CN217442943U - 干湿一体旋风式生物气溶胶采样器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种干湿一体旋风式生物气溶胶采样器，包括控制面板、消音器、旋风式分离器、干壁气溶胶收集器和湿壁气溶胶收集器，控制面板与旋风式分离器电连接，旋风式分离器的出风口设有消音器，旋风式分离器的出样口可选择的连接干壁气溶胶收集器或湿壁气溶胶收集器。本实用新型设有消音器，减少使用过程中产生的噪声；旋风式分离器的出样口可更换连接有干壁气溶胶收集器或湿壁气溶胶收集器，在同一台采样器上实现干壁和湿壁两种气溶胶采集方式；湿壁气溶胶收集器内的采样液还可更换为消毒液，可对采样器内的器件进行消毒，实现彻底消杀。

Description

干湿一体旋风式生物气溶胶采样器

技术领域

本实用新型涉及环境微生物监测技术领域，更加具体来说，本实用新型涉及一种干湿一体旋风式生物气溶胶采样器。

背景技术

随着工业的发展，环境污染加剧。研究表明PM2.5颗粒(气溶胶的一种)进入人体到肺泡后，会直接影响肺的通气功能，使机体容易处于缺氧状态，会对人类健康产生重大危害。

如何快速、准确、便捷地监控空气环境中的微生物是一个亟待解决的技术问题，旋风式生物气溶胶采样器由此应运而生。

现有的旋风式生物气溶胶采样器有干壁旋风分离式采样器和湿壁气旋式采样器。其中干壁旋风分离式采样器存在流量大、采集时间短等优点，但是噪声大，在医院、办公场所使用受限。湿壁气旋式采样器存在采集效率高等优点，但是也存在噪声大的缺陷。因此这两种采样器均只适用于某些特定场景下。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型创新地提供了一种干湿一体旋风式生物气溶胶采样器，设有消音器，减少使用过程中产生的噪声；旋风式分离器的出样口可更换连接有干壁气溶胶收集器或湿壁气溶胶收集器，在同一台采样器上实现干壁和湿壁两种气溶胶采集方式；湿壁气溶胶收集器内的采样液还可更换为消毒液，可对采样器内的器件进行消毒，实现彻底消杀。

为实现上述的技术目的，本实用新型公开了一种干湿一体旋风式生物气溶胶采样器，包括控制面板、消音器、旋风式分离器、干壁气溶胶收集器和湿壁气溶胶收集器，所述控制面板与所述旋风式分离器电连接，所述旋风式分离器的出风口连接有所述消音器，所述旋风式分离器的出样口可选择的连接干壁气溶胶收集器或湿壁气溶胶收集器。

进一步地，所述旋风式分离器包括风机和旋风采样筒，所述旋风采样筒包括顶部的气旋通道和底部的采样直筒，所述气旋通道包括进气通道和排气通道，所述进气通道与所述排气通道锐内切，所述排气通道的顶部与所述风机的进风口连通，所述排气通道的底部与所述采样直筒连通，所述采样直筒的底部可选择的连接所述干壁气溶胶收集器或湿壁气溶胶收集器，所述风机的出风口与所述消音器连接。

进一步地，所述消音器的消音管道出风口冲上或者冲下。

进一步地，所述风机的进风口、所述排气通道和所述采样直筒依次同轴连接，所述风机的上方固定有风机遮盖，所述风机遮盖与所述旋风采样筒固定连接，所述风机与所述旋风采样筒之间固定有密封垫，所述风机与所述旋风采样筒形成密封的采样通道。

进一步地，所述风机的进风口通过通风连接管与所述旋风采样筒固定连接，所述风机远离所述通风连接管的一端固定有风机遮盖，所述风机遮盖遮盖在所述风机上且与所述通风连接管固定连接，所述风机与所述通风连接管之间固定有密封垫，所述风机、所述通风连接管及所述旋风采样筒形成密封的采样通道。

进一步地，所述干壁气溶胶收集器包括倒锥形筒和采样管，所述倒锥形筒的顶部与所述旋风式分离器的出样口密封连接，所述倒锥形筒的底部与所述采样管密封连接。

进一步地，所述湿壁气溶胶收集器为锥形瓶结构，所述湿壁气溶胶收集器的顶部与所述旋风式分离器的出样口密封连接，所述湿壁气溶胶收集器内存储有采样液。

进一步地，所述旋风采样筒的外壁上粘贴消音层和/或减震层。

进一步地，还包括壳体，所述控制面板固定在所述壳体上，所述旋风式分离器固定在所述壳体内、与所述壳体可拆卸连接，所述消音器远离所述旋风式分离器的端部延伸出所述壳体外，所述干壁气溶胶收集器和湿壁气溶胶收集器延伸出所述壳体外。

进一步地，还包括电池，所述电池固定在所述壳体内，所述电池为可充电电池，所述壳体上嵌有充电接口。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型的干湿一体旋风式生物气溶胶采样器设有消音器，减少使用过程中产生的噪声；旋风式分离器的出样口可更换连接有干壁气溶胶收集器或湿壁气溶胶收集器，在同一台采样器上实现干壁和湿壁两种气溶胶采集方式；湿壁气溶胶收集器内的采样液还可更换为消毒液，可对采样器内的器件进行消毒，实现彻底消杀。

附图说明

图1是本实用新型实施例的干湿一体旋风式生物气溶胶采样器的结构示意图；

图2是本实用新型实施例的干湿一体旋风式生物气溶胶采样器除去前壳体的结构示意图；

图3是本实用新型实施例的干湿一体旋风式生物气溶胶采样器的爆炸视图；

图4是本实用新型实施例的旋风式分离器的结构示意图；

图5是本实用新型另一实施例的干湿一体旋风式生物气溶胶采样器的爆炸视图；

图6是本实用新型另一实施例的旋风式分离器的结构示意图；

图7是本实用新型实施例的旋风采样筒的结构示意图。

图中，

1、壳体；11、屏幕上壳；12、屏幕下壳；13、前壳体；14、后壳体； 15、串口屏；2、控制面板；3、消音器；31、连接管；4、旋风式分离器； 41、风机；42、旋风采样筒；421、气旋通道；4211、排气通道；4212、进气通道；422、采样直筒；5、电池；6、风机遮盖；7、密封垫；8、干壁气溶胶收集器；81、倒锥形筒；82、采样管；9、湿壁气溶胶收集器； 10、通风连接管。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本实用新型提供的干湿一体旋风式生物气溶胶采样器进行详细的解释和说明。

本实施例具体公开了一种干湿一体旋风式生物气溶胶采样器，如图 1-6所示，包括壳体1、控制面板2、消音器3、旋风式分离器4、干壁气溶胶收集器8、湿壁气溶胶收集器9和电池5，控制面板2与旋风式分离器4电连接，控制面板2负责采集风力、采集时间、采样信息记录存储、电源管理以及人机交互等。旋风式分离器4的出风口连接有消音器3，消音器3对旋风式分离器4运行时产生的噪声进行处理，使得噪声明显减小。旋风式分离器4的出样口可选择的连接干壁气溶胶收集器8或湿壁气溶胶收集器9，干壁气溶胶收集器8和湿壁气溶胶收集器9与旋风式分离器4 的出样口可拆卸密封连接。湿壁气溶胶收集器9内存储有采样液或消毒液。在连接干壁气溶胶收集器8时，收集的气溶胶可用于环境监测。在连接的湿壁气溶胶收集器9内存储采样液时，采样器为湿壁气溶胶采集方式，在同一台采样器上实现干壁和湿壁两种气溶胶采集方式。在连接的湿壁气溶胶收集器9内存储消毒液时，可通过旋风式分离器4产生的涡轮使消毒液浸泡、清洗旋风式分离器4，实现彻底消杀。可通过变更旋风式分离器4出样口连接的设备，使采样器实现不同的功能。

如图1-3所示，控制面板2固定在壳体1上，壳体1包括屏幕上壳11、屏幕下壳12、前壳体13和后壳体14，控制面板2电连接串口屏15，串口屏15固定在控制面板2上方，实现人机交互。在串口屏15的上方固定屏幕上壳11，在控制面板2下方固定屏幕下壳12，屏幕上壳11和屏幕下壳12固定连接包围在串口屏15周围，并将控制面板2和串口屏15固定在前壳体13和后壳体14的顶部，前壳体13和后壳体14固定连接，围成内部空腔的结构。旋风式分离器4固定在壳体1内即前壳体13和后壳体 14围成的空腔内、与壳体1可拆卸连接，可以与壳体1进行分离式安装，当测试显示采集到的物质有异常时，可以整体拆下旋风式分离器4进行消毒处理，消音器3远离旋风式分离器4的端部延伸出壳体1外。干壁气溶胶收集器8和湿壁气溶胶收集器9延伸出壳体1外，旋风式分离器4的出样口延伸出壳体1外，便于干壁气溶胶收集器8和湿壁气溶胶收集器9的连接和拆卸。

电池5固定在壳体1内，位于空腔底部位置，电池5为可充电电池，在本实施例中为锂电池，壳体1上嵌有充电接口，充电接口设置在后壳体 14上，便于充电。电池5可与控制面板2电连接，进行电源管理。

壳体1外壁上还固定有提手，提手也固定在后壳体14上，方便用户转移采样器。

前壳体13上还可设置喇叭、电量显示器、开关键等，均与控制面板 2电连接，进一步提高人机交互效果。

如图3-6所示，旋风式分离器4包括风机41和旋风采样筒42，风机 41为可调速的涡轮风机，在空间不大的地方采样可以选用小风量，空间大的可以选用大风量，可根据实际场景在串口屏15上做选择。如图7所示，旋风采样筒42包括顶部的气旋通道421和底部的采样直筒422，气旋通道421包括进气通道4212和排气通道4211，进气通道4212与排气通道4211锐内切，进气通道4212与排气通道4211内壁呈蜗壳状相切；排气通道4211的底部与采样直筒422连通，气流由进气通道4212进气口沿排气通道4211和采样直筒422内壁切向进入旋风采样筒；采样直筒422 的底部可选择的连接干壁气溶胶收集器8或湿壁气溶胶收集器9，利用旋风式离心原理进行离心采样，采样直筒422与干壁气溶胶收集器8或湿壁气溶胶收集器9螺纹连接或者卡扣连接，便于拆卸和更换。风机41的出风口与消音器3连接，风机41出风口与消音器3之间通过连接管31连接，减少风机41运行产生的噪声。

消音器3的消音管道出风口冲上或者冲下，避免因建筑物墙壁或其他遮挡影响采集效率。

如图3和4所示，排气通道4211的顶部与风机41的进风口连通并通过螺钉固定，风机41的进风口、排气通道4211和采样直筒422依次同轴连接，风机41的上方固定有风机遮盖6，风机遮盖6与旋风采样筒42固定连接，风机41与旋风采样筒42之间固定有密封垫7，紧密贴合保持气密性，密封垫7固定在排气通道4211和风机41进风口之间，实现密封连接，保证采样效果，风机41与旋风采样筒42形成密封的采样通道。

如图5和6所示，在另一实施例中，风机41的进风口通过通风连接管10与旋风采样筒42固定连接，通风连接管10可为弯管，改变风机41 的安装方向，如图5和6所示，通风连接管10为90°弯管，使得风机41 的进风口为水平方向，通风连接管10可为软管或硬管。风机41远离通风连接管10的一端固定有风机遮盖6，风机遮盖6遮盖在风机上且与通风连接管10固定连接，通风连接管10的两个端部可设置托盘用于与风机遮盖6和旋风采样筒42通过螺栓连接，风机41与通风连接管10之间固定有密封垫7，风机41、通风连接管10及旋风采样筒42形成密封的采样通道。

干壁气溶胶收集器8包括倒锥形筒81和采样管82，倒锥形筒81的顶部与旋风式分离器4的出样口密封连接，倒锥形筒81的顶部与采样直筒422的底部固定且同轴连接，倒锥形筒81的底部与采样管82密封连接。

湿壁气溶胶收集器9为锥形瓶结构，湿壁气溶胶收集器9的顶部与旋风式分离器4的出样口即采样直筒422的底部密封连接，湿壁气溶胶收集器内存储有采样液。也可以将采样液更换为消毒液，对旋风式分离器进行消毒。

由电池驱动涡轮风机抽气在旋风采样筒内形成负压，运用旋风离心分离原理设计旋风采样筒，将进入旋风采样筒的气体进行固气分离，底部连接干壁气溶胶收集器时，将空气中气溶胶富集到旋风采样筒底部的干壁气溶胶收集器里，富集气溶胶的空气样品在干壁气溶胶收集器形成气旋，实现干壁采集。旋风采样筒的底部连接盛有采样液的湿壁气溶胶收集器时，富集气溶胶的空气样品在湿壁气溶胶收集器形成气旋，气旋中的颗粒物在旋转过程中切向撞击采集液旋流被采集液捕获，运用湿壁气旋与切向撞击原理，将气溶胶采集到采样液里。富集高浓度气溶胶的气体在湿壁气溶胶收集器里高速旋转形成气旋，带动采集液同向旋转形成旋液。气旋中的一部分颗粒物在旋转过程中切向撞击采集液旋流被采集液捕获；一部分气溶胶撞击到湿壁气溶胶收集器壁而附着在壁上，一部分小颗粒的气溶随着气流逃逸。旋风采样筒的底部连接盛有消毒液的湿壁气溶胶收集器时，气体在湿壁气溶胶收集器里高速旋转形成气旋，带动湿壁气溶胶收集器里的消毒液同向旋转形成旋液，旋流进入旋风采样筒中进行消毒。

本实施例利用风机运转时产生的风力，以及密封圈连接的涡轮风机和旋风采样筒，使旋风采样筒内形成很大的负压，这样可以使空气中的气溶胶因负压的关系进入到旋风采样筒内。当气溶胶由切向进气口进入旋风采样筒时，气流由直线运动变为圆周运动，旋转气流的绝大部分沿旋风采样筒内壁呈螺旋形向下、朝向采样直筒底部流动，通常称此为外旋气流。含颗粒气溶胶在旋转过程中产生离心力，将相对密度大的颗粒甩向旋风采样筒内壁面。颗粒一旦与旋风采样筒壁面接触，便失去径向惯性力而依靠向下的动量和重力作用沿壁面下落，进入干壁气溶胶收集器或湿壁气溶胶收集器内。

旋风采样筒42的外壁上粘贴消音层和/或减震层，消音层减少离心分离时的噪声，减震层减少风机41运行产生的震动，进一步减少采样器振动产生的噪声。消音层采用常用的消音材料(如陶瓷纤维)制成、包裹在旋风采样筒42的外壁上。减震层采用常用的减震材料(如泡沫、珍珠棉、泡棉等)制成、包裹在旋风采样筒42的外壁上。在本实施例中，旋风采样筒42的外壁上由内而外粘贴有减震层和消音层。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“本实施例”、“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任至少一个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型实质内容上所作的任何修改、等同替换和简单改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种干湿一体旋风式生物气溶胶采样器，其特征在于，包括控制面板(2)、消音器(3)、旋风式分离器(4)、干壁气溶胶收集器(8)和湿壁气溶胶收集器(9)，所述控制面板(2)与所述旋风式分离器(4)电连接，所述旋风式分离器(4)的出风口连接有所述消音器(3)，所述旋风式分离器(4)的出样口可选择的连接干壁气溶胶收集器(8)或湿壁气溶胶收集器(9)。

2.根据权利要求1所述的干湿一体旋风式生物气溶胶采样器，其特征在于，所述旋风式分离器(4)包括风机(41)和旋风采样筒(42)，所述旋风采样筒(42)包括顶部的气旋通道(421)和底部的采样直筒(422)，所述气旋通道(421)包括进气通道(4212)和排气通道(4211)，所述进气通道(4212)与所述排气通道(4211)锐内切，所述排气通道(4211)的顶部与所述风机(41)的进风口连通，所述排气通道(4211)的底部与所述采样直筒(422)连通，所述采样直筒(422)的底部可选择的连接所述干壁气溶胶收集器(8)或湿壁气溶胶收集器(9)，所述风机(41)的出风口与所述消音器(3)连接。

3.根据权利要求2所述的干湿一体旋风式生物气溶胶采样器，其特征在于，所述消音器(3)的消音管道出风口冲上或者冲下。

4.根据权利要求2或3所述的干湿一体旋风式生物气溶胶采样器，其特征在于，所述风机(41)的进风口、所述排气通道(4211)和所述采样直筒(422)依次同轴连接，所述风机(41)的上方固定有风机遮盖(6)，所述风机遮盖(6)与所述旋风采样筒(42)固定连接，所述风机(41)与所述旋风采样筒(42)之间固定有密封垫(7)，所述风机(41)与所述旋风采样筒(42)形成密封的采样通道。

5.根据权利要求2或3所述的干湿一体旋风式生物气溶胶采样器，其特征在于，所述风机(41)的进风口通过通风连接管(10)与所述旋风采样筒(42)固定连接，所述风机(41)远离所述通风连接管(10)的一端固定有风机遮盖(6)，所述风机遮盖(6)遮盖在所述风机上且与所述通风连接管(10)固定连接，所述风机(41)与所述通风连接管(10)之间固定有密封垫(7)，所述风机(41)、所述通风连接管(10)及所述旋风采样筒(42)形成密封的采样通道。

6.根据权利要求1或2所述的干湿一体旋风式生物气溶胶采样器，其特征在于，所述干壁气溶胶收集器(8)包括倒锥形筒(81)和采样管(82)，所述倒锥形筒(81)的顶部与所述旋风式分离器(4)的出样口密封连接，所述倒锥形筒(81)的底部与所述采样管(82)密封连接。

7.根据权利要求1或2所述的干湿一体旋风式生物气溶胶采样器，其特征在于，所述湿壁气溶胶收集器(9)为锥形瓶结构，所述湿壁气溶胶收集器(9)的顶部与所述旋风式分离器(4)的出样口密封连接，所述湿壁气溶胶收集器内存储有采样液。

8.根据权利要求2所述的干湿一体旋风式生物气溶胶采样器，其特征在于，所述旋风采样筒(42)的外壁上粘贴消音层和/或减震层。

9.根据权利要求1所述的干湿一体旋风式生物气溶胶采样器，其特征在于，还包括壳体(1)，所述控制面板(2)固定在所述壳体(1)上，所述旋风式分离器(4)固定在所述壳体(1)内、与所述壳体(1)可拆卸连接，所述消音器(3)远离所述旋风式分离器(4)的端部延伸出所述壳体(1)外，所述干壁气溶胶收集器(8)和湿壁气溶胶收集器(9)延伸出所述壳体(1)外。

10.根据权利要求9所述的干湿一体旋风式生物气溶胶采样器，其特征在于，还包括电池(5)，所述电池(5)固定在所述壳体(1)内，所述电池(5)为可充电电池，所述壳体(1)上嵌有充电接口。

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