CN217677538U - 生物气溶胶试验舱 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及生物气溶胶技术领域，为克服现有的生物气溶胶试验装置存在的功能单一的问题，提供一种生物气溶胶试验舱，包括舱体，舱体上设置手套孔和观察窗，舱体的顶部设置进风口，底部设置出风口，还包括气溶胶发生控制模块、混匀模块、采样模块、恒温恒湿模块、隔离传递模块、消毒模块和净化模块。所述试验舱集生物气溶胶发生、混匀、采集、消杀于一体，在保证实验人员安全的前提下，可以满足消毒剂/消毒器械对生物气溶胶的模拟消杀效果研究、生物气溶胶采样器物理采集效率研究、空气净化器抗菌除菌效果研究和生物气溶胶监测仪灵敏度研究等应用场景。

Description

生物气溶胶试验舱

技术领域

本实用新型涉及生物气溶胶技术领域，具体涉及一种生物气溶胶试验舱。

背景技术

生物气溶胶的常见来源包括土壤，水和污水。生物气溶胶可以传播微生物病原体，内毒素和过敏原，并且可以排泄内毒素和外毒素。外毒素在空气中传播并散布人类敏感的病原体时尤其危险。因此，研究生物气溶胶的采集、监测、消杀和净化效果变的格外重要。现有的气溶胶试验装置主要涉及气溶胶的发生和采集，并不能进行消杀和净化效果的研究，因此，有必要提供一种集生物气溶胶发生、混匀、采集、消杀于一体的试验舱。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有的生物气溶胶试验装置存在的功能单一的问题，提供一种生物气溶胶试验舱，所述试验舱集生物气溶胶发生、混匀、采集、消杀于一体，在保证实验人员安全的前提下，可以满足消毒剂/消毒器械对生物气溶胶的模拟消杀效果研究、生物气溶胶采样器物理采集效率研究、空气净化器抗菌除菌效果研究和生物气溶胶监测仪灵敏度研究等应用场景。

本实用新型是采用以下的技术方案实现的：

生物气溶胶试验舱，包括舱体，舱体上设置手套孔和观察窗，舱体的顶部设置进风口，底部设置出风口，还包括：

气溶胶发生控制模块，包括菌液瓶、三通电磁阀、蠕动泵、泵、高效过滤器和喷雾器，所述菌液瓶依次连接三通电磁阀、蠕动泵和喷雾器，所述泵依次连接高效过滤器、喷雾器；

混匀模块，包括设置在舱体顶部的混匀风扇和设置在舱体底部两侧可斜向吹风的两个风扇；

采样模块，包括泵、高效过滤器、喷雾器、两组两通电磁阀和采样器，泵连接高效过滤器，高效过滤器并联两个两通电磁阀，一个两通电磁阀Ⅲ连接针阀，针阀所在的管路上设置备用采样器接头；另一个两通电磁阀Ⅳ分出两路，每一路连接一个采样器，每个采样器与两通电磁阀Ⅳ之间的管路上又设置一个两通电磁阀；

恒温恒湿模块，为安装在舱体上部的温湿度传感器；

隔离传递模块，为镶嵌在舱体侧壁上的隔离传递柜，该隔离传递柜的两侧设有可开关的透视窗，一个透视窗能够从舱体的内部开关，另一个透视窗能够从舱体的外部开关，两个透视窗能够同时关闭，但是不能够同时开启；所述隔离传递柜内设置紫外灯；

消毒模块，为连接在气溶胶发生控制模块的三通阀上的消毒液瓶及设置在舱体内的紫外灯；

以及净化模块，包括电动阀、恒温恒湿系统和高效过滤器，出风口上设置高效过滤器，高效过滤器的出口分两路，一路经由电动阀Ⅱ连接风机，风机设置在舱外，另一路连接电动阀Ⅲ，然后接入恒温恒湿系统，恒温恒湿系统再经由电动阀Ⅳ进入舱体内循环；进风口上也设置高效过滤器，并通过电动阀1控制流量。

进一步地，还包括舱压传感器模块，所述舱压传感器模块为设置在舱体内的压差传感器。

进一步地，所述采样器为液体撞击式采样器或撞击式空气微生物采样器。

进一步地，所述镶嵌在舱体侧壁上的隔离传递柜为方形。

进一步地，所述净化模块中的电动阀为电动蝶阀。

进一步地，所述隔离传递柜的材质为不锈钢。

进一步地，所述舱体的内侧壁上喷雾器的下方设置试管放置架，舱体的外壁上设置消毒液瓶放置架。

进一步地，所述舱体的底部安装带有自锁装置的滚轮。

进一步地，所述舱体内设置照明灯。

有益效果：

(1)多功能：本发明的生物气溶胶试验舱集生物气溶胶发生、混匀、采集和消杀功能于一体，使用方便。

(2)应用范围广：可以满足消毒剂/消毒器械对生物气溶胶的模拟消杀效果研究、生物气溶胶采样器物理采集效率研究、空气净化器抗菌除菌效果研究和生物气溶胶监测仪灵敏度研究等应用场景。

(3)安全性好：能够保证实验人员安全。

附图说明

图1为实施例生物气溶胶试验舱的组成示意图；

图2为实施例生物气溶胶试验舱的结构示意图。

具体实施方式

为了能够更加清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图及实施例对本实用新型做进一步说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

实施例

一种生物气溶胶试验舱，舱体9的正面设置观察窗92和手套孔91，内置4个电源插座，顶部设置进风口，侧面底部设置出风口。该试验舱的舱体上还设置气溶胶发生控制模块、混匀模块、采样模块、恒温恒湿模块、隔离传递模块、消毒模块和净化模块。

如图1所示，气溶胶发生控制模块，由菌液瓶11、三通电磁阀12、蠕动泵13、泵14、高效过滤器15、喷雾器16组成，菌液瓶12依次连接三通电磁阀12、蠕动泵13和喷雾器16，泵14依次连接高效过滤器15、喷雾器16。可通过调整喷雾器16的流量和蠕动泵13的流量，发生粒径和喷雾量可控的生物气溶胶。

混匀模块，由设置在舱体顶部的混匀风扇21和设置在舱体底部两侧可斜向吹风的两个风扇22组成，发生生物气溶胶后为保持舱内气溶胶的均匀性。混匀风扇21可实际测试灵活调整转速，满足用户研究不同转速下舱内气溶胶的混匀效果。

采样模块，由泵、高效过滤器、喷雾器、两组两通电磁阀、采样器组成，泵31连接高效过滤器32，高效过滤器32并联两个两通电磁阀，一个两通电磁阀Ⅲ33连接针阀34，针阀34所在的管线上设置备用采样器接头；另一个两通电磁阀Ⅳ35分出两路，每一路连接一个采样器37，每个采样器37与两通电磁阀Ⅳ35之间的管路上又设置一个两通电磁阀36。可以根据需求选择单路/双路采样，在0-35L/min内流量随意设置。

恒温恒湿模块，为安装在舱体上部的高精度温湿度传感器41，根据温湿度效果实时反馈调节舱内温湿度，可实现稳定的恒温恒湿环境，在温度20-25℃，湿度50-70％范围内使设定温度波动度≤±0.5℃，相对湿度波动度≤±3％。

隔离传递模块，为镶嵌在舱体侧壁上的隔离传递柜51，该隔离传递柜51设有两个可开关的透视窗52、53，可以分别从试验舱内部和外部开启一个透视窗，但是不能同时开启两侧的透视窗。隔离传递柜51内顶部设置紫外灯54，方便对采样器进行消毒后再取出舱外。该隔离传递柜优选方形，该隔离传递柜为不锈钢材质，与舱体连接处由粘胶密封，保证舱体的气密性。在舱门关闭的状态下，应用于消毒评价/采样效率评价采样完成后，在舱内通过手套将采样器放置于隔离窗内，减少舱内进一步消毒对采样器内生物气溶胶的影响。

消毒模块，为连接在三通阀上的消毒液瓶61及设置在舱体内的紫外灯62，通过三通阀12的调整，喷洒消毒液消毒。或者在人员离开时，开启顶部紫外灯消毒62。

净化模块，包括电动蝶阀、恒温恒湿系统和高效过滤器，出风口上设置高效过滤器71，高效过滤器71的出口分两路，一路经由电动蝶阀Ⅱ72连接风机73，风机73设置在舱外，通过控制风机73的风量，对舱内的换气净化量起调控作用；另一路连接另一电动蝶阀Ⅲ74，然后接入恒温恒湿系统75，恒温恒湿系统75再经由电动蝶阀Ⅳ76进入舱体内循环。进风口上也设置高效过滤器77，并通过电动蝶阀178控制流量。

舱体上还设置舱压传感器模块，为安装在舱体的右上角的压差传感器81，可随时监测舱内的压差，在评价舱体气密性时，记录舱内压差，研究舱体气密性是否满足测试要求。

作为进一步地改进，舱体内设置照明灯，舱体的侧壁上喷雾器的喷口下方设置试管放置架93。舱体外壁上设置消毒液瓶放置架94。

作为进一步地改进，舱体的底部安装带有自锁装置的滚轮95，便于移动和定位。

应用场景

(一)消毒效果评价测试

本发明所述的生物气溶胶试验舱可以应用于消毒效果评价测试，两台试验舱一个用于消毒试验一个用于试验对照。舱内各放置好两个液体撞击式采样器和待评价消毒器械，采样器和采样模块通过硅胶管连接，消毒器械可通过舱体内置电源持续供电，关闭舱门。

开启净化模块和混匀模块，使舱内达到洁净状态；随后根据设置的温湿度，恒温恒湿模块通过调节加热加湿及制冷除湿功能使舱内温度波动度≤±0.5℃，相对湿度波动度≤±3％。

舱内温湿度达到设定要求后，关闭恒温恒湿模块，混匀模块保持运行，开启气溶胶发生控制模块，通过控制泵流量和蠕动泵流量使喷雾器喷出生物气溶胶的直径满足90％以上在1～10μm之间并满足喷到舱内的菌浓在5×104CFU/m3～5×106CFU/m3。生物气溶胶喷雾完成后，混匀模块运行5min后关闭，舱内静置5min。

同时对对照组和试验组舱室分别进行消毒前采样，采样完成后通过手套操作将吸收瓶放入舱左侧的隔离传递柜中。随后对试验组舱室按照消毒剂/消毒器械使用要求进行消毒，对照组舱室不做处理。消毒作用至规定时间后，对照组和试验组舱室同时进行采样。采样完成后，通过手套操作将吸收瓶放入舱左侧的隔离传递柜中。舱内开启净化、混匀系统和紫外灯对舱内进行整体消杀。消杀后，从隔离传递柜取出液体撞击式采样器，用75％酒精喷洒采样器外壁，消杀完成后对采样液按梯度稀释涂布平板。平板直接放入37℃培养箱中培养，根据结果计算消毒剂/消毒器械的消毒效果。

(二)采样物理效率的评价测试

本发明所述的生物气溶胶试验舱可以应用于采样物理效率的评价测试，舱内各放置好被校采样器和膜过滤法采样器，与喷雾器等高并距离0.8-1m，三者呈半圆形分布，喷雾器位于中间。两台空气颗粒物粒子计数器分别位于两个采样器对应位置。两个采样器和采样模块通过硅胶管连接，两台空气颗粒物粒子计数器可通过舱体内置电源持续供电，关闭舱门。

开启净化模块和混匀模块，使舱内达到洁净状态；随后根据设置的温湿度，恒温恒湿模块通过调节加热加湿及制冷除湿功能使舱内温度波动度≤±0.5℃，相对湿度波动度≤±3％。

舱内温湿度达到设定要求后，关闭恒温恒湿模块，混匀模块保持运行，开启气溶胶发生控制模块，通过控制泵流量和蠕动泵流量使喷雾器喷出生物气溶胶满足粒径在0.7～15μm的5种粒子，如粒径约为0.9μm、1.3μm、2μm、5μm、13μm。

生物气溶胶喷雾完成后，混匀模块持续运行，启动两台空气颗粒物粒子计数器测定粒子浓度，保证二者的一致性偏差小于±20％，关闭粒子计数器。随后启动两个采样器，采集相同的时间，膜过滤法采样器采取侧吸的方式。采样完成后，两个采样器放入隔离传递柜，舱内开启净化、混匀系统和紫外灯对舱内进行整体消杀。消杀后，从隔离传递柜取出两个采样器，用75％酒精喷洒采样器外壁，并对两个采样器进行微生物培养处理，放入恒温培养箱(37±2℃)培养至少18h。每测试一个粒径均需重新喷雾生物气溶胶和消杀，根据微生物培养结果计算不同粒径粒子的采样物理效率。

(三)空气净化器的抗菌(除菌)评价

本发明所述的生物气溶胶试验舱可以应用于空气净化器的抗菌(除菌)评价，两台试验舱一个作为试验组一个作为对照组。舱内各放置好两个撞击式空气微生物采样器和待评价空气净化器，采样器和采样模块通过硅胶管连接，待评价空气净化器可通过舱体内置电源持续供电，关闭舱门。

开启净化模块和混匀模块，使舱内达到洁净状态，洁净度等级不低于7级；随后根据设置的温湿度，恒温恒湿模块通过调节加热加湿及制冷除湿功能使舱内温度波动度≤±0.5℃，相对湿度波动度≤±3％。

舱内温湿度达到设定要求并维持稳定后，关闭恒温恒湿模块，混匀模块保持运行，开启气溶胶发生控制模块，通过控制泵流量和蠕动泵流量使喷雾器喷出生物气溶胶的直径满足90％以上小于10μm并满足喷到舱内的菌浓在5×104CFU/m3～5×105CFU/m3。生物气溶胶喷雾完成后，混匀模块运行10min后关闭，舱内静置15min。

同时对对照组和试验组舱室分别进行空气净化器运行前细菌浓度采样，采样时间为1-5min。随后试验组舱室开启被测空气净化器并运行至最高除菌条件状态，测试时间根据净化器功率计算，对照组舱室不做处理。净化至规定时间后，对照组和试验组舱室同时进行采样。采样完成后，舱内开启净化、混匀系统和紫外灯对舱内进行整体消杀。消杀后，取出撞击式空气微生物采样器，采样的琼脂平板直接放入37℃培养箱中培养，根据结果计算空气净化器的抗菌除菌效果。

(四)生物气溶胶监测仪评价

本发明所述的生物气溶胶试验舱可以应用于生物气溶胶监测仪评价，试验舱一台。

基底测试：舱内放置好待评价生物气溶胶监测仪，供电可通过舱体内置电源，关闭舱门。

开启净化模块和混匀模块，使舱内达到洁净状态，洁净度等级不低于7级；随后根据设置的温湿度，恒温恒湿模块通过调节加热加湿及制冷除湿功能使舱内温度波动度≤±0.5℃，相对湿度波动度≤±3％。

舱内温湿度达到设定要求并维持稳定后，关闭恒温恒湿模块。混匀模块保持运行，开启气溶胶发生控制模块，通过控制泵流量和蠕动泵流量使喷雾器喷出无菌水，喷雾3min，生物气溶胶监测仪采样5min，记录监测仪浓度数据。随后舱内净化排空。

样品测试：舱内各放置一个撞击式空气微生物采样器和待评价生物气溶胶监测仪，采样器和采样模块通过硅胶管连接，待评价生物气溶胶监测仪可通过舱体内置电源持续供电，关闭舱门。

开启净化模块和混匀模块，使舱内达到洁净状态，洁净度等级不低于7级；随后根据设置的温湿度，恒温恒湿模块通过调节加热加湿及制冷除湿功能使舱内温度波动度≤±0.5℃，相对湿度波动度≤±3％。

舱内温湿度达到设定要求并维持稳定后，关闭恒温恒湿模块。混匀模块保持运行，开启气溶胶发生控制模块，通过控制泵流量和蠕动泵流量使喷雾器喷出生物气溶胶，喷雾3min，使舱内气溶胶浓度≤10PTS/L，生物气溶胶监测仪和撞击式空气微生物采样器同时采样5min，随后舱内开启净化、混匀系统和紫外灯对舱内进行整体消杀。消杀后，取出撞击式空气微生物采样器和生物气溶胶监测仪，采样的琼脂平板直接放入37℃培养箱中培养，根据采集的数据结果计算生物气溶胶监测仪的灵敏度。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“相连”等术语均应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接或一体连接；可以使直接连接，也可以通过中间媒介间接连接。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。

以上所述的实施例仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。

Claims (9)

1.生物气溶胶试验舱，包括舱体，舱体上设置手套孔和观察窗，舱体的顶部设置进风口，底部设置出风口，其特征在于，还包括：

气溶胶发生控制模块，该模块包括菌液瓶、三通电磁阀、蠕动泵、泵、高效过滤器和喷雾器，所述菌液瓶依次连接三通电磁阀、蠕动泵和喷雾器，所述泵依次连接高效过滤器、喷雾器；

混匀模块，该模块包括设置在舱体顶部的混匀风扇和设置在舱体底部两侧可斜向吹风的两个风扇；

采样模块，该模块包括泵、高效过滤器、喷雾器、两组两通电磁阀和采样器，泵连接高效过滤器，高效过滤器并联两个两通电磁阀，一个两通电磁阀Ⅲ连接针阀，针阀所在的管路上设置备用采样器接头；另一个两通电磁阀Ⅳ分出两路，每一路连接一个采样器，每个采样器与两通电磁阀Ⅳ之间的管路上又设置一个两通电磁阀；

恒温恒湿模块，为安装在舱体上部的温湿度传感器；

隔离传递模块，为镶嵌在舱体侧壁上的隔离传递柜，该隔离传递柜的两侧设有可开关的透视窗，一个透视窗能够从舱体的内部开关，另一个透视窗能够从舱体的外部开关，两个透视窗能够同时关闭，但是不能够同时开启；所述隔离传递柜内设置紫外灯；

消毒模块，为连接在气溶胶发生控制模块的三通阀上的消毒液瓶及设置在舱体内的紫外灯；

以及净化模块，该模块包括电动阀、恒温恒湿系统和高效过滤器，出风口上设置高效过滤器，高效过滤器的出口分两路，一路经由电动阀Ⅱ连接风机，风机设置在舱外，另一路连接电动阀Ⅲ，然后接入恒温恒湿系统，恒温恒湿系统再经由电动阀Ⅳ进入舱体内循环；进风口上也设置高效过滤器，并通过电动阀1控制流量。

2.根据权利要求1所述的生物气溶胶试验舱，其特征在于，还包括舱压传感器模块，所述舱压传感器模块为设置在舱体内的压差传感器。

3.根据权利要求1所述的生物气溶胶试验舱，其特征在于，所述采样器为液体撞击式采样器或撞击式空气微生物采样器。

4.根据权利要求1所述的生物气溶胶试验舱，其特征在于，所述镶嵌在舱体侧壁上的隔离传递柜为方形。

5.根据权利要求1所述的生物气溶胶试验舱，其特征在于，所述净化模块中的设置的电动阀为电动蝶阀。

6.根据权利要求1所述的生物气溶胶试验舱，其特征在于，所述隔离传递柜的材质为不锈钢。

7.根据权利要求1所述的生物气溶胶试验舱，其特征在于，所述舱体的内侧壁上喷雾器的下方设置试管放置架，舱体的外壁上设置消毒液瓶放置架。

8.根据权利要求1所述的生物气溶胶试验舱，其特征在于，所述舱体的底部安装带有自锁装置的滚轮。

9.根据权利要求1所述的生物气溶胶试验舱，其特征在于，所述舱体内设置照明灯。

Images