ES2927961T3 - Muestreador de aire portátil - Google Patents

Abstract

Un dispositivo de muestreo de aire y método de muestreo de aire. El dispositivo tiene un cuerpo de alojamiento y un conjunto de retención para un dispositivo de muestreo. Una cámara impelente tiene un extremo superior acoplado al cuerpo de la carcasa alrededor de una abertura de manera que la cámara está en comunicación de flujo con la abertura y recibe flujo de aire generalmente desde el extremo superior al extremo inferior generalmente a lo largo de su longitud longitudinal. Una conexión de flujo está acoplada al extremo inferior de la cámara impelente. Un medidor de flujo másico tiene una entrada acoplada a la conexión de flujo y está en comunicación de flujo con la cámara impelente a través de la conexión de flujo. Un soplador está configurado para aspirar aire a través del dispositivo de muestreo, a través de la abertura y a través de la cámara impelente, de modo que una porción de medición del aire fluya a través de la conexión de flujo y a través del medidor de flujo másico, que midió el caudal de la porción de medición. . (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Muestreador de aire portátil

Antecedentes de la invención

Solicitudes relacionadas

Esta es una continuación en parte de la solicitud US n.° de serie 15/243,403, presentada el 22 de agosto de 2016, la cual es una continuación de la solicitud de diseño US n.° 29/574.405, presentada el 15 de agosto de 2016, que reivindica prioridad con respecto a la solicitud provisional n.° 62/375.274, presentada el 15 de agosto de 2016. Esta solicitud también reivindica prioridad con respecto a la solicitud provisional n.° 62/627.502, presentada el 7 de febrero de 2018.

Campo de la invención

La presente invención se refiere a un dispositivo y a un procedimiento para captar y analizar muestras de aire en un entorno interior, controlado. En particular, la presente invención se refiere a unos dispositivos y procedimientos para captar, procesar y analizar muestras de aire en salas limpias, y para monitorizar, llevar a cabo registros de y controlar el dispositivo de muestreo de manera remota.

Antecedentes de la técnica relacionada

Los entornos controlados, tales como, áreas con campanas y salas limpias (a lo que se hace referencia en conjunto como “salas limpias”) que se encuentran en instalaciones de fabricación, investigación y de otro tipo se clasifican típicamente en dos categorías amplias en función de la presión estática del aire dentro de las salas con respecto a la presión atmosférica y/o en función de la presión del aire en espacios adyacentes a las salas limpias. Una sala con presión positiva del aire se mantiene a una presión absoluta del aire superior a la presión atmosférica, superior a la presión del aire en espacios adyacentes a la sala limpia, o superior a dichas dos presiones. La presión positiva del aire en estas salas se proporciona bombeando aire filtrado y/o acondicionado hacia las salas y controlando el flujo de aire hacia fuera de las mismas. Los espacios adyacentes, que pueden ser instalaciones de fabricación u oficinas, se mantienen típicamente a la presión atmosférica o cerca de la misma mediante sistemas de calefacción, ventilación y aire acondicionado (HVAC), o proporcionando una abertura al entorno que permite que los espacios adyacentes se equilibren con la presión atmosférica. De este modo, el aire que fluye partiendo de la sala limpia con presión positiva fluirá hacia la presión más baja de salas adyacentes o a la atmósfera.

Cuando en una sala limpia con presión positiva del aire aparecen fisuras, el aire que fluye hacia espacios adyacentes o hacia la atmósfera no constituye en general un problema siempre que los contaminantes aéreos que están presentes en la sala limpia no acarreen un potencial efecto adverso de salud para las personas de los espacios adyacentes. Típicamente, el aire en el interior de las salas limpias en las que se fabrican o materializan conjuntos electrónicos, material aeroespacial, sistemas ópticos, equipos militares e investigaciones relacionadas con la defensa no pueden contener gases, vapores y materia en partículas transportados en el aire a unas concentraciones que supongan un riesgo de seguridad o sanitario para la salud humana o el entorno. No obstante, esto no es siempre así, debido a que otras operaciones que se llevan a cabo en esas industrias pueden generar contaminantes que se encuentren por encima de niveles aceptables y, por lo tanto, debe evitarse que los mismos se escapen de la sala limpia sin ser tratados.

Una sala con presión del aire negativa se mantiene a una presión del aire absoluta que es o bien inferior a la presión atmosférica, o bien inferior a la presión del aire en espacios adyacentes a la sala limpia, o bien inferior a ambas presiones mencionadas. La presión negativa se mantiene bombeando aire hacia fuera de la sala a una velocidad superior a la de bombeo de aire filtrado y/o acondicionado hacia la sala. Las salas con presión negativa se usan normalmente cuando existe un riesgo de que contaminantes que se encuentran en el aire de la sala puedan suponer una potencial amenaza sanitaria para la salud humana en espacios adyacentes o el entorno.

Con independencia de las implicaciones para la salud humana y el entorno, ciertos tipos de operaciones de fabricación e investigación se deben llevar a cabo dentro de una sala limpia con presión del aire positiva con el fin de cumplir requisitos de regulación y normas adoptadas por la industria en relación con un buen control de calidad de fabricación y de los laboratorios. Por ejemplo, los reglamentos estatales y federales, incluidos aquellos promulgados por National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH) pueden requerir el uso de salas limpias con presión positiva o negativa.

En particular, la US Food & Drud Administration (FDA) requiere que la producción farmacéutica se realice dentro de los confines de salas limpias que prevean la validación y certificación de que los lotes fabricados de productos farmacéuticos se están produciendo en un entorno sanitario.

Varios reglamentos y normas de la FDA especifican también requisitos para equipos de muestreo de aire y/o monitorización de aire destinados a usarse dentro de salas limpias con el fin de verificar o validar la limpieza de las instalaciones durante ciertas actividades en la fabricación de fármacos. Los reglamentos prevén también la grabación electrónica de datos, exactitud, precisión y el mantenimiento de registros en relación con la monitorización de la calidad del aire dentro de salas limpias. Se imponen requisitos similares en otras industrias, tales como la industria de la biotecnología.

Varias patentes y solicitudes publicadas revelan sistemas para el muestreo y la monitorización del aire en salas limpias y para monitorizar y controlar uno o más dispositivos de muestreo de aire desde una ubicación central, tales como, por ejemplo, las patentes de Estados Unidos n.° 9285.792, 9063040 y 9046453 y las publicaciones de patente US n.° 2016/0061796, US2015355000 A1, US2016/002700 A1 y US5693895 A.

Además, el cesionario Veltek Associates Inc. ofrece el dispositivo portátil de muestreo que se muestra en la figura 8. Tal como se muestra, se aspira aire a través de un atrio 50, cruzando una placa de medio de agar 52, y a través de una abertura 54 en la parte inferior del asiento del atrio. Después de pasar a través del agujero 54, el aire es aspirado a través de un ventilador grande 56 y expulsado a través del cuerpo de la unidad cruzando el conjunto electrónico y hacia fuera desde la parte inferior 58. El dispositivo está configurado para funcionar a una velocidad constante del ventilador que es proporcional al caudal deseado.

Sumario de la invención

La presente invención se refiere a un dispositivo de muestreo de aire según la reivindicación adjunta 1 y a un procedimiento para muestrear aire según la reivindicación 11 adjunta. En las reivindicaciones dependientes adjuntas, se divulgan características ventajosas.

Estos y otros objetivos de la invención, así como muchas de las ventajas que se buscan de los mismos se pondrán más fácilmente de manifiesto cuando se haga referencia a la siguiente descripción, considerada en combinación con los dibujos adjuntos.

Breve descripción de las figuras

Se obtendrán fácilmente una interpretación más completa de la invención y muchas de sus ventajas concomitantes a medida que la misma llegue a entenderse mejor en referencia a la siguiente descripción detallada cuando se considere en combinación con las figuras adjuntas, en las que:

la figura 1 es una forma de realización ejemplificativa de la invención, y que muestra una vista externa inferior en perspectiva del dispositivo de muestreo de aire;

la figura 2 es una forma de realización ejemplificativa que no forma parte de la invención reivindicada, y que muestra una vista interna en sección transversal del dispositivo de muestreo de aire;

la figura 3A es una forma de realización ejemplificativa que no forma parte de la invención reivindicada, muestra una vista interna en sección transversal de la cámara superior del dispositivo de muestreo de aire y muestra también aire que entra en el dispositivo;

la figura 3B es una forma de realización ejemplificativa que no forma parte de la invención reivindicada, muestra una vista interna en sección transversal de la cámara superior del dispositivo de muestreo de aire, y muestra también aire que incide en la placa de medio de cultivo;

la figura 3C es una forma de realización ejemplificativa que no forma parte de la invención reivindicada, muestra una vista interna en sección transversal de la cámara superior del dispositivo de muestreo de aire, y muestra también aire que se mueve más allá del ventilador, y del caudalímetro másico, y que sale del dispositivo a través de unas ranuras de ventilación;

la figura 3D es una forma de realización ejemplificativa que no forma parte de la invención reivindicada, muestra una vista interna en sección transversal de la cámara superior del dispositivo de muestreo de aire, y muestra también aire que se mueve más allá del ventilador, y del caudalímetro másico, y que sale del dispositivo a través del puerto de escape;

la figura 4A es una forma de realización ejemplificativa que no forma parte de la invención reivindicada, y que muestra una vista externa superior en perspectiva del dispositivo de muestreo de aire;

la figura 4B es una forma de realización ejemplificativa que no forma parte de la invención reivindicada, y que muestra una vista externa superior explosionada, en perspectiva, del dispositivo de muestreo de aire;

la figura 5 es una vista explosionada del conjunto de retención;

la figura 6A es una vista superior del dispositivo, que muestra el conjunto de retención del atrio y de la placa de medio de cultivo en una posición interior;

la figura 6B es una vista superior del dispositivo, que muestra el conjunto de retención del atrio y de la placa de medio de cultivo en una posición exterior;

la figura 7A muestra el dispositivo en una posición vertical e instalado en un trípode;

la figura 7B muestra el dispositivo en una posición horizontal e instalado en un trípode;

la figura 8 es un dispositivo de muestreo convencional;

la figura 9 es una forma de realización ejemplificativa según la invención reivindicada, y muestra una vista interna en sección transversal del dispositivo de muestreo de aire; y

la figura 10 es una vista interna en sección transversal de la cámara superior del dispositivo de muestreo de aire ilustrado en la figura 9, y muestra aire que entra en el dispositivo, incide en la placa de medio de cultivo, se mueve a través del plénum y más allá del ventilador hacia el caudalímetro másico por medio de una conexión de flujo y sale del dispositivo a través de un conducto de escape.

Descripción detallada de las formas de realización preferidas

Las figuras 1-2 muestran una forma de realización ejemplificativa del dispositivo de muestreo de aire 100 que no forma parte de la invención reivindicada. El dispositivo 100 es portátil de manera que pueda transportarse y colocarse en diversas ubicaciones dentro de un entorno controlado. Tal como se usa en la presente memoria, el término “aire” se refiere genéricamente a todos y cada uno de entre gases, vapores y particulados, y no está destinado a limitar la invención a tipos particulares. El dispositivo de muestreo de aire 100 es útil en especial para llevar a cabo pruebas en relación con particulados microscópicos en una sala limpia. En general, el dispositivo 100 incluye una unidad de alojamiento de muestreador y un cuerpo o caja principal 102. La unidad de alojamiento de muestreador 110 puede ser cualquier dispositivo adecuado, tal como una tapa. En la forma de realización mostrada, es un Atrio Microbiano Esterilizable (SMA) 110 que tapa una placa de medio de cultivo 114 que muestrea particulados de un flujo de aire y se puede someter a autoclave o esterilizar de otra manera. El atrio 110 protege la placa de medio de cultivo 114, pero permite que fluya aire a través del atrio 110 para entrar en contacto con la placa de medio de cultivo 114. El atrio 110 puede esterilizarse usando calor o vapor, y se puede someter a autoclave. El dispositivo de muestreo 100 está configurado para usarse en un entorno limpio, tal como una sala limpia.

La caja 102 tiene una forma generalmente cilindrica y tiene un cuerpo superior 120 y un cuerpo inferior 130. Como se muestra óptimamente en la figura 2, el cuerpo superior 120 define un espacio interior superior o cámara superior 210 que aloja un conjunto de soplador 500, y el cuerpo inferior 130 define un espacio interior inferior o cámara inferior 250 que aloja ciertos componentes electrónicos 300. Una pared o tabique 125 separa la cámara superior 210 con respecto a la cámara inferior 250. La caja principal 102 completa es un solo elemento enterizo. Se puede proporcionar un asa 80 (Figura 2) para transportar el dispositivo portátil 100. El asa 80, tal como se muestra, se puede conectar desde la parte inferior del cuerpo de caja superior 120 a la parte inferior del cuerpo de caja inferior 130.

Cámaras superior e inferior 210, 250

La cámara superior 210 tiene una parte superior 212 (Figuras 4A, 4B), una parte frontal (Figuras 4A, 4B), una parte posterior (Figura 1) y unos lados opuestos que unen la parte frontal y la parte posterior. Como se muestra óptimamente en las figuras 4A, 4B, la parte superior 212 de la cámara superior 210 se acopla de manera amovible al atrio 110. Volviendo a las figuras 1,2, una ranura de ventilación 121 alargada y una peana de soporte 122 están posicionadas en la parte posterior de la cámara superior 210. La peana de soporte 122 es un elemento alargado que recibe un tornillo para fijar la peana 122 a la cámara superior 210. La peana 122 puede ser alargada y está configurada para permitir que el dispositivo 100 quede nivelado cuando se coloque en la posición sustancialmente horizontal, y para evitar que el dispositivo 100 ruede o se vuelque involuntariamente hacia un lado. Puede proporcionarse además un mecanismo de fijación, tal como una abertura, en la parte posterior del dispositivo 100, el cual está configurado para casar con un trípode (Figura 7B) con el fin de permitir que el dispositivo de muestreo de aire 100 se mantenga en una configuración horizontal. El mecanismo de fijación puede ser una abertura roscada que case de manera roscable con un tornillo del trípode.

La cámara inferior 250 tiene un panel de acceso 131 al controlador, una pluralidad de soportes verticales 132 y un receptáculo de trípode vertical 133 (Figura 7A). El panel de acceso 131 proporciona acceso al controlador y también puede proporcionar un punto de acceso para una ranura de USB, y o una batería. La pluralidad de soportes verticales 132 están situados a lo largo de la parte inferior del dispositivo de muestreo de aire 100 de tal manera que el mismo es estable cuando se deja suelto. Los soportes verticales 132 se pueden recubrir con un material de alta fricción, como goma o un polímero sintético similar para evitar que el dispositivo de muestreo de aire 100 se deslice por una superficie. El receptáculo de trípode vertical 133 está configurado para casar con un trípode (no mostrado) con el fin de permitir que el dispositivo de muestreo de aire 100 permanezca en una configuración vertical. En ciertas formas de realización, el receptáculo de trípode vertical 133 está roscado, de tal manera que se enrosque en el trípode. De este modo, el dispositivo 100 o bien puede permanecer verticalmente en los soportes 132 o bien se puede enroscar en un trípode por medio del receptáculo 133. El dispositivo 100 también puede permanecer horizontalmente en la peana de soporte 122, o se puede enroscar en un trípode mediante un receptáculo roscado.

Conjunto de retención 400

Volviendo a la figura 4B, un conjunto de recepción o retención 400 está previsto en la parte superior 212 de la cámara superior (que es también la parte superior del dispositivo de muestreo 100). El conjunto de retención 400 está montado en una sección rebajada de la parte superior 212 que tiene una pared lateral 218 y una parte inferior. En la pared lateral 218, están formadas una o más proyecciones 113. Tal como se muestra mejor en la figura 5, el conjunto de retención 400 se muestra de manera que tiene un elemento de afianzamiento central 430, una placa o disco superior 420 y una parte inferior o placa inferior 402, y uno o más clips 410.

La placa inferior 402 tiene una o más acanaladuras o canales inferiores 406 alargados y curvados que están formados como ranuras en la placa inferior 402. La placa inferior 402 se fija en la parte superior 212 de la caja 102. La placa superior 420 tiene una o más acanaladuras o canales superiores alargados curvados 422 que se constituyen en forma de ranuras en la placa superior 420. La placa superior 420 puede girar con respecto a la placa inferior 402, que permanece fijada a la caja 102. En la superficie superior de la placa superior 420, pueden estar previstos uno o más asideros 426. Los asideros 426 se extienden hacia arriba desde la superficie superior de la placa superior 420, de manera que el usuario puede coger o empujar uno o más (dos en la forma de realización de la figura 5) de los asideros 426 para girar la placa superior 420. Cada uno de los canales superiores 422 está alineado y se solapa con uno respectivo de los canales inferiores 406; no obstante, los canales superiores 422 tienen una orientación invertida con respecto a los canales inferiores 406, tal como se muestra mejor en la figura 6A, para formar una configuración de fijación de tipo Longworth. Cada uno de los canales 406, 422 es un arco curvado que, junto con los otros canales, constituye una forma de tipo espiral. En el clip 410, se pueden proporcionar opcionalmente pequeños topes amortiguadores de plástico o silicona que agarran la placa de agar 114 de manera que dicha placa 114 queda comprimida entre los clips 410. La compresión mantiene la placa de agar 114 en su posición incluso cuando el dispositivo 100 está en horizontal o se invierte.

Un clip 410 está posicionado en cada uno de los respectivos canales superior e inferior 422, 406. El clip 410 tiene una parte inferior y un lado formado en perpendicular a la parte inferior para constituir de manera general una forma de L. Un pasador o elemento de soporte 412 se extiende hacia fuera desde la parte inferior del clip 410. El soporte 412 tiene un cuello y una cabeza que constituye una forma de T invertida, extendiéndose el cuello de manera sustancialmente perpendicular a la parte inferior del clip 410 y la cabeza es sustancialmente perpendicular al cuello y paralela a la parte inferior del clip 410. El cuello del soporte 412 se extiende a través del canal superior 422 y a través del canal inferior 406. La cabeza del soporte 412 es amplia y está posicionada en el lado inferior del canal inferior 406. Eso hace que la placa superior 420 se trabe con la placa inferior 402 y también hace que cada clip 410 se trabe con la caja 102 y con un par respectivo de canales inferior y superior 406, 422. No obstante, cabe señalar que no es necesario que la cabeza del elemento de soporte 412 se asiente en el lado opuesto de la placa inferior 402 y que trabe las placas 402, 420. En su lugar, la cabeza del elemento de soporte 412 puede estar alojada simplemente en el canal inferior 406 sin extenderse a través de dicho canal inferior 406, de manera que la cabeza pueda deslizarse dentro del canal inferior 406.

Tal como se ilustra, los canales inferior y superior 406, 422 se extienden ligeramente hacia fuera desde el centro de manera que el clip 410 se mueve en acercamiento y en alejamiento con respecto al centro a medida que el clip 410 se desliza a izquierda / derecha dentro de los canales 406, 422. Cada canal 406, 422 tiene una posición que es la más interior (la más próxima a la abertura central 119) y una posición que es la más exterior (la más alejada de la abertura central 119). Cuando los clips 410 se mueven en los canales 406, 422, los clips 410 continúan encarados en la misma dirección. Es decir, el lado del clip 410 está encarado hacia el centro y es sustancialmente concéntrico (o paralelo) con la abertura central 119. A medida que la placa superior 420 gira, todos los clips 410 se mueven juntos de forma simultánea dentro de sus respectivos canales y son equidistantes en relación con la abertura central 119. Esto proporciona un diámetro mínimo y máximo deseado para los clips 410. Haciendo referencia a la figura 6A, los clips 410 se muestran en una posición interior en la que dichos clips 410 están situados en la posición de más adentro de los respectivos canales 406, 422. En la figura 6B, los clips 410 se muestran en la posición exterior en la que dichos clips 410 están situados en la posición más exterior de los respectivos canales 406, 422. Los clips 410 se mueven entre las posiciones interior y exterior haciendo girar la placa superior 420 con respecto a la placa inferior 402. En una forma de realización, la posición interior puede proporcionar un diámetro de 85 mm, y la posición exterior puede proporcionar un diámetro de aproximadamente 100 mm, los cuales son tamaños comunes para placas de medio de cultivo.

El elemento de afianzamiento 430 presenta un cuello 432, una cabeza amplia 434 y tiene forma de anillo para constituir una abertura central 436. La placa inferior 402 y la placa superior 420 presentan, cada una de ellas, una respectiva abertura central 404, 424. Las placas 402, 420 son circulares, y constituyen una forma de donut con las aberturas centrales 404, 424. La abertura central inferior 404 puede estar roscada internamente. El cuello 432 del elemento de afianzamiento 430 puede estar roscado externamente para casar con la abertura inferior central roscada 404.

El cuello 432 se extiende a través de la abertura central de placa superior 424 y se acopla de manera roscable a la abertura central de placa inferior 404, bloqueando así la placa superior 420 con la placa inferior 402, aunque permitiendo que la placa superior 420 gire con respecto a la placa inferior 402. Sin embargo, el elemento de afianzamiento 430 comprime suficientemente la cabeza del elemento de soporte 412 entre la placa superior 420 y la placa inferior 402 para proporcionar una fricción suficiente de manera que los clips 410 permanezcan en la posición fijada por el usuario y agarren la placa de agar 114 sin deslizarse accidentalmente en los canales 406, 422 y, por lo tanto, quedando bloqueados en su posición. El elemento de afianzamiento 430 se puede curvar de manera que resulte ergonómico y se puede estrechar hacia dentro para facilitar el flujo de aire en dirección a la abertura central 119 que se extiende a través de la abertura central de elemento de afianzamiento 436, la abertura central de placa superior 424 y la abertura central de placa inferior 404.

Tal como se muestra además en la figura 4B, está previsto un dispositivo de prueba o muestreo, tal como una placa de Petri o placa de medio de Agar 114, que tiene en su interior un medio de prueba. La placa de medio de cultivo 114 está colocada en la parte inferior de los clips 410. Los clips 410 mantienen la placa de medio de cultivo 114 en su lugar. Los clips 410 se deslizan hacia dentro/fuera en las acanaladuras 406, 422 de manera que la placa 114 encaja de manera ajustada entre los clips 410 y no se suelta accidentalmente con respecto a dichos clips 410, por ejemplo, cuando el dispositivo 100 se gira horizontalmente. La placa de medio de cultivo 114 puede contener, por ejemplo, medios de agar que están diseñados para capturar particulados en el aire que entra en el dispositivo 100. A continuación, los particulados capturados se pueden analizar.

De este modo, los clips 410 ajustables están configurados para deslizarse hacia dentro y hacia fuera a lo largo del diámetro de la base del atrio 110 con el fin de dar acomodo a placas de medios de agar 114 de diámetros variables. Una vez que el diámetro se ajusta para corresponderse con el de la placa de medio de agar 114, los pasadores 414 de los clips ajustables 410 se pueden mover desde una posición desbloqueada a una posición bloqueada, afianzando la placa de medio de agar 114. Los pasadores 414 están posicionados de tal manera que agarran el borde exterior de la placa de medio de agar 114. Los pasadores 414 forman, cada uno de ellos, un pequeño ángulo que, cuando los pasadores 414 están posicionados aproximadamente en el diámetro de la placa, provoca una fuerza hacia dentro contra las paredes de la placa de medio de agar 114, afianzándola. De este modo, la placa de medio de cultivo 114 se ajusta con apriete en los clips y queda retenida por los pasadores 414.

Atrio 110

En referencia a las figuras 2, 4A, 4B, el atrio 110 está acoplado de manera amovible a la parte superior 212 del dispositivo de muestreo 100 y está en comunicación de flujo aéreo directo con la cámara superior 210. El atrio 110 tiene una placa de cubrición 111 con una parte superior plana y lados que se extienden hacia abajo y que son más amplios que los clips 410. En la parte superior de la placa de cubrición 111, está formada una pluralidad de aberturas 112. Haciendo referencia a la figura 4B, en el lado de la placa de cubrición 111 se forman una o más ranuras o canales de bloqueo 112. Cada uno de los canales de bloqueo 112 está alineado con una respectiva proyección 113 en la pared lateral 218 de la parte de recepción 216. El canal de bloqueo 112 tiene una parte vertical y una parte horizontal.

Para fijar el atrio 110 a la caja 102, el usuario coloca el atrio 110 sobre la parte superior de la placa de medio de cultivo 114 de manera que la proyección 113 entra en la parte vertical del canal de bloqueo 112. Una vez que la proyección ha sido recibida totalmente en la parte vertical del canal de bloqueo 112, el usuario puede girar el atrio 110 de manera que la proyección 113 entra en la parte horizontal del canal de bloqueo 112, bloqueando así, de manera amovible, el atrio 110 con la caja principal 102 (Figura 4A). El dispositivo 100 completo se puede colocar horizontalmente y el atrio 110 seguirá estando fijado a la parte superior 212 de la caja principal 102. El usuario puede retirar el atrio 110 girando el atrio 110 y tirando hacia fuera, de manera que la proyección se deslice hacia fuera a lo largo de la parte horizontal y a continuación salga de la parte vertical del canal de bloqueo 112.

Conjunto de soplador 500

En referencia a la figura 2, en la cámara superior 210 del dispositivo de muestreo de aire 100 está previsto un conjunto de soplador 500. El conjunto de soplador 500 tiene una caja de soplador 502 y un ventilador 504. La caja de soplador 502 es un plénum que transporta aire. El plénum 502 tiene por lo menos una pared y, en la forma de realización de la figura 2, es cilíndrico en forma de un tubo con dos extremos abiertos. La caja de soplador 502 puede ser un solo dispositivo enterizo, o múltiples cajas discretas independientes que se acoplan entre sí por medio de labios 503, 505 que se extienden hacia fuera en el extremo de cada caja respectiva. De este modo, el labio superior 503 de la primera caja se puede acoplar a la parte superior 112 de la caja 102, y el labio inferior 503 de la primera caja se puede acoplar al labio superior 505 de la segunda caja, tal como se muestra. El labio inferior 505 de la segunda caja se puede acoplar al detector o adaptador de detector de flujo másico. Entre los labios 503, 505 y las conexiones respectivas se puede proporcionar opcionalmente una junta para obtener un sellado estanco al aire entre ellos de manera que no haya fugas de aire hacia fuera del plénum 502. De este modo, el plénum 502 tiene un extremo superior y un extremo inferior opuesto al extremo superior. El extremo superior del plénum 502 se acopla a la parte superior de la caja 102 en torno a la abertura central 119, de manera que el plénum 502 está en comunicación de flujo aéreo con el conjunto de retención 400 y el atrio 110. El plénum 502 tiene sustancialmente el mismo tamaño que la abertura central 119, y tal vez es un poco más grande. De este modo, el ventilador 504 absorbe aire directamente a través del atrio 110 y el conjunto de retención 400 por medio de la abertura central 119.

Dentro del plénum 502, está situado un ventilador 504. El ventilador 504 tiene una barra de soporte central y unas paletas de ventilador 506. La barra central tiene un eje longitudinal que se extiende sustancialmente paralelo al eje longitudinal del dispositivo de muestreo 100. Las paletas de ventilador 506 se extienden hacia fuera desde la barra central y están configuradas para aspirar aire hacia abajo (en la forma de realización de la figura 2, cuando el dispositivo de muestreo 100 está en pie verticalmente o derecho) a través del plénum 502. La cámara superior 210 está dimensionada y conformada para dar acomodo y casar con placas de medios de agar 114 de tamaños y formas estándar, así como con los componentes electrónicos en la cámara inferior 250.

De este modo, el conjunto de soplador 500 es alargado y tiene un eje longitudinal que es paralelo al eje longitudinal del dispositivo de muestreo 100. Por consiguiente, el eje longitudinal del conjunto de soplador 500 (que incluye el ventilador 504 y el plénum 502) es vertical cuando el dispositivo de muestreo 100 es vertical (Figura 7A), y es horizontal cuando el dispositivo de muestreo 100 es horizontal (Figura 7B). El plénum 502 y el ventilador 504 pueden ser más pequeños que la placa de medio de cultivo 114 para crear un flujo de aire a través del atrio 111 que proporcione resultados de prueba fiables para la placa de medio de cultivo 114. Como se muestra, el plénum 502 y el ventilador 504 pueden tener un tamaño que sea aproximadamente la mitad del de la placa de medio de cultivo 114, y está situado de manera centrada con respecto a la placa de medio de cultivo 114.

En referencia a las figuras 9 y 10, se muestra un conjunto de soplador 500' alternativo según una forma de realización ejemplificativa de la invención reivindicada. El conjunto de soplador 500' de esta forma de realización es similar al conjunto de soplador 500 de la forma de realización anterior, con la excepción de que se añade una conexión de flujo 900 para conectar el conjunto de soplador 500' a un caudalímetro másico 600' de tal manera que el caudalímetro másico 600' está en comunicación de flujo con el conjunto de soplador 500' por medio de la conexión de flujo 900. El conjunto de soplador 500' tiene un plénum 502' y un soplador o ventilador 504' en asociación con el plénum 502'. Igual que el plénum 502 de la forma de realización anterior, el plénum 502' de esta forma de realización puede ser un solo dispositivo enterizo o múltiples cajas discretas independientes que están acopladas entre sí. El plénum 502' puede tener un extremo superior 503', un extremo inferior 505' y un lado o tramo longitudinal 507' definido entre ellos. Preferentemente, el tramo longitudinal 507' es en general paralelo al eje longitudinal del dispositivo de muestreo 100. Por ello, el tramo longitudinal 507' del plénum 502' puede ser vertical cuando el dispositivo de muestreo 100 es vertical u horizontal cuando el dispositivo de muestreo 100 es horizontal. El extremo superior 503', que puede tener un labio, se puede acoplar a la parte superior 112 de la caja 102 y el extremo inferior 505', que puede tener un labio, se puede acoplar al caudalímetro másico por medio de la conexión de flujo 900. El plénum 502' está configurado para recibir aire del conjunto de retención 400 y del atrio 110 a través de su extremo superior 503' y en general a lo largo de su tramo longitudinal 507'. El ventilador 504' puede funcionar en el interior del plénum 502' para absorber aire directamente a través del atrio 110 y del conjunto de retención 400 por medio de la abertura central 119.

Preferentemente, la conexión de flujo 900 es un conducto dispuesto entre el plénum 502' y el caudalímetro másico 600'. La conexión de flujo 900 tiene una abertura central y es estanca al aire, y, por ejemplo, puede ser un tubo o plénum de plástico flexible. La conexión de flujo 900 puede ser de cualquier forma, tal como circular o cuadrada, aunque preferentemente tiene una sección transversal circular y una abertura central circular. La conexión de flujo 900 está configurada para desviar una parte o porcentaje del aire que fluye a través del conjunto de soplador 500', concretamente una parte del aire para medir, de manera que sea medida por el caudalímetro másico 600'. La parte de medida del aire es proporcional al aire que fluye a través del conjunto de soplador 500'. El flujo total a través del plénum es proporcional a la relación del área en sección transversal entre la conexión de flujo 900 y el área en sección transversal del extremo de plénum 505, es decir, el área en sección transversal del plénum 502 en el extremo de la conexión de flujo 900 o en cualquier ubicación en la que la conexión de flujo 900 se conecte o posicione con respecto al plénum 502. La salida del caudalímetro másico es un voltaje que es proporcional al flujo a través del caudalímetro, ese voltaje se convierte electrónicamente en un valor digital y se modifica a obteniendo las unidades deseadas para su presentación.

La conexión de flujo 900 tiene en general un extremo de recepción 902 adaptado para acoplarse al extremo inferior 505' del plénum 502', un extremo de salida 904 opuesto adaptado para acoplarse al caudalímetro másico 600' y un cuerpo de conducto 906 entre ellos. El extremo de recepción 902 se puede montar en torno a o puede extenderse a través de un agujero en el extremo inferior 505' del plénum, por ejemplo, para conectar la conexión de flujo 900 al mismo de tal manera que el plénum 502' esté en comunicación fluídica (es decir, de flujo) con el cuerpo de conducto 906. El cuerpo de conducto 906 se puede conformar, por ejemplo, una forma en general de U, de tal manera que los extremos de recepción y salida 902 y 904 se encuentren en general a la misma altura en el cuerpo de la caja, es decir, que los extremos estén en general alineados con respecto a un eje transversal al tramo longitudinal 507' del plénum 502'. El extremo de salida 904 también se puede montar en el extremo inferior 505' del plénum 502' de tal manera que sea adyacente al plénum 502' y esté alejado del conducto de escape 121 en la caja, es decir, que no esté cerca ni sea adyacente al mismo. En una forma de realización preferida, por lo menos una parte 908 del cuerpo de conducto 906 se extiende por debajo del extremo inferior 505' del plénum en una dirección en general paralela al tramo longitudinal 507' del plénum 502'. Alternativamente, el extremo de salida 904 se puede posicionar cerca del conducto de escape 121.

La conexión de flujo 900 es alargada y tiene un eje longitudinal. En una de las formas de realización, el eje longitudinal en el extremo de recepción 902 puede ser sustancialmente paralelo al eje longitudinal del plénum 502'. De esta manera, y tal como se muestra mejor en la figura 10, al menos una parte del flujo de aire que sale del plénum 502' por el extremo inferior 505' continúa directamente hacia la abertura central de la conexión de flujo 900 sin ningún obstáculo, y el flujo de aire restante que sale del plénum 502' continúa hacia fuera a través del conducto de escape 121 o puerto, igual que antes. Eso permite que la conexión de flujo 900 obtenga una lectura real y fiable del caudal que pasa a través del plénum 502'. La conexión de flujo 900 puede tener una curva, si ello fuera necesario para encajar el caudalímetro másico 600' en el espacio interior de la cámara superior 210. Aunque la conexión de flujo 900 se muestra de manera que tiene forma de U, se puede proporcionar cualquier forma adecuada, incluido que el cuerpo 906 sea recto sin ninguna curva. Además, en una de las formas de realización, la conexión de flujo 900 se puede posicionar en el perímetro exterior del plénum 502' justo en el borde inferior del extremo inferior 505' del plénum 502' (es decir, justo por dentro de la pared lateral del plénum 502'). No obstante, la conexión de flujo 900 se puede posicionar en cualquier ubicación adecuada en la abertura del plénum 502', incluido, por ejemplo, dentro del plénum 502' o insertada más cerca hacia el centro del plénum 502'. Además, aunque se muestran solamente una única conexión de flujo 900 y un solo caudalímetro másico 600', pueden proporcionarse más de una conexión de flujo 900 y/o más de un caudalímetro másico 600'.

Caudalímetro másico 600

En la cámara superior 210, está ubicado también un caudalímetro másico 600 que está posicionado de manera inmediata y directa por debajo del conjunto de soplador 500. El caudalímetro másico presenta una entrada 602 en un extremo superior y una salida 604 en un extremo inferior. La entrada 602 está acoplada al extremo abierto inferior de plénum 502 y se encuentra en comunicación aérea sin obstrucciones con el plénum 502. De este modo, el caudalímetro másico 600 recibe directamente el flujo de aire que pasa a través del plénum 502. Si el extremo inferior del plénum 502 es mayor que la entrada 602 del caudalímetro másico 600, tal como se muestra puede estar previsto un adaptador 603 opcionalmente para mantener un sellado estanco al aire entre la parte inferior del plénum 502 y la entrada 602 del caudalímetro másico 600.

El caudalímetro másico 600 mide el caudal de aire que entra en el dispositivo de muestreo 100 a través del atrio 110, impactando en la placa de medio de cultivo 114, a través del plénum 502 y en la entrada 602. Una vez que el aire sale por la salida 604 del caudalímetro másico 600, el mismo entra en la cámara superior 210 y sale a través del respiradero 121 en la caja 102.

Tal como se muestra, la cámara superior 210 contiene un panel de visualización y/o de control de operador 302, el conjunto de soplador 500 y el caudalímetro másico 600. El panel de control 302 es una pantalla táctil electrónica que permite al usuario controlar el funcionamiento del dispositivo de muestreo 100. El panel de control 302 está fijado a la caja 102 y opcionalmente puede extenderse, por ejemplo, en la cámara superior 210. No obstante, el panel de control 302 forma un sellado estanco al aire y/o a líquidos con la caja 102, de manera que no haya fugas de aire hacia fuera desde la cámara superior 210.

En referencia a las figuras 9 y 10, se muestra un caudalímetro másico 600' alternativo según una forma de realización ejemplificativa de la invención reivindicada. El caudalímetro másico 600' se acopla al extremo de salida 904' de la conexión de flujo 900 y se puede situar en cualquier lugar en la cámara superior 210. En una forma de realización preferida, el caudalímetro másico 600' se posiciona cerca del o adyacente al plénum 502' y alejado del conducto de escape 121 del dispositivo, es decir, no está cerca del ni es adyacente al mismo. Alternativamente, el caudalímetro másico 600' se puede posicionar cerca del conducto de escape 121. El caudalímetro másico 600' tiene una entrada 602' y una salida 604'. La entrada 602' está configurada para acoplarse al extremo de salida 904 de la conexión de flujo 900, proporcionando así una comunicación de flujo con el plénum 502'. De este modo, el aire fluye a través del plénum 502', a continuación, a través de la conexión de flujo 900 y hacia la entrada 602' del caudalímetro másico 600'.

De manera similar al caudalímetro másico 600 de la forma de realización anterior, el caudalímetro másico 600' mide el caudal de aire. En esta forma de realización, el caudalímetro másico 600' mide el caudal de la parte de medida del aire que entra a través de la conexión de flujo 900. Como la parte de medida del aire es proporcional al aire que entra a través del dispositivo, es decir, en el atrio 110, y que impacta en la placa de medio de cultivo 114, a través del plénum 502', el caudal detectado de la parte de medida del aire por el caudalímetro másico 600' representa el caudal del aire que entra a través del dispositivo de muestreo 100. En una de las formas de realización, la salida del caudalímetro másico es un voltaje que es proporcional al flujo que pasa a través del caudalímetro. Ese voltaje se convierte electrónicamente en un valor digital y se modifica a escala obteniendo las unidades deseadas para su presentación. Una vez que la parte de medida del aire sale por la salida 604' del caudalímetro másico 600', la misma entra en la cámara superior 210 y sale por medio del conducto de escape 121 en la caja 102.

Conjunto de componentes electrónicos 300

La totalidad del resto de componentes electrónicos 300 (aparte del panel de control 302, el conjunto de soplador 500 y el caudalímetro másico 600) está contenida en la cámara inferior 250. Esto proporciona estabilidad al dispositivo de muestreo 100 y reduce la anchura/diámetro del dispositivo de muestreo 100. El conjunto de componentes electrónicos 300 puede incluir, por ejemplo, un controlador 304, una fuente de alimentación (baterías) y un motor 306. En ciertas formas de realización, el controlador puede ser un ordenador o dispositivo de procesado, tal como un procesador o ASIC. El controlador 304 acciona el ventilador 504, el caudalímetro másico 600 y el panel de control 302. Recibe 304 señales de control del operador desde el panel de control 302, tales como iniciar y detener la prueba, fijar parámetros de prueba (tiempo, caudal, etcétera). El controlador 304 también visualiza información sobre el funcionamiento del dispositivo de muestreo 100 en el panel de control 302, tal como el caudal, el tiempo de aplicación de la prueba y el tiempo restante de la misma. El controlador 304 también puede comunicarse con dispositivos remotos, tales como controladores 304 de otro dispositivo de muestreo 100 o un ordenador personal, una red o un teléfono inteligente, ya sea mediante conexionado permanente o de forma inalámbrica.

De este modo, el controlador 304 hace funcionar el ventilador 504 y el caudalímetro másico 600 del dispositivo de muestreo de aire 100. Cuando el proceso de muestreo está en marcha, el sistema intenta generar el caudal deseado. El caudalímetro másico 600 notifica continuamente el caudal instantáneo que pasa a través del sistema al controlador 304. El controlador 304 evalúa si el caudal medido es igual al caudal deseado (habitualmente 1 cfm). La diferencia entre el caudal deseado y el caudal medido se conoce como error. Si el caudal deseado es mayor que el caudal medido, el controlador 304 aumentará la frecuencia de las revoluciones del ventilador 504 para generar un caudal mayor. Si el caudal deseado es menor que el caudal medido, el controlador 304 reducirá la frecuencia de las revoluciones del ventilador 504 para generar un caudal menor. Este proceso se puede repetir de manera continua (muchas veces por segundo o sin parar) o a intervalos regulares. El proceso de evaluación de la salida de un sistema y de modificación de la entrada del sistema proporciona un control de bucle cerrado. El controlador 304 usa un algoritmo de control proporcional, integral y diferencial (“PID”) para minimizar y mantener un error bajo en el sistema. Preferentemente, el dispositivo de muestreo de aire 100 usa este procedimiento de control para ajustar la velocidad del ventilador basándose en el caudal instantáneo. Por consiguiente, el controlador 304 controla la velocidad del ventilador 504 en tiempo real sin retardos o interacciones manuales, sobre la base de la retroalimentación en tiempo real proporcionada por el caudalímetro másico 600.

En una forma de realización ejemplificativa, el controlador 304 puede estar en red y puede conectarse a Internet por medio de redes de TCP/IP usando las normas de enlaces físicos y de datos IEEE 802.3 (por cable), IEEE 802.11 (inalámbrica) e IEEE 802.15.4 (inalámbrica para Bluetooth). En formas de realización alternativas, el controlador 304 puede recibir y enviar órdenes de manera remota a través de la red. A través de la red, el dispositivo de muestreo de aire 100 se puede monitorizar y controlar de forma remota usando dispositivos y aplicaciones conectados en red, tales como un dispositivo de procesado (teléfono inteligente, ordenador, etcétera). El dispositivo de muestreo de aire 100 también puede exportar un historial de eventos a una unidad de almacenamiento flash de USB extraíble. Se puede acceder a la unidad de almacenamiento flash y al terminal de conexión de USB a través de un panel de acceso al controlador 131 (Figura 1) que es plano y sustenta el dispositivo 100 en una posición horizontal. El historial de eventos incluye eventos de muestreo, eventos de calibración y eventos administrativos. En una de las formas de realización, el dispositivo 100 puede estar integrado con las redes y un dispositivo de procesado central para facilitar la monitorización y el control desde una ubicación central, tal como las correspondientes que se muestran en las patentes US n.° 9285.792, 9063040 y 9046453 y la publicación de patente US n.° 2016/0061796.

Ranuras de ventilación 121 y adaptador de puerto 650

En referencia a la figura 1, una ranura alargada de ventilación 121 está situada en la parte posterior inferior del cuerpo de caja superior 120. La ranura de ventilación 121 puede tener elementos verticales que se forman de manera enteriza con la caja 102 para crear una pluralidad de ranuras y proporcionar seguridad. Opcionalmente, puede estar previsto un adaptador de puerto de escape 650 que casa con las ranuras de ventilación 121. El adaptador 650 tiene una base 652 y una boquilla 654. La base 652 tiene la misma forma que la ranura de ventilación 121. La base 652 tapa y se acopla a la ranura 121 de una manera estanca al aire con el fin de evitar que este último se fuge hacia fuera desde la caja 102 excepto por la boquilla 654. La boquilla 654 sobresale hacia fuera desde la base 652 y tiene una abertura central que se extiende a través de la boquilla 654 y la base 652.

Un tubo se puede fijar a la boquilla 654 para transportar aire expulsado a una ubicación remota fuera del entorno limpio. Por consiguiente, desde la cámara superior 210 se expulsa aire a través de la boquilla 654 y en el tubo.

El adaptador de puerto de escape 650 casa de manera amovible con las ranuras de ventilación 121 a través de un mecanismo de acoplamiento de escape 656. El mecanismo de acoplamiento de escape 656 puede tener elementos macho (tales como brazos impulsados por resorte o similares) que se deslizan entrando en y se acoplan a las ranuras de ventilación hembra 121, y agarran los soportes verticales. La boquilla de escape 654 se muestra de manera ejemplificativa en forma de una boquilla de salida sustancialmente cilíndrica, aunque puede tener cualquier forma que permita la fijación de una tubuladura. En ciertas formas de realización, la boquilla de escape 654 puede permitir el uso de abrazaderas para afianzar la tubuladura y crear un sellado estanco al aire. En otras formas de realización, el exterior de la boquilla de escape 654 puede tener resaltes y se puede estrechar para permitir que la tubuladura forme un sellado estanco al aire al verse empujada contra ella.

Todavía en otra forma de realización alternativa, la ranura de ventilación 121 puede ser una abertura en la caja 102 y se puede proporcionar una rejilla aparte que se fije en la ranura 121 (por ejemplo, mediante un mecanismo de fijación o ajuste por fricción) y que se pueda retirar y sustituir por un adaptador de escape 650.

Por consiguiente, la abertura o ranura de ventilación 121 y/o el adaptador de puerto de escape 650 permiten que el aire que pasa a través del dispositivo de muestreo de aire 100 salga al entorno externo. El aire entra a través de las aberturas en el atrio 110 por la parte superior del cuerpo superior 120, y sale a través de la ranura de ventilación 121 por la parte posterior del cuerpo superior 120. La ranura de ventilación 121 se puede posicionar en la parte inferior por la parte de atrás del cuerpo superior 120, para proporcionar un flujo de aire directo y continuo a través del dispositivo de muestreo 100.

Funcionamiento - flujo de aire

A continuación, en relación con las figuras 2, 3A-3D y 10, se describirá el funcionamiento del dispositivo de muestreo de aire 100. El funcionamiento comienza cuando un operador fija un parámetro de prueba de muestreo y pulsa inicio, o cuando esté programado el comienzo de una prueba fijada previamente (tal como cada 4 horas). En ese momento, el controlador 304 pone en marcha el ventilador 504 o 504'. El ventilador 504 o 504' absorbe aire hacia el dispositivo de muestreo 100 mediante las aberturas 112 del atrio, tal como se muestra mediante las flechas que ilustran el flujo de aire 10 (Figuras 3A y 10), y aspira aire que atraviesa la placa de medio de agar 114, flechas de flujo de aire 12 (Figuras 3B y 10). El aire impacta en la placa de medio de cultivo 114 y pasa en torno a la placa 114, por debajo de la placa 114 (tal como se muestra en la figura 2, hay un espacio entre la parte inferior de la placa de medio de cultivo 114 y la parte inferior 402 y también entre la parte inferior de la placa de medio de cultivo 114 y la parte superior del elemento de afianzamiento 430) y sale a través de la abertura central 119 en el conjunto de retención 400, según se muestra mediante las flechas de flujo de aire 14 (Figuras 3C y 10).

Cabe señalar que la velocidad del aire que entra en el sistema a través de cada abertura 112 es una función de la velocidad del ventilador 504 o 504' así como del diámetro y el número de aberturas 112 en el atrio 110. Cuando el aire entra en la región por debajo de las aberturas 112 (flujo de aire 12, figuras 3B y 10), el mismo es redirigido hacia la fuente de vacío más próxima, la abertura central 119. La dirección inicial del flujo de aire 10 (Figuras 3A y 10), y la dirección nueva del flujo de aire 12 (Figuras 3B y 10), son prácticamente perpendiculares. Cuando se realiza un redireccionamiento del aire, muchas partículas de movimiento rápido dentro del mismo no se pueden redirigir tan bruscamente debido a su inercia. Estas partículas aproximadamente continúan con su dirección inicial e inciden sobre la placa de medio de agar 114 donde se quedan las partículas individuales. La parte central de este proceso consiste en acumular estas partículas dentro del agar, donde las mismas se pueden analizar en un momento posterior. El aire redirigido es aspirado lateralmente hacia fuera cruzando el lado del agar de la placa de medio de agar 114, sobre sus bordes, por fuera de sus paredes exteriores, y lateralmente hacia dentro atravesando el lado de la parte inferior de la placa 114 hasta que el mismo es aspirado a través de la abertura central 119.

Una vez que el flujo de aire pasa a través del atrio 110 (flujo de aire 10) y del conjunto de retención 400 a través de la abertura central 119 (flujo de aire 14), entra en el plénum 502 o 502' situado dentro de la cámara superior 210 del dispositivo de muestreo de aire 100, tal como se muestra mediante las flechas correspondientes al flujo de aire 16 (Figuras 3C y 10). El aire entra directamente desde la abertura central 119 en el extremo superior abierto del plénum 502 o 502' (flujo de aire 14). El ventilador 504 o 504' empuja el aire a través del plénum 502 o 502' (flujo de aire 16) hasta que sale por el extremo inferior abierto del plénum 502 o 502' (flujo de aire 18). El aire continúa a través del adaptador 603 (en caso de que el mismo se use) hacia la entrada 602 del caudalímetro másico 600. Alternativamente, la parte de medida del aire se desvía a través de la conexión de flujo 900 hacia la entrada 602' del caudalímetro másico 600'. El caudalímetro másico 600 o 600' mide constantemente el caudal del aire 18 y proporciona una señal de caudal de aire medido con el caudal de aire detectado al controlador 304. El controlador 304 leerá continuamente la señal de medición y ajustará la velocidad del ventilador 504 o 504' para tener en cuenta cualquier diferencia entre el caudal de aire medido y un caudal de aire deseado.

El flujo de aire continúa a través del caudalímetro másico 600 o 600' y sale a través de la salida 604 o 604', según se muestra mediante las flechas correspondientes al flujo de aire 20. Tal como se muestra en las figuras 3C y 10, el flujo de aire 20 sale del caudalímetro másico 600 o 600' hacia la cámara superior 210. A medida que la cámara superior 210 se va presurizando (en relación con la presión ambiente), se expulsa aire a través del conducto de escape, por ejemplo, la ranura de ventilación 121, al exterior del dispositivo 100. El tabique 125 opcional evita que entre aire en la cámara inferior 250 de manera que la cámara inferior 250 y el conjunto electrónico 300 no interfieren con el flujo de aire. Puesto que el motor 306 forma parte del conjunto de ventilador 504, no es necesario refrigerarlo. El aire expulsado sale del dispositivo de muestreo de aire 100 sustancialmente en paralelo a la orientación con la que entró con el fin de mantener un flujo laminar dentro del entorno. Se expulsa fuera del dispositivo de muestreo 100 y de la caja 102 a través de la ranura de ventilación 121 en la parte posterior de la cámara superior 210. En una forma de realización alternativa, un plénum o tubo puede conectar la salida 604 o 604' del caudalímetro másico 600 o 600' a la ranura de ventilación 121.

Tal como se muestra en la forma de realización ejemplificativa alternativa de la figura 3D, un tapón de escape puede sustituir o se puede fijar a la ranura de ventilación 121 de manera que el flujo de aire 20 se expulse a través del adaptador de puerto 650. Puede conectarse un tubo a la boquilla 654 del adaptador de puerto 650 para transportar el aire a una ubicación remota fuera del entorno limpio, donde el mismo finalmente se desecha o expulsa. De este modo, pasa aire a través de la ranura de ventilación 121 y/o del adaptador de puerto 650 y el mismo es redirigido a la tubuladura fijada.

Cabe señalar que el dispositivo de muestreo 100 y sus diversos componentes se muestran de manera que tienen una forma en general cilíndrica. Por ejemplo, el atrio 110, el conjunto de retención 400, la placa superior 420, la placa inferior 402, la placa de medio de cultivo 114, el elemento de afianzamiento 430 y el conjunto de soplador 212 son, todos ellos, cilíndricos. Se apreciará que no es necesario configurar la invención de manera que sea cilíndrica o circular, y que se pueden proporcionar otras formas.

Además, el dispositivo de muestreo 100 incluye un funcionamiento mediante uno o más dispositivos de procesado, tales como el controlador 304. Cabe señalar que el dispositivo de procesado puede ser cualquier dispositivo adecuado, tal como un procesador, microprocesador, PC, tableta, teléfono inteligente o similar. Los dispositivos de procesado se pueden usar en combinación con otros componentes adecuados, tales como un dispositivo de visualización (monitor, pantalla de LED, pantalla digital, etcétera), memoria o dispositivo de almacenamiento, dispositivo de entrada (pantalla táctil, teclado, dispositivo señalador tal como un ratón), módulo inalámbrico (para RF, Bluetooth, infrarrojos, WiFi, Zigbee, etcétera). La información tratada en o a la que da salida el dispositivo de procesado se puede almacenar en una unidad de disco duro, una unidad de almacenamiento flash, en un disco de CD ROM o en cualquier otro dispositivo de almacenamiento de datos apropiado, el cual puede estar ubicado en el dispositivo de procesado o en comunicación con este último. El proceso completo se efectúa automáticamente por medio del dispositivo de procesado, y sin ninguna interacción manual. Por consiguiente, a no ser que se indique lo contrario el proceso puede producirse sustancialmente en tiempo real sin ningún retardo o acción manual.

En esta memoria, los términos “sustancialmente” y “aproximadamente” significan más o menos el 20%, más preferentemente más o menos el 10%, incluso más preferentemente más o menos el 5%, y con la mayor preferencia más o menos el 2%.

El dispositivo de muestreo de aire 100 es especialmente útil para su uso en un entorno controlado. Se puede realizar con materiales que sean aptos para su uso en un entorno controlado. No obstante, el dispositivo de muestreo 100 se puede utilizar en otros entornos.

Claims (15)

REIVINDICACIONES

1. Dispositivo de muestreo de aire (500') para muestrear aire, que comprende:

un cuerpo de caja (102) que presenta una parte superior (212), un lado y una abertura (119) en la parte superior; un conjunto de retención (400) configurado para retener un dispositivo de muestreo (110), estando el conjunto de retención situado en la parte superior del cuerpo de caja alrededor de la abertura;

un plénum (502') que presenta un extremo superior (503'), un extremo inferior (505'), y un tramo longitudinal definido entre ellos, estando el extremo superior acoplado al cuerpo de caja alrededor de la abertura (119) de tal manera que el plénum está en comunicación de flujo con la abertura (119), estando el extremo inferior (505') del plénum (502') abierto, estando el plénum configurado para recibir flujo de aire en general desde el extremo superior (503') hasta el extremo inferior (505') de manera general a lo largo del tramo longitudinal (507'); una conexión de flujo (900) acoplada al extremo inferior (505') del plénum (502');

un caudalímetro másico (600') que presenta una entrada (602') y una salida (604'), estando la entrada (602') acoplada a la conexión de flujo (900), estando el caudalímetro másico (600') en comunicación de flujo con el plénum (502') por medio de la conexión de flujo (900); y

un soplador (504') en asociación con el plénum (502') y configurado para aspirar aire que pasa por el dispositivo de muestreo (110), a través de la abertura (119), a través del plénum (502') y a través del extremo inferior abierto (505') del plénum (502'), de tal manera que una parte de medida del aire en el plénum (502') fluya a través de la conexión de flujo (900) y a través del caudalímetro másico (600'), estando el caudalímetro másico (600') configurado para medir el caudal de la parte de medida del aire aspirada a través de la conexión de flujo (900).

2. Dispositivo de muestreo de aire según la reivindicación 1, en el que la parte de medida del aire es proporcional al aire que fluye a través del plénum (502').

3. Dispositivo de muestreo de aire según la reivindicación 2, en el que el flujo total a través del plénum (502') está relacionado ratiométricamente con el flujo a través de la parte de medida sobre la base de la relación del área en sección transversal de la conexión de flujo (900) y el extremo inferior (505') del plénum (502').

4. Dispositivo de muestreo de aire según la reivindicación 1, en el que la conexión de flujo (900) presenta un extremo de recepción (902) y un extremo de salida (904), el extremo de recepción (902) está acoplado al extremo inferior (505') del plénum (502') y el extremo de salida (904) está acoplado a la entrada (602') del caudalímetro másico (600').

5. Dispositivo de muestreo de aire según la reivindicación 4, en el que el cuerpo de caja (102) incluye un conducto de escape (121) para el aire; y tanto los extremos de recepción como de salida (902, 904) de la conexión de flujo (900) están alejados del conducto de escape.

6. Dispositivo de muestreo de aire según la reivindicación 4, en el que los extremos de recepción y salida (902, 904) están generalmente alineados con el extremo inferior (505') del plénum (502) con respecto a un eje transversal al tramo longitudinal (507') del plénum (502').

7. Dispositivo de muestreo de aire según la reivindicación 4, en el que el extremo de salida (904) está montado en el extremo inferior (505') del plénum (502').

8. Dispositivo de muestreo de aire según la reivindicación 4, en el que una parte (908) de la conexión de flujo (900) se extiende por debajo del extremo inferior (505') del plénum (502') en una dirección generalmente paralela al tramo longitudinal (507') del plénum.

9. Dispositivo de muestreo de aire según la reivindicación 1, que comprende asimismo un dispositivo de procesado (304) conectado tanto al caudalímetro másico (600') como al soplador (504'), estando el dispositivo de procesado (304) adaptado para recibir un caudal detectado desde el caudalímetro másico (600') y controlando una velocidad del soplador (504') como respuesta al caudal detectado.

10. Dispositivo de muestreo de aire según la reivindicación 9, en el que el dispositivo de procesado (304) aumenta la velocidad del soplador (504') si el caudal detectado es inferior a un caudal deseado, o disminuye la velocidad del soplador (504') si el caudal detectado es superior a un caudal deseado.

11. Procedimiento para muestrear aire usando un dispositivo de muestreo de aire según la reivindicación 1, que comprende las etapas siguientes:

aspirar el aire a través de una placa de medio de cultivo (114) situada en un exterior del cuerpo de caja (102) y a través del plénum (502') en el interior del cuerpo de caja (102);

hacer pasar el aire a través del extremo inferior abierto (505') del plénum (502');

desviar una parte de medida del aire en el plénum (502') a un caudalímetro másico (600') en el que la parte de medida del aire es proporcional al aire en el plénum (502'); y

medir en el caudalímetro másico (600'), un caudal detectado de la parte de medida del aire.

12. Procedimiento según la reivindicación 11, que comprende asimismo las etapas siguientes:

comparar el caudal detectado de la parte de medida del aire con un caudal deseado controlando la velocidad del flujo del aire a través del plénum (502') sobre la base de la comparación entre el caudal detectado y el caudal deseado.

13. Procedimiento según la reivindicación 12, que comprende asimismo la etapa de aumento de la velocidad del flujo del aire del caudal detectado si es inferior al caudal deseado o disminuir la velocidad del flujo de aire del caudal detectado si es superior al caudal deseado.

14. Procedimiento según la reivindicación 11, en el que una conexión de flujo (900) acoplada al plénum (502') desvía la parte de medida del aire hacia el caudalímetro másico (600').

15. Procedimiento según la reivindicación 14, que comprende asimismo la etapa de expulsión del aire a través de un conducto de escape (121) en el cuerpo de caja (102) alejado de la conexión de flujo (900).