FI114044B - Method of sampling air - Google Patents
Method of sampling air Download PDFInfo
- Publication number
- FI114044B FI114044B FI992551A FI19992551A FI114044B FI 114044 B FI114044 B FI 114044B FI 992551 A FI992551 A FI 992551A FI 19992551 A FI19992551 A FI 19992551A FI 114044 B FI114044 B FI 114044B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- sampling
- air
- particles
- insulating tube
- conductive film
- Prior art date
Links
Description
114044114044
Menetelmä näytteiden ottamiseksi ilmasta Förfarande för tagning av prov ur luftMethod of sampling of air Förfarande för tagning av prov ur luft
Esillä oleva keksintö koskee menetelmää näytteiden ottamiseksi 5 ilmasta siinä olevien hiukkasten, kuten mikrobien ja muiden suuruusluokaltaan nanotasoa tai sitä suurempien hiukkasten ilmaisemiseksi ja niiden määrien mittaamiseksi.The present invention relates to a method for sampling and measuring 5 particles in the air, such as microbes and other nanoparticle particles of a size or greater.
Hyvin monessa kohteessa on tarpeen saada selville ilman sisältö tämien hiukkasten määrä. Tällaisia ovat sairaalat, lääketeollisuus, elintarviketeollisuus, vastaanotto- ja toimenpidetilat sekä muut bioteknologiset työskentely-ympristöt. Usein on tarpeellista tietää, sisältääkö huoneilma bakteereja, viruksia, itiöitä, myrkyllisiä hiukkasia jne.In many places it is necessary to find out the amount of these particles in the air. These include hospitals, the pharmaceutical industry, the food industry, reception and intervention rooms, and other biotechnology working environments. It is often necessary to know whether the room air contains bacteria, viruses, spores, toxic particles, etc.
1515
Mikäli ilmaistavia hiukkasia on lukumäärältään runsaasti ja kokoluokkamäärityksessä riittää > 0,01 μτη olevia hiukkasia, voidaan näytteenotossa käyttää esimerkiksi sähkösuodatinta. Suurin osa viruksista ja DNA-molekyyleistä jäävät tällöin 20 kokonaan keräyksen ulkopuolelle, koska ne ovat hiukkaskooltaan < 0,01 pm. Kuitusuodattimet eivät sovellu nanosuuruusluokan hiukkasten keräämiseen sellaisella luotettavuudella, jolla ·;··· johtopäätöksien kannalta on merkitystä.If the number of particles to be detected is high and the particle size is> 0,01 μτη, for example, an electric filter may be used for sampling. Most viruses and DNA molecules are then completely excluded from collection because they have a particle size of <0.01 µm. Fiber filters are not suitable for the collection of nanoparticle particles with a level of reliability that is relevant to the conclusions;
, 25 Suurin epäkohta tällä hetkellä on esimerkiksi siinä, ettei tartuntaa aiheuttavia sairaalabakteereja pystytä havaitsemaan !..* sairaalailmassa, erityisesti jos niiden lukumäärä on erittäin pieni ja esiintymistiheys alhainen., 25 The biggest disadvantage at the moment is, for example, that no infectious hospital bacteria can be detected! .. * in the hospital world, especially if they are very small in number and low in incidence.
* · * 30 Nyt esillä olevan keksinnön tavoitteena on näiden ongelmien V · poistaminen, mikä on aikaansaatu menetelmällä, joka tunnetaan • · · /> : siitä, että tilavuudeltaan vapaasti määrittävä ilmanäyte joh- detaan eristeputken läpi, jonka sisäpinnalla on irroitettava sähköä johtava kalvo ja jonka keskellä on akselinsuuntainen • · . 35 putki, jossa on korkeajännitteeseen kytketyt, säteittäin ulot-It is an object of the present invention to eliminate these problems, V, by a method known in the art of passing a volumetric sample of air through an insulating tube having a removable conductive film on its inner surface and with an axis in the center • ·. 35 tubes with high voltage, radially extending
IMIM
•t..: tuvat emittointikärjet, jotka koronailmiön vaikutuksesta ke- • * · \ hittävät ionisuihkuja, joiden vaikutuksesta ilmassa olevat hiukkaset kiinnittyvät sähköä johtavaan kalvoon, josta ne 2 114044 näytteenoton jälkeen ovat sinällään tunnetulla tavalla ilmaistavissa ja määriltään mitattavissa. Menetelmän avulla pystytään keräämään ja määrittämään kokoluokaltaan noin 0,001 μπ\ - noin 100 μιη olevien hiukkasten määrä, riippumatta niiden esiintymis-5 tiheydestä. Jos tutkittavia hiukkasia esiintyy ilmassa vain ;pieniä määriä, on ilmanäytteen tilavuus suurennettava, mikä on keksinnön mukaisesti helposti toteutettavissa pidentämällä näytteenottoaikaa, koska kaikki eristeputken läpi virtaavassa ilmassa olevat hiukkaset kiinnittyvät eristeputken sisäseinä-10 mällä olevaan, sähköä johtavaan kalvoon. Eristeputkesta poistuva ilma on siis puhdasta, joten menetelmä ei levitä epäpuhtauksia tai mikrobeja ympäristöön.• t ..: tiny emitting tips which, under the effect of the corona phenomenon, generate ion jets, which cause the particles in the air to adhere to an electrically conductive film, from which they can be detected and quantified in a manner known per se after 2 114044 sampling. The method is capable of collecting and determining the number of particles in the range of about 0,001 μπ - to about 100 μιη, regardless of their density. If only small amounts of particulate matter are present in the air, the volume of the air sample must be increased, which is easily accomplished by extending the sampling time in accordance with the invention since all particles in the air flowing through the duct are adhered to the electrically conductive membrane. Thus, the air leaving the ductwork is clean, so that the process does not spread contaminants or germs into the environment.
Keksinnön muut erikoispiirteen ilmenevät oheisista epäitse-15 naisista patenttivaatimuksista.Other features of the invention will be apparent from the appended claims.
Seuraavassa keksintöä selostetaan yksityiskohtaisemmin oheiseen piirustukseen viitaten, jossa 20 Kuv. 1 esittää esimerkinomaisesti pituusleikkausta keksinnön mukaisessa menetelmässä käytettävästä laitteesta, . Kuv. 2 esittää poikkileikkausta kuvion 1 mukaisesta laittees- t . . ta, sivuluukku seka avatussa että suljetussa asennossa ja : 25 • Kuv. 3 esittää perspektiivikuvaa keksinnön mukaisessa menetel- • ’· mässä käytettävän laitteen eräästä rakennevaihtoehdosta.The invention will now be described in more detail with reference to the accompanying drawing, in which Fig. 1 shows, by way of example, a longitudinal section of the device used in the method according to the invention. Fig. 2 is a cross-sectional view of the apparatus of Fig. 1. . 25, Fig. 3 shows a perspective view of an embodiment of a device for use in the method according to the invention.
» · · > • · · » · · • · · V ·' Keksinnön mukaan pystytään ilmaisemaan jossakin huone- tai 30 ulkotilassa olevan ilman erilaiset hiukkaset, kuten mikrobit ja muut nanotasoa tai sitä suuremmat hiukkaset ja mitataan niiden määrät tiettyä koetilavuutta kohden. Tämä toteutetaan ' . siten, että ennalta määrätty tilavuus ilmaa saatetaan virtaa- * maan näytteenottolaitteessa olevan eristeputken 1 läpi, jonka » · · · 35 sisäpinnalla on irroitettava sähköä johtava kalvo 2. Eriste-putkessa 1 on sen keskiakselia pitkin ulottuva putki 5, jonka vaippapinnassa on korkeajännitelähteeseen 14 kytketyt säteen-suuntaiset emittointikärjet 6, jotka koronailmiön vaikutuk- 3 114044 sesta kehittävät ionisuihkuja 7 näiden emittointikärkien 6 ja eristeputken 1 sisäseinämällä olevan sähköä johtavan kalvon 2 välillä. Ionisuihkujen 7 vaikutuksesta ilmassa olevat kaikenlaiset hiukkaset kiinnittyvät sähköä johtavaan kalvoon 2, jos-5 ta ne näytteenoton jälkeen ovat sinällään tunnetuilla tavoilla ilmaistavissa ja määriltään mitattavissa.According to the invention, it is possible to detect various particles of air in a room or outdoor space, such as microbes and other nanoparticles or more, and measure their amounts per specific volume of the test. This will be done '. such that a predetermined volume of air is flown through an insulating tube 1 in the sampler, the inner surface of which has a removable conductive membrane 2. The insulating tube 1 has a tube 5 extending along its central axis and connected to a high voltage source 14. radial emitting tips 6 which, by the effect of a corona effect, generate ion jets 7 between these emitting tips 6 and the conductive film 2 on the inner wall of the insulating tube 1. Under the action of ion jets 7, any particles in the air are adhered to the electrically conductive film 2 if, after sampling, they are detectable and quantifiable in a manner known per se.
Erään suoritusmuodon mukaan sähköä johtava kalvo 2 on maadoitettu ja emittointikärjille 6 johdetaan negatiivinen 10 korkeajännite.According to one embodiment, the electrically conductive film 2 is grounded and a negative high voltage 10 is applied to the emitting tips 6.
Toisen, suositeltavamman suoritusmuodon mukaan sähköä johtavaan kalvoon 2 tuodaan positiivinen jännite, joka muodostaa kalvon eteen positiivisen sähkökentän. Emittointikärjet 6 15 muodostavat korkealla, yli 5 kV:n jännitteellä koronailmiön vaikutuksesta negatiivisia elektroneja, joiden vaikutuksesta muodostuu ionisuihkuja kohti vastakkaismerkkistä keräyskalvoa 2. Emittointikärjet 6 on suunnattu sanottua keräyskalvoa 2 kohti. Tällöin emittointikärkiin 6 ja keräyskalvoon 2 tarvi-20 taan merkittävästi alhaisempi jännite halutun tehon aikaansaamiseksi kuin maadoitetulla kalvolla 2.According to another, more preferred embodiment, a positive voltage is applied to the electrically conductive membrane 2 which forms a positive electric field in front of the membrane. At high voltages above 5 kV, the emitting tips 6 15 form negative electrons under the effect of the corona phenomenon, thereby generating ion jets towards the opposing collector film 2. The emitting tips 6 are directed towards said collecting film 2. Thus, a significantly lower voltage is required for the emitting tips 6 and the collecting diaphragm 2 to achieve the desired power than the grounded diaphragm 2.
Erään suoritusesimerkin mukaan pystysuuntaisen eristeputken 1 halkaisja on 300 mm ja sen pituus on 900 mm. Eristeputken 1 : 25 sisäpinnalle irroitettavasti kiinnitettävä sähköä johtava kal- : vo 2 voi olla noin 600 mm korkuinen, jolloin eristeputken l ' yläosaan jää noin 200 mm:n ja sen alaosaan noin 100 mm:n kor- • '. \ ;·. kuinen eristepinta. Näytteenottolaitteen eristeteputki l on • « ;·, sähköä johtavien, maadoitettujen sivuseinämien 4 peittämänä, 30 ja eristeputken 1 ja sivuseinämien 4 väliin jää ilmarako 3.According to an exemplary embodiment, the vertical insulating tube 1 has a diameter of 300 mm and a length of 900 mm. The electrically conductive film 2, removably attached to the inner surface of the insulating tube 1: 25, may be about 600 mm high, leaving a height of about 200 mm in the upper part of the insulating tube 1 'and a height of about 100 mm in the lower part. \; ·. dry insulating surface. The insulating tube 1 of the sampler is covered by electrically conductive, earthed side walls 4, and an air gap 3 remains between the insulating tube 1 and the side walls 4.
Koko näytteenottolaite on edullisesti pyörien varassa siirret- ’ * tävissä. Laitteen yläpää on edullisesti suojaverkon 10 peit- « · · ‘ tämä jonka kautta eristeputkesta 1 poistuva hiukkasista vapaa :··· ilma palaa ympäröivään huonetilaan tai ulkoilmaan.Preferably, the entire sampler is wheel-displaceable. The upper end of the device is preferably covered by a protective screen 10, through which particulate matter leaving the duct 1 is: ··· air returned to the surrounding room or outdoor air.
»i· · · 35»I · · · 35
Eristeputken 1 yläpäähän on asennettu puhallin 9, jonka avulla ♦ · ilmanäyte voidaan imeä näytteenottolaitteeseen joko sen erään > » · ! sivuseinämän 4 alaosassa olevan näytteenottoaukon 16 kautta 114044 tai taipuisan näytteenottoletkun 17 kautta, mikäli ilmanäyte on otettava joltakin korkeammalta tasolta.A fan 9 is mounted at the upper end of the insulating tube 1, which allows ♦ · the air sample to be sucked into the sampler, either of its>> ·! through the sampling opening 16 at the bottom of the side wall 4, or through the flexible sampling line 17 if an air sample is to be taken from a higher level.
Korkeajännite johdetaan korkeajännitelähteestä 14 kaapelien 5 kautta sähköä johtavaan kalvoon 2 plus-merkkisenä ja keski-putken 5 yläpäätä ympäröivän sähköeristeen 11 kautta emit-tointikärkiin 6 miinus-merkkisenä.The high voltage is applied from the high voltage source 14 through the cables 5 to the electrically conductive membrane 2 as a plus sign and through the electrical insulator 11 surrounding the upper end of the center tube 5 to the emitter tip 6 as the minus sign.
Kooltaan edellä esitetynkaltaisen näytteenottolaitteen elekt-10 rodeihin 2, 6 voidaan näytteenottoa varten johtaa esimerkiksi 5-14 kV:n jännitteinen ja 0,1-2,0 mA:n vahvuinen sähkövirta. Näytteenottolaitteen energiantarve on puhaltimen osalta noin 100 w ja hiukkaskeräykseen tarvittavaan energian osalta noin 20 W. Näytteenottolaitteen verkkoliitäntä on 110-240 V 50-60 Hz.For example, an electric current of 5 to 14 kV and 0.1 to 2.0 mA may be applied to the electrodes 10, 2 of the sampler of the size described above for sampling. The power consumption of the sampler is approximately 100 W for the fan and about 20 W for the particle collection energy. The sampler has a mains connection of 110-240 V 50-60 Hz.
1515
Edellä esitetynkokoisella laitteella näytteenotto esimerkiksi 100 kuutiometrin suuruiselta ilmamäärältä kestää noin 20 min.With a device of the size described above, sampling of, for example, 100 cubic meters of air takes about 20 minutes.
Koska näytteenottolaite on pienikokoinen ja verraten kevyt, 20 painoltaan noin 25 kg, sekä pyörillä helposti liikuteltvissa, on näytteenottotiheys järjestettävissä suurenkin esim. sairaalan osalta jo yhtäkin näytteenottolaitetta käyttäen.Because the sampler is small and relatively light, weighs about 25 kg, and is easily movable on wheels, the sampling frequency can be arranged even for a large hospital, for example, by using one sampler.
Sähköä johtavalle kalvolle 2 kerätyt hiukkaset voidaan esimer-25 kiksi mikroskooppisesti ilmaista ja määrältään mitata kun ky-: seinen kalvo on poistettu eristeputkesta 1 näytteenottolait- : teen kyljessä 4 olevan oven 13 kautta (Kuv. 2). Sähköä johta- van kalvon 2 keräyspinnalle voidaan myös levittää geeli, johon kerätyt mikrobit cm saatettavissa elatukseen visuaalista tai • · 30 muuta tutkimusta varten. Uutta näytteenottoa varten eriste- putken 1 sisään asennetaan uusi sähköä johtava kalvo 2 saman '·' * oven 13 kautta. Turvallisuuden vuoksi oven aukaisukahvoihin 15 » · ♦ * on edullisesti asennettu mikrokytkimet, jotka katkaisevat jän- ;··· niiteen laitteesta kun ovi 13 avataan. .For example, the particles collected on the electrically conductive membrane 2 can be microscopically detected and measured after removal of said membrane from the insulating tube 1 via a door 13 on the side 4 of the sampler (Fig. 2). A gel may also be applied to the collection surface of the conductive membrane 2, where the collected microbes may be maintained for visual or • 30 other examination. For a new sampling, a new electrically conductive membrane 2 is mounted inside the insulating tube 1 through the same '·' * door 13. For safety reasons, the door opening handles 15 »· ♦ * are preferably fitted with microswitches that break the voltage ··· on the device when the door 13 is opened. .
...: 35...: 35
On selvää että näytteenottolaitteen rakenne ei ole rajoitettu • · piirustuksessa esitettyyn rakenne-esimerkkiin, vaan se voi va-: '.· päästi vaihdella patenttivaatimuksien määräämissä puitteissa.It is clear that the structure of the sampler is not limited to the structure example shown in the drawing, but may vary: within the scope of the claims.
Claims (9)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI992551A FI114044B (en) | 1999-11-30 | 1999-11-30 | Method of sampling air |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI992551 | 1999-11-30 | ||
FI992551A FI114044B (en) | 1999-11-30 | 1999-11-30 | Method of sampling air |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FI19992551A FI19992551A (en) | 2001-05-31 |
FI114044B true FI114044B (en) | 2004-07-30 |
Family
ID=8555662
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FI992551A FI114044B (en) | 1999-11-30 | 1999-11-30 | Method of sampling air |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
FI (1) | FI114044B (en) |
-
1999
- 1999-11-30 FI FI992551A patent/FI114044B/en active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FI19992551A (en) | 2001-05-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101747666B1 (en) | Sensor for sensing airborne particles | |
US6228149B1 (en) | Method and apparatus for moving, filtering and ionizing air | |
JP2011506911A (en) | Detection system for airborne particles | |
US8167986B2 (en) | Airborne particulate sampler | |
US6955075B2 (en) | Portable liquid collection electrostatic precipitator | |
WO2013175548A1 (en) | Particle count measurement device | |
EP1493820B1 (en) | Method of estimating elimination of microorganisms and apparatus for estimating elimination of microorganisms | |
JP2012518186A (en) | Small area electrostatic aerosol collector | |
Park et al. | Susceptibility constants of airborne bacteria to dielectric barrier discharge for antibacterial performance evaluation | |
KR20190030146A (en) | Device and method for detecting airborne microorganism | |
JP2023052374A (en) | Corona discharge type air cleaner | |
WO2014159201A1 (en) | Improved electrokinetic devices and methods for capturing assayable agents | |
JP2004053357A (en) | Collecting method and measuring method of yellow sand particle | |
FI114044B (en) | Method of sampling air | |
Imani et al. | The influence of air flow velocity and particle size on the collection efficiency of passive electrostatic aerosol samplers | |
CN104934287B (en) | A kind of low field difference ionic migration spectrometer and its substance detecting method | |
WO2005069904A2 (en) | Microfabricated device for selectively removing and analyzing airborne particulates | |
EP3039412B1 (en) | Capturing assayable agents in a dielectric fluid utilizing electrokinetic device comprising removable electrodes | |
JP2006116492A (en) | Air cleaning apparatus | |
Kwon et al. | Particle size spectrometer using inertial classification and electrical measurement techniques for real-time monitoring of particle size distribution | |
Aouimeur et al. | Measurement of total electric charge of submicrometer particles using a DBD charger coupled with a capacitive sensor | |
Laskin et al. | On deposition efficiency of point-to-plate electrostatic precipitator | |
Charry et al. | Inhalation chambers for air ion research | |
US7090718B2 (en) | Device for collecting charged particles with the aid of an ionizer for purposes of analysis | |
CN213658700U (en) | Dirt accumulation characteristic assessment device for high-voltage power transmission facility |