KR20230034286A - 필터 매체를 평가하기 위한 시험 챔버 장치 - Google Patents
필터 매체를 평가하기 위한 시험 챔버 장치 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20230034286A KR20230034286A KR1020237000036A KR20237000036A KR20230034286A KR 20230034286 A KR20230034286 A KR 20230034286A KR 1020237000036 A KR1020237000036 A KR 1020237000036A KR 20237000036 A KR20237000036 A KR 20237000036A KR 20230034286 A KR20230034286 A KR 20230034286A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- test
- air
- test chamber
- contaminant
- outlet
- Prior art date
Links
- 238000012360 testing method Methods 0.000 title claims abstract description 791
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 claims abstract description 283
- 238000004088 simulation Methods 0.000 claims abstract description 110
- 230000029058 respiratory gaseous exchange Effects 0.000 claims abstract description 79
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 148
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 93
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims description 74
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims description 74
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 claims description 45
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 32
- 238000010790 dilution Methods 0.000 claims description 14
- 239000012895 dilution Substances 0.000 claims description 14
- 230000001143 conditioned effect Effects 0.000 claims description 4
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 claims 1
- 239000003570 air Substances 0.000 description 420
- 239000000463 material Substances 0.000 description 87
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 42
- 239000000443 aerosol Substances 0.000 description 39
- 230000000241 respiratory effect Effects 0.000 description 38
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 27
- 210000004748 cultured cell Anatomy 0.000 description 27
- 210000005265 lung cell Anatomy 0.000 description 20
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 18
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 18
- 244000052769 pathogen Species 0.000 description 18
- 241000700605 Viruses Species 0.000 description 16
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 15
- 239000012080 ambient air Substances 0.000 description 14
- 239000000809 air pollutant Substances 0.000 description 12
- 210000005229 liver cell Anatomy 0.000 description 12
- 230000001717 pathogenic effect Effects 0.000 description 12
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 12
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 12
- 231100001243 air pollutant Toxicity 0.000 description 11
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 11
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 11
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 11
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 10
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 10
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 9
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 9
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 9
- 210000004927 skin cell Anatomy 0.000 description 9
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 9
- 239000012620 biological material Substances 0.000 description 8
- 239000000017 hydrogel Substances 0.000 description 8
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 8
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 8
- -1 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 8
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 8
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 7
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 7
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 7
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 7
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 7
- 239000004696 Poly ether ether ketone Substances 0.000 description 6
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 6
- 230000007918 pathogenicity Effects 0.000 description 6
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 6
- 229920002530 polyetherether ketone Polymers 0.000 description 6
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 5
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 5
- 239000012678 infectious agent Substances 0.000 description 5
- 210000004072 lung Anatomy 0.000 description 5
- 210000000214 mouth Anatomy 0.000 description 5
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 5
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 5
- 230000035899 viability Effects 0.000 description 5
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 4
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 4
- 210000003494 hepatocyte Anatomy 0.000 description 4
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 4
- 208000015181 infectious disease Diseases 0.000 description 4
- 230000002458 infectious effect Effects 0.000 description 4
- 210000005228 liver tissue Anatomy 0.000 description 4
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 4
- 239000003595 mist Substances 0.000 description 4
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 4
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 4
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 4
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 4
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 3
- 239000003610 charcoal Substances 0.000 description 3
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 3
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 3
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 3
- 230000006870 function Effects 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 3
- 239000006199 nebulizer Substances 0.000 description 3
- 210000001331 nose Anatomy 0.000 description 3
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 3
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 3
- 231100000167 toxic agent Toxicity 0.000 description 3
- 239000003440 toxic substance Substances 0.000 description 3
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 206010011224 Cough Diseases 0.000 description 2
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N Sulphur dioxide Chemical compound O=S=O RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 239000007844 bleaching agent Substances 0.000 description 2
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 239000000645 desinfectant Substances 0.000 description 2
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 2
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 2
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 2
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 2
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 206010041232 sneezing Diseases 0.000 description 2
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 2
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 description 2
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 2
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 2
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 2
- 238000009281 ultraviolet germicidal irradiation Methods 0.000 description 2
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 2
- MGWGWNFMUOTEHG-UHFFFAOYSA-N 4-(3,5-dimethylphenyl)-1,3-thiazol-2-amine Chemical compound CC1=CC(C)=CC(C=2N=C(N)SC=2)=C1 MGWGWNFMUOTEHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FHVDTGUDJYJELY-UHFFFAOYSA-N 6-{[2-carboxy-4,5-dihydroxy-6-(phosphanyloxy)oxan-3-yl]oxy}-4,5-dihydroxy-3-phosphanyloxane-2-carboxylic acid Chemical compound O1C(C(O)=O)C(P)C(O)C(O)C1OC1C(C(O)=O)OC(OP)C(O)C1O FHVDTGUDJYJELY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000936 Agarose Polymers 0.000 description 1
- 241001678559 COVID-19 virus Species 0.000 description 1
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002449 FKM Polymers 0.000 description 1
- 238000004378 air conditioning Methods 0.000 description 1
- 229940072056 alginate Drugs 0.000 description 1
- 229920000615 alginic acid Polymers 0.000 description 1
- 235000010443 alginic acid Nutrition 0.000 description 1
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000012258 culturing Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000004980 dosimetry Methods 0.000 description 1
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 description 1
- 210000002409 epiglottis Anatomy 0.000 description 1
- 210000002919 epithelial cell Anatomy 0.000 description 1
- 210000004920 epithelial cell of skin Anatomy 0.000 description 1
- 229920001973 fluoroelastomer Polymers 0.000 description 1
- 229920002313 fluoropolymer Polymers 0.000 description 1
- 239000004811 fluoropolymer Substances 0.000 description 1
- 239000013056 hazardous product Substances 0.000 description 1
- 230000010224 hepatic metabolism Effects 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 230000001524 infective effect Effects 0.000 description 1
- 210000002510 keratinocyte Anatomy 0.000 description 1
- 210000000867 larynx Anatomy 0.000 description 1
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 1
- 239000011344 liquid material Substances 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000002207 metabolite Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 210000003097 mucus Anatomy 0.000 description 1
- 210000003928 nasal cavity Anatomy 0.000 description 1
- JCXJVPUVTGWSNB-UHFFFAOYSA-N nitrogen dioxide Inorganic materials O=[N]=O JCXJVPUVTGWSNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 1
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 1
- 210000003800 pharynx Anatomy 0.000 description 1
- 229920002401 polyacrylamide Polymers 0.000 description 1
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 description 1
- 210000003296 saliva Anatomy 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 1
- 239000001509 sodium citrate Substances 0.000 description 1
- NLJMYIDDQXHKNR-UHFFFAOYSA-K sodium citrate Chemical compound O.O.[Na+].[Na+].[Na+].[O-]C(=O)CC(O)(CC([O-])=O)C([O-])=O NLJMYIDDQXHKNR-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 239000011343 solid material Substances 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000013517 stratification Methods 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 229920003051 synthetic elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000005061 synthetic rubber Substances 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 210000003437 trachea Anatomy 0.000 description 1
- 239000012780 transparent material Substances 0.000 description 1
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
- G01N15/08—Investigating permeability, pore-volume, or surface area of porous materials
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
- G01N15/08—Investigating permeability, pore-volume, or surface area of porous materials
- G01N15/0806—Details, e.g. sample holders, mounting samples for testing
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
- G01N1/02—Devices for withdrawing samples
- G01N1/22—Devices for withdrawing samples in the gaseous state
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
- G01N1/02—Devices for withdrawing samples
- G01N1/22—Devices for withdrawing samples in the gaseous state
- G01N1/2202—Devices for withdrawing samples in the gaseous state involving separation of sample components during sampling
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
- G01N1/02—Devices for withdrawing samples
- G01N1/22—Devices for withdrawing samples in the gaseous state
- G01N1/24—Suction devices
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
- G01N1/02—Devices for withdrawing samples
- G01N1/22—Devices for withdrawing samples in the gaseous state
- G01N1/2202—Devices for withdrawing samples in the gaseous state involving separation of sample components during sampling
- G01N2001/222—Other features
- G01N2001/2223—Other features aerosol sampling devices
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
- G01N1/02—Devices for withdrawing samples
- G01N1/22—Devices for withdrawing samples in the gaseous state
- G01N2001/2282—Devices for withdrawing samples in the gaseous state with cooling means
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
- G01N15/08—Investigating permeability, pore-volume, or surface area of porous materials
- G01N2015/084—Testing filters
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
- Ventilation (AREA)
Abstract
장치는 (i) 유입구 및 유출구를 갖는 시험 챔버; (ii) 시험 오염원이 유입구로부터 유출구로 흐르는 공기에 연행되도록 시험 오염원을 시험 챔버 내로 도입하도록 구성되어 있는 도입 시스템; (iii) 시험 물품을 유지하도록 구성되어 있는 지지체로서, 지지체는 시험 물품의 위치의 하류에 통로를 정의하여 유입구로부터 유출구로 흐르는 공기가 통로에 들어가기 전에 필터 매체를 통과하도록 하는, 지지체; (iv) 통로 및 유출구를 통해 시험 챔버 내부로부터 공기를 흡인하도록 구성되어 있는 기류 장치; 및 (v) 호흡의 양상을 시뮬레이션하도록 구성되어 있는 호흡 조건 시뮬레이션 시스템, 외부 환경의 양상을 시뮬레이션하도록 구성되어 있는 외부 환경 시뮬레이션 시스템, 또는 호흡 조건 시뮬레이션 시스템 및 외부 환경 시뮬레이션 시스템 둘 다를 포함하고 있다.
Description
본 개시는 시험 물품의 필터 매체(filter medium)를 평가하기 위한 장치에 관한 것이다. 본 개시는 또한 호흡의 양상을 시뮬레이션하거나, 외부 환경의 양상을 시뮬레이션하거나, 호흡의 양상과 외부 환경의 양상 모두를 시뮬레이션하는 장치에 관한 것이다.
마스크 또는 다른 웨어러블 장치는 대상체에 의해 흡입되는 외부 환경으로부터 오염원의 양을 감소시키는 필터 매체를 포함할 수 있다. 매체에 의해 여과될 수 있는 오염원의 예는 화학적 화합물 또는 복합체, 먼지 또는 다른 입자, 및 꽃가루, 박테리아 및 바이러스와 같은 생물학적 물질을 포함하고 있다.
호흡의 기류 역학 및 생리학적 측면은, 오염원을 여과하는 웨어러블 장치의 필터 매체의 능력에 영향을 미칠 수 있고, 대상체와 상호 작용하는 오염원의 능력에 영향을 미칠 수 있다. 무엇보다도, 흡입 또는 호기의 공기 유속, 습도, 온도, 및 이산화탄소 상황은 매체가 오염원을 여과하는 능력에 영향을 미칠 수 있거나, 오염원 자체에 영향을 미칠 수 있다.
유사하게, 오염원이 존재하는 외부 환경 및 오염원이 외부 환경 내로 도입되는 성질은 오염원이 대상체와 상호 작용하는 능력에 영향을 미칠 수 있다. 무엇보다도, 환경 온도, 습도, 및 자외선 광은 오염원을 여과하는 매체의 능력에 영향을 미칠 수 있거나, 오염원 자체에 영향을 미칠 수 있다.
본 발명의 측면에 따르면, 시험 물품의 필터 매체를 평가하기 위한 장치가 제공되어 있다. 상기 장치는 시험 챔버, 도입 시스템, 지지체, 기류 장치, 및 (i) 호흡 조건 시뮬레이션 시스템, (ii) 외부 환경 조건 시뮬레이션 시스템, 또는 (iii) 호흡 조건 시뮬레이션 시스템 및 외부 환경 시뮬레이션 시스템 둘 다를 포함하고 있다. 시험 챔버는 유입구 및 유출구를 포함하고 있다. 도입 시스템은 시험 오염원이 유입구로부터 유출구로 흐르는 공기에 연행되도록 시험 오염원을 시험 챔버 내로 도입하도록 구성되어 있다. 지지체는 시험 물품을 보유하도록 구성되어 있다. 지지체는 유입구로부터 유출구로 흐르는 공기가 통로에 진입하기 전에 필터 매체를 통과하도록 시험 물품의 위치의 하류에 통로를 정의한다. 기류 장치는 통로 및 유출구를 통해 시험 챔버 내부로부터 공기를 흡인하도록 구성되어 있다. 호흡 조건 시뮬레이션 시스템은 호흡의 양상을 시뮬레이션하도록 구성되어 있다. 외부 환경 시뮬레이션 시스템은 외부 환경의 양상을 시뮬레이션하도록 구성되어 있다.
호흡 조건 시뮬레이션 시스템에 의해 시뮬레이션될 수 있는 호흡과 관련된 양상의 예는 기류 부피, 공기 유속, 기류 주기성, 온도, 습도, 산도, 이산화탄소 함량 등 중 하나 이상을 포함하고 있다. 외부 환경 시뮬레이션 시스템에 의해 시뮬레이션될 수 있는 외부 환경의 양상의 예는 온도, 습도, 자외선 광, 시험 오염원의 방출 성질 등 중 하나 이상을 포함하고 있다.
호흡의 양상, 대상체의 외부 환경의 양상, 또는 호흡의 양상 및 외부 환경의 양상 둘 모두를 시뮬레이션함으로써, 본 발명의 장치는 유리하게는 시험 물품이 사용될 수 있는 조건과 더 가깝게 유사할 수 있는 조건 하에서 시험 물품의 평가를 가능하게 한다. 또한, 시험 물품은 다양한 조건 하에서 평가되어 물품의 잠재적 효능을 결정할 수 있다. 이러한 테스트는, 예를 들어, 사용자, 제조업체, 또는 사용자 및 제조업체가 시험 물품이 잘 수행될 수 있고 시험 물품이 잘 수행되지 않을 수 있는 특정 조건이 존재하는지 여부를 결정하게 할 수 있다. 이는 사용자가 시험 물품을 효과적으로 사용하게 할 수 있다. 다양한 조건 하에서 시험하는 것은, 제조사가 시험 물품을 효과적으로 사용하는 방법을 사용자에게 더 잘 지시하게 할 수 있다.
본 발명의 장치는 임의의 적절한 시험 챔버를 포함할 수 있다. 시험 챔버는 유입구 및 유출구를 포함하고 있다. 공기는 시험 챔버를 통해 유입구로부터 유출구로 흐를 수 있다. 체크 밸브 또는 다른 적절한 밸브는 유입구에 작동 가능하게 결합될 수 있다. 유입구에 결합된 밸브는 공기가 유입구를 통해 시험 챔버 내로 흐르는 것을 허용할 수 있고, 공기가 유입구를 통해 시험 챔버 밖으로 흐르는 것을 억제할 수 있다.
시험 챔버는 하나 이상의 벤트를 포함할 수 있다. 벤트는 챔버 내의 상대 압력이 충분히 증가할 때 챔버 내의 공기가 챔버를 빠져나가게 할 수 있거나, 챔버 내의 상대 압력이 충분히 감소할 때 들어가기 위해 주변 공기가 챔버에 진입하게 할 수 있다. 벤트는 시험 오염원이 벤트를 통해 시험 챔버를 빠져나가는 것을 방지하거나 감소시키고, 또는 주변으로부터의 오염원이 벤트를 통해 시험 챔버로 진입하는 것을 방지하기 위한 필터를 포함할 수 있다. 필터는 고효율 입자 공기(HEPA) 필터 재료 또는 숯 필터와 같은 임의의 적합한 필터 재료를 포함할 수 있다.
시험 챔버는 시험 오염원이 도입될 수 있는 개구부를 포함할 수 있다. 개구부는 유입구와 동일하거나 상이할 수 있다. 바람직하게는, 시험 오염원은 유입구 이외의 개구부를 통해 시험 챔버 내로 도입된다.
시험 챔버는 밀폐된 내부 공간을 정의하는 하나 이상의 패널을 보유하도록 구성되어 있는 프레임을 포함할 수 있다. 프레임은 임의의 적합한 재료로 형성될 수 있다. 프레임은 불활성 재료를 포함할 수 있다. 바람직하게는, 시험 챔버의 밀폐된 내부 체적과 연통할 수 있는 프레임의 임의의 부분은 불활성이다. 프레임 또는 프레임의 일부는 불활성이 되도록 코팅되거나 처리될 수 있다. 프레임은 플라스틱, 예컨대 폴리카보네이트, 또는 알루미늄 또는 스테인리스 강과 같은 금속 재료를 포함할 수 있다.
패널은 임의의 적합한 재료 또는 재료들로 형성될 수 있다. 바람직하게는, 적어도 시험 챔버의 내부를 정의하는 패널의 표면은 불활성이다. 임의의 적합한 불활성 재료가 사용될 수 있다. 불활성 재료는 패널의 벌크를 형성할 수 있거나 패널의 표면 상에 코팅될 수 있다. 바람직하게는, 시험 챔버의 내부를 정의하는 패널의 표면은 소수성이다.
패널의 벌크를 형성하기 위한 적합한 재료의 예는 유리, 플라스틱 및 금속 재료를 포함하고 있다. 적합한 플라스틱 재료의 예는 폴리카보네이트, 폴리에테르에테르케톤(PEEK), 폴리(메틸 메타크릴레이트) (PMMA) 등을 포함하고 있다. 적합한 금속 재료의 예는 알루미늄, 스테인레스 강 등을 포함한다. 재료는 본질적으로 불활성일 수 있거나, 불활성이 되도록 처리되거나 코팅될 수 있다. 예를 들어, 코팅 또는 처리제가 표면에 도포되어 표면을 불활성으로 만들 수 있다.
바람직하게는, 적어도 하나의 패널은 투명하여 폐쇄된 내부 공간의 시각적 관찰을 가능하게 한다. 전체 패널 또는 패널의 일부분은 투명할 수 있다. 바람직하게는, 전체 패널 또는 패널의 대부분은 투명하다. 패널을 형성하기에 적합한 투명 재료는 투명 플라스틱 또는 유리를 포함하고 있다. 밀폐된 내부 공간의 시각적 관찰은 시험 장치의 사용자가 시험 프로세스가 예상대로 진행되는지 여부를 결정하게 할 수 있다.
시험 챔버는 하나 초과의 패널을 포함할 수 있다. 예를 들어, 시험 챔버는 상단 패널, 하단 패널, 및 하나 이상의 측벽 패널을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 시험 챔버는 상단 패널, 하단 패널, 전방 측벽 패널, 후방 측벽 패널, 좌측 측벽 패널, 및 우측 측벽 패널을 포함한다.
바람직하게는, 프레임은 시험 챔버의 밀폐된 내부 체적이 주변 환경에 대해 기밀하도록 패널과 밀봉식으로 체결된다. 시험 챔버를 밀봉된 상태로 유지하는 것은, 오염물이 예를 들어 감염성 또는 독성 제제를 포함하는 경우 중요할 수 있다. 밀봉된 시험 챔버는 감염성 또는 독성 제제가 시험 챔버의 외부로 누출되는 것을 방지할 수 있다. 이는 시험 장치의 사용자, 또는 시험 장치 부근의 어느 누구라도 감염성 또는 독성 제제에 노출되는 것을 방지할 수 있다. 하나 이상의 밀봉 요소가 프레임에 대해 패널을 밀봉하기 위해 사용될 수 있다. 임의의 적합한 밀봉 요소가 사용될 수 있다. 예를 들어, Viton® fluoroelastomers(듀폰사, 윌밍톤, 델라웨어, 미국), 스트립 또는 코드(cord)와 같은 합성 고무 또는 플루오로중합체 탄성중합체가 프레임에 대한 패널의 에지를 밀봉하기 위해 사용될 수 있다. 바람직하게는, 밀봉 요소가 불활성이거나, 시험 챔버의 밀폐된 내부 체적과 연통할 수 있는 밀봉 요소의 임의의 부분이 불활성이다.
시험 챔버는 임의의 적합한 형상일 수 있다. 하나 이상의 패널은 시험 챔버의 적절한 형상을 달성하도록 구성되고 배열될 수 있다. 일부 실시예에서, 시험 챔버는 직육면체형이다. 바람직하게는, 시험 챔버의 밀폐된 내부 체적 및 외부 형상은 직육면체형이다.
시험 챔버는 임의의 적합한 크기일 수 있다. 일부 예에서, 시험 챔버의 밀폐된 내부 부피는 5리터 내지 30리터, 예컨대 10리터 내지 20리터이다.
시험 챔버는 전기적으로 접지될 수 있다. 시험 챔버 내로 시험 오염원을 도입하면 정전하가 축적될 수 있다. 정전하는 오염원 또는 시험 챔버의 내부 표면에 부착되어 있는 오염원의 구성요소일 수 있다. 시험 챔버를 전기적으로 접지하는 것은 시험 챔버의 내부 표면에 대한 오염원 또는 오염원의 구성요소의 수착을 감소시킬 수 있다. 수착을 감소시키는 것은 시험 물품의 필터 재료와 접촉하는 오염원의 양을 증가시킬 수 있다. 따라서, 수착을 감소시키는 것은 시험 물품이 사용될 수 있는 조건 하에서 시험 물품의 정확한 평가를 허용할 수 있다.
시험 오염원과 접촉할 수 있는 시험 챔버의 내부 표면은 바람직하게는 전기 전도성이다. 전기 전도성 표면은 전기 접지를 효과적으로 만들 수 있다. 시험 챔버의 구조 요소를 형성하는 재료가 전기 전도성이 아닌 경우, 구조 요소의 표면은 전기 전도성 재료로 코팅되거나 처리될 수 있다. 적절한 전기 전도성 재료의 예는 금, 은, 니켈, 크롬, 티타늄, 및 백금을 포함하고 있다. 바람직한 예에서, 시험 오염원과 접촉할 수 있는 시험 챔버의 내부 표면은 티타늄을 포함하고 있다.
시험 오염원이 도입되는 개구부를 형성하는 재료는 바람직하게는 시험 재료에 대해 불활성이고, 정전하 축적에 민감하지 않다. 일 예에서, 시험 오염원이 도입되는 개구부를 형성하는 재료는 백금으로 코팅된 실리콘으로 형성되어 있다. 유출구를 형성하는 재료는 백금으로 코팅된 실리콘으로 형성될 수 있다. 백금은 전기적으로 접지될 수 있다.
본 발명의 장치는 임의의 적합한 지지체를 포함할 수 있다. 지지체는 시험 물품을 보유하도록 구성될 수 있다. 지지체는 바람직하게는 시험 챔버 내의 공기가 시험 챔버의 유출구를 통해 흐르기 전에 시험 물품의 필터 매체를 통해 흐르도록 시험 물품을 보유한다. 지지체는 시험 챔버의 유출구와 연통하는 통로를 정의할 수 있다. 시험 챔버 내의 공기는 통로를 통해 유출구로 흐를 수 있다. 지지체는 필터 매체가 통로 내에 배치되거나 통로의 입구 상에 배치되도록 시험 물품을 보유하도록 구성될 수 있다.
지지체는, 시험 챔버의 표면으로부터, 예컨대 패널의 표면으로부터 시험 챔버의 밀폐된 내부 공간 내로 연장될 수 있다. 예를 들어, 지지체는 시험 챔버의 하단으로부터, 예컨대 시험 챔버의 하단 패널로부터 연장될 수 있다. 지지체는 시험 챔버의 하단 패널과 같은, 시험 챔버의 하단으로부터 연장되는 하우징을 포함할 수 있다. 하우징은 시험 챔버의 하단 패널과 같은 시험 챔버의 하단에, 시험 챔버의 유출구 주위에서 장착될 수 있다. 하우징은 통로를 정의할 수 있다.
지지체는 하나 이상의 부분을 포함할 수 있다. 일부 예에서, 지지체는 하우징 및 인서트를 포함하고 있다. 인서트는 시험 챔버의 유출구를 통해 시험 챔버의 외부로부터 하우징 내로 삽입될 수 있다. 인서트는 임의의 적절한 방식으로 하우징과 맞물릴 수 있다. 예를 들어, 인서트는 나사형 맞물림 또는 비틀림 및 잠금 맞물림 특징부를 통해 하우징과 맞물릴 수 있다. 하우징 및 인서트는 지지체의 통로를 함께 정의할 수 있다.
지지체의 통로는 임의의 적절한 형상 및 크기일 수 있다. 예를 들어, 통로는 직사각형, 삼각형, 원형, 또는 타원형 단면 형상을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 통로는 원형 단면 형상을 포함하고 있다. 일부 실시예에서, 통로는 50mm 내지 80mm 범위의 직경을 갖는 원형 또는 일반적으로 원형 단면 형상을 갖는다. 예를 들어, 통로는 40mm 내지 100mm 또는 30mm 내지 120mm 범위의 직경을 갖는 원형 또는 일반적으로 원형 단면 형상을 가질 수 있다.
지지체의 통로는 임의의 적절한 길이를 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 통로는 50mm 내지 80mm 범위의 길이를 갖는다. 예를 들어, 통로는 40mm 내지 100mm, 또는 30mm 내지 120mm의 길이를 가질 수 있다.
지지체의 통로의 단면 형상, 크기, 또는 형상 및 크기는 통로의 길이를 따라 균일할 수 있다. 통로의 단면 형상, 크기, 또는 형상 및 크기는 통로의 길이를 따라 달라질 수 있다.
지지체의 통로는 인간의 호흡 통로를 통한 기류를 시뮬레이션하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 통로는 기관, 후두, 후두개, 인두, 또는 구강, 입, 비강, 및 콧구멍 중 하나 이상과 유사한 형상 및 치수를 가질 수 있다.
지지체는 시험 챔버의 유출구와 연통하는 하나 이상의 통로를 형성하도록 구성될 수 있다. 지지체는, 하나 초과의 통로를 통해 시험 챔버로부터 흐르는 공기가 유출구를 통해 흐르기 전에 시험 물품의 필터 매체를 통해 흐르도록 시험 물품을 보유하도록 구성될 수 있다.
지지체는 임의의 적절한 방식으로 시험 물품을 보유할 수 있다. 지지체는 시험 물품이 놓일 수 있는 표면을 포함할 수 있다. 표면은 임의의 적절한 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 표면은 편평하거나 만곡될 수 있다. 표면은 시험 물품의 표면을 보완하는 방식으로 윤곽이 형성될 수 있다. 지지체의 표면은 인간 안면의 표면을 시뮬레이션하도록 형상화될 수 있다.
지지체는 시험 물품의 보유 부재와 맞물리도록 구성되어 있는 특징부를 포함할 수 있다. 예를 들어, 시험 물품이 하나 이상의 스트랩을 포함하는 경우, 지지 요소는 스트랩과 맞물리도록 구성되어 있는 기둥과 같은 멈춤쇠를 포함할 수 있다. 지지체는 시험 물품을 보유하기 위한 보유 요소를 포함할 수 있다. 예를 들어, 지지체는, 시험 챔버로부터 통로를 통해 흐르는 공기가 시험 물품의 필터 매체를 통과하도록 시험 물품을 보유하기 위한 클램프, 스트랩, 가중 부재 등을 포함할 수 있다.
일부 예에서, 지지체는 클램핑 요소를 포함하고 있다. 클램핑 요소는, 지지체의 표면에 대해 시험 물품을 가압하기 위해 시험 물품에 힘을 가할 수 있다. 클램핑 요소는 클램핑 디스크를 포함할 수 있다. 클램핑 요소는 임의의 적절한 방식으로 지지체의 일부분에 고정될 수 있다. 일부 예에서, 클램핑 요소는 나사 또는 볼트와 같은 나사형 부재에 의해 지지체의 일부분에 고정되어 있다. 일부 예에서, 클램핑 요소는 나사형 부재에 의해 지지체의 하우징에 고정되어 있다.
하나 이상의 밀봉 부재가 시험 물품과 지지체 사이에 배치될 수 있다. 예를 들어, O-링 또는 다른 적절한 밀봉 요소가 시험 물품과 지지체 사이에 배치될 수 있다.
지지체는 임의의 적합한 재료 또는 재료들로 형성될 수 있다. 예를 들어, 지지체는 중합체 재료, 금속 재료, 세라믹 재료 및 유리 재료 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 지지체는 하나의 부분 또는 다수의 부분들로 형성될 수 있다. 바람직하게는, 지지체는 고압증기멸균을 견딜 수 있는 재료로 형성되어 있다.
본 발명의 장치는 임의의 적절한 도입 시스템을 포함할 수 있다. 도입 시스템은 임의의 적절한 시험 오염원을 시험 챔버 내로 도입하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 시험 오염원은 화학 화합물 또는 복합체, 먼지 또는 다른 입자, 또는 생물학적 물질을 포함할 수 있다. 생물학적 물질은 꽃가루, 포자 또는 병원균을 포함할 수 있다. 병원균은 박테리아 및 바이러스를 포함할 수 있다. 바람직하게는, 시험 오염원은 생물학적 물질을 포함하고 있다. 보다 바람직하게는, 시험 오염원은 병원균을 포함하고 있다. 보다 더 바람직하게는, 시험 오염원은 바이러스를 포함하고 있다.
바람직하게는, 도입 시스템은 시험 물품을 사용할 수 있는 대상체가 시험 오염원에 노출될 수 있는 방법과 유사한 방식으로 시험 오염원을 도입하도록 구성되어 있다. 예를 들어, 병원균은, 생물학적 물질을 함유하는 점액 또는 타액의 미세한 방울에 의해 운반되고 호흡, 기침, 또는 재채기를 통해 제1 사람에 의해 방출되는 생물학적 물질에 노출됨으로써 제1 사람으로부터 제2 사람에게 전염될 수 있다. 이들 미세 액적의 현탁액의 전체 입자 크기 분포는 이들의 역학을 정의한다. 호흡, 기침, 재채기 및 대화와 같은 호기된 에어로졸의 경우에의 입자 크기 분포는 서브-미크론 내지 서브-밀리미터 입자 크기이다.
따라서, 도입 시스템은 0.1μm 내지 0.5mm의 입자 크기 분포를 갖는 미세 액적에 바이러스 및 박테리아를 도입하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 도입 시스템은 0.1μm 내지 0.1mm의 크기 범위를 갖는 입자 내에 바이러스를 도입하도록 구성되어 있다.
도입 시스템은 임의의 적절한 형태로 시험 오염원을 도입할 수 있다. 바람직하게는, 형태는 시험 물품을 사용할 수 있는 대상체가 노출될 수 있는 형태와 유사하다. 예를 들어, 도입 시스템은 액체 형태 또는 고체 형태의 시험 오염원을 도입할 수 있다. 도입 시스템은 시험 오염원을 에어로졸로서 도입할 수 있다. 에어로졸은 미세한 액체 또는 고체 입자를 포함할 수 있다. 도입 시스템이 박테리아 또는 바이러스를 도입할 때, 도입 시스템은 바람직하게는 미세한 액체 액적에 박테리아 또는 바이러스를 도입하도록 구성되어 있다.
도입 시스템은 가압 가스의 공급원 또는 기류를 발생시키기 위한 장치를 포함할 수 있다. 가압 가스 또는 공기는 시험 오염원을 포함하는 공급원을 통해 흐를 수 있다. 공급원을 통한 가압 가스의 흐름은 시험 오염원이 미세한 액체 또는 고체 입자로 에어로졸화되게 할 수 있다. 일부 실시예에서, 도입 시스템은 에어로졸 발생기를 포함하고 있다. 일부 실시예에서, 도입 시스템은 분무기를 포함하고 있다. 분무기는 미세 미스트의 형태로 시험 오염원을 도입할 수 있다.
도입 시스템은 시험 오염원을 시험 챔버 내로 직접 도입할 수 있다. 도입 시스템은 시험 챔버의 상류 또는 유입구에 시험 오염원을 도입할 수 있다. 바람직하게는, 도입 시스템은 시험 오염원을 시험 챔버 내로 직접 도입한다. 도입 시스템이 시험 오염원을 도입하는 장소와 상관없이, 도입 시스템은 시험 오염원이 시험 챔버의 유입구로부터 시험 챔버의 유출구로 흐르는 공기에 연행될 수 있도록 시험 오염원을 도입한다.
도입 시스템은 시험 챔버의 표면 상의 도입 개구부를 통해 시험 오염원을 시험 챔버 내로 도입하도록 구성될 수 있다. 시험 오염원을 챔버 내로 도입하기 위한 도입 개구부를 구비한 표면은 바람직하게는 시험 챔버의 상부 표면이다.
장치는, 지지체에 의해 보유된 시험 물품의 필터 매체를 통해, 도입 개구부로부터 지지체의 통로까지 공기에 연행되는 시험 오염원의 흐름을 용이하게 하는 하나 이상의 요소를 포함할 수 있다.
장치는 시험 챔버의 내부 표면으로의 시험 오염원의 손실을 감소시키는 하나 이상의 요소를 포함할 수 있다. 예를 들어, 시험 오염원은 시험 챔버의 내부 표면에 흡수되거나 침착될 수 있다.
장치는, 도입 개구부로부터 지지체의 통로까지 공기에 연행된 시험 오염원의 흐름을 용이하게 할 수 있고 시험 챔버의 내부 표면으로 시험 오염원의 손실을 감소시킬 수 있는 시험 오염원 유입구 튜브를 포함할 수 있다.
상기 장치는, 도입 개구부로부터 지지체의 통로까지 공기에 연행된 시험 오염원의 흐름을 용이하게 할 수 있고, 시험 챔버의 내부 표면에 대한 시험 오염원의 손실을 감소시킬 수 있는 가이드를 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 장치는 시험 오염원 유입구 튜브 및 가이드를 포함할 수 있다. 시험 오염원 유입구 튜브와 가이드의 조합은 도입 개구부로부터 지지체의 통로까지 공기에 연행된 시험 오염원의 흐름을 용이하게 할 수 있고, 시험 챔버의 내부 표면으로 시험 오염원의 손실을 감소시킬 수 있다.
시험 오염원 유입구 튜브는 도입 개구부를 둘러쌀 수 있고 시험 챔버 내로 연장될 수 있다. 시험 오염원 유입구 튜브는 시험 챔버의 표면과 일체로 형성될 수 있거나, 임의의 적절한 방식으로 시험 챔버의 표면에 대해 고정될 수 있는 별도의 요소일 수 있다. 예를 들어, 시험 오염원 유입구 튜브는 클램프로 시험 챔버의 상부 표면에 대해 고정될 수 있다.
시험 오염원 유입구 튜브는 임의의 적절한 치수를 가질 수 있다. 시험 오염원 유입구 튜브는 도입 개구부와 동일하거나 도입 개구부보다 더 큰 내경을 정의할 수 있다. 시험 오염원 유입구 튜브는 임의의 적절한 거리로 시험 챔버 내로 연장될 수 있다. 예를 들어, 시험 오염원 유입구 튜브는 2cm 내지 15cm, 예컨대 5cm 내지 10cm의 거리만큼 시험 챔버 내로 연장될 수 있다.
시험 오염원 유입구 튜브는 임의의 적절한 재료 또는 재료들로 제조될 수 있다. 바람직하게는, 시험 오염원 유입구 튜브는 불활성 재료를 포함하고 있다. 바람직하게는, 시험 오염원과 접촉할 수 있는 시험 오염원 유입구 튜브의 임의의 부분은 불활성이다. 상기 시험 오염원 유입구 튜브, 또는 시험 오염원 유입구 튜브의 일부분은 코팅되거나 불활성이 되도록 처리될 수 있다. 바람직하게는, 시험 오염원 유입구 튜브의 시험 오염원 접촉 표면은소수성이다. 시험 오염원 유입구 튜브의 벌크를 형성하기 위한 적합한 재료의 예는유리, 플라스틱 및 금속 재료를 포함하고 있다. 적합한 플라스틱 재료의 예는 폴리카보네이트, 폴리에테르에테르케톤(PEEK), 폴리스티렌, 폴리(메틸 메타크릴레이트)(PMMA), 폴리(테트라플루오로에틸렌) 등을 포함하고 있다. 적합한 금속 재료의 예는 알루미늄, 스테인레스 강 등을 포함한다. 재료는 본질적으로 불활성일 수 있거나, 불활성이 되도록 처리되거나 코팅될 수 있다. 바람직하게는, 시험 오염원 유입구 튜브의 적어도 일부는투명하다. 보다 바람직하게는, 전체 시험 오염원 유입구 튜브는 투명하다. 멸균 목적을 위해, 시험 오염원 유입구 튜브은 바람직하게는 최대 130℃까지의 온도 중 하나 이상에 내성이 있으며; 에탄올 또는 이소프로판올과 같은 살균 용액에 일반적으로 존재하는 유기 용매; 탈색제 또는 오존과 같은 산화제; 및 UV 조사이다.
가이드는, 기류를 도입 개구부로부터 통로를 향해 유도하기 위한 내부 표면을 갖는다. 가이드는 제1 말단으로부터 제2 말단으로 연장되어 있다. 가이드의 제1 말단은 도입 개구부에 근접할 수 있다. "근접한"은 접촉하는 것을 포함하고 있다. 가이드의 제1 말단은 도입 개구부 주위의 시험 챔버 표면에 대해 밀봉될 수 있다. 예를 들어, O-링 또는 개스킷은 도입 개구부와 함께 가이드의 제1 말단과 시험 챔버 표면 사이에 배치될 수 있다. 장치가 조립된 구성에 있을 때, 가이드는 도입 개구부 주위의 시험 챔버 표면에 대해 고정될 수 있다. 가이드는 임의의 적절한 방식으로 표면에 대해 고정될 수 있다. 예를 들어, 가이드는 클램프로 도입 개구부 주위의 표면에 대해 고정될 수 있다. 가이드의 제1 말단은 도입 표면에서 도입 개구부의 외경보다 큰 제1 내경을 정의할 수 있다.
가이드의 제2 말단은 지지체의 통로에 근접할 수 있다. "근접한"은 접촉하고 있는 것을 포함하고 있다. 가이드의 제2 말단은 시험 물품의 외경보다 큰 제2 내경을 정의할 수 있다. 가이드의 제2 말단은 시험 물품의 위치 주위의 지지체에 대해 밀봉될 수 있다. 예를 들어, O-링 또는 개스킷은 가이드의 제2 말단과 지지체의 표면 사이에 배치될 수 있다. 장치가 조립된 구성에 있을 때, 가이드는 지지체의 표면에 대해 고정될 수 있다. 가이드는 임의의 적절한 방식으로 지지체의 표면에 대해 고정될 수 있다. 예를 들어, 가이드는 클램프로 지지체의 표면에 대해, 나사형 맞물림 등을 통해 고정될 수 있다.
가이드는 제1 및 제2 말단 사이에 가이드 내부 부피를 정의하는 내부 표면을 포함할 수 있다. 가이드 내부 표면은 공기에 연행된 시험 에어로졸이 도입 개구부로부터 지지체의 통로로 흐르도록 유도할 수 있다. 가이드는 임의의 적합한 내부 형상 및 치수를 가질 수 있다. 예를 들면, 가이드는 원통형일 수 있다.
가이드는 하나 이상의 공기 유입구를 포함할 수 있다. 공기 유입구는 가이드가 시험 챔버 표면 및 지지체의 표면에 대해 밀봉될 때 유리할 수 있다. 가이드 공기 유입구는 시험 챔버의 유입구와 유체 연통하는 가이드의 내부 부피를 배치할 수 있다. 바람직하게는, 하나 이상의 가이드 공기 유입구는 가이드의 제1 말단에 근접한다. 가이드의 제1 말단에 근접함으로써, 하나 이상의 가이드 공기 유입구는 시험 챔버의 유입구로부터의 공기가 시험 오염원이 도입되는 위치에 근접하여 내부 챔버 내로 흐르게 할 수 있다. 시험 오염원이 가이드를 통해 제2 말단을 향해 흐르면서 공기는 시험 오염원과 혼합될 수 있다.
가이드 공기 유입구는 임의의 적절한 방식으로 배열될 수 있다. 가이드가 하나 초과의 가이드 공기 유입구를 포함하는 경우, 가이드 공기 유입구는 바람직하게 가이드의 길이 방향 축에 대해 축 방향 대칭으로 배열되어 있다. 가이드는 임의의 적절한 치수를 가질 수 있다. 예를 들어, 가이드 공기 유입구의 직경은 0.2cm 내지 3cm, 예컨대 0.5cm 내지 2cm일 수 있다.
다공질 몸체는 임의의 적합한 재료 또는 재료들로 형성될 수 있다. 바람직하게는, 가이드는 불활성 재료를 포함하고 있다. 바람직하게는, 시험 오염원과 접촉할 수 있는 가이드의 임의의 부분은 불활성이다. 상기가이드 또는 가이드의 일부는코팅될 수 있거나 불활성이 되도록 처리될 수 있다. 바람직하게는, 가이드의 시험 오염원 접촉 표면은소수성이다. 가이드의 벌크를 형성하기에 적합한 재료의 예는유리, 플라스틱 및 금속 재료를 포함하고 있다. 적합한 플라스틱 재료의 예는 폴리카보네이트, 폴리에테르에테르케톤(PEEK), 폴리스티렌, 폴리(메틸 메타크릴레이트)(PMMA), 폴리(테트라플루오로에틸렌) 등을 포함하고 있다. 적합한 금속 재료의 예는 알루미늄, 스테인레스 강 등을 포함한다. 재료는 본질적으로 불활성일 수 있거나, 불활성이 되도록 처리되거나 코팅될 수 있다. 바람직하게는, 가이드의 적어도 일부는 투명하다. 보다 바람직하게는, 전체 가이드는 투명하다. 멸균 목적을 위해, 가이드는 바람직하게는 최대 130℃까지의 온도; 에탄올 또는 이소프로판올과 같은 살균 용액에 일반적으로 존재하는 유기 용매; 탈색제 또는 오존과 같은 산화제; 및 UV 조사 중 하나 이상에 내성이 있다.
가이드는 전기적으로 접지될 수 있다. 전기적 접지는 정전하의 축적을 감소시킬 수 있으며, 이는 시험 오염원의 양 또는 시험 오염원의 구성요소가 가이드의 내부 표면에 의해 보유되는 것을 감소시킬 수 있다. 시험 오염원과 접촉할 수 있는 가이드의 내부 표면은 바람직하게는 전기 전도성이다. 전기 전도성 표면은 전기 접지를 효과적으로 만들 수 있다. 가이드의 구조 요소를 형성하는 재료가 전기 전도성이 아닌 경우, 구조 요소의 표면은 전기 전도성 재료로 코팅되거나 처리될 수 있다. 적절한 전기 전도성 재료의 예는 금, 은, 니켈, 크롬, 티타늄, 및 백금을 포함하고 있다.
시험 오염원 유입구 튜브는 가이드의 제1 말단에 근접하여 가이드 내에 수용될 수 있다. 따라서, 제1 말단에서 가이드의 내경은 시험 오염원 유입구 튜브의 외경보다 클 수 있다. 시험 오염원 유입구 튜브는 임의의 적절한 거리만큼 가이드의 내부 부피 내로 연장될 수 있다. 가이드가 하나 이상의 가이드 공기 유입구를 포함하는 경우, 시험 오염원 유입구 튜브는 바람직하게 가이드 공기 유입구를 지나 가이드의 내부 부피 내로, 가이드의 제2 말단을 향해 연장되어 있다. 이와 같이, 가이드 공기 유입구로 진입하는 공기는 가이드를 통한 공기의 흐름을 더 많은 층상 및 더 적은 난류로 용이하게 하기 위해 시험 오염원 유입구 튜브의 외부 표면을 따라 흐를 수 있다. 층상 흐름은, 인트로듀서 개구부로부터 장치로 진입하는 시험 오염원 주위에 시스를 형성할 수 있다. 시스는 공기가 가이드의 제2 말단을 향해 흐를 때 가이드의 길이를 따라 적어도 부분적으로 지속될 수 있으며, 이는 가이드의 내부 표면과 시험 오염원의 상호 작용을 감소시킬 수 있다. 이는 시험 오염원 손실을 감소시킬 수 있고, 시험에 이용 가능한 시험 오염원의 질량을 증가시킬 수 있다.
가이드가 가이드의 길이 방향 축에 대해 축 방향 대칭으로 배열된 하나 초과의 가이드 공기 유입구를 포함하는 경우, 방사상 대칭 배열은 시험 오염원 흐름의 균질성을 증가시킬 수 있고, 시험 오염원과 공기의 혼합을 증가시킬 수 있으며, 이는 지지체에 의해 보유된 시험 물품에 대한 시험 오염원의 보다 시간적 및 공간적으로 균질한 도입을 초래할 수 있다.
유리하게는, 시험 오염원 유입구 튜브 및 가이드는 시험 오염원 유입구 튜브 및 가이드를 포함하지 않는 시험 장치에서 경험할 수 있는 에어로졸 손실과 관련된 문제를 해결할 수 있다. 시험 오염원 유입구 튜브 및 가이드가 없는 경우, 하나 이상의 시험 챔버 벽면에서 하나 이상의 유입구로 진입하는 공기는 난류를 생성할 수 있다. 공기가 시험 오염원과 혼합됨에 따라, 시험 오염원 중 일부는 시험 오염원 손실이 발생할 수 있는 시험 챔버의 내부 표면으로 난류 공기에 의해 운반될 수 있다. 이러한 손실은 분석에 이용 가능한 총 시험 오염원 질량을 감소시킬 수 있고, 이에 따라 실험 민감도를 감소시킬 수 있다. 또한, 손실은 예측하기 어려울 수 있다. 따라서, 시험 물품을 통과하는 시험 오염원 질량은 잘 특성화되지 않을 수 있고, 시험 물품의 여과 효율은 정확하게 계산되지 않을 수 있다.
시험 오염원 유입구 튜브 및 가이드를 포함하지 않는 시험 장치를 초래할 수 있는 난류 이외에, 희석 공기와 시험 오염원의 불균일한 혼합이 발생할 수 있다. 따라서, 시험 오염원은 시간적 및 공간적으로 이질적인 방식으로 시험 물품에 도달할 수 있다. 이는 시험 물품이 시험 오염원과 국부적으로 과부하되는 결과를 초래할 수 있으며, 이는 시험 물품의 여과 효율에 영향을 미칠 수 있으며, 이는 실험 결과에 영향을 미칠 수 있다.
이들 교란 인자는 가이드 및 시험 오염원 유입구 튜브에 의해 감소될 수 있다.
본 발명의 시험 물품의 필터 매체를 평가하기 위한 장치는 임의의 적절한 기류 장치를 포함할 수 있다. 기류 장치는 공기를 지지체의 통로를 통해 시험 챔버 내부로부터 시험 챔버의 유출구를 통해 흡인하도록 구성되어 있다. 시험 물품이 지지체에 의해 보유될 때, 공기가 시험 챔버로부터 통로로 흐를 때 공기는 시험 물품의 필터 매체를 통해 흐를 것이다.
임의의 적절한 기류 장치가 유출구를 통해 시험 챔버로부터 공기를 인출하는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 기류 장치는 시험 챔버 내의 압력에 대해 부압 공급원, 또는 유출구를 통해 챔버로부터 공기를 인출하기 위해 상대 부압을 발생시키는 장치를 포함할 수 있다. 상대 부압을 발생시킬 수 있는 장치의 예는 벤투리 펌프, 팬, 또는 임의의 다른 적절한 장치를 포함하고 있다. 이러한 장치는 본원에서 진공 펌프로서 지칭된다.
기류 장치는 유량계, 공기 압력을 측정하기 위한 변환기, 또는 유량계 및 변환기를 포함할 수 있다. 유량계, 변환기, 또는 유량계 및 변환기는 컨트롤러에 작동 가능하게 결합될 수 있다. 컨트롤러는 상대 부압을 발생시키는 장치에 결합될 수 있다. 컨트롤러는 유량계, 변환기, 또는 유량계 및 변환기로부터의 입력에 기초하여 시험 물품을 통한 기류를 조절하도록 구성될 수 있다.
기류 장치는 유출구 및 지지체의 통로를 통해 시험 챔버 내로 공기를 도입하도록 구성될 수 있다. 시험 물품이 지지체에 의해 보유될 때, 공기가 유출구 및 통로로부터 시험 챔버로 흐를 때 공기는 시험 물품의 필터 매체를 통해 흐를 것이다. 임의의 적절한 기류 장치가 유출구를 통해 시험 챔버에 공기를 도입하는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 기류 장치는 시험 챔버 내의 압력에 대한 상대적인 정압 공급원 또는 유출구를 통해 시험 챔버에 공기를 도입하기 위한 상대적인 정압을 발생시키는 장치를 포함할 수 있다. 상대 정압을 발생시킬 수 있는 공급원 및 장치의 예는 가압 공기의 공급원, 팬, 공기 펌프, 또는 유출구를 통해 챔버에 공기를 도입하기 위한 임의의 다른 적절한 장치를 포함하고 있다.
기류 장치는 피스톤 펌프를 포함할 수 있으며, 여기서 제1 방향으로의 피스톤의 이동은 공기가 시험 챔버로부터 인출되게 하고, 대향하는 제2 방향으로의 피스톤의 이동은 공기가 시험 챔버 내로 도입되게 한다. 피스톤 펌프는 유리하게는 생리학적 부피 및 공기의 이동을 제공할 수 있다.
기류 장치는 기계식 산호호흡기로 지칭될 수도 있는 호흡 기계를 포함할 수 있다.
기류 장치는 임의의 적절한 방식으로 시험 챔버의 유출구 또는 지지체의 통로에 결합될 수 있다. 예를 들어, 도관은 기류 장치 및 지지체의 유출구 또는 통로에 결합되어 공기를 기류 장치로부터 유출구로 또는 유출구로부터 통로로, 또는 통로로부터 기류 장치로 운반할 수 있다.
도관은 매니폴드에 결합되어 공기가 시험 챔버로부터 회수되도록 구성되어 있는 기류 장치에 대한 커플링을 허용하고, 공기가 시험 챔버에 도입되도록 구성되어 있는 기류 장치에 대한 커플링을 허용할 수 있다.
기류 장치는 하나 이상의 밸브를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 밸브는 공기가 시험 챔버로부터 인출되도록 구성되어 있는 장치에 결합될 수 있다. 제2 밸브는 공기가 시험 챔버에 도입되도록 구성되어 있는 장치에 결합될 수 있다. 밸브는 공기가 시험 챔버 내로 흐르게 하거나 공기가 시험 챔버로부터 인출되도록 적절한 시간에 개방되거나 폐쇄될 수 있다. 밸브는 유리하게는 정확한 흐름 제어를 허용할 수 있다.
필터는 유출구와 기류 장치 사이의 도관 내에 위치될 수 있다. 필터는 시험 챔버 내에 존재할 수 있는, 오염원과 같은 오염 물질로부터 기류 장치를 보호할 수 있다. 필터는 시험 챔버로부터 흐르는 공기의 수분으로부터 기류 장치를 보호할 수 있다. 필터는 또한 기류 장치로부터 시험 챔버로의 공기가 오염 물질, 예컨대 오염원 없이 깨끗한 것을 보장할 수 있다. 필터는 HEPA 필터, 숯 필터, 또는 HEPA 필터와 숯 필터 둘 다를 포함할 수 있다.
본 발명의 시험 물품의 필터 매체를 평가하기 위한 장치는 호흡 조건 시뮬레이션 시스템을 포함할 수 있다. 호흡 조건 시뮬레이션 시스템은, 기류 부피, 공기 유속 기류 지속 시간, 기류 주기성, 방향 또는 기류, 온도, 습도, 이산화탄소 함량, 및 pH 중 하나 이상 또는 전부와 같은, 호흡의 임의의 적절한 양상을 시뮬레이션할 수 있다. 바람직하게는, 호흡 조건 시뮬레이션 시스템은 인간 호흡의 하나 이상의 양상을 시뮬레이션한다.
호흡 조건 시뮬레이션 시스템은 기류 장치에 작동 가능하게 결합될 수 있다. 호흡 조건 시뮬레이션 시스템은, 기류 장치가 시험 물품을 사용할 수 있는 대상체의 호흡의 하나 이상의 양상을 시뮬레이션하도록 구성되어 있는 기류 장치 컨트롤러를 포함할 수 있다. 예를 들어, 기류 장치 컨트롤러는 기류 장치가 호흡 사이클 주기성, 흡입 부피, 흡입 속도, 흡입 지속 시간, 호기 부피, 호기 속도, 및 호기 지속 시간 중 하나 이상을 시뮬레이션하도록 구성될 수 있다.
바람직하게는, 기류 장치 컨트롤러는 기류 장치가 (i) 공기를 지지체의 통로 및 유출구를 통해 시험 챔버로부터 흡인하는 것과, (ii) 공기를 유출구 및 지지체의 통로를 통해 시험 챔버 내로 도입하는 것 사이에서 교번하도록 구성되어 있다.
기류 장치 컨트롤러는 기류 장치가 임의의 적절한 부피의 공기를 유출구를 통해 시험 챔버로부터 인출하도록 구성될 수 있다. 기류 장치 컨트롤러는 기류 장치가 일정한 부피 또는 가변 부피의 공기를 유출구를 통해 시험 챔버로부터 인출하도록 구성될 수 있다. 흐름 장치 컨트롤러는 기류 장치가 임의의 적절한 속도로 유출구를 통해 시험 챔버로부터 공기를 인출하도록 구성될 수 있다. 기류 장치 컨트롤러는 기류 장치가 일정한 속도 또는 가변 속도로 유출구를 통해 시험 챔버로부터 공기를 인출하도록 구성될 수 있다. 기류 장치 컨트롤러는 기류 장치가 임의의 적절한 지속 시간 동안 유출구를 통해 시험 챔버로부터 공기를 인출하도록 구성될 수 있다.
예를 들어, 기류 장치는, 0.2리터 내지 6리터, 바람직하게는 0.5리터 내지 3리터의 공기를 0.5초 내지 15초, 바람직하게는 1초 내지 6초의 시간에 걸쳐, 지지체의 통로 및 유출구를 통해 시험 챔버로부터 흡인되도록 구성될 수 있다. 이러한 유속, 흐름 부피 및 지속 시간은 인간 흡입과 관련된 많은 조건들을 시뮬레이션한다.
기류 장치 컨트롤러는 기류 장치가 임의의 적절한 부피의 공기를 유출구를 통해 시험 챔버에 도입하도록 구성될 수 있다. 기류 장치 컨트롤러는 기류 장치가 일정한 부피 또는 가변 부피의 공기를 유출구를 통해 시험 챔버 내로 도입하도록 구성될 수 있다. 흐름 장치 컨트롤러는 기류 장치가 유출구를 통해 시험 챔버 내로 공기를 임의의 적절한 속도로 도입하도록 구성될 수 있다. 기류 장치 컨트롤러는 기류 장치가 일정한 속도 또는 가변 속도로 유출구를 통해 시험 챔버 내로 공기를 도입하도록 구성될 수 있다. 기류 장치 컨트롤러는, 기류 장치가 임의의 적절한 지속 시간 동안 유출구를 통해 시험 챔버 내로 공기를 도입하도록 구성될 수 있다.
예를 들어, 기류 장치는, 0.2리터 내지 6리터, 바람직하게는 0.5리터 내지 3리터의 공기가 0.5초 내지 15초, 바람직하게는 1초 내지 6초의 시간에 걸쳐 지지체의 통로 및 유출구를 통해 시험 챔버에 도입되도록 구성될 수 있다. 이러한 유속, 흐름 부피 및 지속 시간은 인간 호기와 관련된 대부분의 조건을 시뮬레이션한다.
기류 장치 컨트롤러는 임의의 적절한 방식으로 기류 장치를 제어하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 기류 장치 컨트롤러는, 기류 장치가 피스톤 펌프를 포함하는 경우, 피스톤 펌프의 모터에 작동 가능하게 결합될 수 있다. 기류 장치 컨트롤러는 진공 펌프와 같은, 시험 챔버로부터 인출되는 기류 장치로부터의 기류 속도를 조절하는 밸브에 작동 가능하게 결합될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 기류 장치 컨트롤러는 진공 펌프와 같은 시험 챔버로부터 공기를 인출하기 위해 기류 장치의 모터에 작동 가능하게 결합될 수 있다. 다른 예로서, 기류 장치는 가압 공기의 공급원과 같은, 기류 장치로부터 시험 챔버로의 기류의 속도를 조절하도록 구성되어 있는 밸브에 작동 가능하게 결합될 수 있다.
호흡 조건 시뮬레이션 시스템은 미리 정의된 습도의 공기가 시험 챔버의 유출구를 통해, 지지체의 통로를 통해, 그리고 시험 챔버 내로 도입되도록 구성될 수 있다. 시험 물품이 지지체에 의해 보유되는 경우, 미리 정의된 습도의 공기는 시험 물품의 필터 매체를 통해 흐를 수 있다.
호흡 조건 시뮬레이션 시스템은 가습기를 포함할 수 있다. 가습기는 기류 장치에 작동 가능하게 결합될 수 있다. 가습기 및 기류 장치는 함께, 유출구 및 지지체의 통로를 통해 시험 챔버 내로 도입되는 공기가 조절된 습도를 갖도록 구성될 수 있다.
호흡 시뮬레이션 시스템은 임의의 적절한 가습기를 포함할 수 있다. 예를 들어, 가습기는 물을 보유하기 위한 저장조를 포함할 수 있다. 기류 장치로부터 시험 챔버로 흐르는 공기는 물을 가로질러 흐를 수 있어서 공기에 습도를 추가할 수 있다. 가습기는 저장조로부터 물을 당기기 위한 심지를 가질 수 있다. 기류 장치로부터 시험 챔버로 흐르는 공기는, 기류가 심지를 통과할 때 심지로부터의 물이 공기로 전달될 수 있으므로 상대 습도가 증가할 수 있다. 기류 장치는 공기가 저장조를 통과할 때 저장조로부터 공기로의 물 전달을 향상시키기 위한 초음파 진동 장치 또는 다른 적절한 장치를 포함할 수 있다. 초음파 진동 장치는 저장조 내의 물과 접촉하여 위치된 요소를 포함할 수 있다. 요소가 초음파 진동할 때, 물방울이 형성될 수 있다. 물을 통과하는 공기는 물방울과 접촉하여 공기의 습도를 증가시킬 수 있다. 가습기는 저장조 내의 물을 가열하기 위한 히터를 포함할 수 있다. 물을 가열하면 가열된 물을 지나 흐르는 공기 중에 더 많은 수분이 포함될 수 있다. 가습기는 저장조를 지나 흐르는 공기 전체에 걸쳐 물을 분산시키도록 물에 영향을 미치는 임펠러를 포함할 수 있다.
바람직하게는, 습도 조절된 공기는 인간에 의해 호기된 공기의 상대 습도와 유사한 상대 습도를 갖는다. 예를 들어, 습도 조절된 공기는 70% 상대 습도 내지 100% 상대 습도 범위의 상대 습도를 가질 수 있다.
호흡 조건 시뮬레이션 시스템은 호흡 습도 센서 및 호흡 습도 센서에 작동 가능하게 결합된 호흡 습도 컨트롤러를 포함할 수 있다. 호흡 습도 센서는 가습기의 하류에 있는 임의의 적절한 위치에 위치될 수 있다. 이러한 맥락에서, 하류는 가습기로부터 유출구를 통해, 지지체의 통로를 통해, 시험 챔버 내로 흐르는 공기에 관한 것이다. 예를 들어, 습도 센서는 습도 조절된 공기가 시험 챔버의 유출구를 향해 흐르는 도관 내에 위치될 수 있거나, 지지체의 통로 내에 위치될 수 있다. 호흡 습도 컨트롤러는 가습기를 통해 또는 가습기를 지나 흐르는 공기로 전달되는 물의 양을 제어하도록 구성되어 있는 가습기의 구성요소에 작동 가능하게 결합될 수 있다. 예를 들어, 호흡 습도 컨트롤러는 초음파 진동 장치에 작동 가능하게 결합될 수 있다. 초음파 진동 장치는 전류가 인가될 때 초음파 진동하도록 구성되어 있는 압전 요소를 포함할 수 있다. 호흡 습도 컨트롤러 요소는 적절한 전류가 압전 요소에 인가되도록 구성될 수 있다.
호흡 조건 시뮬레이션 시스템은 시험 물품에 근접한 공기가 시험 물품을 사용할 수 있는 대상체의 입 또는 코에 근접한 온도를 시뮬레이션하는 온도를 갖도록 구성될 수 있다. 호흡 조건 시뮬레이션 시스템은 가열 시스템을 포함할 수 있다. 가열 시스템은, 유출구 및 지지체의 통로를 통해 시험 챔버 내로 기류 장치에 의해 도입되는 공기가 통로 내에 있을 때 조절된 온도를 갖도록 배열되고 구성될 수 있다.
호흡 조건 시뮬레이션 시스템은 임의의 적절한 가열 시스템을 포함할 수 있다. 가열 시스템은 히터 및 히터에 의해 가열된 물을 순환시킬 수 있는 물 순환 시스템을 포함할 수 있다. 물 순환 시스템은 물을 순환시키기 위한 펌프를 포함할 수 있다. 가열 시스템은 순환하는 가열된 물로부터, 기류 장치로부터 지지체의 통로 내로 그리고 시험 챔버 내로 흐르는 공기로 열을 전달하는 열 전도성 요소를 포함할 수 있다. 가열 시스템은 지지체를 가열하도록 구성될 수 있다.
가열 시스템은, 지지체의 통로를 통해 기류 장치로부터 시험 챔버 내로 흐르는 공기로 열을 전달하도록 가열될 수 있는 저항 요소를 포함할 수 있다. 저항 와이어, 저항 플레이트, 저항 그리드, 저항 겔 등과 같은 임의의 적절한 저항 요소가 사용될 수 있다.
가열 요소는 유도에 의해 가열하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 유도 가열 요소는 순환 시스템 내의 물을 가열하는 데 사용되거나, 기류 장치로부터 지지체의 통로를 통해 시험 챔버 내로 흐르는 공기에 열을 전달하는 데 사용될 수 있다.
기류 장치로부터 도관 또는 지지체의 통로까지 공기를 운반하는 지지체 또는 도관의 구성요소는 열 전도성일 수 있다. 본 개시의 목적을 위해, 재료가 5w/(m·K) 이상, 예컨대 10w/(m·K) 이상 또는 50w/(m·K) 이상의 열 전도성을 갖는 경우, 재료는 "열 전도성"으로 간주된다. 구성요소는 가열 시스템의 열 전도성 요소와 열 접촉할 수 있다. 가열 시스템으로부터의 열은 기류 장치로부터 지지체의 통로를 통해 시험 챔버 내로 흐르는 공기로 전달될 수 있다.
가열 시스템은 호흡 온도 센서 및 호흡 온도 센서에 작동 가능하게 결합된 호흡 온도 컨트롤러를 포함할 수 있다. 호흡 온도 컨트롤러는 또한 저항 요소 또는 물 히터와 같은 히터에 작동 가능하게 결합될 수 있다. 호흡 온도 센서는 임의의 적합한 위치에 위치될 수 있다. 바람직하게는, 호흡 온도 센서는 지지체의 통로 내에 또는 이에 근접하여 위치되어 있다.
가열 시스템은 시험 물품에 근접하여 지지체의 통로를 통해 흐르는 공기가 임의의 적절한 온도를 갖도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 가열 시스템은, 유출구 및 통로를 통해 시험 챔버 내로 기류 장치에 의해 도입되는 공기가 통로 내에 있을 때 28℃ 내지 45℃ 범위의 온도를 갖도록 구성될 수 있다. 바람직하게는, 공기는 30℃ 내지 42℃ 범위의 온도를 갖는다. 보다 바람직하게는, 공기는 35℃ 내지 40℃ 범위의 온도를 갖는다.
가열 시스템 또는 가열 시스템의 구성요소는 통로를 정의하는 지지체에 포함될 수 있다.
호흡 조건 시뮬레이션 시스템은, 시험 챔버의 유출구로부터 지지체의 통로를 통해 흐르는 공기가 시험 물품을 사용할 수 있는 대상체의 내쉬는 숨과 유사한 이산화탄소 함량을 갖도록 구성될 수 있다. 시험 물품이 지지체에 의해 보유되는 경우, 이산화탄소 조절된 공기는 시험 물품의 필터 매체를 통해 흐를 것이다.
호흡 조건 시뮬레이션 시스템은 이산화탄소 농도 컨트롤러 시스템을 포함할 수 있다. 이산화탄소 컨트롤러 시스템은 유출구 및 지지체의 통로를 통해 시험 챔버 내로 도입되는 공기에 이산화탄소를 도입하도록 구성될 수 있다. 통로 내의 공기 중 이산화탄소의 백분율은 원하는 범위로 조절될 수 있다.
이산화탄소 컨트롤러 시스템은 가압된 이산화탄소의 공급원을 포함할 수 있다. 가압된 이산화탄소의 공급원은 원하는 농도의 이산화탄소를 포함할 수 있다. 가압된 이산화탄소의 공급원이 원하는 농도의 이산화탄소를 포함하는 경우, 가압된 이산화탄소의 공급원은 공기를 시험 챔버 내로 도입하도록 구성되어 있는 기류 장치의 구성요소로서 기능할 수 있다.
가압된 이산화탄소의 공급원은 원하는 이산화탄소 농도보다 큰 이산화탄소의 농도를 포함할 수 있다. 예를 들어, 공급원은 50부피% 이상의 농도로 이산화탄소를 포함할 수 있다. 공급원은 최대 100부피%의 농도로 이산화탄소를 포함할 수 있다. 가압된 이산화탄소의 공급원이 원하는 이산화탄소 농도보다 큰 이산화탄소의 농도를 포함하는 경우, 이산화탄소는 임의의 적절한 방식으로 기류 장치로부터, 시험 챔버의 유출구로 그리고 지지체의 통로 내로 흐르는 공기 내로 도입될 수 있다. 이산화탄소 컨트롤러 시스템은, 공급원으로부터의 이산화탄소 및 기류 장치로부터의 공기를 혼합하기 위한 믹서를 포함할 수 있다.
이산화탄소 컨트롤러 시스템은 이산화탄소 센서 및 이산화탄소 센서에 작동 가능하게 결합된 이산화탄소 컨트롤러를 포함할 수 있다. 이산화탄소 컨트롤러는 공기 내로 도입되는 공급원으로부터의 이산화탄소의 양을 제어하는 밸브에 작동 가능하게 결합될 수 있다. 이산화탄소 센서는 임의의 적합한 위치에 위치될 수 있다. 바람직하게는, 이산화탄소 센서는 지지체의 통로 내에 또는 이에 근접하여 위치되어 있다.
이산화탄소 컨트롤러 시스템은 시험 물품에 근접하여 지지체의 통로를 통해 흐르는 공기가 임의의 적절한 이산화탄소 농도를 갖도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 이산화탄소 제어 시스템은, 유출구 및 통로를 통해 시험 챔버 내로 기류 장치에 의해 도입되는 공기가 2부피% 내지 7부피%, 바람직하게는 4부피% 내지 5부피% 범위의 이산화탄소 농도를 갖도록 구성될 수 있다.
호흡 조건 시뮬레이션 시스템은, 지지체의 통로를 통해(그리고 따라서 시험 물품의 필터 매체를 통해) 시험 챔버의 유출구를 통해 흐르는 공기가 시험 물품을 사용할 수 있는 대상체의 내쉬는 숨과 유사한 pH를 갖도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 호흡 조건 시뮬레이션 시스템은 pH 컨트롤러 시스템을 포함하고 있다. pH 컨트롤러 시스템은 유출구 및 통로를 통해 시험 챔버 내로 도입되게 기류 장치에 의해 야기되는 공기의 pH가 제어하도록 구성되어 있는 pH 컨트롤러 장치를 포함할 수 있다.
pH 컨트롤러 시스템은, 산을 함유하기 위한 저장조에 결합되고, 산을 유출구 및 지지체의 통로를 통해 시험 챔버 내로 도입되게 기류 장치에 의해 야기된 공기 내로 도입하도록 구성되어 있는 산 펌프를 포함할 수 있다. 산 펌프는 위에서 논의된 가습기와 같은 가습기의 저장조에 산을 전달하도록 구성될 수 있다. 산 펌프는 산 저장조로부터 가습기 저장조 내로 산을 펌프하여 가습기 내의 물의 pH를 감소시킬 수 있다. 이는 환원된 pH 물과 접촉하는 공기의 pH를 감소시킬 수 있다.
산 저장조는 산을 포함하는 임의의 적절한 용액을 함유할 수 있다. 예를 들어, 용액은 구연산을 포함할 수 있다.
pH 컨트롤러 시스템은 베이스를 함유하기 위한 저장조에 결합되고, 베이스를 유출구 및 지지체의 통로를 통해 시험 챔버 내로 도입될 기류 장치에 의해 야기된 공기 내로 도입하도록 구성되어 있는 베이스 펌프를 포함할 수 있다. 베이스 펌프는 위에서 논의된 가습기와 같은, 가습기의 저장조에 베이스를 전달하도록 구성될 수 있다. 베이스 펌프는 베이스 저장조로부터 가습기 저장조 내로 베이스를 펌프하여 가습기 내의 물의 pH를 증가시킬 수 있다. 이는 증가된 pH 물과 접촉하는 공기의 pH를 증가시킬 수 있다.
베이스 저장조는 베이스를 포함하는 임의의 적절한 용액을 함유할 수 있다. 예를 들어, 용액은 구연산나트륨 용액을 포함할 수 있다.
pH 컨트롤러 시스템은 pH 센서 및 pH 센서에 작동 가능하게 결합된 pH 컨트롤러를 포함할 수 있다. pH 컨트롤러는 산 펌프, 베이스 펌프, 또는 산 펌프 및 베이스 펌프에 작동 가능하게 결합될 수 있다. pH 센서는 임의의 적합한 위치에 위치될 수 있다. 바람직하게는, pH 센서는 지지체의 통로 내에 또는 이에 근접하여 위치되어 있다.
pH 컨트롤러 시스템은 시험 물품에 근접하여 지지체의 통로를 통해 흐르는 공기가 임의의 적절한 pH를 갖도록 구성될 수 있다. 예를 들어, pH 컨트롤러 시스템은, 유출구 및 통로를 통해 시험 물품 내로 기류 장치에 의해 도입되는 공기가 8 내지 8.3, 바람직하게는 약 8.1 내지 8.2 범위의 pH를 갖도록 구성될 수 있다.
호흡 조건 시뮬레이션 시스템은 호흡 습도 컨트롤러, 호흡 온도 컨트롤러, 이산화탄소 컨트롤러, 및 pH 시스템 컨트롤러 중 하나 이상의 역할을 하거나 이들 중 하나 이상에 작동 가능하게 결합되어 있는 호흡 조건 시뮬레이션 시스템 컨트롤러를 포함할 수 있다. 호흡 조건 시뮬레이션 시스템 컨트롤러는 사용자 인터페이스에 작동 가능하게 결합될 수 있다. 사용자 인터페이스는 시험 물품의 필터 매체를 평가하는 동안 사용될 원하는 호흡 시뮬레이션 조건을 설정하는 데 사용될 수 있다.
본 발명의 시험 물품의 필터 매체를 평가하기 위한 장치는 임의의 적절한 외부 환경 시뮬레이션 시스템을 포함할 수 있다. 외부 환경 시뮬레이션 시스템은 사용자가 시험 물품을 사용할 수 있는 환경의 임의의 적절한 양상을 시뮬레이션할 수 있다. 예를 들어, 외부 환경 시뮬레이션 시스템은, 시험 챔버 내로 도입된 공기의 온도, 시험 챔버 내의 공기의 온도, 시험 챔버 내로 도입된 공기의 습도, 시험 챔버 내의 공기의 습도, 시험 챔버 내로 도입된 공기의 환경 공기 오염원 농도, 시험 챔버 내의 공기의 환경 공기 오염원 농도, 시험 챔버 내로 도입된 UV 광 중 하나 이상 또는 전부를 조절하도록 구성될 수 있다. 외부 환경 시뮬레이션 시스템은 실내 환경 또는 실외 환경을 시뮬레이션할 수 있다.
외부 환경 시뮬레이션 시스템은 시험 챔버 내로 도입된 공기의 온도, 시험 챔버 내의 공기의 온도, 또는 시험 챔버 내로 도입된 공기의 온도 및 시험 챔버 내의 공기의 온도 둘 모두를 제어하도록 구성될 수 있다. 외부 환경 시뮬레이션 시스템은 온도 조절된 공기가 유입구를 통해 시험 챔버로 진입하도록 구성되어 있는 외부 온도 제어 시스템을 포함할 수 있다. 외부 환경 시뮬레이션 시스템은 임의의 적절한 외부 온도 제어 시스템을 포함할 수 있다.
외부 온도 제어 시스템은 시험 챔버 내로 도입된 공기가 주변 공기보다 높은 온도를 갖도록 주변 공기를 가열하도록 구성되어 있는 외부 시스템 히터, 시험 챔버 내로 도입된 공기가 주변 공기보다 낮은 온도를 갖도록 주변 공기를 냉각시키도록 구성되어 있는 냉각기, 또는 히터 및 냉각기 둘 다를 포함할 수 있다.
외부 온도 제어 시스템은 임의의 적절한 히터를 포함할 수 있다. 히터는 저항 요소, 유도 요소 등을 포함할 수 있다. 히터는 유입구를 통해 시험 챔버로 진입하는 공기로 저항 요소로부터 열을 전달할 수 있는 열 전도성 요소를 포함할 수 있다.
외부 온도 제어 시스템은 임의의 적절한 냉각기를 포함할 수 있다. 냉각기는 펠티에 냉각기, 냉매 압축기 등을 포함할 수 있다. 냉각기는 유입구를 통해 시험 챔버로 진입하는 공기로부터 열이 전달될 수 있는 열 전도성 요소를 포함할 수 있다.
외부 온도 제어 시스템은 주변 공기 위 또는 아래 온도의 물이 순환되는 물 순환 시스템을 포함할 수 있다. 외부 온도 제어 시스템은, 순환하는 물로부터 주변 공기로 열을 전달하거나 주변 공기로부터 순환하는 물로 열을 전달하는 열 전도성 요소를 포함할 수 있다.
외부 온도 제어 시스템은 외부 시스템 온도 센서 및 상기 외부 시스템 온도 센서에 작동 가능하게 결합된 외부 시스템 온도 컨트롤러를 포함할 수 있다. 외부 시스템 온도 컨트롤러는 또한 히터, 냉각기, 또는 히터 및 냉각기에 작동 가능하게 결합될 수 있다. 외부 시스템 온도 센서는 임의의 적합한 위치에 위치될 수 있다. 바람직하게는, 외부 시스템 온도 센서는 시험 챔버 내의 온도를 검출하도록 위치되어 있다.
외부 온도 제어 시스템은 유입구를 통해 시험 챔버 내로 흐르는 공기가 임의의 적절한 온도를 갖도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 외부 온도 제어 시스템이 실외 환경을 시뮬레이션하도록 구성되어 있는 경우, 외부 온도 제어 시스템은 유입구를 통해 시험 챔버 내로 흐르는 공기가 -40℃ 내지 45℃, 바람직하게는 0℃ 내지 30℃, 보다 바람직하게는 10℃ 내지 27℃의 범위의 온도를 갖도록 구성될 수 있다. 외부 온도 제어 시스템이 실내 환경을 시뮬레이션하도록 구성되어 있는 경우, 외부 온도 제어 시스템은 유입구를 통해 시험 챔버 내로 흐르는 공기가, 예를 들어, 17℃ 내지 26℃ 범위의 온도를 갖도록 구성될 수 있다.
외부 환경 시뮬레이션 시스템은 시험 챔버 내로 도입된 공기의 습도, 시험 챔버 내의 공기의 습도, 또는 시험 챔버 내로 도입된 공기의 습도 및 시험 챔버 내의 공기의 습도 둘 다를 제어하도록 구성될 수 있다. 외부 환경 시뮬레이션 시스템은, 습도 조절된 공기를 유입구를 통해 시험 챔버로 진입시키도록 구성되어 있는 외부 습도 제어 시스템을 포함할 수 있다. 외부 환경 시뮬레이션 시스템은 시험 챔버에 진입하는 공기의 상대 습도를 증가시키거나 감소시키도록 위치되고 적응된 가습기, 제습기, 또는 가습기와 제습기 둘 다를 포함할 수 있다.
외부 온도 제어 시스템은 외부 시스템 습도 센서 및 외부 시스템 습도 센서에 작동 가능하게 결합된 외부 시스템 습도 컨트롤러를 포함할 수 있다. 외부 시스템 습도 컨트롤러는 또한 가습기, 제습기, 또는 가습기 및 제습기에 작동 가능하게 결합될 수 있다. 외부 시스템 습도 센서는 임의의 적합한 위치에 위치될 수 있다. 바람직하게는, 외부 시스템 습도 센서는 시험 챔버 내의 습도를 검출하도록 위치되어 있다.
외부 습도 제어 시스템은 유입구를 통해 시험 챔버 내로 흐르는 공기가 임의의 적절한 습도를 갖도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 외부 습도 제어 시스템이 실외 환경을 시뮬레이션하도록 구성되어 있는 경우, 외부 습도 제어 시스템은 유입구를 통해 시험 챔버 내로 흐르는 공기가 20% 내지 90%, 바람직하게는 50% 내지 70% 범위의 상대 습도를 갖도록 구성될 수 있다. 외부 습도 제어 시스템이 실내 환경을 시뮬레이션하도록 구성되어 있는 경우, 외부 습도 제어 시스템은 유입구를 통해 시험 챔버 내로 흐르는 공기가 예를 들어 30% 내지 55% 범위의 상대 습도를 갖도록 구성될 수 있다.
외부 환경 시뮬레이션은 자외선(UV) 광을 시험 챔버 내로 도입하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 외부 환경 시뮬레이션 시스템은 자외선 광이 시험 챔버의 내부를 통과하도록 구성되어 있는 자외선 광원을 포함할 수 있다. UV 광원은 시험 챔버의 내부 또는 시험 챔버의 외부에 위치될 수 있다. UV 광원이 시험 챔버의 외부에 있는 경우, 시험 챔버는 광원으로부터의 UV 광이 시험 챔버의 일부분을 통해 시험 챔버의 내부로 통과하도록 하는 UV 투과 부분을 포함하고 있다. 외부 환경 시뮬레이션은 UV 광원의 강도 또는 UV 광원의 스펙트럼 출력을 제어하도록 구성될 수 있다. UV 광원의 강도를 변화시킴으로써, 하루 중 상이한 시간, 일년 중 상이한 시간, 및 상이한 기상 조건이 시뮬레이션될 수 있다. 바람직하게는, UV 공급원은 태양광과 유사한 스펙트럼을 갖는 광을 방출한다. 예를 들어, UV 공급원은 300nm 내지 400nm 범위의 파장을 갖는 광을 방출할 수 있다. 태양광은 315nm 내지 400nm의 파장인 95% UV A 광선 및 280nm 내지 315nm 범위의 파장을 갖는 5% UV B 광선을 방출한다. 바람직하게는, UV 광원은 95% UV A 광선 및 5% UV B 광선을 방출한다.
외부 환경 시뮬레이션 시스템은 포토다이오드와 같은 UV 센서, 및 UV 센서에 작동 가능하게 결합된 UV 공급원 컨트롤러를 포함할 수 있다. UV 공급원 컨트롤러는 UV 광원이 UV 센서로부터의 입력에 기초하여 광 신호를 방출하는 강도 또는 스펙트럼 출력을 제어할 수 있다. UV 센서는 바람직하게는 시험 챔버 내에서 UV 광을 검출하도록 위치되어 있다.
외부 환경 시뮬레이션 시스템은 환경 공기 오염원을 시험 챔버 내로 도입하도록 구성될 수 있다. 외부 환경 시뮬레이션 시스템은 시험 챔버 내로 도입된 공기 중의 공기 오염원의 양, 시험 챔버 내의 공기 중의 공기 오염원의 양, 또는 시험 챔버 내로 도입된 공기 중의 공기 오염원의 양 및 시험 챔버 내의 공기 중의 공기 오염원의 양 모두를 제어하도록 구성될 수 있다. 환경 공기 오염원은 임의의 적절한 방식으로 시험 챔버 내로 도입될 수 있다.
예를 들어, 외부 환경 시뮬레이션 시스템은 액체 형태 또는 고체 형태의 환경 공기 오염원을 도입할 수 있다. 외부 환경 시뮬레이션 시스템은 시험 오염원을 에어로졸로서 도입할 수 있다. 에어로졸은 미세한 액체 또는 고체 입자를 포함할 수 있다. 외부 환경 시뮬레이션 시스템은, 에어로졸이 시험 챔버의 유입구를 통해 시험 챔버 내로 흡인될 수 있도록, 환경 공기 오염원을 포함하는 에어로졸을 발생시키도록 위치되고 구성되어 있는 외부 시스템 에어로졸 발생기를 포함할 수 있다. 외부 시스템 에어로졸 발생기는 환경 오염원을 미세 미스트로서 도입하기 위한 외부 시스템 분무기를 포함할 수 있다.
외부 환경 시뮬레이션 시스템은 환경 오염원이 도입되는 대기실을 포함할 수 있다. 대기실은 공기가 유입구를 통해 흐르기 전에 대기실을 통해 흐르도록 시험 챔버의 유입구와 연통할 수 있다. 환경 오염원은 유입구를 통해 시험 챔버 내로 흐르는 공기에 연행될 수 있다.
외부 환경 시뮬레이션 시스템은 유입구에 작동 가능하게 결합된 희석 밸브를 포함할 수 있다. 희석 밸브는 환경 공기 오염원을 유입구를 통해 시험 챔버 내로 도입하도록 구성될 수 있다.
외부 환경 시뮬레이션 시스템은 환경 오염원 센서 및 환경 오염원 센서에 작동 가능하게 결합된 환경 오염원 컨트롤러를 포함할 수 있다. 환경 오염원 컨트롤러는 외부 시스템 에어로졸 발생기와 같은 환경 오염원 인트로듀서에 작동 가능하게 결합되어, 환경 오염원 센서로부터의 입력에 기초하여, 시험 챔버의 유입구로 진입하는 공기에 의해 생성되고 운반되는 환경 오염원의 양을 제어할 수 있다. 환경 오염원 컨트롤러는, 환경 오염원 센서로부터의 입력에 기초하여 시험 챔버의 유입구로 진입하는 공기 중에 운반되는 오염원의 양을 제어하도록 희석 밸브에 작동 가능하게 결합될 수 있다.
외부 환경 시뮬레이션 시스템은 임의의 적절한 환경 오염원을 시스템에 도입하도록 구성될 수 있다. 환경 오염원의 예는 미립자 오염 물질, 오존, 일산화탄소, 이산화황, 이산화질소, 납, 연기 및 스모그를 포함하고 있다.
환경 시뮬레이션 시스템은, 외부 시스템 온도 컨트롤러, 외부 시스템 습도 컨트롤러, UV 공급원 컨트롤러, 및 환경 오염원 컨트롤러 중 하나 이상의 역할을 하거나 이들 중 하나 이상에 결합되어 있는 환경 시스템 컨트롤러를 작동 가능하게 포함할 수 있다. 환경 시스템 컨트롤러는 사용자 인터페이스에 작동 가능하게 결합될 수 있다. 사용자 인터페이스는 시험 물품의 필터 매체를 평가하는 동안 사용될 원하는 환경 시뮬레이션 조건을 설정하는 데 사용될 수 있다.
시험 물품의 필터 매체를 평가하기 위한 장치는 주 시스템 컨트롤러를 포함할 수 있다. 주 시스템 컨트롤러는 호흡 시뮬레이션 시스템의 컨트롤러 중 하나 이상, 환경 시뮬레이션 시스템의 컨트롤러 중 하나 이상, 또는 호흡 시뮬레이션 시스템의 컨트롤러 중 하나 이상 및 환경 시뮬레이션 시스템의 컨트롤러 중 하나 이상으로서 역할을 하거나 이에 작동 가능하게 결합될 수 있다. 메인 시스템 컨트롤러는 사용자 인터페이스에 작동 가능하게 결합될 수 있다. 사용자 인터페이스는, 시험 물품의 필터 매체를 평가하는 동안 사용될 하나 이상의 원하는 호흡 시뮬레이션 시스템 파라미터, 하나 이상의 원하는 환경 시뮬레이션 시스템 파라미터, 또는 하나 이상의 원하는 호흡 시뮬레이션 시스템 파라미터 및 원하는 환경 시뮬레이션 시스템 파라미터를 설정하는 데 사용될 수 있다.
본 발명의 시험 물품의 필터 매체를 평가하기 위한 장치는 시험 오염원 수집기를 포함할 수 있다. 시험 오염원 수집기는 시험 물품의 하류의 기류 경로에 위치될 수 있다. 이러한 맥락에서, 하류는, 시험 챔버로부터 지지체의 통로를 통해 그리고 시험 챔버의 유출구 밖으로 흐르는 공기에 대한 것이다. 바람직하게는, 시험 오염원 수집기는 지지체의 통로를 통해 시험 챔버로부터 흡인된 공기가 시험 오염원 수집기와 접촉하도록 위치되어 있다.
시험 오염원 수집기는 시험 오염원을 수집하기 위한 물질을 포함할 수 있다. 수집 물질은 시험 오염원을 수집하기 위한 장치에 보유될 수 있다. 수집 물질 또는 수집 장치는 공기에 대해 불투과성일 수 있거나 공기에 대해 투과성일 수 있다. 동일한 물질일 수 있는 수집 물질 및 수집 장치가 공기에 투과성인 경우, 투과성 수집 물질은 바람직하게는 지지체의 통로에 걸쳐 있다. 따라서, 통로를 통해 흐르는 모든 공기는 수집 물질과 접촉할 수 있다.
수집 물질 또는 수집 장치가 불투과성인 경우, 공기는 물질 또는 수집 장치와 접촉한 후에 수집 물질 또는 수집 장치 주위로 흐를 수 있다. 불투과성 수집 물질 또는 수집 장치는 바람직하게는 지지체의 통로를 가로질러 걸쳐지지 않아서 공기가 불투과성 물질 또는 수집 장치 주위로 흐를 수 있고 불투과성 물질 또는 수집 장치의 하류에 있는 통로를 통해 계속 흐를 수 있다. 지지체의 통로 내의 공기는, 시험 챔버로부터 통로를 통해 흐르는 모든 또는 실질적으로 모든 공기가 수집 물질과 접촉하도록 수집 물질을 향해 유도될 수 있다.
바람직하게는, 시험 오염원을 운반하는 공기는 수집 물질에 영향을 미친다. 깔때기 요소는 수집 물질의 표면의 상류에 있는 지지체의 통로 내에 위치될 수 있거나, 그 일부를 형성할 수 있다. 이러한 맥락에서, 상류는 시험 챔버로부터 지지체의 통로를 통해 그리고 시험 챔버의 유출구 밖으로 흐르는 공기에 대한 것이다. 임의의 적절한 깔때기 요소가 사용될 수 있다. 예를 들어, 깔때기 요소는 캐스케이드 임팩터 링을 포함할 수 있다. 깔때기 요소는 시험 챔버로부터 지지체의 통로를 통해 수집 물질로 흐르는 공기를 유도할 수 있다. 공기가 접촉하고 또는 영향을 미치는 수집 물질은 통로의 중앙에 위치될 수 있다.
시험 오염원 수집기 및 지지체의 통로는 공기가 수집 물질 또는 수집 장치와 접촉하거나 이에 영향을 미친 후에 통로를 통해 그리고 시험 챔버의 유출구 밖으로 계속 흐를 수 있도록 구성될 수 있다. 일부 예에서, 시험 오염원 수집기 또는 통로는 시험 오염원 수집기의 임팩트 표면에 측방향인 하나 이상의 애퍼처를 포함하고 있다. 측방향 애퍼처는 공기가 수집기의 표면 주위로 흐르게 할 수 있고, 시험 오염원 수집기의 표면에 영향을 미친 후에 통로를 통해 그리고 시험 챔버의 유출구 밖으로 계속 흐를 수 있다.
일부 예에서, 시험 오염원 수집기는 컵 및 컵을 수용하고 보유하도록 구성되어 있는 홀더를 포함하고 있다. 컵 또는 컵 내에 배치된 재료는 지지체의 통로를 통해 흐르는 공기가 접촉하거나 영향을 미치는 표면을 포함할 수 있다. 홀더는 컵이 수용되는 위치에 측방향인 하나 이상의 애퍼처를 포함할 수 있다. 하나 이상의 측방향 애퍼처는 환형일 수 있다. 컵은 지지체의 통로 내에 위치되어 있고 홀더의 하나 이상의 측방향 개구부가 통로와 연통하도록 보유될 수 있다.
시험 오염원 수집기는 시험 오염원을 운반하는 공기가 시험 오염원 수집기와 접촉할 때 시험 오염원을 수집하기 위한 임의의 적절한 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 시험 오염원 수집기는, 시험 오염원을 운반하는 공기가 시험 오염원 수집기와 접촉할 때 시험 오염원을 포획할 수 있는 하이드로겔, 필터, 또는 다른 물질을 포함할 수 있다. 하이드로겔은 시험 오염원이 박테리아 또는 바이러스와 같은 생물학적 물질을 포함하는 경우에 사용하기에 특히 적합할 수 있다. 시험 오염원 수집기는 아가로스, 폴리아크릴아미드, 또는 알긴산염 겔과 같은 임의의 적합한 하이드로겔을 포함할 수 있다.
하이드로겔은 포획된 박테리아 또는 바이러스의 생존력을 보존할 수 있다. 따라서, 시험 오염원 수집기 또는 이러한 박테리아 또는 바이러스와 같은 생물학적 시험 오염원을 포획한 하이드로겔을 포함하는 시험 오염원 수집기의 구성요소는 시험 장치로부터 제거될 수 있다. 일단 제거되면, 포획된 박테리아 또는 바이러스의 특성은 시험 장치의 외부에서 평가될 수 있다. 예를 들어, 수집된 병원균의 수 또는 수집된 병원균의 생존력 또는 병원성을 평가할 수 있다.
시험 오염원 수집기 또는 시험 오염원 수집기의 일부분은, 일부 예에서, 시험 챔버의 내부에 접근하지 않고 시험 장치로부터 제거될 수 있다. 예를 들어, 시험 수집기 또는 시험 수집기의 구성요소는 시험 챔버의 유출구를 통해 제거될 수 있다. 일부 예에서, 시험 수집기는 시험 챔버의 유출구를 통해 제거될 수 있고, 시험 물품은 지지체에 의해 여전히 보유되어 있다.
지지체는 시험 챔버 내에 배치된 하우징을 포함할 수 있다. 하우징은 시험 챔버의 유출구 주위에서 시험 챔버에 장착될 수 있다. 지지체는 하우징과 탈착식으로 결합하도록 시험 챔버의 유출구를 통해 삽입될 수 있는 인서트를 포함할 수 있다. 인서트는 임의의 적절한 방식으로 하우징에 결합될 수 있다. 예를 들어, 인서트는 나사형 맞물림에 의해 또는 비틀림 및 잠금 맞물림 특징부에 의해 하우징에 결합될 수 있다. 인서트는 하우징과 맞물리도록 일 방향으로 비틀리거나 하우징으로부터 분리되도록 다른 방향으로 비틀릴 수 있다. 인서트는 시험 오염원 수집기를 보유할 수 있다. 인서트가 하우징으로부터 분리되고 시험 챔버의 유출구를 통해 인출된 후에 시험 오염원 수집기가 인서트로부터 제거될 수 있다.
인서트는 인서트가 하우징과 완전히 맞물릴 때 시험 챔버의 외부 표면을 지나 연장되어 있는 핸들을 포함할 수 있다. 핸들은 하우징으로부터 인서트의 맞물림 및 분리를 용이하게 하기 위해 사용될 수 있다.
시험 챔버의 내부에 접근하지 않고 시험 오염원 수집기를 제거하는 능력은 시험 오염원이 유해 물질일 수 있는 경우에 유리할 수 있다. 시험 챔버의 내부에 접근하지 않고 시험 오염원 수집기를 제거하는 능력은 시험 오염원이 박테리아 또는 바이러스와 같은 감염원일 수 있는 경우에 특히 유리할 수 있다. 따라서, 시험 시스템의 사용자는 시험 챔버 내에 존재할 수 있는 임의의 유해 물질 또는 감염원에 노출되지 않고 시험 수집기를 제거할 수 있다.
시험 오염원 수집기가 제거되고 교체될 수 있기 때문에, 시스템은 가변의 다양한 호흡 효과, 환경 효과, 또는 호흡 효과 및 환경 효과의 조합의 효과를 연구하기 위해 사용될 수 있다.
시험 수집기의 시험 오염원을 수집하기 위한 재료는 임의의 적절한 목적을 위해 제거되고 연구될 수 있다. 예를 들어, 수집된 시험 오염원의 질량이 결정될 수 있다. 에어로졸 선량측정 분석이 수행될 수 있다. 시험 오염원이 병원균인 경우, 병원성이 시험될 수 있다. 예를 들어, 병원균의 생존력을 시험할 수 있다. 병원균이 바이러스와 같은 세포를 감염시키는 경우, 수집된 병원균이 세포를 감염시키는 능력을 시험할 수 있다.
일부 실시예에서, 시험 오염원 수집기는 배양 세포를 포함하고 있다. 배양 세포는 조직을 시뮬레이션할 수 있다. 예를 들어, 배양 세포는 폐 조직을 시뮬레이션하기 위해 배양된 폐 상피 세포를 포함할 수 있다. 이러한 배양 세포 시스템은 시험 오염원이 SARS-CoV-2 바이러스와 같은 호흡 바이러스, 또는 폐에 영향을 미치는 것으로 알려진 다른 시험 오염원을 포함하는 경우에 특히 유리할 수 있다.
일부 실시예에서, 배양 세포는 각질세포, 피부 상피 세포 등 중 하나 이상과 같은 피부 세포를 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 시험 오염원 수집기는 제1 세포 또는 시뮬레이션된 조직 유형 및 간세포 또는 시뮬레이션된 간 조직을 포함하고 있다. 바람직하게는, 시험 오염원 수집기는 시뮬레이션된 폐 조직 및 시뮬레이션된 간 조직을 포함하고 있다. 간세포 또는 폐 조직으로 제1 유형의 세포 또는 시뮬레이션된 조직을 배양함으로써, 시험 오염원에 대한 간 대사의 효과를 평가할 수 있다. 특히, 제1 세포 또는 조직 유형에 대한 시험 오염원 대사산물의 효과가 평가될 수 있다.
간세포 또는 시뮬레이션된 간 조직 및 제1 세포 또는 시뮬레이션된 조직 유형은 접촉하거나 분리될 수 있다. 간세포 또는 시뮬레이션된 간 조직이 배양된 제1 세포 또는 시뮬레이션된 조직 유형으로부터 분리되어 있는 경우, 상기 분리된 세포는 바람직하게는 유체 연통한다. 일부 예에서, 시험 오염원 수집기는 분리된 세포들 사이에서 유체를 순환시키는 미세 유체 순환 시스템을 포함하고 있다. 순환된 유체는 분리된 세포들 사이에서 분자 및 물질의 전달을 제공할 수 있다. 순환된 유체는 배양 세포 또는 시뮬레이션된 조직에 영양분을 제공할 수 있고, 배양 세포 또는 시뮬레이션된 조직으로부터 노폐물을 제거할 수 있다. 시험 오염원 수집기는, 지지체의 통로를 통해 흐르는 공기와 접촉함으로써 하나 또는 둘 모두의 세포 유형이 시험 오염원에 초기에 노출되도록 위치될 수 있다.
깔때기 요소는, 통로를 통해 배양 세포로 흐르는 공기를 유도하기 위해 지지체의 통로 내에 위치될 수 있거나 그의 일부를 형성할 수 있다. 배양 세포와 접촉하기 전에, 기류가 분산되어 기류로부터 세포에 대한 손상을 방지할 수 있다. 임의의 적합한 공기 분산 장치가 사용될 수 있다. 예를 들어, 통로의 내경은 배양 세포의 상류 영역에서 증가할 수 있다. 증가된 내경은 세포와 접촉하기 전에 공기를 감속하고 분산시키는 역할을 할 수 있다.
일부 실시예에서, 세포는 투과성 멤브레인 상에서 배양된다. 지지체의 통로를 통해 흐르는 공기는 투과성 멤브레인과 접촉하거나 투과성 멤브레인에 영향을 미칠 수 있다. 투과성 멤브레인과 접촉하는 시험 오염원은 멤브레인을 통해 이동하여 세포와 접촉할 수 있다.
본 발명에 따른 시험 물품의 필터 매체를 평가하기 위한 장치는 임의의 적절한 필터 매체를 포함하는 임의의 적절한 시험 물품을 평가하는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 시험 물품은 가열, 환기 및 에어컨(HVAC) 장비용 필터, 필터 매체를 포함하는 작업, 환경 및 의료 기기, 및 필터 매체를 포함하는 개인 보호 장비를 포함할 수 있다. 바람직하게는, 필터 매체는 대상체의 입, 코, 또는 입과 코 위에 착용되거나 배치되도록 구성되어 있는 장치에 사용된다. 이러한 장치는 마스크 및 호흡을 포함하고 있다.
필터 매체는 적어도 일부 시험 오염원의 통과를 방지할 수 있거나, 시험 오염원을 실질적으로 변화시킬 수 있거나, 또는 적어도 일부 시험 오염원의 통과를 방지할 수 있고, 시험 오염원을 실질적으로 변화시킬 수 있다.
시험 오염원을 실질적으로 변화시킬 수 있는 필터 매체는 시험 오염원이 독성 시험 오염원, 감염성 시험 오염원, 병원성 시험 오염원 등을 포함하는 경우에 유리할 수 있다. 이러한 필터 매체는 유리하게는 시험 오염원을 비독성, 비감염성, 비병원성 등으로 만들 수 있다.
본 발명의 시험 장치가 시험 오염원 수집기를 포함하는 경우, 포획된 시험 오염원은 독성, 감염성, 병원성 등에 대해 평가될 수 있다. 독성, 감염성, 병원성 등에 대한 상이한 호흡 조건, 외부 환경 조건, 또는 호흡 조건 및 외부 환경 조건의 효과는 또한 본 발명의 시험 장치로 시험될 수 있다.
일부 예에서, 본 발명의 시험 장치는 필터 매체를 포함하는 시험 물품 없이 사용될 수 있다. 예를 들어, 시험 장치는 필터 매체가 존재하지 않을 때 시험 오염원의 효과를 연구하는 데 사용될 수 있다.
본 발명의 측면에 따르면, 시험 물품의 필터 매체를 평가하기 위한 장치가 제공되어 있다. 상기 장치는 시험 챔버, 도입 시스템, 지지체, 기류 장치, 및 시험 오염원 수집기를 포함하고 있다. 전술한 바와 같을 수 있는 시험 챔버는 유입구 및 유출구를 포함하고 있다. 전술한 바와 같을 수 있는 도입 시스템은 시험 오염원이 유입구로부터 유출구로 흐르는 공기에 연행되도록 시험 오염원을 시험 챔버 내로 도입하도록 구성되어 있다. 전술한 바와 같을 수 있는 지지체는 시험 물품을 보유하도록 구성되어 있다. 지지체는 유입구로부터 유출구로 흐르는 공기가 통로에 진입하기 전에 필터 매체를 통과하도록 시험 물품의 위치의 하류에 통로를 정의한다. 전술한 바와 같을 수 있는 시험 오염원 수집기는, 시험 챔버로부터 통로를 통해 흡인된 공기가 시험 오염원 수집기와 접촉하도록 통로 내의 기류 경로에 위치되어 있다. 전술한 바와 같을 수 있는 기류 장치는 통로 및 유출구를 통해 시험 챔버 내부로부터 공기를 흡인하도록 구성되어 있다. 시험 오염원은 바람직하게는 생물학적 물질을 포함하고 있다. 생물학적 물질은 바람직하게는 병원균을 포함하고 있다. 병원균은 바람직하게는 바이러스를 포함하고 있다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 단수 형태 부정관사 "a", "an", 및 정관사 "the"는 달리 그 내용을 명확하게 기술하지 않는 한, 복수의 지시 대상을 갖는 구현예를 포괄한다.
단어 "바람직한" 및 "바람직하게는"는 특정한 상황 하에서 특정한 이득을 제공할 수 있는 본 발명의 구현예를 지칭한다. 그러나, 다른 구현예 또한 동일하거나 다른 상태 하에서 바람직할 수 있다. 또한, 하나 이상의 바람직한 구현예의 인용은 다른 구현예가 유용하지 않음을 암시하는 것이 아니며, 청구항을 포함하는 본 개시 내용의 범위로부터 다른 구현예를 배제하도록 의도되지 않는다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 장치 또는 시스템을 제공하는 맥락에서, "제공하는"은 장치 또는 시스템을 제조하거나, 장치 또는 시스템을 구매하거나, 그렇지 않으면 장치 또는 시스템을 얻는 것을 의미한다.
"상단", "하단", "좌측", "우측", "상부", "하부", 및 다른 방향 또는 배향과 같은, 본원에서 언급된 임의의 방향은 명료성과 간결성을 위해 본원에서 설명된 것이지, 실제 장치 또는 시스템을 제한하려는 의도가 아니다. 본원에 설명된 장치 및 시스템은 다수의 방향 및 배향으로 사용될 수 있다.
"불활성"은 불활성 재료가 에어로졸과 같은 시험 중인 성분과 실질적으로 화학적으로 또는 물리적으로 반응하지 않으며, 불활성 재료가 시험 중인 성분을 오염시킴으로써 테스트 결과에 영향을 미칠 수 있는 물질을 실질적으로 방출하지 않음을 의미한다. 마찬가지로, 불활성 재료는 시험 중인 성분을 실질적으로 흡수하지 않을 수 있다.
"수착"은 흡수 및 흡착 중 하나 또는 둘 다를 지칭한다. 흡수는, 액체 또는 고체 재료일 수 있는 벌크 상으로 분자가 흡수되는 현상 또는 과정이다. 흡착은 표면에 대한 분자의 부착을 지칭한다.
본원에서 사용되는 바와 같이, "소수성" 표면은 발수성을 나타내는 표면이다. 표면이 90도 초과의 물 접촉각을 나타내는 경우, 표면은 소수성으로 간주될 수 있다. "물 접촉각"은, 액체를 통해 통상적으로 측정되는, 액체/증기 경계면이 고체 표면과 만나는 각도이다. 물 접촉각은 액체에 의한 고체 표면의 습윤성(wettability)을 영의 방정식(Young equation)으로 정량화한다. 접촉각은 현미경 대물렌즈를 사용하는 접촉각 각도계를 사용하여 각도를 직접 관찰함으로써 측정될 수 있다. 접촉각은 현미경 대물렌즈를 통해 관찰될 수 있고, 표면 상에 증착된 물의 방울을 관찰함으로써 결정될 수 있다.
본원에서 사용되는 바와 같이, "컨트롤러"는 하나 이상의 하드웨어 장치, 하나 이상의 소프트웨어 또는 펌웨어 프로그램, 또는 둘 이상의 엔티티 사이의 데이터 흐름을 관리하거나 지시하는 하나 이상의 하드웨어 장치 및 소프트웨어 또는 펌웨어 프로그램이다. 컨트롤러는 메모리, 주문형 반도체(Application Specific Integrated Circuit; ASIC) 상태 기계, 디지털 신호 프로세서, 게이트 어레이, 마이크로프로세서, 또는 동등한 별개의 또는 집적 논리 회로를 포함할 수 있다. 컨트롤러는 회로의 하나 이상의 구성요소가 컨트롤러의 기능 또는 양태를 수행하게 하는 명령을 포함하는 메모리를 포함할 수 있다. 본 개시에서의 컨트롤러에 기인하는 기능은 소프트웨어, 펌웨어, 및 하드웨어 중 하나 이상으로 구현될 수 있다. 컨트롤러는 마이크로프로세서를 포함할 수 있다.
아래에 비제한적인 실시예의 비-포괄적인 목록이 제공되어 있다. 이들 실시예의 임의의 하나 이상의 특징부는 본원에 설명된 다른 실시예, 구현예, 또는 양태의 임의의 하나 이상의 특징부와 조합될 수 있다.
실시예 Ex1
시험 물품의 필터 매체를 평가하기 위한 장치로서, (i) 유입구 및 유출구를 포함하는 시험 챔버; (ii) 시험 오염원을 상기 시험 챔버 내로 도입하여 상기 시험 오염원이 상기 유입구로부터 상기 유출구로 흐르는 공기에 연행되도록 구성되어 있는 도입 시스템; (iii) 상기 시험 물품을 보유하도록 구성되어 있는 지지체로서, 상기 지지체는 상기 시험 물품의 위치의 하류에 통로를 정의하여, 상기 유입구로부터 상기 유출구로 흐르는 공기가 상기 통로에 들어가기 전에 상기 필터 매체를 통과하도록 하는, 상기 지지체; (iv) 상기 통로 및 상기 유출구를 통해 상기 시험 챔버 내부로부터 공기를 흡인하도록 구성되어 있는 기류 장치; 및 (v) 호흡의 양상을 시뮬레이션하도록 구성되어 있는 호흡 조건 시뮬레이션 시스템, 외부 환경의 양상을 시뮬레이션하도록 구성되어 있는 외부 환경 시뮬레이션 시스템, 또는 상기 호흡 조건 시뮬레이션 시스템 및 상기 외부 환경 시뮬레이션 시스템 둘 다를 포함하는, 장치.
실시예 Ex2
실시예 Ex1에 있어서, 상기 도입 시스템은 상기 시험 오염원을 상기 시험 챔버의 표면 상의 도입 개구부를 통해 상기 시험 챔버 내로 도입하도록 구성되어 있는, 장치.
실시예 Ex3
실시예 Ex2에 있어서, 상기 도입 개구부를 둘러싸고 상기 시험 챔버 내로 연장되는 시험 오염원 유입구 튜브를 포함하는, 장치.
실시예 Ex4
실시예 Ex2 또는 실시예 Ex3에 있어서, 상기 도입 개구부로부터 상기 통로를 향해서 기류를 유도하기 위해 내부 표면을 갖는 가이드를 포함하되, 상기 가이드는 제1 말단으로부터 제2 말단으로 연장되어 있는, 장치.
실시예 Ex5
실시예 Ex4에 있어서, 상기 가이드의 제1 말단은 상기 도입 개구부에 근접하고, 상기 가이드의 제2 말단은 상기 통로에 근접하는, 장치.
실시예 Ex6
실시예 Ex4 또는 Ex5에 있어서, 상기 가이드의 제1 말단은 상기 도입 개구부 주위의 도입 표면에 대해 밀봉되어 있는, 장치.
실시예 Ex7
실시예 Ex6에 있어서, 상기 가이드의 제1 말단은 제1 내경을 정의하고, 상기 제1 내경은 상기 도입 표면에서 상기 도입 개구부의 외경보다 큰, 장치.
실시예 Ex8
실시예 Ex6 또는 Ex7에 있어서, 실시예 Ex3의 시험 오염원 유입구 튜브를 포함하고, 상기 제1 내경은 상기 시험 오염원 유입구 튜브의 외경보다 큰, 장치.
실시예 Ex9
실시예 Ex4 내지 Ex8 중 어느 하나에 있어서, 상기 가이드의 제2 말단은 상기 시험 물품의 위치 주위의 지지체에 대해 밀봉되어 있는, 장치.
실시예 Ex10 실시예 Ex 9에 있어서, 상기 가이드의 제2 말단은 제2 내경을 정의하고, 상기 제2 내경은 상기 시험 물품의 외경보다 큰, 장치.
실시예 Ex11 실시예 Ex4 내지 Ex10 중 어느 하나에 있어서, 상기 가이드는 상기 제1 및 제2 말단 사이에 가이드 내부 부피를 정의하는, 장치.
실시예 Ex12 실시예 Ex 11에 있어서, 실시예 Ex3의 시험 오염원 유입구 튜브를 포함하고, 상기 시험 오염원 유입구 튜브는 상기 가이드의 내부 부피 내로 연장되어 있는, 장치.
실시예 Ex13 실시예 Ex10 또는 Ex11에 있어서, 상기 가이드는 원통형인, 장치.
실시예 Ex14 실시예 Ex11 내지 Ex13 중 어느 하나에 있어서, 상기 가이드는 제1 가이드 공기 유입구를 포함하는, 장치.
실시예 Ex15 실시예 Ex14에 있어서, 상기 제1 가이드 공기 유입구는 상기 가이드의 제1 말단에 근접하는, 장치.
실시예 Ex16 실시예 Ex14 또는 Ex15에 있어서, 상기 제1 가이드 공기 유입구는 상기 시험 챔버의 유입구와 연통하여 상기 가이드 내부 부피를 배치하는, 장치.
실시예 Ex17 실시예 Ex14 내지 Ex16 중 어느 하나에 있어서, 실시예 Ex3의 시험 오염원 유입구 튜브를 포함하고, 상기 시험 오염원 유입구 튜브는 상기 제1 가이드 공기 유입구를 지나 상기 가이드의 제2 말단을 향해 상기 가이드의 내부 부피 내로 연장되어 있는, 장치.
실시예 Ex18 실시예 Ex11 내지 Ex17 중 어느 하나에 있어서, 상기 가이드는 제2 가이드 공기 유입구를 정의하는, 장치.
실시예 Ex19 실시예 Ex18에 있어서, 상기 제1 가이드 공기 유입구 및 상기 제2 가이드 공기 유입구는 상기 가이드의 길이방향 축에 대해 축 방향 대칭으로 배열되어 있는, 장치.
실시예 Ex20 실시예 Ex18 또는 Ex19에 있어서, 상기 제2 가이드 공기 유입구는 상기 시험 챔버의 유입구와 연통하여 상기 가이드 내부 부피를 배치하는, 장치.
실시예 Ex21 실시예 Ex4 내지 Ex20 중 어느 하나에 있어서, 상기 가이드는 전기적으로 접지되어 있는, 장치.
실시예 Ex22 실시예 Ex1 내지 Ex21 중 어느 하나에 있어서, 상기 기류 장치는 공기를 상기 유출구 및 상기 통로를 통해 상기 시험 챔버 내로 도입하도록 추가로 구성되어 있는, 장치.
실시예 Ex23 실시예 Ex22에 있어서, 상기 호흡 조건 시뮬레이션 시스템은 상기 기류 장치에 작동 가능하게 결합된 기류 장치 컨트롤러를 포함하고, 상기 기류 장치 컨트롤러는 상기 기류 장치가 상기 시험 챔버로부터 상기 통로 및 상기 유출구를 통해 공기를 흡인하는 단계와 상기 유출구 및 상기 통로를 통해 상기 시험 챔버 내로 공기를 도입하는 단계 사이에서 교번하도록 구성되어 있는, 장치.
실시예 Ex24 실시예 Ex23에 있어서, 상기 기류 장치 컨트롤러는, 상기 기류 장치가 0.2리터 내지 6리터, 바람직하게는 0.5리터 내지 3리터의 공기를 0.5초 내지 15초, 바람직하게는 1초 내지 6초의 시간에 걸쳐 상기 통로 및 상기 유출구를 통해 상기 챔버로부터 흡인되도록 구성되어 있는, 장치.
실시예 Ex25 실시예 Ex23 또는 Ex24에 있어서, 상기 기류 장치 컨트롤러는 상기 기류 장치가 0.2리터 내지 6리터, 바람직하게는 0.5리터 내지 3리터의 공기를 0.5초 내지 15초, 바람직하게는 1초 내지 6초의 시간에 걸쳐 상기 유출구 및 통로를 통해 상기 챔버 내로 도입되도록 구성되어 있는, 장치.
실시예 Ex26 실시예 Ex21 내지 Ex25 중 어느 하나에 있어서, 상기 기류 장치는 피스톤 펌프를 포함하는, 장치.
실시예 Ex27 실시예 Ex23 내지 Ex25 중 어느 하나에 있어서, 상기 기류 장치는, (i) 정압 펌프 및 상기 정압 펌프에 작동 가능하게 결합된 제1 밸브; (ii) 작동 가능한 진공 펌프 및 상기 펌프에 작동 가능하게 결합된 제2 밸브를 포함하고, 상기 기류 장치 컨트롤러는 상기 제1 밸브 및 상기 제2 밸브에 작동 가능하게 결합되어, 상기 제1 및 제2 밸브가 (a) 상기 통로 및 유출구를 통해 상기 시험 챔버로부터 흡인되는 공기, 및 (b) 상기 유출구 및 상기 통로를 통해 상기 시험 챔버 내로 도입되는 공기 사이에서 교번하여 개방 및 폐쇄되는, 장치.
실시예 Ex28 실시예 Ex22 내지 Ex27 중 어느 하나에 있어서, 상기 호흡 조건 시뮬레이션 시스템은 상기 기류 장치에 작동 가능하게 결합되고, 상기 유출구 및 상기 통로를 통해 상기 시험 챔버 내로 도입되는 공기가 조절된 습도를 갖도록 구성되어 있는 가습기를 포함하는, 장치.
실시예 Ex29 실시예 Ex28에 있어서, 상기 호흡 조건 시뮬레이션 시스템은 상기 유출구 및 상기 통로를 통해 상기 시험 챔버 내로 도입될 상기 기류 장치에 의해 야기된 상기 공기 중의 상대 습도를 검출하도록 배열되고 구성되어 있는 호흡 습도 센서를 포함하는, 장치.
실시예 Ex30 실시예 Ex29에 있어서, 상기 호흡 조건 시뮬레이션 시스템은 상기 호흡 습도 센서 및 상기 가습기에 작동 가능하게 결합된 호흡 습도 컨트롤러를 포함하고, 상기 호흡 습도 컨트롤러는 상기 가습기가 상기 호흡 습도 센서로부터의 입력에 기초하여 상기 조절된 습도를 유지하도록 상기 유출구 및 상기 통로를 통해 상기 시험 챔버 내로 도입되는 상기 공기의 상대 습도를 증가시키거나 감소시키도록 구성되어 있는, 장치.
실시예 Ex31 실시예 Ex29 또는 Ex30에 있어서, 상기 조절된 습도는 70% 내지 100% 범위의 상대 습도인, 장치.
실시예 Ex32 실시예 Ex22 내지 Ex31 중 어느 하나에 있어서, 호흡 조건 시뮬레이션 시스템은 상기 유출구 및 상기 통로를 통해 상기 시험 챔버 내로 상기 기류 장치에 의해 도입된 공기가 상기 통로 내에 있을 때 조절된 온도를 갖도록 배열되고 구성되어 있는 가열 시스템을 포함하는, 장치.
실시예 Ex33 실시예 Ex32에 있어서, 상기 가열 시스템은, 상기 유출구 및 상기 통로를 통해 상기 시험 챔버 내로 상기 기류 장치에 의해 도입되는 공기가 상기 통로 내에 있을 때 28℃ 내지 45℃, 바람직하게는 30℃ 내지 38℃ 범위의 온도를 갖도록 배열되어 있고 구성되어 있는, 장치.
실시예 Ex34 실시예 Ex32 또는 Ex33에 있어서, 상기 가열 시스템은 상기 시험 물품을 보유하는 상기 지지체의 적어도 일부분을 35℃ 내지 40℃, 바람직하게는 36℃ 내지 38℃ 범위의 온도로 가열하도록 배열되어 있고 구성되어 있는, 장치.
실시예 Ex35 실시예 Ex32 내지 Ex34 중 어느 하나에 있어서, 상기 가열 시스템은 가열 요소를 포함하는, 장치.
실시예 Ex36 실시예 Ex35에 있어서, 상기 가열 시스템은 호흡 온도 센서 및 호흡 온도 컨트롤러를 포함하고, 상기 호흡 온도 컨트롤러는 상기 호흡 온도 센서 및 상기 가열 요소에 작동 가능하게 결합되어 있고, 상기 호흡 온도 센서는 상기 온도 센서로부터의 입력에 기초하여 상기 조절된 온도를 유지하기 위해 상기 가열 요소가 온도를 증가시키거나 감소시키도록 구성되어 있는, 장치.
실시예 Ex37 실시예 Ex35 또는 실시예 Ex36에 있어서, 상기 가열 요소는 저항 요소 또는 유도 가열 요소를 포함하는, 장치.
실시예 Ex38 실시예 Ex32 내지 Ex37 중 어느 하나에 있어서, 상기 가열 시스템은 물을 가열하도록 구성되어 있는 가열 요소 및 상기 가열된 물을 순환시키기 위한 펌프를 포함하는, 장치.
실시예 Ex39 실시예 Ex22 내지 Ex38 중 어느 하나에 있어서, 상기 호흡 조건 시뮬레이션 시스템은 통로 내의 공기 중 이산화탄소의 백분율이 원하는 범위로 조절될 수 있도록 상기 유출구 및 상기 통로를 통해 상기 시험 챔버 내로 도입되는 공기에 이산화탄소를 도입하도록 구성되어 있는 이산화탄소 농도 컨트롤러 시스템을 포함하는, 장치.
실시예 Ex40 실시예 Ex39에 있어서, 상기 공기 중 이산화탄소의 백분율의 원하는 범위는 2부피% 내지 7부피%, 바람직하게는 4부피% 내지 5부피%인, 장치.
실시예 Ex41 실시예 Ex39 또는 Ex40에 있어서, 상기 이산화탄소 농도 컨트롤러 시스템은 상기 원하는 범위보다 큰 이산화탄소의 농도를 갖는 이산화탄소의 가압 공급원으로부터 상기 유출구 및 상기 통로를 통해 상기 시험 챔버 내로 도입되는 상기 공기가 이산화탄소를 도입하도록 구성되어 있는, 장치.
실시예 Ex42 실시예 Ex41에 있어서, 상기 이산화탄소 농도 컨트롤러 시스템은, 상기 이산화탄소 검출기 및 상기 이산화탄소 검출기 및 상기 이산화탄소 공급원과 연통하는 밸브에 작동 가능하게 결합된 이산화탄소 컨트롤러를 포함하되, 상기 이산화탄소 컨트롤러는 상기 밸브가 상기 공급원으로부터 상기 이산화탄소의 더 많거나 더 적은 양을 상기 이산화탄소 검출기로부터의 입력에 기초하여 상기 공기로 진입하게 하도록 구성되어 있는, 장치.
실시예 Ex43실시예 Ex22 내지 Ex42 중 어느 하나에 있어서, 상기 호흡 조건 시뮬레이션 시스템은 pH 컨트롤러 시스템을 포함하고, 상기 pH 컨트롤러 시스템은 상기 유출구 및 상기 통로를 통해 상기 시험 챔버 내로 도입될 상기 기류 장치에 의해 야기되는 상기 공기의 pH를 제어하도록 구성되어 있는 pH 컨트롤러 장치를 포함하는, 장치.
실시예 Ex44 실시예 Ex43에 있어서, 상기 pH 컨트롤러 시스템은 상기 공기가 8.0 내지 8.3, 바람직하게는 8.1 내지 8.2의 pH를 갖도록 구성되어 있는, 장치.
실시예 Ex45 실시예 Ex43 또는 Ex44에 있어서, 상기 pH 컨트롤러 시스템은 산을 함유하기 위한 저장조에 결합되어 있고, 상기 산을 상기 유출구 및 상기 통로를 통해 상기 시험 챔버 내로 도입될 상기 기류 장치에 의해 야기된 상기 공기 내로 도입하도록 구성되어 있는 산 펌프를 포함하는, 장치.
실시예 Ex46 실시예 Ex45에 있어서, 상기 pH 컨트롤러 시스템은 상기 유출구 및 상기 통로를 통해 상기 시험 챔버 내로 도입될 상기 기류 장치에 의해 야기된 공기 중 pH를 검출하도록 배열되고 구성되어 있는 pH 센서; 및 상기 pH 센서에 작동 가능하게 결합된 pH 컨트롤러를 포함하고, 상기 pH 컨트롤러는 상기 산 펌프가 상기 pH 센서로부터의 입력에 기초하여 상기 공기에 첨가되는 산의 양을 증가시키거나 감소시키도록 구성되어 있는, 장치.
실시예 Ex47 실시예 Ex28 내지 Ex31 중 어느 하나를 인용하는 실시예 Ex45 또는 Ex46에 있어서, 상기 가습기는 물 공급원을 포함하고, 상기 산 펌프는 상기 산을 함유하는 상기 저장조로부터 상기 물 공급원으로 산을 도입하도록 구성되어 있는, 장치.
실시예 Ex48 실시예 Ex43 내지 Ex47 중 어느 하나에 있어서, 상기 pH 컨트롤러 시스템은 베이스를 함유하기 위한 저장조에 결합되어 있고, 상기 베이스를 상기 유출구 및 상기 통로를 통해 상기 시험 챔버 내로 도입될 상기 기류 장치에 의해 야기된 공기 내로 도입되도록 구성되어 있는 베이스 펌프를 포함하고, 장치.
실시예 Ex49 실시예 Ex48에 있어서, 상기 pH 컨트롤러 시스템은 상기 유출구 및 상기 통로를 통해 상기 시험 챔버 내로 도입될 상기 기류 장치에 의해 야기된 공기 중의 pH를 검출하도록 배열되고 구성되어 있는 pH 센서; 및 상기 pH 센서에 작동 가능하게 결합된 pH 컨트롤러를 포함하고, 상기 pH 컨트롤러는 상기 베이스 펌프가 상기 pH 센서로부터의 입력에 기초하여 상기 공기에 첨가되는 베이스의 양을 증가시키거나 감소시키도록 구성되어 있는, 장치.
실시예 Ex50 실시예 Ex48 또는 Ex49에 있어서, 상기 가습기는 물 공급원을 포함하고, 상기 베이스 펌프는 상기 산을 함유하는 상기 저장조로부터 상기 물 공급원으로 베이스를 도입하도록 구성되어 있는, 장치.
실시예 Ex51실시예 Ex1 내지 Ex50 중 어느 하나에 있어서, 상기 장치는 상기 외부 환경 시뮬레이션 시스템을 포함하는, 장치.
실시예 Ex52 실시예 Ex51에 있어서, 상기 외부 환경 시뮬레이션 시스템은 온도 조절된 공기가 상기 유입구를 통해 상기 시험 챔버로 진입하도록 구성되어 있는 외부 온도 제어 시스템을 포함하는, 장치.
실시예 Ex53 실시예 Ex52에 있어서, 상기 외부 온도 제어 시스템은 상기 시험 챔버 내로 도입된 공기가 주변 공기보다 높은 온도를 갖도록 주변 공기를 가열하도록 구성되어 있는 히터를 포함하는, 장치.
실시예 Ex54 실시예 Ex52 또는 Ex53에 있어서, 상기 외부 온도 제어 시스템은 상기 시험 챔버 내로 도입된 공기가 주변 공기보다 낮은 온도를 갖도록 주변 공기를 냉각시키도록 구성되어 있는 냉각기를 포함하는, 장치.
실시예 Ex55 실시예 Ex51 내지 Ex54 중 어느 하나에 있어서, 상기 외부 온도 제어 시스템은 상기 시험 챔버 내의 공기의 온도를 검출하도록 배열되고 구성되어 있는 외부 시스템 온도 센서, 및 상기 외부 시스템 온도 센서에 작동 가능하게 결합된 외부 시스템 온도 컨트롤러를 포함하고, 상기 외부 시스템 온도 컨트롤러는 상기 온도 센서로부터의 입력에 기초하여 상기 시험 챔버 내 공기의 온도를 변경하도록 상기 외부 시스템 히터 또는 냉각기를 제어하도록 구성되어 있는, 장치.
실시예 Ex56 실시예 Ex51 내지 Ex55 중 어느 하나에 있어서, 상기 외부 환경 시뮬레이션 시스템은 습도 조절된 공기가 상기 유입구를 통해 상기 시험 챔버로 진입하도록 구성되어 있는 외부 습도 제어 시스템을 포함하는, 장치.
실시예 Ex57실시예 Ex56에 있어서, 상기 외부 습도 제어 시스템은 상기 유입구를 통해 상기 시험 챔버에 진입하는 상기 공기 중의 상대 습도를 검출하도록 배열되고 구성되어 있는 외부 시스템 습도 센서를 포함하는, 장치.
실시예 Ex58실시예 Ex56 또는 Ex57에 있어서, 상기 외부 습도 제어 시스템은 상기 시험 챔버 내의 공기 중의 상대 습도를 검출하도록 배열되고 구성되어 있는 외부 시스템 습도 센서를 포함하는, 장치.
실시예 Ex59 실시예 Ex56 내지 Ex58 중 어느 하나에 있어서, 상기 외부 습도 제어 시스템은 제습기를 포함하고 주변 공기보다 낮은 상대 습도를 갖는 상기 시험 챔버 내로 공기를 도입하도록 구성되어 있는, 장치.
실시예 Ex60 실시예 Ex57 또는 Ex58을 인용하는 실시예 Ex59에 있어서, 상기 외부 습도 제어 시스템은 상기 외부 시스템 습도 센서 및 상기 제습기에 작동 가능하게 결합된 외부 시스템 습도 컨트롤러를 포함하되, 상기 호흡 습도 컨트롤러는 상기 외부 시스템 습도 센서로부터의 입력에 기초하여 상기 제습기를 조절하도록 구성되어 있는, 장치.
실시예 Ex61 실시예 Ex56 내지 Ex60 중 어느 하나에 있어서, 상기 습도 제어 장치는 가습기를 포함하고 주변 공기보다 높은 상대 습도를 갖는 상기 시험 챔버 내로 공기를 도입하도록 구성되어 있는, 장치.
실시예 Ex62 실시예 ExEx57 또는 Ex68을 인용하는 실시예 Ex61에 있어서, 상기 외부 습도 제어 시스템은 상기 외부 시스템 습도 센서 및 상기 가습기에 작동 가능하게 결합된 외부 시스템 습도 컨트롤러를 포함하고, 상기 호흡 습도 컨트롤러는 상기 외부 시스템 습도 센서로부터의 입력에 기초하여 상기 가습기를 조절하도록 구성되어 있는, 장치.
실시예 Ex63 실시예 Ex51 내지 Ex62 중 어느 하나에 있어서, 상기 외부 환경 시뮬레이션 시스템은 자외선 광이 상기 시험 챔버의 내부를 통과하도록 구성되어 있는 자외선 광원을 포함하는, 장치.
실시예 Ex64 실시예 Ex63에 있어서, 상기 자외선 광원은 상기 시험 챔버의 외부에 있는, 장치.
실시예 Ex65 실시예 Ex63에 있어서, 상기 자외선 광원은 상기 시험 챔버의 내부 내에 있는, 장치.
실시예 Ex66 실시예 Ex63 내지 Ex65 중 어느 하나에 있어서, 자외선 광 센서 및 상기 자외선 광 센서에 작동 가능하게 결합된 자외선 공급원 컨트롤러를 포함하되, 상기 자외선 공급원 컨트롤러는 상기 자외선 광원에 작동 가능하게 결합되어 있고, 상기 자외선 광 센서로부터의 입력에 기초하여 상기 광원의 강도 또는 스펙트럼 출력을 변경하도록 구성되어 있는, 장치.
실시예 Ex67 실시예 Ex51 내지 Ex66 중 어느 하나에 있어서, 외부 환경 시뮬레이션 시스템은 환경 공기 오염원을 상기 시험 챔버 내로 도입하도록 구성되어 있는, 장치.
실시예 Ex68 실시예 Ex67에 있어서, 외부 환경 시뮬레이션 시스템은 상기 시험 챔버의 유입구에 작동 가능하게 결합된 희석 밸브를 포함하되, 상기 희석 밸브는 상기 유입구를 통해 상기 시험 챔버 내로 상기 환경 공기 오염원을 도입하도록 구성되어 있는, 장치.
실시예 Ex69 실시예 Ex67 또는 Ex68에 있어서, 상기 외부 환경 시스템은 외부 시스템 에어로졸 발생기를 포함하고, 상기 외부 시스템 에어로졸 발생기는, 상기 환경 공기 오염원을 포함하는 에어로졸을 발생시키도록 위치되고 구성되어, 상기 에어로졸이 상기 유입구를 통해 상기 시험 챔버 내로 흡인될 수 있는, 장치.
실시예 Ex70 실시예 Ex69에 있어서, 상기 외부 시스템 에어로졸 발생기는 외부 시스템 분무기를 포함하는, 장치.
실시예 Ex71 실시예 Ex67 내지 Ex70 중 어느 하나에 있어서, 상기 외부 환경 시뮬레이션 시스템은 환경 오염원 센서 및 상기 환경 오염원 센서에 작동 가능하게 결합된 환경 오염원 컨트롤러를 포함하고, 여기서 상기 환경 오염원 컨트롤러는 상기 환경 오염원 센서로부터의 입력에 기초하여 상기 유입구를 통해 상기 시험 챔버에 진입하는 상기 환경 공기 오염원의 양을 제어하기 위해, 실시예 Ex69 또는 Ex70에 따른 상기 외부 시스템 에어로졸 발생기, 실시예 Ex67의 희석 밸브, 또는 실시예 Ex69 또는 Ex70에 따른 상기 외부 시스템 에어로졸 발생기 및 실시예 Ex67의 희석 밸브에 작동 가능하게 결합되어 있는, 장치.
실시예 Ex72 실시예 Ex1 내지 Ex71 중 어느 하나에 있어서, 상기 시험 챔버로부터 상기 통로를 통해 흡인된 공기가 상기 시험 오염원 수집기와 접촉하도록 상기 통로 내의 기류 경로 내에 위치된 시험 오염원 수집기를 포함하는, 장치.
실시예 Ex73 실시예 Ex72에 있어서, 상기 시험 오염원 수집기는 상기 시험 오염원을 포획하도록 구성되어 있는 수집 물질을 포함하는, 장치.
실시예 Ex74실시예 Ex73에 있어서, 상기 시험 오염원을 포획하도록 구성되어 있는 상기 수집 물질은 공기에 투과성인, 장치.
실시예 Ex75 실시예 Ex74에 있어서, 상기 수집 물질은 상기 통로에 걸쳐 있는, 장치.
실시예 Ex76 실시예 Ex73 또는 Ex74에 있어서, 상기 수집 물질은 수집 장치 내에 또는 수집 장치 상에 배치되어 있는, 장치.
실시예 Ex77 실시예 Ex76에 있어서, 상기 수집 장치는 공기가 상기 수집 장치 주위로 흐를 수 있고 상기 통로를 통해 그리고 상기 유출구를 통해 계속 흐를 수 있도록 상기 통로 내에 배치되어 있는, 장치.
실시예 Ex78 실시예 Ex77에 있어서, 상기 수집 장치는 컵을 포함하는, 장치.
실시예 Ex79 실시예 Ex78에 있어서, 상기 시험 오염원 수집기는 상기 컵을 수용하도록 구성되어 있는 홀더를 더 포함하고, 상기 홀더는 상기 컵이 수용되는 상기 위치에 측방향인 하나 이상의 애퍼처를 포함하는, 장치.
실시예 Ex80 실시예 Ex73 내지 Ex78 중 어느 하나에 있어서, 상기 수집 물질의 상류에 위치된 깔때기 요소를 더 포함하고, 여기서 상기 깔때기 요소는 상기 통로를 통해 상기 수집 물질을 향해서 흡인된 공기를 유도하는, 장치.
실시예 Ex81 실시예 Ex73 내지 Ex80 중 어느 하나에 있어서, 상기 수집 물질은 하이드로겔을 포함하는, 장치.
실시예 Ex82 실시예 Ex73 내지 Ex81 중 어느 하나에 있어서, 상기 수집 물질은 필터 재료를 포함하는, 장치.
실시예 Ex83 실시예 Ex73 내지 Ex81 중 어느 하나에 있어서, 상기 수집 물질은 배양 세포를 포함하는, 장치.
실시예 Ex84 실시예 Ex83에 있어서, 상기 배양 세포는 조직을 시뮬레이션하는, 장치.
실시예 Ex85 실시예 Ex83 또는 Ex84에 있어서, 상기 배양 세포는 피부 세포, 폐 세포, 또는 폐 세포 및 피부 세포를 포함하는, 장치.
실시예 Ex86 실시예 Ex85에 있어서, 상기 배양 세포는 폐 세포를 포함하는, 장치.
실시예 Ex87 실시예 Ex86에 있어서, 배양된 간 세포를 더 포함하는, 장치.
실시예 Ex88 실시예 Ex86에 있어서, 상기 배양된 간 세포는 상기 배양된 폐 세포와 접촉하는, 장치.
실시예 Ex89 실시예 Ex86에 있어서, 상기 배양된 간 세포는 상기 배양된 폐 세포로부터 분리되어 있는, 장치.
실시예 Ex90 실시예 Ex89에 있어서, 상기 분리된 세포들 사이에서 유체를 순환시키는 미세 유체 순환 시스템을 더 포함하는, 장치.
실시예 Ex91 실시예 Ex1 내지 Ex90 중 어느 하나에 있어서, 상기 도입 시스템은 상기 시험 오염원을 상기 시험 챔버 내로 직접 도입하도록 구성되어 있는, 기기.
실시예 Ex92 실시예 Ex1 내지 Ex91 중 어느 하나에 있어서, 상기 도입 시스템은 에어로졸 발생기를 포함하는, 장치.
실시예 Ex93 실시예 Ex92에 있어서, 상기 에어로졸 발생기는 분무기를 포함하는, 장치.
실시예 Ex94실시예 Ex1 내지 Ex93 중 어느 하나에 있어서, 상기 시험 챔버는 전기적으로 접지되어 있는, 장치.
실시예 Ex95 실시예 Ex1 내지 Ex94 중 어느 하나에 있어서, 상기 기류 장치는 상기 시험 챔버 내의 압력에 대해 부압을 발생시키고 공기가 상기 통로를 통해 그리고 상기 유출구를 통해 상기 시험 챔버로부터 흐르게 하도록 구성되어 있는 진공 펌프를 포함하는, 장치.
실시예 Ex96 실시예 Ex95에 있어서, 상기 기류 장치는 상기 시험 챔버로부터 상기 진공 펌프를 향해서 공기의 흐름을 제어하도록 구성되어 있는 밸브를 포함하는, 장치.
실시예 Ex97 실시예 Ex96에 있어서, 상기 기류 장치는 유량계, 공기 압력을 측정하기 위한 변환기, 또는 유량계 및 변환기를 포함하는, 장치.
실시예 Ex98 실시예 Ex97에 있어서, 상기 기류 장치는 상기 유량계, 상기 변환기, 또는 상기 유량계 및 상기 변환기에 작동 가능하게 결합된 흐름 컨트롤러를 포함하되, 상기 흐름 컨트롤러는 상기 유량계, 변환기, 또는 유량계 및 변환기로부터의 입력에 기초하여 상기 시스템을 통한 기류를 조절하도록 상기 진공 펌프에 작동 가능하게 결합되어 있는, 장치.
실시예 Ex99 시험 물품의 필터 매체를 평가하기 위한 장치로서, 상기 장치는: (i) 유입구 및 유출구를 포함하는 시험 챔버; ii) 시험 오염원을 상기 시험 챔버 내로 도입하여 상기 시험 오염원이 상기 유입구로부터 상기 유출구로 흐르는 공기에 연행되도록 구성되어 있는 도입 시스템; (iii) 상기 시험 물품을 보유하도록 구성되어 있는 지지체로서, 상기 지지체는 상기 유입구로부터 상기 유출구로 흐르는 공기가 상기 통로에 진입하기 전에 상기 필터 매체를 통과하도록 상기 시험 물품의 위치의 하류에 통로를 정의하는, 상기 지지체; (iv) 상기 통로 및 상기 유출구를 통해 상기 시험 챔버 내부로부터 공기를 흡인하도록 구성되어 있는 기류 장치; 및 (v) 상기 통로를 통해 상기 시험 챔버로부터 흡인된 공기가 상기 시험 오염원 수집기와 접촉하도록 상기 통로 내의 기류 경로에 위치된 시험 오염원 수집기를 포함하는, 장치.
실시예 Ex100 실시예 Ex99에 있어서, 상기 시험 오염원 수집기는 상기 시험 챔버의 내부에 접근하지 않고 상기 통로로부터 제거 가능한, 장치.
실시예 Ex101 실시예 Ex100에 있어서, 상기 지지체는 상기 유출구 주위에서 상기 시험 챔버에 장착된 하우징을 포함하고, 상기 지지체는 상기 하우징과 맞물리고 분리되도록 구성되어 있는 인서트를 포함하고, 상기 인서트는 상기 유출구를 통해 삽입 가능하고, 상기 인서트는 상기 시험 오염원 수집기를 보유하는, 장치.
실시예 Ex102 실시예 Ex99 내지 Ex101 중 어느 하나에 있어서, 상기 시험 오염원 수집기는 상기 시험 오염원을 포획하도록 구성되어 있는 수집 물질을 포함하는, 장치.
실시예 Ex103 실시예 Ex102에 있어서, 상기 시험 오염원을 포획하도록 구성되어 있는 상기 수집 물질은 공기에 투과성인, 장치.
실시예 Ex104 실시예 Ex103에 있어서, 상기 수집 물질은 상기 통로에 걸쳐 있는, 장치.
실시예 Ex105 실시예 Ex102 또는 Ex103에 있어서, 상기 시험 오염원 수집기는 수집 장치를 포함하고, 여기서 상기 수집 물질은 수집 장치 내에 또는 수집 장치 상에 배치되어 있는, 장치.
실시예 Ex106 실시예 Ex105에 있어서, 상기 수집 장치는 공기가 상기 수집 장치 주위로 흐를 수 있고 상기 통로를 통해 그리고 상기 유출구를 통해 계속 흐를 수 있도록 상기 통로 내에 배치되어 있는, 장치.
실시예 Ex107 실시예 Ex106에 있어서, 상기 수집 장치는 컵을 포함하는, 장치.
실시예 Ex108 실시예 Ex107에 있어서, 상기 시험 오염원 수집기는 상기 컵을 수용하도록 구성되어 있는 홀더를 더 포함하고, 상기 홀더는 상기 컵이 수용되는 위치에 측방향인 하나 이상의 애퍼처를 포함하는, 장치.
실시예 Ex109 실시예 Ex102 내지 Ex108 중 어느 하나에 있어서, 상기 수집 물질의 상류에 위치된 깔때기 요소를 더 포함하고, 여기서 상기 깔때기 요소는 상기 통로를 통해 상기 수집 물질을 향해서 흡인된 공기를 유도하는, 장치.
실시예 Ex110 실시예 Ex102 내지 Ex109 중 어느 하나에 있어서, 상기 수집 물질은 하이드로겔을 포함하는, 장치.
실시예 Ex111실시예 Ex102 내지 Ex109 중 어느 하나에 있어서, 상기 수집 물질은 필터 재료를 포함하는, 장치.
실시예 Ex112 실시예 Ex102 내지 Ex109 중 어느 하나에 있어서, 상기 수집 물질은 배양 세포를 포함하는, 장치.
실시예 Ex113 실시예 Ex112에 있어서, 상기 배양 세포는 조직을 시뮬레이션하는, 장치.
실시예 Ex114 실시예 Ex112 또는 Ex113에 있어서, 상기 배양 세포는 피부 세포, 폐 세포, 또는 폐 세포 및 피부 세포를 포함하는, 장치.
실시예 Ex115 실시예 Ex114에 있어서, 상기 배양 세포는 폐 세포를 포함하는, 장치.
실시예 Ex116 실시예 Ex115에 있어서, 배양된 간 세포를 더 포함하는, 장치.
실시예 Ex117 실시예 Ex115에 있어서, 상기 배양된 간 세포는 상기 배양된 폐 세포와 접촉하는, 장치.
실시예 Ex118 실시예 Ex115에 있어서, 상기 배양된 간 세포는 상기 배양된 폐 세포로부터 분리되어 있는, 장치.
실시예 Ex119 실시예 Ex118에 있어서, 상기 분리된 세포들 사이에서 유체를 순환시키는 미세 유체 순환 시스템을 더 포함하는, 장치.
실시예 Ex120
실시예 Ex99 내지 Ex119 중 어느 하나에 있어서, 상기 도입 시스템은 상기 시험 오염원을 상기 시험 챔버 내로 직접 도입하도록 구성되어 있는, 기기.
실시예 Ex121
실시예 Ex99 내지 Ex120 중 어느 하나에 있어서, 상기 도입 시스템은 에어로졸 발생기를 포함하는, 장치.
실시예 Ex122
실시예 Ex121에 있어서, 상기 에어로졸 발생기는 분무기를 포함하는, 장치.
실시예 Ex123
실시예 Ex99 내지 Ex122 중 어느 하나에 있어서, 상기 시험 챔버는 전기적으로 접지되어 있는, 장치.
실시예 Ex124
실시예 Ex99 내지 Ex123 중 어느 하나에 있어서, 상기 기류 장치는 상기 시험 챔버 내의 압력에 대해 부압을 발생시키고 공기가 상기 통로를 통해 그리고 상기 유출구를 통해 상기 시험 챔버로부터 흐르게 하도록 구성되어 있는 진공 펌프를 포함하는, 장치.
실시예 Ex125
실시예 Ex124에 있어서, 상기 기류 장치는 상기 시험 챔버로부터 상기 진공 펌프를 향해서 공기의 흐름을 제어하도록 구성되어 있는 밸브를 포함하는, 장치.
실시예 Ex126
실시예 Ex125에 있어서, 상기 기류 장치는 유량계, 공기 압력을 측정하기 위한 변환기, 또는 유량계 및 변환기를 포함하는, 장치.
실시예 Ex127
실시예 Ex126에 있어서, 상기 기류 장치는 상기 유량계, 상기 변환기, 또는 상기 유량계 및 상기 변환기에 작동 가능하게 결합된 흐름 컨트롤러를 포함하되, 상기 흐름 컨트롤러는 상기 유량계, 변환기, 또는 유량계 및 변환기로부터의 입력에 기초하여 상기 시스템을 통한 기류를 조절하도록 상기 진공 펌프에 작동 가능하게 결합되어 있는, 장치.
실시예 Ex128
시험 물품의 필터 매체를 평가하기 위한 방법으로서, 상기 방법은: (i) 유입구 및 유출구를 포함하는 시험 챔버 내에 상기 시험 물품을 위치시켜서 상기 유입구로부터 상기 유출구로 흐르는 공기가 상기 시험 물품의 필터 매체를 통해 흐르고, 상기 유출구로부터 상기 유입구로 흐르는 공기가 상기 시험 물품의 필터 매체를 통해 흐르도록 하는 단계; (ii) 시험 오염원을 상기 시험 챔버 내에 도입하여 상기 시험 오염원이 상기 유입구로부터 상기 유출구로 흐르는 공기에 연행되는 단계; (iii) 공기가 상기 필터 매체를 통해 그리고 상기 유출구를 통해 상기 시험 챔버로부터 흐르게 하는 단계; 및 (iv) 호흡의 양상을 시뮬레이션하는 단계, 외부 환경의 양상을 시뮬레이션하는 단계, 또는 상기 호흡의 양상 및 상기 외부 환경의 양상을 시뮬레이션하는 단계를 포함하는, 방법.
실시예 Ex129
실시예 Ex128에 따른 방법으로서, 호흡의 양상을 시뮬레이션하는 단계는 공기가 상기 필터 매체를 통해 그리고 상기 유출구를 통해 속도, 부피 또는 지속 시간, 또는 인간 흡입의 주기성으로 상기 시험 챔버로부터 흐르게 하는 단계를 포함하는, 방법.
실시예 Ex130
실시예 Ex129에 있어서, 0.2리터 내지 6리터, 바람직하게는 0.5리터 내지 3리터의 공기가 0.5초 내지 15초, 바람직하게는 1초 내지 6초의 시간에 걸쳐 상기 시험 챔버로부터 상기 필터 매체를 통해 그리고 상기 유출구를 통해 흐르게 하는, 방법.
실시예 Ex131
실시예 Ex129 또는 Ex130에 있어서, 상기 시험 챔버로부터 상기 필터 매체를 통해 상기 유출구로의 공기의 흐름 속도를 모니터링하고, 원하는 속도를 유지하도록 유속을 조정하는 단계를 포함하는, 방법.
실시예 Ex132
실시예 Ex128 내지 Ex131 중 어느 하나에 있어서, 호흡의 양상을 시뮬레이션하는 단계는 공기가 상기 유출구로부터 상기 필터 매체를 통해 상기 시험 챔버 내로 흐르게 하는 단계를 포함하는, 방법.
실시예 Ex133 실시예 Ex132에 있어서, 호흡의 양상을 시뮬레이션하는 단계는, 공기가 상기 시험 챔버로부터 상기 필터 매체를 통해 그리고 상기 유출구를 통해 흐르는 단계와 상기 유출구로부터 상기 필터 매체를 통해 그리고 상기 시험 챔버 내로 흐르게 하는 단계 사이에서 교번하는 단계를 포함하는, 방법.
실시예 Ex134
실시예 Ex132 또는 Ex133에 있어서, 호흡의 양상을 시뮬레이션하는 단계는 공기가 상기 유출구로부터 상기 필터 매체를 통해 상기 시험 챔버 내로 속도, 부피, 지속시간, 또는 인간 흡입의 주기성으로 흐르게 하는 단계를 포함하는, 방법.
실시예 Ex135
실시예 Ex134에 있어서, 0.2리터 내지 6리터, 바람직하게는 0.5리터 내지 3리터의 공기가 0.5초 내지 15초, 바람직하게는 1초 내지 6초의 시간에 걸쳐 상기 유출구로부터 상기 필터 매체를 통해 상기 시험 챔버 내로 흐르게 하는, 방법.
실시예 Ex136
실시예 Ex132 내지 Ex135 중 어느 하나에 있어서, 상기 유출구로부터 상기 필터 매체를 통해 상기 시험 챔버 내로의 공기의 흐름 속도를 모니터링하고, 원하는 속도를 유지하도록 유속을 조정하는 단계를 포함하는, 방법.
실시예 Ex137
실시예 Ex132 내지 Ex136 중 어느 하나에 있어서, 호흡의 양상을 시뮬레이션하는 단계는 상기 유출구로부터 상기 필터 매체를 통해 상기 시험 챔버 내로 흐르는 공기가 조절된 습도를 갖도록 하는 단계를 포함하는, 방법.
실시예 Ex138
실시예 Ex137에 있어서, 상기 유출구로부터 상기 필터 매체를 통해 상기 시험 챔버 내로 흐르는 공기의 상대 습도를 모니터링하고, 상기 공기의 상대 습도를 조정하여 상기 조절된 습도를 유지하는 단계를 포함하는, 방법.
실시예 Ex139
실시예 Ex137 또는 Ex138에 있어서, 호흡의 양상을 시뮬레이션하는 단계는, 상기 유출구로부터 상기 필터 매체를 통해 상기 시험 챔버 내로 흐르는 공기가 70% 내지 100% 범위의 상대 습도를 갖도록 하는 단계를 포함하는, 방법.
실시예 Ex140
실시예 Ex132 내지 Ex139 중 어느 하나에 있어서, 호흡의 양상을 시뮬레이션하는 단계는 상기 유출구로부터 상기 필터 매체를 통해 상기 시험 챔버 내로 흐르는 공기가 조절된 온도를 갖도록 하는 단계를 포함하는, 방법.
실시예 Ex141
실시예 Ex140에 있어서, 상기 유출구로부터 상기 필터 매체를 통해 상기 시험 챔버 내로의 공기의 온도를 모니터링하고, 상기 조절된 온도를 유지하도록 상기 공기의 온도를 조정하는 단계를 포함하는, 방법.
실시예 Ex142
실시예 Ex140 또는 Ex141에 있어서, 호흡의 양상을 시뮬레이션하는 단계는, 상기 유출구로부터 상기 필터 매체를 통해 상기 시험 챔버 내로 흐르는 공기가 통로 내에 있을 때 28℃ 내지 40℃, 바람직하게는 30℃ 내지 38℃ 범위의 온도를 갖도록 하는 단계를 포함하는, 방법.
실시예 Ex143 실시예 Ex132 내지 Ex142 중 어느 하나에 있어서, 호흡의 양상을 시뮬레이션하는 단계는 상기 유출구로부터 상기 필터 매체를 통해 상기 시험 챔버 내로 흐르는 공기가 조절된 이산화탄소 농도를 갖도록 하는 단계를 포함하는, 방법.
실시예 Ex144
실시예 Ex143에 있어서, 상기 유출구로부터 상기 필터 매체를 통해 상기 시험 챔버 내로의 공기의 이산화탄소 농도를 모니터링하고, 상기 조절된 이산화탄소 농도를 유지하도록 상기 공기의 이산화탄소 농도를 조정하는 단계를 포함하는, 방법.
실시예 Ex145
실시예 Ex143 또는 Ex144에 있어서, 호흡의 양상을 시뮬레이션하는 단계는, 상기 유출구로부터 상기 필터 매체를 통해 상기 시험 챔버 내로 흐르는 공기가 2부피% 내지 7부피%, 바람직하게는 4부피% 내지 5부피%의 이산화탄소 농도를 갖도록 하는 단계를 포함하는, 방법.
실시예 Ex146
실시예 Ex132 내지 Ex145 중 어느 하나에 있어서, 호흡의 양상을 시뮬레이션하는 단계는 상기 유출구로부터 상기 필터 매체를 통해 상기 시험 챔버 내로 흐르는 공기가 조절된 pH를 갖도록 하는 단계를 포함하는, 방법.
실시예 Ex147
실시예 Ex146에 있어서, 상기 유출구로부터 상기 필터 매체를 통해 상기 시험 챔버 내로의 공기의 pH를 모니터링하고, 상기 조절된 pH를 유지하도록 상기 공기의 pH를 조정하는 단계를 포함하는, 방법.
실시예 Ex148
실시예 Ex146 또는 Ex147에 있어서, 호흡의 양상을 시뮬레이션하는 단계는 상기 유출구로부터 상기 필터 매체를 통해 상기 시험 챔버 내로 흐르는 공기가 8.0 내지 8.3, 바람직하게는 8.1 내지 8.2의 pH를 갖도록 하는 단계를 포함하는, 방법.
실시예 Ex149
실시예 Ex128 내지 Ex148 중 어느 하나에 있어서, 상기 외부 환경의 양상을 시뮬레이션하는 단계는 온도 조절된 공기를 상기 유입구를 통해 상기 시험 챔버로 진입시키는 단계를 포함하는, 방법.
실시예 Ex150
실시예 Ex149에 있어서, 유입구를 통해 시험 챔버로 진입하는 공기의 온도를 모니터링하고, 조절된 온도를 유지하도록 공기의 온도를 조정하는 단계를 포함하는, 방법.
실시예 Ex151
실시예 Ex150에 있어서, 상기 공기의 온도를 조정하는 단계는 상기 공기를 가열하거나 상기 공기를 냉각시키는 단계를 포함하는, 방법.
실시예 Ex152
실시예 Ex108 내지 Ex131 중 어느 하나에 있어서, 상기 외부 환경의 양상을 시뮬레이션하는 단계는 상기 유출구로부터 상기 필터 매체를 통해 상기 시험 챔버 내로 흐르는 공기가 조절된 습도를 갖도록 하는 단계를 포함하는, 방법.
실시예 Ex153
실시예 Ex152에 있어서, 상기 유출구로부터 상기 필터 매체를 통해 상기 시험 챔버 내로의 공기의 상대 습도를 모니터링하고, 상기 조절된 습도를 유지하도록 상기 공기의 상대 습도를 조정하는 단계를 포함하는, 방법.
실시예 Ex154
실시예 Ex153에 있어서, 상기 공기의 상대 습도를 조정하는 단계는 상기 공기의 상대 습도를 증가시키거나 상기 공기의 상대 습도를 감소시키는 단계를 포함하는, 방법.
실시예 Ex155
실시예 Ex128 내지 Ex154 중 어느 하나에 있어서, 상기 외부 환경의 양상을 시뮬레이션하는 단계는 자외선 광을 상기 시험 챔버의 내부를 통과시키는 단계를 포함하는, 방법.
실시예 Ex156
실시예 Ex155에 있어서, 상기 시험 챔버 내의 자외선 광의 강도, 스펙트럼 출력, 또는 강도 및 스펙트럼 출력을 모니터링하고, 강도, 스펙트럼 출력, 또는 강도 및 스펙트럼 출력을 조정하여 원하는 강도, 스펙트럼 출력, 또는 강도 및 스펙트럼 출력을 유지하는 단계를 포함하는, 방법.
실시예 Ex157
실시예 Ex128 내지 Ex156 중 어느 하나에 있어서, 상기 외부 환경의 양상을 시뮬레이션하는 단계는 환경 공기 오염원을 상기 시험 챔버 내로 도입하는 단계를 포함하는, 방법.
실시예 Ex158
실시예 Ex157에 있어서, 상기 챔버 내로 도입된 상기 환경 공기 오염원의 농도를 모니터링하고, 상기 챔버 내로 도입된 상기 환경 공기 오염원의 양을 조정하여 원하는 농도의 환경 공기 오염원을 유지하는 단계를 포함하는, 방법.
실시예 Ex159
실시예 Ex128 내지 Ex158 중 어느 있어서, 상기 시험 챔버로부터의 공기가 상기 필터 매체를 통과한 후 상기 시험 오염원을 수집하는 단계를 포함하는, 방법.
실시예 Ex160
실시예 Ex159에 있어서, 상기 수집된 시험 오염원의 양을 결정하는 단계를 포함하는, 방법.
실시예 Ex161
실시예 Ex159 또는 Ex160에 있어서, 상기 시험 오염원은 병원균을 포함하는, 방법.
실시예 Ex162
실시예 Ex161에 있어서, 상기 병원균의 생존력을 결정하는 단계를 포함하는, 방법.
실시예 Ex163
실시예 Ex162에 있어서, 상기 병원균의 병원성을 결정하는 단계를 포함하는, 방법.
실시예 Ex164
실시예 Ex128 내지 Ex163 중 어느 하나에 있어서, 상기 필터 매체를 지나 상기 시험 챔버로부터 흐른 공기를 배양 세포와 접촉시키는 단계를 포함하는, 방법.
실시예 Ex165
실시예 Ex164에 있어서, 상기 배양 세포는 조직을 시뮬레이션하는, 방법.
실시예 Ex166
실시예 Ex164 또는 Ex165에 있어서, 상기 배양 세포는 피부 세포, 폐 세포, 또는 폐 세포 및 피부 세포를 포함하는, 방법.
실시예 Ex167
실시예 Ex166에 있어서, 상기 배양 세포는 폐 세포를 포함하는, 방법.
실시예 Ex168
실시예 Ex167에 있어서, 배양된 간 세포를 더 포함하는, 방법.
실시예 Ex169
실시예 Ex167에 있어서, 상기 배양된 간 세포는 상기 배양된 폐 세포와 접촉하는, 방법.
실시예 Ex170
실시예 Ex167에 있어서, 상기 배양된 간 세포는 상기 배양된 폐 세포로부터 분리되어 있는, 방법.
실시예 Ex171
실시예 Ex170에 있어서, 상기 분리된 세포들 사이에서 유체를 순환시키는 단계를 더 포함하는, 방법.
실시예 Ex172
실시예 Ex128 내지 Ex171 중 어느 하나에 있어서, 상기 시험 오염원을 상기 시험 챔버 내에 도입하는 단계는 상기 시험 오염원을 에어로졸로서 상기 챔버 내에 도입하는 단계를 포함하는, 방법.
실시예 Ex173
실시예 Ex172에 있어서, 상기 에어로졸은 미스트를 포함하는, 방법.
실시예 Ex174
시험 물품의 필터 매체를 평가하기 위한 방법으로서, 상기 방법은: (i) 유입구 및 유출구를 포함하는 시험 챔버 내에 상기 시험 물품을 위치시켜서 상기 유입구로부터 상기 유출구로 흐르는 공기가 상기 시험 물품의 필터 매체를 통해 흐르고, 상기 유출구로부터 상기 유입구로 흐르는 공기가 상기 시험 물품의 필터 매체를 통해 흐르도록 하는 단계; (ii) 시험 오염원을 상기 시험 챔버 내에 도입하여 상기 시험 오염원이 상기 유입구로부터 상기 유출구로 흐르는 공기에 연행되는 단계; (iii) 공기가 상기 필터 매체를 통해 그리고 상기 유출구를 통해 상기 시험 챔버로부터 흐르게 하는 단계; 및 (iv) 상기 시험 챔버로부터의 공기가 상기 필터 매체를 통과한 후 상기 시험 오염원을 수집하는 단계를 포함하는, 방법.
실시예 Ex175
실시예 Ex174에 있어서, 상기 수집된 시험 오염원의 양을 결정하는 단계를 포함하는, 방법.
실시예 Ex176
실시예 Ex174 또는 Ex175에 있어서, 상기 시험 오염원은 병원균을 포함하는, 방법.
실시예 Ex177 실시예 Ex176에 있어서, 상기 병원균의 생존력을 결정하는 단계를 포함하는, 방법.
실시예 Ex178
실시예 Ex177에 있어서, 상기 병원균의 병원성을 결정하는 단계를 포함하는, 방법.
실시예 Ex179
실시예 Ex174 내지 Ex178 중 어느 하나에 있어서, 상기 필터 매체를 지나 상기 시험 챔버로부터 흐른 공기를 배양 세포와 접촉시키는 단계를 포함하는, 방법.
실시예 Ex180
실시예 Ex179에 있어서, 상기 배양 세포는 조직을 시뮬레이션하는, 방법.
실시예 Ex181
실시예 Ex179 또는 Ex180에 있어서, 상기 배양 세포는 피부 세포, 폐 세포, 또는 폐 세포 및 피부 세포를 포함하는, 방법.
실시예 Ex182
실시예 Ex181에 있어서, 상기 배양 세포는 폐 세포를 포함하는, 방법.
실시예 Ex183
실시예 Ex182에 있어서, 배양된 간 세포를 더 포함하는, 방법.
실시예 Ex184 실시예 Ex183에 있어서, 상기 배양된 간 세포는 상기 배양된 폐 세포와 접촉하는, 방법.
실시예 Ex185
실시예 Ex183에 있어서, 상기 배양된 간 세포는 상기 배양된 폐 세포로부터 분리되어 있는, 장치.
실시예 Ex186
실시예 Ex185에 있어서, 상기 분리된 세포들 사이에서 유체를 순환시키는 단계를 더 포함하는, 방법.
실시예 Ex187
실시예 Ex174 내지 Ex186 중 어느 하나에 있어서, 상기 시험 오염원을 상기 시험 챔버 내로 도입하는 단계는 상기 시험 오염원을 에어로졸로서 상기 챔버 내로 도입하는 단계를 포함하는, 방법.
실시예 Ex187 에 있어서, 상기 에어로졸은 미스트를 포함하는, 방법.
이제, 실시예가 도면을 참조하여 추가로 설명될 것이다.
도 1은 시험 챔버의 개략적인 사시도이고;
도 2는 시험 물품의 필터 매체를 평가하기 위한 장치의 블록도이고;
도 3은 시험 오염원 유입구 튜브 및 가이드를 갖는 장치의 개략적인 단면도이고;
도 4는 지지체 및 시험 오염원 수집기의 개략적인 절단도이고;
도 5는 도 4에 도시된 일부 구성요소를 보여주는 지지체 및 시험 오염원 수집기의 개략적인 절단도이고;
도 6은 시험 오염원 수집기의 개략적인 절단도이고;
도 7은 시험 오염원 수집기의 개략적인 사시도이고;
도 8은 시험 오염원 수집기의 개략적인 단면도이고;
도 9는 기류 장치 및 호흡 조건 시뮬레이션 시스템의 일부 구성요소의 블록도이고;
도 10은 기류 장치 및 호흡 조건 시뮬레이션 시스템의 일부 구성요소의 블록도이고;
도 11은 호흡 가습기 시스템을 포함하는 장치의 일부 구성요소의 블록도이고;
도 12는 호흡 온도 제어 시스템을 포함하는 장치의 일부 구성요소의 블록도이고;
도 13은 이산화탄소 제어 시스템을 포함하는 장치의 일부 구성요소의 블록도이고;
도 14는 pH 제어 시스템을 포함하는 장치의 일부 구성요소의 블록도이고;
도 15는 외부 시스템 온도 제어 시스템의 일부 구성요소의 블록도이고;
도 16은 외부 시스템 습도 제어 시스템의 일부 구성요소의 블록도이고;
도 17은 외부 시스템 UV 광 제어 시스템의 일부 구성요소의 블록도이고; 그리고
도 18은 환경 공기 오염원 제어 시스템의 일부 구성요소의 블록도이다.
도 1은 시험 챔버의 개략적인 사시도이고;
도 2는 시험 물품의 필터 매체를 평가하기 위한 장치의 블록도이고;
도 3은 시험 오염원 유입구 튜브 및 가이드를 갖는 장치의 개략적인 단면도이고;
도 4는 지지체 및 시험 오염원 수집기의 개략적인 절단도이고;
도 5는 도 4에 도시된 일부 구성요소를 보여주는 지지체 및 시험 오염원 수집기의 개략적인 절단도이고;
도 6은 시험 오염원 수집기의 개략적인 절단도이고;
도 7은 시험 오염원 수집기의 개략적인 사시도이고;
도 8은 시험 오염원 수집기의 개략적인 단면도이고;
도 9는 기류 장치 및 호흡 조건 시뮬레이션 시스템의 일부 구성요소의 블록도이고;
도 10은 기류 장치 및 호흡 조건 시뮬레이션 시스템의 일부 구성요소의 블록도이고;
도 11은 호흡 가습기 시스템을 포함하는 장치의 일부 구성요소의 블록도이고;
도 12는 호흡 온도 제어 시스템을 포함하는 장치의 일부 구성요소의 블록도이고;
도 13은 이산화탄소 제어 시스템을 포함하는 장치의 일부 구성요소의 블록도이고;
도 14는 pH 제어 시스템을 포함하는 장치의 일부 구성요소의 블록도이고;
도 15는 외부 시스템 온도 제어 시스템의 일부 구성요소의 블록도이고;
도 16은 외부 시스템 습도 제어 시스템의 일부 구성요소의 블록도이고;
도 17은 외부 시스템 UV 광 제어 시스템의 일부 구성요소의 블록도이고; 그리고
도 18은 환경 공기 오염원 제어 시스템의 일부 구성요소의 블록도이다.
도 1은 시험 챔버(100)의 실시예를 도시한다. 시험 챔버는 유입구(110), 유출구(120), 및 도입 개구부(130)를 포함하고 있다. 유출구가 부압 공급원 또는 펌프에 결합될 때, 공기는 유입구를 통해 시험 챔버(100) 내로 흐를 수 있다. 에어로졸을 도입하기 위한 장치는 에어로졸을 시험 챔버 내로 도입하기 위해 도입 개구부(130)에 작동 가능하게 결합될 수 있다. 도입된 에어로졸은 유입구(110)로부터 유출구(120)를 통해 시험 챔버(100)를 통해 흐르는 공기에 연행될 수 있다.
도 2는 시험 물품의 필터 매체를 평가하기 위한 장치(900)의 예를 도시한다. 장치(900)는 도 1의 시험 챔버(100)와 같은 시험 챔버(100); 도입 시스템(200), 지지체(300), 기류 장치(400), 호흡 조건 시뮬레이션 시스템(500), 및 외부 환경 시뮬레이션 시스템(600)을 포함하고 있다. 도입 시스템(200)은 시험 챔버(100) 상에 장착되고 시험 챔버(100) 내로 시험 오염원을 포함하는 에어로졸을 도입하도록 구성되어 있는 에어로졸 발생기를 포함하고 있다. 지지체(300)는 시험 챔버(100)의 내부 및 시험 챔버의 유출구(예컨대 도 1에 도시된 유출구(120))와 연통하는 통로를 정의하도록 구성되어 있다. 지지체(300)는, 시험 챔버(100)로부터 통로 및 유출구를 통과하는 공기가 시험 물품의 필터 매체를 통과하도록 시험 물품을 보유하도록 구성되어 있다.
기류 장치(400)는 지지체(300) 및 유출구의 통로를 통해 시험 챔버(100)로부터 공기를 흡인하고, 시험 챔버(100)의 유출구, 지지체(300)의 통로를 통해 시험 챔버(100) 내로 공기를 강제하도록 구성되어 있다. 시험 챔버(100)는, 기류 장치(400)로부터 시험 챔버(100) 내로 강제된 공기가 시험 챔버(100)의 내부를 빠져나오도록 하는 여과된 벤트(미도시)를 포함할 수 있다.
호흡 조건 시뮬레이션 시스템(500)은 속도, 부피, 지속 시간, 및 기류의 주기성, 습도, 온도, pH, 및 이산화탄소 농도와 같은 하나 이상의 호흡의 양상을 시뮬레이션하기 위해 기류 장치(400)를 제어하거나, 협력하거나, 또는 제어 및 협력할 수 있다.
환경 시뮬레이션 시스템(600) 또는 환경 시뮬레이션 시스템(600)의 구성요소는 유입구에 작동 가능하게 결합되어 시험 챔버(100)의 유입구(예컨대, 도 1의 유입구(110))에 진입하는 공기의 함량을 제어할 수 있다. 환경 시뮬레이션 시스템(600)은 시험 챔버의 유입구에 작동 가능하게 결합된 밸브(610)를 포함하고 있다. 밸브(610)는 공기가 시험 챔버(100)의 외부로부터 시험 챔버(100)의 내부로 흐르게 하지만 공기가 시험 챔버(100) 내부로부터 시험 챔버(100)의 외부로 흐르는 것을 방지하는 체크 밸브일 수 있다. 밸브(610)는 환경 공기 오염원의 제어된 양을 시험 챔버(100) 내로 도입하기 위한 희석 밸브일 수 있다.
도 3은 시험 오염원 유입구 튜브(2000) 및 가이드(2100)를 갖는 장치의 일부 구성요소의 예를 도시한다. 점선은 지지체(300)의 시험 챔버(100)의 유입구(110)를 통해 가이드(2100) 및 통로(320)를 통해 그리고 시험 챔버(100)의 유출구(120) 밖으로의 기류를 도시한다. 가이드(2100)의 제1 말단(2102)은 도입 개구부(130)를 포함하는 시험 챔버(100)의 상부 표면(150)에 밀봉되어 있다. 가이드의 제2 말단(2104)은 지지체(300)의 표면에 밀봉되어 있다. 가이드(2100)는, 시험 챔버(100)의 유입구(110)를 통해 흐르는 공기가 가이드(2100)의 내부 부피 내로 그리고 지지체(300)의 통로(320)를 통해 그리고 시험 챔버(100)의 유출구(120) 밖으로 흐를 수 있도록 축 방향으로 배열된 가이드 유입구(2106)를 갖는다. 시험 오염원 유입구 튜브(2000)는 도입 개구부(130)를 둘러싸고, 가이드 유입구(2106)를 너머 거리로 가이드(2100) 내로 연장되어 있다. 시험 오염원을 포함하는 에어로졸(2200) 도입 개구부(130) 및 시험 오염원 유입구 튜브(2000)를 통해 은 도입 시스템(200)에 의해 도입되고, 가이드(2100) 내로 흐르며, 이는 시험 오염원을 포함하는 에어로졸(2200)을 지지체(300)의 통로(320)로 유도한다. 가이드 유입구(2106)를 통해 들어오는 공기(점선으로 도시됨)는 시험 오염원 유입구 튜브(2000)의 외부 표면을 따라 흐르고, 이는 공기의 더 많은 층상 및 더 적은 난류를 도입한다. 기류의 층상 측면 중 적어도 일부는 공기가 가이드(2100)의 제2 말단(2104)을 향해 흐를 때 유지되고, 이는 가이드(2100)의 내부 표면과 에어로졸 2200의 상호 작용을 감소시킨다. 이는 수착에 대한 시험 오염원의 손실을 감소시킬 수 있으며, 이는 장치의 실험 정확성, 신뢰성, 또는 정확성 및 신뢰성을 개선할 수 있다.
도 4 내지 도 8은 지지체(300) 및 시험 오염원 수집기(700)의 예를 도시한다. 지지체(300)는 볼트(311)를 갖는 유출구(예컨대 도 1의 유출구(120)) 주위의 시험 챔버에 장착될 수 있는 하우징(310)을 포함하고 있다. 지지체(300)는 시험 챔버의 유출구를 통해 삽입되도록 구성되어 있는 인서트(360)를 포함하고 있다. 인서트(360)는, 예를 들어 나사형 맞물림 또는 비틀림 및 잠금 맞물림을 통해 하우징(310)에 가역적으로 결합되도록 구성되어 있다. O-링(365)은 하우징(310)과 인서트(360) 사이의 밀봉을 용이하게 할 수 있다.
하우징(310) 및 인서트(360)는 함께 지지체(300)를 통한 통로(320)를 정의한다. 시험 챔버로부터의 공기는 유출구를 통해 통로(320)를 통해 흐를 수 있다. 인서트(360)는 통로(320)를 통해 시험 챔버로부터 공기를 흡인할 수 있는, 기류 장치와 연결하기 위해 튜빙(tubing)과 같은 도관(410)에 연결하기 위한 커플링(380)을 포함하고 있다.
지지체(300)는 볼트(351)로 하우징(310)에 장착될 수 있는 보유 조립체(350)를 포함하고 있다. 보유 조립체(350)는, 공기가 시험 챔버로부터 통로(320)를 통해 흐를 때 공기가 필터 매체를 통과하도록 필터 매체를 포함하는 시험 물품(999)을 보유한다. 보유 조립체(350)는 볼트(351)가 연장되는 애퍼처, 상단 시험 물품 밀봉 디스크(330), 하단 시험 물품 밀봉 디스크(335), 높이 조정 디스크(340), 및 O-링 밀봉 디스크(333)를 포함하는 클램핑 디스크(355)를 포함하고 있다. 시험 물품(999)은 하단 시험 물품 밀봉 디스크(335) 상에 배치될 수 있고, 높이 조정 디스크(340)는 시험 물품(999) 상에 배치될 수 있고, 상단 시험 물품 밀봉 디스크(330)는 높이 조정 디스크(340) 상에 배치될 수 있고, 클램핑 디스크(355)는 상단 시험 물품 밀봉 디스크(330) 상에 배치될 수 있고, 조립체는 볼트(351)로 하우징(310)에 대해 조여져 시험 물품(999)을 보유할 수 있다.
손잡이(370)는 인서트(360)의 파지 및 비틀림을 용이하게 하여 인서트(360)를 하우징(310)으로부터 맞물리거나 분리하도록 인서트(360)에 결합된다. 인서트(360)는 시험 챔버의 유출구 (예컨대 도 1의 유출구(120))를 통해 제거될 수 있다. 시험 오염원 수집기(700)는 인서트(360) 상에 보유되어 있다. 인서트(360)가 시험 챔버의 유출구를 통해 제거될 때, 시험 오염원 수집기(700)도 또한 제거된다. 따라서, 시험 오염원 수집기(700)는 시험 챔버의 내부에 접근하지 않고 시험 챔버로부터 제거될 수 있다.
시험 오염원 수집기(700)는 컵(710) 및 홀더(730)를 포함하고 있다. 홀더(730)는 컵(710)을 수용하고 보유하기 위한 리셉터클(737)을 포함하고 있다. 시험 오염원을 포획하도록 구성되어 있는 재료(720)는 컵(710) 내에 배치되어 있다. 재료(720)는, 시험 오염원이 바이러스와 같은 생물학적 물질을 포함하는 경우 하이드로겔을 포함할 수 있다. 캐스케이드 임팩터 링과 같은 깔때기 요소(800)는, 공기가 재료(720)에 영향을 미치도록 통로(320)를 통해 재료(720)로 흐르는 공기를 유도한다. 공기가 재료(720)에 충돌한 후, 상기 시험 챔버를 빠져나가기 위해 공기가 통로(320)를 통해 계속 흐를 수 있도록 공기가 홀더(730)의 측방향 애퍼처(735)를 통해 흐를 수 있다.
도 9는 기류 장치 및 호흡 조건 시뮬레이션 시스템의 예의 일부 구성요소를 도시한다. 기류 장치는 피스톤(425)을 포함하는 피스톤 펌프(420)를 포함하고 있다. 피스톤(425)의 이동은 피스톤(425)이 이동하는 방향에 따라, 공기가 시험 챔버로부터 지지체의 통로를 통해 도관(410)으로 인출되게 하거나, 도관(410) 및 지지체의 통로를 통해 시험 챔버 내로 도입되도록 펌프(420)는 지지체의 인서트에 결합되어 있는 (예를 들어, 도 8에 도시되어 있는 바와 같이) 도관(410)에 작동 가능하게 결합되어 있다.
피스톤(425)은 모터(430)에 작동 가능하게 결합되어 있다. 모터(430)는 선형 이동 또는 회전 이동을 제공하도록 구성될 수 있다. 모터(430)가 회전 이동을 제공하는 경우, 모터(430)는 회전 이동을 선형 이동으로 변환하기 위한 이동 변환기(435)를 포함할 수 있다. 모터(435)는 모터를 제어하기 위한 코더(437)를 포함하고 있다. 코더(437)는 속도, 부피, 지속 시간 및 주기성과 같은 하나 이상의 흡입 또는 호기의 양상을 시뮬레이션하는 방식으로 피스톤(425)을 이동시키도록 모터(430)에 명령을 제공하는 모션 컨트롤러(510)에 작동 가능하게 결합되어 있다. 모션 컨트롤러(510)는 사용자 인터페이스에 작동 가능하게 결합될 수 있는 시스템 컨트롤러(1000)에 작동 가능하게 결합될 수 있다.
도 10은 기류 장치 및 호흡 조건 시뮬레이션 시스템의 실시예의 일부 구성요소를 도시한다. 기류 장치는 지지체의 인서트에 결합되어 있는(예를 들어, 도 8에 도시되어 있는 바와 같이) 도관(410)에 결합된, 정압 펌프(450), 진공 펌프(460), 제1 밸브(442), 제2 밸브(444), 및 차동 흐름 컨트롤러(440)를 포함하고 있다. 컨트롤러(520)는 제1 밸브(442), 제2 밸브(444), 및 차동 흐름 컨트롤러(440)에 작동 가능하게 결합되어 있고, 정압 펌프(450) 및 진공 펌프(460)에 작동 가능하게 결합될 수 있다. 컨트롤러(520)는 제1 밸브(442) 및 제2 밸브(444)가 차동 흐름 컨트롤러(440)로부터의 입력에 기초하여 개방 또는 폐쇄되도록 하여, 공기가 정압 펌프(450)로부터 도관(410)을 통해 지지체의 통로로 그리고 시험 챔버 내로, 또는 시험 챔버로부터 지지체의 통로를 통해, 도관을 통해 그리고 진공 펌프(460)를 향해 흐르게 할 수 있다. 컨트롤러(520)는 사용자 인터페이스에 작동 가능하게 결합될 수 있는 시스템 컨트롤러(1000)에 작동 가능하게 결합될 수 있다.
도 11은 호흡 가습기 시스템을 포함하는 장치의 예를 도시하고 있다. 장치는, 기류 장치로부터 도관(410)을 통해, 지지체(300)의 통로를 통해, 그리고 시험 챔버(100) 내로 흐르는 공기를 가습하도록 위치되고 구성되어 있는 가습기(570)를 포함하고 있다. 습도 센서(572)는 지지체(300)의 통로 내에 위치되어 있다. 습도 센서(572)는 가습기(570)에 작동 가능하게 결합되어 있는 습도 컨트롤러(574)에 작동 가능하게 결합되어 있다. 컨트롤러(574)는 가습기(570)로 하여금 센서(572)로부터의 입력에 기초하여 공기의 습도를 증가시키거나 감소시키게 한다. 습도 컨트롤러(574)는 사용자 인터페이스에 작동 가능하게 결합될 수 있는 시스템 컨트롤러(1000)에 작동 가능하게 결합될 수 있다.
도 12는 호흡 온도 제어 시스템을 포함하는 장치의 예를 도시한다. 시스템은, 통로로부터 시험 챔버(100) 내로 흐르는 공기가 온도 조절되도록 지지체(300)의 통로 내의 공기의 온도를 제어하도록 구성되어 있다. 시스템은 통로 내의 공기를 가열하도록 위치되고 구성되어 있는 히터(560), 통로 내의 온도를 검출하도록 위치되고 구성되어 있는 온도 센서(562), 및 온도 센서(562) 및 히터(560)에 작동 가능하게 결합된 온도 컨트롤러(564)를 포함하고 있다. 온도 컨트롤러(562)는 온도 센서(562)로부터의 입력에 기초하여 공기의 온도를 조절하기 위해 히터(560)를 제어하도록 구성되어 있다. 온도 컨트롤러(564)는 사용자 인터페이스에 작동 가능하게 결합될 수 있는 시스템 컨트롤러(1000)에 작동 가능하게 결합될 수 있다.
도 13은 이산화탄소 제어 시스템을 포함하는 장치의 예를 도시한다. 시스템은 제1 밸브(552)에 작동 가능하게 결합된 가압된 100% 이산화탄소의 공급원(550), 제2 밸브(554)에 작동 가능하게 결합된 정압 펌프(450) 및 밸브(552, 554)의 상류에 있는 인라인 믹서(559)를 포함하고 있다. 시스템은 또한 믹서(559)의 상류에 있는 이산화탄소 센서(558), 이산화탄소 센서(558)에 작동 가능하게 결합된 이산화탄소 컨트롤러(556) 및 제1 밸브(552) 및 제2 밸브(554)를 포함하고 있다. 컨트롤러(556)는 도관(410)을 통해 지지체의 통로 내로 그리고 시험 챔버 내로 흐르는 공기에서 원하는 이산화탄소 농도를 유지하기 위해 센서(558)로부터의 입력에 기초하여 제1 밸브(552) 및 제2 밸브(554)를 개방 및 폐쇄시키도록 구성되어 있다. 이산화탄소 컨트롤러(556)는 사용자 인터페이스에 작동 가능하게 결합될 수 있는 시스템 컨트롤러(1000)에 작동 가능하게 결합될 수 있다.
도 14는 pH 제어 시스템을 포함하는 장치의 예를 도시한다. 시스템은 물을 함유하는 저장조를 갖는 가습기(570), 가습기(570)의 저장조 내의 믹서(586), 산 공급원(581)에 결합되고 공급원(581)로부터 가습기(470)의 저장조 내로 산을 펌핑하도록 구성되어 있는 산 펌프(582)를 포함하고 있다. 시스템은 또한, 베이스 공급원(583)에 결합되고 공급원(583)으로부터 가습기(470)의 저장조 내로 베이스를 펌프하도록 구성되어 있는 베이스 펌프(584), 저장조(570)의 상류에 있는 pH 센서(588), 및 pH 컨트롤러(580)를 포함하고 있다. pH 컨트롤러(580)는 pH 센서(588), 산 펌프(582), 베이스 펌프(584), 및 믹서(586)에 작동 가능하게 결합되어 있다. pH 컨트롤러(580)는 산 펌프(582) 또는 베이스 펌프(584)로 하여금, 산 또는 베이스를 가습기(570)의 저장조 내로 펌핑하고 pH 센서(588)로부터의 입력에 기초하여 믹서(586)를 활성화시키도록 할 수 있다. pH 컨트롤러(580)는 사용자 인터페이스에 작동 가능하게 결합될 수 있는 시스템 컨트롤러(1000)에 작동 가능하게 결합될 수 있다.
도 15는 온도 제어 시스템을 갖는 외부 환경 시뮬레이션 시스템의 일부 구성요소의 예를 도시한다. 온도 제어 시스템은 시험 챔버(100)의 유입구에 작동 가능하게 결합되어 있는 밸브(610)에 작동 가능하게 결합된 온도 제어 유닛(620)을 포함하고 있다. 온도 제어 유닛(620)은 히터, 냉각기, 또는 히터 및 냉각기를 포함할 수 있다. 시스템은 유입구를 통해 시험 챔버(100)로 진입하는 공기의 온도를 측정하도록 위치되고 구성되어 있는 온도 센서(624)를 포함하고 있다. 온도 센서(624)는 온도 제어 유닛(620)에 작동 가능하게 결합되어 있는 온도 컨트롤러(622)에 작동 가능하게 결합되어 있다. 온도 컨트롤러(622)는 온도 제어 유닛(620)이 온도 센서(624)로부터의 입력에 기초하여 시험 챔버로 진입하는 공기의 온도를 조정하도록 구성되어 있다. 온도 컨트롤러(622)는 사용자 인터페이스에 작동 가능하게 결합될 수 있는 시스템 컨트롤러(1000)에 작동 가능하게 결합될 수 있다.
도 16은 습도 제어 시스템을 갖는 외부 환경 시뮬레이션 시스템의 일부 구성요소의 예를 도시한다. 습도 제어 시스템은 시험 챔버(100)의 유입구에 작동 가능하게 결합되어 있는 밸브(610)에 작동 가능하게 결합되어 있는 습도 제어 유닛(630)을 포함하고 있다. 습도 제어 유닛(630)은 가습기, 제습기, 또는 가습기 및 제습기를 포함할 수 있다. 시스템은 유입구를 통해 시험 챔버(100)로 진입하는 공기의 습도를 측정하도록 위치되고 구성되어 있는 습도 센서(634)를 포함하고 있다. 습도 센서(634)는 습도 제어 유닛(630)에 작동 가능하게 결합되어 있는 습도 컨트롤러(632)에 작동 가능하게 결합되어 있다. 습도 컨트롤러(632)는 습도 제어 유닛(630)이 습도 센서(634)로부터의 입력에 기초하여 시험 챔버로 진입하는 공기의 습도를 조정하도록 구성되어 있다. 습도 컨트롤러(632)는 사용자 인터페이스에 작동 가능하게 결합될 수 있는 시스템 컨트롤러(1000)에 작동 가능하게 결합될 수 있다.
도 17은 UV 광 제어 시스템을 갖는 외부 환경 시뮬레이션 시스템의 일부 구성요소의 예를 도시한다. UV 광 제어 시스템은 시험 챔버(100) 외부에 위치된 UV 광원(640)을 포함하고 있다. 시험 챔버(100) 또는 시험 챔버(100)의 일부분은 UV 투과성이어서 공급원으로부터의 UV 광이 시험 챔버(100)의 내부를 통과하게 한다. UV 공급원(640)은 시험 오염원 인트로듀서(200) 위에 위치될 수 있다. UV 시스템은 시험 챔버(100) 내에 위치된 UV 센서(644) 및 UV 컨트롤러(642)를 포함하고 있다. UV 센서(644)는 UV 광 강도, 파장, 또는 강도 및 파장을 검출할 수 있다. UV 컨트롤러(642)는 UV 광원(640) 및 UV 센서(644)에 작동 가능하게 결합되어 있고, UV 광원이 UV 센서(644)로부터의 입력에 기초하여 강도, 스펙트럼 출력, 또는 강도 및 스펙트럼 출력을 조정하도록 구성되어 있다. UV 컨트롤러(642)는 사용자 인터페이스에 작동 가능하게 결합될 수 있는 시스템 컨트롤러(1000)에 작동 가능하게 결합될 수 있다.
도 18은 환경 공기 오염원 제어 시스템의 일부 구성요소의 예를 도시한다. 시스템은, 분무기와 같은 에어로졸 발생기를 포함할 수 있는, 오염원 인트로듀서(650)를 포함하고 있다. 오염원 인트로듀서(650)는, 시험 챔버(100)의 유입구에 진입하는 오염원의 양을 제어할 수 있는 희석 밸브(611)에 작동 가능하게 결합되어 있다. 시스템은 유입구를 통해 시험 챔버(100)에 진입하는 환경 오염원의 양을 검출하도록 위치되고 구성되어 있는 오염원 센서(654)를 포함하고 있다. 시스템은, 오염원 인트로듀서(650), 희석 밸브(611), 및 오염원 센서(654)에 작동 가능하게 결합된 오염원 컨트롤러(652)를 포함하고 있다. 오염원 컨트롤러(650)는 오염원 인트로듀서(650) 및 희석 밸브(611)를 제어하여, 오염원 센서(654)로부터의 입력에 기초하여 유입구를 통해 시험 챔버로 진입하는 오염원의 양을 제어한다. 오염원 컨트롤러(652)는 사용자 인터페이스에 작동 가능하게 결합될 수 있는 시스템 컨트롤러(1000)에 작동 가능하게 결합될 수 있다.
도 9 내지 도 18에 도시된 시스템들 중 하나 이상 또는 전부가 본 개시에 기술된 바와 같은 시험 장치에 포함될 수 있음을 이해할 것이다.
본 설명 및 첨부된 청구범위의 목적을 위해, 달리 표시된 경우를 제외하고, 양, 수량, 백분율 등을 표현하는 모든 수는 모든 경우에 용어 "약"에 의해 수정된 것으로 이해되어야 한다. 또한, 모든 범위는 개시된 최대 및 최소 지점을 포함하고, 본원에서 구체적으로 열거될 수 있거나 열거되지 않을 수 있는 임의의 중간 범위를 그 안에 포함하고 있다. 따라서, 이러한 맥락에서, 숫자 A는 A ± A의 2%로서 이해된다. 이러한 맥락에서, 숫자 A는 숫자 A가 수정하는 특성의 측정을 위한 일반적인 표준 에러 내에 있는 수치 값을 포함하는 것으로 간주될 수 있다. 첨부된 청구범위에 사용된 일부 경우에, A가 벗어나는 양이 청구된 발명의 기본 및 신규한 특징(들)에 실질적으로 영향을 미치지 않는다면, 숫자 A는 위에서 열거된 백분율만큼 벗어날 수 있다. 또한, 모든 범위는 개시된 최대 및 최소 지점을 포함하고, 본원에서 구체적으로 열거될 수 있거나 열거되지 않을 수 있는 임의의 중간 범위를 그 안에 포함하고 있다.
Claims (15)
- 시험 물품의 필터 매체를 평가하기 위한 장치로서,
시험 챔버의 표면 상에 도입 개구부, 유입구, 및 유출구를 포함하는, 시험 챔버;
시험 오염원을 상기 도입 개구부를 통해 상기 시험 챔버 내로 도입하여 상기 시험 오염원이 상기 유입구로부터 상기 유출구로 흐르는 공기에 연행되도록 구성되어 있는 도입 시스템;
상기 시험 물품을 보유하도록 구성되어 있는 지지체로서, 상기 지지체는 상기 시험 물품의 위치의 하류에 통로를 정의하여, 상기 유입구로부터 상기 유출구로 흐르는 공기가 상기 통로에 들어가기 전에 상기 필터 매체를 통과하도록 하는, 상기 지지체;
상기 통로 및 상기 유출구를 통해 상기 시험 챔버 내부로부터 공기를 흡인하도록 구성되어 있는 기류 장치;
상기 도입 개구부로부터 상기 지지체의 통로를 향해서 기류를 유도하기 위한 내부 표면을 포함하는 가이드; 및
호흡의 양상을 시뮬레이션하도록 구성되어 있는 호흡 조건 시뮬레이션 시스템, 또는 외부 환경의 양상을 시뮬레이션하도록 구성되어 있는 외부 환경 시뮬레이션 시스템, 또는 상기 호흡 조건 시뮬레이션 시스템 및 상기 외부 환경 시뮬레이션 시스템 둘 다를 포함하는, 장치. - 제1항에 있어서, 상기 도입 개구부를 둘러싸고 상기 시험 챔버의 표면으로부터 상기 가이드의 내부 부피 내로 연장되는 시험 오염원 유입구 튜브를 포함하는, 장치.
- 제2항에 있어서, 상기 가이드는 제1 말단 및 제2 말단을 가지고, 상기 제1 말단은 상기 도입 개구부 주위의 시험 챔버의 표면에 대해 밀봉되어 있고, 상기 제2 말단은 상기 지지체의 표면에 대해 밀봉되어 있는, 장치.
- 제3항에 있어서, 상기 가이드는 상기 가이드의 제1 말단에 근접하여 가이드 공기 유입구를 포함하는, 장치.
- 제2항에 종속하는 제4항에 있어서, 상기 시험 오염원 유입구 튜브는 상기 제1 가이드 공기 유입구를 지나 상기 가이드의 제2 말단을 향해 상기 가이드의 내부 부피 내로 연장되어 있는, 장치.
- 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기류 장치는 상기 유출구 및 상기 통로를 통해 상기 시험 챔버 내로 공기를 도입하도록 추가로 구성되어 있는, 장치.
- 제6항에 있어서, 상기 호흡 조건 시뮬레이션 시스템은 상기 기류 장치에 작동 가능하게 결합된 기류 장치 컨트롤러를 포함하되, 상기 기류 장치 컨트롤러는 상기 기류 장치가 상기 시험 챔버로부터 상기 통로 및 상기 유출구를 통해 공기를 흡인하는 것과 상기 유출구 및 상기 통로를 통해 상기 시험 챔버 내로 공기를 도입하는 것 사이에서 교번하도록 구성되어 있는, 장치.
- 제6항 또는 제7항에 있어서, 상기 호흡 조건 시뮬레이션 시스템은 가습기를 포함하고, 상기 가습기는 상기 기류 장치에 작동 가능하게 결합되어 있고, 상기 유출구 및 상기 통로를 통해 상기 시험 챔버 내로 도입되는 공기가 조절된 습도를 갖도록 구성되어 있는, 장치.
- 제6항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 호흡 조건 시뮬레이션 시스템은, 상기 기류 장치에 의해 상기 유출구 및 상기 통로를 통해 상기 시험 챔버 내로 도입되는 공기가 상기 통로 내에 있을 때 조절된 온도를 가지도록 배열되고 구성되어 있는 가열 시스템을 포함하는, 장치.
- 제6항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 호흡 조건 시뮬레이션 시스템은, 상기 통로 내의 공기 중 이산화탄소의 백분율이 원하는 범위로 조절될 수 있도록 상기 유출구 및 상기 통로를 통해 상기 시험 챔버 내로 도입되는 공기에 이산화탄소를 도입하도록 구성되어 있는 이산화탄소 농도 컨트롤러 시스템을 포함하는, 장치.
- 제6항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 호흡 조건 시뮬레이션 시스템은 pH 컨트롤러 시스템을 포함하고, 여기서 상기 pH 컨트롤러 시스템은 상기 유출구 및 상기 통로를 통해 상기 시험 챔버 내로 도입될 상기 기류 장치에 의해 야기되는 공기의 pH를 제어하도록 구성되어 있는 pH 컨트롤러 장치를 포함하는, 장치.
- 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 장치는 상기 외부 환경 시뮬레이션 시스템을 포함하고, 상기 외부 환경 시뮬레이션 시스템은 온도 조절된 공기가 상기 유입구를 통해 상기 시험 챔버로 진입하도록 구성되어 있는 외부 온도 제어 시스템, 습도 조절된 공기가 상기 유입구를 통해 상기 시험 챔버에 진입하도록 구성되어 있는 외부 습도 제어 시스템, 및 자외선 광이 상기 시험 챔버의 내부를 통과하게 야기하도록 구성되어 있는 자외선 광원 중 하나 이상을 포함하는, 장치.
- 제12항에 있어서, 상기 외부 환경 시뮬레이션 시스템은 상기 유입구에 작동 가능하게 결합된 희석 밸브를 포함하되, 상기 희석 밸브는 상기 유입구를 통해 상기 시험 챔버 내로 환경 공기 오염원을 도입하도록 구성되어 있는, 장치.
- 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 통로를 통해 상기 시험 챔버로부터 흡인된 공기가 시험 오염원 수집기와 접촉하도록 상기 통로 내의 기류 경로에 위치된 시험 오염원 수집기를 포함하는, 장치.
- 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 시험 챔버는 전기적으로 접지되어 있는, 장치.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP20183697 | 2020-07-02 | ||
| EP20183697.0 | 2020-07-02 | ||
| PCT/IB2021/055693 WO2022003517A1 (en) | 2020-07-02 | 2021-06-25 | Test chamber apparatus for assessing filter media |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20230034286A true KR20230034286A (ko) | 2023-03-09 |
Family
ID=71452150
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020237000036A KR20230034286A (ko) | 2020-07-02 | 2021-06-25 | 필터 매체를 평가하기 위한 시험 챔버 장치 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20230228665A1 (ko) |
| EP (1) | EP4176242B1 (ko) |
| JP (1) | JP2023531900A (ko) |
| KR (1) | KR20230034286A (ko) |
| CN (1) | CN115769057A (ko) |
| WO (1) | WO2022003517A1 (ko) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102342446B1 (ko) * | 2018-10-18 | 2021-12-22 | 주식회사 엘지화학 | 분리막 엘리먼트의 결함 검출 방법 및 분리막 엘리먼트 결함 검출 장치 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL276892A (ko) * | 1961-04-07 | |||
| GB9212399D0 (en) * | 1992-06-11 | 1992-07-22 | Pall Corp | Heat and moisture exchanging filters |
| GB2423461A (en) * | 2005-02-25 | 2006-08-30 | Molins Plc | Device for occluding holes in smoking articles |
| WO2013064503A1 (en) * | 2011-10-31 | 2013-05-10 | Philip Morris Products S.A. | Smoking article test chamber with adjustable climate |
-
2021
- 2021-06-25 KR KR1020237000036A patent/KR20230034286A/ko active Search and Examination
- 2021-06-25 CN CN202180042106.6A patent/CN115769057A/zh active Pending
- 2021-06-25 JP JP2022577327A patent/JP2023531900A/ja active Pending
- 2021-06-25 EP EP21734526.3A patent/EP4176242B1/en active Active
- 2021-06-25 US US18/001,971 patent/US20230228665A1/en active Pending
- 2021-06-25 WO PCT/IB2021/055693 patent/WO2022003517A1/en active Application Filing
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2022003517A1 (en) | 2022-01-06 |
| JP2023531900A (ja) | 2023-07-26 |
| US20230228665A1 (en) | 2023-07-20 |
| EP4176242B1 (en) | 2024-05-15 |
| CN115769057A (zh) | 2023-03-07 |
| EP4176242C0 (en) | 2024-05-15 |
| EP4176242A1 (en) | 2023-05-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8828714B2 (en) | Method of evaluating elimination of microoganisms and apparatus for evaluating elimination of microorganisms | |
| US9365884B2 (en) | Environmental evaluation installation and environmental evaluation method | |
| KR20190030146A (ko) | 공중 부유 미생물 측정 장치 및 측정 방법 | |
| JP2008022765A (ja) | 環境評価装置及び環境評価方法 | |
| EP4176242B1 (en) | Test chamber apparatus for assessing filter media | |
| CN112608827A (zh) | 一种空气微生物采样器采样物理效率校准仓、校准系统及方法 | |
| EP1928347A2 (en) | Inhalant exposure system | |
| Boi et al. | One year of surgical mask testing at the University of Bologna labs: Lessons learned from data analysis | |
| JP6729897B2 (ja) | 評価方法 | |
| JP2004159508A (ja) | 微生物の除去評価方法および微生物除去評価装置 | |
| Lidén et al. | A new whole-body exposure chamber for human skin and lung challenge experiments—the generation of wheat flour aerosols | |
| CN105242008B (zh) | 一种用于调控挥发性有机物气态污染浓度的染毒试验装置 | |
| CN220104799U (zh) | 一种口罩气溶胶防护性能测试装置 | |
| CN111735750B (zh) | 气溶胶防护设备净化效率检测装置及方法 | |
| CN215448894U (zh) | 一种呼出气体颗粒物检测装置 | |
| EP4311984A1 (en) | Method for detecting, locating and completely cleaning indoor microorganism | |
| EP4126259A1 (en) | Test bench for testing a source of purified air and uses thereof | |
| Hobeika et al. | Assessing Indoor Air Quality and ventilation to limit the spread of airborne pathogens–a review | |
| Emissions et al. | Adelaide Exposure Science and Health | |
| CN115436236A (zh) | 呼出气体颗粒物检测装置 | |
| Qiao | Wind Tunnel Based Evaluation of Aerosol Control Technologies for Indoor Air and Characterization Methods for Workplace Aerosol Exposure, Aerosol Formation, and Aerosol Growth | |
| Vargas Herrera | Generation and biological collection efficiency of MS2 bioaerosol for the evaluation of aerosol filtration devices | |
| JP2003325198A (ja) | 微生物の除去評価方法および微生物除去評価装置 | |
| EP4121190A1 (en) | Filter | |
| Nelson | Bench-scale evaluation of an energy efficient acoustic aerosol purification device with a newly designed bioaerosol testing and evaluation chamber |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination |