技术领域
[0001] 本实用新型属于环境
质量检测研究技术领域，尤其涉及一种用于生物
气溶胶研究的装置。
背景技术
[0002] 生物气溶胶是指悬浮在空气中可通过培养基在适宜生长条件下繁殖到可见菌落数的活性
微生物粒子。生物气溶胶的研究涉及环境保护、医疗卫生和生物恐怖防护等领域。生物气溶胶在暴露环境下的浓度直接影响人类的身体健康是各类
呼吸道疾病的主要致病因素。生物气溶胶的发生、存活、限制扩散、快速检测和分布评价等研究是国内外研究的热点。
[0003] 传统的生物气溶胶研究主要是在暴露的环境下进行。暴露的环境中存在着许多细菌、
真菌、孢子和花粉等杂质，容易干扰研究结果；暴露环境中直接进行生物气溶胶研究容易造成环境污染。
[0004] 中国实用新型
专利CN201193988Y公开了一种微生物气溶胶发生装置，该发生装置包括通过气体管路依次连接的压缩空气供给处理装置、喷雾装置和干燥缓冲装置，其中：外部气体经压缩空气供给装置处理为一稳定压强的气流后，通入到喷雾装置，喷雾装置内盛装有微生物溶液，用以喷雾发生微生物气溶胶并将之与输入的气流混合，混合后再通过干燥缓冲装置进行干燥，但该发生装置对所获得干燥的微生物气溶胶的样本浓度调节具有一定的滞后性，满足不了快速、动态获取不同浓度的干燥的微生物气溶胶样本的要求。
[0005] 中国
发明专利
申请CN107754736A公开了一种微生物气溶胶动态发生装置，该装置包括进气口空气
过滤器、单分散发生器、流量
控制器、
阀门组、气体整流装置、气溶胶测试仓、出气口
空气过滤器、气源以及洗消气体发生器；所述进气口空气过滤器的一端分别与所述单分散发生器以及流量控制器的一端连接，所述单分散发生器和流量控制器的另一端分别与所述阀门组连接，所述阀门组的一个端口与所述气体整流装置连通，所述气体整流装置与所述气溶胶测试仓的上部连通，所述气溶胶测试仓内竖直设置一
块隔板，将气溶胶测试仓内部分为测试区和标准区两部分，所述气溶胶测试仓的底部通过所述出气口空气过滤器与所述气源连接。该发生装置虽能动态发生微生物气溶胶，但所获得的微生物气溶胶含有大量微小液滴，气溶胶样本的测量浓度与微生物粒子的实际浓度存在较大的误差，从而影响微生物气溶胶评价结果的准确性。实用新型内容
[0006] 针对上述背景技术中的问题，本实用新型的目的在于提供一种用于生物气溶胶研究的装置以实现生物气溶胶样本浓度的准确性和动态调节。
[0007] 为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
[0008] 一种用于生物气溶胶研究的装置，包括气源、
冷干机、空气过滤器、液滴发生器、干燥仓、气体流量控制器、接收装置；
[0009] 所述气源、冷干机、空气过滤器、液滴发生器、干燥仓和接收装置依次连接；
[0010] 所述气体流量控制器的入口与空气过滤器的出口连接，气体流量控制器的出口与干燥仓的出口连接。
[0011] 优选地，所述气源为可调式
风机或空气
压缩机。
[0012] 优选地，所述干燥仓为内部填充了固体干燥剂的干燥仓。
[0013] 优选地，所述固体干燥剂为
硅胶、蒙脱石、无
水氯化
钙或无水
硫酸镁。
[0014] 优选地，所述用于生物气溶胶研究的装置还设有洗消气体发生器，所述洗消气体发生器的出口、空气过滤器的出口和液滴发生器的入口通过三通阀连接。
[0015] 优选地，所述接收装置设置有可控制接收装置的入口和出口开启的阀门。
[0016] 与现有微生物气溶胶发生装置相比，本实用新型上述用于生物气溶胶研究的装置具有以下有益效果：
[0017] 1、本实用新型可以实现对生物气溶胶样本浓度的准确性和动态调节。
[0018] 2、本实用新型可以实现多种工作模式，为生物气溶胶研究提供必要的微环境空间和实验研究后的消毒
净化空间。
附图说明
[0019] 图1是本实用新型用于生物气溶胶研究的装置的结构示意图；
[0020] 其中，1-气体流量控制器，2-气源，3-冷干机，4-空气过滤器，5-液滴发生器，6-干燥仓，7-接收装置，8-洗消气体发生器，9-三通阀，71-接收装置的生物气溶胶入口，72-接收装置的废气出口。
具体实施方式
[0021] 下面结合附图及较佳
实施例详细说明本实用新型的具体实施方式。
[0022] 需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件时，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件时，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
[0023] 除非另有定义，本文所使用的所有技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的
说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。下面结合附图详细说明本实用新型的具体工作原理。
[0024] 如图1所示，一种用于生物气溶胶研究的装置，包括气源2、冷干机3、空气过滤器4、液滴发生器5、干燥仓6、气体流量控制器1和接收装置7；按气流方向将所述气源2、冷干机3、空气过滤器4、液滴发生器5、干燥仓6和接收装置7依次连接；所述气体流量控制器1的入口与空气过滤器4的出口连接，气体流量控制器1的出口与干燥仓6的出口连接。上述连接可以是直接连接，也可以是通过气体管道连接。在干燥仓6中充填有常用的固体干燥剂颗粒，如硅胶、蒙脱石、无水
氯化钙、无水
硫酸镁等颗粒，与加热干燥相比，采用固体干燥剂干燥可以避免高温影响微生物粒子的活性。
[0025] 可以采用可调式风机或者空气压缩机作为气流动
力输出的气源2。由于空气中不同避免的带有水分及微小固态杂质，因此，从气源2输出的空气先经过所述冷干机3以去除空气中的水分，然后经由所述空气过滤器4滤除空气中包含的微小固态杂质，为生物气溶胶的发生过程提供干燥洁净稳定的气流。
[0026] 经空气过滤器4过滤后的气流分为两路：其中一路气流以恒定流速经过所述液滴发生器5，使装在液滴发生器内的生物悬浊液雾化分散发生形成湿气溶胶，产生的湿气溶胶进入所述干燥仓6，利用干燥仓6中填充的固体干燥剂除去湿气溶胶中混杂的水分，得到干燥的浓生物气溶胶；另一路气流则作为稀释气对上述干燥的浓生物气溶胶进行稀释，两路气流在干燥仓6的出口管路中汇聚混合，并进入所述接收装置7，稀释气的流量大小可通过所述气体流量控制器1进行控制。
[0027] 如将稀释气体与湿气溶胶混合稀释后再进行干燥存在以下问题：湿气溶胶中存在的大量微小液滴在干燥过程中会对悬浮在空气中的微生物粒子产生较大的扰动，且该扰动是不可控的，在实际操作中该稀释方式无法精确、动态地调节干燥后的生物气溶胶样本浓度。本实用新型一方面通
过冷干机和空气过滤器为气溶胶的稀释调节提供干燥、洁净的稀释气体，另一方面利用干燥仓获得干燥的浓生物气溶胶，两者混合稀释，由于不存在湿气溶胶中大量微小液滴的干扰，通过气体流量控制器1可以动态、精准地获得不同浓度的干燥生物气溶胶样本。
[0028] 所述液滴发生器5可以选用Collison
喷雾器，当发生生物气溶胶粒径尺寸较大时(2微米以上)，亦可以使用临床上常见的药液
雾化器来代替。
[0029] 实验中浮游菌种类繁多，特性各异，为避免交叉干扰，同时防止气
流管路被
生物污染，所述用于生物气溶胶研究的装置还设有洗消气体发生器8，所述洗消气体发生器8的出口、空气过滤器4的出口和液滴发生器5的入口分别通过气体管道连接到三通阀9上。当实验结束后，通过开启所述三通阀9，使所述洗消气体发生器8发生的洗消气体流经装置的气流管路，达到洗消管路目的。
[0030] 本实用新型中，所述洗消气体发生器8可以选用中国发明专利ZL201110104819.9中所公开的气体二
氧化氯消毒装置。二氧化氯反应生成方式如下：
[0031] 2NaClO2+Cl2↑＝2NaCl+2ClO2↑
[0032] 洗消过程利用二氧化氯的杀菌能力完成消毒，且经消毒后的反应生成物均对人体无害，洗消结束后只需将所述三通阀9切换到主气路，将洁净空气通入管路中即可排出残余在管路中的洗消气体。
[0033] 所述接收装置7作为生物气溶胶样本制备的终端，主要功能是实现对生物气溶胶的动态储存和防护隔离。通过压力
传感器测试接收装置7内的压力，使箱内保持
负压状态，以免生物气溶胶外泄。
[0034] 所述接收装置7设计使用模式共有4种：样本注入模式、样本混匀模式、样本采集模式和系统自净模式。
[0035] 在样本注入模式下，接收装置7的生物气溶胶入71开启，生物气溶胶样本进入所述接收装置7内部，并保持负压状态。
[0036] 在样本混匀模式下，接收装置7的生物气溶胶入71和废气出口72同时关闭，所述接收装置7内部附带的风机处于工作状态，通过一定时间的气流搅拌使生物气溶胶在所述接收装置7内部分布均匀。
[0037] 样本采集模式：在发生生物气溶胶样本前将待测试的监测设备置于所述接收装置7内部，当进入采集模式后通过外部遥控对待测试设备进行操作；样本采集模式通常用来对生物气溶胶相关的采集或是监测设备进行参数标定和性能评价。
[0038] 系统自净模式：利用洗消气体发生器8产生的二氧化氯气体进行，即开启洗消气体发生器8，使其产生的二氧化氯气体进入所述接收装置7内后，开启所述接收装置7内附风机，使气体在箱内循环一定的时间即可完成
箱体内部环境的自净。
[0039] 实施例1
[0040] 一种用于生物气溶胶研究的装置，其包括：气体流量控制器1，提供气源的空气压缩机2，用于去除空气中水分的冷干机3，用于去空气中悬浮颗粒物的空气过滤器4，内盛生物悬浊液的Collison喷雾器5，内部装填有硅胶颗粒的干燥仓6，用于接收生物气溶胶的接收装置7，以及用于对装置进行洗消的气体二氧化氯消毒装置8。其中，空气压缩机的出口通过气体管道与冷干机的入口连接，冷干机的出口通过气体管道与空气过滤器的入口连接；空气过滤器的出口分成两条气路，其中一条气路通过三通阀与Collison喷雾器的空气入口连接，该三通阀的另一
接口通过气体管道与气体二氧化氯消毒装置连接，Collison喷雾器的出口通过气体管道与干燥仓的入口连接，干燥仓的出口通过气体管道与接收装置的生物气溶胶入口连接，空气过滤器出口的另一条气路通过气体管道与气体流量控制器的入口连接，气体流量控制器的出口通过气体管道连接到干燥仓与接收装置之间的气体管道上。接收装置的生物气溶胶入口以及其废气出口分别装有控制其入口和出口开启的阀门。
[0041] 采用3个Andersen六级颗粒物分级
采样器对不同
位置进行生物气溶胶采样实验，采样计数结果基本相同，说明箱体内部的生物气溶胶浓度
稳定性和一致性很好，满足生物气溶胶实验要求。
[0042] 以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
