技术领域
[0001] 本实用新型涉及浓缩器技术领域，特别涉及一种
微生物气溶胶浓缩器。
背景技术
[0002] 目前，国家城市环境空气
质量监测网所监测并发布的污染物指标主要包括SO2、NO2、PM10、PM2.5、O3、CO，然而对于关乎公共健康的空气质量的重要标准之一，空气中微生物浓度的监测却尚未涉及。微
生物污染可以引起许多健康问题，例如感染传染性
疾病、急性毒性疾病、过敏、以及其他疾病，对人类健康产生威胁。空气中病毒的传播，如：流感病毒H1N1、H2N2，禽流感病毒H5N1、H7N9、H9N2感染人等，对人类健康已产生极大的威胁。微生物气溶胶在空气中存活时间较长，且传播迅速，可通过空气大面积扩散并迅速发展成为全球性流行病，对人类的健康和生活带来严重危害。然而现有微生物气溶胶装置结构复杂，导致使用不方便。实用新型内容
[0003] 本实用新型提供一种微生物气溶胶浓缩器，用以解决现有微生物气溶胶浓缩装置结构复杂，导致使用不方便的
缺陷。
[0004] 一种微生物气溶胶浓缩器，包括：
[0005] 浓缩器主体，其内部设有总气路连通口、大流量气路连通口和浓缩气路连通口，分别用于连接总气路、大流量气路和浓缩气路，其内设有撞击仓和收集仓，所述撞击仓的进气口与总气路连通口连通；
[0006] 所述撞击仓内设有冲击板和接收板，所述冲击板和接收板沿着撞击仓的进气方向间隔设置，所述冲击板和接收板与撞击仓的进气方向的夹
角均大于0°；
[0007] 所述冲击板和接收板外周侧均与撞击仓内壁周侧连接，所述接收板上沿总气路连通口轴线的延长线方向设有第三通孔，用于连通大流量气路连通口；
[0008] 所述接收板位于第三通孔两侧设有若干第二通孔，所述冲击板上设有若干与第二通孔
位置一一对应的第一通孔，所述第二通孔出气端与收集仓进气口连通，所述浓缩气路连通口与收集仓出气口端连通。
[0009] 优选的，所述第一通孔和第二通孔均为圆孔、且总数量均为400个，所述第一通孔孔径为0.71mm，所述第二通孔孔径为1.18mm。
[0010] 优选的，所述冲击板和接收板相互平行设置，所述冲击板和接收板的距离为1.7-2.2mm。
[0011] 优选的，所述冲击板和接收板均与撞击仓的进气方向的夹角为90°。
[0012] 优选的，所述撞击仓12的切割粒径在总气路的气体流量为28.3L/min的时候Da50＝3.3μm，所述切割粒径在总气路的气体流量100L/min的时候Da50＝1.1μm，所述切割粒径在总气路的气体流量为150L/min的时候Da50＝0.65μm，所述切割粒径在总气路的气体流量为200L/min的时候Da50＝0.43μm。
[0013] 优选的，所述大流量气路上连接有第一流量控制系统、第一抽气系统和第一定时系统，所述浓缩气路上连接有
采样器，所述采样器包括采样装置、第二流量控制系统、第二抽气系统和第二定时系统，采样装置一端与收集仓出气口连通，另一端与第二抽气系统进气端连通。
[0014] 优选的，所述第一流量控制系统包括：第一流量
传感器，设置在大流量气路上，用于实时采集大流量气路中气体流量；第一流量调节
阀，连接在大流量气路上，用于调节大流量气路的气体流量；第一
控制器，与第一流量传感器、第一流量调节阀电连接；
[0015] 所述第一抽气系统均包括：第一抽气管和其上连接的第一抽气
泵，所述第一抽气管一端与大流量气路进气口连通，另一端与大流量气路出气口连通；
[0016] 所述第一定时系统均包括：第一
定时器，所述第一定时器、第一抽气泵与所述第一控制器电连接；
[0017] 所述第二流量控制系统包括：第二流量传感器，设置在浓缩气路上，用于实时采集浓缩气路中气体流量；第二流量调节阀，连接在浓缩气路上，用于调节浓缩气路的气体流量；第二控制器，与第二流量传感器、第二流量调节阀电连接；
[0018] 所述采样装置用于微生物气溶胶采样，包括：连接通道，其截面面积均匀一致；采样嘴，通过软管与连接通道一端连接，所述采样嘴远离连接通道一端与收集仓出气口连通；
[0019] 所述第二抽气系统包括：第二抽气管和其上连接的第二抽气泵，所述第二抽气管一端与连接通道另一端连接，所述第二抽气泵与第二控制器电连接；
[0020] 所述第二定时系统均包括：第二定时器，所述第二定时器与所述第二控制器电连接。
[0021] 优选的，还包括减震装置，所述减震装置上端与浓缩器主体底端固定连接；
[0022] 所述减震装置包括：
[0023] 若干减震
弹簧，所述减震弹簧上端与浓缩器主体底端固定连接，所述若干减震弹簧沿浓缩器主体周向阵列布置；
[0024] 连接平台，所述减震弹簧下端与连接平台上端固定连接；
[0025] 若干伸缩导向柱，其为两端开口的中空结构，所述伸缩导向柱竖直设置，且其下端固定连接在连接平台上端，所述减震弹簧设置在伸缩导向柱内，所述若干伸缩导向柱与若干减震弹簧一一对应设置；
[0026] 若干伸缩杆，所述伸缩杆一端与连接平台下端连接、另一端竖直向下设置；
[0027]
底板，所述伸缩杆另一端与底板上端连接，所述底板下端连接万向轮。
[0028] 本实用新型的其它特征和优点将在随后的
说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在所写的说明书、
权利要求书、以及
附图中所特别指出的结构来实现和获得。
[0029] 下面通过附图和
实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
[0030] 附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：
[0031] 图1为本实用新型结构示意图。
[0032] 图2为本实用新型第一流量控制系统、第一抽气系统和第一定时系统连接的逻辑示意图。
[0033] 图3为本实用新型采样装置结构示意图。
[0034] 图4为本实用新型第二流量控制系统、第二抽气系统和第二定时系统的逻辑示意图。
[0035] 图5为本实用新型一个实施例中浓缩器主体与减震装置、万向轮连接的结构示意图。
[0036] 图中：1、浓缩器主体；11、总气路连通口；12、撞击仓；13、冲击板；131、第一通孔；14、接收板；141、第二通孔；142、第三通孔；15、收集仓；2、浓缩气路；21、采样嘴；22、软管；
23、连接通道；24、第二抽气泵；25、第二控制器；3、大流量气路；4、减震装置；41、减震弹簧；
42、伸缩导向柱；43、连接平台；44、伸缩杆；45、底板；46、万向轮。
具体实施方式
[0037] 以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0038] 本实用新型实施例提供了一种微生物气溶胶浓缩器，如图1所示，包括：
[0039] 浓缩器主体1，其内部设有总气路连通口11、大流量气路3连通口和浓缩气路2连通口，分别用于连接总气路、大流量气路3和浓缩气路2(大流量气路连通口与大流量气路进气口连通，浓缩气路2连通口与浓缩气路进气口连通)，其内设有撞击仓12和收集仓15，所述撞击仓12的进气口与总气路连通口11连通；具体的，如图1所示，可将总气路连通口设置在浓缩器主体顶端，大流量气路3连通口和浓缩气路2连通口设置在浓缩器主体底端；
[0040] 所述撞击仓12内设有冲击板13和接收板14，所述冲击板13和接收板14沿着撞击仓12的进气方向间隔设置，所述冲击板13和接收板14与撞击仓12的进气方向的夹角均大于
0°；
[0041] 所述冲击板13和接收板14外周侧均与撞击仓12内壁周侧连接，所述接收板14上沿总气路连通口11轴线的延长线方向设有第三通孔142，用于连通大流量气路3连通口；
[0042] 所述接收板14位于第三通孔142两侧设有若干第二通孔141，所述冲击板上设有若干与第二通孔141位置一一对应的第一通孔131，所述第二通孔141出气端与收集仓12进气口连通，所述浓缩气路2连通口与收集仓12出气口端连通。优选的，可在浓缩气路连接采样器，可根据总气路通入的微生物气溶胶种类连接不同种类的采样器，从而达到快速的收集微生物气溶胶粒子，为微生物气溶胶污染的检测和研究提供支持。
[0043] 上述技术方案的工作原理和有益效果为：本实用新型基于安德森撞击法原理设计，撞击仓中设置冲击板和接收板，形成虚拟撞击结构，需要浓缩的微生物气溶胶通过总流量气路输入到浓缩器主体1中，依次通过总气路连通口11和撞击仓12进气口进入撞击仓12内，并到达冲击板，微生物气溶胶经过冲击板13上的第一通孔
加速进入冲击板13和接收板14之间；由于不同粒径颗粒的冲击惯性不同，其中，大于切割粒径的气溶胶粒子由于惯性大，其运动方向不随主气流向第三通孔发生偏转，而是直接运动进入接收板上的第二通孔后进入收集仓，形成小流量通过浓缩气路流出，而小于切割粒径的粒子则会随主气流向第三通孔发生偏转，通过第三通孔后形成大流量通过大流量气路3流出；这样总流量中大于切割粒径的气溶胶粒子就被“浓缩”小流量的浓缩气路中。本实用新型结构简单，在浓缩器主体上连接总气路，将需要采样的微生物气溶胶通过总气路通入浓缩器主体内即可，使用方便；需要采样的微生物气溶胶首先通过总气路通入浓缩器主体内经过撞击仓撞击，撞击后的粒子由收集仓获取，通过撞击后浓缩提高了气溶胶浓度，撞击结构简单，从而便于快速撞击浓缩，并经过浓缩气路排出浓缩器主体，采样时，在浓缩气路上连接采样器即可，便于采样进行检测和研究，从而使得本实用新型使用方便。
[0044] 在一个实施例中，所述第一通孔和第二通孔均为圆孔、且总数量均为400个，所述第一通孔孔径为0.71mm，所述第二通孔孔径为1.18mm；所述冲击板13和接收板14相互平行设置，所述冲击板13和接收板14的距离为1.7-2.2mm。
[0045] 上述技术方案的有益效果为：上述技术方案便于气溶胶经过冲击板13和接收板14撞击浓缩，浓缩效果好。
[0046] 在一个实施例中，所述冲击板13和接收板14均与撞击仓12的进气方向的夹角为90°。
[0047] 上述技术方案的有益效果为：冲击板13和接收板14均与撞击仓12的进气方向的夹角为90°，与进气方向垂直，从而便于气溶胶通过冲击板13撞击。
[0048] 在一个实施例中，所述撞击仓12的切割粒径在总气路的气体流量为28.3L/min的时候Da50＝3.3μm，所述切割粒径在总气路的气体流量100L/min的时候Da50＝1.1μm，所述切割粒径在总气路的气体流量为150L/min的时候Da50＝0.65μm，所述切割粒径在总气路的气体流量为200L/min的时候Da50＝0.43μm。
[0049] 上述技术方案的有益效果为：总气路气体流量越大切割粒径越小，本实用新型可在总气路通入不同气体流量的微生物气溶胶，得到不同粒径的微生物气溶胶粒子。
[0050] 在一个实施例中，所述大流量气路3上连接有第一流量控制系统、第一抽气系统和第一定时系统，所述浓缩气路2上连接有采样器，所述采样器包括采样装置、第二流量控制系统、第二抽气系统和第二定时系统，采样装置一端与收集仓出气口连通，另一端与第二抽气系统进气端连通。可根据总气路通入的微生物气溶胶种类连接不同种类的采样器，从而达到快速的收集微生物气溶胶粒子，为微生物气溶胶污染的检测和研究提供支持。
[0051] 该实施例中微生物气溶胶浓缩器的采样方法，包括以下步骤：
[0052] 步骤1：需要浓缩的微生物气溶胶通过浓缩器主体上的总流量气路进入到浓缩主体中，依次通过总气路连通口和撞击仓进气口进入撞击仓内，并到达冲击板，微生物气溶胶经过冲击板上的第一通孔加速进入冲击板和接收板之间；其中，大于切割粒径的气溶胶粒子由于惯性大，其运动方向不随主气流向第三通孔发生偏转，而是直接运动进入接收板上的第二通孔后进入收集仓，形成小流量通过浓缩气路流出，而小于切割粒径的粒子则会随主气流向第三通孔发生偏转，通过第三通孔后形成大流量通过大流量气路流出；大流量气路流出的气体可根据通入的浓缩气溶胶种类进行相关处理后；
[0053] 步骤2：第一抽气系统将主气流及小于切割粒径的气溶胶通过大流量气路连通口、大流量气路抽出浓缩器主体外，通过第一流量控制系统控制大流量气路的气体流量，通过第一定时系统可以实现定时抽出；
[0054] 步骤3：通
过采样装置、第二抽气系统将浓缩气溶胶
抽取至浓缩气路，设置第二流量控制系统便于控制采样器的采样流量，通过第二定时系统可以实现定时采样。
[0055] 上述技术方案的工作原理和有益效果为；第一抽气系统将主气流及小于切割粒径的气溶胶通过大流量气路3连通口、大流量气路3抽出浓缩器主体1外，通过第一流量控制系统可以控制大流量气路3的气体流量，通过第一定时系统可以实现定时抽出，以上技术方案便于排出主气流及小于切割粒径的气溶胶至浓缩器主体外。
[0056] 采样器包括采样装置、第二流量控制系统、第二抽气系统和第二定时系统，采样装置与收集仓出气口连通，其与第二抽气系统连通，通过采样装置、第二抽气系统将浓缩气溶胶抽取至浓缩气路，便于快速收集微生物气溶胶粒子，为微生物气溶胶污染的检测和研究提供支持，设置第二流量控制系统便于控制采样器的采样流量，通过第二定时系统可以实现定时采样，以上使得采样方便，从而使得本实用新型使用方便。总气路流量＝大流量气路流量+浓缩气路流量，可根据该流量关系调节大流量气路流量和浓缩气路流量。
[0057] 在一个实施例中，如图2－4所示，所述第一流量控制系统包括：第一流量传感器，设置在大流量气路3上，用于实时采集大流量气路3中气体流量；第一流量调节阀，连接在大流量气路3上，用于调节大流量气路3的气体流量；第一控制器，与第一流量传感器、第一流量调节阀电连接；上述为电控方式控制流量，第一流量控制系统也可采用机械控制方式控制流量，此时第一流量控制系统包括：机械式流量
控制阀，如机械式操作
球阀或机械式操作针阀(可为以下结构：用于用户操作的控制旋钮刚性连接到针阀阀杆上，用户操作旋钮将直接带动针阀阀杆，实现针阀阀口开度以及流量的调节)等，可实现人工手动操作控制流量。
[0058] 所述第一抽气系统均包括：第一抽气管和其上连接的第一抽气泵，所述第一抽气管一端与大流量气路3进气口连通，另一端与大流量气路3出气口连通；
[0059] 所述第一定时系统均包括：第一定时器，所述第一定时器、第一抽气泵与所述第一控制器电连接；
[0060] 所述第二流量控制系统包括：第二流量传感器，设置在浓缩气路3上，用于实时采集浓缩气路2中气体流量；第二流量调节阀，连接在浓缩气路2上，用于调节浓缩气路2的气体流量；第二控制器25，与第二流量传感器、第二流量调节阀电连接；上述为电控方式控制流量，第二流量控制系统也可采用机械控制方式控制流量，此时第二流量控制系统可包括：机械式
流量控制阀，如机械式操作球阀或机械式操作针阀等，可实现人工手动操作控制流量。
[0061] 所述采样装置用于微生物气溶胶采样，包括：连接通道23，其截面面积均匀一致；采样嘴21，通过软管22与连接通道23一端连接，所述采样嘴21远离连接通道23一端与收集仓15出气口连通；
[0062] 所述第二抽气系统包括：第二抽气管和其上连接的第二抽气泵24，所述第二抽气管一端与连接通道23另一端连接，所述第二抽气泵24及第二控制器25电连接；
[0063] 所述第二定时系统均包括：第二定时器，所述第二定时器与所述第二控制器25电连接。
[0064] 第一流量传感器、第二流量传感器可以基于压差传感器，例如SENSIRION生产的SDP600系列压差传感器；第一控制器、第二控制器均可采用STM9系列
微控制器；第一流量调节阀、第二流量调节阀均可采用电动计量控制阀，如381LSB型电动计量控制阀；第一抽气泵、第二抽气泵均可采用远望牌YW02。
[0065] 上述技术方案的工作原理和有益效果为：第一流量传感器实时采集大流量气路3中气体流量，并将采集的气体流量值发送第一控制器，通过第一流量传感器监测大流量气路3中气体流量，控制器根据第一流量传感器采集的大流量气路3中气体流量来调节第一流量调节阀的开度，从而实现调节大流量气路3中气体流量，使得大流量气路中气体流量在预设范围内；第一控制器还与第一定时器连接，可通过设置定时时间定时将第一流量调节阀打开、且控制第一抽气泵工作，实现定时抽气将大流量气体排出浓缩器主体外；上述控制方式均为
现有技术。
[0066] 第二流量传感器实时采集浓缩气路2中气体流量，并将采集的气体流量值发送第二控制器，通过第二流量传感器监测浓缩气路2中气体流量，控制器根据第二流量传感器采集的浓缩气路2中气体流量来调节第二流量调节阀的开度，从而实现调节浓缩气路2中气体流量，使得浓缩气路2中气体流量在预设范围内；第二控制器还与第二定时器连接，可通过设置定时时间定时将第二流量调节阀打开、且控制第二抽气泵工作，实现定时抽气采样；上述控制方式均为现有技术。
[0067] 采样时需要将采样嘴21对准气流流向，否则进入采样嘴21的颗粒物量将减少，从而容易造成采样误差，采样嘴21通过软管22与连接通道23一端连接，采样嘴21远离连接通道23一端与收集仓15出气口连通，便于调节采样嘴21对准气流流向，使得检测效果好。
[0068] 在一个实施例中，还包括减震装置4，所述减震装置4上端与浓缩器主体1底端固定连接；
[0069] 所述减震装置4包括：
[0070] 若干减震弹簧41，所述减震弹簧41上端与浓缩器主体1底端固定连接，所述若干减震弹簧41沿浓缩器主体1周向阵列布置；
[0071] 连接平台43，所述减震弹簧41下端与连接平台43上端固定连接；
[0072] 若干伸缩导向柱42，其为两端开口的中空结构，便于所述伸缩导向柱42竖直设置，且其下端固定连接在连接平台上端，所述减震弹簧41设置在伸缩导向柱42内，所述若干伸缩导向柱与若干减震弹簧41一一对应设置；伸缩导向柱优选为圆柱状，便于设置其内径与弹簧直径相接近，从而便于导向；
[0073] 若干伸缩杆44，所述伸缩杆一端与连接平台43下端连接、另一端竖直向下设置；
[0074] 底板45，所述伸缩杆44另一端与底板45上端连接，所述底板45下端连接万向轮46。
[0075] 上述技术方案的工作原理和有益效果为：设置万向轮46便于移动浓缩器壳体，设置伸缩杆44便于调节浓缩器距万向轮46放置面高度，设置减震装置4当浓缩器主体1连接的部件存在会产生振动部件时，振动通过减震装置4的弹簧消除，以及通过万向轮46移动浓缩器主体1时，将由于地面不平产生的振动消除，避免影响浓缩器主体1内部件。
[0076] 需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
[0077] 显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些
修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。
