一种生物气溶胶发生系统技术方案

本发明专利技术属于气溶胶发生器技术领域，具体涉及一种生物气溶胶发生系统，该生物气溶胶发生系统包括发生模组、电荷中和模组和第二分流模组，所述发生模组上设置有第一出口端和第二出口端，所述发生模组用于发生气溶胶胶粒，并通过第一出口端对气溶胶胶粒进行输出，同时，还能够通过第二出口端向第二分流模组输入鞘流气，第一分流模组，所述第一分流模组用于根据胶粒大小对气溶胶胶粒进行第一次筛分。本发明专利技术能够通过分流组件利用不同粒径的胶粒在重力以及差气流的双重作用下，对大粒径胶粒和中粒径胶粒进行分离，再通过电迁移器利用不同粒径的胶粒在电场中移动速度的差异，将超小胶粒筛分出来，使得装置能够发生粒径范围更加精准的小粒径胶粒，使得气溶胶粒径可控、浓度可控。浓度可控。浓度可控。

【技术实现步骤摘要】
一种生物气溶胶发生系统
[0001]

[0002]本专利技术属于气溶胶发生器
，具体涉及一种生物气溶胶发生系统。

技术介绍

[0003]气溶胶是指固体或液体的小质点，分散并悬浮于气体介质中的一种胶体体系。在分散体系中一般分散相是液体或者固体的小质点，分散介质是气体。这些固态或液态颗粒的密度与气体介质的密度可以相差微小，也可以悬殊很大，一般分散的小质点大小为0.01至100μm。在一些公共卫生事件中，气溶胶会成为病毒的传播途径，气溶胶传播途径也受到相应重视，越来越多的科研机构、实验室对于气溶胶的研究也越来越深。气溶胶发生器作为重要环节，发挥着重要作用。
[0004]现有市场中的生物气溶胶发生器主要有两种：一种是由小型电机、活塞缸、虹吸喷雾器等组成的装置。其工作原理为：小型电机通电工作后，带动与电机转轴焊接在一起的活塞缸做循环且规律的活塞运动；活塞缸中会形成约 12kpa气压的波段气流；气流通过连接活塞缸与虹吸喷雾器两端的软管到达喷雾器的窄口，进一步压缩空气并喷射出来；窄口外安装有虹吸盖，其作用是在高压空气喷射时带动虹吸盖内两侧沟槽里的菌液，使菌液被高压空气击碎形成气溶胶。
[0005]另一种生物气溶胶发生器则是由压缩空气直吹细菌液形成气溶胶的玻璃喷雾瓶。例如中国专利CN104857901B公开了一种微生物气溶胶发生装置，其工作原理为：外接压缩空气到窄口管形成气柱，击碎下方由蠕动泵供给上来的菌液形成气溶胶。
[0006]在利用小粒径气溶胶进行实验研究时，需要的小粒径气溶胶胶粒直径范围大多为0.5至10μm，但是，现有的生物气溶胶发生设备在发生小粒径的气溶胶时，对粒径范围在0.01至0.5μm的超小胶粒无法很好的筛分出去，导致气溶胶胶粒粒径无法完全满足实验要求，进而导致实验数据出现偏差，基于上述问题，本申请文件提出了一种气溶胶发生系统解决超小粒径胶粒无法筛分的问题。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的是提供一种生物气溶胶发生系统，能够通过分流组件利用不同粒径的胶粒在重力以及差气流的双重作用下，对大粒径胶粒和中粒径胶粒进行分离，再通过电迁移器利用不同粒径的胶粒在电场中移动速度的差异，将超小胶粒筛分出来，使得装置能够发生粒径范围更加精准的小粒径胶粒，使得气溶胶粒径可控、浓度可控。
[0008]本专利技术采取的技术方案具体如下：一种生物气溶胶发生系统，包括发生模组，以及主反应模块，所述主反应模块包括第一分流模组、电荷中和模组和第二分流模组；所述发生模组上设置有第一出口端和第二出口端，所述发生模组用于发生气溶胶
胶粒，并通过第一出口端对气溶胶胶粒进行输出，同时，通过第二出口端向第二分流模组输入鞘流气；第一分流模组，所述第一分流模组用于根据胶粒大小对气溶胶胶粒进行第一次筛分；所述电荷中和模组用于对位于其内部的气溶胶胶粒进行电荷量调节；所述第二分流模组用于对胶粒大小对气溶胶胶粒进行第二次筛分；所述第一分流模组包括分流组件，所述分流组件的内部开设有气流孔，所述分流组件上还设置有雾气入口和第三分流口，所述雾气入口和发生模组的第一出口端以及第三分流口和电荷中和模组的输入端之间均相互连通；所述分流组件包括阀头、阀体、均流环和分流块，所述分流块位于阀头的一端，所述阀体和均流环依次装配于阀头和分流块之间，所述第三分流口开设于阀体外侧的上端，所述阀体外侧的下端开设有第一分流口和第二分流口，所述第三分流口开设于分流块的一端；其中，所述雾气入口和第一分流口以及雾气入口和第二分流口在气流孔的延伸方向上均间隔分布，所述气溶胶入口和气溶胶出口在鞘流气的流动方向上间隔分布。
[0009]进一步的，所述第一分流模组还包括空气发生器、过滤加速器，所述空气发生器的输出端和过滤加速器的输入端相连通，所述过滤加速器的输出端和分流组件的气流孔通过导气管相连通。
[0010]进一步的，所述第二分流模组包括电迁移器，所述电迁移器的内部装配有间隔布置的第一电极板和第二电极板，所述第一电极板和第二电极板之间形成有高压电场，所述第一电极板上设置有与电荷中和模组相连通的气溶胶入口，所述第二电极板上设置有气溶胶出口，所述电迁移器的上端和下端分别设置有鞘流入口和鞘流出口，所述鞘流入口和发生模组的第二出口端相连通，所述电迁移器能够根据胶粒大小对气溶胶胶粒进行第二次筛分。
[0011]进一步的，所述第一分流口和发生模组之间通过第一回流管路相连通，所述第二分流口和过滤加速器输出端的导气管通过第二回流管路相连通。
[0012]进一步的，所述均流环和分流块的内部均环形分布有多个均流孔，其中，位于所述均流环内部的均流孔和气流孔相连通。
[0013]进一步的，所述分流块的内部设置有加速腔，所述加速腔的截面形状为圆锥形，且所述加速腔和位于分流块内部的多个均流孔相连通。
[0014]进一步的，所述过滤加速器具有加速和过滤功能，通过过滤加速器加速后的气体通过导气管进入分流组件内部，其流动速度记为V1，所述发生模组发生的气溶胶胶粒通过雾气入口进入分流组件内部，其流动速度记为V2，且所述V1大于V2。
[0015]进一步的，所述发生模组通过鞘流入口输送至电迁移器内部的鞘流气，其流动速度记为V3，通过所述气溶胶入口输送至电迁移器内部的气溶胶胶粒，其流动速度记为V4，且所述V3大于V4。
[0016]进一步的，所述第二分流模组还包括收集管、压力阀和废气罐，所述收集管和压力阀通过并联管路相连接，且所述并联管路的一端和气溶胶出口相连通，所述废气罐的输入端和鞘流出口相连通。
[0017]进一步的，所述高压电场的两端均设置有均流网，两个所述均流网相互远离的一端均设置有缓冲腔。
[0018]本专利技术取得的技术效果为：本专利技术在使用时，同时向分流组件内部输入空气和气溶胶，不同粒径的胶粒在重力以及差气流的双重作用下，对大粒径胶粒和中粒径胶粒进行分离，获取小粒径胶粒和超小胶粒，在利用电荷中和模组对小粒径胶粒和超小胶粒进行电荷平衡后，再通过电迁移器内部的高压电场，利用不同粒径的胶粒在电场中移动速度的差异，将超小胶粒筛分出来，使得装置发生的气溶胶胶粒粒径更加精准，同时，通过流速阀调节气溶胶的浓度，使得装置发生的气溶胶粒径可控、浓度可控，能够更好的满足实验于要求；本专利技术在利用分流组件对气溶胶进行第一次筛分时，通过第一分流口对大粒径胶粒进行回收再利用，通过加速后的空气将多个小粒径胶粒粘连形成的中粒径胶粒冲散，提高了资源利用率和小粒径胶粒的发生效率；本专利技术通过在第一分流口和第二分流口上分别设置倒梯形导流面，能够对不同直径的气溶胶粒进行更加准确的导流，提高了气溶胶粒的分流效果。
附图说明
[0019]图1是本专利技术整体的系统框架图；图2是本专利技术实施例一中分流组件的结构爆炸图；图3是本专利技术实施例一中分流组件的结构剖视图；图4是本专利技术实施例一中电迁移器的结构剖视图；图5是本专利技术实施例二中整体的系统框架图；图6是本专利技术实施例二中切换模块的结构剖视图；图7是本专利技术实施例二中切换模块的俯视图。
[0020]附图中，各标号所代表的部件本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种生物气溶胶发生系统，包括发生模组（100），以及主反应模块，所述主反应模块包括第一分流模组（200）、电荷中和模组（300）和第二分流模组（400），其特征在于：所述发生模组（100）上设置有第一出口端和第二出口端，所述发生模组（100）用于发生气溶胶胶粒，并通过第一出口端对气溶胶胶粒进行输出，同时，通过第二出口端向第二分流模组（400）输入鞘流气；第一分流模组（200），所述第一分流模组（200）用于根据胶粒大小对气溶胶胶粒进行第一次筛分；所述电荷中和模组（300）用于对位于其内部的气溶胶胶粒进行电荷量调节；所述第二分流模组（400）用于对胶粒大小对气溶胶胶粒进行第二次筛分；所述第一分流模组（200）包括分流组件（230），所述分流组件（230）的内部开设有气流孔，所述分流组件（230）上还设置有雾气入口（236）和第三分流口（239），所述雾气入口（236）和发生模组（100）的第一出口端以及第三分流口（239）和电荷中和模组（300）的输入端之间均相互连通；所述分流组件（230）包括阀头（231）、阀体（232）、均流环（233）和分流块（234），所述分流块（234）位于阀头（231）的一端，所述阀体（232）和均流环（233）依次装配于阀头（231）和分流块（234）之间，所述第三分流口（239）开设于阀体（232）外侧的上端，所述阀体（232）外侧的下端开设有第一分流口（237）和第二分流口（238），所述第三分流口（239）开设于分流块（234）的一端；其中，所述雾气入口（236）和第一分流口（237）以及雾气入口（236）和第二分流口（238）在气流孔的延伸方向上均间隔分布，所述气溶胶入口和气溶胶出口在鞘流气的流动方向上间隔分布。2.根据权利要求1所述的一种生物气溶胶发生系统，其特征在于：所述第一分流模组（200）还包括空气发生器（210）、过滤加速器（220），所述空气发生器（210）的输出端和过滤加速器（220）的输入端相连通，所述过滤加速器（220）的输出端和分流组件（230）的气流孔通过导气管相连通。3.根据权利要求1所述的一种生物气溶胶发生系统，其特征在于：所述第二分流模组（400）包括电迁移器（410），所述电迁移器（410）的内部装配有间隔布置的第一电极板（411）和第二电极板（412），所述第一电极板（411）和第二电...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡秋实，周蕾，刘旭，田胜男，高娟，谢晴晴，陈婷婷，程方圆，
申请(专利权)人：张家港长三角生物安全研究中心，
类型：发明
国别省市：