一种粉末气溶胶动式经口鼻吸入染毒装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种粉末气溶胶动式经口鼻吸入染毒装置，该染毒装置包括暴露室、实验动物固定器、空气压缩机、粉末扩散器、扩散气流管道、振打装置、粉尘气溶胶进样管道、对冲式混匀室、对冲稀释气流管道、风机、微机控制单元，粉末扩散器用于解决固体受试物粉末的定量喷洒及扩散问题，粉末扩散器通过粉尘气溶胶进样管道连接至对冲式混匀室，对冲式混匀室固定于暴露室的顶部，与暴露室内部连通，暴露室设有暴露室接口，实验动物固定器的前端通过暴露室接口与暴露室连接，微机控制单元用于调控染毒装置的运行参数。本发明专利技术模拟了实际环境中的粉末气溶胶暴露方式，受试物浓度分布均匀，暴露状态稳定，实验结果重复性好，操作快捷便利，适用范围广。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种实验装置，尤其涉及一种粉末气溶胶动式经口鼻吸入染毒装置。
技术介绍
现有的粉末气溶胶吸入暴露染毒设备主要有静式吸入暴露染毒和动式吸入暴露染毒两种。静式吸入暴露染毒柜的缺点是：染毒柜内受试物浓度逐渐下降(对于粉末气溶胶，由于沉降作用，其浓度会明显降低)；实验动物有经皮肤吸收的可能性；随着实验的进行，氧分压降低明显。现有的动式吸入染毒设备的缺点是：受试物以粉末气溶胶的形式在内径较小的管道内高速流动，不符合实际环境的暴露方式，同时消耗受试物的量较大；对于流动性不好的粉末(容易堆积和结块)，不能准确地实现定量控制，并可能造成管路堵塞；结构和控制较为复杂，不易操作。
技术实现思路
本专利技术是针对上述现有技术的不足,而设计装配的一种粉末气溶胶动式经口鼻吸入暴露染毒装置。本专利技术提供了一种粉末气溶胶动式经口鼻吸入染毒装置，其特征在于，所述染毒装置包括暴露室、实验动物固定器、空气压缩机、粉末扩散器、扩散气流管道、振打装置、粉尘气溶胶进样管道、对冲式混匀室、对冲稀释气流管道、风机、微机控制单元；所述空气压缩机通过所述扩散气流管道与所述粉末扩散器连接，所述粉末扩散器用于解决固体受试物粉末的定量喷洒及扩散问题，与所述振打装置通过垂直的轴连接，所述振打装置通过振打来崩解粉末的直立堆积和结块现象，从而保证所述粉末扩散器的定量控制，所述粉末扩散器通过所述粉尘气溶胶进样管道连接至所述对冲式混匀室，所述对冲式混匀室固定于所述暴露室的顶部，所述对冲式混匀室与所述暴露室内部连通，所述对冲式混匀室通过所述对冲稀释气流管道与所述空气压缩机连接，环绕所述暴露室的四周侧壁设有暴露室接口，所述实验动物固定器的前端通过所述暴露室接口与所述暴露室连接，所述暴露室的底部通过管道与所述风机连接，所述微机控制单元用于调控所述染毒装置的运行参数。更进一步地，所述染毒装置还包括主柜体、尾气净化器、参数显示单元，所述主柜体具有底板、中层隔板、顶板、四个立柱，所述空气压缩机置于所述主柜体外，所述粉末扩散器与所述振打装置分别固定于所述主柜体的顶部的内外两侧；所述暴露室固定在所述主柜体的中层隔板上；所述尾气净化器、所述微机控制单元和所述参数显示单元固定在所述中层隔板下的横梁上，所述风机固定在所述主柜体的底板上，所述主柜体的四个立柱底部装配万向轮，所述尾气净化器通过管道与所述暴露室的底部连接，所述参数显示单元用于显示所述染毒装置的运行状态及参数。更进一步地，所述暴露室为大容积、大直径的圆桶状结构，下端连接有锥形粉尘收集器，暴露室接口采取错位布局，所述暴露室接口配有盲板，可以封堵部分接口。更进一步地，所述实验动物固定器包括可移动托架、弹性固定带、动物容纳舱、活动挡板、粪便尿液收集器，所述动物容纳舱用透明有机玻璃制作，其前端是与动物头部相适应的渐缩锥形桶；所述动物容纳舱的主体部分为圆桶状柱体，其顶部和底部均有不同宽度的开口槽，顶部开口槽用于所述活动挡板的移动和固定，底部的开口槽便于动物排泄的粪便尿液进入与所述动物容纳舱连接的所述粪便尿液收集器，所述动物容纳舱的底部配备与所述粪便尿液收集器上凹槽配套的插销，通过所述凹槽和所述插销配合，方便所述粪便尿液收集器的安装与拆卸清洗；所述活动挡板由可松紧的螺母和具有一定厚度的圆形挡板组成，其配置的圆形挡板内部有与动物臀部相适应的曲面及可让动物尾巴穿过所述活动挡板的圆孔；所述染毒装置还包括第一支架，所述可移动托架置于所述第一支架的相应位置处，所述实验动物固定器的主体置于以安装好的所述可移动托架上，用所述可移动托架上配置的所述弹性固定带将所述实验动物固定器固定。更进一步地，所述第一支架从下到上依次为由不锈钢片材质的底座、下层、中层和上层，各层之间通过螺纹杆和螺母固定，每层高度与暴露室接口的高度相适应。更进一步地，所述粉末扩散器包括电磁阀、喷雾器、药瓶，所述扩散气流管道穿过所述电磁阀与所述喷雾器连接；所述药瓶通过螺纹和密封垫固定在所述喷雾器上；所述喷雾器通过所述粉末气溶胶进样管道与所述对冲式混匀室连接，将一定浓度的粉末气溶胶送入所述对冲式混匀室；所述微机控制单元通过数据线与所述电磁阀连接。更进一步地，所述喷雾器包括内套管，鞘气管，所述喷雾器采用双气路结构，压缩空气从所述扩散气流管道进入所述喷雾器后分为两路，一路向下通入所述药瓶底部，将粉状药物吹起，从所述内套管往外喷；另一路气流从上方所述鞘气管绕过，在所述内套管外侧形成包裹鞘气。所述鞘气与所述内套管送出的药物粉末组合为混合气流往外送出，进一步进入对冲式混匀室。更进一步地，所述振打装置包括电磁铁、盖板、复位弹簧、第二支架，所述盖板即整个染毒柜的顶板，所述电磁铁固定在所述盖板上；所述第二支架通过其配备的四根螺纹杆固定在所述盖板上，所述电磁铁上的振动轴穿过所述盖板及所述第二支架中心的圆孔与所述喷雾器稳固连接；所述复位弹簧中间穿有带有螺纹的不锈钢轴，穿过所述第二支架上的圆孔与所述喷雾器稳固连接。更进一步地，所述对冲式混匀室具有混匀腔，所述混匀腔与所述暴露室相通，所述粉尘气溶胶进样管道的管口与所述对冲稀释气流管道管口位于所述混匀腔的正中间，且上下相对、内径大小一致。本专利技术的一种粉末气溶胶动式经口鼻吸入染毒装置的控制方法，其特征在于，步骤1、打开位于微机控制单元处的总电源，此时微机控制单元、参数显示单元和风机处于通电运转状态，将微机控制单元的程序设置为“待机”模式，接着根据显示的参数，设定实验要求的风机流量；打开空气压缩机的电源及其送气阀，并设置输出气压。步骤2、在设备处于“待机”模式状态下，取下位于粉末扩散器上的装样瓶，将适量粉末状样品装入装样瓶后，再安装回粉末扩散器上；在微机控制单元处选择所要运行的进样程序后，根据受试样品粉末的性质选择是否运行振打装置；此时，染毒设备开始按照目标暴露浓度对应的参数运行。步骤3、关机前运行微机控制单元的“清扫”程序，待此程序运行完毕后，关闭空气压缩机及其送气阀，最后关闭总电源。本专利技术的有益效果在于：(1)本专利技术的暴露室采用大容积，大直径的桶状结构，粉尘的沉降类似于空气中颗粒物的自然沉降，模拟了实际环境中的粉末气溶胶暴露方式。(2)暴露室接口采取合理的错位布局，既能保证实验容量，又能防止相互遮蔽干扰，有利于保证实验动物暴露环境的一致性。接口配有盲板，可以堵上部分接口，方便进行更小规模(实验动物数量)的实验。(3)粉末扩散器能够稳定地实现粉末药物的定量喷洒，对冲式混匀室能保证暴露室中受试物浓度分布均匀，暴露状态稳定，实验动物暴露染毒后，实验结果重复性好。(4)本专利技术通过改变风机流量能方便地控制暴露室的换气率，同时保持适宜的氧分压；通过调整气流的压强、流量、喷洒频率和换气率等参数，达到对给药剂量与暴露室中受试物浓度的控制，操作快捷便利；通过调整参数重新标定，配备的振打装置可以保证不同流动特性的粉末受试物的定量喷洒，适用范围广。附图说明图1是本专利技术所述的一种粉末气溶胶动式经口鼻吸入染毒装置结构示意图；图2是本专利技术中暴露室示意图；图3是本专利技术中暴露室实验动物固定器、支架组合示意图；图4是本专利技术中支架示意图；图5是本专利技术中实验动物固定器结构分解示意图；图6是本专利技术中实验动物固定器组合示意图；图7是本专利技术中振打装置结构示意图；图8是本专利技术中粉末扩散器平面示意图；本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种粉末气溶胶动式经口鼻吸入染毒装置，其特征在于，所述染毒装置包括暴露室(2)、实验动物固定器(4)、空气压缩机(6)、粉末扩散器(7)、扩散气流管道(8)、振打装置(9)、粉尘气溶胶进样管道(10)、对冲式混匀室(11)、对冲稀释气流管道(12)、风机(14)、微机控制单元(15)；所述空气压缩机(6)通过所述扩散气流管道(8)与所述粉末扩散器(7)连接，所述粉末扩散器(7)用于解决固体受试物粉末的定量喷洒及扩散问题，与所述振打装置(9)通过垂直的轴连接，所述振打装置(9)通过振打来崩解粉末的直立堆积和结块现象，从而保证所述粉末扩散器(7)的定量控制，所述粉末扩散器(7)通过所述粉尘气溶胶进样管道(10)连接至所述对冲式混匀室(11)，所述对冲式混匀室(11)固定于所述暴露室(2)的顶部，所述对冲式混匀室(11)与所述暴露室(2)内部连通，所述对冲式混匀室(11)通过所述对冲稀释气流管道(12)与所述空气压缩机(6)连接，环绕所述暴露室(2)的四周侧壁设有暴露室接口(3)，所述实验动物固定器(4)的前端通过所述暴露室接口(3)与所述暴露室(2)连接，所述暴露室(2)的底部通过管道与所述风机(14)连接，所述微机控制单元(15)用于调控所述染毒装置的运行参数。...

【技术特征摘要】
1.一种粉末气溶胶动式经口鼻吸入染毒装置，其特征在于，所述染毒装置包括暴露室(2)、实验动物固定器(4)、空气压缩机(6)、粉末扩散器(7)、扩散气流管道(8)、振打装置(9)、粉尘气溶胶进样管道(10)、对冲式混匀室(11)、对冲稀释气流管道(12)、风机(14)、微机控制单元(15)；所述空气压缩机(6)通过所述扩散气流管道(8)与所述粉末扩散器(7)连接，所述粉末扩散器(7)用于解决固体受试物粉末的定量喷洒及扩散问题，与所述振打装置(9)通过垂直的轴连接，所述振打装置(9)通过振打来崩解粉末的直立堆积和结块现象，从而保证所述粉末扩散器(7)的定量控制，所述粉末扩散器(7)通过所述粉尘气溶胶进样管道(10)连接至所述对冲式混匀室(11)，所述对冲式混匀室(11)固定于所述暴露室(2)的顶部，所述对冲式混匀室(11)与所述暴露室(2)内部连通，所述对冲式混匀室(11)通过所述对冲稀释气流管道(12)与所述空气压缩机(6)连接，环绕所述暴露室(2)的四周侧壁设有暴露室接口(3)，所述实验动物固定器(4)的前端通过所述暴露室接口(3)与所述暴露室(2)连接，所述暴露室(2)的底部通过管道与所述风机(14)连接，所述微机控制单元(15)用于调控所述染毒装置的运行参数。2.根据权利要求1所述的粉末气溶胶动式经口鼻吸入染毒装置，其特征在于，所述染毒装置还包括主柜体(1)、尾气净化器(13)、参数显示单元(16)，所述主柜体(1)具有底板、中层隔板、顶板、四个立柱，所述空气压缩机(6)置于所述主柜体(1)外，所述粉末扩散器(7)与所述振打装置(9)分别固定于所述主柜体(1)的顶部的内外两侧；所述暴露室(2)固定在所述主柜体(1)的中层隔板上；所述尾气净化器(13)、所述微机控制单元(15)和所述参数显示单元(16)固定在所述中层隔板下的横梁上，所述风机(14)固定在所述主柜体(1)的底板上，所述主柜体(1)的四个立柱底部装配万向轮，所述尾气净化器(13)通过管道与所述暴露室(2)的底部连接，所述参数显示单元(16)用于显示所述染毒装置的运行状态及参数。3.根据权利要求1所述的粉末气溶胶动式经口鼻吸入染毒装置，其特征在于，所述暴露室(2)为大容积、大直径的圆桶状结构，下端连接有锥形粉尘收集器，暴露室接口(3)采取错位布局，所述暴露室接口(3)配有盲板，可以封堵部分接口。4.根据权利要求1所述的粉末气溶胶动式经口鼻吸入染毒装置，其特征在于，所述实验动物固定器(4)包括可移动托架(17)、弹性固定带(18)、动物容纳舱(19)、活动挡板(20)、粪便尿液收集器(21)，所述动物容纳舱(19)用透明有机玻璃制作，其前端是与动物头部相适应的渐缩锥形桶；所述动物容纳舱(19)的主体部分为圆桶状柱体，其顶部和底部均有不同宽度的开口槽，顶部开口槽用于所述活动挡板(20)的移动和固定，底部的开口槽便于动物排泄的粪便尿液进入与所述动物容纳舱(19)连接的所述粪便尿液收集器(21)，所述动物容纳舱(19)的底部配备与所述粪便尿液收集器(21)上凹槽配套的插销(22)，通过所述凹槽和所述插销(22)配合，方便所述粪便尿液收集器(21)的安装与拆卸清洗；所述活动挡板(20)由可松紧的螺母和具有一定厚度的圆形挡板组成，其配置的圆形挡板内部有与动物臀部相适应的曲面及可让动物尾巴穿过所述活动挡板(20)的圆孔(23)；所述染毒装置还包括第一支架(5)，所述可移动托架(17)置于所述第一支架(5)的相应...

【专利技术属性】
技术研发人员：于云江，刘红杰，王琼，向明灯，苏凯华，汪正东，张艳平，李良忠，
申请(专利权)人：中国环境科学研究院，北京迈特高科技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11