空氣消毒效果管道評價(jià)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】空氣消毒效果評價(jià)系統(tǒng)，其特征在于：包括微生物氣溶膠發(fā)生設(shè)備、氣密柜、2個(gè)采樣器和1個(gè)抽氣泵；微生物氣溶膠發(fā)生器主機(jī)置于氣密柜外，盛放微生物溶液的霧化杯置于氣密柜，微生物氣溶膠發(fā)生器主機(jī)與霧化杯間通過軟管連接；將一個(gè)采樣器的抽氣泵預(yù)先置于氣密柜內(nèi)，采樣頭置于氣密柜外，該采樣器的采樣頭的出入口獨(dú)立與氣密柜相通，形成一個(gè)閉合回路；空氣凈化器置于氣密柜外，其進(jìn)氣口與氣密柜相通，出氣口與另一個(gè)采樣器入口連接，另一個(gè)采樣器的出口連到氣密柜內(nèi)，形成一個(gè)閉合回路；氣密柜上安裝的空氣過濾器。本發(fā)明有效評價(jià)用于空氣凈化器對于經(jīng)過其中的氣溶膠微生物的一過性消毒效果，兼顧解決微生物氣溶膠實(shí)驗(yàn)中生物安全性問題。
【專利說明】空氣消毒效果管道評價(jià)系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本項(xiàng)發(fā)明可用于公共衛(wèi)生和環(huán)境衛(wèi)生領(lǐng)域，包括一套細(xì)菌、真菌和病毒類微生物氣溶膠發(fā)生和采樣的密閉系統(tǒng)。供衛(wèi)生監(jiān)督、質(zhì)檢機(jī)構(gòu)和空氣凈化產(chǎn)品研發(fā)機(jī)構(gòu)用以評價(jià)空氣凈化產(chǎn)品對經(jīng)過其中的空氣微生物的一次性殺滅效果。
【背景技術(shù)】
[0002]空氣污染所致的健康危害近年來表現(xiàn)的尤為嚴(yán)重。有研究報(bào)告(Lancet2012; PLOSMed2013;Am J Epidemiol.2013)，空氣污染不僅可造成呼吸道損傷，且可導(dǎo)致心血管病變和新生兒出生缺陷等，在中國僅2010年約有120萬人的死亡歸因于空氣污染。特別是SARS、禽流感和結(jié)核等以空氣為媒介傳播的傳染病對人類的健康則構(gòu)成了直接威脅，人們愈加重視自己所處環(huán)境的空氣質(zhì)量。中華醫(yī)學(xué)會會長、中國科學(xué)院陳竺院士，環(huán)保部環(huán)境規(guī)劃院副院長兼總工王金南研究員等專家，于2013年12月14日在國際醫(yī)學(xué)界權(quán)威雜志TheLancet (第 382 卷總第 9909 期)上，發(fā)表了題為 China tackles the health effects ofair pollution的文章,表明中國積極應(yīng)對空氣污染健康影響的態(tài)度。
[0003]目前，基于各種原理的空氣凈化產(chǎn)品應(yīng)運(yùn)而生，空氣凈化器產(chǎn)品數(shù)量和市場規(guī)模都在迅速擴(kuò)增，亟需一套有效的質(zhì)量評價(jià)方法。行之有效的空氣消毒效果評價(jià)方法無論對于新產(chǎn)品的研發(fā)，還是對于商品質(zhì)量的監(jiān)督檢驗(yàn)都是極為必要的。
[0004]空氣凈化器根據(jù)其使用的方式可分為單個(gè)空間使用和通風(fēng)/空調(diào)管道系統(tǒng)使用兩大類。目前無論是單個(gè)空間使用還是通風(fēng)/空調(diào)管道系統(tǒng)使用的空氣凈化器，對于空氣中微生物消毒效果的評價(jià)方法，都主要通過房間實(shí)驗(yàn)進(jìn)行，即將凈化器置于一小的密閉房間，在該房間人工發(fā)生微生物 氣溶膠，比較開啟凈化器前后所定量采集的氣溶膠樣品中活微生物數(shù)量的變化。這種方法可以評價(jià)凈化器開啟一定時(shí)間后，對于一定空間內(nèi)氣溶膠中微生物的消毒效果，但卻難以比較氣溶膠一次通過空氣凈化器前后的變化。而且，由于氣溶膠容易受到氣流和溫度等環(huán)境因素的影響，房間試驗(yàn)的結(jié)果往往缺乏重復(fù)性；這種實(shí)驗(yàn)的評價(jià)方法由于需要在房間內(nèi)采樣，難以避免人員出入，微生物氣溶膠的外泄不容易控制，試驗(yàn)后難以對所受到污染的環(huán)境和物品有效消毒，存在生物安全隱患。
[0005]而空氣凈化器對于氣溶膠的一過性消毒效果，是其能夠安全使用于通風(fēng)/空調(diào)管道系統(tǒng)的保證，可以避免來自某一部位污染空氣中的病原體經(jīng)過通風(fēng)/空調(diào)管道系統(tǒng)后污染建筑物內(nèi)其它部位空間，對于控制公共建筑物內(nèi)人員交叉感染至關(guān)重要。因此，建立一套能夠用以評價(jià)空氣凈化產(chǎn)品對經(jīng)過其中的空氣微生物的一次性殺滅效果的評價(jià)系統(tǒng)具有重要意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了有效評價(jià)用于空氣凈化器對于經(jīng)過其中的氣溶膠微生物的一過性消毒效果，兼顧解決微生物氣溶膠實(shí)驗(yàn)中生物安全性問題，我們建立了一個(gè)空氣消毒效果的管道評價(jià)系統(tǒng)。[0007]該系統(tǒng)將微生物氣溶膠發(fā)生設(shè)備、空氣凈化器工作的氣密柜、2個(gè)空氣微生物采樣器和I個(gè)抽氣泵有機(jī)整合，其中，一個(gè)采樣器所采集的微生物氣溶膠可指示進(jìn)入凈化器前的氣溶膠樣品，另一采樣器采集通過空氣凈化器后的氣溶膠，因此，該系統(tǒng)可以比較氣溶膠一次性通過空氣凈化器前后的活微生物數(shù)量變化。
[0008]整個(gè)系統(tǒng)與周圍環(huán)境空氣生物學(xué)隔離，經(jīng)過兩個(gè)采樣器后的殘余微生物氣溶膠不會排至外環(huán)境，而是回流至氣密柜內(nèi)。氣密柜內(nèi)置有紫外消毒燈和75%乙醇等消毒劑，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后可在不打開氣密柜的情況下對柜內(nèi)空氣和物品消毒處理。該系統(tǒng)可安裝于在BSL實(shí)驗(yàn)室，但一般用于評價(jià)實(shí)驗(yàn)采用非致病微生物特別是缺陷型的非致病微生物，所以在一般實(shí)驗(yàn)室也可以應(yīng)用。
[0009]空氣消毒效果評價(jià)系統(tǒng)，其特征在于:包括微生物氣溶膠發(fā)生設(shè)備、氣密柜、2個(gè)采樣器和I個(gè)抽氣泵；
[0010]微生物氣溶膠發(fā)生器主機(jī)置于氣密柜外，盛放微生物溶液的霧化杯置于氣密柜，微生物氣溶膠發(fā)生器主機(jī)與霧化杯間通過軟管連接；
[0011]將一個(gè)采樣器的抽氣泵預(yù)先置于氣密柜內(nèi)，采樣頭置于氣密柜外，該采樣器的采樣頭的出入口獨(dú)立與氣密柜相通，形成一個(gè)閉合回路；空氣凈化器置于氣密柜外，其進(jìn)氣口與氣密柜相通，出氣口與另一個(gè)采樣器入口連接，另一個(gè)采樣器的出口連到氣密柜內(nèi)，形成一個(gè)閉合回路；
[0012]氣密柜上安裝的空氣過濾器。
[0013]進(jìn)一步還包括有消毒裝置。例如內(nèi)置有紫外消毒燈或消毒劑。
[0014]應(yīng)用所述的空氣消毒效果評價(jià)系統(tǒng)的方法，其特征在于:
[0015]微生物氣溶膠發(fā)生器主機(jī)置于氣密柜外,盛放微生物溶液的霧化杯置于氣密柜內(nèi)支架上，微生物氣溶膠發(fā)生器主機(jī)與霧化杯間通過透明軟管連接；
[0016]將一個(gè)采樣器的抽氣泵預(yù)先置于氣密柜內(nèi)，采樣頭置于氣密柜外，采樣頭的出入口獨(dú)立與氣密柜相通；該米樣器工作時(shí)間設(shè)置為10~30秒,用于米集氣密柜內(nèi)某一時(shí)間點(diǎn)的氣溶膠樣品，該樣品指示進(jìn)入凈化器之前的氣溶膠樣品中微生物含量；
[0017]受試空氣凈化器置于氣密柜外，其進(jìn)氣口與氣密柜相通，出氣口與另一個(gè)采樣器的入口連接，另一個(gè)采樣器被動連續(xù)采集經(jīng)過凈化后的空氣微生物；
[0018]另一個(gè)采樣器的出口通入氣密柜內(nèi)，靠上游的空氣凈化器內(nèi)置氣泵驅(qū)動；空氣凈化器工作期間排出的所有氣體，均經(jīng)另一個(gè)采樣器回流入氣密柜內(nèi)；
[0019]兩個(gè)采樣器分別用于采集凈化器出入口處的氣溶膠樣品，經(jīng)過這兩個(gè)采樣器后的殘余氣溶膠均回流入氣密柜內(nèi)；
[0020]氣密柜上安裝的空氣過濾器用于阻隔柜內(nèi)外粒徑≥0.1 μ m粒子。
[0021]本發(fā)明提供的空氣消毒效果管道評價(jià)系統(tǒng)，具體為:
[0022]1、整個(gè)系統(tǒng)以一大容量(2立方米左右)氣密柜為中心；
[0023]2、微生物氣溶膠發(fā)生器主機(jī)置于氣密柜外，盛放微生物溶液的霧化杯置于氣密柜內(nèi)支架上，氣溶膠發(fā)生器主機(jī)與霧化杯間通過透明軟管連接；
[0024]3、將一個(gè)采樣器的抽氣泵預(yù)先置于氣密柜內(nèi)，采樣頭置于氣密柜外，采樣頭的出入口獨(dú)立與氣密柜相通。該采樣器工作時(shí)間可設(shè)置為10~30秒，用于采集氣密柜內(nèi)某一時(shí)間點(diǎn)的氣溶膠樣品，該樣品可以指示同一時(shí)間進(jìn)入凈化器之前的氣溶膠樣品中微生物含量;
[0025]4、受試空氣凈化器置于氣密柜外，其進(jìn)氣口與氣密柜相通，出氣口與另一個(gè)采樣器即圖示的采樣器II的入口連接，采樣器II即被動連續(xù)采集經(jīng)過凈化后的空氣微生物；
[0026]5、采樣器II的出口通入氣密柜內(nèi)，不需要抽氣泵，氣流靠上游的空氣凈化器內(nèi)置氣泵驅(qū)動。受試凈化器工作期間排出的所有氣體，均經(jīng)該采樣器回流入氣密柜內(nèi)。
[0027]這樣，兩個(gè)采樣器可分別用于采集凈化器出入口處的氣溶膠樣品，經(jīng)過這兩個(gè)采樣器后的殘余氣溶膠均回流入氣密柜內(nèi)，所有通路構(gòu)成一個(gè)封閉系統(tǒng)。
[0028]根據(jù)GB13554-92《高效空氣過濾器》，氣密柜上安裝的空氣過濾器可以阻隔柜內(nèi)外粒徑≥0.1ym粒子(效率≥99.999%)，這就包括病毒、細(xì)菌和真菌，因而不會造成微生物的泄露。
[0029]本發(fā)明的效果如下:
[0030]1、將微生物氣溶膠發(fā)生設(shè)備、容納微生物氣溶膠的氣密柜、空氣凈化器和空氣微生物采樣器有機(jī)整合，形成密閉系統(tǒng)，在凈化器和采樣器工作之前和之后系統(tǒng)內(nèi)空氣都可以與周圍環(huán)境空氣生物學(xué)隔離。氣密柜上安裝有空氣過濾器，可以保證柜內(nèi)空氣壓力與外環(huán)境空氣一致，又可以阻隔柜內(nèi)外的微生物。
[0031]2、一個(gè)系統(tǒng)安裝2個(gè)空氣微生物米樣器。米樣器I與氣密柜獨(dú)立構(gòu)成密閉回路,在空氣凈化器工作之前的短暫啟動采樣器I，采集的氣溶膠樣品可指示經(jīng)過空氣凈化器之前的氣溶膠中微生物的含量；之后即刻啟動空氣凈化器，凈化器排出的空氣進(jìn)入采樣器II，采樣器II即被動連續(xù)采集經(jīng)過凈化后的空氣微生物。
[0032]3、經(jīng)過2個(gè)微生物氣溶膠采樣器的殘余氣溶膠均回流入氣密柜內(nèi)，與外界空氣嚴(yán)格隔離，內(nèi)置有紫外消毒燈和消毒劑，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后可在不打開氣密柜的情況下對柜內(nèi)空氣和物品消毒處理，具有生物安全保障。
[0033]4、根據(jù)2個(gè)采樣器的采樣后微生物培養(yǎng)結(jié)果，和兩個(gè)采樣器工作時(shí)的各自的氣流量，標(biāo)準(zhǔn)化比較經(jīng)過凈化器前后的單位體積氣溶膠的微生物含量，可以計(jì)算出凈化器對微生物的消殺率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0034]圖1空氣消毒效果管道評價(jià)系統(tǒng)整體示意圖
[0035]其中1-微生物氣溶膠發(fā)生器主機(jī)；2_氣密柜，3-空氣過濾器，4-待測的空氣凈化器，5-米樣器I，6-米樣器II。
[0036]圖2氣密柜內(nèi)部主要結(jié)構(gòu)
[0037]其中11-微生物氣溶膠發(fā)生器主機(jī)與霧化杯連接管；12_霧化杯；13_采樣器I的抽氣泵；14-采樣器I與其相應(yīng)抽氣泵的連接氣管；15_紫外消毒燈；16_紫外燈等附件的控制線路出入口。
[0038]圖3空氣凈化器入口氣溶膠中活微生物含量的擬合曲線。
【具體實(shí)施方式】
[0039]圖1示用于檢驗(yàn)空氣凈化器一過性消毒效果的管道評價(jià)系統(tǒng)中，微生物氣溶膠發(fā)生設(shè)備、容納微生物氣溶膠的氣密柜、待測空氣凈化器和2個(gè)采樣器的整合方式，其中采樣器I與氣密柜獨(dú)立構(gòu)成密閉回路；氣密柜內(nèi)的氣溶膠經(jīng)過空氣凈化器、采樣器II后，回流入柜內(nèi)，箭頭表示氣溶膠的流動方向。圖2示氣密柜內(nèi)部主要構(gòu)成，包括盛有霧化液的霧化杯及其支架、采樣器I的抽氣泵和實(shí)驗(yàn)前后用于柜內(nèi)消毒的紫外燈等附屬器材，箭頭表示氣溶膠經(jīng)過柜外的空氣凈化器和采樣器II后回流入柜內(nèi)。
[0040]1、系統(tǒng)安裝后首先要進(jìn)行氣密性檢驗(yàn)。在氣密柜內(nèi)霧化的非致病性的特征微生物氣溶膠后，在柜體四周Im處至少設(shè)4個(gè)采樣點(diǎn)采集空氣微生物樣本。每個(gè)采樣點(diǎn)至少采集10升空氣樣本，培養(yǎng)24小時(shí)后各樣本均未見特征菌落可認(rèn)為氣密性良好，方可開始消毒評價(jià)實(shí)驗(yàn)。
[0041]2、根據(jù)消毒評價(jià)的目的，選擇適宜品種的非致病微生物進(jìn)行培養(yǎng)。取I~10 μ I培養(yǎng)液以磷酸鹽緩沖液或生理鹽水稀釋為微生物氣溶膠發(fā)生液，推薦微生物含量在每毫升IO6~IO7個(gè)較為適當(dāng)，將5毫升霧化發(fā)生液加入霧化杯內(nèi)，將霧化杯置于氣密柜內(nèi)，關(guān)閉氣密柜。
[0042]3、開啟霧化發(fā)生器，霧化2分鐘后同時(shí)開啟兩個(gè)采樣器和空氣凈化器。采樣器I采集30秒，以后間隔10、20和30分鐘采樣一次，共4次?？諝鈨艋骱筒蓸悠鱅I持續(xù)工作2小時(shí)，分別間隔10分鐘、20分鐘、30分鐘、60分鐘更換I次采樣皿。這里，采樣器I采集的氣溶膠樣品指示經(jīng)過空氣凈化器之前的氣溶膠微生物含量；采樣器II采集經(jīng)過凈化后的氣溶膠樣品。采樣時(shí)間和采樣間隔時(shí)間等均為建議，可根據(jù)需要調(diào)整。
[0043]4、凈化器對微生物殺滅率的計(jì)算方法:采樣器I采集進(jìn)入空氣凈化器之前的氣溶膠樣品，每次采集時(shí)間30秒，而采樣器II必須持續(xù)開啟，無法直接對比，所以制作采樣器I采樣結(jié)果即空氣凈化器入口處活微生物含量的擬合曲線，取每時(shí)間段中間數(shù)值與采樣器II的相應(yīng)時(shí)間點(diǎn)結(jié)果進(jìn)行對比，即可計(jì)算出空氣凈化器對微生物的殺滅率。
[0044]舉例我們使用二級(4.7 μ m)微生物采樣器對某空氣凈化器消毒試驗(yàn)后獲得如下采樣結(jié)果:
[0045]表1采樣器I (空氣凈化器入口)采樣結(jié)果
【權(quán)利要求】
1.空氣消毒效果評價(jià)系統(tǒng)，其特征在于:包括微生物氣溶膠發(fā)生設(shè)備、氣密柜、2個(gè)采樣器和I個(gè)抽氣泵； 微生物氣溶膠發(fā)生器主機(jī)置于氣密柜外，盛放微生物溶液的霧化杯置于氣密柜，微生物氣溶膠發(fā)生器主機(jī)與霧化杯間通過軟管連接； 將一個(gè)采樣器的抽氣泵預(yù)先置于氣密柜內(nèi)，采樣頭置于氣密柜外，該采樣器的采樣頭的出入口獨(dú)立與氣密柜相通，形成一個(gè)閉合回路；空氣凈化器置于氣密柜外，其進(jìn)氣口與氣密柜相通，出氣口與另一個(gè)采樣器入口連接，另一個(gè)采樣器的出口連到氣密柜內(nèi)，形成一個(gè)閉合回路； 氣密柜上安裝的空氣過濾器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣消毒效果評價(jià)系統(tǒng)，其特征在于:還包括有消毒裝置。
3.應(yīng)用權(quán)利要求1所述的空氣消毒效果評價(jià)系統(tǒng)的方法，其特征在于: 微生物氣溶膠發(fā)生器主機(jī)置于氣密柜外，盛放微生物溶液的霧化杯置于氣密柜內(nèi)支架上，微生物氣溶膠發(fā)生器主機(jī)與霧化杯間通過透明軟管連接； 將一個(gè)采樣器的抽氣泵預(yù)先置于氣密柜內(nèi)，采樣頭置于氣密柜外，采樣頭的出入口獨(dú)立與氣密柜相通；該采樣器工作時(shí)間設(shè)置為10~30秒，用于采集氣密柜內(nèi)某一時(shí)間點(diǎn)的氣溶膠樣品，該樣品指示進(jìn)入凈化器之前的氣溶膠樣品中微生物含量； 受試空氣凈化器置于 氣密柜外，其進(jìn)氣口與氣密柜相通，出氣口與另一個(gè)采樣器的入口連接，另一個(gè)采樣器被動連續(xù)采集經(jīng)過凈化后的空氣微生物； 另一個(gè)采樣器的出口通入氣密柜內(nèi)，靠上游的空氣凈化器內(nèi)置氣泵驅(qū)動；空氣凈化器工作期間排出的所有氣體，均經(jīng)另一個(gè)采樣器回流入氣密柜內(nèi)； 兩個(gè)采樣器分別用于采集凈化器出入口處的氣溶膠樣品，經(jīng)過這兩個(gè)采樣器后的殘余氣溶膠均回流入氣密柜內(nèi)； 氣密柜上安裝的空氣過濾器用于阻隔柜內(nèi)外粒徑> 0.1 μ m粒子。
【文檔編號】C12Q1/06GK103805499SQ201410025474
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2014年1月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月20日
【發(fā)明者】王明連, 張松, 呂岫華 申請人:北京工業(yè)大學(xué)