液體氣溶膠呼吸染毒兩級霧化裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及液體氣溶膠呼吸染毒兩級霧化裝置，屬于動物給藥裝置領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]液體氣溶膠染毒是液體霧化技術(shù)在毒理學(xué)研究中的具體應(yīng)用，用于探究物質(zhì)通過呼吸途徑對動物體的毒性作用。目前，液體霧化可以概括為三種方式:機械式霧化、氣動式霧化和超聲波式霧化。
[0003]機械式霧化通過對液體加壓，使其高速噴出而實現(xiàn)霧化，不需要另加其他霧化劑的能量，霧化平均粒徑較大，一般難以進(jìn)入動物或人體的肺部。氣動式霧化是利用一定壓力的氣體作為能量載體，通過各種方式?jīng)_擊或撕裂液體使其霧化，雖然產(chǎn)生的特定粒徑的霧化顆粒較細(xì)，但單個霧化噴嘴的液體處理量較小，由于其結(jié)構(gòu)原理，在維持顆粒粒徑的同時不能對單個噴嘴霧化量進(jìn)行控制。超聲波式霧化是利用超聲波加強液體的分解和霧化，分為電聲換能型和流體動力型兩種，前者通過換能器將電能轉(zhuǎn)換為超聲波，霧化量可通過調(diào)節(jié)換能器兩端電壓實現(xiàn)，后者則以流體為動力源，利用高速流體的動能發(fā)出超聲波，兩種類型的優(yōu)點是液體處理量大，缺點是產(chǎn)生霧滴的粒徑分布離散。
[0004]以上不同液體霧化方式產(chǎn)生的氣溶膠微粒平均粒徑不同，而且氣動式霧化和電聲換能型超聲波式霧化裝置主要用于臨床呼吸道給藥。對于動物染毒實驗，特別是開展液體氣溶膠定粒徑范圍、定劑量動物染毒實驗，目前尚無良好的裝置和方法來實現(xiàn)這一點。
[0005]引證文獻(xiàn)與資料:
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[0015]為了解決上述問題，本實用新型發(fā)明人設(shè)計了一套可將電聲換能型超聲波霧化和氣動式霧化相結(jié)合形成兩級霧化的裝置，通過分別調(diào)節(jié)影響兩級霧化的主要因素來控制裝置最終輸出液體氣溶膠的質(zhì)量濃度、流量和粒徑范圍，以確保較小的、特定粒徑范圍內(nèi)的微粒能夠進(jìn)入實驗動物呼吸系統(tǒng)的不同部位。
[0016]本實用新型裝置的基本原理是采用文丘里效應(yīng)的二流體噴嘴氣動霧化與壓電陶瓷式的超聲霧化相結(jié)合，可同時對氣溶膠的質(zhì)量濃度、流量和粒徑范圍進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制，可有效解決霧化量有限及霧化后液體氣溶膠粒徑分布離散的問題，方便應(yīng)用于動物呼吸染毒實驗。
[0017]具體而言，本實用新型提供一種液體氣溶膠呼吸染毒兩級霧化裝置，所述兩級霧化裝置包括一級霧化裝置和二級霧化裝置，所述一級霧化裝置為電聲換能型超聲波霧化裝置，所述二級霧化裝置為氣動式霧化裝置，其中，所述一級霧化裝置和二級霧化裝置構(gòu)造為使得經(jīng)所述電聲換能型超聲波霧化裝置超聲波霧化后的霧滴送入到所述氣動式霧化裝置中進(jìn)行進(jìn)一步破碎，并最終輸出所述液體氣溶膠。
[0018]在一個實施方式中，所述兩級霧化裝置還包括用于控制施加至所述電聲換能型超聲波霧化裝置的電壓的電壓控制器。
[0019]優(yōu)選的是，所述電壓控制器為數(shù)字電壓控制器。
[0020]在另一個實施方式中，所述兩級霧化裝置還包括用于控制通過所述氣動式霧化裝置的空氣流量的流量控制裝置。
[0021]優(yōu)選的是，所述流量控制裝置為帶有流量計(19)的電子流量開關(guān)，從而能夠調(diào)整和/或設(shè)定具體的空氣流量值。
[0022]在又一個實施方式中，所述氣動式霧化裝置具有內(nèi)外同心噴嘴(5)，(7)，以及用于控制所述內(nèi)外同心噴嘴(5)，(7)之間的間隙大小的間隙控制裝置進(jìn)行。
[0023]優(yōu)選的是，所述間隙控制裝置為帶有步進(jìn)電機控制器的步進(jìn)電機(3)。
[0024]在另一實施方式中，所述兩級霧化裝置還包括用于設(shè)定和控制所述兩級霧化裝置的運行時間的無限循環(huán)時間控制器。
【附圖說明】
[0025]圖1為本實用新型的外觀示意圖；
[0026]圖2為本實用新型的內(nèi)部構(gòu)造圖；
[0027]圖3為本實用新型的功能結(jié)構(gòu)圖。
[0028]附圖標(biāo)記:
[0029]I——把手 2——控制器 3——步進(jìn)電機 4——螺桿
[0030]5——內(nèi)噴嘴 6——氣溶膠出口 7——外噴嘴 8——超聲波霧化室
[0031]9——液體電磁閥 10——液位控制電極 11——壓電陶瓷霧化片基座
[0032]12——插片散熱器 13——軸流鼓風(fēng)機 14——軟管 15——藥液槽
[0033]16 腳輪17 婦動栗 18 空氣流量調(diào)節(jié)閥、氣體電磁閥
[0034]19--電子流量計 20--穩(wěn)壓閥、壓力開關(guān) 21--儲氣觸
[0035]22——空氣進(jìn)口23——空氣濾嘴 24——減振柱
[0036]25——空氣壓縮機 26——消音外殼 27——水冷換熱器
[0037]28 軸流通風(fēng)機 29 半導(dǎo)體制冷片 30 水栗
[0038]31——消音器
【具體實施方式】
[0039]以下結(jié)合附圖詳細(xì)地描述本實用新型的液體氣溶膠呼吸染毒兩級霧化裝置。
[0040]在本實用新型的一個【具體實施方式】中，本兩級霧化裝置包括電源、步進(jìn)電機控制器、電子流量開關(guān)、液位開關(guān)、無限循環(huán)時間控制器、空氣壓縮機(25)、步進(jìn)電機(3)、蠕動栗(17)、時控開關(guān)、電磁閥(18)、軸流通風(fēng)機(28)、超聲波功率發(fā)生器、數(shù)字電壓控制器、壓電陶瓷霧化片。
[0041]在實際工作過程中，液體氣溶膠的發(fā)生采用兩級霧化，即兩種不同的霧化方式相結(jié)合。①一級霧化通過壓電陶瓷超聲波霧化實現(xiàn)液體向霧滴的轉(zhuǎn)變。超聲波霧化利用超聲波作為能源，由功率發(fā)生器產(chǎn)生高頻電流，經(jīng)過安裝在霧化室底部的壓電陶瓷換能器，通過諧振使高頻電流轉(zhuǎn)換為聲波作用于霧化室中的液體，超聲波的振蕩使液體破碎為霧滴。②二級霧化通過氣動霧化實現(xiàn)壓縮氣體對一級霧化得到霧滴的進(jìn)一步控制。氣動霧化利用氣體動能作為能源，由氣體壓縮機產(chǎn)生高速氣流，霧滴隨同做加速運動，在加速運動過程中作用在霧滴上的氣動力與表面張力的平衡受到破壞，霧滴進(jìn)一步破碎。
[0042]在二級霧化中，噴嘴處霧滴與氣體間的速度差越大，霧滴就越容易破碎為更小的粒徑。所以，可以通過控制霧滴與氣體間的速度差來影響其霧化效果。而在一級霧化中，電流頻率固定時，液體霧化量隨電壓的增大而增大，而在二級霧化中，空氣流量影響氣溶膠質(zhì)量流量。由于二級霧化中霧滴與氣體間的速度差也可影響霧化效果，所以霧化效果還受二級霧化室內(nèi)外同心噴嘴間隙大小和空氣流量的影響。
[0043]由此可見，通過電壓、空氣流量和內(nèi)外同心噴嘴間隙的相互適應(yīng)和協(xié)調(diào)可分別調(diào)節(jié)和控制裝置最終輸出氣溶膠的濃度、流量和粒徑范圍。
[0044]一級霧化裝置和二級霧化裝置間的連接管道不宜過長，在保證霧滴通過管道時損失較少的前提下，只要將其構(gòu)造為使得經(jīng)所述電聲換能型超聲波霧化裝置超聲波霧化后的霧滴送入到所述氣動式霧化裝置中進(jìn)行進(jìn)一步破碎，并最終輸出所述液體氣溶膠即可。
[0045]具體而言:
[0046]步進(jìn)電機(3)固定在二級霧化噴嘴處，通過螺桿(4)與外噴嘴(7)連接，步進(jìn)電機控制器通過控制步進(jìn)電機的正反轉(zhuǎn)以及轉(zhuǎn)動角度實現(xiàn)外噴嘴的迀移運動從而改變內(nèi)外噴嘴間隙的大小，進(jìn)而影響壓縮空氣在內(nèi)噴嘴(5) 口處與液體氣溶膠顆粒的速度差，實現(xiàn)預(yù)期的破碎效果。
[0047]通過帶有流量計(19)的電子流量開關(guān)來調(diào)