Устройство для улавливания микрочастиц из воздуха Советский патент 1983 года по МПК B01D47/02 C12Q1/06 

Изобретение относится к устройствам для улавливания микрочастиц из воздуха и предназначено главным образом для отбора проб микроорганизмов из воздуха.

Известно устройство для улавливания микрочастиц из воздуха, содержащее емкость, частично заполненную абсорбентом и снабженную соосным входным патрубком, закрепленную во входном патрубке трубку для подвода воздуха 1.

Недостатком таких устройств является значительная потеря абсорбента вследствие брызгоуноса.

Известно устройство для улавливания микрочастиц из воздуха, содержащее емкость, частично заполненную абсорбентом и снабженную соосным входным патрубком и выходным патрубком, закрепленную во входном патрубке трубку для подвода воздуха соплами в нижней части и установленные соосно на трубке открытыми торцами вниз два стакана, один из которых расположен выще уровня абсорбента, а нижняя кромка другого расположена с зазором относительно основания емкости 2.

В данном устройстве потери абсорбента вследствие брызгоуноса значительно снижены. Являясь эффективным при очистке воздуха, данное устройство не позволяет осуществлять улавливание живых микроорганизмов, например, для микробиологических исследований, так как в процессе улавливания они гибнут в результате эжекции и барботажа потока и прямого соударения микроорганизмов с элементами конструкции устройства.

Цель изобретения - обеспечение возможности улавливания живых микроорганизмов устройством для улавливания микрочастиц из воздуха.

Для достижения поставленной цели в устройстве для улавливания микрочастиц из воздуха, содержащем емкость, частично заполненную абсорбентом и снабженную соосным входным патрубком и выходным патрубком, закрепленную во входном патрубке трубку для подвода воздуха с соплами в нижней части и установленные соосно на трубке открытыми торцами вниз два стакана, один из которых расположен выще уровня абсорбента, а нижняя кромка другого расположена, с зазором относительно основания емкости, стаканы закреплены на трубке коаксиально, в верхней части стенки внутреннего стакана выполнены сопла, при этом сопла в трубке и стаканы выполнены тангенциальными и направлены в одну сторону, а нижние кромки стаканов расположены ниже уровня сопел.

На фиг. 1 показано устройство для улавливания микрочастиц из воздуха, общий вид; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 1.

Устройство для улавливания микрочастиц из воздуха содержит емкость, образованную корпусом 1 с крыщкой 2 и сорбирующей жидкостью 3, трубку 4 для ввода воздуха, патрубок 5 для отвода воздуха. Трубка 4 (фиг. 2) выполнена с тангенциально расположенными соплами 6 в нижней части. На трубке 4 коаксиально установлены стаканы внутренний 7 и внещний 8, причем верхняя часть внутреннего стакана 7 выполнена с тангенциально расположенными соплами 9 (фиг. 3), направление которых совпадает с направлением сопел 6 трубки 4.

Внутренний стакан установлен таким образом, что между его нижней кромкой и основанием корпуса 1 имеется зазор, а внещний стакан 8 так, что его нижняя кромка расположена ниже сопел 9 внутреннего стакана 7 и выще уровня жидкости 3. Работа устройства для улавливания микрочастиц из воздуха осуществляется следующим образом.

Перед началом работы в устройство заливают сорбирующую жидкость 3 и подсоединяют к источнику разряжения (не показан). Под воздействием возникающего в устройстве разряжения воздух всасывается в устройство через трубку 4. По трубке 4 воздух поступает в сопла 6, в них воздух разделяется на отдельные струи, разгоняется и направляется тангенциально

0 к стенке Е.нутреннего стакана 7. В полости внутри внутреннего стакана 7 воздух спирально поднимается вверх вдоль стенок стакана 7 и поступает в сопла 9, находящиеся в верхней части стакана 7.

В соплах 9 воздух разделяется на отдельные струи, разгоняется и направляется тангенциально к стенке внещнего стакана 8. Далее в зазоре между стенками внутреннего 7 и внешнего 8 стаканов воздух спирально опускается вдоль стенок в полость между корпусом 1 и стаканами 7

° и 8 и отводится из нее через трубку 5.

При прохождении воздуха через полость внутри внутреннего стакана 7 воздух взаимодействует с сорбирующей жидкостью 5 3, раскручивает ее вдоль стенок внутреннего стакана 7. Под действием возникающих при этом центробежных сил сорбирующая жидкость 3 поднимается слоем по стенкам стакана 7. В полости внутри стакана 7 аэрозольные частицы с микроорганизмами, находящиеся в воздухе, который был разогнан в соплах 6 трубки 4, оседают на слой сорбирующей жидкости.

За счет того, что сорбирующая жидкость 3 поднимается слоем по стенкам стакана 7 и над ней спирально поднимается воздух, обеспечивается увеличение поверхности осаждения, это позволяет осадить большее количество микроорганизмов. Кроме того. поток воздуха воздействует на жидкость в направлении, касательном к ее поверхности, что исключает прямое соударение микрорганизмов с жидкостью, которое неблагоприятно сказывается на их выживаемости, снижает брызгоунос и вспенивание жидкости 3. При взаимодействии воздуха с сорбирующей жидкостью 3 образуются брызги с осажденными в них микроорганизмами. Они увлекаются воздухом и поступают в сопла 9 стакана 7. При прохождении между стенками внутреннего 7 и внешнего 8 стаканов воздуха, разогнанного и направленного тангенциально к стенкам внешнего стакана 8 в соплах 9 брызги. сорбирующей жидкости 3 осаждаются на стенке внешнего стакана 8. За счет этого снижается брызгоунос. Объем сорбирующей жидкости в полости внутри внутреннего стакана 7 остается постоянным за счет того, что сорбирующая жидкость 3, осажденная на стенках внешнего стакана 8, стекает в полость между корпусом 1 и внутренним стаканом 7, которая соединена с полостью внутри внутреннего стакана 7 за счет зазора между нижним краем внутреннего стакана 7 и дном корпуса 1. Устройство эффективно работает при обеспечении взаимодействия воздуха с жидкостью без интенсивного вспенивания жидкости и брызгорбразования. Это обеспечивается тем, что линейная скорость в соплах трубки для ввода воздуха лежит в пределах 30-40 м/с; отношение длины сопел в трубке для ввода воздуха к их диаметрам равно 3:1; расстояние между соплами в трубке для ввода воздуха и стенкой внутреннего стакана должно составлять 4-5 диаметров сопел в трубке для вво. воздуха; расстояние между уровнем жидкости (в нерабочем состоянии устройства) и соплами в трубке для ввода воздуха должно быть не более 7-10 расстояний между этими соплами и стенкой внутреннего стакана. Данное устройство рассчитано на непрерывный пробоотбор до 120 мин, при этом теряется не более 20% сорбирующей жидкости и обеспечивается сохранение жизнеспособности микроорганизма.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УЛАВЛИВАНИЯ МИКРОЧАСТИЦ ИЗ ВОЗДУХА; содержащее емкость, частично заполненную абсорбентом и снабженную соосным входным патрубком и выходным патрубком,.закрепленную во входном патрубке трубку для подвода воздуха с соплами в нижней части и установленные соосно на трубке открытыми торцами вниз два стакана, один из которых расположен выше уровня абсорбента, а -нижняя кромка другого расположена с зазором относительно основания емкости, отличающееся тем, что, с целью обеспечения возможности улавливания живых микроорганизмов, стаканы закреплены на трубке коаксиально, в верхней части стенки внутреннего стакана также выполнены сопла, при этом сопла в трубке и стакане выполнены тангенциальными и направлены в одну сторону, а нижние кромки стаканов расположены ниже уровня сопел. (О СО со сд со Фиг.1

Фиг, г

Фиг.д