[发明专利]一种人工气候环境暴露系统及应用方法

权利要求书

1.一种人工气候环境暴露系统，其特征在于，该系统包括大气溶胶颗粒收集浓缩单元、有害气体混合单元、动物暴露单元和动力单元，其中大气溶胶颗粒收集浓缩单元包括旋风式切割器（1）、水浴箱（2）、冷却套管（3）、虚拟粒子撞击浓缩器（4）、干燥管路（5），有害气体混合单元指有害气体混合仓（17），动物暴露单元包括人工气候环境模拟暴露箱（6）、尾气洁净装置（9），动力单元包括主流量计（7）、负压主风泵（8）、小分流流量计（10）、小分流风泵（11）、大分流流量计（12）、大分流风泵（13）；外界空气进入所述的暴露系统后未经均分直接或者被平均分为多个支路后，气流通过顺次相连的旋风式切割器（1）、水浴箱（2）之后，未经均分直接或者平均分为多个小支路后，顺次连接冷却套管（3）、虚拟粒子撞击浓缩器（4）、干燥管路（5），在干燥管路（5）后端直接或者汇合成一路总气路再经过控温套管（14）至人工气候环境模拟暴露箱（6），有害气体混合仓（17）中的气体经过控温套管（14）至人工气候环境模拟暴露箱（6），然后人工气候环境模拟暴露箱（6）依次连接主流量计（7）、负压主风泵（8）、尾气洁净装置（9）；其中，外界空气进入系统以后均分的支路数量和经过水浴箱之后均分的小支路数量根据试验所需气溶胶浓度而定。

2.根据权利要求1所述的暴露系统，其特征在于，所述的控温套管（14）为采用双层套管结构，即在主气管的不锈钢管子外面再加套一根塑料管，塑料管和不锈钢管之间通入冷却液。

3.一种根据权利要求1所述的暴露系统的应用方法，所述外界空气经过大气溶胶颗粒收集浓缩单元的气溶胶颗粒收集浓缩，与有害气体混合单元的有害气体混合、温湿度调节之后具有温度、湿度、气压、CO气体、SO₂气体、NO₂气体、O₃气体、气溶胶颗粒八种气候环境因素的综合调控功能，再进入到动物暴露单元中。

4.根据权利要求3所述的应用方法，其特征在于，外界空气被负压动力抽入管路后进入旋风式切割器（1）中筛选出符合试验要求的气溶胶颗粒，随气流前进到水浴箱（2）增大湿度，然后流经冷却套管（3）冷却，之后气溶胶颗粒进入虚拟粒子撞击浓缩器（4），含气溶胶颗粒的粒子随气流直接进入腔体被浓缩，其余不含粒子的气体则随风泵的负压气流排出系统，经过浓缩后的气溶胶继续进入干燥管路（5）后成一路，之后进入控温套管中（14），在控温套管（14）上连接有有害气体混合仓（17），根据动物暴露试验的需求，输入SO₂气体、NO₂气体、CO气体、O₃气体的一种或几种，加入的有害气体在有害气体混合仓（17）混合后进入控温套管（14），随后与经过浓缩后的气溶胶一起进入人工气候环境模拟暴露箱（6）中，最后经过尾气洁净装置（9）后排出系统。

5.根据权利要求4所述的应用方法，其特征在于，进一步设有对照试验，外界空气被抽入气路后进入高效过滤器中滤去颗粒物，洁净空气随后进入水浴箱（2），冷却套管（3），干燥管路（5），经过干燥后成一路，经过控温套管（14）后进入人工气候环境模拟对照箱中，最后经过尾气洁净装置（9）后排出系统。

6.根据权利要求4所述的应用方法，其特征在于，所述的控温套管（14）为采用双层套管结构，塑料管和不锈钢管之间通入冷却液，通过运行冷冻机组模式或热泵机组模式，使夹套内循环的液体冷却或加温，从而使不锈钢管内的空气降温或升温，实现气流的温度调节功能。

7.根据权利要求4所述的应用方法，其特征在于，所述的有害气体混合仓（17）中，根据动物暴露试验的需求，输入SO₂气体、NO₂气体、CO气体、O₃气体的一种或几种，通过调节不同气体种类的减压阀、稳压阀做到二级稳压，并通过蠕动泵控制流量来实现有害气体浓度的调节，控制稳定后的气体在有害气体混合仓（17）中混合均匀，之后进入控温套管（14）中。