烟雾模拟染毒实验装置 【技术领域】
本申请涉及生物医学染毒设备领域， 特别是涉及一种烟雾模拟染毒实验装置。背景技术 近年来， 随着社会经济的飞跃发展， 人类的生存环境和生活方式也发生着巨大变 化。与此同时， 火灾的发生率也在不断攀升， 严重威胁着人们的生存与健康。
据国际消防技术委员会对全球火灾调查统计表明， 近几年全球每年发生 600 ～ 700 万起火灾， 大约有 6 ～ 7 万人在火灾中丧生 ； 我国每年在火灾中死亡的人数为 2100 人， 居全球第四位。而大量研究表明， 火灾中 85％的受害者是死于有毒烟雾的吸入而非直接的 烧伤。 对于火灾烧伤的研究很早就被人们重视， 也取得了瞩目的研究成果 ； 而烟雾损伤研究 却起步较晚， 相关的损伤救治研究也还未有显著的进展。究其原因， 除了烟雾条件多变、 烟 雾成分繁多、 损伤机制复杂外， 烟雾发生与染毒装置的条件控制也是一个首要的技术瓶颈。
通过对现有技术的研究， 申请人发现现有的烟雾发生与染毒装置在持续产烟能 力、 烟雾环境条件的控制及实验动物染毒观察等方面存在一定的缺陷， 不能较好满足烟雾 发生与染毒相关的科学研究需求。
发明内容
有鉴于此， 本申请实施例提供一种烟雾模拟染毒实验装置， 烟雾持续产生能力强， 并可以自由控制染毒所需的烟雾环境条件， 且可以更好地对实验动物的染毒情况进行观 察。
为实现上述目的， 技术方案如下 ：
一种烟雾模拟染毒实验装置， 包括 ： 可调式加热电炉、 密闭的燃烧柜、 染毒实验箱、 风道和管道， 其中 ：
所述燃烧柜、 染毒实验箱和风道通过管道相连接 ；
所述燃烧柜套设在所述可调式加热电炉上， 其顶部设置有第一烟雾出口， 底部设 置有第一烟雾进口 ；
所述染毒实验箱包括箱体和密封盖， 所述箱体的底部设置有与所述第一烟雾出口 相连的第二烟雾进口， 顶部设置有与所述风道相连的第二烟雾出口 ；
所述箱体顶部设置有环形凹槽， 且所述环形凹槽内盛放有液体 ； 所述密封盖覆盖 在所述环形凹槽上， 其上设置有环形立壁， 所述环形立壁嵌置在所述环形凹槽内且底部浸 在所述液体中， 将所述箱体密封 ；
当所述箱体内气体压力超过预设值时， 在所述密封盖与所述环形凹槽之间形成气 体通道， 使所述箱体内气体逸出， 保持所述箱体内的压力恒定 ；
当所述箱体内的气体压力降低到预设值以下时， 所述密封盖与所述环形凹槽之间 的液体再次将所述箱体密封 ；
所述风道内设置有可调式动力风扇。优选地， 所述燃烧柜上设置有由透明材料制成的观察窗。
优选地， 所述第一烟雾出口和第一烟雾进口处均设置有烟雾阀门。
优选地， 所述染毒实验箱中环形立壁可活动地嵌置在所述环形凹槽内。
优选地， 所述染毒实验箱中密封盖或其上的环形立壁与所述环形凹槽可拆卸连 接， 且所述密封盖和所述环形立壁与所述环形凹槽之间设置有间隙。
优选地， 所述染毒实验箱进一步包括 ： 设置在所述密封盖底部或所述箱体顶部的 混匀风扇， 用于将所述箱体内的烟雾混合均匀。
优选地， 所述染毒实验箱进一步包括 ： 至少一个多孔隔板， 设置在所述箱体内部， 将所述箱体分隔成多个相对独立的空间。
优选地， 所述加热电炉、 燃烧柜、 染毒实验箱和风道之间的管道的材料为透明材 料。
优选地， 所述箱体的材料为透明材料。
优选地， 所述环形凹槽内盛放的液体为水。
本申请提供的装置与现有技术相比， 具有以下优点 ：
1、 加热电炉的电阻丝盘部分密闭嵌置于燃烧柜内， 在实验时直接对可燃物进行加 热， 减少了直接加热钢制染毒柜产生的热量损失和危险隐患， 而且燃烧柜侧壁设置有由透 明玻璃板制成的观察窗， 有利于观察燃烧箱内可燃物的燃烧及烟雾发生情况， 并根据燃烧 及烟雾发生情况， 调节加热电炉的加热温度， 自由控制烟雾产生量。 同时燃烧柜两侧设置的 烟雾阀门， 可以有效的控制烟雾在染毒实验箱内聚集的浓度， 迅速达到实验所需的烟雾条 件。 2、 染毒实验箱的顶部设计有与密封盖上环形立壁相嵌合的环形凹槽， 注入适量水 后， 密封盖上的环形立壁浸于水面以下， 既能保证染毒箱的密闭性， 同时， 当染毒实验箱内 烟雾压力超过预设值时， 在密封盖与环形凹槽之间形成气体通道， 并释放部分烟雾 ； 当染毒 实验箱内压力下降到预设值以下时， 所述密封盖与所述环形凹槽之间又充满水， 将染毒箱 密封， 从而实现对制染毒柜内烟雾压力的自动控制， 避免高压损伤对烟雾损伤的干扰。
3、 调节风道中的动力风扇的转速， 从而可以控制烟雾在系统中的循环速率。
4、 染毒实验箱内的多孔隔板将染毒柜分隔成相互独立且垂直的数个染毒室， 可有 效避免动物扎堆或争斗， 保证实验动物均匀染毒 ； 同时烟雾染毒实验箱内还设置有混匀风 扇， 可以对染毒柜内的烟雾进行充分混合， 使烟雾均匀分散， 保证动物染毒的均一性。
5、 染毒实验箱由透明有机玻璃制成， 还可清晰观察染毒柜内动物的染毒活动情 况。
因此， 本申请提供的烟雾染毒实验装置在持续产烟能力、 烟雾环境条件的控制及 实验动物染毒观察方面， 都可以较好满足烟雾发生与染毒相关的科学研究需求。
附图说明 为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案， 下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍， 显而易见地， 下面描述中的附图仅仅是本 申请中记载的一些实施例， 对于本领域普通技术人员来讲， 在不付出创造性劳动的前提下， 还可以根据这些附图获得其他的附图。
图 1 为本申请实施例一提供的烟雾模拟染毒实验装置的结构示意图 ； 图 2 为本申请实施例一提供的燃烧柜的结构示意图 ； 图 3 为本申请实施例一提供的染毒试验箱的结构示意图 ； 图 4 为图 3 的内部结构示意图 ； 图 5 为本申请实施例一提供的风道的结构示意图 ； 图 6 为本申请实施例二提供的模拟烟雾染毒实验箱的剖视图一 ； 图 7 为本申请实施例二提供的模拟烟雾染毒实验箱的剖视图二。具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案， 下面将结合本申请实 施例中的附图， 对本申请实施例中的技术方案进行清楚、 完整地描述， 显然， 所描述的实施 例仅仅是本申请一部分实施例， 而不是全部的实施例。 基于本申请中的实施例， 本领域普通 技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例， 都应当属于本申请保护 的范围。
图 1 为本申请实施例提供的烟雾模拟染毒实验装置的结构示意图。
如图 1 所示， 该模拟染毒实验装置包括 ： 可调式加热电炉 1、 燃烧柜 2、 染毒实验箱 3、 风道 4 和管道 5， 其中 ： 燃烧柜 2 套设在可调式加热电炉 1 上， 燃烧柜 2、 染毒实验箱 3 和 风道 4 依次通过管道 5 连接， 在本申请实施例中， 管道 5 采用透明材料管道， 便于观察管道 5 内烟雾情况。
如图 2 所示， 为本申请实施例提供的燃烧柜的结构示意图， 燃烧柜 2 为密闭燃烧 柜， 套设在可调式加热电炉 1 上， 将可调式加热电炉 1 的工作部分——电阻丝密闭在其内 部。 燃烧柜 2 上设置由透明材料制成的观察窗 21， 用于观察燃烧柜 2 内可燃物的燃烧情况， 另外， 根据燃烧情况可以通过调节可调式加热电炉 1 控制可燃物的燃烧程度。燃烧柜 2 顶 部设置有第一烟雾出口 22， 用于将燃烧柜 2 内产生的烟雾输送出去 ； 底部设置有第一烟雾 进口 23， 用于将循环回来的烟雾重新收集， 并再次利用。另外， 在燃烧柜 2 的第一烟雾出口 22 和第一烟雾进口 23 处， 还设置有两个烟雾阀门 ( 图中未示出 )， 用于控制进出燃烧柜的 烟雾浓度。
图 3 为本申请实施例提供的染毒试验箱的结构示意图。
如图 3 所示， 该染毒试验箱包括 ： 箱体 31 和设置在箱体 31 顶部的密封盖 32， 其中 ： 箱体 31 的材料为透明材料， 其底部设置有第二烟雾进口 33， 第二烟雾进口 33 通过管道 5 与 第一烟雾出口 22 相连 ； 顶部设置有第二烟雾出口 34， 第二烟雾出口 34 通过管道 5 与风道 4 的一端相连， 风道 4 的另一端通过管道 5 月第一烟雾进口 23 相连。并且如图 4 所示， 在箱 体 31 的顶部四周设置有环形凹槽 35， 环形凹槽 35 内盛放有液体， 密封盖 32 通过其上设置 的环形立壁嵌置在环形凹槽 35 内， 且环形立壁的底部浸于液体中， 将箱体 31 密封。
在进行染毒实验时， 当箱体 31 内气体压力超过预设值时， 在密封盖 32 与环形凹槽 35 之间形成气体通道， 使箱体 31 内气体逸出， 保持箱体 31 内的压力恒定。当箱体 31 内的 气体压力降低到预设值以下时， 密封盖 32 与环形凹槽 35 之间就又会被液体充满， 同时将箱 体 31 密封。因此通过密封盖与环形凹槽内的液体相配合， 可以保证箱体内压力在恒定范围 内， 避免高压对箱体内的实验动物造成伤害， 进而影响烟雾染毒实验的准确性和科学性。本申请实施例中， 密封盖 32 活动嵌置在环形凹槽 35 内， 即密封盖 32 可以自由上 下活动， 当箱体 31 内气压增大时， 密封盖 32 可以被顶起， 以使气体逸出， 当箱体 31 内的气 压减小时， 密封盖 32 可以在重力的作用下落下。在本申请其他实施例中， 密封盖 32 还可以 与环形凹槽 35 可拆卸地固定在一起， 并且密封盖 32 的环形立壁与环形凹槽 35 之间设置有 间隙， 即在箱体 31 内气压增大时， 在密封盖 32 与环形立壁之间可以形成气体通道， 以方便 气体逸出。另外， 本领域普通技术人员应该知道， 采用密封盖与环形凹槽相配合， 只是本申 请的一个优选实施例， 在其他实施例中在本申请其他实施例中， 环形凹槽还可以设计成其 他形式， 例如将箱体与外界相通的且装有液体的连通器。
如图 5 所示， 为本申请实施例提供的风道的结构示意图， 风道 4 呈梭形， 在风道 4 内部设置有风向与风道 4 轴线相平行的可调式动力装置 41， 如风扇， 通过调节可调式动力 装置 41 的转速， 可以自由控制风道 4 内风速的大小， 进而可以控制管道 5 内烟雾循环的速 率。
实施例二 ：
在本申请实施例一的基础上， 该烟雾模拟染毒实验装置的染毒试验箱， 还包括 ：
多孔隔板 36 和混匀风扇 37。 多孔隔板 36 设置在箱体 31 的内部， 将箱体 31 隔离成多个独立空间， 用于实验时， 放置待实验的动物。如图 6 所示， 在本申请实施例中， 多孔隔板 36 的个数为 6 个， 并且将箱 体 31 分隔成上中下三层， 中层和下层各有 3 个独立空间。在本申请实施例中， 如图 7 所示， 本申请实施例中， 箱体 31 的内壁上还设置有凸起棱 38 和固定槽 39， 凸起棱 38 呈水平环形 分布在箱体 31 的内壁上， 用于固定水平放置的多孔隔板 36 ； 固定槽 39 竖直分布在箱体 31 内壁上， 用于固定竖直放置的多孔隔板 36。 多孔隔板 36 将染毒实验箱 3 分隔成相互独立且 垂直的多个染毒室， 在进行染毒实验时， 可以有效避免实验动物扎堆或争斗， 保证实验动物 均匀染毒。此外， 本领域普通技术人员应该知道， 在本申请实施例中， 多孔隔板个数优选为 6 个， 并且 6 个多孔隔板将箱体 31 分隔成三层， 且中层和下层各有 3 个独立空间， 这都是本 申请的优选实施例， 在实验时， 多孔隔板个数及染毒实验箱 3 被分隔出的个数可以根据实 际需要改变。因此， 此处不应构成对本申请的限制。
如图 6 所示， 混匀风扇 37 设置在密封盖 322 的底部或箱体 31 的顶部， 用于在实验 时将箱体 31 内的烟雾进行混合均匀， 并使混合均匀的烟雾充满整个箱体 31 的内部， 保证箱 体 31 内每个地方烟雾浓度一致， 提高动物实验中烟雾染毒的均一性。
本申请实施例提供的烟雾模拟染毒实验装置， 将燃烧柜内的可燃物点燃， 产生烟 雾， 通过设置在风道内的可调式动力装置， 可将烟雾送进染毒实验箱内， 进行染毒实验， 并 可将烟雾在烟雾染毒实验箱与燃烧柜之间形成循环。
本申请提供的装置与现有技术相比， 具有以下优点 ：
1、 加热电炉的电阻丝密闭嵌置于燃烧柜内， 在实验时直接对可燃物进行加热， 减 少了直接加热钢制染毒柜产生的热量损失和危险隐患， 而且燃烧柜侧壁设置有由透明玻璃 板制成的观察窗， 有利于观察燃烧箱内可燃物的燃烧及烟雾发生情况， 并根据燃烧及烟雾 发生情况， 调节加热电炉的加热温度， 自由控制烟雾产生量。 同时燃烧柜两侧设置的烟雾阀 门， 可以有效的控制烟雾在染毒实验箱内聚集的浓度， 迅速达到实验所需的烟雾条件。
2、 染毒实验箱的顶部设计有与密封盖上环形立壁相嵌合的环形凹槽， 注入适量水
后， 密封盖上的环形立壁浸于水面以下， 既能保证染毒箱的密闭性， 同时， 当染毒实验箱内 烟雾压力超过预设值时， 在密封盖与环形凹槽之间形成气体通道， 并释放部分烟雾 ； 当染毒 实验箱内压力下降到预设值以下时， 所述密封盖与所述环形凹槽之间又充满水， 将染毒箱 密封， 从而实现对制染毒柜内烟雾压力的自动控制， 避免高压损伤对烟雾损伤的干扰。
3、 调节风道中的动力风扇的转速， 从而可以控制烟雾在系统中的循环效率。
4、 染毒实验箱内的多孔隔板将染毒柜分隔成相互独立且垂直的数个染毒室， 可有 效避免动物扎堆或争斗， 保证实验动物均匀染毒 ； 同时烟雾染毒实验箱内海设置有混匀风 扇， 可以对染毒柜内的烟雾进行充分混合， 使烟雾均匀分散， 保证动物染毒的均一性。
5、 染毒实验箱由透明有机玻璃制成， 还可清晰观察染毒柜内动物的染毒活动情 况。
因此， 本申请提供的烟雾染毒实验装置在持续产烟能力、 烟雾环境条件的控制及 实验动物染毒观察方面， 都可以较好满足烟雾发生与染毒相关的科学研究需求。
以上所述仅是本申请的优选实施方式， 使本领域技术人员能够理解或实现本申 请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的， 本文中所定义的 一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下， 在其它实施例中实现。 因此， 本申请 将不会被限制于本文所示的这些实施例， 而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一 致的最宽的范围。