[发明专利]空气取样追踪系统及其方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求申请于2011年10月27日的申请号为61/552264的题为“空气取样追踪系统及其方法”的美国临时申请的权益，该申请的内容通过引用包含于此。

技术领域

本发明涉及用于监测空气污染物的装置和方法，特别地，本发明涉及用于记录数据的装置和方法，该数据与诸如琼脂培养基的污染收集目标在其收集空气污染物、被培育以及经受空气取样时相关。

背景技术

基于相对于大气压强的室内静态空气压强和/或基于邻近清洁室邻近的空间的空气压强，建造于制造场所、研究以及其他设施中的清洁室被典型地分为两大类。正空气压强室保持一个高于大气压强或者高于邻近清洁室空间的空气压强或者高于上述两者的绝对空气压强。通过向室内泵入经过过滤的和/或经过调节的空气并控制室外空气的流动来提供这种室内的正空气压强。邻近空间可以是制造场所或者办公室，典型地通过加热、空气流通以及空气调节系统(HVAC)或者通过提供一个开放于允许该邻近空间与大气压强保持平衡的通到大气的开口，而保持大气压强或者接近于大气压强。因此，从正压强清洁室出来的气流将流向邻近室中的低压或者大气。

当正空气压强清洁室有缺口时，只要存在于清洁室中的空气污染物不会对邻近空间中的人产生潜在的不利于健康的影响，流向邻近的空间或者大气的空气流通常不是个问题。典型地，在其中制造或者进行电子、航空航天硬件、光学系统、军事装备以及国防相关的研究的清洁室里的空气可能不会包含对人类健康或环境存在安全或健康隐患的气体、蒸汽和颗粒物质。然而，不总是这种情况，因为这些工业中的其他操作可能会产生高于可接受的浓度的污染物，因此，必须防止没有经过处理的空气从清洁室泄露出来。

负空气压强室保持一个低于大气压强或者低于清洁室的邻近空间的空气压强或者低于上述两者的绝对空气压强。负空气压强通过从室内抽出空气来保持，泵出流量大于向室内泵入经过过滤的和/或经过调节的空气的流量。负压室通常用于当担心室内空气中的污染物可能对邻近的空间或环境中的人类的健康造成潜在的健康威胁的情况。

尽管涉及到人类健康和环境，为了满足规章的要求、适于工业的良好制造以及实验室质量控制标准，某些类型的制造和研究操作必须在正空气压强清洁室中进行。例如，州和联邦的标准，包括那些由国家职业安全与健康研究所(NIOSH)公布的法规，可能使正空气压强清洁室和负空气压强清洁室的使用成为必要。

特别地，美国食品及药物管理局(FDA)要求药物生产限定在清洁室的区域进行，该清洁室提供成批制造的药物是在清洁的环境中制作的确认和证明。

正空气压强清洁室和负空气压强清洁室已经被使用了很多年。如专利号为4604111的美国专利公开了一种用于保护环境和人群远离建筑物内的空气传播的石棉和其他颗粒污染物的负压设备和方法，其包含一个封闭空间，该封闭空间具有一个用于将空气抽入封闭空间中的过滤单元以及将经过过滤的空气释放到大气中的风箱。专利号为5645480的美国专利公开了清洁室的一般特征。

各种FDA规则和标准还详细制定了用于清洁室内空气取样和/或空气监测设备的要求，以证明和证实在特定药物的制造活动过程中设备的清洁。所述规则还规定与清洁室内的空气质量监测相关的电子数据记录、准确度、精度以及记录保存。其他产业也有类似的要求，例如生物技术产业。

专利号为6514721的美国专利描述了一种用于从室内或者从远程空气样本中收集空气传播的病原体和湿度数据的空气取样装置和方法，其中，通过严密地监测风扇速度电气控制样本体积。该专利阐明了一种使用泵将室内空气抽入取样装置的装置，这将导致空气中含有病原体的颗粒冲击放置在取样装置内的盘子中保存的生长/抑制介质(固体、液体、凝胶或者其混合物)。该专利指出现有的取样装置无法得到优于公称或者设定点的流量+/-30％的恒定体积的空气流，这导致在计算病原体浓度时产生很大的不确定性。

如专利号为6514721的美国专利建议的，成功监测清洁室内的空气质量的关键之一是在收集一定量空气的期间确保通过空气取样/监测装置的空气流量被非常准确地确定。专利号为4091674的美国专利中也认可此事实，该专利公开了一种电子定时的，用于在各种环境条件下与各种各样的空气取样收集装置一起使用的正移位空气取样泵。认为该发明提供了精确的平均流量、独立测量的总体积、操作时间记录器以及可听的“流量故障”警报。在该专利中，通过使用一个连接于机械风箱的定时电路实现了准确性。