CN102059160A - 一种生物安全防护舱 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种生物安全防护舱，其特征在于：它包括上舱体、下舱体、中央控制系统和负压通风净化消毒系统；上舱体包括一密闭的负压箱体，负压箱体前后两侧分别设置有至少一个透视窗和袖套操作口，其左右两侧分别设置有一传递窗；负压通风净化消毒系统包括通过通风管道依次连接的排风一级、二级高效粒子过滤器、排风机、第一三通接头、管道电动密闭阀、第二三通接头和送风一级高效粒子过滤器；第一三通接头的第三端通过排风电动密闭阀连接实验室排风系统，第二三通接头的第三端通过送风电动密闭阀连接一送风机；通风管道的中间部位通过消毒电动密闭阀连接一气体消毒设备；排风一级高效粒子过滤器的进风端与上舱体的出风口连通，送风一级高效粒子过滤器的出风端与上舱体的进风口连通。

Description

一种生物安全防护舱

技术领域

本发明涉及一种有害气溶胶的防护隔离装置，特别是关于一种用于生物气溶胶动物感染实验防护及病原微生物感染动物饲养防护的生物安全防护舱。

背景技术

在传染病防治研究中，其病原微生物感染致病机理、治疗药物实验评价和疫苗实验评价等，都需要进行实验动物感染实验研究。在这些研究中，无论是实验中的病原微生物安全气溶胶，还是感染动物在饲养过程中产生病原微生物气溶胶，都会造成实验室环境污染或实验人员的感染，因此，必须对这些有害的生物气溶胶进行隔离防护。

病原微生物在自然状态下，对动物、人感染的途径包括呼吸道吸入感染、接触传播感染和消化道食入感染三种途径。目前在人类传染病中，能够通过呼吸道感染的微生物有150多种，常见的有结核分枝杆菌、流感病毒、鼠疫杆菌和炭疽芽孢杆菌等。在这些呼吸道传染病的感染致病机理、治疗药物实验评价和疫苗实验评价等实验研究中，都要进行气溶胶的动物感染实验，或其他途径感染后动物的饲养，在这些过程中都会涉及到这些呼吸道传染病病原的气溶胶防护问题。对于小型啮齿动物，如小鼠、大鼠和豚鼠等，目前有负压隔离器可以用于感染后的这些小型实验动物的饲养。对于一些中型实验动物，如兔、猴等感染猴饲养，则没有合适的防护装置。对于呼吸道表演微生物气溶胶感染实验的防护，目前也没有相应的生物安全防护装置。

呼吸道传染病病原气溶胶感染动物实验，在国外，通常都是在一个密闭的负压隔离装置中，这种装置有大有小，其基本特征是负压、密闭、人员通过袖套操作，实验动物和器材可以在实验前通过传递窗进入隔离装置内。由于各国的实验规模、实验动物种类和实验方法不一样，因此，对这一类的防护装置的结构和技术要求也不一样。

鉴于上述原因，研制一种适合于啮齿动物呼吸道气溶胶感染装置的生物安全防护隔离装置，并且具有气密好、负压、空气能够自循环、能够进行消毒剂气体消毒、有物品和动物进出传递窗的生物安全防护舱，满足呼吸道传染病病原微生物动物呼吸道感染实验、感染动物饲养和吸入毒理的科学研究需要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于生物气溶胶动物感染实验防护及病原微生物感染动物饲养防护的生物安全防护舱。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种生物安全防护舱，其特征在于：它包括一上舱体、一与所述上舱体连接为一体的下舱体、一中央控制系统和一设置在所述下舱体内的负压通风净化消毒系统；所述上舱体包括一密闭的负压箱体，所述负压箱体顶部设置有若干荧光灯，所述负压箱体前后两侧分别设置有至少一个透视窗，所述透视窗下方设置有若干个袖套操作口，所述负压箱体左右两侧分别设置有一传递窗；所述负压通风净化消毒系统包括通过通风管道依次连接的排风一级高效粒子过滤器、排风二级高效粒子过滤器、排风机、第一三通接头、管道电动密闭阀、第二三通接头和送风一级高效粒子过滤器；所述第一三通接头的第三端通过排风电动密闭阀连接实验室排风系统，所述第二三通接头的第三端通过送风电动密闭阀连接一送风机；所述通风管道的中间部位通过消毒电动密闭阀连接一气体消毒设备；所述排风一级高效粒子过滤器的进风端通过送风管道与所述上舱体的出风口连通，所述送风一级高效粒子过滤器的出风端通过排风管道与所述上舱体的进风口连通；所述中央控制系统用来控制所述负压通风净化消毒系统中所有部件的各种工作程序。

所述负压箱体内部设置有一压力传感器，所述负压箱体一侧设置有一压力传感器接口，所述压力传感器接口与所述中央控制系统电连接。

所述负压箱体一侧还设置有若干个能够连接外界管路的管道接口。

所述下舱体包括一箱体，所述箱体前侧设置有若干扇维修门，每扇所述维修门上均设置有把手，其中一扇所述维修门上还设置有一触摸屏旋转支架；所述箱体左右两侧分别设置有一排风扇，所述箱体底部设置有若干万向脚轮和螺旋升降支架。

所述中央控制系统采用触摸屏PLC控制系统，其由控制软件、集成电路和可旋转触摸屏构成，且安装在所述触摸屏旋转支架上。

所述排风一级高效粒子过滤器和排风二级高效粒子过滤器上均设置有一压差传感器，所述压差传感器电连接所述中央控制系统。

所述排风机和送风机电连接一变频器，所述变频器电连接所述中央控制器。

所述排风一级高效粒子过滤器、排风二级高效粒子过滤器、排风机、送风一级高效粒子过滤器、气体消毒设备和变频器均固定连接在一底座散热孔板上，所述底座散热孔板则固定连接在所述下舱体的底板上。

所述传递窗由窗体、不锈钢内胆、内侧门和外侧门组成，所述内、外侧门由窗门、静门扣、动门扣、固定门块、窗门芯轴、月牙扳手、钢化玻璃窗和附件门轴构成。

本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本发明是一个独立的负压防护操作系统，送风系统有一级高效粒子过滤器，保证进入箱内空气的洁净度；排风系统有两级高效粒子过滤器，保证排出空气的净化达到污染的要求；且箱体内部达到负压值可在-50P a～-100Pa之间调节。2、本发明的箱内空间大，且有外界管路接口和密闭阀，能够满足多种实验室研究的需要，如呼吸道传染病病原微生物动物呼吸道感染实验、模拟自然动物间传播感染和感染动物饲养，以及吸入毒理的科学研究需要。3、本发明采用万向轮、螺旋升降支架的设计，因此可以很方便的移动本发明，满足实验室空间和工作的不同需要；还可以很方便的升高或降低本发明，满足不同人群工作的需要。4、本发明采用送风口、排放口的对面对角的布局，在箱内形成一个从上风向到下风向的一个定向气流流动模式，同时也形成一个从无污染到污染的梯度分布，满足不同感染剂量动物饲养的空间需要。5、本发明在送风和排风通路之间设计了一个气体消毒装置，并通过密闭阀实现与送排风管路的连接。关闭排风和送风的对外接口，打开气体消毒装置的密闭阀，送风管道、送风一级高效粒子过滤器、箱体、排风管道、排风二级高效粒子过滤器和气体消毒装置之间形成一个密闭的自体气流循环系统，气体消毒剂密闭气流循环系统中，反复对舱体内部表面、送排风管道内表面、送风高效粒子过滤器和排风二级高效粒子过滤器进行消毒，一定时间后，便达到消毒净化的效果。6、本发明无论是负压工作状态，还是消毒净化状态，都是在中央控制系统的自动控制下进行，通过压力传感器和工作程序，实时监控箱内的压力状态，当负压超过设定值范围时，就发出报警信号；并且每一个工作程序的时间是可以设定和调节的。7、本发明中的传递窗采用全不锈钢板制作，创新型机械双头式压紧结构、密封性能佳、易清洁消毒处理。

附图说明

图1是本发明的打开正面维修门投影视图

图2是本发明的舱体整体外观图

图3是本发明的负压净化消毒系统

图4是本发明的气流流向图

图5是本发明的传递窗剖视图

图6是本发明的传递窗立体结构示意图

图7是本发明的送排风净化系统流程图

图8是本发明的气体消毒循环系统流程图

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。

如图1所示，本发明包括一上舱体1、一下舱体2、一中央控制系统3和一负压通风净化消毒系统4。

如图2所示，上舱体1包括一密闭的负压箱体101，箱体101顶部设置有两个荧光灯102(仅以此为例，并不限于此)，箱体101前后两侧分别设置有两个透视窗103，透视窗103下方设置有四个袖套操作口104。箱体左右两侧分别设置有一传递窗105。

上述实施例中，箱体101内部设置有一压力传感器(图中未示出)，同时箱体101右侧设置有一压力传感器接口106，压力传感器接口106与中央控制系统3电连接，并将压力传感器所测压力值显示在中央控制系统3上，以监测工作时上舱体1内负压值能保持在-50Pa～-100Pa之间。

上述实施例中，箱体101右侧还设置有四个能够连接外界管路的管道接口107，以满足多种实验室研究的需要，如呼吸道传染病病原微生物动物呼吸道感染实验、模拟自然动物间传播感染和感染动物饲养，以及吸入毒理的科学研究需要。

下舱体2包括一与上舱体1连接成一体的箱体201，箱体201前侧设置有若干扇维修门202，每扇维修门202上均设置有把手203，其中一扇维修门203上还设置有一触摸屏旋转支架204。箱体201左右两侧分别设置有一排风扇205，箱体201底部设置有若干万向脚轮206和螺旋升降支架207。

中央控制系统3采用触摸屏PLC控制系统，其由控制软件、集成电路和可旋转触摸屏构成，且安装在触摸屏旋转支架204上，用来控制负压通风净化消毒系统4中所有部件的各种工作程序。

如图1、图3、图4所示，负压通风净化消毒系统4设置在下舱体2中，其包括通过通风管道5依次连接的排风一级高效粒子过滤器401、排风二级高效粒子过滤器402、排风机403、三通接头404、管道电动密闭阀405、三通接头406和送风一级高效粒子过滤器407，三通接头404的第三端通过排风电动密闭阀408连接实验室排风系统(图中未示出)，三通接头406的第三端通过送风电动密闭阀409连接一送风机410。通风管道5的中间部位通过消毒电动密闭阀411连接一气体消毒设备412。排风一级高效粒子过滤器401的进风端通过送风管道6与上舱体1的出风口连通，送风一级高效粒子过滤器407的出风端通过排风管道7与上舱体1的进风口连通，从而组成一个独立送排风、能够进行空气净化和消毒、负压隔离的生物安全防护舱。

上述实施例中，排风一级高效粒子过滤器401和排风二级高效粒子过滤器402上均设置有一压差传感器413，压差传感器413电连接中央控制系统3，并将所测数值显示在中央控制系统3上，以检测排风一级高效粒子过滤器401和排风二级高效粒子过滤器402是否堵塞，能否正常过滤使用。

上述实施例中，排风机403和送风机410电连接一变频器414，变频器414电连接中央控制器3，通过变频器414的模拟量调节，监测控制外排风和进入风的比例变化，自动增大/降低排风机403和送风机410的电机速度，保持进/排风比例不变，使通过上舱体1的气流保持恒定，以保证自循环风在上舱体1内部达到负压值在-50P a～-100Pa之间。

上述实施例中，排风一级高效粒子过滤器401、排风二级高效粒子过滤器402、排风机403、送风一级高效粒子过滤器407、气体消毒设备412和变频器414均固定连接在一底座散热孔板415上，底座散热孔板415则固定连接在下舱体2的底板上。

如图5、图6所示，传递窗105由窗体1051、不锈钢内胆1052、内侧门1053和外侧门1054组成，内、外侧门1053、1054由窗门10501、静门扣10502、动门扣10503、固定门块10504、窗门芯轴10505、月牙扳手10506、钢化玻璃窗10507和附件门轴10508等构成。

下面详细说明本发明的工作原理：

1、送排风净化系统流程：如图4、图7所示，当对生物安全舱内空气进行通风净化时，关闭传递窗105的内、外侧门1053、1054，接通电源，打开中央控制系统3，启动送风机410从室内采取风源，并开启送风电动密闭阀409和排风电动密闭阀408，同时关闭消毒电动密闭阀411和管道电动密闭阀405，生物安全舱内的气流依次流经送风电动密闭阀409→送风一级高效粒子过滤器407→上舱体1→排风一级高效粒子过滤器401→排风二级高效粒子过滤器402→排风机403→排风电动密闭阀408→实验室排风系统，从而完成对生物安全舱内空气发的通风净化。

2、气体消毒循环系统流程：当对生物安全舱内空气和表面进行消毒时，运行中央控制系统3中的气体消毒循环程序，开启送风电动密闭阀409、消毒电动密闭阀411和管道电动密闭阀405，气体消毒设备412通过消毒电动密闭阀411将气体消毒剂送入通风管道，气体消毒剂随气流依次流经管道电动密闭阀405→送风一级高效粒子过滤器407→上舱体1→排风一级高效粒子过滤器401→排风二级高效粒子过滤器402→排风机403，气体消毒剂能够使上舱体1的内表面和内部物品的外表面、传递窗105内表面达到全面消毒。当完成气体消毒程序后，启动排风口电动密闭阀408，将上舱体1内的消毒后气体经实验室排风系统排出实验室。

3、当物品进出上舱体1内时，洁净物品从送风口一侧的右传递窗105进入，操作人员通过袖套操作口104的袖套先关闭传递窗105的内侧门1053，再打开外侧门1054，把洁净物品放入传递窗105内，关闭外侧门1054，之后打开内侧门1053，取出洁净物品，放入箱体101内；当有多余或其他不需的物品需要取出时，先关闭排风口一侧传递窗105的外侧门1054，操作人员通过袖套操作口104的袖套先打开排风口一侧传递窗105的内侧门1053，将要取出的物品放入传递窗105内，关闭内侧门1053，之后打开外侧门1054取出洁净物品。

本发明仅以上述实施例进行说明，各部件的结构、设置位置、及其连接都是可以有所变化的，在本发明技术方案的基础上，凡根据本发明原理对个别部件进行的改进和等同变换，均不应排除在本发明的保护范围之外。

Claims (10)

1.一种生物安全防护舱，其特征在于：它包括一上舱体、一与所述上舱体连接为一体的下舱体、一中央控制系统和一设置在所述下舱体内的负压通风净化消毒系统；

所述上舱体包括一密闭的负压箱体，所述负压箱体顶部设置有若干荧光灯，所述负压箱体前后两侧分别设置有至少一个透视窗，所述透视窗下方设置有若干个袖套操作口，所述负压箱体左右两侧分别设置有一传递窗；

所述负压通风净化消毒系统包括通过通风管道依次连接的排风一级高效粒子过滤器、排风二级高效粒子过滤器、排风机、第一三通接头、管道电动密闭阀、第二三通接头和送风一级高效粒子过滤器；所述第一三通接头的第三端通过排风电动密闭阀连接实验室排风系统，所述第二三通接头的第三端通过送风电动密闭阀连接一送风机；所述通风管道的中间部位通过消毒电动密闭阀连接一气体消毒设备；所述排风一级高效粒子过滤器的进风端通过送风管道与所述上舱体的出风口连通，所述送风一级高效粒子过滤器的出风端通过排风管道与所述上舱体的进风口连通；

所述中央控制系统用来控制所述负压通风净化消毒系统中所有部件的各种工作程序。

2.如权利要求1所述的一种生物安全防护舱，其特征在于：所述负压箱体内部设置有一压力传感器，所述负压箱体一侧设置有一压力传感器接口，所述压力传感器接口与所述中央控制系统电连接。

3.如权利要求1所述的一种生物安全防护舱，其特征在于：所述负压箱体一侧还设置有若干个能够连接外界管路的管道接口。

4.如权利要求2所述的一种生物安全防护舱，其特征在于：所述负压箱体一侧还设置有若干个能够连接外界管路的管道接口。

5.如权利要求1或2或3或4所述的一种生物安全防护舱，其特征在于：所述下舱体包括一箱体，所述箱体前侧设置有若干扇维修门，每扇所述维修门上均设置有把手，其中一扇所述维修门上还设置有一触摸屏旋转支架；所述箱体左右两侧分别设置有一排风扇，所述箱体底部设置有若干万向脚轮和螺旋升降支架。

6.如权利要求5所述的一种生物安全防护舱，其特征在于：所述中央控制系统采用触摸屏PLC控制系统，其由控制软件、集成电路和可旋转触摸屏构成，且安装在所述触摸屏旋转支架上。

7.如权利要求1或2或3或4或6所述的一种生物安全防护舱，其特征在于：所述排风一级高效粒子过滤器和排风二级高效粒子过滤器上均设置有一压差传感器，所述压差传感器电连接所述中央控制系统。

8.如权利要求1～7所述的一种生物安全防护舱，其特征在于：所述排风机和送风机电连接一变频器，所述变频器电连接所述中央控制器。

9.如权利要求8所述的一种生物安全防护舱，其特征在于：所述排风一级高效粒子过滤器、排风二级高效粒子过滤器、排风机、送风一级高效粒子过滤器、气体消毒设备和变频器均固定连接在一底座散热孔板上，所述底座散热孔板则固定连接在所述下舱体的底板上。

10.如权利要求1～9所述的一种生物安全防护舱，其特征在于：所述传递窗由窗体、不锈钢内胆、内侧门和外侧门组成，所述内、外侧门由窗门、静门扣、动门扣、固定门块、窗门芯轴、月牙扳手、钢化玻璃窗和附件门轴构成。

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