CN102119666B

CN102119666B - 中央排气通风笼盒系统

Info

Publication number: CN102119666B
Application number: CN2011100200555A
Authority: CN
Inventors: 王树新
Original assignee: SUZHOU MONKEY EXPERIMENTAL EQUIPMENT TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: SUZHOU MONKEY EXPERIMENTAL EQUIPMENT TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2011-01-18
Filing date: 2011-01-18
Publication date: 2012-11-21
Anticipated expiration: 2031-01-18
Also published as: CN102119666A

Abstract

本发明涉及一种中央排气通风笼盒系统，包括笼盒固定架，所述笼盒固定架中设有复数个笼盒，所述笼盒固定架中设有排风管路，所述排风管路与屏障环境中的排风系统连通；在保持排风系统持续运行的状态下，笼盒内的空气经设置在笼盒上的、与排风管路连通的过滤口持续排出，同时屏障环境中的洁净空气经设置在笼盒上的、与屏障环境连通的过滤口被持续吸入笼盒，使笼盒内的空气保持新鲜洁净。本发明结构简单，无热、噪音、振动污染，饲养密度大，空间利用率高，且运行成本低廉，便于长期维护。

Description

中央排气通风笼盒系统

技术领域

本发明涉及一种在屏障环境中用于动物实验和实验动物的实验和饲养设备，尤其涉及一种在大、小鼠等动物的饲养和实验中应用的中央排气通风笼盒系统(EVC)。

背景技术

按照国家GB14925《实验动物环境及设施》的规定要求，对实验动物的饲养和实验环境需全过程达到SPF级。所有的实验单位都对实验环境进行了改造，建成了屏障环境，但如何使屏障环境设施动态运转和进行维护却又成为了难以解决的问题，能够维持得下去的单位更是少之又少。在上世纪90年代，一些发达国家开始推广使用IVC(独立通风笼盒Individually Ventilated Cages)大大的简化了屏障环境的操作程序，把人和动物生存环境分开，让动物在万级以上的净化笼盒和百级净化超净台内享受SPF级的洁净待遇，同时也免除了实验动物的饲养人员和动物实验人员高度洁净的麻烦，又有效地防止了动物之间及人与动物间的交叉感染，保障了实验工作人员和饲养人员的健康安全。

具体来说，IVC产品一般由电气主机箱、导风通道笼架和笼盒三部分组成。其中电气主机箱由送风系统、排风系统、电气控制系统和温湿度监控系统组成。室内空气经送风系统预过滤和高效过滤器再过滤后进入导风通道笼架，再通过即插即用连接装置送入到每个笼盒，使得笼盒内的空气达到洁净标准，而动物排放的废气经笼架回风管道进入主机箱的排风系统，再进行二级过滤后排放到室外，从而为动物提供统一标准的低NH3和CO2微环境。IVC系统笼盒的应用使原本要维持一个庞大的整体屏障环境改为了仅需要维持笼盒的正常运转，所需要的费用仅相当于维持整体屏障环境费用的1/7，但其主机工作时产生的热、噪音、振动等会对实验动物产生一定的影响，且笼架占地面积仍然比较大，饲养密度仍不够高，成本相对而言仍十分高昂。

发明内容

本发明的目的在于提出一种结构简单，无热、噪音、振动污染，饲养密度大，空间利用率高，且运行成本低廉，便于长期维护的中央排气通风笼盒系统，从而克服现有技术中的不足。

为实现上述发明目的，本发明采用了如下技术方案：

一种中央排气通风笼盒系统，包括笼盒固定架，所述笼盒固定架中设有复数个笼盒，其特征在于：

所述笼盒固定架中设有排风管路，所述排风管路与屏障环境中的排风系统连通；

在保持排风系统持续运行的状态下，笼盒内的空气经设置在笼盒上的、与排风管路连通的过滤口持续排出，同时屏障环境中的洁净空气经设置在笼盒上的、与屏障环境连通的过滤口被持续吸入笼盒，使笼盒内的空气保持新鲜洁净。

进一步地讲，所述笼盒固定架包括沿竖直方向层叠设置的复数个圆形笼盒固定架单元，所述笼盒固定架单元包括固定架圆底面，该固定架圆底面上端面被沿径向设置的复数根凸条分隔为对应于复数个笼盒的复数等分，其中，每一等分内设有一道以上由固定架圆底面边缘部向其中心部延伸的滑槽以及至少一固定孔，所述笼盒下端设有与所述滑槽和固定孔配合的滑轨和固定点。

优选的，所述固定架圆底面上端面被沿径向设置的复数根凸条均匀分隔为复数等分。

所述每一等分内对称设置两道滑槽以及至少一固定孔，所述固定孔与两道滑轨呈三角形分布。

所述滑槽的槽宽沿指向固定架圆底面中心部的方向逐渐减小，所述固定孔设置在两道滑槽之间，并靠近固定架圆底面边缘部。

所述滑槽的较小端处还设置一固定孔。

所述固定架圆底面的上、下端面分别同轴设置第一多边形凸起部和第二多边形凸起部，该第一多边形凸起部和第二多边形凸起部中同轴设置垂直贯穿该固定架圆底面的空腔，该第一多边形凸起部的每一边与相邻两根凸条配合，且该第一多边形凸起部的高度由与之相配套的笼盒高度相应；该固定架圆底面的第二多边形凸起部下端可与设置于该固定架圆底面下方的另一固定架圆底面的第一多边形凸起部上端密封套合，形成连通各笼盒固定架单元的排风管路。

所述第一多边形凸起部的每一侧壁上均安装有一通孔以及与该通孔配合的活动通气盖，该活动通气盖一端经一旋转轴与第一多边形凸起部的内壁连接，且该活动通气盖的开启和关闭由设置于第一多边形凸起部和该活动通气盖之间的一弹性机构控制，该活动通气盖还与设置在笼盒内端的过滤口配合，所述笼盒外端也设有过滤口。

优选的，所述弹性机构采用卡簧。

所述空腔中同轴设置一圆管，该圆管外壁经复数个加强筋与空腔的内壁连接，且所述圆管和加强筋下端高于第二多边形凸起部的下端面。

所述空腔内壁环绕设置供水管路，所述供水管路与设置在第一凸起部外壁上的出水口和外设的供水设备连通，所述出水口与笼盒内端设置的饮水口配合。

所述供水管路与固定架圆底面一体设置，该供水管路与同轴设置在空腔中的圆管连通，该圆管与外设的供水设备连通。

所述过滤口中设有滤孔孔径在0.2μm以上的过滤膜。

所述笼盒包括笼盒本体和笼盒盖，笼盒盖与笼盒本体密封接(结)合。

所述笼盒内壁上还设置有饮水瓶和/或进食盒。

所述通风笼盒系统还包括用于容置笼盒固定架的笼盒框架，所述笼盒框架包括底板、顶板和设置在顶板和底板之间的复数根框衬，所述底板下端面上固定设置复数个脚轮。

所述顶板和底板中心处分别设置一轴孔，所述轴孔分别与安装在笼盒固定架上端和下端的第一转轴和第二转轴相套牢，该两根转轴同轴设置。

所述顶板上方还设置有至少一与笼盒固定架的排风管路连通的排风管路出口，该排风管路出口经具有快速插接头的笼盒框架排气管与屏障环境中的排气系统连通，从而组成笼盒循环排风系统；且所述顶板下端面与笼盒固定架上端面之间对应于排风管路和排风管路出口的接合位置处还设置有密封圈。

与现有技术相比，本发明的优点至少在于：

(1)改变了IVC系统通过“主机箱送风原理”来进行通风的设计，而采用“负压虹吸原理”利用在排风时笼盒内形成的压差来达到通风的效果，直接把实验室里的SPF级洁净空气通过高效过滤器过滤后送入笼盒内，省去了主机的购买和维护费用，又克服了主机在运行过程中产生的热、噪音、振动等对实验动物产生不利的因素，且可防止笼盒中的污浊空气和臭味(异味或者NH₃)等泄露至屏障环境中。

(2)在导风通道笼架的设计上采用了更为节省空间的圆形旋转结构来替代以前通常采用的长、方形模式，大大的提高了密度，从而增加了单位面积上饲养动物的数量，更加科学、有效的利用了空间，费用在IVC的基础上可再降低2/3，这就使很多因为承受不了高昂维护费用而被迫降低实验环境标准和要求的实验单位可以在国家强制规定的实验标准下进行实验操作，从而大大的提高了实验数据的准确性和可靠性。

(2)本发明运行成本只相当于传统屏障环境的维护费用的1/20，这就使得大多数的实验单位都可以承受得起，进而在平时也都能够在国家规定的强制性标准环境中进行实验操作。例如：以1000m²(40m*25m)面积算，使用目前IVC(型号：GA30笼一拖二规格：1200×530×1690)最大限度可放置10*20套，(40/4＝10排；25/1.25＝20列)每套配60个笼盒，每个笼盒养5只老鼠，即在1000m²的面积上最多可养10*20*60*5＝60000只老鼠。而按我们的EVC产品来计算(占地面积1个m²左右计算)最少可放置35*20套，每套可配100个笼盒(每层放置10个笼盒每套10层)，每个笼盒同样养5只老鼠，即在同样的面积上最少可以养35*20*100*5＝350000只老鼠。是使用上述笼盒的5.83倍。也就是说，同样饲养60000只老鼠，用目前的IVC笼具需要1000m²，而用本发明的EVC笼具，则只需要不到200m²的面积。不仅节约了土地，还节约了大量的能源和维护运营的成本。

附图说明

图1是本发明一较佳实施例的结构示意图；

图2是本发明一较佳实施例中固定架圆底面的俯视图；

图3是图2所示固定架圆底面的左视图；

图4是本发明一较佳实施例中笼盒的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图及一较佳实施例对本发明的技术方案作进一步的说明。

参阅图1-2，该通风笼盒系统包括笼盒框架1、设置在笼盒框架中的笼盒固定架以及设置在笼盒固定架上的多个笼盒3，笼盒固定架由层叠设置的多个圆形旋转笼盒固定架单元组成，每一笼盒固定架单元中可容纳多个笼盒。

其中，所述笼盒框架包括底板11、顶板12和四根框衬13，该四根框衬分布在框架的四角处，其两端分别与底板和顶板固定连接，底板下端面的四角处固定连接四个脚轮14。该笼盒框架可由304不锈钢材料做成。

所述顶板上方还设有两个排风管路出口15，该两个排风管路出口与屏障环境的排气系统经具有快速插接头的笼盒框架排气管连通，从而组成笼盒循环排风系统。

所述底板中间有一轴孔，该圆孔与安装在最下一层的圆形旋转笼盒固定架下端的转轴相套牢，而所述顶板的中间亦设有一轴孔16，该轴孔与安装在最上一层圆形旋转笼盒固定架单元上端的转轴相套牢，该顶板下端面与该最上一层圆形旋转笼盒固定架单元上端面之间对应于排风管路和排风管路出口接合处的位置设置有高性能橡胶制作的密封圈，该密封圈具有耐磨损、耐高压、耐腐蚀等性能。前述的两根转轴同轴设置。通过该两根转轴，令笼盒固定架可产生旋转效果。

所述圆形旋转笼盒固定架单元包括固定架圆底面2，该圆底面2上端面被沿径向设置的十根凸条21均分为十等分，每一等分内有一由槽宽沿指向固定架圆底面中心部的方向逐渐减小的两道滑槽组成的M形轨道滑槽22和1个固定孔23，且滑槽22的较小端也设置有一通孔24，每一笼盒下端面上设有W型滑轨及一固定部和卡合部，籍所述W型滑轨与M形轨道滑槽的配合、所述固定部与固定孔的配合以及所述卡合部与通孔的配合，可使笼盒与固定架圆底面之间形成稳定的三角形固定结构，避免笼盒发生倾斜或松动。

进一步的，所述圆底面的上、下端面中心部分别同轴设有一十边形的第一凸起部25和一十边形的第二凸出部26，该第一多边形凸起部和第二多边形凸起部中同轴设置垂直贯穿该固定架圆底面的空腔，该第一多边形凸起部25的每一边与前述的相邻两根凸条配合，且该第一多边形凸起部的高度由与之相配套的笼盒高度所决定；该固定架圆底面的第二多边形凸起部下端可与设置于该固定架圆底面下方的另一固定架圆底面的第一多边形凸起部上端密封套合，从而一方面实现相邻笼盒固定架单元之间于竖直方向上的叠加固定，避免其倒塌，另一方面也形成了连通各笼盒固定架单元的排风管道。

所述第一多边形凸起部的每一侧壁上均安装有一通孔以及与该通孔配合的活动通气盖27，该活动通气盖一端经一旋转轴与第一多边形凸起部的内壁连接，且该活动通气盖的开启和关闭由设置于第一多边形凸起部和该活动通气盖之间的一弹性机构控制，该活动通气盖还与设置在笼盒内端的过滤口配合，所述笼盒外端也设有过滤口。优选的，所述弹性机构采用卡簧。在将笼盒固定到圆底面2上之后，其内端顶推活动通气盖，使之打开30°左右的角(根据实际需要，也可采用其它合适角度)，可供将笼盒内的废气经排风系统排出。

作为优选的方式，前述空腔中同轴设置一圆管29，该圆管外壁经复数个加强筋28与空腔的内壁连接，且至少所述圆管和加强筋下端高于第二多边形凸起部的下端面。

更为优选的，所述空腔内壁还环绕设置供水管路210，所述供水管路与设置在第一凸起部外壁上的出水口211和外设的供水设备连通，所述出水口与笼盒内端设置的饮水口323配合。

所述供水管路与固定架圆底面一体设置，例如，该供水管路可形成于该固定架圆底面中，该供水管路与同轴设置在空腔中的前述圆管29连通，该圆管与外设的供水设备连通。

为便于旋转该笼盒固定架，在每一固定架圆底面周缘部还可设置操作手柄212。

所述笼盒3包括笼盒本体32和笼盒盖31，笼盒盖与笼盒本体密封接合。该笼盒可由高温聚砜或PC塑料制作，其具有很好的耐受酸性、碱性洗涤剂或者蒸气消毒，甚至在重复的高压灭菌后仍能保持强度，使用寿命长。同时，所述笼盒的内、外端均设有高效过滤口322、321，所述高效过滤口上设有滤孔孔径为0.2μm的过滤膜，藉所述高效过滤口，在短暂停电情况下可以有效实现笼盒内的通风，降低笼盒内CO2和NH3的浓度，防止动物窒息。

另外，所述笼盒内壁上还设置有可供动物饮水的饮水瓶和进食盒等，当然，根据实际应用的需要，还可以设置自动饮水、喂食系统。

此外，优选的，所述圆形旋转笼盒固定架圆底面上对应于各笼盒的安装区域还可分别用英文字母表示为A-B，C-D，E-F，G-H和I-J，逢双层还有标识显示。可以轻松的从众多笼盒中找到自己想要找的相对应的每一个笼盒，如1A、3B、5I等等。同样的，对于所述的笼盒，其外壁上还设置有可供插入卡片的标识框324，可用于记录笼内动物的品系、培养时间和日期等相关资料。

本实施例是通过虹吸原理实现笼盒内的换气的，具体为：笼盒内的气体经与圆底面上的活动通气盖配合的高效过滤口排至排风管道中，再通过屏障环境的排风系统排出，造成笼盒内的气体压力小于屏障环境中的气体压力，为了达到平衡，屏障环境中的洁净空气再通过笼盒外端的高效过滤口进入到笼盒内。如此循环往复，可以使笼盒内的空气始终保持新鲜洁净。通过前述的虹吸排风造成压差通风，可以使笼盒内的垫料始终保持干燥，温度和湿度保持恒定，减少了笼盒的更换次数。

目前，全国范围内小白鼠的养殖量大约在3000万只左右，若采用本发明的EVC系统，则所需高净实验室的总建筑面积至少可节约40万平方米，每年可节约至少1800万度电，可大幅降低实验室运营成本，符合节能减排的要求。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的认识能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或者修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种中央排气通风笼盒系统，包括笼盒固定架，所述笼盒固定架中设有复数个笼盒，所述笼盒固定架中设有排风管路，所述排风管路与屏障环境中的排风系统连通，在保持排风系统持续运行的状态下，笼盒内的空气经设置在笼盒上的、与排风管路连通的过滤口持续排出，同时屏障环境中的洁净空气经设置在笼盒上的、与屏障环境连通的过滤口被持续吸入笼盒，使笼盒内的空气保持新鲜洁净，其特征在于：

所述笼盒固定架包括沿竖直方向层叠设置的复数个圆形笼盒固定架单元，所述笼盒固定架单元包括固定架圆底面，该固定架圆底面上端面被沿径向设置的复数根凸条分隔为对应于复数个笼盒的复数等分，其中，每一等分内设有两道由固定架圆底面边缘部向其中心部延伸的滑槽以及至少一固定孔，所述固定孔与两道滑槽呈三角形分布，所述笼盒下端设有与所述滑槽和固定孔配合的滑轨和固定点；

并且，所述固定架圆底面的上、下端面分别同轴设置第一多边形凸起部和第二多边形凸起部，该第一多边形凸起部和第二多边形凸起部中同轴设置垂直贯穿该固定架圆底面的空腔，该第一多边形凸起部的每一边与相邻两根凸条配合，且该第一多边形凸起部的高度由与之相配套的笼盒高度相应；该固定架圆底面的第二多边形凸起部下端可与设置于该固定架圆底面下方的另一固定架圆底面的第一多边形凸起部上端密封套合，形成连通各笼盒固定架单元的排风管路。

2.根据权利要求1所述的中央排气通风笼盒系统，其特征在于，所述滑槽的槽宽沿指向固定架圆底面中心部的方向逐渐减小，所述固定孔设置在两道滑槽之间，并靠近固定架圆底面边缘部。

3.根据权利要求2所述的中央排气通风笼盒系统，其特征在于，所述滑槽的较小端处还设置一固定孔。

4.根据权利要求1所述的中央排气通风笼盒系统，其特征在于，所述第一多边形凸起部的每一侧壁上均安装有一通孔以及与该通孔配合的活动通气盖，该活动通气盖一端经一旋转轴与第一多边形凸起部的内壁连接，且该活动通气盖的开启和关闭由设置于第一多边形凸起部和该活动通气盖之间的一弹性机构控制，该活动通气盖还与设置在笼盒内端的过滤口配合，所述笼盒外端也设有过滤口。

5.根据权利要求4所述的中央排气通风笼盒系统，其特征在于，所述弹性机构采用卡簧。

6.根据权利要求1所述的中央排气通风笼盒系统，其特征在于，所述空腔中同轴设置一圆管，该圆管外壁经复数个加强筋与空腔的内壁连接，且所述圆管和加强筋下端高于第二多边形凸起部的下端面。

7.根据权利要求6所述的中央排气通风笼盒系统，其特征在于，所述空腔内壁环绕设置供水管路，所述供水管路与设置在第一凸起部外壁上的出水口和外设的供水设备连通，所述出水口与笼盒内端设置的饮水口配合。

8.根据权利要求7所述的中央排气通风笼盒系统，其特征在于，所述供水管路与固定架圆底面一体设置，该供水管路与同轴设置在空腔中的圆管连通，该圆管与外设的供水设备连通。

9.根据权利要求1所述的中央排气通风笼盒系统，其特征在于，所述笼盒内壁上还设置有饮水瓶和/或进食盒。

10.根据权利要求1所述的中央排气通风笼盒系统，其特征在于，所述通风笼盒系统还包括用于容置笼盒固定架的笼盒框架，所述笼盒框架包括底板、顶板和设置在顶板和底板之间的复数根框衬，所述底板下端面上固定设置复数个脚轮。

11.根据权利要求10所述的中央排气通风笼盒系统，其特征在于，所述顶板和底板中心处分别设置一轴孔，所述轴孔分别与安装在笼盒固定架上端和下端的第一转轴和第二转轴相套牢，该两根转轴同轴设置。

12.根据权利要求10或11所述的中央排气通风笼盒系统，其特征在于，所述顶板上方还设置有至少一与笼盒固定架的排风管路连通的排风管路出口，该排风管路出口经具有快速插接头的笼盒框架排气管与屏障环境中的排风系统连通，从而组成笼盒循环排风系统；且所述顶板下端面与笼盒固定架上端面之间对应于排风管路和排风管路出口的接合位置处还设置有密封圈。