CN102896004A - 全封闭循环型试剂柜 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及全封闭循环型试剂柜，包括：第一及第二试剂保管室、净化室、侧部导管、底部导管、第一及第二上部吸入口、第一及第二底部排出口，第一及第二试剂保管室内被污染的空气通过第一及第二上部吸入口以及位于其上部的第一及第二环形扇形成向上气流，从而被吸入至净化室内，并通过过滤柱净化，经净化后的空气形成通过侧部导管的向下气流，然后通过与上述侧部导管连通的底部导管，由第一及第二底部排出口向上方排出而连续循环。通过本发明，用于制作通过改善内部循环流向有效净化试剂柜内部的空气，并用隔断分割左右两个空间而大幅度提高保管容量，既保证了人身安全，又可以亲环境而无空气污染，并且，确保了试剂质量下降的最小化。
Description
技术领域
本发明涉及全封闭循环型试剂柜，针对大学或企业实验室或研究室等中，保管用于研究任务所必须的多种用于实验的试剂，使得既保证了人身安全，又可以亲环境而无空气污染，并且，确保了试剂质量下降的最小化；详言之，通过隔断分割的双侧试剂保管室内，被污染的空气向上流动后吸入到上部的净化室内，在其内部，通过具有卓越性能的过滤器将在试剂保管室内发生的挥发性有机化合物或者臭味、粉尘等有害气体有效净化及中和处理后，通过在一侧的试剂保管室的侧面形成的窄管，将净化空气形成为向下流，经由与上述侧管连通的下部管，通过隔断分割后双侧两个试剂保管室下侧的第一下部排出口和第二下部排出口，引入至上侧内部的方式连续向可封闭循环的全封闭循环型试剂柜。
背景技术
通常，试剂柜分为两种，即主要采用木质材料制作的类似于实验室家具的单纯的保管型试剂柜，以及利用动力的过滤排放型或单纯换气型试剂柜，后者可再分为直接排放到试剂柜外的室内排放型，以及外置管道排放到室外的室外排放型。
最近广泛采用的过滤净化排放型试剂柜是，在前面形成透明窗，在内部具有试剂保管室和形成在试剂保管室之上的净化室的金属制盒状，所述试剂保管室设置有用于存放试剂的多层架，所述净化是收纳了换风器和盒式过滤器，使得在上述的过滤净化排出型试剂柜内生成的有害气体或恶臭等被污染的空气与从外部流入的空气混合后被上方的换风器吸入，并被过滤柱净化之后排放到试剂柜外。
随之，这种现有的过滤柱净化排放型试剂柜采用的是将在内部生成的有害气体或恶臭污染的空气从室内引入的空气混合，经过滤器净化后再次排出至室内的循环结构，室内的大气及粉尘等进入试剂柜内部并通过过滤柱，致使过滤柱的功能低下并大幅降低过滤柱寿命，对于这样的试剂柜结构而言，过滤柱的净化效率降低的情况下，成为污染实验人员或者研究人员居住地室内空气的主要原因。
就过滤净化排放型或单纯换气型试剂柜而言，如上所述，为了避免室内空气的污染问题，在试剂柜上连接管道后引到室外排放的结构，但这种情况下，弊端在于不仅不方便转移试剂柜，而且强制性地将室内空气排到室外，影响室内冷热温度，并存在有害气体或恶臭排到室外污染大气的问题。
作为解决上述现有技术带来的问题的技术方案，韩国专利第10-0476403号采用了无需将试剂柜内部的空气排到室内或室外，在试剂柜内部的封闭空间内反复循环并用过滤柱净化的技术，公开了如图7所示的设置有分解恶臭及有毒气体的催化剂物质的试剂柜(1′)，上述现有的试剂柜(1′)由试剂保管室(2)和位于其上方的净化室(3)，并置于上述净化室(3)内的过滤器(4)位于中央，其两侧设置了吸风扇(5)，通过吸风扇吸入试剂保管室(2)的污染空气到净化室，通过过滤柱(4)净化之后排到下端的循环结构，缺点在于通过过滤柱(4)净化的部分空气再次被吸风扇(5)吸入，净化效率低，尤其有害气体质量大于空气质量时，吸风扇(5)无法完整地吸入污染气体，一部分残留于试剂保管室(2)下端，当使用者或者实施者开启试剂柜门时，存在试剂保管室(2)内部的空气直接流入到室内的问题。
另一方面，作为解决上述现有技术带来的问题的另一现有技术方案，如韩国专利第10-0776563号，同样采取将试剂柜内部的空气在封闭空间内反复循环并用过滤柱净化的方式，如图8、9所示，全封闭自循环有害物质保管箱(1″)，是由侧面隔断(8)分为试剂保管室(2)和净化室(3)，上述净化室(3)内设置多个过滤柱(4)，几根过滤柱相互错开叠加，连接上述试剂保管室(2)和净化室(3)的上部管道(7a)上安装吸风扇(5)的模式，此种结构的缺点是因过滤柱错开叠加，在净化室内占据的空间比较大，相对而言保管室的空间减小，对节省空间及活用空间的理念及试剂柜保管容量加以限制，多层过滤柱(4)错开叠加，为达到内部空气的完整地循环得加大吸风扇的马力，由此增加电费等相关费用及加大噪音，尤其是下部管道(7)位置与净化室(3)偏远，循环效率低下，用户或使用者打开试剂柜门时内部循环力度小的试剂柜右下方会将污染气体流入到空气内。
并且，传统的过滤柱(4)简单由多个过滤柱构成，无法将试剂柜内产生的各种各样的挥发性有机化合物、恶臭、烟雾等有害气体有效地净化以及中和是有限的。
发明内容
要解决的课题
因此，本发明的目的在于提供一种结构改善的全封闭循环型试剂柜，针对全封闭循环型试剂柜结构，通过改善内部循环流向将顺利并有效地净化试剂柜内部的空气。
本发明的第二个目的是提供一种结构改善的全封闭循环型试剂柜，通过隔断将试剂保管室区划为左右两个室，大量增加保管容量。
本发明的第三个目的是提供一种全封闭循环型试剂柜，改善过滤柱的结构，将试剂柜内部产生的挥发性有机化合物、恶臭、烟雾等有害气体通过净化、中和的方式有效清除。
本发明的第四个目的是提供一种结构改善的全封闭循环型试剂柜，可以实时监控试剂柜内部环境，并完成现场控制及远程控制。
解决课题方式
为了完成上述目的，本发明的全封闭循环型试剂柜，其特征在于，包括：试剂保管室，其内部设置有相互平行的多个用于保管试剂的试剂架，并具有设置透明窗的门；净化室，位于上述试剂保管室上方，且设置有过滤柱；侧部导管，在上述试剂保管室的一侧，通过侧面隔断分离而形成，并与上述净化室连通；底部导管，位于上述试剂保管室的下部，并与上述侧部导管连通；上部吸入口，分别形成在上述试剂保管室的上侧，并与上述净化室连通；底部排出口，分别形成在上述试剂保管室的下侧，并与上述底部导管连通，上述试剂保管室内被污染的空气通过上述上部吸入口和位于之上部的环形扇形成向上气流，从而被吸入至上述净化室内，并通过上述过滤柱净化，经净化后的空气形成通过上述侧部导管的向下气流，然后通过与上述侧部导管连通的上述底部导管，由上述底部排出口向上方排出而连续循环。
为了完成上述目的，本发明的另一实施例所示出的全封闭循环型试剂柜为，其特征在于，包括：第一及第二试剂保管室，其内部被垂直的中央隔断相分割，且设置有相互平行的多个用于保管试剂的试剂架，并分别具有设置透明窗的门；净化室，位于上述第一及第二试剂保管室上方，且设置有过滤柱；侧部导管，在上述第一试剂保管室的一侧，通过侧面隔断分离而形成，并与上述净化室连通；底部导管，位于上述第一及第二试剂保管室的下部，并与上述侧部导管连通；第一及第二上部吸入口，分别形成在上述第一及第二试剂保管室的上侧，并与上述净化室连通；第一及第二底部排出口，分别形成在上述第一及第二试剂保管室的下侧，并与上述底部导管连通，上述第一及第二试剂保管室内被污染的空气通过上述第一及第二上部吸入口以及位于其上部的第一及第二环形扇形成向上气流，从而被吸入至上述净化室内，并通过上述过滤柱净化，经净化后的空气形成通过上述侧部导管的向下气流，然后通过与上述侧部导管连通的上述底部导管，由上述第一及第二底部排出口向上方排出而连续循环。
为了完成上述目的，本发明的另一实施例所示出的全封闭循环型试剂柜为，其特征在于，包括：第一及第二试剂保管室，其内部被垂直的中央隔断相分割，且设置有相互平行的多个用于保管试剂的试剂架，并分别具有设置透明窗的第一及第二门；净化室，位于上述第一及第二试剂保管室上方，且设置有过滤柱；侧部导管，在上述第一试剂保管室的一侧，通过侧面隔断分离而形成，并与上述净化室连通；后部导管，通过上述第一及第二试剂保管室的背面隔断分割而形成，且与上述净化室连通；底部导管，位于上述第一及第二试剂保管室的下部，并位于上述后部导管的正下方，且与上述侧部导管和后部导管连通；第一及第二上部吸入口，分别形成在上述第一及第二试剂保管室的上侧，并与上述净化室连通；第一及第二底部排出口，分别形成在上述第一及第二试剂保管室的下侧，并与上述底部导管连通，上述第一及第二试剂保管室内被污染的空气通过上述第一及第二上部吸入口以及位于其上部的第一及第二环形扇和上述棒形扇形成向上气流，从而被吸入至上述净化室内，并通过上述过滤柱净化，经净化后的空气形成通过上述侧部导管的向下气流，然后通过与上述侧部导管连通的上述底部导管，由上述第一及第二试剂保管室的下方向上方形成向上气流，通过第一及第二底部排出口向上方排出，上述第一试剂排出口和第二试剂排出口内的上述向上气流中一部分，通过在上述背面隔断上形成的通孔与由上述棒形扇的后部导管内的向上气流合流而连续循环。
为了完成上述目的，本发明的另一实施例所示出的全封闭循环型试剂柜为，其特征在于，包括：第一及第二试剂保管室，其内部被垂直的中央隔断相分割，且设置有相互平行的多个用于保管试剂的试剂架，并分别具有设置透明窗的第一及第二门；净化室，位于上述第一及第二试剂保管室上方，且设置有过滤柱；第一及第二后部导管，通过上述第一及第二试剂保管室的背面隔断分割而形成，且与上述净化室连通，通过上述中央隔断相互分离为左右两侧；底部导管，位于上述第一及第二试剂保管室的下方，并位于上述第一及第二后部导管连通，且棒形扇位于所述第二后部导管的正下方；第一及第二上部吸入口，分别形成在上述第一及第二试剂保管室的上侧，并与上述净化室连通；第一及第二底部排出口，分别形成在上述第一及第二试剂保管室的下侧，并与上述底部导管连通，上述第一及第二试剂保管室内被污染的空气通过上述第一及第二上部吸入口以及位于其上部的第一及第二环形扇和上述棒形扇形成向上气流，从而被吸入至上述净化室内，并通过上述过滤柱净化，经净化后的空气形成通过上述侧部导管的向下气流，然后通过与上述侧部导管连通的上述底部导管，由上述第一及第二试剂保管室的下方向上方形成向上气流，通过第一及第二底部排出口向上方排出，上述第一试剂排出口和第二试剂排出口内的上述向上气流中一部分，通过在上述背面隔断上形成的通孔与由上述棒形扇的第二后部导管内的向上气流合流而连续循环。
另外，本发明的全封闭循环型试剂柜，其特征在于，在第一及第二试剂保管室的两侧内壁上，在上下方向上以规定间隔设置多个相互水平的滑动式导槽，以便将上述用于保管试剂的试剂架向内侧滑动插入设置。
另外，本发明的全封闭循环型试剂柜，其特征在于，第一及第二吸入口与第一及第二下部排出口分别为多个孔洞错开形成的四角形模样，上述第一及第二下部排出口的全部面积大于第一及第二上部吸入口的尺寸。
另外，本发明的全封闭循环型试剂柜，其特征在于，上述四角形的第二下部排出口的全部面积小于上述四角形的第一下部排出口的全部面积；上述第二下部排出口的位置为上述第二试剂保管室的下侧中央偏左。
另外，本发明的全封闭循环型试剂柜，其特征在于，上述过滤柱相对于上述侧部导管，依序以盒式形状设置预柱、第一过滤柱、中和颗粒床以及第二过滤柱。
另外，本发明的全封闭循环型试剂柜，其特征在于，启动过滤柱的启动设备和清除有毒物质并将净化及中和的空气流入上述侧面管道的鼓风机，位于上述第一及第二中和颗粒床之间、上述中和颗粒床与第二过滤柱之间，上述第一过滤柱及中和颗粒床之间。
另外，根据本发明所述的全封闭循环型试剂柜，其特征在于，试剂柜还包括控制系统，所述控制系统包括：传感器、微控器、显示控制器，所述传感器，检测有害气体浓度、温度、湿度及风速；所述微控器，能设置第一及第二试剂保管室内的运行条件并显示运行状态数据，以传感器测定的数据为基础，通过现场或远程的个人电脑进行实时控制，必要时可进行数据处理以便将数据发到手机或个人电脑；显示控制器，接收微控器发出的数据并显示，进行数据处理以便将从触摸屏及远程的个人电脑接收的信号输出到微控器。
发明效果
根据本发明制作的具有改善内部结构的全封闭循环型试剂柜，因改善内部循环流向，可有效净化试剂保管室内部的空气，试剂保管室被隔为左右双室，大幅增大保管容量，强制循环内部空气时噪音低，安静；过滤柱结构得以显著的改善，可有效净化及中和挥发性有机物及恶臭、烟雾等有害气体，同时可实时监控试剂柜内部环境，不但可以实现现场控制，也可以实现远程控制。
附图说明
图1为根据本发明的优选的一具体例的全封闭循环型试剂柜的外观立体图。
图2是图1的开门状态立体图。
图3是图1的分解立体图。
图4是图1的主视图。
图5是本发明的另一优选实施例的全封闭循环型试剂柜的侧面截面图。
图6是适用于图1的本发明的试剂柜的控制系统模块图。
图7是现有技术中试剂柜的主视图。
图8是依照另外现有技术中试剂柜的开门状态的立体图。
图9是图8的主视图。
具体实施方式
以下，通过参考附图，详细说明本发明的优选实施例，可使本发明所属技术领域的技术人员能够实施。
图1为根据本发明的优选的一具体例的全封闭循环型试剂柜的外观立体图。图2是图1的开门状态的示意图，图3是图1分解示意图，图4是图1的正视图，为便于说明，将这些一并说明。
首先，根据本发明的优选的一具体例的全封闭循环型试剂柜(1)的结构，如图所示，有以下几部分组成：由垂直于中央部分的隔断(2c)将保管室分为左右双室；其内部分别放置互相平行并有一定距离的试剂架(24)；带有透明窗(22a)、(22b)的第一及第二门(21a)、(21b)的第一及第二试剂保管室(2a)、(2b)；位于第一及第二试剂保管室(2a)、(2b)上端并装有过滤柱(4)的净化室(3)；位于第一试剂保管室(2a)的侧面并被隔断分割形成并与净化室(3)相通的侧面管道(6)；位于第一及第二试剂保管室(2a)、(2b)下端并与侧面管道(6)相通的下部管道(7)；分别位于第一及第二试剂保管室(2a)、(2b)上部并与净化室相通的第一及第二吸入口(10)、(11)，分别位于第一及第二试剂保管室(2a)、(2b)下部并与下部管道(7)相通的第一及第二下部排出口(12)、(13)；内置于第一及第二吸入口(10)、(11)上部的净化室(3)内的第一及第二环形扇(5a)、(5b)。
在此，还有起到空气循环作用的棒形扇(7a)位于侧面管道(6)的最下端(与侧面管道(6)相通的下部管道(7)的侧面)。
通过垂直的中央隔断(2c)区划为第一及第二试剂保管室(2a)、(2b)内中，为过滤柱净化做空气循环的流向，说明如下：第一及第二试剂保管室(2a)、(2b)内污染空气分别通过上述第一及第二的环形扇(5a)、(5b)形成向上流，被第一及第二上部吸入口(10)、(11)吸入，然后通过过滤柱(4)净化及中和的同时，净化的空气通过上述侧部管道(6)形成向下流，然后，在棒形扇(7a)的作用下形成平行向右流，并流入与侧面管道(6)联通的下部管道(7)，到第一及第二试剂柜(2)的下端，即第一及第二下部排出口(12)、(13)向上流入，如上所述，形成连续并循环完成污染空气的通过、净化及中和作用。
此外，如图所示，上述第一及第二试剂保管室(2a)中形成的第一及第二上部吸入口(10)、(11)及第一及第二下部排出口(12)、(13)是由多个槽(附图编号未示出)错开组成，形成四角形形状。
详言之，第一试剂保管室(2a)的第一上部吸入口(10)为面积大概为240mm×200mm的四角形，形成15mm×15mm大小的多个槽(未示出附图编号)，第一下部排出口(12)为面积大概为420mm×130mm的四角形，由5mm×15mm大小的多个槽(图中未示出)组成。
另外，第二试剂保管室(2a)的第二上部吸入口(13)为面积大概为240mm×240mm的四角形，由15mm×15mm大小的多个槽(图中未示出)组成；第二下部排出口(14)的面积大概为420mm×100mm的四角形，由15mm×15mm大小的多个槽(图中未示出)组成。
在此，第一及第二下部排出口(12)、(13)的大小优选大于第一及第二吸入口(10)、(11)的大小，因为第一及第二上部吸入口(10)、(11)的上部通过第一及第二环形扇(5a)、(5b)对向上流有吸引力大，相反，第一及第二下部排出口(12)、(13)周围没有吸风扇，且流速相对小，所以通过减小第一和第二下部排出口(12)、(13)的面积，以达到增大净化空气的排气量。
同时，如上所述，第二下部排出口(13)的尺寸优选小于第一下部排出口(12)的尺寸，并且，第二下部排出口(13)优选位于第二试剂保管室(2b)下侧偏左，因为第二试剂保管室(2b)的下部管道(7)的流速稍小于第一试剂保管室(2a)下部管道(7)内的流速，所以通过将第二下部排出口(13)的位置向左错开的同时，将其大小设计为比第一下端通风口(12)的大小偏小，达到增加流速的效果。
如图所示，按照本发明制作的全封闭循环型试剂柜(1)的第一及第二试剂保管室(2a)内部的下端部、中央部及上端部的向上流速的流速差小于0.8m/sec，优选小于0.5m/sec，更优选为0.25～0.45m/sec，并保持稳定，这种试剂保管室(2)内部的均匀流速是由设置在下端排风管(6)的侧面(图中左侧)的棒形扇(7a)的辅助作用可实现。
上述第一及第三试剂保管室(2a)、(2b)内部流速范围是满足上述流速差的范围下，为0.5～1.5m/sec，优选为0.5～1.0m/sec的范围，最优选为0.6～0.8m/sec的范围。
此外，第一及第二试剂保管室(2a)、(2b)内部，一直维持如上所述的流速，从而，内部压力设置为小于大气压0.4～0.8mb的负压状态，优选设置为小于0.4～0.6mb保管室(2)的负压状态。
另外，第一及第二试剂保管室(2a)、(2b)的内侧空间(即第一试剂保管室(2a)为侧面隔断(8)及中央隔断(2c)相互对置的一侧内侧面，第二试剂保管室(2b)为中央隔断(2c)与另一侧面隔断(2d)相对置的另一内侧面)上分别相互平行的滑动式导槽(14)以多段形式形成阶层，将上述多个试剂架的两端在相对的滑动式导槽(14)内滑动而插入，最大可能地利用上下空间，可以保持最大容量。
根据本发明的优选的一具体例的全封闭循环型试剂柜(1)的材质一般采用金属材料，其表面上涂层处理具有耐药性的陶瓷或合成树脂。
另外，双开门式第一及第二试剂柜门(21a)、(21b)的内周缘及与其相接的主机(图中未示出)的外围部分设置有弹性体或类似于弹性树脂的弹性密着材料(23)，以保证全封闭效果，采用玻璃、亚克力、聚碳酸酯等透明材料，便于用肉眼观察第一及第二试剂保管室(2a)、(2b)内部。
另外，第二试剂柜门(21b)的上端等适当的任意位置上，设置以下所述的控制器(9)，在上述主机上端的净化室(3)前方也设置了净化室门(31)，便于更换或清洗过滤柱(4)的盒式，或者，维护维修第一及第二环形扇(5a)、(5b)。
图中未说明的符号(91)是反应说明先运行状态满意度的紫、青、黄LED灯。
上述侧面隔断(8)及中央隔断(2c)垂直设置于主机内部，将侧面管道(6)区划为各自独立的空间，同时将第一及第二试剂保管室(2a)、(2b)区划为独立空间。同时，上述侧面管道(6)的上下部分别与净化室(3)及下部管道(7)相连，下部管道(7)的上部通过第一及第二下部排出口(12)、(13)与第一及第二试剂保管室(2a)、(2b)相连。
上述侧面管道(6)的宽幅和下部管道(7)的高度约为3～20cm，优选为5～15cm，更优选为5～10cm，细长处理。
另外，如图所示第一及第二试剂保管室(2a)、(2b)的两侧内壁，即第一试剂保管室(2a)的侧面隔断(8)及中央隔断(2c)相互对置的一侧内侧面和第二试剂保管室(2b)的中央隔断(2c)与侧面隔断(2d)相互对置的另一侧面上，以便将尽可能多的试剂架(24)滑动插入的多个滑动式导槽(14)，以规定间隔形成平行的上下多段。
上述试剂架(24)为面积大约是底板面积的20％～60％，通常为30-50％的空间部的网状材质(25)，水平嵌入滑动式导槽(14)内，通过侧面管道(6)净化的向下流通过棒形扇(7a)及下部管道(7)，在第一及第二试剂保管室(2a)、(2b)内均匀扩散，并形成向上流。
此外，第一及第二环形扇(5a)、(5b)，位于第一及第二试剂保管室(2a)、(2b)上部的净化室(3)内的由多个小孔错开组成的四角形第一及第二上部吸入口(10)、(11)上。
上述净化室内，通过第一及第二环形扇(5a)、(5b)吸入的来自第一及第二试剂保管室(2a)、(2b)的污染空气经过滤柱(4)净化及中和，所述过滤柱(4)对侧面管道(6)分别以四个过滤柱盒(4a，4b，4c，4d)的顺序组成。
即，四个过滤柱(4a，4b，4c，4d)是由预柱(4a)、第一过滤柱(4b)、中和颗粒床(4c)及第二过滤柱(4d)组成。
在此，中和颗粒床(4c)分为第一及第二中和颗粒床，但不一定是必须分为两个，可根据情况省略其中一个。另将启动过滤柱(4)的启动器及排放净化及中和空气到侧面管道的鼓风机(blower)放在第一及第二中和颗粒床之间、中和颗粒床(4c)及第二过滤柱(4d)或第一过滤柱(4b)及中和颗粒床(4c)之间。
另外，对过滤柱(4)的四个组成部分预柱(4a)、第一过滤柱(4b)、中和颗粒床(4c)及第二过滤柱(4d)加以说明。
首先，预柱(4a)是可采用可反复使用的聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯纤维的无纺过滤柱，或多孔型海绵体过滤柱，或者不能反复使用的玻璃纤维过滤柱，按重量法大约60-85％的相当大的粉尘捕集率，初期压力损失优选为5.5～8.5mmAq(H2O)。预柱(4a)是降低第一过滤柱(4b)负担的前处理过滤柱。
接着，第一过滤柱(4b)采用目前使用非常广泛的HEPA(HighEfficiency Particulated Arrestor)过滤柱或ULPA(Ultra Low PenetrationAbsolute)过滤柱。
详言之，上述HEPA过滤柱为采用微玻璃纤维制作的过滤柱，可过滤0.3μm颗粒，按照标准邻苯二甲酸二辛酯算法计算的捕集率为99.7％以上，优选为99.97％以上，初期压力损失为24～26mmAq，最终压力损失为46～55mmAq。
另一方面，ULPA过滤柱是采用超细玻璃纤维制作的过滤柱，可过滤0.1～0.17μm粒子99.99％以上，优选捕集99.9995％以上，初始压力损失为25～27mmAq，最终压力损失为50～58mmAq。
就本发明而言，第一过滤柱(4b)可根据用途、安装地点及目的等可选择HEPA过滤柱或ULPA过滤柱中任意一个使用，但在常规用途上，从费用及维护方面考虑一般采用HEPA过滤柱。
上述中和颗粒床(4c)是由粘合剂、碱性金属氧化物及两性金属氧化物制成的第一型颗粒，由碱性金属氧化物、氧化剂及两性金属氧化物制成的第二型颗粒，由碱性金属氧化物及两性金属氧化物制成的第三型颗粒按重量比1∶1～5∶3～10组成，优选按1∶2～4∶5～7比例，由隔断(未标示)顺次分割或随机混合的床，容纳在带有多数细微孔的过滤腔体内。
上述的粘合剂是采用活性碳。
与酸反应产碱的碱性金属氧化物，采用典型金属氧化物或过渡元素金属的低价氧化物，具体可以举出Na2O、K2O、Rb2O、Cs2O、MgO、CaO、SrO、BaO、CrO、Ti2O3、Cr2O3、MnO、Mn2O3，或者是它们的任意组合物，优选使用碱金属氧化物或者碱土金属氧化物，最优选使用Na2O。
与酸及碱都可反应产碱的两性金属氧化物，采用准金属元素氧化物或过渡元素的氧化物，具体可以举出Al2O3，SnO2，PbO2或它们的任意组合物，优选使用即可用于催化剂和粘合剂，又可作为颗粒载体的Al2O3。
氧化剂可采用KMnO4、MnO2、或者PbO2，基于获取便利性及安全性等方面考虑，优选是KMnO4或MnO2，尤其优选是强氧化剂KMnO4。
在本发明中，上述第一型颗粒可以选自吸附剂50-65重量％、碱性金属氧化物15-30重量％、两性金属化合物5-15重量％及粘合剂5-15重量％组成，第二型颗粒可以选自由碱性金属氧化物25-40重量％、氧化剂25-40％重量％、两性金属氧化物25-40重量％及粘合剂5-15％组成的群中，第三型颗粒选自由碱性金属氧化物50-70重量％、两性金属氧化物20-40重量％及粘合剂5-15重量％组成的群中，上述的第一型、第二型、第三型颗粒的使用相对比例是按重量比为1∶1～5∶3～10，最好是1∶2～4∶5～7，但并不限于此。这些第一型、第二型、第三型颗粒由相互间的隔断顺次分层或随意混合，容纳在带有多数细微孔的过滤腔体内，形成流动性颗粒床。
另一方面，本发明中，中和颗粒床(4c)采用两个中和颗粒床时，可按使用上述成分及组成范围完全相同的，或者可以使用上述范围内相互不同的。
另外，在制粒过程采用的粘合剂只要不是加热后烧结或制粒后燃烧消除的合成树脂类，采用所属技术领域的技术人员公知的陶瓷用粘合剂即可，具体可以举出有硅溶胶(4.3～7.3wt％)，羧甲基纤维素钠(CMC Sodium Carboxy Methyl Cellulose)或浆粉(4.7～7.7wt％)等。
上述的制粒过程是将提及的组成成分按150～1200(网目)球磨后，利用制粒机按照指定的模样及大小制造。
本发明的上述的第一型、第二型及第三型颗粒的最大水分含量为小于5％。
另外，本发明采用的颗粒参数需满足如下条件：第一型颗粒的孔容为1.91～2.17cc/g、比表面积(BET)为920～970m2/g、压力损失8.8～9.3mmAq/(5cm高度)；第二型颗粒的孔容为1.02～1.18cc/g、比表面积(BET)为766～792m2/g、压力损失为7.6～8.4mmAq/(5cm高度)；第三型颗粒孔容为1.57～1.69cc/g、比表面积(BET)为788～823m2/g、压力损失为7.7～8.2mmAq/(5cm高度)。
随之，第二过滤柱(4d)是采用活性碳及添加碱性金属氧化物的无纺布过滤柱或者添加碱性金属氧化物的活性碳纤维无纺布过滤柱，添加活性碳及碱性金属氧化物的天然纤维或预柱中阐述的人造纤维无纺布过滤柱时，无纺布活性碳70-85重量％、所述碱性金属氧化物为10～25重量％，传统的粘合剂3～8重量％均匀混合后，通过涂敷而进行固定，当添加有碱性金属氧化物的活性碳纤维无纺布过滤柱的情况下，可以使用碱性氧化物80～95重量％和粘合剂5～20重量％均匀混合后经涂敷后固定。
在此，活性碳纤维无纺布的要求加以说明，单纤维直径范围是5～20μm、堆积密度为0.03～0.07g/m3、灰分含量为0.1～0.5％范围、比表面积900～1600m2/g、优选是在1100～1550m2/g范围内、细孔容积0.3～0.7m3/g、苯吸附率35～80％、细孔半径为以下、吸附速度比颗粒活性碳的100倍以上、无吸附热现象、纯度接近于100％。这些活性碳纤维无纺布的优点是吸附及脱附速度快，因比表面积大，吸附容量也大，效率也高；使用寿命长，维护费用低，可重复使用。可市售的活性碳纤维无纺布的物理特性中，密度为100～300g/m3，厚度1～6mm，密度0.04～0.1g/cm3的范围。
上述的活性碳纤维无纺布是经过活化步骤之后的碳纤维无纺布，非活性碳纤维在900～1300℃高温下流入氮气的惰性条件下，进行30-150分钟碳化，并注入活性气体如水蒸气、O2、CO、CO2等改变活化温度及时间，形成吸附剂所需的发达的表面结构及表面性质，提高针对亲水性气体、液体有害物质的吸附能力。
适用于本发明的过滤柱(4)的预柱(4a)、第一过滤柱(4b)、中和颗粒床(4c)及第二过滤柱(4d)的更换周期是根据使用地点及污染程度不同，不过以一天8小时使用时间来算，大概为1年。
为提高净化效率，采用由多个过滤柱(4a，4b，4c，4d)组成的过滤柱(4)时其种类及厚度、密度可根据第一及第二试剂保管室(2a)、(2b)内保管的试剂特点及性质、过滤柱更换周期、试剂柜大小、达到的保管安全性程度、采用的吸风扇容量等多种参数，能维持提及的风速及负压的环境下适当选择后进行组合，过滤柱的位置顺序也可根据实际情况适当变换。
另一方面，如图所示的例中，示出通过垂直的中央隔断(2c)相互区划左右两个室的第一及第二保管室(2a)、(2b)，虽然图中未示出，试剂保管室未通过中央隔断(2c)区划，只形成一个试剂保管室，单一的试剂保管室内部的被污染空气，通过单一的环形扇形成向上流而从上部吸入口吸入后，通过过滤柱净化并中和后，经净化的空气通过侧部管道(6)形成向下流之后，通过上述棒形扇(7a)形成平行的右向流，从而通过与上述侧部管道(6)连通的下部管道，从单一的试剂保管室的下方，即从下部排出口向上部引入，从而形成如上所述的连续并循环的污染空气的通过、净化以及中和。
图5是本发明的另一优选实施例的全封闭循环型试剂柜的侧面截面图，除了通过第一及第二试剂保管室(2a、2b)的背面隔断(8a)分隔而形成，并且，形成与上述净化室(3)连通的后部管道(6a)，除此之外，实际上与图1至图4所示的实施例相同，对于相同的结构，参照图1～图4详细说明。
本发明的另一实施例所示出的全封闭循环型试剂柜(1a)为，其特征在于，包括：第一及第二试剂保管室(2a、2b)、净化室(3)、侧面管道(6)、后部管道(6a)、下部管道(7)、第一及第二上部吸入口(10、11)和第一及第二下部排出口(12、13)；所述第一及第二试剂保管室(2a、2b)通过垂直的中央隔断相互区划，所述第一及第二试剂保管室(2a、2b)内部设置有多个相互平行的用于保管试剂的试剂架(24)，且具有设置了透明窗(22a、22b)的第一及第二门(21a、21b)；所述净化室(3)位于第一及第二试剂保管室(2a、2b)上方，且设置有过滤柱；所述侧部管道(6)在第一试剂保管室(2a)的一侧通过侧面隔断(8)分离形成，且与上述净化室(3)连通；所述后部管道(6a)通过上述第一及第二试剂保管室(2a、2b)的背面隔断(8a)分离形成，且与上述净化室(3)连通；所述下部管道(7)位于上述第一及第二试剂保管室(2a、2b)的下方，棒形扇位于上述后部管道(6a)的正下方，上述侧部管道(6)和后部管道(6a)连通；所述上部吸入口(10、11)分别形成在上述第一及第二试剂保管室(2a、2b)的上侧，且与上述净化室(3)连通；所述下部排出口(12、13)分别形成在上述第一及第二试剂保管室的下侧，且与下部排风管(7)连通；使得上述第一及第二试剂保管室(2a、2b)内被污染的空气通过上述第一及第二上部吸入口(10、11)和位于其上部的第一及第二环形扇(5a、5b)和棒形扇(7a)形成向上流，并被吸入上述净化室(3)内通过上述过滤柱(4)而被净化后，经净化的空气通过上述侧部管道(6)形成向下流，然后经由与上述侧部管道(6)连通的上述下部管道(7)，形成从上述第一及第二试剂保管室(2a、2b)的下方向上方的向上流，通过上述第一和第二下部排出口(12、13)向上方排出，但上述第一及第二试剂保管室(2a、2b)内的上述向上流中一部分通过形成在上述背面隔断(8a)上的多个通孔(8b)，与通过上述棒形扇(7a)的后部管道(6a)内的向上流合流，进行连续的循环。
此外，虽然图中未示出，如图5所示，作为全封闭循环型试剂柜(1a)的变形例，参照图1至图4说明如下：后部管道(6a)在垂直的中央隔断(2c)左右两侧分别形成第一后部管道和第二后部管道，第二后部管道下方的下部管道(7)的后方设置有棒形扇(7a)，在第一及第二试剂保管室(2a、2b)的背面隔断(8a)上形成如上所述的多个通孔(8b)，但没有侧部管道(6)。
就这种变形例而言，第一及第二试剂保管室(2a、2b)内被污染的空气通过环形扇(5a、5b)和棒形扇(7a)形成向上流，向净化室(3)内吸入而通过过滤柱(4)净化之后，经净化的空气通过上述的第一后部管道(图中未示出)形成向下流，经过与上述第一后部管道连通的下部管道(7)，从第一及第二试剂保管室(2a、2b)的下方向上方引入，第一及第二试剂保管室(2a、2b)内的上述向上流中一部分通过上述的背面隔断(8a)上形成的多个通孔(8b)，与通过上述(72a)的第二后部管道(图中未示出)内的向上流合流，这也属于本发明的领域。
另外，关于上述后部管道的结构图，试剂保管室没有由中央隔断(2c)区划，只有单个试剂保管室内的结构相同，也是可以的。
图6是适用于图1的本发明的全封闭循环型试剂柜(1)的控制系统模块图。
如图6所示，控制部(9)的结构如下：可检测试剂柜(1)的第一及第二试剂保管室(2a)、(2b)内部有害气体浓度的气体传感器(921)、温度传感器(922)、湿度传感器(923)、风速传感器(未标示)等传感部(92)；传感部(92)检测的信号在数据转换部(93)分别在相对应的模拟信号-数字信号转换器(931，932，933)的作用下改为数字信号输出；微调器(94)根据上述的数字信号显示第一及第二试剂保管室(2a)、(2b)内部的运行条件的设置值及运行状态、可做信号处理，通过现场或远程的个人电脑进行实时控制，做信号处理及控制以便通过数字服务器(99)将有关信息发送到手机(100)或个人电脑(200)；计时器(96)可预设温度、湿度、风速、有害气体浓度等特定条件下的运行时间；显示控制器(95)接收并显示微控器输出的数字信息，做数据处理以便将来自触摸板(或者触摸显示屏)(982)的信号或来自远程个人电脑(200)的控制信号输出到到微控器(94)，显示控制器(95)中输出的信号在显示部(98)显示。
因此从触摸板(982)或远程个人电脑(200)上可实时监控第一及第二试剂柜(2a)、(2b)内部的温度、湿度、有害气体浓度、过滤柱效率及风速等信息并保存到储存部(98)，微控器(94)根据这些信息控制各种运行状态，出现故障或停电时通过数据库(99)给用户或使用人员的手机(100)或个人电脑(200)发短信或发邮件起到监控功能。
如上，本发明通过优选的实施例进行了详细说明，但所属技术领域的技术人员根据本发明的主旨以及领域，可以进行各种变化以及修改，但其仍属于本发明的范围。
符号解释
Claims (17)
1.一种全封闭循环型试剂柜，其特征在于，包括：
试剂保管室，其内部设置有相互平行的多个用于保管试剂的试剂架，并具有设置透明窗的门；
净化室，位于上述试剂保管室上方，且设置有过滤柱；
侧部导管，在上述试剂保管室的一侧，通过侧面隔断分离而形成，并与上述净化室连通；
底部导管，位于上述试剂保管室的下部，并与上述侧部导管连通；
上部吸入口，分别形成在上述试剂保管室的上侧，并与上述净化室连通；
底部排出口，分别形成在上述试剂保管室的下侧，并与上述底部导管连通，
上述试剂保管室内被污染的空气通过上述上部吸入口和位于之上部的环形扇形成向上气流，从而被吸入至上述净化室内，并通过上述过滤柱净化，经净化后的空气形成通过上述侧部导管的向下气流，然后通过与上述侧部导管连通的上述底部导管，由上述底部排出口向上方排出而连续循环。
2.一种全封闭循环型试剂柜，其特征在于，包括：
第一及第二试剂保管室，其内部被垂直的中央隔断相分割，且设置有相互平行的多个用于保管试剂的试剂架，并分别具有设置透明窗的门；
净化室，位于上述第一及第二试剂保管室上方，且设置有过滤柱；
侧部导管，在上述第一试剂保管室的一侧，通过侧面隔断分离而形成，并与上述净化室连通；
底部导管，位于上述第一及第二试剂保管室的下部，并与上述侧部导管连通；
第一及第二上部吸入口，分别形成在上述第一及第二试剂保管室的上侧，并与上述净化室连通；
第一及第二底部排出口，分别形成在上述第一及第二试剂保管室的下侧，并与上述底部导管连通，
上述第一及第二试剂保管室内被污染的空气通过上述第一及第二上部吸入口以及位于其上部的第一及第二环形扇形成向上气流，从而被吸入至上述净化室内，并通过上述过滤柱净化，经净化后的空气形成通过上述侧部导管的向下气流，然后通过与上述侧部导管连通的上述底部导管，由上述第一及第二底部排出口向上方排出而连续循环。
3.一种全封闭循环型试剂柜，其特征在于，包括：
第一及第二试剂保管室，其内部被垂直的中央隔断相分割，且设置有相互平行的多个用于保管试剂的试剂架，并分别具有设置透明窗的第一及第二门；
净化室，位于上述第一及第二试剂保管室上方，且设置有过滤柱；
侧部导管，在上述第一试剂保管室的一侧，通过侧面隔断分离而形成，并与上述净化室连通；
后部导管，通过上述第一及第二试剂保管室的背面隔断分割而形成，且与上述净化室连通；
底部导管，位于上述第一及第二试剂保管室的下部，并位于上述后部导管的正下方，且与上述侧部导管和后部导管连通；
第一及第二上部吸入口，分别形成在上述第一及第二试剂保管室的上侧，并与上述净化室连通；
第一及第二底部排出口，分别形成在上述第一及第二试剂保管室的下侧，并与上述底部导管连通，
上述第一及第二试剂保管室内被污染的空气通过上述第一及第二上部吸入口以及位于其上部的第一及第二环形扇和上述棒形扇形成向上气流，从而被吸入至上述净化室内，并通过上述过滤柱净化，经净化后的空气形成通过上述侧部导管的向下气流，然后通过与上述侧部导管连通的上述底部导管，由上述第一及第二试剂保管室的下方向上方形成向上气流，通过第一及第二底部排出口向上方排出，上述第一试剂排出口和第二试剂排出口内的上述向上气流中一部分，通过在上述背面隔断上形成的通孔与由上述棒形扇的后部导管内的向上气流合流而连续循环。
4.一种全封闭循环型试剂柜，其特征在于，包括：
第一及第二试剂保管室，其内部被垂直的中央隔断相分割，且设置有相互平行的多个用于保管试剂的试剂架，并分别具有设置透明窗的第一及第二门；
净化室，位于上述第一及第二试剂保管室上方，且设置有过滤柱；
第一及第二后部导管，通过上述第一及第二试剂保管室的背面隔断分割而形成，且与上述净化室连通，通过上述中央隔断相互分离为左右两侧；
底部导管，位于上述第一及第二试剂保管室的下方，并位于上述第一及第二后部导管连通，且棒形扇位于所述第二后部导管的正下方；
第一及第二上部吸入口，分别形成在上述第一及第二试剂保管室的上侧，并与上述净化室连通；
第一及第二底部排出口，分别形成在上述第一及第二试剂保管室的下侧，并与上述底部导管连通，
上述第一及第二试剂保管室内被污染的空气通过上述第一及第二上部吸入口以及位于其上部的第一及第二环形扇和上述棒形扇形成向上气流，从而被吸入至上述净化室内，并通过上述过滤柱净化，经净化后的空气形成通过上述侧部导管的向下气流，然后通过与上述侧部导管连通的上述底部导管，由上述第一及第二试剂保管室的下方向上方形成向上气流，通过第一及第二底部排出口向上方排出，上述第一试剂排出口和第二试剂排出口内的上述向上气流中一部分，通过在上述背面隔断上形成的通孔与由上述棒形扇的第二后部导管内的向上气流合流而连续循环。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的全封闭循环型试剂柜，其特征在于，在第一及第二试剂保管室的两侧内壁上，在上下方向上以规定间隔设置多个相互水平的滑动式导槽，以便将上述用于保管试剂的试剂架向内侧滑动插入设置。
6.根据权利要求2至4中任一项所述的全封闭循环型试剂柜，其特征在于，第一及第二吸入口与第一及第二下部排出口分别为多个孔洞错开形成的四角形模样，上述第一及第二下部排出口的全部面积大于第一及第二上部吸入口的尺寸。
7.根据权利要求6所述的全封闭循环型试剂柜，其特征在于，上述四角形的第二下部排出口的全部面积小于上述四角形的第一下部排出口的全部面积；上述第二下部排出口的位置为上述第二试剂保管室的下侧中央偏左。
8.根据权利要求1至4中任一项所述的全封闭循环型试剂柜，其特征在于，上述过滤柱相对于上述侧部导管，依序以盒式形状设置预柱、第一过滤柱、中和颗粒床以及第二过滤柱。
9.根据权利要求8所述的全封闭循环型试剂柜，其特征在于，第一过滤柱采用HEPA(High Efficiency Particulated Arrestor)过滤柱或者ULPA(Ultra Low Penetration Absolute)过滤柱；上述第二过滤柱为采用活性碳及添加碱性金属氧化物的无纺布过滤柱，或者添加碱性金属氧化物的活性碳纤维无纺布过滤柱；上述中和颗粒床分为吸附剂及碱性金属氧化物以及两性金属氧化物组成的第一型颗粒、碱性金属氧化物及氧化剂以及两性金属氧化物组成的第二型颗粒、碱性金属氧化物及两性金属化合物组成的第三型颗粒，以1∶1～5∶3～10重量比顺次叠层或随机混合的床。
10.根据权利要求9所述的全封闭循环型试剂柜，其特征在于，上述碱性金属氧化物选自Na2O、K2O、Rb2O、Cs2O、MgO、CaO、SrO、BaO、CrO、Ti2O3、Cr2O3、MnO及Mn2O3中至少一种化合物，上述两性金属氧化物选自Al2O3、SnO2及PbO2中至少一种化合物，上述氧化剂选自KMnO4、MnO2或者PbO2，吸附剂为活性碳。
11.根据权利要求9所述的全封闭循环型试剂柜，其特征在于，上述碱性金属氧化物为Na2O、上述两性金属氧化物为Al2O3、上述氧化剂为KMnO4。
12.根据权利要求11所述的全封闭循环型试剂柜，其特征在于，上述第一型颗粒由吸附剂50-65重量％、碱性金属氧化物15-30重量％、两性金属氧化物5-15重量％、粘合剂5-15重量％组成；上述第二型颗粒由碱性金属氧化物25-40重量％、氧化剂25-40重量％、两性金属氧化物25-40％及粘合剂5-15％重量％组成；上述第三型颗粒由碱性金属氧化物50-70重量％、两性金属氧化物20-40重量％及粘合剂5-15重量％组成，上述第一、第二、第三型颗粒装在由多个细微孔洞的盒内，形成流动颗粒床。
13.根据权利要求12所述的全封闭循环型试剂柜，其特征在于，上述粘合剂为硅溶胶(4.3～7.3wt％)、羧甲基纤维素钠(CMC)、或者浆粉(4.7～7.7wt％)。
14.根据权利要求12所述的全封闭循环型试剂柜，其特征在于，上述第一型颗粒的孔容为1.91～2.17cc/g、比表面积(BET)为920～970m2/g、压力损失8.8～9.3mmAq/(5cm高度)，上述第二型颗粒孔容为1.02～1.18cc/g、比表面积(BET)为766～792m2/g、压力损失为7.6～8.4mmAq/(5cm高度)，第三型颗粒孔容为1.57～1.69cc/g、比表面积(BET)为788～823m2/g、压力损失为7.7～8.2mmAq/(5cm高度)。
15.根据权利要求5所述的全封闭循环型试剂柜，其特征在于，所述第二过滤柱为在无纺布上涂层活性碳70-85重量％、碱性金属氧化物10-25重量％、粘合剂3-8重量％的混合物并固定得到，或者在活性碳纤维无纺布过滤柱上涂层碱性金属氧化物80-95重量％及粘合剂5-20重量％的混合物并固定得到。
16.根据权利要求8所述的全封闭循环型试剂柜，其特征在于，启动过滤柱的启动设备和清除有毒物质并将净化及中和的空气流入上述侧面管道的鼓风机，位于上述第一及第二中和颗粒床之间、上述中和颗粒床与第二过滤柱之间，上述第一过滤柱及中和颗粒床之间。
17.根据权利要求1至4中任一项所述的全封闭循环型试剂柜，其特征在于，试剂柜还包括控制系统，所述控制系统包括：传感器、微控器、显示控制器，
所述传感器，检测有害气体浓度、温度、湿度及风速；
所述微控器，能设置第一及第二试剂保管室内的运行条件并显示运行状态数据，以传感器测定的数据为基础，通过现场或远程的个人电脑进行实时控制，必要时可进行数据处理以便将数据发到手机或个人电脑；
显示控制器，接收微控器发出的数据并显示，进行数据处理以便将从触摸屏及远程的个人电脑接收的信号输出到微控器。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20130130 |