CN103636514B - 一种实验动物饲养负压隔离器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种实验动物饲养负压隔离器，包括外箱体、内笼，所述内笼设置在外箱体内，所述外箱体设置有快速传递接口阀、排污口、操作手套和通风系统，所述通风系统包括依次相连的排风初效过滤器、一级排风高效过滤器、二级排风高效过滤器、风机和高效过滤器，所述高效过滤器与向隔离器送风的新风口相连接，并与和风机相连接的回风口相连接，所述风机设置有排风口。所述隔离器提高了整体的密闭性，简化了物品转运的操作程序，实现了过滤器完整性的在线监测与过滤器的在线更换功能，避免了过滤器更换时对外界环境的污染。

Description

一种实验动物饲养负压隔离器

技术领域

本发明涉及一种隔离器，尤其是涉及一种实验动物饲养负压隔离器。

背景技术

目前实验动物饲养负压隔离器用于高标准动物活体实验，保证实验动物与外界可靠隔离，并能方便地进行饲养、研究、排泄物及尸体处理等工作。

现有的实验动物饲养负压隔离结构如图1所示：包括传递仓31、操作手套32、外箱体33、送风过滤器34、排风过滤器及风机35、内笼36、排污口37。

通过传递仓31进行活体动物、动物尸体、动物饲料、实验器具的传递，每次传递时首先将一侧仓门打开，将需传递的物品放入传递仓，关闭仓门，然后传递仓内进行灭菌操作（目前最常用的VHP灭菌流程约需2小时），待灭菌流程结束后打开另一侧仓门，完成物品传递流程；

隔离器内部操作均通过操作手套32进行；

隔离器外箱体33一般由多块不锈钢板拼接而成，接缝处用密封胶密封，玻璃面板处由普通密封条密封；

隔离器内通风系统由新风过滤器34、排风过滤器及排风机35组成，隔离器运行时保持箱体内部相对外界形成负压；

动物饲养于隔离器内部笼子36内，配备水槽、饲料盒等附件；

动物排泄物经简单消毒后由隔离器底部排污口37排出，用桶或袋收集后再转运至灭菌柜进行彻底灭菌。

目前国内该类设备整体水平较低，存在问题如下所述：1、隔离器整体密闭性较差；2、物品传递程序繁琐、耗时长；3、排风过滤器运行状态仅监测其两端压差，不能有效反映其完好情况，且发现过滤器损坏、更换过滤器的过程中会对外界环境造成污染；4、动物排泄物收集、转运时，排污口与收集桶断开后，排污阀下方与收集桶接口处直接与外界暴露，对外界环境造成污染；5、送、排风口均在隔离器顶部，隔离器内空气流通不彻底，底部排泄物产生的有害气体容易聚集在隔离器内部，且风机与隔离器一体安装，风机产生的振动、噪音会对被饲养动物产生不利影响。国内市场现有隔离器产品已不能满足饲养高致病病原体感染动物的要求。

发明内容

本发明提供了一种新型的实验动物饲养负压隔离器，解决了封闭性较差的问题，以及现有隔离器操作不便、存在噪声等问题，其技术方案如下所述：

一种实验动物饲养负压隔离器，包括外箱体、内笼，所述内笼设置在外箱体内，所述外箱体设置有快速传递接口阀、排污口、操作手套和通风系统，所述通风系统包括依次相连的排风初效过滤器、一级排风高效过滤器、二级排风高效过滤器、风机和高效过滤器，所述高效过滤器与向隔离器送风的新风口相连接，并与和风机相连接的回风口相连接，所述风机设置有排风口。

所述外箱体采用不锈钢板整体焊接而成，其设置有玻璃面板，所述玻璃面板的两侧设置有助力气弹簧，用于方便玻璃面板开启，所述玻璃面板的四周侧面处采用充气密封圈进行密封。

所述排风初效过滤器、一级排风高效过滤器、二级排风高效过滤器采用袋进袋出结构，以降低过滤器更换时污染物扩散的风险。

所述高效过滤器设置在所述隔离器的顶部，所述隔离器的排风口通过排风管道连接到排风初效过滤器，所述排风管道与隔离器的连接处设置有向上弯曲段。

所述隔离器的内笼设置有自动饮水器、饲料盒，所述内笼的后板为由汽缸驱动的可活动结构。

所述排污口设置在隔离器的底部，通过收集斗连接到隔离器下部的连续袋系统。

所述快速传递接口阀由可拆卸阀板及固定阀座阀板两部分组成，所述可拆卸阀板用于与快速传递接口转运袋或转运桶口对接，所述固定阀座阀板安装在所述隔离器上，用于将隔离器的传递口密闭。

所述连续袋系统由筒状双层塑料袋经折叠使其长度压缩并固定于支架上组成，所述塑料袋的上端与隔离器连接部分采用快装卡盘结构，下端用卡子扎紧袋口密封。

所述一级排风高效过滤器和二级排风高效过滤器设置有在线尘埃粒子检测系统，用于实现排风高效过滤器的实时监控。

所述隔离器设置有汽化过氧化氢灭菌装置。

该实验动物饲养负压隔离器较现有产品大大提高了隔离器整体的密闭性，简化了物品转运的操作程序，实现了过滤器完整性的在线监测与过滤器的在线更换功能，避免了过滤器更换时对外界环境的污染，优化了通排风系统设计，降低了隔离器内部有害气体浓度，延长了过滤器使用寿命，降低了隔离器运行时产生的振动、噪音对被饲养动物的不利影响，方便了饲养动物的捕捉，方便了动物排泄物的处理，降低了动物排泄物对操作者及外界环境污染的可能性。为饲养高致病病原体感染动物，并开展相关研究工作提供了保障。

附图说明

图1是现有实验动物饲养负压隔离器结构示意图；

图2是本发明提供的实验动物饲养负压隔离器结构示意图；

图3是快速传递接口阀的结构示意图；

图4A是玻璃面板充气密封圈结构中充气密封圈充气前状态；

图4B是玻璃面板充气密封圈结构中充气密封圈充气后状态；

图5A是排风初效、高效过滤器的袋进袋出结构示意图；

图5B是更换过滤器时将旧过滤器放入袋内的示意图；

图5C是更换过滤器时将袋子切断的示意图；

图5D是更换过滤器时将新过滤器装入袋内的示意图；

图5E是更换过滤器时将新袋子叠好放入内腔的示意图；

图6A是内笼正常状态的示意图；

图6B是内笼捕捉状态的示意图；

图7A是连续袋系统的将排泄物收集入连续袋内底部的示意图；

图7B是将已收集排泄物部分袋子与上部连续袋隔开的示意图；

图7C是连续袋系统的连续袋剪断的示意图。

具体实施方式

本发明提供的实验动物饲养负压隔离器如图2所示，包括外箱体5、内笼12，所述内笼12设置在外箱体5内，所述外箱体5设置有快速传递接口阀2、排污口6、操作手套4、汽化过氧化氢灭菌系统和通风系统，所述通风系统包括依次相连的排风初效过滤器7、一级排风高效过滤器8、二级排风高效过滤器9、风机10和高效过滤器1，所述高效过滤器1与向隔离器送风的新风口13相连接，并与和风机10相连接的回风口14相连接，所述风机10设置有排风口15。所述汽化过氧化氢灭菌系统包括汽化过氧化氢灭菌进口装置16和汽化过氧化氢灭菌出口装置17。

通过快速传递接口阀2与快速传递接口转运袋3或快速传递接口转运桶21配套使用，进行活体动物、动物尸体、动物饲料、实验器具的传递。所述快速传递接口为RapidTransferPorts，简拼为RTP，是隔离器与移动容器对接的一种接口，使用快速传递接口转运系统可提高传递物品效率，且快速传递接口阀2的整体密闭性远高于普通传递仓。被污染的物品通过密闭转移后由专业灭菌器进行灭菌，既不影响后续操作，又提高了灭菌的效果。

快速传递接口转运系统结构原理如图3所示：快速传递接口阀2分为可拆卸阀板22及固定阀座阀板23两部分，可拆卸阀板22可与快速传递接口转运袋3或转运桶21的桶口对接，使快速传递接口转运袋3或转运桶21处于密闭状态，快速传递接口阀固定阀座阀板23安装于隔离器上，将隔离器传递口密闭。只有快速传递接口阀的可拆卸阀板22与固定阀板对接组合成一个完整的阀板后，快速传递接口阀才可以打开，使快速传递接口阀两侧空间（即隔离器与传递桶、袋之间）相连通。关闭快速传递接口阀、分离快速传递接口阀固定和可拆卸阀板22后，快速传递接口阀两侧空间又分别被密闭。且快速传递接口阀固定、可拆卸阀板22组合完整的阀板时，两阀板之间由密封垫密封，完整的阀板打开后中间分割面不会受到隔离器内部污染。

对于需要从外界转运进隔离器内部的物品，首先将物品放入快速传递接口转运袋3或转运桶21中，并用快速传递接口阀可拆卸阀板22将快速传递接口转运袋3或转运桶21封闭，然后将快速传递接口阀可拆卸阀板22与固定阀板对接组合，对接完毕后即可通过操作手套4从隔离器内部将快速传递接口阀打开，将快速传递接口转运袋3或转运桶21内的物品传递入隔离器内。反之，对于需要将物品从隔离器内传递出来，首先用快速传递接口阀可拆卸阀板22将空的快速传递接口转运袋3或转运桶21密封，与快速传递接口阀固定阀板对接后从隔离器内部打开快速传递接口阀，然后将需要传递出去的物品放入快速传递接口转运袋3或转运桶21，关闭快速传递接口阀、分离快速传递接口阀可拆卸阀板22，将被快速传递接口阀可拆卸阀板22密封的快速传递接口转运袋3或转运桶21转移到灭菌器中，整体进行灭菌。

隔离器外箱体5采用不锈钢板整体焊接而成，其设置的玻璃面板24两侧装有助力气弹簧11，方便玻璃面板24开启。玻璃面板24四周侧面处采用充气密封圈23进行密封，充气密封圈内有气压在线监控，压力过低自动报警，保证隔离器正常运行时面板不可打开，隔离器整体密闭性及可靠性显著提高。

玻璃面板充气密封圈结构如图4A、4B所示，充气密封圈25从玻璃面板24侧面四周进行密封，不仅提供了优秀的密封效果，且充气密封圈25状态通过PLC及电磁阀控制，饲养过程中密封圈始终保持充气状态，使玻璃面板24无法开启，防止误操作。

隔离器新风口13采用高效过滤器1与外界隔离，排风经排风初效过滤器7、一级排风高效过滤器8、二级排风高效过滤器9三级过滤后由风机10排至外界。初效、高效过滤器均采用袋进袋出结构，大大降低了过滤器更换时污染物扩散的风险。

一、二级排风高效过滤器均自带在线尘埃粒子检测系统，实现排风高效过滤器实时监控，一旦发现高效过滤器泄漏即可通过袋进袋出结构在线更换过滤器，杜绝了由于排风高效过滤器损坏而对外界环境造成污染的情况，提高了隔离器运行的可靠性。

风机10与隔离器主体分离的设计使设备运行时隔离器内部动物免受振动、噪音的影响，提高了实验的准确性。

回风通道的设计增强了系统的自净能力，减轻了新风高效的负载，延长了新风高效的寿命，使长周期实验动物的饲养得以实现。

隔离器送风口在上、排风在下的设计，可有效防止下部动物排泄物产生有害气体在隔离器内部的扩散。所述排风管道18与隔离器连接处的向上弯曲段，能防止隔离器内部冲洗时的水进入排风管道18内。

排风初效、高效过滤器袋进袋出结构如图5A。如图5B所示，需更换过滤器时首先打开过滤段检修门，将密封固定于检修口处的袋子打开，松开过滤器压杆，将旧过滤器放入袋内；如图5C所示，然后将袋子用两个紧挨的卡箍扎紧后从两个卡箍之间将袋子切断，旧过滤器被封闭于袋内，且过滤段内腔也处于密闭状态；如图5D所示，之后将新过滤器装入袋内，将袋口与过滤段检修口密封固定；如图5E所示，最后将旧过滤器残余的袋子与新过滤器一起推入过滤段内部，压紧过滤器压杆，将新袋子叠好放入内腔，关闭检修门，完成过滤器更换工作。

隔离器内部相对外界的负压大小及新风比例由PCL根据设定的隔离器内相对负压值及新风流量，控制新风口13、排风口15、回风口14处的比例调节风阀开度，实现通排风系统的全自动控制。

隔离器内笼12配备自动饮水器、饲料盒，以便饲养动物，内笼门带锁，防止动物逃逸。内笼12的后板为可活动结构，如图6A、6B所示，后板由气缸驱动，便于驱赶动物至内笼前部，方便操作者对动物进行捕捉、研究。

动物排泄物经隔离器底部的排污口6排出，污物通过收集斗进入隔离器下部连续袋系统61进行收集、转运后由专业灭菌设备进行灭菌。采用连续袋系统61进行动物排泄物的收集、转运，操作者不直接接触动物排泄物，整个收集、转运过程为全密闭操作。且连续袋长度（20-50米）满足整个饲养周期内处理排泄物需求，隔离器排污口始终密闭，杜绝了传统隔离器排污口每次排污后暴露的情况，将排泄物收集、转运过程中对外部环境污染的风险降至最低。

连续袋系统61结构如图7A-7C所示，所述连续袋系统61是由筒状双层塑料袋经折叠使其长度大大压缩，并固定于支架上组成。塑料袋上端与隔离器连接部分采用快装卡盘结构，下端用卡子扎紧袋口密封。如图7A所示，使用时首先打开隔离器底部排污阀，将排泄物收集入连续袋内底部；如图7B所示，然后将连续袋往下抽出一截，并用两个紧挨的卡子将已收集排泄物部分袋子与上部连续袋隔开；如图7C所示，最后从两个卡子之间将连续袋剪断，袋子断开处截面喷洒消毒液消毒，并将经密封的排泄物袋转运至灭菌柜灭菌。

所述隔离器提高了整体的密闭性，简化了物品转运的操作程序，实现了过滤器完整性的在线监测与过滤器的在线更换功能，避免了过滤器更换时对外界环境的污染。

Claims (8)

1.一种实验动物饲养负压隔离器，其特征在于：包括外箱体、内笼，所述内笼设置在外箱体内，所述外箱体设置有快速传递接口阀、排污口、操作手套和通风系统，所述通风系统包括依次相连的排风初效过滤器、一级排风高效过滤器、二级排风高效过滤器、风机和高效过滤器，所述高效过滤器与向隔离器送风的新风口相连接，并与和风机相连接的回风口相连接，所述风机设置有排风口，所述风机与隔离器主体分离，所述高效过滤器设置在所述隔离器的顶部，所述隔离器的排风口通过排风管道连接到排风初效过滤器，所述排风管道与隔离器的连接处设置有向上弯曲段，所述排风初效过滤器、一级排风高效过滤器、二级排风高效过滤器采用袋进袋出结构，以降低过滤器更换时污染物扩散的风险。

2.根据权利要求1所述的实验动物饲养负压隔离器，其特征在于：所述外箱体采用不锈钢板整体焊接而成，其设置有玻璃面板，所述玻璃面板的两侧设置有助力气弹簧，用于方便玻璃面板开启，所述玻璃面板的四周侧面处采用充气密封圈进行密封。

3.根据权利要求1所述的实验动物饲养负压隔离器，其特征在于：所述隔离器的内笼设置有自动饮水器、饲料盒，所述内笼的后板为由汽缸驱动的可活动结构。

4.根据权利要求1所述的实验动物饲养负压隔离器，其特征在于：所述排污口设置在隔离器的底部，通过收集斗连接到隔离器下部的连续袋系统。

5.根据权利要求1所述的实验动物饲养负压隔离器，其特征在于：所述快速传递接口阀由可拆卸阀板及固定阀座阀板两部分组成，所述可拆卸阀板用于与快速传递接口转运袋或转运桶口对接，所述固定阀座阀板安装在所述隔离器上，用于将隔离器的传递口密闭。

6.根据权利要求4所述的实验动物饲养负压隔离器，其特征在于：所述连续袋系统由筒状双层塑料袋经折叠使其长度压缩并固定于支架上组成，所述塑料袋的上端与隔离器连接部分采用快装卡盘结构，下端用卡子扎紧袋口密封。

7.根据权利要求1所述的实验动物饲养负压隔离器，其特征在于：所述一级排风高效过滤器和二级排风高效过滤器设置有在线尘埃粒子检测系统，用于实现排风高效过滤器的实时监控。

8.根据权利要求1所述的实验动物饲养负压隔离器，其特征在于：所述隔离器设置有汽化过氧化氢灭菌装置。