CN106839292B - 一种智能生物安全实验室系统及其控制方法 - Google Patents

一种智能生物安全实验室系统及其控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种智能生物安全实验室系统，包括实验室主体和控制器，实验室主体的进出口各安装有一个风淋室，所述实验室主体外侧设置有负压隔离层，负压隔离层连接有负压风机，实验室主体顶部设置有进风机构，实验室主体底部设置有出风机构，新风空调的出风口连接至进风机构，循环空调的进风口连接至出风机构，循环空调的出风口连接至进风机构，实验室主体的地下设置有废液存储罐，实验室主体内还设置有温度传感器、湿度传感器。本发明还提供了一种上述智能生物安全实验室系统的控制方法。本发明能够改进现有技术的不足，提高了生物实验室内部环境的调控精度。

Description

一种智能生物安全实验室系统及其控制方法
技术领域
本发明涉及生化试验技术领域，尤其是一种智能生物安全实验室系统及其控制方法。
背景技术
生物实验室是用于对各种生物实验材料进行培养、实验和研究的空间。由于很多生物实验材料对温湿度有较高要求，且其中某些生物材料对人体、动物或者外界环境具有危害性，所以生物实验室系统的安全控制是非常重要的。现有技术中对于生物实验室的控制主要依靠空调系统的调节和过滤。但是现有的调控结构调控精度不高。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种智能生物安全实验室系统及其控制方法，能够解决现有技术的不足，提高了生物实验室内部环境的调控精度。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案如下。
一种智能生物安全实验室系统，包括实验室主体和控制器，实验室主体的进出口各安装有一个风淋室，所述实验室主体外侧设置有负压隔离层，负压隔离层连接有负压风机，实验室主体顶部设置有进风机构，实验室主体底部设置有出风机构，新风空调的出风口连接至进风机构，循环空调的进风口连接至出风机构，循环空调的出风口连接至进风机构，实验室主体的地下设置有废液存储罐，实验室主体内还设置有温度传感器、湿度传感器。
作为优选，所述进风机构包括进风主管路，进风主管路连接有若干个并联设置的进风支管路，进风主管路与进风支管路的连接处设置有椭球形连接体，椭球形连接体内连接有球形调节器，每个进风支管路上设置有一个流量调节阀，进风支管路的出风口均匀布置在实验室主体天花板与墙壁的夹角处。
作为优选，所述球形调节器包括若干个扇形叶片，扇形叶片均匀连接在旋转轴上，旋转轴顶部活动套接有橡胶阻尼套，橡胶阻尼套通过第一弹簧体连接在气缸上。
作为优选，所述出风机构包括出风主管路，出风主管路连接有若干个出风支管路，出风支管路的进风口均匀布置在实验室主体底板与墙壁的夹角处。
作为优选，所述出风支管路的进风口设置有过滤机构，过滤机构包括顶部的导流叶片和底部的弧形滤网，弧形滤网向上凸起，弧形滤网的边缘设置有凹槽，凹槽内设置有金属丝网层，导流叶片以过滤机构的中线为对称轴，分别向两侧倾斜设置，导流叶片与过滤机构的中线的夹角为25°～35°，导流叶片上设置有通孔，通孔的顶部边缘设置有导流罩。
一种上述的智能生物安全实验室系统的控制方法，包括以下步骤：
A、控制器根据温度传感器和湿度传感器采集的检测数据对新风空调和循环空调进行闭环控制，保持实验室主体的温湿度平衡；
B、当风淋室开始工作时，根据实验室主体内外的实时温度差和湿度差，控制器控制新风空调和循环空调进行温度和湿度的预调整，从而减低人员进出实验室主体对于实验室主体温湿度的干扰；
C、在保持实验室主体内保持正压的前提下，对出风机构和进风机构进行周期性调节；首先加大进风机构的流量，同时减小出风机构的流量；保持一段时间后加大出风机构的流量，保持一段时间后减小出风机构的流量，然后减小进风机构的流量，同时加大出风机构的流量；一个调节周期的时长为20min～30min，每6h～8h进行一次周期性调节。
采用上述技术方案所带来的有益效果在于：本发明通过改进生物实验室的送风和回风结构，提高了整个实验室内部气流的循环流动效率，延长了空调系统的维护周期。通过对实验室进行周期性的调节，可以对实验室内的空气进行及时循环净化。
附图说明
图1是本发明一个具体实施方式的结构图。
图2是本发明一个具体实施方式中进风机构的结构图。
图3是本发明一个具体实施方式中扇形叶片的结构图。
图4是本发明一个具体实施方式中出风机构的结构图。
图5是本发明一个具体实施方式中出风支管路进风口的结构图。
图6是本发明一个具体实施方式中进风支管路出风口的结构图。
图中：1、实验室主体；2、控制器；3、风淋室；4、负压隔离层；5、负压风机；6、进风机构；7、出风机构；8、新风空调；9、废液存储罐；10、温度传感器；11、湿度传感器；12、进风主管路；13、进风支管路；14、椭球形连接体；15、球形调节器；16、扇形叶片；17、旋转轴；18、橡胶阻尼套；19、第一弹簧体；20、气缸；21、流量调节阀；22、导流槽；23、缺口；24、出风主管路；25、出风支管路；26、导流叶片；27、通孔；28、弧形滤网；29、凹槽；30、金属丝网层；31、循环空调；32、环形扇叶；33、环形挡板；34、第一导流孔；35、第二导流孔；36、狭缝；37、导流罩。
具体实施方式
本发明中使用到的标准零件均可以从市场上购买，异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接、粘贴等常规手段，在此不再详述。
参照图1-6，本发明一个具体实施方式包括实验室主体1和控制器2，实验室主体1的进出口各安装有一个风淋室3，所述实验室主体1外侧设置有负压隔离层4，负压隔离层4连接有负压风机5，实验室主体1顶部设置有进风机构6，实验室主体1底部设置有出风机构7，新风空调8的出风口连接至进风机构6，循环空调31的进风口连接至出风机构7，循环空调的出风口连接至进风机构6，实验室主体1的地下设置有废液存储罐9，实验室主体1内还设置有温度传感器10、湿度传感器11。进风机构6包括进风主管路12，进风主管路12连接有若干个并联设置的进风支管路13，进风主管路12与进风支管路13的连接处设置有椭球形连接体14，椭球形连接体14内连接有球形调节器15，每个进风支管路13上设置有一个流量调节阀21，进风支管路13的出风口均匀布置在实验室主体1天花板与墙壁的夹角处。球形调节器15包括若干个扇形叶片16，扇形叶片16均匀连接在旋转轴17上，旋转轴17顶部活动套接有橡胶阻尼套18，橡胶阻尼套18通过第一弹簧体19连接在气缸20上。出风机构7包括出风主管路24，出风主管路24连接有若干个出风支管路25，出风支管路25的进风口均匀布置在实验室主体1底板与墙壁的夹角处。出风支管路25的进风口设置有过滤机构，过滤机构包括顶部的导流叶片26和底部的弧形滤网28，弧形滤网28向上凸起，弧形滤网28的边缘设置有凹槽29，凹槽29内设置有金属丝网层30，导流叶片26以过滤机构的中线为对称轴，分别向两侧倾斜设置，导流叶片26与过滤机构的中线的夹角为25°，导流叶片26上设置有通孔27，通孔27的顶部边缘设置有导流罩37。
另外，扇形叶片16的表面设置有若干个与进风支管路13相平行的导流槽22，导流槽22的两侧交错设置有若干个缺口23。导流槽22可以降低气流通过扇形叶片16进入进风支管路13的阻力。
进风支管路13的出风口通过环形挡板33设置有环形扇叶32，环形挡板33上设置有若干个第一导流孔34，环形扇叶32中心设置有第二导流孔35，第二导流孔35的外侧设置有若干个狭缝36。进风支管路13的出风口结构可以提高气流在实验室主体1内的扩散效率。
进风支管路13的出风口和出风支管路25的进风口的数量比为2:1，且进风支管路13的出风口和出风支管路25的进风口交错设置。
上述的智能生物安全实验室系统的控制方法，包括以下步骤：
A、控制器根据温度传感器和湿度传感器采集的检测数据对新风空调和循环空调进行闭环控制，保持实验室主体的温湿度平衡；
B、当风淋室开始工作时，根据实验室主体内外的实时温度差和湿度差，控制器控制新风空调和循环空调进行温度和湿度的预调整，从而减低人员进出实验室主体对于实验室主体温湿度的干扰；
C、在保持实验室主体内保持正压的前提下，对出风机构和进风机构进行周期性调节；首先加大进风机构的流量，同时减小出风机构的流量；保持一段时间后加大出风机构的流量，保持一段时间后减小出风机构的流量，然后减小进风机构的流量，同时加大出风机构的流量；一个调节周期的时长为20min，每7h进行一次周期性调节。
本发明可以对实验室主体1的室内环境参数进行准确的调控，提高生物实验室的安全性。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (4)

1.一种智能生物安全实验室系统，包括实验室主体（1）和控制器（2），实验室主体（1）的进出口各安装有一个风淋室（3），其特征在于：所述实验室主体（1）外侧设置有负压隔离层（4），负压隔离层（4）连接有负压风机（5），实验室主体（1）顶部设置有进风机构（6），实验室主体（1）底部设置有出风机构（7），新风空调（8）的出风口连接至进风机构（6），循环空调（31）的进风口连接至出风机构（7），循环空调的出风口连接至进风机构（6），实验室主体（1）的地下设置有废液存储罐（9），实验室主体（1）内还设置有温度传感器（10）、湿度传感器（11）；
进风机构（6）包括进风主管路（12），进风主管路（12）连接有若干个并联设置的进风支管路（13），进风主管路（12）与进风支管路（13）的连接处设置有椭球形连接体（14），椭球形连接体（14）内连接有球形调节器（15），每个进风支管路（13）上设置有一个流量调节阀（21），进风支管路（13）的出风口均匀布置在实验室主体（1）天花板与墙壁的夹角处；
球形调节器（15）包括若干个扇形叶片（16），扇形叶片（16）均匀连接在旋转轴（17）上，旋转轴（17）顶部活动套接有橡胶阻尼套（18），橡胶阻尼套（18）通过第一弹簧体（19）连接在气缸（20）上；
扇形叶片（16）的表面设置有若干个与进风支管路（13）相平行的导流槽（22），导流槽（22）的两侧交错设置有若干个缺口（23）。
2.根据权利要求1所述的智能生物安全实验室系统，其特征在于：所述出风机构（7）包括出风主管路（24），出风主管路（24）连接有若干个出风支管路（25），出风支管路（25）的进风口均匀布置在实验室主体（1）底板与墙壁的夹角处。
3.根据权利要求2所述的智能生物安全实验室系统，其特征在于：所述出风支管路（25）的进风口设置有过滤机构，过滤机构包括顶部的导流叶片（26）和底部的弧形滤网（28），弧形滤网（28）向上凸起，弧形滤网（28）的边缘设置有凹槽（29），凹槽（29）内设置有金属丝网层（30），导流叶片（26）以过滤机构的中线为对称轴，分别向两侧倾斜设置，导流叶片（26）与过滤机构的中线的夹角为25°～35°，导流叶片（26）上设置有通孔（27），通孔（27）的顶部边缘设置有导流罩（37）。
4.一种权利要求1-3任意一项所述的智能生物安全实验室系统的控制方法，其特征在于包括以下步骤：
A、控制器（2）根据温度传感器（10）和湿度传感器（11）采集的检测数据对新风空调（8）和循环空调（31）进行闭环控制，保持实验室主体（1）的温湿度平衡；
B、当风淋室（3）开始工作时，根据实验室主体（1）内外的实时温度差和湿度差，控制器（2）控制新风空调（8）和循环空调（31）进行温度和湿度的预调整，从而减低人员进出实验室主体（1）对于实验室主体（1）温湿度的干扰；
C、在保持实验室主体（1）内保持正压的前提下，对出风机构（7）和进风机构（6）进行周期性调节；首先加大进风机构（6）的流量，同时减小出风机构（7）的流量；保持一段时间后加大出风机构（7）的流量，保持一段时间后减小出风机构（7）的流量，然后减小进风机构（6）的流量，同时加大出风机构（7）的流量；一个调节周期的时长为20min～30min，每6h～8h进行一次周期性调节。
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