CN108204146A - 一种生物安全实验室风险防控系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及生物安全实验室风险防控系统，其包括依次设置的门、更衣室、以及实验室；实验室与外界大气连通的空气消毒系统；空气消毒系统包括进口与实验室的室内排风口连通的静电杀菌装置、进口与静电杀菌装置的出口连通的n型弯管、与n型弯管出口连通的综合消毒装置、进口与综合消毒装置出口连通的红外杀菌装置、以及进口与红外杀菌装置出口连通的过滤杀菌装置。本发明设计合理、结构紧凑且使用方便。

Description

一种生物安全实验室风险防控系统
技术领域
本发明涉及生物安全实验室风险防控系统。
背景技术
目前，CCN生物安全实验室风险防控系统- CN201610018010.7移动式生物安全实验室风险防控系统- CN200610014327.X 虽然提供了实验室的两种不同具体结构，但是上述专利均没有对废水处理做改进，更没有对空气中细菌进行灭除就直接排放到大气中，污染环境，给空气带来大量的有毒有害病菌，污染环境，对人体有害；而现阶段对于这块没有检测，危害着医院周围的环境。
一种连续式生物安全实验室风险防控系统废水处理系统，CN200820004499.3虽然提供了一种废水处理系统，但是没有对一种经常更换件的Y型过滤器进行改进，由于废水中存在大量有毒有害物质与病菌，其存在，会给更换过滤器人员的身体带来健康危害。
水对于医院来说，至关重要，为此，如果改善生物安全实验室风险防控系统的给水管路成为一个重要的解决问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题总的来说是提供一种生物安全实验室风险防控系统；详细解决的技术问题以及取得有益效果在后述内容以及结合具体实施方式中内容具体描述。
为解决上述问题，本发明所采取的技术方案是：
一种生物安全实验室风险防控系统，包括依次设置的门、更衣室、以及实验室；实验室与外界大气连通的空气消毒系统；
空气消毒系统包括进口与实验室的室内排风口连通的静电杀菌装置、进口与静电杀菌装置的出口连通的n型弯管、与n型弯管出口连通的综合消毒装置、进口与综合消毒装置出口连通的红外杀菌装置、以及进口与红外杀菌装置出口连通的过滤杀菌装置。
作为上述技术方案的进一步改进：
静电杀菌装置包括外壳体、设置在外壳体内的鼓风机、竖直设置在外壳体内的阴极板、设置在阴极板之间的阳极线、设置在阳极线下端的重锤、以及位于外壳体底部右侧的下出风口；室内排风口与外壳体的左上端连通；室内排风口与下出风口通过阴极板之间通道连通；实验室空气依次通过室内排风口、阴极板之间通道后进入下出风口；
综合消毒装置包括盛放有消毒液的箱体、以及浸没在消毒液中且分层交错设置在箱体的光触媒导流板；在消毒液中安装有用于照射光触媒导流板的防水紫光灯，n型弯管的出口浸没在消毒液中，在n型弯管的出口安装有进气分气盘，分层交错设置的光触媒导流板在箱体内分隔形成S型通道，在消毒液液面上方设置有纳米级的出气分气防溅孔板；在箱体右上端出口处左高右低设置有冷凝管；
n型弯管送入的气体从S型通道下端进入，然后从S型通道上端冒出消毒液液面，最后依次通过出气分气防溅孔板以及冷凝管后进入红外杀菌装置；
红外杀菌装置包括水平放置的小口进大口出的锥形套体；锥形套体的小口与箱体右上端出口连通；在锥形套体内竖直设置有红外杀菌列管；
过滤杀菌装置包括左上端进口与锥形套体的大口连通的套筒；套筒包括内筒与外筒，在内筒与外套之间的环形内腔中设置有螺旋片，螺旋片与环形内腔组成螺旋下降通道；在螺旋下降通道内设置有杀菌过滤滤材；螺旋下降通道的下端出口连接有与大气连通的出气通道。
综合消毒装置还包括向消毒液中加注臭氧的臭氧发生器；在臭氧发生器的管路出口设置有浸没在消毒液中的臭氧分气盘。
在实验室与排污管道之间连接有带有Y型过滤器的废水处理系统；Y型过滤器包括与实验室连接的进液管、与缓冲罐连通的出液管、阀体以及盲接头；进液管的左端出口设置在阀体的右侧壁上，出液管的上端口设置在阀体的下端，盲接头设置在阀体的上端；在阀体内设置有上端与盲接头连接的滤芯；
在阀体的内腔侧壁上或滤芯外侧壁上设置有左旋上升的外螺旋片；
在所述滤芯内侧壁上设置有左旋或右旋的内螺旋片；内螺旋片的螺距大于外螺旋片的螺距；
所述滤芯包括下端与出液管连通且上大下小的锥筒形滤芯以及设置在锥筒形滤芯上的直筒形滤芯；
在阀体的左侧壁上设置有排杂口，在阀体的左侧壁上沉淀盒，沉淀盒通过排杂口与阀体的内腔连通；
在沉淀盒底部活动放置有托杂板，托杂板与沉淀盒之间设置有防水的压力传感器，压力传感器连接有处理器，处理器连接有处理器和/或报警器。
在实验室的进水管路连接有存水罐，存水罐的进口与供水管路连接；
存水罐包括罐体、设置在罐体内的存水内腔、设置在存水内腔底部的锥形的密封阀座、与密封阀座内锥壁密封接触的锥阀芯、位于密封阀座下方且下端与医院的排水管道连通的下排水导向座、竖直设置在密封阀座下端且位于在下排水导向座内的阀芯推杆、设置在下排水导向座一侧上端的豁口、水平位于豁口处的支点轴、中部与支点轴铰接的杠杆、沿轴向设置在杠杆右端的导向滑槽、水平设在阀芯推杆下端且在导向滑槽内滑动设置的导向滚轴、竖直位置罐体下端一侧的直线电动螺杆、设置在直线电动螺杆上的移动滑座、以及铰接在移动滑座上的导向转套；杠杆的左端在移动滑座内滑动设置；
在锥阀芯内设置有溢流孔，在溢流孔上端口密封接触有溢流阀芯，在存水内腔顶部悬挂有浮标，浮标与溢流阀芯通过绳带连接；浮标位于存水内腔的上水位线与安全警戒上水线之间；
在存水内腔中设置有活性炭/热交换器；
在移动滑座上端设置有铁片；在罐体下端设置有与铁片对应吸合的电磁铁。
本发明设计合理、成本低廉、结实耐用、安全可靠、操作简单、省时省力、节约资金、结构紧凑且使用方便。
本发明的有益效果不限于此描述，为了更好的便于理解，其在具体实施方式部分进行了更加详细的描述。
附图说明
图1是本发明整体结构的结构示意图。
图2是本发明空气消毒的结构示意图。
图3是本发明存水罐的结构示意图。
图4是本发明Y型过滤器的结构示意图。
其中：1、罐体；2、存水内腔；3、密封阀座；4、锥阀芯；5、下排水导向座；6、阀芯推杆；7、杠杆；8、导向滑槽；9、直线电动螺杆；10、移动滑座；11、电磁铁；12、溢流孔；13、溢流阀芯；14、浮标；15、导向转套；16、活性炭/热交换器；
101、进液管；102、出液管；103、阀体；104、盲接头；105、直筒形滤芯；106、外螺旋片；107、内螺旋片；108、锥筒形滤芯；109、排杂口；110、沉淀盒；111、压力传感器；
200、室内排风口；201、静电杀菌装置；202、阴极板；203、阳极线；204、重锤；205、鼓风机；206、下出风口；207、n型弯管；208、综合消毒装置；209、消毒液；210、进气分气盘；211、光触媒导流板；212、防水紫光灯；213、出气分气防溅孔板；214、冷凝管；215、臭氧发生器；216、臭氧分气盘；217、锥形套体；218、红外杀菌列管；219、过滤杀菌装置；220、螺旋片；221、杀菌过滤滤材；222、出气通道；
301、门；302、更衣室；303、实验室；304、空气消毒系统；305、进水管路；306、废水处理系统；307、存水罐。
具体实施方式
如图1-4所示，本实施例的生物安全实验室风险防控系统，包括依次设置的门301、更衣室302、以及实验室303；实验室303与外界大气连通的空气消毒系统304；
本发明的发明点在于：空气消毒系统304包括进口与实验室303的室内排风口200连通的静电杀菌装置201、进口与静电杀菌装置201的出口连通的n型弯管207、与n型弯管207出口连通的综合消毒装置208、进口与综合消毒装置208出口连通的红外杀菌装置、以及进口与红外杀菌装置出口连通的过滤杀菌装置219。
相比于传统通风装置，本申请的杀菌更加彻底，使得一些难于杀死的细菌病毒均可以彻底灭杀，通过多次多种类杀菌，从而使得一般细菌病毒、特殊的细菌病毒都得到杀除，避免实验室直接排放，保护环境，有利于人体健康。通过静电一次电离杀菌，通过综合臭氧、消毒液、光触媒与紫光灯同时二次杀菌，避免细菌变异，通过红外与过滤实现三次补充杀菌，设计合理，杀菌彻底，特别适合传染病等特种医院使用。
静电杀菌装置201包括外壳体、设置在外壳体内的鼓风机205、竖直分布在外壳体内的阴极板202、设置在相邻阴极板202之间的阳极线203、设置在阳极线203下端的重锤204、以及位于外壳体底部右侧的下出风口206；室内排风口200与外壳体的左上端连通；室内排风口200与下出风口206通过相邻阴极板202之间通道连通；实验室303空气依次通过室内排风口200、阴极板202之间通道后进入下出风口206；通过鼓风机促进室内气体排出，通过逆向循环，静电接触面积大，杀菌更彻底。
综合消毒装置208包括盛放有消毒液209的箱体、以及浸没在消毒液209中且分层交错设置在箱体的光触媒导流板211；在消毒液209中安装有用于照射光触媒导流板211的防水紫光灯212，n型弯管207的出口浸没在消毒液209中，在n型弯管207的出口安装有进气分气盘210，分层交错设置的光触媒导流板211在箱体内分隔形成S型通道，在消毒液209液面上方设置有纳米级的出气分气防溅孔板213；在箱体右上端出口处左高右低设置有冷凝管214；
通过进气分气盘增大气流与液体的接触面积，通过S弯道设计，接触气流在液体中的停留时间，增加紫光灯照射时间，以及与光触媒的接触时间。
通过出气分气防溅孔板防止液体剧烈波动，增加气流在液体中的停留时间。
通过冷凝管吸收凝结水蒸气，回收液体自动滴落下来。
n型弯管207送入的气体从S型通道下端进入，然后从S型通道上端冒出消毒液209液面，最后依次通过出气分气防溅孔板213以及冷凝管214后进入红外杀菌装置；
红外杀菌装置包括水平放置的小口进大口出的锥形套体217；锥形套体217的小口与箱体右上端出口连通；在锥形套体217内竖直设置有红外杀菌列管218；
通过锥度设计，减少气流速度，增加气流与热红外接触时间，提高杀菌质量。
过滤杀菌装置219包括左上端进口与锥形套体217的大口连通的套筒；套筒包括内筒与外筒，在内筒与外筒之间的环形内腔中设置有螺旋片220，螺旋片220与环形内腔组成螺旋下降通道；在螺旋下降通道内设置有杀菌过滤滤材221；螺旋下降通道的下端出口连接有与大气连通的出气通道222。
通过螺旋下降通道逆向循环，实效减速，增加气流的停留时间，提高杀菌效果。
综合消毒装置208还包括向消毒液209中加注臭氧的臭氧发生器215；在臭氧发生器215的管路出口设置有浸没在消毒液209中的臭氧分气盘216,通过臭氧混入液体中，利用液体对气流的分流与减速作用，提高臭氧杀菌效果。
如图3所示， 在实验室303与排污管道之间连接有带有Y型过滤器的废水处理系统306；Y型过滤器包括与实验室303连接的进液管101、与缓冲罐连通的出液管102、阀体103以及盲接头104；进液管101的左端出口设置在阀体103的右侧壁上，出液管102的上端口设置在阀体103的下端，盲接头104设置在阀体103的上端；在阀体103内设置有上端与盲接头104连接的滤芯；
在阀体103的内腔侧壁上或滤芯外侧壁上设置有左旋上升的外螺旋片106；
在滤芯内侧壁上设置有左旋或右旋的内螺旋片107；内螺旋片107的螺距大于外螺旋片106的螺距；
滤芯包括下端与出液管102连通且上大下小的锥筒形滤芯108以及设置在锥筒形滤芯108上的直筒形滤芯105；
在阀体103的左侧壁上设置有排杂口109，在阀体103的左侧壁上沉淀盒110，沉淀盒10通过排杂口109与阀体103的内腔连通；
在沉淀盒110底部活动放置有托杂板，托杂板与沉淀盒110之间设置有防水的压力传感器111，压力传感器111连接有处理器，处理器连接有处理器和/或报警器。
在实验室303的进水管路305连接有存水罐307，存水罐307的进口与供水管路连接；
出液管的液体通过滤芯后从进液管流出。通过外螺旋片改变液体流动的方向，使得涡旋水流与滤芯均匀接触，避免颗粒类杂物卡死在滤芯的孔中，可以是左旋，也可为右旋。另一方面，通过涡旋设计，增加了液体与滤芯的接触面积。
内螺旋片从而避免液体直接冲击过滤网，从而实现内外液体均导流，从而外部涡旋液体流动将内部涡旋液体流动卡在滤芯上的颗粒反向冲刷出来，设计巧妙，提高了滤芯的使用寿命，成本低廉，减少更换滤芯的次数，可根据不用液体含有杂物的不同，选择不同的旋向，内外蜗轮旋向相同反向，优选同向涡流。
内螺旋片的螺距大于外螺旋片的螺距，实现减速增压的作用，进一步延长液体在阀体内停留时间。
通过锥筒形滤芯进一步延长液体在阀体内停留时间与过滤面积。
在阀体的左侧壁上设置有排杂口，在阀体的左侧壁上沉淀盒，沉淀盒通过排杂口与阀体的内腔连通。涡流携带的杂物在离心力的作用下通过排杂口进入沉淀盒中，设计巧妙，从而实现二次过滤，层级过滤，即离心分离过滤与滤网过滤相结合，提高了过滤精度，而且成本低廉，颗粒杂物过多的时候，只需倾倒沉淀盒即可。
在沉淀盒底部活动放置有托杂板，托杂板与沉淀盒之间设置有防水的压力传感器，压力传感器连接有处理器，处理器连接有处理器和/或报警器。当托杂板上存积的颗粒时候，压力传感器的压力会增大，当压力大于设定值，显示器报警，提升倾倒沉淀盒中的杂物； 当压力传感器与托杂板之间进入细小颗粒从而卡死托杂板，压力传感器会保持长时间不变，系统报警，提醒维护。
本申请实现内涡旋冲洗、外涡旋反冲洗以及离心精滤相结合，通过自动化控制，实现智能监控。
如图4所示，存水罐307包括罐体1、设置在罐体1内的存水内腔2、设置在存水内腔2底部的锥形的密封阀座3、与密封阀座3内锥壁密封接触的锥阀芯4、位于密封阀座3下方且下端与医院的排水管道连通的下排水导向座5、竖直设置在密封阀座3下端且位于在下排水导向座5内的阀芯推杆6、设置在下排水导向座5一侧上端的豁口、水平位于豁口处的支点轴、中部与支点轴铰接的杠杆7、沿轴向设置在杠杆7右端的导向滑槽8、水平设在阀芯推杆6下端且在导向滑槽8内滑动设置的导向滚轴、竖直位置罐体1下端一侧的直线电动螺杆9、设置在直线电动螺杆9上的移动滑座10、以及铰接在移动滑座10上的导向转套15；杠杆7的左端在移动滑座10内滑动设置；
在锥阀芯4内设置有溢流孔12，在溢流孔12上端口密封接触有溢流阀芯13，在存水内腔2顶部悬挂有浮标14，浮标14与溢流阀芯13通过绳带连接；浮标14位于存水内腔2的上水位线与安全警戒上水线之间；
在存水内腔2中设置有活性炭/热交换器；从而实现保温防冻与净化除垢功能。本装置特别适合于中国北方（例如山西河北等水质硬的地区），从而降低了实验室的净化设备的负担。
在移动滑座10上端设置有铁片；在罐体1下端设置有与铁片对应吸合的电磁铁11，吸合紧，自动化，方便。
当需要排水的时候，处理器控制电磁铁11消磁，直线电动螺杆9-移动滑座10-杠杆7-导向滑槽8-导向滚轴-阀芯推杆6-锥阀芯4上升从而排水孔，实现排水。在内腔中没有传动件，不容易积垢卡死。电磁铁11实现防松与定位。从实现存水备水，从而应对断水或水质污染等突然情况。
当直线电动螺杆9或处理器出现故障的时候，水面上升， 此时，水面上升带动浮标14上升，浮标14带动溢流阀芯13上升，从而打开溢流孔12，实现溢流排放。从而避免系统出现故障后，水面继续上升外溢的情况发生。
本发明设计合理、成本低廉、结实耐用、安全可靠、操作简单、省时省力、节约资金、结构紧凑且使用方便。
本发明充分描述是为了更加清楚的公开，而对于现有技术就不再一一例举。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；作为本领域技术人员对本发明的多个技术方案进行组合是显而易见的。而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。

Claims (5)

1.一种生物安全实验室风险防控系统，包括依次设置的门(301)、更衣室(302)、以及实验室(303)；实验室(303)与外界大气连通的空气消毒系统(304)；
其特征在于：空气消毒系统(304)包括进口与实验室(303)的室内排风口(200)连通的静电杀菌装置(201)、进口与静电杀菌装置(201)的出口连通的n型弯管(207)、与n型弯管(207)出口连通的综合消毒装置(208)、进口与综合消毒装置(208)出口连通的红外杀菌装置、以及进口与红外杀菌装置出口连通的过滤杀菌装置(219)。
2.根据权利要求1所述的生物安全实验室风险防控系统，其特征在于: 静电杀菌装置(201)包括外壳体、设置在外壳体内的鼓风机(205)、竖直分布在外壳体内的阴极板(202)、设置在相邻阴极板(202)之间的阳极线(203)、设置在阳极线(203)下端的重锤(204)、以及位于外壳体底部右侧的下出风口(206)；室内排风口(200)与外壳体的左上端连通；室内排风口(200)与下出风口(206)通过相邻阴极板(202)之间的通道连通；实验室(303)空气依次通过室内排风口(200)、阴极板(202)之间通道后进入下出风口(206)；
综合消毒装置(208)包括盛放有消毒液(209)的箱体、以及浸没在消毒液(209)中且分层交错设置在箱体内的光触媒导流板(211)；在消毒液(209)中安装有用于照射光触媒导流板(211)的防水紫光灯(212)，n型弯管(207)的出口浸没在消毒液(209)中，在n型弯管(207)的出口安装有进气分气盘(210)，分层交错设置的光触媒导流板(211)在箱体内分隔形成S型通道，在消毒液(209)液面上方设置有纳米级的出气分气防溅孔板(213)；在箱体右上端出口处左高右低设置有冷凝管(214)；
n型弯管(207)送入的气体从S型通道下端进入,然后从S型通道上端冒出消毒液(209)液面，最后依次通过出气分气防溅孔板(213)以及冷凝管(214)后进入红外杀菌装置；
红外杀菌装置包括水平放置的小口进大口出的锥形套体(217)；锥形套体(217)的小口与箱体右上端出口连通；在锥形套体(217)内竖直设置有红外杀菌列管(218)；
过滤杀菌装置(219)包括左上端进口与锥形套体(217)的大口连通的套筒；套筒包括内筒与外筒，在内筒与外筒之间的环形内腔中设置有螺旋片(220)，螺旋片(220)与环形内腔组成螺旋下降通道；在螺旋下降通道内设置有杀菌过滤滤材(221)；螺旋下降通道的下端出口连接有与大气连通的出气通道(222)。
3.根据权利要求2所述的生物安全实验室风险防控系统，其特征在于: 综合消毒装置(208)还包括向消毒液(209)中加注臭氧的臭氧发生器(215)；在臭氧发生器(215)的管路出口设置有浸没在消毒液(209)中的臭氧分气盘(216)。
4.根据权利要求3所述的生物安全实验室风险防控系统，其特征在于: 在实验室(303)与排污管道之间连接有带有Y型过滤器的废水处理系统(306)；Y型过滤器包括与实验室(303)连接的进液管(101)、与缓冲罐连通的出液管(102)、阀体(103)以及盲接头(104)；进液管(101)的左端出口设置在阀体(103)的右侧壁上，出液管(102)的上端口设置在阀体(103)的下端，盲接头(104)设置在阀体(103)的上端；在阀体(103)内设置有上端与盲接头(104)连接的滤芯；
在阀体(103)的内腔侧壁上或滤芯外侧壁上设置有左旋上升的外螺旋片(106)；
在所述滤芯内侧壁上设置有左旋或右旋的内螺旋片(107)；内螺旋片(107)的螺距大于外螺旋片(106)的螺距；
所述滤芯包括下端与出液管(102)连通且上大下小的锥筒形滤芯(108)以及设置在锥筒形滤芯(108)上的直筒形滤芯(105)；
在阀体(103)的左侧壁上设置有排杂口(109)，在阀体(103)的左侧壁上的沉淀盒(110)，沉淀盒(110)通过排杂口(109)与阀体(103)的内腔连通；
在沉淀盒(110)底部活动放置有托杂板，在托杂板与沉淀盒(110)之间设置有防水的压力传感器(111)，压力传感器(111)连接有处理器，处理器连接有处理器和/或报警器。
5.根据权利要求1-4任一项所述的生物安全实验室风险防控系统，其特征在于:实验室(303)的进水管路(305)连接有存水罐(307)，存水罐(307)的进口与供水管路连接；
存水罐(307)包括罐体(1)、设置在罐体(1)内的存水内腔(2)、设置在存水内腔(2)底部的锥形的密封阀座(3)、与密封阀座(3)内锥壁密封接触的锥阀芯(4)、位于密封阀座(3)下方且下端与医院的排水管道连通的下排水导向座(5)、竖直设置在密封阀座(3)下端且位于在下排水导向座(5)内的阀芯推杆(6)、设置在下排水导向座(5)一侧上端的豁口、水平位于豁口处的支点轴、中部与支点轴铰接的杠杆(7)、沿轴向设置在杠杆(7)右端的导向滑槽(8)、水平设在阀芯推杆(6)下端且在导向滑槽(8)内滑动设置的导向滚轴、竖直设置在罐体(1)下端一侧的直线电动螺杆(9)、设置在直线电动螺杆(9)上的移动滑座(10)、以及铰接在移动滑座(10)上的导向转套（15）；杠杆(7)的左端在移动滑座(10)内滑动设置；
在锥阀芯(4)内设置有溢流孔(12)，在溢流孔(12)上端口密封接触有溢流阀芯(13)，在存水内腔(2)顶部悬挂有浮标(14)，浮标(14)与溢流阀芯(13)通过绳带连接；浮标(14)位于存水内腔(2)的上水位线与安全警戒上水线之间；
在存水内腔(2)中设置有活性炭/热交换器；
在移动滑座(10)上端设置有铁片；在罐体(1)下端设置有与铁片对应吸合的电磁铁(11)。
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