CN109045919B - 一种用于实验室的有害气体处理系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于实验室的有害气体处理系统，包括实验室墙体，所述实验室墙体的内侧设置进风口、回风口，所述回风口内部中空，回风口表面为网状结构，回风口的上表面从远离实验室墙体的方向至靠近实验室墙体的方向、自上而下向下倾斜，所述回风口的下表面为凹面朝下的弧形曲面；所述回风口通过管道连接至位于实验室墙体外侧的吸风机的输入端。本发明的目的在于提供一种用于实验室的有害气体处理系统，以解决现有技术中实验室未使用时，有害气体容易在内部堆积聚集的问题，实现避免有害气体在未使用的实验室内堆积、保持实验室内在未使用的状态下也具有清新空气的目的。

Description

一种用于实验室的有害气体处理系统

技术领域

本发明涉及实验室领域，具体涉及一种用于实验室的有害气体处理系统。

背景技术

实验室是实验人员进行实验分析和科研活动的场所，在实验分析过程中会用到各种化学试剂盒药品，这些试剂和药品往往会挥发出有毒有害气体，实验过程中的各种化学反应也会产生有害气体，这些气体都需要及时快速的排出实验室，以避免污染实验人员的工作环境、影响实验人员的身体健康。针对实验分析过程中所产生的有害气体，现有技术中大都直接使用吸风机直接对着实验工位进行抽吸，这种做法能够及时的吸走实验过程中所产生的有毒有害气体，在实验分析的过程中降低对实验人员的危害。然而当实验室空置不进行使用时，放在实验室内部的各种化学试剂和药品依然在挥发出、或被空气氧化生成有害气体，这些有害气体并非仅仅局限于实验工位附近，而是扩散在整个实验室的范围内，即使在不进行实验时也开启现有技术中正对实验工位的吸风设备，也难以消除位于实验室边缘位置的有害气体、难以维持整个实验室内部空气的清新，一旦有实验人员进入实验室进行实验前准备，由于实验还未开始，以为没有有害气体产生，因此此时的实验人员安全防护意识较为薄弱，极有可能未装备合适的防毒呼吸面具，则难免会在不经意间吸入有害气体，影响身体健康，严重时甚至导致安全事故。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于实验室的有害气体处理系统，以解决现有技术中实验室未使用时，有害气体容易在内部堆积聚集的问题，实现避免有害气体在未使用的实验室内堆积、保持实验室内在未使用的状态下也具有清新空气的目的。

本发明通过下述技术方案实现：

一种用于实验室的有害气体处理系统，包括实验室墙体，所述实验室墙体的内侧设置进风口、回风口，所述回风口内部中空，回风口表面为网状结构，回风口的上表面从远离实验室墙体的方向至靠近实验室墙体的方向、自上而下向下倾斜，所述回风口的下表面为凹面朝下的弧形曲面；所述回风口通过管道连接至位于实验室墙体外侧的吸风机的输入端。

针对现有技术中实验室未使用时，有害气体容易在内部堆积聚集的问题，本发明提出一种用于实验室的有害气体处理系统，在实验室墙体的内侧，也就是朝向实验室内部的一侧设置进风口和回风口，所述进风口用于向实验室内部供入空气，所述回风口用于回收实验室内部的空气。本发明中回风口内部中空、表面为网状结构，因此空气能够透过回风口表面的网状结构，进入回风口内部的空心区域内，再通过位于实验室墙体外侧的吸风机将实验室内可能被污染的空气从回风口内吸走。表面为网状结构的回风口还能够有效的阻隔实验室内的杂物被吸入，网状结构的网孔大小根据需要可灵活设置，优选为边长2~4mm的正方形网孔，该尺寸的方孔使得灰尘尘埃等微小的杂物能够随着空气一同进入回风口中，而其余杂物无法进行其中，因此能够避免过多杂物进入回风口中导致回风口阻塞。由于回风口的各表面均为网状结构，因此空气并非仅从正面进入回风口，而是从回风口的上、下、以及各侧面同时进入回风口中。由于回风口的上表面从远离实验室墙体的方向至靠近实验室墙体的方向、自上而下向下倾斜，因此从上表面进入回风口的气流中夹带的无法通过网状结构的杂物，如纸屑、毛发、燃烧反应的固体颗粒产物等，均会被遮挡在回风口外，在重力作用下，该类被气流所扬起携带的杂物落在实验室墙体与回风口上表面之间所形成的夹角内，同时有风力的吸引，因此杂物能够滞留于位于回风口的上表面。即使停止吸风机的工作、没有了风力的吸引，在重力与回风口上表面的斜面的共同作用下，也能够保证杂物在回风口与实验室墙体之间的滞留。回风口的数量及分布情况根据实验室的具体大小进行设置，以回风口的数量与实验室的空间体积比为1:4为优选，其中实验室的空间体积单位为立方米，回风口优选的分布在实验室墙体上即可。本发明能够在未使用时通过吸风机与回风口将实验室内部可能被污染的空气抽走，相较于现有技术中仅对实验工位进行抽吸的方式，解决了有害气体容易在实验室内部、特别是边缘位置堆积的问题，使得实验人员临时突发的进入实验室进行实验准备时，也不会由于实验室内部有害气体的堆积而导致身体受损、甚至引发安全事故的问题。同时，本发明中实验室内的灰尘尘埃等杂物能够进入回风口中进而被吸风机抽出，更大的杂物滞留在回风口上表面的斜面与实验室墙体之间，实验人员进入实验室时，仅需沿着墙体将多有回风口上的杂物统一进行清理即可，极大的保证了实验室在未进行使用的情况下的卫生与清洁能力。此外，空气还从回风口的下方自下而上进入回风口，此时的运动方向与重力方向相反，由于回风口表面的网状结构，气流在回风口下表面流速降低，其中携带的灰尘尘埃等容易弱体气流自行下坠，重新跌落至地面对实验室内的环境卫生造成二次污染。而本发明中回风口的下表面为凹面朝下的弧形曲面，气流运动至弧形曲面内时，由于流速减缓造成局部堆积，堆积的气流在进入回风口之前沿着弧形曲面流动释放动能，此时会在弧形曲面内形成局部的涡流，在此涡流作用下，重新提高气流对灰尘或尘埃的携带能力，避免了灰尘或尘埃脱离气流掌控，从而确保灰尘尘埃能够始终被气流所携带，最终进入回风口中被吸风机所抽走，从而进一步的改善了实验室内部在未进行使用的情况下的卫生与清洁能力。

所述吸风机的输出端连通至三通接头的一端，所述三通接头的另外两端分别连通至两个U型管的一端，所述U型管凹面朝上，U型管位于处理室内，处理室的侧壁设置若干喷嘴，U型管的底部、以及U型管靠近三通接头的一侧均设置若干透气孔；所述U型管远离三通接头的一端从处理室顶部穿过、并连通至杀菌室，所述杀菌室与U型管之间设置流速调节阀，所述杀菌室与排气管、回流管连通，所述回流管依次连通至氧化室、洗气瓶，最终与实验室墙体内的进风口相连通。本方案中，吸风机通过回风口从实验室内部吸出的气体流至三通接头，经由三通接头分流至两个U型管内，U型管位于处理室内，处理室的侧壁设置若干喷嘴，因此通过喷嘴向处理室内喷出处理流体。处理流体由本领域技术人员根据具体实验室内可能存在的有害气体进行针对性的设置，在此不作限定。气体从U型管上的透气孔中排出至处理室中与喷嘴喷出的处理流体进行接触，从而对有害气体进行处理。气流的流速通过流速调节阀进行控制，从而方便的使得气流缓慢的通过U型管中，充分溢出U型管进入处理室中进行处理。透气孔设置于U型管的底部、以及U型管靠近三通接头的一侧，同时U型管凹面朝上，其有益效果在于：当吸风机吸出的气体密度大于空气密度时，气体容易在U型管底部的弯曲部位进行堆积，此时通过U型管底部的透气孔能够提高气体进入处理室的效率，提高对气体的处理效率；当吸风机吸出的气体密度小于空气密度时，气体容易在U型管靠近三通接头的一侧进行堆积，此时通过U型管靠近三通接头的一侧的透气孔能够提高气体进入处理室的效率，提高对气体的处理效率。因此本方案中透气孔的设置能够有效提高气体从U型管中进入处理室的效率，显著提高换气效率，同时确保对有害气体的充分处理。这种仅通过管路结构的设置就能够有效改善有害气体处理能力的方式，在实验室有害气体处理领域内具有突出的实质性特点和显著的进步。从U型管中流出的气体经杀菌室杀菌处理，之后可选择通过排气管直接排放，或是通过回流管进入氧化室，氧化室中用于盛放氧化剂，对气流进行进一步处理，使其充分氧化，氧化后可能产生了新的产物，因此此时再流经洗气瓶洗气，最终从洗气瓶中流出后回到实验室墙体内的进风口，回流至实验室内，实现实验室内空气的自循环。

进一步的，所述回风口的上表面与水平面的夹角为30~40°，所述回风口的下表面为圆弧曲面，所述圆弧曲面的截面圆心角为90~120°。由于实验室墙体均为竖直，因此本方案中回风口的上表面与实验室墙体内壁之间的夹角则为50~60°，该角度首先能够为杂物提供充足的水平方向的阻拦与限位，确保杂物长时间滞留直至实验人员前来清理；其次该角度能够使得各杂物沿着回风口上表面充分滑落至靠近实验室墙体方向的一侧，避免杂物在回风口上表面的铺张遮挡。回风口的下表面为圆弧曲面，所述圆弧曲面的截面圆心角为90~120°，能够在小范围内形成最为显著的涡流现象，提高对回风口下方的灰尘尘埃的夹带能力。

优选的，所述处理室外设置进液管，所述喷嘴均设置在进液管上，喷嘴插入至处理室中，所述喷嘴为雾化喷嘴；所述处理室底部还设置有排液口。通过进液管统一输入处理流体，进液管不仅用于输入液体，也能够用于输入气体，提高对处理流体的选择多样性。

优选的，所述杀菌室内设置若干紫外线灯管。通过紫外线灯管进行杀菌。

优选的，所述氧化室的内部顶面固定安装臭氧发生装置，氧化室的底部与洗气瓶的底部之间通过管体连通，所述洗气瓶的顶部与所述进风口连通。通过臭氧实现在短时间内快速的对气流进行氧化处理的效果，提高处理效率。管体的一端位于氧化室的底部、另一端位于洗气瓶的底部，因此洗气瓶中添加的洗气溶液会在U型管效益的作用下进入管体内，使得氧化室内氧化后的气体强行通过洗气溶液的洗涤才能够从洗气瓶中通过，进一步延长洗气时间、确保洗气彻底干净，确保返排至实验室内的空气的清洁。洗气瓶中所添加的吸气溶液额，本领域技术人员可以根据实际有害气体被氧化后的类型合理选择，在此不做限定。

优选的，所述排气管、回流管上均设置阀门。

优选的，所述进风口位于所述回风口的上方。

优选的，所述回风口与吸风机之间设置有缓冲罐。气流携带灰尘尘埃进入回风口中，在进入吸风机之前先经过缓冲罐，气流进入缓冲罐时流速瞬间急速降低，其中的灰尘、尘埃等快速下坠至缓冲罐罐底，从而使得灰尘、尘埃能够在缓冲罐内得以沉淀，避免其进入吸风机中造成电路短路等意外情况出现，显著提高本发明的工作稳定性。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本发明一种用于实验室的有害气体处理系统，回风口内部中空、表面为网状结构，因此空气能够透过回风口表面的网状结构，进入回风口内部的空心区域内，再通过位于实验室墙体外侧的吸风机将实验室内可能被污染的空气从回风口内吸走；表面为网状结构的回风口还能够有效的阻隔实验室内的杂物被吸入。本发明能够在未使用时通过吸风机与回风口将实验室内部可能被污染的空气抽走，相较于现有技术中仅对实验工位进行抽吸的方式，解决了有害气体容易在实验室内部、特别是边缘位置堆积的问题，使得实验人员临时突发的进入实验室进行实验准备时，也不会由于实验室内部有害气体的堆积而导致身体受损、甚至引发安全事故的问题。

2、本发明一种用于实验室的有害气体处理系统，回风口的上表面从远离实验室墙体的方向至靠近实验室墙体的方向、自上而下向下倾斜，因此从上表面进入回风口的气流中夹带的无法通过网状结构的杂物，如纸屑、毛发、燃烧反应的固体颗粒产物等，均会被遮挡在回风口外，在重力作用下，该类被气流所扬起携带的杂物落在实验室墙体与回风口上表面之间所形成的夹角内，同时有风力的吸引，因此杂物能够滞留于位于回风口的上表面。实验室内的灰尘尘埃等杂物能够进入回风口中进而被吸风机抽出，更大的杂物滞留在回风口上表面的斜面与实验室墙体之间，实验人员进入实验室时，仅需沿着墙体将多有回风口上的杂物统一进行清理即可，极大的保证了实验室在未进行使用的情况下的卫生与清洁能力。

3、本发明一种用于实验室的有害气体处理系统，回风口的下表面为凹面朝下的弧形曲面，气流运动至弧形曲面内时，由于流速减缓造成局部堆积，堆积的气流在进入回风口之前沿着弧形曲面流动释放动能，此时会在弧形曲面内形成局部的涡流，在此涡流作用下，重新提高气流对灰尘或尘埃的携带能力，避免了灰尘或尘埃脱离气流掌控，从而确保灰尘尘埃能够始终被气流所携带，最终进入回风口中被吸风机所抽走，从而进一步的改善了实验室内部在未进行使用的情况下的卫生与清洁能力。

4、本发明一种用于实验室的有害气体处理系统，透气孔的设置能够有效提高气体从U型管中进入处理室的效率，显著提高换气效率，同时确保对有害气体的充分处理。这种仅通过管路结构的设置就能够有效改善有害气体处理能力的方式，在实验室有害气体处理领域内具有突出的实质性特点和显著的进步。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明具体实施例的结构示意图；

图2为本发明具体实施例中回风口的结构示意图。

附图中标记及对应的零部件名称：

1-实验室墙体，2-进风口，3-回风口，4-吸风机，5-三通接头，6- U型管，7-处理室，8-喷嘴，9-杀菌室，10-排气管，11-回流管，12-透气孔，13-氧化室，14-洗气瓶，15-进液管，16-排液口，17-臭氧发生装置，18-管体，19-阀门，20-流速调节阀，21-缓冲罐。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例1：

如图1与图2所示的一种用于实验室的有害气体处理系统，图1中的箭头方向表示气流流动方向，包括实验室墙体1，所述实验室墙体1的内侧设置进风口2、回风口3，所述回风口3内部中空，回风口3表面为网状结构，回风口3的上表面从远离实验室墙体1的方向至靠近实验室墙体1的方向、自上而下向下倾斜，所述回风口3的下表面为凹面朝下的弧形曲面；所述回风口3通过管道连接至位于实验室墙体1外侧的吸风机4的输入端。

实施例2：

如图1与图2所示的一种用于实验室的有害气体处理系统，在实施例1的基础上，所述吸风机4的输出端连通至三通接头5的一端，所述三通接头5的另外两端分别连通至两个U型管6的一端，所述U型管6凹面朝上，U型管6位于处理室7内，处理室7的侧壁设置若干喷嘴8，U型管6的底部、以及U型管6靠近三通接头5的一侧均设置若干透气孔12；所述U型管6远离三通接头5的一端从处理室7顶部穿过、并连通至杀菌室9，所述杀菌室9与U型管6之间设置流速调节阀20，所述杀菌室9与排气管10、回流管11连通，所述回流管11依次连通至氧化室13、洗气瓶14，最终与实验室墙体1内的进风口2相连通。

实施例3：

如图1与图2所示的一种用于实验室的有害气体处理系统，在实施例2的基础上，所述处理室7外设置进液管15，所述喷嘴8均设置在进液管15上，喷嘴8插入至处理室7中，所述喷嘴8为雾化喷嘴；所述处理室7底部还设置有排液口16。所述杀菌室9内设置若干紫外线灯管。所述氧化室13的内部顶面固定安装臭氧发生装置17，氧化室13的底部与洗气瓶14的底部之间通过管体18连通，所述洗气瓶14的顶部与所述进风口2连通。所述排气管10、回流管11上均设置阀门19。

实施例4：

如图1与图2所示的一种用于实验室的有害气体处理系统，在上述任一实施例的基础上，所述回风口3的上表面与水平面的夹角为30~40°，所述回风口3的下表面为圆弧曲面，所述圆弧曲面的截面圆心角为90~120°。所述进风口2位于所述回风口3的上方。所述回风口3与吸风机4之间设置有缓冲罐21。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种用于实验室的有害气体处理系统，包括实验室墙体(1)，其特征在于，所述实验室墙体(1)的内侧设置进风口(2)、回风口(3)，所述回风口(3)内部中空，回风口(3)表面为网状结构，回风口(3)的上表面从远离实验室墙体(1)的方向至靠近实验室墙体(1)的方向、自上而下向下倾斜，所述回风口(3)的下表面为凹面朝下的弧形曲面；所述回风口(3)通过管道连接至位于实验室墙体(1)外侧的吸风机(4)的输入端。

2.根据权利要求1所述的一种用于实验室的有害气体处理系统，其特征在于，所述吸风机(4)的输出端连通至三通接头(5)的一端，所述三通接头(5)的另外两端分别连通至两个U型管(6)的一端，所述U型管(6)凹面朝上，U型管(6)位于处理室(7)内，处理室(7)的侧壁设置若干喷嘴(8)，U型管(6)的底部、以及U型管(6)靠近三通接头(5)的一侧均设置若干透气孔(12)；所述U型管(6)远离三通接头(5)的一端从处理室(7)顶部穿过、并连通至杀菌室(9)，所述杀菌室(9)与U型管(6)之间设置流速调节阀(20)，所述杀菌室(9)与排气管(10)、回流管(11)连通，所述回流管(11)依次连通至氧化室(13)、洗气瓶(14)，最终与实验室墙体(1)内的进风口(2)相连通。

3.根据权利要求1所述的一种用于实验室的有害气体处理系统，其特征在于，所述回风口(3)的上表面与水平面的夹角为30～40°，所述回风口(3)的下表面为圆弧曲面，所述圆弧曲面的截面圆心角为90～120°。

4.根据权利要求2所述的一种用于实验室的有害气体处理系统，其特征在于，所述处理室(7)外设置进液管(15)，所述喷嘴(8)均设置在进液管(15)上，喷嘴(8)插入至处理室(7)中，所述喷嘴(8)为雾化喷嘴；所述处理室(7)底部还设置有排液口(16)。

5.根据权利要求2所述的一种用于实验室的有害气体处理系统，其特征在于，所述杀菌室(9)内设置若干紫外线灯管。

6.根据权利要求2所述的一种用于实验室的有害气体处理系统，其特征在于，所述氧化室(13)的内部顶面固定安装臭氧发生装置(17)，氧化室(13)的底部与洗气瓶(14)的底部之间通过管体(18)连通，所述洗气瓶(14)的顶部与所述进风口(2)连通。

7.根据权利要求2所述的一种用于实验室的有害气体处理系统，其特征在于，所述排气管(10)、回流管(11)上均设置阀门(19)。

8.根据权利要求1所述的一种用于实验室的有害气体处理系统，其特征在于，所述进风口(2)位于所述回风口(3)的上方。

9.根据权利要求1所述的一种用于实验室的有害气体处理系统，其特征在于，所述回风口(3)与吸风机(4)之间设置有缓冲罐(21)。

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