CN110860318A - 一种恒温工作站 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种恒温工作站，包括工作室和空气循环系统，工作室具有工作台，空气循环系统包括回风口、进风口、与回风口连通的空气内循环通路、与进风口连通的空气外排通路，回风口和进风口设于工作台上，还包括用于与空气内循环通路内的空气进行热量交换的恒温模块，热量交换后的空气在空气循环系统的作用下进入回风口、并沿空气内循环通路循环流经工作室，使工作室具备恒温环境，外界空气在空气循环系统的作用下进入进风口、并沿空气外排通路排出，工作室的前方形成风障，为工作室提供洁净环境。该工作站同时提供洁净恒温的实验环境，成本低，有利于提高实验数据的准确性和操作舒适性。
Description
技术领域
本发明涉及工作站技术领域，尤其涉及一种恒温工作站。
背景技术
在医疗卫生、疾病预防与控制、食品卫生、生物制药，环境监测等行业和领域，涉及到各种实验检验内容，需要恒温、洁净的实验室环境，并需要保护操作人员和实验样品，并且避免实验样品之间的交叉污染。
为了达到所需的实验环境要求，需要配备环境实验室，并使用生物安全柜进行实验操作。环境实验室的温度范围是5-37℃，不同的实验样品所需的环境温度不同。比如，药品和血液制品需要在5℃的环境下进行实验对样品的破坏最小；动植物细胞在37℃环境下，细胞的活性最好。
环境实验室配合生物安全柜的方案有以下缺点：
（1）整体成本过高，建造环境实验室需要大量的人力、物力和场地，并且在实际使用中为保证实验室内的环境要求，造成整体的能耗也很高，再加上生物安全柜的投入和使用，造成整体成本过高；
（2）操作舒适性和实验数据准确性差，在5-18℃相对低温的操作环境下，如果室外温度是30℃，室内外温差较大，操作人员如果不进行身体防护，可能造成人员身体危害，并且较大的温差会影响实验数据的准确性。
本背景技术所公开的上述信息仅仅用于增加对本申请背景技术的理解，因此，其可能包括不构成本领域普通技术人员已知的现有技术。
发明内容
有鉴于此，本发明提出一种恒温工作站，提供洁净、恒温实验环境的同时，也能够提高操作舒适性和实验数据准确性，并且成本低。
为实现上述发明目的，本发明采用下述技术方案予以实现：
一种恒温工作站，包括工作室，所述工作室具有工作台，还包括：空气循环系统，其包括：回风口，设于所述工作台上，供所述工作室内的空气进行回风循环；进风口，设于所述工作台上，供外界空气进入所述工作站内；空气内循环通路，形成于所述工作站内、与所述回风口连通；空气外排通路，形成于所述工作站内、与所述进风口连通；恒温模块，用于与所述空气内循环通路内的空气进行热量交换；其中，热量交换后的空气在所述空气循环系统的作用下进入所述回风口、并沿所述空气内循环通路循环流经所述工作室；外界空气在所述空气循环系统的作用下进入所述进风口、并沿所述空气外排通路排出。
进一步的，所述工作站包括柜体，所述工作室由所述柜体的侧壁围成，所述工作台位于所述工作室的下方，所述空气内循环通路和所述空气外排通路均形成于所述柜体内部。
进一步的，所述空气外排通路与所述空气内循环通路之间设有隔温层。
进一步的，所述回风口包括第一回风口和第二回风口，所述第一回风口位于所述工作台的前侧，所述第二回风口位于所述工作台的后侧。
进一步的，所述工作台靠近外界环境的一侧设有第一倾斜部和第二倾斜部，所述第一倾斜部与所述第二倾斜部之间具有一定夹角，所述第一倾斜部靠近所述工作室侧，所述第二倾斜部靠近外界环境侧，所述第一倾斜部和所述第二倾斜部的交汇连接位置处高于所述工作台；所述第一回风口设于所述第一倾斜部上，所述进风口设于所述第二倾斜部上。
进一步的，所述工作室靠近外界环境侧设有透明窗；所述第一倾斜部和所述第二倾斜部的交汇连接位置处与所述透明窗的下端边缘正对。
进一步的，所述恒温模块为半导体片，所述半导体片一侧位于所述空气内循环通路内，另一侧位于所述空气外排通路内。
进一步的，所述空气内循环通路内设有送风风箱，所述送风风箱位于所述工作室的上方，所述送风风箱上设有送风风机，所述送风风箱的下方设有送风过滤器；所述空气外排通路内设有排风风机和排风过滤器。
进一步的，所述送风过滤器与所述工作室之间设有均流板。
进一步的，所述送风风箱的一侧与所述柜体铰接，另一侧与所述均流板可拆卸固定连接，所述送风过滤器的一侧压设于所述送风风箱与所述柜体之间，另一侧压设于所述送风风箱与所述均流板之间。
进一步的，所述工作室内设有风速传感器和温度传感器。
与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：
空气内循环通路内的空气在恒温模块的作用下保持恒温，在空气循环系统的作用下循环流经工作室，进而使工作室具备恒温环境，同时，外界空气在空气循环系统的作用下从工作室前方的进风口进入空气外排通道内后排出，工作室的前方形成风障，避免外界环境对工作室内部产生污染，为工作室提供洁净环境，该恒温工作站能够同时提供洁净、恒温的实验环境，无需配置环境实验室和生物安全柜，成本低；洁净恒温的工作室有利于提高实验数据的准确性；此外，操作时，操作人员只有手位于工作室内，身体其他部件位于工作室外，不会因为温差大而造成操作人员的不适，提高操作舒适性。
结合附图阅读本发明的具体实施方式后，本发明的其他特点和优点将变得更加清楚。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明恒温工作站实施例的剖视示意图；
图2为本发明恒温工作站实施例的空气流动示意图；
图3为图1中A部放大图；
图4为图1中B部放大图；
图5为图1中C部放大图；
图6为本发明恒温工作站实施例恒温模块的结构示意图。
其中，01-工作室，02-工作台，03-柜体，031-外壁，032-内壁，033-前壁，034-中隔板，04-空气内循环通路，05-空气外排通路，06-回风口，061-第一回风口，062-第二回风口，07-进风口，08-排风口，09-恒温模块，091-半导体片，092-制冷/制热端，093-散热端，10-保温层，11-送风风机，12-排风风机，13-送风过滤器，14-排风过滤器，15-均流板，151-通风孔，16-第一连接板，17-第二连接板，18-螺钉，19-第一倾斜部，20-第二倾斜部，21-透明窗,22-送风风箱，221-前侧壁，222-后侧壁，223-上壁，23-温度传感器，24-风速传感器；
α-第一倾斜部与竖直面之间的夹角，β-第二倾斜部与竖直面之间的夹角。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述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。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
本发明公开一种恒温工作站，参照图1和图2，图1和图2中的箭头表示空气流动方向，工作站包括工作室01和空气循环系统，工作室01具有工作台02，空气循环系统包括回风口06、进风口07、空气内循环通路04、空气外排通路05、以及恒温模块09。其中，回风口06和进风口07均设于工作台02上，回风口06用于供工作室01内的空气回风循环，进风口07用于供外界空气进入工作站内。回风口06与空气内循环通路04连通，进风口07与空气外排通路05连通。恒温模块09用于与空气内循环通路04内的空气进行热量交换，以使空气内循环通路04内的空气升温或降温、进而保持温度恒定。热量交换后的空气在空气循环系统的作用下进入回风口06、并沿空气内循环通路04循环流经工作室01，使工作室01具备恒温环境，外界空气在空气循环系统的作用下进入进风口07、并沿空气外排通路05经工作站内部后排出，工作室01的前方形成风障，避免外界环境对工作室01内部产生污染，为工作室01提供洁净环境。
该恒温工作站能够同时提供洁净、恒温的实验环境，无需配置环境实验室和生物安全柜，成本低；洁净恒温的工作室01有利于提高实验数据的准确性；此外，操作时，操作人员只有手位于工作室01内，身体其他部件位于工作室01外，不会因为温差大而造成操作人员的不适，提高操作舒适性。
具体而言，参照图1，工作站包括柜体03，柜体03包括外壁031、内壁032及前壁033，外壁031、内壁032、及前壁033围成柜体内腔（未标示），柜体内腔的内部设有中隔板034，中隔板034将柜体内腔分隔成相互独立的两部分，一部分形成空气外排通路05，另一部分形成空气内循环通路04。
工作室01由内壁032围成，工作台02紧靠位于下方、且水平设置的内壁032上，工作台02可以为单独加工的部件，也可以利用位于下方的内壁032作为工作台02，本实施例将位于下方的内壁032直接作为工作台02使用。
位于上方的外壁031上设有排风口08，排风口08与空气外排通路05连通，从进风口07流入的外界空气先流入空气外排通路05，而后沿着空气外排通路05从排风口08排出。进风口07优选地设于工作台02的前侧，外界空气在空气循环系统的作用下进入进风口07的过程中，将在工作台02的前侧形成风障，风障将工作室01内部与外界环境隔离，避免外界环境对洁净恒温的工作室01内部产生污染，保持工作室01内部环境的稳定。
空气外排通路05内设有排风风机12，排风风机12靠近排风口08，排风风机12为外界空气进入空气外排通路05以及沿空气外排通路05向外排出提供动力。
排风口08处设有排风过滤器14，空气外排通路05内的空气经排风过滤器14过滤后再向外界排放，以避免对外界环境产生污染。
参照图1至图4，回风口06包括第一回风口061和第二回风口062，第一回风口061设于工作台02的前侧（靠近外界环境侧），第二回风口061设于工作台02的后侧（远离外界环境侧），从工作室01上方下降的热量交换后的空气在到达工作台02时将分为两路，一路经第一回风口061进入空气内循环通路04内，另一路经第二回风口062进入空气内循环通路04内，两路回风在空气内循环通路04内汇合后沿空气内循环通路04向上流动至工作室01的上方，空气在空气内循环通路04内与恒温模块09进行热量交换，使空气的温度保持恒定，再循环下降流入工作室01内，以此实现工作室01内空气的循环和温度的恒定，为实验操作提供恒温、稳定的环境。
参照图3，工作台02靠近外界环境的一侧设有第一倾斜部19和第二倾斜部20，第一倾斜部19与第二倾斜部20之间具有一定夹角，第一倾斜部19靠近工作室01侧，第二倾斜部20靠近外界环境侧，第一倾斜部19和第二倾斜部20的交汇连接位置处高于工作台02，第一回风口061设于第一倾斜部19上，进风口07设于第二倾斜部20上。第一倾斜部19和第二倾斜部20在工作台02的前侧形成凸起结构，一方面便于空气的导入流动、减小风损，另一方面，根据空气流动的特性，空气总是沿着最容易的路径进行流动，使得外界的空气能够容易经进风口07流入空气外排通路05内，工作室01内的空气能够容易经回风口06进入空气内循环通路04内，工作室01内与工作室01外的空气的流动互不干扰，提高工作室01内的环境稳定性。
工作室01靠近外界环境侧设有透明窗21，透明窗21的下端边缘与工作台02之间具有一定间隙，便于操作人员的手经该间隙伸入工作室01内进行操作。透明窗21对工作室01内的环境起到一定保护作用的同时，也便于操作人员经透明窗21对工作室01内的操作进行观察。
第一倾斜部19和第二倾斜部20的交汇连接位置处优选地与透明窗21的下端边缘正对，在二者之间形成工作室01内外空间上的分离，进一步保证工作室01内与工作室01外气流的互不干扰。
本实施例中，第一倾斜部19与竖直面之间的夹角记为α，其范围为30-60°，本实施例为45°；第二倾斜部20与竖直面之间的夹角记为β，其范围为40-70°，本实施例为55°。
本实施例中，第一回风口061具有多个、且间隔设置，进风口07也具有多个、且间隔设置。第二回风口062设于内壁032底部、靠近工作台02的位置处，参照图3，第二回风口062沿水平方向设置，便于工作室01内的空气在送风风机11的吸力作用下进入第二回风口062，便于回风、减小风损。
参照图1和图2，空气内循环通路04内设有送风风箱22，送风风箱22位于工作室01的上方，送风风箱22上设有送风风机11，送风风箱22的下方设有送风过滤器13。工作室01内的空气在送风风机11的吸力下经回风口06进入空气内循环通路04内，沿空气内循环通路04进入送风风箱22内，再在送风风机11的作用下经送风过滤器13流至工作室01内，形成空气循环回路，使空气能够循环流经工作室01。送风过滤器13对流入工作室01内的空气进行过滤，保证工作室01内的洁净环境。
此处需要说明的是，送风风箱22的侧壁可以理解为上文提及的柜体03的内壁032，也即，送风风箱22的侧壁为构成柜体内壁032的一部分。
送风过滤器13与工作室01之间设有均流板15，均流板15上设有均匀间隔设置的多个通风孔151，多个通风孔151对下降气流起到均流作用，使下降的气流能均匀地流向工作室01内部，使工作室01内部的气流更加平稳，以提供更加稳定的实验环境。
参照图5，送风风箱22包括前侧壁221、后侧壁222、以及上壁223，送风风机11设于上壁223上，后侧壁222通过第一连接板16与柜体内的中隔板034铰接，前侧壁221通过第二连接板17与均流板15可拆卸固定连接，送风过滤器13的后侧压设于送风风箱22与中隔板034之间，送风过滤器13的前侧压设于送风风箱22与均流板15之间。
安装或更换送风过滤器13时，解除前侧壁221与均流板15之间的固定连接关系，向上抬起送风风箱22，第一连接板16与中隔板034的铰接位置处发生转动，装入送风过滤器13，送风过滤器13放到位后，向下放送风风箱22，再将前侧壁221与均流板15通过第二连接板17固定连接即可，安装过程简单、便于操作。
前侧壁221与第二连接板17之间、第二连接板17与均流板15之间通过螺钉18紧固实现可拆卸固定连接。
在上述任一实施例的基础上，空气外排通路05与空气内循环通路04之间设有隔温层10，避免空气外排通路05与空气内循环通路04内的空气产生热量交换，使空气内循环通路04内的空气温度更加稳定、降低能耗。本实施例中，隔温层10紧贴中隔板034固定设置。
在上述任一实施例的基础上，参照图1和图6，恒温模块9采用半导体片091，通过螺钉18直接固定安装至中隔板034上。利用半导体技术对空气进行加热或制冷，结构简单、效率高。半导体片091的制冷/制热端092位于空气内循环通路04内，半导体片091的散热端093位于空气外排通路05内。制冷/制热端092产生的冷量/热量直接作用于空气内循环通路04内的空气，调节空气的温度，通过空气循环流经工作室01来调节工作室01内的温度，使工作室01内的温度维持稳定。散热端093的热量/冷量直接释放到空气外排通路05内，随空气经排风口08排出。
在上述任一实施例的基础上，工作室01内设有风速传感器24和温度传感器23，风速传感器24用于测量工作室01内的气流速度，温度传感器23用于测量工作室01内的温度。
工作站的控制系统根据风速传感器24反馈的气流速度调节送风风机11与排风风机12的转速，使工作室01内与工作室01外的气流达到平衡、互不干扰，提高系统的稳定性，同时实时监测工作室01内的气流速度，使其维持稳定，以避免对操作物品产生影响。
控制系统根据温度传感器23反馈的温度信息控制半导体片091的启停，使循环流经工作室01内的空气温度维持稳定，以实现工作室01的恒温环境。
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：其依然可以对前述各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；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各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (11)
1.一种恒温工作站，包括工作室，所述工作室具有工作台，其特征在于，还包括：
空气循环系统，其包括：
回风口，设于所述工作台上，供所述工作室内的空气进行回风循环；
进风口，设于所述工作台上，供外界空气进入所述工作站内；
空气内循环通路，形成于所述工作站内、与所述回风口连通；
空气外排通路，形成于所述工作站内、与所述进风口连通；
恒温模块，用于与所述空气内循环通路内的空气进行热量交换；
其中，
热量交换后的空气在所述空气循环系统的作用下进入所述回风口、并沿所述空气内循环通路循环流经所述工作室；
外界空气在所述空气循环系统的作用下进入所述进风口、并沿所述空气外排通路排出。
2.根据权利要求1所述的恒温工作站，其特征在于，
所述工作站包括柜体，所述工作室由所述柜体的侧壁围成，所述工作台位于所述工作室的下方，所述空气内循环通路和所述空气外排通路均形成于所述柜体内部。
3.根据权利要求2所述的恒温工作站，其特征在于，
所述空气外排通路与所述空气内循环通路之间设有隔温层。
4.根据权利要求2所述的恒温工作站，其特征在于，
所述回风口包括第一回风口和第二回风口，所述第一回风口位于所述工作台的前侧，所述第二回风口位于所述工作台的后侧。
5.根据权利要求4所述的恒温工作站，其特征在于，
所述工作台靠近外界环境的一侧设有第一倾斜部和第二倾斜部，所述第一倾斜部与所述第二倾斜部之间具有一定夹角，所述第一倾斜部靠近所述工作室侧，所述第二倾斜部靠近外界环境侧，所述第一倾斜部和所述第二倾斜部的交汇连接位置处高于所述工作台；
所述第一回风口设于所述第一倾斜部上，所述进风口设于所述第二倾斜部上。
6.根据权利要求5所述的恒温工作站，其特征在于，
所述工作室靠近外界环境侧设有透明窗；
所述第一倾斜部和所述第二倾斜部的交汇连接位置处与所述透明窗的下端边缘正对。
7.根据权利要求2所述的恒温工作站，其特征在于，
所述恒温模块为半导体片，所述半导体片一侧位于所述空气内循环通路内，另一侧位于所述空气外排通路内。
8.根据权利要求2所述的恒温工作站，其特征在于，
所述空气内循环通路内设有送风风箱，所述送风风箱位于所述工作室的上方，所述送风风箱上设有送风风机，所述送风风箱的下方设有送风过滤器；
所述空气外排通路内设有排风风机和排风过滤器。
9.根据权利要求8所述的恒温工作站，其特征在于，
所述送风过滤器与所述工作室之间设有均流板。
10.根据权利要求9所述的恒温工作站，其特征在于，
所述送风风箱的一侧与所述柜体铰接，另一侧与所述均流板可拆卸固定连接，所述送风过滤器的一侧压设于所述送风风箱与所述柜体之间，另一侧压设于所述送风风箱与所述均流板之间。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的恒温工作站，其特征在于，
所述工作室内设有风速传感器和温度传感器。
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| CN (1) | CN110860318A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112774739A (zh) * | 2020-11-30 | 2021-05-11 | 冰山松洋生物科技(大连)有限公司 | 一种便于更换过滤器且风速稳定的生物安全柜 |
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-
2019
- 2019-11-12 CN CN201911100758.1A patent/CN110860318A/zh active Pending
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| CB03 | Change of inventor or designer information | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Liu Zhanjie Inventor after: Jia Hongtao Inventor after: Kong Weiyi Inventor after: Liu Feifei Inventor after: Liu Wenjie Inventor after: Chen Hanyan Inventor after: Li Chao Inventor before: Liu Zhanjie Inventor before: Jia Hongtao Inventor before: Kong Weiyi Inventor before: Liu Feifei Inventor before: Liu Wenjie Inventor before: Chen Hanyan |