CN112774741A - 一种一级净气型排毒柜 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种一级净气型排毒柜，其有效提高实验过程中操作空间的洁净度，营造安全舒适的实验环境，最大程度地保护了科研人员的身体健康，其包括排毒柜体，所述排毒柜柜体包括操作空间，所述操作空间内设置操作台面，所述操作台面上设置导流孔，所述导流孔连接排风出口，所述操作空间内设置精密洁净过滤系统，其特征在于：所述操作空间分隔为操作间和进样间，所述操作间和所述进样间之间设置隔离门，所述精密洁净过滤系统设置在所述操作间和所述进样间上端。

Description

一种一级净气型排毒柜

技术领域

本发明涉及实验室装备的技术领域，特别涉及一种一级净气型排毒柜。

背景技术

随着国内科技发展，全国各类科研院校等事企的在建和已使用的高端实验室项目数据繁大；在国重室、科研机构、生物制药、化学及有机合成等实验室里，普遍实验室环境中(新风、补风、排风)系统存在系统设计缺限、管理机制缺限、施工等缺限，通风系统存在很大的漏洞风险，实验室温湿控制及排补系统不均衡现象导致空调制冷/热能大量流失被吸走，空调的耗电量极大，而且使实验室新风系统和绿色环境遭受破坏，目前国内针对实验室环境使用相关之排毒设备和有害物质的排放标准及法制还存在欠缺，现有传统排毒柜产品的设计原理源于早期借鉴欧美国家标准。早期国内使用的排毒柜存在能耗大，高额的实验室运行成本，浪费国家财力物力资源；排毒死角盲区多、有害气流残留等隐患因素破坏了绿色环保、健康安全、舒适的实验工作环境；就目前市场排毒柜产品通过单侧导流板排放并不彻底，有害气体外泄等漏洞风险时时存在；排毒柜通过强排有害气体会让稳定舒适的气流环境遭到破坏，吸走人体的水分；高腐蚀性气流环境时刻威胁着我国科研界科学家们生命健康和安全问题，科研人员的寿命普遍性急剧性下降；同时，对DNA/RNA实验成果、交叉感染、科研高精度实验成果、刑事证物鉴定保护、清洗工件无尘操作及样品洁净封存、半成品的洁净度暂储保护等工作，对排毒柜操作区内的气流洁净度要求更高，普通的排毒柜不能满足以上要求。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供一种一级净气型排毒柜，其有效提高实验过程中操作空间的洁净度，营造安全舒适的实验环境，最大程度地保护了科研人员的身体健康。

其技术方案是这样的：一种一级净气型排毒柜，其包括排毒柜体，所述排毒柜柜体包括操作空间，所述操作空间内设置操作台面，所述操作台面上设置导流孔，所述导流孔连接排风出口，所述操作空间内设置过滤系统，其特征在于：所述操作空间分隔为操作间和进样间，所述操作间和所述进样间之间设置隔离门，所述过滤系统设置在所述操作间和所述进样间上端。

其进一步特征在于，所述过滤系统为精密洁净过滤系统，所述精密洁净过滤系统包括变频风机系统和进风道，所述进风道出风口设置变频风机系统，所述变频风机系统下端设置全氟卫生级一级洁净过滤器，所述一级洁净过滤器布满所述操作空间；所述操作间设置操作间门，所述进样间设置进样间门，所述操作间和所述进样间上分别设置所述精密洁净过滤系统；所述进样间设置有风幕；所述操作空间内设置有自动进样装置；所述自动进样装置包括基座，所述基座连接多级进样梯模块，末级进样梯模块上设置有放样盘，相邻的所述进样梯模块间通过齿形带啮合连接，所述齿形带分别连接两端驱动轴；首级进样梯模块通过旋转轴连接所述基座；所述自动进样装置包括三级进样梯模块，所述放样盘设置在第三级进样梯模块上；第一级进样梯模块两端连接第一传动轴，一端的所述第一传动轴连接驱动装置，两端的所述第一传动轴间通过第一齿形带连接，第二级进样梯模块两端连接第二传动轴，两端的所述第二传动轴间通过第二齿形带连接，所述第一齿形带与所述第二齿形带啮合连接，第三级进样梯模块两端连接第三传动轴，两端的所述第三传动轴间通过第三齿形带连接，一端所述第二传动轴通过中间齿形带连接中间传动轴，中间齿形带与第三齿形带啮合；所述一级洁净过滤器下面设置高精度风速采集装置；所述高精度风速采集装置包括中空格栅结构框架，所述中空格栅结构框架内设置有多个风样采集装置，所述风样采集装置分散布置在所述中空格栅结构框架内；所述风样采集装置包括叶轮，所述叶轮连接传感器，所述传感器连接变送器；所述中空格栅结构框架、所述叶轮和叶轮轴为氟材质。

本发明采用上述结构，操作空间分隔为操作间和进样间，操作间和进样间之间设置隔离门，精密洁净过滤系统设置在操作间和进样间上端，实验物品首先在进样间内进行第一次洁净，将到达洁净程度费实验物品送入操作间进行实验操作，其有效提高实验过程中操作间的洁净度，营造安全舒适的实验环境，最大程度地保护了科研人员的身体健康。

附图说明

图1是本发明一级净气型排毒柜示意图；

图2为操作间结构示意图；

图3为自动进样装置示意图；

图4为高精度风速采集装置示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明做进一步说明。

见图1、图2，一种一级净气型排毒柜，其包括排毒柜体1，排毒柜柜体1包括操作空间2，操作空间2内设置操作台面3，操作台面3上设置导流孔4，导流孔4连接排风出口5，操作空间2内设置精密洁净过滤系统6，操作空间2分隔为操作间7和进样间8，操作间7和进样间8之间设置隔离门9，操作间7设置操作间门48，进样间8设置进样间门49，操作间门48上设置操作孔50，进样间门49设置有泄压装置45，进样间8上设置有垂直风幕44，精密洁净过滤系统6设置在操作间7和进样间8上端，精密洁净过滤系统6包括变频风机系统10和进风道11，进风道11出风口12设置变频风机系统10，变频风机系统10下端设置全氟卫生级一级洁净过滤器13，全氟卫生级一级洁净过滤器13布满操作空间，实验物品首先在进样间内进行第一次洁净，将到达洁净程度费实验物品送入操作间进行实验操作，其有效提高实验过程中操作间的洁净度，营造安全舒适的实验环境，最大程度地保护了科研人员的身体健康。

通过操作进样间门上的泄压装置，卸掉进样间内的压力，将进样间内的压力卸掉，保证进样间门打开，将样品放入进样间内，垂直风幕将进样间与外界隔离，防止外界的空气混入进样间内，减小进样间内的空气污染。

操作间门48上设置操作孔50，在操作孔内对操作间内进行实验操作，有效防止了操作间内的污染。

见图1、图2，操作空间2包括U形框架体36，所述U形框架体36包括两侧板37-1、37-2和后挡板38，两侧板37-1、37-2和后挡板38为中空结构，两侧板37-1、37-2和后挡板38间的中空结构贯通，两侧板37-1、37-2上和后挡板38上分别设置有排风导流口39，后挡板38上设置有排风装置47，排风装置47包括设置在后挡板38上的封闭的梯形风流缩口40，梯形风流缩口40上设置有风口41，风口41上设置止回阀42，两侧板37-1、37-2上分别设置有风量调节装置43，由于两侧板和后挡板间的中空结构贯通，在U形框架体中实验产生的有毒气体通过多条条状排风导流口进入中空结构内，排风装置可以同时排出U形框架体中三侧的空结构内有毒气体，减轻实验室环境的污染，保证了实验室科研人员的身体健康，由于有毒气体快速排出，同时也有效避免设备的腐蚀，提供自创以C型环岛式三维排风模式原理的一种操作空间结构；型采用特殊技术的梯形框架结构和防腐环保材料制作，三侧导流排风孔采用电动自动控制调节或手动比例调节，督促不同比重的有害气体分子从单侧或多侧方位排出，实现排风设备排风区的各个方位排风的风向组织均衡性、匀称性，无薄弱气流死角。

操作空间结构主体框架采用环保耐腐蚀性的塑料或氟材质工艺制作，主体框架采用特有技术的渐渐缩方的梯形结构，梯形结构集灰尘捕获抓取能力强，排风速度、效率高。采用C型环岛式三维模式排风结构，通过风洞风向组织模拟流动试验，该装置风向流动更具组织性，匀称性，降低因方位不同的风向的薄弱死角，综合了强排区域气流和弱排区域气流的差距。使排风区有害气体无处可遁，快速的从不同方位排出。减少操作区的盲区死角。该装置采用自动控制调节装置(也包括实现手动比例调节方便性)，通过调节器来微调各个方位的风量大小，来实现一个合适排风环境。排风末端设置逆止阀，反风向倒流现象。此装置防腐，易清洗清理，不藏污垢。

启动排风设备的排风系统，再依操作流程启动实验装置进行化学反应，化学反应后所产生的有害烟雾和有毒物质上升并向四周扩散，有害气流根据气体分子比重不同，就近或迅速从三侧不同方位的扇形排风孔或格珊排风孔排出，这样就形成了排风风向组织的匀称性和规律性气流模式，操作区的有害气体无处可遁，残留死角少，减少有害气体对环境的污染和对人体的腐蚀危害。操作人员可以根据不同的实验装置产生的有害物质和烟雾的方位不同，有害气体浓度挥发的方位不同，可通过各侧扇形排风导流孔的调节器来灵活调节合适的排气气流模式，调节器可以通过自动控制来调节，也可以通过手动来进行比例调节。来实现排气的实际效应。三侧排风孔最终汇集于顶部的总排风口排出，排风口处设置逆止阀，防止风压倒流现象。

优选操作间7和进样间8上分别设置精密洁净过滤系统6，使得操作间和进样间使用各自的精密洁净过滤系统，防止了操作间和进样间上精密洁净过滤系统相互影响，实现各自洁净，满足各自分别的洁净要求，更进一步保证和提高了操作间的洁净度。

见图1、图3，操作空间2内设置有自动进样装置14，自动进样装置14包括基座15，基座15连接多级进样梯模块，第一级进样梯模块16通过旋转轴17连接基座15，放样盘18设置在第三级进样梯模块19上，第一级进样梯模块16两端连接第一传动轴20-1、20-2，一端的第一传动轴20-1连接驱动装置（伺服电机21），两端的第一传动轴20-1、20-2间通过第一齿形带22连接，第二级进样梯模块23两端连接第二传动轴24-1、24-2，两端的第二传动轴24-1、24-2间通过第二齿形带25连接，第一齿形带22与第二齿形带25啮合连接，第三级进样梯模块19两端连接第三传动轴26-1、26-2，两端的第三传动轴26-1、26-2间通过第三齿形带27连接，一端第二传动轴24-2通过中间齿形带28连接中间传动轴29，中间齿形带28与第三齿形带27形啮合，自动进样装置包括基座，基座连接多级进样梯模块，首级进样梯模块通过旋转轴连接基座，末级进样梯模块上设置有放样盘，相邻的进样梯模块间通过齿形带啮合连接，齿形带分别连接两端驱动轴，首级进样梯模块通过旋转轴连接基座，首级进样梯模块旋转带动其他进样梯模块旋转，各级进样梯模块间通过齿形带啮合驱动，实现进样梯模块的伸缩，实现末级进样梯模块的送料。

见图1、图4，全氟卫生级一级洁净过滤器13下面设置高精度风速采集装置30，高精度风速采集装置30包括中空格栅结构框架31，中空格栅结构框架31内设置有多个风样采集装置32，风样采集装置33分散布置在所述中空格栅结构框架31内，风样采集装置33包括叶轮33，叶轮33连接传感器34，传感器34连接变送器46，中空格栅结构框架内设置有多个风样采集装置，风样采集装置分散布置在中空格栅结构框架内，实现对中空格栅结构框架内分布的各个点进行风量采集，对采集的风量进行分析处理，其能实现风量精确测量控制，叶轮布置的点数尽最大限度考虑到来自风口各个方向的风向组织、死角、绕流阻力等因素，该装置并通过风洞实验室风向流速、噪音、风向组织匀称性等抗形变老化各项指标测试，叶轮式传感器布点匀称，可以精确捕获抓取采集到各个薄弱区域的风向组织和低微风速采集能力，以确保采集的数据稳定性、准精性，准确的输送至变送器，以便于精确的输出执行。格栅结构的风速采集装置借助风力转动时阻力小，噪音低，圆轴及附着的叶轮附件无任何金属部件，经久耐用；传感器及精密部件隐藏于防腐材料空心轴内，末端采用高分子防腐材料密封。此装置免维修，经济实用性高，更换方便，多点式叶轮风样采集传感装置安装在通风系统的管道进/排风口末端，当进/排风流动产生风压风速，叶轮式风速采集装置上的叶轮片借助管道内的风力旋转，风速传感器根据管道内风速变化进行风样采集，并汇集输出给变送器，变送器连接控制系统；变送器根据最终采集的准确的风能值换算成可以输出的信号值输出给末端控制装置（控制系统），末端装置(变风量风阀)根据最终反馈的信号来执行风量大小的调节。来实现暖通系统或通风系统中高风量风速变化时快速反应、低微风量风速变化时精确控制的意义。

中空格栅结构框架31、叶轮33和叶轮轴35为氟材质。

由于操作台面上设置导流孔，导流孔连接排风出口，精密洁净过滤系统包括进风道，进风道出风口设置变频轻噪风机系统，并加装消音系统，变频风机系统下端设置全氟材质一级洁净过滤器，全氟材质抗菌效果好，轻阻力，出风快并匀称，一级洁净过滤器布满所述操作空间，形成封闭的操作空间，一级洁净过滤器下面设置全氟风速采集装置,进风道出风口设置变频轻噪风机系统，排风出口设置高效和活性碳过滤环保排放，排风出口末端设置变风量控制组件，操作台面上的有毒害气体通过导流孔和排风出口排出，独特的材料优势和圆弧腔体设计，保证无外溢泄漏；圆弧腔体设计结构无盲区、阻力小，至使风组织更匀称，对集尘捕获抓取能力更强，将高危实验所产生的有害气体迅速、精确的外排，无残留，100%保证科研成果所需的一级洁净度，保证了科研人员的安全。氟技术的过滤技术降低了排毒柜的能耗和实验环境空调能耗；该一级净气型排毒柜能确保高精准度科学实验环境洁净度的要求，完全保证实验成果或样品不被污染感染，保证样本储藏条件，该一级净气型排毒柜主体采用氟材质工艺，氟材质优秀的化学特性，防辐射、防火高阻燃、抗菌防霉、绿色环保等优势的发挥，保证了科学家人身安全和健康，有效避免了遭受病毒侵的威胁，

实验产生的废液通过幑芯片雷达技术废液收集系统收集处理，将不能排入外界的废液进行环保处理后排出，废水连接废水排放装置排放，同时操作空间内通过一级洁净过滤系统导入一级洁净空气，满足了排毒柜操作区的一级洁净度要求，独特的材料优势和圆弧腔体设计，保证无外溢泄漏；圆弧腔体设计结构无盲区、阻力小，至使风组织更匀称，对集尘捕获抓取能力更强，将高危实验所产生的有害气体迅速、精确的外排，无残留，100%保证科研成果所需的一级洁净度，保证了科研人员的安全。创造了一个绿色环保、健康安全、舒适的实验工作环境，更有效的捍卫科研人员健康体魄及生命安全、有效试验成果保护、保护珍贵精密仪器设备使用精度及寿命免遭有害气体的腐蚀。

实现实验产生的废液专门收集，实验产生的废液通过废液收集系统收集环保处理，和防止废液流出，造成环境污染。并对接排风出口，废液收集系统并配套幑型活性碳装置，防止废液桶密闭空间真空抽气变形及药桶内部压力膨胀危害。

采用锥形或梯形进风道，进风道采用锥形或梯形结构(外方内圆设计)，使得气流集流出风速度快，截面积风向流向顺畅无紊乱，提高送气效率。同时也提搞了过滤器的使用寿命和质量。

近端的导流孔为格栅状导流孔，使得排气量截面积增大，当进行试验时，将预准备的样品放入进样间自动进样器上，为防止开启进样间门时门口气流交叉感染，与房间环境气流窜插等不稳定因素，先让进样间洁净气流自净达到洁净指标后，开启与一级操作间移门，自动进样器将需试验的样品送入一级操作区，通过无尘手套取件后，自动进样器自动收回，与进样间的移门关闭，保证一级操作区的洁净等级，确保科研成果精确率。操作区微负压模式将有害气体通过出风口筒形高效和活性碳过滤后无公害直排，洁净区操作所产生的废液或残留液体通过台面上的废液收集孔进放废液收集装置，有效地保护了科研人员的人身安全。

一级净气型排毒柜采用补给洁净过滤气流，保护科研人员的健康和样品成果，该设备通过采用三维(3D/4D排风结构)设置模式，360度排风尽最大限度排除实验所产生之有害物质；尽最大限度减少实验操作区有害气流死角和盲区，减少有害气流的旋涡残留及排放不彻底现象。

一级净气型排毒柜正常运行时，操作区内一级效率之洁净气流垂直而下至操作区，操作区一级环境，当操作区内试验过程中所挥发的有害气体上升时遇洁净气流风压下压从操作台面负压孔排出，回落反弹或旋涡绕流、残留等有害气体均从背面、两侧负压孔排出，实现360度无死角排风效果。尽最大限度将有害气体排放的更彻底，让有害气体无处可遁。由于操作区是一级洁净气流环境，因此，科研人员在操作上有着严谨的操作规范和要求，保护操作区洁净气流环境及所带来的高精度实验成果保护。

设备顶部设计采用精密洁净过滤系统，吸纳室内新风，一级出风效率。顶部并设计排、补联动变风量控制系统，实时精确监控排风及补风的差异化及均衡性对比，保持操作区恒定的风速风量(可自行设定参数)，能满足微负压条件的一级操作环境，也实现了补风型排毒柜正面真正的补风价值和效果，在有害气体泄漏率上最大限度超过目前市场传统产品优势。

操作区采用双侧壁结构三维或四维(3D/4D)排风结构模式设计排风，从台面底部、背部、两侧360度微负压排风技术，该设计结构更有效的对有害气流的捕获、抓取及集尘控制能力，防止因设备结构设计缺欠带来的死角和盲区，减少台面操作区域有害气体的残留、旋涡集结、回落等不安全因素，尽最大限度将排毒柜操作区有害气体排放更彻底，保护绿色环保环境，真正实现实验室环境360排毒卫士、科学家们贴身安全卫士，捍卫科学家生命健康安全及科研成果所带来的巨大的无形资产。也是实验室传统排气排毒设备的一次历史革命和创新。

下柜设计负压仓，分设控制区、储蓄区、废液收集区、水电构架等功能，前侧设计设备自动化控制区、内部设计废液收集系统和化学品储藏区以及水电布管构架，该创新之设备所产生的废液废水收集处置装置按国家环保标准排放。

本发明技术可以根据科研方向不同提供操作区(正压和负压)两种操作模式，在实验室进行高危实验操作、高精度科研成果要求的条件上，正压模式时：为精密仪器对高洁净度操作环境提供条件，确保精仪的稳定性、灵敏度、精度等性能，保护贵重仪器免受腐蚀造成严重损坏。可以暂贮样品及封样处理和研究成果的保护。负压或微负压模式时：能满足负压条件的一级洁净操作环境，也实现了补风型排毒柜正面真正的补风价值和效果，避免了高危实验的风险。

Claims (10)

1.一种一级净气型排毒柜，其包括排毒柜体，所述排毒柜柜体包括操作空间，所述操作空间内设置操作台面，所述操作台面上设置导流孔，所述导流孔连接排风出口，所述操作空间内设置过滤系统，其特征在于：所述操作空间分隔为操作间和进样间，所述操作间和所述进样间之间设置隔离门，所述过滤系统设置在所述操作间和所述进样间上端。

2.根据权利要求1所述的一种一级净气型排毒柜，其特征在于：所述过滤系统为精密洁净过滤系统，所述精密洁净过滤系统包括变频风机系统和进风道，所述进风道出风口设置变频风机系统，所述变频风机系统下端设置全氟卫生级一级洁净过滤器，所述一级洁净过滤器布满所述操作空间。

3.根据权利要求1所述的一种环一级净气型排毒柜，其特征在于：所述操作间设置操作间门，所述操作间门上设置有垂直风幕和泄压装置，所述进样间设置进样间门；所述进样间门上设置有操作孔，所述操作间和所述进样间上分别设置所述精密洁净过滤系统。

4.根据权利要求1所述的一种环一级净气型排毒柜，其特征在于：所述操作空间包括U形框架体，所述U形框架体包括两侧板和后挡板，其特征在于：所述两侧板和所述后挡板为中空结构，所述两侧板和所述后挡板间的中空结构贯通，所述两侧板上和所述后挡板上分别设置有排风导流口，所述后挡板上设置有排风装置，所述两侧板上分别设置有风量调节装置。

5.根据权利要求1所述的一种一级净气型排毒柜，其特征在于：所述操作空间内设置有自动进样装置。

6.根据权利要求4所述的一种一级净气型排毒柜，其特征在于：所述自动进样装置包括基座，所述基座连接多级进样梯模块，末级进样梯模块上设置有放样盘，相邻的所述进样梯模块间通过齿形带啮合连接，所述齿形带分别连接两端驱动轴。

7.根据权利要求5所述的一种一级净气型排毒柜，其特征在于：首级进样梯模块通过旋转轴连接所述基座。

8.根据权利要求6所述的一种一级净气型排毒柜，其特征在于：所述自动进样装置包括三级进样梯模块，所述放样盘设置在第三级进样梯模块上，第一级进样梯模块两端连接第一传动轴，一端的所述第一传动轴连接驱动装置，两端的所述第一传动轴间通过第一齿形带连接，第二级进样梯模块两端连接第二传动轴，两端的所述第二传动轴间通过第二齿形带连接，所述第一齿形带与所述第二齿形带啮合连接，第三级进样梯模块两端连接第三传动轴，两端的所述第三传动轴间通过第三齿形带连接，一端所述第二传动轴通过中间齿形带连接中间传动轴，中间齿形带与第三齿形带啮合。

9.根据权利要求1所述的一种一级净气型排毒柜，其特征在于：所述一级洁净过滤器下面设置高精度风速采集装置，所述高精度风速采集装置包括中空格栅结构框架，所述中空格栅结构框架内设置有多个风样采集装置，所述风样采集装置分散布置在所述中空格栅结构框架内，所述风样采集装置包括叶轮，所述叶轮连接传感器。

10.根据权利要求1所述的一种一级净气型排毒柜，其特征在于：所述中空格栅结构框架、所述叶轮和叶轮轴为氟材质。

Images