CN113969618A - 一种折叠组合式模块化p3实验室 - Google Patents

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Abstract

本发明的一种折叠组合式模块化P3实验室，包括方舱模块、送风过滤模块、排风过滤模块、自控与通讯模块及设备附件，其中方舱模块由标准的折叠舱构成，内部分为实验间、缓冲间、更衣间以及监控间；各模块均可独立包装，箱组化运输，满足我国通用民航飞机的运输要求；整体可快速、批量运输至疫区现场，便捷组合，搭建成一套完整的P3实验室系统，真正实现外来传染病监测和应急处置关口前移。

Description

一种折叠组合式模块化P3实验室
技术领域
本发明属于移动生物实验室技术领域，具体涉及一种折叠组合式模块化P3实验室。
背景技术
进年来，随着环境的全球气温上升、环境恶化，不断出现未知烈性传热病。特别是全球化经济体制下，传染病的传播速度之快、面积之广、破坏性之强都远超过往。为应对该类危机，各国开始发展固定生物安全实验室，同时加强了对移动生物安全实验室的建设。其目的主要是为了将防空的关口前移，提高病毒鉴定、筛查的效率。
随着我国的综合实力不断提升，提高了对海外疫情的援助力度。传统的移动生物安全实验室一般采用车载或方舱的结构形式，我国现有的民航运输能力无法满足其航空运输需求，目前主要租用国外的军用飞机，且一架次仅可运输一套移动P3实验室，成本高，效率低。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种折叠组合式模块化P3实验室，方便拼装和运输。
一种折叠组合式模块化P3实验室，包括方舱模块(1)、送风过滤模块(2)以及排风过滤模块(3)；
所述方舱模块(1)的底架(5)为长方形框架结构，内部采用横向框架型材(18)对整个框架结构进行等分，分割成多个子框架；
所述折叠方舱(6)包括顶板(21)、底板(22)、两边侧板(23)；两边侧板(23)分为上、下两块，上、下两块可向内折叠收拢，侧板(23)的两端与顶板(21)和底板(22)之间为铰接，可向内折叠，所有折叠处采用一体化铰链型材(24)连接；
所述连接中框7为形状与折叠方舱(6)对应的长方形框架，周圈为“凹”型插口，底部插接到底架(5)的多个横向框架型材(18)上；所述折叠方舱(6)两侧开口的周圈为“凸”型插件，两两折叠方舱(6)之间通过所述连接中框7连接；隔板(25)加装在连接中框(7)上，将一个或者多个折叠方舱(6)形成功能间；
送风过滤模块(2)安装在方舱模块(1)的一侧，用于对功能间送入过滤后新风；所述排风过滤模块(3)安装在方舱模块(1)的另一侧，用于功能间的空气进行过滤后排风。
进一步的，还包括自控与通讯模块(4)，包括监控系统、对讲系统以及中控系统，数据通过连接线缆进行传输；所述中控系统为配套开发的人机操作界面，包括视频监控界面、运行状态界面、数据记录界面、报警处理界面、参数设置界面。
进一步的，还包括设备附件，进一步包括折叠工作台、软体安全柜、灭菌锅、冰箱、培养箱和监控间的移动空调、折叠工作台。
进一步的，还包括密闭门(8)，安装在所述隔板(25)上，门框上设有密封胶条(27)。
较佳的，所述方舱模块(1)组合完成后，其内部拼接处加装圆弧包边型材(26)。
较佳的，所述送风过滤模块(2)包括新风空调(28)、过滤装置、变风量阀(31)以及送风管道(32)；
所述过滤装置包括设置在新风空调(28)入口处的初中效过滤器(29)和新风空调(28)出风口处的高效过滤装置(34)；
所述送风管道(32)一端连接高效过滤装置(34)的出口端口，另一端与功能间连接，将过滤后的新风送入功能间。
进一步的，还包括生物密闭阀(30)，安装在所述高效过滤装置(34)的两端，用于对所述高效过滤装置(34)进行单独灭菌。
较佳的，所述排风过滤模块(3)包括集成在一个箱体内的排风高效过滤器(35)、排风机(36)、排风管道(37)；
所述排风管道(37)的一端与功能间连接，排风管道(37)的另一端接排风高效过滤器(35)，排风高效过滤器(35)后接排风机(36)，使室内空气净化后排至室外。
较佳的，所述方舱模块(1)内部的功能间顺次包括实验间(9)、缓冲间(10)以及更衣间(11)；排风管道(37)的一端与实验间(9)连接，且缓冲间(10)和实验间(9)之间的隔墙上设置有漏风阀(38)，使各功能室内形成负压，其中，实验间(9)为-30Pa、缓冲间(10)为-15Pa、更衣间(11)为0Pa。
进一步的，还包括设置在所述排风高效过滤器(35)的两端的生物密闭阀(30)，用于单独对所述排风高效过滤器(35)进行灭菌。
本发明具有如下有益效果：
本发明的一种折叠组合式模块化P3实验室，包括方舱模块、送风过滤模块、排风过滤模块、自控与通讯模块及设备附件，其中方舱模块由标准的折叠舱构成，内部分为实验间、缓冲间、更衣间以及监控间；各模块均可独立包装，箱组化运输，满足我国通用民航飞机的运输要求。整体可快速、批量运输至疫区现场，便捷组合，搭建成一套完整的P3实验室系统，真正实现外来传染病监测和应急处置关口前移。
附图说明
图1是折叠组合式模块化P3实验室外部视图。
图2是折叠组合式模块化P3实验室内部视图。
图3是折叠组合式模块化P3实验室内部俯视图。
图4是方舱模块底架视图。
图5是方舱模块折叠舱展开过程视图。
图6是送风过滤模块视图。
图7是排风过滤模块视图。
其中，1-方舱模块，2-送风过滤模块，3-排风过滤模块，4-自控与通讯模块，5-底架，6-折叠方舱，7-连接中框，8-密封门，9-实验间，10-缓冲间，11-更衣间，12-监控间，13-折叠工作台，14-软体安全柜，15-灭菌锅，16-冰箱，17-培养箱，18-横向框架型材，19-纵向框架型材，21-顶板，22-底板，23-侧板，24-铰链型材，25-隔板，26-包边型材，27-密封条，28-新风空调，29-初中效过滤器，30-生物密封阀，31-变风量阀，32-送风管道，33-控制箱，34-送风高效过滤装置，35-排风高效过滤装置，36-排风机，37-排风管道。
具体实施方式
下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。
本发明提供了一种折叠组合式模块化P3实验室。折叠组合式模块化P3实验室由方舱模块1、送风过滤模块2、排风过滤模块3、自控与通讯模块4及设备附件模块组成。
所述折叠组合式模块化P3实验室各模块均可独立包装，箱组化运输，满足我国通用民航飞机的运输要求。整体可快速、批量运输至疫区现场，便捷组合，搭建成一套完整的P3实验室系统，真正实现外来传染病监测和应急处置关口前移。
所述方舱模块内部分为实验间、缓冲间、更衣间和监控间4个功能间。配置所述送风过滤模块和排风过滤模块，确保所述实验间和缓冲间的室内环境指标达到GB19489中关于三级生物安全实验室的要求。
所述方舱模块由底架、折叠方舱、连接中框、密闭门构成。
所述底架为型材拼接结构，作为所述方舱模块的底部支撑平台，由横向框架型材、纵向框架型材以及连接件通过紧固件组合而成。
所述折叠方舱为“口”型形状，由顶板、地板、两边侧板构成，两边侧板分为上下两块，可向内折叠收拢，折叠处采用一体化铰链型材。
所述折叠方舱周圈为“凸”插件，两两之间通过所述连接中框(周圈为“凹”插口)连接。也可根据需求，在所述连接中框上加装隔板后组合形成隔板中框，进行空间区域分隔。
所述方舱模块组合完成后，其内部拼接处加装圆弧包边型材，确保内部无清洁死角。
所述密闭门安装在所述隔板上，门框上设有密封胶条。所述方舱模块的所有拼接缝处均设有“O”型密封胶条。所述方舱模块达到Ⅱ级气密性，即舱内300Pa时，泄露量≤60m3/h，满足军用方舱通用规范气密性要求。
所述送风过滤模块为集成化装备，放置在所述方舱模块的左侧，由新风空调、过滤装置、生物密闭阀、变风量阀、送风管道和控制箱组成。
所述送风管道分别与实验间和缓冲间连接。
所述过滤装置包括新风入口处的初中效过滤器和空调出风口处的高效过滤装置，过滤效率达99.997％@。
所述生物密闭阀安装在所述高效过滤装置的两端，关闭后，可单独对所述高效过滤装置进行灭菌。
所述变风量阀安装在所述送风管道上，使送风量稳定，确保换气次数≥15次/h。
所述控制箱集成了所述新风空调、生物密闭阀、变风量阀的对应控制器，搭载人机界面，便于系统操作、检修、数据记录。
所述排风过滤模块放置在所述方舱模块的右侧，由排风高效过滤器、排风机、生物密闭阀、排风管道组成，使室内空气净化后排至室外。
所述生物密闭阀安装在所述排风高效过滤器的两端，关闭后，可单独对所述排风高效过滤器进行灭菌。
所述排风管道与实验间连接，缓冲间和实验间隔墙上设置有漏风阀，使室内形成负压(实验间-30Pa、缓冲间-15Pa、更衣间0Pa)，确保气流由更衣间、缓冲间流向实验间。
所述自控与通讯模块4放置在所述监控间，包括监控系统、对讲系统以及中控系统，数据通过连接线缆进行传输。所述中控系统为配套开发的人机操作界面，包括视频监控界面、运行状态界面、数据记录界面、报警处理界面、参数设置界面。
所述设备附件主要包括实验间内的折叠工作台、软体安全柜、灭菌锅、冰箱、培养箱和监控间的移动空调、折叠工作台。所有设备均通过航空运输箱进行打包运输。
实施例：
如图1、2所示，所述方舱模块1由1套底架5、7套折叠方舱6、8套连接中框7、3套密闭门8构成。整体外部尺寸长9000mm×宽2700mm×高2650mm。内部顺次分为实验间9、缓冲间10、更衣间11和监控间12共4个功能间。
所述送风过滤模块2和排风过滤模块3为集成化产品，放置在方舱模块1的两侧，确保所述实验间9和缓冲间10的室内环境指标达到GB19489中关于三级生物安全实验室的要求。
所述自控与通讯模块4放置在所述监控间12，包括监控系统、对讲系统以及中控系统，数据通过连接线缆进行传输。所述中控系统为配套开发的人机操作界面，包括视频监控界面、运行状态界面、数据记录界面、报警处理界面、参数设置界面。
如图3所示，所述设备附件主要包括实验间9内的折叠工作台13、软体安全柜14、灭菌锅15、冰箱16、培养箱17和监控间12的移动空调、折叠工作台。所有设备均通过航空运输箱进行打包运输。
如图4所示，所述方舱模块1的底架5为采用横向框架型材18和纵向框架型材19拼接形成的长方形框架结构，作为所述方舱模块1的底部支撑平台，内部采用若干横向框架型材18对整个框架进行等分，分割成多个子框架。
如图5所示，所述折叠方舱6为“口”型形状，由顶板21、底板22、两边侧板23构成，两边侧板23分为上下两块，上下两块可向内折叠收拢，侧板23的两端与顶板21和底板22之间为铰接，可向内折叠，所有折叠处采用一体化铰链型材24连接。最终折叠方舱6的侧板的上、下两块可上、下折叠在一起，使折叠方舱6压缩成扁平的长方体，便于运输。
所述连接中框7为形状与折叠方舱6对应的长方形框架，周圈为“凹”型插口，底部插接到底架5的横向框架型材18上；所述折叠方舱6两侧开口的周圈为“凸”型插件，两两折叠方舱6之间通过所述连接中框7连接。根据功能间的划分需求，可以在连接中框7上加装隔板25，组合形成隔板中框，进行空间区域分隔。
所述方舱模块1组合完成后，其内部拼接处加装圆弧包边型材26，确保内部无清洁死角。
所述密闭门8安装在所述隔板25上，门框上设有密封胶条27。所述方舱模块1的所有拼接缝处均设有“O”型密封胶条27。所述方舱模块1达到Ⅱ级气密性，即舱内300Pa时，泄露量≤60m3/h，满足军用方舱通用规范气密性要求。
所述送风过滤模块2为集成化装备，放置在所述方舱模块1的左侧，由新风空调28、过滤装置、生物密闭阀30、变风量阀31、送风管道32和控制箱33组成。
所述过滤装置包括设置在新风空调28入口处的初中效过滤器29和新风空调18出风口处的高效过滤装置34，过滤效率达99.997％@。
所述送风管道32一端连接高效过滤装置34的出口端口，另一端分成两路分别与实验间9和缓冲间10连接，将过滤后的新风送入实验间9和缓冲间10。
所述生物密闭阀30安装在所述高效过滤装置34的两端，关闭后，可单独对所述高效过滤装置34进行灭菌。
所述变风量阀31安装在所述送风管道32上，使送风量稳定，确保换气次数≥15次/h。
所述控制箱33集成了所述新风空调28、生物密闭阀30、变风量阀31的对应控制器，搭载人机界面，便于系统操作、检修、数据记录。
所述排风过滤模块3放置在所述方舱模块1的右侧，包括集成在一个箱体内的排风高效过滤器35、排风机36、生物密闭阀30、排风管道37。
所述生物密闭阀30安装在所述排风高效过滤器35的两端，关闭后，可单独对所述排风高效过滤器35进行灭菌。
所述排风管道37的一端与实验间9连接，且缓冲间10和实验间9之间的隔墙上设置有漏风阀38，使各功能室内形成负压(实验间9为-30Pa、缓冲间10为-15Pa、更衣间11为0Pa)，确保气流由更衣间11、缓冲间10流向实验间9。
排风管道37的另一端接排风高效过滤器35，排风高效过滤器35后接排风机36，使室内空气净化后排至室外。
为了更好地描述本发明，这里以7套折叠舱的组合形式作为实施例，对所述折叠组合式模块化P3实验室的具体实施方式进行详细说明，但并非想将本发明限制在上述实施例中。由于本发明所提供的折叠组合式模块化P3实验室采用互换性、标准化设计，增加底架横梁、纵梁、折叠舱、连接中框和隔板数量，可对方舱模块进行纵向拓展和功能间扩充。所以本领域技术人员对本发明专利的实施例做出的各种修改和变型，不脱离本发明的范围。
综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非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，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种折叠组合式模块化P3实验室，其特征在于，包括方舱模块(1)、送风过滤模块(2)以及排风过滤模块(3)；
所述方舱模块(1)的底架(5)为长方形框架结构，内部采用横向框架型材(18)对整个框架结构进行等分，分割成多个子框架；
所述折叠方舱(6)包括顶板(21)、底板(22)、两边侧板(23)；两边侧板(23)分为上、下两块，上、下两块可向内折叠收拢，侧板(23)的两端与顶板(21)和底板(22)之间为铰接，可向内折叠，所有折叠处采用一体化铰链型材(24)连接；
所述连接中框7为形状与折叠方舱(6)对应的长方形框架，周圈为“凹”型插口，底部插接到底架(5)的多个横向框架型材(18)上；所述折叠方舱(6)两侧开口的周圈为“凸”型插件，两两折叠方舱(6)之间通过所述连接中框7连接；隔板(25)加装在连接中框(7)上，将一个或者多个折叠方舱(6)形成功能间；
送风过滤模块(2)安装在方舱模块(1)的一侧，用于对功能间送入过滤后新风；所述排风过滤模块(3)安装在方舱模块(1)的另一侧，用于功能间的空气进行过滤后排风。
2.如权利要求1所述的一种折叠组合式模块化P3实验室，其特征在于，还包括自控与通讯模块(4)，包括监控系统、对讲系统以及中控系统，数据通过连接线缆进行传输；所述中控系统为配套开发的人机操作界面，包括视频监控界面、运行状态界面、数据记录界面、报警处理界面、参数设置界面。
3.如权利要求1所述的一种折叠组合式模块化P3实验室，其特征在于，还包括设备附件，进一步包括折叠工作台、软体安全柜、灭菌锅、冰箱、培养箱和监控间的移动空调、折叠工作台。
4.如权利要求1所述的一种折叠组合式模块化P3实验室，其特征在于，还包括密闭门(8)，安装在所述隔板(25)上，门框上设有密封胶条(27)。
5.如权利要求1所述的一种折叠组合式模块化P3实验室，其特征在于，所述方舱模块(1)组合完成后，其内部拼接处加装圆弧包边型材(26)。
6.如权利要求1所述的一种折叠组合式模块化P3实验室，其特征在于，所述送风过滤模块(2)包括新风空调(28)、过滤装置、变风量阀(31)以及送风管道(32)；
所述过滤装置包括设置在新风空调(28)入口处的初中效过滤器(29)和新风空调(28)出风口处的高效过滤装置(34)；
所述送风管道(32)一端连接高效过滤装置(34)的出口端口，另一端与功能间连接，将过滤后的新风送入功能间。
7.如权利要求6所述的一种折叠组合式模块化P3实验室，其特征在于，还包括生物密闭阀(30)，安装在所述高效过滤装置(34)的两端，用于对所述高效过滤装置(34)进行单独灭菌。
8.如权利要求6所述的一种折叠组合式模块化P3实验室，其特征在于，所述排风过滤模块(3)包括集成在一个箱体内的排风高效过滤器(35)、排风机(36)、排风管道(37)；
所述排风管道(37)的一端与功能间连接，排风管道(37)的另一端接排风高效过滤器(35)，排风高效过滤器(35)后接排风机(36)，使室内空气净化后排至室外。
9.如权利要求8所述的一种折叠组合式模块化P3实验室，其特征在于，所述方舱模块(1)内部的功能间顺次包括实验间(9)、缓冲间(10)以及更衣间(11)；排风管道(37)的一端与实验间(9)连接，且缓冲间(10)和实验间(9)之间的隔墙上设置有漏风阀(38)，使各功能室内形成负压，其中，实验间(9)为-30Pa、缓冲间(10)为-15Pa、更衣间(11)为0Pa。
10.如权利要求8所述的一种折叠组合式模块化P3实验室，其特征在于，还包括设置在所述排风高效过滤器(35)的两端的生物密闭阀(30)，用于单独对所述排风高效过滤器(35)进行灭菌。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2023178669A1 (zh) * 2022-03-25 2023-09-28 深圳先进技术研究院 一种可拼接的自动化实验室及其组合方法

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