CN115136894A - 适用于实验动物的双风机系统主机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种适用于实验动物的双风机系统主机，特点是：不锈钢主机的送风出风口的下方设有送风静压箱与排风静压箱，送风静压箱上分别连接有送风主风机与送风备用风机，且送风主风机、送风备用风机的通风处分别适配安装有第一单向密封板、第二单向密封板。本案，通过过滤结构与静压箱的紧密连接，增大了装置整体的通风过滤面积，采用一用一备式的斜面安装送风双风机静压箱，使用平稳可靠，通过两组风机通风处设置的密封板回风结构，利用气流实现高成功率的风机机械化切换，可以防止传统电磁阀、压力传感器等电气元器件损坏后不能自动转换备风机运行的故障发生，有效避免风机故障引起的动物在密闭笼箱内窒息死亡风险。
Description
技术领域
本发明涉及对实验动物设施进行通风或调压的机器，尤其是一种适用于实验动物的双风机系统主机 ，属于通风系统设备技术领域。
背景技术
实验动物是人工饲养，对其携带的微生物实行控制，遗传背景明确或者来源清楚的，用于科学研究、教学、生产、检定及其科学实验的动物。实验动物又被称为广义实验动物，泛指用于科学实验的各种动物，包括经过人们长期家养驯化，按科学要求定向培育的动物。实验动物设施的排风系统通常采用风机进行通风处理与维持内部的压力稳定。
然而，传统的风机当中，送排风的面积较小，工作效率较低；另外，由于单风机的过滤系统、控制系统或风机故障会引起动物在密闭笼箱内窒息死亡的风险增大。所以，有必要对上述结构进行改进，以提高此种应用场景下风机的使用性能。
发明内容
本发明的目的就是为了解决上述问题，提供一种适用于实验动物的双风机系统主机 ，有效增大进风面积，降低风机的过滤系统、控制系统或风机故障引起动物在密闭笼箱内窒息死亡风险，提高设备性能。
本发明的技术解决方案是：适用于实验动物的双风机系统主机 ，包括不锈钢主机，在所述不锈钢主机底端的四角处分别安装有移动滚轮，其中所述不锈钢主机的内底部安装有配电箱，所述不锈钢主机侧顶部的斜面上设有触摸屏，所述触摸屏与不锈钢主机内设置的可编程控制器之间电性连接，所述不锈钢主机的顶面上设置有送风出风口，所述机体的其中一个侧面和/或顶面上设置有排风出风口，其特点是：所述不锈钢主机通过主机盖板于其内部还封装有第一高效过滤器、送风静压箱、排风静压箱及第二高效过滤器，所述送风出风口的下方设有送风静压箱，且所述送风静压箱与送风出风口之间设有第一高效过滤器，所述排风出风口的下方设有排风静压箱，且所述排风静压箱与排风出风口之间设有第二高效过滤器。送风静压箱、排风静压箱的连接端均设有深V型接口，且通过所述深V型接口分别第一高效过滤器与第二高效过滤器紧密连接。
进一步地，上述的适用于实验动物的双风机系统主机 ，其中：所述送风静压箱、排风静压箱的连接端均设有深V型接口，且通过所述深V型接口分别第一高效过滤器与第二高效过滤器紧密连接。
进一步地，上述的适用于实验动物的双风机系统主机 ，其中：所述送风静压箱上分别连接有送风主风机与送风备用风机，所述送风主风机的通风处适配安装有第一单向密封板，所述送风备用风机的通风处适配安装有第二单向密封板。
更进一步地，上述的适用于实验动物的双风机系统主机 ，其中：所述送风主风机与送风备用风机相对送风静压箱呈40°～50°倾斜角度的斜面固定安装，且所述送风主风机的体积功率大于所述送风备用风机的体积功率。
更进一步地，上述的适用于实验动物的双风机系统主机 ，其中：所述第一单向密封板与第二单向密封板采用硅胶材质制成，且所述第一单向密封板与第二单向密封板的一端均通过钻有贯穿厚度的沉头螺栓分别设置在送风主风机与送风备用风机上，并利用沉头螺栓的尾部与螺母配合防滑垫片分别固定于送风主风机与送风备用风机通风处外缘上。
再进一步地，上述的适用于实验动物的双风机系统主机 ，其中：所述排风静压箱上连接有内表面平整光滑的回风管，所述回风管设计直接采用流速控制法。
如此，采用本发明技术方案，首先，采自房间内空气通过初效过滤器进入不锈钢主机中，经过第一高效过滤器过滤后，送给实验动物笼架总风管，再次通过送风支管、并开启风阀进入每个塑料笼箱，动物饲养在塑料笼箱内，可以保持洁净屏障环境内生长，不会被空气污染，与此同时笼箱内实验动物活动所产生的二氧化碳、二氧化硫及氨等“废气”经过实验动物笼架的排风支管，经由总管回流至不锈钢主机的内部，经过第二高效过滤器过滤后，最后由排风出风口排风至室外，实现安全排风，并成功过滤掉实验中可能存在的有害颗粒物，避免环境污染。
与现有技术相比，采用本发明技术方案之后，通过过滤结构与静压箱的紧密连接，增大了装置整体的通风过滤面积，提高了主机工作效率；使用一用一备式的送风双风机结构，通过在两组风机通风处设置的密封板回风结构，利用单向气流实现高成功率的风机机械化切换，取代了传统电磁阀、压力传感器等备用风机转换电气元器件，不仅可以防止电气元器件损坏后不能自动转换备风机运行的故障情况发生，还能够有效避免过滤系统，控制系统或风机故障引起的动物在密闭笼箱内窒息死亡风险，提高安全系数；而且，送风双风机结构设置的主、备用风机均采用斜面安装的方式，使其主、备用风机的结构紧凑，运行平稳可靠，不损伤风机转轴轴承，延时风机使用寿命，在持续送风作业时更加稳定，有效预防噪声振动。
附图说明
图1为本发明外形整体结构示意图；
图2为本发明的内部结构示意图；
图3为本发明送风静压箱的立体结构示意图；
图4为本发明送风静压箱的主视图；
图5为本发明送风静压箱的侧视图；
图6为本发明送风静压箱的一种具体实施方式的送风作业原理图；
图7为本发明排风静压箱的结构示意图。
图中各附图标记的含义为：1-不锈钢主机，2-触摸屏，3-主机盖板，4-送风出风口，5-排风出风口，6-可编程控制器，7-第一高效过滤器，8-送风静压箱，81-送风主风机，82-送风备用风机，83-第一单向密封板，84-第二单向密封板，9-排风静压箱，91-回风管，10-第二高效过滤器，11-配电箱，12-移动滚轮。
具体实施方式
下面结合附图进一步阐述本发明技术方案，以使其更易于理解和掌握。其中涉及到的触摸屏2、主机盖板3、两组高效过滤器、配电箱11及移动滚轮12等部件，均为本领域普通技术人员普遍认知的常用者，本案对其并无特殊要求。
如图1和图2所示，本发明提供的一种适用于实验动物的双风机系统主机 ，包括不锈钢主机1，在所述不锈钢主机1底端的四角处分别安装有移动滚轮12，便于移动，其中所述不锈钢主机1的内底部安装有配电箱11，通过配电箱11与外部电源配合使用能够确保设备在停电状态下维持电池模式工作12小时以上，所述不锈钢主机1侧顶部的斜面上设有触摸屏2，所述触摸屏2与不锈钢主机1内设置的可编程控制器6之间电性连接，所述可编程控制器6采用SIENMENS S7-200系列的可编程控制器，所述不锈钢主机1的顶面上设置有送风出风口4，所述机体1的其中一个侧面和/或顶面上设置有排风出风口5。
根据本发明技术方案，所述不锈钢主机1通过主机盖板3于其内部还封装有第一高效过滤器7、送风静压箱8、排风静压箱9及第二高效过滤器10，所述送风出风口4的下方设有送风静压箱8，且所述送风静压箱8与送风出风口4之间设有第一高效过滤器7，所述排风出风口5的下方设有排风静压箱9，且所述排风静压箱9与排风出风口5之间设有第二高效过滤器10，其中所述送风静压箱8、排风静压箱9的连接端均设有深V型接口，且通过所述深V型接口分别第一高效过滤器7与第二高效过滤器10紧密连接，可有效增加通风过滤面积。
一方面，如图3和图4所示，以上结构当中：所述送风静压箱8上分别连接有送风主风机81与送风备用风机82，所述送风主风机81的通风处适配安装有第一单向密封板83，所述送风备用风机82的通风处适配安装有第二单向密封板84，由于所述送风主风机81与送风备用风机82上分别设置的防回流的第一单向密封板83与第二单向密封板84，当送风主风机81停止运转，第二单向密封板84失去水平方向的吹力，在自身重力下自动关闭，送风静压箱8内压力变为0时将此信息传递至触摸屏2显示，再通过触摸屏2使得可编程控制器6控制送风备用风机82运转，出风的力量把第二单向密封板84吹开，进入送风静压箱8，送风静压箱8内空气再经过第一高效过滤器7过滤后，送入至实验动物笼架内，主风机与备风机在故障情况下的切换技术，不需要电磁阀、压力传感器等容易损坏而不能启动自动转换备用风机运行风险的辅助电气元器件，通过第一单向密封板83与第二单向密封板84在压差的改变下的单向气流实现机械化切换。
具体地，如图5和图6所示，上述的适用于实验动物的双风机系统主机的结构当中：根据蜗壳风机重心力计算得出，所述送风主风机81与送风备用风机82相对送风静压箱8呈40°～50°倾斜角度的斜面固定安装，且所述送风主风机81的体积功率大于所述送风备用风机82的体积功率，由于风机垂直或水平安装均会造成安装螺丝受力不均匀，从而产生震动、晃动、响声等异常情况，因此送风双风机结构设置的送风主风机81与送风备用风机82采用该种斜面安装的方式，使其送风主风机81与送风备用风机82的结构紧凑，运行平稳可靠，有效预防振动，不损伤风机转轴轴承，在持续送风作业时更加稳定，能够延长送风主风机81与送风备用风机82的使用寿命；除此之外，斜面结构安装的送风主风机81、送风备用风机82分别与对应第一单向密封板83、第二单向密封板84的通风开合适配度更高，能够更好的控制送风单向气流，而且当送风主风机81停止运转，第一单向密封板83失去水平方向的吹力，在自身重力下关闭，送风静压箱8内压力变为0，送风备用风机82运转，出风的力量把第二单向密封板84吹开，进入送风静压箱8，送风静压箱8内空气再经过第一高效过滤器7过滤后，送入至笼架（即送风过滤系统），当系统或送风主风机81出现故障的情况下，自动切换成送风备用风机82运行，送风备用风机82独立供电工作，不受可编程控制器6控制，能够手动风量调节，更加具有的可靠性。
具体地，如图3和图5所示，上述的适用于实验动物的双风机系统主机的结构当中：所述第一单向密封板83与第二单向密封板84采用硅胶材质制成，且分为硅胶密封板刚性部分与硅胶密封板柔性部分，且所述第一单向密封板83与第二单向密封板84的硅胶密封板刚性部分端均通过钻有贯穿厚度的沉头螺栓分别设置在送风主风机81与送风备用风机82上，并利用沉头螺栓的尾部与螺母配合防滑垫片分别固定于送风主风机81与送风备用风机82通风处外缘上，提高第一单向密封板83与第二单向密封板84的安装牢固性与稳定性。
更具体地，所述送风主风机81与送风备用风机82通风处边缘内侧设有凹槽，第一单向密封板83与第二单向密封板84的硅胶密封板柔性部分设置为矩形平板状结构，且矩形平板状结构的四周分布有卡槽，其硅胶密封板柔性部分的厚度分别与送风主风机81与送风备用风机82通风处边缘的凹槽深度相一致，二者的硅胶密封板柔性部分能够完全扣合在该凹槽中，实现对于送风主风机81与送风备用风机82通风处的全方面覆盖，并在凹槽内对应卡槽设置的可伸缩弹性卡扣的作用下，使其不存在拼缝阶差，显著提高密封性效果。
另一方面，如图7所示，以上结构当中：所述排风静压箱9上连接有内表面平整光滑的回风管91，用以减少排风阻力，所述回风管91设计直接采用流速控制法，适用于低速和低压风管设计，能够提高临界分区和整个系统的通风效率、平衡回风量，所述的流速控制法在气体下根据流速、压力差计算总流量，通过实时监测送风压力和排风压力，周期性的采集送风压力和排风压力并计算出两者之间的压差，采用公式：
式中：Q-流量，m3/s；P-两端压力差，Pa；ρ-密度，Kg/m3；V-流速，m/s。
如此，采用本发明的技术方案，首先，采自房间内空气经过初过滤进入不锈钢主机1中，经过第一高效过滤器7过滤后，送给实验动物笼架总风管，再次通过送风支管、并开启风阀进入每个塑料笼箱，动物饲养在塑料笼箱内，可以保持洁净屏障环境内生长，不会被空气污染，与此同时笼箱内实验动物活动所产生的二氧化碳、二氧化硫及氨等“废气”经过实验动物笼架的排风支管，经由总管回流到不锈钢主机1的内部，经过第二高效过滤器10过滤后，最后由排风出风口5排风至室外，实现安全排风，成功过滤掉实验中可能存在的有害颗粒物，避免环境污染。
本发明技术方案当中，斜面设置的一用一备式送风双风机结构及这两组风机通风处设置的密封板回风结构，这两方面均是本案的技术关键，其中图3～图5当中重点展示的是送风双风机结构的安装关系与其涉及到密封板回风结构的相关部件，对于高效过滤器等常规配件，本领域普通技术人员根据现有技术进行常规设置即可，另外，本案提及的实验动物笼架总风管、送风支管、风阀及排风支管等部件，本案对其型号选择及组合使用等方面并无特殊要求，因而在图1和图2当中作了省略。当然，风机还须配备初效过滤器、报警器、监控器等，因其与本案发明点关系不大，故一并略过。
通过以上描述可以发现，与现有技术相比，采用本发明技术方案之后，通过过滤结构与静压箱的紧密连接，增大了装置整体的通风过滤面积；采用双风机结构代替以往的单风机提高主机工作效率，使用一用一备式的送风双风机结构，通过在两组风机通风处设置的密封板回风结构，利用单向气流实现高成功率的风机机械化切换，取代了传统电磁阀、压力传感器等备用风机转换电气元器件，不仅可以防止电气元器件损坏后不能自动转换备风机运行的故障情况发生，还能够有效避免过滤系统，控制系统或风机故障引起的动物在密闭笼箱内窒息死亡风险，提高安全系数。
以上对本发明的技术方案、工作过程和实施效果进行了详细描述，需要说明的是，所描述的只是本发明的典型实例，除此之外，本发明还可以有其它多种具体实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求保护的范围之内。
Claims (6)
1.适用于实验动物的双风机系统主机 ，包括不锈钢主机（1），在所述不锈钢主机（1）底端的四角处分别安装有移动滚轮（12），其中所述不锈钢主机（1）的内底部安装有配电箱（11），所述不锈钢主机（1）侧顶部的斜面上设有触摸屏（2），所述触摸屏（2）与不锈钢主机（1）内设置的可编程控制器（6）之间电性连接，所述不锈钢主机（1）的顶面上设置有送风出风口（4），所述机体（1）的其中一个侧面和/或顶面上设置有排风出风口（5），其特征在于：所述不锈钢主机（1）通过主机盖板（3）于其内部还封装有第一高效过滤器（7）、送风静压箱（8）、排风静压箱（9）及第二高效过滤器（10），所述送风出风口（4）的下方设有送风静压箱（8），且所述送风静压箱（8）与送风出风口（4）之间设有第一高效过滤器（7），所述排风出风口（5）的下方设有排风静压箱（9），且所述排风静压箱（9）与排风出风口（5）之间设有第二高效过滤器（10）。
2.根据权利要求1所述的适用于实验动物的双风机系统主机 ，其特征在于：所述送风静压箱（8）、排风静压箱（9）的连接端均设有深V型接口，且通过所述深V型接口分别第一高效过滤器（7）与第二高效过滤器（10）紧密连接。
3.根据权利要求2所述的适用于实验动物的双风机系统主机 ，其特征在于：所述送风静压箱（8）上分别连接有送风主风机（81）与送风备用风机（82），所述送风主风机（81）的通风处适配安装有第一单向密封板（83），所述送风备用风机（82）的通风处适配安装有第二单向密封板（84）。
4.根据权利要求3所述的适用于实验动物的双风机系统主机 ，其特征在于：送风主风机（81）与送风备用风机（82）相对送风静压箱（8）呈40°～50°倾斜角度的斜面固定安装，且所述送风主风机（81）的体积功率大于所述送风备用风机（82）的体积功率。
5.根据权利要求3所述的适用于实验动物的双风机系统主机 ，其特征在于：所述第一单向密封板（83）与第二单向密封板（84）采用硅胶材质制成，且所述第一单向密封板（83）与第二单向密封板（84）的一端均通过钻有贯穿厚度的沉头螺栓分别设置在送风主风机（81）与送风备用风机（82）上，并利用沉头螺栓的尾部与螺母配合防滑垫片分别固定于送风主风机（81）与送风备用风机（82）通风处外缘上。
6.根据权利要求1或2所述的适用于实验动物的双风机系统主机 ，其特征在于：所述排风静压箱（9）上连接有内表面平整光滑的回风管（91），所述回风管（91）设计直接采用流速控制法，能够提高临界分区和整个系统的通风效率，并平衡回风量。
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