CN116273215A - 一种原位密封消毒的hepa过滤器箱体及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种原位密封消毒的HEPA过滤器箱体，包括生物安全密闭阀闭阀，上部发尘管路，HEPA过滤器，箱体，风口盖板，通风盖板，消毒接头，以及测压接头。本发明还公开了一种原位密封消毒的HEPA过滤器箱体的使用方法。本发明可以密闭箱体，通过消毒接头和测压接头对箱体中的HEPA过滤器进行原位消毒和箱体密闭性测试，同时在高等级生物安全实验室内围护结构检测过程中，起到隔离生物安全实验室，防止污染设施、设备及环境的功能。

Description

一种原位密封消毒的HEPA过滤器箱体及使用方法

技术领域

本发明涉及生物安全、气密性装置技术领域，尤其涉及一种原位密封消毒的HEPA过滤器箱体，还涉及一种原位密封消毒的HEPA过滤器箱体的使用方法，应用于生命科学、理化和高等级生物安全实验室，以及医疗手术室和生物制药车间等对送、排风管道和房间围护结构要求气密性测试的场合。

背景技术

HEPA过滤器箱体是一种通过高效过滤器起净化室内、外空气作用，常安装于房屋墙面或屋顶板上的金属箱体。HEPA过滤器箱体组成：不锈钢箱体、生物安全密闭阀、高效过滤器，风口挡板。

HEPA过滤器箱体装置(滤器装置)是涉及实验室生物安全的关键防护设施设备之一，在高等级生物安全实验室中广泛使用。HEPA过滤器箱体通常在现场安装完成后，需要进行箱体气密性和高效过滤器检漏检测。箱体气密性测试，一般分工厂检测和现场检测。工厂检测不能代替现场检测，仍需现场检测。现场检测不具备检测条件无法按照工厂方式检测进行，因此过滤器箱体需要同房间或管道一起整体进行打压测试。检测过程：常先关闭箱体生物安全密闭阀，滤器装置和房间进行一起测试；或者关闭管道上阀门，对管道，滤器装置和房间一起进行密闭性测试。高效过滤器检漏指确定高效过滤器本身及其安装是否有明显的渗漏，采用尘源发生器在滤器上游发尘,使用气溶胶光度计检测滤器上下游气溶胶浓度来判定滤器是否有泄漏。实验室对箱体过滤器消毒过程：在消毒模式下，送、排风管道和房间形成一个闭环空间，利用消毒机产生消毒蒸汽或干雾在外力作用下形成定向气流对滤器、房间表面进行消毒，消毒机可位于房间内在循环风机作用下空气定向流动，或者利用软管接入通风管道上专用消毒口利用消毒机自带风机使空气形成定向流循环消毒。

以上方法可以对HEPA过滤器箱体整体气密性、完整性进行间接检查，但是现有技术缺陷在于：1、滤器箱体的气密性检测使用普通风罩封堵风口，体积大，材质重，无法在实验室仪器设备上方狭小的空间安装，无法单独进行气密性测试；2、一般过滤器的箱体和管道的生物密闭阀的阀门调节在设备层(实验室工作区外)，若发生泄露时生物安全风险大，密闭不严不易检测发现。3、液体密封的果冻胶在循环通风的作用下，不可避免将外来的灰尘和异物吹入，卡在阀口，阀口容易密封不严；4、管道与滤器箱体之间软连接部位的密闭性差，满足不了房间和管道的气密性测试泄漏率的要求，管道上阀门和连接众多泄露排查困难，管道与滤器箱体一起检测不合适。5、在房间气密性测试过程，滤器和管道可能消毒不彻底等情况高致病病原体残存可能对实验室内检测人员有生物危害。6、在风机循环气流气体消毒过程中，过滤器的迎风面消毒彻底但背面可能消毒不彻底。7、普通现有技术中存在抗压和气密性差问题。8、原位消毒，气密性检测分开进行，操作繁琐，检测也存在生物安全风险。

本装置可以生物安全密闭阀阀口通过机械密封和液体密封双密封结构方式，机械锁紧防松动，耐压强度，生物安全密闭阀结构密闭可靠。利用生物安全密闭阀和风口盖板既可单独对HEPA箱体气密性检测，又可原位、独立的对高效过滤器原位消毒，滤器上、下面进行双面消毒，消毒彻底，提高更换过滤器时的生物安全保护。风口盖板用于密封，材质使用密度相对较小的铝材，单层结构，固定螺栓采用密封硅胶密封形式，易于拆卸和安装，密封硅胶可铲除，保证实验内美观，可重复使用；折边设计，板材强度高不变形，密封可靠；在房间气密性测试时，送、排风口高效过滤器装置作为首要的生物安全风险点，且实验室内送排、风口众多，风口盖板可有效封堵高效过滤器箱体风口，关闭房间外部所有的通道，既有利于实验室房间气密性检漏，也可避免实验室检测人员的接触风险源头。生物安全密闭阀风芯的开、闭的调节装置在高效过滤器箱体内且有密封机构，滤器的检漏同时可对密封结构检漏，便于发现密封件老化导致的生物危险因子外溢到外界环境。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术存在的现状，提供一种用于吸顶式HEPA过滤器箱体原位消毒、密闭性测试的风口盖板，还提供一种用于HEPA过滤器箱体原位消毒、气密性测试的风口盖板的使用方法。

为实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

一种原位密封消毒的HEPA过滤器箱体，包括箱体，箱体顶部与风管底部连接，风管顶部与送排风管道连接，箱体顶部的口径大于风管底部的口径；在箱体与风管连接处的内腔中设置有生物安全密闭阀阀芯；在箱体内侧壁上设置有一圈位于生物安全密闭阀阀芯之下的环形安装框架，安装框架中心安装有HEPA过滤器，HEPA过滤器的外沿固定在安装框架的内环上，安装框架的内环与HEPA过滤器环形外沿之间的空隙通过密封胶密封，安装框架上设置有通气阀，通气阀的顶端与上部发尘管路的一端连接，上部发尘管路的另一端延伸至HEPA过滤器上方，通气阀的底端设置有球阀；在箱体底部安装风口盖板或通风盖板。

如上所述生物安全密闭阀阀芯包括向上汇聚的斜板以及与斜板底部相连的底板，斜板底部外边缘设有斜板沟槽，斜板沟槽内填充有果冻胶，风管外侧壁底部设置两条密封沟槽，每条密封沟槽内分别设有一层风管密封圈，生物安全密闭阀阀芯关闭时风管侧壁底部插入果冻胶同时风管密封圈与斜板沟槽的内壁相抵。

如上所述底板的底面与滚珠螺母顶面连接，升降机构螺杆位于箱体的中轴线上且升降机构螺杆从上到下依次穿过生物安全密闭阀阀芯的底板与滚珠螺母，滚珠螺母与升降机构螺杆形成滚珠丝杆结构，中间传动杆垂直于升降机构螺杆，中间传动杆一端套设的第一主动锥齿轮与升降机构螺杆底端套设的第一从动锥齿轮啮合，中间传动杆与调节螺杆垂直且中间传动杆另一端套设的第二从动锥齿轮和调节螺杆顶端套设的第二主动锥齿轮啮合，调节螺杆底端部设置有多边形凹槽。

如上所述滚珠螺母为上大下小的两层倒阶梯状，上层为滚珠螺母的基座，在滚珠螺母的基座内壁设有水平方向的第三销孔，弹簧插销设置在第三销孔内，当生物安全密闭阀阀芯关闭风管时，弹簧插销插入升降机构螺杆上的第一销孔内；当生物安全密闭阀阀芯打开风管时，滚珠螺母向下运动，同时弹簧插销缩回滚珠螺母。

在如上所述底板下设置有支撑板，支撑板四个角上分别设置一个支撑板连接板，每个支撑板连接板的上端面与箱体顶壁内表面连接，支撑板中心区域设有通气孔；第一齿轮安装板的水平板和第一齿轮安装板的竖直板垂直连接且第一齿轮安装板的水平板固定于支撑板下表面；第二齿轮安装板的水平板和第二齿轮安装板的竖直板垂直连接且第二齿轮安装板的水平板垂直固定在箱体侧壁内表面上，第二齿轮安装板的竖直板垂直固定于箱体的顶壁内表面；

在滚珠螺母之下，升降机构螺杆还依次贯穿有第一调整环、支撑板和第一齿轮安装板的水平板，第一调整环通过第一销轴与升降机构螺杆连接固定，升降机构螺杆下部设有轴肩，轴肩上表面与第一齿轮安装板的水平板下表面相抵，第一从动锥齿轮位于第一齿轮安装板的水平板之下；

中间传动杆两端分别与第一齿轮安装板的竖直板和第二齿轮安装板的竖直板可转动连接，第二从动锥齿轮在第二齿轮安装板水平板之上，在中间传动杆上位于第一主动锥齿轮与第一齿轮安装板竖直板之间的第二调整环通过第二销轴与中间传动杆固定；

调节螺杆垂直于第二齿轮安装板的水平板并与第二齿轮安装板水平板转动连接，第二主动锥齿轮位于第二齿轮安装板的水平板之上，第二齿轮安装板和第二主动锥齿轮之间以及第二齿轮安装板之下均设有一个调节螺杆调整环，两个调节螺杆调整环分别通过调节螺杆销轴与调节螺杆连接；安装框架上开设有调节孔，调节螺杆下端与调节孔转动连接。

如上所述滚珠螺母基座的底面与导向臂上表面连接，滚珠螺母下层通过导向臂中间的开口延伸到导向臂之下，对称于箱体中轴线分布的导向柱分别与导向臂垂直且带阻尼滑动连接，导向柱上端和下端分别与风管顶面内壁和支撑板相连，升降机构螺杆贯穿导向臂。

如上所述箱体底部安装通风盖板时，通风盖板一侧通过钩部与箱体底部侧壁的第三销轴可拆卸铰接，通风盖板另一对侧设置有吸片，吸片与箱体底部内侧壁上设置的磁性螺栓磁性吸合。

如上所述箱体的各个内侧壁底部设置有带螺孔固定板，箱体底部与风口盖板连接时，固定螺栓的螺纹端穿过风口盖板与带螺孔固定板的螺孔连接，固定螺栓的螺栓头与风口盖板之间设置有橡胶帽，风口盖板与箱体之间缝隙处填充密封硅胶；所述风口盖板的底面设置有一对把手，消毒接头密封贯穿风口盖板，消毒接头的顶端为快插螺纹接头，消毒接头的底端位于风口盖板的底面外侧；测压接头包括密封贯穿风口盖板的公头以及与公头底端可拆卸连接的母头，公头顶端设置有高效过滤器，公头的底端位于风口盖板的底面外侧。

一种原位密封消毒的HEPA过滤器箱体的使用方法，利用如上所述一种原位密封消毒的HEPA过滤器箱体，包括箱体密闭性测试步骤：

步骤1：关闭生物安全密闭阀阀芯：转动调节螺杆关闭生物安全密闭阀阀芯；

步骤2：安装风口盖板；

步骤3：测压接头的母头上端插至测压接头的公头，从测压接头的母头下端接入气源，将消毒接头底端连接压力表，待充入设定气量的测压气体后关闭气源，观察箱体的气密性；

步骤4：测试结束后，断开气源，测压气体从测压接头向下排出箱体，取下测压接头的母头。

如上所述一种原位密封消毒的HEPA过滤器箱体的使用方法，包括HEPA过滤器原位消毒步骤：

步骤1：关闭生物安全密闭阀阀芯：转动调节螺杆关闭生物安全密闭阀阀芯；

步骤2：设置消毒气体循环路径，在箱体内不同位置放置若干消毒指示菌片；

对于第一种消毒气体循环路径，打开通气阀，通过气管将通气阀的底端与高效过滤器连接；

对于第二种消毒气体循环路径，打开通气阀，通气阀的顶端与上部发尘管路的一端连接，上部发尘管路的另一端为活动端且延伸至HEPA过滤器上方，消毒接头顶端的快插螺纹接头与下部发尘管路一端连接，下部发尘管路另一端与通气阀的底端连接；

步骤3：安装风口盖板；

步骤4：将循环消毒机送气口连接消毒接头底端，测压接头的母头上端插至测压接头的公头，测压接头的母头底端连接循环消毒机回流口，然后开启循环消毒机；

步骤5：循环消毒后，将循环消毒机依次与消毒接头和测压接头断开，取下测压接头的母头，取下风口盖板。

本发明相对于现有技术，具有以下有益效果：

1、本发明风口盖板边采用密度较轻且强度高的铝材或聚氨酯板单层结构，边框支撑条和折边设计体积小，便于实验室内狭小空间安装使用；单人可托举和安装，降低人员操作熟练要求，降低人员跌落风险；

2、生物密闭阀的阀门调节设置在HEPA过滤器箱体内，过滤箱体生物安全密闭阀的开启和关闭，调节结构在实验室内操作，密封设置在过滤器安装框上调节孔，调节孔内有双层密封，避免因阀门调节结构密封老化风险外溢外环境的风险，而且便于气溶胶粒子检漏；

3、本发明生物安全密闭阀阀口通过机械密封和液体密封双密封结构方式，液体果冻胶密封流动性好，同时阀口径向挤压密封圈耐压强度高，有效避免果冻胶杂物和流动性变差，双密封密封性能更好，且阀口阀芯关闭时带锁紧机构，生物密闭阀耐压强度高；

4、利用风口盖板和生物安全密闭阀隔离管道与滤器箱体，从而形成单独空间，降低泄露风险；

5、需要对HEPA过滤器箱体进行气密性测试时，利用风口盖板和生物安全密闭阀形成单独空间，可以现场完成，无需拆卸过滤器箱体，避免对HEPA过滤器和管道残留的高致病病原体残存可能对实验室内检测人员有生物危害；

6、箱体及HEPA过滤器可原位、单独进行消毒，通过消毒管道切换实现双面消毒，消毒更彻底；

7、对于普通抗压和气密性差问题，本发明设置固定螺栓密封，使风口盖板拧紧固定在箱体上，同时边框设置密封条和密封垫圈，抗压和气密性可靠性得到双重保障；

8、房间气密性测试时，利用风口盖板将HEPA过滤器封闭在箱体中，隔离危险源有利于对实验室检测人员防护，提高检测活动的实验室生物安全保障，而且易于拆卸和安装，密封硅胶可铲除，保证实验内美观，没有锐角和突出机构，无死角，符合实验室生物安全通用要求；同时本发明生物安全密闭阀的阀芯升降结构采用丝杠结构，手动调节动作通过二级锥齿轮传动，带动螺杆转动，实现阀口阀芯的不同开度，开度保存采用导向臂和导向柱静摩擦，阀口在完全关闭状态时通过销轴和销孔实现螺杆及阀芯锁死；阀芯机械传动力小，传动关系稳定，避免传动结构磨损、卡死现象；此外本发明锥齿轮安装，通过直角的安装板两边分别安装一个锥齿轮实现锥齿轮直角啮合位置，锥齿轮轴向定位通过调节环，销轴和轴肩调节轴向定位，通过安装板位置安装实现锥齿轮与箱体连接固定；传动及安装固定结构简单紧凑，可调整空间大，能实现传动过程平顺，操作便利。

附图说明

图1为本发明的安装示意图(半剖视图)；

图2为本发明的内部安装框架俯视图；

图3本发明的的风口盖板外结构示意图；

图4为本发明的风口盖板内结构示意图；

图5为本发明的通风盖板内结构示意图；

图6为本发明的通风盖板外结构示意图；

图7为本发明的外视图；

图8为打开通风盖板时的结构外视图；

图9为生物安全密闭阀阀芯锁紧结构的局部剖视图；

图10为调节螺杆密封结构的局部剖视图；

图11为生物密闭阀阀芯密封结构的局部剖视图；

图中：1-风管；2-生物安全密闭阀阀芯；201-斜板；202-底板；3-果冻胶；4-箱体；5-第三销轴；6-风口盖板；7-固定螺栓；8-橡胶帽；9-带螺孔固定板；10-把手；11-密封硅胶；12-磁性螺栓；13-上部发尘管路，14-HEPA过滤器；15-调节螺杆；1501-第二主动锥齿轮；16-中间传动杆；1601-第一主动锥齿轮；1602-第二从动锥齿轮；1603-第二调整环；17-升降机构螺杆；1701-第一从动锥齿轮；1702-轴肩；18-测压接头；19-消毒接头；20-高效过滤器；21-快插螺纹接头；22-钩部；23-通风盖板；24-通风孔；25-吸片；26-安装框架；27-通气阀；28-导向柱；29-导向臂；30-支撑板连接板；31-滚珠螺母；32-支撑板；33-弹簧插销；34-调节螺杆密封圈；35-调节孔；36-风管密封圈；37-第一齿轮安装板；38-第一调整环：39-第一销轴；40-第二齿轮安装板。

具体实施方式

为了便于本领域普通技术人员理解和实施本发明，下面结合实例对本发明作进一步的详细描述，此处所描述的实施示例仅用于说明和解释本发明，并非是对本发明的限制。

实施例1：

一种原位密封消毒的HEPA过滤器箱体，包括箱体4，还包括生物安全密闭阀阀芯2，上部发尘管路13，HEPA过滤器14，通风盖板23，风口盖板6，如图1所示，本实施例中箱体4呈两层方形阶梯状，阶梯上下开口，箱体4顶部与风管1底部连接，风管1顶部与送排风管道连接，箱体4顶部的口径大于风管1底部的口径；在箱体4与风管1连接处的内腔中设置有生物安全密闭阀阀芯2，生物安全密闭阀阀芯2用于堵住风管1或者打开风管1；在箱体4内侧壁上设置有一圈位于生物安全密闭阀阀芯2之下的环形安装框架26，如图2所示，安装框架26中心安装有HEPA过滤器14，HEPA过滤器14的外沿固定在安装框架26的内环上，安装框架26的内环与HEPA过滤器14的环形外沿之间的空隙通过密封胶密封，安装框架26上设置有通气阀27，通气阀27的顶端与上部发尘管路13的一端连接，上部发尘管路13的另一端为活动端用于排出气体且延伸至HEPA过滤器14上方，通气阀27的底端设置有球阀，根据应用场景可关闭球阀或打开球阀以断开或连接其他通气管道；在箱体4底部依据不同应用场景分别安装风口盖板6或通风盖板23，日常使用通风盖板23，在消毒HEPA过滤器14或者进行密闭性测试时安装风口盖板6。

生物安全密闭阀对风管1的密封方式和相关结构：如图11所示，生物安全密闭阀阀芯2包括向上汇聚的圆锥形斜板201以及与斜板201底部相连的底板202，斜板201在生物安全密闭阀阀芯2上下移动时起到水平控位作用，防止生物安全密闭阀阀芯2沿水平方向偏斜。风管1底部为圆形，生物安全密闭阀阀芯2的斜板201的底部形状及尺寸与圆形的风管1底部匹配。斜板201底部外边缘设有斜板沟槽，斜板沟槽内填充有果冻胶3，生物安全密闭阀阀芯2关闭时风管1侧壁底部插入果冻胶3从而封堵风管1。风管1外侧壁底部设置两条密封沟槽，每条密封沟槽内分别设有一层风管密封圈36，生物安全密闭阀阀芯2关闭时，风管密封圈36与斜板沟槽的内壁相抵。在风管密封圈36、果冻胶3和斜板201共同作用下可以实现对风管1更好的封堵效果。风管1上部与送排风管道连接，风管1上部以及送排风管道的形状可为圆形或者方形，风管1上部与送排风管道之间通过法兰盘连接。

生物安全密闭阀的传动方式：底板202的底面与滚珠螺母31的顶面连接，升降机构螺杆17位于箱体4的中轴线上，升降机构螺杆17从上到下依次穿过生物安全密闭阀阀芯2的底板202与滚珠螺母31，滚珠螺母31与升降机构螺杆17形成滚珠丝杆结构，中间传动杆16垂直于升降机构螺杆17，中间传动杆16一端上套设的第一主动锥齿轮1601与升降机构螺杆17底端上套设的第一从动锥齿轮1701啮合，中间传动杆16上的第一主动锥齿轮1601和升降机构螺杆17上的第一从动锥齿轮1701为第一对啮合锥齿轮，中间传动杆16与调节螺杆15垂直且通过第二对啮合锥齿轮连接，第二对啮合锥齿轮包括中间传动杆16另一端上套设的第二从动锥齿轮1602和调节螺杆15顶端上套设的第二主动锥齿轮1501。调节螺杆15底端部设置有多边形凹槽，以便利用外用调节杆转动调节螺杆15，外用调节杆一端为与多边形凹槽适配的多边形头，外用调节杆的多边形头插入到调节螺杆15多边形凹槽中，调节螺杆15转动，然后依次通过第二对啮合锥齿轮、中间传动杆16、第一对啮合锥齿轮以及升降机构螺杆17带动滚珠螺母31、导向臂29和生物安全密闭阀阀芯2上下移动。上述第一主动锥齿轮1601、第一从动锥齿轮1701、第二从动锥齿轮1602和第二主动锥齿轮1501均通过焊接或者径向螺栓等方式分别固定于升降机构螺杆17、中间传动杆16和调节螺杆15。

生物安全密闭阀的锁紧方式：如图9所示，升降机构螺杆17上设有第一销孔，滚珠螺母31上设有弹簧插销33。滚珠螺母31为上大下小的两层圆柱倒阶梯状，上层为滚珠螺母31的基座，滚珠螺母31的顶部与底板202的底面相连，在滚珠螺母31的基座内壁设有水平方向的第三销孔，弹簧插销33设置在第三销孔内。当生物安全密闭阀阀芯2封堵风管1时，在弹簧推力作用下弹簧插销33插入升降机构螺杆17的第一销孔内，滚珠螺母31与升降机构螺杆17相对位置锁定，生物安全密闭阀阀芯2上升位置固定并保持与风管1的关闭状态；当生物安全密闭阀阀芯2需要打开风管1时，通过外用调节杆手动拧调节螺杆15，调节螺杆15通过第一对啮合锥齿轮和第二对啮合锥齿轮传动使升降机构螺杆17转动，升降机构螺杆17转动使滚珠螺母31向下运动，同时弹簧插销33缩回滚珠螺母31中，滚珠螺母31带动生物安全密闭阀阀芯2打开风管1。

生物安全密闭阀的传动结构的连接安装方式：生物安全密闭阀的传动结构包括上述滚珠螺母31、升降机构螺杆17、中间传动杆16和调节螺杆15。为固定升降机构螺杆17的转轴位置，本发明设置有支撑板32、第一调整环38和第一销轴39；为固定中间传动杆16和调节螺杆15各自转轴的位置本发明设置有第一齿轮安装板37、第二齿轮安装板40以及安装框架26上开设的调节孔35。本实施例中，支撑板32位于底板202之下，在支撑板32四个角上分别设置一个支撑板连接板30，每个支撑板连接板30的上端面与箱体4顶壁内表面连接。支撑板32中心区域设有通气孔，从而使支撑板32上端风口气流(送风)或者使支撑板32下端气流(排风)能通过，减少气流在箱体中流动的阻力，进而减少不必要能耗。第一齿轮安装板37包括水平板和竖直板，第一齿轮安装板37的水平板和第一齿轮安装板37的竖直板垂直连接，且构成“L”或“T”字形；第一齿轮安装板37的水平板固定于支撑板32下表面，在本实施例中，通过支撑板螺栓穿过部分通气孔将第一齿轮安装板37的水平板固定在支撑板32下。第二齿轮安装板40也包括水平板和竖直板，第二齿轮安装板40的水平板和第二齿轮安装板40的竖直板垂直连接。第二齿轮安装板40的水平板垂直固定在箱体4侧壁内表面上，第二齿轮安装板40的竖直板与箱体4的顶壁内表面相连。通过直角三角柱或斜板分别连接第二齿轮安装板40的水平板下表面与箱体4侧壁内表面从而固定第二齿轮安装板40的水平板与箱体4侧壁之间的角度，进而进一步固定第二齿轮安装板40的位置。对升降机构螺杆17转轴、中间传动杆16转轴和调节螺杆15转轴的固定具体方案如下：

(1)对升降机构螺杆17转轴固定：在滚珠螺母31之下，升降机构螺杆17还依次贯穿有第一调整环38、支撑板32和第一齿轮安装板37的水平板。第一调整环38通过第一销轴39与升降机构螺杆17连接固定，在本实施例中，第一调整环38和升降机构螺杆17上分别设有第四销孔和第二销孔，第一销轴39水平穿过第四销孔和第二销孔。升降机构螺杆17下部设有轴肩1702，轴肩1702上表面与第一齿轮安装板37的水平板下表面相抵。通过第一调整环38和轴肩1702上下卡位固定升降机构螺杆17转轴的位置。第一从动锥齿轮1701位于第一齿轮安装板37的水平板之下。

(2)对中间传动杆16转轴的固定：中间传动杆16的两端分别与第一齿轮安装板37的竖直板和第二齿轮安装板40的竖直板可转动连接，在本实施例中，第一齿轮安装板37的竖直板和第二齿轮安装板40的竖直板上均设置轴孔，轴孔内有轴套，轴套起支撑防止中间传动杆16轴变形作用，中间传动杆16两端分别穿过与第一齿轮安装板37的轴孔和第二齿轮安装板40的轴孔且分别套设固定有第二从动锥齿轮1602和第一主动锥齿轮1601，其中，第二从动锥齿轮1602在第二齿轮安装板40水平板之上，中间传动杆16上位于第一主动锥齿轮1601与第一齿轮安装板37竖直板之间设有第二调整环1603，第二调整环1603通过第二销轴与中间传动杆16固定。

(3)对调节螺杆15转轴的固定：调节螺杆15垂直于第二齿轮安装板40的水平板并与第二齿轮安装板40的水平板转动连接，在调节螺杆15上端套设有第二主动锥齿轮1501，第二主动锥齿轮1501位于第二齿轮安装板40的水平板之上。在第二齿轮安装板40和第二主动锥齿轮1501之间以及第二齿轮安装板40之下均设有一个调节螺杆调整环，两个调节螺杆调整环分别通过调节螺杆销轴与调节螺杆15连接。安装框架26上开设有调节孔35，调节螺杆15下端与调节孔35转动连接，调节螺杆15侧壁上设置双道密封凹槽和与双道密封凹槽匹配的调节螺杆密封圈34，调节螺杆密封圈34与调节孔35相抵，使得调节螺杆15可在调节孔35内实现径向密封。

生物安全密闭阀阀芯2的限位结构及限位结构的连接安装方式：生物安全密闭阀阀芯2上还设置有导向臂29和导向柱28，作为生物安全密闭阀阀芯2在水平方向的限位结构，限制生物安全密闭阀阀芯2只能沿导向柱28上下运动。导向臂29中间设有开口，滚珠螺母31基座的底面与导向臂29上表面连接，滚珠螺母31下层通过导向臂29中间的开口延伸到导向臂29之下。本实施例设置有两根导向柱28，导向柱28对称于箱体4中轴线分布，导向柱28上端和下端分别与风管1顶面内壁和支撑板32相连，升降机构螺杆17贯穿导向臂29，导向臂29垂直于两个导向柱28且导向臂29两侧分别与一个导向柱28带阻尼的滑动连接。本实施例中，导向臂29两端设有穿孔，穿孔内沿有阻尼材料，阻尼材料包括橡胶等弹性阻尼套或者弹性表层机械卡环等。导向柱28穿过导向臂29上的穿孔，使得导向臂29可沿两个导向柱28上下运动，当生物安全密闭阀阀芯2实现不同开度时，依靠导向臂29与导向柱28静态摩擦，不受调节力时导向臂29可以停留在导向柱28任何位置，从而保持滚珠螺母31不同高度，实现生物安全密闭阀阀芯2与风管1之间的不同位置关系。

箱体4底部的外沿与房间顶板连接并且箱体4整体在房间顶板之上。箱体4底部为风口盖板6和通风盖板23的安装位置。

通风盖板23上设置有通风孔24、钩部22和吸片25，在箱体4底部安装通风盖板23时，通风盖板23一侧通过钩部22与箱体4底部侧壁的第三销轴5可拆卸铰接，使得通风盖板23一侧边可以相对箱体4翻转，通风盖板23另一对侧设置有吸片25，吸片25与箱体4底部内侧壁上设置的磁性螺栓12磁性吸合，使得通风盖板23整体扣设在箱体4底部。

箱体4的各个内侧壁底部还设置有带螺孔固定板9，箱体4底部与风口盖板6连接时，固定螺栓7的螺纹端穿过风口盖板6与带螺孔固定板9的螺孔连接，固定螺栓7的螺栓头与风口盖板6之间设置有橡胶帽8，在拧紧固定螺栓7时橡胶帽8封堵螺栓7与风口盖板6之间的缝隙，风口盖板6与箱体4之间缝隙处，填充密封硅胶11。

如图3，4所示，风口盖板6的底面设置有一对把手10，消毒接头19密封贯穿风口盖板6，消毒接头19的顶端为快插螺纹接头21，消毒接头19的底端位于风口盖板6的底面外侧；测压接头18包括密封贯穿风口盖板6的公头以及与母头底端可拆卸连接的母头，本实施例母头采用快插接头，公头顶端设置有高效过滤器20，公头的底端位于风口盖板6的底面外侧，根据消毒使用场景通气阀27的底端通过球阀关闭而封堵或者通气阀27的底端球阀打开并通过下部发尘管路与快插螺纹接头21连接。

在消毒过程中：

消毒接头19底端与循环消毒机的送气口连接，测压接头18的母头上端插至测压接头18的公头，同时测压接头18的母头的下端与循环消毒机的回流口连接，使得使用后的消毒气体可单向从上至下依次经过高效过滤器20和测压接头18，并回流至循环消毒机。

消毒接头19顶端的快插螺纹接头21与下部发尘管路一端连接，下部发尘管路另一端与通气阀27的底端连接，通气阀27的顶端与上部发尘管路13的一端连接，上部发尘管路13的另一端为活动端用于排出消毒气体且延伸至HEPA过滤器14上方，通气阀27的球阀为打开状态，可以通过消毒接头19将外部消毒气体依次通过下部发尘管路、通气阀27、上部发尘管路13输送到HEPA过滤器14上方，并从上至下流经HEPA过滤器14消毒；

或者消毒接头19顶端的快插螺纹接头21空接，通气阀27的球阀为打开状态，通气阀27的底端与高效过滤器20通过气管连接，消毒气体可从下至上穿过HEPA过滤器14对HEPA过滤器14进行消毒。

在密闭性测试过程中：

消毒接头19底端连接至压力表，测压接头18的母头上端插至测压接头18的公头同时母头下端接入气源。

在日常使用过程中，通气阀27的球阀关闭。

实施例2：

风口盖板6及通风盖板23的使用方法，包括风口盖板6的安装、箱体4密闭性测试、HEPA过滤器14原位消毒以及通风盖板23的安装与拆卸。

(1)风口盖板6的安装步骤：

步骤1：手握把手10托举，使风口盖板6的边缘嵌入箱体4的底部，同时将固定螺栓7对准带螺孔固定板9，将固定螺栓7拧入带螺孔固定板9的螺孔，使得橡胶帽8变形从而密封风口盖板6与固定螺栓7之间的缝隙；

步骤2：在风口盖板6与箱体4之间缝隙处，填充密封硅胶11；

步骤3：待密封硅胶11凝固后，安装完成。

(2)箱体4密闭性测试步骤：

步骤1：关闭生物安全密闭阀阀芯2：转动调节螺杆15，利用调节螺杆15带动中间传动杆16，再带动升降机构螺杆17进而实现生物安全密闭阀阀芯2关闭，从而将箱体4与风管1的空间进行隔绝；

步骤2：安装风口盖板6；

步骤3：测压接头18的母头上端插至测压接头18的公头使得测压接头18处于连通状态，从测压接头18的母头下端接入气源，采用空气作为测压气体，测压气体从测压接头18底端向上经过高效过滤器20充入箱体4；将消毒接头19底端连接至压力表，待充入设定气量测压气体后关闭气源，利用压力表观察箱体4的气密性；

步骤4：测试结束后，断开气源，测压气体从测压接头18向下排出箱体4，最后取下测压接头18的母头，进而封闭测压接头18。

(3)HEPA过滤器14原位消毒步骤：

步骤1：关闭生物安全密闭阀阀芯2：转动调节螺杆15，利用调节螺杆15带动中间传动杆16，再带动升降机构螺杆17进而实现生物安全密闭阀阀芯2关闭，从而将箱体4与风管1的空间进行隔绝；

步骤2：依据需求设置消毒气体循环路径，并在箱体4内不同位置放置若干消毒指示菌片；

对于第一种消毒气体循环路径，主要是对HEPA过滤器14的下表面进行消毒，通气阀27打开，通气阀27的底端与高效过滤器20通过气管连接，消毒气体可从消毒接头19进入箱体4内并从下之上穿过HEPA过滤器14，然后依次从上至下经过通气阀27和高效过滤器20，最后通过测压接头18将使用后的消毒气体向下排出至循环消毒机的回流口；

对于第二种消毒气体循环路径，主要对HEPA过滤器14的下表面进行消毒，通气阀27打开，通气阀27的顶端与上部发尘管路13的一端连接，上部发尘管路13的另一端为活动端且延伸至HEPA过滤器14上方，消毒接头19顶端的快插螺纹接头21与下部发尘管路一端连接，下部发尘管路另一端与通气阀27的底端连接，消毒接头19将外部消毒气体依次通过下部发尘管路、通气阀27、上部发尘管路13输送到HEPA过滤器14上方，并从HEPA过滤器14上方穿过HEPA过滤器14到HEPA过滤器14下方，再通过测压接头18向下排出至循环消毒机的回流口。

步骤3：安装风口盖板6；

步骤4：将循环消毒机送气口连接消毒接头19底端，测压接头18的母头上端插至测压接头18的公头，测压接头18的母头底端连接循环消毒机回流口，然后开启循环消毒机；

步骤5：循环消毒后，将循环消毒机依次与消毒接头19和测压接头18断开，取下测压接头18的母头，取下风口盖板6。

4)通风盖板23的安装与拆卸：

通风盖板23的安装：如图8所示，将通风盖板23内表面朝上，使通风盖板23的边缘嵌入箱体4内，钩部22铰接在第三销轴5上，同时吸片25与磁吸螺栓12贴合。

通风盖板23的拆卸：如图8所示，通过向下拉通风口24，使吸片25与磁吸螺栓12脱离，同时钩部22与第三销轴5分离。

本发明可以密闭箱体4，通过消毒接头19和测压接头18对箱体4中的HEPA过滤器14进行原位消毒和箱体4密闭性测试，同时在高等级生物安全实验室内围护结构检测过程中，起到隔离生物安全实验室，防止污染设施、设备及环境的功能。

需要指出的是，本发明中所描述的具体实施例仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例作各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (10)

1.一种原位密封消毒的HEPA过滤器箱体，包括箱体(4)，其特征在于，箱体(4)顶部与风管(1)底部连接，风管(1)顶部与送排风管道连接，箱体(4)顶部的口径大于风管(1)底部的口径；在箱体(4)与风管(1)连接处的内腔中设置有生物安全密闭阀阀芯(2)；在箱体(4)内侧壁上设置有一圈位于生物安全密闭阀阀芯(2)之下的环形安装框架(26)，安装框架(26)中心安装有HEPA过滤器(14)，HEPA过滤器(14)的外沿固定在安装框架(26)的内环上，安装框架(26)的内环与HEPA过滤器(14)环形外沿之间的空隙通过密封胶密封，安装框架(26)上设置有通气阀(27)，通气阀(27)的顶端与上部发尘管路(13)的一端连接，上部发尘管路(13)的另一端延伸至HEPA过滤器(14)上方，通气阀(27)的底端设置有球阀；在箱体(4)底部安装风口盖板(6)或通风盖板(23)。

2.根据权利要求1所述一种原位密封消毒的HEPA过滤器箱体，其特征在于，所述生物安全密闭阀阀芯(2)包括向上汇聚的斜板(201)以及与斜板(201)底部相连的底板(202)，斜板(201)底部外边缘设有斜板沟槽，斜板沟槽内填充有果冻胶(3)，风管(1)外侧壁底部设置两条密封沟槽，每条密封沟槽内分别设有一层风管密封圈(36)，生物安全密闭阀阀芯(2)关闭时风管(1)侧壁底部插入果冻胶(3)同时风管密封圈(36)与斜板沟槽的内壁相抵。

3.根据权利要求1所述一种原位密封消毒的HEPA过滤器箱体，其特征在于，所述底板(202)的底面与滚珠螺母(31)顶面连接，升降机构螺杆(17)位于箱体(4)的中轴线上且升降机构螺杆(17)从上到下依次穿过生物安全密闭阀阀芯(2)的底板(202)与滚珠螺母(31)，滚珠螺母(31)与升降机构螺杆(17)形成滚珠丝杆结构，中间传动杆(16)垂直于升降机构螺杆(17)，中间传动杆(16)一端套设的第一主动锥齿轮(1601)与升降机构螺杆(17)底端套设的第一从动锥齿轮(1701)啮合，中间传动杆(16)与调节螺杆(15)垂直且中间传动杆(16)另一端套设的第二从动锥齿轮(1602)和调节螺杆(15)顶端套设的第二主动锥齿轮(1501)啮合。

4.根据权利要求3所述一种原位密封消毒的HEPA过滤器箱体，其特征在于，所述滚珠螺母(31)为上大下小的两层倒阶梯状，上层为滚珠螺母(31)的基座，在滚珠螺母(31)的基座内壁设有水平方向的第三销孔，弹簧插销(33)设置在第三销孔内，当生物安全密闭阀阀芯(2)关闭风管(1)时，弹簧插销(33)插入升降机构螺杆(17)上的第一销孔内；当生物安全密闭阀阀芯(2)打开风管(1)时，滚珠螺母(31)向下运动，同时弹簧插销(33)缩回滚珠螺母(31)。

5.根据权利要求4所述一种原位密封消毒的HEPA过滤器箱体，其特征在于，在底板(202)下设置有支撑板(32)，支撑板(32)四个角上分别设置一个支撑板连接板(30)，每个支撑板连接板(30)的上端面与箱体(4)顶壁内表面连接，支撑板(32)中心区域设有通气孔；第一齿轮安装板(37)的水平板和第一齿轮安装板(37)的竖直板垂直连接且第一齿轮安装板(37)的水平板固定于支撑板(32)下表面；第二齿轮安装板(40)的水平板和第二齿轮安装板(40)的竖直板垂直连接且第二齿轮安装板(40)的水平板垂直固定在箱体(4)侧壁内表面上，第二齿轮安装板(40)的竖直板垂直固定于箱体(4)的顶壁内表面；

在滚珠螺母(31)之下，升降机构螺杆(17)还依次贯穿有第一调整环(38)、支撑板(32)和第一齿轮安装板(37)的水平板，第一调整环(38)通过第一销轴(39)与升降机构螺杆(17)连接固定，升降机构螺杆(17)下部设有轴肩(1702)，轴肩(1702)上表面与第一齿轮安装板(37)的水平板下表面相抵，第一从动锥齿轮(1701)位于第一齿轮安装板(37)的水平板之下；

中间传动杆(16)两端分别与第一齿轮安装板(37)的竖直板和第二齿轮安装板(40)的竖直板可转动连接，第二从动锥齿轮(1602)在第二齿轮安装板(40)水平板之上，在中间传动杆(16)上位于第一主动锥齿轮(1601)与第一齿轮安装板(37)竖直板之间的第二调整环(1603)通过第二销轴与中间传动杆(16)固定；

调节螺杆(15)垂直于第二齿轮安装板(40)的水平板并与第二齿轮安装板(40)水平板转动连接，第二主动锥齿轮(1501)位于第二齿轮安装板(40)的水平板之上，第二齿轮安装板(40)和第二主动锥齿轮(1501)之间以及第二齿轮安装板(40)之下均设有一个调节螺杆调整环，两个调节螺杆调整环分别通过调节螺杆销轴与调节螺杆(15)连接；安装框架(26)上开设有调节孔(35)，调节螺杆(15)下端与调节孔(35)转动连接。

6.根据权利要求5所述一种原位密封消毒的HEPA过滤器箱体，其特征在于，所述滚珠螺母(31)基座的底面与导向臂(29)上表面连接，滚珠螺母(31)下层通过导向臂(29)中间的开口延伸到导向臂(29)之下，对称于箱体(4)中轴线分布的导向柱(28)分别与导向臂(29)垂直且带阻尼滑动连接，导向柱(28)上端和下端分别与风管(1)顶面内壁和支撑板(32)相连，升降机构螺杆(17)贯穿导向臂(29)。

7.根据权利要求6所述一种原位密封消毒的HEPA过滤器箱体，其特征在于，所述箱体(4)底部安装通风盖板(23)时，通风盖板(23)一侧通过钩部(22)与箱体(4)底部侧壁的第三销轴(5)可拆卸铰接，通风盖板(23)另一对侧设置有吸片(25)，吸片(25)与箱体(4)底部内侧壁上设置的磁性螺栓(12)磁性吸合。

8.根据权利要求7所述一种原位密封消毒的HEPA过滤器箱体，其特征在于，所述箱体(4)的各个内侧壁底部设置有带螺孔固定板(9)，箱体(4)底部与风口盖板(6)连接时，固定螺栓(7)的螺纹端穿过风口盖板(6)与带螺孔固定板(9)的螺孔连接，固定螺栓(7)的螺栓头与风口盖板(6)之间设置有橡胶帽(8)，风口盖板(6)与箱体(4)之间缝隙处填充密封硅胶(11)；所述风口盖板(6)的底面设置有一对把手(10)，消毒接头(19)密封贯穿风口盖板(6)，消毒接头(19)的顶端为快插螺纹接头(21)，消毒接头(19)的底端位于风口盖板(6)的底面外侧；测压接头(18)包括密封贯穿风口盖板(6)的公头以及与公头底端可拆卸连接的母头，公头顶端设置有高效过滤器(20)，公头的底端位于风口盖板(6)的底面外侧。

9.一种原位密封消毒的HEPA过滤器箱体的使用方法，利用权利要求8所述一种原位密封消毒的HEPA过滤器箱体，其特征在于，包括箱体(4)密闭性测试步骤：

步骤1：关闭生物安全密闭阀阀芯(2)：转动调节螺杆(15)关闭生物安全密闭阀阀芯(2)；

步骤2：安装风口盖板(6)；

步骤3：测压接头(18)的母头上端插至测压接头(18)的公头，从测压接头(18)的母头下端接入气源，将消毒接头(19)底端连接压力表，待充入设定气量的测压气体后关闭气源，观察箱体(4)的气密性；

步骤4：测试结束后，断开气源，测压气体从测压接头(18)向下排出箱体(4)，取下测压接头(18)的母头。

10.一种原位密封消毒的HEPA过滤器箱体的使用方法，利用权利要求8所述一种原位密封消毒的HEPA过滤器箱体，其特征在于，包括HEPA过滤器(14)原位消毒步骤：

步骤1：关闭生物安全密闭阀阀芯(2)：转动调节螺杆(15)关闭生物安全密闭阀阀芯(2)；

步骤2：设置消毒气体循环路径，在箱体(4)内不同位置放置若干消毒指示菌片；

对于第一种消毒气体循环路径，打开通气阀(27)，通过气管将通气阀(27)的底端与高效过滤器(20)连接；

对于第二种消毒气体循环路径，打开通气阀(27)，通气阀(27)的顶端与上部发尘管路(13)的一端连接，上部发尘管路(13)的另一端为活动端且延伸至HEPA过滤器(14)上方，消毒接头(19)顶端的快插螺纹接头(21)与下部发尘管路一端连接，下部发尘管路另一端与通气阀(27)的底端连接；

步骤3：安装风口盖板(6)；

步骤4：将循环消毒机送气口连接消毒接头(19)底端，测压接头(18)的母头上端插至测压接头(18)的公头，测压接头(18)的母头底端连接循环消毒机回流口，然后开启循环消毒机；

步骤5：循环消毒后，将循环消毒机依次与消毒接头(19)和测压接头(18)断开，取下测压接头(18)的母头，取下风口盖板(6)。

Images