CN215980114U - 一种多风路送风结构及其生物安全柜 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及生物安全柜技术领域，公开了一种多风路送风结构及其生物安全柜，其包括静压箱，鼓风机，以及风道；静压箱顶端设有上过滤器，静压箱底端设有下过滤器；风道位于静压箱中，风道包括直管、上弯管和下弯管，直管的顶面开设有第一开口，第一开口朝向上过滤器，直管的一端与鼓风机的出风口相连，直管的另一端与上弯管相连通，上弯管自直管向下弯折，下弯管自上弯管的底端朝鼓风机的方向弯折，下弯管设有第二开口，下弯管具有倾斜的下导流面，下导流面开设有通风口，通风口朝向所述下过滤器，通风口的横截面积小于第二开口的横截面积，保证下过滤器整体的气体过滤效果更均匀。

Description

一种多风路送风结构及其生物安全柜

技术领域

本实用新型涉及生物安全柜技术领域，特别是涉及一种多风路送风结构及其生物安全柜。

背景技术

生物安全柜是为操作原代培养物、菌毒株以及诊断性标本等具有感染性的实验材料时，用来保护操作者本人、实验室环境以及实验材料，使其避免暴露于上述操作过程中可能产生的感染性气溶胶和溅出物而设计的。Ⅱ级生物安全柜具有前窗操作口，操作者可以通过前窗操作口在安全柜内进行操作，前窗操作口向内吸入负压气流以保护操作人员的安全，其中，风机吹出的部分气流经高效过滤器过滤后产生的下降气流可用于保护安全柜内实验样品；风机吹出的另外一部分气流经高效过滤器后排出安全柜以保护环境。国家医药行业标准YY0569－2011要求：生物安全柜下降气流平均流速应在0.25m/s～0.50m/s之间，安全柜的下降气流平均流速应在标称值±0.015，m/s之间。均匀下降气流的生物安全柜，各测量点实测值与平均流速相差均应不超过±20％或±0.08m/s(取较大值)。

现有大部分生物安全柜的静压箱箱体内是没有对气流进行导流的结构，鼓风机吹出的风进入静压箱后，直接由高效过滤器过滤，使得从鼓风机进入静压箱的气流很混乱，产生多种旋涡，甚至出现对流等现象，导致风机有效利用率降低，且经过高效过滤器后的气流不均匀，各点的下降气流流速偏差大，气流稳定性差。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：从鼓风机进入静压箱的气流混乱，经过高效过滤器后的气流不均匀，各点的下降气流流速偏差大，气流稳定性差。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种多风路送风结构，其包括静压箱，鼓风机，以及风道；所述静压箱顶端设有上过滤器，所述静压箱底端设有下过滤器；所述鼓风机位于所述静压箱的一侧；所述风道位于所述静压箱中，所述风道包括直管、上弯管和下弯管，所述直管沿水平方向延伸，所述直管的顶面开设有第一开口，所述第一开口朝向所述上过滤器，所述直管的一端与所述鼓风机的出风口相连，所述直管的另一端与所述上弯管相连通，所述上弯管自所述直管向下弯折，所述下弯管自所述上弯管的底端朝所述鼓风机的方向弯折，所述下弯管朝向所述鼓风机的一面开设有第二开口，所述下弯管具有倾斜的下导流面，所述下导流面设于所述下弯管上背离所述直管的一侧，所述下导流面开设有通风口，所述通风口朝向所述下过滤器，所述通风口的横截面积小于所述第二开口的横截面积。

进一步地，所述直管包括导流板，所述导流板的一端与所述第一开口相连，所述导流板另一端与所述上弯管相连，所述导流板相对水平面倾斜，且所述鼓风机的出风口和所述第一开口朝向所述导流板同一面。

进一步地，所述上弯管还包括上导流面，所述上导流面位于所述上弯管的拐弯处，所述上导流面位于所述下导流面上方，且所述上导流面面向所述第二开口。

进一步地，所述上弯管还包括过渡面，所述过渡面分别与所述上导流面和所述直管相连接，所述过渡面与水平面之间的夹角为5～18度，所述上导流面与所述过渡面之间的夹角为142～162度。

进一步地，所述下弯管与所述下过滤器之间留有间隙。

进一步地，所述下导流面与水平面之间的夹角为145～165度。

进一步地，所述通风口为多个风孔，所述风孔的孔径为15～20mm。

进一步地，所述第二开口所朝向的静压箱的空间大于风孔所朝向的静压箱的空间。

进一步地，所述下弯管还包括底板，所述底板位于所述下导流面和所述第二开口之间，且所述底板分别与所述下导流面和所述第二开口相连接。

一种生物安全柜，包括机箱、操作台、回风道及上述的多风路送风结构，其中，操作台、回风道、静压箱位于所述机箱内，所述静压箱位于所述操作台上方，所述机箱开设有操作窗口，所述回风道的一端位于所述操作窗口和所述操作台之间，所述回风道的另一端与所述鼓风机的进风口相连接，所述机箱顶端设有排气口，所述上过滤器位于排气口和所述第一开口之间。

本实用新型实施例一种多风路送风结构与现有技术相比，其有益效果在于：所述通风口的横截面积小于所述第二开口的横截面积，配合下导流面较高流速的气体，使从通风口出来的风量限制在比第二开口处的风量更小的范围，且第二开口出来的气体流速更加缓和，气体扩散范围更广，保证下过滤器整体的气体过滤效果更均匀，且所述风道限制了气体在静压箱内流动的空间，使气体顺着风道的延伸方向流动，避免气体产生涡流。

附图说明

图1是本实用新型一种实施例的结构示意图；

图2是静压箱的结构示意图；

图3是图2的内部示意图；

图4是风道的结构示意图；

图5是风道的内部示意图；

图6是生物安全柜的气体流向示意图；

图7是机箱内气流流动模拟图；

图8是操作窗口上沿100mm处水平截面的流量大小示意图。

图中，1、静压箱；11、上过滤器；12、下过滤器；2、鼓风机；3、风道；31、直管；32、上弯管；321、上导流面；322、过渡面；33、下弯管；34、第一开口；35、第二开口；36、下导流面；37、风孔；38、导流板；331、底板；4、机箱；41、排气口；42、操作窗口；43、第一回风孔；44、第二回风孔；5、操作台；6、回风道。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

在本实用新型的描述中，应当理解的是，本实用新型中采用术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的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实用新型的限制。

如图1和图6所示，本实用新型实施例优选实施例的一种多风路送风结构，其包括静压箱1，鼓风机2和风道3。所述静压箱1顶端设有上过滤器11，所述静压箱1底端设有下过滤器12，所述上过滤器11和所述下过滤器12均用于过滤气体中的有害物质。所述鼓风机2往所述风道3内吹进气体，气体经过所述风道3后，部分穿过所述上过滤器11，部分穿过所述下过滤器12。

如图2－5所示，所述鼓风机2位于所述静压箱1的一侧。所述风道3位于所述静压箱1中，所述风道3包括直管31、上弯管32和下弯管33，所述直管31沿水平方向延伸，所述直管31的顶面开设有第一开口34，所述第一开口34朝向所述上过滤器11，所述直管31的一端与所述鼓风机2的出风口相连，所述鼓风机2的出风口同时也是所述直管31的进风口，且所述直管31的进风口开设在静压箱1的侧面。所述直管31的另一端与所述上弯管32相连通，所述上弯管32自所述直管31向下弯折，从所述直管31流向所述上弯管32的气体，经过所述上弯管32转向后朝下流动。

如图4和图5所示，所述下弯管33的顶端与所述上弯管32的底端相连通，所述下弯管33自所述上弯管32的底端朝所述鼓风机2的方向弯折，所述下弯管33朝向所述鼓风机2的一面开设有第二开口35，从所述上弯管32流向所述下弯管33的气体，部分气体经过所述下弯管33转向后从所述第二开口35出来。所述下弯管33具有倾斜的下导流面36，所述下导流面36设于所述下弯管33上背离所述直管31的一侧，所述下导流面36开设有通风口，所述通风口朝向所述下过滤器12，从所述上弯管32流向所述下弯管33的气体，部分气体穿过所述风孔37后吹向所述下过滤器12。所述通风口的横截面积小于所述第二开口35的横截面积。在流向所述下弯管33的气体中，大部分从所述第二开口35出来，少部分从所述通风口出来。其中，所述通风口为多个风孔37，所述风孔37间隔分布在所述下导流面36上，风孔37的设置相对于直接在所述下导流面36开一个口来说，由于风孔37与风孔37之间存在间隙，在保证气体能从所述下导流面36出来的同时，也能让大部分气体顺畅地经过下导流面36。

如图3－7所示，本实用新型的工作过程为：所述鼓风机2向所述直管31的进风口吹进气体，气体沿着所述直管31流动，其中部分气体经过所述第一开口34往上流动，再经过所述上过滤器11进行过滤，所述直管31内剩下的气体从所述直管31流向所述上弯管32，再经过所述上弯管32变向后流向所述下弯管33，这些剩下的气体少部分经过所述风孔37吹向所述下过滤器12，大部分气体经过所述第二开口35吹出并流向所述静压箱1，最后均匀地穿过所述下过滤器12。其中，由于气体在经过下弯管33时经过换向，且部分气体从风孔37流出，气体经过下导流面36后流速会下降，此时从所述第二开口35出来的气体更加缓和。综上，本实用新型实施例提供一种多风路送风结构，所述通风口的横截面积小于所述第二开口35的横截面积，配合下导流面36较高流速的气体，使从通风口出来的风量限制在比第二开口35处的风量更小的范围，且第二开口35出来的气体流速更加缓和，气体扩散范围更广，保证下过滤器12整体的气体过滤效果更均匀，且所述风道3限制了气体在静压箱1内流动的空间，使气体顺着风道3的延伸方向流动，避免气体产生涡流。

如图4－7所示，所述第二开口35所朝向的静压箱1的空间C1大于风孔37所朝向的静压箱1的空间C2，第二开口35并不是直接朝向所述下过滤器12，从所述第二开口35出来的气体会缓和地分散开，且所述第二开口35较为靠近所述下过滤器12，气体不会在第二开口35附近再形成涡流，而是均匀地穿过所述下过滤器12，使得下过滤器12可以更加高效地处理气体中的有害气体。此外，如附图3所示，风孔37朝向静压箱1的边角处，且由于所述风孔37的横截面积之和小于所述第二开口35的横截面积，将从风孔37出来的风量限制在比第二开口35处的风量更小的范围，配合下导流面36较高流速的气体，可以满足风孔37所朝向的那部分较小的静压箱1的空间C2的需要，结合第二开口35对应的较大的静压箱1的空间C1，保证下过滤器12整体的气体过滤效果更均匀。在本实施例中，所述第二开口35出来的风量与所有风孔37出来的风量比为3：2，风孔37对应的静压箱1空间C1和第二开口35对应的静压箱1空间C2大小之比约为3：2，该比例可以满足下过滤器12均匀过滤气体的效果。

如图4和图5所示，所述直管31包括导流板38，所述导流板38的一端与所述第一开口34相连，所述导流板38另一端与所述上弯管32相连，所述导流板38相对水平面倾斜，且所述鼓风机2的出风口和所述第一开口34朝向所述导流板38同一面，从所述鼓风机2吹出的部分气体沿所述直管31流动，在流向所述导流板38时经导流板38引导转向从所述第一开口34往上吹，直接吹往所述上过滤器11，所述导流板38可以减少气体对风道3的冲击并对气流进行导向。

如图3－5和图7所示，所述上弯管32还包括上导流面321，所述上导流面321位于所述上弯管32的拐弯处，所述上导流面321位于所述下导流面36上方，且所述上导流面321面向所述第二开口35，所述上导流面321用于对流经所述上弯管32的气体进行导向，使之往下转向。所述上弯管32还包括过渡面322，所述过渡面322分别与所述上导流面321和所述直管31相连接，所述过渡面322与水平面之间的夹角为5～18度，所述上导流面321与所述过渡面322之间的夹角为142～162度，在本实施例中，所述过渡面322与水平面之间的夹角为8度，所述上导流面321与所述过渡面322之间的夹角为152度，气体在从所述直管31流向上弯管32时，先经所述过渡面322进行缓冲，再经上导流面321转向，将过渡面322与水平面之间的夹角角度控制在8度，将所述上导流面321与所述过渡面322之间的夹角角度控制在152度，可以确保气体在换向过程中更加缓和，降低对整个风道3结构的冲击，提高风道3的使用寿命。

如图2－5所示，所述下导流面36与水平面之间的夹角为145～165度，在本实施例中，所述下导流面36与水平面之间的夹角为155度，所述风道3的底面为水平面，所述下导流面36与风道3的底面之间的夹角为155度，在该角度范围内，气体经下导流面36引导后可以更顺畅地从竖直方向转成水平方向，并从所述第二开口35吹出。所述风孔37的孔径为15～20mm，将所述风孔37的孔径控制在该范围内，可以确保有足够的气体从风孔37排出，又不会影响下导流面36的结构强度。

如图3－7所示，所述直管31、所述上弯管32和所述下弯管33一体成型，确保风道3整体的结构强度，避免在气流长时间的冲击下连接处产生撕裂。所述下弯管33还包括底板331，所述底板331位于所述下导流面36和所述第二开口35之间，且所述底板331分别与所述下导流面36和所述第二开口35相连接，所述底板331起到一个过渡的作用，经所述下导流面36转向后的气体可以顺着底板331水平流动，且所述底板331可以将所述风孔37和所述第二开口35分隔开，避免风孔37出来的气体对第二开口35出来的气体产生干扰。所述下弯管33与所述下过滤器12之间留有间隙，从所述风孔37出来的气体可以流进该间隙，再穿过所述下过滤器12，防止底板331贴在下过滤器12，从而导致下过滤器12对应底板331部分几乎无气体穿透，导致下降气流流速偏差大。

如图1－8所示，一种生物安全柜，包括机箱4、操作台5、回风道6及上述的多风路送风结构，其中，操作台5、回风道6、静压箱1位于所述机箱4内，所述静压箱1位于所述操作台5上方，所述机箱4开设有操作窗口42，所述回风道6的一端位于所述操作窗口42和所述操作台5之间，所述回风道6的另一端与所述鼓风机2的进风口相连接，所述机箱4顶端设有排气口41，所述上过滤器11位于排气口41和所述第一开口34之间。空气从所述操作窗口42进入所述机箱4内，接着从所述操作窗口42和所述操作台5之间的回风道6的管口进入所述回风道6内，再沿着回风道6到达回风道6另一管口，然后进入所述鼓风机2内，鼓风机2再气体吹向风道3，部分气体从第一开口34吹出，经过所述上过滤器11过滤再从所述排气口41排出，部分气体经所述风孔37和所述第二开口35分配后均匀吹向所述下过滤器12，再经过所述下过滤器12过滤到达操作台5，其中操作台5上的样品产生的部分有害气体从所述操作窗口42和所述操作台5之间的回风道6的管口进入所述回风道6内，其它部分有害气体穿过机箱4上的第一回风孔43和第二回风孔44进入机箱4内部，最终所有有害气体在鼓风机2内汇聚，再由鼓风机2吹向上过滤器11和下过滤器12，经过上过滤器11过滤干净后安全排出或者经过下过滤器12过滤干净后重新到达操作台5。利用风道3限制了鼓风机2吹出来的气体流动方向，避免产生涡流，利用所述风孔37和所述第二开口35对气体进行分配，使下过滤器12对气体进行均匀过滤，保证下过滤器12可以高效对气体进行过滤，从而除去气体中的污染物，避免污染操作台5上的样品。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种多风路送风结构，其特征在于，包括：

静压箱，所述静压箱顶端设有上过滤器，所述静压箱底端设有下过滤器；

鼓风机，所述鼓风机位于所述静压箱的一侧；以及

风道，所述风道位于所述静压箱中，所述风道包括直管、上弯管和下弯管，所述直管沿水平方向延伸，所述直管的顶面开设有第一开口，所述第一开口朝向所述上过滤器，所述直管的一端与所述鼓风机的出风口相连，所述直管的另一端与所述上弯管相连通，所述上弯管自所述直管向下弯折，所述下弯管自所述上弯管的底端朝所述鼓风机的方向弯折，所述下弯管朝向所述鼓风机的一面开设有第二开口，所述下弯管具有倾斜的下导流面，所述下导流面设于所述下弯管上背离所述直管的一侧，所述下导流面开设有通风口，所述通风口朝向所述下过滤器，所述通风口的横截面积小于所述第二开口的横截面积。

2.根据权利要求1所述的多风路送风结构，其特征在于：所述直管包括导流板，所述导流板的一端与所述第一开口相连，所述导流板另一端与所述上弯管相连，所述导流板相对水平面倾斜，且所述鼓风机的出风口和所述第一开口朝向所述导流板同一面。

3.根据权利要求1所述的多风路送风结构，其特征在于：所述上弯管还包括上导流面，所述上导流面位于所述上弯管的拐弯处，所述上导流面位于所述下导流面上方，且所述上导流面面向所述第二开口。

4.根据权利要求3所述的多风路送风结构，其特征在于：所述上弯管还包括过渡面，所述过渡面分别与所述上导流面和所述直管相连接，所述过渡面与水平面之间的夹角为5～18度，所述上导流面与所述过渡面之间的夹角为142～162度。

5.根据权利要求1所述的多风路送风结构，其特征在于：所述下弯管与所述下过滤器之间留有间隙。

6.根据权利要求1所述的多风路送风结构，其特征在于：所述下导流面与水平面之间的夹角为145～165度。

7.根据权利要求1所述的多风路送风结构，其特征在于：所述通风口为多个风孔，所述风孔的孔径为15～20mm。

8.根据权利要求1所述的多风路送风结构，其特征在于：所述第二开口所朝向的静压箱的空间大于风孔所朝向的静压箱的空间。

9.根据权利要求1所述的多风路送风结构，其特征在于：所述下弯管还包括底板，所述底板位于所述下导流面和所述第二开口之间，且所述底板分别与所述下导流面和所述第二开口相连接。

10.一种生物安全柜，包括机箱、操作台、回风道及如权利要求1～9中任一项所述的多风路送风结构，其中，操作台、回风道、静压箱位于所述机箱内，所述静压箱位于所述操作台上方，所述机箱开设有操作窗口，所述回风道的一端位于所述操作窗口和所述操作台之间，所述回风道的另一端与所述鼓风机的进风口相连接，所述机箱顶端设有排气口，所述上过滤器位于排气口和所述第一开口之间。

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