一種具有熱交換功能的生物安全柜的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種具有熱交換功能的生物安全柜，包括具有送風過濾器與排風過濾器的柜體、操作室、高效過濾熱交換機組，所述柜體與操作室通過送風過濾器連通，柜體內設有循環風機；高效過濾熱交換機組包括熱交換箱、新風箱及高效送風箱，所述熱交換箱由換熱濾芯以及與換熱濾芯四個通風面密封相接的四個緩沖箱組成。本實用新型有益效果為：保證了操作室的空氣潔凈度，使有害氣溶膠不會從操作室溢出，保護了操作人員的健康；可有效降低實驗室空調系統的負荷，節約能量消耗，有效延長部件使用壽命；簡化了中央空調通風系統的設計難度；能方便地調節生物安全柜的各種運行參數，有利于實現對生物安全柜進行數字化控制和遠程管理。
【專利說明】
一種具有熱交換功能的生物安全柜
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種生物實驗室設備，尤其涉及一種具有熱交換功能的生物安全柜。
【背景技術】
[0002]生物安全柜是為操作原代培養物、菌毒株以及診斷性標本等具有感染性的實驗材料時，用來保護操作者本人、實驗室環境以及實驗材料，使其避免暴露于上述操作過程中可能產生的感染性氣溶膠和濺出物而設計的。生物安全柜可分為一級、二級和三級三大類以滿足不同的生物研究和防疫要求。
[0003]例如，一級生物安全柜可保護工作人員和環境而不保護樣品，氣流原理和實驗室通風櫥一樣，不同之處在于排氣口安裝有HEPA過濾器。一級生物安全柜本身無風機，依賴外接通風管中的風機帶動氣流;又如，二級生物安全柜是目前應用最為廣泛的柜型，也有氣流流入前窗開口，用來防止在微生物操作時可能生成的氣溶膠從前窗逃逸，與一級生物安全柜不同的是，未經過濾的進氣流會在到達工作區域前被進風格柵俘獲，因此試驗品不會受到外界空氣的污染;再如，三級生物安全柜是目前世界上最高安全防護等級的安全柜，柜體完全氣密，所有氣體不參與循環，工作人員通過連接在柜體的手套進行操作，試驗品通過雙門的傳遞箱進出安全柜以確保不受污染，適用于高風險的生物試驗。
[0004]由上可知，生物安全柜廣泛應用在醫療衛生、疾控預防、生物制藥、環境監測等各類生物實驗室領域，保護操作人員和環境安全，防止操作的病原微生物擴散造成人員傷害和環境污染。生物安全柜的安全性主要取決于柜內負壓，生物安全柜通過不斷將柜內氣體排放出去，再通過前窗吸收室內空氣補充進來，從而形成相對負壓狀態;而生物安全柜放置的空間大部分都對溫濕度、潔凈度等有較高要求，大量室內空氣被排出，則意味著能源的巨大浪費。
[0005]雖然一些大型項目中，在中央排風系統中增加了全熱交換器，但是生物安全柜的數量會隨著項目的不同而變化，單個生物安全柜的排風量也會因安全級別、使用狀態的不同而不同，同一個項目中也會因投入工作生物安全柜的數量而引起排風量變動等，從而增加了中央熱交換系統的設計及控制難度，同時，對于獨立使用生物安全柜的場所，在空調系統中配置熱交換器，又會使系統變得很復雜。
[0006]因此，針對以上方面，需要對現有技術進行合理的改進。
【實用新型內容】
[0007]針對以上缺陷，本實用新型提供一種可將排放空氣中的能量回收利用且節能環保的具有熱交換功能的生物安全柜，以解決現有技術的諸多不足。
[0008]為實現上述目的，本實用新型采用以下技術方案:
[0009]—種具有熱交換功能的生物安全柜，包括具有送風過濾器與排風過濾器的柜體、設置在柜體下方的操作室、設置在柜體上方的高效過濾熱交換機組，所述柜體與操作室通過送風過濾器連通，所述柜體內設有循環風機，該循環風機出風口與柜體連通，該循環風機的進風口與操作室的通風管道連通;所述高效過濾熱交換機組包括熱交換箱、新風箱及高效送風箱，所述熱交換箱由換熱濾芯以及與換熱濾芯四個通風面密封相接的四個緩沖箱組成，即第一緩沖箱、第二緩沖箱、第三緩沖箱、第四緩沖箱，其中的第一緩沖箱與第三緩沖箱位置相對，第二緩沖箱與第四緩沖箱位置相對，每兩個位置相對的緩沖箱相互通風，所述第一緩沖箱與排風過濾器連接，第二緩沖箱內設有初效過濾器并且通過初效過濾器與新風箱密封連接，此新風箱外側裝有新風調節閥，第四緩沖箱內設有中效過濾器并且通過中效過濾器與高效送風箱連接。
[0010]相應地，所述高效送風箱內部裝有高效過濾器、送風機，第一緩沖箱內設有定風量閥；所述第三緩沖箱上裝有排風止回閥，高效送風箱外側裝有送風止回閥。
[0011]本實用新型所述的具有熱交換功能的生物安全柜的有益效果為:
[0012]⑴通過循環風機送入柜體的空氣，一部分通過送風過濾器成為潔凈空氣進入操作室，保證了操作室的空氣潔凈度，另一部分空氣通過排風過濾器排出，使操作室形成負壓狀態，實驗室內的空氣則通過生物安全柜柜門進入操作室，從而使有害氣溶膠不會從操作室溢出，保護了操作人員的健康；
[0013]⑵室外新風通過換熱濾芯獲取了排風中的能量，再通過初、中、高效過濾器的三級過濾，成為高品質空氣，保護換熱濾芯不受污染并使空氣均勻通過換熱濾芯，有效提高了換熱濾芯的換熱效率，高品質的新風或者直接送入實驗室或者做為實驗室中央空調系統的新風，可有效降低實驗室空調系統的負荷，節約能量消耗，也能有效延長中央空調系統中重要部件及耗材的使用壽命；
[0014]⑶可做到在每臺安全柜設計及制造時就根據設備的特性要求對各重要部件進行最佳性能匹配，提高了設備的運行效能，因此，在單臺使用時不需要考慮復雜的熱回收系統，在多臺同時使用時，只需要考慮新風管道及排風管道的連接，從而大大簡化了中央空調通風系統的設計難度。
[0015]⑷通過熱交換箱配備了齊全的空氣調節閥門，能夠方便地調節生物安全柜的各種運行參數，各閥門增加電動執行機構及感應器后，可以實現對生物安全柜進行數字化控制和遠程管理。
【附圖說明】
[0016]下面根據附圖對本實用新型作進一步詳細說明。
[0017]圖1是本實用新型實施例所述具有熱交換功能的生物安全柜俯視示意圖；
[0018]圖2是本實用新型實施例所述具有熱交換功能的生物安全柜正面示意圖；
[0019]圖3是本實用新型實施例所述具有熱交換功能的生物安全柜側面示意圖。
[0020]圖中:
[0021 ]1、柜體;2、高效過濾熱交換機組;3、操作室；
[0022 ]11、送風過濾器;12、排風過濾器;13、循環風機；
[0023]20、換熱濾芯;21、熱交換箱;22、新風箱;23、高效送風箱；
[0024]131、通風管道;211、第一緩沖箱;211a、定風量閥；212、第二緩沖箱；
[0025]212a、初效過濾器;213、第三緩沖箱;213a、排風止回閥；214、第四緩沖箱;214a、中效過濾器;221、新風調節閥；231、送風機;232、高效過濾器;233、送風止回閥。
【具體實施方式】
[0026]如圖1-3所示，本實用新型實施例所述的具有熱交換功能的生物安全柜，即生物安全柜100，包括具有送風過濾器11與排風過濾器12的柜體1、設置在柜體I下方的操作室3、設置在柜體I上方的高效過濾熱交換機組2，所述柜體I與操作室3通過送風過濾器11連通，所述柜體I內設有循環風機13，該循環風機13出風口與柜體I密封且連通，該循環風機13的進風口與操作室3的通風管道131連通，經過送風過濾器11的潔凈空氣進入操作室3，再經過操作室3臺面及周圍壁板的通風管道回到循環風機13，如此循環往復確保操作室3內的空氣潔凈度。
[0027]相應地，所述高效過濾熱交換機組2包括熱交換箱21、新風箱22及高效送風箱23，所述熱交換箱21由換熱濾芯20以及與換熱濾芯20四個通風面密封相接的四個緩沖箱組成，即第一緩沖箱211、第二緩沖箱212、第三緩沖箱213、第四緩沖箱214，其中的第一緩沖箱211與第三緩沖箱213位置相對，第二緩沖箱212與第四緩沖箱214位置相對，每兩個位置相對的緩沖箱能夠相互通風，所述第一緩沖箱211與排風過濾器12密閉連接，第一緩沖箱211內設有定風量閥211a，第三緩沖箱213上裝有排風止回閥213a，第二緩沖箱212內設有初效過濾器212a并且通過初效過濾器212a與新風箱22密封連接，此新風箱22外側裝有新風調節閥221，第四緩沖箱214內設有中效過濾器214a并且通過中效過濾器214a與高效送風箱23密封連接，其中的高效送風箱23內部裝有高效過濾器232、送風機231，此高效送風箱23外側裝有送風止回閥233。
[0028]以上本實用新型實施例所述的具有熱交換功能的生物安全柜，其工作原理為:
[0029]⑴循環風機的送風口與柜體密封連接并向柜體送風，其中一部分空氣通過送風過濾器進入操作室，保證操作室的空氣潔凈度，另一部分空氣通過排風過濾器排出，維護操作室的負壓狀態，排風定風量閥用以衡定排風風量，維護操作室及生物安全柜所在實驗室的氣流平衡；
[0030]⑵排出柜體的空氣經排風過濾器濾除空氣中有害物質后，經第一緩沖箱進入熱交換箱的換熱濾芯；
[0031]⑶室外空氣通過新風箱進入第二緩沖箱并經初效過濾器濾除灰塵后進入熱交換箱的換熱濾芯，新風調節閥用于調節新風的風量；
[0032]⑷在換熱濾芯內，低焓值的室外新風與高焓值的排風進行熱濕交換；
[0033](5)交換了能量的排風經第三緩沖箱送入排風管道，可通過排風管道或者直接排出室外，或者與實驗室的中央排風管道相連接，排風止回閥用以在生物安全柜不工作時，防止空氣倒灌；
[0034](6)獲取了能量的室外新風，經第四緩沖箱的中效過濾器進一步濾除灰塵后進入高效送風箱，經風機加壓及高效過濾器過濾后的潔凈空氣送入送風管道，可以直接送回生物安全柜所在的實驗室以提尚室內空氣品質，也可以做為實驗室中央空調系統的新風，送風止回閥生物安全柜不工作或用于多臺生物安全柜并聯工作時，防止空氣倒灌；
[0035](7)綜上所述，通過循環風機送入柜體的空氣，一部分通過送風過濾器成為潔凈空氣進入操作室，保證了操作室的空氣潔凈度，另一部分空氣通過排風過濾器排出，使操作室形成負壓狀態，實驗室內的空氣則通過生物安全柜柜門進入操作室，從而使有害氣溶膠不會從操作室溢出，保護了操作人員的健康;操作室內的混合空氣再經操作室的通風管道送入柜體，如此往復循環。
[0036]上述對實施例的描述是為了便于該技術領域的普通技術人員能夠理解和應用本案技術，熟悉本領域技術的人員顯然可輕易對這些實例做出各種修改，并把在此說明的一般原理應用到其它實施例中而不必經過創造性的勞動。因此，本案不限于以上實施例，本領域的技術人員根據本案的揭示，對于本案做出的改進和修改都應該在本案的保護范圍內。
【主權項】
1.一種具有熱交換功能的生物安全柜，包括具有送風過濾器(11)與排風過濾器(12)的柜體(I)、設置在柜體(I)下方的操作室(3)、設置在柜體(I)上方的高效過濾熱交換機組(2)，其特征在于:所述柜體(I)與操作室(3)通過送風過濾器(II)連通，所述柜體(I)內設有循環風機(13)，該循環風機(13)出風口與柜體(I)連通，該循環風機(13)的進風口與操作室(3)的通風管道(131)連通;所述高效過濾熱交換機組(2)包括熱交換箱(21)、新風箱(22)及高效送風箱(23)，所述熱交換箱(21)由換熱濾芯(20)以及與換熱濾芯(20)四個通風面密封相接的四個緩沖箱組成，即第一緩沖箱(211)、第二緩沖箱(212)、第三緩沖箱(213)、第四緩沖箱(214)，其中的第一緩沖箱(211)與第三緩沖箱(213)位置相對，第二緩沖箱(212)與第四緩沖箱(214)位置相對，每兩個位置相對的緩沖箱相互通風，所述第一緩沖箱(211)與排風過濾器(12)連接，第二緩沖箱(212)內設有初效過濾器(212a)并且通過初效過濾器(212a)與新風箱(22)密封連接，此新風箱(22)外側裝有新風調節閥(221)，第四緩沖箱(214)內設有中效過濾器(214a)并且通過中效過濾器(214a)與高效送風箱(23)連接。2.根據權利要求1所述的具有熱交換功能的生物安全柜，其特征在于:所述高效送風箱(23)內部裝有高效過濾器(232)、送風機(231)。
【文檔編號】B01L1/04GK205517813SQ201620308013
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年4月12日
【發明人】賀紅宇
【申請人】賀紅宇