專利名稱：組合式生物安全操作間的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種實驗室用潔凈設(shè)備，尤其是一種組合式生物安全操作間。
背景技術(shù)：
生物實驗中對實驗設(shè)備進行操作時，在操作過程中可能會產(chǎn)生大量氣溶膠。氣溶膠飄散在環(huán)境中會污染周圍的實驗環(huán)境及對人體造成危害，環(huán)境中的微小粒子也會對實驗樣品造成污染。為了避免上述情況的發(fā)生，目前普通的生物實驗一般都是在生物安全柜中進行。 生物安全柜是裝備有高效空氣過濾器的實驗室潔凈設(shè)備。生物安全柜通常用于實驗室微生物的分析和研究。其中二級生物安全柜是前部開口的密封設(shè)備。實驗室操作者可以從前部開口處把手伸進工作區(qū)進行微生物實驗。通過前窗開口處向內(nèi)流動的氣流即進氣氣流可以使操作者避免受到安全柜內(nèi)微生物的感染。潔凈向下流動的氣流即沉降氣流可以保護安全柜內(nèi)的實驗樣品安全。安全柜內(nèi)的進氣氣流、沉降氣流和工作區(qū)不斷凈化的氣流由風機推動?，F(xiàn)有的生物安全柜一般只能適用于器皿的操作，但是一些大型實驗設(shè)備如流式細胞儀、高速離心機、浮質(zhì)產(chǎn)生器等卻無法放置在生物安全柜中；另外，現(xiàn)有的生物安全柜為一體式結(jié)構(gòu)，承載力有限，鑒于實驗室的空間，也無法制造出大型生物安全柜用來盛放流式細胞儀、高速離心機等大型實驗設(shè)備。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提出了一種組合式生物安全操作間，該操作間可以為大型的實驗設(shè)備提供局部潔凈環(huán)境，安裝方便，并且可以實現(xiàn)現(xiàn)場安裝，便于實驗人員進行實驗。本發(fā)明是采用以下的技術(shù)方案實現(xiàn)的一種組合式生物安全操作間，包括上密封箱和工作區(qū)域，上密封箱位于工作區(qū)域的上方，工作區(qū)域的后側(cè)、左側(cè)和右側(cè)均設(shè)有墻體， 相鄰墻體之間密封連接，上密封箱與墻體固定連接，其中，上密封箱由金屬外殼組合并密封連接而成，工作區(qū)域的前側(cè)設(shè)有大門，大門包括操作窗和門體，操作窗位于大門的上部，操作窗的底部設(shè)有操作口，大門與左側(cè)墻體、右側(cè)墻體之間為旋轉(zhuǎn)連接，所述的墻體和門體由中空模塊組合并固定連接而成，所述的中空模塊包括內(nèi)層板和外層板，內(nèi)層板與外層板之間固定連接，內(nèi)層板與外層板之間形成中空內(nèi)腔，各中空模塊的側(cè)邊均設(shè)有風口，通過風口使各相鄰中空模塊之間的中空內(nèi)腔連通，所述的中空內(nèi)腔為負壓腔，負壓腔環(huán)繞包圍工作區(qū)域，工作區(qū)域內(nèi)設(shè)有操作臺式小車，操作臺式小車包括操作臺和底部的轉(zhuǎn)向腳輪，操作口的下方且位于門體中空模板的頂部端面間隔設(shè)置進氣格柵，后側(cè)墻體的內(nèi)表面上間隔設(shè)置一排進氣格柵，進氣格柵與負壓腔連通，大門的進氣格柵與后側(cè)墻體的進氣格柵位于同一水平面，后側(cè)墻體內(nèi)表面的下部設(shè)有至少一排進氣格柵。所述上密封箱內(nèi)設(shè)有排風過濾器、靜壓箱、風機和送風過濾器，風機固定在靜壓箱上，風機的進風口與負壓腔連通，上密封箱的內(nèi)部為負壓環(huán)境，靜壓箱、排風過濾器和送風過濾器被負壓包圍，風機的排風口與靜壓箱內(nèi)部連通，靜壓箱為正壓腔，其前部或頂部設(shè)置排風過濾器，靜壓箱的底部設(shè)有送風過濾器，靜壓箱和工作區(qū)域之間通過送風過濾器連通。 所述的送風過濾器和排風過濾器為高效空氣過濾器(High efficiency particulate air Filter，簡稱 HEPA)或超高效空氣過濾器(Ultra Low Penetration Air Filte，簡稱 ULPA)。所述中空模板的內(nèi)層板與外層板之間可以通過螺栓固定連接，也可以通過焊接方式固定連接，或者直接做成一體式結(jié)構(gòu)。各中空模塊之間可以通過螺栓固定連接，也可以通過焊接等其他方式固定連接。所述操作臺式小車的轉(zhuǎn)向腳輪帶有自鎖裝置。 所述工作區(qū)域的底部設(shè)有底板，底板與墻體和大門密封連接，底板上設(shè)有滑道，轉(zhuǎn)向腳輪可以沿滑道行走。本發(fā)明的有益效果是首先，本發(fā)明增大了整個生物安全操作間的體積，便于在生物安全操作間內(nèi)放置體積較大的實驗設(shè)備，為大型實驗設(shè)備如流式細胞儀、高速離心機、浮質(zhì)產(chǎn)生器等提供局部潔凈環(huán)境；第二，在生物安全操作間的工作區(qū)域內(nèi)設(shè)置操作臺式小車， 通過小車可以承載實驗設(shè)備，實驗進行時可以作為操作臺使用，同時在工作區(qū)域的前側(cè)設(shè)置大門，承載有大型實驗設(shè)備的操作臺式小車可以通過大門方便地推入和拉出工作區(qū)域， 便于操作人員進行實驗；第三，上密封箱由多個金屬殼體組合連接而成，工作區(qū)域的墻體和大門由多個中空模塊組合連接，因此整個生物安全操作間為組合式安裝結(jié)構(gòu)，可以實現(xiàn)在實驗室內(nèi)生物安全操作間的現(xiàn)場安裝，省去了繁瑣的搬運工作，便于生物安全操作間的安裝和放置，并且可以方便地進入門體狹小的實驗室；第四，該生物實驗操作間不僅可以保護操作人員及外界環(huán)境免受所操作實驗物質(zhì)的污染，也保護了實驗產(chǎn)品免受空氣中漂浮物的污染。


圖1是本發(fā)明的立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明中進氣格柵的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明的工作原理圖。圖中1操作窗；2操作口 ；3大門；4進氣格柵I ；5進氣格柵II ；6后側(cè)墻體；7風機；8靜壓箱；9上密封箱；10送風過濾器；11散流罩；12負壓腔；13操作臺式小車；14排風過濾器；15進氣格柵III。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步說明。圖1至圖3為本發(fā)明所述的組合式生物安全操作間。該操作間包括上密封箱9和工作區(qū)域，上密封箱9位于工作區(qū)域的上方，工作區(qū)域的外部環(huán)繞包圍有負壓腔。上密封箱 9為密封箱體，該密封箱體由多塊金屬外殼組合并密封連接而成，各塊金屬外殼可以通過螺栓固定連接，也可以通過焊接等其他方式固定連接。工作區(qū)域由墻體、大門3和底板環(huán)繞密封連接而成。上密封箱9與墻體固定連接。上密封箱9內(nèi)設(shè)有排風過濾器14、靜壓箱8、風機7和送風過濾器10。風機7固定在靜壓箱8上。風機7的進風口與負壓腔連通，上密封箱9的內(nèi)部為負壓環(huán)境，靜壓箱8、 排風過濾器14和送風過濾器10均被負壓包圍。風機7的排風口與靜壓箱8內(nèi)部連通，風機7不斷地向靜壓箱8注入空氣。靜壓箱8為正壓腔，其前部或頂部設(shè)置排風過濾器14，靜壓箱8與外部環(huán)境之間通過排風過濾器14連通。排風過濾器14可以為高效空氣過濾器， 對0. 3微米的固體顆粒截留率在99. 999%以上，充分捕獲微生物污染物，保證流入外部環(huán)境的氣流是潔凈的。排風過濾器14被負壓腔所包圍，一旦排風過濾器與靜壓箱之間發(fā)生泄露，污染氣流會被負壓腔捕獲，并重新進入風機循環(huán)。靜壓箱8的底部設(shè)有送風過濾器10和散流罩11，靜壓箱8和工作區(qū)域之間通過送風過濾器10和散流罩11連通。送風過濾器10為高效空氣過濾器，對0. 3微米的固體顆粒截留率在99. 999%以上，可以充分捕獲微生物污染物，保證流入工作區(qū)域的的氣流的潔凈。 送風過濾器10被負壓腔包圍，一旦送風過濾器與靜壓箱之間發(fā)生泄露，污染氣流會被負壓腔捕獲，防止污染氣流對工作區(qū)域的污染。散流罩11使沉降氣流經(jīng)過整流后由紊流形態(tài)成為層流氣流，防止實驗樣品之間發(fā)生交叉污染。排風過濾器14和送風過濾器10也可以采用超高效空氣過濾器。

由于送風過濾器10和排風過濾器14具有不同的表面積和初阻力，靜壓箱8內(nèi) 65% -70%的氣流通過送風過濾器10過濾掉微生物污染物形成沉降氣流，經(jīng)過散流罩11形成垂直下沉的層流氣流，吹入工作區(qū)域；剩余30% -35%的氣流通過排風過濾器14的過濾形成潔凈氣流即排出氣流，排入室內(nèi)或室外環(huán)境中，不會對環(huán)境造成污染。所述的墻體包括后側(cè)墻體、左側(cè)墻體和右側(cè)墻體，各相鄰墻體之間密封連接。大門 3位于工作區(qū)域的前側(cè)，打開大門3即可進入工作區(qū)域。大門包括操作窗1和門體，操作窗 1位于大門3的上部，操作窗1上安裝有玻璃，玻璃不完全遮蓋操作窗1，因此在操作窗1的底部形成高度為200mm的操作口 2，操作人員可以通過該操作口 2對工作區(qū)域內(nèi)的儀器進行操作。大門與左側(cè)墻體、右側(cè)墻體之間通過鉸鏈等旋轉(zhuǎn)部件形成旋轉(zhuǎn)連接，從而實現(xiàn)大門3 的打開和關(guān)閉。所述的墻體為中空墻體，所述的門體為中空門體。墻體和門體均由多個中空模塊組合并固定連接而成。所述的中空模塊包括內(nèi)層板和外層板，內(nèi)層板與外層板之間緊密固定連接，其中內(nèi)層板由不銹鋼板材制成，外層板為由經(jīng)過噴涂處理的碳鋼板材制成，內(nèi)層板與外層板之間形成中空內(nèi)腔。各中空模塊的側(cè)邊均設(shè)有風口，通過風口使各相鄰中空模塊之間的中空內(nèi)腔連通，即各相鄰墻體之間以及門體與墻體之間的中空內(nèi)腔相互連通。由于風機的吸風作用，墻體和門體的中空內(nèi)腔相對于外部環(huán)境和工作區(qū)域呈負壓，因此腔體和門體的中空內(nèi)腔為負壓腔。負壓腔環(huán)繞包圍工作區(qū)域、送風過濾器10、排風過濾器14和靜壓箱8。墻體上設(shè)有過線孔，內(nèi)部儀器的電源、數(shù)據(jù)交換線通過過線孔與外部環(huán)境相連。內(nèi)層板與外層板之間可以通過螺栓固定連接，也可以通過焊接方式固定連接，或者直接做成一體式結(jié)構(gòu)。各中空模塊之間可以通過螺栓固定連接，也可以通過焊接等其他方式固定連接。因此該生物安全操作間安裝方便，并且可以實現(xiàn)現(xiàn)場安裝，省去了繁瑣的搬運工作，便于進入門體狹小的實驗室。工作區(qū)域內(nèi)設(shè)有操作臺式小車13，操作臺式小車13包括操作臺和底部的轉(zhuǎn)向腳輪，對應(yīng)的底板上設(shè)置滑道。體積較大、重量較重的實驗設(shè)備可以直接放置在操作臺上，通過轉(zhuǎn)向腳輪可以方便地將操作臺式小車13從工作區(qū)域內(nèi)推入或拉出，從而使實驗設(shè)備進出生物安全操作間，操作臺的高度不高于操作口 2的高度。轉(zhuǎn)向腳輪帶有自鎖裝置，將操作臺式小車推入工作區(qū)域后把鎖緊裝置置于鎖緊位置；將操作臺式小車從工作區(qū)域中撤出前，首先把腳輪上的腳踏鎖緊裝置旋轉(zhuǎn)到水平位置，然后將操作臺式小車從工作區(qū)域拉出。 綜上所述，操作臺式小車13不僅可以承載實驗設(shè)備，還能夠帶動實驗設(shè)備方便地進出生物安全操作間。操作口 2的下方且位于門體中空模板的頂部端面間隔設(shè)有多個進氣格柵I 4，進氣格柵14與門體的負壓腔連通。同時，后側(cè)墻體6的內(nèi)表面上也間隔設(shè)置一排進氣格柵II 5，進氣格柵II 5與后側(cè)墻體6的負壓腔連通。進氣格柵I 4與進氣格柵II 5位于同一水平面上。同時，在后側(cè)墻體6內(nèi)表面的下部也設(shè)有至少一排進氣格柵11115。沉降氣流在操作臺上方中央處分為兩部分，一部分通過大門3上的進氣格柵I 4流入負壓腔，進入大門中的沉降氣流阻止了環(huán)境中的污染物進入工作區(qū)域。同時在負壓腔的吸氣作用下，環(huán)境中的氣流也通過進氣格柵I 4流入負壓腔，該部分沉降氣流與流入氣流形成氣幕平衡，阻止了該部分沉降氣流進入環(huán)境中，有效地保護了室內(nèi)環(huán)境以及實驗人員的安全；另一部分沉降氣流通過后側(cè)墻體上的進氣格柵II 5進入負壓腔；而剩余的沉降氣流則通過后側(cè)墻體6 下部的進氣格柵III15進入負壓腔內(nèi)，保證了工作區(qū)域內(nèi)被污染的沉降氣流能夠全部吸入負壓腔內(nèi)。本發(fā)明的工作過程如下所述首先，將放置有實驗設(shè)備的操作臺式小車13推入工作區(qū)域，關(guān)閉大門。然后啟動風機7，風機7的進風口不斷地從負壓腔內(nèi)吸入氣流，從而使負壓腔保持負壓狀態(tài)，風機7的排風口排出的氣流進入靜壓箱8，靜壓箱內(nèi)30% -35%的氣流通過排風過濾器14的過濾后形成潔凈氣流即排出氣流，并排到室內(nèi)環(huán)境；剩余65% -70% 的氣流通過送風過濾器10過濾掉微生物污染物，形成潔凈氣流即沉降氣流，經(jīng)散流罩11整流后吹向操作臺式小車13。沉降氣流進入工作區(qū)域后，在操作臺上方中央處分為兩部分，一部分氣流通過大門的進氣格柵I 4流入負壓腔，同時在負壓腔的吸氣作用下，環(huán)境中的氣流也通過進氣格柵I 4流入負壓腔，該部分沉降氣流與流入氣流形成氣幕平衡；另一部分氣流通過后側(cè)墻體上的進氣格柵II 5進入負壓腔，剩余的沉降氣流則通過后側(cè)墻體下部的進氣格柵III15進入負壓腔。進入負壓腔的污染氣流被不斷地吸入風機7內(nèi)，并通過風機7的排風口進入靜壓箱8內(nèi)，其中30% -35%的被污染氣流通過排風過濾器14的過濾后形成潔凈氣流，排到室內(nèi)環(huán)境，剩余65% -70%的氣流則通過送風過濾器10過濾掉微生物污染物，形成潔凈氣流，吹向操作臺式小車13，并循環(huán)上述工作過程。本發(fā)明中，所述的工作區(qū)域內(nèi)可以不設(shè)有底板，即工作區(qū)域由大門3、墻體和地面環(huán)繞密封連接而成。
權(quán)利要求
1.一種組合式生物安全操作間，包括上密封箱(9)和工作區(qū)域，上密封箱(9)位于工作區(qū)域的上方，工作區(qū)域的后側(cè)、左側(cè)和右側(cè)均設(shè)有墻體，相鄰墻體之間密封連接，上密封箱(9)與墻體固定連接，其特征在于上密封箱(9)由金屬外殼組合并密封連接而成，工作區(qū)域的前側(cè)設(shè)有大門(3)，大門包括操作窗(1)和門體，操作窗(1)位于大門(3)的上部，操作窗(1)的底部設(shè)有操作口(2)，大門與左側(cè)墻體、右側(cè)墻體之間為旋轉(zhuǎn)連接，所述的墻體和門體由中空模塊組合并固定連接而成，中空模塊包括內(nèi)層板和外層板，內(nèi)層板與外層板之間固定連接，內(nèi)層板與外層板之間形成中空內(nèi)腔，各中空模塊的側(cè)邊均設(shè)有風口，通過風口使各相鄰中空模塊之間的中空內(nèi)腔連通，所述的中空內(nèi)腔為負壓腔，負壓腔環(huán)繞包圍工作區(qū)域，工作區(qū)域內(nèi)設(shè)有操作臺式小車(13)，操作臺式小車(13)包括操作臺和底部的轉(zhuǎn)向腳輪，操作口(2)的下方且位于門體中空模板的頂部端面間隔設(shè)置進氣格柵(4)，后側(cè)墻體 (6)的內(nèi)表面間隔設(shè)置一排進氣格柵(5)，進氣格柵與負壓腔連通，門體的進氣格柵(4)與后側(cè)墻體的進氣格柵(5)位于同一水平面，后側(cè)墻體(6)內(nèi)表面的下部設(shè)有至少一排進氣格柵(15)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合式生物安全操作間，其特征在于所述上密封箱(9)內(nèi)設(shè)有排風過濾器(14)、靜壓箱(8)、風機(7)和送風過濾器(10)，風機(7)固定在靜壓箱(8) 上，風機(7)的進風口與負壓腔連通，上密封箱(9)的內(nèi)部為負壓環(huán)境，靜壓箱(8)、排風過濾器(14)和送風過濾器(10)被負壓包圍，風機(7)的排風口與靜壓箱(8)內(nèi)部連通，靜壓箱(8)為正壓腔，其前部或頂部設(shè)置排風過濾器(14)，靜壓箱(8)的底部設(shè)有送風過濾器 (10)，靜壓箱⑶和工作區(qū)域之間通過送風過濾器(10)連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的組合式生物安全操作間，其特征在于所述的送風過濾器 (10)和排風過濾器(14)為高效空氣過濾器或超高效空氣過濾器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合式生物安全操作間，其特征在于所述中空模塊的內(nèi)層板和外層板之間通過螺栓固定連接或者通過焊接方式固定連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合式生物安全操作間，其特征在于所述中空模塊的內(nèi)層板和外層板呈一體式結(jié)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合式生物安全操作間，其特征在于所述各中空模塊之間通過螺栓固定連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合式生物安全操作間，其特征在于所述操作臺式小車的轉(zhuǎn)向腳輪帶有自鎖裝置。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合式生物安全操作間，其特征在于所述工作區(qū)域的底部設(shè)有底板，底板與墻體和大門密封連接，底板上設(shè)有滑道，轉(zhuǎn)向腳輪沿滑道行走。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種實驗室用潔凈設(shè)備，尤其是一種組合式生物安全操作間。該操作間包括上密封箱和工作區(qū)域，上密封箱位于工作區(qū)域的上方，工作區(qū)域的后側(cè)、左側(cè)和右側(cè)均設(shè)有墻體，上密封箱由金屬外殼組合并密封連接而成，工作區(qū)域的前側(cè)設(shè)有大門，大門包括操作窗和門體，墻體和門體由中空模塊組合并固定連接而成，中空模塊包括內(nèi)層板和外層板，內(nèi)層板與外層板固定連接，內(nèi)層板與外層板之間形成中空內(nèi)腔，中空模塊的側(cè)邊設(shè)有風口，通過風口使各相鄰中空模塊之間的中空內(nèi)腔連通，中空內(nèi)腔為負壓腔，負壓腔環(huán)繞包圍工作區(qū)域，工作區(qū)域內(nèi)設(shè)有操作臺式小車。其可以為大型的實驗設(shè)備提供局部潔凈環(huán)境，安裝方便，實現(xiàn)現(xiàn)場安裝，便于實驗人員進行實驗。
文檔編號B01L1/00GK102205254SQ201110136970
公開日2011年10月5日 申請日期2011年5月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月24日
發(fā)明者曾博文, 王振忠, 趙立潤 申請人:青島柏鎂儀器有限公司