本發(fā)明涉及生化試驗(yàn)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種智能生物安全實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)及其控制方法。

背景技術(shù)：

生物實(shí)驗(yàn)室是用于對各種生物實(shí)驗(yàn)材料進(jìn)行培養(yǎng)、實(shí)驗(yàn)和研究的空間。由于很多生物實(shí)驗(yàn)材料對溫濕度有較高要求，且其中某些生物材料對人體、動物或者外界環(huán)境具有危害性，所以生物實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)的安全控制是非常重要的。現(xiàn)有技術(shù)中對于生物實(shí)驗(yàn)室的控制主要依靠空調(diào)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)和過濾。但是現(xiàn)有的調(diào)控結(jié)構(gòu)調(diào)控精度不高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種智能生物安全實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)及其控制方法，能夠解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，提高了生物實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部環(huán)境的調(diào)控精度。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案如下。

一種智能生物安全實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)，包括實(shí)驗(yàn)室主體和控制器，實(shí)驗(yàn)室主體的進(jìn)出口各安裝有一個(gè)風(fēng)淋室，所述實(shí)驗(yàn)室主體外側(cè)設(shè)置有負(fù)壓隔離層，負(fù)壓隔離層連接有負(fù)壓風(fēng)機(jī)，實(shí)驗(yàn)室主體頂部設(shè)置有進(jìn)風(fēng)機(jī)構(gòu)，實(shí)驗(yàn)室主體底部設(shè)置有出風(fēng)機(jī)構(gòu)，新風(fēng)空調(diào)的出風(fēng)口連接至進(jìn)風(fēng)機(jī)構(gòu)，循環(huán)空調(diào)的進(jìn)風(fēng)口連接至出風(fēng)機(jī)構(gòu)，循環(huán)空調(diào)的出風(fēng)口連接至進(jìn)風(fēng)機(jī)構(gòu)，實(shí)驗(yàn)室主體的地下設(shè)置有廢液存儲罐，實(shí)驗(yàn)室主體內(nèi)還設(shè)置有溫度傳感器、濕度傳感器。

作為優(yōu)選，所述進(jìn)風(fēng)機(jī)構(gòu)包括進(jìn)風(fēng)主管路，進(jìn)風(fēng)主管路連接有若干個(gè)并聯(lián)設(shè)置的進(jìn)風(fēng)支管路，進(jìn)風(fēng)主管路與進(jìn)風(fēng)支管路的連接處設(shè)置有橢球形連接體，橢球形連接體內(nèi)連接有球形調(diào)節(jié)器，每個(gè)進(jìn)風(fēng)支管路上設(shè)置有一個(gè)流量調(diào)節(jié)閥，進(jìn)風(fēng)支管路的出風(fēng)口均勻布置在實(shí)驗(yàn)室主體天花板與墻壁的夾角處。

作為優(yōu)選，所述球形調(diào)節(jié)器包括若干個(gè)扇形葉片，扇形葉片均勻連接在旋轉(zhuǎn)軸上，旋轉(zhuǎn)軸頂部活動套接有橡膠阻尼套，橡膠阻尼套通過第一彈簧體連接在氣缸上。

作為優(yōu)選，所述出風(fēng)機(jī)構(gòu)包括出風(fēng)主管路，出風(fēng)主管路連接有若干個(gè)出風(fēng)支管路，出風(fēng)支管路的進(jìn)風(fēng)口均勻布置在實(shí)驗(yàn)室主體底板與墻壁的夾角處。

作為優(yōu)選，所述出風(fēng)支管路的進(jìn)風(fēng)口設(shè)置有過濾機(jī)構(gòu)，過濾機(jī)構(gòu)包括頂部的導(dǎo)流葉片和底部的弧形濾網(wǎng)，弧形濾網(wǎng)向上凸起，弧形濾網(wǎng)的邊緣設(shè)置有凹槽，凹槽內(nèi)設(shè)置有金屬絲網(wǎng)層，導(dǎo)流葉片以過濾機(jī)構(gòu)的中線為對稱軸，分別向兩側(cè)傾斜設(shè)置，導(dǎo)流葉片與過濾機(jī)構(gòu)的中線的夾角為25°～35°，導(dǎo)流葉片上設(shè)置有通孔，通孔的頂部邊緣設(shè)置有導(dǎo)流罩。

一種上述的智能生物安全實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)的控制方法，包括以下步驟：

A、控制器根據(jù)溫度傳感器和濕度傳感器采集的檢測數(shù)據(jù)對新風(fēng)空調(diào)和循環(huán)空調(diào)進(jìn)行閉環(huán)控制，保持實(shí)驗(yàn)室主體的溫濕度平衡；

B、當(dāng)風(fēng)淋室開始工作時(shí)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)室主體內(nèi)外的實(shí)時(shí)溫度差和濕度差，控制器控制新風(fēng)空調(diào)和循環(huán)空調(diào)進(jìn)行溫度和濕度的預(yù)調(diào)整，從而減低人員進(jìn)出實(shí)驗(yàn)室主體對于實(shí)驗(yàn)室主體溫濕度的干擾；

C、在保持實(shí)驗(yàn)室主體內(nèi)保持正壓的前提下，對出風(fēng)機(jī)構(gòu)和進(jìn)風(fēng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行周期性調(diào)節(jié)；首先加大進(jìn)風(fēng)機(jī)構(gòu)的流量，同時(shí)減小出風(fēng)機(jī)構(gòu)的流量；保持一段時(shí)間后加大出風(fēng)機(jī)構(gòu)的流量，保持一段時(shí)間后減小出風(fēng)機(jī)構(gòu)的流量，然后減小進(jìn)風(fēng)機(jī)構(gòu)的流量，同時(shí)加大出風(fēng)機(jī)構(gòu)的流量；一個(gè)調(diào)節(jié)周期的時(shí)長為20min～30min，每6h～8h進(jìn)行一次周期性調(diào)節(jié)。

采用上述技術(shù)方案所帶來的有益效果在于：本發(fā)明通過改進(jìn)生物實(shí)驗(yàn)室的送風(fēng)和回風(fēng)結(jié)構(gòu)，提高了整個(gè)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部氣流的循環(huán)流動效率，延長了空調(diào)系統(tǒng)的維護(hù)周期。通過對實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行周期性的調(diào)節(jié)，可以對實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的空氣進(jìn)行及時(shí)循環(huán)凈化。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一個(gè)具體實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)圖。

圖2是本發(fā)明一個(gè)具體實(shí)施方式中進(jìn)風(fēng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖。

圖3是本發(fā)明一個(gè)具體實(shí)施方式中扇形葉片的結(jié)構(gòu)圖。

圖4是本發(fā)明一個(gè)具體實(shí)施方式中出風(fēng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖。

圖5是本發(fā)明一個(gè)具體實(shí)施方式中出風(fēng)支管路進(jìn)風(fēng)口的結(jié)構(gòu)圖。

圖6是本發(fā)明一個(gè)具體實(shí)施方式中進(jìn)風(fēng)支管路出風(fēng)口的結(jié)構(gòu)圖。

圖中：1、實(shí)驗(yàn)室主體；2、控制器；3、風(fēng)淋室；4、負(fù)壓隔離層；5、負(fù)壓風(fēng)機(jī)；6、進(jìn)風(fēng)機(jī)構(gòu)；7、出風(fēng)機(jī)構(gòu)；8、新風(fēng)空調(diào)；9、廢液存儲罐；10、溫度傳感器；11、濕度傳感器；12、進(jìn)風(fēng)主管路；13、進(jìn)風(fēng)支管路；14、橢球形連接體；15、球形調(diào)節(jié)器；16、扇形葉片；17、旋轉(zhuǎn)軸；18、橡膠阻尼套；19、第一彈簧體；20、氣缸；21、流量調(diào)節(jié)閥；22、導(dǎo)流槽；23、缺口；24、出風(fēng)主管路；25、出風(fēng)支管路；26、導(dǎo)流葉片；27、通孔；28、弧形濾網(wǎng)；29、凹槽；30、金屬絲網(wǎng)層；31、循環(huán)空調(diào)；32、環(huán)形扇葉；33、環(huán)形擋板；34、第一導(dǎo)流孔；35、第二導(dǎo)流孔；36、狹縫；37、導(dǎo)流罩。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明中使用到的標(biāo)準(zhǔn)零件均可以從市場上購買，異形件根據(jù)說明書的和附圖的記載均可以進(jìn)行訂制，各個(gè)零件的具體連接方式均采用現(xiàn)有技術(shù)中成熟的螺栓、鉚釘、焊接、粘貼等常規(guī)手段，在此不再詳述。

參照圖1-6，本發(fā)明一個(gè)具體實(shí)施方式包括實(shí)驗(yàn)室主體1和控制器2，實(shí)驗(yàn)室主體1的進(jìn)出口各安裝有一個(gè)風(fēng)淋室3，所述實(shí)驗(yàn)室主體1外側(cè)設(shè)置有負(fù)壓隔離層4，負(fù)壓隔離層4連接有負(fù)壓風(fēng)機(jī)5，實(shí)驗(yàn)室主體1頂部設(shè)置有進(jìn)風(fēng)機(jī)構(gòu)6，實(shí)驗(yàn)室主體1底部設(shè)置有出風(fēng)機(jī)構(gòu)7，新風(fēng)空調(diào)8的出風(fēng)口連接至進(jìn)風(fēng)機(jī)構(gòu)6，循環(huán)空調(diào)31的進(jìn)風(fēng)口連接至出風(fēng)機(jī)構(gòu)7，循環(huán)空調(diào)的出風(fēng)口連接至進(jìn)風(fēng)機(jī)構(gòu)6，實(shí)驗(yàn)室主體1的地下設(shè)置有廢液存儲罐9，實(shí)驗(yàn)室主體1內(nèi)還設(shè)置有溫度傳感器10、濕度傳感器11。進(jìn)風(fēng)機(jī)構(gòu)6包括進(jìn)風(fēng)主管路12，進(jìn)風(fēng)主管路12連接有若干個(gè)并聯(lián)設(shè)置的進(jìn)風(fēng)支管路13，進(jìn)風(fēng)主管路12與進(jìn)風(fēng)支管路13的連接處設(shè)置有橢球形連接體14，橢球形連接體14內(nèi)連接有球形調(diào)節(jié)器15，每個(gè)進(jìn)風(fēng)支管路13上設(shè)置有一個(gè)流量調(diào)節(jié)閥21，進(jìn)風(fēng)支管路13的出風(fēng)口均勻布置在實(shí)驗(yàn)室主體1天花板與墻壁的夾角處。球形調(diào)節(jié)器15包括若干個(gè)扇形葉片16，扇形葉片16均勻連接在旋轉(zhuǎn)軸17上，旋轉(zhuǎn)軸17頂部活動套接有橡膠阻尼套18，橡膠阻尼套18通過第一彈簧體19連接在氣缸20上。出風(fēng)機(jī)構(gòu)7包括出風(fēng)主管路24，出風(fēng)主管路24連接有若干個(gè)出風(fēng)支管路25，出風(fēng)支管路25的進(jìn)風(fēng)口均勻布置在實(shí)驗(yàn)室主體1底板與墻壁的夾角處。出風(fēng)支管路25的進(jìn)風(fēng)口設(shè)置有過濾機(jī)構(gòu)，過濾機(jī)構(gòu)包括頂部的導(dǎo)流葉片26和底部的弧形濾網(wǎng)28，弧形濾網(wǎng)28向上凸起，弧形濾網(wǎng)28的邊緣設(shè)置有凹槽29，凹槽29內(nèi)設(shè)置有金屬絲網(wǎng)層30，導(dǎo)流葉片26以過濾機(jī)構(gòu)的中線為對稱軸，分別向兩側(cè)傾斜設(shè)置，導(dǎo)流葉片26與過濾機(jī)構(gòu)的中線的夾角為25°，導(dǎo)流葉片26上設(shè)置有通孔27，通孔27的頂部邊緣設(shè)置有導(dǎo)流罩37。

另外，扇形葉片16的表面設(shè)置有若干個(gè)與進(jìn)風(fēng)支管路13相平行的導(dǎo)流槽22，導(dǎo)流槽22的兩側(cè)交錯(cuò)設(shè)置有若干個(gè)缺口23。導(dǎo)流槽22可以降低氣流通過扇形葉片16進(jìn)入進(jìn)風(fēng)支管路13的阻力。

進(jìn)風(fēng)支管路13的出風(fēng)口通過環(huán)形擋板33設(shè)置有環(huán)形扇葉32，環(huán)形擋板33上設(shè)置有若干個(gè)第一導(dǎo)流孔34，環(huán)形扇葉32中心設(shè)置有第二導(dǎo)流孔35，第二導(dǎo)流孔35的外側(cè)設(shè)置有若干個(gè)狹縫36。進(jìn)風(fēng)支管路13的出風(fēng)口結(jié)構(gòu)可以提高氣流在實(shí)驗(yàn)室主體1內(nèi)的擴(kuò)散效率。

進(jìn)風(fēng)支管路13的出風(fēng)口和出風(fēng)支管路25的進(jìn)風(fēng)口的數(shù)量比為2:1，且進(jìn)風(fēng)支管路13的出風(fēng)口和出風(fēng)支管路25的進(jìn)風(fēng)口交錯(cuò)設(shè)置。

上述的智能生物安全實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)的控制方法，包括以下步驟：

A、控制器根據(jù)溫度傳感器和濕度傳感器采集的檢測數(shù)據(jù)對新風(fēng)空調(diào)和循環(huán)空調(diào)進(jìn)行閉環(huán)控制，保持實(shí)驗(yàn)室主體的溫濕度平衡；

B、當(dāng)風(fēng)淋室開始工作時(shí)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)室主體內(nèi)外的實(shí)時(shí)溫度差和濕度差，控制器控制新風(fēng)空調(diào)和循環(huán)空調(diào)進(jìn)行溫度和濕度的預(yù)調(diào)整，從而減低人員進(jìn)出實(shí)驗(yàn)室主體對于實(shí)驗(yàn)室主體溫濕度的干擾；

C、在保持實(shí)驗(yàn)室主體內(nèi)保持正壓的前提下，對出風(fēng)機(jī)構(gòu)和進(jìn)風(fēng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行周期性調(diào)節(jié)；首先加大進(jìn)風(fēng)機(jī)構(gòu)的流量，同時(shí)減小出風(fēng)機(jī)構(gòu)的流量；保持一段時(shí)間后加大出風(fēng)機(jī)構(gòu)的流量，保持一段時(shí)間后減小出風(fēng)機(jī)構(gòu)的流量，然后減小進(jìn)風(fēng)機(jī)構(gòu)的流量，同時(shí)加大出風(fēng)機(jī)構(gòu)的流量；一個(gè)調(diào)節(jié)周期的時(shí)長為20min，每7h進(jìn)行一次周期性調(diào)節(jié)。

本發(fā)明可以對實(shí)驗(yàn)室主體1的室內(nèi)環(huán)境參數(shù)進(jìn)行準(zhǔn)確的調(diào)控，提高生物實(shí)驗(yàn)室的安全性。

在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。

以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。