一种可高效消毒的生物安全实验环境控制系统及其控制方法

技术领域

本发明涉及新型生物安全通风环境控制装置技术领域，具体为一种可高效消毒的生物安全实验环境控制系统及其控制方法。

背景技术

随着社会的快速发展，越来越多的实验室被开发应用，由于一些实验室的科研项目较为特殊，会在空气中产生挥发性的有害气体和一定的细菌，为了避免这些特殊因素跟随空气循环被直接排出，因此需要对应的处理系统，但是，现有的环境处理系统，不便于做到高效、多段且稳定的消毒除菌循环，因此导致在应用过程中往往效果不佳。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可高效消毒的生物安全实验环境控制系统及其控制方法，以解决了现有的问题：现有的环境处理系统，不便于做到高效、多段且稳定的消毒除菌循环，因此导致在应用过程中往往效果不佳。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种可高效消毒的生物安全实验环境控制系统，包括高热循环处理消毒结构和传导多段处理结构，所述高热循环处理消毒结构的顶端固定连接有传导多段处理结构，所述高热循环处理消毒结构用于引导气体循环进入系统内部，并完成对气体的高热蒸腾消毒除菌，所述传导多段处理结构用于引导处理后的气体流通，并对气体进行光媒质杀菌和过滤除菌消毒；

还包括消毒液喷洒制备结构，所述传导多段处理结构的一端固定连接有消毒液喷洒制备结构，所述消毒液喷洒制备结构用于对循环气体进行自动化喷射消毒溶液；

还包括速冷循环消毒结构，所述速冷循环消毒结构固定于传导多段处理结构的一侧，所述速冷循环消毒结构用于对热处理后的气体进行快速的冷却还原，从而利用温度快速变化实现除菌消毒的目的，并避免了循环气体热力伤人。

优选的，所述高热循环处理消毒结构包括内热储蓄罐、引导风力扇、电热搭载板、电热阻丝和循环导出管，所述内热储蓄罐的一端通过螺钉固定连接有引导风力扇，所述内热储蓄罐的内侧固定连接有多个电热搭载板，所述电热搭载板的内侧固定连接有多个电热阻丝，所述内热储蓄罐的一侧焊接有循环导出管。

优选的，所述高热循环处理消毒结构还包括气泵、分流导出管、过气带动管、辅助蓄热板和集中传导管，所述循环导出管的一端通过螺钉固定连接有气泵，所述气泵的另一端固定连接有分流导出管，所述分流导出管的一侧与多个过气带动管焊接连接，所述过气带动管的外侧套接有辅助蓄热板，所述过气带动管的另一侧焊接有集中传导管，所述集中传导管的一端固定于传导多段处理结构的内侧。

优选的，所述传导多段处理结构包括引导带动柱、助风力扇、光媒质消毒杀菌结构、第一滤板、第二滤板和第三滤板，所述引导带动柱内部的两侧均固定连接有光媒质消毒杀菌结构，所述引导带动柱内部的底端通过螺钉固定连接有辅助风力扇，所述引导带动柱顶端的内部从下到上依次固定连接有第一滤板、第二滤板和第三滤板，所述引导带动柱的一侧与速冷循环消毒结构通过螺钉连接，所述引导带动柱的一端与消毒液喷洒制备结构通过螺钉固定连接。

优选的，所述速冷循环消毒结构包括冷却液储蓄罐、半导体制冷板、过流导温板、抽水泵和循环制冷接触管，所述冷却液储蓄罐的一端固定连接有半导体制冷板，所述冷却液储蓄罐的内侧固定连接有过流导温板，所述过流导温板的一端与半导体制冷板通过导温垫连接，所述冷却液储蓄罐的一侧通过螺钉固定连接有抽水泵，所述抽水泵的一侧焊接有循环制冷接触管，所述循环制冷接触管的另一端与冷却液储蓄罐固定连接。

优选的，所述消毒液喷洒制备结构包括蓄液喷出结构、导出引流管、两向三通阀、分流排出管和雾化喷头，所述蓄液喷出结构的底端固定连接有导出引流管，所述导出引流管的另一端插接有两向三通阀，所述两向三通阀一端的两侧均插接有分流排出管，所述分流排出管的内侧固定连接有多个雾化喷头。

优选的，所述蓄液喷出结构包括动导柱、电机、输出螺杆、辅助限位滑轨、同步动导滑块、定位耳块、延伸推导滑杆、蓄液柱和加压挤出板，所述动导柱的底端焊接有蓄液柱，所述动导柱内部的两侧均焊接有辅助限位滑轨，所述动导柱的顶端通过螺钉固定连接有电机，所述电机的输出端固定连接有输出螺杆，所述输出螺杆的外侧通过螺纹连接有同步动导滑块，所述同步动导滑块的两侧与辅助限位滑轨滑动连接，所述同步动导滑块的两端均焊接有定位耳块，所述定位耳块的底端焊接有延伸推导滑杆，所述延伸推导滑杆的底端焊接有加压挤出板，所述延伸推导滑杆与蓄液柱滑动连接，所述加压挤出板与蓄液柱的内侧滑动连接。

优选的，所述光媒质消毒杀菌结构包括C型搭载支撑块、支撑卡槽、紫外线照射灯、滑动引导槽和反应挡板，所述C型搭载支撑块一侧的底端开设有支撑卡槽，所述C型搭载支撑块一侧的顶端开设有滑动引导槽，所述C型搭载支撑块一侧的内部固定有多个紫外线照射灯，所述支撑卡槽的内侧卡接有反应挡板，所述反应挡板与滑动引导槽滑动连接，所述反应挡板的材质为有机玻璃，所述反应挡板的内侧涂覆有纳米二氧化钛。

优选的，所述第一滤板的内部固定连接有过滤网，所述第二滤板的内部以及第三滤板的内部均固定连接有过滤料板，所述第一滤板内部的过滤网材质为不锈钢，所述第二滤板内部的过滤料板材质为纳米活性炭，所述第三滤板内部的过滤料板材质为蜂窝活性炭。

一种可高效消毒的生物安全实验环境控制系统的控制方法，用于如上任意一项，步骤如下：

第一步：通过引导风力扇将气体引入内热储蓄罐的内部，利用电热阻丝通电在内热储蓄罐的内部积蓄高热，对导入气体进行高效的速热杀菌；

第二步：通过气泵的抽排引导，将热力处理后的气体通过循环导出管、分流导出管和集中传导管的配合导入至引导带动柱的内部；

第三步：通过速冷循环消毒结构完成对引导带动柱内部导入热处理后气体的快速冷却还原；

第四步：利用辅助风力扇将还原气体向上引导，使得其通过光媒质消毒杀菌结构，被照射光媒质杀菌，并利用消毒液喷洒制备结构完成对气体的喷射消毒处理；

第五步：利用第一滤板、第二滤板和第三滤板的配合完成对导出气体的再次过滤杀菌消毒处理后排出，完成循环。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明通过高热循环处理消毒结构和速冷循环消毒结构的配合设计，使得装置便于完成对对应环境中的空气进行往复快速的高效冷热循环消毒；

2、本发明通过消毒液喷洒制备结构的设计，使得装置便于完成对空气进行自动化的高效喷洒除菌。

3、本发明通过通过传导多段处理结构的设计，便于完成对气体循环进行多段过滤和光媒质除菌处理，大大提高整体的应用除菌效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明整体的结构示意图；

图2为本发明整体的侧视图；

图3为本发明高热循环处理消毒结构的局部结构示意图；

图4为本发明速冷循环消毒结构的局部结构示意图；

图5为本发明消毒液喷洒制备结构的局部结构示意图；

图6为本发明蓄液喷出结构的局部结构示意图；

图7为本发明传导多段处理结构的局部结构示意图；

图8为本发明光媒质消毒杀菌结构的局部结构示意图；

图中：1、高热循环处理消毒结构；2、速冷循环消毒结构；3、传导多段处理结构；4、消毒液喷洒制备结构；5、内热储蓄罐；6、引导风力扇；7、电热搭载板；8、电热阻丝；9、循环导出管；10、气泵；11、分流导出管；12、过气带动管；13、辅助蓄热板；14、集中传导管；15、冷却液储蓄罐；16、半导体制冷板；17、过流导温板；18、抽水泵；19、循环制冷接触管；20、蓄液喷出结构；21、导出引流管；22、两向三通阀；23、分流排出管；24、雾化喷头；25、动导柱；26、电机；27、输出螺杆；28、辅助限位滑轨；29、同步动导滑块；30、定位耳块；31、延伸推导滑杆；32、蓄液柱；33、加压挤出板；34、引导带动柱；35、辅助风力扇；36、光媒质消毒杀菌结构；37、第一滤板；38、第二滤板；39、第三滤板；40、C型搭载支撑块；41、支撑卡槽；42、紫外线照射灯；43、滑动引导槽；44、反应挡板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

实施例一：

请参阅图1-8：

一种可高效消毒的生物安全实验环境控制系统及其控制方法，包括高热循环处理消毒结构1和传导多段处理结构3，高热循环处理消毒结构1的顶端固定连接有传导多段处理结构3，高热循环处理消毒结构1用于引导气体循环进入系统内部，并完成对气体的高热蒸腾消毒除菌，传导多段处理结构3用于引导处理后的气体流通，并对气体进行光媒质杀菌和过滤除菌消毒；还包括消毒液喷洒制备结构4，传导多段处理结构3的一端固定连接有消毒液喷洒制备结构4，消毒液喷洒制备结构4用于对循环气体进行自动化喷射消毒溶液；还包括速冷循环消毒结构2，速冷循环消毒结构2固定于传导多段处理结构3的一侧，速冷循环消毒结构2用于对热处理后的气体进行快速的冷却还原，从而利用温度快速变化实现除菌消毒的目的，并避免了循环气体热力伤人；

具体为，请参阅图3：

高热循环处理消毒结构1包括内热储蓄罐5、引导风力扇6、电热搭载板7、电热阻丝8和循环导出管9，内热储蓄罐5的一端通过螺钉固定连接有引导风力扇6，内热储蓄罐5的内侧固定连接有多个电热搭载板7，电热搭载板7的内侧固定连接有多个电热阻丝8，内热储蓄罐5的一侧焊接有循环导出管9；

高热循环处理消毒结构1还包括气泵10、分流导出管11、过气带动管12、辅助蓄热板13和集中传导管14，循环导出管9的一端通过螺钉固定连接有气泵10，气泵10的另一端固定连接有分流导出管11，分流导出管11的一侧与多个过气带动管12焊接连接，过气带动管12的外侧套接有辅助蓄热板13，过气带动管12的另一侧焊接有集中传导管14，集中传导管14的一端固定于传导多段处理结构3的内侧；

通过电热阻丝8通电产生大量的蓄热，完成在内热储蓄罐5内部积蓄高热温度，此时通过引导风力扇6将外部循环气体导入至内热储蓄罐5的内部与高热接触，利用高热蒸腾原理完成对气体中附着的有毒物质和细菌继续燃烧处理，处理后的气体在气泵10的引导带动下通过循环导出管9、分流导出管11、过气带动管12最终通过集中传导管14传导至传导多段处理结构3的内部；

具体为，请参阅图4：

速冷循环消毒结构2包括冷却液储蓄罐15、半导体制冷板16、过流导温板17、抽水泵18和循环制冷接触管19，冷却液储蓄罐15的一端固定连接有半导体制冷板16，冷却液储蓄罐15的内侧固定连接有过流导温板17，过流导温板17的一端与半导体制冷板16通过导温垫连接，冷却液储蓄罐15的一侧通过螺钉固定连接有抽水泵18，抽水泵18的一侧焊接有循环制冷接触管19，循环制冷接触管19的另一端与冷却液储蓄罐15固定连接；

经过燃烧的高热处理气体经过传导多段处理结构3传导，并接触到循环制冷接触管19，此时在冷却液储蓄罐15内部提前储蓄冷却油，利用半导体制冷板16通电产生电控冷却温度通过过流导温板17传导至冷却液储蓄罐15内部，使得冷却液储蓄罐15内部的冷却油获得制冷温度，此时利用抽水泵18将冷却油抽排导出至循环制冷接触管19处，利用热传递原理，在对高热处理气体进行快速冷却，利用温差对有毒物质进行再次去除，并避免了排出循环时的热度伤人；

具体为，请参阅图5-8：

传导多段处理结构3包括引导带动柱34、助风力扇35、光媒质消毒杀菌结构36、第一滤板37、第二滤板38和第三滤板39，引导带动柱34内部的两侧均固定连接有光媒质消毒杀菌结构36，引导带动柱34内部的底端通过螺钉固定连接有辅助风力扇35，引导带动柱34顶端的内部从下到上依次固定连接有第一滤板37、第二滤板38和第三滤板39，引导带动柱34的一侧与速冷循环消毒结构2通过螺钉连接，引导带动柱34的一端与消毒液喷洒制备结构4通过螺钉固定连接；

光媒质消毒杀菌结构36包括C型搭载支撑块40、支撑卡槽41、紫外线照射灯42、滑动引导槽43和反应挡板44，C型搭载支撑块40一侧的底端开设有支撑卡槽41，C型搭载支撑块40一侧的顶端开设有滑动引导槽43，C型搭载支撑块40一侧的内部固定有多个紫外线照射灯42，支撑卡槽41的内侧卡接有反应挡板44，反应挡板44与滑动引导槽43滑动连接，反应挡板44的材质为有机玻璃，反应挡板44的内侧涂覆有纳米二氧化钛；

第一滤板37的内部固定连接有过滤网，第二滤板38的内部以及第三滤板39的内部均固定连接有过滤料板，第一滤板37内部的过滤网材质为不锈钢，第二滤板38内部的过滤料板材质为纳米活性炭，第三滤板39内部的过滤料板材质为蜂窝活性炭；

消毒液喷洒制备结构4包括蓄液喷出结构20、导出引流管21、两向三通阀22、分流排出管23和雾化喷头24，蓄液喷出结构20的底端固定连接有导出引流管21，导出引流管21的另一端插接有两向三通阀22，两向三通阀22一端的两侧均插接有分流排出管23，分流排出管23的内侧固定连接有多个雾化喷头24；

蓄液喷出结构20包括动导柱25、电机26、输出螺杆27、辅助限位滑轨28、同步动导滑块29、定位耳块30、延伸推导滑杆31、蓄液柱32和加压挤出板33，动导柱25的底端焊接有蓄液柱32，动导柱25内部的两侧均焊接有辅助限位滑轨28，动导柱25的顶端通过螺钉固定连接有电机26，电机26的输出端固定连接有输出螺杆27，输出螺杆27的外侧通过螺纹连接有同步动导滑块29，同步动导滑块29的两侧与辅助限位滑轨28滑动连接，同步动导滑块29的两端均焊接有定位耳块30，定位耳块30的底端焊接有延伸推导滑杆31，延伸推导滑杆31的底端焊接有加压挤出板33，延伸推导滑杆31与蓄液柱32滑动连接，加压挤出板33与蓄液柱32的内侧滑动连接；

利用辅助风力扇35将还原的气体向上引导，此时当气体经过光媒质消毒杀菌结构36处时，利用紫外线照射灯42照射紫外线与反应挡板44处的纳米二氧化钛产生催化反应，完成对气体的照射处理，在进行光媒质处理的同时，利用在蓄液柱32内部提前储蓄消毒液，此时利用电机26输出转矩带动输出螺杆27转动，利用输出螺杆27和同步动导滑块29的螺纹连接，使得同步动导滑块29获得转矩，且由于同步动导滑块29与辅助限位滑轨28的滑动连接，使得同步动导滑块29获得行程完成对转矩的限位，使得同步动导滑块29获得的转矩被限位形成升降动力，配合定位耳块30将该升降动力传动至延伸推导滑杆31处，利用延伸推导滑杆31的下降推导加压挤出板33在蓄液柱32的内部形成挤压空气柱，将消毒液挤压排出进入导出引流管21内部，经过两向三通阀22的分流使得药液通过分流排出管23在雾化喷头24处雾化喷洒排出，完成对气体的杀菌，当气体最终到达引导带动柱34处时，利用第一滤板37完成对气体中可能存在的大型颗粒进行过滤，利用第二滤板38和第三滤板39内部材质的小孔吸附特性，吸附去除杂菌和异味，完成最终导出。

实施例二：

一种可高效消毒的生物安全实验环境控制系统的控制方法，用于上述实施例，步骤如下：

第一步：通过引导风力扇6将气体引入内热储蓄罐5的内部，利用电热阻丝8通电在内热储蓄罐5的内部积蓄高热，对导入气体进行高效的速热杀菌；

第二步：通过气泵10的抽排引导，将热力处理后的气体通过循环导出管9、分流导出管11和集中传导管14的配合导入至引导带动柱34的内部；

第三步：通过速冷循环消毒结构2完成对引导带动柱34内部导入热处理后气体的快速冷却还原；

第四步：利用辅助风力扇35将还原气体向上引导，使得其通过光媒质消毒杀菌结构36，被照射光媒质杀菌，并利用消毒液喷洒制备结构4完成对气体的喷射消毒处理；

第五步：利用第一滤板37、第二滤板38和第三滤板39的配合完成对导出气体的再次过滤杀菌消毒处理后排出，完成循环。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。