本發(fā)明屬于生物設備領域，尤其涉及一種安全密封的生物安全柜。

背景技術：

安全密封的生物安全柜是為操作原代培養(yǎng)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(huán)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。當操作液體或半流體，例如搖動、傾注、攪拌，或將液體滴加到固體表面上或另一種液體中時，均有可能產生氣溶膠。在對瓊脂板劃線接種、用吸管接種細胞培養(yǎng)瓶、采用多道加樣器將感染性試劑的混懸液轉移到微量培養(yǎng)板中、對感染性物質進行勻漿及渦旋振蕩、對感染性液體進行離心以及進行動物操作時，這些實驗室操作都可能產生感染性氣溶膠。由于肉眼無法看到直徑小于5微米的氣溶膠以及直徑為5～100微米的微小液滴，因此實驗室工作人員通常意識不到有這樣大小的顆粒在生成，并可能吸入或交叉污染工作臺面的其他材料。已經表明，正確使用安全密封的生物安全柜可以有效減少由于氣溶膠暴露所造成的實驗室感染以及培養(yǎng)物交叉污染。安全密封的生物安全柜同時也能保護環(huán)境。

對于安全密封的生物安全柜來說，柜體的密封性尤為重要。其一是考慮防止由結構縫隙外溢引起病原體傳播。其二是考慮設計成可用甲醛蒸汽在不拆卸的條件下消毒。如已提及的，操作區(qū)域內側壁板與外墻壁板間的中空部分為負壓。由于柜體內部空間1是正壓的，所以如果有殼體破損和泄漏點存在，就會產生向外的泄漏。因此在側壁和背板形成負壓保護可以有效降低泄漏的可能性。

目前已知的所有包含雙層結構的安全密封的生物安全柜都是將柜體內部所有空間都作為風道，從而造成氣體正壓和負壓充滿整個柜體。而安全密封的生物安全柜的使用要求風道為密封的結構，不允許有任何泄漏，因此對整個柜體的要求是全部密封，任何拐角和接頭的泄漏都不可接受。為了實現(xiàn)這種要求，通常是采用高強度的鈑金作為柜體外殼，用硅膠密封任何拐角和接頭處，從而產生昂貴的材料和更多的生產成本。

技術實現(xiàn)要素：

為了解決上述技術問題，本發(fā)明提供了一種安全密封的生物安全柜，該安全密封的生物安全柜在柜體壁面開有操作口，該安全密封的生物安全柜還包括風機，并在該安全密封的生物安全柜內形成有能在其內進行操作的工作區(qū)以及形成有過濾區(qū)，該安全密封的生物安全柜外的氣體經由操作口、通過風道被抽吸到該風機的進風口，其中，該氣體通過該風機的出風口進入該過濾區(qū)內部，以在該過濾區(qū)內形成正壓，該氣體經過濾排出到該過濾區(qū)外部，該風道由位于該安全密封的生物安全柜內的雙層囊體的內部形成，以使得該風道中的負壓氣體與柜體壁面隔離，并使該負壓包圍該過濾區(qū)內的正壓。特別是，過濾區(qū)借助該雙層囊體密封。

此外，上述過濾區(qū)由過濾器、該風機以及該雙層囊體包圍而成，該過濾區(qū)內的氣體通過該過濾器進行過濾。

特別是，該過濾器包括第一過濾器和第二過濾器，出自該風機的出風口的氣體的一部分經由第一過濾器排到該安全密封的生物安全柜外的環(huán)境中，另一部分經由第二過濾器排到該工作區(qū)內。

此外，該安全密封的生物安全柜還可包括中間隔壁，該過濾區(qū)位于該中間隔壁上方，而該工作區(qū)位于該中間隔壁下方。例如，第一過濾器位于安全密封的生物安全柜的頂壁內側，第二過濾器設置在該中間隔壁上。

另外，在該工作區(qū)內設置有用于安放試驗材料的下隔板，該下隔板與安全密封的生物安全柜的底壁形成下風道，該下風道與由所述雙層囊體形成的所述風道流體連通，因而也處于負壓。

在所述下風道內還可設置有另一風機，以加強風道內的負壓作用。一方面，工作區(qū)的氣體經由所述下隔板上的孔進入所述下風道。另一方面，位于安全密封的生物安全柜外的環(huán)境空氣通過該操作口并經由該下隔板上的孔進入該下風道。

優(yōu)選地，該雙層囊體通過束扎的方式直接包到該過濾器和該風機處。

本發(fā)明專利主要具有以下有益效果：

本發(fā)明專利的設計方案是采用例如柔性材料的雙層囊體取代傳統(tǒng)全部風道來形成整體風道，以使安全柜內部充滿負壓的區(qū)域被集中在此囊體的內外兩層之中，而充滿正壓的區(qū)域被集中在由囊體與例如HEPA過濾區(qū)和風機等其它結構所包圍的區(qū)域之中。

一方面，由于把需要密封的區(qū)域從原來的整個柜體集中為到高度集中的囊體，安全柜外部殼體不再需要提供密封功能，而只是提供一個框架結構，起到固定囊體式整體風道的作用，從而顯著降低柜體材料和密封的成本，因此更經濟。

另一方面，這種囊體具有結構便于定制，層數(shù)便于增加，用于定制不同結構和密封可靠性的風道特性。同時，由于受污染的區(qū)域高度集中在此囊體風道中，因此污染區(qū)域的消毒，甚至更換也變得更容易。

附圖說明

圖1示出包含傳統(tǒng)風道的根據(jù)現(xiàn)有技術的安全密封的生物安全柜的結構示意圖。

圖2示出根據(jù)本發(fā)明專利的將囊體作為整體風道的安全密封的生物安全柜的結構示意圖。

具體實施方式

本發(fā)明專利的安全密封的生物安全柜包括柜體10，該柜體可以例如由諸如鋼或玻璃等硬質材料制成，從而滿足框架支撐的強度要求。例如，如圖2中所示，該柜體10可包括左側壁、右側壁、前壁、后壁、頂壁和底壁，但不限于此。應注意到，在本文中出現(xiàn)的任何方位詞，如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”均不是限制性的，僅僅起到說明結構和示意的作用。

通常，在柜體的上述各壁中的一個內開有操作口20，用以使空氣能夠流入安全密封的生物安全柜內，并用以通過該操作口20將實驗材料放入安全柜或從安全柜取出實驗材料。該操作口20較佳地位于安全密封的生物安全柜的前壁上、特別是其下方，因此該操作口也被稱為前窗操作口。根據(jù)需要，前壁的至少一部分也可設計成可上下推拉的門體，以僅在需要時形成操作口20，并在不需要時封閉該安全密封的生物安全柜。較佳地，柜體的前壁自上而下向外傾斜。

例如，該安全密封的生物安全柜還可包括過濾器30、40以及風機50。這些過濾器30、40可包括過濾氣體的材料，特別是高效空氣凈化器（HEPA過濾區(qū)）。高效空氣凈化器30、40用于對出自風機50的氣體進行過濾。通常，在安全密封的生物安全柜內設有至少兩個過濾器，一方面使工作區(qū)內的空氣達到規(guī)定的潔凈度并將試驗時樣品內產生的氣溶膠等危險粒子過濾掉從而保護試驗材料的交叉污染，另一方面防止安全密封的生物安全柜將空氣里的危險粒子直接排放到環(huán)境中去。換言之，設置過濾器用以保證外排和內部下降氣流都是經過過濾的潔凈氣流。

與背景技術中描述的現(xiàn)有技術不同，本發(fā)明專利的安全密封的生物安全柜用雙層囊體來特別是從整體上取代傳統(tǒng)的柜體內膽結構，以使安全柜的柜體不再需要提供密封功能。具體來說，在安全密封的生物安全柜內設有處于正壓的過濾區(qū)1。特別是，該過濾區(qū)1可以由過濾器30、40、風機50以及雙層囊體60的一部分形成。如圖2中所示，在某些情況下，該過濾區(qū)1由兩個過濾器、一個風機50以及雙層囊體的一部分包圍而成。作為示例，用柔性囊體的一部分、例如是內層（相對于外部環(huán)境來說）、將各過濾器30、40和風機50的出風口包扎起來，以使得過濾區(qū)1內的空氣由風機50的出風口提供，并且過濾區(qū)內的空氣僅能通過過濾器30、40排到過濾區(qū)外。

此外，雙層囊體60的內部、即囊體的內層60A和外層60B之間的區(qū)域與風機50的進風口相連通。由于風機50的抽風作用而形成在囊體60內部形成負壓，能使負壓包圍過濾區(qū)1內的正壓。在文中，處于負壓的囊體60的內部形成安全密封的生物安全柜的風道。因此，可以滿足安全密封的生物安全柜的認證要求，即，正壓區(qū)域需要被負壓區(qū)域包圍的特性。這樣，在安全密封的生物安全柜內進行試驗操作時，試驗材料所釋放地氣溶膠等危險顆粒由于工作區(qū)內的下降氣流和操作區(qū)底部的負壓作用，在沒擴散到周圍或逸出柜體外之前就被直接吸入負壓風道內，通過高效過濾器過濾后的潔凈空氣或者部分循環(huán)回到操作區(qū)內或者外排到環(huán)境中。由上述描述可知，上述風機50的進風口位于囊體60的內層60A和外層60B之間的區(qū)域內，而風機50的出風口位于過濾區(qū)1內。

在特別有利的實施方式中，在該柜體的高度方向上的中間部分處設置有中間隔壁70。該中間隔壁70較佳地與頂壁或底壁大致平行，并與左側壁和右側壁以已知的方式相連。特別是，至少一個過濾器30可設置在柜體的頂壁上，至少一個過濾器40可設置在中間隔壁70上，風機50或其出風口位于中間隔壁70的上方。因而，在柜體的位于中間隔壁70上方的區(qū)域內形成處于正壓的過濾區(qū)1，在柜體的位于中間隔壁70下方的區(qū)域內形成工作區(qū)5。

通過過濾器中的至少一個、例如是頂壁內的第一過濾器30，來自風機50的出風口的氣體可以經由該第一過濾器排出到安全密封的生物安全柜外部。同樣，通過過濾器中的至少另一個、例如是位于中間隔壁70內的第二過濾器40，來自風機50的出風口的氣體可以經由該第二過濾器排出到安全密封的生物安全柜的工作區(qū)5內。該工作區(qū)5在安全密封的生物安全柜內位于過濾區(qū)1外。另外，由操作口20進入的氣流速度的最小量或平均值滿足安全密封的生物安全柜的認證要求。

在一些較佳的實施方式中，在中間隔壁70內與側壁間隔開，雙層囊體的位于過濾區(qū)1外的那部分可在中間隔壁的下方區(qū)域內延伸。例如，如圖2中的剖視圖所示，風道3與形成過濾區(qū)的囊體60內部、即囊體的內層60A與外層60B之間的風道2、4在空間上是相通的、即是流體連通的，因而，整個風道均處于負壓。

此外，工作區(qū)5與柜體的操作口20、即柜體外部連通，操作者可將實驗材料通過操作口20放入該工作區(qū)內進行工作。在工作區(qū)內可設有與柜體的底壁間隔開的下隔板80，該下隔板用作安全柜的操作平臺，可以放置需要操作的實驗材料。特別是，該下隔板80與底壁一起形成安全密封的生物安全柜的下風道。例如，可以在該下隔板80內設有至少一個供氣口82、84，以使來自柜體外部的氣體以及從過濾區(qū)1循環(huán)到工作區(qū)5內的氣體經由該至少一個供氣口82、84、或者說該下風道流入雙層囊體60內部、即雙層囊體的內層60A和外層60B之間，以能被風機50抽吸。

另外，如圖2中所示，風機50設置在柜體上部，以使其出風口位于過濾區(qū)內，但還可設想在柜體底部的下風道內也設有風機（未示出），以加大抽吸強度，從而在囊體風道內產生更大的負壓效應。

較佳地，如圖2中所示，在該主風道3外部還設有可與工作區(qū)間隔開的側隔板90，以使操作者對實驗材料的操作不會直接影響到由柔性囊體60構成的風道，從而起到遮擋的作用。

文中的囊體總地涉及采用雙層結構的、較佳由柔性材料制成的包裹物。囊體的材料包括但不限于是布、橡膠，只要滿足所要求的密封性，并且能夠承受一定壓力即可。在囊體和風機或者過濾器連接的部分處，可以使用彈性體材料，以使其介于囊體和風機或者過濾器之間，從而保證連接部分的密封性。但也可以采用例如具有彈性的材料直接束扎。較佳地，雙層囊體可以通過束扎的方式直接包到例如過濾器30、40和/或風機50上，以實現(xiàn)安裝與密封。本領域技術人員還可設想其它的連接囊體的方式，例如以使囊體相對于柜體固體。

文中所述的將囊體作為“整體式風道”的含義在于，將囊體整個取代傳統(tǒng)安全密封的生物安全柜中的內膽隔板結構，而不是局部地取代隔板結構。換言之，將安全密封的生物安全柜的風道從內膽隔板與柜體壁面之間的區(qū)域完全改為處于囊體內部、即囊體的內層與外層之間的區(qū)域，而該整體風道基本上無須借助安全密封的生物安全柜的柜體內的任何隔板和壁面（除了起到遮擋作用的可選的側隔板90外）形成。或者說，安全密封的生物安全柜主要僅具有由雙層囊體的內部形成的風道。

文中所述的囊體內部是指囊體的內層與外層之間的部分，而不是指安全密封的生物安全柜內相對于囊體在內的部分。此外，囊體的內層與外層也是相對的概念，例如，面向過濾區(qū)內的那層被稱為內層，遠離過濾區(qū)的那層被稱為外層。

接下來，借助圖2的虛線箭頭來描述將柔性囊體作為整體風道的安全密封的生物安全柜的氣流路徑。

在使用安全密封的生物安全柜時，將實驗材料放入工作區(qū)5內，然后啟動風機50。通過與風機50的進風口連通的雙層囊體60內部，來自工作區(qū)5內的氣體和/或從操作口20進入安全柜的氣體、例如向下經由下隔板內的至少一個開口流入雙層囊體60內部，并例如向上部抽吸到風機50內。囊體60的內部、即囊體的內層60A與外層60B之間處于負壓。然后，風機50將吸入的空氣送入例如設置在柜體中間隔壁上方的過濾區(qū)1內，過濾區(qū)1的壓力大于工作區(qū)5的壓力，并處于正壓，因此，囊體內的負壓包圍過濾區(qū)1內的正壓。當如圖2中所示在頂壁和中間隔壁70內均設置有透氣的HEPA時，過濾區(qū)1中的一部分氣體通過頂壁上的過濾器30進入大氣中，另一部分通過位于中間隔壁70上的過濾器40后循環(huán)流入柜體下部的工作區(qū)。

利用本發(fā)明所述的技術方案，或本領域的技術人員在發(fā)明技術方案的啟發(fā)下，設計出類似的技術方案，而達到上述技術效果的，均是落入本發(fā)明的保護范圍。