一种多功能的实验动物屏障环境设施空调系统

1.本发明涉及一种屏障环境设施，具体涉及一种多功能的实验动物屏障环境设施空调系统。


背景技术：

2.实验动物被称为“活的试剂”、“活的仪器”，医学科学发展离不开实验动物，实验动物是涉及面广、使用频率高、质量控制难度大及依赖性强的实验材料，是世界各发达国家投入较大的科技支撑条件之一，已成为评价各国科技发展程度的重要标志。
3.目前，随着crispr/cas9技术的开发，大量转基因小鼠、基因敲除小鼠等基因工程动物的广泛应用，这对实验动物屏障环境设施管理提出更高的要求，来源广泛的基因工程动物进入屏障环境设施前，需要对其进行隔离检疫，符合要求后才能进入相应的饲养室。
4.国标《实验动物 环境及设施》（gb14925
‑
2010）将实验动物环境设施分为三个类型：普通环境设施、屏障环境设施、隔离检疫设施，屏障环境设施必须严格控制换气次数、压差等环境参数，要求相通区域的最小压差≥10 pa。
5.现有技术中，屏障环境设施普遍采用相对正压系统，但是未经检疫的动物存在潜在的风险，需要在相对负压环境中进行隔离，故需要在屏障环境设施旁设立隔离检疫设施，且由于隔离检疫设施需要负压，目前大都采用两套通气装置分别对屏障环境设置及隔离检疫设施进行控制，但是会导致成本的增加。


技术实现要素：

6.针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种由一套通风装置控制的多功能的实验动物屏障环境设施空调系统。
7.为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：包括饲养室及通风装置，包括隔离检疫室，通风装置包括送风机、送风管道、排风机及排风管道，送风管道具有一个送入端及多个送出端，送入端与送风机相通，两个送出端分别与饲养室及隔离检疫室相通，排风管道具有一个排空口及多个排出端，两个排出端分别与饲养室及隔离检疫室相通，排空口与外界空气联通，送出端的输入量大于排出端的输入量且饲养室中的气压大于隔离检疫室中的气压。
8.通过采用上述技术方案，送风机将气流经送风管道的送入端及送出端至饲养室与隔离检疫室，再由排风机将处于饲养室及隔离检疫室中的气流排出，完成饲养室及隔离检疫室的气流流通，且饲养室的气流进入量大于流出量，即饲养室内呈正压，隔离检疫室的的气流其进入量同样大于流出量，但其气压小于饲养室中的气压，即隔离检疫室相对饲养室呈负压，满足饲养室及隔离检疫室的使用需求，却通过一套通风装置，完成对饲养室及隔离检疫室两个空间的调控。
9.本发明进一步设置为：包括缓冲室，缓冲室分别与饲养室及隔离检疫室相通，缓冲室与饲养室之间设置有将两者相隔绝的第一隔离门，缓冲室与隔离检疫室之间设置有将两
者隔绝的第二隔离门。
10.通过采用上述技术方案，在将隔离检疫室内的动物转移至饲养室内时，由于饲养室中的气压大于隔离检疫室，使得饲养室打开难度大，且一旦打开，饲养室中的气流会在气压的作用下，往隔离检疫中流动，关闭后需要重新对饲养室进行增压，对隔离检疫室进行减压，消耗大量的能源，故在饲养室及隔离检疫室之间设置一个缓冲室，缓冲室内的气压大于隔离检疫室且小于饲养室内的气压，打开第二隔离门，缓冲室与隔离检疫室相通，将动物转移至缓冲室后，关闭第二隔离门，再打开第一隔离门，将动物转移至饲养室中，而隔离检疫室与饲养室内的气压虽然会相互接近，但由于有缓冲室存在，使得饲养室的气压只是趋向于缓冲室内气压，同样隔离检疫室内的气压趋向于缓冲室，相较于没有设置缓冲室而言，其改变幅度不大，通风装置所需要对饲养室增压的幅度及对隔离检疫室减压的幅度减少，进而节约了能源，且打开第一隔离门与第二隔离门的难度会远小于直接打开饲养室与隔离检疫室门的难度。
11.本发明进一步设置为：包括用于将缓冲室内的气流排出的回风管道，回风管道的两端分别与缓冲室及送风机相联通，送风管道具有与缓冲室相通的缓冲送入端，缓冲室内设置有用于消毒的消毒装置。
12.通过采用上述技术方案，回风管道与缓冲送入端的设置，使得缓冲室同样可以通过送风机进行气压调控，且在将动物从隔离检疫室转移至缓冲室内时，可以通过消毒装置进行消毒，再通过通风装置将缓冲室内的气流进行更换，第一可以将消毒完的物质带走，第二可以恢复因与隔离检疫室相通而造成的气压降低，使得在第一隔离门打开时，饲养室内气压减小的幅度减少。
13.本发明进一步设置为：所述的送风管道、排风管道及回风管道上分别设置有用于控制风量调节的风量调节阀。
14.通过采用上述技术方案，使用风量调节阀对各个管道的流动量进行控制，且可采用自控系统，可以根据饲养室及隔离检疫室内气压进行实时调控。
15.本发明进一步设置为：包括高效过滤器与初效过滤器，高效过滤器分别设置于送出端与饲养室之间、送出端与隔离检疫室之间及缓冲室与缓冲送入端之间，初效过滤器分别设置于排出端与饲养室之间、排出端与隔离检疫室之间及回风管道与缓冲室之间。
16.通过采用上述技术方案，饲养室、隔离检疫室及缓冲室的气体进入端要求较高，故采用高效过滤器，而排出的气体相对而言对其纯净度的要求低，故采用初效过滤器便足够，以降低成本。
17.本发明进一步设置为：所述的隔离检疫室中设置有多个用于容纳不同种类动物的独立隔离笼，独立隔离笼包括底座、笼体及笼盖，笼体设置于底座上，笼盖与底座将笼体封闭，底座、笼体及笼盖形成用于放置动物的活动腔，笼盖顶部设置有用于观察动物的观察口，观察口出设置有用于将观察口封闭的透明封闭件。
18.通过采用上述技术方案，隔离检疫室中需要同时隔离多种动物，故在隔离检疫室中设置多个独立隔离笼，将笼盖从笼体中取下，而后将动物放入活动腔中，同时可通过观察口对动物进行观察，而动物的饮食与水可将笼盖从笼体中取下，而后放入对应的食物与水，当需要对独立隔离笼进行清洗时，先将动物取出，而后将底座更换进行相应的清洗。
19.本发明进一步设置为：所述的独立隔离笼上还设置有排气孔与联通口，排气孔通
过排风管道与排风机相联通，联通口上设置有用于过滤气体中杂质的过滤器。
20.通过采用上述技术方案，排风机将独立隔离笼中的气体抽出至外界，使得独立隔离笼中气压减少，而隔离检疫室中的气体经过过滤器后进入独立隔离笼中，完成气体的交换，且由于气体经独立隔离笼后直接排出至外界，使得不会对独立隔离笼造成污染，也不会影响独立隔离笼的气体交换，达到多个独立隔离笼放置于隔离检疫室的目的。
21.本发明进一步设置为：包括第一转轴、第二转轴、第一凸轮、第一限位杆、第二凸轮及第二限位杆，第一隔离门通过第一转轴与缓冲室转动连接，第一凸轮设置于第一转轴上并与第一转轴同步转动，第二隔离门通过第二转轴与缓冲室转动连接，第二凸轮设置于第二转轴上并与第二转轴同步转动，第二隔离门与第一隔离门处于缓冲室同一侧，缓冲室内设置有u型轨道且u型轨道开口朝向第一隔离门及第二隔离门，u型隔离门具有第一侧道、第二侧道及底道，第一侧道与第二侧道分别设置于底道两侧，第一限位杆设置于第一侧道上并沿第一侧道移动且第一限位杆一端与第一凸轮相抵，第二限位杆设置于第二侧道上并沿第二侧道移动且第二限位杆一端与第二凸轮相抵，底道上设置有互锁杆，互锁杆的两端分别设置有将互锁杆向中心挤压的挤压弹簧，第一限位杆上相对远离第一凸轮的另一端设置有沿靠近第二限位杆逐渐降低的第一斜面，第二限位杆上相对远离第二凸轮的另一端设置有沿靠近第一限位杆逐渐降低的第二斜面，互锁杆的两端设置有分别与第一斜面及第二斜面形状相适配的互锁斜面，互锁杆具有第一锁定状态、第二锁定状态及解锁状态，第一锁定状态为第一凸轮转动，推动第一限位杆，互锁杆向第二限位杆所处方向移动，第二限位杆无法移动，第二锁定状态为第二凸轮转动，推动第二限位杆，互锁杆向第一限位杆所处方向移动，第一限位杆无法移动，解锁状态为互锁杆两端分别处于第一侧道及底道交汇处与第二侧道及底道交汇处。
22.通过采用上述技术方案，当打开第二隔离门时，第二凸轮随第二转轴发生转动，由于第二凸轮的外周到圆心的距离不同，使得与第二凸轮相抵的第二限位杆发生移动，且第二限位杆另一端，即第二斜面与互锁斜面相抵，继而推动互锁杆向远离第二限位杆的方向移动，互锁杆相对与第二限位杆接触的另一端移动穿过第一侧道与底道的交汇处，使得第一限位杆无法移动，进而使得第一凸轮无法移动，最终将第一隔离门锁定，此时处于第二锁定状态，而当人将第二隔离门关上后，第二凸轮转动，使得第二凸轮与第二限位杆脱离，而互锁杆在挤压弹簧的作用下，向靠近第二限位杆的方向移动，继而使得第二限位杆重新与第二凸轮相抵，此时处于解锁状态，类似的，打开第二隔离门，使得第一限位杆推动锁定杆向远离第一限位杆的方向移动，互锁杆的另一端穿过第二侧道与底道的交汇处，第二限位杆无法移动，此时从解锁状态转换为第一锁定状态，通过上述装置的设置使得在第一隔离门与第二隔离门无法同时打开，避免防止工作人员在转移动物时将两者同时打开，导致隔离检疫室与饲养室直接相通，导致环境被污染及气体的流通。
23.本发明进一步设置为：所述的送风机与送风管道之间还串联设置有串联风机。
24.通过采用上述技术方案，串联风机的设置使得送风机与串联风机在工作时，只需要启用百分之五十的功率，进而增加送风机的使用寿命。
附图说明
25.图1为本发明整体的结构示意图；
图2为本发明中缓冲室的结构示意图；图3为本发明中局部放大图a；图4为本发明中独立隔离笼的爆炸图。
具体实施方式
26.下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。 基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
27.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
28.如图1
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4所示，本发明公开了一种多功能的实验动物屏障环境设施空调系统，包括饲养室1及通风装置，包括隔离检疫室2，通风装置包括送风机4、送风管道5、排风机8及排风管道14，送风管道5具有一个送入端及多个送出端，送入端与送风机4相通，两个送出端分别与饲养室1及隔离检疫室2相通，排风管道14具有一个排空口及多个排出端，两个排出端分别与饲养室1及隔离检疫室2相通，排空口与外界空气联通，送出端位于饲养室1其输入量大于排出端位于饲养室1的输出量，送出端位于隔离检疫室2其输入量小于排出端位于隔离检疫室2的输出量，送风机4将气流经送风管道5的送入端及送出端至饲养室1与隔离检疫室2，再由排风机8将处于饲养室1及隔离检疫室2中的气流排出，完成饲养室1及隔离检疫室2的气流流通，且饲养室1的气流进入量大于流出量，即饲养室1内呈正压，隔离检疫室2的的气流其进入量小于流出量，即隔离检疫室2呈负压，满足饲养室1及隔离检疫室2的使用需求，却通过一套通风装置，完成对饲养室1及隔离检疫室2两个空间的调控。
29.包括缓冲室3，缓冲室3分别与饲养室1及隔离检疫室2相通，缓冲室3与饲养室1之间设置有将两者相隔绝的第一隔离门32，缓冲室3与隔离检疫室2之间设置有将两者隔绝的第二隔离门31，在将隔离检疫室2内的动物转移至饲养室1内时，由于饲养室1中的气压大于隔离检疫室2，使得饲养室1打开难度大，且一旦打开，饲养室1中的气流会在气压的作用下，往隔离检疫中流动，关闭后需要重新对饲养室1进行增压，对隔离检疫室2进行减压，消耗大量的能源，故在饲养室1及隔离检疫室2之间设置一个缓冲室3，缓冲室3内的气压大于隔离检疫室2且小于饲养室1内的气压，打开第二隔离门31，缓冲室3与隔离检疫室2相通，将动物转移至缓冲室3后，关闭第二隔离门31，再打开第一隔离门32，将动物转移至饲养室1中，而隔离检疫室2与饲养室1内的气压虽然会相互接近，但由于有缓冲室3存在，使得饲养室1的气压只是趋向于缓冲室3内气压，同样隔离检疫室2内的气压趋向于缓冲室3，相较于没有设置缓冲室3而言，其改变幅度不大，通风装置所需要对饲养室1增压的幅度及对隔离检疫室2减压的幅度减少，进而节约了能源，且打开第一隔离门32与第二隔离门31的难度会远小于直接打开饲养室1与隔离检疫室2门的难度。
30.包括用于将缓冲室3内的气流排出的回风管道6，回风管道6的两端分别与缓冲室3
及送风机4相联通，送风管道5具有与缓冲室3相通的缓冲送入端，缓冲室3内设置有用于消毒的消毒装置39，回风管道6与缓冲送入端的设置，使得缓冲室3同样可以通过送风机4进行气压调控，且在将动物从隔离检疫室2转移至缓冲室3内时，可以通过消毒装置39进行消毒，再通过通风装置将缓冲室3内的气流进行更换，第一可以将消毒完的物质带走，第二可以恢复因与隔离检疫室2相通而造成的气压降低，使得在第一隔离门32打开时，饲养室1内气压减小的幅度减少。
31.送风管道5、排风管道14及回风管道6上分别设置有用于控制风量调节的风量调节阀7，使用风量调节阀7对各个管道的流动量进行控制，且可采用自控系统，可以根据饲养室1及隔离检疫室2内气压进行实时调控。
32.包括高效过滤器10与初效过滤器13，高效过滤器10分别设置于送出端与饲养室1之间、送出端与隔离检疫室2之间及缓冲室3与缓冲送入端之间，初效过滤器13分别设置于排出端与饲养室1之间、排出端与隔离检疫室2之间及回风管道6与缓冲室3之间，饲养室1、隔离检疫室2及缓冲室3的气体进入端要求较高，故采用高效过滤器10，而排出的气体相对而言对其纯净度的要求低，故采用初效过滤器13便足够，以降低成本。
33.隔离检疫室2中设置有多个用于容纳不同种类动物的独立隔离笼11，独立隔离笼11包括底座111、笼体112及笼盖113，笼体112设置于底座111上，笼盖113与底座111将笼体112封闭，底座111、笼体112及笼盖113形成用于放置动物的活动腔114，笼盖113顶部设置有用于观察动物的观察口116，观察口116出设置有用于将观察口116封闭的透明封闭件117，隔离检疫室2中需要同时隔离多种动物，故在隔离检疫室2中设置多个独立隔离笼11，将笼盖113从笼体112中取下，而后将动物放入活动腔114中，同时可通过观察口116对动物进行观察，而动物的饮食与水可将笼盖113从笼体112中取下，而后放入对应的食物与水，当需要对独立隔离笼11进行清洗时，先将动物取出，而后将底座111更换进行相应的清洗。
34.独立隔离笼11上还设置有排气孔1151与联通口115，排气孔1151通过排风管道14与排风机8相联通，联通口115上设置有用于过滤气体中杂质的过滤器，排风机8将独立隔离笼11中的气体抽出至外界，使得独立隔离笼11中气压减少，而隔离检疫室2中的气体经过过滤器后进入独立隔离笼11中，完成气体的交换，且由于气体经独立隔离笼11后直接排出至外界，使得不会对独立隔离笼11造成污染，也不会影响独立隔离笼11的气体交换，达到多个独立隔离笼11放置于隔离检疫室2的目的。
35.包括第一转轴321、第二转轴311、第一凸轮322、第一限位杆323、第二凸轮312及第二限位杆313，第一隔离门32通过第一转轴321与缓冲室3转动连接，第一凸轮322设置于第一转轴321上并与第一转轴321同步转动，第二隔离门31通过第二转轴311与缓冲室3转动连接，第二凸轮312设置于第二转轴311上并与第二转轴311同步转动，第二隔离门31与第一隔离门32处于缓冲室3同一侧，缓冲室3内设置有u型轨道33且u型轨道33开口朝向第一隔离门32及第二隔离门31，u型隔离门具有第一侧道332、第二侧道331及底道333，第一侧道332与第二侧道331分别设置于底道333两侧，第一限位杆323设置于第一侧道332上并沿第一侧道332移动且第一限位杆323一端与第一凸轮322相抵，第二限位杆313设置于第二侧道331上并沿第二侧道331移动且第二限位杆313一端与第二凸轮312相抵，底道333上设置有互锁杆35，互锁杆35的两端分别设置有将互锁杆35向中心挤压的挤压弹簧34，第一限位杆323上相对远离第一凸轮322的另一端设置有沿靠近第二限位杆313逐渐降低的第一斜面324，第二
限位杆313上相对远离第二凸轮312的另一端设置有沿靠近第一限位杆323逐渐降低的第二斜面314，互锁杆35的两端设置有分别与第一斜面324及第二斜面314形状相适配的互锁斜面351，互锁杆35具有第一锁定状态、第二锁定状态及解锁状态，第一锁定状态为第一凸轮322转动，推动第一限位杆323，互锁杆35向第二限位杆313所处方向移动，第二限位杆313无法移动，第二锁定状态为第二凸轮312转动，推动第二限位杆313，互锁杆35向第一限位杆323所处方向移动，第一限位杆323无法移动，解锁状态为互锁杆35两端分别处于第一侧道332及底道333交汇处与第二侧道331及底道333交汇处，当打开第二隔离门31时，第二凸轮312随第二转轴311发生转动，由于第二凸轮312的外周到圆心的距离不同，使得与第二凸轮312相抵的第二限位杆313发生移动，且第二限位杆313另一端，即第二斜面314与互锁斜面351相抵，继而推动互锁杆35向远离第二限位杆313的方向移动，互锁杆35相对与第二限位杆313接触的另一端移动穿过第一侧道332与底道333的交汇处，使得第一限位杆323无法移动，进而使得第一凸轮322无法移动，最终将第一隔离门32锁定，此时处于第二锁定状态，而当人将第二隔离门31关上后，第二凸轮312转动，使得第二凸轮312与第二限位杆313脱离，而互锁杆35在挤压弹簧34的作用下，向靠近第二限位杆313的方向移动，继而使得第二限位杆313重新与第二凸轮312相抵，此时处于解锁状态，类似的，打开第二隔离门31，使得第一限位杆323推动锁定杆向远离第一限位杆323的方向移动，互锁杆35的另一端穿过第二侧道331与底道333的交汇处，第二限位杆313无法移动，此时从解锁状态转换为第一锁定状态，通过上述装置的设置使得在第一隔离门32与第二隔离门31无法同时打开，避免防止工作人员在转移动物时将两者同时打开，导致隔离检疫室2与饲养室1直接相通，导致环境被污染及气体的流通。
36.送风机4与送风管道5之间还串联设置有串联风机，串联风机的设置使得送风机4与串联风机在工作时，只需要启用百分之五十的功率，进而增加送风机4的使用寿命。
37.过滤器未在图4中画出。