一种实验室用自过滤通风组件的制作方法

本实用新型涉及暖通过滤和自动化控制领域，具体涉及一种实验室用自过滤通风组件，可以很好的应用于各种类型的实验室，包括分析化学、生物学、医学等各个需要消除实验或药品储存排放的废气，且无法进行废气排出、补入、及充足的能源供给条件的实验室。

背景技术：

现有实验室的通风系统需要在建筑主体施工前进行通风管井和管道口径的设计，同时还需要设计与通风系统相对应的补风系统，通过新风补风系统补充进来的新风需要根据实验需求进行温湿度处理后才可以补充进实验室内部，需要耗费大量不必要的能量对新风进行加热、制冷和湿度处理；若不事先设计好通风管井和计算好管道口径，当建筑主体施工完成后，因为没有排出的通道无法将有毒害的气体排出实验室。

现有实验室一般排风设备为通风柜和排烟罩等，均会产生比较大量的空气排出问题，此类排出的量比较大，例如，每台通风柜每小时至少排出 800立方米的空气，每个排烟罩的排出量也在每小时200-400立方米。因此，消除试验中产生的有害气体对于室内空气的排出量已经达到了非常惊人的水平。通过排风系统排出实验室内有害气体的同时还会带来一系列的连锁问题，首先是补风问题，根据排出量设置新风系统，以补充室内空气排出后留下的负压，另外就是对应的能量系统，实验室需要的环境对温湿度的要求非常高，因此，对新风空气的温湿度必须进行处理。无论是采用燃气还是电对新风进行温湿度处理，均会消耗大量能源，对节能和环保都会产生不利影响，耗费了大量无谓的费用。

同时，每个实验室大量的排风和新风对实验室的压力影响也是非常巨大的，因此，此类实验室均会设置对实验室内压力进行控制的压力控制系统，一系列的系统不仅会产生较高的故障率，且会耗费大量不必要的经费。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于解决现有实验室排风设备中存在能源浪费严重，成本高的技术问题，本实用新型提供了一种实验室用自过滤通风组件。

为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种实验室用自过滤通风组件，其与室内排风设备的排风口可拆卸连接，所述通风组件包括风机和通风箱体，所述通风箱体内设有多级平行设置的过滤层，所述风机与所述通风箱体连接，多级所述过滤层与所述通风箱体的进风方向呈垂直设置，沿着进风方向上的多级所述过滤层过滤废气中的颗粒粒径呈逐级降低设置。

所述过滤层包括：中效过滤层，其过滤废气中的颗粒粒径为1-5μm；

高效过滤层，其过滤废气中的颗粒粒径为0.5-1μm；

活性炭过滤层，其过滤废气中的颗粒粒径为0.5-230nm。

所述风机为离心风机，其设置于所述通风箱体的排风通道出风口位置。

进一步地，所述通风组件上还设有报警装置，所述风机的出风口位置设有与所述报警装置电性连接的有机颗粒传感器；当所述有机颗粒传感器所测颗粒数值高于所设定的阈值时，所述报警装置向外界发出警示。

进一步优选地，所述通风箱体内还设有压力传感器，用于实时监测废气通过多级所述过滤层后的压力衰减数值。

更优选地，所述通风箱体上设有至少两个与所述排风设备相连接的排风通道，每个所述排风通道内分别设置有多级所述的过滤层。

所述通风组件中还设有与所述的压力传感器和有机颗粒传感器实现网络传输的室内控制屏和/或控制终端，用于显示所述过滤层的压力衰变数值及所述通风箱体出风口处的颗粒数值。

所述排风设备为通风柜、AA排烟罩、万向排烟罩和通风药品柜中的一种或几种。

本实用新型技术方案，具有如下优点：

A.本实用新型直接处理传统排放设备所排出的气体，将有毒害的气体经过滤后直接排在实验室内，这样可以保持原有气体的温湿度，不需要新风系统将新风加热制冷后补入实验室，本实用新型不用将废气通过风机管道排出，避免了实验室负压和对新风的处理，也省去了新风系统和温湿度调节系统，节能效果显著。

B.市场上现有的自过滤设备均为不可拆卸和任意组合的，使用者必须将排放的末端设备一并采购才可以使用，本实用新型从根本上解决了这个不必要的浪费，任何以前有的通风设备均可以通过加装本实用新型所提供的自过滤组件而变成自过滤设备，旧的通风设备也可以改为自过滤设备，以节省能源。

C.现有的自过滤设备均无法互换，这样的话一个自过滤设备对应一个终端，如果一部分出现问题则整体都需要更换，非常浪费，本实用新型也解决了上述问题，可以在风量匹配的前提下对不同厂家或品牌的末端设备进行更换，相同口径的不同品牌设备均可实现互换，大大提高了设备的性价比。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式，下面将对具体实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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是本实用新型所提供的自过滤组件结构示意图；

图2是本实用新型所提供的在排风设备上安装自过滤组件的图示；

图3是本实用新型所提供的自过滤组件与万向排烟罩连接示意图。

图中标识如下：

1-排风设备；2-风机；3-通风箱体，31-排风通道；4-过滤层，41-中效过滤层，42-高效过滤层，43-活性炭过滤层；5-有机颗粒传感器；6-压力传感器；7-室内控制屏；8-万向排烟罩；9-顶式吊装滑轨。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

如图1和图2所示，本实用新型提供了一种实验室用自过滤通风组件，其与室内排风设备1的排风口可拆卸连接，通风组件包括风机2和通风箱体3，在通风箱体3内设有多级平行设置的过滤层4，风机2与通风箱体3 连接，多级过滤层4与通风箱体3的进风方向呈垂直设置，沿着进风方向上的多级过滤层4过滤废气中的颗粒粒径呈逐级降低设置。这里的废气是在实验室做实验的过程中所产生的气体，为排出的带有浮尘或气体颗粒状悬浮物的空气。这里的排风设备1为通风柜、AA排烟罩、万向排烟罩和通风药品柜中的一种或几种。

其中的过滤层4主要包括三部分：中效过滤层41、高效过滤层42和活性炭过滤层43，其中的中效过滤层41可以过滤掉排出气体中含有粒径为 1-5μm的颗粒；高效过滤层42用来过滤掉气体中含有粒径为0.5-1μm的颗粒，活性炭过滤层43用来过滤掉气体中含有粒径为0.5-230nm的颗粒。从排放设备中排出的气体依次通过中效过滤层、高效过滤层和活性炭过滤层，逐步将排放气体中的颗粒按照从大到小的顺序过滤掉，并直接将过滤后的气体排放在实验室内，从而保持原有空气的温湿度，不必要补充新鲜空气，大大降低了能耗。上述的中效过滤层41和高效过滤层42均可采用现有的过滤网结构，这里就不再赘述。

本实用新型中的风机2优选为离心风机，其设置于通风箱体3的排风通道31出风口位置，直接对排风通道进行抽风处理，从而带动排放的空气直接通过过滤层中进行过滤。市场上现有的自过滤设备均为不可拆卸和任意组合的，用户必须将排放的末端设备一并采购才可以，本实用新型从根本上解决了这个不必要的浪费，任何以前已有的通风设备均可以通过加装本实用新型所提供的自过滤组件即可变成自过滤设备，旧的通风设备也可以改为自过滤设备，以节省能源。

为了更好地使用户获知经过滤层过滤后所排放的气体是否超标，在通风组件上还设有报警装置，风机2的出风口位置设有与报警装置电性连接的有机颗粒传感器5；当有机颗粒传感器5所测颗粒数值高于所设定的阈值时，报警装置向外界发出警示。

同时，为了更准确地获知过滤层的工作状态，在通风箱体3内还设有压力传感器6，用于实时监测废气通过多级过滤层4后的压力衰减数值，当监测到的压力衰减数值大于所设定的数值时，同时结合有机颗粒传感器的监测结果，可以判断过滤层的过滤效率高低，是否需要更换过滤层。上述的压力传感器和有机颗粒传感器均为现有技术，这里就不再赘述了。

本实用新型中在通风箱体3上设有至少两个与排风设备1相连接的排风通道31，每个排风通道31内分别设置有多级过滤层4，如图1所示，在通风箱体中共设置了对称的两个排风通道，多个排风通道可以同时与多个排风设备进行连接，提高其工作效率。

另外，本实用新型中还设置了远程监控装置，即在通风组件中还设有与压力传感器6和有机颗粒传感器5实现网络传输的室内控制屏7和/或控制终端，室内控制屏和控制终端均是用于接收两个传感器的监测数据，让用户实时掌握过滤层4的压力衰变数值及通风箱体3出风口处的颗粒数值。

本实用新型采用离心式无机变频风机，为整个组件提供动力，风机功率根据下端排风设备的不同可以分为0.15kw,0.2kw,0.37kw等几个配置，以对应每小时200立方米，500立方米，900立方米等几种不同风量需求，每种不同的风机对应接口尺寸不同。风机为220V变频风机，可以根据设备需求进行调速，以达到不同的风压和风量，风机整体噪音低于55分贝，且外部进行消音箱处理，使噪音进一步减小，符合实验室对噪音小于55分贝的规范。风机压力均大于200pa,既可以对设备形成足够的负压还可以抵消活性炭吸附端造成的风阻。

本实用新型中的自过滤组件与排风设备的对接接口，其接口有两端接口和中间过度连接部分组成。接口采用法兰连接方式，用螺丝紧固，这样一旦出现故障，即可简单的拆卸跟换有问题的部件，连接接口主要是要适应不同口径的设备而设置，分为110mm、160mm、250mm、315mm等几个不同口径，对应实验室内的标准排风设备，使原来直排的设备变成自过滤设备，而不改变原有设备的尺寸和位置等固有参数。

本实用新型所提供的三层过滤结构，其中外层为中效过滤层，可以过滤体积大于1-5um的颗粒灰尘及各种悬浮物，将有害气体中的颗粒做第一步筛选，延长活性炭核心部分的更换周期。第二层为高效过滤层，可以过滤小于0.5um的颗粒灰尘及各种悬浮物，进一步减少可以逃逸到核心过滤芯的颗粒。第三层为变形活性炭过滤层，通过不同孔径的活性炭颗粒可以吸附0.5-230nm的颗粒，这基本包含了实验室常用的和反应产生的物质颗粒孔径，因此对于常见的有机溶剂和反应产生物质均有很好的过滤效果。

本实用新型所提供的监测控制部分，在风机出口端设置工业用有机颗粒传感器，设置报警数值，当数值高于设定值时，报警装置会产生声光报警或其它警示信号，提醒使用人员更换过滤层。在过滤层内设置压力传感器，实时监测空气通过过滤层时的压力衰减，如果衰减过大则预示活性炭过滤层或高效过滤层吸附饱和，需要更换过滤层，提醒实验人员及时更换。另外，对于风机转速、压力情况和排出的颗粒数值均可通过无线网络传输至室内控制屏作为显示。当报警开始时，同时会通过无线网络传输到屏幕及控制终端，提示用户。

本实用新型所提供的四个部分的基本流程如下：

动力流程：本实用新型中自带220V低噪音高风压风机，可以在接通普通电源的前提下直接提供动力，其风量根据末端设备的不同可以分为从 150-900立方米每小时的风量，且噪音控制在55分贝以下。

过滤流程：被吸入的实验室废气通过中效过滤层、高效过滤层以及活性炭过滤层三种过滤方式，被风机直接排放在室内，排出气体颗粒物的有机物含量低于国家关于室内有机物标准值。过滤层根据需要排放处理的风量大小，其尺寸和口径也有不同选择，通过法兰连接可以很方便拆卸，其口径有110-315毫米口径。

控制流程，风机采用无级调速风机，可以选择合适的排风量进行工作，在排出端设置有机颗粒传感器，实时监控排出的空气是否合格，如超过设定的国标范围，则显示过滤层性能下降报警，提醒更换过滤层，在过滤层两端设置压力传感器，如压力损失过大则显示过滤层吸附饱和，则提示更换过滤层。

安装流程：本实用新型可以安装在实验室内的各种排风设备上，根据排风设备排出口径以及需要的风量，调整设备的各个端口使其与之相对应即可。如图3所示，将本实用新型安装在万向排烟罩上，其中的万向排烟罩的上端通过一固定于屋顶上的顶式吊装滑轨连接，万向排烟罩可以沿着顶式吊装滑轨滑动，显著增加了其活动范围。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中。