本发明涉及一种净化操作区污染物的装置，用于防止实验过程中产生的有毒有害气体外泄，特别涉及一种能有效去除实验中产生的颗粒状粉尘的化学实验室通风橱，从而避免污染环境并对实验室人员造成伤害。
背景技术：
在化学实验室中，实验操作时产生各种有害气体、臭气、湿气以及易燃、易爆、腐蚀性物质，为了保护使用者的安全，防止实验中的污染物质向实验室扩散，在污染源附近要使用通风橱。通风橱主要功能是排风，从而解决产生有毒、可致病蒸气、气体和微粒(烟雾、煤烟、灰尘和气悬体)反应或大量产热的反应对实验室内部环境的影响，保护实验人员的健康及安全。由于通风橱结构不同，使用的条件不同，其排风效果也不相同。
通风橱的结构可分为连体型、桌上型、落地型等类型，通常采用环氧树脂、钢材及钢化玻璃等制成。
通风橱的排风方式有上部排风、下部排风、上下同时排风三种。
通风橱的进风方式根据需要可采用全排风式(室内进风，橱内循环后排出室外)或补风式(室外取补给风，橱内循环后排出室外)。还可采用变风量控制方式来获得适当的面风速。
为保证在实验过程中有害气体不外泄，国家对通风橱的面风速(气流通过通风橱操作面进入通风橱时的速度)有明确规定(jg/t385:2012)。通常对面风速规定如下：
一般无毒的污染物————0.25米/秒-0.3米/秒
有毒、有危险的有害物————0.4米/秒-0.5米/秒
剧毒或有少量放射性物质————0.5米/秒-0.6米/秒
气状物————0.5米/秒
粒状物————1米/秒
目前化学试验室所用的通风橱因受进风排风方式的限制，对于粒状粉尘只能采用大进风量进行排风，橱内空气扰动大，会影响或破坏实验效果，并且不能有效去除粉尘。同时，在工业生产中，也会遇到含有粉尘源的操作区域(含开放或可封闭空间)。这种操作区域也有除去或减少空间中粉尘的含量的要求。
技术实现要素：
本发明提供一种具有独特排风结构及风量调节结构的净化操作区污染物的装置，由于通风腔设置有竖直面通风腔，流经竖直面通风腔的水平气流，使得部分较重的、难以通过上部通风管进入通风设备的污染物可以跟随水平气流进入竖直面通风腔，最终落入底部空腔。部分难以被气流带动的污染物会经格栅或通孔落入底部空腔，并通过该底部空腔进行清理。
为解决上述技术问题，本发明采取如下技术方案：
(1)一种净化操作区污染物的装置，包括本体，所述本体上设有通风口；所述本体的内部设置有通风腔，所述通风腔包括顶部通风腔和竖直面通风腔；所述顶部通风腔由顶部实体壁板与顶板组成；在所述顶板上设有变隙式风门；所述竖直面通风腔由竖直面实体壁板与竖直板组成，所述竖直板上设有通风孔。
(2)根据(1)所述的净化操作区污染物的装置，在所述通风口上设有能够控制通风口开度的通风窗；所述通风窗通过横向滑动、纵向滑动或旋转滑动的方式开启。
(3)根据(1)或(2)所述的净化操作区污染物的装置，所述本体的顶面设有通风接口，所述通风接口与通风设备连接；所述通风设备包括通风管、风机、三通阀、布袋机以及过滤装置；所述通风管与通风接口连接；操作区排出的粉尘或有毒有害气体通过布袋机收集或通过过滤装置处理后再排放。
(4)根据(1)-(3)任一项所述的净化操作区污染物的装置，所述风机包括调频装置，所述调频装置根据本体中污染物的类型、顶部通风腔和竖直面通风腔的进风比例及排风量要求改变风机的运转效率。
(5)根据(1)-(4)任一项所述的净化操作区污染物的装置，所述竖直板上部的通风孔尺寸小或数量少，所述竖直板下部的通风孔尺寸大或数量多；所述通风孔为圆孔、方孔或条形孔。
(6)根据(1)-(5)任一项所述的净化操作区污染物的装置，根据风速要求确定通风孔总面积占竖直板面积的比例。
(7)根据(1)-(6)任一项所述的净化操作区污染物的装置，所述通风孔均匀分布或不规则分布；所述通风孔的直径或等效圆直径为2-50mm；在所述顶板和竖直板上设有加强筋；所述顶板和竖直板可拆卸。通过所述顶板和竖直板可拆卸设置，可以根据不同需求更换不同侧面，提供装置的灵活适用性，用户无需根据不同需求购买不同的净化污染物装置，节约成本。
(8)根据(1)-(7)任一项所述的净化操作区污染物的装置，所述本体设有底部空腔，所述底部空腔与通风腔相连通。
(9)根据(1)-(8)任一项所述的净化操作区污染物的装置，所述通风腔的周边采用密封结构，防止漏气，提高排气效率。
(10)根据(1)-(9)任一项所述的净化操作区污染物的装置，在竖直板后方下部与竖直面实体壁板之间设有可拆卸的大颗粒物料收集装置。
(11)根据(1)-(10)任一项所述的净化操作区污染物的装置，在所述本体上还设有水、压缩空气和/或氮气接口；在所述本体上还设有无菌操作口，所述无菌操作口为机械手。
(12)根据(1)-(11)任一项所述的净化操作区污染物的装置，在所述本体上还设有拉门，所述拉门可以设在前部或两侧，所述拉门为透明材质。
(13)根据(1)-(12)任一项所述的净化操作区污染物的装置，所述净化操作区污染物的装置的材质为钢化玻璃，具有除静电功能。
(14)根据(1)-(13)任一项所述的净化操作区污染物的装置，通过减少震动、气体对变隙式风门薄壁的作用、选择材质以及设置通风管的管径降低所述净化操作区污染物的装置工作时的噪音；通过调整通风孔的密度、变隙式风门和风机的功率实现风量的调整满足从水平方向去除污染物的作用。
(15)根据(1)-(14)任一项所述的净化操作区污染物的装置，净化操作区污染物的装置为车间、台式通风橱或立式通风橱。
(16)根据(1)-(15)任一项所述的净化操作区污染物的装置，由净化操作区污染物的装置进行并联，共用一套通风设备。
(17)根据(1)-(16)任一项所述的净化操作区污染物的装置，所述污染物为粉尘，所述粉尘为有机物、无机物或高分子材料；所述粉尘物质的真实密度为0.5-2.5g/cm3；所述粉尘物质的堆积密度为150-800kg/m3；所述粉尘为规则的圆形或多边形；所述粉尘的圆形或外接等效圆的直径为1μm-5mm。
(18)根据(1)-(17)任一项所述的净化操作区污染物的装置，所述净化操作区污染物的装置的底部区域面积为0.5-100m2。
本发明的净化操作区污染物的装置提供一种新的排风方式和风量调节方式，其在通风橱的后部设置有竖直面通风腔，从而能在通风橱内形成均匀，稳定、可调的后侧向水平气流，扩大了排风面积，并可在橱内以最短时间、最小的气流行程、保证橱内空气扰动最小的情况下，有效排出有毒有害气体和粉尘。同时，在顶部通风腔设置若干能够改变开度的变隙式风门，能够调整顶部通风腔和竖直面通风腔的排气量。同时，对于固体、颗粒物等较重的污染物，采用普通的排气方式往往无法排出通风橱，而采用水平气流配合底部空腔的方式，使得较重的污染物可以积存在通风橱底部空腔中，通过后续处理并排出，防止对通风橱内环境的污染，增强了设备的污染物净化能力。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明一实施例的正面示意图。
图2为本发明一实施例侧面剖视的示意图图。
图3为本发明与通风设备连接的示意图。
图4为并联式的净化操作区污染物装置的示意图。
具体实施方式
实施例1
请参考图1、图2、图3所示，一种净化操作区污染物的装置包括本体1，该本体1的前侧面上设有通风口2，该通风口2上设置有能够控制通风口2开合的通风窗21。该通风窗21可以滑动开启或关闭，通过滑动能够控制通风口2的大小。该通风窗21的滑动开启方式包括但不限于横向滑动、纵向滑动、旋转滑动等。
该本体1内部设置有通风腔4，所述通风腔4与通风接口相连通。所述通风腔4分为顶部通风腔41和竖直面通风腔42。所述顶部通风腔41由顶部实体壁板11与顶板412组成，在所述顶板412上设有变隙式风门411，所述变隙式风门411的开口大小可调节，可以通过手动或电动的方式调整变隙式风门411开口的大小。所述竖直面通风腔42由竖直面实体壁板12与竖直板422组成，所述竖直板422上设有通风孔421。通风孔421为圆形、矩形或其他形状，尺寸可以是单一尺寸，也可以是不同尺寸混合。所述顶板412和竖直板422可拆卸清洗。通过所述顶板412和竖直板422可拆卸设计，可以根据不同需求更换不同竖直板422，提高装置的灵活适用性，用户无需根据不同需求购买不同的净化污染物装置，节约成本。通过调节所述变隙式风门411开口的大小，可以改变顶部通风腔41和竖直面通风腔42的进风比例，进而可以改变竖直面通风腔42的通风孔421的进风速度。所述净化操作区污染物的装置的底部区域面积为0.5-100m2。
在本体1的下部设有底部空腔13，所述底部空腔13可通过若干通孔或格栅与通风腔4及本体1内部空间相连。该底部空腔13可进一步设置为一屉状可拆卸装置，或在底部设有一倾泻装置。
在本体1的顶面设有通风接口，该通风接口与通风设备连接，该通风设备通过通风管31连接于本体1的顶面。该通风设备与本体1的连接位置位于顶面的后侧。如图3所示，该通风设备包括：通风管31、风机32、三通阀33、布袋机34以及过滤装置35。其中，通风管31与本体1的通风接口相连，风机32将本体1中的污染物吸出，并将吸出的污染物经由三通阀33排至布袋机34及过滤装置35，经布袋机34或过滤装置35过滤后排放。所述三通阀33为单向阀门，操作区排出的粉尘或有毒有害气体分别通过布袋机34收集或通过过滤装置35处理后再排放。所述风机32可进一步包括调频装置321，该调频装置321可以根据本体1中污染物的类型、顶部通风腔41和竖直面通风腔42的进风比例及排风量要求等改变风机32的运转效率，从而改变通风孔421和变隙式风门411风速。
在本体1上还设有水、压缩空气、氮气等接口。在本体1上还设有侧拉门，所述侧拉门可选择透明材质。在所述本体上还设有无菌操作口，所述无菌操作口为机械手。
在竖直板422后方下部与竖直面实体壁板12之间设有大颗粒物料收集装置14，所述大颗粒物料收集装置14可拆卸，便于清洗累积的收集物。
本发明通过在本体1顶部设置通风管31，通风管31与通风设备相连，在本体1的通风窗21打开到合适的开度后，通风设备的风机32使本体1内部形成负压，从而使空气经通风口2进入本体1，并经通风管31流出本体1，形成气流。由于本体1的后部设置竖直面通风腔42，使得本体1内部能够形成水平气流，从而使污染物能够更充分的进入通风腔4，从而使得在操作区内气流面风速较低的情况下，仍然可以实现较好的清理污染物的效果。另外，在所述顶板412上设有开口大小可以调整的变隙式风门411。通过调节变隙式风门411开口的大小，可以改变顶部通风腔41和竖直面通风腔42的进风比例，可以实现改变竖直面通风腔42的通风孔421风速的目的。由于存在变隙式风门411和通风孔421使得通风腔4的通风面积的大幅增加，在风机抽气所形成负压的作用下，操作区内的污染空气通过通风孔421及孔隙形成稳定、均匀的水平气流进入通风腔4并排出操作区。
本体1内部的大多数污染物随气流进入通风腔4并经通风管31进入通风设备，排出操作区。由于通风腔4设有竖直面通风腔42，流经竖直面通风腔42的水平气流，使得部分较重的、难以通过上部通风管31进入通风设备的污染物可以跟随水平气流进入竖直面通风腔42，最终落入底部空腔13。部分难以被气流带动的污染物会经格栅或通孔落入底部空腔13，并通过该底部空腔13进行清理。所述污染物为粉尘，所述粉尘为有机物、无机物或高分子材料；所述粉尘物质的真实密度为0.5-2.5g/cm3；所述粉尘物质的堆积密度为150-800kg/m3；所述粉尘为规则的圆形或多边形；所述粉尘的圆形或外接等效圆的直径为1μm-5mm；所述粉尘的圆形或外接等效圆的直径下限为5、25或50微米，上限为0.1、1、2毫米，上下限数值可以任意组合。
为保证排风效果，通风管31的位置应该在本体1顶部尽可能靠后的位置。竖直面通风腔42的通风孔421的直径，及通风孔421的设置密度可以根据通风设备的风机32的功率及操作区的排风量需求进行调整。该通风孔421可以为圆孔、方孔、条状孔等形状；所述竖直板422上部的通风孔421尺寸小或数量少，所述竖直板422下部的通风孔421尺寸大或数量多；所述通风孔421均匀分布或不规则分布；所述通风孔421的直径或等效圆直径为2-50mm。所述顶板412、竖直板422及本体1内壁可以采用不锈钢或其它耐腐蚀材料。该顶板412及该竖直板422的立面可安装加强筋，防止在负压下变形，同时避免产生振动。通风腔4的周边应当采用密封结构，防止漏气，提高排气效率。通风窗21在通风橱工作时应保持一定的开度。通过调整通风孔421的密度、变隙式风门411的开口大小和风机32的功率实现风量的调整，到达从水平方向去除污染物的目的。
通风设备的风机32的调频装置321可以根据实际的风速及排气量需要选择合适的风机32的功率。为了降低噪声，排气管内的风速应控制在8～14m/s的区间内。通过减少震动、气体对变隙式风门薄壁的作用、选择材质以及设置通风管的管径降低所述净化操作区污染物的装置工作时的噪音。排气管及接触污染物的部分采用防腐蚀材料制作。
本发明的净化操作区污染物的装置提供一种新的排风方式和风量调节方式，能在操作区内形成均匀，稳定、可调的后侧向水平气流。该方式扩大了排风面积，并可在操作区内以最短时间、最小的气流行程、保证操作区内空气扰动最小的情况下，有效排出有毒有害气体和粉尘。同时，对于固体、颗粒物等较重的污染物，采用普通的排气方式往往无法排出操作区，而采用水平气流配合底部空腔的方式，使得较重的污染物可以积存在底部空腔中，通过后续处理并排出，防止对操作区内环境的污染，增强了设备的污染物净化能力。
实施例2
如图4所示，净化操作区污染物的装置，由多个净化操作区污染物的装置进行并联，共用一套通风设备。其他结构同实施例1。
以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明做任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案的范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。