本實(shí)用新型涉及一種系統(tǒng)，更具體的說，是涉及一種生物安全實(shí)驗(yàn)室生命支持系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

在生物防護(hù)服型高等級生物安全實(shí)驗(yàn)室中，使用長管送氣式正壓生物防護(hù)服或長管送氣式正壓生物防護(hù)頭罩為實(shí)驗(yàn)人員提供防護(hù)，該防護(hù)服或頭罩需要一定壓力、一定流量、可直接供人呼吸的壓縮空氣為防護(hù)服或頭罩維持一定的正壓且為穿戴人員提供生命支持。

為持續(xù)地為防護(hù)服或頭罩提供維持壓力和呼吸的空氣，需要使用空壓機(jī)提高供氣壓力。不同地區(qū)、不同空壓機(jī)機(jī)房內(nèi)部的空氣品質(zhì)也有較大差異，為了滿足呼吸空氣的品質(zhì)要求，一方面，需要去除壓縮空氣中的顆粒物；另一方面，需要去除異味等有機(jī)物；同時(shí)，還需要去除有毒害的一氧化碳?xì)怏w等。為了適應(yīng)不同地區(qū)的應(yīng)用，需要設(shè)置壓縮空氣的溫度調(diào)節(jié)功能，以提高人員的舒適性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種為正壓生物防護(hù)服或正壓生物防護(hù)頭罩提供可呼吸壓縮空氣的生物安全實(shí)驗(yàn)室生命支持系統(tǒng)，能夠除去壓縮空氣中的顆粒物、異味、有毒氣體等，具有溫度調(diào)節(jié)功能。

本實(shí)用新型的目的可通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)。

本實(shí)用新型的生物安全實(shí)驗(yàn)室生命支持系統(tǒng),包括一號空壓機(jī)，所述一號空壓機(jī)通過供氣管道依次連接有一號過濾器、一號干燥機(jī)、一號一級儲(chǔ)氣罐、一號壓縮空氣品質(zhì)處理模塊、二級儲(chǔ)氣罐、預(yù)冷機(jī)組、管道加熱器、減壓器和生物安全實(shí)驗(yàn)室，所述預(yù)冷機(jī)組的輸入口和管道加熱器的輸出口之間連接有旁通閥門，所述減壓器和生物安全實(shí)驗(yàn)室之間的供氣管道設(shè)置有空氣品質(zhì)監(jiān)測模塊，所述生物安全實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的每個(gè)用氣點(diǎn)和供氣管道之間均設(shè)置有流量開關(guān)和快接頭；所述一號壓縮空氣品質(zhì)處理模塊包括依次連接的二號過濾器、活性炭過濾器、一氧化碳催化轉(zhuǎn)化器和二氧化碳吸附器。

所述空氣品質(zhì)監(jiān)測模塊包括控制器，所述控制器連接有空氣組分傳感器、顯示器和警報(bào)器，所述空氣組分傳感器包括一氧化碳濃度傳感器、二氧化碳濃度傳感器、氧含量傳感器和油含量傳感器。

所述生物安全實(shí)驗(yàn)室連接有應(yīng)急供氣系統(tǒng)，所述應(yīng)急供氣系統(tǒng)包括應(yīng)急供氣氣源和供氣余量估算報(bào)警模塊，所述應(yīng)急供氣氣源的輸出端設(shè)置有減壓閥，所述應(yīng)急供氣氣源包括并聯(lián)連接的壓縮空氣鋼瓶組構(gòu)成，每個(gè)鋼瓶組之間通過鋼瓶自動(dòng)切換裝置相連接。

本實(shí)用新型的目的還可通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)。

本實(shí)用新型的生物安全實(shí)驗(yàn)室生命支持系統(tǒng),包括一號空壓機(jī)，所述一號空壓機(jī)通過供氣管道依次連接有一號過濾器、一號干燥機(jī)、一號一級儲(chǔ)氣罐、一號壓縮空氣品質(zhì)處理模塊、二級儲(chǔ)氣罐、預(yù)冷機(jī)組、管道加熱器、減壓器和生物安全實(shí)驗(yàn)室，所述預(yù)冷機(jī)組的輸入口和管道加熱器的輸出口之間連接有旁通閥門，所述減壓器和生物安全實(shí)驗(yàn)室之間的供氣管道設(shè)置有空氣品質(zhì)監(jiān)測模塊，所述生物安全實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的每個(gè)用氣點(diǎn)和供氣管道之間均設(shè)置有流量開關(guān)和快接頭；所述一號壓縮空氣品質(zhì)處理模塊包括依次連接的二號過濾器、活性炭過濾器、一氧化碳催化轉(zhuǎn)化器和二氧化碳吸附器；所述一號過濾器的輸入端還連接有二號空壓機(jī)。

所述空氣品質(zhì)監(jiān)測模塊包括控制器，所述控制器連接有空氣組分傳感器、顯示器和警報(bào)器，所述空氣組分傳感器包括一氧化碳濃度傳感器、二氧化碳濃度傳感器、氧含量傳感器和油含量傳感器。

所述生物安全實(shí)驗(yàn)室連接有應(yīng)急供氣系統(tǒng)，所述應(yīng)急供氣系統(tǒng)包括應(yīng)急供氣氣源和供氣余量估算報(bào)警模塊，所述應(yīng)急供氣氣源的輸出端設(shè)置有減壓閥，所述應(yīng)急供氣氣源包括并聯(lián)連接的壓縮空氣鋼瓶組構(gòu)成，每個(gè)鋼瓶組之間通過鋼瓶自動(dòng)切換裝置相連接。

本實(shí)用新型的目的還可通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)。

本實(shí)用新型的生物安全實(shí)驗(yàn)室生命支持系統(tǒng),包括一號空壓機(jī)，所述一號空壓機(jī)通過供氣管道依次連接有一號過濾器、一號干燥機(jī)、一號一級儲(chǔ)氣罐、一號壓縮空氣品質(zhì)處理模塊、二級儲(chǔ)氣罐、預(yù)冷機(jī)組、管道加熱器、減壓器和生物安全實(shí)驗(yàn)室，所述預(yù)冷機(jī)組的輸入口和管道加熱器的輸出口之間連接有旁通閥門，所述減壓器和生物安全實(shí)驗(yàn)室之間的供氣管道設(shè)置有空氣品質(zhì)監(jiān)測模塊，所述生物安全實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的每個(gè)用氣點(diǎn)和供氣管道之間均設(shè)置有流量開關(guān)和快接頭；所述二級儲(chǔ)氣罐的輸入端還通過供氣管道依次連接有二號空壓機(jī)、三號過濾器、二號干燥機(jī)、二號一級儲(chǔ)氣罐、二號壓縮空氣品質(zhì)處理模塊；所述一號壓縮空氣品質(zhì)處理模塊和二號壓縮空氣品質(zhì)處理模塊均包括依次連接的二號過濾器、活性炭過濾器、一氧化碳催化轉(zhuǎn)化器和二氧化碳吸附器。

所述空氣品質(zhì)監(jiān)測模塊包括控制器，所述控制器連接有空氣組分傳感器、顯示器和警報(bào)器，所述空氣組分傳感器包括一氧化碳濃度傳感器、二氧化碳濃度傳感器、氧含量傳感器和油含量傳感器。

所述生物安全實(shí)驗(yàn)室連接有應(yīng)急供氣系統(tǒng)，所述應(yīng)急供氣系統(tǒng)包括應(yīng)急供氣氣源和供氣余量估算報(bào)警模塊，所述應(yīng)急供氣氣源的輸出端設(shè)置有減壓閥，所述應(yīng)急供氣氣源包括并聯(lián)連接的壓縮空氣鋼瓶組構(gòu)成，每個(gè)鋼瓶組之間通過鋼瓶自動(dòng)切換裝置相連接。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的技術(shù)方案所帶來的有益效果是：

(1)本實(shí)用新型中，主供氣可采用一臺空壓機(jī)或兩臺空壓機(jī)，當(dāng)采用兩臺空壓機(jī)時(shí)一用一備，且每次系統(tǒng)開機(jī)時(shí)根據(jù)使用情況自動(dòng)確定主機(jī)和備用機(jī)；

(2)本實(shí)用新型中，兩臺空壓機(jī)的供氣能力的選擇，可以是每臺空壓機(jī)可滿足最大用氣量，以實(shí)現(xiàn)真正意義上的一用一備；也可以是滿足最大用氣量的一半，當(dāng)實(shí)際用氣量小于一半時(shí)，主機(jī)工作而備用機(jī)待機(jī)，當(dāng)實(shí)際用氣量大于一半時(shí)，主機(jī)和備用機(jī)同時(shí)工作；

(3)本實(shí)用新型在空氣品質(zhì)處理中，除空氣中顆粒物的過濾外，還包括活性炭過濾器、一氧化碳催化轉(zhuǎn)化器和二氧化碳吸附器，以去除異味、一氧化碳和二氧化碳；

(4)本實(shí)用新型在空氣品質(zhì)處理后，還包括供氣截?cái)嚅y門、排空管路和泄氣電磁閥，如果空氣品質(zhì)監(jiān)測模塊警報(bào)器輸出報(bào)警信號，可關(guān)斷供氣截?cái)嚅y門并打開泄氣電磁閥，以避免不合格空氣進(jìn)入二級儲(chǔ)氣罐；

(5)本實(shí)用新型在空氣品質(zhì)處理后，還包括一個(gè)由預(yù)冷機(jī)組和管道加熱器構(gòu)成的溫度調(diào)節(jié)模塊，以提高呼吸空氣的舒適性；

(6)本實(shí)用新型中，生物安全實(shí)驗(yàn)室還連接應(yīng)急供氣系統(tǒng)，當(dāng)主供氣系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，自動(dòng)切換至應(yīng)急供氣，應(yīng)急供氣系統(tǒng)中包括一種供氣余量估算報(bào)警模塊，為用氣人員提供剩余時(shí)間信息；

(7)本實(shí)用新型中，生物安全實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的每個(gè)用氣點(diǎn)均設(shè)置有流量開關(guān)，能夠，指示用氣點(diǎn)數(shù)量和位置信息。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例一的原理圖；

圖2是本實(shí)用新型中空氣品質(zhì)監(jiān)測模塊框圖；

圖3是本實(shí)用新型中用氣點(diǎn)流量開關(guān)示意圖；

圖4是本實(shí)用新型中一個(gè)壓縮空氣鋼瓶組構(gòu)成的應(yīng)急供氣框圖；

圖5是本實(shí)用新型中兩個(gè)壓縮空氣鋼瓶組構(gòu)成的應(yīng)急供氣框圖；

圖6是本實(shí)用新型實(shí)施例二的原理圖；

圖7是本實(shí)用新型實(shí)施例三的原理圖。

附圖標(biāo)記:1一號空壓機(jī)；2一號過濾器；3一號干燥機(jī)；4一號一級儲(chǔ)氣罐；5一號壓縮空氣品質(zhì)處理模塊；6手動(dòng)球閥；7排空管路；8泄氣電磁閥；9供氣截?cái)嚅y門；10二級儲(chǔ)氣罐；11預(yù)冷機(jī)組；12管道加熱器；13旁通閥門；14減壓器；15空氣品質(zhì)監(jiān)測模塊；16生物安全實(shí)驗(yàn)室；17用氣點(diǎn)；18流量開關(guān)；19快接頭；20應(yīng)急供氣切換閥門；21應(yīng)急供氣系統(tǒng)；22二號空壓機(jī)；23三號過濾器；24二號干燥機(jī)；25二號一級儲(chǔ)氣罐；26二號壓縮空氣品質(zhì)處理模塊；27供氣管道。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述。

本實(shí)用新型涉及生物安全實(shí)驗(yàn)室生命支持系統(tǒng)，更具體而言涉及在使用長管送氣式正壓生物防護(hù)服或正壓生物防護(hù)頭罩實(shí)施人員防護(hù)的高等級生物安全實(shí)驗(yàn)室中，供氣系統(tǒng)，包括主供氣、壓縮空氣品質(zhì)處理、溫度調(diào)節(jié)、應(yīng)急供氣等功能的可靠、舒適的供氣系統(tǒng)。

實(shí)施例一

本實(shí)用新型的生物安全實(shí)驗(yàn)室生命支持系統(tǒng),如圖1所示，包括一號空壓機(jī)1，所述一號空壓機(jī)1通過供氣管道27依次串聯(lián)連接有一號過濾器2、一號干燥機(jī)3、一號一級儲(chǔ)氣罐4、一號壓縮空氣品質(zhì)處理模塊5、二級儲(chǔ)氣罐10、預(yù)冷機(jī)組11、管道加熱器12、減壓器14和生物安全實(shí)驗(yàn)室16。所述一號干燥機(jī)3可根據(jù)用氣點(diǎn)17壓力露點(diǎn)或含濕量的需求選用冷凍式干燥機(jī)或吸附式干燥機(jī)。所述一號壓縮空氣品質(zhì)處理模塊5包括依次連接的二號過濾器、活性炭過濾器、一氧化碳催化轉(zhuǎn)化器和二氧化碳吸附器等。所述一號過濾器2采用初級過濾器(≥95％@1μm)，所述二號過濾器采用高效過濾器(≥99.9％@0.01μm)。所述減壓器14可采用精密減壓器。

所述預(yù)冷機(jī)組11的輸入口和管道加熱器12的輸出口之間連接有旁通閥門13，預(yù)冷機(jī)組11和管道加熱器12可通過旁路閥門13被屏蔽而不起作用。所述預(yù)冷機(jī)組11的輸入口和管道加熱器12的輸出口分別設(shè)置有手動(dòng)球閥6，所述減壓器14和生物安全實(shí)驗(yàn)室16之間的供氣管道27也可設(shè)置有手動(dòng)球閥6。所述一號壓縮空氣品質(zhì)處理模塊5和二級儲(chǔ)氣罐10之間設(shè)置有手動(dòng)球閥6和供氣截?cái)嚅y門9，所述手動(dòng)球閥6和供氣截?cái)嚅y門9之間還連通有排空管路7，所述排空管路7設(shè)置有泄氣電磁閥8。

所述減壓器14和生物安全實(shí)驗(yàn)室16之間的供氣管道27設(shè)置有空氣品質(zhì)監(jiān)測模塊15，如圖2所示，所述空氣品質(zhì)監(jiān)測模塊15包括控制器，所述控制器連接有空氣組分傳感器、顯示器和警報(bào)器，所述空氣組分傳感器包括一氧化碳濃度傳感器、二氧化碳濃度傳感器、氧含量傳感器和油含量傳感器，其中，如果一號空壓機(jī)1采用無油式空壓機(jī)，可不配置油含量傳感器。所述控制器讀取空氣組分傳感器的數(shù)據(jù)，結(jié)果顯示于顯示器中，當(dāng)一氧化碳、二氧化碳、氧氣或油等組分含量超過報(bào)警設(shè)定值時(shí)，孔控制繼電器，警報(bào)器輸出報(bào)警信號。

生物安全實(shí)驗(yàn)室生命支持系統(tǒng)采用一號空壓機(jī)1為主供氣氣源，一號空壓機(jī)1的供氣量滿足系統(tǒng)最大用氣量需求，一號空壓機(jī)1輸出的壓縮空氣經(jīng)過一號過濾器2后，由一號干燥機(jī)3降低壓力露點(diǎn)，一號干燥機(jī)3后配置一號一級儲(chǔ)氣罐4，通過一號壓縮空氣品質(zhì)處理模塊5使空氣組分達(dá)到呼吸空氣要求，經(jīng)過二級儲(chǔ)氣罐10實(shí)現(xiàn)緩沖，壓縮空氣先經(jīng)過預(yù)冷機(jī)組11被冷卻至較低溫度。然后經(jīng)過管道加熱器12通過自動(dòng)控制升溫至用戶設(shè)定溫度(15℃至35℃間可調(diào))，然后經(jīng)過減壓器14精密減壓至正壓生物防護(hù)服等用氣點(diǎn)17的額定供氣壓力，送至各用氣點(diǎn)17。所述生物安全實(shí)驗(yàn)室16內(nèi)包含有多個(gè)并聯(lián)連接的用氣點(diǎn)17(正壓生物防護(hù)服或正壓頭罩等)，如圖3所示，每個(gè)用氣點(diǎn)17和供氣管道27之間連接均采用快接頭19，在進(jìn)入每個(gè)快接頭19前均可設(shè)置流量開關(guān)18，以判斷用氣點(diǎn)17是否工作。

所述生物安全實(shí)驗(yàn)室16還可連接有應(yīng)急供氣系統(tǒng)21，所述應(yīng)急供氣系統(tǒng)21和生物安全實(shí)驗(yàn)室16之間的供氣管道27設(shè)置有應(yīng)急供氣切換閥門20。所述應(yīng)急供氣系統(tǒng)21包括應(yīng)急供氣氣源和供氣余量估算報(bào)警模塊等，所述應(yīng)急供氣氣源的輸出端設(shè)置有減壓閥。所述應(yīng)急供氣氣源由一個(gè)或兩個(gè)壓縮空氣鋼瓶組構(gòu)成，每個(gè)壓縮空氣鋼瓶組包括并聯(lián)連接的一個(gè)或多個(gè)盛有21％氧氣的壓縮空氣鋼瓶，所述壓縮鋼瓶的總儲(chǔ)氣量根據(jù)生命支持系統(tǒng)的額定供氣量和應(yīng)急供氣支持時(shí)間進(jìn)行確定，當(dāng)主供氣系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，自動(dòng)切換至應(yīng)急供氣。當(dāng)采用空壓機(jī)的主供氣出現(xiàn)故障或空氣品質(zhì)不達(dá)標(biāo)時(shí)，采用壓縮空氣鋼瓶支持一定時(shí)間的應(yīng)急供氣，為人員撤離生物安全實(shí)驗(yàn)室16提供保障，而且即使在發(fā)生斷電故障時(shí)應(yīng)急供氣也能自動(dòng)投入

當(dāng)應(yīng)急供氣氣源由一個(gè)壓縮空氣鋼瓶組構(gòu)成時(shí)，如圖4所示。壓縮空氣鋼瓶組的氣體流經(jīng)匯流排和鋼瓶組總閥，經(jīng)過減壓閥減壓至供氣壓力后輸出為應(yīng)急供氣。當(dāng)應(yīng)急供氣氣源由兩個(gè)壓縮空氣鋼瓶組構(gòu)成時(shí)，如圖5所示，兩個(gè)鋼瓶組之間通過鋼瓶自動(dòng)切換裝置相連接。兩個(gè)壓縮空氣鋼瓶組各自經(jīng)過的匯流排和鋼瓶總閥門后，連接至鋼瓶自動(dòng)切換裝置，然后經(jīng)過減壓閥減壓至供氣壓力后輸出為應(yīng)急供氣。

如圖4和圖5所示，所述供氣余量估算報(bào)警模塊包括控制器，所述控制器連接有鋼瓶組壓力傳感器、應(yīng)急供氣流量傳感器和余量顯示器，所述鋼瓶組壓力傳感器的數(shù)量和鋼瓶組總閥的數(shù)量相等，每個(gè)所述鋼瓶組壓力傳感器對應(yīng)連接至一個(gè)鋼瓶組的輸出端，所述應(yīng)急供氣流量傳感器串連于減壓閥后供氣管道中，所述余量顯示器設(shè)置于生物安全實(shí)驗(yàn)室內(nèi)用氣點(diǎn)附近，便于用氣點(diǎn)人員查看，每個(gè)含有用氣點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)室內(nèi)設(shè)置1-2個(gè)所述余量顯示器。如果生命支持系統(tǒng)包括應(yīng)急供氣系統(tǒng)，當(dāng)切換至應(yīng)急供氣時(shí)，供氣余量估算報(bào)警模塊實(shí)時(shí)計(jì)算應(yīng)急供氣氣源的支持時(shí)間，并通過余量顯示器提示生命支持系統(tǒng)用氣點(diǎn)人員?？刂破魍ㄟ^壓縮空氣鋼瓶的容積、壓縮空氣鋼瓶的數(shù)量、鋼瓶組壓力傳感器所測鋼瓶組壓力數(shù)值及應(yīng)急供氣流量傳感器所測數(shù)值，計(jì)算應(yīng)急供氣剩余支持時(shí)間，并將該時(shí)間通過設(shè)置于生物安全實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部的余量顯示器向用氣點(diǎn)人員提示。

實(shí)施例二

在實(shí)施例一的基礎(chǔ)上，為提高系統(tǒng)可靠性，本實(shí)用新型的生物安全實(shí)驗(yàn)室生命支持系統(tǒng)采用滿載備用方式，如圖6所示，所述一號過濾器2的輸入端還連接有二號空壓機(jī)22，兩臺空壓機(jī)一用一備。其中，一號空壓機(jī)1和二號空壓機(jī)22均可滿足生命支持系統(tǒng)的滿載用氣需求，兩臺空壓機(jī)共用一號過濾器2、一號干燥機(jī)3、一號一級儲(chǔ)氣罐4、一號壓縮空氣品質(zhì)處理模塊5等設(shè)備。每次系統(tǒng)開機(jī)時(shí)，自動(dòng)控制系統(tǒng)選擇累計(jì)運(yùn)行時(shí)間較短的一臺空壓機(jī)作為主機(jī)，另一臺作為備用機(jī)，當(dāng)主機(jī)發(fā)生故障時(shí)自動(dòng)切換至備用機(jī)運(yùn)行。

實(shí)施例三

在實(shí)施例一的基礎(chǔ)上，為提高系統(tǒng)可靠性，本實(shí)用新型的生物安全實(shí)驗(yàn)室生命支持系統(tǒng)采用半載備用方式,如圖7所示，所述二級儲(chǔ)氣罐10的輸入端還通過供氣管道27依次連接有二號空壓機(jī)22、三號過濾器23、二號干燥機(jī)24、二號一級儲(chǔ)氣罐25、二號壓縮空氣品質(zhì)處理模塊26。所述二號壓縮空氣品質(zhì)處理模塊26和一號壓縮空氣品質(zhì)處理模塊5的結(jié)構(gòu)一樣，也包括依次連接的二號過濾器、活性炭過濾器、一氧化碳催化轉(zhuǎn)化器和二氧化碳吸附器。所述二號壓縮空氣品質(zhì)處理模塊26的輸出端連接至手動(dòng)球閥6和供氣截?cái)嚅y門9之間，所述二號壓縮空氣品質(zhì)處理模塊26的輸出端也可再單獨(dú)設(shè)置有手動(dòng)球閥6。所述三號過濾器23采用初級過濾器(≥95％@1μm)。所述二號干燥機(jī)24也可根據(jù)用氣點(diǎn)17壓力露點(diǎn)或含濕量的需求選用冷凍式干燥機(jī)或吸附式干燥機(jī)

所述一號空壓機(jī)1和二號空壓機(jī)22各至少可滿足生命支持系統(tǒng)的用氣需求的一半，每次系統(tǒng)開機(jī)時(shí)，自動(dòng)控制系統(tǒng)選擇總運(yùn)行時(shí)間較短的一臺空壓機(jī)作為主機(jī)，另一臺作為備用機(jī)。當(dāng)主機(jī)供氣量不能滿足需求時(shí)，備用機(jī)自動(dòng)加載運(yùn)行；當(dāng)用氣量減少至半載負(fù)荷時(shí)，備用機(jī)卸載待機(jī)。當(dāng)主機(jī)發(fā)生故障時(shí)，備用機(jī)持續(xù)加載運(yùn)行。

盡管上面對本實(shí)用新型進(jìn)行了描述，但本實(shí)用新型并不局限于上述內(nèi)容，上述的具體實(shí)施方式僅僅是示意性的，在不脫離本實(shí)用新型宗旨和權(quán)利要求所保護(hù)的范圍情況下，還可做出很多形式，均屬于本實(shí)用新型保護(hù)之內(nèi)。