[发明专利]用于控制实验室隔离装置内的污染物的系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于控制实验室隔离装置(laboratory containment devices)内的污染物的系统。

背景技术

包括危险活动和那些需要清洁环境的试验过程都是在通风隔离装置中执行的，该通风隔离装置被描述为通风柜、通风罩、生物安全柜、隔离器、化学品储存柜以及其它形式的局部排气通风装置(LEVs)。这些装置在尺寸和几何形状方面可具有各种互相密合的封闭构造。使用者既可以借助于开口、也可以使用手套进入这些装置，在后一种情况下，通常要对进气和排气通风装置进行过滤。在本文的其余部分，这些装置的各种类型和组被称为实验室隔离装置。基于对功能需求(包括对最坏情况的安全考虑)的预先评估或分析，这些装置的通风排气装置被设定为恒定速率或可变速率。也就是说，在能效和对危险条件的反应方面，对排气通风装置的控制可能具有缺陷。对于安装有许多这些装置的场合而言，在通风系统的经济成本方面，该途径也具有相当大的影响。

对于通过开口帮助使用者进入并配有常规可变风量控制装置(VAV)的实验室隔离装置而言，可采用各种形式的控制。公知的一般概念是，随着可移动的窗框(sash)被打开，增加通过开口吸入的体积流量，其目的在于，在(窗框的)位置范围内，使(开口的)沿面速度(face velocity)保持基本相同。

通风控制装置的类型包括：

-调节节气阀门(目前最常用的途径)。

-两位置切换(节气阀门)。

-双速切换(风扇)。

控制传感器样式(control sensor format)的种类包括：

-窗框位置检测。

-热线风速仪。

-压力/流量测量。

不管所采用的控制装置和传感器样式的组合如何，这些设置都共享了在概念上开环路或向前输送的共同特点。也就是说，操作标准是预定体积流量、沿面速度和最大VAV调节比的可利用性，而非对实验室隔离装置内的污染物水平的测量进行控制(减少/移除污染物是核心目标)。这种固定性能指标(无论是经验设定、估计或评价)都不能完全符合对功能安全和可靠性的相关要求。

发明目的

本发明的目的是减少上述缺点。

特别地，本发明的目的是为实验室隔离装置提供节能通风系统，同时满足安全目标。

本申请中描述的发明是通过采用为(避免)污染而对隔离装置的内部条件进行测量和使通风排气速率变化来控制(减少或消除)污染水平的替代方案来替换上述通风控制设置。此处，本发明被称为测量隔离控制(MCC)。

发明内容

根据第一方案，本发明提供了一种测量隔离控制系统，其包括实验室隔离装置，该实验室隔离装置具有旨在容纳潜在危险材料或那些需要清洁环境的活动的互相密合的封闭结构。该系统还包括：至少一个传感器，设置成测量空气中的所有物(properties)；排气出口，用于实验室隔离装置的通风；至少一个开口，用于供应空气以进入实验室隔离装置的内部；气流控制设备，用于控制排气量；以及控制单元，其连接到至少一个传感器和该气流控制设备。所述控制单元被设置成不断地接收来自至少一个传感器的信号，并且基于这些信号来调节气流控制设备，以改变来自实验室隔离装置的排气量。

在本发明的实施例中，至少一个传感器被设置成测量空气中化学物质、致病物质、放射性物质或微粒的含量(content)。应当理解的是，在空气中还有其它可能的所有物，传感器可被设置成测量比如空气温度或湿度，其对工作安全性或工作条件至关重要。

在本发明的实施例中，该系统包括两个或更多个传感器，这些传感器被设置成测量空气中的一种或若干种所有物。

在本发明的实施例中，排气出口包括排气管道，该排气管道连接到实验室隔离装置，并且在该排气管道内设置一个传感器。

在本发明的实施例中，在实验室隔离装置的内部设置一个传感器。

在本发明的实施例中，在实验室隔离装置的外部设置一个传感器。在这种情况下的位置可以是例如在用于使用者进入实验室隔离装置内部的设备的附近，或在实验室隔离装置所在房间的通风系统的内部。

在本发明的实施例中，传感器被设置在实验室隔离装置的内部或外部的若干位置中。实验室隔离装置的外部的传感器的位置也可以是例如在用于使用者进入实验室隔离装置的内部的设备的附近，或在实验室隔离装置所在的房间的室内通风系统的内部。