試劑冰箱的製作方法

2023-12-08 07:18:06

專利名稱：試劑冰箱的製作方法
技術領域：
本發明涉及ー種在安全且無空氣汙染的環境友好的條件下對通常用於大學和公司的實驗室或研究室的多種實驗試劑提供低溫冷卻儲藏，同時使試劑質量和滴定度的下降最小化的試劑冰箱，具體地，涉及ー種特徵為由於冷卻器殼體在普通的冷卻模式下被流體動カ地分成試劑儲藏冷卻室和過濾器浄化室而得到密封循環構造的試劑冰箱。在除霜和除溼模式下，試劑儲藏冷卻室和過濾器浄化室以流體動カ的方式部分連通而無需使用加熱器，從而得到開放式循環結構。試劑儲藏冷卻室內的汙染空氣被強制向上流動，吸入到提供在上側的浄化室內，被安裝在其內的過濾器浄化，並由冷卻器冷卻。浄化和冷卻後的空氣經由提供在試劑儲藏冷卻室內的側風道強制向下流動，並流入試劑儲藏冷卻室作為水平流動氣流，從而試劑儲藏冷卻室內的溫度能為均勻的。
背景技術：
常規試劑冰箱可能會形成為與由木製材料製成的家具相似的簡單儲藏型和利用驅動カ的過濾器淨化排放型，或者簡單的通風型。後ー類可分成配置為將有害氣體或難聞氣味排放到試劑冰箱外部的室內排放型以及配置為排放至室內空間的室外排放型。近些年廣泛使用的過濾器淨化排放型試劑冰箱包括具有在其前側的透明窗口和多個試劑儲藏託盤的試劑儲藏室和容納通風機和濾筒過濾器並提供在試劑儲藏室之上的淨化室。過濾器淨化排放型試劑冰箱內產生的有害氣體、難聞氣味或汙染空氣與外部輸入的空氣混合，並被通風機吸入，然後由濾筒過濾器淨化，並排放至外部。因而，常規過濾器淨化排放型試劑冰箱的配置使得被有害氣體和難聞氣體汙染的空氣與從其上粘有許多灰塵的室內地板輸入的空氣混合，因而混合的空氣被供應至室內空間。由於室內空間內的空氣和灰塵被輸入試劑冰箱的內部,並強制通過過濾器,從而使過濾器的效率降低，並縮短了其使用壽命。在以上解釋的常規試劑冰箱中，過濾器淨化效率降低導致眾多實驗工作者和研究者居住和工作的室內空間的空氣可能會嚴重汙染。此外，在過濾器淨化排放型和簡單通風型試劑冰箱的情況下，風道被連接至試劑冰箱，以避免由此將汙染空氣排放至室外空間的室內空氣汙染；然而，在此情況下，試劑冰箱難以移動，且室內空氣被強制排放至室外空間，因而室內空間的冷卻和加熱效率降低，且室外空間可能會被排放的有害氣體和難聞氣體汙染。以上解釋的試劑冰箱為裝配有用於控制溫度的特定裝置。此外，在需要冷卻儲藏的生物化學相關試劑的情況下，在常規試劑冰箱內儲藏試劑時發生質量和滴定度問題。在任何情況下，都可能會浪費昂貴的試劑。在常規實驗室或研究室內需要冷卻儲藏的試劑通常儲藏在主要用於超市的在其前側或上側具有窗ロ的飲料或商品展示冰箱或家用冰箱中；然而，這些冰箱配置為非通風密閉結構。其不具有防爆炸功能和氣體洩漏防止功能。為了除霜和除溼，它需要斷開電源。因而，上述裝置不適用於在冷卻環境下儲藏試劑。為了改善上述問題，韓國實用新型20-0440284提供了ー種試劑冰箱I'，其特徵在於，如圖6所示，從試劑冰箱下面輸入外部空氣，試劑冰箱的上側之上的空氣用冷卻単元冷卻，經由布置在試劑冰箱的上表面的ー側的排氣ロ被過濾，並排放至外部。更詳細地，常規試劑冰箱Γ包括具有在其下側和上側提供的進氣ロ 2a'和排氣ロ 2b'的試劑儲藏冷卻室2'和具有在其上側形成的多個通風孔4a'的冷卻單元殼體4/。在冷卻單元殼體4'內安裝有第一和第二過濾器部件3a'和3b'以及冷卻単元4b'，且在與試劑儲藏冷卻室2'的上側的排氣ロ 2b'鄰近的區域提供鼓風機4c'。當空氣藉助於排氣ロ 2b'內的排氣扇(未示出)從試劑儲藏冷卻室2'吸入吋，包含地板灰塵的空氣從試劑儲藏冷卻室U的下側輸入，與試劑儲藏冷卻室2內部的被汙染且加熱的空氣一起被第一和第二過濾器部件3a'和3b'浄化，並排放至外部。第一和第ニ過濾器部件3a'和3b'的使用壽命較短。當被試劑儲藏冷卻室2'的上側的冷卻単元4b'冷卻的空氣藉助於鼓風機4c'傳輸至下側時，由於排氣扇安裝在附近部分，因而冷卻的空氣可由排氣扇吸入，並且可排放至外部或可傳輸至下側。隨著輸入至下側而形成向上氣流的外部空氣與形成下氣流的冷卻空氣偏離，因而在試劑儲藏冷卻室2'內部分地存在 較大溫度差，冷卻效率低，且其為導致較差節能的開放式循環型。

發明內容
因此，本發明的第一目的在於提供改進的試劑冰箱，所述試劑冰箱可使儲藏試劑的質量和滴定度的下降最小化。本發明的第二目的在於提供通過採用密封循環型結構而以高節能為特徵的改進的試劑冰箱。本發明的第三目的在於提供改進的試劑冰箱，所述試劑冰箱在通過改善內循環氣流的流體而顯著有效地淨化試劑冰箱內的空氣的同時，可最小化冷卻溫度差。本發明的第四目的在於提供一種改進的試劑冰箱，所述試劑冰箱能通過隔斷來自外部的灰塵輸入而延長過濾器的使用壽命。本發明的第五目的在於提供一種改進的試劑冰箱，所述試劑冰箱的特徵在於，使用者或操作者打開門時，由於在試劑儲藏冷卻室的內部形成相對均勻的負壓，因而有害氣體或難聞氣體不會從試劑冰箱輸入至室內空間。本發明的第六目的在於提供ー種試劑冰箱，所述試劑冰箱在對所述試劑儲藏冷卻室除霜和除溼時，以能防止因易燃或爆炸性試劑而發生爆炸或著火的可能性的方式提供改善的安全性。本發明的第七目的在於提供ー種試劑冰箱，所述試劑冰箱能通過選擇部分開放式循環結構而提供防爆炸功能。本發明的第八目的在於提供ー種試劑冰箱，所述試劑冰箱可實時監控試劑冰箱的內部環境，並且能提供現場控制和遙控控制。為了實現本發明的第一至第五目的，根據本發明的第一方面，提供ー種試劑冰箱，包括試劑儲藏冷卻室，具有彼此平行安裝的多個試劑儲藏託盤；殼體，由冷卻裝置室與容納鼓風機、過濾器和蒸發器的冷卻浄化室形成，並布置在所述試劑儲藏冷卻室的上方；第一側風道，被在所述試劑儲藏冷卻室的ー側具有多個通孔的側間壁隔開，且與所述冷卻浄化室連通；第二側風道，被在所述試劑儲藏冷卻室的另ー側具有多個通孔的側間壁隔開；和上風道，所述上風道的ー側的末端與所述第二側風道的上側連通，且所述上風道的另ー側的末端與所述冷卻浄化室的過濾器連通，且由所述過濾器和所述蒸發器形成的浄化冷卻空氣氣流利用所述鼓風機經由所述第一側風道形成向下空氣氣流，經由所述第一側間壁的所述通孔朝向各託盤形成水平空氣氣流，經由所述託盤的網狀底部形成向下空氣氣流，且所述試劑儲藏冷卻室內的被汙染且加熱的空氣氣流經由所述第二側間壁的所述多個通孔在所述第二側風道內形成向上空氣氣流，在所述試劑儲藏冷卻室的上側的隔開的上風道內形成水平空氣氣流，並由所述過濾器和所述蒸發器轉換為浄化冷卻空氣氣流。為了實現本發明的上述第一至第五目的，提供ー種試劑冰箱，包括試劑儲藏冷卻室，具有彼此平行安裝的多個試劑儲藏託盤；殼體，由冷卻裝置室與容納鼓風機、過濾器和蒸發器的冷卻浄化室形成，並布置在所述試劑儲藏冷卻室的上方；第一側風道，被在所述試劑儲藏冷卻室的ー側具有多個通孔的側間壁隔開，且與所述冷卻浄化室連通；後風道，被在所述試劑儲藏冷卻室的後側具有多個通孔的後間壁隔開；和上風道，所述上風道的ー側的末端和與所述側風道分隔開的上述後風道的上側連通，且所述上風道的另ー側的末端與所述冷卻浄化室的過濾器連通，且由所述過濾器和所述蒸發器形成的浄化冷卻空氣氣流利用所述鼓風機通過所述側風道經由所述第一側風道形成向下氣流，經由所述側間壁的所述通 孔朝向各託盤形成水平空氣氣流，經由所述託盤的網狀底部形成向下空氣氣流，且所述試劑儲藏冷卻室內的被汙染且加熱的空氣氣流經由所述後間壁的所述多個通孔在所述後風道內形成向上空氣氣流，在所述試劑儲藏冷卻室的上側的隔開的上風道內形成水平空氣氣流，並由所述過濾器和所述蒸發器轉換為浄化冷卻空氣氣流。為了實現本發明的上述第一至第五目的，所述過濾器包括第一至第三過濾器，且按與所述上風道連通的順序，所述第一過濾器為高效空氣過濾器(High EfficiencyParticulated Arrestor,HEPA)或超高效空氣過濾器(Ultra Low Penetration Absolute,ULPA)，所述第二過濾器為微珠過濾器，在所述微珠過濾器中，由吸附劑、鹼性氧化物和兩性金屬氧化物形成的第一類球粒，由鹼性金屬氧化物、氧化物和兩性金屬氧化物形成的第二球粒與由鹼性金屬氧化物和兩性金屬氧化物形成的第三類球粒以I : I 5 : 3 10、優選I : 2 4 : 5 7的重量百分比隨意混合，且第三過濾器為活性炭或活性炭纖維無紡布。為了實現上述第一至第五目的，所述蒸發器位於上述過濾器的下遊。為了實現上述第一至第五目的，在所述第一和第二側間壁處形成的所述多個通孔形成在各託盤的所述級臺處，且在各託盤的所述級臺處形成的所述通孔的整個表面積從上部至下部逐漸増大。為了實現上述第一至第五目的，在所述冷卻裝置室內安裝有冷凝器、膨脹閥、壓縮機和通風機，且為了除霜和除溼操作，或加強控制儲藏溫度或防爆炸性，安裝有與所述上風道連通的用於轉換為部分開放結構的開關閥。為了實現上述第一至第五目的，進ー步提供傳感器単元，包括測量所述試劑儲藏冷卻室的內部的有害氣體濃度的氣體傳感器、溫度傳感器、溼度傳感器和流速傳感器；數據轉換單元，將由所述傳感器單元測量的檢測信號轉換為數位訊號並輸出該信號；微控制器，實時地自動或手動控制所述冷卻裝置和所述鼓風機的操作以及所述開關閥的開關操作，顯示所述試劑儲藏冷卻室的操作條件設定和操作狀態的數據，通過現場或遠程個人計算機執行實時控制，並執行信號處理和控制以在緊急情況下通過數據伺服器將相應的信息傳輸給可攜式電話或個人計算機；顯示控制器，接收來自所述微控制器的數據並顯示，確定所述開關閥的打開和關閉，控制所述冷卻裝置和所述鼓風機的操作，並處理用於將來自觸摸板或遠程個人計算機的信號輸出至所述微控制器的信號；和控制器，具有顯示來自所述顯示控制器的信號的觸摸面板；實時顯示所述試劑儲藏室內的溫度、溼度、過濾器效率和流速，且所述試劑冰箱的操作能通過觸摸板或遠程個人計算機進行遠程控制。根據本發明的改進的試劑冰箱能夠控制冷卻溫度以使儲藏試劑的質量和滴定度的下降最小化，井能夠通過改善內部循環氣流的流動而平穩有效地淨化試劑儲藏室內部的空氣，同時最小化冷卻溫度差。本發明採用密封循環型結構，由此隔斷來自外部的灰塵輸入，井能夠延長使用壽命。與開放型結構相比，它的特徵在於有效地節能。在使用者或操作者打開門時，在試劑儲藏冷卻室的內部形成均勻負壓，因而有害氣體或難聞氣味不會從試劑儲藏冷卻室輸入，且需要時可部分採用開放式循環結構，因而可提供防爆炸功能。可不通過加熱器，而是通過由冷凝器和壓縮機自然產生的熱氣流進行試劑儲藏冷卻室的除霜和除溼操作。能夠以低成本消除由於易燃或爆炸性試劑而可能會發生的任何爆炸或著火，由此可提高安全性。可選擇特定數量的濾筒過濾器並自由調整，因而其可用性高。所有操作條 件，如試劑室的溫度和溼度、有害氣體的濃度和速度以及電功輸入狀態可顯示於試劑室的顯示單元，並可自動控制，或可顯示於停留在遠處的管理者或操作者的個人計算機。需要時，此類條件還可記錄於遠處管理者或操作者的個人計算機中，因而可通過最佳的試劑儲藏和管理來有效地防止滴定度等級的下降或降低。


圖I為表示根據本發明的試劑冰箱的外觀的正視圖。圖2為表示圖I的門在打開狀態下的正視圖。圖3為表不根據本發明第一實施方式的試劑冰箱的正視橫截面圖。圖4a為表示根據本發明第二實施方式的試劑冰箱的正視橫截面圖。圖4b為圖4a的局部剖視的側橫截面圖。圖5為表示適用於根據本發明的圖I的試劑冰箱的控制系統的框圖。圖6為表不常規試劑冰箱的豎直的截面圖。I、Ia :密封循環型試劑冰箱2 :試劑儲藏冷卻室21:門22:窗ロ23 :架子24 :託盤(tray)24a:網形底部3 :殼體31 :淨化室門 32 :熱絕緣間壁4 :冷卻淨化室41 :鼓風機42 :過濾器殼體42a :第一過濾器 42b :第二過濾器
42c:第三過濾器43:開ロ44 :蒸發器45 :導板5 :冷卻裝置室51 :冷凝器52 :膨脹閥53 :壓縮機54、55 :管道56 :鼓風機57 :開關閥58:通風ロ59 :過濾器6、6a :第一側風道和第二側風道
61、61a:側間壁62、62a :通孔7 :風道71 :後間壁72 :通孔8 :上風道81:間壁82 :底部9 :控制器91 :狀態指示燈92 :傳感器單元93:數據轉換單元94:微控制器95 :顯示控制器96 :計時器97 :存儲單元98 :顯示單元99:數據伺服器100:可攜式電話200 :個人計算機300 :冷卻裝置
具體實施例方式將參照附圖詳細說明本發明。圖I為表示根據本發明的試劑冰箱I的外觀的正視圖，圖2為表示圖I的門21在打開狀態下的正視圖。本發明的試劑冰箱包括試劑儲藏冷卻室2和提供在試劑儲藏冷卻室2的上方的殼體3。窗ロ 22安裝在門21上。多個架子(是指圖3中的附圖標記23)安裝在試劑儲藏冷卻室2內，並以上下結構按規定間隔分隔開。每個看似抽屜的多個託盤24以縮回的方式提供在上述架子上。每個託盤24的底部形成為網形底部24a。除霜和除溼加熱器(未示出)可安裝在門21的外框架內，以防止在窗ロ 22上形成氣流，或者除溼加熱電纜(未示出)可附接在窗ロ 22的外表面上，且保護膜(未示出)可塗布在該表面上。圖中的附圖標記9表示控制器(尤其是狀態顯示燈)。圖3為根據本發明第一實施方式的試劑冰箱I的正視橫截面圖。試劑冰箱I包括裝配有平行安裝的多個試劑儲藏託盤24的試劑儲藏冷卻室2、冷卻淨化室4和冷卻裝置室
5。殼體3提供在試劑儲藏冷卻室2的上方。第一側風道6和第二側風道6a以及上風道8分別提供在試劑儲藏冷卻室2的左側和右側以及上側。 鼓風機41、過濾器42a、42b和42c以及蒸發器(熱交換器)44安裝在布置於殼體3的一側的淨化室4的內部。由於第一至第三過濾器42a、42b和42c在形成上下級臺(stage)的同時依次堆疊，所以它們以濾筒形狀安裝在與上風道8連通的過濾器殼體42的內部。蒸發器4提供在它的上側。鼓風機41提供在蒸發器附近的橫側。本發明不限於此。可採用任何構造，只要蒸發器44布置在過濾器42a、42b和42c的下遊處。例如，第一至第三過濾器42a、42b和42c可安置在左側和右側，然後可安置蒸發器44和鼓風機41。上述淨化冷卻氣流可通過在鼓風機44外部的冷卻淨化室4的上角落部分傾斜安裝導板45而向下引入至第一側風道6。在殼體3的另ー側安置的冷卻裝置室5內提供有冷凝器51、膨脹閥52、壓縮機53和通風機56。管道54與冷凝器51和蒸發器44流體動カ連接，且管道55與蒸發器44和壓縮機53流體動カ連接。因此，由冷凝器51冷凝的製冷劑經由膨脹閥52而體積膨脹，由蒸發器44蒸發，獲取周圍熱量並冷卻周圍空氣，且加熱的製冷劑由壓縮機53壓縮，並由冷凝器51液化。 冷卻淨化室4和冷卻裝置室5被熱絕緣間壁32隔開，且管道54和55通過熱絕緣間壁32。在冷卻裝置室5內提供有通風機56和通孔58a，從而由冷凝器51和壓縮機53產生的熱量經由通風ロ 58排放至外部。如圖中所示，在通風機56的下側提供有用於轉換為部分開放結構的開關閥57，該開關閥57配置用於除霜和除溼操作、控制儲藏溫度升高或防爆炸。在連通結構中，冷卻裝置室5內的熱氣流可利用通風機56強制流入上風道8，且過濾器59接合在開關閥57上。在此，開關閥57可自由調整，只要它提供在通風機56的內側。第一側風道6被在試劑儲藏冷卻室2的ー側具有多個通孔62的側間壁61隔開，且其頂部與冷卻浄化室4連通。第二側風道6a被在試劑儲藏冷卻室2的另ー側具有多個通孔62a的側間壁61a隔開，且其頂部與上風道8連通。第一側風道6和第二側風道6a的寬度以及上風道8的高度沒有限制；然而，它們分別為3至20cm,更優選5至15cm,最優選5至IOcm,為細長構造。如果它們分別低於3cm,則分別可能會在流動中存在延滯。相反，如果它們分別高於20cm，則與試劑冰箱I的尺寸相比，試劑儲藏冷卻室2的試劑容納能力明顯降低。在第一側間壁61和第二側間壁61a中，多個通孔62和62a形成在託盤24的各級臺處，且位於託盤24的各級臺的通孔62和62a的整個表面積從上級臺至下級臺逐漸増大，且基於通孔62和62a的直徑增大來確定各級臺之間的通孔62和62a的整個表面積(例如，如圖4b所示，各通孔62和62a的直徑為25mm，水平與豎直相鄰的通孔62或通孔62a之間的距離為60mm和40mm，且上側的第一級臺和第二級臺的數量為13，中心的第三級臺和第四級臺的數量為15，上側的第五級臺的數量為17)。在另ー種方式中，它可基於直徑的増大來確定(例如，相鄰的通孔62和62a之間的距離與上述相同，且在上側的第一級臺和第二級臺中，直徑為25mm的的通孔62或62a的數量為13，在中心的第三級臺和第四級臺中，直徑為26mm的的通孔62或62a的數量為13，在下側的第五級臺中，直徑為27mm的通孔62或62a的數量為13)。顯然，根據多種參數，如鼓風機和冷卻裝置的能力、第一側風道6和第二側風道6a的寬度和長度、試劑儲藏冷卻室的寬度和長度、託盤24的各級臺的高度、所需設計的冷卻系統的溫度範圍以及內循環氣流的流速，可在相對較寬的範圍內適當地確定上述尺寸。上風道8可配置為，其一端與第二側風道6a的上側連通，另一端與冷卻淨化室4的每個過濾器42a、42b和42c連通。在鄰近過濾器42a、42b和42c的部分可安裝間壁81，間壁81幫助被汙染且加熱的空氣氣流從上風道8平穩地輸入過濾器42a、42b和42c。將說明試劑儲藏冷卻室2和冷卻淨化室4內的空氣循環氣流的流動。在導入上風道8的被汙染且加熱的空氣氣流中，通過過濾器42a、42b和42c和蒸發器44的淨化的冷卻空氣氣流(流體A)利用鼓風機41經由第一側風道6形成向下空氣氣流(流體B)，且經過第一側間壁61的通孔62朝向託盤24的各級臺形成水平空氣氣流(流體C)。經由各託盤24的網狀底面24a形成向下空氣氣流(流體D)，試劑儲藏冷卻室2內的被汙染且加熱的空氣氣流經由第二側間壁61a的通孔62a在第二側風道6a內形成向上空氣氣流(流體E)，經由與試劑儲藏冷卻室2的上側隔開的上風道8形成水平空氣氣流(流體F)，隨後形成吸入到過濾器42a、42b和42c的向上空氣氣流(流體G)。最後，由過濾器42a、42b和42c和蒸發器44過濾上述空氣，並利用過濾器42a、42b和42c和蒸發器44的熱交換轉換為冷卻淨化過的冷卻空氣氣流(流體A)。 為了除霜和除溼功能，或加強控制儲藏溫度或防爆炸性，由控制器(是指圖I的附圖標記9)打開開關閥57，開關閥57變成部分開放結構，從而在鼓風機56的幫助下，由冷卻裝置室5內的冷凝器51和壓縮機53產生的加熱空氣經過過濾器59和開關閥57被導入上風道8 (是指虛線箭頭H)。以上解釋的結構主要是指進行除霜和除溼功能的控制，並利用加熱的空氣升高溫度而不使用加熱器，從而可消除由於易燃或爆炸性試劑而可能會產生的任何可能危險因素。如圖中所示，位於根據本發明試劑冰箱I的試劑儲藏冷卻室2內部的下側、中心和上側的各託盤的水平空氣氣流的流速差最大為O. 8米/秒，優選保持低於O. 4米/秒，且試劑儲藏冷卻室2內部的水平空氣氣流的流速均勻地保持為O. 5至I. 5米/秒。由於流速在試劑儲藏冷卻室2的內部總是一致的，因而它可具有比大氣壓低O. 4至O. 8毫巴的負壓，優選具有比大氣壓低O. 4至O. 6毫巴的負壓。因此，即使使用者打開門，試劑儲藏冷卻室2內部的空氣也不會輸入到室內空間。優選在第二側風道6a、優選在其下側提供杆狀鼓風機(lOd-shaped blower)(未示出)，由此提高試劑冰箱I的內部的空氣循環的速率。本發明的試劑冰箱I優選由金屬材料製成，且其外表面塗有耐化學品性的陶瓷或合成樹脂。彈性緊密接觸元件如弾性體或弾性樹脂磁體安裝在門的內表面和與其內表面接觸的主體的外表面(圖中未示出)以密封它們。配置用於使用者目視檢查試劑儲藏冷卻室2內部的窗ロ 22由透明材料如玻璃、亞克力、聚碳酸酯等製成。在殼體3內提供有控制器9。在殼體3的前側安裝有門(未提供附圖標記)，通過門構造，容易進行工作，如過濾器殼體24的部件更換、清潔等，並對冷卻浄化室4和冷卻裝置室5內的內部構件進行檢查或修理。將說明適合於根據本發明的試劑冰箱I的過濾器42a、42b和42c。第一至第三過濾器42a、42b和42c以濾筒形狀提供在冷卻浄化室4的過濾器殼體42內。本發明中，第一至第三過濾器42a、42b和42c的安裝順序不限於此，且此順序可自由改變。簡單起見，將從為了連通而連接至上風道8的一側進行解釋。在此，第一過濾器42a為高效空氣過濾器(HEPA)或超高效空氣過濾器(ULPA)。第二過濾器42b為微珠過濾器，在微珠過濾器中，由吸附劑、鹼性金屬氧化物和兩性金屬氧化物形成的第一類球粒，由鹼性金屬氧化物、氧化物和兩性金屬氧化物形成的第二類球粒與由鹼性金屬氧化物和兩性金屬氧化物形成的第三類球粒以I : I 5 : 3 10、優選以I : 2 4 : 5 7的重量百分比隨意混合。第三過濾器42c為由活性炭或活性炭纖維無紡布形成的活性炭過濾器。第一過濾器42a為已知構件，且將更詳細地進行說明。HEPA過濾器由微玻璃纖維製成，主要用於過濾O. 3 μ m顆粒。通常使用利用標準鄰苯ニ甲酸ニ辛酯計數法而具有99. 7%以上、優選99. 97%以上的收集效率的過濾器。壓カ的初始損失為24 26mmAq，且壓カ的末端損失為46 55mmAq。ULPA過濾器由超微玻璃纖維製成,能夠以99. 99%、優選99. 9995%以上過濾O. I O. 17 μ m的顆粒，且壓カ的初始損失為25 27mmAq，壓カ的末端損失為50 58mmAq。本發明中，根據儲藏試劑的類型、安裝地點及其目的，第一過濾器42a可在HEPA過 濾器和ULPA過濾器之間選擇。為了普通應用，考慮到成本和維護，通常選擇HEPA過濾器。第二過濾器42b由第一類球粒、第二類球粒和第三類球粒製成，第一類球粒由50 65wt %的吸附劑、15 30wt %的鹼性金屬氧化物、5 15wt %的兩性金屬氧化物和5 15wt%的粘合劑形成,第二類球粒由25 40wt%的鹼性金屬氧化物、25 40wt%的氧化物、25 40wt%的兩性金屬氧化物和5 15wt%的粘合劑形成,第三類球粒由50 70wt%的鹼性金屬氧化物、20 40wt%的兩性金屬氧化物和5 15wt%的粘合劑形成。在此，鹼性金屬氧化物為選自由Na20、K2O, Rb2O, Cs2O, MgO、CaO, SrO, BaO, CrO,Ti203、Cr2O3 > MnO和Mn2O3組成的組中的至少ー種化合物，兩性金屬氧化物為選自由Al2O3,SnO2和PbO2組成的組中的至少ー種化合物，氧化物為KMn04、MnO2或PbO2,吸附劑為活性炭，且粘合劑為娃膠、羧甲基纖維素鈉(CMC)或紙眾粉(pulp powder)。第一、第二和第三類球粒隨意容納在具有多個小孔的濾筒內，從而形成可流動的球粒微珠作為第二過濾器42b。更詳細地，第一類球粒具有I. 91 2. 17cc/g的孔隙體積、920 970m2/g的比表面積(BET)和8. 8 9. 3mmAq/5cm高度的壓カ損失,第二類球粒具有I. 02 I. 18cc/g的孔隙體積、766 792m2/g的比表面積(BET)和7. 6 8. 4mmAq/5cm高度的壓カ損失，且第三類球粒具有I. 57 I. 69cc/g的孔隙體積、788 823m2/g的比表面積(BET)和7. 7 8. 2mmAq/5cm高度的壓カ損失。用於第一至第三類球粒的造粒的特徵在於，通過球磨機研磨加工上述組分以具有150 1200目，並用造粒単元製造為特定形狀和尺寸。本發明中，第一至第三類球粒的水含量最多為5wt%。第三過濾器42c為碳纖維，且它是將活性炭和鹼性金屬氧化物加入其中的無紡布過濾器，或者是鹼性金屬氧化物加入其中的活性炭纖維無紡布過濾器。在活性炭和鹼性金屬氧化物加入其中的天然纖維或人造纖維無紡布過濾器的情況下，70 85wt%的活性炭、10 25wt%的鹼性金屬氧化物和3 8wt%的粘合劑被均勻混合併塗布到無紡布上。在鹼性金屬氧化物加入其中的活性炭纖維無紡布過濾器的情況下，80 95wt%的鹼性金屬氧化物和5 20wt%的粘合劑被均勻混合併塗布。可在市場上易於購得的活性炭纖維無紡布的普通物理性能具有100 300g/m3的密度、I 6_的厚度和O. 04 O. lg/cm3的密度。在緊接於開關閥57的上遊或下遊接合的過濾器59為預濾器，或預濾器和高效空氣過濾器(HEPA)，或預濾器和超高效空氣過濾器(ULPA)。在此，預濾器可為作為已知過濾器能夠再循環的由PVC、PE或PP製成的無紡布過濾器，或不能再循環的多孔海綿過濾器或玻璃纖維過濾器。優選預濾器具有60 85%的最大灰塵收集效率和5. 5 8. 5mmAq(H2O)的初始壓カ損失。考慮到多種參數，如儲藏在試劑儲藏冷卻室2內的試劑的本質和特性、預計的過濾器更換周期、試劑冰箱的尺寸、目標安全性水平、鼓風機的能力、除霜和除溼調節以及使用頻率，配置用於容納第一至第三過濾器42a、42b和42c以及過濾器59的濾筒的類型、厚度和密度可在能夠保持上述流速和負壓水平的範圍內適當地選擇或結合。需要時，上述濾筒的位置順序可改變。根據本發明的試劑冰箱可控制在3 25°C、優選3 18°C、最優選3 10°C的範 圍內。圖4a和圖4b為表不本發明第二實施方式的圖3的試劑冰箱I的正視圖和部分截取側橫截面圖。與根據本發明第一實施方式的圖3的試劑冰箱I相比，除了安裝後風道7代替圖3的第二側風道6a以外，整體構造與第二實施方式相同，且將省略對相同構造的說明。圖4a和圖4b的試劑冰箱Ia未裝配有屬於圖3的試劑冰箱I的第二側風道6a,從而第二側風道6a的功能由本實施方式中的後風道7進行。其它構造相同。作為不同特徵，僅僅是試劑冰箱Ia的結構中與側風道6分隔開的後風道7的後上部分(圖中的右上側)部分打開並與上風道8連通。上述結構有助於在試劑儲藏冷卻室2內獲得均勻的溫度分布。如圖4a和圖4b所示，在根據本發明的第二實施方式的試劑冰箱Ia中，將對試劑儲藏冷卻室2和冷卻浄化室4內的空氣循環氣流的流體進行說明。在由上風道8導入的被汙染且加熱的空氣氣流中，通過過濾器42a、42b和42c和蒸發器44形成的浄化冷卻空氣氣流(流體A)利用鼓風機41經由側風道6形成向下空氣氣流(流體B)，經過側間壁61的多個通孔62朝向每個託盤24的級臺形成水平空氣氣流(流體C)，並經由各託盤24的網狀底面24a形成向下空氣氣流(流體D)，且試劑儲藏冷卻室2內的被汙染且加熱的空氣氣流經由後風道7的後間壁71的多個通孔72在後風道7內形成向上空氣氣流(流體E)，然後經由在試劑儲藏冷卻室2的上側隔開的上風道8形成水平空氣氣流(流體F)，並形成吸入到過濾器42a、42b和42c中的向上空氣氣流(流體G)，最終轉換為由過濾器42a、42b和42c和蒸發器44過濾、熱交換後冷卻的淨化空氣氣流(流體A)，並由鼓風機41傳輸。為了除霜和除溼操作，或儲藏溫度或防爆炸操作的控制提高而打開開關閥57，開關閥57變成部分開放結構，從而被加熱的空氣氣流利用鼓風機56經過過濾器59和開關閥57被導入上風道8 (由虛箭頭H指示)，該操作與較早的操作相同。後風道7的後間壁71的多個通孔72的構造與圖3的第一和第二側間壁的多個通孔的構造相同。其餘構造，如試劑冰箱Ia的試劑儲藏冷卻室2的內部的流速和負壓範圍實際上與圖3所示的構造相同，因而將省略對其說明。圖5為表示適用於根據本發明的密封循環型試劑冰箱I的控制器9的框圖，且如圖5和6所示的根據本發明的密封循環型試劑冰箱la、lb通常適用於以上說明的實施例。控制器9包括由測量試劑儲藏冷卻室2內的有害氣體濃度的氣體傳感器921、溫度傳感器922、溼度傳感器923和流速傳感器(未示出)組成的傳感器単元92。由傳感器單元92測量的檢測信號由數據轉換単元93的模數轉換器931、932和933轉換為數位訊號並輸出。微控制器94基於該數位訊號實時地自動或手動控制冷卻裝置51、52、53和54以及鼓風機41的操作和開關閥57的打開和關閉。它在通過現場或遠程個人計算機執行實時控制並利用數據伺服器99將相應的信息傳輸給可攜式電話100或個人計算機200的同時，還可幫助顯示試劑儲藏冷卻室2的操作條件設定和操作狀態的數據。計時器96用於保存具體條件如溫度、溼度、流速、有害氣體濃度等的操作時間。顯示控制器95配置用於接收來自微控制器94的數據，並對其顯示，並處理用於將由觸摸板(或觸控螢幕)982輸入的信號、或來自遠程個人計算機200的信號輸出至微控制器94的信號，同時在顯示単元98上顯示來自顯示控制器95的信號。試劑儲藏冷卻室2內的溫度、溼度和有害氣體濃度以及過濾器效率和流速實時顯 示在觸摸板982和遠程個人計算機200上，並存儲於存儲単元98。在微控制器94的運行期間響應輸入信號而改變的不同操作狀態被自動控制或實時控制。在異常運行或電源故障的情況下，使用簡訊服務(SMS)或電子郵件的報警功能可通過數據伺服器99傳輸給可攜式電話100或個人計算機200。以詳細的實施方式說明了本發明；然而顯然，本領域技術人員可變更或修改上述公開內容而不背離本發明的思想範圍。
權利要求
1.ー種試劑冰箱,包括 試劑儲藏冷卻室，具有彼此平行安裝的多個試劑儲藏託盤； 殼體，由冷卻裝置室與容納鼓風機、過濾器和蒸發器的冷卻浄化室形成，並布置在所述試劑儲藏冷卻室的上方； 第一側風道，被在所述試劑儲藏冷卻室的ー側具有多個通孔的側間壁隔開，且與所述冷卻浄化室連通； 第二側風道，被在所述試劑儲藏冷卻室的另ー側具有多個通孔的側間壁隔開；和 上風道，所述上風道的ー側的末端與所述第二側風道的上側連通，且所述上風道的另ー側的末端與所述冷卻浄化室的過濾器連通，且 由所述過濾器和所述蒸發器形成的浄化冷卻空氣氣流利用所述鼓風機經由所述第一側風道形成向下空氣氣流，經由所述第一側間壁的所述通孔朝向各託盤形成水平空氣氣流，經由所述託盤的網狀底部形成向下空氣氣流，且所述試劑儲藏冷卻室內的被汙染且加熱的空氣氣流經由所述第二側間壁的所述多個通孔在所述第二側風道內形成向上空氣氣流，在所述試劑儲藏冷卻室的上側的隔開的上風道內形成水平空氣氣流，並由所述過濾器和所述蒸發器轉換為淨化冷卻空氣氣流。
2.—種試劑冰箱,包括 試劑儲藏冷卻室，具有彼此平行安裝的多個試劑儲藏託盤； 殼體，由冷卻裝置室與容納鼓風機、過濾器和蒸發器的冷卻浄化室形成，並布置在所述試劑儲藏冷卻室的上方； 第一側風道，被在所述試劑儲藏冷卻室的ー側具有多個通孔的側間壁隔開，且與所述冷卻浄化室連通； 後風道，被在所述試劑儲藏冷卻室的後側具有多個通孔的後間壁隔開；和 上風道，所述上風道的ー側的末端和與所述側風道分隔開的所述後風道的上側連通，且所述上風道的另ー側的末端與所述冷卻浄化室的過濾器連通，且 由所述過濾器和所述蒸發器形成的浄化冷卻空氣氣流利用所述鼓風機通過所述側風道經由所述第一側風道形成向下氣流，經由所述側間壁的所述通孔朝向各託盤形成水平空氣氣流，經由所述託盤的網狀底部形成向下空氣氣流，且所述試劑儲藏冷卻室內的被汙染且加熱的空氣氣流經由所述後間壁的所述多個通孔在所述後風道內形成向上空氣氣流，在所述試劑儲藏冷卻室的上側的隔開的上風道內形成水平空氣氣流，並由所述過濾器和所述蒸發器轉換為淨化冷卻空氣氣流。
3.根據權利要求I或2所述的試劑冰箱，其中，所述過濾器包括第一至第三過濾器，且按與所述上風道連通的順序，所述第一過濾器為高效空氣過濾器(HEPA)或超高效空氣過濾器(ULPA)，所述第二過濾器為微珠過濾器，在所述微珠過濾器中，由吸附劑、鹼性金屬氧化物和兩性金屬氧化物形成的第一類球粒，由鹼性金屬氧化物、氧化物和兩性金屬氧化物形成的第二類球粒與由鹼性金屬氧化物和兩性金屬氧化物形成的第三類球粒以I:I 5 3 10、優選I : 2 4 : 5 7的重量百分比隨意混合，且第三過濾器為活性炭或活性炭纖維無紡布。
4.根據權利要求3所述的試劑冰箱，其中，在所述第二過濾器中，所述第一類球粒由50 65wt%的吸附劑、15 30wt %的鹼性金屬氧化物、5 15wt %的兩性金屬氧化物和5 15wt%的粘合劑形成,所述第二類球粒由25 40wt%的鹼性金屬氧化物、25 40wt%的氧化物、25 40wt%的兩性金屬氧化物和5 15wt%的粘合劑形成,所述第三類球粒由50 70wt%的鹼性金屬氧化物、20 40wt%的兩性金屬氧化物和5 15wt%的粘合劑形成，且所述鹼性金屬氧化物為選自由 Na20、K2O, Rb2O, Cs2O, MgO、CaO, SrO, BaO, CrO, Ti203、Cr203、Mn0和Mn2O3組成的組中的至少ー種化合物,所述兩性金屬氧化物為選自由Al203、Sn02和PbO2組成的組中的至少ー種化合物，所述氧化物為KMn04、MnO2或PbO2，所述吸附劑為活性炭，所述粘合劑為矽膠、羧甲基纖維素鈉(CMC)或紙漿粉，且第一類球粒、第二類球粒和第三類球粒容納在具有多個小孔的濾筒內，從而形成可流動的球粒微珠。
5.根據權利要求4所述的試劑冰箱，其中，所述第一類球粒具有I.91 2. 17cc/g的孔隙體積、920 970m2/g的比表面積(BET)和8. 8 9. 3mmAq/5cm高度的壓カ損失，所述第二類球粒具有I. 02 I. 18cc/g的孔隙體積、766 792m2/g的比表面積(BET)和7. 6 .8. 4mmAq/5cm高度的壓カ損失,且所述第三類球粒具有I. 571. 69cc/g的孔隙體積、788 823m2/g的比表面積(BET)和7. 7 8. 2mmAq/5cm高度的壓カ損失。
6.根據權利要求I或2所述的試劑冰箱，其中，所述蒸發器位於所述過濾器的下遊。
7.根據權利要求I所述的試劑冰箱，其中，在所述第ー側間壁和第二側間壁處形成的所述多個通孔形成在各託盤的級臺處，且在各託盤的所述級臺處形成的所述通孔的整個表面積從上部至下部逐漸増大。
8.根據權利要求2所述的試劑冰箱，其中，在所述側間壁和所述後間壁處形成的所述多個通孔形成在各託盤的所述級臺處，且在各託盤的所述級臺處形成的所述通孔的整個表面積從上部至下部逐漸増大。
9.根據權利要求7或8所述的試劑冰箱，其中，在各託盤的所述級臺處形成的所述通孔的整個表面積基於具有相同直徑的所述通孔的增多而増大，或者基於具有相同數量的所述通孔的直徑增大而増大。
10.根據權利要求I或2所述的試劑冰箱，其中，在所述冷卻浄化室的上側安裝有用於引導所述浄化冷卻空氣氣流向下的導板，且提供間壁以使被汙染且加熱的空氣氣流從所述上風道平穩地導入所述過濾器。
11.根據權利要求I或2所述的試劑冰箱，其中，在所述冷卻裝置室內安裝有冷凝器、膨脹閥、壓縮機和通風機，且為了除霜和除溼操作，或加強控制儲藏溫度或防爆炸性，安裝有與所述上風道連通的用於轉換為部分開放結構的開關閥。
12.根據權利要求11所述的試劑冰箱，其中，在所述開關閥附近的上遊或下遊處提供有預濾器，或預濾器和高效空氣過濾器(HEPA)，或預濾器和超高效空氣過濾器(ULPA)。
13.根據權利要求I或2所述的試劑冰箱，其中，所述試劑儲藏冷卻室裝配有門，在所述門的前側提供有窗ロ，且用於除溼功能的加熱電纜附接在所述門的框架的內部，或附接於所述窗ロ的前側，且在所述窗ロ的前側上塗有保護膜。
14.根據權利要求11所述的試劑冰箱，其中，所述開關閥位於所述通風機的葉片的下偵牝且在打開所述開關閥時通過所述通風機將由所述壓縮機和所述冷凝器產生的被加熱的空氣氣流經由所述開關閥導入所述上風道內。
15.根據權利要求I所述的試劑冰箱，其中，在所述第二側風道的下側提供有杆狀鼓風機。
16.根據權利要求2所述的試劑冰箱，其中，在與所述側風道分隔開的所述後風道的下側提供有杆狀鼓風機。
17.根據權利要求I或2所述的試劑冰箱，其中，所述側風道的寬度和所述上風道的高度為3至20cm，且位於所述試劑儲藏冷卻室內部的下側、中心和上側的託盤的流速差最大為O. 8米/秒，所述試劑儲藏冷卻室內部的流速為O. 5至I. 5米/秒，且所述試劑儲藏冷卻室的內部具有比大氣壓低O. 4至O. 8毫巴的負壓態。
18.根據權利要求I或2所述的試劑冰箱，其中，所述試劑冰箱進一歩包括 傳感器単元，包括測量所述試劑儲藏冷卻室的內部的有害氣體濃度的氣體傳感器、溫度傳感器、溼度傳感器和流速傳感器； 數據轉換単元，將由所述傳感器單元測量的檢測信號轉換為數位訊號並輸出； 微控制器，實時地自動或手動控制所述冷卻裝置和所述鼓風機的操作以及所述開關閥的開關操作，顯示所述試劑儲藏冷卻室的操作條件設定和操作狀態的數據，通過現場或遠程個人計算機執行實時控制，並執行信號處理和控制以在緊急情況下通過數據伺服器將相應的信息傳輸給可攜式電話或個人計算機； 顯示控制器，接收來自所述微控制器的數據並顯示，確定所述開關閥的打開和關閉，控制所述冷卻裝置和所述鼓風機的操作，並處理用於將來自觸摸板或遠程個人計算機的信號輸出至所述微控制器的信號；和 控制器，具有顯示來自所述顯示控制器的信號的觸摸面板，且實時顯示所述試劑儲藏室內的溫度、溼度、過濾器效率和流速，且所述試劑冰箱的操作能通過觸摸板或遠程個人計算機進行遠程控制。
全文摘要
本發明涉及一種試劑冰箱，包括試劑冰箱室，包括試劑儲藏託盤；上殼體，由冷卻裝置室和冷卻淨化室形成；側風道，由在試劑冰箱的一側具有通孔的側間壁劃界；第二側風道和後風道之一，第二側風道單獨由在其另一側具有通孔的側間壁劃界，後風道單獨由在其後側具有通孔的後間壁劃界；和上風道，其一端與第二側或後側的上部連通，且另一端與冷卻淨化室連通。因此，可控制試劑冰箱的製冷溫度，改善試劑冰箱內的循環流動，從而淨化其內的空氣並最小化冰箱溫度值的偏差。此外，由於試劑冰箱基於封閉循環型結構，所以可防止雜質導入試劑冰箱，從而延長過濾器的使用壽命並降低能耗。而且，即使在試劑冰箱的門打開時，試劑冰箱內的負壓分布相對均衡，從而防止由試劑冰箱向室內空間放出有毒氣體和難聞氣味。更具體地，可改進試劑冰箱以具有部分開放的循環結構，而無需加熱器，由此防止爆炸並進行除霜/除溼操作，從而可改善安全性和經濟可行性。此外，可自動控制試劑冰箱並可實時監控試劑冰箱室的內部條件。而且，不僅能夠實現現場/實時控制，還可實現遠程控制。
文檔編號F25D25/00GK102869935SQ201180022007
公開日2013年1月9日 申請日期2011年5月3日 優先權日2010年7月13日
發明者姜練均 申請人:韓國支特塞恩有限公司