ШКАФ ВЫТЯЖНОЙ Российский патент 2010 года по МПК B08B15/02 

Изобретение относится к вентиляционной технике, а именно к устройствам, предназначенным для удаления и обработки загрязненного воздуха и аэрозолей непосредственно от места их образования, и может быть использовано при работе с химическими реактивами и биологическими препаратами и веществами в лабораторных условиях в медицинской, химической, биологической и фармакологической отраслях.

Известны аналоги заявляемого устройства, например вытяжной шкаф, описанный в патенте RU 2096692, МПК F24F 7/06, опубл. 20.11.1997 г., содержащий корпус с рабочим проемом в передней полой стенке, подключенной к воздуховоду, расположенную в корпусе перегородку с отверстиями, образующую с его задней стенкой вытяжной канал, причем вытяжной канал со стороны задней стенки заполнен фильтрующим материалом, например насыпным, и подключен к автономному отсосу, а входные отверстия в рабочем проеме имеют коллекторные входы. Недостатком данного устройства является неудобство работы оператора при его работе с веществами и препаратами, размещенными внутри объема корпуса (необходимость просовывания рук через входные отверстия рабочего проема), а также невысокая эффективность улавливания загрязненных микрочастиц и аэрозолей посредством насыпного фильтрующего материала. Кроме того, насыпной фильтрующий материал (в особенности, мелкодисперсный) имеет высокое сопротивление продуванию, в связи с чем для протяжки через него загрязненного воздуха требуется вентилятор повышенной мощности.

Известен также вытяжной шкаф, описанный в патенте RU 2317488, МПК F24F 7/06, опубл.20.02.2008 г., содержащий корпус с задней стенкой, с рабочим проемом в передней стенке, частично перекрываемым подвижным свесом на оси, вытяжной канал с конфузором, подключенный к автономному отсосу, при этом задняя стенка выполнена в виде съемного блока с фильтрующим материалом или абсорбентом, при чем конфузор на стороне, примыкающей к задней стенке вытяжного шкафа, совпадает с ней по периметру. Недостатком данного вытяжного шкафа также является неудобство работы оператора с веществами и препаратами, размещенными внутри объема корпуса из-за наличия подвижного свеса, частично перекрывающего рабочий проем.

В качестве прототипа, как наиболее близкого к заявляемому техническому решению, выбран шкаф вытяжной, описанный в заявке RU 2003112323, МПК В08В 15/02, содержащий основание со столешницей и размещенную на ней рабочую камеру, помещенную в корпус с выполненным в передней стенке рабочей камеры проемом и расположенным на верхней части рабочей камеры вентиляционным патрубком, основание выполнено в виде, по меньшей мере, одной тумбы, в задней стенке которой выполнено, по меньшей мере, одно сквозное отверстие, соединенное посредством патрубка с вентиляционным каналом; с вентиляционным патрубком рабочей камеры вентиляционный канал может быть связан посредством переходника, выполненного в виде патрубка с боковыми отводами; вентиляционный канал может быть расположен снаружи на задней стенке корпуса; отверстие в тумбе может быть расположено в середине задней стенки; тумба может быть разделена горизонтально на две равные части полкой; основание может быть выполнено в виде двух одинаковых тумб. Недостатком этого вытяжного шкафа является то, что его вентиляционный патрубок подключается к автономной вентиляционной системе, которая представляет собой относительно сложное сооружение (воздухопровод, систему его крепления в помещении, электропроводка и т.д.). Это приводит к существенно высокой цене системы «вытяжной шкаф+вентиляционная система». Кроме этого, аналоги и прототип не обеспечивают устранения неприятных запахов от химических веществ либо биологических препаратов на выходе воздушного потока из вытяжных шкафов, а также оперативной замены столешницы при ее возможных повреждениях, загрязнениях препаратами и др.

Задачей, решаемой настоящим изобретением, является снижение стоимости системы «вытяжной шкаф+вентиляционная система» за счет эвакуации воздуха из вытяжного шкафа непосредственно в помещение лаборатории и улучшение его эксплуатационных характеристик.

Достигается это тем, что в шкафу вытяжном, содержащем жесткий каркас с расположенным на нем корпусом, нижнее основание которого является столешницей, рабочую камеру, размещенную над столешницей и образованную столешницей, задней, лицевой и боковыми стенками корпуса и его верхней крышкой, нижняя часть лицевой стенки корпуса выполнена в виде рамы из оптически прозрачного материала, установленной с возможностью перемещения «вверх-вниз» относительно столешницы по вертикальным направляющим, перед задней стенкой корпуса со стороны рабочей камеры установлен с зазором экран, образующий с задней стенкой вытяжной канал, сообщающий объем рабочей камеры с выпускным патрубком, установленным на верхней крышке корпуса, и фильтрующий элемент, размещенный под верхней крышкой корпуса перед выпускным патрубком:

- согласно изобретению столешница выполнена в виде отдельной съемной пластины, установленной с зазором над нижним основанием и перфорированной вблизи своих длинных сторон;

- нижний край экрана, примыкающий к столешнице, выполнен с перфорацией;

- полость между столешницей и нижним основанием и объем рабочей камеры сообщены посредством перфорации с вытяжным каналом;

- в верхней части корпуса под его крышкой дополнительно жестко установлены горизонтальные перегородки, образующие воздуховод, сообщающий вытяжной канал с выпускным патрубком;

- внутри воздуховода последовательно по потоку воздуха установлены фильтр тонкой очистки воздуха, вентилятор и сорбционный фильтр.

Кроме этого, пластина столешницы может быть выполнена, по меньшей мере, из двух отдельных фрагментов, устанавливаемых без зазора между ними.

Под нижним основанием корпуса между элементами каркаса может быть установлена горизонтальная полка.

Под нижним основанием корпуса может быть установлен, по меньшей мере, один выдвижной ящик.

В столешнице может быть герметично установлена раковина - мойка, а на ее сливной трубе может устанавливаться двухходовой кран, один из выходов которого соединяется с системой канализации, а другой - с герметичной емкостью, а над раковиной на экране может устанавливаться водоразборный кран.

На экране может быть установлена, по меньшей мере, одна горизонтальная полка и одна шина, выполненная в виде металлического стержня.

На экране может быть установлена, по меньшей мере, одна электрическая розетка.

В верхней части рабочей камеры могут быть установлены ультрафиолетовый облучатель и лампы освещения.

На лицевой стенке корпуса может быть расположен пульт управления шкафом.

Боковые стенки рабочей камеры шкафа могут выполняться из оптически прозрачного материала.

Суть изобретения поясняется на фиг.1 и фиг.4, на которых изображена конструкция шкафа вытяжного и возможные варианты его исполнения.

Шкаф вытяжной содержит жесткий каркас 1, выполняемый, например, из металлических труб прямоугольного сечения, которые крепятся между собой, например, с помощью сварки. На каркасе 1 расположен корпус 2, имеющий нижнее основание 3, над которым с воздушным зазором 4 установлена столешница 5, выполненная в виде отдельной съемной пластины, например из листа нержавеющей стали (см. фиг.2 разрез А-А и фиг.3 разрез Б-Б). Пластина столешницы 5 может быть выполнена из нескольких отдельных фрагментов, устанавливаемых без зазора между ними (на разрезе А-А показано выполнение пластины 5 из трех фрагментов). Над столешницей 5 размещена рабочая камера шкафа, образованная столешницей 5, задней стенкой 6, лицевой стенкой 9, верхней крышкой 7 и боковыми стенками 8. Боковые стенки 8 могут выполняться из оптически прозрачного материала, например ударопрочного стекла. Нижняя часть лицевой стенки 9 корпуса 2 выполнена в виде рамы из оптически прозрачного материала, например ударопрочного стекла с возможностью перемещения «вверх-вниз» относительно столешницы 5 по вертикальным направляющим 10 (перемещение на разрезе А-А показано стрелкой). Перед задней стенкой 6 со стороны рабочей камеры установлен с зазором экран 11, образующий с задней стенкой 6 вытяжной канал 12. Столешница 5 выполнена со сквозной перфорацией 13 вблизи своих длинных сторон, а край экрана 11, примыкающий к столешнице 5, также имеет перфорацию 13, которая сообщает полость 4 между столешницей и нижним основанием 3 и объем рабочей камеры с вытяжным каналом 12. В верхней части корпуса 2 под его крышкой 7 дополнительно жестко установлены горизонтальные перегородки 14 и 15, образующие воздуховод, сообщающий вытяжной канал 12 с выпускным патрубком 16. Внутри воздуховода последовательно по потоку воздуха установлены фильтр тонкой очистки воздуха 17, вентилятор 18 и сорбционный фильтр 19. Фильтр 17 может быть выполнен из супертонкого стекловолокна и служит для очистки удаляемого из рабочей камеры воздуха от пылевых частиц и аэрозолей, а сорбционный фильтр 19, содержащий, например, супертонкое стекловолокно с активированным углем предназначен для устранения неприятных запахов в потоке воздуха из рабочей камеры шкафа.

Дополнительно шкаф вытяжной может быть оснащен горизонтальной полкой 20, устанавливаемой под нижним основанием 3 между элементами каркаса 1 (см. фиг.2 разрез А-А) и выдвижными ящиками 21 для хранения в них инструментов и препаратов (см. фиг.4 и фиг.5). Кроме этого, в столешнице 5 может устанавливаться раковина - мойка 22, а на ее сливной трубе может устанавливаться двухходовой кран 23, один из выходов которого (выход 24) соединяется с системой канализации (на фиг.4 и фиг.5 не показано), а другой - с герметичной емкостью 25, например, для сбора ядовитых жидкостей. Над раковиной мойки 22 может быть установлен водоразборный кран 26, крепящийся на экране 11 и соединенный с системой водоснабжения (на фиг.4 и фиг.5 не показан). На экране 11 могут быть установлены горизонтальные полки 27 для размещения на них посуды с реактивами и препаратами и шина 28, выполненная в виде металлического стержня, предназначенная для закрепления на ней с помощью зажимов мелкоразмерных пробирок, флаконов и т.д. Внутри рабочей камеры шкафа на экране 11 может быть установлена, по меньшей мере, одна электрическая розетка 29, для подключения к ней необходимых электроприборов. В верхней части рабочей камеры могут быть установлены ультрафиолетовый облучатель 30 для антибактерицидной обработки воздуха и поверхностей рабочей камеры и лампы освещения 31 для создания достаточной освещенности камеры. На лицевой стенке корпуса может быть установлен пульт управления 32 с расположенными на нем выключателями, переключателями режимов работы вентилятора, индикаторы и т.д. Шкаф вытяжной подключается к электросети посредством электрокабеля 33 с вилкой. Для исключения возможности попадания неочищенного воздуха из рабочей камеры в помещение лаборатории стыки между стенками корпуса и элементами каркаса могут быть обработаны с помощью герметиков, например силиконовых. Работает заявляемое устройство следующим образом. Посредством электрокабеля 33 с вилкой шкаф подключается к электросети. При необходимости на пульте управления 32 для антибактерицидной обработки и освещения поверхностей рабочей камеры включают ультрафиолетовый облучатель 30 и лампы освещения 31, а также выбирают режим работы вентилятора 18 по расходу воздуха (малый - средний - большой) и включают его соответствующим выключателем и регулятором на пульте управления 32. После этого поднимают вверх раму 9, перемещающуюся по направляющим 10, на необходимую высоту над столешницей 5 так, чтобы оператору можно было свободно манипулировать руками внутри рабочей камеры. Фиксация положения поднятой вверх рамы 9 может осуществляться, например, с помощью противовесов, связанных с рамой, и предметом изобретения не является. Оператор размещает на поверхности столешницы 5 реактивы, препараты и т.д. и осуществляет с ними необходимые действия. В процессе работы (химические реакции, перемешивание веществ и реактивов) могут происходить испарения вредных веществ, образование пыли и пахучих аэрозолей, воздействие которых на оператора недопустимы. Благодаря работе вентилятора 18 в рабочей камере создается разрежение и внутрь объема рабочей камеры происходит постоянный подсос воздуха через проем между столешницей и поднятой рамой 9. Этот воздушный поток захватывает с собой частицы пыли и аэрозоль и через отверстия перфорации 13, выполненные в столешнице 5 и экране 11, попадает в вытяжной канал 12 и далее в воздуховод, образованный горизонтальными перегородками 14 и 15. На входе воздуховода установлен фильтр 17 тонкой очистки воздуха, поступающего из объема рабочей камеры, который очищает загрязненный воздух от частиц пыли и частиц аэрозолей. Далее очищенный воздух проходит через вентилятор 18 и подается на вход сорбционного фильтра 19, в котором, благодаря наличию сорбентов, поглощаются возможные неприятные запахи, присутствующие в потоке воздуха. Пройдя через фильтр 19, воздух через выпускной патрубок 16 выбрасывается в окружающее пространство (движение воздуха на видах А-А и Б-Б показано стрелками). При окончании работ реактивы и лабораторные инструменты могут быть поставлены на полки 27 внутри рабочей камеры или на полку 20 и в ящики 21. Оператор может вымыть руки, пользуясь водоразборным краном 26 и мойкой 22. При этом двухходовый кран 23 устанавливается в положение, при котором вода из мойки 22 попадает в канализацию. При сливе вредных веществ в мойку 22 кран 23 устанавливается в положение, при котором вредные вещества попадают в герметичную емкость 25 и в дальнейшем утилизируются. Затем с помощью пульта управления 32 системы освещения и вентиляции шкафа выключаются. Отметим преимущества заявляемого шкафа вытяжного перед известными конструкциями.

Во-первых, примененная в заявляемой конструкции шкафа система его вентиляции позволяет проводить выброс очищенного воздуха в помещение лаборатории, что исключает необходимость привязки шкафа к автономной вентиляционной системе. Это существенно снижает стоимость и, кроме того, позволяет устанавливать шкаф в любом удобном месте лаборатории.

Во-вторых, выполнение столешницы в виде отдельной съемной пластины (либо нескольких фрагментов) позволяет провести оперативную ее замену (очистку, прокаливание в печи и т.д.), что улучшает эксплуатационные характеристики шкафа.

В-третьих, наличие мойки, водоразборного крана, двухходового крана в сливе мойки и герметичной емкости делает работу оператора удобной и безопасной. Кроме этого, выполнение боковых стенок шкафа из оптически прозрачного материала позволяет улучшить условия наблюдения за работой оператора, например, студентов при их обучении.

Заявителем разработан и изготовлен опытный образец заявляемого шкафа, испытания которого показали его высокие эксплуатационные характеристики и удобство работы с ним. По мнению заявителя, предлагаемое устройство, обладающее новизной, наличием отличительных признаков и промышленной применимостью, может быть защищено патентом на изобретение.

Изобретение относится к области вентиляционной техники и может быть использовано для удаления и обработки загрязненного воздуха от места его образования в медицинской, биологической и фармацевтических отраслях. Шкаф вытяжной содержит жесткий каркас с размещенным на нем корпусом, образующим рабочую камеру, в лицевой стенке которой выполнена рама с возможностью ее перемещения относительно столешницы камеры «вверх-вниз». Вблизи задней стенки камеры посредством экрана образован вытяжной канал, сообщенный с фильтрующим элементом, размещенным в верхней части камеры. Столешница выполнена в виде отдельной съемной пластины и имеет перфорацию вдоль длинных своих сторон, нижняя часть экрана также выполнена с перфорацией, полость под столешницей сообщена с вытяжным каналом, а в верхней части корпуса установлены горизонтальные перегородки, образующие воздуховод, сообщающийся с вытяжным каналом и выпускным патрубком. Внутри воздуховода по потоку последовательно установлены фильтр тонкой очистки воздуха, вентилятор и сорбционный фильтр. Изобретение обеспечивает снижение стоимости и повышение эксплуатационных характеристик. 9 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Шкаф вытяжной, содержащий жесткий каркас с расположенным на нем корпусом, нижнее основание которого является столешницей, рабочую камеру, размещенную над столешницей и образованную столешницей, задней, лицевой и боковыми стенками корпуса и его верхней крышкой, при этом нижняя часть лицевой стенки корпуса выполнена в виде рамы из оптически прозрачного материала, установленной с возможностью перемещения «вверх-вниз» относительно столешницы по вертикальным направляющим, перед задней стенкой корпуса со стороны рабочей камеры установлен с зазором экран, образующий с задней стенкой вытяжной канал, сообщающий объем рабочей камеры с выпускным патрубком, установленным на верхней крышке корпуса, и фильтрующий элемент, размещенный под верхней крышкой корпуса перед выпускным патрубком, отличающийся тем, что столешница выполнена в виде отдельной съемной пластины, установленной с зазором над нижним основанием и перфорированной вблизи своих длинных сторон, нижний край экрана, примыкающий к столешнице, выполнен с перфорацией, при этом полость между столешницей и нижним основанием и объем рабочей камеры сообщены посредством перфорации с вытяжным каналом, в верхней части корпуса под его крышкой дополнительно жестко установлены горизонтальные перегородки, образующие воздуховод, сообщающий вытяжной канал с выпускным патрубком, а внутри воздуховода последовательно по потоку воздуха установлены фильтр тонкой очистки воздуха, вентилятор и сорбционный фильтр.

2. Шкаф вытяжной по п.1, отличающийся тем, что пластина столешницы выполнена, по меньшей мере, из двух отдельных фрагментов, устанавливаемых без зазора между ними.

3. Шкаф вытяжной по п.1, отличающийся тем, что под нижним основанием корпуса между элементами каркаса установлена горизонтальная полка.

4. Шкаф вытяжной по п.1, отличающийся тем, что под нижним основанием корпуса установлен, по меньшей мере, один выдвижной ящик.

5. Шкаф вытяжной по п.1, отличающийся тем, что в столешнице герметично установлена раковина-мойка, а на ее сливной трубе установлен двухходовой кран, один из выходов которого соединен с системой канализации, а другой - с герметичной емкостью, а над раковиной на экране установлен водоразборный кран.

6. Шкаф вытяжной по п.1, отличающийся тем, что на экране жестко установлены, по меньшей мере, одна горизонтальная полка и одна шина, выполненная в виде металлического стержня.

7. Шкаф вытяжной по п.1, отличающийся тем, что на экране установлена, по меньшей мере, одна электрическая розетка.

8. Шкаф вытяжной по п.1, отличающийся тем, что в верхней части рабочей камеры установлены ультрафиолетовый облучатель и лампы освещения.

9. Шкаф вытяжной по п.1, отличающийся тем, что на лицевой стенке корпуса расположен пульт управления шкафом.

10. Шкаф вытяжной по п.1, отличающийся тем, что боковые стенки рабочей камеры шкафа выполнены из оптически прозрачного материала.