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CN112577275B - 一种用于干燥医用高分子材料的洁净工作台 - Google Patents

一种用于干燥医用高分子材料的洁净工作台 Download PDF

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CN112577275B CN202011192598.0A CN202011192598A CN112577275B CN 112577275 B CN112577275 B CN 112577275B CN 202011192598 A CN202011192598 A CN 202011192598A CN 112577275 B CN112577275 B CN 112577275B
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Abstract

本发明提供一种用于干燥医用高分子材料的洁净工作台。所述洁净工作台包括箱体、设于所述箱体内部并将所述箱体内部空间分隔成上下两个腔体的工作台面、设于所述箱体下腔体内并用于向所述工作台面及所述箱体上腔体送风的高压离心风机，所述箱体上腔体的顶部设有出风口，所述工作台面上设有若干连通所述箱体上下两个腔体的第一通孔，所述箱体下腔体的侧壁上设有进风口，所述箱体下腔体的侧壁上的进风口上设第一过滤器，所述箱体上腔体顶部的出风口上设有第二过滤器。本发明能够在洁净的工作环境及常温下快速、均匀吹干物料，避免一般干燥装置导致材料性能受热损伤或者干燥效率低的问题，并且能够使得吹干后的棉絮状或纤维状材料具有蓬松的效果。

Description

一种用于干燥医用高分子材料的洁净工作台
技术领域
本发明涉及洁净干燥技术领域，更具体地，涉及一种用于干燥医用高分子材料的洁净工作台。
背景技术
医用高分子材料是指用以制造人体内脏、体外器官、药物剂型及医疗器械的聚合物材料，其来源包括天然生物高分子材料和合成生物高分子材料。天然医用高分子材料来源于自然，包括纤维素、甲壳素、透明质酸、胶原蛋白、明胶及海藻酸钠等；合成医用高分子材料是通过化学方法，人工合成的用于医用的高分子材料，目前常用的有聚氨酯、硅橡胶、聚酯纤维、聚乙烯基吡咯烷酮、聚醚醚酮、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯醇、聚乳酸、聚乙烯。医用材料通常需要进行净化和干燥的处理后才能使用，传统干燥装置一般是热风烘干设备，然而对于部分医用高分子材料，受热会影响材料的性能，并且由于其医疗用途特点，需要保证干燥过程及干燥后的材料具有足够的洁净度，因此传统的干燥装置并不能够满足要求。
现有洁净工作台中，由于洁净工作台的通风设计其目的主要是用于空气流通，因此其采用的风机通常风力较小，一般不具备干燥物料的功能，尤其是不能用于含水量较高的物料干燥。现有的洁净工作台主要适用于医药卫生、生物制药、食品、医学科学实验、光学、电子、无菌室实验、无菌微生物检验、植物组培接种等需要局部洁净无菌工作环境的科研或质量检测部门。
另外，现有技术中的洁净工作台主要有垂直流(自上而下)工作台、水平流工作台、垂直流(自上而下)内循环工作台、水平流内循环工作台。对于垂直流 (自上而下)工作台而言，如中国专利CN209109211U所述，风机位于工作台上方，由上向下垂直送风进行常温吹干工作台表面。对于洁净度要求高的医用高分子材料，如果在现有垂直流(自上而下)洁净工作台上吹干，由上向下吹风通常吹干效率低甚至达不到吹干的效果；特别是对于棉絮状或纤维状的医用材料，会使材料越吹越实，容易出现表面吹干，而底部很湿，吹干不均匀的现象，即使经长时间吹干后，也会导致材料整体团聚密实，不利用材料的后续处理。
发明内容
为克服医用高分子材料快速烘干会导致材料性能受热损伤，解决医用材料在洁净环境下进行快速干燥且不影响材料性能的技术问题，本发明提供一种用于干燥医用高分子材料的洁净工作台。本发明能够在洁净的工作环境及常温下快速、均匀吹干物料，避免现有的一般干燥装置会导致医用高分子材料性能受热损伤或者干燥效果差、干燥效率低的问题，并且能够使得吹干后的棉絮状或纤维状医用材料具有蓬松的效果。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种用于干燥医用高分子材料的洁净工作台，其中，包括箱体、设于所述箱体内部并将所述箱体内部空间分隔成上下两个腔体的工作台面、设于所述箱体下腔体内并用于向所述工作台面及所述箱体上腔体送风的高压离心风机，所述箱体上腔体的顶部设有出风口，所述工作台面上设有若干连通所述箱体上下两个腔体的第一通孔，所述箱体下腔体的侧壁上设有进风口，所述箱体下腔体的侧壁上的进风口上设第一过滤器，所述箱体上腔体顶部的出风口上设有第二过滤器。这样，工作台面和箱体上腔体的侧壁组成了洁净工作区域；高压离心风机在箱体下腔体中通过进风口将外界的空气吸入然后将其吹过工作台面进入到箱体上腔体，最后从出风口排出；在洁净工作区域中，物料放置在工作台面上，风向为自下向上吹，有利于抵消物料自身重力作用，使得物料在吹干过程不会因风力和重力的叠加进一步压实。第一过滤器能够保证进入工作台面的强风为洁净风，第二过滤器能够防止外界污染物进入箱体。本发明中，洁净工作台外尺寸为1500mm*720mm*1800mm，工作台面大小约为1400mm*510mm*40mm，上方出风口可以为具有通风功能的板材。
本发明中，工作台面下方的高压离心风机优选两台大功率高压离心风机，高压离心风机功率为1.5kW～3kW，高压离心风机的叶轮为不锈钢材料，叶片的出口安装角为20°～30°。普通的离心风机在功率一定比如2.5kW的情况下，为了保证风量足够干燥材料，风压就会比较低，难以透过第一洁净过滤器，而本发明改进叶轮结构的离心风机在同等功率下，风压范围更高，可达到500Pa，同时保证风量在1300～1500m3/h，才能在透过第一过滤器后仍具有较高的风压和风量。进一步地，高压离心风机由变频器控制，其风速可以调节，所用风速范围为 10m/s～15m/s。
进一步的，所述工作台面下方设有夹层架构，所述夹层架构上具有两层或两层以上的具有均匀第二通孔的不锈钢板，相邻两层之间的第二通孔互相错开。夹层架构起到均压风板的作用，从高压离心风机吹出的发散型的强风经过夹层架构后形成向上的垂直流，并且在通过工作台面的第一通孔后进一步达到垂直方向的平衡洁净风，平衡洁净风为在箱体中的同一平面各处风力相当的均匀洁净风。
进一步的，所述第一过滤器和第二过滤器为板式过滤器，所述第一过滤器具有双层板式结构，所述双层板式结构从外侧到内侧为初效过滤器和中效过滤器的结合，所述中效过滤器的滤材为折叠的不锈钢丝网，不锈钢丝直径1±0.2μm，不锈钢丝网目数为18000±2000目，2-3层一并折叠，折槽深度为65mm～80mm，折槽顶部间距为8mm～12mm。
这样定制的第一过滤器能承受的风压比较大，自身风阻又比较小，进而经过过滤器后的风压为300Pa以上，风量可以达到1000m3/h以上，同时过滤效果也比较好，对粒径≥1μm的粒子，过滤效率99％＞E≥70％。
进一步的，所述箱体的下腔体靠近操作者的一侧设有第一封板，与所述第一封板相对的一侧设有第二封板，所述进风口设在所述第一封板和第二封板上。
进一步的，所述第一封板上设有朝向所述箱体下腔体外侧的回风百叶，所述回风百叶的开口朝向所述箱体顶部，所述第二封板上设有平面开口，所述第二封板的外表面上设有开口朝向所述箱体顶部且能够覆盖整个第二封板的导流槽，所述进风口为第一封板上的回风百叶的开口以及第二封板上的平面开口。所述第一封板和第二封板内侧在所述进风口对应的位置设有干燥过滤装置，进一步干燥进入工作台的空气，以具有更好的风干效率。第一封板的回风百叶的开口朝向箱体顶部以及第二封板上设置开口朝向箱体顶部且能够覆盖整个第二封板的导流槽能够防止地面上颗粒物被吸起来，破坏第一封板、第二封板以及内侧的第一过滤器，防止污染物料。并且第一封板的回风百叶开口孔径为8mm-12mm，目数为 (800～1500)/m2，才能满足大功率高压离心风机的吸风要求，孔径过小或整体孔隙率小，单位吸风量不够；孔径过大孔越稀疏则封板容易变形，降低洁净效果，更容易导致较大异物被吸入的风险，缩短内部结构的使用寿命。第二封板的平面开口的孔径为35mm-80mm，目数为(200～600)/m2，其孔径范围设置考虑因素同第一封板，平面开口设计比回风百叶设计可增大风量，但是由于其强大吸力，所以必须在第二封板上加上导流槽，导流槽剖面为梯形结构，其中，梯形长边与第二封板紧贴，为1400mm，短边与第二封板顶端对齐，约为500mm，梯形的高即距离第二封板的距离，为200mm。考虑到风量的要求，第一封板也可以采用第二封板的设计，但是在洁净工作台靠近操作人员的一侧设置导流槽，其突出的结构不利于操作人员使用本设备。
本发明中，第一封板和第二封板均为向上吸风设计，也就是由强力高压离心风机吹出的风经过洁净工作台内部从箱体上方穿出，开口向上的回风百叶和导流槽设计使得高压离心风机将洁净台上半部分处的气流吸回，形成倒锥体气流循环。因为空气中粒子沉积作用，底部空气的粒子更多，向上吸风设计可以有利于利用空气中更为洁净的部分。
进一步的，所述箱体上腔体内还设有转鼓装置，所述转鼓装置包括转鼓电机和转鼓，所述转鼓电机安装在所述工作台面上，所述转鼓连接在所述转鼓电机的输出轴上，所述转鼓的周向侧壁上设有检修门及若干第三通孔。转鼓电机带动转鼓慢慢匀速旋转，能够保证转鼓内部棉絮物均匀吹干。第三通孔的孔径为 5mm～10mm，目数为(3000～4000)/m2，优选的，孔径为8mm，目数为3500/m2，转鼓内壁光滑，医用材料通过打开转鼓检修门放进转鼓内部，在转动中均匀吹干。
进一步的，所述箱体上腔体内还设有紫外灯，医用材料可以在干燥的同时进行全面灭菌。
进一步的，所述箱体上腔体的侧壁上设有活动门，活动门的设置可以便于物料的取放和日常工作台面的检修。活动门可设计为上下活动门，推拉门，翻转门等，活动门材质优选为玻璃，以便观察物料的风干状态。所述箱体底部设有可锁定的万向轮和脚轮，方便移动整个洁净工作台。
进一步地，所述医用高分子材料为棉絮状或纤维状的材料。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明提出一种新的适用于医用高分子材料的干燥装置，能够洁净的工作环境及常温下快速、均匀吹干物料，避免了一般的干燥装置导致材料性能受热损伤或者干燥效果差、效率低的问题。本发明设置的洁净工作台的风机和过滤系统，以及使用高压离心风机配合金属丝网过滤器，使得洁净工作台出风的风压和风量增大，具有常温干燥功能；将高压离心风机设于工作台面下方，物料放置在工作台上面，风向为自下向上吹，有利于抵消物料自身重力作用，使得物料在吹干过程不会因风力和重力的叠加进一步压实，材料内部可以充分干燥。
另外，本发明通过回风百叶和导流槽的向上吸风设计，有利于保护洁净工作台高压离心风机部件和过滤系统，更能防止细小物件的误吸。
对于棉絮类或者纤维状的材料，由于风向自下而上，配合转鼓设计，可进一步具有蓬松的效果，方便后续工艺处理。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图。
图2是图1中A-A处的剖视图。
图3是本发明中导流槽的结构示意图。
图4是本发明中第一过滤器厚度方向的结构示意图。
图5是本发明中夹层架构的结构示意图。
图中，1—箱体，2—工作台面，3—高压离心风机，4—第一封板，5—回风百叶，6—导流槽，7—转鼓电机，8—转鼓，9—检修门，10—万向轮，11—脚轮， 12—第二通孔，101—第一过滤器，102—第二过滤器；
具体实施方式
附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。
如图1和图2所示，一种用于干燥医用高分子材料的洁净工作台，其中，包括箱体1、设于所述箱体1内部并将所述箱体1内部空间分隔成上下两个腔体的工作台面2、设于所述箱体1下腔体内并用于向所述工作台面2及所述箱体1上腔体送风的高压离心风机3，所述箱体1上腔体的顶部设有出风口，所述工作台面2上设有若干连通所述箱体1上下两个腔体的第一通孔，所述箱体1下腔体的侧壁上设有进风口，所述箱体1下腔体的侧壁上的进风口上设第一过滤器101，所述箱体1上腔体顶部的出风口上设有第二过滤器102。这样，工作台面2和箱体1上腔体的侧壁组成了洁净工作区域；高压离心风机3在箱体1下腔体中通过进风口将外界的空气吸入然后将其吹过工作台面2进入到箱体1上腔体，最后从出风口排出；在洁净工作区域中，物料放置在工作台面2上，风向为自下向上吹，有利于抵消物料自身重力作用，使得物料在吹干过程不会因风力和重力的叠加进一步压实。可适用于一般的医用高分子材料的干燥，尤其适用于棉絮状或者纤维状的医用材料的干燥。第一过滤器101能够保证进入工作台面2的强风为洁净风，第二过滤器102能够防止外界污染物进入箱体1。本发明中，洁净工作台外尺寸为1500mm*720mm*1800mm，工作台面2大小约为1400mm*510mm*40mm，上方出风口可以为具有通风功能的板材。
本实施例中，工作台面2下方的高压离心风机3优选两台大功率高压离心风机3，高压离心风机3功率为1.5kW～3kW，高压离心风机3的叶轮使用不锈钢材料定制的，并且叶片的出口安装角为20°～30°，改进叶轮结构的风机的风压为 500Pa，风量1300～1500m3/h。高压离心风机3由变频器控制，其风速可以调节，所用风速范围为10m/s～15m/s。
本实施例中，所述工作台面2下方设有夹层架构，如图5所示，所述夹层架构上具有两层或两层以上的具有均匀第二通孔12的不锈钢板，相邻两层之间的第二通孔12互相错开。夹层架构起到均压风板的作用，从高压离心风机3吹出的发散型的强风经过夹层架构后形成向上的垂直流，并且在通过工作台面2的第一通孔后进一步达到垂直方向的平衡洁净风，平衡洁净风为在箱体中的同一平面各处风力相当的均匀洁净风。
本实施例中，所述第一过滤器101和第二过滤器102为板式过滤器，如图4 所示，所述第一过滤器101具有双层板式结构，所述双层板式结构从外侧到内侧为初效过滤器和中效过滤器的结合，所述中效过滤器的滤材为折叠的不锈钢丝网，折槽深度为65mm～80mm，折槽顶部间距为8mm～10mm。这样定制的第一过滤器101能承受的风压比较大，自身风阻又比较小，进而经过第一过滤器101 后的风压为300Pa以上，风量可以达到1000m3/h以上，同时过滤效果也比较好，对粒径≥1μm的粒子，过滤效率99％＞E≥70％。
如图1和图2所示，所述箱体1的下腔体靠近操作者的一侧设有第一封板4，与所述第一封板4相对的一侧设有第二封板，所述进风口设在所述第一封板4 和第二封板上。
本实施例中，所述第一封板4上设有朝向所述箱体1下腔体外侧的回风百叶 5，所述回风百叶5的开口朝向所述箱体1顶部，所述第二封板上设有平面开口，所述第二封板的外表面上设有开口朝向所述箱体1顶部且能够覆盖整个第二封板的导流槽6，所述进风口为第一封板4上的回风百叶5的开口以及第二封板上的平面开口。所述第一封板4和第二封板内侧在所述进风口对应的位置设有干燥过滤装置，进一步干燥进入工作台的空气，以具有更好的风干效率。第一封板4 的回风百叶5的开口朝向箱体1顶部以及第二封板上设置开口朝向箱体1顶部且能够覆盖整个第二封板的导流槽6能够防止地面上颗粒物被吸起来，破坏第一封板4、第二封板以及内侧的第一过滤器，防止污染物料。并且第一封板4的回风百叶5开口孔径为8mm～12mm，目数为800～1500/m2，第二封板的平面开口的孔径为35mm～80mm，目数为(200～600)/m2，其孔径范围设置考虑因素同第一封板4，平面开口设计比回风百叶5设计可增大风量，但是由于其强大吸力，所以必须在第二封板上加上导流槽6，导流槽6剖面为梯形结构，其中，梯形长边与第二封板紧贴，为1400mm，短边与第二封板顶端对齐，约为500mm，梯形的高即距离第二封板的距离，为200mm。考虑到风量的要求，第一封板4也可以采用第二封板的设计，但是在洁净工作台靠近操作人员的一侧设置导流槽6，突出的结构不利于操作人员使用本设备。
本实施例中，第一封板4和第二封板均为向上吸风设计，也就是由强力高压离心风机3吹出的风经过洁净工作台内部从箱体1上方穿出，开口向上的回风百叶5和导流槽6设计使得高压离心风机3将洁净台上半部分处的气流吸回，形成倒锥形的气流循环。因为空气中粒子沉积作用，底部空气的粒子更多，向上吸风设计可以有利于利用空气中更为洁净的部分。
如图1和图2所示，所述箱体1上腔体内还设有转鼓8装置，所述转鼓8 装置包括转鼓电机7和转鼓8，所述转鼓电机7安装在所述工作台面2上，所述转鼓8连接在所述转鼓电机7的输出轴上，所述转鼓8的周向侧壁上设有检修门 9及若干第三通孔。转鼓电机7带动转鼓8慢慢匀速旋转，能够保证转鼓8内部棉絮物均匀吹干。第三通孔的孔径为8mm，目数为3500/m2，转鼓8内壁光滑，物料通过打开转鼓8检修门9放进转鼓8内部，在转动中均匀吹干。
本实施例中，所述箱体1上腔体内还设有紫外灯，医用材料可以在干燥的同时进行全面灭菌。
如图1和图2所示，所述箱体1底部设有可锁定的万向轮10和脚轮11，方便移动整个洁净工作台。所述箱体上腔体的侧壁上设有活动门，活动门的设置可以便于物料的取放和日常工作台面2的检修。活动门可设计为上下活动门，推拉门，翻转门等，活动门材质优选为玻璃，以便观察物料的风干状态。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于干燥医用高分子材料的洁净工作台，其特征在于，包括箱体(1)、设于所述箱体(1)内部并将所述箱体(1)内部空间分隔成上下两个腔体的工作台面(2)、设于所述箱体(1)下腔体内并用于向所述工作台面(2)及所述箱体(1)上腔体送风的高压离心风机(3)，所述箱体(1)上腔体的顶部设有出风口，所述工作台面(2)上设有若干连通所述箱体(1)上下两个腔体的第一通孔，所述箱体(1)下腔体的侧壁上设有进风口，所述箱体(1)下腔体的侧壁上的进风口上设第一过滤器(101)，所述箱体(1)上腔体顶部的出风口上设有第二过滤器(102)。
2.根据权利要求1所述的用于干燥医用高分子材料的洁净工作台，其特征在于，所述高压离心风机(3)的叶轮为不锈钢材料，叶片的出口安装角为20°～30°。
3.根据权利要求2所述的用于干燥医用高分子材料的洁净工作台，其特征在于，所述第一过滤器(101)和第二过滤器(102)为板式过滤器，所述第一过滤器(101)具有双层板式结构，所述双层板式结构从外侧到内侧为初效过滤器和中效过滤器的结合，所述中效过滤器的滤材为折叠的不锈钢丝网，折槽深度为65mm～80mm，折槽顶部间距为8mm～12mm。
4.根据权利要求2所述的用于干燥医用高分子材料的洁净工作台，其特征在于，所述工作台面(2)下方设有夹层架构，所述夹层架构上具有两层或两层以上的具有均匀第二通孔(12)的不锈钢板，相邻两层之间的第二通孔(12)互相错开。
5.根据权利要求1所述的用于干燥医用高分子材料的洁净工作台，其特征在于，所述箱体(1)的下腔体靠近操作者的一侧设有第一封板(4)，与所述第一封板(4)相对的一侧设有第二封板，所述进风口设在所述第一封板(4)和第二封板上。
6.根据权利要求5所述的用于干燥医用高分子材料的洁净工作台，其特征在于，所述第一封板(4)上设有朝向所述箱体(1)下腔体外侧的回风百叶(5)，所述回风百叶(5)的开口朝向所述箱体(1)顶部，所述第二封板上设有平面开口，所述第二封板的外表面上设有开口朝向所述箱体(1)顶部且能够覆盖整个第二封板的导流槽(6)，所述进风口为第一封板(4)上的回风百叶(5)的开口以及第二封板上的平面开口。
7.根据权利要求5或6所述的用于干燥医用高分子材料的洁净工作台，其特征在于，所述第一封板(4)和第二封板内侧在所述进风口对应的位置设有干燥过滤装置。
8.根据权利要求1所述的用于干燥医用高分子材料的洁净工作台，其特征在于，所述箱体(1)上腔体内还设有转鼓装置，所述转鼓装置包括转鼓电机(7)和转鼓(8)，所述转鼓电机(7)安装在所述工作台面(2)上，所述转鼓(8)连接在所述转鼓电机(7)的输出轴上，所述转鼓(8)的周向侧壁上设有检修门(9)及若干第三通孔。
9.根据权利要求1所述的用于干燥医用高分子材料的洁净工作台，其特征在于，所述箱体(1)上腔体内还设有紫外灯。
10.根据权利要求1所述的用于干燥医用高分子材料的洁净工作台，其特征在于，所述箱体(1)上腔体的侧壁上设有活动门，所述箱体(1)底部设有可锁定的万向轮(10)和脚轮(11)。
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