旋转式IVC系统的制作方法

旋转式ivc系统
技术领域
1.本实用新型是关于实验动物的饲养设备，特别是关于一种旋转式ivc系统。


背景技术：

2.按照国家gb14925《实验动物环境及设施》的规定要求，对实验动物的饲养和实验环境需全过程达到spf级。所有的实验单位都对实验环境进行了改造，建成了屏障环境，但如何使屏障环境设施动态运转和进行维护却又成为了难以解决的问题，能够维持得下去的单位更是少之又少。在上世纪90年代，一些发达国家开始推广使用ivc(独立通风笼盒individually ventilated cages)大大的简化了屏障环境的操作程序，把人和动物生存环境分开，让动物在万级以上的净化笼盒和百级净化超净台内享受spf级的洁净待遇，同时也免除了实验动物的饲养人员和动物实验人员高度洁净的麻烦，又有效地防止了动物之间及人与动物间的交叉感染，保障了实验工作人员和饲养人员的健康安全。
3.ivc系统笼盒的应用使原本要维持一个庞大的整体屏障环境改为了仅需要维持笼盒的正常运转，所需要的费用仅相当于维持整体屏障环境费用的1/7，但工作时产生的热、噪音、振动等会对实验动物产生一定的影响，且笼架占地面积仍然比较大，饲养密度仍不够高，成本相对而言仍十分高昂。
4.有鉴于此，申请人曾提出了一种中央排气通风笼盒系统(evc)，在不影响可放置笼盒数量的同时，大大降低了笼架的占地面积，还增加了饲养密度，且减少的饲养成本。但是该中央排气通风笼盒系统(evc)仅能将笼盒内污浊的空气排出，其进入笼盒内的空气仍然为实验室内的自然空气，且自然空气中往往夹带着各种环境影响因素，无法使得动物实验或动物饲养在纯净环境下进行，对实验效果或实验结果会产生影响，使得其不精准。
5.公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本实用新型的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的在于提供一种旋转式ivc系统(evc)，结构简单、占地面积小且饲养密度大，其能够大大减小外部环境对笼盒内环境的影响，提高实验精度。
7.为实现上述目的，本实用新型的实施例提供了一种旋转式ivc系统，包括笼盒固定架以及笼盒。
8.所述笼盒固定架中形成有相互独立且嵌套设置的送风管路和排风管路，所述笼盒固定架上设置有与所述送风管路连通的多个送风口以及与所述排风管路连通的多个排风管；多个所述笼盒设置于所述笼盒固定架上，每个所述笼盒均连通一个所述送风口和一个所述排风管。
9.其中，所述送风管路和排风管路可分别连通屏障环境中的新风送排风系统，在保持新风送排风系统持续运行的状态下，使得笼盒内的空气经所述排风管后由所述排风管路
持续排出至新风送排风系统，同时经新风送排风系统净化的洁净空气经所述送风管路后由所述送风口被注入至笼盒内，使笼盒内的空气保持新鲜洁净。
10.在本实用新型的一个或多个实施方式中，所述笼盒固定架包括多个笼盒固定架单元，每个所述笼盒固定架单元包括：固定架底面，用于放置所述笼盒；固定架侧壁，形成于所述固定架底面的中部且垂直贯穿所述固定架底面设置，所述固定架侧壁围设形成一风腔，所述送风口开设于所述固定架侧壁上。
11.其中，多个所述笼盒固定架单元沿竖直方向层叠设置，相邻所述固定架侧壁之间密封套合，形成连通各笼盒固定架单元的送风管路。
12.在本实用新型的一个或多个实施方式中，由所述固定架侧壁围设形成的风腔内还形成有独立风室，所述风室与所述固定架侧壁之间通过所述排风管连接设置，每个所述风室均与相邻所述风室之间密封连通，形成连通各笼盒固定架单元的排风管路。
13.在本实用新型的一个或多个实施方式中，所述旋转式ivc系统还包括支撑管，所述支撑管贯穿多个所述风室设置且与所述风室的之间密封设置，所述支撑管上与每个所述风室对应处开设有多个抽风孔，所述支撑管与所述风室配合形成所述排风管路。
14.在本实用新型的一个或多个实施方式中，每个所述风室所对应的抽风孔的总面积，沿所述支撑管的抽风方向，按照8％～15％的比例逐渐减小，优选的，该逐渐减小的比例选为10％。
15.例如，在支撑管的抽风方向上，前一个所述风室所对应的抽风孔的总面积为π*12cm2，则后一个所述风室所对应的抽风孔的总面积为0.9*π*12cm2，以此类推。
16.在本实用新型的一个或多个实施方式中，所述支撑管上抽风孔的数量沿所述支撑管抽风方向逐渐减少。
17.在本实用新型的一个或多个实施方式中，所述支撑管上抽风孔的大小沿所述支撑管抽风方向逐渐减小。
18.在本实用新型的一个或多个实施方式中，所述风室与所述固定架侧壁之间还设置有加强筋，所述加强筋包括设置于所述风室下端面且包围所述支撑管的管部，以及自所述管部向所述固定架侧壁延伸设置的多个筋部。
19.在本实用新型的一个或多个实施方式中，所述风室上设置有密封端盖，所述密封端盖上形成有供所述支撑管穿设的通孔，所述密封端盖密封所述风室，使其仅与所述支撑管内部以及所述排风管形成流体连通。
20.在本实用新型的一个或多个实施方式中，所述固定架底面上端面被沿径向设置的复数根凸条分隔为对应于多个笼盒的复数等分，其中，每一等分内设有一由固定架底面边缘部向其中心部延伸的滑槽以及两个固定孔，所述滑槽与两个固定孔呈三角形分布；所述笼盒下端设有与所述滑槽和固定孔配合的滑轨和固定部。
21.在本实用新型的一个或多个实施方式中，所述固定架侧壁包括形成于所述固定架底面上端面的第一多边形侧壁和形成于所述固定架底面下端面的第二多边形侧壁，所述第一多边形侧壁和所述第二多边形侧壁同轴设置，所述第一多边形侧壁的每一边与相邻两根凸条配合。
22.在本实用新型的一个或多个实施方式中，所述固定架底面的第二多边形侧壁下端可与设置于所述固定架底面下方的另一固定架底面的第一多边形侧壁上端密封套合，形成
连通各笼盒固定架单元的送风管路。
23.在本实用新型的一个或多个实施方式中，所述旋转式ivc系统还包括用于容置笼盒固定架的笼盒框架，所述笼盒框架包括底板、顶板和设置在顶板和底板之间的复数根框衬，所述笼盒固定架可旋转设置于所述笼盒框架内，所述底板下端面上固定设置多个脚轮。
24.在本实用新型的一个或多个实施方式中，所述顶板和底板上开设有与所述排风管路连通的抽风口，所述顶板和底板上围绕所述抽风口开设有与所述送风管路连通的进风口，所述抽风口和进风口经具有快速插接头的笼盒框架流体管道与屏障环境中的新风送排风系统连通，从而组成笼盒循环新风送排风系统。
25.在本实用新型的一个或多个实施方式中，所述顶板下端面与笼盒固定架上端面之间对应于送风管路和进风口的接合位置、排风管路和抽风口的接合位置处均设置有密封圈和转轴件，所述底板上对应于排风管路和抽风口的接合位置处设置有转轴件。
26.在本实用新型的一个或多个实施方式中，多个所述排风管的长度和孔径均相同，多个所述送风口的孔径相同。
27.与现有技术相比，本实用新型实施方式的旋转式ivc系统，结构简单、占地面积小且饲养密度大，其在笼盒固定架内形成两条互不干涉的通气管路，将笼盒分别连通该两条通气管路，并将两条通气管路连通屏障环境中的新风送排风系统，使新风送排风系统与笼盒固定架以及笼盒形成一内循环，抽走笼盒内污浊空气净化后再送回笼盒内，能够大大减小外部环境对笼盒内环境的影响，提高实验精度。
28.本实用新型实施方式的旋转式ivc系统，通过设置支撑管来强化笼盒固定架结构，通过笼盒固定架单元内的独立风室与支撑管连通来构造排风管路(用于抽风)，通过改变每个风室所对应的抽风孔的总面积，使其沿支撑管的抽风方向，按照8％～15％的比例逐渐减小来使得支撑管抽取的风量基本一致，以保证从笼盒内的抽出的污浊空气的流量一致，以进一步控制实验影响因素的干扰。具体例如通过支撑管上沿抽风方向数量逐渐减少的抽风孔或内径逐渐减小的抽风孔来使得支撑管抽取的风量基本一致，以保证进入笼盒内的新风空气的流量一致，以进一步控制实验影响因素的干扰；同时笼盒固定架单元内的独立风室还可以对通过支撑管抽取的污浊空气进行一暂时存储和缓冲，进一步提高每个笼盒内抽出的污浊空气量的精确度。
29.本实用新型实施方式的旋转式ivc系统，增加了单位面积上饲养动物的数量，更加科学、有效的利用了空间，费用在现有ivc的基础上可再降低2/3，这就使很多因为承受不了高昂维护费用而被迫降低实验环境标准和要求的实验单位可以在国家强制规定的实验标准下进行实验操作，从而大大的提高了实验数据的准确性和可靠性。
附图说明
30.图1是本实用新型一实施方式的旋转式ivc系统的立体结构图；
31.图2是本实用新型一实施方式的旋转式ivc系统的剖视图；
32.图3是图2中a部分的细节放大图；
33.图4是本实用新型一实施方式的旋转式ivc系统中笼盒固定架单元的立体结构图；
34.图5是本实用新型一实施方式的旋转式ivc系统中笼盒固定架单元的俯视图；
35.图6是本实用新型一实施方式的旋转式ivc系统中笼盒固定架单元的侧视图；
36.图7是本实用新型一实施方式的旋转式ivc系统中笼盒固定架单元的剖视图；
37.图8是本实用新型一实施方式的旋转式ivc系统中笼盒的结构图。
具体实施方式
38.下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本实用新型的保护范围并不受具体实施方式的限制。
39.除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。
40.如图1至图2所示，本实用新型一实施方式提供了一种旋转式ivc系统，包括笼盒框架10，笼盒固定架20，支撑管30以及笼盒40。笼盒固定架20设置于笼盒框架10内；支撑管30纵向穿设于笼盒框架10和笼盒固定架20内；多个笼盒40设置于笼盒固定架20上。其中，笼盒固定架20由层叠设置的多个圆形旋转笼盒固定架单元21组成，每一笼盒固定架单元21中可放置多个笼盒40。
41.其中，笼盒框架10可由304不锈钢材料做成。笼盒框架10包括底板11、顶板12和四根框衬13。四根框衬13分布在笼盒框架10的四角处，其两端分别与底板11和顶板12固定连接。底板11和顶板12上开设有对称设置的抽风口15，顶板12上围绕抽风口15开设有进风口16。抽风口15和进风口16分别与屏障环境的新风送排风系统经具有快速插接头的笼盒框架流体管道连通，从而组成笼盒循环新风送排风系统。底板11下端面的四角处固定连接有四个脚轮14。
42.如图4至图7所示，圆形旋转笼盒固定架单元21包括固定架底面211，固定架底面211在本实施例中被构造成圆形结构。固定架底面211的上端面被沿径向设置的二十根凸条212均分为十等分，每一等分内设有一由固定架底面边缘部向其中心部延伸的滑槽213，滑槽213的槽宽沿指向固定架底面211中心部的方向逐渐减小。每一等分内的固定架底面211上于滑槽213的两侧还设置有2个固定孔214，且滑槽213的较窄端也设置有一通孔215，每一笼盒40下端面上设有与滑槽213相配合的滑轨以及与固定孔214相配合的固定部44，滑轨的前端设置有卡合部43，借由滑轨与滑槽213的配合、固定部44与固定孔214的配合以及卡合部43与通孔215的配合，可使笼盒40与固定架底面211之间形成稳定的三角形固定结构，避免笼盒40发生倾斜或松动，如图8所示。在其他实施例中，可不设置滑轨，直接将卡合部43构造成条状轨道形结构，也可充当滑轨的作用。
43.固定架底面211的上、下端面中心部分别同轴设有一十边形的第一多边形侧壁216和一十边形的第二多边形侧壁217，第一多边形侧壁216和第二多边形侧壁217中心同轴设置且垂直贯穿固定架底面211，第一多边形侧壁216和第二多边形侧壁217共同形成笼盒固定架单元21的固定架侧壁。固定架侧壁围设形成一风腔218。其中，当多个笼盒固定架单元21沿竖直方向层叠设置时，相邻固定架侧壁之间密封套合(位于上方的固定架底面211的第二多边形侧壁217下端可与设置于该固定架底面211下方的另一固定架底面211的第一多边形侧壁216上端密封套合)，使得该多个风腔218上下嵌套而形成连通各笼盒固定架单元21的送风管路50，如图2和图3所示。
44.第一多边形侧壁216的每一边与前述的相邻两根凸条212配合，且该第一多边形侧
壁216的高度由与之相配套的笼盒40的高度所决定。第二多边形侧壁217下端可与相邻的固定架底面211的第一多边形侧壁216上端密封套合，从而一方面实现相邻笼盒固定架单元21之间于竖直方向上的叠加固定，避免其倒塌，另一方面也形成了连通各笼盒固定架单元21的送风管路50。为了进一步提高笼盒固定架20的稳定性，第二多边形侧壁217下端与相邻的固定架底面211的第一多边形侧壁216上端密封套合后，还可进一步通过螺钉进行固定。
45.在其他实施例中，凸条212的数量可以根据需要改变，相应的，第一多边形侧壁216和第二多边形侧壁217的边数也可以随之发生改变，与凸条212相对应即可。
46.第一多边形侧壁216的每一边上均开设有一送风口2161，送风口2161与送风管路50之间连通，用于配合外部新风送排风系统向笼盒40内的输送经净化的气体，多个送风口2161的孔径均相同。第一多边形侧壁216的每一边上还设置有一排风管2162，排风管2161用于配合外部新风送排风系统抽取笼盒40内的污浊气体。
47.由固定架侧壁围设形成的风腔218内还形成有独立风室219，风室219与固定架侧壁之间通过排风管2162连接设置。当笼盒固定架单元21堆叠设置时，每个风室219均与相邻风室219之间密封连通，形成连通各笼盒固定架单元21的排风管路60。排风管路60与送风管路50同轴嵌套，且相互独立设置，排风管路60的直径要远小于送风管路50的直径。多个排风管2162连通排风管路60和笼盒40且多个排风管2162的长度和孔径均相同，如图2和图4所示。
48.如图2和图3所示，支撑管30贯穿多个风室219以及顶板12和底板11设置且与风室219的之间密封设置，与顶板12和底板11的抽风口之间可转动设置。支撑管30上与每个风室219对应处开设有多个抽风孔31，支撑管30与风室219配合形成排风管路60。支撑管30的上端或下端可通过抽风口15与屏障环境的新风送排风系统经具有快速插接头的笼盒框架流体管道连通(与新风送排风系统的排风通道连通)，从而抽出笼盒40内污浊的空气。支撑管30的设置，可以强化笼盒固定架的结构，提高其稳定性。同时，为了保证从笼盒40内抽出的污浊空气的流量一致，以进一步控制实验影响因素的干扰，每个风室219所对应的抽风孔31的总面积，沿支撑管30的抽风方向，按照8％～15％的比例逐渐减小，优选的，该逐渐减小的比例选为10％。
49.例如，在具体实施例中，可以通过将支撑管30上抽风孔31的数量沿支撑管30的抽风方向逐渐减少和/或将支撑管30上抽风孔31的大小沿支撑管30的抽风方向逐渐减小来实现。
50.再例如，在支撑管30的抽风方向上，前一个风室219所对应的抽风孔31的总面积为π*12cm2，则后一个风室219所对应的抽风孔31的总面积为0.9*π*12cm2，以此类推。
51.如图3所示，风室219由环形内侧壁2192、内底壁2193以及密封端盖2191组合而成，其中，密封端盖2191以及内底壁2193上形成有通孔，通孔用于穿设支撑管30且通孔与支撑管30之间通过密封圈密封连接。排风管2162设置于环形内侧壁2192以及固定架侧壁之间，配合加强筋220使得风室219能独立且稳定的位于风腔218内。密封端盖2191配合密封圈密封风室219，使其仅与支撑管30的内部以及排风管2162形成流体连通。当多个笼盒固定架单元21沿竖直方向层叠设置时，相邻固定架侧壁之间密封套合，固定架侧壁与支撑管30以及环形内侧壁2192之间的空间形成送风管路50，支撑管30内部以及风室219形成排风管路60。
52.在其他实施例中，风室219可仅由环形内侧壁2192形成，且环形内侧壁2192与固定
架侧壁之间的高度关系满足，当多个笼盒固定架单元21沿竖直方向层叠设置，相邻固定架侧壁之间密封套合时，相邻环形内侧壁2192之间同样密封套合，支撑管30设置于环形内侧壁2192内。此时，固定架侧壁与环形内侧壁2192之间的空间形成送风管路50，支撑管30内部以及环形内侧壁2192内部连通形成排风管路60。或者可以不设置支撑管30，环形内侧壁2192内部直接形成排风管路60，此时，每个风室219上的排风管2162的管径，其变化规律同样按照支撑管30上抽风孔31的变化规律设置，如排风管2162的管径在抽风方向上逐渐减小。
53.如图3和图7所示，风室219与固定架侧壁之间还设置有加强筋220，加强筋220包括设置于风室219下端面且包围支撑管40的管部221，以及自管部221向固定架侧壁延伸设置的多个筋部222。
54.顶板12的下端面与笼盒固定架20的上端面之间对应于送风管路50和进风口16的接合位置、排风管路60和抽风口15的接合位置处均设置有密封圈和转轴件。该密封圈具有耐磨损、耐高压、耐腐蚀等性能。转轴件的设置，可令笼盒固定架20可产生旋转效果。位于底端的笼盒固定架单元21，其底部设置有封盖，封盖可封堵送风管路50。在本实施例中，送风管路50用于送风，第二抽风管路60用于抽风。
55.如图8所示，笼盒40包括笼盒本体41和笼盒盖42，笼盒盖42与笼盒本体41密封接合。笼盒40可由高温聚砜或pc塑料制作，其具有很好的耐受酸性、碱性洗涤剂或者蒸气消毒，甚至在重复的高压灭菌后仍能保持强度，使用寿命长。同时，笼盒40的内端设有风口411、412，风口上设有橡胶材质的导气管413，导气管413可插设于送风口2161和排风管2162内，实现笼盒40与送风管路50和排风管路60之间的流体连通。
56.另外，笼盒40上还设置有可供动物饮水的饮水瓶414和进食盒等，当然，根据实际应用的需要，还可以设置自动饮水、喂食系统。
57.本实用新型的旋转式ivc系统，送风管路50和排风管路60可分别连通屏障环境中的新风送排风系统，在保持新风送排风系统持续运行的状态下，使得笼盒40内的空气经排风管2162后由排风管路60持续排出至新风送排风系统，同时经新风送排风系统净化的洁净空气经送风管路50后由送风口2161被注入至笼盒41内，使笼盒41内的空气保持新鲜洁净。
58.与现有技术相比，本实用新型实施方式的旋转式ivc系统，结构简单、占地面积小且饲养密度大，其在笼盒固定架内形成两条互不干涉的通气管路，将笼盒分别连通该两条通气管路，并将两条通气管路连通屏障环境中的新风送排风系统，使新风送排风系统与笼盒固定架以及笼盒形成一内循环，抽走笼盒内污浊空气净化后再送回笼盒内，能够大大减小外部环境对笼盒内环境的影响，提高实验精度。
59.本实用新型实施方式的旋转式ivc系统，通过设置支撑管来强化笼盒固定架结构，通过笼盒固定架单元内的独立风室与支撑管连通来构造排风管路(用于抽风)，通过改变每个风室所对应的抽风孔的总面积，使其沿支撑管的抽风方向，按照8％～15％的比例逐渐减小来使得支撑管抽取的风量基本一致，以保证从笼盒内的抽出的污浊空气的流量一致，以进一步控制实验影响因素的干扰。具体例如通过支撑管上沿抽风方向数量逐渐减少的抽风孔或内径逐渐减小的抽风孔来使得支撑管抽取的风量基本一致，以保证进入笼盒内的新风空气的流量一致，以进一步控制实验影响因素的干扰；同时笼盒固定架单元内的独立风室还可以对通过支撑管抽取的污浊空气进行一暂时存储和缓冲，进一步提高每个笼盒内抽出
的污浊空气量的精确度。
60.本实用新型实施方式的旋转式ivc系统，增加了单位面积上饲养动物的数量，更加科学、有效的利用了空间，费用在现有ivc的基础上可再降低2/3，这就使很多因为承受不了高昂维护费用而被迫降低实验环境标准和要求的实验单位可以在国家强制规定的实验标准下进行实验操作，从而大大的提高了实验数据的准确性和可靠性。
61.前述对本实用新型的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本实用新型限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本实用新型的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本实用新型的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本实用新型的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。