生物安全柜結構有哪些？

生生物安全柜結構

　　很多人簡單地認為，生物安全柜不過是一個裝有風機和HEPA過濾器的鐵箱子，事實上生物安全柜要復雜的多，保持生物安全柜的安全性能也遠比“定期更換過濾器”復雜得多。

過濾器系統

　　過濾器是生物安全柜的關鍵組成部分，主要起到過濾細菌和灰塵顆粒的作用，以凈化吹入生物安全柜工作區和排放出的氣體。生物安全柜里所使用的過濾器一定要有足夠的過濾效率，否則就起不到防護生物危害的作用。

　　過濾器材料應采用硅酸鹽玻璃纖維，目前生物安全柜中通常采用的是對0.3μm的塵埃微粒截流效率為99.99%的HEPA高效過濾器，而采用全新技術的微褶皺無間隔HEPA超高效過濾器對0.12μm的塵埃微粒擁有99.999%的截流效率，并擁有更緊密的結構和更大的過濾面積，可在工作區域內提供相當于ISO標準中3級的潔凈度。

　　針對現場完整性檢測及生物安全柜年度認證檢測要求，空氣濾器必需在現場條件下，無需額外的工具就能進行濾器完整性測試，而且無需接近污染區域。在工作區域內必需裝有一個逆流的取樣孔，以便在現場條件下進行濾器的完整性檢測。

風機系統

　　一臺符合生物安全柜國標標準的風機系統，首先應具有風量自動補償功能，可以在過濾器負載風壓下降至一定范圍內，實現自動補償風量以維持氣流流速恒定;其次，電機擁有熱保護功能，可以在1.15倍額定電壓值條件下穩定工作。

　　目前生物安全柜中采用的是更為先進的免維護離心式外轉子風機系統，與已經被潔凈行業廣泛認可的離心式外傳子風機和普通風機相比，無需添加潤滑油，另外擁有結構緊密、重量輕、平衡好、散熱好和100%速度控制的特色，并擁有良好的穩定性和更長的使用壽命。

氣流控制系統

　　氣流控制是生物安全柜的核心技術。一臺合格的生物安全柜，除了氣流速度需要達到要求之外，氣流也需要達到定向性、穩定性和均勻性，以滿足生物危害性試驗的要求，亦即“氣流安全性能區”。

　　國際生物安全柜標準都有規定基本的氣流安全范圍，例如美國NSF49標準規定，二級生物安全柜進氣流最低為0.5m/s;歐盟EN12469規定的進氣流最小值為0.40m/s。生物安全柜的氣流速度一定要處在一個合適的數值，既不要太高也不要太低：氣流速度太高容易引起湍流，導致試驗品失去保護;太低就不能發揮足夠的保護作用(柜內的污染物很容易逃逸出工作區)。

　　不同的生物安全柜的速度最佳設定值是不同的，最佳設定速度可使生物安全柜發揮最大的防護作用。生產廠商應該對其生產的所有型號生物安全柜進行氣流測試以確定氣流安全性能區和氣流設定最佳值，并提供給用戶以供參考。

控制和警報系統

　　進入了微電腦控制時代，生物安全柜的控制系統可用于監控生物安全柜的各項操作數值，及時發現任何故障和誤操作，以聲光警報通知用戶采取措施，并自動采取相應的連鎖安全措施。

　　1、帶有溫度補償功能的流速傳感器，可以測定真實的氣流流速，包括進氣流、下沉氣流和外排氣流(B2)。

　　2、LCD液晶顯示屏實時顯示氣流流速/流量。

　　3、聲光警報功能：對氣流流速過低或不安全前窗高度，系統都會發出聲光警報。

　　4、自動預熱和關機程序的設定：WHO實驗室生物安全手冊第三版要求，“在開始工作以前以及完成工作以后，應至少讓生物安全柜工作5min來完成‘凈化’的過程，亦即應留出將污染的空氣排出生物安全柜的時間。”生物安全柜需要有相應的預熱和關機程序，并可由用戶根據實際需要自主設定時間。

　　5、擁有硬件故障智能診斷系統，可以提示故障信息。

　　6、擁有管理員密碼功能，防止非授權人員修改參數和非法操作。

　　7、帶有計時器的“安全失效控制系統”，使生物安全柜的電子控制硬件在故障的情況下也不破壞其安全性能。在失效時，生物安全柜將自動重新啟動并將各項參數設定在安全范圍內。

　　8、在操作面板上調控所有的功能時，也可以通過一個RS232電腦接口來設定參數、更新控制軟件和故障分析。用戶的投資得到保護，智能控制系統的控制軟件可以通過網站下載并更新。

　　9、一個“風機時間計時器”可以用來計時生物安全柜的實際使用時間，便于監控ULPA濾器的工作時間，便于及時更換。一個“紫外燈時間計時器”用來計時紫外燈的工作時間，便于及時更換。

　　10、擁有特殊的維修模式，可以繞過生物安全柜所設定的參數、控制及鎖定功能，所有的輸入和輸出參數都可以觀察用于故障分析。

　　11、外排流量報警聯鎖系統(B2型)：如果外排氣流低于最低警戒水平，或下降氣流高于最高警戒水平，微電腦控制系統將立即聲光警報并關閉生物安全柜的下降氣流供氣鳳機，外排風機繼續運轉，將防止由于進氣流的減少對操作人員所帶來的危險。

　　12、前窗高度報警聯鎖系統：一旦生物安全柜前窗偏離工作高度，為防止對操作人員所帶的來危險，系統將以聲光警告用戶(B2型還將通過聯鎖系統關閉內風機以確保進氣流的穩定)。

　　13、紫外燈聯鎖功能：為了防止工作人員暴露在紫外線輻射下，生物安全柜都應擁有紫外燈聯鎖功能。只有完全將玻璃前窗關閉紫外燈才能激活;如果紫外滅菌過程中前窗被意外升起，紫外燈將自動關閉。

附加安全設計

　　經過生物安全柜幾十年來的使用經驗，生物安全柜的機構設計也進行了改進。改型后的A2型和B2型生物安全柜都引入了“負壓包圍正壓”的設計：生物安全柜內所有的正壓區(污染區)都被負壓包圍，防止因過濾器泄漏，密封失效等原因造成的泄漏。

　　新加坡Esco公司系列生物安全柜采用了更為可靠的“三層側壁設計”，內側第一層和第二層之間空間屬于負壓，而外側附加的第三層也可以起到保護作用。即使一層側壁破損，也不會發生污物泄漏造成危險。相對同類產品的玻璃邊窗和雙層側壁設計，三層側壁設計具有更好的安全性。

　　作為前窗設計的附加安全考量，生物安全柜應采用雙層貼膜安全防爆玻璃，該安全玻璃在雙層鋼化玻璃間再加入一層高強度黏性PVB材料。在玻璃被大強度撞擊的情況下，這層PVB材料可以牢牢粘住破碎玻璃，防止玻璃飛裂，一方面可以防止對操作者可能造成的物理傷害;另一方面仍可以維持前窗氣流的可靠性，從而保護操作者和環境的安全，并有極佳的抗紫外線功能。