一种新生儿恒温箱空气过滤装置

1.本发明属于用于从空气中分离颗粒的过滤装置技术领域，特别是涉及一种新生儿恒温箱空气过滤装置。


背景技术：

2.新生儿恒温箱主要用于为低体重婴儿、病危病弱婴儿、早产儿提供一个空气洁净，温湿度适宜的培养治疗环境，用于恒温培养、体温复苏、输液、输氧、抢救、住院观察等。其中恒温箱中的空气是由压缩空气通过空气过滤器的过滤后，送入恒温箱的。从气源出来的压缩空气中含有过量的水汽和油滴，同时还有固体杂质，如铁锈、沙粒、管道密封剂等，这些会损坏活塞密封环，堵塞元器件上的小排气孔，缩短元器件的使用寿命或使之失效。空气过滤器的作用就是将压缩空气中的液态水、液态油滴分离出来，并滤去空气中的灰尘和固体杂质。现有的空气过滤装置收集到的过滤物无法根据过滤物的多少实现自动排出，只能人为手动排出或者定时排出，操作麻烦，便捷性较差。


技术实现要素：

3.基于此，有必要针对目前的所存在的问题，提供一种新生儿恒温箱空气过滤装置，以解决现有技术中的空气过滤装置中的过滤物排出时便捷性较差的问题。
4.上述目的通过下述技术方案实现：一种新生儿恒温箱空气过滤装置，包括：进气管、过滤筒、出气管和沉积筒，过滤筒中设有转动轴，过滤筒包括过滤外筒和位于过滤外筒内部的过滤内筒，过滤外筒和过滤内筒之间具有气体环腔，进气管与气体环腔相通，气体环腔与过滤内筒的内腔相通，且出气管与过滤内筒的内腔相通；过滤筒内设有导流结构，导流结构用于带动气体环腔中的压缩空气螺旋下降以将压缩空气中的杂质分离；过滤外筒内位于过滤内筒的下方气体导向结构，气体导向结构由转动轴带动以把压缩空气导入过滤内筒内，气体导向结构上设有供分离出的杂质通过的杂质通道；沉积筒固定在过滤外筒的底部且与过滤筒相通以容纳从杂质通道中通过的杂质，沉积筒内设有重量感应结构和卸料通道，卸料通道由重量感应结构控制开启，重量感应结构包括承载杂质的感应件，当感应件上的杂质的重量超过设定值时，重量感应结构将控制卸料通道开启以在气压差的作用下把杂质自动从沉积筒中排出。
5.进一步地， 沉积筒内设有与外界相通的排料管，感应件为感应环套，感应环套沿排料管的轴向滑动套设在排料管的外周面上，感应环套上设有供杂质通过的第一通孔，排料管上设有供杂质通过的第二通孔，第一通孔和第二通孔在排料管的轴向上错位布置，沉积筒的内壁上设有弹性限位结构以支撑感应环套，当感应环套上的杂质的重量超过设定值时，弹性限位结构被压入沉积筒的内壁中以避让感应环套的下移，第一通孔和第二通孔在感应环套下移后相连通以形成卸料通道。
6.进一步地，沉积筒的内壁上设有盲孔，弹性限位结构为设置在盲孔内的弹簧销，弹簧销的端部设有弧形导向面以引导感应环套将弹簧销压入盲孔中。
7.进一步地，感应环套包括套管和设置在套管外周面上的环形凸沿，第一通孔设置在套管的外周面上。
8.进一步地，感应环套和气体导向结构之间还设有复位结构，气体导向结构下端导向穿装有能够在气体导向结构中上下滑动的导向套，复位结构包括弹性拉簧、拉簧分隔板和用于挡止拉簧分隔板的液压伸缩挡件，弹性拉簧的一端固定在导向套上，另一端固定在感应环套上，拉簧分隔板固定在弹性拉簧上且位于液压伸缩挡件的下方，弹性拉簧在转动轴转动时被向上拉伸，感应环套下移能够触发液压伸缩挡件使其缩回以避让拉簧分隔板。
9.进一步地，转动轴上设有螺旋轨道槽，导向套中设有沿转动轴的径向活动且用于伸入螺旋轨道槽中的导向杆，转动轴转动时能够通过导向杆带动导向套上升以使导向套向上拉伸弹性拉簧。
10.进一步地，排料管上还设有第三通孔，第三通孔位于第二通孔的上方，液压伸缩挡件上设有用于引导液压伸缩挡件在受压时收缩的引导弧面，弹性拉簧能够拉动拉簧分隔板挤压液压伸缩挡件使其收缩，进而使弹性拉簧带动感应环套的第一通孔与排料管的第三通孔对齐。
11.进一步地，转动轴的外周面上设有具有丝杠螺母的凸台，丝杠螺母中设有复位丝杆，复位丝杆的下端向下穿入沉积筒中且能够被感应环套向上顶推，复位丝杆的上端伸入导向套中且设有水平延伸的顶推凸块，顶推凸块转动能够推动导向杆从螺旋轨道槽中脱离。
12.进一步地，沉积筒包括沉积内筒和沉积外筒，沉积内筒和沉积外筒均具有上端开口且二者的上端开口相通，感应件的上部空间和下部空间与沉积外筒的内腔连通以使感应件的上下两处的气压相同。
13.进一步地，气体导向结构为锥面向下倾斜的圆锥套，圆锥套上设有沿周向分布的缺口以形成杂质通道。
14.本发明的有益效果是：本发明的新生儿恒温箱空气过滤装置，在使用时，压缩空气从进气管中进入气体环腔中，在导流结构的作用下，压缩空气螺旋下降，压缩空气中的杂质在离心力的作用下，碰撞到过滤外筒的外壁上并下落，然后通过气体导向结构的杂质通道并进入沉积筒的感应件上，过滤后的压缩空气在气体导向结构的作用下进入过滤内筒中并从出气管中排出；当重量感应结构的感应件上的杂质的重量到达设定值时，卸料通道开启，在压缩空气与外界环境的气压差的作用下，杂质自动从沉积筒中排出，不需要人工操作，便捷性较好。
附图说明
15.图1为本发明的新生儿恒温箱空气过滤装置的实施例1的结构示意图；图2为图1的新生儿恒温箱空气过滤装置的俯视图；图3为图2的新生儿恒温箱空气过滤装置的剖视图；图4为图3中的b处的局部放大图；图5为图4中的c处的局部放大图；
图6为图4中的d处的局部放大图；图7为图1新生儿恒温箱空气过滤装置的立体剖视图；图8为图7中的e处的局部放大图；其中：100、进气管；200、出气管；300、过滤筒；310、过滤内筒；312、过滤外筒；314、端盖；316、转动轴； 320、导流扇；321、内叶片；322、外叶片；330、锥形板；331、缺口；332、导向管；333、导流叶片；340、导向套；341、底座；342、导杆；343、导向杆；350、第一阻尼球阀；351、内腔室；352、外腔室；353、小弹簧；354、球体；355、锥形收口；356、大弹簧；357、活塞板；358、挡板；400、沉积筒；401、沉积外筒； 410、沉积内筒；411、排料管；412、第二通孔；413、第三通孔；414、弹簧销；415、弹性拉簧；416、拉簧分隔板；420、感应环套；421、套管；422、环形凸沿；423、第一通孔；430、液压伸缩挡件；431、第二阻尼球阀；432、伸缩挡板；433、挡止端；434、l形油腔；435、底部触发块；440、凸台；441、复位丝杆；442、顶推凸块。
具体实施方式
16.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下通过实施例，并结合附图，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
17.本文中为组件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本技术所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接（联接）。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
18.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
19.下面结合说明书附图及具体实施方式，对本发明的新生儿恒温箱空气过滤装置进行说明。
20.本发明的新生儿恒温箱空气过滤装置的实施例1：如图1、图2、图3和图4所示，本实施例的新生儿恒温箱空气过滤装置包括进气管100、过滤筒300、出气管200和沉积筒400，过滤筒300包括过滤外筒312、过滤内筒310和设置在二者上方的端盖314，过滤内筒310固定在过滤外筒312的中部，过滤外筒312和过滤内筒310之间具有气体环腔，进气管100和出气管200均固定在端盖314上，端盖314内具有环形槽和被环形槽包围的中部沉槽，中部沉槽和环形槽被槽壁隔开，其中，进气管100与端盖314的环形槽相连通进而与气体环腔相连通，出气管200与中部沉槽相连通进而与过滤内筒310的内腔相连通。
21.如图3和图4所示，过滤内筒310中部设置有用于传动的转动轴316，转动轴316由设置在过滤筒300外的电机进行驱动，在端盖314和过滤内筒310中间设有用于对压缩空气进行导流的导流结构，导流结构为导流扇320，导流扇320具有多个沿周向均匀分布的倾斜叶片，导流扇320与转动轴316传动配合并被转动轴316驱动，导流扇320包括内叶片321和外叶片322，内叶片321的倾斜方向和外叶片322的倾斜方向相反，其中，外叶片322位于气体环腔中以对气体环腔中的压缩空气进行导流，内叶片321位于过滤内筒310的向上投影的区域内以对过滤内筒310中的压缩空气进行导流。外叶片322在转动时使压缩空气在气体环槽中向下螺旋转动，使压缩空气中的较大颗粒的灰尘、水分和油等杂质撞击过滤外筒312的内壁，并向下掉落；内叶片321在转动时把过滤内筒310中的压缩空气导出并使压缩空气从出气管200中排出。
22.如图3和图4所示，转动轴316上还传动套设有气体导向结构，气体导向结构为斜向下延伸的锥形板330，锥形板330上设有沿周向分布的缺口331，该缺口331构成供下落的杂质通过的杂质通道。在锥形板330的中部设有四根向下延伸的导向管332，每个导向管332均具有开口向下的导向腔，转动轴316上还转动套设有导向套340，导向套340包括底座341和设置在底座341上的四根一一对应地在套管421的导向腔中且能够上下滑动的导杆342。在过滤内筒310的下端处也设置有对空气进行导流的导流叶片333，导流叶片333沿周向均匀固定在锥形板330的中部且位于过滤内筒310内，导流叶片333的倾斜方向和导流扇320的内叶片321的倾斜方向相同。
23.如图4和图5所示，在转动轴316上设有螺旋轨道槽，导向套340中设有第一阻尼球阀350，第一阻尼球阀350具有内腔室351和外腔室352，第一阻尼球阀350的外腔室352中设有沿转动轴316的径向活动且用于伸入螺旋轨道槽中的导向杆343，内腔室351的结构如图5所示，内腔室351中设有小弹簧353、球体354、挡板358和设置在球体354前侧的锥形收口355，球体354上设有狭小的油路，小弹簧的左侧设有活塞板357，挡板358用于对活塞板357进行，活塞板357的左侧的腔室中设有用于顶推活塞板357的大弹簧356，活塞板357右侧的腔室中均有液压油，当导向杆343向后移动时，导向杆343会把液压油从锥形收口355处推入内油腔中，在液压油的作用下，球体354会向后压缩小弹簧353，活塞板357向左移动并压缩大弹簧356，当作用在导向杆343上的推力消失时，小弹簧353会推动球体354封堵锥形收口355，液压油会从球体354的油路中通过并推动导向杆343复位，由于油路较小，因此导向杆343的复位过程较为缓慢。
24.如图4、图7和图8所示，在过滤外筒312的底部固定有沉积筒400，沉积筒400为双层结构，包括沉积内筒410和沉积外筒401，沉积内筒410中设有重量感应结构，在沉积内筒410的中部还设有与外界相通的排料管411，重量感应结构包括承载杂质的感应件，感应件具体为感应环套420，感应环套420沿排料管411的轴向滑动套设在排料管411的外周面上，感应环套420包括套管421和设置在套管421外周面上的环形凸沿422，沉积外筒401为不与外界相通的密封气室，沉积内筒410和沉积外筒401均具有上端开口且二者的上端开口相通，感应件的上部空间和下部空间与沉积外筒401的内腔连通以使感应件的上下两处的气压相同。在套管421上设有供杂质通过的第一通孔423，在排料管411上设有上下间隔布置且供杂质通过的第二通孔412和第三通孔413，第三通孔413位于第二通孔412上方，且第一通孔423、第二通孔412和第三通孔413在上下方向上错位布置，使得沉积筒400内的气体环境和
排料管411内的气体环境被分隔开。
25.如图4所示，沉积内筒410的内壁上设有盲孔，在盲孔内设有作为弹性限位结构的弹簧销414，弹簧销414的端部设有弧形导向面以引导感应环套420的环形凸沿422将弹簧销414压入盲孔中。当感应环套420上的杂质的重量超过设定值时，感应环套420将下移并把弹簧销414压入盲孔中以避让感应环套420的下移，第一通孔423和第二通孔412在感应环套420下移后相连通以形成卸料通道，在压缩空气与外界环境的气压差的作用下，感应环套420上的杂质将从卸料通道中进入排料管411并最终从沉积筒400中排出。
26.如图4、图5和图6所示，在导向套340的底座341和感应环套420的环形凸沿422之间固定有弹性拉簧415，其中，弹性拉簧415的上端固定在导向套340的下端面上，弹性拉簧415的下端固定在环形凸沿422的上端面上，在弹性拉簧415位于沉积内筒410的部分上固定有拉簧分隔板416，在沉积筒400内设有贯穿沉积内筒410和沉积外筒401的液压伸缩挡件430，液压伸缩挡件430包括第二阻尼球阀431和伸缩挡板432，第二阻尼球阀431的结构如图6所示，与第一阻尼球阀350的结构相同，伸缩挡板432包括顶推端和挡止端433，顶推端位于第二阻尼球阀431的外腔室352中以推动外腔室352中的液压油，挡止端433用于挡止拉簧分隔板416，挡止端433的端部设有弧形开口向上的弧形引导面，当拉簧分隔板416受到的拉簧拉力足够大时，将克服第二阻尼球阀431中的小弹簧353的弹力，在弧形引导面的引导下，拉簧分隔板416将把挡止端433挤入第二阻尼球阀431的外腔室352中并继续上移。
27.如图4所示，液压伸缩挡件430还包括设置在沉积内筒410上的l形油腔434，l形油腔434与第二阻尼球阀431的外腔室352相连通，在l形油腔434中位于感应环套420的的环形凸沿422下方的位置上设有底部触发块435，底部触发块435在上下方向上导向活动设置在l形油腔434中，当感应环套420的环形凸沿422向下移动并下压底部触发块435时，底部触发块435下移并使得l形油腔434中的油腔容积减小，从而在液压油的作用下，伸缩挡板432缩回使得伸缩挡板432的挡止端433避让拉簧分隔板416。此外，伸缩挡板432的挡止端433通过铰接轴铰接在伸缩挡板432上，且铰接轴上还设有扭簧以实现挡止端433转动后的复位，伸缩挡板432上还设有与挡止端433平行的限位板，用于限制挡止端433逆时针转动时的转动极限，从而使得挡止端433能够阻挡拉簧分隔板416上移。
28.如图4所示，转动轴316的外周面上设有凸台440，凸台440内设有丝杠螺母，丝杠螺母中穿装有复位丝杆441，复位丝杆441的下端向下穿入沉积筒400中且能够被感应环套420的环形凸沿422向上顶推，复位丝杆441的上端伸入导向套340的第一阻尼球阀350的外腔室352中且设有水平延伸的顶推凸块442，顶推凸块442转动能够推动导向杆343从螺旋轨道槽中脱离。
29.本实施例的新生儿恒温箱空气过滤装置的使用过程如下：把压缩空气从进气管100处通入过滤筒300中，压缩空气进入过滤内筒310和过滤外筒312之间的气体环腔中，由于转动轴316能够带动导流扇320转动，因此导流扇320的外叶片322将对进入气体环腔中的压缩空气进行导流，使压缩空气在气体环槽中向下螺旋转动，压缩空气中的较大颗粒的灰尘、水分和油等杂质撞击过滤外筒312的内壁，并向下掉落，并从追锥形板330的缺口331中通过，然后向下落入沉积筒400中，落在感应环套420的环形凸沿422上。
30.大颗粒杂质被分离的压缩空气在撞上旋转的锥形板330后，在锥形板330以及导流
叶片333的引导下，压缩空气进入过滤内筒310中，并向上运动，在过滤内筒310的上端部出的导流扇320的内叶片321的引导下，压缩空气最终从出气管200中排出。
31.在此过程中，由于转动轴316转动，使得导向套340中的导向杆343沿转动轴316上的螺旋轨道槽上升，进而向上拉伸弹性拉簧415，由于弹性拉簧415上的拉簧分隔板416被液压伸缩挡件430的挡止端433阻挡，因此只有拉簧分隔板416的上方的弹性拉簧415部分被拉伸。
32.当落在感应环套420的环形凸沿422上的杂质的重量超过设定值时，环形凸沿422将弹簧销414压入沉积内筒410壁上的盲孔中，弹簧销414不再阻挡感应环套420，感应环套420下移，第一通道和第二通道对齐形成卸料通道，在压缩空气的压力作用下，杂质从会卸料通道中进入排料管411并最终从沉积筒400中排出。
33.同时，下移的感应环套420将把下方的底部触发块435压入l形油腔434中，在液压油的作用下，液压伸缩挡件430的伸缩挡板432缩回，不再挡止拉簧分隔板416，此时，由于拉簧分隔板416的上部的弹性拉簧415已经被拉伸蓄力，因此在伸缩挡板432缩回后，弹性拉簧415将带动感应环套420和拉簧分隔板416上移，感应环套420会向上顶推复位丝杆441，由于转动轴316的外周面上的凸台440中设有丝杠螺母，因此复位丝杆441会转动，使得复位丝杆441上端中的顶推凸块442转动并顶推导向套340中的导向杆343使其从螺旋轨道槽中脱离，进而导向套340和感应环套420将会在重力作用下下移，由于导向套340中的第一阻尼球阀350和第二阻尼球阀431中的球体354的油路较小，因此导向杆343和伸缩挡板432复位较慢，因此导向套340和感应环套420能够正常复位。
34.需要说明的是，即使液压伸缩挡件430中伸缩挡板432先于拉簧分隔板416复位，但由于伸缩挡板432的挡止端433能够绕铰接轴顺时针摆动，因此拉簧分隔板416在复位时也能下压挡止端433使其摆动以避让拉簧分隔板416，在拉簧分隔板416复位后，在扭簧的作用下，伸缩挡板432的挡止端433也会复位。
35.当出现沉积腔中质量小体积大的杂质较多的情况时，由于感应环套420上的杂质的重量不足以使感应环套420把弹簧销414压入盲孔中，杂质会不断堆积，但随着转动轴316的转动，插入转动轴316的螺旋轨道槽中的导向杆343带动导向套340上移，导向套340上固定的弹性拉簧415也不断被拉伸，当导向套340的上移距离超过设定值、弹性拉簧415的拉力足够大时，由于伸缩挡板432的挡止端433上设有弧形引导面，拉簧分隔板416将把液压伸缩挡件430的挡止端433挤入壳体内，使得拉簧分隔板416和感应环套420能够上移，感应环套420上的第一通孔423和排料管411的第三通孔413相通，在压缩空气的压力作用下，杂质会进入排料管411并最终从沉积筒400中排出。此时，感应环套420会向上顶推复位丝杆441，复位丝杆441会转动，使得复位丝杆441上端中的顶推凸块442转动并顶推导向套340中的导向杆343使其从螺旋轨道槽中脱离，进而导向套340和感应环套420将会在重力作用下下移，并正常复位。
36.本发明的新生儿恒温箱空气过滤装置的实施例2：实施例1中，沉积筒包括沉积内筒和沉积外筒，沉积内筒和沉积外筒均具有上端开口且二者的上端开口相通，感应环套的上部空间和下部空间与沉积外筒的内腔连通以使感应环套的上下两处的气压相同。
37.与实施例1不同的是，本实施例中，沉积筒为封闭的单层结构，感应环套的环形凸
沿上设有透气孔以平衡其上部空间和下部空间的气压，保证感应环套在下移时不受气体压力的影响。
38.本发明的新生儿恒温箱空气过滤装置的实施例3：实施例1中，气体导向结构为锥面向下倾斜的圆锥套，圆锥套上设有沿周向分布的缺口以形成杂质通道。
39.本实施例中，与实施例1不同的是，气体导向结构为锥面向下倾斜的圆锥套，圆锥套上设有沿周向分布的通孔以形成杂质通道。
40.本发明的新生儿恒温箱空气过滤装置的实施例4：实施例1中，气体导向结构为锥面向下倾斜的圆锥套。
41.本实施例中，与实施例1不同的，气体导向结构为套设在转动轴上的圆盘形结构，且其边缘具有向上翻的翻沿，圆盘面上设有沿周向分布的通孔以形成杂质通道。
42.以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
43.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。