无源准恒流输气装置及密闭舱

文档序号:1828607 发布日期:2021-11-12 浏览:17次 >En<

阅读说明:本技术 无源准恒流输气装置及密闭舱 (Passive quasi-constant flow gas transmission device and closed cabin ) 是由 何君品 杨铭轲 于 2021-07-28 设计创作,主要内容包括:本申请揭示了一种无源准恒流输气装置及密闭舱,气动涡轮与通气管道匹配设置,气动涡轮包括有作为其转动中心的转轴;电机组件包括转子部和涡流部,转子部与转轴匹配设置,转子部被转轴驱动,转子部包括转子芯和与转子芯连接的弹性结构,弹性结构远离转子芯的一端连接到转子部的中轴,转子部的转速提升时,转子部克服弹性结构而靠近涡流部,转子部的转速下降时,转子部在弹性结构的作用下远离涡流部;本发明提供的无源准恒流输气装置及密闭舱,气动涡轮的转轴与电机组件的转子部联动,电机组件的磁隙与转子部转速相关,利用电机组件中磁隙与负载的关系,使得电机组件能对气动涡轮的转速形成一个负反馈,从而达到无源恒流的效果。(The application discloses a passive quasi-constant flow gas transmission device and a closed cabin, wherein a pneumatic turbine is matched with a gas pipeline and comprises a rotating shaft as a rotating center; the motor assembly comprises a rotor part and a vortex part, the rotor part is matched with the rotating shaft and driven by the rotating shaft, the rotor part comprises a rotor core and an elastic structure connected with the rotor core, one end, far away from the rotor core, of the elastic structure is connected to a middle shaft of the rotor part, when the rotating speed of the rotor part is increased, the rotor part overcomes the elastic structure and is close to the vortex part, and when the rotating speed of the rotor part is decreased, the rotor part is far away from the vortex part under the action of the elastic structure; according to the passive quasi-constant-current gas transmission device and the closed cabin, the rotating shaft of the pneumatic turbine is linked with the rotor part of the motor component, the magnetic gap of the motor component is related to the rotating speed of the rotor part, and the motor component can form negative feedback on the rotating speed of the pneumatic turbine by utilizing the relationship between the magnetic gap and the load in the motor component, so that the passive constant-current effect is achieved.)

无源准恒流输气装置及密闭舱

技术领域

本发明涉及医疗密闭舱领域,特别涉及一种无源准恒流输气装置及密闭舱。

背景技术

在医疗或保健之类的应用中,调压密闭舱的应用较为普遍。以密闭舱内提供给用户正压的情况为例,当用户使用完密闭舱后,为了用户的使用舒适或使用健康,对上述密闭舱的排气过程需要是一个平缓的过程。目前对于密闭舱的排气存在两种方式:通过开放无源的气孔进行自然排气,那么在密闭舱内气压较高时,排气速度快,而在密闭舱内气压较低时,排气速度慢,上述情况使得密闭舱内的气压不是一个平稳下降的过程;而采用有源的电机或阀门之类的装置对密闭舱进行排气,会增加操作的复杂度或者控制上述装置运行的装置的复杂度,同时可靠性和鲁棒性都不如无源装置。

发明内容

本发明的主要目的为提供一种无源准恒流输气装置及密闭舱,旨在解决现有对密闭舱内外气压进行平衡的装置无法兼顾可靠、方便以及排气效果优良的问题。

为了实现上述目的,本发明提供一种无源准恒流输气装置,用于安装于密闭舱的通气管道中,所述通气管道用于连接所述密闭舱内外的气体环境,所述无源准恒流输气装置包括:

气动涡轮,与所述通气管道匹配设置,所述气动涡轮包括有作为其转动中心的转轴,其中,流经所述通气管道的气流驱动所述气动涡轮转动;

电机组件,包括转子部和涡流部,所述转子部套设于所述涡流部,所述转子部与所述转轴匹配设置,所述转子部被所述转轴驱动,在涡流部内产生涡流,所述转子部包括转子芯和与所述转子芯连接的弹性结构,所述弹性结构远离所述转子芯的一端连接到所述转子部的中轴;

其中,所述转子部的转速提升时,所述转子部克服所述弹性结构而靠近所述涡流部,所述转子部所受的滞阻上升;所述转子部的转速下降时,所述转子部在所述弹性结构的作用下远离所述涡流部,所述转子部所受的滞阻下降。

进一步地,所述通气管道为电导体材质,所述涡流部为所述通气管道。

进一步地,所述涡流部为内壁固定有定子部的壳体,所述定子部负载短路。

进一步地,所述转子部还包括套管、转子轴、导向轴、转子芯和承载结构;

所述转子轴被所述转轴驱动,所述套管套接固定于所述转子轴,所述套管的外周壁上环设有多个所述导向轴,所述承载结构与所述导向轴匹配设置,所述弹性结构为弹簧,所述弹簧的两端分别与所述承载结构以及所述套管连接,所述承载结构可沿所述导向轴长度方向上滑动,所述转子芯包括多个子转子芯,所述子转子芯固定于所述承载结构上。

进一步地,所述气动涡轮为浆式涡轮,所述浆式涡轮设置于所述通气管道内。

进一步地,所述电机组件设置于所述通气管道外。

进一步地,所述电机组件偏离出所述通气管道正对的区域设置,所述转轴通过转向传动组件将动力传输到所述电机组件的所述转子部。

进一步地,所述转向传动组件为齿轮组结构和/或皮带传动结构。

进一步地,所述通气管道固定于所述密闭舱的外壁,所述电机组件设置于所述外壁内,所述转向传动组件穿过所述通气管道的周壁将所述电机组件与所述气动涡轮连接。

本发明还提供了一种密闭舱,包括上述的无源准恒流输气装置。

本发明提供的无源准恒流输气装置及密闭舱,气动涡轮的转轴与电机组件的转子部联动,电机组件的磁隙与转子部转速相关,利用电机组件中磁隙与负载的关系,使得电机组件能对气动涡轮的转速形成一个负反馈,从而达到无源恒流的效果。

附图说明

图1是本发明一实施例无源准恒流输气装置的示意图;

图2是本发明一实施例无源准恒流输气装置中电机组件与浆式涡轮的配合示意图;

图3是本发明一实施例无源准恒流输气装置中转子部的示意图;

图4是本发明第二个实施例无源准恒流输气装置中电机组件与浆式涡轮的配合示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。

本技术领域技术人员可以理解,除非特意声明,这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”、“上述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是,本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件、单元、模块和/或组件,但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、单元、模块、组件和/或它们的组。应该理解,当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时,它可以直接连接或耦接到其他元件,或者也可以存在中间元件。此外,这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或无线耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。

本技术领域技术人员可以理解,除非另外定义,这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语),具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是,诸如通用字典中定义的那些术语,应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义,并且除非像这里一样被特定定义,否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。

参照图1-4,本发明一实施例中提供一种无源准恒流输气装置,用于安装于密闭舱的通气管道100中,所述通气管道100用于连接所述密闭舱内外的气体环境,所述无源准恒流输气装置包括:

气动涡轮,与所述通气管道100匹配设置,所述气动涡轮包括有作为其转动中心的转轴210,其中,流经所述通气管道100的气流驱动所述气动涡轮转动;

电机组件300,包括转子部310和涡流部,所述转子部310套设于所述涡流部,所述转子部310与所述转轴210匹配设置,所述转子部310被所述转轴210驱动,在涡流部内产生涡流,所述转子部310包括转子芯和与所述转子芯连接的弹性结构,所述弹性结构远离所述转子芯的一端连接到所述转子部310的中轴;

其中,所述转子部310的转速提升时,所述转子部310克服所述弹性结构而靠近所述涡流部,所述转子部310所受的滞阻上升;所述转子部310的转速下降时,所述转子部310在所述弹性结构的作用下远离所述涡流部,所述转子部310所受的滞阻下降。

在医疗或保健之类的应用中,调压密闭舱的应用较为普遍。以密闭舱内提供给用户正压的情况为例(也即是无源准恒流输气装置此时起到排气效果,在其他一些实施例中无源准恒流输气装置可起到吸气的效果),当用户使用完密闭舱后,为了用户的使用舒适或使用健康,对上述密闭舱的排气过程需要是一个平缓的过程。目前对于密闭舱的排气存在两种方式:通过开放无源的气孔进行自然排气,那么在密闭舱内气压较高时,排气速度快,而在密闭舱内气压较低时,排气速度慢,上述情况使得密闭舱内的气压不是一个平稳下降的过程;而采用有源的电机或阀门之类的装置对密闭舱进行排气,会增加操作的复杂度或者控制上述装置运行的装置的复杂度,同时可靠性和鲁棒性都不如无源装置。

本实施例中,与通气管道100匹配设置有阀门开关,当用户在使用密闭舱时,上述阀门关闭从而保证密闭舱不漏气;当使用完密闭舱后,将阀门打开,从而完成排气过程。通气管道100中的通过的气流驱动其中的气动涡轮,上述的通气管道100的气流方向并不进行限定,对于某些类型的气动涡轮(如浆式涡轮),来自其前后两个方向的气流均能驱动其转动。需要说明的是,气动涡轮可以为特斯拉涡轮、离心涡轮或浆式涡轮等种类,由于气动涡轮的种类造成了其运转的方式不同,因此并不限定气动涡轮设置于通气管道100内,还可以是与通气管道100对接等方式。转子部310与气动涡轮可以同轴固定、联轴器、齿轮传动结构或皮带传动结构等方式进行传动实现匹配连接,气动涡轮的动能被传递到转子部310形成联动,转子部310就能被气动涡轮驱动。

具体的,当通气管道100中的通过的气流速度加快时,气动涡轮的转速加快,此时电机组件300的转子部310也被气动涡轮驱动的加速转动,而转子部310上的转子芯连接于弹性结构,转子部310的转速提升,在离心作用下转子部310克服弹性结构靠近涡流部,电机组件300的磁隙随转速增加而线性的减小,涡流增大,相应的电机组件300的负载则随磁隙减小按平方级数增加,气动涡轮会在电机组件300的作用下很快稳定于一个平衡的转速,进而到达恒流的效果。需要说明的是,由于本方案中无源准恒流输气装置对于通气管道中的气流速度处于不断修正的状态,因此定义为准恒流。需要说明的是,弹性结构可以是弹性件(如弹簧),此时弹性件一端连接到转子芯,另一端连接到转子部310的中轴上;弹性结构还可以是以弹性件为核心的弹性联动组件(如以弹簧连接的连杆),此时弹性联动组件一端连接到转子芯,另一端连接到转子部310的中轴上。弹性结构的另一端连接到所述转子部310的中轴的方式可以是直接的或者间接的。相应地,当通气管道100中的通过的气流速度降低时,当通气管道100中的通过的气流速度降低时,气动涡轮的转速减慢,此时电机组件300的转子部310也随着气动涡轮一同降速离心作用降低,从而转子部310在弹性结构的作用下远离涡流部,电机组件300的磁隙随转速降低而线性的增大,涡流降低,相应的电机组件300的负载则随磁隙增大按平方级数降低,气动涡轮会在电机组件300的作用下很快稳定于一个平衡的转速,进而到达恒流的效果。需要说明的是,涡流部可以是电机的定子部(此时电机负载短路),也可是套设于转子部(310)外的导体件。综上,气动涡轮的转轴210与电机组件300的转子部310联动,电机组件300的磁隙与转子部310转速相关,利用电机组件300中磁隙与负载的关系,使得电机组件300能对气动涡轮的转速形成一个负反馈,从而达到无源恒流的效果。

在一个实施例中,所述通气管道100为电导体材质,所述涡流部为所述通气管道100。

当通气管道100为电导体材质时,转子部310在通气管道100中旋转,通气管道100中产生涡流,从而电机组件300能利用通气管道100作为电机组件300的涡流部。具体转子部310与通气管道100之间的相互作用,参照在前的实施例,在此不再赘述。

参照图1-4,在一个实施例中,所述涡流部为内壁固定有定子部320的壳体,所述定子部320负载短路。

电机组件300形成独立的整体,那么其安装的难度降低,且适配性增强。且对于通气管道100的材质或者形状的要求都有所降低。

在一个实施例中,述转子部310还包括套管311、转子轴312、导向轴313、转子芯和承载结构314;

所述转子轴312被所述转轴210驱动,所述套管311套接固定于所述转子轴312,所述套管311的外周壁上环设有多个所述导向轴313,所述承载结构314与所述导向轴313匹配设置,所述弹性结构为弹簧315,所述弹簧315的两端分别与所述承载结构314以及所述套管311连接,所述承载结构314可沿所述导向轴313长度方向上滑动,所述转子芯包括多个子转子芯316,所述子转子芯316固定于所述承载结构314上。

在本实施例中,套管311套接固定于转子轴312,多个导向轴313包括三对导向轴313,且每对导向轴313分别位于套管311长度方向的两端。承载结构314套设于导向轴313对,且在其上能上下滑动。每个导向轴313匹配有一弹簧315,弹簧315的两端分别与承载结构314以及套管311连接。子转子芯316固定于承载结构314的内侧面和/或外侧面。通过上述结构,当转子部310的转速提升则子转子芯316与承载结构314一同克服弹簧315的弹力靠近定子部320,转子部310的转速下降则子转子芯316与承载结构314一同在弹簧315的作用下远离定子部320。子转子芯316为永磁体。由于子转子芯316可以在导向轴313的长度方向上运动,转子部310的结构也比较复杂。本实施例中,子转子芯316为永磁体,那么其安装的难度也就降低。具体的,永磁体可以粘接或卡接于承载结构314。

在一个实施例中,所述浆式涡轮200设置于所述通气管道100内。

浆式涡轮200的结构简单、运转稳定、安装方便,能很好地反映通气管道100中的气流速度。值得说明的是,浆式涡轮200能被来自正反两个方向的气流所驱动,也即是在无源准恒流输气装置能针对排气及吸气过程。

参照图4,在一个实施例中,所述电机组件300设置于所述通气管道100外。

电机组件300设置于通气管道100之外,从而电机组件300不会干扰通气管道100中的气流顺畅流动;同时也不会干扰浆式涡轮200对于通气管道100中气流速度的反馈。若电机组件300设置于通气管道100,则对于通气管道100长度尺寸或者直径尺寸要求稍大。

参照图4,在一个实施例中,所述电机组件300偏离出所述通气管道100正对的区域设置,所述转轴210通过转向传动组件将动力传输到所述电机组件300的所述转子部310。

若电机组件300设置于通气管道100内,则对于通气管道100长度尺寸或者直径尺寸要求稍大。参照图4,在本实施例中,通过转向传动组件将电机组件300与浆式涡轮200连接,使得电机组件300偏离出所述通气管道100正对的区域。通过上述结构:一方面电机组件300的安装无需顾及通气管道100的尺寸;另一方面电机组件300不会影响沿着通气管道100径向流通的气流。本实施例中,转向传动组件为皮带传动组件400,将浆式涡轮200与电机组件300联动。

在一个实施例中,所述转向传动组件为齿轮组结构和/或皮带传动结构。

通过齿轮组结构或皮带传动结构能实现传动转向功能,较好地将浆式涡轮200的动力传递到电机组件300的转子部310。

在一个实施例中,所述通气管道100固定于所述密闭舱的外壁,所述电机组件300设置于所述外壁内,所述转向传动组件穿过所述通气管道100的周壁将所述电机组件300与所述气动涡轮连接。

本实施例中,通气管道100设置于密闭舱的外壁上,且贯穿外壁;而电机组件300设置于通气管道100的下方,密闭舱在通气管道100下方位置处设有一个安装腔,电机组件300安装于安装腔内。电机组件300设置于密闭舱的外壁内,也就使得密闭舱的内外结构都较为简洁。当然上述电机组件300的位置设置也同样不会干扰通气管道100中的气流。上述转向传动组件为齿轮组结构或皮带传动结构,将气动涡轮与电机组件300联动。

在一个实施例中,所述电机组件300设置所述密闭舱的外部空间中。

电机组件300设置于密闭舱的外部,对于保证密闭舱内部环境的简洁是有利的。

本发明还提供了一种密闭舱,包括上述的无源准恒流输气装置。

综上所述,本发明提供的无源准恒流输气装置及密闭舱,气动涡轮的转轴210与电机组件300的转子部310联动,电机组件300的磁隙与转子部310转速相关,利用电机组件300中磁隙与负载的关系,使得电机组件300能对气动涡轮的转速形成一个负反馈,从而达到无源恒流的效果。

以上所述仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。

10页详细技术资料下载
上一篇:一种医用注射器针头装配设备
下一篇:分液器减振组件、压缩机和空调系统

网友询问留言

已有0条留言

还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!

精彩留言,会给你点赞!

技术分类