CN115888981B - 一种培养箱废气分离用自动换气装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种培养箱废气分离用自动换气装置，涉及培养箱换气技术领域，包括进气组件、排气组件、废气分离组件、培养箱，进气组件和培养箱一侧紧固连接，废气分离组件和培养箱另一侧紧固连接，排气组件设置在培养箱内部。本发明的空气过滤部件能够对空气中混合的粉尘进行循环去除，并通过带电体和粉尘的双向对冲极大程度的提升了粉尘被捕获的几率，在带电体得失电的过程中，粉尘被集中收集，带电体的电荷量也得到了刷新。整个过滤过程实现了自循环，极大程度的提升了粉尘的过滤效果和装置整体的运行速度。

Description

一种培养箱废气分离用自动换气装置

技术领域

本发明涉及培养箱换气技术领域，具体为一种培养箱废气分离用自动换气装置。

背景技术

细胞培养指的是在体外模拟生物体内的环境，维持细胞的生长和发育。不管是对整个生物工程还是细胞克隆技术，细胞的体外培养都是一个必不可少的过程，而培养箱作为细胞培养过程中最为关键的影响因素，其配套设施极大程度的影响着细胞培养的顺利进行。传统的培养箱在换气时缺少必要的过滤措施，输入到培养箱中的气体洁净程度不达标，容易对细胞的正常培育造成影响。另一方面，传统的培养箱在换气时其输入的气体浓度容易产生局部差异，并不能保证培养箱内部气体的浓度处处相等，这为细胞的培养增加了新的变数，不利于后续实验的顺利进行。传统的排气方式在换气时无法将培养箱内部废气完全排空，废气和新输入的气体存在接触，容易导致新输入气体被污染。培养箱中的培养液部分会以雾化颗粒的形式混合在废气中，传统的排气装置在排出废气时会带走大量的培养液雾化颗粒，造成培养液的浪费。

发明内容

本发明的目的在于提供一种培养箱废气分离用自动换气装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种培养箱废气分离用自动换气装置，包括进气组件、排气组件、废气分离组件、培养箱，进气组件和培养箱一侧紧固连接，废气分离组件和培养箱另一侧紧固连接，排气组件设置在培养箱内部，废气分离组件包括回收管、分离部件、废气回收罐，回收管一端和培养箱侧壁远离进气组件的一端相连接，回收管另一端和分离部件顶部紧固连接，分离部件底部通过管道和废气回收罐相联通，培养箱、废气回收罐固定在地面上。本发明的空气过滤部件能够对空气中混合的粉尘进行循环去除，并通过带电体和粉尘的双向对冲极大程度的提升了粉尘被捕获的几率，在带电体得失电的过程中，粉尘被集中收集，带电体的电荷量也得到了刷新。整个过滤过程实现了自循环，极大程度的提升了粉尘的过滤效果和装置整体的运行速度。本发明的混合部件通过对混合气体的轴向输入量的精确控制，保证了气体沿混合腔轴向的均匀分布，并通过对快速流动的气流不断切换方向使得气流在转向后会由于惯性而出现径向偏移，保证了气体沿径向的混合均匀性。本发明的分离部件将雾化的培养液和废气分离，极大程度的提升了培养液的有效利用率，降低了换气过程中对培养液的损耗。

进一步的，进气组件包括氧气输入管、二氧化碳输入管、空气输入管、混合部件、空气过滤部件，氧气输入管一端和外部供氧管道相连通，氧气输入管另一端和混合部件相连通，二氧化碳输入管一端和外部二氧化碳供给管道相连通，二氧化碳输入管另一端和混合部件相连通，空气输入管一端和空气过滤部件相连通，空气输入管另一端和混合部件相连通，混合部件远离氧气输入管、二氧化碳输入管、空气输入管的一端和培养箱相连通。空气过滤部件对从外界输入的空气进行处理，氧气输入管、二氧化碳输入管、空气输入管上设置有流量控制阀，对各部分气体的输入量进行精确控制，确保输入到培养箱中的气体处于最适宜的浓度。各部分气体通过混合部件充分被混合，混合后的气体被输送到培养箱中。

进一步的，空气过滤部件包括进风扇、过气块、滤网、滤板、吸灰板、水平腔、倾斜腔、竖直腔、回升板、振动单元、安装块、消毒机，安装块一端和进风扇紧固连接，安装块远离进风扇的一端和消毒机紧固连接，消毒机远离安装块的一端和空气输入管相连通，安装块内部设置有水平腔、倾斜腔、竖直腔，水平腔将进风扇和消毒机相连通，进风扇的转轴上连接有过气块，过气块位于进风扇朝向安装块的一侧，过气块上设置有多个进气孔，进气孔直径各不相同，水平腔两侧设置有滤网，水平腔、倾斜腔、竖直腔中分布有若干个金属球，金属球带负电，滤网网孔直径小于金属球的直径，竖直腔上端和水平腔靠近进风扇的一端相连，竖直腔底部设置有回升板，回升板和电源负极相连，倾斜腔一端和水平腔靠近消毒机的一端相连，倾斜腔另一端和竖直腔底端侧壁相连，倾斜腔内设置有滤板、吸灰板，滤板位于吸灰板上方，滤板将吸灰板和倾斜腔上方分离，滤板和地线相连接，吸灰板和电源负极相连，水平腔内设置有若干个振动单元，若干个振动单元沿着水平腔轴向、周向均匀分布，水平腔位于和倾斜腔、竖直腔联通处之间的区域设置有匀强电场。当外界空气被进风扇输送到水平腔中后，气流会经过分布振动单元的区域，带负电的金属球在此处受到匀强电场的作用，金属球的受到的电场力等于其重力，金属球相互之间电荷力的作用，区域均匀分布，振动单元上也携带有负电荷，对金属球产生斥力，在外界气流的吹动下，斜板会压迫振动弹簧，由于过气块中设置有不同直径的进气孔，在进风扇旋转时，水平腔中各个位置的进风量会不断发生变化，在进风量发生变化时，振动单元受到的风力也不断变化，振动单元会发生振动，振动单元的振动一方面使水平腔内部的气流出现径向振动，另一方面直板距离金属球的距离也不断发生变化，带电金属球因直板的位置变化而出现振动，空气中混合的粉尘因为气流的振动而振动，二者在振动的过程中增加了接触的几率，使得带电金属球表面能够吸附更多的粉尘，振动单元的持续振动还能避免空气中的粉尘向水平腔侧壁聚集，靠近振动单元的粉尘受到振动撞击会重新向水平腔中心区域聚集。带电金属球携带着粉尘随气流一起移动，当带电金属球离开匀强电场区域时，会落入倾斜腔中，带电金属球沿着滤板下滑，吸灰板上附带的负电荷对带电金属球产生斥力，带电金属球会在倾斜腔内部反复跳动，带电金属球和滤板接触时会有部分电荷量被地线导走，在电荷逐渐减小的过程中，金属球和滤板的碰撞会使得其表面的粉尘脱落，粉尘被吸灰板所捕获，带电金属球电荷量不断变小，最终粉尘完全被吸灰板吸走，带电金属球滚落到回升板上，回升板上电荷更加密集，带电金属球中的失去的电荷量被瞬间补满，在电荷间相互作用力下，带电金属球沿着竖直腔回到水平腔中，上述过程重复进行。本发明通过这种方式对空气中混合的粉尘进行循环去除，并通过带电体和粉尘的双向对冲极大程度的提升了粉尘被捕获的几率，在带电体得失电的过程中，粉尘被集中收集，带电体的电荷量也得到了刷新。整个过滤过程实现了自循环，极大程度的提升了粉尘的过滤效果和装置整体的运行速度。

进一步的，振动单元包括斜板、振动弹簧、直板，斜板一端和水平腔侧壁铰接，斜板另一端和直板紧固连接，振动弹簧一端和斜板紧固连接，振动弹簧另一端和水平腔侧壁紧固连接，直板靠近水平腔侧壁的一侧向内突起，直板远离水平腔侧壁的一侧向内凹陷。当外界气流带动斜板振动时，斜板带动直板作径向的振动，直板的径向振动带动气流作径向振动，直板向靠近水平腔一侧凹陷时有利于气体向水平腔中心排出。

进一步的，混合部件包括第一过渡腔、第二过渡腔、混合腔、混合块、过渡块、进气口、出气管，混合块内部设置有第一过渡腔、第二过渡腔、混合腔，第二过渡腔、混合腔为环形腔，混合腔位于第一过渡腔外侧，第二过渡腔位于混合腔外侧，第一过渡腔、第二过渡腔、混合腔一端分别连接有进气口，第一过渡腔通过进气口和二氧化碳输入管相连，第二过渡腔通过进气口和氧气输入管相连，混合腔通过进气口和空气输入管相连，第一过渡腔、第二过渡腔靠近进气口的一端和混合腔相联通，混合块远离进气口的一端设置有出气管，混合腔远离进气口的一端通过软管和出气管相连，软管有若干根，若干根软管围绕混合腔均匀分布，混合腔内部设置有过渡块，过渡块为环状，过渡块中设置有若干个过渡孔，过渡孔围绕过渡块均匀分布，过渡孔联通过渡块两端，过渡孔两端设置有扩张口，过渡孔设置为折线型。氧气输入管、二氧化碳输入管、空气输入管将气体分别输送到第一过渡腔、第二过渡腔、混合腔中，氧气和二氧化碳分别从内外层被输入到混合腔中，单位时间进入到混合腔中的氧气和二氧化碳的量得到了精确控制，保证了气体沿混合腔轴向的均匀分布。混合气体进一步通过过渡块，在经过过渡孔时，气体流通直径变小，气体的流速加快，折线型的过渡孔使其内部混合气体不断改变方向，快速流动的气流不断切换方向使得气流在转向后会由于惯性而出现径向偏移，通过这种方式，混合气体沿径向也被混合，最终输送出的气体各部分浓度差值极小，能为培养箱提供最佳培养环境。

进一步的，排气组件包括驱动电机、丝杆、螺母、外齿轮、齿条、活动板、分隔板、调节腔，驱动电机和培养箱外侧壁紧固连接，丝杆和培养箱相对的两侧壁转动连接，丝杆和驱动电机的输出轴紧固连接，分隔板和培养箱内腔室滑动连接，分隔板内部设置有调节腔，分隔板中心位置设置有螺母，螺母和分隔板转动连接，螺母外侧设置有外齿轮，齿条两端设置有活动板，齿条分别和两块活动板紧固连接，活动板和调节腔滑动连接，外齿轮和齿条相互啮合，分隔板靠下侧位置设置有若干个流通孔，活动板表面设置有若干个第一导通孔，分隔板靠上侧位置设置有若干个第二导通孔。第一导通孔的位置和第二导通孔的位置一一对应，当外齿轮驱动齿条移向一侧时，第一导通孔和第二导通孔错位分布，当外齿轮驱动齿条移向另一侧时，第一导通孔和第二导通孔相导通。当培养箱需要换气时，驱动电机带动丝杆转动，丝杆带动螺母转动，螺母转动带动外齿轮转动，第一导通孔和第二导通孔错位，丝杆继续转动，齿条位置已经被卡死，外齿轮无法转动，螺母带动分隔板向前移动，培养液从流通孔中流过，培养液上层的气体被分隔板推出，新的气体从分隔板另一侧进入，当废气被完全推出后，驱动电机反转，齿条复位，第一导通孔和第二导通孔接通，驱动电机带动分隔板移动到初始位置。

进一步的，分离部件包括分离桶、旋转柱、外箱体、分离腔、扇叶、转动电机，外箱体顶部和回收管相连接，外箱体底部通过管道和废气回收罐相联通，外箱体内部设置有分离腔，转动电机和分离腔底部紧固连接，旋转柱和分离腔顶部转动连接，旋转柱底端和分离桶紧固连接，分离桶远离旋转柱的一端和转动电机的输出轴紧固连接，旋转柱上设置有若干组扇叶，扇叶沿旋转柱轴向均匀分布。废气从培养箱中排出，废气中混合有部分的雾化培养液，废气在输送到外箱体内部的过程中，扇叶随旋转柱不断转动，扇叶会和废气中混合的雾化培养液接触，雾化培养液被各个扇叶收集，输送到分离桶中。

进一步的，扇叶两侧设置有倾斜引导面，扇叶中间设置有若干根尖刺，尖刺之间设置有遮挡片，遮挡片下方设置有导流孔，扇叶内部设置有汇聚腔，旋转柱内部设置有流通柱管，流通主管和汇聚腔相联通，流通柱管底部和分离桶内部相联通，导流孔内部设置有控制阀。当培养液落到扇叶叶面上时，大概率会落在倾斜引导面上，若是落在旋转方向前方的倾斜引导面上，则培养液会向扇叶中心流动，并和各个尖刺接触，尖刺增加了中心区域对培养液的附着力，培养液在尖刺的缝隙中流动流速会减慢很多，此时大部分培养液会流入到位于尖刺之间的导流孔中，若是培养液落在旋转方向后方的倾斜引导面上，则培养液会离开扇叶继续下落，多组扇叶层叠式设置增加了培养液被捕获的几率。遮挡片阻挡了气流对导流孔的冲击，废气不会对导流孔内部产生较大的压强，导流孔中设置的控制阀根据表面压力决定开合，外界气流由于遮挡片的阻挡无法产生足够的压力作用在控制阀上，废气无法进入到汇聚腔中，培养液在进入导流孔中会不断聚集，当导流孔中聚集有一定量的培养液后，培养液的重力配合气流的压强会将控制阀顶开，培养液会流入到汇聚腔中，并最终流入分离桶中暂存，回收的培养液经过处理后可以再次使用。本发明通过这种方式将雾化的培养液和废气分离，极大程度的提升了培养液的有效利用率，降低了换气过程中对培养液的损耗。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明的空气过滤部件能够对空气中混合的粉尘进行循环去除，并通过带电体和粉尘的双向对冲极大程度的提升了粉尘被捕获的几率，在带电体得失电的过程中，粉尘被集中收集，带电体的电荷量也得到了刷新。整个过滤过程实现了自循环，极大程度的提升了粉尘的过滤效果和装置整体的运行速度。本发明的混合部件通过对混合气体的轴向输入量的精确控制，保证了气体沿混合腔轴向的均匀分布，并通过对快速流动的气流不断切换方向使得气流在转向后会由于惯性而出现径向偏移，保证了气体沿径向的混合均匀性。本发明的分离部件将雾化的培养液和废气分离，极大程度的提升了培养液的有效利用率，降低了换气过程中对培养液的损耗。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明的空气过滤部件内部结构示意图；

图3是图2的A处局部放大图；

图4是本发明的混合部件内部结构示意图；

图5是本发明的过渡块剖视图；

图6是本发明的分隔板内部结构示意图；

图7是本发明的分离部件内部结构示意图；

图8是图7的B处局部放大图；

图中：1-进气组件、11-氧气输入管、12-二氧化碳输入管、13-空气输入管、14-混合部件、141-第一过渡腔、142-第二过渡腔、143-混合腔、144-混合块、145-过渡块、1451-过渡孔、15-空气过滤部件、151-进风扇、152-过气块、153-滤网、154-滤板、155-吸灰板、156-回升板、157-振动单元、1571-斜板、1572-振动弹簧、1573-直板、158-安装块、159-消毒机、2-排气组件、21-驱动电机、22-丝杆、23-螺母、24-外齿轮、25-齿条、26-活动板、27-分隔板、28-调节腔、3-废气分离组件、31-回收管、32-分离部件、321-分离桶、322-旋转柱、323-外箱体、324-分离腔、325-扇叶、3251-尖刺、3252-遮挡片、3253-导流孔、3254-汇聚腔、326-转动电机、33-废气回收罐、4-培养箱。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-8，本发明提供技术方案：

如图1所示，一种培养箱废气分离用自动换气装置，包括进气组件1、排气组件2、废气分离组件3、培养箱4，进气组件和培养箱一侧紧固连接，废气分离组件和培养箱另一侧紧固连接，排气组件设置在培养箱内部，废气分离组件3包括回收管31、分离部件32、废气回收罐33，回收管31一端和培养箱4侧壁远离进气组件1的一端相连接，回收管31另一端和分离部件32顶部紧固连接，分离部件32底部通过管道和废气回收罐33相联通，培养箱4、废气回收罐33固定在地面上。本发明的空气过滤部件15能够对空气中混合的粉尘进行循环去除，并通过带电体和粉尘的双向对冲极大程度的提升了粉尘被捕获的几率，在带电体得失电的过程中，粉尘被集中收集，带电体的电荷量也得到了刷新。整个过滤过程实现了自循环，极大程度的提升了粉尘的过滤效果和装置整体的运行速度。本发明的混合部件14通过对混合气体的轴向输入量的精确控制，保证了气体沿混合腔143轴向的均匀分布，并通过对快速流动的气流不断切换方向使得气流在转向后会由于惯性而出现径向偏移，保证了气体沿径向的混合均匀性。本发明的分离部件32将雾化的培养液和废气分离，极大程度的提升了培养液的有效利用率，降低了换气过程中对培养液的损耗。

如图1所示，进气组件1包括氧气输入管11、二氧化碳输入管12、空气输入管13、混合部件14、空气过滤部件15，氧气输入管11一端和外部供氧管道相连通，氧气输入管另一端和混合部件相连通，二氧化碳输入管一端和外部二氧化碳供给管道相连通，二氧化碳输入管另一端和混合部件相连通，空气输入管一端和空气过滤部件相连通，空气输入管另一端和混合部件相连通，混合部件远离氧气输入管11、二氧化碳输入管12、空气输入管13的一端和培养箱4相连通。空气过滤部件15对从外界输入的空气进行处理，氧气输入管11、二氧化碳输入管12、空气输入管13上设置有流量控制阀，对各部分气体的输入量进行精确控制，确保输入到培养箱4中的气体处于最适宜的浓度。各部分气体通过混合部件14充分被混合，混合后的气体被输送到培养箱4中。

如图2、3所示，空气过滤部件15包括进风扇151、过气块152、滤网153、滤板154、吸灰板155、水平腔、倾斜腔、竖直腔、回升板156、振动单元157、安装块158、消毒机159，安装块158一端和进风扇151紧固连接，安装块158远离进风扇151的一端和消毒机159紧固连接，消毒机159远离安装块158的一端和空气输入管13相连通，安装块158内部设置有水平腔、倾斜腔、竖直腔，水平腔将进风扇151和消毒机159相连通，进风扇151的转轴上连接有过气块152，过气块152位于进风扇151朝向安装块158的一侧，过气块152上设置有多个进气孔，进气孔直径各不相同，水平腔两侧设置有滤网153，水平腔、倾斜腔、竖直腔中分布有若干个金属球，金属球带负电，滤网153网孔直径小于金属球的直径，竖直腔上端和水平腔靠近进风扇151的一端相连，竖直腔底部设置有回升板156，回升板156和电源负极相连，倾斜腔一端和水平腔靠近消毒机159的一端相连，倾斜腔另一端和竖直腔底端侧壁相连，倾斜腔内设置有滤板154、吸灰板155，滤板154位于吸灰板155上方，滤板154将吸灰板155和倾斜腔上方分离，滤板154和地线相连接，吸灰板155和电源负极相连，水平腔内设置有若干个振动单元157，若干个振动单元157沿着水平腔轴向、周向均匀分布，水平腔位于和倾斜腔、竖直腔联通处之间的区域设置有匀强电场。当外界空气被进风扇151输送到水平腔中后，气流会经过分布振动单元157的区域，带负电的金属球在此处受到匀强电场的作用，金属球的受到的电场力等于其重力，金属球相互之间电荷力的作用，区域均匀分布，振动单元157上也携带有负电荷，对金属球产生斥力，在外界气流的吹动下，斜板1571会压迫振动弹簧1572，由于过气块152中设置有不同直径的进气孔，在进风扇151旋转时，水平腔中各个位置的进风量会不断发生变化，在进风量发生变化时，振动单元157受到的风力也不断变化，振动单元157会发生振动，振动单元157的振动一方面使水平腔内部的气流出现径向振动，另一方面直板1573距离金属球的距离也不断发生变化，带电金属球因直板1573的位置变化而出现振动，空气中混合的粉尘因为气流的振动而振动，二者在振动的过程中增加了接触的几率，使得带电金属球表面能够吸附更多的粉尘，振动单元157的持续振动还能避免空气中的粉尘向水平腔侧壁聚集，靠近振动单元157的粉尘受到振动撞击会重新向水平腔中心区域聚集。带电金属球携带着粉尘随气流一起移动，当带电金属球离开匀强电场区域时，会落入倾斜腔中，带电金属球沿着滤板154下滑，吸灰板155上附带的负电荷对带电金属球产生斥力，带电金属球会在倾斜腔内部反复跳动，带电金属球和滤板154接触时会有部分电荷量被地线导走，在电荷逐渐减小的过程中，金属球和滤板154的碰撞会使得其表面的粉尘脱落，粉尘被吸灰板155所捕获，带电金属球电荷量不断变小，最终粉尘完全被吸灰板155吸走，带电金属球滚落到回升板156上，回升板156上电荷更加密集，带电金属球中的失去的电荷量被瞬间补满，在电荷间相互作用力下，带电金属球沿着竖直腔回到水平腔中，上述过程重复进行。本发明通过这种方式对空气中混合的粉尘进行循环去除，并通过带电体和粉尘的双向对冲极大程度的提升了粉尘被捕获的几率，在带电体得失电的过程中，粉尘被集中收集，带电体的电荷量也得到了刷新。整个过滤过程实现了自循环，极大程度的提升了粉尘的过滤效果和装置整体的运行速度。

如图2、3所示，振动单元157包括斜板1571、振动弹簧1572、直板1573，斜板1571一端和水平腔侧壁铰接，斜板1571另一端和直板1573紧固连接，振动弹簧1572一端和斜板1571紧固连接，振动弹簧1572另一端和水平腔侧壁紧固连接，直板1573靠近水平腔侧壁的一侧向内突起，直板1573远离水平腔侧壁的一侧向内凹陷。当外界气流带动斜板1571振动时，斜板1571带动直板1573作径向的振动，直板1573的径向振动带动气流作径向振动，直板1573向靠近水平腔一侧凹陷时有利于气体向水平腔中心排出。

如图4、5所示，混合部件14包括第一过渡腔141、第二过渡腔142、混合腔143、混合块144、过渡块145、进气口、出气管，混合块内部设置有第一过渡腔141、第二过渡腔142、混合腔143，第二过渡腔142、混合腔143为环形腔，混合腔143位于第一过渡腔141外侧，第二过渡腔142位于混合腔143外侧，第一过渡腔141、第二过渡腔142、混合腔143一端分别连接有进气口，第一过渡腔141通过进气口和二氧化碳输入管12相连，第二过渡腔142通过进气口和氧气输入管11相连，混合腔143通过进气口和空气输入管13相连，第一过渡腔141、第二过渡腔142靠近进气口的一端和混合腔143相联通，混合块144远离进气口的一端设置有出气管，混合腔143远离进气口的一端通过软管和出气管相连，软管有若干根，若干根软管围绕混合腔均匀分布，混合腔143内部设置有过渡块145，过渡块145为环状，过渡块145中设置有若干个过渡孔1451，过渡孔1451围绕过渡块145均匀分布，过渡孔1451联通过渡块145两端，过渡孔1451两端设置有扩张口，过渡孔1451设置为折线型。氧气输入管11、二氧化碳输入管12、空气输入管13将气体分别输送到第一过渡腔141、第二过渡腔142、混合腔143中，氧气和二氧化碳分别从内外层被输入到混合腔143中，单位时间进入到混合腔143中的氧气和二氧化碳的量得到了精确控制，保证了气体沿混合腔143轴向的均匀分布。混合气体进一步通过过渡块145，在经过过渡孔1451时，气体流通直径变小，气体的流速加快，折线型的过渡孔1451使其内部混合气体不断改变方向，快速流动的气流不断切换方向使得气流在转向后会由于惯性而出现径向偏移，通过这种方式，混合气体沿径向也被混合，最终输送出的气体各部分浓度差值极小，能为培养箱提供最佳培养环境。

如图1、6所示，排气组件2包括驱动电机21、丝杆22、螺母23、外齿轮24、齿条25、活动板26、分隔板27、调节腔28，驱动电机21和培养箱4外侧壁紧固连接，丝杆22和培养箱4相对的两侧壁转动连接，丝杆22和驱动电机21的输出轴紧固连接，分隔板27和培养箱4内腔室滑动连接，分隔板27内部设置有调节腔28，分隔板27中心位置设置有螺母23，螺母23和分隔板27转动连接，螺母23外侧设置有外齿轮24，齿条25两端设置有活动板26，齿条25分别和两块活动板26紧固连接，活动板26和调节腔28滑动连接，外齿轮24和齿条25相互啮合，分隔板27靠下侧位置设置有若干个流通孔，活动板26表面设置有若干个第一导通孔，分隔板27靠上侧位置设置有若干个第二导通孔。第一导通孔的位置和第二导通孔的位置一一对应，当外齿轮24驱动齿条25移向一侧时，第一导通孔和第二导通孔错位分布，当外齿轮24驱动齿条25移向另一侧时，第一导通孔和第二导通孔相导通。当培养箱4需要换气时，驱动电机21带动丝杆22转动，丝杆22带动螺母23转动，螺母23转动带动外齿轮24转动，第一导通孔和第二导通孔错位，丝杆22继续转动，齿条25位置已经被卡死，外齿轮24无法转动，螺母23带动分隔板27向前移动，培养液从流通孔中流过，培养液上层的气体被分隔板27推出，新的气体从分隔板27另一侧进入，当废气被完全推出后，驱动电机21反转，齿条25复位，第一导通孔和第二导通孔接通，驱动电机21带动分隔板27移动到初始位置。

如图1、7、8所示，分离部件32包括分离桶321、旋转柱322、外箱体323、分离腔324、扇叶325、转动电机326，外箱体323顶部和回收管31相连接，外箱体323底部通过管道和废气回收罐33相联通，外箱体323内部设置有分离腔324，转动电机326和分离腔324底部紧固连接，旋转柱322和分离腔324顶部转动连接，旋转柱322底端和分离桶321紧固连接，分离桶321远离旋转柱322的一端和转动电机326的输出轴紧固连接，旋转柱322上设置有若干组扇叶325，扇叶325沿旋转柱322轴向均匀分布。废气从培养箱4中排出，废气中混合有部分的雾化培养液，废气在输送到外箱体323内部的过程中，扇叶325随旋转柱322不断转动，扇叶325会和废气中混合的雾化培养液接触，雾化培养液被各个扇叶325收集，输送到分离桶321中。

如图7、8所示，扇叶325两侧设置有倾斜引导面，扇叶325中间设置有若干根尖刺3251，尖刺3251之间设置有遮挡片3252，遮挡片3252下方设置有导流孔3253，扇叶325内部设置有汇聚腔3254，旋转柱322内部设置有流通柱管，流通主管和汇聚腔3254相联通，流通柱管底部和分离桶321内部相联通，导流孔内部设置有控制阀。当培养液落到扇叶325叶面上时，大概率会落在倾斜引导面上，若是落在旋转方向前方的倾斜引导面上，则培养液会向扇叶中心流动，并和各个尖刺3251接触，尖刺3251增加了中心区域对培养液的附着力，培养液在尖刺3251的缝隙中流动流速会减慢很多，此时大部分培养液会流入到位于尖刺3251之间的导流孔3253中，若是培养液落在旋转方向后方的倾斜引导面上，则培养液会离开扇叶325继续下落，多组扇叶325层叠式设置增加了培养液被捕获的几率。遮挡片3252阻挡了气流对导流孔3253的冲击，废气不会对导流孔3253内部产生较大的压强，导流孔3253中设置的控制阀根据表面压力决定开合，外界气流由于遮挡片3252的阻挡无法产生足够的压力作用在控制阀上，废气无法进入到汇聚腔3254中，培养液在进入导流孔3253中会不断聚集，当导流孔3253中聚集有一定量的培养液后，培养液的重力配合气流的压强会将控制阀顶开，培养液会流入到汇聚腔3254中，并最终流入分离桶321中暂存，回收的培养液经过处理后可以再次使用。本发明通过这种方式将雾化的培养液和废气分离，极大程度的提升了培养液的有效利用率，降低了换气过程中对培养液的损耗。

本发明的工作原理：当外界空气被进风扇151输送到水平腔中后，气流会经过分布振动单元157的区域，带负电的金属球在此处受到匀强电场的作用，金属球的受到的电场力等于其重力，金属球相互之间电荷力的作用，区域均匀分布，振动单元157会发生振动，振动单元157的振动一方面使水平腔内部的气流出现径向振动，另一方面直板1573距离金属球的距离也不断发生变化，带电金属球因直板1573的位置变化而出现振动，空气中混合的粉尘因为气流的振动而振动，二者在振动的过程中增加了接触的几率。带电金属球携带着粉尘随气流一起移动，当带电金属球离开匀强电场区域时，会落入倾斜腔中，带电金属球沿着滤板154下滑，金属球和滤板154的碰撞会使得其表面的粉尘脱落，粉尘被吸灰板155所捕获，，带电金属球滚落到回升板156上，带电金属球中的失去的电荷量被瞬间补满，在电荷间相互作用力下，带电金属球沿着竖直腔回到水平腔中。各部分气体通过混合部件14充分被混合，混合后的气体被输送到培养箱4中。驱动电机21带动丝杆22转动，丝杆22带动螺母23转动，螺母23转动带动外齿轮24转动，第一导通孔和第二导通孔错位，丝杆22继续转动，齿条25位置已经被卡死，外齿轮24无法转动，螺母23带动分隔板27向前移动，培养液从流通孔中流过，培养液上层的气体被分隔板27推出，新的气体从分隔板27另一侧进入，当废气被完全推出后，驱动电机21反转，齿条25复位，第一导通孔和第二导通孔接通，驱动电机21带动分隔板27移动到初始位置。废气从培养箱4中排出，废气中混合有部分的雾化培养液，废气在输送到外箱体323内部的过程中，扇叶325随旋转柱322不断转动，扇叶325会和废气中混合的雾化培养液接触，雾化培养液被各个扇叶325收集，输送到分离桶321中。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种培养箱废气分离用自动换气装置，其特征在于：所述装置包括进气组件(1)、排气组件(2)、废气分离组件(3)、培养箱(4)，所述进气组件(1)和培养箱(4)一侧紧固连接，所述废气分离组件(3)和培养箱(4)另一侧紧固连接，所述排气组件(2)设置在培养箱(4)内部，所述废气分离组件(3)包括回收管(31)、分离部件(32)、废气回收罐(33)，所述回收管(31)一端和培养箱(4)侧壁远离进气组件(1)的一端相连接，所述回收管(31)另一端和分离部件(32)顶部紧固连接，所述分离部件(32)底部通过管道和废气回收罐(33)相联通，所述培养箱(4)、废气回收罐(33)固定在地面上；

所述分离部件(32)包括分离桶(321)、旋转柱(322)、外箱体(323)、分离腔(324)、扇叶(325)、转动电机(326)，所述外箱体(323)顶部和回收管(31)相连接，外箱体(323)底部通过管道和废气回收罐(33)相联通，所述外箱体(323)内部设置有分离腔(324)，所述转动电机(326)和分离腔(324)底部紧固连接，所述旋转柱(322)和分离腔(324)顶部转动连接，旋转柱(322)底端和分离桶(321)紧固连接，所述分离桶(321)远离旋转柱(322)的一端和转动电机(326)的输出轴紧固连接，旋转柱(322)上设置有若干组扇叶(325)，所述扇叶(325)沿旋转柱(322)轴向均匀分布；

所述扇叶(325)两侧设置有倾斜引导面，所述扇叶(325)中间设置有若干根尖刺(3251)，所述尖刺(3251)之间设置有遮挡片(3252)，所述遮挡片(3252)下方设置有导流孔(3253)，所述扇叶(325)内部设置有汇聚腔(3254)，所述旋转柱(322)内部设置有流通柱管，所述流通柱管和汇聚腔(3254)相联通，流通柱管底部和分离桶(321)内部相联通，所述导流孔(3253)内部设置有控制阀。

2.根据权利要求1所述的一种培养箱废气分离用自动换气装置，其特征在于：所述进气组件(1)包括氧气输入管(11)、二氧化碳输入管(12)、空气输入管(13)、混合部件(14)、空气过滤部件(15)，所述氧气输入管(11)一端和外部供氧管道相连通，氧气输入管(11)另一端和混合部件(14)相连通，所述二氧化碳输入管(12)一端和外部二氧化碳供给管道相连通，二氧化碳输入管(12)另一端和混合部件(14)相连通，所述空气输入管(13)一端和空气过滤部件(15)相连通，空气输入管(13)另一端和混合部件(14)相连通，所述混合部件(14)远离氧气输入管(11)、二氧化碳输入管(12)、空气输入管(13)的一端和培养箱(4)相连通。

3.根据权利要求2所述的一种培养箱废气分离用自动换气装置，其特征在于：所述空气过滤部件(15)包括进风扇(151)、过气块(152)、滤网(153)、滤板(154)、吸灰板(155)、水平腔、倾斜腔、竖直腔、回升板(156)、振动单元(157)、安装块(158)、消毒机(159)，所述安装块(158)一端和进风扇(151)紧固连接，安装块(158)远离进风扇(151)的一端和消毒机(159)紧固连接，所述消毒机(159)远离安装块(158)的一端和空气输入管(13)相连通，所述安装块(158)内部设置有水平腔、倾斜腔、竖直腔，所述水平腔将进风扇(151)和消毒机(159)相连通，所述进风扇(151)的转轴上连接有过气块(152)，所述过气块(152)位于进风扇(151)朝向安装块(158)的一侧，所述过气块(152)上设置有多个进气孔，所述进气孔直径各不相同，所述水平腔两侧设置有滤网(153)，水平腔、倾斜腔、竖直腔中分布有若干个金属球，所述金属球带负电，所述滤网(153)网孔直径小于金属球的直径，所述竖直腔上端和水平腔靠近进风扇(151)的一端相连，所述竖直腔底部设置有回升板(156)，所述回升板(156)和电源负极相连，所述倾斜腔一端和水平腔靠近消毒机(159)的一端相连，倾斜腔另一端和竖直腔底端侧壁相连，所述倾斜腔内设置有滤板(154)、吸灰板(155)，所述滤板(154)位于吸灰板(155)上方，滤板(154)将吸灰板(155)和倾斜腔上方分离，所述滤板(154)和地线相连接，所述吸灰板(155)和电源负极相连，所述水平腔内设置有若干个振动单元(157)，若干个振动单元(157)沿着水平腔轴向、周向均匀分布，所述水平腔位于和倾斜腔、竖直腔联通处之间的区域设置有匀强电场。

4.根据权利要求3所述的一种培养箱废气分离用自动换气装置，其特征在于：所述振动单元(157)包括斜板(1571)、振动弹簧(1572)、直板(1573)，所述斜板(1571)一端和水平腔侧壁铰接，所述斜板(1571)另一端和直板(1573)紧固连接，所述振动弹簧(1572)一端和斜板(1571)紧固连接，振动弹簧(1572)另一端和水平腔侧壁紧固连接，所述直板(1573)靠近水平腔侧壁的一侧向内突起，所述直板(1573)远离水平腔侧壁的一侧向内凹陷。

5.根据权利要求2所述的一种培养箱废气分离用自动换气装置，其特征在于：所述混合部件(14)包括第一过渡腔(141)、第二过渡腔(142)、混合腔(143)、混合块(144)、过渡块(145)、进气口、出气管，所述混合块(144)内部设置有第一过渡腔(141)、第二过渡腔(142)、混合腔(143)，所述第二过渡腔(142)、混合腔(143)为环形腔，所述混合腔(143)位于第一过渡腔(141)外侧，所述第二过渡腔(142)位于混合腔(143)外侧，所述第一过渡腔(141)、第二过渡腔(142)、混合腔(143)一端分别连接有进气口，所述第一过渡腔(141)通过进气口和二氧化碳输入管(12)相连，所述第二过渡腔(142)通过进气口和氧气输入管(11)相连，所述混合腔(143)通过进气口和空气输入管(13)相连，所述第一过渡腔(141)、第二过渡腔(142)靠近进气口的一端和混合腔(143)相联通，所述混合块(144)远离进气口的一端设置有出气管，所述混合腔(143)远离进气口的一端通过软管和出气管相连，所述软管有若干根，若干根软管围绕混合腔(143)均匀分布，所述混合腔(143)内部设置有过渡块(145)，所述过渡块(145)为环状，过渡块(145)中设置有若干个过渡孔(1451)，所述过渡孔(1451)围绕过渡块(145)均匀分布，所述过渡孔(1451)联通过渡块(145)两端，过渡孔(1451)两端设置有扩张口，所述过渡孔(1451)设置为折线型。

6.根据权利要求1所述的一种培养箱废气分离用自动换气装置，其特征在于：所述排气组件(2)包括驱动电机(21)、丝杆(22)、螺母(23)、外齿轮(24)、齿条(25)、活动板(26)、分隔板(27)、调节腔(28)，所述驱动电机(21)和培养箱(4)外侧壁紧固连接，所述丝杆(22)和培养箱(4)相对的两侧壁转动连接，所述丝杆(22)和驱动电机(21)的输出轴紧固连接，所述分隔板(27)和培养箱(4)内腔室滑动连接，所述分隔板(27)内部设置有调节腔(28)，分隔板(27)中心位置设置有螺母(23)，所述螺母(23)和分隔板(27)转动连接，所述螺母(23)外侧设置有外齿轮(24)，所述齿条(25)两端设置有活动板(26)，齿条(25)分别和两块活动板(26)紧固连接，所述活动板(26)和调节腔(28)滑动连接，所述外齿轮(24)和齿条(25)相互啮合，所述分隔板(27)靠下侧位置设置有若干个流通孔，所述活动板(26)表面设置有若干个第一导通孔，分隔板(27)靠上侧位置设置有若干个第二导通孔。