婴儿培养箱加湿模块设计

王坤

（中国电子科技集团公司第41研究所，安徽 蚌埠233006）

一、总体结构方案

婴儿培养箱加湿模块设计了独立的水箱作为装水容器，方便医护人员单独取出加水。水箱盖上设计有水阀，可以实现向水槽内动态自动补水。水槽中装置了水位检测器、加热体和加热腔，是水蒸气产生、水位控制及报警的主要区域。加湿模块总体结构如图1所示。

图1 加湿模块总体结构图

二、工作原理

（一）自动补水系统

加湿模块利用连通器及大气压强原理实现自动补水和水位控制的功能[1]。水箱装满水之后，拧紧水箱盖，在弹簧的作用下，水阀关闭，水不能溢出。将水箱装入加湿模块后，水槽内一圆柱顶杆顶开水阀，水自动流入水槽内，水箱内液面H箱下降，水槽内液面H槽升高，外界通过水箱盖进气孔向水箱内补入空气，使水箱内外均保持一个标准大气压P。当水槽内液面高度H槽没过进气孔时，外界不再向水箱内补入空气，H槽会继续升高ΔH，水箱内大气压减小为P1，而水箱外仍为一个标准大气压P0，水箱不再向外补水，此时水箱内外压强平衡：

当加湿模块开始工作时，H槽会随着加湿的进行逐渐减小，降低至进气孔以下位置时，空气进入水箱，使其自动向水槽内补水，再次达到式（1）的平衡。依此循环，加湿模块内液面始终处于一种动态平衡状态，直到水箱内缺水为止。

（二）加湿控制

加热体设置在加湿模块尾部，安装在一个圆柱形硅胶圈内，硅胶圈上方压紧一阶梯形零件，该阶梯形零件与硅胶圈、加热体形成一个具有狭小水路的加热腔。……