小型富氧機的製作方法
2023-05-06 12:40:21 1
專利名稱：小型富氧機的製作方法
技術領域：
本實用新型為一種用於室內增氧的小型機器，屬於家用電器。
目前，隨著工業的飛速發展及現代化交通工具的日益增多，空氣汙染日益加劇。隨著環境的日益惡化，空氣汙染的加劇，人們不想讓室外的骯髒的空氣進入室內，所以居住、辦公房間經常處於封閉狀態的。此外，空調的使用，在一定程度上改善了人們的居住、工作環境，但是，為了保持室內舒適的環境溫度，必須要保持房間有良好的密閉性。因此，房間在這種長期密閉的狀況下，空氣流動較差，必然導致房間不同程度的缺氧，人在缺氧的環境下長期生活、工作，則會導致、誘發多種疾病。解決房間缺氧的最好辦法是通過增氧機對房間增氧。現存的增氧機通過變壓吸附法、深冷法、膜分離法或化學法來實現。深冷法增氧機可以獲得100％的純氧，但成本高，價格昂貴，一般只使用於對氧要求較高的場所。採用膜分離法的制氧機體積較大，不適合於家庭應用。而採用化學方法制氧的增氧機比較簡單，但需要添加化學藥品，且制氧時會有其它產物產生。變壓吸附法制氧機是一種採取純物理制氧法的裝置，可獲得濃度在80％以上的富氧空氣。而現有的變壓吸附法制氧機體積較大，大多用於工業、農業生產中。
本實用新型的目的是設計一種小型富氧機，其結構合理，體積小，適於民用。
本實用新型所設計的小型富氧機主要由殼體、空氣壓縮機、冷卻器、吸附柱、電磁閥、儲氣罐、減壓閥及單片機控制電路構成，空氣壓縮機、冷卻器、吸附柱、電磁閥、儲氣罐、減壓閥及單片機控制電路安裝在機殼內，吸附柱至少有兩個，機殼上帶有進氣口及出氣口，空氣壓縮機與進氣口連接，空氣壓縮機出口端由管路與冷卻器連接，冷卻器通過電磁閥由連接管路與吸附柱連接，每個吸附柱經對應的單向閥由管路連通至儲氣罐中，在吸附柱至儲氣罐的管路上並聯有另一控制氣體走向的電磁閥，儲氣罐與減壓閥連接，減壓閥與出氣管連接，出氣管由殼體的出氣口通至殼體外，單片機控制電路與各電磁閥、空氣壓縮機連接。
本實用新型所設計的小型富氧機中的空氣壓縮機還可放置於機殼外的另一殼體內，使空氣壓縮機與主機分離。
為減小體積，本實用新型所設計的小型富氧機中所用的吸附柱為雙層吸附柱或氣道為蛇形的吸附柱。
為提高工作效率，本實用新型所設計的小型富氧機採用兩個吸附柱。
本實用新型所設計的小型富氧機中空氣壓縮機與吸附柱之間的電磁閥為二位五通電磁閥。
本實用新型所設計的小型富氧機中吸附柱與儲氣罐之間的電磁閥為二位三通電磁閥。
為保護機體使用壽命，淨化空氣，本實用新型所設計的小型富氧機的空氣壓縮機前端安裝有淨化器。
為提高空氣壓縮機的壓縮效率，本實用新型所設計的小型富氧機的空氣壓縮機前端還安裝有乾燥器。
為提高制出的富氧空氣的質量，本實用新型所設計的小型富氧機減壓閥的出口端與盛水容器連通，盛水容器安裝在殼體內，其出口與出氣管相通。
本實用新型所設計的小型富氧機的工作原理是空氣從進氣口進入空氣壓縮機壓縮，經過冷卻器冷卻，由電磁閥控制進入吸附柱，吸附柱的壓力升高，經過分子篩的選擇性吸附後，形成富氧空氣，經單向閥輸出到儲氣罐，再由減壓閥減壓後由出氣管排至機殼外。
本實用新型所設計的小型富氧機的優點是1．結構緊湊，體積小，有利於室內應用；2．工作效率高，可獲得連續的富氧空氣；3．淨化空氣，改善空氣品質。
本實用新型所設計的小型富氧機可廣泛用於家庭、辦公室、會議室、醫院、賓館等地，也可用於其它場所。
圖1是本實用新型所設計的小型富氧機的結構圖。
圖2是
圖1中吸附柱的結構示意圖。
圖3是另一種吸附柱的結構示意圖。
圖4是
圖1的工作電路控制原理圖。
以下結合附圖根據具體實施例對本實用新型所設計的小型富氧機的結構及實施方式作進一步說明。
實施例1
如
圖1所示的小型富氧機，主要由淨化器1、空氣乾燥器2、空氣壓縮機3、冷卻器4、吸附柱6、7、電磁閥5、8、單向閥9、10、儲氣罐11、減壓閥12及盛水容器13構成，上述各部件均安裝在機殼內，用於控制電磁閥5、8的單片機控制電路也安裝在機殼內。機殼上帶有進氣口及出氣口，淨化器1、空氣乾燥器2及空氣壓縮機3由管路串聯，淨化器1與機殼的進氣口連通。空氣壓縮機3又通過管路依次串聯冷卻器4及吸附柱，兩吸附柱6、7並聯於氣體管路中，吸附柱6、7的前端的管路中安裝有二位五通電磁閥5，用於控制吸附柱6、7的工程過程，吸附柱6、7經過對應的單向閥9、10與儲氣罐11連接，儲氣罐11與減壓閥12連接，減壓閥12由連接管路通至盛水容器13中，盛水容器13與機殼上的出氣口連接。吸附柱6、7之間安裝有二位三通電磁閥6，以控制氣體流向。單片機控制電路用於控制整機的工作過程。該小型富氧機的工作原理是外界空氣經機殼進氣口、淨化器1、空氣乾燥器2進入空氣壓縮機3進行空氣壓縮，壓縮空氣從壓縮機3出來後，經過冷卻器4、電磁閥5進入吸附柱6，吸附柱6的壓力升高，經過分子篩的選擇性吸附後，富氧氣體通過單向閥9輸出到儲氣罐11，同時吸附柱7通過電磁閥5的另一通道排氣解析，使吸附柱7中吸附在分子篩中的氣體被排空；當吸附柱6加壓吸附，吸附柱7解析一段時間後，打開電磁閥8，用吸附柱6中的部分富氧空氣對吸附柱7進行回掃，將吸附柱7中的殘餘氣體排出；回掃一段時間後，電磁閥8關閉，電磁閥5換向，為吸附柱7充氣，使吸附柱7增壓吸附，經分子篩選擇性吸附後，富氧氣體經單向閥10輸出到儲氣罐11，同時吸附柱6經電磁閥5的另一通道排氣解析，使吸附在吸附柱6中的氣體被排空；當吸附柱7加壓吸附，吸附柱6解析一段時間後，打開電磁閥8，用吸附柱7中的部分富氧空氣對吸附柱6進行回掃，使吸附柱6中的殘餘氣體排出；回掃一段時間後，電磁閥8關閉，電磁閥5換向，開始下一周期的吸附解析操作。周而復始上述動作，即可以不斷獲得富氧氣體。
該小型富氧機的控制電路如圖4所示，其中U1為單片機，U2為計時器，01、02為光電可控矽觸發器，S1、S2為可控矽，DZ1、DZ2為電磁閥，L1為工作狀態指示燈。
在圖4所示的變壓吸附單片機控制電路中，單片機U1按變壓吸附流程要求，控制變壓吸附過程中電磁閥的動作。當單片機U1的P22口輸出高電平時，光電可控矽觸發器01沒有觸發信號輸出，可控矽S1不被觸發，電磁閥DZ1的線圈不得電，DZ1處於斷電狀態；當單片機U1的P22口輸出為低電平時，光電可控矽觸發器01輸出觸發信號，可控矽S1被觸發、導通，電磁閥DZ1得電，處於通電狀態。同樣，單片機U1的P23口輸出不同電平，通過光電可控矽觸發器02控制電磁閥DZ2的工作狀態。根據變壓吸附工藝參數的需要，充分利用單片機的定時功能，設計相應的控制程序，使電磁閥按變壓吸附的要求工作。在控制系統中，設有定時器U2，記錄變壓吸附用分子篩的使用時間，當分子篩達到使用壽命時，單片機U1的P20口給出一脈衝信號，工作指示燈L1閃爍報警，而當分子篩在使用壽命範圍內時，指示燈L1亮。
採用變壓吸附法進行氧氣的富集時，吸附柱的結構對產氧濃度及富氧空氣的產量有著直接的關係，結構選擇不合理會導致產氧濃度低，富氧空氣產量少等現象，因此在進行變壓吸附法制氧機的設計時，吸附柱的結構設計是十分重要的。採用變壓吸附法製取富氧空氣，吸附柱的高/徑比應根據實際應用具體選擇，一般高/徑比在3以上。為減少體積，該小型富氧機中吸附柱6、7採用如圖2所示的吸附柱，為雙層吸附柱，在圖中21為進氣口，22為壓蓋，23為外筒，24為分子篩，25為內筒，26為出氣口。在筒23、25內及筒23、25之間填充分子篩24，內筒25一端與外筒23端蓋密封，使空氣只能按箭頭所示方向流動，這樣，同等高度的吸附柱，採用多層吸附柱結構後，等同於增大了吸附柱的高/徑比，改善了變壓吸附的效果。為進一步增大吸附柱高/徑比，還可以按上述方法增加吸附柱層數。這樣的吸附柱不僅體積減小，還能夠保證較好的制氧效果，使富氧機小型化。另外在富氧機中採用兩個吸附柱6、7交替制氧，保證了連續供給富氧空氣。該小型富氧機可廣泛使用於家庭、公共場所及醫院、賓館等地方。
實施例2實施例1所述的小型富氧機，還可以採用如圖3所示的吸附柱，該吸附柱為蛇形，其中31為進氣口，32為壓蓋，33為分子篩，34為壓蓋，35為出氣口，36為蛇形管。在蛇形管36內填裝分子篩33，蛇形管36兩端分別為進氣口31、出氣口35。這樣使用兩個蛇形管作為變壓吸附制氧的吸附柱6、7，當空氣從進氣口31進入蛇形管36，經分子篩33選擇吸附後，富氧空氣從出氣口35進入儲氣罐11，再經減壓閥12及盛水容器13通至機殼外。採用這種蛇形管狀吸附柱的制氧機同樣能夠實現體積小，連續供給富氧空氣的目的。
實施例3如
圖1所示的小型富氧機，還可以把淨化器1、空氣乾燥器2及壓縮機3放置於機殼外的另一殼體內，其管路連接方式不變，從而形成分體式的制氧機。該種小型制氧機可以把壓縮機的部分放置於室外，這樣更有利於室內增氧，且無噪音。
權利要求1．一種小型富氧機，其特徵是主要由殼體、空氣壓縮機、冷卻器、吸附柱、電磁閥、儲氣罐、減壓閥及單片機控制電路構成，空氣壓縮機、冷卻器、吸附柱、電磁閥、儲氣罐、減壓閥及單片機控制電路安裝在機殼內，吸附柱至少有兩個，機殼上帶有進氣口及出氣口，空氣壓縮機與進氣口連接，空氣壓縮機出口端由管路與冷卻器連接，冷卻器通過電磁閥由連接管路與吸附柱連接，每個吸附柱經對應的單向閥由管路連通至儲氣罐中，在吸附柱至儲氣罐的管路上並聯有另一控制氣體走向的電磁閥，儲氣罐與減壓閥連接，減壓閥與出氣管連接，出氣管由殼體的出氣口通至殼體外，單片機控制電路與各電磁閥、空氣壓縮機連接。
2．根據權利要求1所述的小型富氧機，其特徵還在於空氣壓縮機還可放置於機殼外的另一殼體內，使空氣壓縮機與主機分離。
3．根據權利要求1所述的小型富氧機，其特徵還在於吸附柱為雙層吸附柱或氣道為蛇形的吸附柱。
4．根據權利要求1所述的小型富氧機，其特徵還在於採用兩個吸附柱。
5．根據權利要求1所述的小型富氧機，其特徵還在於空氣壓縮機與吸附柱之間的電磁閥為二位五通電磁閥。
6．根據權利要求1所述的小型富氧機，其特徵還在於吸附柱與儲氣罐之間的電磁閥為二位三通電磁閥。
7．根據權利要求1所述的小型富氧機，其特徵還在於空氣壓縮機前端安裝有淨化器。
8．根據權利要求1所述的小型富氧機，其特徵還在於空氣壓縮機前端還安裝有乾燥器。
9．根據權利要求1所述的小型富氧機，其特徵還在於減壓閥的出口端與盛水容器連通，盛水容器安裝在殼體內，其出口與出氣管相通。
專利摘要本實用新型為一種用於室內增氧的小型機器,屬於家用電器。該增氧機主要由殼體、空氣壓縮機、冷卻器、吸附柱、儲氣罐、減壓閥及單片機控制電路構成,機殼上帶有進氣口及出氣口,空氣壓縮機與進氣口連接,冷卻器與空氣壓縮機連接,冷卻器又通過電磁閥與吸附柱連接,吸附柱經單向閥通至儲氣罐中,儲氣罐與減壓閥連接,減壓閥與出氣管連接,單片機控制電路與電磁閥及吸附柱、空氣壓縮機連接。本實用新型體積小,方便室內應用。
文檔編號B01D53/047GK2463038SQ0120023
公開日2001年12月5日 申請日期2001年2月16日 優先權日2001年2月16日
發明者於宏圖, 邢淑琴, 韓偉, 唐海波, 敖宏, 李繼平 申請人:北京惠佳特電器設備有限公司