富氧空氣供應設備的製作方法
2023-12-05 16:46:26 2
專利名稱：富氧空氣供應設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種富氧空氣供應設備；尤其涉及一種適用於空調、空氣過濾器等空氣處理設備的富氧空氣供應設備。
作為改善上述問題的一種努力，研製了一種用於向上述空間供應富氧空氣的設備。其中之一在美國專利號6,427,484、名稱為「具有富氧裝置的空調」的專利中被公開。
參見
圖1和2，其顯示了現有技術中富氧空氣供應設備的示意圖和包含在富氧空氣供應設備中的分離器50的水平橫斷面視圖。
如圖1所示，富氧空氣供應設備包括空氣壓縮機10，消聲器20，第一和第二過濾部件30和40，富氧空氣分離器50，以及將空氣壓縮機10、消聲器20、過濾部件30和40和富氧空氣分離器50彼此連接的連接管60，以及富氧空氣排放管70。
空氣壓縮機10被安裝在空調(未顯示)室外單元(未顯示)的一側以壓縮從室外吸入的空氣。
消聲器20靠近空氣壓縮機10的吸氣單元(未顯示)以降低當外部空氣被導入空氣壓縮機10時所產生的噪聲。
第一和第二過濾部件30和40被安裝在位於空氣壓縮機10和富氧空氣分離器50之間的連接管60上，以除去由空氣壓縮機10所壓縮的空氣內的雜質。此外，第一過濾部件30消除空氣壓縮機10所產生的壓縮空氣的脈動壓力，第二過濾部件40除去來自壓縮空氣中的冷凝水。
參見圖2，富氧空氣分離器50包括主體51，多個分離膜片57和用作壓力保持裝置的細管58。主體51為中空圓柱形構件，分離膜片57用一對隔壁80容納在主體51內。每個分離膜片57都是具有兩個開口端的圓柱形管。主體51的內側被隔壁80和分離膜片57分成與分離膜片57內側連通的第一空間52以及與分離膜片57外側連通的第二空間53。此外，主體51具有分別與第一空間52連通的富氧空氣進氣口54和富氮空氣出氣口55，及與第二空間53連通的富氧空氣出氣口56。各口54、55和56分別連接到連接管60、細管58和富氧空氣排放管70上。
當富氧空氣供應設備的功能被設定為人工操作模式或自動操作模式時，富氧空氣供應設備開始工作。
富氧空氣的供應是通過空氣壓縮機10的運作而觸發的。來自室外的空氣被吸進並在通過消聲器20後被空氣壓縮機10壓縮。消聲器20降低了空氣被吸進空氣壓縮機10時產生的噪聲。壓縮空氣通過連接管60被吸進富氧空氣分離器50。當壓縮空氣途經連接管60時，第一和第二過濾部件30和40除去壓縮空氣內的雜質和冷凝水。
因此除去雜質的空氣通過富氧空氣進氣口54而進入富氧空氣分離器50。此後，進入的空氣從第一空間52中的一個流動到另一個。在此過程中，一些空氣穿過分離膜片57，並從第一空間52進入第二空間53，剩餘的空氣留在第一空間52內。穿過分離膜片57的空氣是富氧的空氣，而留在第一空間52內的空氣是富氮的空氣。富氧空氣經富氧空氣出氣口56和富氧空氣排放管70而排放到室內，而富氮空氣通過富氮空氣出氣口55和細管58而排放到室外。
在此富氧設備中，普通空氣分離為富氧空氣的效率很低，因為用作分離操作動力的壓縮機被設置在分離器的進口側。
此外，還難以製造這種分離器，因為這種分離器具有圓柱形形狀並且結構複雜。另外，完成隔壁與主體之間和/或隔壁與分離膜片之間的密封是很麻煩的。
本發明的另一目的是提供一種富氧空氣供應設備，其具有能被簡單製造的分離器。
根據本發明一方面，提供了一種用於供應富氧空氣的設備，包括一個或多個彼此間隔設置的中空膜片元件，用於將環繞它們的空氣分離成富氧空氣和富氮空氣；富氧空氣抽吸裝置，用於經由分離膜片元件抽吸周圍的空氣，以提取並提供富氧空氣；富氧空氣排放單元，用於排放富氧空氣。
圖2顯示了包含在圖1所示富氧空氣供應設備內的分離膜片的水平橫斷面視圖；圖3描述了根據本發明的富氧空氣供應設備的示意圖；圖4表示包含在根據本發明的富氧空氣供應設備中的分離器的結構；圖5描述了包含在根據本發明的富氧空氣供應設備中的減震器的結構；圖6A和6B示出了包含在本發明富氧空氣供應設備中的芳香物質添加單元內的富氧空氣流動圖。
如圖3所示，本發明富氧空氣供應設備包括分離器110、與分離器110連接的真空泵120、以及與真空泵120連接的富氧空氣排放單元130。
分離器110包括一個或多個用於將環繞氣體分離成富氧空氣和富氮空氣的中空分離膜片單元111，以及用於將分離膜片單元111和真空泵120連接的連接空間113。具有薄立方形的分離膜片單元111彼此平行間隔設置，並由較空氣中的其它元素有較高氧滲透性的材料製成，例如，矽基，烯基，氟基或苯撐-醚基聚合物。如圖4所示，分離膜片單元111的每一個具有一開口端111a和一封閉端111b，連接空間113通過開口端111a連接分離膜片單元111的內側空間。回到圖3，分離器110還包括用於除去被分離膜片單元111分離的富氮空氣並提供新鮮空氣的鼓風機115，以及安裝在分離膜片單元111內的框架117。鼓風機115通過框架117安裝在分離膜片單元111內以除去分離膜片單元111附近的富氮空氣。
經第一富氧空氣通道119與連接空間113相連通的真空泵120抽吸分離膜片單元111周圍的空氣以吸入並提供從環繞空氣中分離的富氧空氣。
富氧空氣排放單元130經第二富氧空氣通道121與真空泵120相連通。富氧空氣排放單元130用於將富氧空氣排放到所需要的地方。
本發明還包括用於減少由真空泵120所引起的震動的減震器140。減震器140安裝在真空泵120和富氧空氣排放單元130之間的第二富氧空氣通道121上。此外，減震器140包括一對減震管141和如圖5所示安裝在減震管之間的連接管146。每個減震管141有四個相連的直徑部分142至145，直徑部分143至145彼此直徑互不相同。即，第一直徑部分142具有比第二富氧空氣通道121更大的直徑；第二直徑部分143具有比第一直徑部分142小的直徑；第三直徑部分144具有從第二直徑部分143到第一直徑部分142直徑範圍之間的一個直徑；第四直徑部分145具有比第二直徑部分143更小的直徑。連接管146具有比第四直徑部分145更小的直徑並設置在減震管141的第四直徑部分145之間。這種直徑上的逐漸變化能夠提高減震效率也能減少對減震器的損壞。
在上文的描述中，減震管141被描述為圓形，但它們也可以是多邊形。
本發明還包括芳香物質添加單元150，用於可選擇地提供芳香物質到所需地方。在此情況中，芳香物質添加單元150與第四富氧空氣通道170相連通(參見圖3)，這一點將在下文進一步描述。
芳香物質添加單元150被安裝在第二富氧空氣通道121和富氧空氣排放單元130之間。如圖6A所示，芳香物質添加單元150包括具有物質153的芳香盒151，裝於其內的芳香物質將與富氧空氣相混合；用於將富氧空氣可選擇地引入芳香盒151內的選裝的連通器155，例如開關閥或電磁閥；用於調節或控制富氧空氣與芳香物質混合量以提供給富氧空氣排放單元130的調節器157。芳香物質添加單元150還包括第一和第二聯接器161和165。第一聯接器161有三個口，其中第一、第二和第三孔口162至164分別與第二富氧空氣通道121、將在下文描述的第三富氧空氣通道159的一端、芳香盒151的一端相連通。相似地，第二聯接器165有三個孔口，其中第四孔口、第五孔口和第六孔口166至168分別與芳香盒151的另一端、第三富氧空氣通道159的另一端、以及連接到富氧空氣排出裝置的第四富氧通道170相連通。選裝的連通器155和調節器157分別安裝在第三孔口164和芳香盒151之間及盒151與第四孔口166之間。如果選裝的連通器155被觸發，則第二富氧空氣通道121與芳香盒151連通。如果連通器155不被觸發，則第二富氧空氣通道121不與芳香盒151連通。嵌有芳香物質的物質153例如通過將芳香物質注入多孔材料，如鎳，金，銀，銅，銅-鋅合金或類似物中而製成。
富氧供應設備的操作將在下文被描述。
當真空泵120被啟動時，分離膜片單元111的環繞空氣在其間被吸收並被分離成富氮空氣和富氧空氣。富氮空氣停留在分離膜片單元111附近。如果需要的話，富氮空氣通過運轉鼓風機115而被除去。富氧空氣經由與分離膜片單元111的開口端111a連通的連接空間113和第一富氧空氣通道119而被抽到真空泵120中。隨後，富氧空氣經第二富氧空氣通道121流入芳香物質添加單元150。在此期間，真空泵120產生的震動被設置在第二富氧空氣通道121上的減震器140削減。特別地，由於減震器140中的直徑部分具有多個直徑，因而它可能有效地減震。
其次，富氧空氣經由與第二富氧空氣通道121連通的第一聯接器161的第一孔口162而流入芳香物質添加單元150。在此期間，如果僅讓富氧空氣流動，那麼選裝的連通器155不被啟動。相應地，富氧空氣經由連接到第一聯接器161的第二孔口163的第三富氧空氣通道159、連接到第三富氧空氣通道159的第二聯接器165的第五孔口167、連接到第二聯接器165的第六部分的第四富氧空氣通道170而順次地流入富氧空氣排放單元130中。另一方面，當要求富氧空氣和芳香物質的混合物時，選裝的連通器155被開啟以使第二富氧空氣通道121與芳香盒151連通。在此情況中，富氧空氣流入芳香盒151以與嵌有芳香物質的物質153相混合。結果，富氧空氣與芳香物質的混合物經由連接到芳香盒151的第二聯接器165的第四孔口166、連接到第四富氧空氣通道170的第六孔口168而順次地流入富氧空氣排放單元130中。在此期間，流入富氧空氣排放單元130中的富氧空氣的數量被安裝在第二聯接器165的第四孔口166和芳香盒151之間的調節器157所控制。
最後，富氧空氣排放單元130內的富氧空氣或富氧空氣與芳香物質的混合物被排放到所需的地方。
由於用作分離操作動力的真空泵設置在分離器的出口端，鼓風機也用於除去靠近分離膜片單元的殘留的富氮空氣，因而普通空氣被分離成富氧空氣的效率大大提高了。
此外，由於結合在一起的分離膜片單元不是圓柱形，而是立方形，因而分離器易於製造。另外，不需要隔壁等分離元件，或諸如密封等麻煩的作業來構成分離器。
雖然本發明僅相對於某一最佳實施例而進行了描述，但是下文權利要求所提出的其它修改和變化也能形成而不偏離本發明的範圍。
權利要求
1.一種用於供應富氧空氣的設備，包括一個或多個彼此間隔設置的中空膜片單元，用於將環繞它的空氣分離成富氧空氣和富氮空氣；富氧空氣抽吸裝置，用於經由所述一個或多個分離膜片單元吸入環繞的空氣，以吸取並提供富氧空氣；富氧空氣排放單元，用於排放富氧空氣。
2.如權利要求1所述的富氧空氣供應設備，其特徵在於所述一個或多個中空的分離膜片單元通常為薄立方形，其具有一個開口端，富氧空氣經由該開口端而被吸入。
3.如權利要求1所述的富氧空氣供應設備，其特徵在於所述每個分離膜片單元由聚合物製成。
4.如權利要求3所述的富氧空氣供應設備，其特徵在於所述聚合物可從如下組中選擇矽基、烯基、氟基和苯撐-醚基聚合物。
5.如權利要求1所述的富氧空氣供應設備，其特徵在於所述富氧空氣抽吸裝置是真空泵，該真空泵連通富氧空氣排放單元。
6.如權利要求5所述的富氧空氣供應設備，還包括在真空泵與富氧空氣排放單元之間安裝的減震器，用於對由真空泵引起的震動減震。
7.如權利要求6所述的富氧空氣供應設備，其特徵在於所述減震器包括一對減震管和安裝在所述減震管之間的連接管，每個減震管具有多個橫截面，富氧空氣流經該橫截面，所述橫截面的截面面積彼此是不同的。
8.如權利要求7所述的富氧空氣供應設備，其特徵在於所述橫截面包括第一至第四橫截面部分，所述第二橫截面部分具有小於所述第一橫截面部分的截面面積，所述第三橫截面部分具有在第二截面部分至第一截面部分範圍之間的橫截面面積，所述第四橫截面部分具有小於第二橫截面部分的截面面積，所述連接管具有小於所述第四橫截面部分的截面面積。
9.如權利要求8所述的富氧空氣供應設備，其特徵在於所述橫截面部分是多邊形。
10.如權利要求8所述的富氧空氣供應設備，其特徵在於所述橫截面部分是圓形。
11.如權利要求1所述的富氧空氣供應設備，還包括一芳香物質添加單元，用於可選擇地將芳香物質供應到富氧空氣排放單元中。
12.如權利要求11所述的富氧空氣供應設備，其特徵在於所述芳香物質添加單元包括選裝的連通器，用於選擇性地引入部分富氧空氣；其內具有芳香物質的芳香盒，用於將所引入的部分富氧空氣和芳香物質混合；位於芳香盒和富氧空氣排放單元之間的調節器，用於控制提供給富氧空氣排放裝置的富氧空氣和芳香物質混合物的數量。
13.如權利要求12所述的富氧空氣供應設備，其特徵在於選裝的連通器是一開關閥或一電磁閥。
14.如權利要求12所述的富氧空氣供應設備，其特徵在於所述芳香物質添加單元還包括用於使富氧空氣通過的通道；一對分別連通所述通道的聯接器，其中一個聯接器具有用於引入富氧空氣的第一孔口、分別連接到所述通道和芳香盒的第二和第三孔口，另一聯接器具有分別連接到芳香盒和所述通道的第四和第五孔口、用於引導富氧空氣以及富氧空氣和芳香物質混合物的第六孔口。
15.如權利要求1所述的富氧空氣供應設備，還包括用於除去被所述一個或多個分離膜片單元分離的富氮空氣並供給新鮮空氣的裝置。
16.如權利要求15所述的富氧空氣供應設備，其特徵在於所述富氮空氣除去裝置是一鼓風機。
全文摘要
一種用於供應富氧空氣的設備，包括彼此間隔設置的中空膜片單元，用於將環繞它的空氣分離成富氧空氣和富氮空氣；真空泵，用於經由分離膜片單元而吸入環繞的空氣以提取並提供富氧空氣；用於排放富氧空氣的富氧空氣排放單元。每個中空分離膜片單元通常為薄立方形，所述真空泵和富氧空氣排放單元彼此相連通。
文檔編號F24F1/00GK1470808SQ0215985
公開日2004年1月28日 申請日期2002年12月27日 優先權日2002年7月26日
發明者樸寬哲, 宋定桓, 樸世鎔 申請人:株式會社大宇電子