專利名稱：小型增氧機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種主要用于變壓吸附式的方法進行增氧的小型增氧機，屬于制氧設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
隨著城鄉(xiāng)環(huán)境的日益惡化，城鄉(xiāng)空氣污染的加劇，使日常居住的家庭和辦公房間經(jīng)常處于封閉狀態(tài)。此外由于空調(diào)等家電的使用，為了保持室內(nèi)舒適的環(huán)境，必須要保持房間的密閉性，避免與外界的直接交流，降低空調(diào)等家電所起的作用。因此，房間在這種長期密閉的狀況下，空氣流動較差，最終必然導(dǎo)致房間存在不同程度的缺氧狀況，而且長期的密閉也可能引發(fā)病菌或其他對人體有害物質(zhì)的滋生。人在這種缺氧的環(huán)境下長期生活、工作，不但會降低人體的防病免疫功能，而且嚴重的會導(dǎo)致、誘發(fā)多種疾病的發(fā)生。
解決房間缺氧的最好方法是直接對房間增氧，適當?shù)膶⑹覂?nèi)空氣進行交換流通，將多余的氮氣和二氧化碳等氣體排出到室外。目前，已有成熟的制氧方法主要有變壓吸附法、深冷法、膜分離法及化學(xué)方法。深冷法可以獲得100％的純氧，但此種方法需要專用的制冷設(shè)備，設(shè)備投資高，生產(chǎn)成本大，一般只使用于對氧要求較高的場所。一級膜分離法獲得的氧氣濃度一般只有50％，多級膜分離可以獲得高濃度氧，但膜分離制氧機體積較大?；瘜W(xué)方法制氧的設(shè)備簡單，但需要經(jīng)常添加化學(xué)藥品，且會有其他產(chǎn)物產(chǎn)生。而變壓吸附法是一種純物理制氧方法，可以獲得達到90％以上的富氧空氣。
利用變壓吸附法獲取高濃度富氧空氣是一種較為成熟的技術(shù)?，F(xiàn)有的變壓吸附法制氧機大都用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，或作為單純的醫(yī)療設(shè)備設(shè)施在為病人治病的過程中作為輔助治療手段，它們的共同特點是體積龐大，無法廣泛的應(yīng)用于民用領(lǐng)域。
本實用新型的小型增氧機主要由空氣壓縮機、吸附柱、儲氣罐、減壓閥、控制閥門及輸氣管路構(gòu)成，通過輸氣管路將空氣壓縮機、吸附柱、儲氣罐、減壓閥、控制閥門組合連接起來，由單片機控制閥門開啟，在空氣壓縮機進口處安裝有過濾器，空氣壓縮機經(jīng)過一電磁閥通過輸氣管路與兩個吸附柱連接，兩個吸附柱由一電磁閥控制出氣，吸附柱與儲氣罐連通的輸氣管路中帶有單向閥，儲氣罐通過減壓閥向外輸出富氧氣體，臭氧發(fā)生器安裝其中，由單片機控制。
本實用新型的過濾器主要包括三層過濾層第一層為泡沫棉層可將含氧源空氣進氣中攜帶的灰塵隔離在制氧機進氣口之外；第二層為冷觸媒層，可將氣流中多種有害人體的少量氣體吸收消化，其中包括常見的氮氧化合物，碳氧化合物，甲醛和氨苯等；第三層為活性炭層，可進一步將空氣中的水蒸氣等組分去除。
本實用新型中還安裝有去除水汽的空氣干燥器，以使從進氣口進入到本裝置壓縮機的氣源是純凈無害的。
本實用新型中還包括有飄香器。在氧氣散發(fā)的同時揮發(fā)有提神醒腦等功效的氣味對環(huán)境進一步調(diào)節(jié)，可以讓人在舒適的環(huán)境中工作學(xué)習(xí)，提高效率。
本實用新型中還安裝有冷卻器，位于空氣壓縮機的后部的輸氣管路中。
本實用新型中還包括消聲減震器，位于進氣閥門的前端。傳統(tǒng)的制氧機往往在工作過程中帶來比較大的噪音。在采取安裝消聲減震器措施后，整機正常運轉(zhuǎn)過程中的噪聲完全被控制在55dB以下。不會給家庭生活帶來大的影響。
為減小體積，本實用新型中的吸附柱采用多層結(jié)構(gòu)的吸附柱，且高/徑比在3以上。
在本實用新型的小型增氧機中，采用單片機程序控制各個閥門的開啟，實現(xiàn)變壓吸附過程中氣體的吸附與解吸，生產(chǎn)出高濃度的富氧空氣。
本實用新型結(jié)構(gòu)合理，體積小，可廣泛用于家庭、辦公室等地方。


圖1中，1為過濾器，2為空氣干燥器，3為空氣壓縮機，4為冷卻器，5為二為五通電磁閥，6為吸附柱，7為吸附柱，8為二位三通電磁閥，9為單向閥，10為單向閥，11為儲氣罐，12為減壓閥，13為水罐，14為臭氧發(fā)生器。
圖2為該小型增氧機的電氣控制原理圖。在圖2中，最左為單片機P，P1.0～P1.3口連接的是存儲/計時看門狗芯片P’，P3.0～P3.3連接的是光電可控硅觸發(fā)器U1～U4，后級為可控硅D1～D4，其中P3.1和P3.2輸出負載為電磁閥DZ1、DZ2，即電磁閥5、8，P3.0輸出為壓縮機3，P3.3輸出為臭氧發(fā)生器14，P3.4和P3.5控制工作狀態(tài)指示燈L1、L2。
在圖2所示的變壓吸附單片機控制系統(tǒng)中，單片機3按變壓吸附流程要求，控制變壓吸附過程中電磁閥的動作。P3.0口控制壓縮機3的工作狀態(tài)。當單片機P的P3.1口輸出高電平時，沒有觸發(fā)信號輸出，可控硅不被觸發(fā)，電磁閥DZ1的線圈不得電，處于斷電狀態(tài)；當單片機3的P3.1口輸出為低電平時，輸出觸發(fā)信號，電磁閥DZ1被觸發(fā)、導(dǎo)通，電磁閥得電，處于通電狀態(tài)。同樣，單片機3的P3.2口輸出不同電平，控制電磁閥DZ2的工作狀態(tài)。根據(jù)變壓吸附工藝參數(shù)的需要，充分利用單片機3的定時功能，設(shè)計相應(yīng)的控制程序，使電磁閥按變壓吸附的要求工作。P3.3口的輸出信號控制臭氧發(fā)生器14的工作狀態(tài)。在控制系統(tǒng)中，設(shè)有存儲/定時看門狗P’，記錄變壓吸附用分子篩的使用時間等記錄數(shù)據(jù)，當分子篩達到使用壽命時，單片機3的P3.5口給出一脈沖信號，工作指示燈L2閃爍報警；而當分子篩在使用壽命范圍內(nèi)時，指示燈不亮。P3.4口輸出信號為電源工作指示燈L1。
采用變壓吸附法進行氧氣的富集時，吸附柱的結(jié)構(gòu)對產(chǎn)氧濃度及富氧空氣的產(chǎn)量有著直接的關(guān)系，結(jié)構(gòu)選擇不合理會導(dǎo)致產(chǎn)氧濃度低，富氧空氣產(chǎn)量少等現(xiàn)象，因此在進行設(shè)計變壓吸附法制氧機時，吸附柱的結(jié)構(gòu)設(shè)計是十分重要的。采用變壓吸附法制取富氧空氣，吸附柱的高/徑比應(yīng)根據(jù)實際應(yīng)用具體選擇，一般高/徑比在3以上。為解決傳統(tǒng)變壓吸附法制氧機體積龐大的問題，本實用新型采用一種可以減小變壓吸附法制氧裝置體積的吸附柱結(jié)構(gòu)——多層吸附柱結(jié)構(gòu)。在保證吸附柱高/徑比的情況下，減小了吸附柱的高度，使變壓吸附法制氧機小型化成為可能。
權(quán)利要求1.一種小型增氧機，主要由空氣壓縮機、吸附柱、儲氣罐、減壓閥、控制閥門及輸氣管路構(gòu)成，通過輸氣管路將空氣壓縮機、吸附柱、儲氣罐、減壓閥、控制閥門組合連接起來，由單片機控制閥門開啟，其特征是在空氣壓縮機進口處安裝有過濾器，空氣壓縮機經(jīng)過一電磁閥通過輸氣管路與兩個吸附柱連接，兩個吸附柱由一電磁閥控制出氣，吸附柱與儲氣罐連通的輸氣管路中帶有單向閥，儲氣罐通過減壓閥向外輸出富氧氣體，臭氧發(fā)生器安裝其中，由單片機控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小型增氧機，其特征是過濾器主要包括三層過濾層第一層為可將含氧源空氣進氣中攜帶的灰塵隔離在制氧機進氣口之外的泡沫棉層；第二層為可將氣流中多種有害人體的少量氣體吸收消化的冷觸媒層；第三層為可進一步將空氣中的水蒸氣等組分去除的活性炭層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小型增氧機，其特征是還安裝有去除水汽的空氣干燥器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小型增氧機，其特征是還包括有飄香器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小型增氧機，其特征是還安裝有冷卻器，位于空氣壓縮機的后部的輸氣管路中。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小型增氧機，其特征是還包括消聲減震器，位于進氣閥門的前端。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小型增氧機，其特征是吸附柱采用多層結(jié)構(gòu)的吸附柱，且高/徑比在3以上。
專利摘要本實用新型涉及一種小型增氧機，屬于制氧設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。它主要由空氣壓縮機、吸附柱、儲氣罐、減壓閥、控制閥門及輸氣管路構(gòu)成，通過輸氣管路將空氣壓縮機、吸附柱、儲氣罐、減壓閥、控制閥門組合連接起來，在空氣壓縮機進口處安裝有過濾器，空氣壓縮機經(jīng)過一電磁閥通過輸氣管路與兩個吸附柱連接，由電磁閥控制出氣，吸附柱與儲氣罐連通的輸氣管路中帶有單向閥，儲氣罐通過減壓閥向外輸出富氧氣體。本實用新型體積小，噪音小，適用于室內(nèi)，以改善環(huán)境。
文檔編號B01D53/047GK2574767SQ0224665
公開日2003年9月24日 申請日期2002年8月22日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月22日
發(fā)明者唐海波, 于宏圖, 韓偉, 邢淑琴, 李繼平 申請人:北京惠佳特電器設(shè)備有限公司