阵列式制氧机机柜及供氧方法
【专利摘要】本发明公开一种阵列式制氧机、机柜及制氧方法，机柜包括：上排单元格架和下排单元格架，放置多个相同的制氧单元；机柜中部，放置监测控制处理单元，机柜中部面板上设置有电源开关、上排开关、下排开关；机柜底部，用于放置空气压缩机及风扇。机柜中部面板上设置有电源插头，采用所述机柜的阵列式制氧机，每一个制氧单元均设置有分开关。采用适合多个插拔式制氧单元插拔的格架，当某个制氧单元发生故障，只需要拔下该制氧单元即可，容易维修，维修时不影响其它制氧单元的正常工作，非常适用于水产养殖和其他领域(活鱼车、活鱼船、医疗、家用)，整个制氧机能耗很低，安全可靠、节能减排、费用低，维修简单。
【专利说明】阵列式制氧机机柜及供氧方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及制氧领域，尤其涉及用于水产养殖的阵列式制氧机、机柜及供氧方法，也可以用于医疗和家庭供氧，还可以用于活鱼车、活鱼船中的氧气供应。
【背景技术】
[0002]水生动物生活在水体环境中，依靠食物和溶解氧赖以生存。如果水体环境中没有足够的溶解氧，水产物种容易患病，甚至死亡。特别是在鱼、虾、鳖、蟹高密度养殖，水中溶解氧的多少决定着水体容纳生物的密度，即使水质良好，由于喂养饲料和动物排泄物带来的大量营养和有机物质，水塘也会出现低溶氧，所以，增氧显得尤为重要，使用增氧机可以有效补充水塘中的溶解氧。
[0003]增氧方法很多，一种方式为空压机供气，采用无机油型空气压缩机，然后经过第一级控制装置空气制冷机降低温度，再通过第二级控制装置包括过滤器等装置，将具有一定压力和温度的清洁冷空气，经过管道，输入水池中的气雾产生管网，再通过微纳米气雾增氧管产出超微小气泡，分散在水中，增氧效果大大提高，这种方式比罗茨风机提高2个以上PPM溶解氧，能提高养殖产量20 % -50 %，节能、减排、增产、环保。
[0004]目前市场上的制氧机，采用氧气和氮气分离装置，可为医用氧气提供高纯度氧气。目前制氧机还没有阵列式，一般制氧和用氧分离，或为冷却为液氧，充入氧气瓶，或为管道输送至用氧设备。一旦制氧机发生故障，只能中断供氧。
【发明内容】
[0005]为了解决上述问题，本发明提供一种阵列式制氧机，采用适合多个插拔式制氧单元插拔的格架，当某个制氧单元发生故障，只需要拔下该制氧单元即可，容易维修，维修时不影响其它制氧单元的正常工作，非常适用于水产养殖，氧气纯度达到99% %以上，也可用于医疗和家庭使用，还可以用于活鱼车、活鱼船中的氧气供应。整个制氧机能耗很低，安全可靠、节能减排、费用低，维修简单。
[0006]具体地讲，本发明公开了一种阵列式制氧机机柜，包括:上排单元格架和下排单元格架，单元格架大小规格相同，用于放置多个相同的制氧单元；机柜中部，用于放置监测控制处理单元，机柜中部面板上设置有电源开关、上排开关、下排开关；机柜底部，用于放置空气压缩机及风扇。
[0007]所述单元格架底部两边侧设计有两个底部滑道，和/或，单元格架顶部两边侧设计有两个顶部滑道。
[0008]所述机柜中部面板上设置有电源插头。
[0009]采用所述阵列式制氧机机柜的阵列式制氧机，包括:机柜、多个制氧单元及外架，每一个制氧单元均设置有分开关。
[0010]所述面板上设计电源插座。
[0011]采用所述阵列式制氧机机柜的阵列式制氧机，所述制氧机包括:机柜、多个制氧单元及外架，所述制氧单元包括面板、散热器氧气和氮气分离器、流量调节装置、氧气输出管及控制处理器，所述制氧单元外架设计有两个底部滑轨，和/或两个顶部滑轨，分别与所述机柜的单元格架的底部滑道或/和顶部滑道配合。
[0012]所述阵列式制氧机的制氧方法，全部或部分制氧单元工作，当一个或多个制氧单元在工作时发生故障时，关闭该制氧单元的分开关。
[0013]本发明还公开阵列式制氧机的制氧方法，包括如下步骤:
[0014]I)打开电源总开关通电，制氧机处于待机状态；合上总开关，给空气压缩机、电扇、监测控制处理器通电；
[0015]2)在工作模式I的情况下，打开电源上排开关，给上排制氧单元通电，打开每一个上排制氧单元的分开关，上排制氧单元的工作指示灯亮；
[0016]在工作模式2的情况下，打开电源下排开关，给下排制氧单元通电，打开每一个下排制氧单元的分开关，下排工作指示灯亮，下排制氧单元的工作指示灯亮；
[0017]在工作模式3的情况下，打开电源上排开关和下排开关，并打开每一个制氧单元的开关，所有工作指示灯亮，所有的制氧单元工作；
[0018]在工作模式4的情况下，打开电源上排开关和下排开关，并打开每一个需要工作的制氧单元的分开关，相应工作指示灯亮，制氧单元开始工作
[0019]3)监测制氧单元输出口的氧气纯度和压力并调整；
[0020]4)当压力、流量、纯度符合标准后，将制氧单元的氧气输出管连接到氧气输出总管，输出氧气至需氧负载。
[0021]所述的制氧方法，还包括如下步骤:
[0022]I)声光报警器发出连续鸣响，指示灯闪烁；
[0023]2)直接关闭故障制氧单元分开关；关闭故障制氧单元分开关后，该故障制氧单元开始泄压排气，声光报警器可仍然工作，鸣响频率音量和指示灯闪烁频率有所不同，开始由大变小；
[0024]3)拔下故障制氧单元的电源插头，断开制氧单元的氧气输出管，并关闭与总氧气输出管的连接开关；
[0025]4)抽出故障制氧单元，换上新制氧单元；
[0026]5)打开新制氧单元的分开关。
[0027]本发明具有如下技术效果:
[0028]采用适合多个插拔式制氧单元插拔的格架，当某个制氧单元发生故障，只需要拔下该制氧单元即可，容易维修，维修时不影响其它制氧单元的正常工作，非常适用于水产养殖，氧气纯度达到99 %，也可用于医疗和家庭使用。整个制氧机能耗很低，安全可靠、节能减排、费用低，维修简单。多个(六个到十个)独立的制氧单元(7Lpm-21Lpm容量单位)组装在一个机柜中，每个制氧单元氧气输出口(管)连接到供氧管路总管上，每一个制氧单元独立工作。
【专利附图】
【附图说明】
[0029]图1为本发明的机柜正视示意图；
[0030]图2为本发明的制氧单元的面板示意图；
[0031]图3为本发明的制氧单元的内部部件构成及控制原理示意图。
【具体实施方式】
[0032]本发明阵列式制氧机，包括机柜、制氧单元、监测控制单元、供氧管路和压缩机等，其中机柜包括四部分:上排单元格架1、下排单元格架3，用于放置多个制氧单元；机柜中部2，用于放置监测控制处理单元，机柜中部面板上设置有流量表14、压力表16、电源总开关
15、制氧单元总开关12、上排开关11、下排开关10、声光报警装置9、电源插头8、输氧总管7等；机柜底部4，用于放置一台或两台空气压缩机6及风扇5，底部还设置有下排制氧单元电源插头8、输氧总管7。两台空压机可以一台工作，另外一台备用。
[0033]第一实施例:
[0034]机柜整体为长方体柜式结构，左、右、后大部分封闭，只在四周留出通风口，图2中，制氧单元的面板上设置有上通风口 29、下通风口 23。
[0035]上下两排单元格架1、3的每一排分为大小规格相同的多个单元格架，所述制氧单元置于阵列式制氧机机柜上排单元格架和下排单元格架内，单元格架底部两边侧设计有两个底部滑道25，或单元格架底部两边侧设计有两个底部滑道25和顶部两边侧设计有两个顶部滑道20，每一个单元格架放置一个制氧单元。
[0036]制氧单元包括面板、主体和外架，主体采用传统的变压吸附制氧机(PressureSwing Adopt1n, PSA),在氧气和氮气混合物中用物理的方法提存氧气，不产生污染物,能安全生产氧气。
[0037]制氧单元主体，与市场上制氧机的工作原理和结构大同小异，但是由于本发明的机柜结构不同，所以，需要对其各个组成部分进行重新设计和布局。制氧单元主体依次包括:见图3，空气压缩机6、散热器29、氧气和氮气分离分子筛30、储氧罐31 (此装置可以没有)、压力流量调节装置13、氧气输出口(管)26以及控制处理器32、声光报警9、流量表14和压力表16等装置。其中，控制处理器的控制原理图见图3，空气压缩机6将室外的空气，经过散热器29进入氧气和氮气分离分子筛30，将氮气等其它气体过滤除去，得到纯净的氧气，送给储氧罐31 (如果没有此装置，该步骤省略)，经过压力流量调节装置13，输出合乎标准的氧气，风扇5用于调节机柜内的温度。空气压缩机6前半场还设置有一空气过滤装置，用于将空气中的灰尘等予以过滤。氧气和氮气分离分子筛30前，还可以设置水过滤器，用于将空气干燥除水。
[0038]压力流量调节装置13与面板上的流量表14和压力表16相连，流量表14下部有一旋钮，可以调节理想流量和压力域值设定。当调节流量表旋钮时，该调节信号输入给控制处理器32，控制处理器32经过处理后，对流量压力进行调节，使输出的氧气达到设定的标准数值。由于该部分属于基本电路的信号反馈原理，不再赘述。流量调节装置和压力调节装置可以单独设置，分别调节，也可以合二为一，图1、3中，只进行流量调节，在调节流量的同时，压力也随之改变。
[0039]制氧单元的面板上设计电源插座27、氧气输出口(管)26、工作显示灯22、把手28、排水管24等，每一个制氧单元的外架对称设计有两个底部滑轨25，和/或两个顶部滑轨20，分别与格架的底部滑道17或/和顶部滑道18配合，便于制氧单元的拔出和安装。氧气输出口(管)26设计在制氧单元的面板上，在与总氧气管连接前，氧气纯度检测仪与氧气输出口(管)26相联，进行氧气纯度的检测。
[0040]上下两排单元架1、3之间称为机柜中部2，用于放置监测控制处理器(包括控制电路板等)和供氧管路，每一个制氧单元氧气输出管26与输氧总管7联结在一起汇成供氧管路，每一个制氧单元排水口 24联结在一起统一排出处理过程中的废水。
[0041]机柜中部的面板与上下两排单元架为一体结构。氧气输出口 26设置在面板上，与制氧单元的氧气输出26相连接。供氧管路，可以置于机柜中部外部，每一个制氧单元输出26相联，通过流量表、压力表等进行检测控制，所有的氧气管汇合在一起，汇成总输出氧气管输出氧气。
[0042]当需氧流量不是很大时候，可以只有一排制氧单元工作，另外一排制氧单元作为备用组；也可以部分制氧单元工作，部分不工作。当需氧流量较大时，上下两排制氧单元同时工作。
[0043]上下两排制氧单元的每一个制氧单元的面板上还可设计有分开关。分开关、多个电源插头及多个氧气输入口(管)设计在中空腔的面板上，当某一个制氧单元发生故障时，直接关闭故障制氧单元的分开关21，切断故障制氧单元的电源后，方便地插拔电源插头8，通过把手28，快速拉出故障制氧单元，进行更换和维修。其余制氧单元仍然继续工作，调整氧气的压力和流量即可，不会影响氧气的供应。
[0044]制氧机工作模式分四种:模式I是上排制氧单元工作；模式2是下排制氧单元工作；模式3是上下排制氧单元同时工作；模式4是任意选定多个制氧单元工作。
[0045]模式I和模式2，只有上排或者下排工作，另外一排制氧单元为备用组，一旦其中一排制氧单元发生故障，立即启动备用组，这样也可以保证不间断地供给氧气。一个制氧单元发生故障，不会影响其他制氧单元正常工作，通过对氧气的压力、流量、温度进行控制、监控、反馈和报警，及时将备用的新制氧单元更换故障制氧单元。
[0046]制氧机的组装过程和工作过程如下:
[0047]1、组装:
[0048]I)机柜底部放置一台或者两台空压机6及风扇5并安装固定；
[0049]2)机柜中部放置监测控制处理器32 (包括控制电路板等)，并连接好供电电路以及供氧管路；
[0050]3)机柜上下排单元格架1、3插入制氧单元；
[0051]4)机柜中部2面板上的每一个电源插头8逐一插入相应的制氧单元面板上的电源插座27。
[0052]2、通电
[0053]I)打开电源总开关15通电，制氧机处于待机状态；合上总开关12，给空气压缩机、电扇、监测控制处理器通电；
[0054]2)在工作模式I的情况下，打开电源上排开关11，给上排制氧单元通电，打开每一个制氧单元的分开关21，上排制氧单元的工作指示灯22亮(绿色)，上排制氧单元开始工作；在工作模式I的情况下，下排开关10待命，下排工作指示灯不亮；
[0055]3)在工作模式2的情况下，打开电源下排开关10，给下排制氧单元通电，打开每一个制氧单元的分开关21，下排工作指示灯22亮(绿色)；在工作模式2的情况下，上排开关待命，上排工作指示灯不亮；
[0056]4)在工作模式3的情况下，打开电源上排开关和下排开关，并打开每一个制氧单元的开关，所有工作指示灯22亮(绿色)；
[0057]5)在工作模式4的情况下，打开电源上排开关11和下排开关10，并打开每一个需要工作的制氧单元的分开关21，相应工作指示灯亮，相应的自由组合的制氧单元工作。即根据不同的需要，通过打开制氧单元分开关21来自由组合那一部分制氧单元工作，那一部分制氧单元不工作。
[0058]3、监测
[0059]I)逐个监测制氧单元输出口 26的氧气纯度和压力，观察压力表、流量表，记录压力和流量，使用氧气纯度仪监测纯度；
[0060]2)当压力、流量、纯度符合标准后，将制氧单元的氧气输出管连接到氧气输出总管，输出氧气至需氧负载。
[0061]4、故障处置
[0062]I)声光报警器9发出连续鸣响，指示灯22闪烁，说明制氧机发生故障；
[0063]2)确定故障部位，如果制氧单元工作指示灯22为“黄色”，表示故障可能为供氧管路断开、压缩机不工作、风扇不工作等等；如果制氧单元工作指示灯22为“红色”，表示制氧单元故障；
[0064]3)根据具体情况，直接关闭故障制氧单元分开关21 ;或者，如果在工作模式1，必要的情况下，可以打开下排开关10，关闭上排开关11 ;如果在工作模式2，必要的情况下，可以打开上排开关11，关闭下排总开关10 ；
[0065]4)拔下故障制氧单元的电源插头8，断开制氧单元的氧气输出口(管)26，并关闭与总氧气输出管的连接开关；
[0066]5)抽出故障制氧单元，换上新的制氧单元；
[0067]6)重复上述步骤2的第2)步骤或第3)步骤，步骤I的第4)步骤，和步骤3。
[0068]第二实施例:
[0069]在第一实施例的基础上，只是将电源插头移位至制氧单元的后部，在制氧单元的后部设计有相配合的电源插头，在每一格架的后部设计有一电源插座。当制氧单元插入格架时，该电源插头自动插入该电源插座。
[0070]在该实施例中，制氧机的组装过程和工作过程，可以省略步骤I的第4)步骤及步骤4的第4)步骤，节省插拔电源插头的步骤，可以更节省时间。
[0071]通过上述实施例的说明，多个(三个到十个)独立的制氧单元(7Lpm—21Lpm容量单位)组装在一个机柜中，每个制氧单元氧气输出口(管)连接到供氧管路总管上，每一个制氧单元同时独立工作。
[0072]一般来讲，十台各自独立制氧单元，每一台制氧单元可达7 Kg/cm2的压力，流量为10升/分,耗电0.45。氧气纯度为99%，氧气供给压力为1.5—7Kg/cm2，氧气适用压力为5Bar0
【权利要求】
1.一种阵列式制氧机机柜，其特征在于，所述机柜包括:上排单元格架和下排单元格架，单元格架大小规格相同，用于放置多个相同的制氧单元；机柜中部，用于放置监测控制处理单元，机柜中部面板上设置有电源开关、上排开关、下排开关；机柜底部，用于放置空气压缩机及风扇。
2.如权利要求1所述的阵列式制氧机机柜，其特征在于，所述单元格架底部两边侧设计有两个底部滑道，和/或，单元格架顶部两边侧设计有两个顶部滑道。
3.如权利要求1或2所述的阵列式制氧机机柜，其特征在于，所述机柜中部面板上设置有电源插头。
4.一种采用权利要求1所述阵列式制氧机机柜的阵列式制氧机，其特征在于，所述制氧机包括:机柜、多个制氧单元，所述制氧单元置于阵列式制氧机机柜上排单元格架和下排单元格架内，所述制氧单元包括面板、散热器氧气和氮气分离分子筛、压力流量调节装置、氧气输出管及控制处理器，每一个制氧单元均设置有分开关。
5.如权利要求4所述的阵列式制氧机，所述面板上设计电源插座。
6.一种采用权利要求2所述阵列式制氧机机柜的阵列式制氧机，其特征在于，所述制氧机包括:机柜、多个制氧单元及外架，所述制氧单元置于阵列式制氧机机柜上排单元格架和下排单元格架内，所述制氧单元包括面板、散热器、氧气和氮气分离分子筛、压力流量调节装置、氧气输出管及控制处理器，所述制氧单元外架设计有两个底部滑轨，和/或两个顶部滑轨，分别与所述机柜的单元格架的底部滑道或/和顶部滑道配合。
7.—种权利要求4所述阵列式制氧机的制氧方法，其特征在于，全部或部分制氧单元工作，当一个或多个制氧单元在工作时发生故障时，关闭该制氧单元的分开关。
8.—种阵列式制氧机的制氧方法，其特征在于，包括如下步骤: 1)打开电源总开关通电，制氧机处于待机状态；合上总开关，给空气压缩机、电扇、监测控制处理器通电； 2)在工作模式1的情况下，打开电源上排开关，给上排制氧单元通电，打开每一个上排制氧单元的分开关，上排制氧单元的工作指示灯亮，上排制氧单元开始工作； 在工作模式2的情况下，打开电源下排开关，给下排制氧单元通电，打开每一个下排制氧单元的分开关，下排制氧单元工作指示灯亮，下排制氧单元开始工作； 在工作模式3的情况下，打开电源上排开关和下排开关，并打开每一个制氧单元的开关，所有制氧单元工作指示灯亮，所有制氧单元开始工作； 在工作模式4的情况下，打开电源上排开关和下排开关，并打开每一个需要工作的制氧单元的分开关，相应工作指示灯亮，相应制氧单元开始工作； 3)监测制氧单元输出口的氧气纯度和压力并调整； 4)当压力、流量、纯度符合标准后，将制氧单元的氧气输出管连接到氧气输出总管，输出氧气至需氧负载。
9.如权利要求8所述的制氧方法，其特征在于，还包括如下步骤: 1)声光报警器发出连续鸣响，指示灯闪烁； 2)直接关闭故障制氧单元分开关； 3)拔下故障制氧单元的电源插头，断开制氧单元的氧气输出管，并关闭与总氧气输出管的连接开关；4)抽出故障制氧单元，换上新制氧单元；5)打开新制氧单元的分开关。
【文档编号】A01K63/04GK104310313SQ201410504686
【公开日】2015年1月28日 申请日期:2014年9月26日 优先权日:2014年9月26日
【发明者】郑龙镇 申请人:郑龙镇