专利名称：室内/车内空气含氧量自动调节机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及空气净化技术领域，特别是指室内/车内空气含氧量自动调节 机。
背景技术：
随着经济、文化、政治各方面的发展变化，人类对生存和活动空间的局部环境要求 也发生急剧变化，对水、食品基本生存要素的安全要求和品质要求越来越高已经是非常明 显，然而人们时时刻刻离不了的生存要素——空气，因它看不见、摸不着而被遗忘、被忽视。社会的快速发展带来大气污染、生活环境的恶化，因此都市高楼的居室和办公室 常常是门窗紧闭，生活在其中的人们面临的问题是室内/车内空气含氧量的不足。因此富 氧空调、富氧机和氧吧、富氧水等应运而生。目前室内(家用)制氧机及其工作原理主要有 以下四类(1)电子制氧机。采用的是空气中的氧气在溶液中氧化及还原析出的工艺。但 这类产品在搬运及使用的过程中要求非常严格，绝不允许倾斜及倒置，使用制氧过程容易 产生其他的氧化物.制出的氧气含有化学物质，耗电量大，使用寿命短，维护工作大量。(2) 分子筛式制氧机。是一种先进的气体分离技术，但机器体积和运行噪声大，一般使用寿命在 3000-5000小时，维护成本高，更换一个分子筛差不多等于买一个新机器。( 化学药剂制 氧机。能满足部分消费者之急用，但由于设备简陋，操作麻烦，使用成本高，不能连续使用等 诸多缺陷，不适于室内/车内含氧量调节之用。(4)富氧膜制氧机。采用富氧膜技术，利用 氧氮分子在富氧膜内的溶透速度不同，实现从空气中把氧气富集而把部分氮气排斥，使用 寿命长。但现有的室内(家用)制氧机要么需要将输氧管置于鼻腔外，要么不能对室内空 气含氧量进行自动调节。人类在长期的进化中已适应生存在空气含氧量为21%左右的空 气中，人类生存最佳环境如市区公园的空气含氧量为20. 9-21.3%，森林的空气含氧量为 21. 6%，海滨的空气含氧量为21. 8%。人类较长时间处于空气含氧量高于23%的空气中将 可能产生氧中毒或依赖性。而较长时间处于空气含氧量低于20. 9%的空气中将可能产生各 种缺氧症状。因此，对室内/车内空气含氧量进行自动调节具有重大意义。
实用新型内容本实用新型的主要目的在于克服现有技术的缺点，提供室内/车内空气含氧量自 动调节机，可解决由于密闭空间或人群密集场所氧气含量过低而引起的疲劳、困倦、大脑供 氧不足、皮肤等器官因缺氧老化等问题。本实用新型采用先进的富氧膜制氧技术，从室外/车外抽取空气，经过特殊的富 氧膜处理使空气含氧量提升至30%左右再送到室内/车内补充氧气，并通过氧气传感器 和控制系统使室内/车内空气含氧量达到公园9-21.3%)、森林01.6%)或海滨 (21.8%)的舒适的空气含氧量环境。同时由于采用富氧膜的独特构造，能够有效隔离室外 空气中的细菌和灰尘等，使得病毒不因为室内外/车内外空气的交换而产生交叉感染和繁衍，洁净空气活化氧，营造一个相对独立的健康环境。本实用新型采用如下技术方案室内/车内空气含氧量自动调节机包括空气含氧量检测与显示模块、空气含氧量 设定与控制模块、富氧膜制氧模块、进气和排气模块。上述空气含氧量检测与显示模块由氧 电池传感器、放大电路和数字显示器组成。所述空气含氧量检测与显示模块用于实时监测 室内/车内空气含氧量，并以数字显示的形式告知用户，同时采用彩色图案及文字直观显 示当前室内/车内空气含氧量达到的四种自然环境指标“缺氧”(采用高原照片)、“公园”、 “森林”和“海滨”。上述空气含氧量设定与控制模块由按键面板、遥控模块和单片机控制电 路组成。所述按键面板设有“电源开关”、“公园”、“森林”、“海滨”四个按键，所述“公园”、 “森林”、“海滨”按键用于设定室内/车内空气含氧量可以达到的相应自然环境指标。所述 遥控模块包括红外发射器和红外接收器，所述红外发射器是手持式遥控器，其上设有“电源 开关”、“公园”、“森林”、“海滨”四个按键，功能与上述主机按键面板完全一样。所述红外接 收器安装在主机面板上。所述单片机控制电路接收来自氧电池传感器、按键面板和红外接 收器的各种信号，经识别判断后驱动富氧膜制氧模块、进气和排气风扇工作。上述富氧膜制 氧模块由富氧膜分离器、电动抽气泵和滤水器组成。所述富氧膜分离器分为内腔和外腔，内 腔与外腔用高分子富氧膜完全隔离，内腔连接电动抽气泵使其产生负压，外腔用高速气流 驱赶富氧膜外表面的贫氧气体，并通过进气口和排气口与室外大气相连。上述进气和排气 模块由用于产生高速气流的2个轴流风扇、喇叭口和防尘网组成。上述空气含氧量检测与显示模块的测量显示范围为0.00% 99. 99%，线性度 2%,可显示0. 01 %的空气含氧量变化。上述彩色图案及文字显示板上表面覆盖一层毛玻璃纸，下表面采用白光LED背光 板照明。 上述室内/车内空气含氧量的四种自然环境指标为1) “缺氧”——室内/车内空 气含氧量值低于20.9% ;2) “公园”——室内/车内空气含氧量值在20. 9-21. 3% ;3) “森 林”——室内/车内空气含氧量值在21. 4-21. 6%；4) “海滨”——室内/车内空气含氧量 值在 21. 7-21. 9%。上述喇叭口的半张角为45度。由上述对本实用新型的描述可知，与现有技术相比，本实用新型的室内/车内空 气含氧量自动调节机具有如下有益效果本实用新型的室内/车内空气含氧量自动调节机通过氧电池传感器指示当前室 内/车内空气中氧气的百分比浓度值，同时用彩色图案及文字显示室内/车内空气含氧量 所对应的4种自然环境“缺氧”、“公园”、“森林”和“海滨”空气状态。当室内/车内空气 中氧气的百分比浓度值低于20. 9%时，则显示“缺氧”状态；当室内/车内空气含氧量值在 20. 9-21. 3%时，显示“公园”状态；当室内/车内空气含氧量值在21. 4-21. 6%时，显示“森 林”状态；当室内/车内空气含氧量值在21. 7-21. 9%时，显示“海滨”状态。这样，新型室 内/车内空气含氧量自动调节机就能非常直观地告知用户其所在场所的空气质量状况，这 是新型室内/车内空气含氧量自动调节机的第一个创新功能。本实用新型的室内/车内空气含氧量自动调节机可以通过按键面板或遥控器预 先设定3种室内/车内空气含氧量指标“公园”(含氧量21. 3% )、“森林”(含氧量21. 6% )
4和“海滨”(含氧量21. 8% )，当室内/车内空气中氧气的百分比浓度值低于设定值时，富氧 膜制氧模块工作，产生氧气补充到室内/车内空气中，直到室内/车内空气含氧量达到设定 值，富氧膜制氧模块停止工作。所述“公园”、“森林”和“海滨”环境空气含氧量指标预设定 方式，是本新型室内/车内空气含氧量自动调节机的第二个创新功能。本实用新型的室内/车内空气含氧量自动调节机的富氧膜分离器结构为多孔空 心”中”字形结构，分为内腔和外腔，内腔与外腔用高分子富氧膜完全隔离，内腔连接电动抽 气泵使其产生负压，外腔由2个轴流风扇形成高速气流用于驱赶富氧膜外表面的贫氧气体 层，这样，外腔的富氧膜表面就可以保持与室外空气一样的氧气百分比浓度(约20.9% )， 提高了富氧膜制氧效率，这是本实用新型的室内/车内空气含氧量自动调节机的第三个创 新功能。本实用新型的室内/车内空气含氧量自动调节机通过喇叭形进气口和排气口与 室外大气相连。所述进气口和排气口为外宽内窄的圆锥形喇叭口形状，防尘网在喇叭口的 外侧，进气口和排气口内侧均安装有轴流风扇。圆锥形喇叭口的作用一是使喇叭口的内侧 气流速度高而外侧气流速度低，减少灰尘吸附在防尘网上，一是避免雨水积聚在进气口和 排气口内。这是本新型室内/车内空气含氧量自动调节机的第四个创新功能。与现有技术相比，本实用新型采用模拟自然生态环境“公园”、“森林”和“海滨”环 境空气含氧量指标进行室内/车内空气含氧量自动调节，实时显示当前室内/车内空气中 的氧气百分比浓度，以及“缺氧”、“公园”、“森林”和“海滨”四种空气质量状态指示，这是现 有室内(家用)增氧设备所没有的。本实用新型的应用范围广泛，如家居、别墅、办公室、实验室、机房、银行、健身房、 娱乐场所、客运车辆等。富氧状态和宁静的环境可使人的分析力、判断力和创造力倍增。
图1为本实用新型的系统结构框图。图2为本实用新型的室内机和室外机工作原理图。图3为本实用新型的室内机正面图。
具体实施方式
以下通过具体实施方式
对本实用新型作进一步的描述。请参照图1、图2和图3，本实用新型的室内/车内空气含氧量自动调节机采用分 体式结构，即分为室内机100和室外机200两部分。室内机100主要包括空气含氧量检测 传感器1、4位LED显示器2、指示面板3、背光LED4、放大电路5、单片微处理器6、空气含氧 量用户设定按键面板7和红外遥控发射器器12和接收器13等；室外机200主要包括富氧 膜制氧模块14、电动抽气泵22、进气口 21和排气口 22、冷却风扇沈和滤水器27等。本实用新型的室内/车内空气含氧量自动调节机的空气含氧量检测传感器1，其 类型为氧电池，测量范围0-100%，线性度2%，重复性1%，带温补偿。室内/车内空气 含氧量自动调节机的4位LED显示器2，显示范围0. 00-99. 99%，用于显示当前室内/车内 空气中的空气含氧量。为了更直观地显示当前室内/车内空气空气含氧量，特别设计了一 个“缺氧”、“公园”、“森林”和“海滨”指示面板3，面板可以是“高原”(暗指高原缺氧)、“公园”、“森林”和“海滨”彩色图案及文字，指示面板背后有4个白光LED背光灯4，分别用于 照明“缺氧”、“公园”、“森林”和“海滨”彩色图案及文字。本实用新型的室内/车内空气含 氧量自动调节机的空气含氧量用户设定按键面板7，其上设有“公园”、“森林”和“海滨”预 置按键8，每个按键上方都有一个指示灯9，当其中一个按键被按动后，对应的指示灯点亮， 表示室内/车内空气含氧量自动调节机设定在该模拟环境状态下工作。另外，按键面板上 还有一个电源开关按键10和电源指示灯11。同时，室内/车内空气含氧量自动调节机配备 有一个红外遥控器12，遥控器面板的按键功能与上述主机按键面板功能完全相同。本实用新型的室内/车内空气含氧量自动调节机的富氧膜制氧模块14由富氧膜 分离器15、电动抽气泵16和滤水器17组成。富氧膜分离器的结构为多孔空心“中”字形结 构，其骨架18采用硬质塑料注塑成型。富氧膜分离器15可分为内腔19和外腔20，内腔与 外腔用高分子富氧膜21完全隔离，内腔19连接电动抽气泵22使其产生负压，电动抽气泵 22采用无油真空泵，腔内压力应达到_80kpa -90kpa，外腔20有一个进气口 23和一个排 气口 24，进气口 23和排气口 M上各安装一个轴流风扇25，使外腔形成高速气流以驱赶富 氧膜外表面的贫氧气体，进气口和排气口通过一个喇叭口沈与室外大气相连，喇叭口沈外 设有两层防尘网27。冷却风扇观用于对电动抽气泵(无油真空泵)22进行风冷。本实用新型的室内/车内空气含氧量自动调节机的氧气输送通道是从电动抽气 泵(无油真空泵)22的排气口通过输氧管四输送到室内机的。经过富氧膜的富氧空气饱含 水蒸气，容易在输氧管四内凝结成水滴，故采用滤水器17进行水滴收集和自动排除，滤水 器17为三通空心圆柱体结构，空心圆柱体内有两层不锈钢滤网30，来自电动抽气泵排气口 的富氧空气从空心圆柱体侧面进入圆柱体内，再从空心圆柱体顶部流入输氧管四，将氧气 输送到室内机，富氧空气输出口连接一个消音器14。滤水器17的三通空心圆柱体底部连接 一个电磁气阀门31，制氧系统工作时自动定时打开电磁气阀门31，排除管道内的积水。当 室外环境温度低于0°C时，室外机可能结冰或结霜，室外机还设有温度传感器32和热风机 33。本实用新型的工作原理如下(请参照图2)用户首先通过空气含氧量设定按键面 板7或红外遥控器12设置室内/车内空气含氧量自动调节机的模拟环境空气含氧量，比如 ““森林”，则机器自动打开富氧膜制氧系统直到室内/车内含氧量达到21.6%。与此同时， 4位LED显示器2实时显示当前室内/车内空气含氧量值(％ )，当室内/车内空气含氧量 值低于20. 9%时，“缺氧”指示牌点亮，表明室内/车内空气氧含量低于正常值。当室内/ 车内空气含氧量值在20. 9-21. 3%时，“公园”指示牌点亮，表明室内/车内空气氧含量达到 市内公园指标，当室内/车内空气含氧量值在21. 4-21. 6%时，“森林”指示牌点亮，表明室 内/车内空气氧含量达到森林中的指标，，，当室内/车内空气含氧量值在21. 7-21. 9%时， “海滨”指示牌点亮，表明室内/车内空气氧含量达到海滨环境指标。富氧膜制氧系统工作 时，室外空气(氧含量约20. 9% )由进气口 21的轴流风扇23吸入富氧膜分离器15的外腔 20，富氧膜分离器15的内腔19由无油真空泵22抽气形成负压，负压值在-SOkpa _90kpa 之间，这样在富氧膜分离器15的内腔19和外腔20之间形成压力差，由于空气中的氧分子 和氮分子渗透速率不同，较多的氧分子通过高分子富氧膜21进入内腔，使内腔产生富氧空 气(氧含量约30% )。在富氧膜分离器15的外腔20由于氧分子的减少而形成贫氧空气， 为了避免贫氧空气滞留在高分子富氧膜21的外表面，将轴流风扇25安装在富氧膜分离器15的外腔进气口 23和排气口 M上，使外腔20内形成高速气流，及时排除高分子富氧膜21 外表面的氮分子积累，提高内腔的产氧效率。富氧膜分离器15内腔内的低压富氧空气通过 无油真空泵22抽入输氧管四，经过滤水器17滤除部分水汽，最后送入室内/车内，通过消 音器14消除输气管内的噪音。当室外环境温度低于0°C时，通过温度传感器32检测和电路 判断，启动热风机对室外机的富氧膜制氧模块加热除霜。本实用新型中，将室内/车内空气含氧量的指标分为4个等级，1) “缺氧”级—— 室内/车内空气含氧量值低于20. 9% ；2) “公园”级——室内/车内空气含氧量值在 20. 9-21. 3%；3) “森林”级——室内/车内空气含氧量值在21. 4-21. 6%；4) “海滨”级—— 室内/车内空气含氧量值在21. 7-21.9%。本实用新型中，上述“缺氧”、“公园”、“森林”和“海滨”室内/车内空气含氧量等级 采用“高原”(暗指高原缺氧)、“公园”、“森林”和“海滨”彩色图案及文字指示，直观明了。本实施例中，4位LED显示器为可显示小数点后两位的LED显示器，可以实时显示 室内/车内空气含氧量的微小变化。本实施例中，电动抽气泵采用双气缸串联式无油真空泵，220V交流电机，功率 140W 160W，进气口和排气口口径G1/4。上述仅为本实用新型的一个具体实施方式
，但本实用新型的设计构思并不局限于 此，凡利用此构思对本实用新型进行非实质性的改动，均应属于侵犯本实用新型保护范围 的行为。
权利要求1.室内/车内空气含氧量自动调节机，其特征在于包括空气含氧量检测与显示模块、 空气含氧量设定与控制模块、富氧膜制氧模块以及进气和排气模块；所述空气含氧量检测 与显示模块由氧电池传感器、放大电路、数字显示器和室内/车内空气含氧量等级指示牌 组成；所述空气含氧量设定与控制模块由按键面板、遥控模块和单片机控制电路组成；所 述遥控模块包括红外发射器和红外接收器；所述红外接收器安装在主机面板上；所述单片 机控制电路接收来自氧电池传感器、按键面板和红外接收器的各种信号，经识别判断后驱 动富氧膜制氧模块、进气和排气风扇以及除水电磁阀工作；所述富氧膜制氧模块由富氧膜 分离器、电动抽气泵和滤水器组成；所述富氧膜分离器分为内腔和外腔，内腔与外腔用高分 子富氧膜完全隔离，内腔连接电动抽气泵使其产生负压，外腔有2个风扇产生高速气流驱 赶富氧膜外表面的贫氧气体，并通过进气口和排气口与室外大气相连；所述进气和排气模 块由轴流风扇、防尘网和喇叭口组成。
2.根据权利要求1所述的室内/车内空气含氧量自动调节机，其特征在于所述室内 /车内空气含氧量的数字显示器为4位数码显示器，可显示小数点后两位的数码显示器，用 于实时显示室内/车内空气含氧量0. 01%的微小变化。
3.根据权利要求1所述的室内/车内空气含氧量自动调节机，其特征在于所述空气 含氧量检测采用氧电池传感器。
4.根据权利要求1所述的室内/车内空气含氧量自动调节机，其特征在于所述富氧 膜分离器的内部单片结构为多孔空心中字形结构，富氧膜分离器包括一个内腔和一个外 腔，内腔与外腔用高分子富氧膜完全隔离。
5.根据权利要求1所述的室内/车内空气含氧量自动调节机，其特征在于所述富氧 膜分离器的外腔进气口和排气口各有1个风扇，用于产生高速气流驱赶富氧膜外表面的贫 氧气体。
6.根据权利要求1所述的室内/车内空气含氧量自动调节机，其特征在于所述进气 口和排气口均为外宽内窄的圆锥形喇叭口形状，防尘网在喇叭口的外侧；所述喇叭口的半 张角为45度。
7.根据权利要求1所述的室内/车内空气含氧量自动调节机，其特征在于整机由室 内机和室外机两部分组成。
专利摘要本实用新型公开了室内/车内空气含氧量自动调节机，由室内机和室外机两部分组成。室内机主要包括空气含氧量检测传感器和4位LED显示器，检测和显示范围0.00-99.99％，用于显示当前室内/车内空气中的空气含氧量百分比。还包括一个指示面板，面板为“高原”、“公园”、“森林”和“海滨”彩色图案及文字，能直观显示当前室内/车内空气空气含氧量达到的自然环境指标。还包括空气含氧量用户设定按键面板和红外遥控器，其上设有“公园”、“森林”和“海滨”预置按键。室外机主要包括富氧膜制氧模块、电动抽气泵、进气口和排气口、冷却风扇和滤水器。本实用新型采用模拟自然生态环境“公园”、“森林”和“海滨”的空气含氧量指标进行室内/车内空气含氧量设定和自动调节，符合人性化设计，使用方便，应用范围广泛。
文档编号B60H3/00GK201873518SQ20102051205
公开日2011年6月22日 申请日期2010年9月1日 优先权日2010年9月1日
发明者庄其仁, 林暨南, 林金标 申请人:庄其仁, 林暨南, 林金标