专利名称：小型富氧机的制作方法
技术领域：
本实用新型为一种用于室内增氧的小型机器，属于家用电器。
目前，随着工业的飞速发展及现代化交通工具的日益增多，空气污染日益加剧。随着环境的日益恶化，空气污染的加剧，人们不想让室外的肮脏的空气进入室内，所以居住、办公房间经常处于封闭状态的。此外，空调的使用，在一定程度上改善了人们的居住、工作环境，但是，为了保持室内舒适的环境温度，必须要保持房间有良好的密闭性。因此，房间在这种长期密闭的状况下，空气流动较差，必然导致房间不同程度的缺氧，人在缺氧的环境下长期生活、工作，则会导致、诱发多种疾病。解决房间缺氧的最好办法是通过增氧机对房间增氧。现存的增氧机通过变压吸附法、深冷法、膜分离法或化学法来实现。深冷法增氧机可以获得100％的纯氧，但成本高，价格昂贵，一般只使用于对氧要求较高的场所。采用膜分离法的制氧机体积较大，不适合于家庭应用。而采用化学方法制氧的增氧机比较简单，但需要添加化学药品，且制氧时会有其它产物产生。变压吸附法制氧机是一种采取纯物理制氧法的装置，可获得浓度在80％以上的富氧空气。而现有的变压吸附法制氧机体积较大，大多用于工业、农业生产中。
本实用新型的目的是设计一种小型富氧机，其结构合理，体积小，适于民用。
本实用新型所设计的小型富氧机主要由壳体、空气压缩机、冷却器、吸附柱、电磁阀、储气罐、减压阀及单片机控制电路构成，空气压缩机、冷却器、吸附柱、电磁阀、储气罐、减压阀及单片机控制电路安装在机壳内，吸附柱至少有两个，机壳上带有进气口及出气口，空气压缩机与进气口连接，空气压缩机出口端由管路与冷却器连接，冷却器通过电磁阀由连接管路与吸附柱连接，每个吸附柱经对应的单向阀由管路连通至储气罐中，在吸附柱至储气罐的管路上并联有另一控制气体走向的电磁阀，储气罐与减压阀连接，减压阀与出气管连接，出气管由壳体的出气口通至壳体外，单片机控制电路与各电磁阀、空气压缩机连接。
本实用新型所设计的小型富氧机中的空气压缩机还可放置于机壳外的另一壳体内，使空气压缩机与主机分离。
为减小体积，本实用新型所设计的小型富氧机中所用的吸附柱为双层吸附柱或气道为蛇形的吸附柱。
为提高工作效率，本实用新型所设计的小型富氧机采用两个吸附柱。
本实用新型所设计的小型富氧机中空气压缩机与吸附柱之间的电磁阀为二位五通电磁阀。
本实用新型所设计的小型富氧机中吸附柱与储气罐之间的电磁阀为二位三通电磁阀。
为保护机体使用寿命，净化空气，本实用新型所设计的小型富氧机的空气压缩机前端安装有净化器。
为提高空气压缩机的压缩效率，本实用新型所设计的小型富氧机的空气压缩机前端还安装有干燥器。
为提高制出的富氧空气的质量，本实用新型所设计的小型富氧机减压阀的出口端与盛水容器连通，盛水容器安装在壳体内，其出口与出气管相通。
本实用新型所设计的小型富氧机的工作原理是空气从进气口进入空气压缩机压缩，经过冷却器冷却，由电磁阀控制进入吸附柱，吸附柱的压力升高，经过分子筛的选择性吸附后，形成富氧空气，经单向阀输出到储气罐，再由减压阀减压后由出气管排至机壳外。
本实用新型所设计的小型富氧机的优点是1．结构紧凑，体积小，有利于室内应用；2．工作效率高，可获得连续的富氧空气；3．净化空气，改善空气质量。
本实用新型所设计的小型富氧机可广泛用于家庭、办公室、会议室、医院、宾馆等地，也可用于其它场所。
图1是本实用新型所设计的小型富氧机的结构图。
图2是
图1中吸附柱的结构示意图。
图3是另一种吸附柱的结构示意图。
图4是
图1的工作电路控制原理图。
以下结合附图根据具体实施例对本实用新型所设计的小型富氧机的结构及实施方式作进一步说明。
实施例1
如
图1所示的小型富氧机，主要由净化器1、空气干燥器2、空气压缩机3、冷却器4、吸附柱6、7、电磁阀5、8、单向阀9、10、储气罐11、减压阀12及盛水容器13构成，上述各部件均安装在机壳内，用于控制电磁阀5、8的单片机控制电路也安装在机壳内。机壳上带有进气口及出气口，净化器1、空气干燥器2及空气压缩机3由管路串联，净化器1与机壳的进气口连通。空气压缩机3又通过管路依次串联冷却器4及吸附柱，两吸附柱6、7并联于气体管路中，吸附柱6、7的前端的管路中安装有二位五通电磁阀5，用于控制吸附柱6、7的工程过程，吸附柱6、7经过对应的单向阀9、10与储气罐11连接，储气罐11与减压阀12连接，减压阀12由连接管路通至盛水容器13中，盛水容器13与机壳上的出气口连接。吸附柱6、7之间安装有二位三通电磁阀6，以控制气体流向。单片机控制电路用于控制整机的工作过程。该小型富氧机的工作原理是外界空气经机壳进气口、净化器1、空气干燥器2进入空气压缩机3进行空气压缩，压缩空气从压缩机3出来后，经过冷却器4、电磁阀5进入吸附柱6，吸附柱6的压力升高，经过分子筛的选择性吸附后，富氧气体通过单向阀9输出到储气罐11，同时吸附柱7通过电磁阀5的另一通道排气解析，使吸附柱7中吸附在分子筛中的气体被排空；当吸附柱6加压吸附，吸附柱7解析一段时间后，打开电磁阀8，用吸附柱6中的部分富氧空气对吸附柱7进行回扫，将吸附柱7中的残余气体排出；回扫一段时间后，电磁阀8关闭，电磁阀5换向，为吸附柱7充气，使吸附柱7增压吸附，经分子筛选择性吸附后，富氧气体经单向阀10输出到储气罐11，同时吸附柱6经电磁阀5的另一通道排气解析，使吸附在吸附柱6中的气体被排空；当吸附柱7加压吸附，吸附柱6解析一段时间后，打开电磁阀8，用吸附柱7中的部分富氧空气对吸附柱6进行回扫，使吸附柱6中的残余气体排出；回扫一段时间后，电磁阀8关闭，电磁阀5换向，开始下一周期的吸附解析操作。周而复始上述动作，即可以不断获得富氧气体。
该小型富氧机的控制电路如图4所示，其中U1为单片机，U2为计时器，01、02为光电可控硅触发器，S1、S2为可控硅，DZ1、DZ2为电磁阀，L1为工作状态指示灯。
在图4所示的变压吸附单片机控制电路中，单片机U1按变压吸附流程要求，控制变压吸附过程中电磁阀的动作。当单片机U1的P22口输出高电平时，光电可控硅触发器01没有触发信号输出，可控硅S1不被触发，电磁阀DZ1的线圈不得电，DZ1处于断电状态；当单片机U1的P22口输出为低电平时，光电可控硅触发器01输出触发信号，可控硅S1被触发、导通，电磁阀DZ1得电，处于通电状态。同样，单片机U1的P23口输出不同电平，通过光电可控硅触发器02控制电磁阀DZ2的工作状态。根据变压吸附工艺参数的需要，充分利用单片机的定时功能，设计相应的控制程序，使电磁阀按变压吸附的要求工作。在控制系统中，设有定时器U2，记录变压吸附用分子筛的使用时间，当分子筛达到使用寿命时，单片机U1的P20口给出一脉冲信号，工作指示灯L1闪烁报警，而当分子筛在使用寿命范围内时，指示灯L1亮。
采用变压吸附法进行氧气的富集时，吸附柱的结构对产氧浓度及富氧空气的产量有着直接的关系，结构选择不合理会导致产氧浓度低，富氧空气产量少等现象，因此在进行变压吸附法制氧机的设计时，吸附柱的结构设计是十分重要的。采用变压吸附法制取富氧空气，吸附柱的高/径比应根据实际应用具体选择，一般高/径比在3以上。为减少体积，该小型富氧机中吸附柱6、7采用如图2所示的吸附柱，为双层吸附柱，在图中21为进气口，22为压盖，23为外筒，24为分子筛，25为内筒，26为出气口。在筒23、25内及筒23、25之间填充分子筛24，内筒25一端与外筒23端盖密封，使空气只能按箭头所示方向流动，这样，同等高度的吸附柱，采用多层吸附柱结构后，等同于增大了吸附柱的高/径比，改善了变压吸附的效果。为进一步增大吸附柱高/径比，还可以按上述方法增加吸附柱层数。这样的吸附柱不仅体积减小，还能够保证较好的制氧效果，使富氧机小型化。另外在富氧机中采用两个吸附柱6、7交替制氧，保证了连续供给富氧空气。该小型富氧机可广泛使用于家庭、公共场所及医院、宾馆等地方。
实施例2实施例1所述的小型富氧机，还可以采用如图3所示的吸附柱，该吸附柱为蛇形，其中31为进气口，32为压盖，33为分子筛，34为压盖，35为出气口，36为蛇形管。在蛇形管36内填装分子筛33，蛇形管36两端分别为进气口31、出气口35。这样使用两个蛇形管作为变压吸附制氧的吸附柱6、7，当空气从进气口31进入蛇形管36，经分子筛33选择吸附后，富氧空气从出气口35进入储气罐11，再经减压阀12及盛水容器13通至机壳外。采用这种蛇形管状吸附柱的制氧机同样能够实现体积小，连续供给富氧空气的目的。
实施例3如
图1所示的小型富氧机，还可以把净化器1、空气干燥器2及压缩机3放置于机壳外的另一壳体内，其管路连接方式不变，从而形成分体式的制氧机。该种小型制氧机可以把压缩机的部分放置于室外，这样更有利于室内增氧，且无噪音。
权利要求1．一种小型富氧机，其特征是主要由壳体、空气压缩机、冷却器、吸附柱、电磁阀、储气罐、减压阀及单片机控制电路构成，空气压缩机、冷却器、吸附柱、电磁阀、储气罐、减压阀及单片机控制电路安装在机壳内，吸附柱至少有两个，机壳上带有进气口及出气口，空气压缩机与进气口连接，空气压缩机出口端由管路与冷却器连接，冷却器通过电磁阀由连接管路与吸附柱连接，每个吸附柱经对应的单向阀由管路连通至储气罐中，在吸附柱至储气罐的管路上并联有另一控制气体走向的电磁阀，储气罐与减压阀连接，减压阀与出气管连接，出气管由壳体的出气口通至壳体外，单片机控制电路与各电磁阀、空气压缩机连接。
2．根据权利要求1所述的小型富氧机，其特征还在于空气压缩机还可放置于机壳外的另一壳体内，使空气压缩机与主机分离。
3．根据权利要求1所述的小型富氧机，其特征还在于吸附柱为双层吸附柱或气道为蛇形的吸附柱。
4．根据权利要求1所述的小型富氧机，其特征还在于采用两个吸附柱。
5．根据权利要求1所述的小型富氧机，其特征还在于空气压缩机与吸附柱之间的电磁阀为二位五通电磁阀。
6．根据权利要求1所述的小型富氧机，其特征还在于吸附柱与储气罐之间的电磁阀为二位三通电磁阀。
7．根据权利要求1所述的小型富氧机，其特征还在于空气压缩机前端安装有净化器。
8．根据权利要求1所述的小型富氧机，其特征还在于空气压缩机前端还安装有干燥器。
9．根据权利要求1所述的小型富氧机，其特征还在于减压阀的出口端与盛水容器连通，盛水容器安装在壳体内，其出口与出气管相通。
专利摘要本实用新型为一种用于室内增氧的小型机器,属于家用电器。该增氧机主要由壳体、空气压缩机、冷却器、吸附柱、储气罐、减压阀及单片机控制电路构成,机壳上带有进气口及出气口,空气压缩机与进气口连接,冷却器与空气压缩机连接,冷却器又通过电磁阀与吸附柱连接,吸附柱经单向阀通至储气罐中,储气罐与减压阀连接,减压阀与出气管连接,单片机控制电路与电磁阀及吸附柱、空气压缩机连接。本实用新型体积小,方便室内应用。
文档编号B01D53/047GK2463038SQ0120023
公开日2001年12月5日 申请日期2001年2月16日 优先权日2001年2月16日
发明者于宏图, 邢淑琴, 韩伟, 唐海波, 敖宏, 李继平 申请人:北京惠佳特电器设备有限公司