一种低能耗小型制氧机系统的制作方法

1.本发明涉及制氧机技术领域,特别是一种低能耗小型制氧机系统。


背景技术：

2.制氧机是制取氧气的一类机器，一些小型的家用制氧机一般是利用分子筛物理吸附和解吸技术。制氧机内装填分子筛，在加压时可将空气中氮气吸附，剩余的未被吸收的氧气被收集起来，经过净化处理后即成为高纯度的氧气。分子筛在减压时将所吸附的氮气排放回环境空气中，在下一次加压时又可以吸附氮气并制取氧气，整个过程为周期性地动态循环过程，分子筛并不消耗。
3.现有的小型制氧机还存在以下问题:
4.1.空气被加压后产生的热量，会造成高压管路温度持续升高，传统的设备通常使用风机对高压管路进行吹风的降温方式，对高压管路及其管路内的高压气体进行降温，这种方式效果不佳且热气依旧存在于设备的壳体内部,从而导致设备壳体内的环境温度升高,影响设备的正常运行；
5.2.传统的设备一般采用空压机对环境空气进行吸取来作为制氧的材料，而现有的空压机自带的过滤装置，一般都直接安装在空压机的进气管道上，由于不能自洁，需要频繁的更换过滤芯、过滤网，当过滤芯或过滤网堵塞时很容易导致空压机在运行中出现进气量降低、叶轮积尘等问题。针对这一问题，一般情况下，必须停机才能更换过滤芯，这也就增大了空压机的维护成本和检修工作量，设备使用寿命也会受到影响。


技术实现要素：

6.针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种低能耗小型制氧机系统,以解决背景技术中出现的问题。
7.本发明的技术方案是这样实现的：一种低能耗小型制氧机系统，包括壳体,设于所述壳体内的空压机、分子筛塔、储氧罐、湿化水箱，其特征在于：所述空压机输出端与分子筛塔的输入端通过高压管路和阀体组连接,所述分子筛塔上设置有成品输出端和废气输出端,所述分子筛塔上成品输出端与储气罐的输入端通过送气管道连接,所述储气罐的输出端与湿化水箱的输入端连通,所述湿化水箱的输出端连接有延伸至壳体外侧的氧气输送管,所述分子筛塔的废气输出端连接有延伸至壳体外侧的废气排放管,所述高压管路自空压机的输出端向分子筛塔的输入端呈蛇形延伸,所述高压管路的外部设置有冷却装置,所述冷却装置包括套设于高压管路外部的冷却箱、分别设于冷却箱两侧且与冷却箱的内部连通设置的进液管和出液管、设于废气排放管内且输入端与出液管连通设置的螺纹盘管、固定设于壳体内且输入端与螺纹盘管的输出端连通设置的蓄液箱以及设于蓄液箱内且输出端与进液管连通的循环泵，所述壳体上开设有排气窗。
8.优选为：所述空压机的输入端还设置有进气过滤装置，所述进气过滤装置包括安装于壳体外壁上的基板、竖直固定于基板上的固定筒、设于固定筒远离基板一端的端面上
的进风管、设于进风管内的风机、设于进风筒内且与固定筒同轴设置的进风离心管、数个环绕设于进风离心管上的凸管、设于凸管远离进风离心管一端的第一滤网、一端与固定筒连通且另一端与空压机的输入端连接的导风管以及设于导风管内的水槽，所述进风管的内径小于进风离心管的内径且两者同轴心设置，所述凸管的轴线与进风离心管的轴线呈锐角。
9.优选为：所述进气过滤装置还包括安装于基板上的第一伺服电机、固定套接于第一伺服电机输出端上的主动齿轮以及套接于进风离心管外壁上且与主动齿轮啮合设置的从齿轮，所述进风离心管的两端均通过轴承连接在基板和固定筒的内壁上。
10.优选为：所述凸管的内侧壁上环设有多组凹腔。
11.优选为：所述水槽内的水面的上部设有间隙风道，所述间隙风道内设置有第二过滤网，且所述第二过滤网的迎风面上设置有自动清洁装置。
12.优选为：所述自动清洁装置包括导向杆、滑块、清洁刷，所述清洁刷位于第二过滤网的外侧，且其上的刷毛与第二过滤网的接触，所述清洁刷的两端固定滑块，两端上的滑块内滑动穿设竖直的导向杆，所述导向杆的上下两端上均固定在导风管的管壁上，所述第二过滤网一端的滑块与导向杆之间设置有驱动机构，所述驱动机构用于驱动清洁刷沿导向杆的长度方向往复移动。
13.优选为：所述驱动机构包括固定与滑块内的第二伺服电机、固定套接用于第二伺服电机输出端上的传动齿轮以及沿导向杆的长度方向固定于导向杆的侧壁上且与传动齿轮啮合的齿面导轨。
14.优选为：所述导风管上连通有分接管，且分接管设于壳体内，所述导风管内设置有风车，所述风车的中部固定穿设有转轴，所述转轴的一端与导风管的内壁转动连接，另一端延伸至分接管内，且绕其轴心环设有多个扇叶。
15.优选为：所述冷却箱内设置有多个交叉分布的隔板，所述隔板与冷却箱的内壁之间设有可供高压管路穿过的间隙。
16.优选为：所述进液管靠近所述分子筛塔的输入端一侧设置，所述出液管靠近所述空压机的输出端一侧设置。
17.有益效果：本发明采用水冷的冷却方式代替传统的风冷，通过将高压管路浸于冷却箱内且在冷却箱内输入冷却液，对高压管路进行冷却同时对管路内的气体进行降温，也使得壳体内的环境温度升温幅度减小，采用水冷温差大的特点，使得冷却的效率更高，将冷却箱上的出液管与螺纹盘管连通，且螺纹盘管设置在废气排放管内，即可通过分子筛塔工作后排出的废气对螺纹盘管以及管内的液体进行冷却，保持冷却箱内的进水为常低温的状态，进而保证对高压管路冷却的效果，同时才有用废气的降温方式，提高了废气利用率，节约了能源；设置的进气过滤装置通过离心力的作用将进入进风离心管内的环境空气进行过滤，采用驱动进风离心管旋转使得环境空气中的大型颗粒物产生离心力，空压机开启后，对导风管内部产生吸力，进而进风离心管内的大型颗粒物被过滤在凸管内以及第一过滤网上，实现对环境空气的第一次过滤，通过水槽和第二过滤网可以对环境空气中的粉尘吸收和过滤，实现对环境空气的二次过滤，经过两次过滤可以将环境空气中大部分的颗粒物和粉尘进行过滤，进而减小空压机的维护成本和检修工作量；第二过滤网上设置的自动清洁装置，可以将第二过滤网粘粘的粉尘进行清理，防止第二过滤网因被粉尘的堵塞，降低过气率，被清理的粉尘掉落在水槽内与水混合，防止粉尘再次扬起混入环境空气，设置的分接管
可将一部分过滤后的环境空气输送至壳体内，再从排气窗排出，进而对壳体的内部进行降温，同时，进入壳体内的环境空气经过进气过滤装置的过滤，极大的减少了壳体内部的积灰现象，延长了元器件的使用寿命。
附图说明
18.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1为本发明具体实施方式结构示意图；
20.图2为本发明具体实施例中进气过滤装置的结构示意图；
21.图3为图2中a部放大图；
22.图4为本发明具体实施例中自动清洁装置的结构示意图。
具体实施方式
23.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
24.本发明各实施例具体可参考说明书中所示的图1
‑
图4。
25.实施例1
26.本发明公开了一种低能耗小型制氧机系统，包括壳体1,设于所述壳体1内的空压机2、分子筛塔3、储氧罐4、湿化水箱5，在本发明具体实施例1中，所述空压机2输出端与分子筛塔3的输入端通过高压管路6和阀体组7连接,所述分子筛塔3上设置有成品输出端31和废气输出端32,所述分子筛塔3上成品输出端31与储气罐4的输入端通过送气管道连接,所述储气罐4的输出端与湿化水箱5的输入端连通,所述湿化水箱5的输出端连接有延伸至壳体1外侧的氧气输送管,所述分子筛塔3的废气输出端32连接有延伸至壳体1外侧的废气排放管321,所述高压管路6自空压机2的输出端向分子筛塔3的输入端呈蛇形延伸,所述高压管路6的外部设置有冷却装置8,所述冷却装置8包括套设于高压管路6外部的冷却箱81、分别设于冷却箱81两侧且与冷却箱81的内部连通设置的进液管82和出液管83、设于废气排放管321内且输入端与出液管83连通设置的螺纹盘管84、固定设于壳体1内且输入端与螺纹盘管84的输出端连通设置的蓄液箱85以及设于蓄液箱85内且输出端与进液管82连通的循环泵86，所述壳体1上开设有排气窗11。
27.通过采用上述技术方案，环境空气经压缩机的吸收加压，通过高压管路输送至分子筛塔内进行气体分筛，分筛获得的氧气经过成品输出端送至湿化水箱进行加湿，加湿后的氧气再从氧气输送管送至使用者处，分筛获得的废气从废气输出端经废气排放管排出；设置的高压管路自空压机的输出端向分子筛塔的输入端呈蛇形延伸加长了高压环境空气的输送距离，从而在输出过程中对高压环境空气进行降温，采用水冷的冷却方式代替传统的风冷，通过将高压管路浸于冷却箱内且在冷却箱内输入冷却液，对高压管路进行冷却同
时对管路内的气体进行降温，采用水冷温差大的特点，使得冷却的效率更高，将冷却箱上的出液管与螺纹盘管连通，且螺纹盘管设置在废气排放管内，即可通过分子筛塔工作后排出的废气对螺纹盘管以及管内的液体进行冷却，保持冷却箱内的进水为常低温的状态，进而保证对高压管路冷却的效果，同时采用废气的降温方式，提高了废气利用率，节约了能源；
28.冷却装置的工作原理，通过开启循环泵，循环泵将蓄液箱内的冷却液抽取向冷却箱内输送，冷却液从进液管内进入冷却箱，对冷却箱内的高压管路以及管路内的高压环境空气进行冷却，冷却箱内被高压管路以及管路内的高压环境空气升温的冷却液从出液管流出进入螺纹盘管内，螺纹盘管设置在废气排放管内，经过分子筛塔工作后排出的废气的冷却作用，将螺纹盘管内的液体进行冷却，使得加温后的冷却液恢复常温，重新进入冷却箱内，进行新的循环。
29.实施例2
30.在本发明具体实施例2中，所述空压机2的输入端还设置有进气过滤装置9，所述进气过滤装置9包括安装于壳体1外壁上的基板91、竖直固定于基板91上的固定筒92、设于固定筒92远离基板91一端的端面上的进风管93、设于进风管93内的风机94、设于进风筒93内且与固定筒92同轴设置的进风离心管95、数个环绕设于进风离心管95上的凸管96、设于凸管96远离进风离心管95一端的第一滤网97、一端与固定筒92连通且另一端与空压机2的输入端连接的导风管98以及设于导风管98内的水槽99，所述进风管93的内径小于进风离心管95的内径且两者同轴心设置，所述凸管96的轴线与进风离心管95的轴线呈锐角。
31.通过采用上述技术方案，设置的进气过滤装置通过离心力的作用将进入进风离心管内的环境空气进行过滤，采用驱动进风离心管旋转使得环境空气中的大型颗粒物产生离心力，空压机开启后，对导风管内部产生吸力，进而进风离心管内的大型颗粒物被过滤在凸管内以及第一过滤网上，实现对环境空气的第一次过滤，通过水槽和第二过滤网可以对环境空气中的粉尘吸收和过滤，实现对环境空气的二次过滤，经过两次过滤可以将环境空气中大部分的颗粒物和粉尘进行过滤，进而减小空压机的维护成本和检修工作量，凸管的轴线与进风离心管的轴线呈锐角，使得大型颗粒物由于离心力的作用撞击在凸管壁上实现缓冲，再被第一过滤网进行过滤，防止大型颗粒物由于离心力的作用撞击在第一过滤网上造成滤网的堵塞。
32.在本发明具体实施例2中，所述进气过滤装置9还包括安装于基板91上的第一伺服电机100、固定套接于第一伺服电机100输出端上的主动齿轮101以及套接于进风离心管95外壁上且与主动齿轮101啮合设置的从齿轮102，所述进风离心管95的两端均通过轴承连接在基板91和固定筒92的内壁上。
33.通过采用上述技术方案，开启第一伺服电机，第一伺服电机的输出端带动主动齿轮进行转动，主动齿轮带动从动齿轮进行转动，进而进风离心管与从动齿轮同步转动，从而通过进风离心管的转动使得从风机进入的环境空气产生离心力，在离心力的作用下，质量较重的大直径颗粒被甩出，被第一过滤网过滤掉，在离心力作用下，被过滤掉质量较重的大直径颗粒的带有粉尘的环境空气，更容易进入导风管内。
34.在本发明具体实施例中，所述凸管96的内侧壁上环设有多组凹腔961。
35.通过采用上述技术方案，大型颗粒物由于离心力的作用撞击在凸管壁上实现缓冲，掉落在凹腔进行附着沉积，减少第一过滤网的过滤压力。
36.在本发明具体实施例2中，所述水槽99内的水面的上部设有间隙风道991，所述间隙风道991内设置有第二过滤网992，且所述第二过滤网992的迎风面上设置有自动清洁装置993。
37.通过采用上述技术方案，水槽内的水面的上部设有间隙风道，保证过气率的同时，使得一部分的粉尘由于离心力以及惯性的作用直接落入水槽内，混入水中，间隙风道内设置的第二过滤网可以对环境空气中的粉尘吸收和过滤，实现对环境空气的二次过滤，经过两次过滤可以将环境空气中大部分的颗粒物和粉尘进行过滤，进而减小空压机的维护成本和检修工作量,二过滤网上设置的自动清洁装置，可以将第二过滤网粘粘的粉尘进行清理，防止第二过滤网因被粉尘的堵塞，降低过气率，被清理的粉尘掉落在水槽内与水混合，防止粉尘再次扬起混入环境空气。
38.在本发明具体实施例2中，所述自动清洁装置993包括导向杆9931、滑块9932、清洁刷9933，所述清洁刷9933位于第二过滤网992的外侧，且其上的刷毛与第二过滤网992的接触，所述清洁刷9933的两端固定滑块9932，两端上的滑块9932内滑动穿设竖直的导向杆9931，所述导向杆9931的上下两端上均固定在导风管98的管壁上，所述第二过滤网992一端的滑块9932与导向杆9931之间设置有驱动机构9934，所述驱动机构9934用于驱动清洁刷9933沿导向杆9931的长度方向往复移动。
39.通过采用上述技术方案，驱动机构驱动清洁刷导向杆的长度方向往复移动，清洁刷将第二过滤网表面粘粘的粉尘进行扫刷，至粉尘掉落在水槽中与水混合，防止粉尘再次扬起混入环境空气，实现了第二过滤网的自动清理，保证了第二过滤网的过气率。
40.在本发明具体实施例2中，所述驱动机构9934包括固定与滑块9931内的第二伺服电机99341、固定套接用于第二伺服电机99341输出端上的传动齿轮99342以及沿导向杆9932的长度方向固定于导向杆9932的侧壁上且与传动齿轮99342啮合的齿面导轨99343。
41.通过采用上述技术方案，开启第二伺服电机，第二伺服电机的输出端带动传动齿轮进行转动，传动齿轮与齿面导轨啮合，从而带动滑块沿导向杆向上或者向下移动，进而带动清洁刷上下移动，对第二过滤网的表面进行清洁。
42.在本发明具体实施例2中，所述导风管98上连通有分接管981，且分接管981设于壳体1内，所述导风管98内设置有风车9800，所述风车9800的中部固定穿设有转轴9801，所述转轴9801的一端与导风管98的内壁转动连接，另一端延伸至分接管981内，且绕其轴心环设有多个扇叶9802。
43.通过采用上述技术方案，设置的分接管可将一部分过滤后的环境空气输送至壳体内，再从排气窗排出，进而对壳体的内部进行降温，具体为，空压机产生吸力使得导风管内的环境空气进行流动，从而带动风车进行转动，与风车连接的转轴同步转动，进而带动分接管内的扇叶进行转动，将一部分过滤后的环境空气输送至壳体内。
44.在本发明具体实施例1中，所述冷却箱81内设置有多个交叉分布的隔板811，所述隔板811与冷却箱81的内壁之间设有可供高压管路6穿过的间隙。
45.通过采用上述技术方案，冷却箱内设置有多个交叉分布的隔板，从而使得进入冷却箱内的冷却液流动行程路径趋近于高压管路的形状，使得冷却液与高压管路的热交换效率更高，同时，使得冷却箱内的冷却液与蓄液箱的置换频率更高，提高对高压管路及管路内高压环境气体的冷却效率。
46.在本发明具体实施例1中，所述进液管82靠近所述分子筛塔3的输入端一侧设置，所述出液管83靠近所述空压机2的输出端一侧设置。
47.通过采用上述技术方案，进液管靠近所述分子筛塔的输入端一侧设置，所述出液管靠近所述空压机的输出端一侧设置，使得进入冷却箱的冷却液流向与高压管路内的高压环境气体输送方向相对，由于刚出空压机的高压环境气体相对较热，导致冷却液被快速加热，出液管靠近所述空压机的输出端一侧设置，可将被快速加热冷却液排出。
48.综上所述，本发明提供了一种冷却效果好，进风设有初效过滤且能够对设备内部持续降温的一种低能耗小型制氧机系统。
49.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。