具有降噪音功能的变压吸附式制氧机的制作方法

本实用新型涉及保健医疗机械设备领域，特别是涉及一种具有降噪音功能的变压吸附式制氧机。

背景技术：

变压吸附式制氧机是一种可以制取供人体使用的氧气的设备，其通常是由内部的空气压缩机提供压缩空气，通过变压吸附法从压缩空气中分离制得氧气。然而，由于空气压缩机持续工作、以及吸附塔周期性的解压/吸附过程，部件之间的管路内存在周期性的压力变化，会产生喷气噪声、湍流噪声。为了降低噪声，一般会在变压吸附式制氧机的前级采用压缩机减震装置，或者在设备内部增加较多的消音棉、隔板等材料。但是，在吸附塔的进气、排气端仍会存在较大的湍流噪声和喷气噪声，影响用户日常使用，而增加过多的消音棉会增大机器体积和重量，在一定程度上也会影响机器散热而对器件的长效寿命产生影响甚至存在安全隐患。

技术实现要素：

(一)要解决的技术问题

本实用新型的目的是为了解决现有技术中变压吸附式制氧机在使用时噪声大而影响用户体验的技术问题，提供了一种具有降噪音功能的变压吸附式制氧机。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种具有降噪音功能的变压吸附式制氧机，包括：空气压缩单元和制氧吸附单元；

所述空气压缩单元的进气口处连接有第一管路；

所述制氧吸附单元的进气口与所述空气压缩单元的排气口通过第二管路连通；

所述制氧吸附单元的氮气排气口处连接有第三管路；

所述第一管路、第二管路和第三管路的硬度分别为H，其中，H≥80A。

进一步地，第一管路、第二管路和第三管路的管径分别为D，其中，D≥8mm。

进一步地，所述第一管路、第二管路和第三管路的硬度为80A≤H≤98A、且管径为8mm≤D≤10mm。

进一步地，还包括：进气过滤单元，所述进气过滤单元设有进气口和排气口，所述排气口与所述第一管路连通；所述进气过滤单元内还设有用于过滤空气中杂质的过滤件。

进一步地，还包括：排氮消音单元，所述排氮消音单元的进气口与所述第三管路连通。

进一步地，还包括：储氧单元；所述储氧单元的氧气进口与所述制氧吸附单元的氧气出口连通。

进一步地，还包括：湿化瓶；所述湿化瓶的进气口与所述储氧单元的出气口连通。

进一步地，还包括：流量检测单元；所述流量检测单元设置在所述湿化瓶的进气口与所述储氧单元的氧气出口之间。

(三)有益效果

本实用新型提供的一种具有降噪音功能的变压吸附式制氧机，对主要产生噪音的空气压缩单元和制氧吸附单元上的管路进行了重新设计，优化了管路的硬度，通过大量实验研究得到，采用硬度80A以上强度的管道，可有效避免管道因受到压力产生形变，降低气流压力变化，从而达到降低气流噪声的效果，与传统普通硅胶软管相比，其平均降噪至少可达到5-10db。

附图说明

图1是本实用新型的具有降噪音功能的变压吸附式制氧机一实施例的结构示意图；

图2为本实用新型的具有降噪音功能的变压吸附式制氧机另一实施例的结构示意图。

其中：

1：进气过滤单元； 2：空气压缩单元； 3：制氧吸附单元；

4：排氮消音单元； 5：储氧单元； 6：过滤器；

7：流量检测单元； 8：湿化瓶； 21-空气压缩单元的进气口；

22-空气压缩单元 31-制氧吸附单元的 32-制氧吸附单元的氮气排

的排气口； 进气口； 气口；

33-制氧吸附单元 101-第一管路； 102-第二管路；

的氧气出口； 103-第三管路。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

图1示出了本实用新型的具有降噪音功能的变压吸附式制氧机一实施例的结构示意图。如图1所示，该变压吸附式制氧机，包括：空气压缩单元2和制氧吸附单元3。其中：空气压缩单元2的进气口21处连接有第一管路101；制氧吸附单元3的进气口31与空气压缩单元2的排气口22通过第二管路102连通；制氧吸附单元3的氮气排气口32处连接有第三管路103；第一管路101、第二管路102和第三管路103的硬度分别为H，其中，H≥80A。

具体地，本实用新型实施例主要是针对变压吸附式制氧机的改进，其中，空气压缩单元2一般是采用空气压缩机，空气经过第一管路101进入空气压缩机中进行压缩工序，得到的压缩空气经过第二管路102进入制氧吸附单元3中。

制氧吸附单元3一般为由两个填满分子筛的吸附塔组成，在常温条件下，将压缩空气经过过滤，除水干燥等净化处理后进入吸附塔，在吸附塔中空气中的氮气等被分子筛所吸附，而使氧气在气相中得到富集，从出口流出贮存在氧气缓冲罐中，而在另一塔已完成吸附的分子筛被迅速降压，解析出已吸附的成分，两塔交替循环，即可得到纯度为≥90％的廉价的氧气，得到的氧气由制氧吸附单元3的氧气出口进入储氧单元5中存储，而由空气中分离的氮气则由制氧吸附单元3的氮气排气口32经过第三管路排出。

由于空气压缩机的持续工作、吸附塔周期性的解压/吸压过程，与其二者连接的第一管路101、第二管路102和第三管路103内会存在周期性的压力变化，从而产生较大喷气噪声、湍流噪声。

本实用新型实施例在对该变压吸附式制氧机的气路系统进行详细分析后，发现噪声产生的主要位置在“空气压缩单元2”和“制氧吸附单元3”的进气/排气口处，该处产生的压力值及压力变化最大。因此，本实用新型实施例主要针对压缩空气传导产生的噪声，通过优化进气/排气口处的管路设计来抑制其传导，将噪声在其传播路径上进行减弱，从噪声源和噪声的传播起始段进行降噪处理，比起单纯的隔音消音结构效果更佳。

经过研究发现，优化第一管路101、第二管路102和第三管路103的硬度参数，可以达到良好的降噪效果。第一管路101、第二管路102和第三管路103分别采用硬度80A以上强度的管道(例如80A以上强度的PU管)，可有效避免管道因受到压力产生形变，降低气流压力变化，从而达到降低气流噪声的效果，通过大量实验研究得到，与传统普通硅胶软管(硬度55A，相同管径)相比，其平均降噪至少可达到5-10db。

进一步地，基于上述实施例，第一管路101、第二管路102和第三管路103的管径分别为D，其中，D≥8mm。

根据气体噪声的八次方定律，气体流速减小时，噪声功率也会减小，再次研究发现同时扩大传统管路的管径，使其达到8mm以上，可有效降低进气/排气口处的气流流速，进一步达到缓流减压的效果，由此，改变管径使其硬度达到80A以上以及管径达到8mm以上，可以显著降低气流噪声，通过实验研究，其噪音值最高达到50db左右。

考虑到生产成本，优选硬度80A≤H≤98A、且管径8mm≤D≤10mm的管道，例如，第一管路101和第二管路102均可采用硬度85A、管径10mm、管壁厚度2mm的PU管道，第三管路103可采用硬度85A、管径8mm、管壁厚度2mm的PU管道，与相同管径和壁厚的普通硅胶软管相比，平均降噪可达5dB左右。

以下采用不同硬度强度以及管径大小的管路对本实用新型实施例的变压吸附式制氧机的降噪效果进行试验研究，试验结果如表1(改变硬度、管径参数对降噪的影响)所示：

表1改变硬度、管径参数对降噪的影响

由表1可知，改进管路的硬度和管径参数均可达到良好的降噪效果，管路硬度H≥80A时，与传统普通硅胶软管(硬度55A，相同管径)相比，其平均降噪可达到5-10db，改进管径可进一步降低噪音值，当改进硬度H≥80A、且管径D≥8mm时，其噪音值最高仅达到51.5db。

需要说明的是，制氧吸附单元3的进气口31/排气口32的直径大小与管路的管径需要适应匹配。为了进一步降低气流的影响，第一管路101、第二管路102和第三管路103的管壁均可设计为平整光滑的表面，可有效缓解气流与管壁的摩擦，减少噪音的产生。

本实用新型实施例在管路传导过程中即对压缩空气的噪声(主要是喷气噪声、湍流噪声)进行了消减，除此之外，还可辅助使用少量消音材料，在空气压缩机罩及外壳上添加适量消音棉，可达到良好的整机降噪效果。

图2为本实用新型的具有降噪音功能的变压吸附式制氧机另一实施例的结构示意图。在上述各实施例的基础上，如图2所示，该变压吸附式制氧机，还包括：进气过滤单元1。进气过滤单元1设有进气口和出气口，其出气口与第一管路101连通；进气过滤单元1内设有用于过滤空气中杂质的过滤件。过滤除去空气中的杂质颗粒纯化空气，且还可降低空气与管壁摩擦产生的噪声，起到降噪效果。

在上述各实施例的基础上，如图2所示，该变压吸附式制氧机，还包括：排氮消音单元4，排氮消音单元4的进气口与第三管路103连通。排氮消音单元4可采用传统的氮气放空消音器，可进一步减弱噪音的产生与传播，使出口噪声消音量达到20-30分贝(A声级)。

在上述各实施例的基础上，如图2所示，该变压吸附式制氧机，还包括：储氧单元5，储氧单元5的氧气进口与制氧吸附单元的氧气出口33连通，用于储蓄制氧吸附单元3制取得到的医用氧气，以备需要时使用。

进一步地，储氧单元5的氧气出口处通过过滤器6连接湿化瓶8，过滤器6可进一步过滤氧气中的杂质纯化氧气，供用户使用高纯度氧气。为了能够供给紧急缺氧病人使用，一般需要通过湿化瓶8将制氧设备生产出来的干燥氧气湿化成湿润的氧气供人体使用，还可在湿化瓶8前端，即湿化瓶8的进气口与储氧单元5的氧气出口之间设置流量检测单元7，实现出氧量的精确控制。

另外，空气压缩单元2、制氧吸附单元3以及流量检测单元7均可通过电路控制单元控制，实现设备自动化控制，使用方便、精确。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。