一种小型分子筛制氧机的降噪装置的制作方法

1.本实用新型涉及制氧机降噪领域，特别涉及一种小型分子筛制氧机的降噪装置。


背景技术：

2.小型分子筛制氧机是制取氧气的一类机器，它的原理是通过空气压缩机加压，经过滤后的洁净空气输入到两个吸附塔中，吸附塔内装满分子筛，分子筛将空气中的氮气和其他气体吸附，氧气富集，经过净化处理成为医用氧气进行储存，在减压时将所吸附的氮气和其他气体排放出去。两个吸附塔交替重复加压减压过程，就能够源源不断的制取氧气。通常，制氧机包括进气口，出气口，空压机，分子筛等部件，空气通过进气口进入到空压机中，后通过管道进入到分子筛中进行空气分离，筛除氮气，将氧气通过出气口输出，完成制氧目的。
3.目前，制氧机的应用较为广泛，由于对高富集的氧含量的需求逐年递增，导致小型分子筛制氧机的每年产量以及使用量都在递增，但是制氧机的高分贝噪音对使用者产生了较大的困扰。一般来说，制氧机的噪音包括空压机本身工作产生的噪音、进气口进气与管壁以及空压机产生的碰撞震动噪音，出气口分子筛筛除氮气时氮气排出的“噗噗声”。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是提供一种小型分子筛制氧机的降噪装置。这种小型分子筛制氧机的降噪装置能够有效降低制氧机进气口与氮气出气口位置处的噪音，降低制氧机整体的噪音分贝。
5.本实用新型的核心在于降低噪音分贝，但仅仅在于空气进气口与氮气出气口位置处的噪音，为了解决该技术问题，本实用新型的发明目的是通过以下三种技术方案实现的：
6.一种小型分子筛制氧机的降噪装置，包括壳体，所述壳体分别设置有进气端与出气端，所述的进气端位置处设置有降噪板，所述降噪板上述设置有多个降噪孔；
7.所述降噪孔的面积为0.031mm2‑
1.131mm2。
8.经过具体实验，在面积在0.031mm2‑
1.131mm2范围内的降噪效果最佳，而进一步提高其面积，噪音分贝迅速上升。因此，本实用新型局限于固定面积的降噪孔，使得本实用新型具有新颖性与创造性。
9.进一步设置为：壳体于进气端与出气端之间设置有空腔。
10.空腔能够进行二次降噪，提高降噪效果。
11.同时需要注意的是，本实用新型在降噪板上设置的降噪孔，不能设置在降噪板的中部，原因在于，设置在降噪板中部的降噪孔无法降低噪音分贝，其主要原因是，中心的降噪板用于反射空气声波形成反射波产生能量对冲并且降低整体空气流速，若设置降噪孔将使得该目的无法实现，空气会直接通过降噪板的中心，无法达到降低空气流速的目的。
12.另外，若降噪板中部设置中心降噪孔，其反射作用减弱，但是仍然可以起到一定的降噪效果，其降噪效果比上述为设置降噪孔的降噪效果差。
13.另，降噪孔围绕降噪板中心均匀排布或非均匀排布均可，均落在本实用新型的保护范围中。
14.具体实验中，在使用圆孔形状的降噪孔时，最佳直径为0.2mm
‑
1.2mm之间，换成其他形状的降噪孔时，根据面积分别测算其具体尺寸。
15.另一种方案为：一种小型分子筛制氧机的降噪装置，其特征是：包括壳体，所述壳体两端分别设置有进气端与出气端，所述壳体上设置有多个均匀或非均匀排布的降噪孔；
16.所述降噪孔的面积为0.031mm2‑
1.131mm2。
17.与第一种方案的不同之处在于，该方案将降噪孔直接设置在壳体上，使得降噪板的反射效果减弱，但是仍然能够起到一定的降噪效果，降噪孔的面积落在0.031mm2‑
1.131mm2范围内时，降噪效果仍然较为明显。因此，只要降噪孔的面积落入本实用新型的保护范围内，均属于本实用新型的保护对象。
18.另外还有一种方案，所述壳体一端封闭，所述壳体内设置有空腔，进气端与出气端处于壳体同一端，所述壳体上连接有气管二，所述降噪孔在壳体于气管二的周围均匀或非均匀排布。
19.与第一、第二种方案的不同之处在于，在向空压机进气时，该方案将进气端与出气端设置在壳体的同一端，将壳体的另一端封闭，这种设置方案使得从气管二进入到壳体中的空气团实现全反射后从降噪孔流出，全反射的空气团产生的声波与来时的空气团声波产生较大程度的抵消，从而达到更好的降噪效果。在通过面积为0.031mm2
‑
1.131mm2的降噪孔后，进一步降噪，达到最佳的降噪效果。从分子筛到氮气出气管之间的出气过程中，氮气团同样从气管二进入，从降噪孔流出，起到与上述相同的降噪效果。
20.针对上述三种情况，壳体内均设置空腔，并且在降噪孔为圆孔时，其直径换算后为0.2 mm
ꢀ‑
1.2mm。
21.综上所述，本实用新型具有以下有益目的：这种小型分子筛制氧机的降噪装置能够有效降低制氧机进气口与氮气出气口位置处的噪音，降低制氧机整体的噪音分贝。
附图说明
22.图1为实施例1的结构示意图；
23.图2为实施例1的爆炸视图；
24.图3为实施例1的仰视图；
25.图4为制氧机的流程图；
26.图5为进气时的实施例1降噪装置的原理图；
27.图6为实施例1
‑
1的仰视图；
28.图7为实施例2的结构示意图；
29.图8为实施例2的另一方向上的结构示意图；
30.图9为进气时的实施例2的原理图；
31.图10为排气时的实施例1降噪装置的原理图；
32.图11为排气时的实施例2降噪装置的原理图；
33.图12为实施例3的结构示意图；
34.图13为实施例3的原理图。
35.附图标记：1、壳体；2、进气端；3、出气端；4、降噪板；5、降噪孔；6、空腔；7、气板；8、气管一；9、中心降噪孔；10、气管二。
具体实施方式
36.以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
37.实施例1：
38.如图1
‑
图3所示，一种小型分子筛制氧机的降噪装置，包括壳体1。壳体1两端分别设置有进气端2与出气端3，所述的进气端2中部设置有降噪板4，所述的降噪板4可为圆形、方形或其他形状均可，降噪板4可通过卡接或者固定连接方式与进气端2连接。降噪板4围绕降噪板4中心位置排布有多个降噪孔5，排布方式为均匀排布或非均匀排布均可。降噪孔5可为圆孔、方孔或其他形状的孔，其孔面积为保留三位小数后约等于0.031mm2‑
1.131mm2。本实用新型以圆孔为例进行阐述，设置为圆孔时，其圆孔直径为0.2mm
‑
1.2mm。实际使用时，该范围内的降噪孔5的降噪效果较佳。并且，降噪孔5不能设置在降噪板4的中心位置。
39.壳体1于进气端2与出气端3之间设置有空腔6。出气端3抵接有气板7，气板7连接有气管一8，用于输出降噪后的气体。其中，壳体1与气板7的连接不局限于插接、卡接或固定连接等方式，本实用新型仅仅阐述其中一种可能性，并不作为本实用新型的限定特征，同样的，本实用新型所涉及的降噪装置，在进气时与空气进气过滤器以及空压机的管路连接方式以及出气时与氮气出气管、分子筛之间的连接方式可使用螺纹连接、插接、卡接等各种方式，不局限于单一连接方式。
40.以下通过制氧机的具体工作情况分析本实用新型所涉及的降噪装置原理。
41.如图4所示，制氧机按照气体流动顺序依次包括空气进气过滤器，空压机，分子筛，出气管。空压机工作时，外部空气顺着空气进气过滤器进入到空压机中，之后通过分子筛分离氧气和氮气，氧气和氮气分别通过不同的出气管排出，氮气直接排出，氧气供给使用者使用。本实用新型所涉及的降噪装置设置在空气进气过滤器与空压机之间、分子筛与氮气的出气管之间。
42.以下分进气位置安装的降噪装置与排气位置的降噪装置两个方面进行阐述。
43.进气位置处的降噪装置：
44.如图5所示，空气进入到空气进气过滤器中，此时空气由于空压机形成的负压，其流速较快，快速流动的空气进入到降噪装置的进气端2，先与降噪板4中心进行碰撞，使得空气流速降低并且形成声波反射。反射后的声波具有与来时相反的传播方向，与后来的空气声波碰撞形成能量抵消，达到一定的消声效果。流速降低后的空气通过降噪板4上的降噪孔5进入到空腔6中。这个过程中，空气被分散为多股小空气分别顺着降噪孔5流动。同时，根据流体力学原理，空气的流速与其经过的单位体积之间具有相等关系，设流速降低后的空气流速为v1，经过降噪孔5时的空气流速为v2，进气端2体积为d1，降噪孔5体积为d2。上述具有以下相等关系：v1
×
d1=v2
×
d2。根据d1>d2，可得到v1<v2。因此可知，流速降低后的空气在通过降噪孔5时，其流速上升。该设置能够保证一定的空气流速，减少设置的降噪板4对进气效率的影响。同时，空气由整团分解成各个小气团，并且在降噪孔5使得流速增大，噪音从“砰砰声”转变为“嘶嘶声”，改变了噪音的频率，降低了噪音分贝。
45.降噪后的空气进入到空腔6中，根据上述所述的流体力学原理，空气流速降低，后
在空压机的负压带动下，流速逐渐升高，因此，在逐渐升高的空气流速下，并且空气在经过降噪孔5后的空气分子移动方向获得一定的调整，而非原先进入到进气端2时的杂乱无章，空气流速逐渐上升的过程，相比较直接进入空压机的空气，其碰撞较小，产生的噪音分贝较低。
46.排气位置处的降噪装置：
47.通过空压机排出的空气进入到分子筛中，分子筛将空气分离成氧气和氮气，由于氮气在空气中的占比为78%，因此，氮气在离开分子筛进入到出气管中时会产生较大的“噗噗声”，影响使用制氧机的病人的休息效果。本实用新型所涉及的降噪装置同时设置在氮气的出气管与分子筛之间。其原理与上述进气位置处的降噪原理相同，将空气团分解为小气团，通过降噪板4的缓冲作用以及降噪孔5的降噪作用，使得噪音分贝大大降低。安装在分子筛与出气管之间的降噪装置，气管一8与分子筛相连，出气管与进气端相连，即反向安装设置即可，其原理图如图10所示。
48.具体的，大气团氮气从原先的出气端3进入到空腔6中，在刚进入到空腔6中的氮气团，在空压机的排气作用下，其流速较快。当高流速氮气与降噪板4碰撞时，产生氮气声波反射的效果。氮气反射时产生与来时相反方向的氮气流，使得来时的氮气团流速降低。同时，氮气反射声波与来时的氮气团声波产生能量对冲效果。在降噪孔5的分流作用下，降低到低流速的氮气分为多个小氮气团进入到降噪孔中，并在降噪孔中根据流体力学原理加速，保证排气效率。降噪后的氮气从原来的“噗噗声”转变为“嘶嘶声”，噪音对病人产生的影响减少。
49.实施例1
‑
1：
50.如图6所示，与实施例1 的不同之处在于，降噪板4中部设置有中心降噪孔9。添加了中心降噪孔9后，其反射效果减弱，但是仍然能够起到一定的降噪效果，比现有的制氧机噪音分贝小。
51.实施例2：
52.如图7、图8所示，一种小型分子筛制氧机的降噪装置，包括壳体1。壳体1两端分别设置有进气端2与出气端3，壳体1边缘位置排布有多个降噪孔5，排布方式为均匀排布或非均匀排布均可。降噪孔5可为圆孔、方孔或其他形状的孔，其孔面积为保留三位小数后约等于0.031mm2‑
1.131mm2。实际使用时，该范围内的降噪孔5的降噪效果较佳。
53.壳体1于进气端2与出气端3之间设置有空腔6。出气端3抵接有气板7，气板7连接有气管一8，用于输出降噪后的气体。其中，壳体1与气板7的连接不局限于插接、卡接或固定连接等方式，本实用新型仅仅阐述其中一种可能性，并不作为本实用新型的限定特征，同样的，本实用新型所涉及的降噪装置，在进气时与空气进气过滤器以及空压机的管路连接方式以及出气时与氮气出气管、分子筛之间的连接方式可使用螺纹连接、插接、卡接等各种方式，不局限于单一连接方式。
54.以下通过制氧机的具体工作情况分析本实用新型所涉及的降噪装置原理。
55.如图4所示，制氧机按照气体流动顺序依次包括空气进气过滤器，空压机，分子筛，出气管。空压机工作时，外部空气顺着空气进气过滤器进入到空压机中，之后通过分子筛分离氧气和氮气，氧气和氮气分别通过不同的出气管排出，氮气直接排出，氧气供给使用者使用。本实用新型所涉及的降噪装置设置在空气进气过滤器与空压机之间、分子筛与氮气的
出气管之间。
56.以下分进气位置安装的降噪装置与排气位置的降噪装置两个方面进行阐述。
57.进气位置处的降噪装置：
58.如图9所示，空气进入到空气进气过滤器中，此时空气由于空压机形成的负压，其流速较快的空气通过降噪孔5进入到空腔6中。这个过程中，空气被分散为多股小空气气团分别顺着降噪孔5流动。同时，根据上述的流体力学原理可知，空气在通过降噪孔5时，其流速上升。同时，空气由整团分解成各个小空气气团，并且在降噪孔5使得流速增大，保证进气效率。噪音从“砰砰声”转变为“嘶嘶声”，改变了噪音的频率，降低了噪音分贝。
59.排气位置处的降噪装置：
60.通过空压机排出的空气进入到分子筛中，分子筛将空气分离成氧气和氮气，由于氮气在空气中的占比为78%，因此，氮气在离开分子筛进入到出气管中时会产生较大的“噗噗声”，影响使用制氧机的病人的休息效果。本实用新型所涉及的降噪装置同时设置在氮气的出气管与分子筛之间。其原理与上述进气位置处的降噪原理相同，将空气团分解为小气团，通过降噪板4的缓冲作用以及降噪孔5的降噪作用，使得噪音分贝大大降低。降噪后的氮气从“噗噗声”转变为“嘶嘶声”，噪音对病人产生的影响减少。
61.安装在分子筛与出气管之间的降噪装置，气管一8与分子筛相连，出气管与进气端2相连，即反向安装设置即可。如图11所示。
62.具体的，大气团氮气从原先的出气端3进入到空腔6中，在刚进入到空腔6中的氮气团，在空压机的排气作用下，其流速较快。在降噪孔5的分流作用下，氮气团分为多个小氮气团进入到降噪孔5中，并在降噪孔5中根据流体力学原理加速，保证排气效率。降噪后的氮气从原来的“噗噗声”转变为“嘶嘶声”，噪音对病人产生的影响减少。
63.实施例3：
64.如图12所示，一种小型分子筛制氧机的降噪装置，包括壳体1。壳体1一端设置有出气端3，另一端封闭。壳体1于出气端3的位置处设置有气管二10。壳体1于气管二10周围排布有多个降噪孔5，排布方式为均匀排布或非均匀排布均可。降噪孔5可为圆孔、方孔或其他形状的孔，其孔面积为保留三位小数后约等于0.031mm2‑
1.131mm2。实际使用时，该范围内的降噪孔5的降噪效果较佳。
65.壳体1内设置有空腔6。本实用新型所涉及的降噪装置，在进气时与空气进气过滤器以及空压机的管路连接方式以及出气时与氮气出气管、分子筛之间的连接方式可使用螺纹连接、插接、卡接等各种方式，不局限于单一连接方式。
66.以下通过制氧机的具体工作情况分析本实用新型所涉及的降噪装置原理。
67.如图4所示，制氧机按照气体流动顺序依次包括空气进气过滤器，空压机，分子筛，出气管。空压机工作时，外部空气顺着空气进气过滤器进入到空压机中，之后通过分子筛分离氧气和氮气，氧气和氮气分别通过不同的出气管排出，氮气直接排出，氧气供给使用者使用。本实用新型所涉及的降噪装置设置在空气进气过滤器与空压机之间、分子筛与氮气的出气管之间。
68.由于进气与出气的过程中，该实施例起到的作用相同，因此仅介绍进气过程，出气过程不再赘述。
69.如图13所示，空气进入到空气进气过滤器中，此时空气由于空压机形成的负压，其
流速较快的空气通过降噪孔5进入到空腔6中。这个过程中，空气被分散为多股小空气气团分别顺着降噪孔5流动。同时，根据上述的流体力学原理可知，空气在通过降噪孔5时，其流速上升。同时，空气由整团分解成各个小空气气团，并且在降噪孔5使得流速增大，保证进气效率。噪音从“砰砰声”转变为“嘶嘶声”，改变了噪音的频率，降低了噪音分贝。
70.其次，快速流动的空气进入到空腔6中，先与壳体1封闭的另一端进行碰撞，使得空气流速降低并且形成声波全反射。反射后的声波具有与来时相反的传播方向，与后来的空气声波碰撞形成能量抵消，达到较好的消声效果。
71.最后，空气从气管二10流出空腔，此时产生的噪音相比较于现有技术大大减少，通过上面两步达到了较好的降噪效果。
72.综上所述，本实用新型所涉及的制氧机降噪装置的结构简单，但是解决了制氧机领域的核心噪音问题，现有技术基本是采用消音纤维或者添加多层海绵为达到降噪目的，成本较高并且降噪效果不佳。
73.本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。