制氧机的气体控温装置及军用微型制氧机的制作方法

1.本实用新型涉及一种制氧装置，尤其涉及的是一种微型制氧机的气体控温装置。


背景技术：

2.人体对氧气的依赖如同鱼离不开水，由于海拔升高、空间密闭以及生理特征等因素引起人体外部环境或内部环境出现短时急性缺氧或长期慢性缺氧，给人体健康带来不同程度的损伤。通过吸氧可以起到消除疲劳、增强记忆力、抗衰老和提高身体免疫力等作用。随着人们生活水平的提高，越来越多的人开始接受氧保健的理念，家庭氧疗和医院吸氧越来越普遍，各式各样的氧疗设备应运而生。尤其是微型制氧机，已开始作为家电产品进入千家万户。
3.微型制氧机一般采用变压吸附制氧技术，制取氧气的原理是利用分子筛在一定压力下对空气中的氧气和氮气吸附容量不同的特性，进行选择性吸附。一般空气通过空压机加压，经加压后的空气成为高温气体(温度达到80℃以上)，由于分子筛的性能受温度影响较敏感(使用温度为5℃～35℃，最佳吸附温度为15℃～25℃)，因此，加压后的空气需要经过散热降温后方可进入分子筛塔。若进入分子筛塔的空气达不到分子筛最佳吸附温度范围，则导致氧气回收率低，制氧浓度不合格。目前，铜管散热器在许多产品上获得了广泛的应用，分子筛制氧机多采用铜管散热器对高温空气进行降温，其部件主要由铝和铜等制成，受限于铝、铜等材质的特性，此类散热器普遍存在着材料强度不高、机械性能不佳、抗热疲劳短等缺点。
4.此外，由于军用微型制氧机使用要求设备在-43℃～+46℃范围内均可正常工作，常规的铜管散热器仅对气体具有降温作用，而低温环境下对气体降温反而不利于产品正常工作，严重降低制氧性能。因此，现有的铜管散热器无法满足军用微型制氧机使用环境温度要求。
5.公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本实用新型的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。


技术实现要素：

6.本实用新型所要解决的技术问题在于：如何解决现有的现有分子筛制氧机散热器在高低温环境下都是对气体进行降温，而在低温环境下，对气体降温会导致产品制氧性能下降的问题。
7.本实用新型通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：
8.制氧机的气体控温装置，包括金属气管、用于对金属气管进行降温的降温组件，所述金属气管的两端设有电源引线，所述降温组件安装在所述金属气管的一侧。
9.本实用新型通过金属气管的侧面设有降温组件，从而实现高温环境下对加压后的气体进行降温，实现高效散热；通过在金属气管的两端设有正负接线，接入dc28v电压，成为
加热棒，使其具备通电加热功能，从而实现低温环境下对加压后的气体进行升温，实现快速加热；实现散热降温或加热升温，从而保证分子筛处于最佳吸附温度范围，解决制氧机高低温环境下制氧性能下降问题。
10.优选的，还包括安装框架，所述金属气管的顶部和底部与所述安装框架固定连接，所述降温组件安装在安装框架的侧面。
11.优选的，所述降温组件为散热风机。
12.优选的，还包括翅片组，所述翅片组固定连接在所述金属气管的外表面。
13.优选的，所述翅片组包括多个间隔布置的翅片，所述翅片为波纹状。
14.优选的，还包括温度传感器，所述温度传感器安装在所述金属气管上。
15.为实现风机运转风冷降温气体和金属气管通电加热升温气体，在金属气管中间位置设计有温度传感器，并与现有的控制系统连接，通过检测集成控温装置铜管内部气体温度，实时控制风机的运转降温和金属气管的加热升温，从而实现自动控制。
16.优选的，所述金属气管的进气口和出气口均连接气路接头。
17.优选的，还包括快拧接头，所述气路接头与快拧接头连接。
18.优选的，所述金属气管呈u型盘管结构。
19.本实用新型还提供采用上述制氧机的气体控温装置的军用微型制氧机，包括空压机、气体控温装置、分子筛，所述空压机的出气端与气体控温装置的进气端连接，所述气体控温装置的出气端与所述分子筛的进气口连接。
20.本实用新型采用集成设计思路，气体控温装置结构紧凑，加热和散热功能合一，从而减小了分子筛制氧机的体积，提高了氧气的回收率和整机的工艺性，为制氧机的小型化、轻量化、微型化发展提供了一条重要途径；采用气体控温装置的军用微型制氧机结构简单，安装方便，散热性能好，加热速度快，可有效提高制氧机制氧效率，减小制氧机的体积。
21.本实用新型的优点在于：
22.(1)本实用新型能够实现散热降温或加热升温，从而保证分子筛处于最佳吸附温度范围，解决制氧机高低温环境下制氧性能下降问题；
23.(2)通过检测集成控温装置铜管内部气体温度，实时控制风机的运转降温和金属气管的加热升温，从而实现自动控制；
24.(3)采用气体控温装置的军用微型制氧机结构简单，安装方便，散热性能好，加热速度快，可有效提高制氧机制氧效率，减小制氧机的体积。
附图说明
25.图1是本实用新型实施例制氧机的气体控温装置的结构示意图；
26.图2是制氧机的气体控温装置的侧视图；
27.图3是金属气管与翅片组的结构示意图；
28.图4是军用微型制氧机的工作流程示意图；
29.图中标号：1、金属气管；11、电源引线；2、降温组件；3、翅片组；4、气路接头； 5、快拧接头；6、安装框架；61、压铆螺母；7、温度传感器；
具体实施方式
30.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
31.实施例一：
32.如图1所示，制氧机的气体控温装置，包括金属气管1、用于对金属气管1进行降温的降温组件2、翅片组3；金属气管1和降温组件2前后对称布局设计，两者通过螺钉、螺栓等连接固定在一起；翅片组3焊接在金属气管1外部。
33.本实施例中，金属气管1采用紫铜材质制得，当然还可以是其他金属材质，能够实现通电后变成加热管道。
34.所述金属气管1的进气口和出气口均设置在顶端，进气口和出气口均连接气路接头 4，所述气路接头4与快拧接头5连接。具体的，金属气管1的进气口和出气口焊接带有内螺纹的气路接头4，与快拧接头5可直接螺纹紧固连接，保证气密性的同时，方便管路的拆卸。同时，为适应不同型号的微型制氧机，根据通气量的大小，可选用不同规格的接头，本方案选用规格为g1/4的快拧接头，可与内径为φ10的尼龙压力管直接连接。
35.结合图3所示，所述金属气管1的两端设有电源引线11，接入直流28v供电，实现对铜管内气体加热。
36.本实施例还包括两个安装框架6，安装框架6整体呈l型结构，l型结构的水平板设有供金属气管1穿过的槽口，所述金属气管1呈u型盘管结构，从而有效利用结构空间，便于安装固定；所述金属气管1的顶部和底部均穿过l型结构的水平板，并与所述安装框架6焊接，l型结构的竖直板设有四个安装孔，并焊接固定有四个压铆螺母61，组合螺钉通过安装孔和压铆螺母61实现与降温组件2紧固固定。
37.本实施例中，安装框架6采用镁锂合金型材加工而成，其较普通铝合金材料重量轻、强度高，框架壁厚仅1.5mm，在保证结构强度前提下，减轻了产品体积、重量。
38.本实施例的工作过程：
39.高温气体：加压后的高温气体在金属气管1内流过，冷却空气经散热风机吹过翅片组3，实现高低温气体的热交换，达到高效散热；
40.低温气体：通过在金属气管1的两端设有正负接线，接入dc28v电压，成为加热棒，使其具备通电加热功能，金属气管1加热功能开启后，对金属气管1内气体进行加热升温。
41.本实施例解决外界环境温度对制氧性能的影响，能够实现散热降温或加热升温的双重功能，从而保证分子筛处于最佳吸附温度范围，解决制氧机高低温环境下制氧性能下降问题减小制氧机的体积，采用集成设计，提高了制氧机的工艺性，便于产品的维修保养。
42.实施例二：
43.如图2所示，本实施例在上述实施例一的基础上，进一步限定，所述降温组件2为散热风机。
44.本实施例中，散热风机选用可调速直流风机，设计有三挡调速功能，根据检测温度的不同，响应不同转速，匹配最佳散热效果，同时为匹配安装孔的大小，本实施例中选用的
风机与翅片组3的安装间距为120mm。
45.本实施例通过风机进行风冷，通过翅片组3进行加强散热。所述翅片组3包括多个间隔布置的翅片，所述翅片为波纹状，翅片可以为铝材质制得，质量较轻，铝翅片能够有效增加散热面积，实现铜管和铝翅片同步散热的效果，为保证微型制氧机散热效果良好，铝翅片的翅片数一般设计为60片。
46.本实施例中，翅片和紫铜管一体化设计构成，通过模具加工将翅片一体化焊接在紫铜管上，从而解决翅片与紫铜管连接不严密、翅片易松动导致的散热性能差的问题；同时，对翅件进行表面防腐蚀处理，保证长时间使用的可靠性。
47.实施例三：
48.如图3所示，在上述实施例一或二的基础上，还包括温度传感器7，所述温度传感器7安装在所述金属气管1上，具体的，安装在金属气管1的中部。
49.温度传感器7环形缠绕固定在铜管上，可实时检测铜管内气体温度，通过温度检测控制铜管加热和风机工作，实际使用时，温度传感器7、散热风机需与现有的控制系统连接，通过检测集成控温装置铜管内部气体温度，实时控制风机的运转降温和金属气管的加热升温，从而实现自动控制。
50.实施例四：
51.本实施例还提供采用上述制氧机的气体控温装置的军用微型制氧机，包括空压机、气体控温装置、分子筛，所述空压机的出气端与气体控温装置的进气端连接，所述气体控温装置的出气端与所述分子筛的进气口连接。
52.该气体控温装置可直接固定在制氧机的散热风道上，从而实现快速拆卸。
53.如图4所示，该军用微型制氧机的气体控温装置的具体工作流程为：
54.空压机加压后的气体通过金属气管1的一端快拧接头5流入管内，从金属气管1的另一端流出，气体流经金属气管1中间位置时，温度传感器7检测金属气管1内部气体温度，当环境温度较低，温度传感器7检测金属气管1内部气体温度低于要求值时，散热风机不工作，并对金属气管1通电，实现加热内部气体；当环境温度较高，温度传感器7检测金属气管1内部气体温度高于要求值时，通过开启散热风机，将外界的冷风吹过金属气管1以及翅片组3，实现金属气管1内外高低温气体的热交换，通过气体控温装置的的加热或散热作用，将进入气体控温装置的气体自动调节至适宜分子筛变压吸附的最佳温度范围，调节后的空气进入分子筛塔进行吸附解吸过程，从而实现高效制氧。
55.上述控制系统采用的是现有的控制软件或装置，不做赘述，可根据需要设定适宜的温度。
56.本实施例采用集成设计思路，气体控温装置结构紧凑，加热和散热功能合一，从而减小了分子筛制氧机的体积，提高了氧气的回收率和整机的工艺性，为制氧机的小型化、轻量化、微型化发展提供了一条重要途径；采用气体控温装置的军用微型制氧机结构简单，安装方便，散热性能好，加热速度快，可有效提高制氧机制氧效率，减小制氧机的体积。
57.以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。