带有热回收功能的制氧系统和控制方法与流程

1.本发明涉及制氧技术领域，特别涉及一种带有热回收功能的制氧系统和控制方法。


背景技术：

2.居家氧疗是指通过居家进行吸氧治疗慢性疾病或者改善亚健康的症状而进行的一种治疗方法。随着人口老龄化、肺部疾病患者和亚健康状态人群数量的增多，此类群体需要长期的氧疗，大部分都选择居家氧疗的方式。居家氧疗基本都是通过变压吸附制氧机来提供氧气，经济便捷。变压吸附制氧机多采用无油涡旋式空气压缩机，随着空气压缩机的运行，空气压缩机的机头温度随之升高，会使轴承处的润滑脂加速挥发，导致动静盘运转不畅，进而影响空气压缩机的使用寿命，因此需要对空气压缩机进行散热。
3.现有的变压吸附制氧机常规采用的风冷的方式对空气压缩机进行散热，然而风冷的方式散热效率不高，并且空气压缩机产生的热量没有得到有效的利用，极大的浪费了能源。一种现有技术，通过在空气压缩机表面设置水冷管道，水冷管道内的冷却水吸收空气压缩机产生的热量后储存在水箱中供用户使用，这种技术的散热效率不高，不能调节水箱中冷却水的温度，可能出现供水过热的情况。


技术实现要素：

4.本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种带有热回收功能的制氧系统和控制方法，能够解决现有的制氧系统散热效率不高、不能进行热回收和供水过热的问题。
5.根据本发明第一方面实施例的带有热回收功能的制氧系统，包括：空气压缩机机头；绝缘液箱，所述空气压缩机机头设置在所述绝缘液箱内，所述绝缘液箱内装有绝缘液以用于吸收所述空气压缩机机头的热量；第一液路、第一水冷换热器和第一水泵，所述绝缘液箱通过所述第一液路连通所述第一水冷换热器，所述第一水泵安装所述第一液路上以用于驱动所述绝缘液在所述第一液路内循环散热；控制模块，所述控制模块的输出端电性连接所述第一水泵的控制端；水箱、第二液路和第二水泵，所述水箱通过所述第二液路连通所述第一水冷换热器，所述第二水泵安装在所述第二液路上以用于驱动所述水箱内的冷却水在所述第二液路内循环流动并与所述绝缘液进行换热，所述水箱上设置有出水口以用于对外供水，所述控制模块的输出端电性连接所述第二水泵的控制端；第三液路、风冷换热器和第三水泵，所述水箱通过所述第三液路连通所述风冷换热器，所述第三水泵安装在所述第三液路上以用于驱动所述冷却水在所述第三液路内循环散热，所述控制模块的输出端电性连接所述第三水泵的控制端，所述控制模块的输出端电性连接所述风冷换热器的控制端；温度传感器，所述温度传感器用于检测所述水箱内的所述冷却水的温度，所述温度传感器的输出端电性连接所述控制模块的输入端。
6.根据本发明第一方面实施例的带有热回收功能的制氧系统，至少具有如下有益效
果：
7.通过绝缘液箱内的绝缘液直接吸收空气压缩机机头表面的热量，由于绝缘液能直接接触空气压缩机机头的表面，不用在空气压缩机表面设置水冷管道，直接对空气压缩机机头进行散热，相较于普通的风冷方式和水冷方式散热效率更高，第一水泵驱动绝缘液在第一液路中循环流动，第二水泵驱动冷却水在第二液路中循环流动，冷却水和绝缘液在第一水冷换热器中进行换热，绝缘液在换热后回流到绝缘液箱，冷却水在换热后回流到水箱，水箱存储吸收了热量的冷却水并对外供水，实现热量回收，充分利用了能源，温度传感器检测水箱中的冷却水的温度，当冷却水的温度过高，控制模块控制第三水泵工作，水箱内的冷却水进入第三液路中循环，风冷换热器对冷却水散热，能调节水箱内冷却水的温度，避免出现供水过热的情况。
8.根据本发明的一些实施例，还包括第二水冷换热器和热气管路，所述空气压缩机机头的排气口通过所述热气管路连通所述第二水冷换热器，所述水箱通过所述第二液路连通所述第二水冷换热器。
9.根据本发明的一些实施例，所述空气压缩机机头内设置有水冷管道，所述水箱通过所述第二液路连通所述水冷管道。
10.根据本发明的一些实施例，所述绝缘液箱上设置有第一注油嘴，所述空气压缩机机头上设置有第二注油嘴，所述第一注油嘴连通所述第二注油嘴。
11.根据本发明的一些实施例，所述第二液路上设置有净水器。
12.根据本发明的一些实施例，所述水箱上安装有补水管道，所述补水管道用于连通自来水供水系统，所述补水管道上设置有第一电磁阀，所述控制模块的输出端电性连接所述第一电磁阀的控制端。
13.根据本发明的一些实施例，还包括液位计，所述液位计用于检测所述水箱内的液位，所述液位计的输出端电性连接所述控制模块的输入端。
14.根据本发明的一些实施例，所述绝缘液箱上设置有开口，所述开口上设置有空气过滤装置，所述开口连通所述空气压缩机机头的进气口。
15.根据本发明的一些实施例，所述出水口上安装有供水管道，所述供水管道上设置有第二电磁阀，所述控制模块的输出端电性连接所述第二电磁阀的控制端。
16.根据本发明第二方面实施例的控制方法，应用于上述的带有热回收功能的制氧系统，包括：控制模块控制第一水泵工作；控制模块控制第二水泵工作；温度传感器检测水箱内的冷却水的温度并反馈温度数据给控制模块；控制模块根据温度数据判断水箱内的冷却水的温度是否大于温度预设值，若冷却水的温度大于温度预设值，则控制模块控制第三水泵和风冷换热器工作。
17.根据本发明第二方面实施例的控制方法，至少具有如下有益效果：
18.通过绝缘液箱内的绝缘液直接吸收空气压缩机机头表面的热量，由于绝缘液能直接接触空气压缩机机头的表面，不用在空气压缩机表面设置水冷管道，直接对空气压缩机机头进行散热，相较于普通的风冷方式和水冷方式散热效率更高，第一水泵驱动绝缘液在第一液路中循环流动，第二水泵驱动冷却水在第二液路中循环流动，冷却水和绝缘液在第一水冷换热器中进行换热，绝缘液在换热后回流到绝缘液箱，冷却水在换热后回流到水箱，水箱存储吸收了热量的冷却水并对外供水，实现热量回收，充分利用了能源，温度传感器检
测水箱中的冷却水的温度，当冷却水的温度过高，控制模块控制第三水泵工作，水箱内的冷却水进入第三液路中循环，风冷换热器对冷却水散热，能调节水箱内冷却水的温度，避免出现供水过热的情况。
19.本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
20.下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明，其中：
21.图1为本发明的带有热回收功能的制氧系统的结构示意图；
22.图2为本发明的带有热回收功能的制氧系统的功能框图；
23.图3为本发明的控制方法的步骤图。
24.附图标记：
25.空气压缩机机头100、水冷管道110、
26.绝缘液箱200、第一注油嘴210、第二注油嘴220、胶管230、空气过滤装置240、
27.第一液路300、第一水冷换热器310、第一水泵320、
28.控制模块400、
29.水箱500、补水管道510、第一电磁阀520、供水管道530、第二电磁阀540、
30.第二液路600、第二水泵610、净水器620
31.第三液路700、风冷换热器710、第三水泵720、
32.温度传感器800、液位计810、
33.热气管路900、第二水冷换热器910。
具体实施方式
34.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
35.在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
36.在本发明的描述中，多个指的是两个以上。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
37.本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
38.如图1至图2所示，根据本发明第一方面实施例的带有热回收功能的制氧系统，包括：空气压缩机机头100、绝缘液箱200、第一液路300、第一水冷换热器310、第一水泵320、控制模块400、水箱500、第二液路600、第二水泵610、风冷换热器710、第三液路700、第三水泵
720和温度传感器800，空气压缩机机头100设置在绝缘液箱200内，绝缘液箱200内装有绝缘液以用于吸收空气压缩机机头100的热量，绝缘液箱200通过第一液路300连通第一水冷换热器310，第一水泵320安装第一液路300上以用于驱动绝缘液在第一液路300内循环散热，控制模块400的输出端电性连接第一水泵320的控制端，水箱500通过第二液路600连通第一水冷换热器310，第二水泵610安装在第二液路600上以用于驱动水箱500内的冷却水在第二液路600内循环流动并与绝缘液进行换热，水箱500上设置有出水口以用于对外供水，控制模块400的输出端电性连接第二水泵610的控制端，水箱500通过第三液路700连通风冷换热器710，第三水泵720安装在第三液路700上以用于驱动冷却水在第三液路700内循环散热，控制模块400的输出端电性连接第三水泵720的控制端，控制模块400的输出端电性连接风冷换热器710的控制端，温度传感器800用于检测水箱500内的冷却水的温度，温度传感器800的输出端电性连接控制模块400的输入端。
39.通过绝缘液箱200内的绝缘液吸收空气压缩机机头100表面的热量，由于绝缘液能直接接触空气压缩机机头100的表面，不用在空气压缩机表面设置水冷管道，直接对空气压缩机机头100进行散热，相较于普通的风冷方式和水冷方式散热效率更高，第一水泵320驱动绝缘液在第一液路300中循环流动，第二水泵610驱动冷却水在第二液路600中循环流动，冷却水和绝缘液在第一水冷换热器310中进行换热，绝缘液在换热后回流到绝缘液箱200，冷却水在换热后回流到水箱500，水箱500存储吸收了热量的冷却水并对外供水，实现热量回收，充分利用了能源，温度传感器800检测水箱500中的冷却水的温度，当冷却水的温度过高，控制模块400控制第三水泵720工作，水箱500内的冷却水进入第三液路700中循环，风冷换热器710对冷却水散热，能调节水箱500内冷却水的温度，避免出现供水过热的情况。
40.如图1所示，还包括第二水冷换热器910和热气管路900，空气压缩机机头100的排气口通过热气管路900连通第二水冷换热器910，水箱500通过第二液路600连通第二水冷换热器910，空气压缩机机头100的排气口排出的高温空气通过热气管路900进入第二水冷换热器910，第二水泵610驱动水箱500中的冷却水在第二液路600中循环，冷却水经过第二水冷换热器910与高温空气进行换热，吸收了高温空气热量的冷却水通过第二液路600回到水箱500，能对空气压缩机机头100排出的高温空气进行热回收，充分利用能源。
41.如图1所示，空气压缩机机头100内部的静盘内设置有水冷管道110，水箱500通过第二液路600连通水冷管道110，第二水泵610驱动水箱500中的冷却水在第二液路600中循环，冷却水经过水冷管道110时吸收空气压缩机机头100内部的热量，再通过第二液路600回到水箱500内，冷却水能吸收空气压缩机机头100内部热量，对空气压缩机机头100进行降温，散热效率高，还能对空气压缩机机头100内部的热量进行回收。
42.如图1所示，绝缘液箱200上设置有第一注油嘴210，空气压缩机机头100上设置有第二注油嘴220，第二注油嘴220设置在与空气压缩机机头100内部的轴承对应的位置，第一注油嘴210通过胶管230连通第二注油嘴220，由于空气压缩机机头100的轴承需要定期加注润滑脂，当空气压缩机机头100的轴承需要加注润滑脂时，只需向绝缘液箱200上的第一注油嘴210注入润滑脂，润滑脂通过胶管230和第二注油嘴220即可进入空气压缩机机头100的内部，润滑轴承，操作方便。
43.如图1所示，第二液路600上设置有净水器620，净水器620能滤除冷却水中的杂质，避免冷却水在第二液路600中产生水垢而导致第二液路600堵塞。
44.如图1所示，水箱500上设置有液位计810，液位计810用于检测水箱500内的液位，液位计810的输出端电性连接控制模块400的输入端，水箱500上安装有补水管道510，补水管道510用于连通自来水供水系统，补水管道510上设置有第一电磁阀520，控制模块400的输出端电性连接第一电磁阀520的控制端。当水箱500对外供水时，水箱500内的液位不断下降，若液位计810检测到水箱500内的液位低于液位预设值，则控制模块400控制第一电磁阀520打开，自来水供水系统通过补水管道510向水箱500内补充冷却水。
45.如图1所示，绝缘液箱200上设置有开口，开口上设置有空气过滤装置240，开口连通空气压缩机机头100的进气口，空气经过空气过滤装置240的过滤后进入空气压缩机机头100的进气口，空气过滤装置240为空气滤芯，能滤除空气中的杂质，避免杂质进入空气压缩机机头100。
46.如图1所示，水箱500的出水口上安装有供水管道530，供水管道530包括第一支路和第二支路，第一支路和第二支路上皆设置有第二电磁阀540，控制模块400的输出端电性连接第二电磁阀540的控制端。控制模块400控制第一支路或第二支路上的第二电磁阀540打开，水箱500即可通过第一支路或第二支路对外供水。第一支路和第二支路能提供两条供水线路，满足用户不同的地方的用水需求。供水管道530还可以根据需求增设其他支路。
47.如图3所示，根据本发明第二方面实施例的控制方法，包括以下步骤：
48.步骤s100、控制模块400控制第一水泵320工作；
49.步骤s200、控制模块400控制第二水泵610工作；
50.步骤s300、温度传感器800检测水箱500内的冷却水的温度并反馈温度数据给控制模块400；
51.步骤s400、控制模块400根据温度数据判断水箱500内的冷却水的温度是否大于温度预设值，若冷却水的温度大于温度预设值，则控制模块400控制第三水泵720和风冷换热器710工作。
52.本发明第二方面实施例的控制方法，应用于上述的带有热回收功能的制氧系统，通过绝缘液箱200内的绝缘液吸收空气压缩机机头100表面的热量，由于绝缘液能直接接触空气压缩机机头100的表面，不用在空气压缩机表面设置水冷管道，直接对空气压缩机机头100进行散热，相较于普通的风冷方式和水冷方式散热效率更高，第一水泵320驱动绝缘液在第一液路300中循环流动，第二水泵610驱动冷却水在第二液路600中循环流动，冷却水和绝缘液在第一水冷换热器310中进行换热，绝缘液在换热后回流到绝缘液箱200，冷却水在换热后回流到水箱500，水箱500存储吸收了热量的冷却水并对外供水，实现热量回收，充分利用了能源，温度传感器800检测水箱500中的冷却水的温度，当冷却水的温度过高，控制模块400控制第三水泵720工作，水箱500内的冷却水进入第三液路700中循环，风冷换热器710对冷却水散热，能调节水箱500内冷却水的温度，避免出现供水过热的情况。
53.上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。