CN105460897A - 一种人力驱动的制氧机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了人力驱动的制氧机。所述的制氧机包括分子筛容器A、人力充气机、人力抽气机，其特征是：通过充气阀、抽气阀调控分子筛容器A的充气、抽气状态。分子筛容器A内装有吸附氮气或吸附氧气的分子筛，利用高压力时分子筛对特定气体的吸附特性，实现氮气与氧气的分离，提供高浓度氧气或富氧气体，也能提供高浓度氮气。利用低压时的脱附特性，使分子筛恢复吸附特定气体的活力。所述的抽气机、充气机是运动器材的一部分，或靠运动器材驱动。充分利用人们运动时的能量驱动制氧机制氧，从而实现边运动边制氧、边运动边吸氧、边运动边为室内补充氧气的目的，进而缓解运动的疲劳，提高室内的舒适度。

Description

一种人力驱动的制氧机

技术领域

本发明涉及一种制氧机，尤其是一种与运动器材相结合、由运动器材驱动的制氧机，还是一种便携式的人力驱动的制氧机。

背景技术

当今，有氧运动日益得到人们的认可和推崇，很多人利用运动器材健身。在健身的过程中，运动器材把人体运动的能量转换热能，白白释放到空中，这显然是能量的浪费。

现在流行的制氧机，需要电能推动空气的压缩和排放，推动分子筛吸附和脱附氮气、氧气分子，这样的制氧机主要为体弱者使用。能否利用运动器材的能量，推动制氧机制氧呢？

在氧气充足的大自然中运动，人们会感到很轻松、愉快。如果利用运动器材推动制氧，边运动边吸氧，相信会有很好的效果。本发明对此进行了研究。

电动的制氧机，由于压缩机的体积较大，不便于携带。我们还希望研究出便携式的人力驱动的制氧机。

发明内容

为了利用人体运动的能量推动制氧机制氧，本发明提出了一种人力驱动的制氧机。

本发明的人力驱动的制氧机，包括分子筛容器A、人力充气机、人力抽气机，其特征是：分子筛盛放在密封的分子筛容器A内，分子筛容器A有通气口；人力充气机通过充气阀与分子筛容器A的通气口连接；人力抽气机通过抽气阀与分子筛容器A的通气口连接；充气阀、抽气阀用于调节分子筛容器A的通气口与人力抽气机连通，或与人力充气机连通；所述的人力充气机，含有进气口和出气口，其进气口对应于采气口，其出气口用于为分子筛容器A充气，利用人力驱动充气机；所述的人力抽气机，含有进气口和出气口，其进气口用于从分子筛容器A抽气，利用人力驱动抽气机；所述的分子筛是吸附氧气的分子筛，或者是吸附氮气的分子筛。分子筛容器A具有充气状态和抽气状态：通过对充气阀、抽气阀、出氧阀/出氮阀的调控，实现分子筛容器A充气状态与抽气状态之间的转换，出氧/出氮状态的改变。

当分子筛是吸附氮气的分子筛时，出氧口设置在分子筛容器A上，或者设置在抽气机上；出氧口安装有出氧阀；抽气机的出气口对应于排气口，所排气体比同量的普通空气含有更多的氮气；当分子筛是吸附氧气的分子筛时，出氮口设置在分子筛容器A上，或者设置在抽气机上；出氮口安装有出氮阀；抽气机的出气口对应于排气口，所排气体比同量的普通空气含有更多的氧气。

所述的人力充气机，可以是运动器材的一部分，或与运动器材联动；随着运动器材的运动，充气机工作，把空气从进气口吸进来，从出气口充入指定的容器内。

所述的人力抽气机，是运动器材的一部分，或与运动器材联动；随着运动器材的运动，抽气机工作，通过吸气口从指定的容器抽出气体，通过出气口向外排放。

当出氧口/出氮口设置在抽气机上时，所述的人力充气机可以被省略，分子筛容器A的通气口通过充气阀与外部空气连通。

进一步增加出氧管、出氮管、采气管、排气管中的一种或多种：所述的出氧管，直接与出氧口连接，或者通过出氧阀与出氧口连接；所述的出氮管，直接与出氮口连接，或者通过出氮阀与出氮口连接；所述的排气管，直接与排气口连接，或者通过排气阀与出排气口连接；所述的采气管，直接与充气机的进气口连接，或者通过气流阀与充气机的进气口连接。

所述的充气机和抽气机可以在结构上是一个整体，也可以是同一台气泵在两种应用情况下的不同表现形式：当气泵的出气口与分子筛容器A的通气口连通时，它就是所述的充气机；当气泵的进气口与分子筛容器A的通气口连通时，它就是所述的抽气机。

在所述的分子筛容器A的充气阀与充气机之间，可以进一步增加单向通气的进气阀，进气阀的进气口与外界空气连通。当分子筛容器A由抽气状态转为充气状态时，充气阀打开，分子筛容器A内气压很低，能直接从所增加的进气阀吸进外界的空气；当所增加的进气阀的进气口的气压低于其出气口的气压时，所增加的进气阀关闭，充气机接着为分子筛容器A充气。

所述的充气阀、抽气阀、出氧阀/出氮阀是程控的电磁阀，或者是机械控制的气流阀，或者是手动控制的气流阀。可以通过下列三类措施，实现分子筛容器A充气状态与抽气状态之间的转换，和出氧/出氮状态的改变：

(一)当分子筛容器A处于充气状态时，充气机与分子筛容器A通气口之间的充气阀打开，抽气机与分子筛容器A通气口之间的抽气阀关闭；通过对分子筛容器A内氧气浓度/氮气浓度与出氧浓度阈值/出氮浓度阈值的对比，或者充气压力与充气压力上限的对比，或者根据充气次数，启动充气状态向抽气状态的转换:充气机与分子筛容器A通气口之间的充气阀关闭，抽气机与分子筛容器A通气口之间的抽气阀打开。

(二)通过对分子筛容器A内氧气浓度/氮气浓度与出氧浓度阈值/出氮浓度阈值的对比，或者根据充气次数，或者根据出氧阀/出氮阀内外的压差，打开或关闭出氧阀/出氮阀。

(三)当分子筛容器A处于抽气状态时，通过对抽气压力与抽气压力下限的对比，或者根据抽气次数，启动抽气状态向充气状态的转换。

可以进一步增加过压保护阀，当充气压力达到或超过充气压力上限时，过压保护阀启动，所述的充气机的高压气体不再为分子筛容器充气，而是由过压保护阀流出。

所述的充气阀、抽气阀、出氧阀/出氮阀是独立的气流阀，或者是两两或多个在结构上是一个整体。

可以进一步增加分子筛容器B。与分子筛容器A类似，分子筛容器B也具有充气状态和抽气状态；通过对分子筛容器A和分子筛容器B的充气阀、抽气阀、出氧阀/出氮阀的调控，实现分子筛容器A、分子筛容器B充气状态与抽气状态之间的转换，并且充气机为分子筛容器A充气时，抽气机从分子筛容器B抽气；抽气机为从子筛容器A抽气时，充气机为分子筛容器B充气。

本发明的有益效果：

本发明的人力驱动的制氧机，能利用人体运动的能量，推动充气机为分子筛容器充气，利用高压时分子筛对特定气体吸附的特性，选择吸附氧气的分子筛或者吸附氮气的分子筛，实现氧气与氮气分离，从而提供高浓度的氧气，也开通提供高浓度的氮气。再利用人体运动的能量推动抽气机从分子筛容器抽气，创造低压环境实现氧气/氮气与分子筛的脱附，恢复分子筛对特定气体的吸附特性。

本发明的人力驱动的制氧机，能在缺电环境下提供高浓度的氧气；也可以提供高浓度的氮气。

本发明的人力驱动的制氧机，通过与运动器材的结合，可以让人们边运动边制氧、边运动边吸氧，利用运动中制作的高浓度氧气促进有氧运动，减少运动疲劳，或者把高浓度氧气储存在氧气袋中备用；还可以把制造的高浓度氧气或富氧气体，留在室内，把氮气拍向室外，为室内创造富氧环境，提高人们在室内工作时的效率和生活的舒适程度。

附图说明

图1是本发明的人力驱动的制氧机的一种连接结构示意图。包括：分子筛容器A、人力充气机1、充气阀2、抽气阀4、人力抽气机5、采气口10、排气口50、出氧阀7、供氧口70。其中，分子筛容器A有进气口31、出气口32、出氧口33；人力充气机1含有单向通气的进气口11和单向通气的出气口12；充气阀2含有进气口21和出气口22；抽气阀4含有进气口41和出气口42；人力抽气机5含有单向通气的进气口51和单向通气的出气口52，供氧阀7含有进气口71和出气口72；箭头表示管路中气流的方向。

图2是本发明的人力驱动的制氧机的一种连接结构示意图。包括：气泵1、充气阀2、抽气阀4、分子筛容器A、出氧阀7、供氧口70。其中气泵1含有单向通气的进气口11、单向通气的出气口12；充气阀2含有一个进气口21、两个出气口22和24；抽气阀4含有一个出气口42，两个进气口41和43，供氧阀7含有进气口71和出气口72；箭头表示管路中气流的方向。

图3是本发明的人力驱动的制氧机的一种连接结构示意图。包括：分子筛容器A、分子筛容器B、人力充气机1、充气阀2、抽气阀4、人力抽气机5、采气口10、排气口50、出氧阀7、供氧口70。其中，分子筛容器A有进气口31、出气口32、出氧口33；分子筛容器B有进气口131、出气口132、出氧口133；人力充气机1含有单向通气的进气口11和单向通气的出气口12；充气阀2含有一个进气口21、两个出气口22和24；抽气阀4含有一个出气口42，两个进气口41和43；人力抽气机5，含有单向通气的进气口51和单向通气的出气口52；出氧阀7含有一个出气口72，两个进气口71和73；箭头表示管路中气流的方向。

图4是一种臂力伸缩器的剖面示意图。包括：左把手101，活塞杆102、活塞103、活塞套筒104、右把手105、单向通气的进气口11、单向通气的出气口12。

图5a、5b分别是抽气或充气状态时，一种整体的充气抽气阀的剖面示意图。包括：按钮201，阀芯203、按钮201与阀芯203之间的连接杆102、弹簧204、八个通气口42、21、43、41、22、24。图中，箭头表示气流的方向。

图6是一种脚踏式气泵的剖面示意图。包括：活塞杆102、活塞103、活塞套筒104、脚踏板106、转轴107、弹簧108、单向通气的进气口11、单向通气的出气口12。

图7是一种登山机的局部示意图。包括：活塞杆102、活塞103、活塞套筒104、脚踏板106、转轴107、单向通气的进气口11、单向通气的出气口12；还包括：另一组活塞杆502、活塞503、活塞套筒504、脚踏板506、转轴507、单向通气的进气口51、单向通气的出气口52。

图8是一种健身脚踏车的局部示意图。包括：转轮109、活塞杆102、活塞103、活塞套筒104、转轴107、单向通气的进气口11、单向通气的出气口12；还包括：另一组活塞杆502、活塞503、活塞套筒504、转轴507、单向通气的进气口51、单向通气的出气口52。

图9是一种独立气泵与某运动器材的转轮配合使用的局部示意图。主要包括：气泵的转轮109、单向通气的进气口11、单向通气的出气口12、某运动器材的转轮119。其中，气泵的转轮109靠运动器材的转轮119驱动。

图10是本发明的人力驱动的制氧机所采用的一种健身拉力器的结构示意图。主要包括：左把手101，活塞杆102、活塞103、活塞套筒104、右把手105、单向通气的进气口11、单向通气的出气口12、单向通气的进气口51、单向通气的出气口52、弹簧108。

具体实施方式

本发明的人力驱动的制氧机，如图1所示，包括分子筛容器A、人力充气机1、人力抽气机5，其特点是：分子筛可以是吸附氧气的分子筛，也可以是吸附氮气的分子筛。下面以吸附氮气的分子筛为例，展示其实施方式：

吸附氮气的分子筛盛放在密封的分子筛容器A内，分子筛容器A有进气口31、出气口32；人力充气机1通过充气阀2与分子筛容器A的进气口31连接；人力抽气机5通过抽气阀4与分子筛容器A的出气口32连接；充气阀2、抽气阀4用于调节在分子筛容器A与人力抽气机5连通，或与人力充气机1连通。

人力充气机1，含有单向通气的进气口11和单向通气的出气口12，其进气口11与采气口10连通，利用人力驱动充气机1可为分子筛容器A充气；人力抽气机5，含有进气口51和出气口52，利用人力驱动抽气机5可从分子筛容器A抽气。

对于吸附氮气的分子筛，出氧口33设置在分子筛容器A上；出氧口33外安装有出氧阀7；抽气机5的出气口52与排气口50连通，所排气体比同量的普通空气含有更多的氮气成分。分子筛容器A具有充气状态和抽气状态：通过对充气阀2、抽气阀4、出氧阀7的调控，能实现分子筛容器A充气状态与抽气状态之间的转换，以及出氧状态的改变。

此外，出氧口33也可也设置在抽气机上。

所述的人力充气机1，可以是运动器材的一部分，或与运动器材联动，并随着运动器材的运动把从进气口吸进来的气体充入指定的容器；所述的人力抽气机5，也可以是运动器材的一部分，或与运动器材联动，并随着运动器材的运动从指定的容器抽出气体，向外排放。

当出氧口33设置在抽气机5上时，所述的人力充气机1可以被省略，分子筛容器A的进气口31通过充气阀2的进气口21与外部空气连通。

可以进一步增加出氧管、采气管、排气管中的一种或多种：所述的出氧管，通过出氧阀7与出氧口33连接；所述的排气管，直接与排气口50连接；所述的采气管，直接与充气机的进气口11连接。

所述的充气机1和抽气机5可以合并同一台气泵1，如图2所示。充气阀2能调控进气口21与出气口22连通，或与出气口24连通；抽气阀4能调控出气口42与进气口41连通，或与进气口43连通。当气泵1的出气口12，通过充气阀2与分子筛容器A的进气口31连通时，它就是所述的充气机，气泵1的进气口11通过抽气阀4连通采气口10；当气泵的进气口11通过抽气氛4与分子筛容器A的出气口32连通时，它就是所述的抽气机，气泵1出气口12通过充气阀2连通排气口50。

在所述的分子筛容器A的充气阀2与充气机1之间，可以进一步增加单向通气的进气阀，进气阀的进气口与外界空气连通。这样，当分子筛容器A由抽气状态转为充气状态时，充气阀打开，分子筛容器A内气压很低，能直接从所增加的进气阀吸进外界的空气；当所增加的进气阀的进气口的气压低于其出气口的气压时，所增加的进气阀关闭，充气机1可以接着为分子筛容器A充气。

所述的充气阀2、抽气阀4、出氧阀7，可以是程控的电磁阀，或者是机械控制的气流阀，或者是手动控制的气流阀；通过下列三类措施，实现分子筛容器A充气状态与抽气状态之间的转换，和出氧状态的改变。这里以图1所示的结构为例，展示三类措施：

(一)当分子筛容器A处于充气状态时，充气机1与分子筛容器A之间的充气阀2打开，抽气机5与分子筛容器A之间的抽气阀4关闭；通过对分子筛容器A内氧气浓度与出氧浓度阈值的对比，或者充气压力与压力上限的对比，或者根据充气次数，启动充气状态向抽气状态的转换:充气机1与分子筛容器A之间的充气阀2关闭，抽气机与分子筛容器A之间的抽气阀4打开。下面举例介绍五种措施，通过其中的任何一种，都可实现分子筛容器A充气状态向抽气状态的转换：

1)所述的充气阀2、抽气阀4是程控的电磁阀；分子筛容器A内装有氧气浓度探头(探测器)，氧气浓度探头(探测器)用于探测氧气的浓度信息；当氧气浓度高于设定的充气氧气浓度阈值时，充气机1从进气口11吸进外部空气，继续为分子筛容器A充气；当氧气浓度低于充气氧气浓度阈值时，充气机1与分子筛容器A之间的充气阀2关闭，抽气机与分子筛容器A之间的抽气阀4打开，工作的抽气机5开始从分子筛容器A抽气。

2)所述的充气阀2、抽气阀4是程控的电磁阀；充气阀2、抽气阀4由电子计数器调控，电子计数器从抽气机5或充气机1的动作或其压力效应中采集触发信号；当充气次数低于预定充气次数时，充气机1从进气口11吸进外部空气，继续给分子筛容器A充气；当充气次数达到预定充气次数时，计数器触发:充气机1与分子筛容器A之间的充气阀2关闭，抽气机5与分子筛容器A之间的抽气阀4打开，工作的抽气机5开始从分子筛容器A抽气，电子计数器开始为抽气次数计数。

3)所述的充气阀2、抽气阀4是机械控制的气流阀；充气阀2、抽气阀4由机械计数器调控，机械计数器从抽气机5或充气机1的动作或其压力效应中采集触发信号；当充气次数低于预定充气次数时，充气机1从进气口11吸进外部空气，继续给分子筛容器A充气；当充气次数达到预定充气次数时，计数器触发:充气机1与分子筛容器A之间的充气阀2关闭，抽气机5与分子筛容器A之间的抽气阀4打开，工作的抽气机5开始从分子筛容器A抽气，机械计数器开始为抽气次数计数。

4)所述的充气阀2、抽气阀4是械控制的气流阀；充气阀2、抽气阀4的状态由手工调控；当充气次数低于预定充气次数时，充气机1从进气口11吸进外部空气，继续给分子筛容器A充气；当充气次数达到预定充气次数时，手工调到抽气状态:充气机1与分子筛容器A之间的充气阀2关闭，抽气机5与分子筛容器A之间的抽气阀4打开，工作的抽气机2开始从分子筛容器A抽气。

5)分子筛容器A内装有压力探头(探测器)或压感装置；当分子筛容器A内的气压高于设定上限时，充气机1与分子筛容器A之间的充气阀2关闭，抽气机5与分子筛容器A之间的抽气阀4打开，工作的抽气机5开始从分子筛容器A抽气。

(二)通过对分子筛容器A内氧气浓度与充气氧气浓度阈值的对比，或者根据充气次数，或者根据出氧阀内外的压差，打开或关闭出氧阀；这里举例介绍四种用于打开或关闭出氧阀，改变出氧状态的措施：

1)分子筛容器A内装有氧气浓度探头(探测器)，氧气浓度探头(探测器)用于探测氧气的浓度信息；当氧气浓度高于设定的供氧浓度阈值时，出氧阀7打开，出氧口33向外供氧；当氧气浓度低于供氧浓度阈值时，出氧阀7关闭，出氧口33停止供氧。

2)分子筛容器A的出氧口33的出氧阀7是单向通气的机械阀/程控电磁阀；出氧阀7受机械计数器/电子计数器调控，机械计数器/电子计数器从抽气机5或充气机1的动作或其压力效应中采集触发信号；充气状态下，当充气次数低于预定充气次数时，出氧阀7打开；当出氧阀7的进气口71的气压高于出气口72的气压时，出氧口33向外供氧；当出氧阀的进气口71的气压地低于出气口72的气压时，出氧口33停止供氧；当充气次数达到预定充气次数时，出氧阀7关闭。

3)分子筛容器A的出氧口33的出氧阀7是单向通气的出氧阀；充气状态下，当分子筛容器A内的压力高于出气口72处的气压时，出氧阀7自动打开，出氧口33向外供氧；当分子筛容器A内的压力低于出气口72处的气压时，出氧阀7关闭，出氧口33停止供氧。

4)分子筛容器A内装有压力探头(探测器)，和氧气浓度探测器；在图1的基础上做如下改动：出氧口33设置在抽气机5上，抽气机5的出气口52外接出气阀。抽气状态下，当分子筛容器A的氧气浓度高于设定的出氧浓度时，抽气机5的出氧口33的出气阀7打开，出氧口33向外供氧；当分子筛容器A的氧气浓度低于设定的出氧浓度时，抽气机5的出氧口33的出气阀7关闭，抽气机5的出气口52的出气阀打开，向外排气。

(三)当分子筛容器A处于抽气状态时，通过对抽气压力与抽气压力下限的对比，或者根据抽气次数，启动抽气状态向充气状态的转换；这里举例介绍五种措施：

1)所述的充气阀2、抽气阀4、出氧阀7是程控的电磁阀；分子筛容器A内装有压力探头(探测器)；当分子筛容器A内的气压高于设定的抽气压力下限时，抽气机5继续从分子筛容器A抽气，抽气机5抽入的气体通过抽气机5的出气口52/出氧口33流出；当分子筛容器A内的气压降低到抽气压力下限时，充气机1与分子筛容器A之间的充气阀2打开，抽气机5与分子筛容器A之间的抽气阀4关闭，工作的充气机1开始为分子筛容器A充气；

2)所述的充气阀2、抽气阀4是程控的电磁阀；充气阀2、抽气阀4由电子计数器调控，电子计数器从抽气机5或充气机1的动作或其压力效应中采集触发信号；当抽气次数低于预定抽气次数时，抽气机5继续从分子筛容器A抽气，通过出气口52向外排放；当抽气次数达到预定抽气次数时，计数器触发:充气机1与分子筛容器A之间的充气阀2打开，抽气机5与分子筛容器A之间的抽气阀4关闭，工作的充气机1开始从进气口11吸进外部空气，为分子筛容器A充气，电子计数器开始为充气次数计数；

3)所述的充气阀2、抽气阀4是机械控制的气流阀；充气阀2、抽气阀4由机械计数器调控，机械计数器从抽气机5或充气机1的动作或其压力效应中采集触发信号；当抽气次数低于预定抽气次数时，抽气机5继续从分子筛容器A抽气，通过出气口52向外排放；当抽气次数达到预定抽气次数时，计数器触发:充气机1与分子筛容器A之间的充气阀2打开，抽气机5与分子筛容器A之间的抽气阀4关闭，工作的充气机1开始为分子筛容器A充气，机械计数器开始为充气次数计数。

4)所述的充气阀2、抽气阀4是由手动调控的气流阀；当抽气次数低于预定抽气次数时，抽气机5继续从分子筛容器A抽气；当抽气次数达到预定充气次数时，手动调控，使:充气机1与分子筛容器A之间的充气阀2打开，抽气机5与分子筛容器A之间的抽气阀4关闭，工作的充气机1开始为分子筛容器A充气；

5)所述的充气阀2、抽气阀4是机械控制的气流阀；分子筛容器A内装有压感装置；当分子筛容器A内的气压达到或低于抽气压力下限时，充气机1与分子筛容器A之间的充气阀2打开，抽气机5与分子筛容器A之间的抽气阀4关闭，工作的充气机1开始为分子筛容器A充气。

可以进一步在充气机1的出气口12与充气阀2的进气口21之间增加过压保护阀，当充气压力达到或超过压力保护上限时，过压保护阀启动，充气机1的高压气体不再为分子筛容器A充气，而是由过压保护阀流出。

所述的充气阀2、抽气阀4、出氧阀7、排气阀可以是独立的气流阀，也可以两两或多个在结构上是一个整体。

分子筛容器A的进气口31、出气口32，可以合并为一个通气口。

可以进一步增加分子筛容器B，如图3所示。分子筛容器B盛放的分子筛是吸附氮气的分子筛；与分子筛容器A类似，分子筛容器B也具有充气状态和抽气状态。充气阀2能调控进气口21与出气口22连通，或与出气口24连通；抽气阀4能调控出气口42与进气口41连通，或与进气口43连通；出氧阀7能调控出气口72与进气口71连通，或与进气口73连通。通过对分子筛容器A和分子筛容器B的充气阀2、抽气阀4、出氧阀7的调控，可以实现分子筛容器A、分子筛容器B充气状态与抽气状态之间的转换，并且充气机1为分子筛容器A充气时，抽气机5从分子筛容器B抽气；抽气机5从子筛容器A抽气时，充气机1为分子筛容器B充气。

当分子筛容器A盛放的是吸附氧气的分子筛时，上述介绍中的出氧口33，就变成了出氮口33；所述的出氧阀7，就变成了出氮阀7；根据吸附氧气的分子筛的性质进行相应的程控或操作流程改造，所述的制氧机就被改造成一台制氮机；通过上述三类措施，类似地可以实现分子筛容器A充气状态与抽气状态之间的转换，和出氮状态的改变；所排气体比同量的普通空气含有更多的氧气。所制造的高浓度氮气可以用于食物保鲜或气体用途，所排放的高含氧气体，可以提高室内的氧气含量，增加舒适度，提高工作效率。

实施例1：

本发明的人力驱动的制氧机中，气泵与臂力伸缩器在结构上是一个整体，如图4所示，主要包括左把手101，活塞杆102、活塞103、活塞套筒104、右把手105、单向通气的进气口11、单向通气的出气口12。当左把手101与右把手105伸开时，单向通气的进气口11打开，单向通气的出气口12关闭，气泵通过进气口11吸进气体；当左把手101与右把手105缩进时，单向通气的进气口11关闭，单向通气的出气口12打开，气泵通过出气口12鼓出气体。

本发明的人力驱动的制氧机的相关部件的连接方式，如图2所示，其工作机理前文已介绍。

其中的充气阀2、抽气阀4可以合并为一个整体的充气抽气阀，如图5a、图5b所示。包括：按钮201，阀芯203、按钮201与阀芯203之间的连接杆102、弹簧204、八个通气口42、21、43、41、22、24。其中，两个通气口42同时连接气泵的进气口11；两个通气口21同时连接气泵的出气口12；通气口43连接采气口10；通气口41连接分子筛容器A的出气口32；通气口22连接分子筛容器A的进气口31；通气口24连接排气口50。充气抽气阀具有两种状态：

1)在弹簧204弹力作用下，阀芯203移至左端，通气口21与24连通，通气口42与41连通，如图5a所示，气泵通过通气口41从分子筛容器A抽气；

2)在按钮201作用下，阀芯203移至右端，通气口21与22连通，通气口42与43连通，如图5b所示，气泵通通气口22为分子筛容器A充气。

分子筛容器A的出氧口33连接单向通气的出氧阀7的进气口71，出氧阀7的出气口72连接供氧口70。

充气抽气阀可以安装在右把手105上，充气抽气阀的按钮201在右把手105上正对着右手的大拇指。分子筛容器A盛放有吸附氮气的分子筛。

当大拇指按住按钮201时，左把手101与右把手105之间的伸缩运动，气泵会为分子筛容器A充气。当分子筛容器A内气压高于供氧口70的气压时，供氧阀7打开，分子筛容器A内的富氧气体，就从供氧口70流出。

当大拇指放松时，左把手101与右把手105之间的伸缩运动，气泵会从分子筛容器A抽气；当分子筛容器A内气压低于供氧口70的气压时，供氧阀7关闭，供氧口70停止供氧。

排气口50排出的气体，比普通空气含有更多的氮气成分。

实施例2：

在实施例1的基础上，做如下改变：

气泵替换为一种脚踏式气泵，如图6所示，包括：活塞杆102、活塞103、活塞套筒104、脚踏板106、转轴107、弹簧108、单向通气的进气口11、单向通气的出气口12。当脚踏板106放松时，在弹簧108作用下，脚踏板106抬升，活塞103向左上运动，即向外抽出，单向通气的进气口11打开，单向通气的出气口12关闭，气泵通过进气口11吸进气体；当脚踏板106被踩下降时，活塞103向右下运动，即向内插入，单向通气的进气口11关闭，单向通气的出气口12打开，气泵通过出气口12鼓出气体。

图2中的充气阀2、抽气阀4可以是程控的电磁阀或者是机械的气流阀。

程控的电磁阀可以通过程控芯片来调控，程控芯片通过氧气浓度探测器或气体压力探测器从分子筛容器A采集输入信号，并发出相应的指令，指挥充气阀2、抽气阀4调制到相应的状态，从而使气泵为分子筛容器A充气或抽气。

机械的气流阀，可以通过机械计数器触发。机械计数器的输入信号来自从气泵动作中采集的信号。

分子筛容器A盛放有吸附氮气的分子筛。

当满足出氧条件时，供氧阀7打开，分子筛容器A内的富氧气体，就从供氧口70流出。

当不满足出氧条件时，供氧阀7关闭，供氧口70停止供氧。

排气口50排出的气体，比普通空气含有更多的氮气成分。

实施例3：

在实施例2的基础上，两个脚踏式气泵分别安装在一台登山机上，如图7所示，包括：活塞杆102、活塞103、活塞套筒104、脚踏板106、转轴107、单向通气的进气口11、单向通气的出气口12；还包括：另一组活塞杆502、活塞503、活塞套筒504、脚踏板506、转轴507、单向通气的进气口51、单向通气的出气口52。

其中，活塞杆102、活塞103、活塞套筒104、单向通气的进气口11、单向通气的出气口12组成一台充气机1；活塞杆502、活塞503、活塞套筒504、单向通气的进气口51、单向通气的出气口52，组成一台抽气机5。

随着脚踏板106和脚踏板506反反复复的升降，充气机1的出气口12能给指定容器充气；抽气机5的进气口51能从指定容器抽气。

本发明的人力驱动的制氧机的相关部件的连接方式，如图3所示，其工作机理前文已介绍。分子筛容器A盛放有吸附氮气的分子筛。

当满足出氧条件时，供氧阀7工作，分子筛容器A或分子筛容器B内的富氧气体，就从供氧口70流出。

当不满足出氧条件时，供氧阀7关闭，供氧口70停止供氧。

排气口50排出的气体，比普通空气含有更多的氮气成分。

实施例4：

在实施例2的基础上，两个气泵分别安装在一台健身自行车的转轮上，如图8所示，包括：转轮109、活塞杆102、活塞103、活塞套筒104、转轴107、单向通气的进气口11、单向通气的出气口12；还包括：另一组活塞杆502、活塞503、活塞套筒504、转轴507、单向通气的进气口51、单向通气的出气口52。

其中，活塞杆102、活塞103、活塞套筒104、单向通气的进气口11、单向通气的出气口12组成一台充气机1；活塞杆502、活塞503、活塞套筒504、单向通气的进气口51、单向通气的出气口52，组成一台抽气机5。

随着脚踏车转轮109的转动，充气机1内的活塞103来回抽插，充气机1的出气口12能给指定容器充气；抽气机5的活塞503来回抽插，抽气机5的进气口51能从指定容器抽气。

本发明的人力驱动的制氧机的相关部件的连接方式，如图3所示，其工作机理前文已介绍。分子筛容器A盛放有吸附氮气的分子筛。

当满足出氧条件时，供氧阀7工作，分子筛容器A或分子筛容器B内的富氧气体，就从供氧口70流出。

当不满足出氧条件时，供氧阀7关闭，供氧口70停止供氧。

排气口50排出的气体，比普通空气含有更多的氮气成分。

所述的转轮109，可以是人力直接驱动的转轮，也可以是通过自行车的车轮带动的转轮。

实施例5：

本发明的人力驱动的制氧机中，一台充气机和一台抽气机与一个健身拉力器在结构上是一个整体，如图10所示，主要包括：左把手101，活塞杆102、活塞103、活塞套筒104、右把手105、单向通气的进气口11、单向通气的出气口12、单向通气的进气口51、单向通气的出气口52、弹簧108。

当用力拉伸拉力器的左把手101与右把手105时，活塞103向左运动，单向通气的进气口11关闭，单向通气的出气口12打开，出气口12能用于为指定容器充气，这一部分相对于一台充气机；单向通气的进气口51打开，单向通气的出气口52关闭，进气口51能从指定容器抽气，这一部分相对于一台抽气机。

自然状态下，在弹簧108的弹力作用下，左把手101与右把手105靠拢，活塞103向右左运动，单向通气的进气口11打开，单向通气的出气口12关闭，进气口11能轻松从外界吸进空气，从而为这一充气机恢复充气能力；单向通气的进气口51关闭，单向通气的出气口52打开，活塞右边的空气能从出气口52排出，从而为这一抽气机恢复抽气能力。

本发明的人力驱动的制氧机的相关部件的连接方式，如图3所示，其工作机理前文已介绍。

实施例6：

本发明的人力驱动的制氧机中，所用的气泵是靠转轮109驱动的独立的气泵，如图9所示，气泵含有单向通气的进气口11、单向通气的出气口12。

气泵的转轮109，靠运动器材的转轮驱动。一台或中两台这样的气泵用于为分子筛容器充气或抽气，推动制氧机实现氧气氮气分离的功能。例如，可以通过自行车的车轮驱动转轮109。

转轮109也可以由履带或齿轮驱动。

实施例7：

在实施例1-6的基础上，在排气口50上增加排气管。通过排气管，可以把富氮气体拍向室外；也可以把富氮气体，充入储物袋，用于食品保鲜。

在采气口10上增加采气管，可以从指定区域采气。

在供氧口33上增加供氧管，可以为人体供氧，或者通过供氧管把氧气储充入储氧袋内。

实施例8：

在实施例1-6的基础上，分子筛容器内盛放的是吸附氧气的分子筛。这样出气口33就变成了出氮口33；排气口50排出的气体比普通空气含有更多的氧气成分；出氧阀7就变成了出氮阀7；供氧口70也就变成了供氮口70。

在排气口50上增加排气管。通过排气管，可以把富氧气体拍向指定区域供人们使用；也可以把富氧气体，充入储氧袋备用。

在采气口10上增加采气管，可以从指定区域采气。

在供氮口33上增加供氮管，可以把富氮气体排向室外，排气口50流出的富氧气体留在室内，从而为室内创造一个富氧环境，提高室内的舒适度；也可以把富氮气体，充入储物袋，用于食品保鲜。

Claims (10)

1.一种人力驱动的制氧机，包括分子筛容器A、人力充气机、人力抽气机，其特征是：分子筛盛放在密封的分子筛容器A内，分子筛容器A有通气口；人力充气机通过充气阀与分子筛容器A的通气口连接；人力抽气机通过抽气阀与分子筛容器A的通气口连接；充气阀、抽气阀用于调节分子筛容器A的通气口与人力抽气机连通，或与人力充气机连通；

所述的人力充气机，含有进气口和出气口，其进气口对应于采气口，其出气口用于为分子筛容器A充气，利用人力驱动充气机；

所述的人力抽气机，含有进气口和出气口，其进气口用于从分子筛容器A抽气，利用人力驱动抽气机；

所述的分子筛是吸附氧气的分子筛，或者是吸附氮气的分子筛；

当分子筛是吸附氮气的分子筛时，出氧口设置在分子筛容器A上，或者设置在抽气机上；出氧口安装有出氧阀；抽气机的出气口对应于排气口，所排气体比同量的普通空气含有更多的氮气；

当分子筛是吸附氧气的分子筛时，出氮口设置在分子筛容器A上，或者设置在抽气机上；出氮口安装有出氮阀；抽气机的出气口对应于排气口，所排气体比同量的普通空气含有更多的氧气；

分子筛容器A具有充气状态和抽气状态：通过对充气阀、抽气阀、出氧阀/出氮阀的调控，实现分子筛容器A充气状态与抽气状态之间的转换，出氧/出氮状态的改变。

2.如权利要求1所述的人力驱动的制氧机，其特征是：所述的人力充气机，是运动器材的一部分，或与运动器材联动；随着运动器材的运动，充气机工作，把空气从进气口吸进来，从出气口充入指定的容器内；所述的人力抽气机，是运动器材的一部分，或与运动器材联动；随着运动器材的运动，抽气机工作，通过吸气口从指定的容器抽出气体，通过出气口向外排放。

3.如权利要求1所述的人力驱动的制氧机，其特征是：当出氧口/出氮口设置在抽气机上时，所述的人力充气机可以被省略，分子筛容器A的通气口通过充气阀与外部空气连通。

4.如权利要求1所述的人力驱动的制氧机，其特征是：进一步增加出氧管、出氮管、采气管、排气管中的一种或多种：

所述的出氧管，直接与出氧口连接，或者通过出氧阀与出氧口连接；

所述的出氮管，直接与出氮口连接，或者通过出氮阀与出氮口连接；

所述的排气管，直接与排气口连接，或者通过排气阀与出排气口连接；

所述的采气管，直接与充气机的进气口连接，或者通过气流阀与充气机的进气口连接。

5.如权利要求1所述的人力驱动的制氧机，其特征是：所述的充气机和抽气机在结构上是一个整体，或者是同一台气泵在两种应用情况下的不同表现形式：当气泵的出气口与分子筛容器A的通气口连通时，它就是所述的充气机；当气泵的进气口与分子筛容器A的通气口连通时，它就是所述的抽气机。

6.如权利要求1所述的人力驱动的制氧机，其特征是：在所述的分子筛容器A的充气阀与充气机之间，进一步增加单向通气的进气阀，进气阀的进气口与外界空气连通；

当分子筛容器A由抽气状态转为充气状态时，充气阀打开，分子筛容器A内气压很低，能直接从所增加的进气阀吸进外界的空气；当所增加的进气阀的进气口的气压低于其出气口的气压时，所增加的进气阀关闭，充气机接着为分子筛容器A充气。

7.如权利要求1所述的人力驱动的制氧机，其特征是：进一步增加分子筛容器B，与分子筛容器A类似，分子筛容器B也具有充气状态和抽气状态；通过对分子筛容器A和分子筛容器B的充气阀、抽气阀、出氧阀/出氮阀的调控，实现分子筛容器A、分子筛容器B充气状态与抽气状态之间的转换，并且充气机为分子筛容器A充气时，抽气机从分子筛容器B抽气；抽气机为从子筛容器A抽气时，充气机为分子筛容器B充气。

8.如权利要求1所述的人力驱动的制氧机，其特征是：所述的充气阀、抽气阀、出氧阀/出氮阀是程控的电磁阀，或者是机械控制的气流阀，或者是手动控制的气流阀；通过下列三类措施，实现分子筛容器A充气状态与抽气状态之间的转换，和出氧/出氮状态的改变：

(一)当分子筛容器A处于充气状态时，充气机与分子筛容器A通气口之间的充气阀打开，抽气机与分子筛容器A通气口之间的抽气阀关闭；通过对分子筛容器A内氧气浓度/氮气浓度与出氧浓度阈值/出氮浓度阈值的对比，或者充气压力与充气压力上限的对比，或者根据充气次数，启动充气状态向抽气状态的转换:充气机与分子筛容器A通气口之间的充气阀关闭，抽气机与分子筛容器A通气口之间的抽气阀打开；

(二)通过对分子筛容器A内氧气浓度/氮气浓度与出氧浓度阈值/出氮浓度阈值的对比，或者根据充气次数，或者根据出氧阀/出氮阀内外的压差，打开或关闭出氧阀/出氮阀；

(三)当分子筛容器A处于抽气状态时，通过对抽气压力与抽气压力下限的对比，或者根据抽气次数，启动抽气状态向充气状态的转换。

9.如权利要求1所述的人力驱动的制氧机，其特征是：进一步增加过压保护阀，当充气压力达到或超过充气压力上限时，过压保护阀启动，所述的充气机的高压气体不再为分子筛容器充气，而是由过压保护阀流出。

10.如权利要求1所述的人力驱动的制氧机，其特征是：所述的充气阀、抽气阀、出氧阀/出氮阀是独立的气流阀，或者是两两或多个在结构上是一个整体。