CN108146194A - 车载制氧补氧的方法和装置 - Google Patents

Abstract

一种车载制氧补氧的方法和装置，它包括：空气先通过粗滤后吸入，再经细滤后进入无油压缩机；空气是以车载动力、能源嵌入驱动的无油压缩机吸入，经增压后进入分子筛；分子筛精筛分离出氧气输送至车内，氮气、废气排出车外；输送至车内的氧气通过分流管出氧，一组氧气通过嵌在车内空气导向分配箱中的低压单向安全阀输出扩散增氧，另一组氧气是通过嵌在车内的可调流量计，湿化水箱湿润后，供驾乘人员直接使用；制氧控制除可以直接启动外，另设有根据零海拔富氧浓度基础数据，以气压传感器信号参数自动对比计算车内所需氧浓度，然后根据氧气传感器信号参数，控制制氧装置按富氧车环境增氧运行。达到改善汽车乘坐空间的空气质量。

Description

车载制氧补氧的方法和装置

技术领域

本发明属汽车车辆领域中，涉及驾乘人员身体健康及舒适驾驶的一种车载制氧补氧的方法和装置。

背景技术

现代社会，随着科技的进步，社会的快速发展，生活质量的提高，人类普及性的使用了车辆代步出行，人均拥有车辆也越来越多，但也带来了空气质量的矛盾。现以平均每辆车每小时吸进300M³空气的速度，消耗空气中的氧气，局部空气往往显得呼吸不畅，再加上空气中含有众多粉尘的扬起，更易影响人的呼吸系统。在这种状况下汽车可以开启以温度、湿度和洁净度为空调三要素设计的汽车空气调节系统。但对于因工作节奏性快的驾乘族群、老年群体、亚健康状态人群，所需提高的血氧浓度环境并未形成。

目前，人们对缺氧的危害，普遍性认识不足，尤其对慢性轻度缺氧尚未引起人们的足够重视。对于车内空间引起的环境性缺氧，驾驶员的运动性缺氧，驾乘人员的病理性缺氧、生理性的缺氧的亚健康状态往往忽略，至今在各类汽车上尚未有与车辆设计在一起的组合设置。直至近年来，家用移动式制氧机获得应用后，生产制氧机的企业才有所销售推荐。但都是以行李式的方式用于车辆携带备用使用，或高原地区的加氧式充氧携带。

现有高档车辆车内空气环境的定义是：“一个完整的汽车空气调节系统是通过调节温度、湿度、风速和换气除味等，来达到营造车厢内舒适环境为目的。”但仍缺乏因车辆外部环境造成的缺氧补氧设置。最终形成的是特殊需要的辅助用氧，以携带有限的氧气为主。因此要使驾乘族群、老年群体、亚健康状态人群，普及性的在车内获得有益于健康的富氧环境，就必须在不影响车辆原有使用特性与性能的基础上进行设置，不然该设置势必会因安全而被排除在外，这也是有车载过渡到车用的关键。

至今在车轮上的美国。由于地理环境与人口密度低，加上已经改善并经历了工业污染的创伤过程，空气质量比较好，对于车用制氧补氧尚未有配置应用。其主要原因是：高海拔地区面积小，人口密度低，空气质量比较好，在车辆行驶过程中的强制通风，随车速增加的微增压基本能够平衡车内氧浓度。为此，对于近年来已成熟的制氧机，除病人及亚健康人群外，也就不存在迫切需要的设计与配置。可家庭配置制氧机用于补氧与氧疗却达到了20％以上。

发明内容

本发明的目的是提供一种改善车辆乘坐空间内空气质量的“车载制氧补氧方法和装置”。

为达到上述目的，本发明将车载制氧补氧方法和装置，以进气、无油压缩机、分子筛废气排出、氧气输出、运行控制，五部分进行分类设置。

其主要方法是以车载动力能源驱动无油压缩机、分子筛精筛分离出氧气，向车内增氧、供氧。特征在于包括：

一、车外空气先通过进气粗滤吸入后，再经细滤进入无油压缩机的粗细二次过滤除尘；

二、空气吸入是以车载动力、能源直接嵌入联接驱动的无油压缩机吸入，经增压后进入分子筛；

三、分子筛精筛分离出的氧气输送至车内，氮气、废气排出车外；

四、输送至车内的氧气须通过分流管输出出氧，一组氧气是通过嵌入在车内空气导向分配箱中的低压单向安全阀，联接的“多孔眼的微孔管”输出分散，向车内空间扩散增氧，另一组氧气是通过嵌入在车内可视部位的可调流量计，再进入湿化水箱进行湿润后，出氧供驾乘人员需要时的首先使用吸入；

五、制氧控制除可以直接启动外，另设有以零海拔富氧浓度基础数据，以气压传感器信号参数自动对比计算车内所需氧浓度，然后根据氧气传感器信号参数，控制无油压缩机、分子筛制氧装置，按富氧车环境增氧需求的自动运行。

根据本发明的车载制氧补氧方法和装置，与便携式制氧机的区分优点是：

1、吸入的车外空气，须先通过设置的进气粗滤后吸入，滤掉了车外扬尘、粉尘、垃圾。延长了细滤的使用清理时间间隔，避免了车内在密封内循环时的氧含量下降。

2、以车载动力、能源直接嵌入联接驱动无油压缩机、冷却风机。减少了便携式制氧机的电源转换，方便了动力适配的设置问题。

3、以更洁净的空气经增压后进入分子筛，分子筛精筛分离出的氧气输送至车内，氮气、废气排出车外。使车内空间具有真正意义上的增氧，而不是将空间氧气分离集中的局部提高，空间氧含量随消耗存在降低模式的家用制氧机。

4、输送至车内的氧气通过分流管输出增氧。一组氧气通过嵌入在车内空气导向分配箱中的低压单向安全阀，当阀压力达到设定值后，氧气自动溢流进入联接的“多孔眼的微孔管”输出分散，向车内空间扩散增氧；另一组氧气是通过嵌入在车内可视部位的可调流量计，再进入可视的湿化水箱进行湿润后，出气管路进入空气导向分配箱，随空气导向分配箱的空气管路并行设置输氧管，分流分配至各输出点，然后设置出氧接口。便于驾乘人员需要补氧时的直接使用，必要时可切断车内空间增氧。克服了家用制氧机缺乏空间增氧与多区位方便补氧的缺点。

5、制氧控制除可以直接启动外，另设有根据零海拔富氧浓度基础数据，以气压传感器信号参数自动对比计算车内所需氧浓度，然后根据氧气传感器信号参数，控制无油压缩机、分子筛制氧装置，按富氧车环境增氧运行。这是现有的车用制氧机没有的控制方法。

上述优点中以氧气通过低压单向安全阀，当阀压力达到设定值后，氧气自动溢流进入联接的“多孔眼的微孔管”输出分散，向空间扩散增氧。该方法同样可以应用于家庭补氧与氧疗的室环境空气调节控制机中。

具体实施方式

下面对本发明的实施方式作进一步描述并给出实施例。

本发明先将车载制氧补氧方法和装置：以进气、无油压缩机、分子筛废气排出、氧气输出、运行控制，五部分进行分类设置。

具体实施方式的要素是：以车载动力能源直接嵌入联接驱动无油压缩机、分子筛精筛分离出氧气，向车内增氧、补氧；废气排出车外。

其实施优选方式包括：

一、车外空气先通过进气粗滤吸入后，再经细滤进入无油压缩机的粗细二次过滤除尘；

二、空气吸入是以车载动力、能源直接嵌入联接驱动的无油压缩机吸入，经增压后进入分子筛；

三、分子筛精筛分离出的氧气输送至车内，氮气、废气排出车外；

四、输送至车内的氧气须通过分流管输出出氧，一组氧气是通过嵌入在车内空气导向分配箱中的低压单向安全阀，联接的“多孔眼的微孔管”输出分散，向车内空间扩散增氧，另一组氧气是通过嵌入在车内可视部位的可调流量计，再进入湿化水箱进行湿润后，出氧供驾乘人员需要时的首先使用吸入；

五、制氧控制除可以直接启动外，另设有以零海拔富氧浓度基础数据，以气压传感器信号参数自动对比计算车内所需氧浓度，然后根据氧气传感器信号参数，控制无油压缩机、分子筛制氧装置，按富氧车环境增氧需求的自动运行。

根据本发明的车载制氧补氧方法和配置，与便携式制氧机的区分特点是：

1、吸入的车外空气，须先通过设置的进气粗滤后吸入，滤掉了车外扬尘、粉尘、垃圾。延长了空气压缩前细滤的使用清理时间间隔，避免了车内密封内循环时的氧含量下降。

2、以车载动力、能源直接嵌入联接驱动无油压缩机、冷却风机。减少了便携式制氧机的电源转换，方便了动力适配的设置问题。

3、以更洁净的空气经增压后进入分子筛，分子筛精筛分离出的氧气输送至车内，氮气、废气排出车外。使车内空间具有真正意义上的增氧，而不是将空间氧气分离集中的局部提高，空间氧含量随消耗存在降低模式的家用制氧机。

4、输送至车内的氧气通过分流管输出增氧。一组氧气通过嵌入在车内空气导向分配箱中的低压单向安全阀，当阀压力达到设定值后，氧气自动溢流进入联接的“多孔眼的微孔管”输出分散，向车内空间扩散增氧；另一组氧气是通过嵌入在车内可视部位的可调流量计，再进入可视的湿化水箱进行湿润后，出气管路进入空气导向分配箱，随空气导向分配箱的空气管路并行设置输氧管，分流分配至各输出点，然后设置出氧接口。便于驾乘人员需要补氧时的直接使用，必要时可切断车内空间增氧。克服了家用制氧机缺乏空间增氧与多区位方便补氧的缺点。

5、制氧控制除可以直接启动外，另设有根据零海拔富氧浓度基础数据，以气压传感器信号参数自动对比计算车内所需氧浓度，然后根据氧气传感器信号参数，控制无油压缩机、分子筛制氧装置，按富氧车环境增氧运行。这是现有的车用制氧机没有的控制方法。

上述优点中以氧气通过低压单向安全阀，当阀压力达到设定值后，氧气自动溢流进入联接的“多孔眼的微孔管”输出分散，向空间扩散增氧。该方法同样可以应用于家庭补氧与氧疗的室环境空气调节控制机中。

实施例1

从发动机空气滤清器处吸入经过过滤的空气；也可以从车本体的外通风部位，吸入经过过滤器净化后的空气，但该吸入口必须在车辆空气内循环风门前端，避免吸入的空气在车内密封内循环时的氧含量下降，致使车辆在穿越长隧道时、污染区域时，由于无外来补充消耗产生的车内空气缺氧压抑感；若内循环风门设置在室外通风空气过滤机前，那吸入空气就须加上粗滤后吸入。凡吸入空气经细滤后进入空压机。

无油压缩机、分子筛在避免高温、冲击的情况下，以方便维护为目的。可以采取前置设置。设置在前置发动机旁的空余位置；也包括可以设置在汽车前窗台板下；除此之外无油压缩机与分子筛也可以分别设置。设置特征是分子筛分离出氮气废气必须排出车外。

输送至车内的氧气通过分流管输出增氧。一组氧气通过嵌入在车内空气导向分配箱中的低压单向安全阀，当阀压力达到设定值后，氧气自动溢流进入联接的“多孔眼的微孔管”输出分散，向车内空间扩散增氧；另一组氧气是通过嵌入在车内可视部位的可调流量计，再进入可视的湿化水箱进行湿润后，出气管路进入空气导向分配箱，随空气导向分配箱的空气管路并行设置输氧管，分流分配至各输出点，然后设置出氧接口。便于驾乘人员需要补氧时的直接使用，必要时可切断车内空间增氧。克服了家用制氧机缺乏空间增氧与多区位方便补氧的缺点。

制氧控制除可以直接启动外，另设有根据零海拔富氧浓度基础数据，以气压传感器信号参数自动对比计算车内所需氧密度，然后根据氧气传感器信号参数，控制无油压缩机、分子筛制氧装置，按富氧车环境增氧运行。

实施例2

在不影响车辆整体外观的设置上，除应用实施例1的方式外，可以将进气、无油压缩机、分子筛、废气排出四部分组合在一起。特征是以进气粗滤加细滤，废气外排为基础，使用车载动力电源驱动无油压缩机，组合成一组件设置在车厢顶部。然后将氧气输送至车内。

输送至车内的氧气通过分流管输出增氧。一组氧气通过嵌入在车内空气导向分配箱中的低压单向安全阀，当阀压力达到设定值后，氧气自动溢流进入联接的“多孔眼的微孔管”输出分散，向车内空间扩散增氧；另一组氧气是通过嵌入在车内可视部位的可调流量计，再进入可视的湿化水箱进行湿润后，出气管路进入空气导向分配箱，随空气导向分配箱的空气管路并行设置输氧管，分流分配至各输出点，然后设置出氧接口。便于驾乘人员需要补氧时的直接使用，必要时可切断车内空间增氧。克服了家用制氧机缺乏空间增氧与多区位方便补氧的缺点。

制氧控制除可以直接启动外，另设有根据零海拔富氧浓度基础数据，以气压传感器信号参数自动对比计算车内所需氧密度，然后根据氧气传感器信号参数，控制无油压缩机、分子筛制氧装置，按富氧车环境增氧运行。

实施例3

在客车、特种车辆、SUV车型的应用上，因乘客多，行驶环境复杂，所需耗氧量大，为平衡通风不足或气压低形成的氧气浓度低，可以按实际需氧平衡量加大制氧配置，设置在车顶或行李箱内。而与压缩机的动力匹配配置，除以恒功率节能发电转换的混合动力车型外；某些车辆可以由发动机带动皮带轮，皮带轮与压缩机主轴之间装有电磁离合器，通过电磁离合器带动压缩机工作；除此之外还包括单独配置功率匹配的发动机驱动压缩机。

其设置的基本原则仍是：以进气粗滤加细滤，废气外排为基础，然后将氧气输送至车内。

输送至车内的氧气通过分流管输出增氧。一组氧气通过嵌入在车内空气导向分配箱中的低压单向安全阀，当阀压力达到设定值后，氧气自动溢流进入联接的“多孔眼的微孔管”输出分散，向车内空间扩散增氧；另一组氧气是通过嵌入在车内可视部位的可调流量计，再进入可视的湿化水箱进行湿润后，出气管路进入空气导向分配箱，随空气导向分配箱的空气管路并行设置输氧管，分流分配至各输出点，然后设置出氧接口。便于驾乘人员需要补氧时的直接使用，必要时可切断车内空间增氧。克服了家用制氧机缺乏空间增氧与多区位方便补氧的缺点。

制氧控制除可以直接启动外，另设有根据零海拔富氧浓度基础数据，以气压传感器信号参数自动对比计算车内所需氧密度，然后根据氧气传感器信号参数，控制无油压缩机、分子筛制氧装置，按富氧车环境增氧运行。

综上所述，以上各类配置是以达到改善车辆乘坐空间，空气质量为目的。不涉及车辆原有行驶特性与性能基础上进行的设置，是有车用携带过度到车载的关键。同时所有装置需求均可按用户与市场需求增减制氧产出与平衡所需。

虽然以上实施方式作了进一步的描述并给出实施例，但是本领域普通技术人员可以在所附权利要求的范围内作出各种变形或修改。

Claims (4)

1.一种车载制氧补氧的方法和装置，包括：空气先通过粗滤后吸入，再经细滤后进入无油压缩机；空气是以车载动力能源驱动的无油压缩机吸入，经增压后进入分子筛；分子筛精筛分离出氧气输送至车内，分离出的氮气、废气排出车外；输送至车内的氧气通过分流管出氧，一组氧气输出是通过车内空气导向分配箱扩散后，向车内空间增氧，另一组氧气是通过嵌在车内可视部位的可调流量计，再进入湿化水箱进行湿润后出氧供驾乘人员直接使用；制氧控制设有直接启动，设有以零海拔富氧浓度基础数据，根据传感器信号参数控制车载制氧装置增氧运行。

2.根据权利要求1的方法和配置，其所述特征在于：车外空气须粗、细二次过滤后进入无油压缩机。

3.根据权利要求1的方法和配置，其所述特征在于：氧气输出通过低压单向安全阀自动溢流，进入“多孔眼的微孔管”输出分散增氧。

4.根据权利要求1的方法和配置，其所述特征在于：出氧管路进入空气导向分配箱，随空气管路并行设置输氧管至各输出点，然后设置出氧接口。