CN109539414A - 一种恒定补氧智能监测与控制系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种恒定补氧智能监测与控制系统及方法，该系统包括多级净化装置、室外制氧装置和室内多功能空气释放柜机；所述室外多级净化装置的输出端与所述室外制氧装置的输入端连接，所述室外制氧装置的氧气输出端与所述室内多功能空气释放柜机连接；本发明以室外空气为原料，通过多级净化装置对室外空气进行干燥及净化处理后输送到室外制氧装置分离出氧气，从而得到无尘、无菌的高纯度氧气；然后再通过室内多功能空气释放柜机将该分离得到的无尘、无菌的高纯度氧气释放至室内，使室内的氧气含量始终能满足人类生命对氧气的需求，保障了人类的键康。
Description
技术领域
本发明涉及室内恒定补氧智能监测与控制技术领域，具体涉及一种室外制氧、室内恒定补氧智能监测与控制的系统及方法。
背景技术
人类的键康与氧气有着密不可分的关系，研究表明，最适合人类的氧气浓度在21％至23％的范围内；而由于室内通风不足与重度污染室等使室内的氧气浓度往往达不到21％至23％的范围要求，尤其到了夜间，室内缺氧更严重；人类晚上进入睡眠，生命细胞脏腑器官按生物钟规律完成进行睡眠，代谢循环与自我修复。重度缺氧与亚缺氧会给经过一天的劳动、生活、工作的人体造成细胞受伤受损、肢体器官造成代谢、循环、修复障碍，从而引起各种不良症状、各种疾病、癌变，加速生命体细胞各组织老化与功能衰退。因此，为了保障人类的健康，需要对室内进行恒定补氧。
发明内容
为了保障人类的键康，本发明的主要目的在于提供一种室外制氧、室内恒定补氧智能监测与控制系统。
为了实现上述目的，本发明具体采用以下技术方案：
本发明提供一种恒定补氧智能监测与控制系统，其包括室外多级净化装置、室外制氧装置和室内多功能空气释放柜；所述室外多级净化装置的输出端与所述室外制氧装置的输入端连接，用于采集室外空气并对室外空气进行干燥及净化处理后输送到所述室外制氧装置；所述室外制氧装置的氧气输出端与所述室内多功能空气释放柜连接，用于将所述室外多级净化装置输送来的室外空气分离出无尘、无菌的高纯度氧气并将该氧气输送至所述室内多功能空气释放柜；所述室内多功能释放柜用于将所述室外制氧装置分离出的无尘、无菌的高纯度氧气释放至室内。
优选地，所述室外多级净化装置包括多级净化机体和置换气窗；所述多级净化机体的底部设置有输入端，所述多级净化机体的顶部设置有输出端，所述置换气窗与所述多级净化机体的输入端连接，用于将室外空气吸入到所述多级净化机体内；所述多级净化机体的输出端与所述室外制氧装置的输入端连接，并且在所述多级净化机体内分别设置有吸附层、过滤层及杀菌层。
优选地，在所述多级净化机体内从上到下依次设置有纤维过滤网层、高效HEPA滤网层、高压静电吸附网层、分子筛吸附层、活性炭吸附层、光触媒消毒杀菌层以及UV紫外线杀菌灯。
优选地，所述室外制氧装置包括空气压缩机、制氧吸附塔和储氧罐，所述空气压缩机的输入端与所述多级净化机体的输出端连接，所述制氧吸附塔的输入端与所述空气压缩机的输出端连接，所述制氧吸附塔的氧气输出端与所述储氧罐连接，所述储氧罐与所述室内多功能空气释放柜机连接。
优选地，在所述制氧吸附塔内从上到下依次叠加设置有沸石吸附剂A层和沸石吸附剂B层。
优选地，所述室外制氧装置还包括排气消声器，所述制氧吸附塔的底部设置有废气排出口，所述排气消声器设置于所述废气排出口。
优选地，所述室内多功能空气释放柜机还包括用于监测及控制室内氧气含量的智能监测与控制模块，所述智能监测与控制模块分别与所述室外多级净化装置和室外制氧装置相连。
对应地，本发明还提供一种恒定补氧智能监测与控制方法，包括：
系统采集室外空气；
对所述室外空气进行干燥及多级净化处理；
对所述经干燥及多级净化处理后的室外空气分离出无尘、无菌的高纯度氧气；
所述系统监测室内氧气含量，在确认所述室内氧气含量低于预设范围值的最低值时，室外制氧装置开启将所述分离出的无尘、无菌高纯度氧气释放至室内，而在确认所述室内氧气含量高于预设范围值的最高值时，系室外制氧装置停止释放该氧气至室内。
其中，所述对所述室外空气进行干燥及多级净化处理具体为：
对所述室外空气依次进行UV紫外线灯杀菌灯杀菌、光触媒消毒杀菌、活性炭吸附、分子筛吸附、高压静电吸附网吸附、高效HEPA滤网过滤及纤维过滤网过滤。
其中，所述对所述经干燥及多级净化处理后的空气分离出氧气具体为：
对所述经干燥及多级净化处理后的空气采用变压吸附法分离出氧气。
本发明的系统包括室外多级净化装置、室外制氧装置和室内多功能空气释放柜机；所述室外多级净化装置的输出端与所述室外制氧装置的输入端连接，所述室外制氧装置的氧气输出端与所述室内多功能空气释放柜机连接；与现有技术相比，本发明以室外空气为原料，通过室外多级净化装置对室外空气进行干燥及多级净化处理后输送到室外制氧装置分离出氧气，从而得到无尘、无菌的高纯度氧气；然后再通过室内多功能空气释放柜机将该分离得到的无尘、无菌的高纯度氧气释放至室内，使室内的氧气含量始终能满足人类生命对氧气的需求，保障了人类的键康。
附图说明
图1为本发明实施例1的恒定补氧智能监测与控制系统图；
图2为本发明实施例1的恒定补氧智能监测与控制方法流程图；
图3为本发明实施例2的恒定补氧智能监测与控制系统图；
图中，1、多级净化装置；11、置换气窗；12、多级净化机体；121、纤维过滤网层；122、高效HEPA滤网层；123、高压静电吸附网层；124、分子筛吸附层；125、活性炭吸附层；126、光触媒消毒杀菌层；127、UV紫外线杀菌灯；13、空气分配器；2、室外制氧装置；21、空气压缩机；22、制氧吸附塔；221、沸石吸附剂A层；222、沸石吸附剂B层；23、电磁阀；24、储氧罐；25、排气消声器；3、热交换器；4、净化排出装置；41、排气窗；42、净化排出机体；421、纤维过滤网；422、高效HEPA滤网；423、活性炭净化室；43、高压排风机；44、吸风口；5、室内多功能空气释放柜；51、智能监测与控制模块；6、空气加湿器；7、负离子发生器；8、吸入式高压风机；9、室内。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
如图1所示，本实施例提供一种恒定补氧智能监测与控制系统，该系统包括室外多级净化装置1、室外制氧装置2和室内多功能空气释放柜5。其中，室内多功能空气释放柜5设置于室内9，而室外多级净化装置1及室外制氧装置2则设置于室外；并且室外多级净化装置1的输出端与室外制氧装置2的输入端相连，室外制氧装置2的氧气输出端与室内多功能空气释放柜5连接。从而通过室外多级净化装置1采集室外空气并对室外空气进行干燥及净化后输送给室外制氧装置2，使室外制氧装置2可以将室外多级净化装置1净化后输出的空气通过变压吸附法分离得到无尘、无菌的高纯度氧气并通过室内多功能空气释放柜5释放到室内9。
室外多级净化装置1包括置换气窗11和多级净化机体12；其中，多级净化机体12的底部设置有输入端，多级净化机体12的顶部设置有输出端，置换气窗11与多级净化机体12的输入端连接，并且在多级净化机体12内从上到下依次设置有纤维过滤网层121、高效HEPA滤网层122、高压静电吸附网层123、分子筛吸附层124、活性炭吸附层125、光触媒消毒杀菌层126以及UV紫外线杀菌灯127。通过该置换气窗11将室外空气吸入到多级净化机体12内，可以使室外空气依次经UV紫外线杀菌、光触媒消毒杀菌、活性炭吸附、分子筛吸附、高压静电吸附、高效HEPA过滤及纤维过滤后由多级净化机体12的输出端输出。
室外制氧装置2包括空气压缩机21、制氧吸附塔22、电磁阀23和储氧罐24。在制氧吸附塔22内从上到下依次叠加设置有沸石吸附剂A层221和沸石吸附剂B层222，并且在制氧吸附塔22的沸石吸附剂A层221处分别设置有输入端和氧气输出端，在制氧吸附塔22的沸石吸附剂B层222处也分别设置有输入端和氧气输出端，在制氧吸附塔22的底部设置有废气排出口。空气压缩机21的输入端与多级净化机体12的输出端连接，空气压缩机21的输出端分别与制氧吸附塔22的沸石吸附剂A层221处的输入端及沸石吸附剂B层222处的输入端相连，而制氧吸附塔22的沸石吸附剂A层221处输出端及沸石吸附剂B层222处输出端分别与储氧罐24的输入端相连，而储氧罐24的输出端与室内多功能空气释放柜5相连，电磁阀23则设置于制氧吸附塔22的各输入端、氧气输出端及废气排出口处。通过控制电磁阀23的通断可以使净化后的空气在沸石吸附剂A层221与沸石吸附剂B层222间进行解析与吸附，从而对经干燥及净化后的空气利用双层吸附床通过变压吸附法分离出氧气，使分离得到的氧气无尘、无菌、纯度高，且其室外制氧效率高，成本低。
为了降低系统在运行时的噪音，室外制氧装置2还包括排气消声器25，排气消声器25设置于制氧吸附塔22的废气排出口处，在制氧过程中排除废气时可以通过该排气消声器25消除排气时产生的噪音。
为了实时检测、监测到室内空气的氧气含量并控制室内空气的氧气含量，在室内多功能空气释放柜5内还设置有智能监测与控制模块51，智能监测与控制模块51包括有氧浓度传感器，通过氧气传感器可以实时检测到室内空气的氧气含量。同时智能监测与控制模块51还分别与多级净化装置1和室外制氧装置2相连，通过该智能监测与控制模块51控制室内氧气的含量。
对应地，本实施例还提供一种恒定补氧智能监测与控制方法，如图2所示，该方法包括步骤：
S11，系统采集室外空气。
S12，对采集到的室外空气进行干燥及多级净化处理。
具体地，对室外空气依次进行UV紫外线灯杀菌灯杀菌、光触媒消毒杀菌、活性炭吸附、分子筛吸附、高压静电吸附网吸附、高效HEPA滤网过滤及纤维过滤网过滤等。
S13，对经干燥及多级净化处理后的室外空气分离出无尘、无菌的高纯度氧气；
在本实施例中，通过变压吸附法对经干燥及多级净化处理后的空气分离出氧气。
S14，统检测室内氧气含量，在确认室内氧气含量低于预设范围值的最低值时，室外制氧装置开启将分离出的无尘、无菌高纯度氧气释放至室内，而在确认所述室内氧气含量高于预设范围值的最高值时，室外制氧装置停止释放该氧气至室内。
实施例2
如图3所示，本实施例与实施例1的结构基本相同，其区别仅在于，本实施例的恒定补氧智能监测与控制系统还包括热交换器3、净化排出装置4、空气加湿器6和负离子发生器7；其中，热交换器3设置于室外并且与室内多功能空气释放柜5相连，用于加热或冷却室内空气，从而调节室内空气的温度。而空气加湿器6和负离子发生器7则设置于室内多功能空气释放柜5，空气加湿器6用于调节室内空气湿度，负离子发生器7用于调节室内空气的负氧离子含量。
而室外多级净化装置2还包括空气分配器13，多级净化机体12的输出端还通过吸入式高压风机8直接与室内多功能空气释放柜5连接，并且在多级净化机体12的输出端与空气压缩机21的输入端及吸入式高压风机8的输入端的连接处设置有空气分配器13。通过控制空气分配器13的气流方向，来实现对室内进行补充氧气或净化空气。
净化排出装置4包括排气窗41、净化排出机体42、高压排风机43和吸风口44。吸风口44设置于室内9，而排气窗41、净化排出机体42和高压排风机43和均设置于室外，净化排出机体42的输入端通过高压排风机43与吸风口44连接，净化排出机体42的输出端与排气窗41连接，在净化排出机体42内由其输入端至输出端依次设置有活性炭净化室423、高效HEPA滤网422和纤维过滤网421，从而通过该装置将室内空气经净化处理后排出室外，不仅进一步净化了室内空气，也避免了给室外空气造成二次污染。
为了实时检测、监测到室内空气的氧气含量、湿度、温度及负氧离子含量等并控制室内空气的氧气含量、湿度、温度、负氧离子含量及净化室内空气等，智能监测与控制模块51不仅包括有氧浓度传感器，还包括有负离子传感器、温湿度传感器和八项有害气体传感器等，通过这些传感器可以检测到室内空气的氧气含量、湿度、温度及负氧离子含量、八项有害气体含量等。同时智能监测与控制模块51还分别与空气分配器13、吸入式高压风机8、空气压缩机21、电磁阀23、热交换器3、高压排风机43、空气加湿器6、负离子发生器7相连接从而控制通过控制这些设备来控制室内氧气含量、湿度、温度、负氧离子含量及净化室内空气等。比如，当智能监测与控制模块51检测到室内空气的氧含量低于21％时，则控制吸入式高压风机8、高压排风机43开启，同时控制多级净化机体12输出端的空气分配器13开启使多级净化机体12的输出端与吸入式高压风机8的输入端的连通，而断开多级净化机体12与空气压缩机21的输入端的连通，并且控制高压排风机43输入端处的空气分配器13开启使高压排风机43的输入端与吸风口44的输出端的连通，而断开多级净化机体13输入端与吸风口44的连通；控制多级净化机体12输入端处的空气分配器13开启使多级净化机体12的输入端与置换气窗11的输出端连通；从而将室外空气经净化处理后的纯净空气释放至室内进行置换。当检测到室内氧气含量到达室外空气含氧量时，则智能监测与控制模块51控制室外制氧装置2的空气压缩机21、电磁阀23启动工作，同时控制多级净化机体12输出端处的空气分配器13开启使多级净化机体12的输出端与空气压缩机21的输入端的连通，而断开多级净化机体12与吸入式高压风机8的输入端的连通，控制多级净化机体12输入端处的空气分配器13开启使多级净化机体12的输入端与置换气窗11的输出端连通，而断开多级净化机体12输入端与吸风口44的连通；同时关闭高压排风机43设备的工作。当检测到室内氧气浓度含量高于23％时，则智能监测与控制模块51控制对应的各设备停止工作，从而停止释放氧气至室内。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种恒定补氧智能监测与控制系统，其特征在于，包括室外多级净化装置、室外制氧装置和室内多功能空气释放柜；所述室外多级净化装置的输出端与所述室外制氧装置的输入端连接，用于采集室外空气并对室外空气进行干燥及净化处理后输送到所述室外制氧装置；所述室外制氧装置的氧气输出端与所述室内多功能空气释放柜连接，用于将所述室外多级净化装置输送来的室外空气分离出无尘、无菌的高纯度氧气并将该氧气输送至所述室内多功能空气释放柜；所述室内多功能释放柜用于将所述室外制氧装置分离出的无尘、无菌的高纯度氧气释放至室内。
2.根据权利要求1所述一种恒定补氧智能监测与控制系统，其特征在于，所述室外多级净化装置包括多级净化机体和置换气窗；所述多级净化机体的底部设置有输入端，所述多级净化机体的顶部设置有输出端，所述置换气窗与所述多级净化机体的输入端连接，用于将室外空气吸入到所述多级净化机体内；所述多级净化机体的输出端与所述室外制氧装置的输入端连接，并且在所述多级净化机体内分别设置有吸附层、过滤层及杀菌层。
3.根据权利要求2所述一种恒定补氧智能监测与控制系统，其特征在于，在所述多级净化机体内从上到下依次设置有纤维过滤网层、高效HEPA滤网层、高压静电吸附网层、分子筛吸附层、活性炭吸附层、光触媒消毒杀菌层以及UV紫外线杀菌灯。
4.根据权利要求2所述一种恒定补氧智能监测与控制系统，其特征在于，所述室外制氧装置包括空气压缩机、制氧吸附塔和储氧罐，所述空气压缩机的输入端与所述多级净化机体的输出端连接，所述制氧吸附塔的输入端与所述空气压缩机的输出端连接，所述制氧吸附塔的氧气输出端与所述储氧罐连接，所述储氧罐与所述室内多功能空气释放柜机连接。
5.根据权利要求4所述一种恒定补氧智能监测与控制系统，其特征在于，在所述制氧吸附塔内从上到下依次叠加设置有沸石吸附剂A层和沸石吸附剂B层。
6.根据权利要求5所述一种恒定补氧智能监测与控制系统，其特征在于，所述室外制氧装置还包括排气消声器，所述制氧吸附塔的底部设置有废气排出口，所述排气消声器设置于所述废气排出口。
7.根据权利要求1至6其任一项所述一种恒定补氧智能监测与控制系统，其特征在于，所述室内多功能空气释放柜机还包括用于监测及控制室内氧气含量的智能监测与控制模块，所述智能监测与控制模块分别与所述室外多级净化装置和室外制氧装置相连。
8.一种恒定补氧智能监测与控制方法，其特征在于，包括步骤：
系统采集室外空气；
对所述室外空气进行干燥及多级净化处理；
对所述经干燥及多级净化处理后的室外空气分离出无尘、无菌的高纯度氧气；
所述系统监测室内氧气含量，在确认所述室内氧气含量低于预设范围值的最低值时，室外制氧装置开启将所述分离出的无尘、无菌高纯度氧气释放至室内，而在确认所述室内氧气含量高于预设范围值的最高值时，室外制氧装置停止释放该氧气至室内。
9.根据权利要求8所述一种恒定补氧智能监测与控制方法，其特征在于，所述对所述室外空气进行干燥及多级净化处理具体为：
对所述室外空气依次进行UV紫外线灯杀菌灯杀菌、光触媒消毒杀菌、活性炭吸附、分子筛吸附、高压静电吸附网吸附、高效HEPA滤网过滤及纤维过滤网过滤。
10.根据权利要求8所述一种恒定补氧智能监测与控制方法，其特征在于，所述对所述经干燥及多级净化处理后的空气分离出氧气具体为：
对所述经干燥及多级净化处理后的空气采用变压吸附法分离出氧气。
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| US11274837B2 (en) * | 2020-01-15 | 2022-03-15 | Robert Benzinger | System and method for natural air conditioning |
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- 2017-08-11 CN CN201710685057.3A patent/CN109539414A/zh active Pending
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