CN110054156A - 一种制氧设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及制氧技术领域，提供了一种制氧设备，包括制氧组件和空气净化组件，空气净化组件包括进气过滤装置和进气增压装置，进气过滤装置与进气增压装置连接，制氧组件包括空气压缩机和变压吸附装置，空气压缩机与进气增压装置连接，变压吸附装置的形状为箱型结构，空气压缩机和进气增压装置收容于变压吸附装置内部。本发明提供的制氧设备具有以下技术效果：1.采用功率较小即体积较小的空气压缩机，缩小制氧设备的体积；2.通过将空气压缩机和进气增压装置设置在箱型结构的变压吸附装置的内部，减少噪音的传出，并且进一步地缩小制氧设备的体积；3、在一台设备上同时实现了空气净化制氧与雾化功能。

Description

一种制氧设备

技术领域

本发明属于制氧技术领域，特别涉及一种制氧设备。

背景技术

随着人民生活水平和疾病预防意识的提高，氧保健和氧治疗作为增强体质、预防疾病的一种有效手段，正在得到越来越广泛的应用。其中的氧气来源，主要是依靠制氧设备产生，氧气的流量通常不超过3L/min，氧气浓度在90％以上。

制氧设备的工作原理，是采用变压吸附(PSA)技术，利用分子筛对氮气的高压吸附和低压解吸特性，从压缩空气中把氧气和氮气分离开来。

现今的制氧设备存在以下问题：1.安装在制氧设备中的符合加压标准的空气压缩机体积过大，如果采用较小的空气压缩机，其功率容易达不到加压标准，制氧的效果不佳；2.制氧设备的空气压缩机运行过程中噪音过大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种制氧设备，以解决现有技术中存在的制氧设备体积及噪音过大的问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种制氧设备，包括制氧组件和空气净化组件，所述空气净化组件与制氧组件连接，所述空气净化组件包括进气过滤装置和进气增压装置，所述进气过滤装置与所述进气增压装置连接，所述制氧组件包括空气压缩机和变压吸附装置，所述空气压缩机与所述进气增压装置连接，所述变压吸附装置用于吸附空气中的氮气从而排出空气中的氧气，所述变压吸附装置的形状为箱型结构，所述空气压缩机和所述进气增压装置收容于所述变压吸附装置内部。

进一步地，所述变压吸附装置包括双层器壁，所述双层器壁之间设置分子筛，所述空气压缩机压缩空气，升高空气的压强，高压的空气经过所述分子筛后，高压的空气中的氧气继续通过所述分子筛，所述分子筛吸附高压的空气中的氮气。

进一步地，所述制氧设备包括氧气出气口、空气出气口，所述进气增压装置和所述空气压缩机之间设置有第一电磁阀，所述进气增压装置连接所述空气出气口，所述进气增压装置连接所述氧气出气口，所述空气压缩机连接所述变压吸附装置和所述第一电磁阀，所述第一电磁阀用于切断或接通所述进气增压装置和所述空气压缩机的连接。

进一步地，所述制氧设备还包括雾化出口，所述雾化出口和所述空气压缩机之间设置有第二电磁阀，所述第二电磁阀用于切断或者连通所述雾化出口和所述空气压缩机之间的连接。

进一步地，所述制氧设备还包括湿化装置，所述湿化装置与所述氧气出气口连接，所述湿化装置与所述进气增压装置之间设置有第三电磁阀，所述第三电磁阀用于切断或者接通所述变压吸附装置与所述湿化装置的连接，所述第三电磁阀同时用于切断或者接通所述变压吸附装置与所述空气出口的连接。

进一步地，所述制氧组件还包括氧气流量和浓度检测装置和第一电控板，所述氧气流量和浓度检测装置与所述氧气出气口连接，所述氧气流量和浓度检测装置与所述第一电控板连接并且将检测结果传输至所述第一电控板。

进一步地，述空气净化组件还包括PM2.5传感器、温度传感器、湿度传感器和第二电控板，所述PM2.5传感器、温度传感器和湿度传感器分别与空气出气口连接，所述PM2.5传感器、温度传感器和湿度传感器分别与所述第二电控板连接并且将检测结果传输至所述第二电控板。

进一步地，所述制氧设备还包括相互连接的操作界面组件和主控板，所述操作界面组件还与所述第一电控板和所述第二电控板连接，所述操作界面组件包括显示触摸屏，所述第一电控板和所述第二电控板检测到的结果显示在所述显示触摸屏，用户通过所述显示触摸屏输入信息。

进一步地，所述制氧设备还包括联网组件，所述联网组件与所述第一电控板和所述第二电控板连接，所述联网组件获取所述第一电控板和第二电控板的检测结果并发送至用户的移动电子设备。

进一步地，所述联网组件包括通讯模块或Wi-Fi模块，所述通讯模块与云服务器连接，所述Wi-Fi模块与移动电子设备连接。

本发明提供的制氧设备的有益效果在于：

首先，通过设置空气净化组件和制氧组件，使得制氧设备兼备空气净化和制氧两种功能，并且使得净化后的空气富含氧气；其次，空气压缩机的体积和工作噪声大小是由空载流量和输出最大压力决定的，受变压吸附(PSA)技术的限制，空气压缩机的输出流量和压力必须足够大，通过设置进气增压装置增大进入空气压缩机的空气的压力，使得可以采用输出压力较小和功率较小即体积较小的空气压缩机，缩小制氧设备的体积，由于降低了对空气压缩机的空载流量和最大输出压力的要求，也使得噪声得以减小；再次，制氧组件取消了原有的吸气过滤器，共用空气净化组件中的进气过滤装置，简化设备结构；最后，原有的制氧设备采用的消音结构是利用内侧贴着隔音棉的隔音箱罩着空气净化组件和制氧组件，在本发明中，制氧设备通过将空气压缩机和进气增压装置设置在箱型结构的变压吸附装置的内部，将噪音限定在变压吸附装置内，减少噪音的传出，并且取代原有的消音结构，同时具有变压吸附和消音功能，进一步地缩小制氧设备的体积，并且使设备结构进一步简化。

附图说明

图1是本发明实施例提供的制氧设备的示意图；

图2是本发明实施例提供的制氧设备的模块示意图。

图中各附图标记为：

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，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。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，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。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行更加详细的描述：

如图1，本发明实施例提供的一种制氧设备，包括制氧组件和空气净化组件，空气净化组件与制氧组件连接，空气净化组件包括进气过滤装置1和进气增压装置2，进气增压装置2一般采用涡轮风扇，进气过滤装置1与进气增压装置2连接，制氧组件包括空气压缩机3和变压吸附装置4，空气压缩机3与进气增压装置2连接，变压吸附装置4用于吸附空气中的氮气从而排出空气中的氧气，变压吸附装置4的形状为箱型结构，空气压缩机3和进气增压装置2收容于变压吸附装置4内部。具体地，进气过滤装置1为HEPA(High efficiencyparticulate air Filter，高效空气过滤器)，HEPA可以把悬浮在空气中的0.1-2.5微米之间的大部分颗粒过滤吸收，因此HEPA可吸附大部分的PM2.5(小于2.5微米)的悬浮颗粒；启动进气增压装置2，产生的负压将空气吸入并通过进气过滤装置1，进气过滤装置1吸附空气中的大部分PM2.5悬浮颗粒，经过净化的空气继续进入空气压缩机3中，空气压缩机3将净化的空气压缩成高压的空气，高压的空气进入变压吸附装置4中，由于变压吸附装置4吸附呈高压状态的氮气，因此，高压的空气经过变压吸附装置4后，氮气留在变压吸附装置4中，高压的氧气继续通过变压吸附装置4排出。

本实施例的制氧设备具有如下技术效果：

首先，通过设置空气净化组件和制氧组件，使得制氧设备兼备空气净化和制氧两种功能，并且使得净化后的空气富含氧气；其次，空气压缩机3的体积和工作噪声大小是由空载流量和输出最大压力决定的，受变压吸附(PSA)技术的限制，空气压缩机3的输出流量和压力必须足够大，通过设置进气增压装置2增大进入空气压缩机3的空气的压力，使得可以采用输出压力较小和功率较小即体积较小的空气压缩机3，缩小制氧设备的体积；再次，制氧组件取消了原有的吸气过滤器，公用空气净化组件中的进气过滤装置1，简化设备结构；最后，原有的制氧设备采用的消音结构是利用内侧贴着隔音棉的隔音箱罩着空气净化组件和制氧组件，在本发明中，制氧设备通过将空气压缩机3和进气增压装置2设置在箱型结构的变压吸附装置4的内部，将噪音限定在变压吸附装置4内，减少噪音的传出，并且利用取代原有的消音结构，进一步地缩小制氧设备的体积，并且使设备结构进一步简化，变压吸附装置4具备多种用途。

进一步地，变压吸附装置4为双层器壁，双层器壁之间设置分子筛，空气压缩机3压缩空气，升高空气的压强，高压的空气经过分子筛后，高压的空气中的氧气继续通过分子筛，分子筛吸附高压的空气中的氮气。分子筛具有多孔的特性，除了可以吸附空气中的氮气，并且可以达到吸音效果，进一步地减少噪音的传出。

进一步地，制氧设备包括氧气出气口5和空气出气口6，进气增压装置2和空气压缩机3之间设置有第一电磁阀11，进气增压装置2连接空气出气口6，空气压缩机3透过变压吸附装置4连接氧气出气口5，第一电磁阀11用于切断或接通进气增压装置2和空气压缩机3的连接。具体地，制氧设备可选择作为单一制氧功能使用，亦可作为单一空气净化功能使用，作为单一制氧功能使用时，控制第一电磁阀11，接通进气增压装置2和空气压缩机3的连接，空气经过进气过滤装置1进入空气压缩机3中，再经过变压吸附装置4从氧气出气口5排出，即，排出的氧气为经过净化后的氧气，作为疗养用途，该净化后的氧气有利于用户的身体健康；作为单一空气净化功能使用时，控制第一电磁阀11，断开进气增压装置2和空气压缩机3的连接，空气经过进气过滤装置1后直接从空气出气口6排出，作为日常使用，长期开启可以减少室内空气的污染，减少用户呼吸道疾病的发生。同一台制氧设备具备两种不同功能，提高制氧设备的利用率，节约了用户的购买成本。

进一步地，制氧设备还包括雾化出口71，雾化出口71和空气压缩机3之间设置有第二电磁阀12，第二电磁阀12用于切断或者连通雾化出口71和空气压缩机3之间的连接。具体地，空气压缩机3产生高压的空气，通过雾化出口71与雾化器连接，高压的空气可以直接将雾化器中的液态药物雾化，从而用户可以直接通过口腔或鼻腔吸入药物，达到治疗疾病的效果，免除吃药痛苦。

进一步地，制氧设备还包括湿化装置7，湿化装置7与氧气出气口连接，湿化装置7与进气增压装置2之间设置有第三电磁阀13，第三电磁阀13用于切断或者接通变压吸附装置4与湿化装置7的连接，第三电磁阀13同时用于切断或者接通变压吸附装置4与空气出气口6的连接。具体地，进气增压装置2生产出的氧气湿度低，用户直接吸入该干燥的氧气容易产生不适，通过设置该湿化装置7，用于提高氧气的湿度，使得用户吸入的舒适的氧气。另外，第三电磁阀13用于调节氧气的流向，第三电磁阀13接通湿化装置7和变压吸附装置4之间的连接，氧气出气口5输出湿度高的氧气；第三电磁阀13切断湿化装置7和变压吸附装置4之间的连接，将氧气导至空气出气口6，与净化后的空气混合，形成含氧量高的净化空气。

进一步地，如图2，制氧组件还包括氧气流量和浓度检测装置51和第一电控板52，氧气流量和浓度检测装置51与氧气出气口5连接，氧气流量和浓度检测装置51与第一电控板52连接并且将氧气流量和浓度检测结果传输至第一电控板52。

进一步地，空气净化组件包括PM2.5传感器63、温度传感器61、湿度传感器62和第二电控板64，PM2.5传感器63、温度传感器61和湿度传感器62分别与空气出气口6连接，检测空气出气口6的空气数据，PM2.5传感器63、温度传感器61和湿度传感器62分别与第二电控板64连接并且将PM2.5、温度和湿度检测结果传输至第二电控板64。

进一步地，制氧设备还包括操作界面组件8和主控板81，操作界面组件8与第一电控板52和第二电控板64连接，操作界面组件8包括显示触摸屏，第一电控板52和第二电控板64检测结果显示在显示触摸屏。具体地，用户可以从显示触摸屏上获取第一电控板52和第二电控板64的检测结果，得知制氧设备的制氧和净化空气的情况，并且用户可根据该情况在操作界面组件8输入对应的信息，操作界面组件8将该信息传输至主控板81，主控板81控制制氧设备作出相应的操作，如用户可以根据情况，选择工作模式，满足用户不同的需求：A、制氧组件单独运行：只吸氧气，不需要空气净化；B、空气净化组件协助制氧组件运行：以吸氧为主；C、制氧组件协助空气净化组件运行：以空气净化为主；D、空气净化组件单独运行：只做空气净化，不需要吸氧气。

进一步地，制氧设备还包括联网组件9，联网组件9与第一电控板52和第二电控板64连接，联网组件9获取第一电控板52和第二电控板64的检测结果，并且联网组件9将获取的检测结果发送云服务器或发送至用户的移动电子设备。用户可以在移动电子设备直接获取制氧设备的制氧和净化空气的情况，用户亦可以从云服务器获取制氧设备的使用情况。通过联网组件9的联网技术，将每次吸氧的氧气流量、浓度、使用时间、设备运行维护等信息上传到云服务器，实现过程监控，并进行统计分析，发现以下问题时，如：1、氧气浓度过低或者吸氧时间不够；2、氧气浓度正常，但是吸氧时间过长；3、设备运行状态检测有问题，如压缩机温度过高；4、进气过滤器堵塞严重，会通过微信公众号等方式及时推送提醒消息和健康指导建议，提高氧保健和治疗的有效性。此外，云服务器可以通过网络推送健康资讯到制氧设备。

进一步地，联网组件9包括2G/3G/4G通讯模块或Wi-Fi模块，2G/3G/4G通讯模块与云服务器连接，Wi-Fi模块与移动电子设备连接。

进一步地，第一电控板52或第二电控板64与氧气在制氧设备内的气路分开设置，并在制氧设备内部设置排气风扇消除氧气的聚集，从而有效实现气电隔离，降低失火风险。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种制氧设备，其特征在于：包括制氧组件和空气净化组件，所述空气净化组件与制氧组件连接，所述空气净化组件包括进气过滤装置和进气增压装置，所述进气过滤装置与所述进气增压装置连接，所述制氧组件包括空气压缩机和变压吸附装置，所述空气压缩机与所述进气增压装置连接，所述变压吸附装置用于吸附空气中的氮气从而排出空气中的氧气，所述变压吸附装置的形状为箱型结构，所述空气压缩机和所述进气增压装置收容于所述变压吸附装置内部。

2.如权利要求1所述的制氧设备，其特征在于：所述变压吸附装置包括双层器壁，所述双层器壁之间设置分子筛，所述空气压缩机压缩空气，升高空气的压强，高压的空气经过所述分子筛后，高压的空气中的氧气继续通过所述分子筛，所述分子筛吸附高压的空气中的氮气。

3.如权利要求1所述的制氧设备，其特征在于：所述制氧设备包括氧气出气口和空气出气口，所述进气增压装置和所述空气压缩机之间设置有第一电磁阀，所述进气增压装置连接所述空气出气口，所述进气增压装置连接所述氧气出气口，所述空气压缩机连接所述变压吸附装置和所述第一电磁阀，所述第一电磁阀用于切断或接通所述进气增压装置和所述空气压缩机的连接。

4.如权利要求3所述的制氧设备，其特征在于：所述制氧设备还包括雾化出口，所述雾化出口和所述空气压缩机之间设置有第二电磁阀，所述第二电磁阀用于切断或者连通所述雾化出口和所述空气压缩机之间的连接。

5.如权利要求3所述的制氧设备，其特征在于：所述制氧设备还包括湿化装置，所述湿化装置与所述氧气出气口连接，所述湿化装置与所述进气增压装置之间设置有第三电磁阀，所述第三电磁阀用于切断或者接通所述变压吸附装置与所述湿化装置的连接，所述第三电磁阀同时用于切断或者接通所述变压吸附装置与所述空气出口的连接。

6.如权利要求3所述的制氧设备，其特征在于：所述制氧组件还包括氧气流量和浓度检测装置和第一电控板，所述氧气流量和浓度检测装置与所述氧气出气口连接，所述氧气流量和浓度检测装置与所述第一电控板连接并且将检测结果传输至所述第一电控板。

7.如权利要求3所述的制氧设备，其特征在于：所述空气净化组件还包括PM2.5传感器、温度传感器、湿度传感器和第二电控板，所述PM2.5传感器、温度传感器和湿度传感器分别与空气出气口连接，所述PM2.5传感器、温度传感器和湿度传感器分别与所述第二电控板连接并且将检测结果传输至所述第二电控板。

8.如权利要求6或7所述的制氧设备，其特征在于：所述制氧设备还包括相互连接的操作界面组件和主控板，所述操作界面组件还与所述第一电控板和所述第二电控板连接，所述操作界面组件包括显示触摸屏，所述第一电控板和所述第二电控板检测到的结果显示在所述显示触摸屏，用户通过所述显示触摸屏输入信息。

9.如权利要求6或7所述的制氧设备，其特征在于：所述制氧设备还包括联网组件，所述联网组件与所述第一电控板和所述第二电控板连接，所述联网组件获取所述第一电控板和第二电控板的检测结果并发送至用户的移动电子设备。

10.如权利要求9所述的制氧设备，其特征在于：所述联网组件包括通讯模块或Wi-Fi模块，所述通讯模块与云服务器连接，所述Wi-Fi模块与移动电子设备连接。