CN113117200A - 一种用于便携制氧机的脉冲控制系统 - Google Patents

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郭本胜
李昌才
史菊俊
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    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/10—Process efficiency

Abstract

本发明公开了一种用于便携制氧机的脉冲控制系统，具体涉及便携制氧机技术领域，包括用于收集外界空气的风机、与风机连接且用于对收集的空气进行压缩的压缩机，包括：五通阀，与压缩机连接，用于对压缩机输入的压缩空气进行分配和切换；第一分子筛塔和第二分子筛塔，利用变压吸附技术，对压缩空气中氧、氮进行分离，连续制取氧气；第一电磁阀，与第一分子筛塔和第二分子筛塔的输出端连接，用于尾端均压；储氧罐，用于存储第一分子筛塔和第二分子筛塔分离和制取的氧气。本发明使用脉冲控制的方式调节氧气供应，根据使用者呼吸的频率进行氧气供应，有效的节能省了能耗，减少了氧气的浪费，从而提高了氧气的利用率。

Description

一种用于便携制氧机的脉冲控制系统
技术领域
本发明涉及便携制氧机技术领域，更具体地说，本发明涉及一种用于便携制氧机的脉冲控制系统。
背景技术
便携制氧机是一种结构新颖，使用简单、携带方便，能在战地、事故现场、野外旅行保健及各种不同层次人群需求的便携式制氧机。大致分为穿戴式便携和转运式便携，由电池供电。制氧效果和台式制氧机相同，原理类似。应用技术大多为PSA(变压吸附)和VPSA。但是现有的便携式制氧机在使用过程中能耗较高，氧气的利用率低，实用性较差。
发明内容
为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的实施例提供一种用于便携制氧机的脉冲控制系统，通过使用脉冲控制的方式调节氧气供应，根据使用者呼吸的频率进行氧气供应，有效的节能省了能耗，减少了氧气的浪费，从而提高了氧气的利用率。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于便携制氧机的脉冲控制系统，包括用于收集外界空气的风机、与风机连接且用于对收集的空气进行压缩的压缩机，包括：
五通阀，与压缩机连接，用于对压缩机输入的压缩空气进行分配和切换；
第一分子筛塔和第二分子筛塔，利用变压吸附技术，对压缩空气中氧、氮进行分离，连续制取氧气；
第一电磁阀，与第一分子筛塔和第二分子筛塔的输出端连接，用于尾端均压；
储氧罐，用于存储第一分子筛塔和第二分子筛塔分离和制取的氧气；
第二电磁阀，用于控制储氧罐与使用者呼吸通道之间的氧气流通；
脉冲传感器，用于检测和获取用户的呼吸状态；
脉冲信号放大器，储氧罐内存储的氧气经过脉冲信号放大器输出供使用者使用；
压力传感器，用于对系统中的氧气压力进行检测。
在一个优选地实施方式中，在系统中的压缩空气经过所述五通阀的切换进入至所述第一分子筛塔或所述第二分子筛塔中，所述第一分子筛塔和第二分子筛塔在进行氧气制取时具有压力上限，在到达压力值上限时切换工作状态，进行氮气排放。
在一个优选地实施方式中，所述第一分子筛塔和第二分子筛塔轮流进行氧气制取，其中一个进行氧气制取时，另一个进行氮气释放，循环使用。
在一个优选地实施方式中，所述第一分子筛塔和第二分子筛塔生成的氧气通过第一电磁阀处进入至储氧罐的内部进行存储。
在一个优选地实施方式中，所述储氧罐一头进入脉冲信号放大器以及另一端接入压力传感器，当压力达到规定要求时，所述五通阀进行切换分别给第一分子筛塔和第二分子筛塔供气。
在一个优选地实施方式中，在所述脉冲信号放大器输出氧气的一端还连接有氧传感器，用于检测制氧机输出的氧气。
本发明的技术效果和优点：
本发明产氧迅速，氧浓度高，适用于各种人群氧疗与氧保健，使用脉冲控制的方式调节氧气供应，根据使用者呼吸的频率进行氧气供应，有效的节能省了能耗，减少了氧气的浪费，从而提高了氧气的利用率。
附图说明
图1为本发明的系统框架结构示意图。
图2为本发明的整体结构示意图一。
图3为本发明的整体结构示意图二。
附图标记为：1风机、2压缩机、3五通阀、4一电磁阀、5第二电磁阀、6储氧罐、7脉冲传感器、8脉冲信号放大器、9第一分子筛塔、10第二分子筛塔、11压力传感器。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1-3所示的一种用于便携制氧机的脉冲控制系统，包括用于收集外界空气的风机1、与风机1连接且用于对收集的空气进行压缩的压缩机2，包括：
五通阀3，与压缩机2连接，用于对压缩机2输入的压缩空气进行分配和切换；
第一分子筛塔9和第二分子筛塔10，利用变压吸附技术，对压缩空气中氧、氮进行分离，连续制取氧气；
第一电磁阀4，与第一分子筛塔9和第二分子筛塔10的输出端连接，用于尾端均压；
储氧罐6，用于存储第一分子筛塔9和第二分子筛塔10分离和制取的氧气；
第二电磁阀5，用于控制储氧罐6与使用者呼吸通道之间的氧气流通；
脉冲传感器7，用于检测和获取用户的呼吸状态；
脉冲信号放大器8，在储氧罐6内存储的氧气经过脉冲信号放大器8输出供使用者使用；
压力传感器11，用于对系统中的氧气压力进行检测。
在系统中的压缩空气经过所述五通阀3的切换进入至所述第一分子筛塔9或所述第二分子筛塔10中，所述第一分子筛塔9和第二分子筛塔10在进行氧气制取时具有压力上限，在到达压力值上限时切换工作状态，进行氮气排放。
所述第一分子筛塔9和第二分子筛塔10轮流进行氧气制取，其中一个进行氧气制取时，另一个进行氮气释放，循环使用。
在上述的基础上，五通阀3具有五个接口，五个接口分别与外部的压缩机2输入口、第一分子筛塔9和第二分子筛塔10连接，剩下的两个用于第一分子筛塔9和第二分子筛塔10进行氮气排放。
所述第一分子筛塔9和第二分子筛塔10生成的氧气通过第一电磁阀4处进入至储氧罐6的内部进行存储。
所述储氧罐6一头进入脉冲信号放大器8以及另一端接入压力传感器11，当压力达到规定要求时，所述五通阀3进行切换分别给第一分子筛塔9和第二分子筛塔10供气。
在所述脉冲信号放大器8输出氧气的一端还连接有氧传感器，用于检测制氧机输出氧气的浓度，以便系统进行实时检测，在氧气浓度不达标时进行报警并进行调整。
进一步的，在上述的基础上，使用时，外界的空气经过风机1输送至压缩机2中，压缩机2对空气进行压缩后，将压缩空气输送至五通阀3处，五通阀3根据系统中的压力状态，将压缩空气输送至两个分子筛塔中的其中一个，该分子筛塔利用变压吸附技术，将压缩空气进行氮氧分离，并将制取出的氧气输送至储氧罐6内进行存储。
当压力达到规定要求时，五通阀3切换给另一个分子筛塔进行压缩空气供应，而前一个进行氮氧分离的分子筛塔进行氮气排放，如此循环进行氧气的制取，且第一电磁阀4位于两个分子筛塔与储氧罐6之间，进行尾端均匀，提升分子筛塔的吸附效率，提升氧浓度。
储氧罐6一头接脉冲信号放大器8，当脉冲传感器7感应到使用者在吸气时，系统控制第二电磁阀5打开，储氧罐6内存储的氧气经过脉冲信号放大器8输出供使用者使用，当使用者在呼气时，第二电磁阀5关闭，氧气被储存到储氧罐6内。
最后应说明的几点是：首先，在本申请的描述中,需要说明的是,除非另有规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,可以是机械连接或电连接,也可以是两个元件内部的连通,可以是直接相连,“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变，则相对位置关系可能发生改变；
其次：本发明公开实施例附图中，只涉及到与本公开实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计，在不冲突情况下，本发明同一实施例及不同实施例可以相互组合；
最后：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种用于便携制氧机的脉冲控制系统，包括用于收集外界空气的风机、与风机连接且用于对收集的空气进行压缩的压缩机，其特征在于，包括：
五通阀，与压缩机连接，用于对压缩机输入的压缩空气进行分配和切换；
第一分子筛塔和第二分子筛塔，利用变压吸附技术，对压缩空气中氧、氮进行分离，连续制取氧气；
第一电磁阀，与第一分子筛塔和第二分子筛塔的输出端连接，用于尾端均压；
储氧罐，用于存储第一分子筛塔和第二分子筛塔分离和制取的氧气；
第二电磁阀，用于控制储氧罐与使用者呼吸通道之间的氧气流通；
脉冲传感器，用于检测和获取用户的呼吸状态；
脉冲信号放大器，储氧罐内存储的氧气经过脉冲信号放大器输出供使用者使用；
压力传感器，用于对系统中的氧气压力进行检测。
2.根据权利要求1所述的一种用于便携制氧机的脉冲控制系统，其特征在于：在系统中的压缩空气经过所述五通阀的切换进入至所述第一分子筛塔或所述第二分子筛塔中，所述第一分子筛塔和第二分子筛塔在进行氧气制取时具有压力上限，在到达压力值上限时切换工作状态，进行氮气排放。
3.根据权利要求2所述的一种用于便携制氧机的脉冲控制系统，其特征在于：所述第一分子筛塔和第二分子筛塔轮流进行氧气制取，其中一个进行氧气制取时，另一个进行氮气释放，循环使用。
4.根据权利要求1所述的一种用于便携制氧机的脉冲控制系统，其特征在于：所述第一分子筛塔和第二分子筛塔生成的氧气通过第一电磁阀处进入至储氧罐的内部进行存储。
5.根据权利要求1所述的一种用于便携制氧机的脉冲控制系统，其特征在于：所述储氧罐一头进入脉冲信号放大器以及另一端接入压力传感器，当压力达到规定要求时，所述五通阀进行切换分别给第一分子筛塔和第二分子筛塔供气。
6.根据权利要求1所述的一种用于便携制氧机的脉冲控制系统，其特征在于：在所述脉冲信号放大器输出氧气的一端还连接有氧传感器，用于检测制氧机输出的氧气。
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