CN113277477A - 一种便携永磁体单元氧气富集器 - Google Patents
一种便携永磁体单元氧气富集器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113277477A CN113277477A CN202110549843.7A CN202110549843A CN113277477A CN 113277477 A CN113277477 A CN 113277477A CN 202110549843 A CN202110549843 A CN 202110549843A CN 113277477 A CN113277477 A CN 113277477A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- oxygen
- rotating shaft
- flow velocity
- fixedly connected
- permanent magnet
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 151
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 title claims abstract description 151
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 151
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 48
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 24
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 106
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 58
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 39
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 34
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 31
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 18
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 claims description 12
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 6
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 5
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 3
- 238000002640 oxygen therapy Methods 0.000 abstract description 3
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 6
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 3
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 240000007643 Phytolacca americana Species 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003749 cleanliness Effects 0.000 description 1
- 230000008094 contradictory effect Effects 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 239000002808 molecular sieve Substances 0.000 description 1
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N sodium aluminosilicate Chemical compound [Na+].[Al+3].[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B13/00—Oxygen; Ozone; Oxides or hydroxides in general
- C01B13/02—Preparation of oxygen
- C01B13/0229—Purification or separation processes
- C01B13/0248—Physical processing only
- C01B13/0259—Physical processing only by adsorption on solids
- C01B13/0262—Physical processing only by adsorption on solids characterised by the adsorbent
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
- B01D46/10—Particle separators, e.g. dust precipitators, using filter plates, sheets or pads having plane surfaces
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B2210/00—Purification or separation of specific gases
- C01B2210/0001—Separation or purification processing
- C01B2210/0009—Physical processing
- C01B2210/0014—Physical processing by adsorption in solids
- C01B2210/0015—Physical processing by adsorption in solids characterised by the adsorbent
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Oxygen, Ozone, And Oxides In General (AREA)
Abstract
本发明提供了一种便携永磁体单元氧气富集器，包括：设备外壳，其上设置进气单元、显示单元、控制单元，其内设置三级永磁体单元、电源单元，三级永磁体单元设置：与进气单元连通的进气通道，富氧空气出口，富氮空气出口；控制单元与三级永磁体单元、电源单元、显示单元电连接。本发明利用氧气分子具有磁偶极子，在磁场中可受到磁力的作用聚集吸附，提供一种三级永磁体垫片多通道富集单元达到氧气富集目的，入口空气21％的氧气浓度时，出气口可达到41％上的氧气浓度；若空气环境氧气浓度低于21％，使用本设备可按比例提高氧气浓度，如在空气氧气浓度15％的环境下，出口氧气浓度可到36％左右。本发明适用于高原区域便携供氧、医疗领域便携供氧、氧疗保健等。
Description
技术领域
本发明涉及气体分离技术领域，特别涉及一种便携永磁体单元氧气富集器。
背景技术
便携式氧气富集器根据其便携性，主要应用于高原旅行、户外运动、氧疗、保健，其制氧原理有：①分子筛原理；②高分子富氧膜原理；③电解水原理；④化学反应制氧原理。氧气的富集成本、富集过程的连续性、纯度的稳定性均有待改善，目前便携式氧气富集器能达到便携使用却价格高昂，价格适中的又很难做到方便携带，且连续使用的稳定性不好，所以便携式氧气富集器研发受到限制、推广遇到瓶颈。
发明内容
本发明提供一种便携永磁体单元氧气富集器，用以解决背景技术提出的很难做到方便携带的问题。
为解决上述技术问题，本发明公开了一种便携永磁体单元氧气富集器，包括：
设备外壳，所述设备外壳上设置进气单元、显示单元；
三级永磁体单元，设置在所述设备外壳内，三级永磁体单元设置进气通道及其一端的富氧空气出口、富氮空气出口，所述进气通道与所述进气单元连通；
电源单元，设置在所述设备外壳内；
控制单元，设置在所述设备外壳上，所述控制单元与所述三级永磁体单元、电源单元、显示单元电连接。
优选的，所述设备外壳上设置空气软管接口，所述空气软管接口与所述富氧空气出口连接。
优选的，所述三级永磁体单元包括：从上到下依次设置的三个永磁垫片；最上方的永磁垫片和中间的永磁垫片，以及中间的永磁垫片和最下方的永磁垫片之间均设置通道单元；所述通道单元设置四个气体通道，所述气体通道一侧为空气入口，所述气体通道另一侧设置富氧空气出口、富氮空气出口。
优选的，所述永磁垫片沿气流方向递减磁场面积。
优选的，还包括气体处理装置，所述气体处理装置的出气口与所述进气单元连接，所述气体处理装置包括：
处理箱体，所述处理箱体内设置第一气体流道；
过滤网，设置在所述处理箱体内；
第一水平转轴，转动连接于所述处理箱体内上部，所述第一水平转轴上设置引风扇叶，所述第一水平转轴沿前后方向设置，所述处理箱体内设置用于驱动所述第一水平转轴旋转的第一驱动电机；
第一锥齿轮，固定连接在所述第一水平转轴上、且位于所述引风扇叶前侧或后侧；
第一安装腔，设置在所述处理箱体内，且位于第一气体流道右侧；
第一固定块，用于连接所述第一安装腔及第一气体流道；
第二水平转轴，沿左右方向设置，与所述第一固定块转动连接，所述第二水平转轴左端伸入所述第一气体流道内，所述第二水平转轴右端伸入所述第一安装腔内；
第二锥齿轮，固定连接在所述第二水平转轴左端，所述第二锥齿轮与第一锥齿轮啮合传动；
第一传动轮，固定连接在所述第二水平转轴右端；
第二安装腔，位于所述处理箱体内，且位于所述第一安装腔和第一气体流道之间；
第三水平转轴，沿左右方向设置，且左右两端分别与所述第二安装腔及第一安装腔转动连接；
第二传动轮，固定连接在所述第三水平转轴右端，所述第二传动轮位于第一传动轮下方，且第二传动轮与第一传动轮之间通过第一传动带连接；
第三锥齿轮，固定连接在所述第三水平转轴左端；
第四水平转轴，沿前后方向布置、且转动连接在第二安装腔内；
第四锥齿轮，固定连接在所述第四水平转轴上，所述第四锥齿轮与第三锥齿轮啮合传动；
驱动轮，固定连接在所述第四水平转轴上，且位于所述第四锥齿轮前侧，所述驱动轮左侧设置弧状凹槽；
第五水平转轴，沿前后方向布置、且转动连接在第二安装腔内；
从动轮，所述从动轮轴承均匀布置有条状凹槽；
驱动杆，左端固定连接有拨杆，所述拨杆滑动于一个条状凹槽内，所述驱动杆右端连接于所述弧状凹槽内；
第一推动杆，一端与所述第五水平转轴固定连接；
第二推动杆，一端与所述第一推动杆另一端转动连接；
第一安装块，所述第一安装块上设置上下方向的第一滑槽，所述第一滑槽内滑动连接有第一滑块，所述第一滑块与所述第二推动杆另一端转动连接；
水平固定杆，固定连接在所述第一安装块左侧，所述水平固定杆左侧滑动贯穿至所述第一气体流道内，所述第一水平杆左部下端设置清洁器件，所述清洁器件位于所述过滤网正上方。
优选的，所述气体处理装置还包括：
第六水平转轴，沿左右方向布置，且与所述第二安装腔左侧壁转动连接，所述第六水平转轴左端贯穿所述第二安装腔；
第五锥齿轮，固定连接在所述第六水平转轴左端；
第三传动轮，固定连接在所述第六水平转轴右端，所述第三传动轮与第二传动轮之间通过第一传动带连接；
第三安装腔，设置在所述处理箱内，且位于所述第二安装腔左下方；
第一竖直转轴，与所述第三安装腔转动连接，所述第一竖直转轴上固定连接有第六锥齿轮，所述第六锥齿轮与第五锥齿轮啮合传动；
第四传动轮，固定连接在所述第一竖直转轴上；
第二竖直螺杆，与所述第三安装腔转动连接，且位于第一竖直转轴左侧，所述第二竖直螺杆上固定连接有第五传动轮，所述第五传动轮与第四传动轮通过第二传动带传动；
第四安装腔、第五安装腔，左右间隔的设置在所述处理箱内、第三安装腔下方，所述第二竖直螺杆、第一竖直转轴下端分别伸入第四安装腔、第五安装腔，所述第四安装腔内储存有吸附液，所述第五安装腔和第四安装腔上部设置相互连通的通气口；
螺纹套，螺纹套接与所述第二竖直螺杆外；
水平密封板，固定连接在所述螺纹套下端，且密封滑动连接与所述第四安装腔内，所述第四安装腔下部左侧与所述第一气体流道通过第一连接管连通，所述第一连接管上设置电磁阀；
第一连接弹簧，固定连接在所述水平密封板及第四安装腔上端内壁之间；
第二扇叶，固定连接在所述第一竖直转轴下端。
优选的，还包括辅助装置，所述辅助装置包括：
第二安装座，所述第二安装座内设置上下间隔的第六安装腔和第七安装腔；
旋转套筒，转动连接在所述第七安装腔上端；
第六传动轮，固定连接在所述旋转套筒上端；
第二驱动电机，固定连接在所述第二安装座外；
第七传动轮，固定连接在所述第二驱动电机的输出端，所述第六传动轮和第七传动轮之间通过第三传动带连接；
螺纹支撑杆，螺纹连接在所述旋转套筒内，所述螺纹支撑杆上端滑动贯穿所述第二安装座，所述第二安装座上端设置第一安装座，所述第一安装座用于安装设备外壳；
转动杆，上端转动连接在所述第六安装腔内上部左侧；
安装杆，固定连接在所述螺纹支撑杆左侧；
第一推动轮，转动连接在所述安装杆左侧，且所述推动轮位于所述转动杆右侧；
第八安装腔，设置在所述第二安装座内，且位于所述第六安装腔左侧；
竖直密封板，密封滑动连接在所述第八安装腔内；
水平推动板，固定连接在所述竖直密封板左侧；
第二推动轮，转动连接在所述水平推动板左侧，所述第二推动轮位于转动杆左侧下部；
第三连接弹簧，一端与所述第八安装腔左侧内壁固定连接，另一端与所述竖直密封板固定连接；
所述第八安装腔内位于所述竖直密封板右侧上端设置与所述氧气出口连接的第一气体进口，且所述第八安装腔内位于所述竖直密封板右侧下端设置与所述第八安装腔连通的气体出口；
检测器件，固定连接在所述螺纹支撑杆下端，且位于所述第八安装腔内。
优选的，所述辅助处理装置还包括：
所述第一安装座上端设置的收纳腔室，所述收纳腔室纵向截面为扇形，所述设备外壳一端转动连接于扇形的圆心；
弧形滑槽，设置在所述所述扇形的弧面的中部；
第二滑块，滑动连接在所述弧形滑槽内；
第一伸缩杆，一端与所述设备外壳连接，所述第二滑块与所述第一伸缩杆连接；
若干第一连接块，沿着所述弧面的内侧均匀布置；
第二连接块，设置在所述第一伸缩杆上，所述第一连接块与第二连接块可拆卸连接；
缓冲槽，固定连接在所述第一安装座上端，所述缓冲槽内滑动连接有若干竖直设置的缓冲杆；
放置板，固定连接在所述缓冲杆上端，所述设备外壳用于放置在所述放置板上；
若干第二连接弹簧，固定连接在所述缓冲槽下端内壁及所述放置板之间。
优选的，所述进气单元的进气口设置控制阀门，所述氧气富集器还包括：
流速传感器一：所述流速传感器一设置在进气单元的内部，用于检测所述进气单元内空气流速；
流速传感器二：所述流速传感器二设置在气体通道内中部，用于检测其所在处气体流速；
流速传感器三:所述流速传感器三设置在富氧空气出口处，用于检测富氧空气出口处气体流速；
流速传感器四；所述流速传感器四设置在富氮空气出口处，用于检测所述富氮空气出口处气体流速；
角度检测装置，用于检测进气单元与竖直方向夹角；
浓度传感器一，设置在所述进气单元的内部，用于检测空气中氧气浓度；
浓度传感器二，设置在所述富氧空气出口处，用于检测富氧空气出口处氧气浓度；
浓度传感器三，设置在所述富氮空气出口处，用于检测富氧空气出口处氧气浓度；
磁场强度传感器，所述气体通道内均匀间隔设置若干磁场强度传感器；
控制器，所述控制器与所述流速传感器一、流速传感器二、流速传感器三、流速传感器四、角度检测装置、浓度传感器一、浓度传感器二、浓度传感器三和控制阀门电性连接；
所述控制器基于所述流速传感器一、流速传感器二、流速传感器三、流速传感器四、角度检测装置、浓度传感器一、浓度传感器二、浓度传感器三控制所述控制阀门工作，包括以下步骤：
步骤1，控制器根据流速传感器一、流速传感器二、流速传感器三、流速传感器四、角度检测装置、浓度传感器一、浓度传感器二计算所述氧气富集器的当前工作状态参数；
其中，Q为所述氧气富集器的当前工作状态参数，M磁场强度传感器传感器的总数量，Fi为第i个磁场强度传感器检测值，Fi0为第i个磁场强度传感器所在处的基准磁场强度，l为气体通道的长度，r为气体通道的纵向截面积，v1为流速传感器一检测值，v2为流速传感器二检测值，v3为流速传感器三检测值，v4为流速传感器四检测值，cos为余弦，arctan为反正切，k1为浓度传感器二检测值，k2为浓度传感器一检测值，k3为浓度传感器三检测值，n为气体通道的总数量；
步骤2，控制器根据步骤1计算出的所述氧气富集器的当前工作状态参数，及公式(2)计算所述控制阀门的目标开度，所述控制器控制所述控制阀门工作，使得控制阀门的实际开度在所述目标开度的预设范围内；
其中，A为所述控制阀门的目标开度，K为进气单元的空气流动的阻力系数，A1为氧气的摩尔质量，A2为氮气的摩尔质量，γ为未设置磁场时，气体通道内气体流动的阻力系数，ρ为干燥空气的摩尔质量；k0为预设的氧气出口处的目标氧气浓度，ln为自然对数。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明三维结构图；
图2为本发明外形俯视图；
图3为本发明外形侧视图；
图4为本发明三级永磁体单元三维视图一；
图5为本发明三级永磁体单元三维视图二；
图6为本发明三级永磁体单元三维拆分视图；
图7为氧气富集原理图；
图8为本发明的气体处理装置的一种实施例的结构示意图；
图9为图8的局部放大示意图；
图10为图8中A-A剖视图；
图11为本发明的辅助装置的一种实施例的结构示意图；
图12为图11中局部放大示意图。
图中：1、显示单元；2、控制单元；3、电源单元；4、进气单元；5、三级永磁体单元；51、通道单元；6、空气软管接口；7、富氧空气出口；8、富氮空气出口；9、永磁垫片；10、空气入口；101、设备外壳；20、气体处理装置；201、处理箱体；202、过滤网；203、第一气体流道；204、第一水平转轴；205、第一锥齿轮；206、第一安装腔；207、第一固定块；208、第二水平转轴；209、第一传动带；2010、第二锥齿轮；2011、第一传动轮；2012、第二安装腔；2013、第三水平转轴；2014、第二传动轮；2015、第三锥齿轮；2016、第四水平转轴；2017、第四锥齿轮；2018、驱动轮；2019、第五水平转轴；2020、从动轮；2021、驱动杆；2022、第一推动杆；2023、第二推动杆；2024、第一安装块；2025、第一滑块；2026、水平固定杆；2027、第六水平转轴；2028、第五锥齿轮；2029、第三传动轮；2030、第二传动带；2031、第三安装腔；2032、第一竖直转轴；2033、第六锥齿轮；2034、第四传动轮；2035、第二竖直螺杆；2036、第五传动轮；2037、第四安装腔；2038、第五安装腔；2039、螺纹套；2040、水平密封板；2041、第一连接管；2042、第一连接弹簧；2043、第二扇叶；2044、拨动杆；30、辅助装置；301、第二安装座；302、旋转套筒；303、第六传动轮；304、第二驱动电机；305、第七传动轮；306、第三传动带；307、螺纹支撑杆；308、第一安装座；309、转动杆；3010、安装杆；3011、第一推动轮；3012、第二推动轮；3013、第八安装腔；3014、竖直密封板；3015、水平推动板；3016、第三连接弹簧；3017、检测器件；3018、收纳腔室；3019、弧形滑槽；3020、第二滑块；3021、第一伸缩杆；3022、第一连接块；3023、第二连接块；3024、缓冲槽；3025、放置板；3026、第二连接弹簧。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，并非特别指称次序或顺位的意思，亦非用以限定本发明，其仅仅是为了区别以相同技术用语描述的组件或操作而已，而不能理解为指示或暗示其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至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案以及技术特征可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
实施例1
一种便携永磁体单元氧气富集器，如图1-7所示，包括：
设备外壳101，所述设备外壳101上设置进气单元4、显示单元1；
三级永磁体单元5，设置在所述设备外壳101内，三级永磁体单元5设置进气通道及其一端的富氧空气出口7、富氮空气出口8，所述进气通道与所述进气单元4连通；
电源单元3(可包括蓄电池)，设置在所述设备外壳101内；
控制单元2，设置在所述设备外壳101上，所述控制单元2与所述三级永磁体单元5、电源单元3、显示单元1电连接。
优选的，所述设备外壳上设置空气软管接口6，所述空气软管接口6与所述富氧空气出口7连接。
优选的，所述三级永磁体单元5包括：从上到下依次设置的三个永磁垫片9；最上方的永磁垫片9和中间的永磁垫片9，以及中间的永磁垫片9和最下方的永磁垫片9之间均设置通道单元51；所述通道单元51设置四个气体通道，所述气体通道一侧为空气入口10，所述气体通道另一侧设置富氧空气出口7、富氮空气出口8。
优选的，所述永磁垫片沿气流方向递减磁场面积。
上述技术方案的工作原理为：三级永磁体单元分为三级八通道，复合型磁场可以保证小的磁场体积获得可观的富氧空气流量，具有磁力吸附特性的氧气分子经过磁场，会受到磁场边界的束缚，在磁场内富集，而其他空气分子可直接通过永磁体单元，通过对永磁体垫片形状的设计，获得不同截面的强磁场，氧气分子在磁场内沿气流方向逐步富集到富氧空气出口，达到获得高浓度富氧空气的目的。
本发明的工作过程如下：设备开机后通过控制单元2设定需用的流量的档位，低氧气浓度空气经进气单元4进入设备，空气从空气入口10送入三级永磁体单元5的八个进气通道，具有磁力吸附特性的氧气分子经过磁场，会受到磁场边界的束缚，在磁场内富集，由富氧空气出口7汇流至空气软管接口6，而其他空气分子可直接通过永磁体单元(空气中其它气体分子因不具有磁偶极子，均匀通过磁场)，从富氮空气出口8汇流后排出设备。
上述技术方案的有益效果为：本发明利用空气中只有氧气分子具有磁场吸附作用，利用稀土元素氧化物提取制成的永磁材料形成强磁场，通过结构上合理设计，形成复合型磁场，简便有效的获得稳定的富氧气流。
本发明所提供的便携永磁体单元氧气富集器，通过采用稀土元素高端应用的永磁材料形成长期稳定有效的磁场，结构简单、无能耗、长期有效，通过对永磁垫片进行三级布置组合能在较小的体积布置多通道富集单元，体积小、富氧空气流量大、阻力小、制造简单，通过可更换的电源单元可实现长期连续运转，设备开启即可获得富氧空气，随用随制。
上述结构简单，且将进气单元4、显示单元1、三级永磁体单元、电源单元3、控制单元2均集成在设备壳体内或上，减小体积，从而更加方便携带。
本发明利用氧气分子具有磁偶极子，在磁场中可受到磁力的作用聚集吸附，提供一种三级永磁体垫片多通道富集单元达到氧气富集目的，入口空气21％的氧气浓度时，出气口可达到41％上的氧气浓度；若空气环境氧气浓度低于21％，使用本设备可按比例提高氧气浓度，例如在空气氧气浓度15％的环境下，本设备出口氧气浓度可到36％左右。本发明适用于高原区域便携供氧、医疗领域便携供氧、氧疗保健等。
实施例2
在实施例1的基础上，如图8-10所示，还包括气体处理装置20，所述气体处理装置20的出气口与所述进气单元4连接，所述气体处理装置20包括：
处理箱体201，所述处理箱体201内设置第一气体流道203；
过滤网202，设置在所述处理箱体201内；
第一水平转轴204，转动连接于所述处理箱体201内上部，所述第一水平转轴204上设置引风扇叶，所述第一水平转轴204沿前后方向设置，所述处理箱体201内设置用于驱动所述第一水平转轴204旋转的第一驱动电机；
第一锥齿轮205，固定连接在所述第一水平转轴204上、且位于所述引风扇叶前侧或后侧；
第一安装腔206，设置在所述处理箱体201内，且位于第一气体流道203右侧；
第一固定块207，用于连接所述第一安装腔206及第一气体流道203；
第二水平转轴208，沿左右方向设置，与所述第一固定块207转动连接，所述第二水平转轴208左端伸入所述第一气体流道203内，所述第二水平转轴208右端伸入所述第一安装腔206内；
第二锥齿轮2010，固定连接在所述第二水平转轴208左端，所述第二锥齿轮2010与第一锥齿轮205啮合传动；
第一传动轮2011，固定连接在所述第二水平转轴208右端；
第二安装腔2012，位于所述处理箱体201内，且位于所述第一安装腔206和第一气体流道203之间；
第三水平转轴2013，沿左右方向设置，且左右两端分别与所述第二安装腔2012及第一安装腔206转动连接；
第二传动轮2014，固定连接在所述第三水平转轴2013右端，所述第二传动轮2014位于第一传动轮2011下方，且第二传动轮2014与第一传动轮2011之间通过第一传动带209连接；
第三锥齿轮2015，固定连接在所述第三水平转轴2013左端；
第四水平转轴2016，沿前后方向布置、且转动连接在第二安装腔2012内；
第四锥齿轮，固定连接在所述第四水平转轴2016上，所述第四锥齿轮与第三锥齿轮2015啮合传动；
驱动轮2018，固定连接在所述第四水平转轴2016上，且位于所述第四锥齿轮前侧，所述驱动轮2018左侧设置弧状凹槽；
第五水平转轴2019，沿前后方向布置、且转动连接在第二安装腔2012内；
从动轮2020，所述从动轮2020轴承均匀布置有条状凹槽；
驱动杆2021，左端固定连接有拨杆，所述拨杆滑动于一个条状凹槽内，所述驱动杆2021右端连接于所述弧状凹槽内；
第一推动杆2022，一端与所述第五水平转轴2019固定连接；
第二推动杆2023，一端与所述第一推动杆2022另一端转动连接；
第一安装块2024，所述第一安装块2024上设置上下方向的第一滑槽，所述第一滑槽内滑动连接有第一滑块2025，所述第一滑块2025与所述第二推动杆2023另一端转动连接；
水平固定杆2026，固定连接在所述第一安装块2024左侧，所述水平固定杆2026左侧滑动贯穿至所述第一气体流道203内，所述第一水平杆左部下端设置清洁器件，所述清洁器件位于所述过滤网202正上方。
上述技术方案的工作原理和有益效果为：该装置可与实施例1中设备壳体为独立的装置，便于分开携带，当外界空气质量较差，如含尘量大，通过将连设备壳体上的进气单元与该气体处理装置的出气口连接，即可实现对空气过滤后再进行富集；
使用该气体处理装置时，启动第一驱动电机，第一驱动电机带动第一水平转轴旋转，其上的引风扇叶旋转，带动空气进入第一气体流道，经过其中的过滤网进行初步过滤后再排出；同时第一水平转轴旋转时，通过第一锥齿轮和第二锥齿轮的啮合带动第二水平转轴旋转，第二水平转轴通过第一传动轮和第二传动轮的啮合带动第三水平转轴旋转，第三水平转轴通过第三锥齿轮和第四锥齿轮的啮合带动第四水平转轴旋转，从而第四水平转轴上的驱动轮旋转，驱动轮旋转通过驱动杆及其上连接的拨动杆的作用，带动从动轮旋转，从动轮旋转通过第一推动杆和第二推动杆的作用带动第一安装块及水平固定杆左右移动，水平固定杆上的清洁清洁对过滤网进行清洁(优选的，可为毛刷或吸附器件，优选的，可在第一气体流道左侧设置杂质收集箱，用于收集过滤网清洁出的杂质)
上述技术方案实现通过第一驱动电机一个驱动，带动引风加快气体处理，以及对过滤网清洁的功能，更便于使用。
实施例3
在实施例2的基础上，如图8-10所示，
所述气体处理装置20还包括：
第六水平转轴2027，沿左右方向布置，且与所述第二安装腔2012左侧壁转动连接，所述第六水平转轴2027左端贯穿所述第二安装腔2012；
第五锥齿轮2028，固定连接在所述第六水平转轴2027左端；
第三传动轮2029，固定连接在所述第六水平转轴2027右端，所述第三传动轮2029与第二传动轮之间通过第一传动带209连接；
第三安装腔2031，设置在所述处理箱内，且位于所述第二安装腔2012左下方；
第一竖直转轴2032，与所述第三安装腔2031转动连接，所述第一竖直转轴2032上固定连接有第六锥齿轮2033，所述第六锥齿轮2033与第五锥齿轮2028啮合传动；
第四传动轮2034，固定连接在所述第一竖直转轴2032上；
第二竖直螺杆2035，与所述第三安装腔2031转动连接，且位于第一竖直转轴2032左侧，所述第二竖直螺杆2035上固定连接有第五传动轮2036，所述第五传动轮2036与第四传动轮2034通过第二传动带2030传动；
第四安装腔2037、第五安装腔2038，左右间隔的设置在所述处理箱内、第三安装腔2031下方，所述第二竖直螺杆2035、第一竖直转轴2032下端分别伸入第四安装腔2037、第五安装腔2038，所述第四安装腔2037内储存有吸附液，所述第五安装腔和第四安装腔上部设置相互连通的通气口；
螺纹套2039，螺纹套2039接与所述第二竖直螺杆2035外；
水平密封板2040，固定连接在所述螺纹套2039下端，且密封滑动连接与所述第四安装腔2037内，所述第四安装腔2037下部左侧与所述第一气体流道203通过第一连接管2041连通，所述第一连接管2041上设置电磁阀；
第一连接弹簧2042，固定连接在所述水平密封板2040及第四安装腔2037上端内壁之间；
第二扇叶2043(可为上述引风扇叶)，固定连接在所述第一竖直转轴2032下端。
上述技术方案的工作原理和有益效果为：
其中，该实施例中，第四安装腔内位于所述水平密封板下方用于储存吸附液，可用于吸附空气中杂质，当过滤网过滤完成后空气通过第一连接管进入吸附液下方的进气管内，其中该进气管可设置若干出气孔，实现空气从吸附液下部进入上部，通过上部的通气口进入第五安装腔内；
第三水平转轴旋转通过第二传动轮和第三传动轮及第一皮带的作用带动第六水平转轴转动，第六水平转轴通过第五锥齿轮和第六锥齿轮的作用带动第一竖直转轴转动，第一竖直转轴通过第四传动轮及第五传动轮及第二皮带带动第二竖直转轴转动，第二竖直转轴转动使得其连接的螺纹套筒上下移动，从而水平密封板上下移动，实现上下移动搅动，加快吸附；同时第一竖直转轴的旋转带动第二扇叶旋转，通过第二扇叶可加快气体进入第五安装腔；
上述技方案实现以上述第一驱动电机还能同时实现加快对空气的二次吸附处理，以便于保证输入氧气富集器中空气的洁净度，以便于保证获取的氧气的质量，以及避免杂质过多，污染氧气富集器。
实施例4
在实施例1-3中任一项的基础上，如图11-12所示，还包括辅助装置30，所述辅助装置30包括：
第二安装座301，所述第二安装座301内设置上下间隔的第六安装腔和第七安装腔；
旋转套筒302，转动连接在所述第七安装腔上端；
第六传动轮303，固定连接在所述旋转套筒302上端；
第二驱动电机304，固定连接在所述第二安装座301外；
第七传动轮305，固定连接在所述第二驱动电机304的输出端，所述第六传动轮303和第七传动轮305之间通过第三传动带306连接；
螺纹支撑杆307，螺纹连接在所述旋转套筒302内，所述螺纹支撑杆307上端滑动贯穿所述第二安装座301，所述第二安装座301上端设置第一安装座308，所述第一安装座308用于安装设备外壳；
转动杆309，上端转动连接在所述第六安装腔内上部左侧；
安装杆3010，固定连接在所述螺纹支撑杆307左侧；
第一推动轮3011，转动连接在所述安装杆3010左侧，且所述推动轮位于所述转动杆309右侧；
第八安装腔3013，设置在所述第二安装座301内，且位于所述第六安装腔左侧；
竖直密封板3014，密封滑动连接在所述第八安装腔3013内；
水平推动板3015，固定连接在所述竖直密封板3014左侧；
第二推动轮3012，转动连接在所述水平推动板3015左侧，所述第二推动轮3012位于转动杆309左侧下部；
第三连接弹簧3016，一端与所述第八安装腔3013左侧内壁固定连接，另一端与所述竖直密封板3014固定连接；
所述第八安装腔3013内位于所述竖直密封板3014右侧上端设置与所述氧气出口连接的第一气体进口，且所述第八安装腔3013内位于所述竖直密封板3014右侧下端设置与所述第八安装腔3013连通的气体出口；
检测器件3017，固定连接在所述螺纹支撑杆307下端，且位于所述第八安装腔3013内。
上述技术方案的工作原理和有益效果为：在氧气富集器工作过程中，所述第八安装腔3013内位于所述竖直密封板3014右侧上端设置与所述氧气出口连接的第一气体进口，通过氧气富集器收集到达的氧气首先通过管道进入第八安装腔内；
通过启动第二驱动电机，通过第六传动轮、第七传动轮及第三皮带的作用带动旋转套筒旋转，使得其内的螺纹支撑杆上下移动，从而带动第一安装座上的设备壳体上下运动，实现收集不同高度的空气功能，以加快收集；
且当螺纹支撑杆向下移动时带动第一推动轮向下移动，第一推动轮推动转动杆顺时针旋转，带动第二推动轮及水平推动板及竖直密封板向左移动，以便于抽取加快氧气进入第八安装腔，然后当螺纹支撑杆向上移动时，在第三连接弹簧的弹力作用下加快排入氧气至第七安装腔(第七安装腔为氧气收集腔)；同时螺纹支撑杆上下移动带动检测器件上下移动可以检测第七安装腔内氧气不同高度的氧气收集状态(如气压等等)，实现对收集状态的检测功能，以提醒使用者。上述技术方案通过第二驱动电机一个驱动件即可实现上述功能，实现多功能，更便于使用。
实施例5
在实施例4的基础上，如图11-12所示，所述辅助处理装置还包括：
所述第一安装座308上端设置的收纳腔室3018，所述收纳腔室3018纵向截面为扇形，所述设备外壳一端转动连接于扇形的圆心；
弧形滑槽3019，设置在所述所述扇形的弧面的中部；
第二滑块3020，滑动连接在所述弧形滑槽3019内；
第一伸缩杆3021，一端与所述设备外壳连接，所述第二滑块3020与所述第一伸缩杆3021连接；
若干第一连接块3022，沿着所述弧面的内侧均匀布置；
第二连接块3023，设置在所述第一伸缩杆3021上，所述第一连接块3022与第二连接块3023可拆卸连接；
缓冲槽3024，固定连接在所述第一安装座308上端，所述缓冲槽3024内滑动连接有若干竖直设置的缓冲杆；
放置板3025，固定连接在所述缓冲杆上端，所述设备外壳用于放置在所述放置板3025上；
若干第二连接弹簧3026，固定连接在所述缓冲槽3024下端内壁及所述放置板3025之间。
上述技术方案的工作原理和有益效果为：通过手拨动第一伸缩杆，带动设备壳体绕上述弧面的圆形旋转，通过弧形滑槽和第二滑块的作用，对该运动导向，实现设备壳体与第一安装座处于不同的角度，以满足氧气富集器对角度的不同使用需求；当调整完毕后通过连接件(可为螺栓或者卡块)将第一连接块和第二连接块连接，实现对设备壳体的固定，且不使用时，可转动第一伸缩杆，使得设备壳体收纳在弧形收纳腔内(优选的，弧形收纳腔只有左侧设置开口，使用设备壳体打开该开口，不使用时密封)，实现对设备壳体的收纳方便，且通过缓冲槽、放置板及第二连接弹簧起到缓冲作用。
实施例6
在实施例1-5中任一项的基础上，优选的，所述进气单元的进气口设置控制阀门，所述氧气富集器还包括：
流速传感器一：所述流速传感器一设置在进气单元的内部，用于检测所述进气单元内空气流速；
流速传感器二：所述流速传感器二设置在气体通道内中部，用于检测其所在处气体流速；
流速传感器三:所述流速传感器三设置在富氧空气出口处，用于检测富氧空气出口处气体流速；
流速传感器四；所述流速传感器四设置在富氮空气出口处，用于检测所述富氮空气出口处气体流速；
角度检测装置，用于检测进气单元与竖直方向夹角；
浓度传感器一，设置在所述进气单元的内部，用于检测空气中氧气浓度；
浓度传感器二，设置在所述富氧空气出口处，用于检测富氧空气出口处氧气浓度；
浓度传感器三，设置在所述富氮空气出口处，用于检测富氧空气出口处氧气浓度；
磁场强度传感器，所述气体通道内均匀间隔设置若干磁场强度传感器；
控制器，所述控制器与所述流速传感器一、流速传感器二、流速传感器三、流速传感器四、角度检测装置、浓度传感器一、浓度传感器二、浓度传感器三和控制阀门电性连接；
所述控制器基于所述流速传感器一、流速传感器二、流速传感器三、流速传感器四、角度检测装置、浓度传感器一、浓度传感器二、浓度传感器三控制所述控制阀门工作，包括以下步骤：
步骤1，控制器根据流速传感器一、流速传感器二、流速传感器三、流速传感器四、角度检测装置、浓度传感器一、浓度传感器二计算所述氧气富集器的当前工作状态参数；
其中，Q为所述氧气富集器的当前工作状态参数，M磁场强度传感器传感器的总数量，Fi为第i个磁场强度传感器检测值，Fi0为第i个磁场强度传感器所在处的基准磁场强度，l为气体通道的长度，r为气体通道的纵向截面积(垂直于气体流动方向)，v1为流速传感器一检测值，v2为流速传感器二检测值，v3为流速传感器三检测值，v4为流速传感器四检测值，cos为余弦，arctan为反正切，k1为浓度传感器二检测值，k2为浓度传感器一检测值，k3为浓度传感器三检测值，n为气体通道的总数量；
步骤2，控制器根据步骤1计算出的所述氧气富集器的当前工作状态参数，及公式(2)计算所述控制阀门的目标开度，所述控制器控制所述控制阀门工作，使得控制阀门的实际开度在所述目标开度的预设范围内；
其中，A为所述控制阀门的目标开度，K为进气单元的空气流动的阻力系数，A1为氧气的摩尔质量，A2为氮气的摩尔质量，γ为未设置磁场时，气体通道内气体流动的阻力系数，ρ为干燥空气的摩尔质量；k0为预设的氧气出口处的目标氧气浓度，ln为自然对数。
上述技术方案的工作原理和有益效果为：设置流速传感器一，用于检测所述进气单元内空气流速；流速传感器二，用于检测其所在处气体流速；流速传感器三，用于检测富氧空气出口处气体流速；流速传感器四，用于检测所述富氮空气出口处气体流速；角度检测装置，用于检测进气单元与竖直方向夹角；浓度传感器一，用于检测空气中氧气浓度；浓度传感器二，用于检测富氧空气出口处氧气浓度；浓度传感器三，设置在所述富氮空气出口处，用于检测富氧空气出口处氧气浓度；磁场强度传感器，所述气体通道内均匀间隔设置若干磁场强度传感器；所述控制器基于所述流速传感器一、流速传感器二、流速传感器三、流速传感器四、角度检测装置、浓度传感器一、浓度传感器二、浓度传感器三控制所述控制阀门工作；
首先：控制器根据流速传感器一、流速传感器二、流速传感器三、流速传感器四、角度检测装置、浓度传感器一、浓度传感器二计算所述氧气富集器的当前工作状态参数；其中，
为磁场分布状态参数，
为综合各处流速获取的流速状态参数，φ为气体通道的安装状态参数，
为综合各种氧气浓度获取的氧气收集状态参数；
然后：控制器根据步骤1计算出的所述氧气富集器的当前工作状态参数，及公式(2)计算所述控制阀门的目标开度，所述控制器控制所述控制阀门工作，使得控制阀门的实际开度在所述目标开度的预设范围内，实现阀门开度与氧气富集器的当前工作状态参数相适应，以保证富氧效果；且通过控制器及上述检测器件实现自动控制，避免人工调整繁琐，且控制更加精准。
且公式(1)、(2)综合考虑：磁场强度传感器传感器的总数量，第i个磁场强度传感器检测值，第i个磁场强度传感器所在处的基准磁场强度，气体通道的长度，气体通道的纵向截面积，流速传感器一检测值，流速传感器二检测值，流速传感器三检测值，流速传感器四检测值，浓度传感器二检测值，浓度传感器一检测值，浓度传感器三检测值，气体通道的总数量；进气单元的空气流动的阻力系数，氧气的摩尔质量，氮气的摩尔质量，未设置磁场时，气体通道内气体流动的阻力系数，干燥空气的摩尔质量；预设的氧气出口处的目标氧气浓度，使得计算更加可靠。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (9)
1.一种便携永磁体单元氧气富集器，其特征在于，包括：
设备外壳(101)，所述设备外壳(101)上设置进气单元(4)、显示单元(1)；
三级永磁体单元(5)，设置在所述设备外壳(101)内，三级永磁体单元(5)设置进气通道及其一端的富氧空气出口(7)、富氮空气出口(8)，所述进气通道与所述进气单元(4)连通；
电源单元(3)，设置在所述设备外壳(101)内；
控制单元(2)，设置在所述设备外壳(101)上，所述控制单元(2)与所述三级永磁体单元(5)、电源单元(3)、显示单元(1)电连接。
2.根据权利要求1所述的一种便携永磁体单元氧气富集器，其特征在于，
所述设备外壳(101)上设置空气软管接口(6)，所述空气软管接口(6)与所述富氧空气出口(7)连接。
3.根据权利要求1所述的一种便携永磁体单元氧气富集器，其特征在于，
所述三级永磁体单元(5)包括：从上到下依次设置的三个永磁垫片(9)；最上方的永磁垫片(9)和中间的永磁垫片(9)，以及中间的永磁垫片(9)和最下方的永磁垫片(9)之间均设置通道单元(51)；所述通道单元(51)设置四个气体通道，所述气体通道一侧为空气入口(10)，所述气体通道另一侧设置富氧空气出口(7)、富氮空气出口(8)。
4.根据权利要求1所述的一种便携永磁体单元氧气富集器，其特征在于，所述永磁垫片(9)沿气流方向递减磁场面积。
5.根据权利要求1所述的一种便携永磁体单元氧气富集器，其特征在于，还包括气体处理装置(20)，所述气体处理装置(20)的出气口与所述进气单元(4)连接，所述气体处理装置(20)包括：
处理箱体(201)，所述处理箱体(201)内设置第一气体流道(203)；
过滤网(202)，设置在所述处理箱体(201)内；
第一水平转轴(204)，转动连接于所述处理箱体(201)内上部，所述第一水平转轴(204)上设置引风扇叶，所述第一水平转轴(204)沿前后方向设置，所述处理箱体(201)内设置用于驱动所述第一水平转轴(204)旋转的第一驱动电机；
第一锥齿轮(205)，固定连接在所述第一水平转轴(204)上、且位于所述引风扇叶前侧或后侧；
第一安装腔(206)，设置在所述处理箱体(201)内，且位于第一气体流道(203)右侧；
第一固定块(207)，用于连接所述第一安装腔(206)及第一气体流道(203)；
第二水平转轴(208)，沿左右方向设置，与所述第一固定块(207)转动连接，所述第二水平转轴(208)左端伸入所述第一气体流道(203)内，所述第二水平转轴(208)右端伸入所述第一安装腔(206)内；
第二锥齿轮(2010)，固定连接在所述第二水平转轴(208)左端，所述第二锥齿轮(2010)与第一锥齿轮(205)啮合传动；
第一传动轮(2011)，固定连接在所述第二水平转轴(208)右端；
第二安装腔(2012)，位于所述处理箱体(201)内，且位于所述第一安装腔(206)和第一气体流道(203)之间；
第三水平转轴(2013)，沿左右方向设置，且左右两端分别与所述第二安装腔(2012)及第一安装腔(206)转动连接；
第二传动轮(2014)，固定连接在所述第三水平转轴(2013)右端，所述第二传动轮(2014)位于第一传动轮(2011)下方，且第二传动轮(2014)与第一传动轮(2011)之间通过第一传动带(209)连接；
第三锥齿轮(2015)，固定连接在所述第三水平转轴(2013)左端；
第四水平转轴(2016)，沿前后方向布置、且转动连接在第二安装腔(2012)内；
第四锥齿轮(2017)，固定连接在所述第四水平转轴(2016)上，所述第四锥齿轮(2017)与第三锥齿轮(2015)啮合传动；
驱动轮(2018)，固定连接在所述第四水平转轴(2016)上，且位于所述第四锥齿轮(2017)前侧，所述驱动轮(2018)左侧设置弧状凹槽；
第五水平转轴(2019)，沿前后方向布置、且转动连接在第二安装腔(2012)内；
从动轮(2020)，所述从动轮(2020)轴承均匀布置有条状凹槽；
驱动杆(2021)，左端固定连接有拨杆，所述拨杆滑动于一个条状凹槽内，所述驱动杆(2021)右端连接于所述弧状凹槽内；
第一推动杆(2022)，一端与所述第五水平转轴(2019)固定连接；
第二推动杆(2023)，一端与所述第一推动杆(2022)另一端转动连接；
第一安装块(2024)，所述第一安装块(2024)上设置上下方向的第一滑槽，所述第一滑槽内滑动连接有第一滑块(2025)，所述第一滑块(2025)与所述第二推动杆(2023)另一端转动连接；
水平固定杆(2026)，固定连接在所述第一安装块(2024)左侧，所述水平固定杆(2026)左侧滑动贯穿至所述第一气体流道(203)内，所述第一水平杆左部下端设置清洁器件，所述清洁器件位于所述过滤网(202)正上方。
6.根据权利要求5所述的一种便携永磁体单元氧气富集器，其特征在于，
所述气体处理装置(20)还包括：
第六水平转轴(2027)，沿左右方向布置，且与所述第二安装腔(2012)左侧壁转动连接，所述第六水平转轴(2027)左端贯穿所述第二安装腔(2012)；
第五锥齿轮(2028)，固定连接在所述第六水平转轴(2027)左端；
第三传动轮(2029)，固定连接在所述第六水平转轴(2027)右端，所述第三传动轮(2029)与第二传动轮(2014)之间通过第一传动带(209)连接；
第三安装腔(2031)，设置在所述处理箱内，且位于所述第二安装腔(2012)左下方；
第一竖直转轴(2032)，与所述第三安装腔(2031)转动连接，所述第一竖直转轴(2032)上固定连接有第六锥齿轮(2033)，所述第六锥齿轮(2033)与第五锥齿轮(2028)啮合传动；
第四传动轮(2034)，固定连接在所述第一竖直转轴(2032)上；
第二竖直螺杆(2035)，与所述第三安装腔(2031)转动连接，且位于第一竖直转轴(2032)左侧，所述第二竖直螺杆(2035)上固定连接有第五传动轮(2036)，所述第五传动轮(2036)与第四传动轮(2034)通过第二传动带(2030)传动；
第四安装腔(2037)、第五安装腔(2038)，左右间隔的设置在所述处理箱内、第三安装腔(2031)下方，所述第二竖直螺杆(2035)、第一竖直转轴(2032)下端分别伸入第四安装腔(2037)、第五安装腔(2038)，所述第四安装腔(2037)内储存有吸附液，所述第五安装腔(2038)和第四安装腔(2037)上部设置相互连通的通气口；
螺纹套(2039)，螺纹套(2039)接与所述第二竖直螺杆(2035)外；
水平密封板(2040)，固定连接在所述螺纹套(2039)下端，且密封滑动连接与所述第四安装腔(2037)内，所述第四安装腔(2037)下部左侧与所述第一气体流道(203)通过第一连接管(2041)连通，所述第一连接管(2041)上设置电磁阀；
第一连接弹簧(2042)，固定连接在所述水平密封板(2040)及第四安装腔(2037)上端内壁之间；
第二扇叶(2043)，固定连接在所述第一竖直转轴(2032)下端。
7.根据权利要求1所述的一种便携永磁体单元氧气富集器，其特征在于，
还包括辅助装置(30)，所述辅助装置(30)包括：
第二安装座(301)，所述第二安装座(301)内设置上下间隔的第六安装腔和第七安装腔；
旋转套筒(302)，转动连接在所述第七安装腔上端；
第六传动轮(303)，固定连接在所述旋转套筒(302)上端；
第二驱动电机(304)，固定连接在所述第二安装座(301)外；
第七传动轮(305)，固定连接在所述第二驱动电机(304)的输出端，所述第六传动轮(303)和第七传动轮(305)之间通过第三传动带(306)连接；
螺纹支撑杆(307)，螺纹连接在所述旋转套筒(302)内，所述螺纹支撑杆(307)上端滑动贯穿所述第二安装座(301)，所述第二安装座(301)上端设置第一安装座(308)，所述第一安装座(308)用于安装设备外壳(101)；
转动杆(309)，上端转动连接在所述第六安装腔内上部左侧；
安装杆(3010)，固定连接在所述螺纹支撑杆(307)左侧；
第一推动轮(3011)，转动连接在所述安装杆(3010)左侧，且所述推动轮位于所述转动杆(309)右侧；
第八安装腔(3013)，设置在所述第二安装座(301)内，且位于所述第六安装腔左侧；
竖直密封板(3014)，密封滑动连接在所述第八安装腔(3013)内；
水平推动板(3015)，固定连接在所述竖直密封板(3014)左侧；
第二推动轮(3012)，转动连接在所述水平推动板(3015)左侧，所述第二推动轮(3012)位于转动杆(309)左侧下部；
第三连接弹簧(3016)，一端与所述第八安装腔(3013)左侧内壁固定连接，另一端与所述竖直密封板(3014)固定连接；
所述第八安装腔(3013)内位于所述竖直密封板(3014)右侧上端设置与所述氧气出口连接的第一气体进口，且所述第八安装腔(3013)内位于所述竖直密封板(3014)右侧下端设置与所述第八安装腔(3013)连通的气体出口；
检测器件(3017)，固定连接在所述螺纹支撑杆(307)下端，且位于所述第八安装腔(3013)内。
8.根据权利要求7所述的一种便携永磁体单元氧气富集器，其特征在于，所述辅助处理装置还包括：
所述第一安装座(308)上端设置的收纳腔室(3018)，所述收纳腔室(3018)纵向截面为扇形，所述设备外壳(101)一端转动连接于扇形的圆心；
弧形滑槽(3019)，设置在所述所述扇形的弧面的中部；
第二滑块(3020)，滑动连接在所述弧形滑槽(3019)内；
第一伸缩杆(3021)，一端与所述设备外壳(101)连接，所述第二滑块(3020)与所述第一伸缩杆(3021)连接；
若干第一连接块(3022)，沿着所述弧面的内侧均匀布置；
第二连接块(3023)，设置在所述第一伸缩杆(3021)上，所述第一连接块(3022)与第二连接块(3023)可拆卸连接；
缓冲槽(3024)，固定连接在所述第一安装座(308)上端，所述缓冲槽(3024)内滑动连接有若干竖直设置的缓冲杆；
放置板(3025)，固定连接在所述缓冲杆上端，所述设备外壳(101)用于放置在所述放置板(3025)上；
若干第二连接弹簧(3026)，固定连接在所述缓冲槽(3024)下端内壁及所述放置板(3025)之间。
9.根据权利要求1所述的一种便携永磁体单元氧气富集器，其特征在于，所述进气单元(4)的进气口设置控制阀门，所述氧气富集器还包括：
流速传感器一：所述流速传感器一设置在进气单元(4)的内部，用于检测所述进气单元(4)内空气流速；
流速传感器二：所述流速传感器二设置在气体通道内中部，用于检测其所在处气体流速；
流速传感器三:所述流速传感器三设置在富氧空气出口(7)处，用于检测富氧空气出口(7)处气体流速；
流速传感器四；所述流速传感器四设置在富氮空气出口(8)处，用于检测所述富氮空气出口(8)处气体流速；
角度检测装置，用于检测进气单元(4)与竖直方向夹角；
浓度传感器一，设置在所述进气单元(4)的内部，用于检测空气中氧气浓度；
浓度传感器二，设置在所述富氧空气出口(7)处，用于检测富氧空气出口(7)处氧气浓度；
浓度传感器三，设置在所述富氮空气出口(8)处，用于检测富氧空气出口(7)处氧气浓度；
磁场强度传感器，所述气体通道内均匀间隔设置若干磁场强度传感器；
控制器，所述控制器与所述流速传感器一、流速传感器二、流速传感器三、流速传感器四、角度检测装置、浓度传感器一、浓度传感器二、浓度传感器三和控制阀门电性连接；
所述控制器基于所述流速传感器一、流速传感器二、流速传感器三、流速传感器四、角度检测装置、浓度传感器一、浓度传感器二、浓度传感器三控制所述控制阀门工作，包括以下步骤：
步骤1，控制器根据流速传感器一、流速传感器二、流速传感器三、流速传感器四、角度检测装置、浓度传感器一、浓度传感器二计算所述氧气富集器的当前工作状态参数；
其中，Q为所述氧气富集器的当前工作状态参数，M磁场强度传感器传感器的总数量，Fi为第i个磁场强度传感器检测值，Fi0为第i个磁场强度传感器所在处的基准磁场强度，l为气体通道的长度，r为气体通道的纵向截面积，v1为流速传感器一检测值，v2为流速传感器二检测值，v3为流速传感器三检测值，v4为流速传感器四检测值，cos为余弦，arctan为反正切，k1为浓度传感器二检测值，k2为浓度传感器一检测值，k3为浓度传感器三检测值，n为气体通道的总数量；
步骤2，控制器根据步骤1计算出的所述氧气富集器的当前工作状态参数，及公式(2)计算所述控制阀门的目标开度，所述控制器控制所述控制阀门工作，使得控制阀门的实际开度在所述目标开度的预设范围内；
其中，A为所述控制阀门的目标开度，K为进气单元的空气流动的阻力系数，A1为氧气的摩尔质量，A2为氮气的摩尔质量，γ为未设置磁场时，气体通道内气体流动的阻力系数，ρ为干燥空气的摩尔质量；k0为预设的氧气出口处的目标氧气浓度，ln为自然对数。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110549843.7A CN113277477B (zh) | 2021-05-20 | 2021-05-20 | 一种便携永磁体单元氧气富集器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110549843.7A CN113277477B (zh) | 2021-05-20 | 2021-05-20 | 一种便携永磁体单元氧气富集器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN113277477A true CN113277477A (zh) | 2021-08-20 |
| CN113277477B CN113277477B (zh) | 2023-01-10 |
Family
ID=77280168
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202110549843.7A Active CN113277477B (zh) | 2021-05-20 | 2021-05-20 | 一种便携永磁体单元氧气富集器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN113277477B (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115501707A (zh) * | 2022-10-17 | 2022-12-23 | 浙江顺亿世联科技有限公司 | 一种永磁环保氧气富集器 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1161249A (zh) * | 1997-02-20 | 1997-10-08 | 李榕生 | 紧凑式高效低能耗空气磁力分离技术 |
| WO1998036843A1 (fr) * | 1997-02-20 | 1998-08-27 | Rongsheng Li | Appareil pour la separation magnetique compacte de l'air avec basse consommation d'energie et haute efficacite, ainsi que ses applications |
| CN1762792A (zh) * | 2005-08-17 | 2006-04-26 | 北京科技大学 | 利用磁力实现空气中氧气富集的装置及方法 |
| CN101054164A (zh) * | 2007-02-07 | 2007-10-17 | 北京科技大学 | 利用磁力作用实现空气中氧气富集的层叠磁体阵列结构装置及方法 |
| CN101857200A (zh) * | 2009-04-13 | 2010-10-13 | 何昌胜 | 新型组合式磁力富氧装置 |
| CN101940865A (zh) * | 2009-07-10 | 2011-01-12 | 何昌胜 | 新型组合式磁力富氧装置 |
-
2021
- 2021-05-20 CN CN202110549843.7A patent/CN113277477B/zh active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1161249A (zh) * | 1997-02-20 | 1997-10-08 | 李榕生 | 紧凑式高效低能耗空气磁力分离技术 |
| WO1998036843A1 (fr) * | 1997-02-20 | 1998-08-27 | Rongsheng Li | Appareil pour la separation magnetique compacte de l'air avec basse consommation d'energie et haute efficacite, ainsi que ses applications |
| CN1762792A (zh) * | 2005-08-17 | 2006-04-26 | 北京科技大学 | 利用磁力实现空气中氧气富集的装置及方法 |
| CN101054164A (zh) * | 2007-02-07 | 2007-10-17 | 北京科技大学 | 利用磁力作用实现空气中氧气富集的层叠磁体阵列结构装置及方法 |
| CN101857200A (zh) * | 2009-04-13 | 2010-10-13 | 何昌胜 | 新型组合式磁力富氧装置 |
| CN101940865A (zh) * | 2009-07-10 | 2011-01-12 | 何昌胜 | 新型组合式磁力富氧装置 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 徐正敏等: "氧的顺磁分离技术及其应用研究", 《宁夏大学学报(自然科学版)》 * |
| 蔡军等: "利用梯度磁场的拦截作用富集氧气的研究", 《北京化工大学学报(自然科学版)》 * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115501707A (zh) * | 2022-10-17 | 2022-12-23 | 浙江顺亿世联科技有限公司 | 一种永磁环保氧气富集器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN113277477B (zh) | 2023-01-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN113277477B (zh) | 一种便携永磁体单元氧气富集器 | |
| CN113532960B (zh) | 一种大气颗粒物自动采样监测系统 | |
| CN117563385B (zh) | 一种高纯氮的提纯系统 | |
| CN220650201U (zh) | 一种大气检测用分层采集装置 | |
| CN113117453A (zh) | 一种用于VOCs的高效率吸附处理装置及其使用方法 | |
| CN215138011U (zh) | 一种具有粉尘清理结构的大气治理装置 | |
| CN206786910U (zh) | 负离子空气净化组合风柜 | |
| CN115654275A (zh) | 一种大气污染防治采样设备 | |
| CN215797690U (zh) | Tpu薄膜生产线上收卷设备 | |
| CN215610138U (zh) | 一种室内有害气体监测及净化装置 | |
| CN112816259B (zh) | 一种用于水处理的便携式取样装置及实施方法 | |
| CN114689391A (zh) | 一种玩具化学有毒有害物质检测装置 | |
| CN210487362U (zh) | 一种智能扦样机 | |
| CN114131766A (zh) | 一种建筑工地用新型墙壁钻孔设备 | |
| CN209559578U (zh) | 一种炼油化工企业安全环保气体采样装置 | |
| CN214503059U (zh) | 一种具有空气净化功能的大气监测取样装置 | |
| CN217007146U (zh) | 室内环境检测自动吹扫捕集设备 | |
| CN212663066U (zh) | 一种建筑石膏粉除粉尘装置 | |
| CN221078200U (zh) | 一种安全环保气体采样装置 | |
| CN213912741U (zh) | 一种生物安全型排风高效过滤装置 | |
| CN219964500U (zh) | 一种用于二氧化碳气体的分离提纯设备 | |
| CN220861029U (zh) | 一种活性炭吸附装置的预处理结构 | |
| CN217932903U (zh) | 一种sf6泄漏报警系统 | |
| CN219462842U (zh) | 一种高纯度高效节能型制氮机 | |
| CN219072439U (zh) | 一种吸塑产品生产车间用环境过滤设备 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20230418 Address after: 519000 Office 2, No.128 Xingsheng 1st Road, Hengqin New District, Zhuhai City, Guangdong Province Patentee after: Zhuhai Hengqin I Cute Technology Co.,Ltd. Address before: Room 8, building 2, East Ring Road, Yanqing Park, Zhongguancun, Yanqing District, Beijing 102100 Patentee before: BEIJING YELIAN TECHNOLOGY Co.,Ltd. |