CN219127872U - 含氧浓度气体制取设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了含氧浓度气体制取设备，包括壳体以及设置在壳体内的空气压缩装置、氮氧分离装置、气体预混合装置。空气压缩装置用于压缩并输出外界空气，并将压缩空气输出。氮氧分离装置连接空气压缩装置。气体预混合装置通过第一管路连通氮氧分离装置的出氧口，且通过第二管路连通氮氧分离装置的出氮口，还通过第三管路连接壳体的进气口。第一管路、第二管路以及第三管路上设有比例阀，用于调节氮气、氧气、外界空气三个管路气体流量，以混合不同氧浓度的混合气体。气体预混合装置的输出端设有氧浓度传感器和流量传感器。本实用新型通过各个装置之间的配合以获得所需含氧浓度的混合气体，满足用户的需求，提高用户体验，具有安全性高、使用舒适的优点。

Description

含氧浓度气体制取设备

技术领域

本实用新型涉及气体传输技术领域，具体是涉及含氧浓度气体制取设备。

背景技术

随着对高低氧训练研究的逐步深入，高低氧训练刺激引起人体一系列的生理机制变化逐渐被人们所认识，目前，高低氧训练被医学和生理学证明，对于部分人群的高血压、高血脂、心肌功能、造血能力和人脑认知有着比较明显的改善效果，可用于提高人体机能，增强人体的免疫系统、非特异性补偿能力和有氧输出。在运动生理实践中，高低氧训练对一些特殊专业人员(如运动员、飞行员、宇航员、潜水员、高原工作者及健身人员等)提高运动成绩和工作能力、健身减肥等方面的作用被证明是行之有效的。

但是，在现有技术中的高低氧训练中的含氧浓度气体制取存在以下缺陷：在氧气、氮气混合的过程中，存在氧气、氮气等气体流量难以控制的问题，且所制备的混合气体的含氧浓度不稳定、不精确，大大影响用户的使用感受。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型提供了含氧浓度气体制取设备，通过氮氧分离装置、比例阀以及气体预混合装置等装置之间相互配合，以获得所需氧浓度的气体，满足用户的需求，并且通过氧浓度传感器和流量传感器对所输出的混合气体进行检测，以提高准确性和安全性。

其具体技术方案如下所示：

含氧浓度气体制取设备，包括壳体以及设置在所述壳体内的空气压缩装置、氮氧分离装置、气体预混合装置、氧浓度传感器和流量传感器；

所述空气压缩装置用于压缩外界空气，并将压缩空气输出；

所述氮氧分离装置连接所述空气压缩装置，用于对接压缩空气，并分离压缩空气中的氮气和氧气；

所述气体预混合装置上设有第一管路、第二管路以及第三管路，所述气体预混合装置通过所述第一管路连通所述氮氧分离装置的出氧口，且通过所述第二管路连通所述氮氧分离装置的出氮口，还通过所述第三管路连接所述壳体的进气口，用于在所述气体预混合装置混合三个管路的氧气、氮气和外界空气；

所述第一管路、所述第二管路以及所述第三管路上设有比例阀，用于调节氮气、氧气、外界空气三个管路的气体流量，以在所述气体预混合装置混合不同氧浓度的混合气体；

所述氧浓度传感器和所述流量传感器均设置于所述气体预混合装置的输出端。

在一个具体实施例中，所述氮氧分离装置为分子筛塔或富氧膜组件。

在一个具体实施例中，所述比例阀包括氧气阀、氮气阀以及空气阀，所述氧气阀连接所述第一管路，所述氮气阀连接所述第二管路，所述空气阀连接所述第三管路，用于通过所述氧气阀、所述氮气阀以及所述空气阀之间的开启或关闭的组合选项以混合不同氧浓度的混合气体。

在一个具体实施例中，还包括中央处理器，

所述第一管路上设有氧气浓度检测装置，所述第二管路上设有氮气浓度检测装置，所述第三管路上设有空气浓度检测装置，

所述氧气浓度检测装置、所述氮气浓度检测装置以及所述空气浓度检测装置均电连接所述中央处理器，用于将检测的氧气浓度、氮气浓度以及空气浓度信息输送至所述中央处理器处理并生成第一指令；

所述中央处理器分别电连接所述氧气阀、所述氮气阀以及所述空气阀，用于根据所述第一指令控制所述氧气阀、所述氮气阀以及所述空气阀的开关。

在一个具体实施例中，所述第一管路、所述第二管路以及所述第三管路上均设有压力传感器，所述压力传感器电性连接所述中央处理器，用于将检测的氧气压力、氮气压力以及空气压力的信息输送至所述中央处理器处理并生成第二指令；

所述中央处理器分别电连接所述氧气阀、所述氮气阀以及所述空气阀，用于根据所述第二指令控制所述氧气阀、所述氮气阀以及所述空气阀的开关。

在一个具体实施例中，所述壳体上设有散热孔，所述散热孔位于所述壳体的底部和侧部，用于将所述壳体内部的热气排出。

在一个具体实施例中，氮氧分离装置上设有用于控制气路通断的电磁阀，电磁阀具有氧气通道和氮气通道，氧气通道连通氮氧分离装置的出氧口和第一管路，氮气通道连通氮氧分离装置的出氮口和第二管路。

在一个具体实施例中，所述气体预混合装置内部设有消音件，所述消音件用于消除气体混合所产生的噪音。

在一个具体实施例中，所述氧浓度传感器包括氧化锆传感器。

在一个具体实施例中，还包括稳压装置，所述稳压装置连接所述气体预混合装置的输出端，用于调节混合气体的压力，以输出稳定气压的混合气体。

相对于现有技术，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型提供了含氧浓度气体制取设备，包括壳体以及设置在壳体内的空气压缩装置、氮氧分离装置、气体预混合装置、氧浓度传感器和流量传感器。空气压缩装置用于压缩外界空气，并将压缩空气输出。氮氧分离装置连接空气压缩装置，用于对接压缩空气，并分离压缩空气中的氮气和氧气。气体预混合装置上设有第一管路、第二管路以及第三管路，气体预混合装置通过第一管路连通氮氧分离装置的出氧口，且通过第二管路连通氮氧分离装置的出氮口，还通过第三管路连接壳体的进气口，用于在气体预混合装置混合三个管路的氧气、氮气和外界空气。第一管路、第二管路以及第三管路上设有比例阀，用于调节氮气、氧气、外界空气三个管路的气体流量，以在气体预混合装置混合不同氧浓度的混合气体。氧浓度传感器和流量传感器均设置于气体预混合装置的输出端。氧浓度传感器用于检测混合气体的浓度，流量传感器用于检测混合气体的流量。本实用新型通过空气压缩装置、氮氧分离装置以获得氧气和氮气，气体预混合装置、三个管路和比例阀之间的配合，以获得所需含氧浓度的混合气体，满足用户的需求，提高用户的使用感受，并且通过氧浓度传感器和流量传感器对所输出的混合气体进行检测，以提高准确性和安全性。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是实施例1中含氧浓度气体制取设备的整机示意图；

图2是实施例1中含氧浓度气体制取设备的整体结构框图；

图3是实施例1中含氧浓度气体制取设备的局部结构框图；

图4是实施例1中含氧浓度气体制取设备的局部示意图；

图5是实施例2中含氧浓度气体制取设备的局部示意图

图6是实施例1中含氧浓度气体制取设备的局部放大图。

主要元件符号说明：

1-壳体；2-空气压缩装置；3-氮氧分离装置；4-气体预混合装置；5-氧浓度传感器；6-流量传感器；8-比例阀；9-稳压装置；10-中央处理器；11-压力传感器；12-氮气储气罐；13-电磁阀；

401-氧气腔体；402-氮气腔体；403-空气腔体；404-混合腔体；405-气体预混合装置的输出端；

701-第一管路；702-第二管路；703-第三管路；

1201-氧气浓度检测装置； 1202-氮气浓度检测装置； 1203-空气浓度检测装置；

801-氧气阀； 802-氮气阀； 803-空气阀；

101-散热孔。

具体实施方式

实施例1

如图1、2、3所示，本实用新型提供了含氧浓度气体制取设备，包括壳体1以及设置在壳体1内的空气压缩装置2、氮氧分离装置3、气体预混合装置4、氧浓度传感器5和流量传感器6。空气压缩装置2用于压缩外界空气，并将压缩空气输出。氮氧分离装置3连接空气压缩装置2，用于对接压缩空气，并分离压缩空气中的氮气和氧气。气体预混合装置4上设有第一管路701、第二管路702以及第三管路703，气体预混合装置4通过第一管路701连通氮氧分离装置3的出氧口，且通过第二管路702连通氮氧分离装置3的出氮口，还通过第三管路703连接壳体1的进气口，用于在气体预混合装置4混合三个管路的氧气、氮气和外界空气。第一管路701、第二管路702以及第三管路703上设有比例阀，用于调节氮气、氧气、外界空气三个管路的气体流量，以在气体预混合装置4混合不同氧浓度的混合气体。氧浓度传感器5和流量传感器6均设置于气体预混合装置的输出端405。氧浓度传感器5用于检测混合气体的浓度，流量传感器6用于检测混合气体的流量。本实用新型通过空气压缩装置2、氮氧分离装置3以获得氧气和氮气，气体预混合装置4、三个管路和比例阀之间的配合，以获得所需含氧浓度的混合气体，满足用户的需求，提高用户的使用感受，并且通过氧浓度传感器5和流量传感器6对所输出的混合气体进行检测，以提高准确性和安全性。

其中，氮氧分离装置3为分子筛塔或富氧膜组件。

在一个实施例中，氮氧分离装置3为分子筛塔，通过分子筛对空气中氮分子和氧分子的吸附能力不同，从而实现氮气和氧气的分离。

在另一个实施例中，氮氧分离装置3为富氧膜组件，通过空气中各组分透过膜时的渗透速率不同，从而实现氮气和氧气的分离。

具体地，通过空气压缩装置2压缩外界空气，以使空气在进入氮氧分离装置3时能够满足条件更好地分离氮气和氧气。在氮氧分离装置3内部设有分子筛，通过在不同压力环境下分子筛对氮气和氧气的吸附能力不同，以分离氮气和氧气。

在本实施例中，氧浓度传感器5包括氧化锆传感器。

如图4、6所示，氮氧分离装置3上设有用于控制气路通断的电磁阀13，电磁阀13具有氧气通道和氮气通道，电磁阀13的氧气通道连通氮氧分离装置3的出氧口和第一管路701，电磁阀13的氮气通道连通氮氧分离装置3的出氮口和第二管路702。

在本实施例中，含氧浓度气体制取设备还包括氮气储气罐12，氮气储气罐12一端连接电磁阀13的氮气通道，用于储存氮氧分离装置3中获取的氮气。氮气储气罐12另一端通过第二管路702连接气体预混合装置4，用于将氮气输送至气体预混合装置4。

如图1、2、3所示，比例阀包括氧气阀801、氮气阀802以及空气阀803；氧气阀801连接第一管路701，氮气阀802连接第二管路702，空气阀803连接第三管路703，用于通过氧气阀801、氮气阀802以及空气阀803之间的开启或关闭的组合选项以混合不同氧浓度的混合气体。通过氧气阀801、氮气阀802以及空气阀803之间的开启或关闭的组合选项可以获得所需的含氧浓度的混合气体，以提高混合气体含氧量的准确性，从而满足用户的需求。

如图2、3所示，气体预混合装置4包括氧气腔体401、氮气腔体402、空气腔体403以及混合腔体404，氧气腔体401、氮气腔体402、空气腔体403连通混合腔体404；第一管路701连接氧气腔体401，第二管路702连接氮气腔体402，第三管路703连接空气腔体403；气体预混合装置的输出端405连接混合腔体404。氧气腔体401、氮气腔体402、空气腔体403以及混合腔体404给各气体提供流通通道，使氧气、空气、氮气可以通过各自的腔体进入混合腔体404，从而实现在混合腔体404内的混合。

如图2、3所示，气体预混合装置4还包括中央处理器10，第一管路701上设有氧气浓度检测装置1201，第二管路702上设有氮气浓度检测装置1202，第三管路703上设有空气浓度检测装置1203。氧气浓度检测装置1201、氮气浓度检测装置1202以及空气浓度检测装置1203均电连接中央处理器10，用于将检测的氧气浓度、氮气浓度以及空气浓度信息输送至中央处理器10处理并生成第一指令。中央处理器10分别电连接氧气阀801、氮气阀802以及空气阀803，用于根据第一指令控制氧气阀801、氮气阀802以及空气阀803的开关。具体地，通过将氧气浓度检测装置1201、氮气浓度检测装置1202以及空气浓度检测装置1203的检测浓度传输给中央处理器10，中央处理器10处理并生成第一指令，将第一指令发送给氧气阀801、氮气阀802以及空气阀803，从而控制氧气阀801、氮气阀802以及空气阀803的开关以实现获得所需要的含氧浓度的混合气体，并且所获的混合气体含氧量具有较高的精准性。

第一管路701、第二管路702以及第三管路703上均设有压力传感器11，压力传感器11电性连接中央处理器10，用于将检测的氧气压力、氮气压力以及空气压力的信息输送至中央处理器10处理并生成第二指令。中央处理器10分别电连接氧气阀801、氮气阀802以及空气阀803，用于根据第二指令控制氧气阀801、氮气阀802以及空气阀803的开关。具体地，通过将检测的氧气压力、氮气压力以及空气压力的信息传输给中央处理器10，中央处理器10处理并生成第二指令，将第二指令发送给氧气阀801、氮气阀802以及空气阀803，从而控制氧气阀801、氮气阀802以及空气阀803的开关以实现获得所需气体压力的混合气体。

如图1、2所示，壳体1上设有散热孔101，散热孔101位于壳体1的底部和侧部，用于将壳体1内部的热气排出。在本实施例中，空气压缩装置2设置在壳体1内，散热孔101位于壳体1靠近空气压缩机的位置，即散热孔101位于壳体1的底部以及侧部，以将空气压缩机产生的热气排出。

其中，散热孔101的形状包括圆形、矩形或三角形。

如图2、3所示，气体预混合装置4内部设有消音件，消音件用于消除气体混合所产生的噪音。具体地，在氧气腔体401、氮气腔体402、空气腔体403以及混合腔体404内设有消音件。在氧气腔体401设有消音件，用于消除氧气进入氧气腔体401的声音；在氮气腔体402设有消音件，用于消除氮气进入氮气腔体402的声音；在空气腔体403设有消音件，用于消除空气进入空气腔体403的声音；在混合腔体404设有消音件，用于消除气体混合所产生的声音。通过消音件可减少气体预混合装置4产生的噪音，以提高用户的使用感受。

如图3、4所示，第一管路701、第二管路702以及第三管路703、气体预混合装置的输出端405均设有密封件。通过密封件以提高气体输入、气体输出的密封性，防止气体泄出，以提高安全性。

如图2、3、4所示，含氧浓度气体制取设备还包括稳压装置9，稳压装置9连接气体预混合装置的输出端405，用于调节混合气体的压力，以输出稳定气压的混合气体。将稳定气压的混合气体输出至用户，更加安全、舒适，从而提升用户的使用感受。

实施例2

如图5、6所示，氧气通道通过第一管道连接气体预混合装置4，用于将氧气输送至气体预混合装置4。氮气通道通过第二管道连接气体预混合装置4，用于将氮气输送至气体预混合装置4。

本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施场景的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本实用新型所必须的。

本领域技术人员可以理解实施场景中的装置中的模块可以按照实施场景描述进行分布于实施场景的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施场景的一个或多个装置中。上述实施场景的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。

上述本实用新型序号仅仅为了描述，不代表实施场景的优劣。

以上公开的仅为本实用新型的几个具体实施场景，但是，本实用新型并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.含氧浓度气体制取设备，其特征在于：包括壳体以及设置在所述壳体内的空气压缩装置、氮氧分离装置、气体预混合装置、氧浓度传感器和流量传感器；

所述空气压缩装置用于压缩外界空气，并将压缩空气输出；

所述氮氧分离装置连接所述空气压缩装置，用于对接压缩空气，并分离压缩空气中的氮气和氧气；

所述气体预混合装置上设有第一管路、第二管路以及第三管路，所述气体预混合装置通过所述第一管路连通所述氮氧分离装置的出氧口，且通过所述第二管路连通所述氮氧分离装置的出氮口，还通过所述第三管路连接所述壳体的进气口，用于在所述气体预混合装置混合三个管路的氧气、氮气和外界空气；

所述第一管路、所述第二管路以及所述第三管路上设有比例阀，用于调节氮气、氧气、外界空气三个管路的气体流量，以在所述气体预混合装置混合不同氧浓度的混合气体；

所述氧浓度传感器和所述流量传感器均设置于所述气体预混合装置的输出端。

2.根据权利要求1所述的含氧浓度气体制取设备，其特征在于：

所述氮氧分离装置为分子筛塔或富氧膜组件。

3.根据权利要求1所述的含氧浓度气体制取设备，其特征在于：

所述比例阀包括氧气阀、氮气阀以及空气阀，所述氧气阀连接所述第一管路，所述氮气阀连接所述第二管路，所述空气阀连接所述第三管路，用于通过所述氧气阀、所述氮气阀以及所述空气阀之间的开启或关闭的组合选项以混合不同氧浓度的混合气体。

4.根据权利要求3所述的含氧浓度气体制取设备，其特征在于：

还包括中央处理器，

所述第一管路上设有氧气浓度检测装置，所述第二管路上设有氮气浓度检测装置，所述第三管路上设有空气浓度检测装置，

所述氧气浓度检测装置、所述氮气浓度检测装置以及所述空气浓度检测装置均电连接所述中央处理器，用于将检测的氧气浓度、氮气浓度以及空气浓度信息输送至所述中央处理器处理并生成第一指令；

所述中央处理器分别电连接所述氧气阀、所述氮气阀以及所述空气阀，用于根据所述第一指令控制所述氧气阀、所述氮气阀以及所述空气阀的开关。

5.根据权利要求4所述的含氧浓度气体制取设备，其特征在于：

所述第一管路、所述第二管路以及所述第三管路上均设有压力传感器，所述压力传感器电性连接所述中央处理器，用于将检测的氧气压力、氮气压力以及空气压力的信息输送至所述中央处理器处理并生成第二指令；

所述中央处理器分别电连接所述氧气阀、所述氮气阀以及所述空气阀，用于根据所述第二指令控制所述氧气阀、所述氮气阀以及所述空气阀的开关。

6.根据权利要求1所述的含氧浓度气体制取设备，其特征在于：所述壳体上设有散热孔，所述散热孔位于所述壳体的底部和侧部，用于将所述壳体内部的热气排出。

7.根据权利要求1所述的含氧浓度气体制取设备，其特征在于：氮氧分离装置上设有用于控制气路通断的电磁阀，电磁阀具有氧气通道和氮气通道，氧气通道连通氮氧分离装置的出氧口和第一管路，氮气通道连通氮氧分离装置的出氮口和第二管路。

8.根据权利要求1所述的含氧浓度气体制取设备，其特征在于：

所述气体预混合装置内部设有消音件，所述消音件用于消除气体混合所产生的噪音。

9.根据权利要求1所述的含氧浓度气体制取设备，其特征在于：

所述氧浓度传感器包括氧化锆传感器。

10.根据权利要求1所述的含氧浓度气体制取设备，其特征在于：

还包括稳压装置，所述稳压装置连接所述气体预混合装置的输出端，用于调节混合气体的压力，以输出稳定气压的混合气体。

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