RU2745853C1 - Indoor oxygen control system - Google Patents
Indoor oxygen control system Download PDFInfo
- Publication number
- RU2745853C1 RU2745853C1 RU2020124728A RU2020124728A RU2745853C1 RU 2745853 C1 RU2745853 C1 RU 2745853C1 RU 2020124728 A RU2020124728 A RU 2020124728A RU 2020124728 A RU2020124728 A RU 2020124728A RU 2745853 C1 RU2745853 C1 RU 2745853C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- air
- room
- gas separator
- channel
- oxygen
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F3/00—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems
- F24F3/12—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling
- F24F3/14—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling by humidification; by dehumidification
Abstract
Description
Область техники, к которой относится изобретениеThe technical field to which the invention relates ....
Изобретение относится к системам регулирования содержания кислорода в помещении, включающим фильтр очистки входящего воздуха, блок температурно-влажностной подготовки воздуха, компрессор, газоразделитель, блок управления, и может быть использовано для поддержания заданной концентрации кислорода в помещении. The invention relates to systems for controlling the oxygen content in a room, including a filter for cleaning the incoming air, a temperature-humidity air preparation unit, a compressor, a gas separator, a control unit, and can be used to maintain a given oxygen concentration in a room.
Уровень техники.State of the art.
Задача управления концентрацией кислорода в помещениях, особенно в спальных комнатах и рабочих кабинетах известна давно. Идея получения воздуха с концентрацией кислорода, отличной от нормальной (21%) методом короткоцикловой адсорбции и использования его для дыхания людей не нова, и на сегодняшний день существует множество решений. Но реализация этих решений для потребителя сводится либо к маске, либо к палатке малого объема. Данные решения неудобны, не обеспечивают приемлемого уровня шума и создают значительный нагрев воздуха в помещении, что не позволяет потребителю спать при работе данных систем. Также имеющиеся решения можно разделить на две группы: кислородные концентраторы, обеспечивающие повышенное содержание и гипоксикаторы, обеспечивающие пониженное содержание кислорода в помещении. Реализации устройств, имеющих систему управления, позволяющую работать режиме как концентратора, так и гипоксикатора, не существует.The problem of controlling the oxygen concentration in rooms, especially in bedrooms and offices, has been known for a long time. The idea of obtaining air with an oxygen concentration different from normal (21%) by short-cycle adsorption and using it for human breathing is not new, and today there are many solutions. But the implementation of these solutions for the consumer comes down to either a mask or a small tent. These solutions are inconvenient, do not provide an acceptable noise level and create significant heating of the air in the room, which does not allow the consumer to sleep when these systems are in operation. Also, the available solutions can be divided into two groups: oxygen concentrators, which provide an increased content and hypoxicants, which provide a reduced oxygen content in the room. There is no implementation of devices with a control system that allows the operation of both a concentrator and a hypoxicator.
Существуют системы, которые целиком размещаются в помещении и могут поддерживать заданную концентрацию кислорода. Известна, например, система регулирования содержания кислорода в помещении, включающая фильтр очистки входящего воздуха, блок температурно-влажностной подготовки воздуха, компрессор, газоразделитель, блок управления. Такая система описана в патенте РФ на изобретение № 2645139, опубликованном в 2018 году.There are systems that are entirely located in a room and can maintain a given oxygen concentration. Known, for example, a system for controlling the oxygen content in a room, which includes a filter for cleaning incoming air, a unit for temperature and humidity preparation of air, a compressor, a gas separator, and a control unit. Such a system is described in the RF patent for invention No. 2645139, published in 2018.
Данное устройство является наиболее близким по технической сути и достигаемому техническому результату и выбрано за прототип предлагаемого изобретения как устройства.This device is the closest in technical essence and the achieved technical result and is chosen as a prototype of the proposed invention as a device.
Недостатком этого прототипа является высокий уровень шума от компрессора, что мешает его полноценному использованию в жилых помещениях. The disadvantage of this prototype is the high noise level from the compressor, which prevents its full use in residential premises.
Еще одним существенным недостатком данного прототипа является относительно узкий диапазон температур забираемого воздуха – от -10°С, до +25°С.Another significant drawback of this prototype is the relatively narrow temperature range of the intake air - from -10 ° C to + 25 ° C.
Также данный прототип является кислородным концентратором и позволяет создавать только повышенную концентрацию кислорода в помещении, но не может снижать ее.Also, this prototype is an oxygen concentrator and allows you to create only an increased oxygen concentration in the room, but cannot reduce it.
Раскрытие изобретения.Disclosure of the invention.
Настоящее изобретение, главным образом, имеет целью предложить систему регулирования содержания кислорода в помещении, позволяющую обеспечить улучшение параметров работы системы, что и является поставленной задачей.The present invention is mainly aimed at providing a system for controlling the oxygen content in a room, which allows to improve the parameters of the system, which is the task at hand.
Для достижения улучшения параметров работы система состоит из двух модулей – внешнего, располагаемого на внешней поверхности здания, и внутреннего, располагаемого внутри помещения, соединённых между собой пневмомагистралью канала газоразделителя, и сигнальной линией. Внешний модуль включает в себя: воздухозаборник канала газоразделителя, фильтр очистки входящего воздуха канала газоразделителя, компрессор и блок температурно-влажностной подготовки воздуха, включающий охладитель воздуха после компрессора, влагоотделитель, датчик температуры сжатого воздуха.To achieve improved performance, the system consists of two modules - external, located on the outer surface of the building, and internal, located inside the room, interconnected by a pneumatic line of the gas separator channel, and a signal line. The external module includes: an air intake of the gas separator channel, a filter for cleaning the incoming air of the gas separator channel, a compressor and a temperature-humidity air preparation unit, which includes an air cooler after the compressor, a moisture separator, and a compressed air temperature sensor.
Внутренний модуль включает в себя: газоразделитель сжатого воздуха на азотно-кислородные смеси, клапан выбора режима гипероксия/гипоксия, контроллер, выход гипероксии/гипоксии в помещение и выход воздуха для вентиляции в помещение, регулятор расхода кислорода и расходомер гипероксии, расходомер гипоксии, датчик концентрации углекислого газа в помещении, датчик концентрации кислорода в помещении.The indoor module includes: a compressed air gas separator for nitrogen-oxygen mixtures, a hyperoxia / hypoxia mode selection valve, a controller, a hyperoxia / hypoxia outlet into the room and an air outlet for ventilation into the room, an oxygen flow regulator and a hyperoxia flow meter, a hypoxia flow meter, a concentration sensor indoor carbon dioxide, indoor oxygen concentration sensor.
Контроллер соединен с расположенными во внешнем модуле датчиком температуры воздуха и охладителем воздуха после компрессора, кроме того, контроллер соединен с расположенными во внутреннем модуле газоразделителем сжатого воздуха на азотно-кислородные смеси, регулятором расхода кислорода, расходомером гипероксии, расходомером гипоксии, датчиком концентрации углекислого газа в помещении, датчиком концентрации кислорода в помещении.The controller is connected to an air temperature sensor and an air cooler after the compressor located in the external module, in addition, the controller is connected to a compressed air separator for nitrogen-oxygen mixtures located in the internal module, an oxygen flow regulator, a hyperoxia flow meter, a hypoxia flow meter, a carbon dioxide concentration sensor in room, oxygen concentration sensor in the room.
Благодаря данным выгодным характеристикам появляется возможность улучшить параметры работы системы. Становится возможным разместить все шумные узлы во внешнем модуле, откуда подавать сжатый воздух внутрь помещения, где уже и производить газоразделение. Кроме того, становится возможным осуществление возможности работы системы в режиме как кислородного концентратора, так и гипоксикатора, так как имеется клапан выбора режима гипероксия/гипоксия (механизм переключения потоков), управляемый контроллером. Также расширяется температурный диапазон забираемого извне воздуха. Thanks to these beneficial characteristics, it becomes possible to improve the parameters of the system. It becomes possible to place all noisy nodes in an external module, from where to supply compressed air inside the room, where it is already possible to carry out gas separation. In addition, it becomes possible to implement the possibility of operating the system in the mode of both an oxygen concentrator and a hypoxicator, since there is a valve for selecting the hyperoxia / hypoxia mode (flow switching mechanism) controlled by the controller. The temperature range of the air taken in from the outside also expands.
Существует вариант изобретения, в котором внешний и внутренний модули соединены между собой пневмомагистралью канала вентиляции, при этом внешний модуль включает в себя: фильтр канала вентиляции, нагнетающий вентилятор с регулируемой производительностью, датчик температуры канала вентиляции, расходомер канала вентиляции, и разъемное соединение канала вентиляции, а внутренний модуль включает в себя: разъемное соединение подключения пневмомагистрали канала вентиляции и датчик температуры воздуха на выходе канала газоразделителя. There is a variant of the invention, in which the external and internal modules are interconnected by a pneumatic line of the ventilation channel, while the external module includes: a ventilation channel filter, a blowing fan with adjustable performance, a ventilation channel temperature sensor, a ventilation channel flow meter, and a detachable connection of the ventilation channel, and the indoor module includes: a detachable connection for connecting the pneumatic line of the ventilation channel and an air temperature sensor at the outlet of the gas separator channel.
Благодаря данным выгодным характеристикам появляется возможность значительно понизить потребляемую мощность системы.Thanks to these advantageous characteristics, it becomes possible to significantly reduce the power consumption of the system.
Существует также вариант изобретения, в котором контроллер имеет средство приема и передачи сигналов с внешними компьютером, имеющим панель управления.There is also an embodiment of the invention in which the controller has means for receiving and transmitting signals with an external computer having a control panel.
Благодаря данным выгодным характеристикам появляется возможность управления системой с панели управления.Thanks to these advantageous characteristics, it becomes possible to control the system from the control panel.
Наконец, существует вариант изобретения, в котором контроллер имеет средство приема и передачи сигналов с внешними управляющими устройствами посредством беспроводной сети.Finally, there is an embodiment of the invention in which the controller has means for receiving and transmitting signals with external control devices via a wireless network.
Благодаря данным выгодным характеристикам появляется возможность управления системой с панели управления с мобильного устройства (например, телефона) пользователя. Thanks to these advantageous characteristics, it becomes possible to control the system from the control panel from a user's mobile device (for example, a phone).
Краткое описание чертежей.Brief description of the drawings.
Другие отличительные признаки и преимущества изобретения ясно вытекают из описания, приведенного ниже для иллюстрации и не являющегося ограничительным, со ссылками на прилагаемые рисунки, на которых:Other distinctive features and advantages of the invention will clearly follow from the description given below by way of illustration and not limiting, with reference to the accompanying drawings, in which:
- фигура 1 схематично изображает функциональную схему системы регулирования содержания кислорода в помещении согласно изобретению,- figure 1 schematically depicts a functional diagram of a system for controlling the oxygen content in a room according to the invention,
- фигура 2 схематично изображает функциональную схему системы регулирования содержания кислорода в помещении согласно изобретению, в варианте с каналом вентиляции, - figure 2 schematically depicts a functional diagram of a system for regulating the oxygen content in a room according to the invention, in a variant with a ventilation duct,
- фигура 3 схематично изображает этапы работы системы согласно изобретению,- figure 3 schematically depicts the stages of operation of the system according to the invention,
- фигура 4 схематично изображает этапы работы системы согласно изобретению, в варианте с каналом вентиляции.- figure 4 schematically depicts the stages of operation of the system according to the invention, in the variant with a ventilation duct.
На фигурах обозначено:The figures indicate:
1 – внешний модуль1 - external module
1.1 – воздухозаборник канала газоразделителя1.1 - air intake of the gas separator channel
1.2 – фильтр очистки входящего воздуха канала газоразделителя1.2 - filter for cleaning the incoming air of the gas separator channel
1.3 – компрессор1.3 - compressor
1.4 – охладитель воздуха после компрессора1.4 - air cooler after the compressor
1.5 – влагоотделитель 1.5 - moisture separator
1.6 – датчик температуры сжатого воздуха 1.6 - compressed air temperature sensor
1.7 – разъемное соединение канала газоразделителя1.7 - detachable connection of the gas separator channel
1.8 – воздухозаборник канала вентиляции1.8 - air intake of the ventilation channel
1.9 – фильтр канала вентиляции1.9 - ventilation channel filter
1.10 – нагнетающий вентилятор с регулируемой производительностью1.10 - blowing fan with variable capacity
1.11 – датчик температуры канала вентиляции1.11 - ventilation duct temperature sensor
1.12 – расходомер канала вентиляции1.12 - ventilation channel flow meter
1.13 – разъемное соединение канала вентиляции1.13 - detachable connection of the ventilation channel
2 – внутренний модуль2 - indoor module
2.1 – газоразделитель сжатого воздуха на азотно-кислородные смеси2.1 - gas separator of compressed air for nitrogen-oxygen mixtures
2.2 – регулятор расхода кислорода2.2 - oxygen flow regulator
2.3 – расходомер гипероксии2.3 - flowmeter of hyperoxia
2.4 – расходомер гипоксии2.4 - hypoxia flow meter
2.5 – клапанный механизм переключения гипероксия/гипоксия2.5 - valve mechanism for switching hyperoxia / hypoxia
2.6 – датчик концентрации кислорода в канале2.6 - oxygen concentration sensor in the channel
2.7 – выход воздуха для вентиляции в помещение2.7 - air outlet for ventilation into the room
2.8 – выход гипероксии/гипоксии в помещение2.8 - exit of hyperoxia / hypoxia into the room
2.9 – канал сброса лишнего газа в атмосферу2.9 - channel for dumping excess gas into the atmosphere
2.9.1, 2.9.2 –разъемные соединения канала сброса 2.92.9.1, 2.9.2 - connectors of the reset channel 2.9
2.10 – контроллер2.10 - controller
2.11 – разъемное соединение подачи сжатого воздуха 2.11 - detachable compressed air supply connection
2.12 – датчик концентрации углекислого газа в помещении2.12 - indoor carbon dioxide concentration sensor
2.13 – датчик концентрации кислорода в помещении2.13 - oxygen concentration sensor in the room
2.14 – компьютер с панелью управления2.14 - computer with control panel
2.15 – буфер-накопитель2.15 - storage buffer
2.16 – газовый редуктор2.16 - gas reducer
2.17 – ручной регулятор расхода2.17 - manual flow regulator
2.18 – регулятор расхода воздуха для вентиляции2.18 - air flow regulator for ventilation
2.19 – расходомер воздуха для вентиляции 2.19 - air flow meter for ventilation
2.20 – разъемное соединение подключения пневмомагистрали канала вентиляции2.20 - detachable connection for connecting the pneumatic line of the ventilation channel
2.21 – датчик температуры воздуха на выходе канала газоразделителя2.21 - air temperature sensor at the outlet of the gas separator channel
3 – помещение3 - room
4 – пневмомагистраль газоразделителя4 - gas separator pneumatic line
41, 42 – разъемные соединения пневмомагистрали 4 газоразделителя41, 42 - detachable connections of the
5 – стена5 - wall
6 – канал, соединяющий помещение с атмосферой6 - channel connecting the room with the atmosphere
7 – мобильное устройство7 - mobile device
8 – беспроводной коммутатор8 - wireless switch
9 – пневмомагистраль канала вентиляции9 - pneumatic line of the ventilation channel
9.1, 9.2 – разъемные соединения пневмомагистрали 9 канала вентиляции.9.1, 9.2 - detachable connections of the
Согласно фигурам 1 и 2 система состоит из двух модулей – внешнего 1, располагаемого на внешней поверхности здания, и внутреннего 2, располагаемого внутри помещения 3, соединенные между собой пневмомагистралью газоразделителя 4 и сигнальной линией, показанной пунктиром. According to Figures 1 and 2, the system consists of two modules - external 1, located on the outer surface of the building, and internal 2, located inside the
Во внешнем модуле 1 находится воздухозаборник канала газоразделителя 1.1, фильтр 1.2 очистки входящего воздуха канала газоразделителя, компрессор 1.3, охладитель воздуха после компрессора 1.4 и влагоотделитель 1.5, датчик температуры сжатого воздуха 1.6, разъемное соединение канала газоразделителя 1.7The
Опционально там может находиться также фильтр канала вентиляции 1.9, нагнетающий вентилятор с регулируемой производительностью 1.10, датчик температуры канала вентиляции 1.11, расходомер канала вентиляции 1.12, и разъемное соединение канала вентиляции 1.13.Optionally, there may also be a ventilation channel filter 1.9, a blowing fan with an adjustable capacity of 1.10, a ventilation channel temperature sensor 1.11, a ventilation channel flow meter 1.12, and a detachable ventilation channel 1.13.
Во внутреннем модуле 2 находятся газоразделитель сжатого воздуха на азотно-кислородные смеси 2.1, регулятор расхода кислорода 2.2, расходомер гипероксии 2.3, расходомер гипоксии 2.4, лапанный механизм переключения гипероксия/гипоксия 2.5, датчик концентрации кислорода в канале 2.6, выход воздуха для вентиляции в помещение 2.7, выход гипероксии/гипоксии в помещение 2.8, канала сброса лишнего газа в атмосферу 2.9, разъемные соединения канала сброса 2.9.1, 2.9.2, контроллер 2.10, разъемное соединение подачи сжатого воздуха 2.11, датчик концентрации углекислого газа в помещении 2.12, датчик концентрации кислорода в помещении 2.13, буфер-накопитель 2.15, газовый редуктор 2.16, ручной регулятор расхода 2.17, регулятор расхода воздуха для вентиляции 2.18, расходомер воздуха для вентиляции 2.19. The
Опционально там может находиться также разъемное соединение подключения пневмомагистрали канала вентиляции 2.20, датчик температуры воздуха на выходе канала газоразделителя 2.21Optionally, there can also be a detachable connection for connecting the pneumatic line of the ventilation duct 2.20, an air temperature sensor at the outlet of the gas separator duct 2.21
Контроллер 2.10 может иметь средство приема и передачи сигналов с внешним компьютером 2.14, имеющим панель управления Controller 2.10 can have a means of receiving and transmitting signals with an external computer 2.14, which has a control panel
Панель управления 2.14 может иметь средство приема и передачи сигналов и имеет возможность установки рабочих параметров как с сенсорного дисплея, так и с мобильного устройства пользователя 7 по беспроводной сети.The control panel 2.14 can have means for receiving and transmitting signals and has the ability to set operating parameters both from the touch display and from the user's
Осуществление изобретения.Implementation of the invention.
Система регулирования содержания кислорода в помещении работает следующим образом. Согласно фигуре 3:The oxygen control system in the room works as follows. According to figure 3:
Этап А1. Предварительно размещают внешний модуль 1 на внешней части здания, к примеру, на фасаде, крыше. Внутренний модуль 2 размещаются на стене или потолке помещения 3 и соединяют пневмомагистралью 4 и сигнальной линией с внешним модулем 1. Stage A1. The
Этап А2. Посредством внешнего модуля 1 производят забор воздуха из атмосферы через фильтр 1.2 очистки входящего воздуха канала. Stage A2. By means of the
Этап А3. Производят его сжатие безмасляным компрессором 1.3. Stage A3. It is compressed by an oil-free compressor 1.3.
Этап А4. Осуществляют подготовку (производят охлаждение / осушение) воздуха блоками 1.4 и 1.5 охлаждения воздуха после компрессора и влагоотделения. Stage A4. Air is prepared (cooled / dehumidified) by blocks 1.4 and 1.5 of air cooling after the compressor and moisture separation.
Этап А5. Сжатый и подготовленный воздух подают через пневмомагистраль 4 во внутренний модуль 2 в буфер-накопитель 2.15 Stage A5. The compressed and treated air is fed through the
Этап А6. Производят сепарацию воздуха на азотно-кислородные смеси посредством бесшумного газоразделителя 2.1, подключенного к буферу-накопителю 2.15 через редуктор 2.16 и ручной регулятор расхода 2.17 Stage A6. Air is separated into nitrogen-oxygen mixtures by means of a 2.1 silent gas separator connected to the 2.15 storage buffer through a 2.16 reducer and a 2.17 manual flow regulator
Этап А7. Осуществляют подачу воздуха, обогащенного/обедненного кислородом, в помещение через выход гипероксии/гипоксии в помещение 2.8. Stage A7. Oxygen-enriched / depleted air is supplied to the room through the hyperoxia / hypoxia outlet to the room 2.8.
Этап А8. Производят отведение оставшейся азотно-кислородной смеси в атмосферу посредством сброса лишнего газа в атмосферу 2.9. Stage A8. The remaining nitrogen-oxygen mixture is discharged into the atmosphere by discharging excess gas into the atmosphere 2.9.
Этап А9. Осуществляют подачу воздуха для вентиляции в помещение через расходомер 2.19 и выход 2.7 Stage A9. Provide ventilation air into the room through the flow meter 2.19 and outlet 2.7
Этап А10. Производят автоматическое управление работой системы для поддержания заданной концентрации кислорода в помещении. Контроллер 2.14 собирает данные с датчика температуры воздуха 1.6, расходомеров воздуха 2.3, 2.6, 2.19, датчиков 2.6, 2.13 концентрации кислорода в канале и помещении, датчика 2.14 концентрации углекислого газа в помещении и управляет клапанами переключения потоков 2.5 и регуляторами потока 2.2, 2.18. Задаваемые параметры устанавливают либо с контрольной панели 2.17, либо посредством мобильного приложения, установленного на мобильное устройство 7. Stage A10. The system is automatically controlled to maintain a predetermined oxygen concentration in the room. Controller 2.14 collects data from air temperature sensor 1.6, air flow meters 2.3, 2.6, 2.19, sensors 2.6, 2.13 of oxygen concentration in the duct and room, sensor 2.14 of carbon dioxide concentration in the room and controls flow switching valves 2.5 and flow regulators 2.2, 2.18. The parameters to be set are set either from the control panel 2.17, or by means of a mobile application installed on a
В варианте дополнительного использования канала вентиляции система работает следующим образом. Согласно фигуре 4:In the variant of additional use of the ventilation channel, the system operates as follows. According to figure 4:
Этап В1. Предварительно размещают внешний модуль 1 на внешней части здания, к примеру, на фасаде, крыше. Внутренний модуль 2 размещают на стене или потолке помещения 3 и соединяют пневмомагистралями 4, 9 и сигнальной линией с внешним модулем 1. Stage B1. The
Этап В2. Посредством внешнего модуля 1 производят забор воздуха из атмосферы через фильтр грубой очистки 1.2 в канал газоразделителя. Stage B2. By means of the
Этап В3. Производят его сжатие безмасляным компрессором 1.3 Stage B3. It is compressed with an oil-free compressor 1.3
Этап В4. Осуществляют подготовку (охлаждение/осушение) воздуха блоками 1.4 и 1.5 охлаждения и влагоотделения. Stage B4. Air preparation (cooling / dehumidification) is carried out by units 1.4 and 1.5 of cooling and moisture separation.
Этап В5. Сжатый и подготовленный воздух подают через пневмомагистраль 4 во внутренний модуль 2 Stage B5. Compressed and treated air is supplied through
Этап В6. Производят сепарацию воздуха на азотно-кислородные смеси посредством бесшумного газоразделителя 2.1 Stage B6. Air is separated into nitrogen-oxygen mixtures by means of a silent gas separator 2.1
Этап В7. Осуществляют подача воздуха, обогащенного/обедненного кислородом в помещение через выход 2.8 Stage B7. Oxygen-enriched / depleted air is supplied to the room through outlet 2.8
Этап В8. Производят отведение оставшейся азотно-кислородной смеси в атмосферу посредством воздушного канала 2.9 Stage B8. The remaining nitrogen-oxygen mixture is discharged into the atmosphere through the air channel 2.9
Этап В9. Посредством внешнего модуля 1 производят забор воздуха из атмосферы через фильтр грубой очистки 1.9 в канал вентиляции Stage B9. Using the
Этап В10. Посредством нагнетающего вентилятора 1.10 производят закачивание воздуха внутрь канала вентиляции с заданным расходом Stage B10. By means of a blowing fan 1.10, air is pumped into the ventilation channel at a given flow rate
Этап В11. Воздух системы вентиляции подают через пневмомагистраль 9 во внутренний модуль 2, откуда подают в помещение посредством воздушного канала 2.7 Stage B11. The air of the ventilation system is supplied through the
Этап В12. Производят автоматическое управление работой системы для поддержания заданной концентрации кислорода в помещении. Контроллер 2.10 собирает данные с датчиков температуры воздуха 1.6, 1.11, 2.21, расходомеров воздуха 1.12, 2.3, 2.4, датчиков 2.6, 2.13 концентрации кислорода в помещении и управляет клапанами переключения потоков 2.5 и регулятором потока 2.2. Задаваемые параметры устанавливаются либо с контрольной панели 2.14, либо посредством мобильного приложения, установленного на мобильное устройство 7. Stage B12. The system is automatically controlled to maintain a predetermined oxygen concentration in the room. Controller 2.10 collects data from air temperature sensors 1.6, 1.11, 2.21, air flow meters 1.12, 2.3, 2.4, sensors 2.6, 2.13 of oxygen concentration in the room and controls flow switching valves 2.5 and flow regulator 2.2. The set parameters are set either from the control panel 2.14, or through a mobile application installed on a
Промышленная применимость.Industrial applicability.
Система регулирования содержания кислорода в помещении может быть осуществлена специалистом на практике и при осуществлении обеспечивает реализацию заявленного назначения, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию «промышленная применимость» для изобретения. The system for controlling the oxygen content in the room can be carried out by a specialist in practice and, when implemented, ensures the implementation of the declared purpose, which makes it possible to conclude that the criterion of "industrial applicability" for the invention is met.
В соответствии с предложенным изобретением изготовлен опытный образец системы регулирования содержания кислорода в помещении. Испытания проводились в выделенном изолированном объеме 5 кубических метров внутри помещения. Внешний модуль 1 с одним компрессором 1.3 и нагнетающим вентилятором с регулировкой оборотов был расположен на улице. Внутренний модуль 2 с одним газоразделителем 2.1, был расположен внутри выделенного объема в помещении 3 возле стены, снаружи которой располагался внешний модуль 1.In accordance with the proposed invention, a prototype of a system for controlling the oxygen content in a room has been manufactured. The tests were carried out in a dedicated isolated volume of 5 cubic meters indoors.
Были использованы следующие узлы: The following nodes were used:
1) Два компрессора ZW700A-70/71) Two compressors ZW700A-70/7
2) Газоразделитель Oxyom S1 собственного производства. Данный концентратор в нормальном режиме обеспечивает 15 л/мин воздуха с концентрацией кислорода 78%, и 75 л/мин воздуха с концентрацией кислорода 14%.2) Oxyom S1 gas separator of our own production. This concentrator normally provides 15 l / min of air with 78% oxygen concentration and 75 l / min of air with 14% oxygen concentration.
3) Расходомеры и регуляторы расхода собственного изготовления.3) Flowmeters and flow controllers of our own production.
4) Клапанный механизм – пневмораспределитель 4/2 BURKERT 5413G.4) The valve mechanism is a
5) Контроллер собственного изготовления на основе платы Waweshare xcore 407 i с имеющимся ethernet интерфейсом. 5) Own-made controller based on Waweshare xcore 407 i board with available ethernet interface.
6) Панельный компьютер IPC-M10R800-A3288 в качестве панели управления. 6) Panel computer IPC-M10R800-A3288 as control panel.
Испытания опытного образца системы показали, что он обеспечивает возможность забора воздуха в диапазоне температур от -20°С до +30°С и автоматического поддержания заданной концентрации кислорода в помещении в диапазоне от 15 до 28%. При этом система работает практически бесшумно. Средний уровень шума внутри изолированного объема составил 39 и 46 дБ с выключенной и работающей системой соответственно.Tests of the prototype of the system showed that it provides the ability to take air in the temperature range from -20 ° C to + 30 ° C and automatically maintain the set oxygen concentration in the room in the range from 15 to 28%. At the same time, the system works almost silently. The average noise level inside the isolated volume was 39 and 46 dB with the system off and on, respectively.
Таким образом, за счет того, что система состоит из двух модулей – внешнего, располагаемого на внешней поверхности здания, и внутреннего, располагаемого внутри помещения, соединенных между собой пневмомагистралями канала газоразделителя и сигнальной линией, с установленными блоками, описанными выше, и достигается заявленный технический результат, а именно: возможность работы в широком диапазоне внешних температур при низком уровне шума внутри помещения при работе системы. Наличие переключателя потоков позволяет системе работать как в режиме кислородного концентратора, так и гипоксикатора. Все это улучшает параметры работы системы.Thus, due to the fact that the system consists of two modules - external, located on the outer surface of the building, and internal, located inside the room, connected by pneumatic lines of the gas separator channel and a signal line, with the installed blocks described above, and the declared technical the result, namely: the ability to work in a wide range of external temperatures with a low noise level inside the room during the operation of the system. The presence of a flow switch allows the system to operate both in the mode of an oxygen concentrator and a hypoxicator. All this improves the parameters of the system.
Предлагаемая система может эффективно использоваться для длительного комфортного пребывания в гипоксической или гипероксической нормобарической атмосфере посредством вентиляции помещения газовой смесью с повышенным содержанием азота или с повышенным содержанием кислорода, а также поддержание заданного состава продолжительное время с применением существующих технологий сепарации воздуха на кислород, азот и другие составляющие. The proposed system can be effectively used for long-term comfortable stay in a hypoxic or hyperoxic normobaric atmosphere by ventilating the room with a gas mixture with an increased nitrogen content or with an increased oxygen content, as well as maintaining a given composition for a long time using existing technologies for separating air into oxygen, nitrogen and other components. ...
Кроме того, дополнительные эффекты таковы:In addition, the additional effects are as follows:
• простота эксплуатации за счет разделения модулей;• ease of use due to the separation of modules;
• пневмомаги F24F 3/14 страль малого диаметра в варианте без дополнительного раздельного вентиляции. Прокладка пневмомагистрали через стену сопоставима по трудозатратам по прокладке кабеля; канал в стене можно высверливать, а не выдалбливать.•
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020124728A RU2745853C1 (en) | 2020-07-25 | 2020-07-25 | Indoor oxygen control system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020124728A RU2745853C1 (en) | 2020-07-25 | 2020-07-25 | Indoor oxygen control system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2745853C1 true RU2745853C1 (en) | 2021-04-02 |
Family
ID=75353338
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020124728A RU2745853C1 (en) | 2020-07-25 | 2020-07-25 | Indoor oxygen control system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2745853C1 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2122103A (en) * | 1982-06-18 | 1984-01-11 | Toyoda Chuo Kenkyusho Kk | Apparatus for supplying oxygen-enriched air |
US4896514A (en) * | 1987-10-31 | 1990-01-30 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Air-conditioning apparatus |
RU2259515C2 (en) * | 2001-02-28 | 2005-08-27 | Дэу Электроникс Корпорейшн | Air-conditioning plant incorporating oxygen-enriching device |
RU2431784C2 (en) * | 2009-12-15 | 2011-10-20 | Учреждение Научно-исследовательский институт строительной физики Российской академии архитектуры и строительных наук (НИИСФ РААСН) | Creating breathing atmosphere |
RU2645139C1 (en) * | 2016-12-06 | 2018-02-15 | Открытое акционерное общество "Аквасервис" | Method for regulation of carbon dioxide and oxygen content in room |
-
2020
- 2020-07-25 RU RU2020124728A patent/RU2745853C1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2122103A (en) * | 1982-06-18 | 1984-01-11 | Toyoda Chuo Kenkyusho Kk | Apparatus for supplying oxygen-enriched air |
US4896514A (en) * | 1987-10-31 | 1990-01-30 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Air-conditioning apparatus |
RU2259515C2 (en) * | 2001-02-28 | 2005-08-27 | Дэу Электроникс Корпорейшн | Air-conditioning plant incorporating oxygen-enriching device |
RU2431784C2 (en) * | 2009-12-15 | 2011-10-20 | Учреждение Научно-исследовательский институт строительной физики Российской академии архитектуры и строительных наук (НИИСФ РААСН) | Creating breathing atmosphere |
RU2645139C1 (en) * | 2016-12-06 | 2018-02-15 | Открытое акционерное общество "Аквасервис" | Method for regulation of carbon dioxide and oxygen content in room |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN106765851B (en) | Air filtering processor and processing system and processing method thereof | |
CN205279278U (en) | Intelligence purifying cabinet formula fresh air ventilator | |
CN206786983U (en) | One kind oxygen VMC | |
CN205878543U (en) | New trend return air filter unit | |
RU2745853C1 (en) | Indoor oxygen control system | |
CN112378030A (en) | Constant oxygen and constant humidity intelligent integrated control system and working method thereof | |
CN206145847U (en) | Domestic central air -conditioning system | |
CN107560050A (en) | Indoor humidity adjusting means and window | |
GB2509496A (en) | Introducing air into an operating theatre | |
JPH0245014A (en) | Screen with air cleaner and air curtain | |
CN105202634A (en) | Novel air purifier | |
CN105465915A (en) | Centralized dehumidifying system with air-flow control function | |
CN213334800U (en) | Fresh air purifying dehumidifier | |
CN209214051U (en) | A kind of device of the more space air exchanges in interior | |
CN209685308U (en) | Split type disperse oxygenerator | |
CN1281896C (en) | Oxygen bar type one driven multiple air conditioner capable of changing oxygen content | |
JPS63213734A (en) | Gas concentration adjusting system in living room | |
CN208750975U (en) | It is a kind of to divide wind system applied to fresh air system | |
CN109186032A (en) | A kind of device of the more space air exchanges in interior | |
CN104949277A (en) | Novel air-conditioner air supply system | |
CN2510766Y (en) | Health energy-saving type scavenging air-conditioner | |
CN218722054U (en) | Windowsill type bidirectional fan | |
TW201430297A (en) | Building environment temperature regulating system | |
CN211503018U (en) | Fresh air dehumidification system | |
CN215675503U (en) | Oxygen-producing air conditioner |