含多級空氣凈化系統(tǒng)的家用型靜音制氧機的制作方法

文檔序號：11818911閱讀：277來源：國知局

本發(fā)明涉及醫(yī)療器械領域，更具體地，涉及一種家用型制氧機。

背景技術：

目前市場上的家用制氧機一般采用變壓吸附制氧工藝，采用一種微型空壓機（排氣壓力小于0.2MPa）提供壓縮空氣，壓縮空氣壓力低，產(chǎn)氣量小。其特點是噪音低，體積小，適合室內(nèi)使用。但是其缺點是明顯的，其主要缺點如下：

一、壽命短:一般連續(xù)運行時間不超過500小時。

變壓吸附制氧依靠制氧分子篩的分子力吸附氮氣，分離氧氣。實現(xiàn)這種功能的材料制氧分子篩是一種非常敏感的材料，對空氣中的塵埃粒子、水分非常敏感，如果作為原材料的壓縮空氣不夠潔凈，就會很快污染制氧分子篩，導致分子篩性能下降，喪失分離氧氣的能力。由于現(xiàn)在市場上的家用制氧機采用的微型空壓機壓力低，無法承受多級過濾產(chǎn)生的壓力損失，只是采用簡單的過濾網(wǎng)，所以對空氣中的塵埃、水分過濾不徹底，導致制氧分子篩很快被污染，喪失制氧能力，致使家用制氧機壽命短，壽命不足500小時。用戶買回家后如果使用頻繁，往往幾個月后就無法制氧。

二、產(chǎn)氧量低:正常工作時也只能夠一個人使用，無法滿足家庭內(nèi)全體成員補充氧氣的需要。

現(xiàn)在市場上的家用制氧機一般使用微型空壓機、制氧的分子篩裝填量少，產(chǎn)氧氣能力一般為每分鐘幾升，只夠一人使用。而現(xiàn)在由于環(huán)境的惡化，空氣質(zhì)量變差，工作壓力的增加，睡眠質(zhì)量下降，很多正常的人也有補充氧氣、保健的需要，往往整個家庭都需要補充氧氣。顯然，目前的家用型制氧機是無法滿足的。

三、單位能耗高

制氧分子篩均具有理想的工作壓力，沸石分子篩工作壓力是0.4~0.5MPa,鋰分子篩也在0.15Mpa以上。但是目前的家用制氧機為了降低噪音、減小體積，采用的微型壓縮機的壓力只有不到0.15MPa，在采用多級過濾的情況下，遠遠達不到制氧分子篩所需要的理想壓力，造成制氧分子篩不能充分發(fā)揮性能，使得生產(chǎn)單位體積的氧氣所需要的壓縮空氣比例很高，也就是生產(chǎn)單位體積的氧所需要的能耗高。

四、只能在很小的局部提供氧濃度，無法改善整個家庭的氧環(huán)境。

目前的家用制氧機放在室內(nèi)使用，提高了吸氧人所吸入的氧氣濃度，但是在生產(chǎn)氧氣的同時，所產(chǎn)生的氮氣也排在了室內(nèi)，所以整個室內(nèi)的氧氣濃度是不變的，沒有改善整個家庭氧環(huán)境的能力。

五、噪音大

要實現(xiàn)足夠的供氧量，噪音往往較大，國家有關標準為不大于55dB，現(xiàn)有的大部分工業(yè)用制氧機因其噪音大，不適合用于家居環(huán)境。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有技術存在的問題，提供一種含高排氣壓力的空壓機的制氧機，并具有噪音小，成本低，體積小，實現(xiàn)裝機簡便等優(yōu)點。

本發(fā)明所述的高排氣壓力的空氣壓縮機，指的是壓縮機排氣壓力相對于市面常見的制氧機的微型壓縮機而言較高，本發(fā)明采用的壓縮機排氣壓力在0.15Mpa以上，根據(jù)不同的吸附裝置的壓力要求，空壓機壓力可選擇排氣壓力0.6-0.8MPa的型號。為達到上述目的，本發(fā)明采用的技術如下：

含多級空氣凈化系統(tǒng)的家用型靜音制氧機，，其特征在于：所述制氧機由機箱、高排壓的空壓機、空氣凈化系統(tǒng)、儲氣罐、排氣口和設置有電磁閥的吸附裝置組成：

所述空氣凈化系統(tǒng)由氣水分離器、過濾器、干燥裝置、活性炭過濾器其中兩個以上結構組成；

所述空壓機和空氣凈化系統(tǒng)相連，所述空壓機排氣壓力在0.15MPa以上；

所述空氣凈化系統(tǒng)設置有排污口；

所述氣水分離器與過濾器相連；

所述空氣凈化系統(tǒng)與設置有電磁閥的吸附裝置相連；

所述吸附裝置與儲氣罐連接，所述吸附裝置為分子篩吸附裝置；

所述儲氣罐設置有氧氣出口；

所述電磁閥連接排氣口。

所述消音系統(tǒng)為消音箱，所述消音箱兩端分別設置有進氣口和出氣口，進氣口置于機箱內(nèi)，所述消音箱內(nèi)部設置有多個隔板，每個隔板與所述消音箱三面接觸，另一面設置有通氣口，相鄰隔板的開口朝向交錯設置，所述消音箱內(nèi)置在機箱內(nèi)，稱之為內(nèi)置消音箱。

進一步的，所述機箱外部設置有外置消音箱，所述內(nèi)置消音箱的出氣口與外置消音箱的進氣口相連，外置消音箱內(nèi)部結構與內(nèi)置消音箱結構相似。

進一步的，所述內(nèi)置消音箱和/或外置消音箱的出氣口設置有排風扇。

進一步的，所述吸附裝置有兩個，所述電磁閥也有兩個，通過其中一個電磁閥與儲氣罐和吸附裝置相連，另一個電磁閥連接空氣凈化系統(tǒng)、吸附裝置和排氣口，通過兩個電磁閥實現(xiàn)兩個吸附裝置輪流工作，一個制氧時，另一個進行放空再生。

進一步的，每個吸附裝置均設置有排氣口，所述排氣口為快排閥，可實現(xiàn)吸附裝置放空再生時快速排氣。

進一步的，所述內(nèi)置消音箱和/或外置消音箱內(nèi)壁貼有消音棉。

進一步的，所述過濾器為多級過濾器，共分為三級，分別為一級過濾器、二級過濾器和三級過濾器，所述一級過濾器與所述氣水分離器相連，所述三級過濾器與吸附裝置相連，所述一級過濾器和二級過濾器之間設置有干燥裝置，所述干燥裝置為吸附式干燥機或者冷凍式干燥機，所述三級過濾器與吸附裝置之間設置有活性炭過濾器，兩者之間相連的管道上設置有空氣壓力表，可檢測實時壓力。

進一步的，所述一級過濾器和二級過濾器之間設置有干燥裝置。

進一步的，所述三級過濾器與吸附裝置之間設置有活性炭過濾器。

進一步的，所述吸附裝置有兩個，所述電磁閥也有兩個，通過其中一個電磁閥與儲氣罐相連，另一個電磁閥連接吸附裝置、空氣凈化系統(tǒng)和排氣口，通過兩個電磁閥實現(xiàn)兩個吸附裝置輪流工作，一個制氧時，另一個進行反沖。

進一步的，每個吸附裝置均設置有快排閥，可實現(xiàn)快速排氣。

進一步的，所述排氣口安裝有消音器。

進一步的，所述空氣凈化系統(tǒng)的排污口可采用電子排氣閥，所述電子排氣閥安裝有消音器。

進一步的，所述消音器內(nèi)置于獨立消音箱中，所述獨立消音箱由內(nèi)壁貼有消聲棉的多孔箱體構成。

進一步的，所述消音器和獨立消音箱套設在所述排污口上。

進一步的，所述空壓機排氣壓力為0.6-0.8MPa。

進一步的，所述電磁閥與所述儲氣罐之間設置有緩沖罐。

更進一步的，所述儲氣罐設置有壓力開關。

工作方式

壓縮空氣從空壓機出來進入空氣凈化系統(tǒng)，空氣凈化系統(tǒng)的作用是除去壓縮空氣中的塵埃、水和油，所述空氣凈化系統(tǒng)由氣水分離器、多級過濾器、干燥裝置、活性炭過濾器組成，目的是保護制氧機的核心元件——制氧分子篩，避免制氧分子篩失效。

經(jīng)凈化后的壓縮空氣進入制氧裝置，制氧裝置主體是兩個裝有制氧分子篩的吸附塔，在電磁閥的控制下，壓縮空氣進入其中一個吸附塔底部，氮氣被分子篩吸附，純的氧氣從吸附塔頂部排出，進入氧氣緩沖罐成為產(chǎn)品氧氣。當一只吸附塔吸附氮氣飽和時，在電磁閥控制下，通過快排閥開始排氣，包括氮氣和其它雜質(zhì)氣體，進行放空再生清洗，分子篩再生，同時另一只吸附塔開始進氣生產(chǎn)氧氣。兩只吸附塔輪流工作，穩(wěn)定生產(chǎn)出滿足要求純度的氧氣。氣水分離器主要是除去壓縮空氣中的大顆?；覊m和液態(tài)水等雜質(zhì)，多級過濾器主要是除去壓縮空氣中的塵埃粒子，過濾器的級別不同，除去塵埃粒子的直徑不同，最后一級過濾器可濾除精度0.01微米的粒子?；钚蕴窟^濾器是吸附性過濾器，可除去甲醛等異味物質(zhì)。干燥機的作用主要是除去壓縮空氣中的水分。干燥機不應設置在所述多級過濾器之前和之后，而應該設置在中間。一來保證先經(jīng)過第一級過濾器，去除掉相對較大顆粒的雜質(zhì)，保證干燥機的工作效率，二是干燥機之后可能產(chǎn)生小顆粒雜質(zhì)，因而空氣凈化系統(tǒng)最后需要設置最后一級過濾器或活性炭吸附器。制氧裝置將產(chǎn)生的合格氧氣經(jīng)氧氣緩沖罐送入儲氣罐，該儲罐可存儲一定容量的合格氧氣。在此設置壓力開關，當用戶不需要使用氧氣而使儲氣罐中的氧氣壓力達到一定值時，整個系統(tǒng)自動停機。

氧氣從儲罐出口通過管路送到各個房間，通過彌散器擴散到房間中。通過室內(nèi)開關控制制氧機的開停。

整套系統(tǒng)采用集成電路控制，無人值守，全自動運行。

本發(fā)明的優(yōu)點：

體積小巧：為減小體積，方便安裝，本發(fā)明將制氧主機的控制閥由工業(yè)、醫(yī)療制氧機的氣動閥簡化為電磁閥，簡化了控制系統(tǒng)，本發(fā)明對空壓機所用的空氣緩沖罐進行重新設計，正常的空氣緩沖罐主要有使水分沉淀和緩沖空氣的作用，由于本發(fā)明的吸附裝置自身可實現(xiàn)空氣的緩沖作用，所以本發(fā)明的空氣緩沖罐只需具有使水分沉淀的作用即可，所以可以使用比正常標準小的空氣緩沖罐。有效降低整機體積。；

節(jié)能：為了解決壓縮空氣過濾凈化問題，本發(fā)明采用空壓機提供壓縮空氣作為原材料，空壓機出口壓力為0.6~0.8MPa,即使經(jīng)過三級過濾器、干燥裝置、活性炭過濾器的衰減，壓力仍然有0.4~0.5MPa,剛好在制氧分子篩的理想工作壓力區(qū)間；這樣使制氧分子篩發(fā)揮出最佳的產(chǎn)氧氣性能，使得產(chǎn)出同樣流量的氧氣消耗的壓縮空氣最少，節(jié)約了壓縮空氣，也就是節(jié)約了能量，提高了效率。

壽命長：本發(fā)明采用了氣水分離器、三級過濾器、干燥裝置、活性炭過濾器等多級壓縮空氣凈化設備，使凈化后的壓縮空氣塵埃顆粒小于0.01微米，壓力露點2~10攝氏度，徹底去除了壓縮空氣中的灰塵、水分，徹底凈化了空氣，保證了制氧機的壽命。由于塵埃顆粒已經(jīng)小于0.01微米，也徹底除去了空氣中的PM2.5。由于本發(fā)明的壓縮空氣得到了徹底凈化，使制氧分子篩保持了良好的工作環(huán)境，使得制氧機壽命得以大大延長，達到了工業(yè)、醫(yī)療制氧機的標準，整機壽命10年以上。

本發(fā)明的空壓機采用無油靜音空壓機,，保證了壓縮空氣中無油，不會因油分子污染制氧分子篩，保證了制氧機的壽命。

適合全家使用：一臺制氧主機，可以將氧氣管路輸送到各個房間，可由室內(nèi)出氧口的控制器來控制制氧機的使用。哪個房間需要補充氧氣，都可以自由選擇。

使用舒適：向室內(nèi)供氧采用彌散式供氧，無需戴鼻塞即可自由吸氧，使用舒適。

噪音?。杭矣弥蒲鯔C對噪音提出了很高的要求，以前的工業(yè)、醫(yī)院所用的制氧機的噪音遠遠超過了家庭使用的標準，為了降低噪音，本發(fā)明進行了系統(tǒng)的降噪音設計：

本發(fā)明所采用的無油靜音空壓機為低噪音型空壓機，從組成部件上為降低噪音創(chuàng)造了條件；

本發(fā)明的機箱內(nèi)部涂有一層阻尼漆，阻尼漆是一種先進的吸收聲音的材料，能吸收高頻噪音；阻尼漆外面再貼有消聲棉，能吸收低頻噪音。

本發(fā)明的機箱內(nèi)置有消音箱，消聲管內(nèi)壁貼有消聲棉，盡可能多的吸收噪音，在出氣口的排風扇的抽動下，聲音通過沿著消音箱內(nèi)部開口流動，消音箱的結構設計使得聲音流動路程邊長，根據(jù)能量守恒，最終在制氧機機箱內(nèi)消減。

本發(fā)明的機箱設有外置消音箱，外置消音箱的進氣口可與內(nèi)置消音箱的出氣口連接，外置消音箱內(nèi)貼有消聲棉。外置消音箱能將多余的聲波吸收，徹底降低制氧機的噪音

制氧機的排氮口也是噪音源之一，本發(fā)明將排氮口裝一消音器，并將消音器置于一獨立的消音箱中，消音箱由內(nèi)壁貼有消聲棉的多孔板構成，將排氮口的聲音徹底消除。

空壓機、冷干機、過濾器的排污也是噪音源之一，本發(fā)明的排污采用機械式的自動排污裝置，噪音低。如果采用電子排污閥，也采用類似排氮口的消聲裝置。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結構簡圖；

圖2是本發(fā)明的消音箱的結構示意圖；

圖3是本發(fā)明的外置消音箱和內(nèi)置消音箱的裝配示意圖；

圖4是本發(fā)明的消音器和獨立消音箱的裝配示意圖。

在圖1到圖4中有：

1——空壓機；2——氣水分離器；3——一級過濾器；4——干燥裝置；5——二級過濾器；6——三級過濾器；7——活性炭過濾器；8——第一電磁閥；9——吸附裝置；10——快排閥；11——空氣壓力表；12——第二電磁閥；13——緩沖罐；14——儲氣罐；15——壓力開關；

16——進氣口；17——出氣口；18——隔板；19——排風扇；20——內(nèi)置消音箱；21——外置消音箱；22——消音器；23——獨立消音箱；24——孔。

具體實施方式

實施例1

應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

一種含多級空氣凈化系統(tǒng)的家用型靜音制氧機，所述制氧機由機箱、消音系統(tǒng)、空壓機1，氣水分離器2，多級過濾器，干燥機4、儲氣罐、排氣口和設置有電磁閥的吸附裝置9組成：其中，氣水分離器2、多級過濾器和干燥機4構成空氣凈化系統(tǒng)，所述空氣凈化系統(tǒng)設置有排污口；

所述空壓機1氣水分離器2相連；所述氣水分離器2與多級過濾器相連；所述多級過濾器與設置有電磁閥的吸附裝置9相連；所述吸附裝置9與儲氣罐連接；所述儲氣罐設置有氧氣出口；所述電磁閥連接排氣口。

所述機箱內(nèi)壁粘貼有消音棉，所述機箱涂有消音油漆。

所述消音系統(tǒng)為消音箱，所述消音箱兩端分別設置有進氣口16和出氣口17，進氣口16內(nèi)置于機箱內(nèi)，所述消音箱內(nèi)部設置有多個隔板18，每個隔板18與所述消音箱三面接觸，未接觸的一面為通氣口，相鄰隔板18的開口朝向交錯設置，聲音及空氣在消音箱內(nèi)曲折流動，所述消音箱內(nèi)置在機箱內(nèi)，稱之為內(nèi)置消音箱20。

所述機箱外部設置有外置消音箱21，所述內(nèi)置消音箱20的排氣口17與外置消音箱21的進氣口16相連，外置消音箱21內(nèi)部結構與內(nèi)置消音箱20結構相似。

所述內(nèi)置消音箱20和/或外置消音箱21的出氣口設置有排風扇。所述內(nèi)置消音箱20和/或外置消音箱21內(nèi)壁貼有消音棉。

多級過濾器為三級，分別為一級過濾器3、二級過濾器5和三級過濾器6，所述一級過濾器3與所述氣水分離器2相連，所述三級過濾器6與吸附裝置9相連。所述一級過濾器3和二級過濾器5之間設置有干燥裝置。所述三級過濾器6與吸附裝置9之間設置有活性炭過濾器7，兩者之間相連的管道上設置有空氣壓力表11，可檢測實時壓力。所述吸附裝置9有兩個，所述電磁閥也有兩個，分為第一電磁閥8和第二電磁閥12，所述第一電磁閥8鏈接儲氣罐14，所述第二電磁閥12連接過濾器和排氣口，所述排氣口通過快排閥10排氣，通過兩個電磁閥實現(xiàn)兩個吸附裝置9輪流工作，一個制氧時，另一個進行反沖。所述電磁閥與所述儲氣罐之間設置有緩沖罐13，所述儲氣罐14設置有壓力開關15和氧氣壓力表。

每個吸附裝置均設置有快排閥10，可實現(xiàn)快速排氣。

實施例2

所述排污口采用電子排氣閥，所述電子排氣閥安裝有消音器22。所述消音器22內(nèi)置于獨立消音箱23中，所述獨立消音箱23由內(nèi)壁貼有消聲棉的并設置有多個孔24的箱體構成。所述消音器22和獨立消音箱23套設在所述快排閥10和/或排污口和/或氧氣出口上。