便携式制氧机的制氧和输氧模块的制作方法

1.本实用新型涉及便携式制氧机。


背景技术：

2.市面上的制氧机多采用变压吸附法(简称psa)制备氧气，其原理是利用分子筛对不同气体分子“吸附”性能的差异而将气体混合物分开。它是以空气为原材料，利用一种高效能、高选择的固体吸附剂对氮和氧的选择性吸附的性能把空气中的氮和氧分离出来。现有技术中，制氧机的工作效率较低，效果不好。


技术实现要素：

3.根据本实用新型的一个方面，提供了一种便携式制氧机的制氧和输氧模块，包括：
4.第一分子筛吸附塔和第二分子筛吸附塔；
5.反吹阀，其包括阀体和电控件，阀体上设有：
6.用于与第一分子筛吸附塔的出口连接的第一进气孔和与第二分子筛吸附塔的出口连接的第二进气孔；
7.分别与第一进气孔和第二进气孔连通的第一反吹通道和第二反吹通道，电控件控制第一反吹通道和第二反吹通道之间的通断；以及
8.分别与第一进气孔和第二进气孔连通的出气孔。
9.本实用新型的便携式制氧机的制氧和输氧模块，通过反吹阀的设计，能够利用其中一个分子筛吸附塔输出的氧气对另一个分子筛吸附塔进行增压，便于其氮气排出，通过电控件精确控制第一反吹通道和第二反吹通道之间的通断的时机，实现交替反吹操作，提高分子筛吸附塔的工作效率，提高排氮和制氧效果。
10.在一些实施方式中，便携式制氧机的制氧和输氧模块还包括与反吹阀的出气孔连接的储氧罐，以及用于检测储氧罐内的氧浓度的氧气传感器。
11.在一些实施方式中，便携式制氧机的制氧和输氧模块还包括与储氧罐的出口连接的节氧阀，与节氧阀连接的节氧控制器，以及用于检测用户吸气产生的真空度的压力传感器，节氧控制器设置成能够根据压力传感器的检测值控制节氧阀的通断，或能够根据固定频率控制节氧阀的通断。
12.在一些实施方式中，便携式制氧机的制氧和输氧模块还包括压缩机以及先导阀，先导阀分别与压缩机的出口、第一分子筛吸附塔的入口、第二分子筛吸附塔的入口连接，用于为第一分子筛吸附塔和第二分子筛吸附塔提供空气并排出氮气。
13.在一些实施方式中，反吹阀的阀体上还设有：
14.连通在第一进气孔和出气孔之间的第一出气通道；以及
15.连通在第二进气孔和出气孔之间的第二出气通道。
16.在一些实施方式中，第一出气通道上设有单向阀组件，使得气体从第一进气孔向出气孔单向流动；第二出气通道上设有单向阀组件，使得气体从第二进气孔向出气孔单向
流动。
17.在一些实施方式中，反吹阀的阀体上还设有第三出气通道，第一出气通道和第二出气通道的末端通过第三出气通道与出气孔连通。
18.在一些实施方式中，第一进气孔与第二进气孔同轴设置，第三出气通道与第一进气孔以及第二进气孔平行设置；第一反吹通道、第二反吹通道、第一出气通道、第二出气通道以及出气孔相互平行，并均与第一进气孔、第二进气孔和第三出气通道相互垂直。
19.在一些实施方式中，单向阀组件包括设置在第一出气通道或第二出气通道上的活动阀片以及用于活动阀片复位的弹簧。
20.在一些实施方式中，反吹阀还包括设置在第一进气孔、第二进气孔以及出气孔上的第一阀接头、第二阀接头和第三阀接头，其分别用于与第一分子筛吸附塔的出口、第二分子筛吸附塔的出口以及储氧罐的入口连接。
附图说明
21.图1为本实用新型一些实施方式的便携式制氧机的结构示意图；
22.图2为本实用新型一些实施方式的便携式制氧机的内部结构示意图(去掉机箱)；
23.图3为本实用新型一些实施方式的便携式制氧机的内部结构示意图(去掉机箱和内胆前壳)；
24.图4为本实用新型一些实施方式的反吹阀的结构示意图；
25.图5为本实用新型一些实施方式的反吹阀的剖视图；
26.图6为本实用新型一些实施方式的电源组件的结构示意图；
27.图7为本实用新型一些实施方式的便携式制氧机的从背面看的内部结构示意图(去掉机箱)；
28.图8为本实用新型一些实施方式的便携式制氧机的从背面看的内部结构示意图(去掉机箱和电路板)；
29.图9为本实用新型一些实施方式的内胆壳体的结构示意图；
30.图10为本实用新型一些实施方式的内胆壳体的从背面看的结构示意图；
31.图11为本实用新型一些实施方式的上支架的结构示意图；
32.图12为本实用新型一些实施方式的上支架的从背面看的结构示意图；
33.图13为本实用新型一些实施方式的下支架的结构示意图；
34.图14为本实用新型一些实施方式的下支架的结构示意图。
具体实施方式
35.下面结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。
36.图1
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3示意性地显示了根据本实用新型的一些实施方式的便携式制氧机，其包括机箱1、以及设置在机箱1内的制氧和输氧模块、电源组件3、排氮消声器4、氧浓度传感器5、内部支架、内胆壳体7、风扇8、弹簧减震装置9和电路板10，其中，该制氧和输氧模块包括依次连接的压缩机21、先导阀22、分子筛吸附塔、反吹阀24、储氧罐25和节氧阀26，以及节氧控制器和压力传感器。
37.该分子筛吸附塔包括并联的第一分子筛吸附塔231和第二分子筛吸附塔232。该先
导阀22分别与压缩机21的出口、第一分子筛吸附塔231的入口、第二分子筛吸附塔232的入口以及排氮消声器4连接。通过压缩机21将空气交替输送到第一分子筛吸附塔231和第二分子筛吸附塔232中进行吸附。通过先导阀22的排氮端口将第一分子筛吸附塔231和第二分子筛吸附塔232交替排出的氮气输送到排氮消声器4，进行减噪后排出。
38.参阅图4
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5，该反吹阀24分别与第一分子筛吸附塔231的出口、第二分子筛吸附塔232的出口以及储氧罐25连接。首先，第一分子筛吸附塔231的入口通入空气，氮气被吸附在分子筛中，吸附完成后，氧气从第一分子筛吸附塔231的出口输出，一部分氧气通过反吹阀24直接输出至储氧罐25，一部分氧气通过反吹阀24反吹入第二分子筛吸附塔232中，通过气压增压帮助第二分子筛吸附塔232的分子筛中的氮气脱出，并从第二分子筛吸附塔232的入口排出至先导阀22。完成后，第二分子筛吸附塔232的入口通入空气，氮气被吸附在分子筛中，吸附完成后，氧气从第二分子筛吸附塔232的出口输出，一部分氧气通过反吹阀24直接输出至储氧罐25，一部分氧气通过反吹阀24反吹入第一分子筛吸附塔231中，通过气压增压帮助第一分子筛吸附塔231的分子筛中的氮气脱出，并从第一分子筛吸附塔231的入口排出至先导阀22，如此交替循环，进行制氧和排氮。
39.具体地，该反吹阀24包括阀体241、电控件242和阀接头，该阀接头包括第一阀接头2431、第二阀接头2432和第三阀接头2433。阀体241上设有用于与第一分子筛吸附塔231的出口连接的第一进气孔2411，和与第二分子筛吸附塔232的出口连接的第二进气孔2412，第一阀接头2431和第二阀接头2432分别设置在第一进气孔2411和第二进气孔2412上，以便于与连接管道连接。阀体241上还设有分别与第一进气孔2411和第二进气孔2412连通的第一反吹通道2414和第二反吹通道2415，该电控件242用于控制第一反吹通道2414和第二反吹通道2415之间的通断。例如，该电控件242可以通过电磁感应控制阀芯移动进而实现第一反吹通道2414和第二反吹通道2415的通断，从而使得第一进气孔2411和第二进气孔2412连通或关闭，电控件242还可以控制连通的时机和时间长短，从而控制氧气反吹的时机和时间长短。该阀体241上还设有出气孔2413，第一出气通道2416、第二出气通道2417和第三出气通道2418，其中，第三阀接头2433设置在出气孔2413上，以便于通过连接管道与储气罐的入口连接。第三出气通道2418与出气孔2413连通，第一出气通道2416的前端与第一进气孔2411连通，其末端与第三出气通道2418连通，第二出气通道2417的前端与第二进气孔2412连通，其末端与第三出气通道2418连通。第一出气通道2416上还设有单向阀组件2419，使得气体从第一进气孔2411向出气孔2413单向流动，第二出气通道2417上也设有单向阀组件2419，使得气体从第二进气孔2412向出气孔2413单向流动。该单向阀组件2419包括设置在第一出气通道2416或第二出气通道2417上的活动阀片以及用于活动阀片复位的弹簧。在一些实施方式中，第一进气孔2411与第二进气孔2412同轴设置，第三出气通道2418与第一进气孔2411以及第二进气孔2412平行设置；第一反吹通道2414、第二反吹通道2415、第一出气通道2416、第二出气通道2417以及出气孔2413相互平行，并均与第一进气孔2411、第二进气孔2412和第三出气通道2418相互垂直。
40.反吹阀24工作时，当氧气从第一分子筛吸附塔231的出口输出至第一进气孔2411时，电控件242控制第一反吹通道2414和第二反吹通道2415连通，一部分氧气通过第一反吹通道2414和第二反吹通道2415进入第二进气孔2412，从而反吹入第二分子筛吸附塔232的出口中，反吹结束后，电控件242控制第一反吹通道2414和第二反吹通道2415断开，而另一
部分氧气通过第一出气通道2416单向流动，流经第三出气通道2418后，通过出气孔2413输出至储氧罐25。反之同理，当氧气从第二分子筛吸附塔232的出口输出至第二进气孔2412时，电控件242控制第一反吹通道2414和第二反吹通道2415连通，一部分氧气通过第一反吹通道2414和第二反吹通道2415进入第一进气孔2411，从而反吹入第一分子筛吸附塔231的出口中，反吹结束后，电控件242控制第一反吹通道2414和第二反吹通道2415断开，而另一部分氧气通过第二出气通道2417单向流动，流经第三出气通道2418后，通过出气孔2413输出至储氧罐25。
41.该节氧阀26与储气罐的出口连接，该节氧阀26用于控制氧气的输出，该节氧控制器与节氧阀26电连接，该压力传感器用于检测用户吸气产生得到真空度，节氧控制器设置成能够在两种模式之间切换，在自动模式下，节氧控制器能够根据压力传感器的检测值控制节氧阀26的通断，使得氧气的输出自动适应用户的呼吸频率，在定频模式下，节氧控制器能够根据固定频率控制节氧阀26的通断，使得氧气以预设频率输出。
42.参阅图2，该氧浓度传感器5用于检测储氧罐25内的氧气浓度。
43.参阅图6，该电源组件3包括电池盒体31、电池盒盖32、电池支架33、电池组34和电池主板35。该电池盒体31和电池盒盖32相互盖合。该电池支架33设置在电池盒体31内，电池支架33上设有多个沿纵向延伸的相互平行的支架片331，以及设置在支架片331下方沿横向延伸的多个拱形结构332，该电池组34设置在该拱形结构332内。该电池主板35设置在电池组34上。
44.参阅图9
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10，该内胆壳体7用于放置压缩机21，达到降噪的效果。内胆壳体7包括前后相互盖合的内胆前壳71和内胆后壳72。该内胆前壳71和内胆后壳72的边缘处分别设有对应的至少两组凹部73，在本实施例中为四组，凹部73的底面设有第一安装孔74，所述第一安装孔74用于穿过螺栓从而将所述内胆前壳71和内胆后壳72相互固定。内胆前壳71和内胆后壳72的底部开放，并在底面设有用于与下支架62连接的第八安装孔715，内胆壳体7与下支架62连接，从而通过设置在所述下支架62下方的风扇8实现内胆壳体7内部的散热。内胆前壳71的前端面设有用于固定氧浓度传感器5的第二安装孔75。内胆前壳71的前端面和内胆后壳72的后端面上形成有对应于压缩机21的外壳的弧面714，以便于适应压缩机21的形状，便于压缩机21安装。内胆前壳71和内胆后壳72的两个肩部分别设有向内凹陷的第一台阶712和第二台阶713，第一台阶712用于安装储氧罐25，第二台阶713用于安装排氮消声器4。内胆前壳71和内胆后壳72的顶面设有用于供压缩机21与先导阀22之间的连接管道通过的第三安装孔76。内胆后壳72的顶部还设有散热用的进气通孔711。所述内胆后壳72上还设有用于供排氮管道伸入的第四安装孔77，该排氮管道的前端与排氮消声器4的出口连接，排氮管道的末端伸入内胆壳体7内，将氮气通过内胆壳体7底部的风扇8排出。内胆后壳72的后端面的底部中央还设有用于供反吹阀24的出气孔2413出气的第五安装孔78。内胆后壳72的后端面的底部两侧还设有用于安装电路板10的第六安装孔79。内胆前壳71和内胆后侧的两侧面还分别设有用于供第一分子筛吸附塔231和第二分子筛吸附塔232的出口与反吹阀24之间的连接管道通过的第七安装孔710。
45.该内部支架包括上支架61和下支架62。参阅图11
‑
12，该上支架61的左右两侧对称设置有第一阶梯611，其分别用于设置在第一分子筛吸附塔231和第二分子筛吸附塔232上，第一阶梯611上设有第一连接孔613，分别用于将上支架61安装在第一分子筛吸附塔231和
第二分子筛吸附塔232上。上支架61的左右两侧还分别设有第一凹槽619，用于供先导阀22与第一分子筛吸附塔231和第二分子筛吸附塔232之间的连接管道通过。上支架61的中部对称设置有第二阶梯612，其分别用于设置在储氧罐25和排氮消声器4上，第二阶梯612上设有第二连接孔614，分别用于将上支架61安装在储氧罐25和排氮消声器4上。上支架61的中央还设有用于安装先导阀22的第三连接孔615。上支架61的中央还设有用于供先导阀22与排氮消声器4之间的连接管道通过的第四连接孔616。上支架61的中央的前边缘还垂直设置有第一挡片6110，第一挡片6110上设有用于安装节氧阀26的第五连接孔617。上支架61的左右两侧的后边缘还垂直设置有第二挡片6111，第二挡片6111上设有用于安装电路板10的第六连接孔618。参阅图13
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14，下支架62上设有用于安装风扇8的第七连接孔621，以及用于供空气流通经过风扇8的流通孔628。下支架62上还设有用于安装内胆壳体7的第八连接孔622，以及分别用于安装第一分子筛吸附塔231和第二分子筛吸附塔232的第九连接孔623。下支架62上还设有用于安装弹簧减震装置9的第十连接孔624，以及用于安装反吹阀24的第十一连接孔625。下支架62的后边缘处还垂直设有第三挡片627，所述第三挡片627上设有用于安装电路板10的第十二连接孔626。
46.对整机进行组装时，该电源组件3设置在机箱1的底部，该下支架62设置在电源组件3上方，该风扇8设置在下支架62底部，该压缩机21通过弹簧减震装置9安装在下支架62上，该内胆壳体7套设在压缩机21上并固定在下支架62上，该反吹阀24设置在下支架62上并位于弹簧减震装置9的中央空间。该氧浓度传感器5固定在内胆前壳71的前端面。该第一分子筛吸附塔231和第二分子筛吸附塔232分别设置在下支架62上并位于内胆壳体7的两侧。储氧罐25和排氮消声器4分别设置在内胆壳体7的两侧肩部上。该上支架61通过其两侧架设分别第一分子筛吸附塔231和第二分子筛吸附塔232上，该先导阀22、节氧阀26和节氧控制器设置在上支架61上。参阅图7，该电路板10固定在上支架61和下支架62的后边缘处。
47.本实用新型的便携式制氧机，通过反吹阀的设计，能够利用其中一个分子筛吸附塔输出的氧气对另一个分子筛吸附塔进行增压，便于其氮气排出，通过电控件精确控制第一反吹通道和第二反吹通道之间的通断的时机，实现交替反吹操作，提高分子筛吸附塔的工作效率，提高排氮和制氧效果。另外，通过内胆壳体的设置，能够对压缩机产生的噪音进行减噪，通过内部支架的设置，将各部件合理地安装在机箱内部，能够提高机箱的空间利用率，有利于便携式制氧机的小型化、轻型化设计。
48.以上所述的仅是本实用新型的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，或对上述技术方案进行自由组合，包括对上述不同实施方式之间的技术特征进行自由组合，这些都属于本实用新型的保护范围。