一种空调制氧一体机的制作方法

1.本发明属于室内环境调节设备领域，更具体的说涉及一种空调制氧一体机。


背景技术：

2.空调一般用于室内温度调节，主要具有制冷和制冷两种模式，随着人们对居住环境要求越来越高，新风系统被人们广泛接受和使用，这样一般的居住或办公环境中，都会安装空调和新风两套系统，其暂时还不能融合，且对于一些空气环境或空气成分含量有特殊要求的环境中，还需要增设制氧机，以提高室内环境中氧气含量，这样又增加了一套用于室内空气调节的设备，多套设备均是单独安装，单独使用，不能相互配和，造成浪费和成本高的问题，同时，多套设备也占据大量的室内建筑面积，影响室内使用面积，影响使用和体验感。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种空调制氧一体机，解决上述背景技术中提出的问题，能够实现将新风、空调和制氧进行融合、组合，实现多种工作模式，满足使用者需求。
4.本发明技术方案一种空调制氧一体机，具有一由外界吸入空气并将空气作为冷媒的空气压缩机以及与所述空气压缩机的出气口连接的制氧系统和温度调节系统，所述制氧系统和所述温度调节系统并接；所述温度调节系统包括换热器和膨胀机；空气经过所述空气压缩机后直接进入所述换热器，释放热量，实现升温调节；空气经过所述空气压缩机后首先进入所述膨胀机，释放热量获得低温空气，所述低温空气再进入所述换热器，释放冷量，实现降温调节；
5.所述制氧系统包括与所述空气压缩机的出气口连接的调压罐和连接在所述调压罐后部的制氧机，所述制氧机上连接有用氧的导氧管；
6.还具有室内机和室外机，所述空气压缩机、膨胀机、调压罐和制氧机均设置于所述室外机内，所述换热器包括换热管并设置于所述室内机内；所述室内机包括室内机本体、设置于所述室内机本体上的进风口和排风口，所述室内机本体内还安装有朝向所述换热管并将换热管上温度通过所述排风口向外传递的导温装置。
7.优选地，所述导温装置包括能够独立控制且具有两进气口的风扇，所述风扇的两进气口独立工作，所述风扇的两进气口分别与室内机本体上的进风口和室外空气连通，与室外空气连通的风扇进气口上安装有过滤装置。
8.优选地，与室外空气连通的风扇进气口通过新风导管与室外空气连通，所述过滤装置可拆卸设置在所述新风导管内并置于所述室内机本体内；所述过滤装置至少包括有无纺布过滤层、活性炭过滤层、pm2.5过滤层和病菌过滤层。
9.优选地，所述导氧管包括有第一导氧管和第二导氧管，所述第一导氧管和所述第二导氧管均与制氧机的氧气出口连接，且分别设置有电磁控制阀，所述第一导氧管另一端延伸至所述室内机本体内并朝向换热管，第一导氧管内的氧气经过所述换热管并由所述排
风口吹出；所述第二导氧管另一端连接有加湿罐，所述加湿罐的出气口上连接有吸氧导氧管。
10.优选地，所述空气压缩机的出气口与所述换热管的进气口连接，所述换热管的出气口与所述膨胀机的进入口连接，所述膨胀机的出气口与所述室外空气连通，空气经过空气压缩机压缩后进入换热器换热，然后进入膨胀机膨胀，最后由膨胀机的出气口排出至室外。
11.优选地，所述空气压缩机的出气口与所述膨胀机的进气口连接，所述膨胀机的出气口与所述换热器的换热管的进气口连接，所述换热器的换热管与室外空气连通，空气经过空气压缩机压缩后首先进入膨胀机，获得低温空气，再进入换热器换热，最后由换热器排出至室外。
12.优选地，所述空气压缩机的进气口上连接气水分离器，所述气水分离器的出气口与所述压缩机的进气口连接，所述气水分离器的进气口上连接有空气泵，所述空气泵的进气口上设置有分别由电磁控制阀控制的回风管和进气管，所述进气管另一端与室外空气连通，所述回风管的另一端与所述室内机所在的室内空气连通；所述空气泵的出气口上连接有分别设置电磁控制阀的第一空气管和第二空气管，所述第一空气管的另一端与所述气水分离器的进气口连接，所述第二空气管另一端与室外空气连通。
13.优选地，所述空气压缩机上连接有变频器。
14.优选地，所述制氧机包括制氧机本体、设置于所述制氧机本体上的导气控制阀以及与所述导气控制阀的空气出口连通的分子筛，所述导气控制阀上设置有排氮口。
15.本发明技术方案的一种空调制氧一体机有益效果是：
16.1、通过将空气压缩机作为空调制氧一体机的压缩机，实现在空调制冷或制热的同时实现制氧操作，改善室内空气含量两，满足需求。
17.2、本空调制氧一体机能够实现新风、空调和制氧及各自组合的多种工作模式，实现一套设备多种功能，降低成本，便于安装，避免设备占据室内面积。
附图说明
18.图1为本发明技术方案的一种空调制氧一体机原理图。
19.图2为室内机结构示意图。
20.图3为室内机另一工作状态示意图。
21.图4为导气控制阀结构示意图。
具体实施方式
22.为便于本领域技术人员理解本发明技术方案，现结合说明书附图对本发明技术方案做进一步的说明。
23.本发明技术方案一种空调制氧一体机，具有一由外界吸入空气并将空气作为冷媒的空气压缩机2以及与所述空气压缩机2的出气口连接的制氧系统和温度调节系统。所述制氧系统和所述温度调节系统并接，能够同时工作也能够单独工作。所述温度调节系统包括换热器4和膨胀机5。空气经过所述空气压缩机2后直接进入所述换热器4，释放热量，实现升温调节。或者，空气经过所述空气压缩机2后首先进入所述膨胀机5，释放热量获得低温空
气，所述低温空气再进入所述换热器4，释放冷量，实现降温调节。
24.所述制氧系统包括与所述空气压缩机2的出气口连接的调压罐6和连接在所述调压罐6后部的制氧机7，所述制氧机7上连接有用氧的导氧管。
25.本发明技术方案一种空调制氧一体机，还具有室内机04和室外机，所述空气压缩机2、膨胀机5、调压罐6和制氧机7均设置于所述室外机内，所述换热器4包括换热管40并设置于所述室内机04内。所述室内机04包括室内机本体、设置于所述室内机本体上的进风口48和排风口401，所述室内机本体内还安装有朝向所述换热管40并将换热管40上温度通过所述排风口401向外传递的导温装置。
26.基于上述技术方案，本空调制氧一体机作为空调制热过程为：空气经过空气压缩机2压缩后，获得高温高压空气，高温高压空气全部或部分进入换热器4，导温装置向换热器4内送入空气，并经过换热管40，高温高压气体内的热量通过换热器4的换热管40将温度传递出去，同时获得中温高压空气。然后，中温高压气体进入膨胀机5被膨胀降温，获得低温低压空气，膨胀机5将低温低压空气排出至室外空气即可。
27.基于上述技术方案，本空调制氧一体机作为空调制冷过程为：空气经过空气压缩机2压缩后，获得高温高压空气，高温高压空气全部或部分进入膨胀机5，经过膨胀机5膨胀，获得低温低压空气，本低温低压空气再进入换热器4。导温装置向换热器4内送入空气，并经过换热管40，低温低压空气中的冷量通过换热器4的换热管40将温度传递出去，同时获得中温低压空气，中温低压空气经过换热器的出气口排出至室外即可。
28.基于上述技术方案，本空调制氧一体机作为制氧机的过程为：空气经过空气压缩机2压缩后，获得高温高压空气，高温高压空气全部或部分进入调压罐6，在调压罐6内进行温度或压力的调节，使得由调压罐6的出气口排出的压缩空气复合制氧机7制氧工作的要求，高压空气经过制氧机，分离出氧气，氧气被送入需要的室内环境或指定位置，同时制氧机向室外环境中排出废气(主要为氮气和二氧化碳的混合气)。
29.上述技术方案中的调压罐，其主要结构就是一个密封罐体，包括进气口和出气口，进气口和出气口分别连接压缩机处理和制氧机的空气进口。在调压罐的出气口上安装压力传感器和流量控制阀，实现控制进入制氧机内的空气压力和速度，使其符合制氧机制氧工作条件。由空气压缩机的出气口进入调压罐内的空气，气压降低，温度也会随之降低，并不会产生过高的温度，不会影响制氧机工作温度。
30.基于上述技术方案和工作过程，经过空气压缩机2压缩后获得的高压空气，若是全部进入温度调节系统，则本空调制氧一体机仅仅作为空调使用，若是全部进入制氧系统，则本空调制氧一体机仅仅作为制氧机使用，若是分为两路气，分别进入制氧机和温度调节系统，则本空调制氧一体机同时作为制氧机和空调使用。需要实现本三种工作模式，仅仅是压缩机的出气口位置增加并接管路并在并接的管路上安装电磁控制阀，对各个管路根据要进行自动控制通断即可实现。
31.上述技术方案中，空气压缩机、换热器和膨胀机均采用现有技术中任一种能够满足本发明技术方案需要的结构即可。
32.本发明技术方案中，所述导温装置包括能够独立控制且具有两进气口的风扇402，所述风扇的两进气口独立工作，所述风扇的两进气口分别与室内机本体上的进风口48和室外空气连通，与室外空气连通的风扇进气口上安装有过滤装置。
33.基于上述技术方案，通过风扇402工作，向换热器4的换热管40上吹风，风流经过换热管实现换热，实现制冷或制热。
34.基于上述技术方案，风扇具有两进气口，且两进气口分别与室内机本体上的进风口48和室外空气连通。风扇的进气口与进风口48连通时，如图3工作状态，即是将室内空气吸入然后经过换热管，再吹出至室内，实现室内空气的反复循环制冷或制热，即实现内循环，制冷制热效果好。当风扇的进气口与室外空气连通时，如图2工作状态，即风扇402将室外环境中的空气吸入然后经过换热器，吹向室内，即向室内补充室外的新鲜空气。
35.基于上述技术方案，风扇能够独立控制，即可在不启动空气压缩机的情况下，独立的启动风扇，此时，换热器4不工作，风扇402独立工作。此时，风扇402的进气口与室外空气连通时，如图2工作状态，风扇将室外空气吸入室内，向室内补充新鲜空气。本技术方案的使用，即本空调制氧一体机作为新风装置使用。
36.基于上述技术方案，为了进一步理解风扇402的工作状态和控制过程，下面提出一种风扇的结构，如图2和图3所示。
37.风扇402还包括有设置在室内机04内的固定套41，固定套41上设置有与室外空气连通的新风口411。固定套41内固定有朝向室内机04上的进风口48的固定板42，固定板42上设置有与进风口48连通的循环口421。固定套41内设置有移动套43，移动套43包括有分别与固定套41和固定板42相对的第一密封板44和第二密封板45，第一密封板44和第二密封板45上分别设置有第一气口441和第二气口451。移动套43上连接有电磁控制阀403，电磁控制阀403工作，实现移动套43的移动。
38.基于上述技术方案，移动套43移动至如图2状态时，新风口411与第一气口441导通，室内机04的进风口48与第二气口451阻断。此时，风扇402工作，通过新风口411与第一气口441吸入室内空气，并吹入室内，实现向室内补充新鲜空气。
39.基于上述技术方案，移动套43移动至如图3状态时，新风口411与第一气口441阻断，室内机04的进风口48与第二气口451导通。此时，风扇402工作，由进风口48吸入室内空气，然后再吹向室内，实现室内空气自循环。
40.本技术方案中，与室外空气连通的风扇进气口(新风口411)通过新风导管46与室外空气连通。所述过滤装置47可拆卸设置在所述新风导管46内并置于所述室内机本体04内。所述过滤装置至少包括有无纺布过滤层、活性炭过滤层、pm2.5过滤层和病菌过滤层。过滤装置47的设置，实现对室外空气进行过滤，去除其中的水蒸气、灰尘、pm2.5、病菌等等，确保进入室内的空气的洁净，真正实现新风循环。
41.本技术方案中，如图1所示，所述导氧管包括有第一导氧管72和第二导氧管71，所述第一导氧管72和所述第二导氧管71均与制氧机7的氧气出口连接，且分别设置有电磁控制阀，本电磁控制阀分别控制第一导氧管72和所述第二导氧管71的通断，实现按需供氧。所述第一导氧管72另一端延伸至所述室内机本体04内并朝向换热管40，第一导氧管72内的氧气经过所述换热管40并由所述排风口401吹出。所述第二导氧管71另一端连接有加湿罐8，所述加湿罐8的出气口上连接有吸氧导氧管81，氧导氧管81可以直接连接吸氧者或呼吸面罩等。
42.上述技术方案中，通过电磁控制阀独立控制的第一导氧管72和所述第二导氧管71，使得本制氧机能够作为室内空气调节使用，也可以作为独立的制氧机吸氧使用。
43.本技术方案中，所述空气压缩机2的出气口与所述换热管40的进气口连接，所述换热管40的出气口与所述膨胀机5的进入口连接，所述膨胀机5的出气口与所述室外空气连通。空气经过空气压缩机2压缩后进入换热器4换热，然后进入膨胀机5膨胀，最后由膨胀机5的出气口排出至室外。
44.基于上述技术方案，空气经过空气压缩机2压缩后进入换热器4换热，此时换热管向外散发出高温热量，风扇402向外吹出热风。压缩空气经过换热器4后转化为中温高压空气，然后进入膨胀机5膨胀，实现降压降温，获得低温低压气体，最后低温低压气体由膨胀机5的出气口排出至室外。本过程实现空调制热过程。
45.本技术方案中，所述空气压缩机2的出气口与所述膨胀机5的进气口连接，所述膨胀机5的出气口与所述换热器4的换热管40的进气口连接，所述换热器4的换热管40与室外空气连通。空气经过空气压缩机2压缩后首先进入膨胀机5，获得低温空气，再进入换热器4换热，此时换热管向外散发出低温冷量，同时获得中温低压空气，最后中温低压空气由换热器4直接排出至室外。本技术方案的设置，实现空调制冷过程，向室内输送冷风。
46.基于上述技术方案，空气压缩机的出气口需要与调压罐6、换热器4和膨胀机5连接，且需要实现分别控制。经过空气压缩机排出的高温高压空气需要实现全部进入换热器或全部进入膨胀机或全部进入调压罐或同时进入换热器与调压罐或同时进入膨胀机与调压罐。一般地，可以在空气压缩机的出气口位置安装四通转接头，四通转接头的四口部分别通过独立管道与压缩机的出气口、换热管的进气口、碰撞机的进气口和调压罐的进气口连接，且在与四通连接的各个独立的管道上安装能够分别独立控制的电磁阀，实现空气压缩机排出的压缩空气输送位置的控制。同样的，按照上述的方法和原理，在换热管的进气口、换热管的出气口、膨胀机的进气口、膨胀机的出气口、制氧机的氧气出口、空气泵的进气口和空气泵的出气口位置均分别安装三通，并在各个三通的各个口部连接的管道上分别安装电磁阀，实现各个管理的独立的自动的控制，以实现本空调制氧一体机能够按照需要，选择不同的工作模式和状态，满足需求。
47.本技术方案中，所述空气压缩机2的进气口上连接气水分离器2，气水分离器2实现将进入空气压缩机内的空气中水分分离出，避免在膨胀机中出现结冰等问题。所述气水分离器2的出气口与所述压缩机的进气口连接，所述气水分离器的进气口上连接有空气泵1，空气泵1实现空气输送，同时为进入气水分离器的空气提供压力，确保气水分离器的气水分离。
48.如图1所示，所述空气泵1的进气口上设置有分别由电磁控制阀控制的回风管11和进气管12，所述进气管12另一端与室外空气连通。所述回风管11的另一端与所述室内机04所在的室内空气连通，实现将室内空气吸出抽出，一方面实现对室内空气循环利用，利用室内空气的热量或冷量，同时也实现促进室内空气的循环。在本空气泵1通过回风管11抽出室内空气时，室内机04内的风扇402内新风口411与第一气口441导通，风扇402通过新风导管46抽取室外新鲜空气至室内，实现室内新风循环，以确保室内空气压力恒定或保持在设定的需要值。
49.本技术方案中，如图1所示，所述空气泵1的出气口上连接有分别设置电磁控制阀的第一空气管14和第二空气管13，所述第一空气管14的另一端与所述气水分离器2的进气口连接，所述第二空气管13另一端与室外空气连通。空气泵1工作，分别通过回风管11和进
气管12将室外空气或室内空气输送至气水分离器2内，或者空气泵还能够将室内空气抽吸出然后通过第二空气管13直接排出至室外环境中，即将室内空气抽出直接排出至室外，实现室内空气的外循环。在空气泵将室内空气抽吸出时，一般地都配合室内机04内的风扇402工作，室内机04内的风扇402内新风口411与第一气口441导通，风扇402通过新风导管46抽取室外新鲜空气至室内，实现室内新风循环，以确保室内空气压力恒定或保持在设定的需要值。
50.本技术方案中，所述空气压缩机2上连接有变频器，变频器改变空气压缩机的工作电流，使得空气压缩机2具有满载和非满载等多个工作功率和状态，以满载本空调制氧一体机作为空调、新风或制氧机的多种功能的独立使用或多种功能的组合使用。
51.本技术方案中，所述制氧机7包括制氧机7本体、设置于所述制氧机7本体上的导气控制阀以及与所述导气控制阀的空气出口连通的分子筛，所述导气控制阀上设置有排氮口71，排氮口71将被分子筛由空气中分离出的氮气直接排放至室外。
52.上述技术方案中，制氧机7内不需要设置压缩机，不需要设置消音器，不需要设置扇热结构等等，使得制氧机7结构简单，成本低。同时，本技术中将制氧机整体安装在室外机内，不占据室内空气。
53.为了进一步帮助理解制氧机，下面提出一种制氧机的结构。
54.如图4所示，制氧机主要有分子筛302和由伺服电机200控制的导气控制阀100。导气控制阀100实现将调压罐6输送过来的空气输送至分子筛302内，分子筛302制备氧气，然后再通过导气控制阀100输送出，制氧机的氧气出口73和排氮口71均安装在导气控制阀100上。
55.如图4所示，导气控制阀100的结构有：由上至少依次同轴设置且呈圆柱状的第一定膜片101、动膜片103和第二定膜片102，伺服电机200的电机轴由第一定膜片101的轴线位置间隙穿过并与动膜片103固定，带动动膜片103旋转。动膜片103的上下两个端面分别有第一定膜片101的下端面和第二定膜片102的上端面实现平面密封。
56.在第一定膜片101的外侧面上设置有连接空气压缩机的出气口的空气进口1、连通分子筛302的进气口的导气外接口2和连接制氧机本体上氧气出口73的排氧口3。在第一定膜片101的下端面上设置有连通有空气进口1的第一导气环槽11。第一导气环槽11外部设置有连通有排氧口3的第二导气环槽31。在第一定膜片101的下端面上还设置有连通导气外接口2的导气柱孔21。导气柱孔21设置于第一导气环槽11和第二导气环槽31之间。导气外接口2连通分子筛302的进气口，空气进口1连接压缩机的出气口。
57.动膜片103的上端面上设置有第一导气凹槽12、第二导气凹槽305和导氧动孔32。第二导气凹槽305内设置有排氮动孔306。导氧动孔32和排氮动孔42均由动膜片103的下端面穿出，并与第二定膜片102的上端面对接。
58.第二定膜片102的上端面上设置连通分子筛302的氧气出口的导氧定孔33和连通有制氧机上的排氮口71的排氮出口303的排氮定孔304。导氧定孔33一端与分子筛的氧气出口连接，排出氧气。导氧定孔33另一端与动膜片103上的导氧动孔32连通，通过导氧动孔32与第一定膜片101上的第二导气环槽31和第二导气环槽31上的排氧口3连通，将分子筛302中制得的氧气并输出。
59.第二定膜片102的下端面上设置有连通分子筛302的氧气出口和导氧定孔33的分
子筛接头301。
60.在第一定膜片101的外侧面，导气外接口2设置有6各，分子筛302包括有分别与6个导气外接口2连通的6个分子筛缸，6个分子筛缸依次工作，同时实现制氧和排氮操作，确保氧气制备效率，同时各个分子筛缸的使用寿命。
61.本分子筛的工作过程为：空气压缩机工作，压缩空气由压缩机的出气口源源不断的通过空气进口1进入第一导气环槽11。然后，空气由第一导气环槽11进入动模片103上的第一导气凹槽12，再后随着动模片旋转，第一导气凹槽12内的空气间歇的进入导气柱孔21，由于导气柱孔21连通的导气外接口2和导气外接口2连通的分子筛的进气口进入分子筛内，使得分子筛对空气进行分离，最后分子筛输出氧气，实现制氧。分子筛产生的氧气通过分子筛接头301依次进入导氧定孔33和第二导气环槽31，然后由排氧口3进入制氧机7上的氧气出口73，被排出制氧机。
62.上述为分子筛制氧过程，分子筛在制氧过程中还实现排氮，实现分子筛复活。排氮过程为：首先在排氮出口303连接上负压机构，通过负压机构工作，提供一个吸力，将分子筛缸内的氮气主动吸出，排氮效果好。
63.排氮过程中，氮气与空气运动路径相反，在6个分子筛缸中的氮气依次由导气柱孔21进入第二导气凹槽305，然后直接由排氮定孔304和排氮出口303排出。本技术方案中，制氧和排氮气可以同步进行，分子筛的6个分子筛缸轮流进行进空气、制氧气和排氮气。
64.本发明技术方案在上面结合附图对发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性改进，或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。