專利名稱：富氧空氣供應(yīng)設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種富氧空氣供應(yīng)設(shè)備；尤其涉及一種適用于空調(diào)、空氣過(guò)濾器等空氣處理設(shè)備的富氧空氣供應(yīng)設(shè)備。
作為改善上述問題的一種努力，研制了一種用于向上述空間供應(yīng)富氧空氣的設(shè)備。其中之一在美國(guó)專利號(hào)6,427,484、名稱為“具有富氧裝置的空調(diào)”的專利中被公開。
參見

圖1和2，其顯示了現(xiàn)有技術(shù)中富氧空氣供應(yīng)設(shè)備的示意圖和包含在富氧空氣供應(yīng)設(shè)備中的分離器50的水平橫斷面視圖。
如圖1所示，富氧空氣供應(yīng)設(shè)備包括空氣壓縮機(jī)10，消聲器20，第一和第二過(guò)濾部件30和40，富氧空氣分離器50，以及將空氣壓縮機(jī)10、消聲器20、過(guò)濾部件30和40和富氧空氣分離器50彼此連接的連接管60，以及富氧空氣排放管70。
空氣壓縮機(jī)10被安裝在空調(diào)(未顯示)室外單元(未顯示)的一側(cè)以壓縮從室外吸入的空氣。
消聲器20靠近空氣壓縮機(jī)10的吸氣單元(未顯示)以降低當(dāng)外部空氣被導(dǎo)入空氣壓縮機(jī)10時(shí)所產(chǎn)生的噪聲。
第一和第二過(guò)濾部件30和40被安裝在位于空氣壓縮機(jī)10和富氧空氣分離器50之間的連接管60上，以除去由空氣壓縮機(jī)10所壓縮的空氣內(nèi)的雜質(zhì)。此外，第一過(guò)濾部件30消除空氣壓縮機(jī)10所產(chǎn)生的壓縮空氣的脈動(dòng)壓力，第二過(guò)濾部件40除去來(lái)自壓縮空氣中的冷凝水。
參見圖2，富氧空氣分離器50包括主體51，多個(gè)分離膜片57和用作壓力保持裝置的細(xì)管58。主體51為中空?qǐng)A柱形構(gòu)件，分離膜片57用一對(duì)隔壁80容納在主體51內(nèi)。每個(gè)分離膜片57都是具有兩個(gè)開口端的圓柱形管。主體51的內(nèi)側(cè)被隔壁80和分離膜片57分成與分離膜片57內(nèi)側(cè)連通的第一空間52以及與分離膜片57外側(cè)連通的第二空間53。此外，主體51具有分別與第一空間52連通的富氧空氣進(jìn)氣口54和富氮空氣出氣口55，及與第二空間53連通的富氧空氣出氣口56。各口54、55和56分別連接到連接管60、細(xì)管58和富氧空氣排放管70上。
當(dāng)富氧空氣供應(yīng)設(shè)備的功能被設(shè)定為人工操作模式或自動(dòng)操作模式時(shí)，富氧空氣供應(yīng)設(shè)備開始工作。
富氧空氣的供應(yīng)是通過(guò)空氣壓縮機(jī)10的運(yùn)作而觸發(fā)的。來(lái)自室外的空氣被吸進(jìn)并在通過(guò)消聲器20后被空氣壓縮機(jī)10壓縮。消聲器20降低了空氣被吸進(jìn)空氣壓縮機(jī)10時(shí)產(chǎn)生的噪聲。壓縮空氣通過(guò)連接管60被吸進(jìn)富氧空氣分離器50。當(dāng)壓縮空氣途經(jīng)連接管60時(shí)，第一和第二過(guò)濾部件30和40除去壓縮空氣內(nèi)的雜質(zhì)和冷凝水。
因此除去雜質(zhì)的空氣通過(guò)富氧空氣進(jìn)氣口54而進(jìn)入富氧空氣分離器50。此后，進(jìn)入的空氣從第一空間52中的一個(gè)流動(dòng)到另一個(gè)。在此過(guò)程中，一些空氣穿過(guò)分離膜片57，并從第一空間52進(jìn)入第二空間53，剩余的空氣留在第一空間52內(nèi)。穿過(guò)分離膜片57的空氣是富氧的空氣，而留在第一空間52內(nèi)的空氣是富氮的空氣。富氧空氣經(jīng)富氧空氣出氣口56和富氧空氣排放管70而排放到室內(nèi)，而富氮空氣通過(guò)富氮空氣出氣口55和細(xì)管58而排放到室外。
在此富氧設(shè)備中，普通空氣分離為富氧空氣的效率很低，因?yàn)橛米鞣蛛x操作動(dòng)力的壓縮機(jī)被設(shè)置在分離器的進(jìn)口側(cè)。
此外，還難以制造這種分離器，因?yàn)檫@種分離器具有圓柱形形狀并且結(jié)構(gòu)復(fù)雜。另外，完成隔壁與主體之間和/或隔壁與分離膜片之間的密封是很麻煩的。
本發(fā)明的另一目的是提供一種富氧空氣供應(yīng)設(shè)備，其具有能被簡(jiǎn)單制造的分離器。
根據(jù)本發(fā)明一方面，提供了一種用于供應(yīng)富氧空氣的設(shè)備，包括一個(gè)或多個(gè)彼此間隔設(shè)置的中空膜片元件，用于將環(huán)繞它們的空氣分離成富氧空氣和富氮空氣；富氧空氣抽吸裝置，用于經(jīng)由分離膜片元件抽吸周圍的空氣，以提取并提供富氧空氣；富氧空氣排放單元，用于排放富氧空氣。
圖2顯示了包含在圖1所示富氧空氣供應(yīng)設(shè)備內(nèi)的分離膜片的水平橫斷面視圖；圖3描述了根據(jù)本發(fā)明的富氧空氣供應(yīng)設(shè)備的示意圖；圖4表示包含在根據(jù)本發(fā)明的富氧空氣供應(yīng)設(shè)備中的分離器的結(jié)構(gòu)；圖5描述了包含在根據(jù)本發(fā)明的富氧空氣供應(yīng)設(shè)備中的減震器的結(jié)構(gòu)；圖6A和6B示出了包含在本發(fā)明富氧空氣供應(yīng)設(shè)備中的芳香物質(zhì)添加單元內(nèi)的富氧空氣流動(dòng)圖。
如圖3所示，本發(fā)明富氧空氣供應(yīng)設(shè)備包括分離器110、與分離器110連接的真空泵120、以及與真空泵120連接的富氧空氣排放單元130。
分離器110包括一個(gè)或多個(gè)用于將環(huán)繞氣體分離成富氧空氣和富氮空氣的中空分離膜片單元111，以及用于將分離膜片單元111和真空泵120連接的連接空間113。具有薄立方形的分離膜片單元111彼此平行間隔設(shè)置，并由較空氣中的其它元素有較高氧滲透性的材料制成，例如，硅基，烯基，氟基或苯撐-醚基聚合物。如圖4所示，分離膜片單元111的每一個(gè)具有一開口端111a和一封閉端111b，連接空間113通過(guò)開口端111a連接分離膜片單元111的內(nèi)側(cè)空間?；氐綀D3，分離器110還包括用于除去被分離膜片單元111分離的富氮空氣并提供新鮮空氣的鼓風(fēng)機(jī)115，以及安裝在分離膜片單元111內(nèi)的框架117。鼓風(fēng)機(jī)115通過(guò)框架117安裝在分離膜片單元111內(nèi)以除去分離膜片單元111附近的富氮空氣。
經(jīng)第一富氧空氣通道119與連接空間113相連通的真空泵120抽吸分離膜片單元111周圍的空氣以吸入并提供從環(huán)繞空氣中分離的富氧空氣。
富氧空氣排放單元130經(jīng)第二富氧空氣通道121與真空泵120相連通。富氧空氣排放單元130用于將富氧空氣排放到所需要的地方。
本發(fā)明還包括用于減少由真空泵120所引起的震動(dòng)的減震器140。減震器140安裝在真空泵120和富氧空氣排放單元130之間的第二富氧空氣通道121上。此外，減震器140包括一對(duì)減震管141和如圖5所示安裝在減震管之間的連接管146。每個(gè)減震管141有四個(gè)相連的直徑部分142至145，直徑部分143至145彼此直徑互不相同。即，第一直徑部分142具有比第二富氧空氣通道121更大的直徑；第二直徑部分143具有比第一直徑部分142小的直徑；第三直徑部分144具有從第二直徑部分143到第一直徑部分142直徑范圍之間的一個(gè)直徑；第四直徑部分145具有比第二直徑部分143更小的直徑。連接管146具有比第四直徑部分145更小的直徑并設(shè)置在減震管141的第四直徑部分145之間。這種直徑上的逐漸變化能夠提高減震效率也能減少對(duì)減震器的損壞。
在上文的描述中，減震管141被描述為圓形，但它們也可以是多邊形。
本發(fā)明還包括芳香物質(zhì)添加單元150，用于可選擇地提供芳香物質(zhì)到所需地方。在此情況中，芳香物質(zhì)添加單元150與第四富氧空氣通道170相連通(參見圖3)，這一點(diǎn)將在下文進(jìn)一步描述。
芳香物質(zhì)添加單元150被安裝在第二富氧空氣通道121和富氧空氣排放單元130之間。如圖6A所示，芳香物質(zhì)添加單元150包括具有物質(zhì)153的芳香盒151，裝于其內(nèi)的芳香物質(zhì)將與富氧空氣相混合；用于將富氧空氣可選擇地引入芳香盒151內(nèi)的選裝的連通器155，例如開關(guān)閥或電磁閥；用于調(diào)節(jié)或控制富氧空氣與芳香物質(zhì)混合量以提供給富氧空氣排放單元130的調(diào)節(jié)器157。芳香物質(zhì)添加單元150還包括第一和第二聯(lián)接器161和165。第一聯(lián)接器161有三個(gè)口，其中第一、第二和第三孔口162至164分別與第二富氧空氣通道121、將在下文描述的第三富氧空氣通道159的一端、芳香盒151的一端相連通。相似地，第二聯(lián)接器165有三個(gè)孔口，其中第四孔口、第五孔口和第六孔口166至168分別與芳香盒151的另一端、第三富氧空氣通道159的另一端、以及連接到富氧空氣排出裝置的第四富氧通道170相連通。選裝的連通器155和調(diào)節(jié)器157分別安裝在第三孔口164和芳香盒151之間及盒151與第四孔口166之間。如果選裝的連通器155被觸發(fā)，則第二富氧空氣通道121與芳香盒151連通。如果連通器155不被觸發(fā)，則第二富氧空氣通道121不與芳香盒151連通。嵌有芳香物質(zhì)的物質(zhì)153例如通過(guò)將芳香物質(zhì)注入多孔材料，如鎳，金，銀，銅，銅-鋅合金或類似物中而制成。
富氧供應(yīng)設(shè)備的操作將在下文被描述。
當(dāng)真空泵120被啟動(dòng)時(shí)，分離膜片單元111的環(huán)繞空氣在其間被吸收并被分離成富氮空氣和富氧空氣。富氮空氣停留在分離膜片單元111附近。如果需要的話，富氮空氣通過(guò)運(yùn)轉(zhuǎn)鼓風(fēng)機(jī)115而被除去。富氧空氣經(jīng)由與分離膜片單元111的開口端111a連通的連接空間113和第一富氧空氣通道119而被抽到真空泵120中。隨后，富氧空氣經(jīng)第二富氧空氣通道121流入芳香物質(zhì)添加單元150。在此期間，真空泵120產(chǎn)生的震動(dòng)被設(shè)置在第二富氧空氣通道121上的減震器140削減。特別地，由于減震器140中的直徑部分具有多個(gè)直徑，因而它可能有效地減震。
其次，富氧空氣經(jīng)由與第二富氧空氣通道121連通的第一聯(lián)接器161的第一孔口162而流入芳香物質(zhì)添加單元150。在此期間，如果僅讓富氧空氣流動(dòng)，那么選裝的連通器155不被啟動(dòng)。相應(yīng)地，富氧空氣經(jīng)由連接到第一聯(lián)接器161的第二孔口163的第三富氧空氣通道159、連接到第三富氧空氣通道159的第二聯(lián)接器165的第五孔口167、連接到第二聯(lián)接器165的第六部分的第四富氧空氣通道170而順次地流入富氧空氣排放單元130中。另一方面，當(dāng)要求富氧空氣和芳香物質(zhì)的混合物時(shí)，選裝的連通器155被開啟以使第二富氧空氣通道121與芳香盒151連通。在此情況中，富氧空氣流入芳香盒151以與嵌有芳香物質(zhì)的物質(zhì)153相混合。結(jié)果，富氧空氣與芳香物質(zhì)的混合物經(jīng)由連接到芳香盒151的第二聯(lián)接器165的第四孔口166、連接到第四富氧空氣通道170的第六孔口168而順次地流入富氧空氣排放單元130中。在此期間，流入富氧空氣排放單元130中的富氧空氣的數(shù)量被安裝在第二聯(lián)接器165的第四孔口166和芳香盒151之間的調(diào)節(jié)器157所控制。
最后，富氧空氣排放單元130內(nèi)的富氧空氣或富氧空氣與芳香物質(zhì)的混合物被排放到所需的地方。
由于用作分離操作動(dòng)力的真空泵設(shè)置在分離器的出口端，鼓風(fēng)機(jī)也用于除去靠近分離膜片單元的殘留的富氮空氣，因而普通空氣被分離成富氧空氣的效率大大提高了。
此外，由于結(jié)合在一起的分離膜片單元不是圓柱形，而是立方形，因而分離器易于制造。另外，不需要隔壁等分離元件，或諸如密封等麻煩的作業(yè)來(lái)構(gòu)成分離器。
雖然本發(fā)明僅相對(duì)于某一最佳實(shí)施例而進(jìn)行了描述，但是下文權(quán)利要求所提出的其它修改和變化也能形成而不偏離本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.一種用于供應(yīng)富氧空氣的設(shè)備，包括一個(gè)或多個(gè)彼此間隔設(shè)置的中空膜片單元，用于將環(huán)繞它的空氣分離成富氧空氣和富氮空氣；富氧空氣抽吸裝置，用于經(jīng)由所述一個(gè)或多個(gè)分離膜片單元吸入環(huán)繞的空氣，以吸取并提供富氧空氣；富氧空氣排放單元，用于排放富氧空氣。
2.如權(quán)利要求1所述的富氧空氣供應(yīng)設(shè)備，其特征在于所述一個(gè)或多個(gè)中空的分離膜片單元通常為薄立方形，其具有一個(gè)開口端，富氧空氣經(jīng)由該開口端而被吸入。
3.如權(quán)利要求1所述的富氧空氣供應(yīng)設(shè)備，其特征在于所述每個(gè)分離膜片單元由聚合物制成。
4.如權(quán)利要求3所述的富氧空氣供應(yīng)設(shè)備，其特征在于所述聚合物可從如下組中選擇硅基、烯基、氟基和苯撐-醚基聚合物。
5.如權(quán)利要求1所述的富氧空氣供應(yīng)設(shè)備，其特征在于所述富氧空氣抽吸裝置是真空泵，該真空泵連通富氧空氣排放單元。
6.如權(quán)利要求5所述的富氧空氣供應(yīng)設(shè)備，還包括在真空泵與富氧空氣排放單元之間安裝的減震器，用于對(duì)由真空泵引起的震動(dòng)減震。
7.如權(quán)利要求6所述的富氧空氣供應(yīng)設(shè)備，其特征在于所述減震器包括一對(duì)減震管和安裝在所述減震管之間的連接管，每個(gè)減震管具有多個(gè)橫截面，富氧空氣流經(jīng)該橫截面，所述橫截面的截面面積彼此是不同的。
8.如權(quán)利要求7所述的富氧空氣供應(yīng)設(shè)備，其特征在于所述橫截面包括第一至第四橫截面部分，所述第二橫截面部分具有小于所述第一橫截面部分的截面面積，所述第三橫截面部分具有在第二截面部分至第一截面部分范圍之間的橫截面面積，所述第四橫截面部分具有小于第二橫截面部分的截面面積，所述連接管具有小于所述第四橫截面部分的截面面積。
9.如權(quán)利要求8所述的富氧空氣供應(yīng)設(shè)備，其特征在于所述橫截面部分是多邊形。
10.如權(quán)利要求8所述的富氧空氣供應(yīng)設(shè)備，其特征在于所述橫截面部分是圓形。
11.如權(quán)利要求1所述的富氧空氣供應(yīng)設(shè)備，還包括一芳香物質(zhì)添加單元，用于可選擇地將芳香物質(zhì)供應(yīng)到富氧空氣排放單元中。
12.如權(quán)利要求11所述的富氧空氣供應(yīng)設(shè)備，其特征在于所述芳香物質(zhì)添加單元包括選裝的連通器，用于選擇性地引入部分富氧空氣；其內(nèi)具有芳香物質(zhì)的芳香盒，用于將所引入的部分富氧空氣和芳香物質(zhì)混合；位于芳香盒和富氧空氣排放單元之間的調(diào)節(jié)器，用于控制提供給富氧空氣排放裝置的富氧空氣和芳香物質(zhì)混合物的數(shù)量。
13.如權(quán)利要求12所述的富氧空氣供應(yīng)設(shè)備，其特征在于選裝的連通器是一開關(guān)閥或一電磁閥。
14.如權(quán)利要求12所述的富氧空氣供應(yīng)設(shè)備，其特征在于所述芳香物質(zhì)添加單元還包括用于使富氧空氣通過(guò)的通道；一對(duì)分別連通所述通道的聯(lián)接器，其中一個(gè)聯(lián)接器具有用于引入富氧空氣的第一孔口、分別連接到所述通道和芳香盒的第二和第三孔口，另一聯(lián)接器具有分別連接到芳香盒和所述通道的第四和第五孔口、用于引導(dǎo)富氧空氣以及富氧空氣和芳香物質(zhì)混合物的第六孔口。
15.如權(quán)利要求1所述的富氧空氣供應(yīng)設(shè)備，還包括用于除去被所述一個(gè)或多個(gè)分離膜片單元分離的富氮空氣并供給新鮮空氣的裝置。
16.如權(quán)利要求15所述的富氧空氣供應(yīng)設(shè)備，其特征在于所述富氮空氣除去裝置是一鼓風(fēng)機(jī)。
全文摘要
一種用于供應(yīng)富氧空氣的設(shè)備，包括彼此間隔設(shè)置的中空膜片單元，用于將環(huán)繞它的空氣分離成富氧空氣和富氮空氣；真空泵，用于經(jīng)由分離膜片單元而吸入環(huán)繞的空氣以提取并提供富氧空氣；用于排放富氧空氣的富氧空氣排放單元。每個(gè)中空分離膜片單元通常為薄立方形，所述真空泵和富氧空氣排放單元彼此相連通。
文檔編號(hào)F24F1/00GK1470808SQ0215985
公開日2004年1月28日 申請(qǐng)日期2002年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月26日
發(fā)明者樸寬哲, 宋定桓, 樸世镕 申請(qǐng)人:株式會(huì)社大宇電子