陣列式制氧機機柜及供氧方法
【專利摘要】本發明公開一種陣列式制氧機、機柜及制氧方法，機柜包括：上排單元格架和下排單元格架，放置多個相同的制氧單元；機柜中部，放置監測控制處理單元，機柜中部面板上設置有電源開關、上排開關、下排開關；機柜底部，用于放置空氣壓縮機及風扇。機柜中部面板上設置有電源插頭，采用所述機柜的陣列式制氧機，每一個制氧單元均設置有分開關。采用適合多個插拔式制氧單元插拔的格架，當某個制氧單元發生故障，只需要拔下該制氧單元即可，容易維修，維修時不影響其它制氧單元的正常工作，非常適用于水產養殖和其他領域(活魚車、活魚船、醫療、家用)，整個制氧機能耗很低，安全可靠、節能減排、費用低，維修簡單。
【專利說明】陣列式制氧機機柜及供氧方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及制氧領域，尤其涉及用于水產養殖的陣列式制氧機、機柜及供氧方法，也可以用于醫療和家庭供氧，還可以用于活魚車、活魚船中的氧氣供應。
【背景技術】
[0002]水生動物生活在水體環境中，依靠食物和溶解氧賴以生存。如果水體環境中沒有足夠的溶解氧，水產物種容易患病，甚至死亡。特別是在魚、蝦、鱉、蟹高密度養殖，水中溶解氧的多少決定著水體容納生物的密度，即使水質良好，由于喂養飼料和動物排泄物帶來的大量營養和有機物質，水塘也會出現低溶氧，所以，增氧顯得尤為重要，使用增氧機可以有效補充水塘中的溶解氧。
[0003]增氧方法很多，一種方式為空壓機供氣，采用無機油型空氣壓縮機，然后經過第一級控制裝置空氣制冷機降低溫度，再通過第二級控制裝置包括過濾器等裝置，將具有一定壓力和溫度的清潔冷空氣，經過管道，輸入水池中的氣霧產生管網，再通過微納米氣霧增氧管產出超微小氣泡，分散在水中，增氧效果大大提高，這種方式比羅茨風機提高2個以上PPM溶解氧，能提高養殖產量20 % -50 %，節能、減排、增產、環保。
[0004]目前市場上的制氧機，采用氧氣和氮氣分離裝置，可為醫用氧氣提供高純度氧氣。目前制氧機還沒有陣列式，一般制氧和用氧分離，或為冷卻為液氧，充入氧氣瓶，或為管道輸送至用氧設備。一旦制氧機發生故障，只能中斷供氧。
【發明內容】
[0005]為了解決上述問題，本發明提供一種陣列式制氧機，采用適合多個插拔式制氧單元插拔的格架，當某個制氧單元發生故障，只需要拔下該制氧單元即可，容易維修，維修時不影響其它制氧單元的正常工作，非常適用于水產養殖，氧氣純度達到99% %以上，也可用于醫療和家庭使用，還可以用于活魚車、活魚船中的氧氣供應。整個制氧機能耗很低，安全可靠、節能減排、費用低，維修簡單。
[0006]具體地講，本發明公開了一種陣列式制氧機機柜，包括:上排單元格架和下排單元格架，單元格架大小規格相同，用于放置多個相同的制氧單元；機柜中部，用于放置監測控制處理單元，機柜中部面板上設置有電源開關、上排開關、下排開關；機柜底部，用于放置空氣壓縮機及風扇。
[0007]所述單元格架底部兩邊側設計有兩個底部滑道，和/或，單元格架頂部兩邊側設計有兩個頂部滑道。
[0008]所述機柜中部面板上設置有電源插頭。
[0009]采用所述陣列式制氧機機柜的陣列式制氧機，包括:機柜、多個制氧單元及外架，每一個制氧單元均設置有分開關。
[0010]所述面板上設計電源插座。
[0011]采用所述陣列式制氧機機柜的陣列式制氧機，所述制氧機包括:機柜、多個制氧單元及外架，所述制氧單元包括面板、散熱器氧氣和氮氣分離器、流量調節裝置、氧氣輸出管及控制處理器，所述制氧單元外架設計有兩個底部滑軌，和/或兩個頂部滑軌，分別與所述機柜的單元格架的底部滑道或/和頂部滑道配合。
[0012]所述陣列式制氧機的制氧方法，全部或部分制氧單元工作，當一個或多個制氧單元在工作時發生故障時，關閉該制氧單元的分開關。
[0013]本發明還公開陣列式制氧機的制氧方法，包括如下步驟:
[0014]I)打開電源總開關通電，制氧機處于待機狀態；合上總開關，給空氣壓縮機、電扇、監測控制處理器通電；
[0015]2)在工作模式I的情況下，打開電源上排開關，給上排制氧單元通電，打開每一個上排制氧單元的分開關，上排制氧單元的工作指示燈亮；
[0016]在工作模式2的情況下，打開電源下排開關，給下排制氧單元通電，打開每一個下排制氧單元的分開關，下排工作指示燈亮，下排制氧單元的工作指示燈亮；
[0017]在工作模式3的情況下，打開電源上排開關和下排開關，并打開每一個制氧單元的開關，所有工作指示燈亮，所有的制氧單元工作；
[0018]在工作模式4的情況下，打開電源上排開關和下排開關，并打開每一個需要工作的制氧單元的分開關，相應工作指示燈亮，制氧單元開始工作
[0019]3)監測制氧單元輸出口的氧氣純度和壓力并調整；
[0020]4)當壓力、流量、純度符合標準后，將制氧單元的氧氣輸出管連接到氧氣輸出總管，輸出氧氣至需氧負載。
[0021]所述的制氧方法，還包括如下步驟:
[0022]I)聲光報警器發出連續鳴響，指示燈閃爍；
[0023]2)直接關閉故障制氧單元分開關；關閉故障制氧單元分開關后，該故障制氧單元開始泄壓排氣，聲光報警器可仍然工作，鳴響頻率音量和指示燈閃爍頻率有所不同，開始由大變小；
[0024]3)拔下故障制氧單元的電源插頭，斷開制氧單元的氧氣輸出管，并關閉與總氧氣輸出管的連接開關；
[0025]4)抽出故障制氧單元，換上新制氧單元；
[0026]5)打開新制氧單元的分開關。
[0027]本發明具有如下技術效果:
[0028]采用適合多個插拔式制氧單元插拔的格架，當某個制氧單元發生故障，只需要拔下該制氧單元即可，容易維修，維修時不影響其它制氧單元的正常工作，非常適用于水產養殖，氧氣純度達到99 %，也可用于醫療和家庭使用。整個制氧機能耗很低，安全可靠、節能減排、費用低，維修簡單。多個(六個到十個)獨立的制氧單元(7Lpm-21Lpm容量單位)組裝在一個機柜中，每個制氧單元氧氣輸出口(管)連接到供氧管路總管上，每一個制氧單元獨立工作。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0029]圖1為本發明的機柜正視示意圖；
[0030]圖2為本發明的制氧單元的面板示意圖；
[0031]圖3為本發明的制氧單元的內部部件構成及控制原理示意圖。
【具體實施方式】
[0032]本發明陣列式制氧機，包括機柜、制氧單元、監測控制單元、供氧管路和壓縮機等，其中機柜包括四部分:上排單元格架1、下排單元格架3，用于放置多個制氧單元；機柜中部2，用于放置監測控制處理單元，機柜中部面板上設置有流量表14、壓力表16、電源總開關
15、制氧單元總開關12、上排開關11、下排開關10、聲光報警裝置9、電源插頭8、輸氧總管7等；機柜底部4，用于放置一臺或兩臺空氣壓縮機6及風扇5，底部還設置有下排制氧單元電源插頭8、輸氧總管7。兩臺空壓機可以一臺工作，另外一臺備用。
[0033]第一實施例:
[0034]機柜整體為長方體柜式結構，左、右、后大部分封閉，只在四周留出通風口，圖2中，制氧單元的面板上設置有上通風口 29、下通風口 23。
[0035]上下兩排單元格架1、3的每一排分為大小規格相同的多個單元格架，所述制氧單元置于陣列式制氧機機柜上排單元格架和下排單元格架內，單元格架底部兩邊側設計有兩個底部滑道25，或單元格架底部兩邊側設計有兩個底部滑道25和頂部兩邊側設計有兩個頂部滑道20，每一個單元格架放置一個制氧單元。
[0036]制氧單元包括面板、主體和外架，主體采用傳統的變壓吸附制氧機(PressureSwing Adopt1n, PSA),在氧氣和氮氣混合物中用物理的方法提存氧氣，不產生污染物,能安全生產氧氣。
[0037]制氧單元主體，與市場上制氧機的工作原理和結構大同小異，但是由于本發明的機柜結構不同，所以，需要對其各個組成部分進行重新設計和布局。制氧單元主體依次包括:見圖3，空氣壓縮機6、散熱器29、氧氣和氮氣分離分子篩30、儲氧罐31 (此裝置可以沒有)、壓力流量調節裝置13、氧氣輸出口(管)26以及控制處理器32、聲光報警9、流量表14和壓力表16等裝置。其中，控制處理器的控制原理圖見圖3，空氣壓縮機6將室外的空氣，經過散熱器29進入氧氣和氮氣分離分子篩30，將氮氣等其它氣體過濾除去，得到純凈的氧氣，送給儲氧罐31 (如果沒有此裝置，該步驟省略)，經過壓力流量調節裝置13，輸出合乎標準的氧氣，風扇5用于調節機柜內的溫度。空氣壓縮機6前半場還設置有一空氣過濾裝置，用于將空氣中的灰塵等予以過濾。氧氣和氮氣分離分子篩30前，還可以設置水過濾器，用于將空氣干燥除水。
[0038]壓力流量調節裝置13與面板上的流量表14和壓力表16相連，流量表14下部有一旋鈕，可以調節理想流量和壓力域值設定。當調節流量表旋鈕時，該調節信號輸入給控制處理器32，控制處理器32經過處理后，對流量壓力進行調節，使輸出的氧氣達到設定的標準數值。由于該部分屬于基本電路的信號反饋原理，不再贅述。流量調節裝置和壓力調節裝置可以單獨設置，分別調節，也可以合二為一，圖1、3中，只進行流量調節，在調節流量的同時，壓力也隨之改變。
[0039]制氧單元的面板上設計電源插座27、氧氣輸出口(管)26、工作顯示燈22、把手28、排水管24等，每一個制氧單元的外架對稱設計有兩個底部滑軌25，和/或兩個頂部滑軌20，分別與格架的底部滑道17或/和頂部滑道18配合，便于制氧單元的拔出和安裝。氧氣輸出口(管)26設計在制氧單元的面板上，在與總氧氣管連接前，氧氣純度檢測儀與氧氣輸出口(管)26相聯，進行氧氣純度的檢測。
[0040]上下兩排單元架1、3之間稱為機柜中部2，用于放置監測控制處理器(包括控制電路板等)和供氧管路，每一個制氧單元氧氣輸出管26與輸氧總管7聯結在一起匯成供氧管路，每一個制氧單元排水口 24聯結在一起統一排出處理過程中的廢水。
[0041]機柜中部的面板與上下兩排單元架為一體結構。氧氣輸出口 26設置在面板上，與制氧單元的氧氣輸出26相連接。供氧管路，可以置于機柜中部外部，每一個制氧單元輸出26相聯，通過流量表、壓力表等進行檢測控制，所有的氧氣管匯合在一起，匯成總輸出氧氣管輸出氧氣。
[0042]當需氧流量不是很大時候，可以只有一排制氧單元工作，另外一排制氧單元作為備用組；也可以部分制氧單元工作，部分不工作。當需氧流量較大時，上下兩排制氧單元同時工作。
[0043]上下兩排制氧單元的每一個制氧單元的面板上還可設計有分開關。分開關、多個電源插頭及多個氧氣輸入口(管)設計在中空腔的面板上，當某一個制氧單元發生故障時，直接關閉故障制氧單元的分開關21，切斷故障制氧單元的電源后，方便地插拔電源插頭8，通過把手28，快速拉出故障制氧單元，進行更換和維修。其余制氧單元仍然繼續工作，調整氧氣的壓力和流量即可，不會影響氧氣的供應。
[0044]制氧機工作模式分四種:模式I是上排制氧單元工作；模式2是下排制氧單元工作；模式3是上下排制氧單元同時工作；模式4是任意選定多個制氧單元工作。
[0045]模式I和模式2，只有上排或者下排工作，另外一排制氧單元為備用組，一旦其中一排制氧單元發生故障，立即啟動備用組，這樣也可以保證不間斷地供給氧氣。一個制氧單元發生故障，不會影響其他制氧單元正常工作，通過對氧氣的壓力、流量、溫度進行控制、監控、反饋和報警，及時將備用的新制氧單元更換故障制氧單元。
[0046]制氧機的組裝過程和工作過程如下:
[0047]1、組裝:
[0048]I)機柜底部放置一臺或者兩臺空壓機6及風扇5并安裝固定；
[0049]2)機柜中部放置監測控制處理器32 (包括控制電路板等)，并連接好供電電路以及供氧管路；
[0050]3)機柜上下排單元格架1、3插入制氧單元；
[0051]4)機柜中部2面板上的每一個電源插頭8逐一插入相應的制氧單元面板上的電源插座27。
[0052]2、通電
[0053]I)打開電源總開關15通電，制氧機處于待機狀態；合上總開關12，給空氣壓縮機、電扇、監測控制處理器通電；
[0054]2)在工作模式I的情況下，打開電源上排開關11，給上排制氧單元通電，打開每一個制氧單元的分開關21，上排制氧單元的工作指示燈22亮(綠色)，上排制氧單元開始工作；在工作模式I的情況下，下排開關10待命，下排工作指示燈不亮；
[0055]3)在工作模式2的情況下，打開電源下排開關10，給下排制氧單元通電，打開每一個制氧單元的分開關21，下排工作指示燈22亮(綠色)；在工作模式2的情況下，上排開關待命，上排工作指示燈不亮；
[0056]4)在工作模式3的情況下，打開電源上排開關和下排開關，并打開每一個制氧單元的開關，所有工作指示燈22亮(綠色)；
[0057]5)在工作模式4的情況下，打開電源上排開關11和下排開關10，并打開每一個需要工作的制氧單元的分開關21，相應工作指示燈亮，相應的自由組合的制氧單元工作。即根據不同的需要，通過打開制氧單元分開關21來自由組合那一部分制氧單元工作，那一部分制氧單元不工作。
[0058]3、監測
[0059]I)逐個監測制氧單元輸出口 26的氧氣純度和壓力，觀察壓力表、流量表，記錄壓力和流量，使用氧氣純度儀監測純度；
[0060]2)當壓力、流量、純度符合標準后，將制氧單元的氧氣輸出管連接到氧氣輸出總管，輸出氧氣至需氧負載。
[0061]4、故障處置
[0062]I)聲光報警器9發出連續鳴響，指示燈22閃爍，說明制氧機發生故障；
[0063]2)確定故障部位，如果制氧單元工作指示燈22為“黃色”，表示故障可能為供氧管路斷開、壓縮機不工作、風扇不工作等等；如果制氧單元工作指示燈22為“紅色”，表示制氧單元故障；
[0064]3)根據具體情況，直接關閉故障制氧單元分開關21 ;或者，如果在工作模式1，必要的情況下，可以打開下排開關10，關閉上排開關11 ;如果在工作模式2，必要的情況下，可以打開上排開關11，關閉下排總開關10 ；
[0065]4)拔下故障制氧單元的電源插頭8，斷開制氧單元的氧氣輸出口(管)26，并關閉與總氧氣輸出管的連接開關；
[0066]5)抽出故障制氧單元，換上新的制氧單元；
[0067]6)重復上述步驟2的第2)步驟或第3)步驟，步驟I的第4)步驟，和步驟3。
[0068]第二實施例:
[0069]在第一實施例的基礎上，只是將電源插頭移位至制氧單元的后部，在制氧單元的后部設計有相配合的電源插頭，在每一格架的后部設計有一電源插座。當制氧單元插入格架時，該電源插頭自動插入該電源插座。
[0070]在該實施例中，制氧機的組裝過程和工作過程，可以省略步驟I的第4)步驟及步驟4的第4)步驟，節省插拔電源插頭的步驟，可以更節省時間。
[0071]通過上述實施例的說明，多個(三個到十個)獨立的制氧單元(7Lpm—21Lpm容量單位)組裝在一個機柜中，每個制氧單元氧氣輸出口(管)連接到供氧管路總管上，每一個制氧單元同時獨立工作。
[0072]一般來講，十臺各自獨立制氧單元，每一臺制氧單元可達7 Kg/cm2的壓力，流量為10升/分,耗電0.45。氧氣純度為99%，氧氣供給壓力為1.5—7Kg/cm2，氧氣適用壓力為5Bar0
【權利要求】
1.一種陣列式制氧機機柜，其特征在于，所述機柜包括:上排單元格架和下排單元格架，單元格架大小規格相同，用于放置多個相同的制氧單元；機柜中部，用于放置監測控制處理單元，機柜中部面板上設置有電源開關、上排開關、下排開關；機柜底部，用于放置空氣壓縮機及風扇。
2.如權利要求1所述的陣列式制氧機機柜，其特征在于，所述單元格架底部兩邊側設計有兩個底部滑道，和/或，單元格架頂部兩邊側設計有兩個頂部滑道。
3.如權利要求1或2所述的陣列式制氧機機柜，其特征在于，所述機柜中部面板上設置有電源插頭。
4.一種采用權利要求1所述陣列式制氧機機柜的陣列式制氧機，其特征在于，所述制氧機包括:機柜、多個制氧單元，所述制氧單元置于陣列式制氧機機柜上排單元格架和下排單元格架內，所述制氧單元包括面板、散熱器氧氣和氮氣分離分子篩、壓力流量調節裝置、氧氣輸出管及控制處理器，每一個制氧單元均設置有分開關。
5.如權利要求4所述的陣列式制氧機，所述面板上設計電源插座。
6.一種采用權利要求2所述陣列式制氧機機柜的陣列式制氧機，其特征在于，所述制氧機包括:機柜、多個制氧單元及外架，所述制氧單元置于陣列式制氧機機柜上排單元格架和下排單元格架內，所述制氧單元包括面板、散熱器、氧氣和氮氣分離分子篩、壓力流量調節裝置、氧氣輸出管及控制處理器，所述制氧單元外架設計有兩個底部滑軌，和/或兩個頂部滑軌，分別與所述機柜的單元格架的底部滑道或/和頂部滑道配合。
7.—種權利要求4所述陣列式制氧機的制氧方法，其特征在于，全部或部分制氧單元工作，當一個或多個制氧單元在工作時發生故障時，關閉該制氧單元的分開關。
8.—種陣列式制氧機的制氧方法，其特征在于，包括如下步驟: 1)打開電源總開關通電，制氧機處于待機狀態；合上總開關，給空氣壓縮機、電扇、監測控制處理器通電； 2)在工作模式1的情況下，打開電源上排開關，給上排制氧單元通電，打開每一個上排制氧單元的分開關，上排制氧單元的工作指示燈亮，上排制氧單元開始工作； 在工作模式2的情況下，打開電源下排開關，給下排制氧單元通電，打開每一個下排制氧單元的分開關，下排制氧單元工作指示燈亮，下排制氧單元開始工作； 在工作模式3的情況下，打開電源上排開關和下排開關，并打開每一個制氧單元的開關，所有制氧單元工作指示燈亮，所有制氧單元開始工作； 在工作模式4的情況下，打開電源上排開關和下排開關，并打開每一個需要工作的制氧單元的分開關，相應工作指示燈亮，相應制氧單元開始工作； 3)監測制氧單元輸出口的氧氣純度和壓力并調整； 4)當壓力、流量、純度符合標準后，將制氧單元的氧氣輸出管連接到氧氣輸出總管，輸出氧氣至需氧負載。
9.如權利要求8所述的制氧方法，其特征在于，還包括如下步驟: 1)聲光報警器發出連續鳴響，指示燈閃爍； 2)直接關閉故障制氧單元分開關； 3)拔下故障制氧單元的電源插頭，斷開制氧單元的氧氣輸出管，并關閉與總氧氣輸出管的連接開關；4)抽出故障制氧單元，換上新制氧單元；5)打開新制氧單元的分開關。
【文檔編號】A01K63/04GK104310313SQ201410504686
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年9月26日 優先權日:2014年9月26日
【發明者】鄭龍鎮 申請人:鄭龍鎮