專利名稱：一種車廂內采氣車廂外制氧的方法及其車載式制氧機的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種變壓吸附式制氧機的采氣制氧方法及其裝置，特別是一種車廂內采氣車廂外制氧的方法及其車載式制氧機。
背景技術：
以高速公路為干線的現代化公路交通網絡的形成，使得采用空調的豪華型大中型客車成為現代運輸工具的主體。其快速、舒適的優勢，成為越來越多的客體優先選擇的主要原因。然而不可忽視的是，空調的采用雖給旅途生活提供了一個安逸的溫度環境，但封閉的空間要求，群居的狀況，使得車廂內(所述“車廂內”是指車上供人乘坐、駕駛或活動的空間)的空氣質量急劇下降，給乘客的旅途生活造成負面的影響，尤其容易造成疾病的傳播與感染。在“非典”傳播期間，幾乎所有的空調客車，為了通風被迫開啟所有車窗和停開空調，使得豪華客車原有的舒適環境，蕩然無存。
發明內容
本發明的目的在于提供一種在車廂內采氣(抽氣)，在車廂外制氧，并將制取的氧氣輸送到車廂內。以達到使車廂內空氣不斷換氣更新，從而改善車廂內空氣質量的與空調配套使用的，功能性強，使用方便的采氣制氧的方法及其車載式制氧機。
為解決上述技術問題，本發明所采取的技術方案是一種車廂內采氣車廂外制氧的方法，由車廂內采氣過程、車廂外制氧過程、車廂內供氧過程以及車廂內空氣平衡過程組成，其步驟是先通過車廂內采氣過程從車廂內抽取空氣，作為車外制氧過程的氣源。所述車廂外制氧過程是一個變壓吸附與分離過程，在制氧的同時將產生的廢氣直接排向車外，而將所制得的氧氣送往車內，通過車廂內供氧過程供氧，同時，在車廂內采氣過程中利用車廂內空氣平衡過程向車廂內補充新鮮空氣。
所述車廂內采氣過程還可以包括車內空氣凈化過程，所述車內空氣凈化過程為在車廂內采氣過程中凈化過濾所采集的空氣。
一種車載式制氧機，由車內機、車廂外制氧主機、導管及電氣連接導線構成，所述制氧主機上設有氧氣輸出口和空氣進氣口，所述車內機上設置有氧氣輸入接口，所述制氧主機的氧氣輸出口通過供氧導管與車內機上的氧氣輸入接口相連，所述車內機與車廂外制氧主機還通過電氣連接導線相連，所述車內機包括車廂內空氣平衡過濾器和車廂內空氣采氣凈化器，所述車內空氣采氣凈化器上設置有進氣口與出氣口，其進氣口與車廂內空氣連通，其出氣口通過空氣進氣導管與制氧主機相連，所述空氣平衡過濾器一側與車外外界大氣連通，另一側與車內空氣連通。
所述車內機還可以包括供氧控制器及氧氣輸出裝置，所述供氧控制器通過電氣連接導線分別與空氣平衡過濾器和制氧主機相連，所述車內機上的氧氣輸入接口設置于氧氣輸出裝置上。
所述氧氣輸出裝置可以由若干帶自封接口的輸出接咀、帶限流孔的插頭、濕化壺及鼻吸管構成，所述帶限流孔的插頭一端可插接到帶自封接口的輸出接咀內，另一端通過螺紋接咀與濕化壺相連接，所述濕化壺出口與用戶吸氧的鼻吸管相連接。
所述車內空氣采氣凈化器可以包括帶進氣隔柵的外殼、濾網，濾芯，所述濾網、濾芯裝于外殼內。
所述空氣平衡過濾器可以包括帶進氣隔柵的外殼，濾網，活門及手動或電控開啟機構，所述活門、濾網、開啟機構裝在殼體內或殼體外。
所述車廂外制氧主機可以由外殼、設置于外殼外且帶傳動輪及離合器的由汽車發動機主軸驅動的空壓機以及設置在外殼內的制氧系統構成。
所述制氧系統可以包括熱交換器、汽水分離器、控制閥、分子篩吸附罐、氧氣儲罐、細菌過濾器、氧氣限流孔和散熱風機，所述制氧主機進氣口即空壓機進口與車內空氣采氣凈化器出口相連，所述空壓機出口即制氧系統壓縮空氣進口經熱交換器、汽水分離器與控制閥進口相連，控制閥一端兩個出口分別與兩個分子篩吸附罐相連，其另一端出口與制氧系統排氣口相連。分子篩吸附罐輸出接口與氧氣儲罐相連，后者經細菌過濾器，氧氣限流孔與制氧主機的氧氣輸出接口相連。
所述供氧控制器可以包括外殼、手動控制開關、電腦控制器及電氣連接導線接口，通過電氣連接導線與制氧主機的空壓機離合器，控制閥及散熱風機相連。
本發明由于采用了車廂內采氣，車廂外制氧的方法，通過車廂內空氣采氣凈化器抽取車廂內空氣，并凈化后作為制氧的氣源，從而完成車廂內采氣過程；通過車廂外制氧主機將凈化后的空氣制氧并送返車廂內。同時將分離出的廢氣排出車外，從而完成在車廂外制氧過程；通過車廂內帶自封接口的輸出接咀及帶限流孔插頭供氧，從而完成車廂內供氧過程。并且在車廂內采氣過程中通過空氣平衡過濾器完成車廂內空氣平衡過程。因此采用這種方法能夠促進車廂內空氣的流通，使車廂外新鮮空氣能夠流入車內對車廂內空氣進行換氣更新。本發明提供的車載式制氧機，不僅制氧效果好，而且供氧方式既可以采取直接向車廂內供氧，也可以在應急救護條件下，通過連接濕化壺向需輸氧者輸氧，從而使本發明提供的車載式制氧機設計周到，功能完善，使用更方便。
圖1為本發明一種車廂內采氣車廂外制氧的方法及其車載式制氧機空氣與氧氣流程示意圖；圖2為本發明的車載式制氧機的系統連接關系及工作原理示意圖。
圖中1、濕化壺；2、帶限流孔的插頭；3、帶自封接口的輸出接咀；4、氧氣輸出口；5、氧氣限流孔；6、控制閥；7、細菌過濾器；8、汽水分離器；9、氧氣儲罐；10、外殼；11、分子篩吸附罐；12、熱交換器；13、空壓機；14、離合器；15、傳動輪；16、發動機主軸及皮帶輪；17、壓縮空氣進口；18、散熱風機；19、制氧主機；20、供氧導管；21、電氣連接導線；22、控制閥排氣口；23、空氣進氣管；24、空氣采氣凈化器；25、供氧控制器；26、空氣平衡過濾器，27、氧氣輸入接口。
具體實施例方式
以下結合附圖及具體實施例對本發明車廂內采氣，車廂外制氧的方法及其車載式制氧機作進一步詳細說明。
參考附圖1 本發明一種車廂內采氣車廂外制氧的方法是由車廂內采氣過程、車內空氣凈化過程、車廂外制氧過程、車廂內供氧過程以及車廂內空氣平衡過程組成。其具體步驟是先通過車廂內采氣過程從車內抽取空氣，通過車內空氣凈化過程凈化后將其送到車外實施車外制氧過程，在獲得氧氣的同時，將產生的廢氣直接排在車外，最后將所制得的氧氣通過車內供氧過程送到車內，實現向車內輸送氧氣。在抽取車內空氣的時候，車內外空氣形成壓差，通過車廂內空氣平衡過程使外界新鮮空氣向車內流動，從而加速了車內空氣的換氣更新。
根據上述方法，本發明提供一種應用上述方法設計的車載式制氧機。車載式制氧機是利用設置在車廂內任意適當位置的空氣采氣凈化器24完成其車內采氣過程。通過車外制氧主機19完成其車廂外制氧過程。通過車廂內在帶自封接口的輸出接咀3內插入帶限流孔的插頭2完成其室內供氧過程。
以下將具體說明車載式制氧機的系統組成及工作原理。
參考附圖2，所述車載式制氧機是由車內機，車廂外制氧主機19，供氧導管20，空氣進氣管23及電氣連接導線21構成，所述制氧主機19上設有氧氣輸出口4及空壓機13上的空氣進氣口，所述車內機包括多個帶自封接口的輸出接咀3及帶限流孔的插頭2及濕化壺1，所述輸出接咀3上設有氧氣輸入接口27，所述制氧主機19的氧氣輸出口4通過供氧導管20與帶自封接口的輸出接咀3的氧氣輸入進口27相接。所述帶限流孔的插頭2可插接到帶自封接口的輸出接咀3內。所述濕化壺1通過其自身上的螺帽可擰在帶限流孔的插頭2上，所述濕化壺1上可套接鼻吸管。所述車內機還包括供氧控制器25，供氧控制器25通過電氣連接導線21與制氧主機19連接。所述車內機還包括空氣采氣凈化器24，所述空氣采氣凈化器24上設置有進氣口和出氣口，其進氣口與車廂內空氣相通，其出氣口通過空氣進氣管23與制氧主機的空壓機13進口相連。所述車內機還包括車廂內空氣平衡過濾器26，所述空氣平衡過濾器26進口側與外界大氣相通，出口側與車內相通。
所述車廂內空氣采氣凈化器24包括帶進氣隔柵的外殼，濾網，濾芯。所述濾網，濾芯裝在外殼內。
所述空氣平衡過濾器26包括帶進氣隔柵的外殼，濾網，活門及手動或電控的開啟機構，所述活門，濾網，開啟機構裝在殼體內或殼體外。
所述供氧控制器25包括外殼、手動控制開關，電腦程控器及電氣連接導線接口。
所述制氧主機19設在車廂外，由帶傳動輪15，離合器14的空壓機13及置于外殼10內制氧系統構成，所述空壓機13的進氣口通過空氣進氣管23與空氣采氣凈化器24的出氣口相連，空壓機13的出口與制氧系統的壓縮空氣進氣口17相連，所述傳動輪15通過皮帶與汽車發動機主軸16上的皮帶輪相嚙合。所述離合器14通過導線21與車廂內供氧控制器25相連。
所述制氧系統包括外殼10及置于外殼內的熱交換器12，汽水分離器8，控制閥6，分子篩吸附罐11，氧氣儲罐9，細菌過濾器7，氧氣限流孔5及氧氣輸出口4，散熱風機18。所述制氧系統的進氣口即壓縮空氣進氣口17經過連接導管依次與熱交換器12，汽水分離器8與控制閥6進口相連。控制閥6一側的二個出口通過導管分別與分子篩吸附罐11相連，其另一端出口與外殼上的排氣口22相連。分子篩吸附罐輸出接口通過導管依次與氧氣儲罐9，細菌過濾器7，氧氣限流孔5與制氧主機的氧氣輸出口4相連，散熱風機18緊貼熱交換器12裝在外殼10的側壁排氣孔內側。
所述車載式制氧機的工作原理是在汽車發動機主軸旋轉工作后，將裝于車廂內的供氧控制器25上的手動開關轉向“氧氣”位置，接通空壓機13上的離合器14及供氧控制器上的電腦程控器，啟動制氧主機19工作。制氧主機19通過位于車廂內的空氣采氣凈化器24抽取車廂內的空氣并經其過濾凈化后進入制氧主機19，經分子篩變壓吸附分離后，高濃度(≥90％)氧氣經細菌過濾器7過濾后，經氧氣限流孔5以恒定流量輸入車內機。其分離后的氮氣通過排氣口22排向外界大氣，輸入車廂內的高濃度氧氣進入帶自封接口的輸出接咀3，插接帶限流孔的插頭2后，氧氣限量輸向車廂內，提高車廂內空氣品質。在需要時，可將濕化壺1上的螺帽擰在插頭2的螺紋接咀上，然后將鼻吸管套接在濕化壺上，可供需應急吸氧的乘客作救護吸氧。
本發明通過車內空氣采氣凈化器24在車內采氣，不僅保證采氣質量(過濾凈化)。同時充分利用制氧主機空壓機13的動力在車廂內抽氣，在需要時還可以手動打開或通過電控打開空氣平衡過濾器吸入外界空氣，促使車廂內空氣更新換氣，改善車內空氣質量，為乘員創造了一個舒適的旅行環境。
本發明在制氧主機19中設計有熱交換器12及汽水分離器8，使空壓機壓縮的空氣在進入控制閥6及分子篩吸附罐11之前得到散熱與除水，有利變壓吸附分離，提高氧濃度。
權利要求
1.一種車廂內采氣車廂外制氧的方法，其特征在于由車廂內采氣過程、車廂外制氧過程、車廂內供氧過程以及車廂內空氣平衡過程組成，其步驟是先通過車廂內采氣過程從車廂內抽取空氣，作為車外制氧過程的氣源，所述車廂外制氧過程是一個變壓吸附與分離過程，在制氧的同時將產生的廢氣直接排向車外，而將所制得的氧氣送往車內，通過車廂供氧過程供氧，同時，在車廂內采氣過程中利用車廂內空氣平衡過程向車廂內補充新鮮空氣。
2.如權利要求1所述車廂內采氣車廂外制氧的方法，其特征在于所述車廂內采氣過程還包括車內空氣凈化過程，所述車內空氣凈化過程為在車廂內采氣過程中凈化過濾所采集的空氣。
3.一種如權利要求1所述車廂內采氣車廂外制氧的方法的車載式制氧機，由車內機、車廂外制氧主機、導管及電氣連接導線構成，所述制氧主機上設有氧氣輸出口和空氣進氣口，所述車內機上設置有氧氣輸入接口，所述制氧主機的氧氣輸出口通過供氧導管與車內機上的氧氣輸入接口相連，所述車內機與車廂外制氧主機還通過電氣連接導線相連，其特征在于所述車內機包括車廂內空氣平衡過濾器和車廂內空氣采氣凈化器，所述車內空氣采氣凈化器上設置有進氣口與出氣口，其進氣口與車廂內空氣連通，其出氣口通過空氣進氣導管與制氧主機相連，所述空氣平衡過濾器一側與車外大氣連通，另一側與車內空氣連通。
4.如權利要求3所述車載式制氧機，其特征在于所述車內機還包括供氧控制器及氧氣輸出裝置，所述供氧控制器通過電氣連接導線分別與空氣平衡過濾器和制氧主機相連，所述車內機上的氧氣輸入接口設置于氧氣輸出裝置上。
5.如權利要求4所述車載式制氧機，其特征在于所述氧氣輸出裝置由若干帶自封接口的輸出接咀、帶限流孔的插頭、濕化壺及鼻吸管構成，所述帶限流孔的插頭一端可插接到帶自封接口的輸出接咀內，另一端通過螺紋接咀與濕化壺相連接，所述濕化壺出口與用戶吸氧的鼻吸管相連接。
6.如權利要求3所述車載式制氧機，其特征在于所述車內空氣采氣凈化器包括帶進氣隔柵的外殼、過濾網，濾芯，所述濾網、濾芯裝于外殼內。
7.如權利要求3所述的車載式制氧機，其特征在于所述空氣平衡過濾器包括帶進氣隔柵的外殼，濾網，活門及手動或電控開啟機構，所述活門、濾網、開啟機構裝在殼體內或殼體外。
8.如權利要求3、4、5、6或7所述車載式制氧機，其特征在于所述車廂外制氧主機由外殼、設置于外殼外且帶傳動輪及離合器的由汽車發動機主軸驅動的空壓機以及設置在外殼內的制氧系統構成。
9.如權利要求8所述車載式制氧機，其特征在于所述制氧系統包括熱交換器、汽水分離器、控制閥、分子篩吸附罐、氧氣儲罐、細菌過濾器、氧氣限流孔和散熱風機，所述制氧主機進氣口即空壓機進口與車內空氣采氣凈化器出口相連，所述空壓機出口即制氧系統壓縮空氣進口經熱交換器、汽水分離器與控制閥進口相連，控制閥一端兩個出口分別與兩個分子篩吸附罐相連，其另一端出口與制氧系統排氣口相連，所述分子篩吸附罐的輸出接口與氧氣儲罐相連，后者經細菌過濾器，氧氣限流孔與制氧主機的氧氣輸出接口相連。
10.如權利要求9所述車載式制氧機，其特征在于所述供氧控制器包括外殼、手動控制開關、電腦控制器及電氣連接導線接口，通過電氣連接導線與制氧主機的空壓機離合器，控制閥及散熱風機相連。
全文摘要
本發明公開了一種車廂內采氣車廂外制氧的方法及其車載式制氧機，其中所述方法是先通過車廂內采氣過程從車內抽取空氣，通過車內空氣凈化過程凈化后將其送到車外實施車外制氧過程，最后將廢氣排在車外，將所制得的氧氣通過車廂內供氧過程向車內供氧。并在車廂內采氣過程中利用車廂內空氣平衡過程向車廂內補充新鮮空氣。所述車載式制氧機由包括空氣平衡過濾器、車廂內空氣采氣凈化器、氧氣輸出裝置的車內機，包括制氧系統和由汽車發動機驅動的空壓機的車廂外制氧主機，以及若干導管和電氣連接導線構成。本發明適用于采用空調的封閉式大中型客車及轎車，通過抽氣更新車內空氣和向車內輸送限量氧氣，有利于改善車廂內空氣質量，創造舒適的車廂環境。
文檔編號A61L9/20GK1483602SQ0315331
公開日2004年3月24日 申請日期2003年8月8日 優先權日2003年5月28日
發明者林樓飛 申請人:林樓飛