專利名稱：室內/車內空氣含氧量自動調節機的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及空氣凈化技術領域，特別是指室內/車內空氣含氧量自動調節 機。
背景技術：
隨著經濟、文化、政治各方面的發展變化，人類對生存和活動空間的局部環境要求 也發生急劇變化，對水、食品基本生存要素的安全要求和品質要求越來越高已經是非常明 顯，然而人們時時刻刻離不了的生存要素——空氣，因它看不見、摸不著而被遺忘、被忽視。社會的快速發展帶來大氣污染、生活環境的惡化，因此都市高樓的居室和辦公室 常常是門窗緊閉，生活在其中的人們面臨的問題是室內/車內空氣含氧量的不足。因此富 氧空調、富氧機和氧吧、富氧水等應運而生。目前室內(家用)制氧機及其工作原理主要有 以下四類(1)電子制氧機。采用的是空氣中的氧氣在溶液中氧化及還原析出的工藝。但 這類產品在搬運及使用的過程中要求非常嚴格，絕不允許傾斜及倒置，使用制氧過程容易 產生其他的氧化物.制出的氧氣含有化學物質，耗電量大，使用壽命短，維護工作大量。(2) 分子篩式制氧機。是一種先進的氣體分離技術，但機器體積和運行噪聲大，一般使用壽命在 3000-5000小時，維護成本高，更換一個分子篩差不多等于買一個新機器。( 化學藥劑制 氧機。能滿足部分消費者之急用，但由于設備簡陋，操作麻煩，使用成本高，不能連續使用等 諸多缺陷，不適于室內/車內含氧量調節之用。(4)富氧膜制氧機。采用富氧膜技術，利用 氧氮分子在富氧膜內的溶透速度不同，實現從空氣中把氧氣富集而把部分氮氣排斥，使用 壽命長。但現有的室內(家用)制氧機要么需要將輸氧管置于鼻腔外，要么不能對室內空 氣含氧量進行自動調節。人類在長期的進化中已適應生存在空氣含氧量為21%左右的空 氣中，人類生存最佳環境如市區公園的空氣含氧量為20. 9-21.3%，森林的空氣含氧量為 21. 6%，海濱的空氣含氧量為21. 8%。人類較長時間處于空氣含氧量高于23%的空氣中將 可能產生氧中毒或依賴性。而較長時間處于空氣含氧量低于20. 9%的空氣中將可能產生各 種缺氧癥狀。因此，對室內/車內空氣含氧量進行自動調節具有重大意義。

實用新型內容本實用新型的主要目的在于克服現有技術的缺點，提供室內/車內空氣含氧量自 動調節機，可解決由于密閉空間或人群密集場所氧氣含量過低而引起的疲勞、困倦、大腦供 氧不足、皮膚等器官因缺氧老化等問題。本實用新型采用先進的富氧膜制氧技術，從室外/車外抽取空氣，經過特殊的富 氧膜處理使空氣含氧量提升至30%左右再送到室內/車內補充氧氣，并通過氧氣傳感器 和控制系統使室內/車內空氣含氧量達到公園9-21.3%)、森林01.6%)或海濱 (21.8%)的舒適的空氣含氧量環境。同時由于采用富氧膜的獨特構造，能夠有效隔離室外 空氣中的細菌和灰塵等，使得病毒不因為室內外/車內外空氣的交換而產生交叉感染和繁衍，潔凈空氣活化氧，營造一個相對獨立的健康環境。本實用新型采用如下技術方案室內/車內空氣含氧量自動調節機包括空氣含氧量檢測與顯示模塊、空氣含氧量 設定與控制模塊、富氧膜制氧模塊、進氣和排氣模塊。上述空氣含氧量檢測與顯示模塊由氧 電池傳感器、放大電路和數字顯示器組成。所述空氣含氧量檢測與顯示模塊用于實時監測 室內/車內空氣含氧量，并以數字顯示的形式告知用戶，同時采用彩色圖案及文字直觀顯 示當前室內/車內空氣含氧量達到的四種自然環境指標“缺氧”(采用高原照片)、“公園”、 “森林”和“海濱”。上述空氣含氧量設定與控制模塊由按鍵面板、遙控模塊和單片機控制電 路組成。所述按鍵面板設有“電源開關”、“公園”、“森林”、“海濱”四個按鍵，所述“公園”、 “森林”、“海濱”按鍵用于設定室內/車內空氣含氧量可以達到的相應自然環境指標。所述 遙控模塊包括紅外發射器和紅外接收器，所述紅外發射器是手持式遙控器，其上設有“電源 開關”、“公園”、“森林”、“海濱”四個按鍵，功能與上述主機按鍵面板完全一樣。所述紅外接 收器安裝在主機面板上。所述單片機控制電路接收來自氧電池傳感器、按鍵面板和紅外接 收器的各種信號，經識別判斷后驅動富氧膜制氧模塊、進氣和排氣風扇工作。上述富氧膜制 氧模塊由富氧膜分離器、電動抽氣泵和濾水器組成。所述富氧膜分離器分為內腔和外腔，內 腔與外腔用高分子富氧膜完全隔離，內腔連接電動抽氣泵使其產生負壓，外腔用高速氣流 驅趕富氧膜外表面的貧氧氣體，并通過進氣口和排氣口與室外大氣相連。上述進氣和排氣 模塊由用于產生高速氣流的2個軸流風扇、喇叭口和防塵網組成。上述空氣含氧量檢測與顯示模塊的測量顯示范圍為0.00% 99. 99%，線性度 2%,可顯示0. 01 %的空氣含氧量變化。上述彩色圖案及文字顯示板上表面覆蓋一層毛玻璃紙，下表面采用白光LED背光 板照明。 上述室內/車內空氣含氧量的四種自然環境指標為1) “缺氧”——室內/車內空 氣含氧量值低于20.9% ;2) “公園”——室內/車內空氣含氧量值在20. 9-21. 3% ;3) “森 林”——室內/車內空氣含氧量值在21. 4-21. 6%；4) “海濱”——室內/車內空氣含氧量 值在 21. 7-21. 9%。上述喇叭口的半張角為45度。由上述對本實用新型的描述可知，與現有技術相比，本實用新型的室內/車內空 氣含氧量自動調節機具有如下有益效果本實用新型的室內/車內空氣含氧量自動調節機通過氧電池傳感器指示當前室 內/車內空氣中氧氣的百分比濃度值，同時用彩色圖案及文字顯示室內/車內空氣含氧量 所對應的4種自然環境“缺氧”、“公園”、“森林”和“海濱”空氣狀態。當室內/車內空氣 中氧氣的百分比濃度值低于20. 9%時，則顯示“缺氧”狀態；當室內/車內空氣含氧量值在 20. 9-21. 3%時，顯示“公園”狀態；當室內/車內空氣含氧量值在21. 4-21. 6%時，顯示“森 林”狀態；當室內/車內空氣含氧量值在21. 7-21. 9%時，顯示“海濱”狀態。這樣，新型室 內/車內空氣含氧量自動調節機就能非常直觀地告知用戶其所在場所的空氣質量狀況，這 是新型室內/車內空氣含氧量自動調節機的第一個創新功能。本實用新型的室內/車內空氣含氧量自動調節機可以通過按鍵面板或遙控器預 先設定3種室內/車內空氣含氧量指標“公園”(含氧量21. 3% )、“森林”(含氧量21. 6% )
4和“海濱”(含氧量21. 8% )，當室內/車內空氣中氧氣的百分比濃度值低于設定值時，富氧 膜制氧模塊工作，產生氧氣補充到室內/車內空氣中，直到室內/車內空氣含氧量達到設定 值，富氧膜制氧模塊停止工作。所述“公園”、“森林”和“海濱”環境空氣含氧量指標預設定 方式，是本新型室內/車內空氣含氧量自動調節機的第二個創新功能。本實用新型的室內/車內空氣含氧量自動調節機的富氧膜分離器結構為多孔空 心”中”字形結構，分為內腔和外腔，內腔與外腔用高分子富氧膜完全隔離，內腔連接電動抽 氣泵使其產生負壓，外腔由2個軸流風扇形成高速氣流用于驅趕富氧膜外表面的貧氧氣體 層，這樣，外腔的富氧膜表面就可以保持與室外空氣一樣的氧氣百分比濃度(約20.9% )， 提高了富氧膜制氧效率，這是本實用新型的室內/車內空氣含氧量自動調節機的第三個創 新功能。本實用新型的室內/車內空氣含氧量自動調節機通過喇叭形進氣口和排氣口與 室外大氣相連。所述進氣口和排氣口為外寬內窄的圓錐形喇叭口形狀，防塵網在喇叭口的 外側，進氣口和排氣口內側均安裝有軸流風扇。圓錐形喇叭口的作用一是使喇叭口的內側 氣流速度高而外側氣流速度低，減少灰塵吸附在防塵網上，一是避免雨水積聚在進氣口和 排氣口內。這是本新型室內/車內空氣含氧量自動調節機的第四個創新功能。與現有技術相比，本實用新型采用模擬自然生態環境“公園”、“森林”和“海濱”環 境空氣含氧量指標進行室內/車內空氣含氧量自動調節，實時顯示當前室內/車內空氣中 的氧氣百分比濃度，以及“缺氧”、“公園”、“森林”和“海濱”四種空氣質量狀態指示，這是現 有室內(家用)增氧設備所沒有的。本實用新型的應用范圍廣泛，如家居、別墅、辦公室、實驗室、機房、銀行、健身房、 娛樂場所、客運車輛等。富氧狀態和寧靜的環境可使人的分析力、判斷力和創造力倍增。

圖1為本實用新型的系統結構框圖。圖2為本實用新型的室內機和室外機工作原理圖。圖3為本實用新型的室內機正面圖。
具體實施方式
以下通過具體實施方式
對本實用新型作進一步的描述。請參照圖1、圖2和圖3，本實用新型的室內/車內空氣含氧量自動調節機采用分 體式結構，即分為室內機100和室外機200兩部分。室內機100主要包括空氣含氧量檢測 傳感器1、4位LED顯示器2、指示面板3、背光LED4、放大電路5、單片微處理器6、空氣含氧 量用戶設定按鍵面板7和紅外遙控發射器器12和接收器13等；室外機200主要包括富氧 膜制氧模塊14、電動抽氣泵22、進氣口 21和排氣口 22、冷卻風扇沈和濾水器27等。本實用新型的室內/車內空氣含氧量自動調節機的空氣含氧量檢測傳感器1，其 類型為氧電池，測量范圍0-100%，線性度2%，重復性1%，帶溫補償。室內/車內空氣 含氧量自動調節機的4位LED顯示器2，顯示范圍0. 00-99. 99%，用于顯示當前室內/車內 空氣中的空氣含氧量。為了更直觀地顯示當前室內/車內空氣空氣含氧量，特別設計了一 個“缺氧”、“公園”、“森林”和“海濱”指示面板3，面板可以是“高原”(暗指高原缺氧)、“公園”、“森林”和“海濱”彩色圖案及文字，指示面板背后有4個白光LED背光燈4，分別用于 照明“缺氧”、“公園”、“森林”和“海濱”彩色圖案及文字。本實用新型的室內/車內空氣含 氧量自動調節機的空氣含氧量用戶設定按鍵面板7，其上設有“公園”、“森林”和“海濱”預 置按鍵8，每個按鍵上方都有一個指示燈9，當其中一個按鍵被按動后，對應的指示燈點亮， 表示室內/車內空氣含氧量自動調節機設定在該模擬環境狀態下工作。另外，按鍵面板上 還有一個電源開關按鍵10和電源指示燈11。同時，室內/車內空氣含氧量自動調節機配備 有一個紅外遙控器12，遙控器面板的按鍵功能與上述主機按鍵面板功能完全相同。本實用新型的室內/車內空氣含氧量自動調節機的富氧膜制氧模塊14由富氧膜 分離器15、電動抽氣泵16和濾水器17組成。富氧膜分離器的結構為多孔空心“中”字形結 構，其骨架18采用硬質塑料注塑成型。富氧膜分離器15可分為內腔19和外腔20，內腔與 外腔用高分子富氧膜21完全隔離，內腔19連接電動抽氣泵22使其產生負壓，電動抽氣泵 22采用無油真空泵，腔內壓力應達到_80kpa -90kpa，外腔20有一個進氣口 23和一個排 氣口 24，進氣口 23和排氣口 M上各安裝一個軸流風扇25，使外腔形成高速氣流以驅趕富 氧膜外表面的貧氧氣體，進氣口和排氣口通過一個喇叭口沈與室外大氣相連，喇叭口沈外 設有兩層防塵網27。冷卻風扇觀用于對電動抽氣泵(無油真空泵)22進行風冷。本實用新型的室內/車內空氣含氧量自動調節機的氧氣輸送通道是從電動抽氣 泵(無油真空泵)22的排氣口通過輸氧管四輸送到室內機的。經過富氧膜的富氧空氣飽含 水蒸氣，容易在輸氧管四內凝結成水滴，故采用濾水器17進行水滴收集和自動排除，濾水 器17為三通空心圓柱體結構，空心圓柱體內有兩層不銹鋼濾網30，來自電動抽氣泵排氣口 的富氧空氣從空心圓柱體側面進入圓柱體內，再從空心圓柱體頂部流入輸氧管四，將氧氣 輸送到室內機，富氧空氣輸出口連接一個消音器14。濾水器17的三通空心圓柱體底部連接 一個電磁氣閥門31，制氧系統工作時自動定時打開電磁氣閥門31，排除管道內的積水。當 室外環境溫度低于0°C時，室外機可能結冰或結霜，室外機還設有溫度傳感器32和熱風機 33。本實用新型的工作原理如下(請參照圖2)用戶首先通過空氣含氧量設定按鍵面 板7或紅外遙控器12設置室內/車內空氣含氧量自動調節機的模擬環境空氣含氧量，比如 ““森林”，則機器自動打開富氧膜制氧系統直到室內/車內含氧量達到21.6%。與此同時， 4位LED顯示器2實時顯示當前室內/車內空氣含氧量值(％ )，當室內/車內空氣含氧量 值低于20. 9%時，“缺氧”指示牌點亮，表明室內/車內空氣氧含量低于正常值。當室內/ 車內空氣含氧量值在20. 9-21. 3%時，“公園”指示牌點亮，表明室內/車內空氣氧含量達到 市內公園指標，當室內/車內空氣含氧量值在21. 4-21. 6%時，“森林”指示牌點亮，表明室 內/車內空氣氧含量達到森林中的指標，，，當室內/車內空氣含氧量值在21. 7-21. 9%時， “海濱”指示牌點亮，表明室內/車內空氣氧含量達到海濱環境指標。富氧膜制氧系統工作 時，室外空氣(氧含量約20. 9% )由進氣口 21的軸流風扇23吸入富氧膜分離器15的外腔 20，富氧膜分離器15的內腔19由無油真空泵22抽氣形成負壓，負壓值在-SOkpa _90kpa 之間，這樣在富氧膜分離器15的內腔19和外腔20之間形成壓力差，由于空氣中的氧分子 和氮分子滲透速率不同，較多的氧分子通過高分子富氧膜21進入內腔，使內腔產生富氧空 氣(氧含量約30% )。在富氧膜分離器15的外腔20由于氧分子的減少而形成貧氧空氣， 為了避免貧氧空氣滯留在高分子富氧膜21的外表面，將軸流風扇25安裝在富氧膜分離器15的外腔進氣口 23和排氣口 M上，使外腔20內形成高速氣流，及時排除高分子富氧膜21 外表面的氮分子積累，提高內腔的產氧效率。富氧膜分離器15內腔內的低壓富氧空氣通過 無油真空泵22抽入輸氧管四，經過濾水器17濾除部分水汽，最后送入室內/車內，通過消 音器14消除輸氣管內的噪音。當室外環境溫度低于0°C時，通過溫度傳感器32檢測和電路 判斷，啟動熱風機對室外機的富氧膜制氧模塊加熱除霜。本實用新型中，將室內/車內空氣含氧量的指標分為4個等級，1) “缺氧”級—— 室內/車內空氣含氧量值低于20. 9% ；2) “公園”級——室內/車內空氣含氧量值在 20. 9-21. 3%；3) “森林”級——室內/車內空氣含氧量值在21. 4-21. 6%；4) “海濱”級—— 室內/車內空氣含氧量值在21. 7-21.9%。本實用新型中，上述“缺氧”、“公園”、“森林”和“海濱”室內/車內空氣含氧量等級 采用“高原”(暗指高原缺氧)、“公園”、“森林”和“海濱”彩色圖案及文字指示，直觀明了。本實施例中，4位LED顯示器為可顯示小數點后兩位的LED顯示器，可以實時顯示 室內/車內空氣含氧量的微小變化。本實施例中，電動抽氣泵采用雙氣缸串聯式無油真空泵，220V交流電機，功率 140W 160W，進氣口和排氣口口徑G1/4。上述僅為本實用新型的一個具體實施方式
，但本實用新型的設計構思并不局限于 此，凡利用此構思對本實用新型進行非實質性的改動，均應屬于侵犯本實用新型保護范圍 的行為。
權利要求1.室內/車內空氣含氧量自動調節機，其特征在于包括空氣含氧量檢測與顯示模塊、 空氣含氧量設定與控制模塊、富氧膜制氧模塊以及進氣和排氣模塊；所述空氣含氧量檢測 與顯示模塊由氧電池傳感器、放大電路、數字顯示器和室內/車內空氣含氧量等級指示牌 組成；所述空氣含氧量設定與控制模塊由按鍵面板、遙控模塊和單片機控制電路組成；所 述遙控模塊包括紅外發射器和紅外接收器；所述紅外接收器安裝在主機面板上；所述單片 機控制電路接收來自氧電池傳感器、按鍵面板和紅外接收器的各種信號，經識別判斷后驅 動富氧膜制氧模塊、進氣和排氣風扇以及除水電磁閥工作；所述富氧膜制氧模塊由富氧膜 分離器、電動抽氣泵和濾水器組成；所述富氧膜分離器分為內腔和外腔，內腔與外腔用高分 子富氧膜完全隔離，內腔連接電動抽氣泵使其產生負壓，外腔有2個風扇產生高速氣流驅 趕富氧膜外表面的貧氧氣體，并通過進氣口和排氣口與室外大氣相連；所述進氣和排氣模 塊由軸流風扇、防塵網和喇叭口組成。
2.根據權利要求1所述的室內/車內空氣含氧量自動調節機，其特征在于所述室內 /車內空氣含氧量的數字顯示器為4位數碼顯示器，可顯示小數點后兩位的數碼顯示器，用 于實時顯示室內/車內空氣含氧量0. 01%的微小變化。
3.根據權利要求1所述的室內/車內空氣含氧量自動調節機，其特征在于所述空氣 含氧量檢測采用氧電池傳感器。
4.根據權利要求1所述的室內/車內空氣含氧量自動調節機，其特征在于所述富氧 膜分離器的內部單片結構為多孔空心中字形結構，富氧膜分離器包括一個內腔和一個外 腔，內腔與外腔用高分子富氧膜完全隔離。
5.根據權利要求1所述的室內/車內空氣含氧量自動調節機，其特征在于所述富氧 膜分離器的外腔進氣口和排氣口各有1個風扇，用于產生高速氣流驅趕富氧膜外表面的貧 氧氣體。
6.根據權利要求1所述的室內/車內空氣含氧量自動調節機，其特征在于所述進氣 口和排氣口均為外寬內窄的圓錐形喇叭口形狀，防塵網在喇叭口的外側；所述喇叭口的半 張角為45度。
7.根據權利要求1所述的室內/車內空氣含氧量自動調節機，其特征在于整機由室 內機和室外機兩部分組成。
專利摘要本實用新型公開了室內/車內空氣含氧量自動調節機，由室內機和室外機兩部分組成。室內機主要包括空氣含氧量檢測傳感器和4位LED顯示器，檢測和顯示范圍0.00-99.99％，用于顯示當前室內/車內空氣中的空氣含氧量百分比。還包括一個指示面板，面板為“高原”、“公園”、“森林”和“海濱”彩色圖案及文字，能直觀顯示當前室內/車內空氣空氣含氧量達到的自然環境指標。還包括空氣含氧量用戶設定按鍵面板和紅外遙控器，其上設有“公園”、“森林”和“海濱”預置按鍵。室外機主要包括富氧膜制氧模塊、電動抽氣泵、進氣口和排氣口、冷卻風扇和濾水器。本實用新型采用模擬自然生態環境“公園”、“森林”和“海濱”的空氣含氧量指標進行室內/車內空氣含氧量設定和自動調節，符合人性化設計，使用方便，應用范圍廣泛。
文檔編號B60H3/00GK201873518SQ20102051205
公開日2011年6月22日 申請日期2010年9月1日 優先權日2010年9月1日
發明者莊其仁, 林暨南, 林金標 申請人:莊其仁, 林暨南, 林金標