專利名稱：氧氣發(fā)生器的控制裝置與控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及氧氣發(fā)生器的制造，具體來(lái)說(shuō)這種氧氣發(fā)生器裝置和控制方法是由外部空氣吸附氮?dú)?，分離生成氧氣。
背景技術(shù)：
一般而言，氧氣發(fā)生器是將大氣中所含約占21％的氮?dú)膺M(jìn)行分離提供給使用者。眾所周知，可以利用將水進(jìn)行電分解的方式和化學(xué)物質(zhì)反應(yīng)的方式等，但是，這些方式存在著操作性繁雜、穩(wěn)定性能低的缺點(diǎn)。
最近以來(lái)，采用由大氣完成吸附或解吸氧氣過程的方法，分離供給氧氣的氧氣發(fā)生器，正在被廣泛應(yīng)用。圖1示出了這種傳統(tǒng)氧氣發(fā)生器的概況組成情況。
如圖所示，傳統(tǒng)的氧氣發(fā)生器大體是由以下各部分所組成使空氣強(qiáng)制循環(huán)的氣泵10；與上述氣泵10并聯(lián)，選擇性地形成空氣氣路的二個(gè)三通閥21、22；與上述二個(gè)三通閥21、22相連，內(nèi)部充填吸附劑Z由空氣吸附氮?dú)庥玫奈剿?0；與上述吸附塔30連接，將上述吸附劑Z分離后的氧氣氣體排向外部的氧氣排氣部40；以及裝在上述吸附塔30和上述氧氣排氣部40之間的單向閥50。作為填充上述吸附塔30用的吸附劑Z，一般多使用吸附性能非常好的沸石材料。
上述組成的傳統(tǒng)氧氣發(fā)生器的動(dòng)作，分成加壓階段和真空階段兩部分。加壓階段是從外部空氣中吸附氮?dú)夂?，分離生成氧氣。為此要對(duì)吸附塔30內(nèi)部加壓。真空階段則是把吸附劑Z吸附的氮?dú)膺M(jìn)行解吸排放。下面對(duì)各階段動(dòng)作做具體說(shuō)明。
首先，加壓階段靠氣泵10的動(dòng)作，經(jīng)第1三通閥21，流入外部空氣，壓縮后再經(jīng)第2三通閥22供給吸附塔30內(nèi)部，隨之，吸附塔30靠外部流入的空氣而被加壓。
此時(shí)，包含在外部空氣中的氮?dú)獗晃絼㈱吸附，分離出氧氣，當(dāng)超過一定的壓力，就通過單向閥50，向氧氣排放部40排放。
而真空階段，其第1.2三通閥21、22則切換成與加壓階段相反的流路，并且靠空氣泵10的吸力作用，使吸附塔30內(nèi)部變?yōu)檎婵諣顟B(tài)。同時(shí)，氮?dú)鈴奈绖㈱中解吸，依次經(jīng)過上述第1個(gè)三通閥21、氣泵10、第2個(gè)三通閥22而向外部排放。
上述傳統(tǒng)的氧氣發(fā)生器就是這樣反復(fù)經(jīng)過分離，生成氧氣的加壓階段和解吸排放氮?dú)獾恼婵针A段，來(lái)產(chǎn)生氧氣的。
圖2示出了傳統(tǒng)氧氣發(fā)生器加壓階段和真空階段周期的吸附塔內(nèi)部壓力變化的情況。從圖中可看出，傳統(tǒng)的氧氣發(fā)生器在其加壓階段，從真空狀態(tài)到設(shè)定壓力狀態(tài)對(duì)吸附塔30加壓的時(shí)間，以及在其真空階段，從設(shè)定壓力狀態(tài)到真空狀態(tài)使吸附塔30變?yōu)檎婵?，都需要有一段時(shí)間。
也就是說(shuō)存在著加壓時(shí)間長(zhǎng)和真空時(shí)間長(zhǎng)，增加了氧氣發(fā)生器整個(gè)加壓和真空的周期這樣的問題。
特別是由于從真空狀態(tài)到達(dá)設(shè)定壓力狀態(tài)的時(shí)間長(zhǎng)，因而當(dāng)把一定的加壓時(shí)間視作為標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，相對(duì)縮減加壓時(shí)間，和吸附塔30內(nèi)的壓力保持正比關(guān)系的氧氣排流量就有了一定限度。
同時(shí)，傳統(tǒng)的氧氣發(fā)生器從加壓階段到真空階段，或從真空階段到加壓階段，都是急劇地進(jìn)行轉(zhuǎn)換，由于此時(shí)壓力變化，氣泵10瞬間要產(chǎn)生嚴(yán)重的沖擊，對(duì)氧氣發(fā)生器的可靠性將產(chǎn)生惡劣的影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種氧氣發(fā)生器的控制裝置與控制方法，可以解決上述技術(shù)問題，其目的如下所述。
第一，氧氣發(fā)生器在加壓階段和真空階段的相互變化時(shí)，縮減了從真空狀態(tài)到設(shè)定壓力狀態(tài)的時(shí)間，或縮減了從設(shè)定壓力狀態(tài)到真空狀態(tài)的時(shí)間，從而縮短了氧氣發(fā)生器的整體加壓周期和真空周期。
第二，防止從加壓階段向真空階段，或從真空狀態(tài)向加壓階段的急劇轉(zhuǎn)換，抑制空氣泵瞬間出現(xiàn)的沖擊，因而提高了氧氣發(fā)生器的可靠性。
第三，以最佳的狀態(tài)使提供給室內(nèi)的氧氣濃度保持恒定不變。
本發(fā)明包括下列各個(gè)組成部分，并以此為其特征。內(nèi)部填充吸附劑，從流入的空氣中吸附氮?dú)猓懦鲅鯕庥玫奈剿?；?duì)上述吸附塔進(jìn)行加壓或變?yōu)檎婵沼玫目諝獗?；上述吸附塔和上述空氣泵并列連接，形成流動(dòng)氣路用的配管；位于上述氣泵的入口、裝在配管上部，在外部大氣壓、氣泵進(jìn)氣口和吸附塔三個(gè)方向中，選擇連通二個(gè)方向用的三通閥的吸氣閥；位于上述氣泵的排氣口、裝在上述配管上面，在外部大氣壓、氣泵排氣口和吸附塔三個(gè)方向中，選擇連通二個(gè)方向用的三通閥的排氣閥；指令上述吸氣閥和上述排氣閥進(jìn)行切換，把上述吸附塔控制成真空狀態(tài)或加壓狀態(tài)用的控制部分；輸入信號(hào)使上述控制部判定閥門切換，判定是否以加壓狀態(tài)或真空狀態(tài)進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)用的信號(hào)輸入部分。
上述控制部分在使上述吸附塔從加壓狀態(tài)向真空狀態(tài)，或從真空狀態(tài)向加壓狀態(tài)進(jìn)行變換的過程中，驅(qū)動(dòng)上述進(jìn)氣閥或上述排氣閥的某一個(gè)方向，使吸附塔與外部連通，吸附塔內(nèi)部按照“加壓狀態(tài)→大氣壓狀態(tài)→真空狀態(tài)”，或“真空狀態(tài)→大氣壓狀態(tài)→加壓狀態(tài)”保持一致。
本發(fā)明提供了包括下列各組成階段的氧氣發(fā)生器的控制方法即內(nèi)部配置的吸附劑從外部空氣里吸附氮?dú)?，分離生成氧氣的吸附塔，隨著與外部被同時(shí)打開，上述吸附塔內(nèi)部保持大氣壓狀態(tài)的階段；大氣壓狀態(tài)的上述吸附塔內(nèi)部空氣向外部排放的同時(shí)，解吸消除被上述吸附劑的氮?dú)?，上述吸附塔?nèi)部減壓成真空狀態(tài)的階段；真空狀態(tài)的上述吸附塔與外部被打開，上述吸附塔的內(nèi)部保持大氣壓狀態(tài)的階段；外部空氣進(jìn)入大氣壓狀態(tài)的上述吸附塔內(nèi)，使上述吸附塔加壓到設(shè)定壓力狀態(tài)的階段。
本發(fā)明具有以下效果第一，由于在加壓階段和真空階段之間加進(jìn)了大氣壓階段，因而有效地縮短了到達(dá)設(shè)定壓力狀態(tài)或到達(dá)真空狀態(tài)的時(shí)間，縮短了加壓周期和真空周期。
第二，隨著到達(dá)設(shè)定壓力狀態(tài)或到達(dá)真空狀態(tài)時(shí)間的縮短，本發(fā)明在保持與傳統(tǒng)方式相同的加壓周期和真空周期時(shí)，可以提高設(shè)定壓力和真空度。
同時(shí)，與傳統(tǒng)相比，本發(fā)明由于到達(dá)設(shè)定壓力狀態(tài)時(shí)間快，在剩下的時(shí)間里進(jìn)行加壓，因而可以提高與氧氣發(fā)生量和氧氣濃度成正比的吸附塔內(nèi)部壓力，可以增加氧氣的發(fā)生量和氧氣的濃度。
第三，由于是從大氣壓狀態(tài)下變成加壓或真空，因此，可以防止加壓和真空的急劇轉(zhuǎn)換，抑制空氣泵瞬間產(chǎn)生的沖擊，有助于提高氧氣發(fā)生器的可靠性。
第四，可以測(cè)定室內(nèi)特定的氣體濃度，調(diào)節(jié)氧氣的生成和供給，使室內(nèi)的氧氣濃度保持在一定范圍內(nèi)。
第五，根據(jù)使用者的選擇，可以很主便地相互變換加壓階段和真空階段。


圖1為傳統(tǒng)氧氣發(fā)生器的簡(jiǎn)要構(gòu)成圖；圖2為傳統(tǒng)氧氣發(fā)生器依照加壓階段和真空階段周期吸附塔內(nèi)部壓力變化的說(shuō)明圖；圖3 a、3b、3c為本發(fā)明第一實(shí)施例氧氣發(fā)生器動(dòng)作狀態(tài)說(shuō)明用的狀態(tài)圖；圖4為本發(fā)明第一實(shí)施例氧氣發(fā)生器控制部分和信號(hào)輸入部分的動(dòng)作順序圖；圖5為表示本發(fā)明第一實(shí)施例氧氣發(fā)生器不同加壓階段和真空階段周期，其吸附塔內(nèi)部的壓力變化圖；圖6為本發(fā)明第一實(shí)施例氧氣發(fā)生器加壓階段和真空階段不同周期時(shí)，其吸附塔內(nèi)部的壓力變化說(shuō)明圖；圖7為本發(fā)明第二實(shí)施例氧氣發(fā)生器的構(gòu)成圖；圖8為本發(fā)明第二實(shí)施例氧氣發(fā)生器控制部分和信號(hào)輸入部分的動(dòng)作順序圖；圖9為本發(fā)明第二實(shí)例不同形態(tài)的氧氣發(fā)生器控制部分與信號(hào)輸入部分的動(dòng)作順序圖；圖10為本發(fā)明第三實(shí)施例氧氣發(fā)生器的構(gòu)成圖。
如圖所示，10、110空氣泵；21、22三通閥；40、140氧氣排氣部；50、150單向閥；121吸氣閥；122排氣閥；123配管；30、130吸附塔；170、171、172控制部分；180、181、182信號(hào)輸入部分；Z吸附劑。
具體實(shí)施例方式
下面參照本發(fā)明所附實(shí)施例的圖3a、b、c、以及圖5，做下列具體說(shuō)明，但是這些實(shí)施例并不是對(duì)本發(fā)明作出的限制。
圖3a為采用本發(fā)明第1實(shí)施例的氧氣發(fā)生器大氣壓狀態(tài)的示意圖。圖3b為采用本發(fā)明第1實(shí)施例的氧氣發(fā)生器的真空狀態(tài)示意圖。圖3c為采用本發(fā)明第1實(shí)施例的氧氣發(fā)生器加壓狀態(tài)示意圖。
如圖所示，本發(fā)明包括并大體由下列各個(gè)部分所組成。內(nèi)部裝有吸附Z的吸附塔130；使上述吸附塔130變成加壓或真空狀態(tài)的空氣泵110；并列連接上述空氣泵110和上述吸附塔130，形成流動(dòng)回路的配管123；裝在上述空氣泵進(jìn)氣端配管123上的吸氣閥121；裝在上述空氣泵排放端配管123上的排氣閥122；用單向閥150與上述吸附塔130連接的氧氣排放部分140；指令上述進(jìn)氣閥121和上述排氣閥122進(jìn)行切換，將上述吸附塔130控制成真空狀態(tài)或加壓狀態(tài)的控制部分170；輸入信號(hào)使上述控制部分170判定閥門切換，判定是否以真空狀態(tài)或以加壓狀態(tài)進(jìn)行運(yùn)行運(yùn)轉(zhuǎn)的信號(hào)輸入部分180。
尤其是上述吸氣閥121它是一種三通閥方式的方向切換閥。它呆以對(duì)吸附塔130端和外部0端、吸附塔130端和空氣泵110端，以及外部0端與空氣泵110端分別進(jìn)行選擇連通。
同時(shí)，上述排氣閥122也是一種三通閥方式的方向切換閥。它可以對(duì)吸附塔130端和外部0端，空氣泵110端和外部0端，以及空氣泵110端和吸附塔130端分別進(jìn)行選擇連通。
上述吸氣閥121和排氣閥122的方向切換受控制部分170控制，上述控制部分170上連接有信號(hào)輸入部分180。
在這里上述信號(hào)輸入部分180作為輸入時(shí)間的計(jì)時(shí)器使用。上述控制部分170對(duì)上述計(jì)時(shí)器輸入的時(shí)間值與設(shè)定值進(jìn)行比較，切換吸氣閥121和排氣閥122，使其變?yōu)榧訅籂顟B(tài)或真空狀態(tài)。
圖4為采用本發(fā)明第1實(shí)施例的氧氣發(fā)生器控制部與信號(hào)輸入部的動(dòng)作順序圖。參照?qǐng)D4，對(duì)控制部170和信號(hào)輸入部180的作用做進(jìn)一步具體說(shuō)明。
當(dāng)氧氣發(fā)生器動(dòng)作時(shí)，吸氣閥121和排氣閥122被保持或被切換，使氧氣發(fā)生器成為大氣壓狀態(tài)。信號(hào)輸入部180開始進(jìn)行時(shí)間計(jì)數(shù)，在上述信號(hào)輸入部180計(jì)數(shù)時(shí)間與控制部170設(shè)定的大氣壓保持時(shí)間Ta一致之前，氧氣發(fā)生器保持為大氣壓狀態(tài)。
也就是說(shuō)在控制部170設(shè)定的大氣壓保持時(shí)間Ta內(nèi)，保持著大氣壓狀態(tài)。
當(dāng)上述信號(hào)輸入部180計(jì)數(shù)時(shí)間與大氣壓保持時(shí)間Ta變?yōu)橐恢聲r(shí)，吸氣閥121和排氣閥122進(jìn)行切換，變成真空狀態(tài)，進(jìn)入真空階段。
此時(shí)，上述信號(hào)輸入部180的計(jì)數(shù)時(shí)間計(jì)數(shù)復(fù)位重新計(jì)數(shù)。上述信號(hào)輸入部180計(jì)數(shù)的時(shí)間與控制部170設(shè)定的真空狀態(tài)保持時(shí)間Tv一致之前，氧氣發(fā)生器保持為真空狀態(tài)，其結(jié)果，在控制部170設(shè)定的真空狀態(tài)保持時(shí)間Tv內(nèi)，進(jìn)入真空階段。
如果上述信號(hào)輸入部180計(jì)數(shù)的時(shí)間與真空狀態(tài)保持時(shí)間Tv變?yōu)橐恢聲r(shí)，吸氣閥121和排氣閥122進(jìn)行切換，又變?yōu)榇髿鈮籂顟B(tài)。此時(shí)，和前面敘述的一樣，在控制部170設(shè)定的大氣壓保持時(shí)間Ta內(nèi)，氧氣發(fā)生器保持為大氣壓狀態(tài)。
如果上述信號(hào)輸入部180計(jì)數(shù)的時(shí)間與大氣壓保持時(shí)間Ta變?yōu)橐恢?，那么，吸氣閥121和排氣閥122就進(jìn)行切換，變?yōu)榧訅籂顟B(tài)，進(jìn)入加壓階段。
此時(shí)，上述信號(hào)輸入部180的時(shí)間計(jì)數(shù)復(fù)位，重新計(jì)數(shù)。上述信號(hào)輸入部180計(jì)數(shù)的時(shí)間與控制部170設(shè)定的加壓狀態(tài)保持時(shí)間Tc一致之前，氧氣發(fā)生器保持為加壓狀態(tài)，所以在控制部170設(shè)定的加壓狀態(tài)保持時(shí)間Tc內(nèi)，進(jìn)入加壓階段。
最后，本發(fā)明第1實(shí)施例的上述各個(gè)階段構(gòu)成了一個(gè)周期，周而復(fù)始地進(jìn)行。
按照這種組成而提出的本發(fā)明氧氣發(fā)生器的作用，做些具體介紹。
開始本發(fā)明氧氣發(fā)生器如圖3a所示，在控制部170的控制作用下，吸氣閥121與吸附塔130端和外部0端相連接，同時(shí)，排氣閥122也與吸附塔130端和外部0端連接。
接著，上述吸附塔130經(jīng)過吸氣閥121和排氣閥122，與外部打開，使上述吸附塔130內(nèi)部保持為大氣壓狀態(tài)。
然后，在控制部170的設(shè)定時(shí)間Ta里，被保持為大氣壓狀態(tài)后，如圖3b所示，靠控制部170的控制作用，上述吸氣閥121向吸附塔130端和空氣泵110端切換、連接，與此同時(shí)，排氣閥122也向空氣泵110端和外部0端切換、連接。
這樣，空氣泵110被起動(dòng)，受上述氣泵110進(jìn)氣力的作用，上述吸附塔130內(nèi)部吸進(jìn)空氣，向外部排放的同時(shí)減壓倒真空狀態(tài)。
這時(shí)，吸附在吸附劑Z上的氮?dú)庠跉獗?10進(jìn)氣力作用下，脫開上述吸附劑Z，順序經(jīng)過進(jìn)氣閥121、空氣泵110和排氣閥122，向外部排放。
特別是本發(fā)明脫氮的上述真空階段，其吸附塔130為大氣壓狀態(tài)，因此，如圖5中所示，與傳統(tǒng)相比，上述吸附塔130到達(dá)真空狀態(tài)的時(shí)間被縮短了。
而且，與此同時(shí)，上述吸附劑Z所吸附的氮?dú)饨馕?，使上述吸附劑Z再生，從而重新吸附氮?dú)?，分離生成氧氣變?yōu)橐环N可能。
如前所述，在控制部170設(shè)定的真空時(shí)間Tv里，完成真空階段以后，如圖3a所示，受控制部180的控制作用，上述進(jìn)氣閥121再次連接吸附塔130端和外部0端。與此同時(shí)，排氣閥122也重新連接吸附塔130端和外部0端，因此，上述吸附塔130通過進(jìn)氣閥121和排氣閥122，與外部打開，空氣泵110停止。
接著，外部空氣通過上述進(jìn)氣閥121和上述排氣閥122，進(jìn)入內(nèi)部，因而，上述吸附塔130內(nèi)部在控制部170設(shè)定的大氣壓保持時(shí)間Ta里，再次保持為大氣壓狀態(tài)。
接下來(lái)如圖3c所示，受控制部170的控制作用，上述進(jìn)氣閥121向外部0端與空氣泵110端切換、連接，與此同時(shí)，排氣閥122進(jìn)行切換，連接空氣泵110端和吸附塔130端，空氣泵110起動(dòng)。
上述空氣泵110壓縮的外部空氣依次經(jīng)過進(jìn)氣閥121、空氣泵110和排氣閥122，流向吸附塔130內(nèi)部。在控制部170設(shè)定的加壓時(shí)間Tc里，使上述吸附塔130從大氣壓狀態(tài)，加壓成設(shè)定壓力狀態(tài)。
此時(shí)，包含在外部空氣中的氮?dú)怆S著吸附劑Z的吸附，分離生成氧氣。
這樣，分離生成的氧氣經(jīng)過單向閥150，從氧氣排放部140向外排放。
特別是本發(fā)明在分離生成氧氣的上述加壓階段，其吸附塔130為大氣壓狀態(tài)，所以，如圖5中所示，與傳統(tǒng)相比，上述吸附塔130到達(dá)設(shè)定壓力狀態(tài)的時(shí)間被縮短了。
從以上敘述可知，本發(fā)明是依次反復(fù)進(jìn)行上述各階段動(dòng)作，即反復(fù)進(jìn)行大氣壓階段—真空階段—大氣壓階段—加壓階段，來(lái)產(chǎn)生氧氣的。
由此可知本發(fā)明可以做到縮短加壓階段時(shí)到達(dá)設(shè)定壓力狀態(tài)的時(shí)間，以及真空階段時(shí)到達(dá)真空狀態(tài)的時(shí)間。
如果以和傳統(tǒng)方式相同的周期來(lái)設(shè)定加壓時(shí)間Tc和真空時(shí)間Tv，那么，本發(fā)明可以提高氧氣發(fā)生器的設(shè)定壓力和真空度。
同時(shí)，由于氧氣發(fā)生器的氧氣發(fā)生量和氧氣濃度與吸附塔130內(nèi)部的壓力具有比例關(guān)系，因此，本發(fā)明還可以使氧氣發(fā)生量與氧氣濃度得以增加。
圖6示出了本發(fā)明第1實(shí)施例氧氣發(fā)生器不同加壓階段和真空階段周期其吸附塔內(nèi)部的壓力變化情況。
本發(fā)明中從加壓階段到達(dá)設(shè)定壓力狀態(tài)，以及從真空階段到達(dá)真空狀態(tài)的時(shí)間被縮短情況，如上所述。
如圖6中所示，以與傳統(tǒng)方式相同的加壓和真空效果為基準(zhǔn)，使用本發(fā)明氧氣發(fā)生器時(shí)，也可以縮短加壓周期和真空周期。
下面對(duì)采用本發(fā)明第2實(shí)施例的氧氣發(fā)生器加以說(shuō)明。
圖7為采用本發(fā)明第2實(shí)施例的氧氣發(fā)生器的組成圖。如圖中所示，采用本發(fā)明第2實(shí)施例的氧氣發(fā)生器整體組成，與前述的本發(fā)明第1實(shí)施例相同，只是在本實(shí)例中指令進(jìn)氣閥121和排氣閥122的切換，把上述吸附塔130控制成真空狀態(tài)或加壓狀態(tài)的控制部分171和輸入信號(hào)，使上述控制部分171判定閥的切換，判定是以真空狀態(tài)或加壓狀態(tài)進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)用的信號(hào)輸入部分181，有其特征的。
圖8為采用本發(fā)明第2實(shí)施例的氧氣發(fā)生器的控制部分和信號(hào)輸入部分的動(dòng)作順序圖。
也就是說(shuō)信號(hào)輸入部分181，是一個(gè)檢測(cè)室內(nèi)氣體濃度，輸出氣體濃度用的氣體傳感器?？刂撇糠?71是使具有氣體傳感器功能、上述信號(hào)輸入部181輸入的濃度值與設(shè)定值進(jìn)行比較，切換進(jìn)氣閥121和排氣閥122，使其成可加壓狀態(tài)或真空狀態(tài)。
尤其是本發(fā)明中的上述信號(hào)輸入部分181可以選擇多種檢測(cè)的氣體，而在本實(shí)施例中，以檢測(cè)二氧化碳為一例，進(jìn)行說(shuō)明。
開始如果氧氣發(fā)生器投入運(yùn)行，那么，進(jìn)氣閥121和排氣閥122就進(jìn)行保持或切換，使氧氣發(fā)生器變?yōu)檎婵諣顟B(tài)。進(jìn)入真空階段后，信號(hào)輸入部分181即測(cè)定室內(nèi)的二氧化碳濃度。
此時(shí)，上述信號(hào)輸入部分181測(cè)定的室內(nèi)二氧化碳濃度如果超過控制部分171設(shè)定的二氧化碳最高濃度設(shè)定值，那么，控制部分171就要對(duì)進(jìn)氣閥121和排氣閥122進(jìn)行切換，使氧氣發(fā)生器成為加壓狀態(tài)。
換言之，上述信號(hào)輸入部分181測(cè)定的二氧化碳濃度增加，就意味著室內(nèi)氧氣濃度相應(yīng)地降低，所以，就要增加室內(nèi)的氧氣濃度。
同樣，在進(jìn)入加壓階段期間，信號(hào)輸入部分181繼續(xù)測(cè)定室內(nèi)的二氧化碳濃度。測(cè)得的室內(nèi)二氧化碳濃度如果低于控制部分171設(shè)定的二氧化碳最低濃度設(shè)定值，那么，控制部分171就要對(duì)進(jìn)氣閥121和排氣閥122進(jìn)行切換，使氧氣發(fā)生器成為真空狀態(tài)。
上述信號(hào)輸入部分181測(cè)定的二氧化碳濃度減小，就意味著室內(nèi)氧氣濃度相應(yīng)地提高，所以，就要適當(dāng)?shù)販p小室內(nèi)的氧氣濃度。
換言之，本實(shí)例設(shè)定了二氧化碳最高濃度和二氧化碳最低濃度的范圍，在上述二氧化碳濃度范圍內(nèi)，反復(fù)進(jìn)行加壓階段和真空階段動(dòng)作，因此，可以使室內(nèi)保持最佳的二氧化碳濃度。
圖9為本發(fā)明第2實(shí)施例另外形態(tài)的氧氣發(fā)生器控制部分和信號(hào)輸入部分的動(dòng)作順序圖。
如圖中所示，本發(fā)明第2實(shí)例的不同形態(tài)同樣是由信號(hào)輸入部分181檢測(cè)室內(nèi)的二氧化碳濃度，控制部分171對(duì)上述信號(hào)輸入部分181測(cè)定的二氧化碳濃度值和設(shè)定的濃度值進(jìn)行比較，如果室內(nèi)的二氧化碳濃度超過最高設(shè)定值，就執(zhí)行加壓階段動(dòng)作，分離生成氧氣。如果室內(nèi)二氧化碳濃度低于最低設(shè)定值，就執(zhí)行真空階段動(dòng)作，減脫氮?dú)狻?br> 特別是第2實(shí)施例的另外形態(tài)，其氧氣發(fā)生器依據(jù)設(shè)定的濃度值，從加壓狀態(tài)向真空狀態(tài)變化，或從真空狀態(tài)向加壓狀態(tài)變化時(shí)，都是經(jīng)過大氣壓狀態(tài)的。
氧氣發(fā)生器以大氣壓狀態(tài)→真空狀態(tài)→大氣壓狀態(tài)→加壓狀態(tài)構(gòu)成一個(gè)周期循環(huán)反復(fù)進(jìn)行，因此，可以使室內(nèi)保持最佳狀態(tài)的氧氣濃度。
同時(shí)，在上述控制部分171從加壓狀態(tài)向真空狀態(tài)變換，或從真空狀態(tài)向加壓狀態(tài)變換時(shí)，隨著所經(jīng)過的大氣壓狀態(tài)，如同前面第1實(shí)施例所介紹那樣，到達(dá)設(shè)定壓力狀態(tài)的時(shí)間的及到達(dá)真空狀態(tài)的時(shí)間也能夠縮短。
以下對(duì)采用本發(fā)明第3實(shí)施例的氧氣發(fā)生器加以說(shuō)明。
圖10為采用本發(fā)明第3實(shí)施例的氧氣發(fā)生器的組成圖。如圖中所示，采用本發(fā)明第3實(shí)施例的氧氣發(fā)生器整體構(gòu)成，與前述本發(fā)明的第1實(shí)施例，第2實(shí)施例一樣，只是在本實(shí)施例中，指令進(jìn)氣閥121和排氣閥122的切換，將上述吸附塔130控制成真空狀態(tài)或加壓狀態(tài)的控制部分171，以及輸入信號(hào)使上述控制部分171判定閥的切換，判定是否以真空狀態(tài)或加壓狀態(tài)進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)的信號(hào)輸入部分181，有其特征的。
下面對(duì)采用本發(fā)明第3實(shí)施例的氧氣發(fā)生器加以說(shuō)明。
采用本發(fā)明第3實(shí)施例的氧氣發(fā)生器整體組成和動(dòng)作也與前述本發(fā)明的第1實(shí)例一樣。該實(shí)施例的特點(diǎn)是，信號(hào)輸入部分182由鍵控輸入來(lái)組成，使用者可選擇加壓狀態(tài)或真空狀態(tài)?？刂撇糠?72根據(jù)上述信號(hào)輸入部分182的輸入值來(lái)決定是以加壓狀態(tài)進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)還是以真空狀態(tài)進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)。
換言之，受鍵控輸入部分信號(hào)輸入部182的輸入作用，其控制部172隨上述信號(hào)輸入部182輸入值的變化，決定閥門的切換，使用者可以有選擇地從加壓狀態(tài)向真空狀態(tài)變化，或者以真空狀態(tài)向加壓狀態(tài)變化。
根據(jù)信號(hào)輸入部182的輸入變化，氧氣發(fā)生器在從加壓狀態(tài)向真空狀態(tài)變化時(shí)，以及從真空狀態(tài)向加壓狀態(tài)變化時(shí)，本發(fā)明的第3實(shí)施例也同樣要經(jīng)過大氣壓狀態(tài)的。所以，與前述的第1實(shí)施例，第2實(shí)施例所介紹的一樣，同樣也可以縮短到達(dá)設(shè)定壓力狀態(tài)的時(shí)間，或縮短到達(dá)真空狀態(tài)的時(shí)間。
權(quán)利要求
1.一種氧氣發(fā)生器的控制裝置，其特征在于它包括下列各個(gè)組成部分內(nèi)部裝填吸附劑，從流入的空氣中吸附氮?dú)?，放出氧氣的吸附塔；使上述吸附塔進(jìn)行加壓或真空動(dòng)作的空氣泵；并列連接上述吸附塔和上述氣泵，形成流動(dòng)氣路的配管；位于上述氣泵進(jìn)氣口并裝在上述配管上部，在外部大氣壓環(huán)境，氣泵進(jìn)氣口吸附塔三個(gè)方向中，有選擇地連通二個(gè)方向用的三通閥即進(jìn)氣閥；位于上述氣泵排氣口并裝在上述配管上部，在外部大氣壓環(huán)境，氣泵排氣口和吸附塔三個(gè)方向中，有選擇地連通二個(gè)方向用的三通閥的排氣閥；指令上述進(jìn)氣閥和上述排氣閥的切換，將上述吸附塔控制成真空狀態(tài)或加壓狀態(tài)用的控制部分；輸入信號(hào)，使上述控制部分判定閥門切換，判定是以真空狀態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)還是以加壓狀態(tài)動(dòng)轉(zhuǎn)用的信號(hào)輸入部分。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所說(shuō)的氧氣發(fā)生器的控制裝置，其特征在于所說(shuō)的控制部分在上述吸附塔從加壓狀態(tài)向真空狀態(tài)變換，或從真空狀態(tài)向加壓狀態(tài)變換過程中，驅(qū)動(dòng)上述進(jìn)氣閥或上述排氣閥的某個(gè)方向，使吸附塔與外部連通，而吸附塔的內(nèi)部則與“加壓狀態(tài)→大氣壓狀態(tài)→真空狀態(tài)”，“或真空狀態(tài)→大氣壓狀態(tài)→加壓狀態(tài)”保持一致。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所說(shuō)的氧氣發(fā)生器的控制裝置，其特征在于所說(shuō)的信號(hào)輸入部分作為輸入時(shí)間的計(jì)時(shí)器使用，所說(shuō)的控制部分對(duì)所說(shuō)的計(jì)時(shí)器輸入的時(shí)間值與設(shè)定值進(jìn)行比較，切換吸氣閥和排氣閥，使其變?yōu)榧訅籂顟B(tài)或真空狀態(tài)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所說(shuō)的氧氣發(fā)生器的控制裝置，其特征在于所說(shuō)的信號(hào)輸入部分是檢測(cè)室內(nèi)氣體濃度，所說(shuō)的控制部分是使具有氣體傳感器功能、上述信號(hào)輸入部輸入的濃度值與設(shè)定值進(jìn)行比較，切換進(jìn)氣閥和排氣閥，使其成可加壓狀態(tài)或真空狀態(tài)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所說(shuō)的氧氣發(fā)生器的控制裝置，其特征在于所說(shuō)的檢測(cè)室內(nèi)氣體濃度是檢測(cè)二氧化碳濃度。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所說(shuō)的氧氣發(fā)生器的控制裝置，其特征在于所說(shuō)的信號(hào)輸入部分由鍵控輸入來(lái)組成，所說(shuō)的控制部分根據(jù)所說(shuō)的信號(hào)輸入部分的輸入值來(lái)決定，決定閥門的切換，以加壓狀態(tài)進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)還是以真空狀態(tài)進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)。
7.權(quán)利要求1所說(shuō)的氧氣發(fā)生器的控制裝置的控制方法，其特征在于包括下述步驟即內(nèi)部配置的吸附劑從外部空氣里吸附氮?dú)?，分離生成氧氣的吸附塔，隨著與外部被同時(shí)打開，上述吸附塔內(nèi)部保持大氣壓狀態(tài)的階段；大氣壓狀態(tài)的上述吸附塔內(nèi)部空氣向外部排放的同時(shí)，解吸消除被上述吸附劑的氮?dú)?，上述吸附塔?nèi)部減壓成真空狀態(tài)的階段；真空狀態(tài)的上述吸附塔與外部被打開，上述吸附塔的內(nèi)部保持大氣壓狀態(tài)的階段；外部空氣進(jìn)入大氣壓狀態(tài)的上述吸附塔內(nèi)，使上述吸附塔加壓到設(shè)定壓力狀態(tài)的階段。
全文摘要
本發(fā)明涉及氧氣發(fā)生器的制造，它包括內(nèi)部充填吸附劑，以流進(jìn)的空氣吸附氮?dú)夥懦鲅鯕獾奈剿?；使吸附塔加壓或變?yōu)檎婵盏目諝獗茫粚⑽剿涂諝獗貌⑦B形成流動(dòng)回路的配管，靠近空氣泵入口處、裝在配管上、并在外部大氣壓、空氣泵出口處和吸附塔三個(gè)方向中選擇連通二個(gè)方向用的三通閥，即排氣閥，指令吸氣閥和排氣閥切換，將吸附塔控制成真空狀態(tài)或加壓狀態(tài)的控制部分；輸入信號(hào)使控制部分判定閥門切換，判定是否以真空狀態(tài)或加壓狀態(tài)工作的信號(hào)輸入部分組成。本發(fā)明的特點(diǎn)是當(dāng)氧氣發(fā)生器加壓階段和真空階段相互變換時(shí)，采用縮小從真空狀態(tài)到設(shè)定壓力狀態(tài)、或者從設(shè)定壓力狀態(tài)到真空狀態(tài)的時(shí)間間隔，以降低氧氣發(fā)生器的整個(gè)加壓周期和真空周期。
文檔編號(hào)B01D53/047GK1411895SQ0113637
公開日2003年4月23日 申請(qǐng)日期2001年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2001年10月12日
發(fā)明者趙敏喆 申請(qǐng)人:樂金電子(天津)電器有限公司