使用翅片式膜组件的模块化便携式空气富氧及净化设备制造技术

本实用新型专利技术涉及空气富氧净化技术领域，尤其涉及一种使用翅片式膜组件的模块化便携式空气富氧及净化设备。本实用新型专利技术包括壳体、风机、翅片式膜分离器、隔膜式真空泵、面罩、内置可充电电池及控制系统；壳体内部由隔板分割成多个隔腔，将风机、翅片式膜分离器、隔膜式真空泵、内置可充电电池和控制系统分隔开。本实用新型专利技术的技术方案解决了现有技术中的便携式设备，使用的富氧膜是卷式、板框式或中空纤维式膜组件，原料气及渗透气流动阻力大且安装固定困难，难以满足便携式设备高效、轻便、坚固、耐用等方面要求，并且设备没有氧浓度显示，缺乏性能直观判断手段的问题。

Modular portable air enrichment and purification equipment using finned membrane modules

【技术实现步骤摘要】
使用翅片式膜组件的模块化便携式空气富氧及净化设备
本技术涉及空气富氧净化
，尤其涉及一种使用翅片式膜组件的模块化便携式空气富氧及净化设备。
技术介绍
人类生命活动离不开空气，更确切的说是离不开空气中的氧气。由于人体正常新陈代谢必须要有氧气参与，在缺氧环境下，比如高原空气稀薄，氧气分压低于低海拔地区，人们会产生各种缺氧症状，诸如头痛头晕、失眠、恶心、胸闷气短，严重的甚至会晕厥或死亡。研究表明，海拔每升高12米，大气压减小1mmHg(约133Pa)，氧气分压也同比例减小，例如在海拔4000米处，大气压只有零海拔地区的56％左右，相应的氧气分压也只有零海拔地区的56％左右。如果能够提高呼吸空气的氧浓度，从而提高氧气分压，即使在高原也不会有缺氧反映，按照氧气分压核算，氧气浓度每提高3个百分点，相当于海拔降低约1000米。膜分离方法可以高效的从空气中富集氧气，近年来已经得到越来越广泛的应用。在公开的专利中已经有基于膜分离技术的富氧呼吸机或富氧保健设备，但这些专利存在一些共同的问题，作为便携式设备，使用的富氧膜是卷式、板框式或中空纤维式膜组件，原料气及渗透气流动阻力大且安装固定困难，难以满足便携式设备高效、轻便、坚固、耐用等方面要求，并且设备没有氧浓度显示，缺乏性能直观判断手段。针对上述现有技术中所存在的问题，研究设计一种新型的使用翅片式膜组件的模块化便携式空气富氧及净化设备，从而克服现有技术中所存在的问题是十分必要的。
技术实现思路
根据上述现有技术提出的便携式设备，使用的富氧膜是卷式、板框式或中空纤维式膜组件，原料气及渗透气流动阻力大且安装固定困难，难以满足便携式设备高效、轻便、坚固、耐用等方面要求，并且设备没有氧浓度显示，缺乏性能直观判断手段的技术问题，而提供一种使用翅片式膜组件的模块化便携式空气富氧及净化设备。本技术主要采用翅片式膜组件和模块化结构，以及带有触控显示屏和通讯的模块，从而达到整机效率高、坚固耐用，各部件可单独维护更换，制氧浓度可通过显示屏直观显示并具有蓝牙通讯功能。本技术采用的技术手段如下：一种使用翅片式膜组件的模块化便携式空气富氧及净化设备包括：壳体、风机、翅片式膜分离器、隔膜式真空泵、面罩、内置可充电电池及控制系统；进一步地，壳体包括：内机壳和外机壳；所述的内机壳内部由隔板分割成多个隔腔，将翅片式膜分离器、隔膜式真空泵、内置可充电电池和控制系统分隔开，便于各部件形成独立模块，且便于安装固定和单独维修更换；外机壳盖装于内机壳的上部，通过卡槽和螺钉将上述部件紧固连接，将面罩及部分控制系统罩于其中；进一步地，翅片式膜分离器装于内机壳内部的下部；翅片式膜分离器包括：翅片式膜组件及膜壳，膜壳两端带有花板，翅片式膜组件中心管插入花板中心孔内固定；进一步地，风机外框为双层结构，以嵌入方式安装在膜壳一端；进一步地，隔膜式真空泵装于内机壳的隔板上；真空泵入口管将翅片式膜分离器的出口与隔膜式真空泵的入口相连接；隔膜式真空泵的出口端装有真空泵出口管，真空泵出口管与装于内机壳顶端的富氧净化器外接管口相连接；进一步地，富氧净化器外接管口上装有外接管，外接管上装有面罩；进一步地，内置可充电电池装于内机壳的隔板上，充满电后可供风机、隔膜式真空泵运行3小时以上；进一步地，控制系统包括：触控式显示屏、集成电路板、电源开关、外接USB电源接口、充电口；触控式显示屏装于内机壳的顶部，带有开关键，可开启或关闭屏幕；电源开关、外接USB电源接口、充电口嵌装于内机壳的侧壁上；集成电路板一侧插入安装插槽内，另一侧固定于内机壳上；集成电路板通过引线与电源开关、外接USB电源接口、充电口、风机、隔膜式真空泵及触控式显示屏相连接。进一步地，隔膜式真空泵采用符合医用的要求，吸气和排气均为对称双管设置，使受力平衡以减轻运转振动及噪音。进一步地，内机壳的隔板上还装有氧浓度传感器，氧浓度传感器的探针插入到真空泵出口管中，实时检测富氧净化器氧浓度；氧浓度传感器通过引线与触控式显示屏相连接。进一步地，电源开关嵌装于内机壳侧壁上，不凸出于机壳面，以防止误触碰。进一步地，富氧净化器外接管口装于内机壳顶部，管口外端面不凸出于内机壳上表面，以防止携带过程中碰撞损坏。进一步地，真空泵入口管、真空泵出口管及面罩均符合医用要求。进一步地，风机一侧的内机壳上设置有进风口过滤网。进一步地，隔膜式真空泵一侧的内机壳的侧壁上设置有排风口过滤网。进一步地，每台设备均有唯一识别码，并带有蓝牙通讯功能，蓝牙模块嵌入集成电路板中。进一步地，本技术整体装于背包内，背包在进风口、排风口、外接管口、电源接口、显示屏处设置为网状透气、透明状；背包带有肩带和腰带，便于携带和固定。本技术的使用过程为：设备开机后，原料空气经进风口过滤网引入机体内，在风机风压推动下进入翅片式膜分离器，膜分离器渗透侧由隔膜式真空泵抽负压，在压差作用下气体遵循“溶解-扩散”机理透过膜，由于氧气透过速度快于氮气，因此在渗透气侧氧气被富集，富氧气体汇入膜分离器渗透气汇集管，经隔膜式真空泵出口排气管进入外接软管和呼吸面罩供人呼吸。未透过膜的贫氧非渗透气按机壳内设计流道吹扫过真空泵电机和泵头，带走电机热量，经机壳排风口过滤网排出。由于富氧膜是无孔膜，空气中的颗粒物无法透过膜，因此渗透侧富氧气体颗粒物为零，得到彻底净化。富氧净化设备运行可由内置电池驱动，也可由外接电源驱动。较现有技术相比，本技术具有以下优点：1、本技术提供的使用翅片式膜组件的模块化便携式空气富氧及净化设备，所用富氧膜组件为翅片式，原料侧空气流道畅通，渗透侧富氧气体流道短，流动阻力小，设备整机分离效率更高、尺寸更小、重量更轻、能耗更低。2、本技术提供的使用翅片式膜组件的模块化便携式空气富氧及净化设备，各部件采用模块化结构，便于拆装、维护，可实现各部件的单独维修更换。3、本技术提供的使用翅片式膜组件的模块化便携式空气富氧及净化设备，结合各部件结构特点进行机壳及内部分隔结构设计，插槽式安装辅以卡扣或自锁式绑带固定，各部件固定牢靠且不相互干扰。4、本技术提供的使用翅片式膜组件的模块化便携式空气富氧及净化设备，原料空气排风通道流经真空泵，通过内部气流通道优化设计，对真空泵电机和泵头进行冷却。5、本技术提供的使用翅片式膜组件的模块化便携式空气富氧及净化设备，过滤网从外部装拆，无需拆卸机壳，也不需要专用工具，便于过滤网清理或更换。6、本技术提供的使用翅片式膜组件的模块化便携式空气富氧及净化设备，设备自带氧气传感器和富氧浓度显示，可实时掌握运行效果。7、本技术提供的使用翅片式膜组件的模块化便携式空气富氧及净化设备，内部连接线路和管路均通过卡槽固定，牢固可靠。8、本技术提供的使用翅片式膜组件的模块化便携式空气富氧及净化设备，触摸式显示及控制屏，显示控制紧凑直观。9、本技术提供的使用翅片式本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种使用翅片式膜组件的模块化便携式空气富氧及净化设备，其特征在于，所述的使用翅片式膜组件的模块化便携式空气富氧及净化设备包括：壳体、风机(2)、翅片式膜分离器(3)、隔膜式真空泵(5)、面罩(11)、内置可充电电池(17)及控制系统；/n所述的壳体包括：内机壳(18)和外机壳(19)；所述的内机壳(18)内部由隔板分割成多个隔腔，将翅片式膜分离器(3)、隔膜式真空泵(5)、内置可充电电池(17)和控制系统分隔开；外机壳(19)盖装于内机壳(18)的上部，通过卡槽和螺钉将上述部件紧固连接；/n所述的翅片式膜分离器(3)装于内机壳(18)内部的下部；翅片式膜分离器(3)包括：翅片式膜组件及膜壳，膜壳两端带有花板，翅片式膜组件中心管插入花板中心孔内固定；/n所述的风机(2)外框为双层结构，以嵌入方式安装在膜壳一端；/n所述的隔膜式真空泵(5)装于内机壳(18)的隔板上；真空泵入口管(4)将翅片式膜分离器(3)的出口与隔膜式真空泵(5)的入口相连接；隔膜式真空泵(5)的出口端装有真空泵出口管(6)，真空泵出口管(6)与装于内机壳(18)顶端的富氧净化器外接管口(9)相连接；/n所述的富氧净化器外接管口(9)上装有外接管(10)，外接管(10)上装有面罩(11)；/n所述的内置可充电电池(17)装于内机壳(18)的隔板上；/n所述的控制系统包括：触控式显示屏(12)、集成电路板(13)、电源开关(14)、外接USB电源接口(15)、充电口(16)；触控式显示屏(12)装于内机壳(18)的顶部；电源开关(14)、外接USB电源接口(15)、充电口(16)嵌装于内机壳(18)的侧壁上；集成电路板(13)一侧插入安装插槽内，另一侧固定于内机壳(18)上；集成电路板(13)通过引线与电源开关(14)、外接USB电源接口(15)、充电口(16)、风机(2)、隔膜式真空泵(5)及触控式显示屏(12)相连接。/n...

【技术特征摘要】
1.一种使用翅片式膜组件的模块化便携式空气富氧及净化设备，其特征在于，所述的使用翅片式膜组件的模块化便携式空气富氧及净化设备包括：壳体、风机(2)、翅片式膜分离器(3)、隔膜式真空泵(5)、面罩(11)、内置可充电电池(17)及控制系统；
所述的壳体包括：内机壳(18)和外机壳(19)；所述的内机壳(18)内部由隔板分割成多个隔腔，将翅片式膜分离器(3)、隔膜式真空泵(5)、内置可充电电池(17)和控制系统分隔开；外机壳(19)盖装于内机壳(18)的上部，通过卡槽和螺钉将上述部件紧固连接；
所述的翅片式膜分离器(3)装于内机壳(18)内部的下部；翅片式膜分离器(3)包括：翅片式膜组件及膜壳，膜壳两端带有花板，翅片式膜组件中心管插入花板中心孔内固定；
所述的风机(2)外框为双层结构，以嵌入方式安装在膜壳一端；
所述的隔膜式真空泵(5)装于内机壳(18)的隔板上；真空泵入口管(4)将翅片式膜分离器(3)的出口与隔膜式真空泵(5)的入口相连接；隔膜式真空泵(5)的出口端装有真空泵出口管(6)，真空泵出口管(6)与装于内机壳(18)顶端的富氧净化器外接管口(9)相连接；
所述的富氧净化器外接管口(9)上装有外接管(10)，外接管(10)上装有面罩(11)；
所述的内置可充电电池(17)装于内机壳(18)的隔板上；
所述的控制系统包括：触控式显示屏(12)、集成电路板(13)、电源开关(14)、外接USB电源接口(15)、充电口(16)；触控式显示屏(12)装于内机壳(18)的顶部；电源开关(14)、外接USB电源接口(15)、充电口(16)嵌装于内机壳(18)的侧壁上；集成电路板(13)一侧插入安装插槽内，另一侧固定于内机壳(18)上；集成电路板(13)通过引线与电源开关(14)、外接USB电源接口(15)、充电口(16)、风机(2)、隔膜式真空泵(5)及触控式显示屏(12)相...

【专利技术属性】
技术研发人员：张静辉，邢艳秋，卢媛媛，
申请(专利权)人：深圳市群峰科技开发有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44