TW200401873A - Oxygen-enriched air supplying apparatus - Google Patents

Description

200401873 玖、發明說明 (發明說明鹿;敘明：發明所媧之技術領域 先前技術、内容、貴施力式及n式簡單說明） L發明戶斤屬之技術領域3 發明領域 本發明係有關一種富氧氣體供應裝置，特別是指一種 富氧氣體供應裝置，其係適用於一氣體處理元件，諸如冷 5 氣機、空氣清淨機等等。 I：先前技術3 發明背景 一氣體處理元件，如一冷氣機，係廣泛使用以處理密 閉場所之空氣。然而。當此場所係在一密閉狀態下維持一 10 段時間時，會對其内之人員造成多種副作用，如呼吸困難 、頭痛、記憶力衰弱等。 為了努力改善此等問題，故已發展用於提供一富氧氣 體至一場所之裝置。其一係揭示於美國專利第6,427,484號 中，其名稱為“具有富氧裝置之冷氣機”。 15 參照第1及2圖，其等顯示一習知之富氧氣體供應器 的概要圖，以及一包括於富氧氣體供應器中之分離器50的 側面圖。 如第1圖所示，富氧氣體供應器包括一空氣壓縮機10 、一消音器20、一第一及第二過濾器總成30與40、一富 20 氧氣體分離器50以及一用於將空氣壓縮機10、消音器20 、過濾器總成30與40、富氧氣體分離器50彼此連接之連 接管60，以及一富氧氣體排放管70。 空氣壓縮機10係安裝於一冷氣機（未顯示）之露天單元（ 未顯示）的一惻，以壓縮由外側引入之氣體。 0續次頁（發Φ說明頁不敷使用時，請註記並使用續頁） 200401873 玖、發明說明 消音器20係設置於靠近一空氣壓縮機1〇之抽吸單元( 未顯示），以降低外界空氣被引人空氣壓縮機ig所產生之 噪音。 第-及第二過滅器總成30與40係安裝於位於空氣壓 縮機10與富氧氣體分離器5〇間之連接管⑼中，以移除包 含於被空11壓縮機H)所壓縮之空氣中的雜f。再者，第: 過濾器總成3G係移除由空氣壓縮機1Q所產生之壓縮氣體 的脈動壓刀’且弟二過渡器總成4〇係減少源自壓縮氣體之 冷凝水。 10 15 20 參照第2圖，富氧氣體分離器5()包括_本體5ι、多 個分離件57與58 ’該窄筒係用以作為-壓力維持 件。本體係為—中空圓柱形構件，且分離件π係藉使 用-對隔板80而容納於本體51中。各分離件”係為一具 有二開，之m柱管。本體51的内部係被隔板⑽與分離 件57區分成-與分離件57之内部相連通之第_空間52與 —與分離件57之外部相連通之第二空間53。再者，本體 5〗具有-分別與第一空間52相連通之富氧氣體入口 及-富氮氣體出口 55,以及一與第二空間53相連通之富 氧氣體出u 56。該入π及出σ 54、55與56係各別連接: 連接管60、窄筒58與富氧氣體排放管7〇。 當在手動模式或自動模式下選擇富氧氣體供應功能時 ’富氧氣體供應器即開始運轉。 富氧氣體的供應係被空氣壓縮機1G之操作所起動。源 自室外之空氣係在通過消音器.2〇後，被引至空 0續次頁（發麵明頁不敷使觸，謙記並使膽苜） ' 7 200401873 玖、發明說明 10並壓縮之。於此期間，消音器20降低了於空氣被引入 空氣壓縮機10時所產生之噪音。壓縮氣體係經連接管60 而被引入富氧氣體分離器50中。於壓縮氣體係通過連接管 60時，第一及第二過濾器總成30與40係自壓縮氣體中移 5 除雜質與冷凝水。 經雜質移除之氣體係經富氧氣體入口 54而導入富氧氣 體分離器50中。而後，所導入之氣體係自第一空間52之 一移動至另一第一空間。於此期間，部份氣體係滲入分離 件57，並自第一空間52移至第二空間53，而所殘餘之氣 10 體係留在第一空間52中。該通過分離件57的氣體係為一 富氧氣體，且殘留於第一空間52中的氣體係為一富氮氣體 。該富氧氣體係經富氧氣體出口 56與富氧氣體排放管70 排入室内，同時，富氮氣體係經富氮氣體出口 55與窄筒 58棑放室外。 15 於此一富氧裝置中，將一般空氣分離成富氧氣體的效 率係相當低，此係由於該用以作為分離操作之動力的壓縮 機係置於分離器的内侧。 再者，由於分離器具有一圓柱形外形以及一複雜之結 構，故，難以製造此種分離器。更者，隔板與主體間及/或 20 隔板與分離件間之密封性的操作係相當難以完成。 【發明内容】 發明概要 因此，本發明之首要目的係在提供一富氧氣體供應裝 置，其具有一改良之自大氣分離一富氧氣體的分離效率。 0續次頁（發明說明頁不敷使用時，請註記並使用續頁） 200401873 坎、發明說明 X月之另目的係在提供一富氧氣體供應裝置，其 ’、有可簡單製造之分離器。 依本發明之-實施態樣，其提供一供應富氧氣體之裝 置’該裝置包含： 或多個彼此空間相隔之中空構件單元，以用於將-周圍氣體分離成-富氧氣體與-富氮氣體； -富氧氣體抽吸構件，以經分離構件單元抽吸周圍氣 體’而獲得並提供-該富氧氣體；以及 一為氧氣體排放單元，以用於排放富氧氣體。 〇 【圖式*簡:¾¾明】 本發明前述及其他目的與特徵將由下述之較佳實施方 式與所附隨之圖式而變得更清楚，其中： 第1圖係為一習知富氧氣體供應器的概要圖； 第2圖係顯示包含於第1圖所示之富氧氣體供應器中 15 之分離件的侧面橫截面圖； 第3圖係描述本發明之富氧氣體供應裝置的概要圖； 第4圖係呈現一包括於本發明之富氧氣體供應裝置中 之分離器的結構； 第5圖係描述一包括於本發明之富氧氣體供應裝置中 20 之震動阻尼元件的結構；且 第6A與6B圖係&供一說明包括於本發明之富氧氣體 供應裝置中之芳香物質添加單元中的富氧氣體流動圖式。 【實施方式3 較佳實施例之詳細說明 0續次頁（發明說明頁不敷使用時，請註記並使用續頁） 200401873 玖、發明說明 …、'第3及4圖’其等分別顯示本發明之富氧氣體供 應裝置的概要圖以及於第3圖中之”A”的放大圖。 如第3圖所不，本發明之富氧氣體供應裝置包括一分 離器no、—與分離器110相連接之真空聚12〇，以及一與 5真空泵U()相連通之富氧氣體排放單元13〇。 忒分心110包括一或多個中空分離構件單元⑴， 以用於將-周圍氣體分離成一富氧氣體與富氣氣體，以及 一連接空間113，以用於將分離構件單元ηι連接至真空 栗12〇。該具有薄立方體形狀之分離構件單力iu係彼此 1〇平行卫間相隔，且由對氧具有高選擇滲透性（與空氣中之其 他元素相較之下）之材料所製成，諸如，如以矽為主之聚合 物、以稀烴為主之聚合物、以氟為主之聚合物或以亞苯基_ 乙西迷為主之聚合物。如第4圖所示，各分離構件單元iu 係具有一開口端llla與一盲端lllb，且該連接空間⑴係 15經開口端：llla，而與分離構件單元⑴之内空間相連通。 回到第3 II，分離器！! 〇可進一步包括一風箱“ ，以移 除被分離構件單元1U所分離之富氮氣體並供應一新鮮空 氣進入其令，以及一安裝在分離構件單元lu内之框架 1Π。風箱115係藉框架117而安裝於分離構件單元m， 20以移除接近分離構件單元11】之富氮氣體。 該經由第一富氧氣體通道119而與連接空間113相連 通之真空泵120係經其吸取分離構件單元U1之周圍氣體 ，以獲得並提供自周圍氣體分離之富氧氣體。 畜氧氣體排放單元130係經第二富氧氣體通道121而 E續次頁（發明說明頁不敷使用時，請註記並使用續頁） 200401873 玖、發明說明 與真空泵12〇相連通。富氧氣體排放單元13〇係用以將富 氧氣體排放至一所欲位置。 本發明可進-步包括-震動阻尼元件14()，以降低由 真空栗120所引起之震動。震動阻尼元件14〇係設置於位 5在真空泵120與富氧氣體排放單元130間之第二富氧氣體 通這121 t。再者，震動阻尼元件14〇包括一對震動阻尼 管⑷以及-設置於其間之連接管146，即如第5圖所示 。各震動丨且尼* 141具有四個連續直徑部分142]45，該 直徑部分143 i 145之直徑係不同於其他之直徑。此即， ⑺-第-直徑部分142具有-比第二f氧氣體通道121更大 之直徑；-第二直徑部分⑷具有比第一直徑部分142更 小之直徑；一第三直徑部分144具有一在第二直徑部分 143與第一直徑部分142之範圍間的直徑；且一第四直徑 邛刀145具有一比第二直徑部分143更小之直徑。連接管 15 146具有一比第四直徑部分14”小之直徑，且係配置於 震動阻尼管141之第四直徑部> 145之間。此一逐漸改變 之直徑可增加震動之阻尼效率，且最小化該對於震動阻尼 元件的傷害。 在岫揭敘述中，係已揭示震動阻尼管141具有一環狀 20外形，但其等可為一多邊形。 本發明更進一步包括一芳香物質添加單元150,以選 擇性供應-芳香物質至該所欲位置。於此例子中，芳香物 貝外加單元丨50係第四富氧氣體通道170(見第3圖）相連通 ，其將於後說明。 0續次頁（g’說頓不_觸，_5霞用顏） 200401873 玖、發明說明 10 15 芳香物質添加單元150係配置於第二富氧氣體通道 12ι與富氧氣體排放單元130之間。如第6A圖所示，芳香 物質添加單元150包括一芳香殼體151，其具有一其中埋 置有一芳香物質（其欲與富氧氣體混合）之材料153 , 一選擇 性散播器155，以用於將富氧氣體選擇性地引入芳香殼體 15ι中，如，一開關閥或一螺線管閥，以及一調節器157， 以用於調節或控制欲提供至富氧氣體排放單元13〇之富氧 氣μ與芳香物^之混合物的量。芳香物質添加單元1 5 〇更 包括一第一及第二聯軸節16]與165。該第一聯軸節i6i 具有三個部位，其中第一、第二與第三部位162至164係 分別與第二富氧氣體通道121、第三富氧氣體通道159(將 於後說明）之-端以及芳香殼體151之_端相連通。同樣地 ，第二聯轴節165具有三個部位，其中第四、第五與第六 部位166至168係分別與芳香殼體151之另一端、第三富 氧氣體通道159之另一端以及第四富氧通道17〇(其連接至 富氧氣體排放元件）相連通。該選擇性散播器、155與調節器 157係分別没置於第三部位164與芳香殼冑"1之間以及 殼體151與第四部位166之間。假若選擇性散播器、155係 被啟動，該第二富氧氣體通道121係與芳香殼體i5i相連 通。假若為不啟動狀態，則第二富氧氣體通道i2i不與芳 香殼體ι51相連通。具有芳香物質埋置之材料153係藉將 -多孔物質(如，Ni、Au、Ag、Cu、Cu-Zn合金等等)浸置 於該芳香物質中而製得。 以下將描述富氧氣體供應裝置的操作。 0續次頁（發引說明頁不敷使用時，請註記並使用續頁） 12 ^ 20 200401873 玖、發明說明 ίο 15 20 /當真空泵120被啟動時，分離構件單it 111之周圍氣 系、工由此被抽吸’以被分離成富氮氣體與富氧氣體。富 氮氣體則遺留於靠近分離構件單A lu處。若需要的話， 富氮氣❹藉操作風箱115而移除。富氧氣體係藉該與分 *冓牛單元11 I之開口端i J1 a相連通之連接空間⑴與第 一富氧氣體通道119二者，而被引入真空泵120卜而後 ’富氧氣體係經第二富氧氣體通冑121而流至芳香物質添 單50方、此期間，由真空系所引起之震動係被 置於第二富氧氣體通道121中之震動阻尼元件刚所降低 :詳言之，由於該設置於震動阻尼^ _中之直徑部分 係具有不同的直徑，其可有效降低震動。 而後’虽氧氣體係經第一聯轴節161之第一部位⑹ ㈣入芳香物質添加單A 15G’該第—部位162係與第二 富氧氣體通道121相連通。於此_，假若預定僅有富氧 氣體流過時’係不啟動該選擇性散播器155。因此，富氧 =肢係依料由第三富氧氣體通* 159(其連接至第_聯抽 即」61之第二部位163)、第二聯轴節165之第五部位167 :第四富氧氣體通道170(其連接至第二聯㈣165之第六 部位)’而流至該富氧氣體排放單元13〇中。另一方面，當 需要富氧氣體與芳香物質之混合物時，係啟動該選擇性散 播器155 '以使第二富氧氣體通道⑵與芳香殼體151相 、I ;、此例子巾’虽氧氣體係流進芳香殼體⑸中，其 欲與埋置於㈣153中之芳香物質混合。因此，富氧氣體 與先芳香物質之混合物係依序經流進第二聯轴節]Μ之第四旦 印賣次頁（辦_頓不驗鹏’論記搬用續頁） 13 200401873 玖、發明說明 ^位166(其連接至芳香殼體151)與第六雜168(其連接至 第四富氧氣體通道170)，而流入富氧氣體排放單元13〇中 丄於此期間，流進富氧氣體排放單元130中之富氧氣體的 里分又4叹置於第二聯軸節i 65之第四部*⑹盥芳香嗖 5體151間之調節器157所控制。 、a 最後在昌氧氣體排放單元130中之富氧氣體或富氧 氣體與芳香物質之混合物係被排放至所欲位置。 由玲該作為分離操作之動力的真空泵係置於分離器之 出口側，且用以移除殘餘富氮氣體之風箱係設置於靠近分 10離構件單；^，故，該將一般空氣分離成為富氧氣體之效率 係大大地被增進。 此外，由於結合於其中之分離構件單元係非圓柱形， 而為一立方形，故分離器係易於被製造。再者，其不需一 分離件（諸如隔板）或一麻煩的作業（如，密封）以設置該分離 15 器。 雖然本發明已使用某些較佳實施例來說明，但其他改 良及變化可在不偏離本發明於後所述之申請專利範圍的範 圍内進行。 t圖式簡單明】 20 第1圖係為一習知富氧氣體供應器的概要圖； 第2圖係顯示包含於第1圖所示之富氧氣體供應器中 之分離件的侧面橫截面圖； 第3圖係描述本發明之富氧氣體供應裝置的概要圖； 第4圖係呈現一包括於本發明之富氧氣體供應裝置中 0續次頁（發明說明頁不敷使用時，請註記並使用續頁） 200401873 玖、發明說明 之分離器的結構； 第5圖係“述-包括於本發明之富氧氣體供應裝置中 之震動阻尼元件的結構；且 第6A與6B圖係提供一說明包括於本發明之富氧氣體 供應I置〒之芳香物質添加單元中的富氧氣體流動圖式。 【圖式之主要元件代表符號表】 10 空氣壓縮機 25 111b 盲端 20 消音器 113 連接空間 30 第一過濾器總成 115 風箱 10 40 第二過濾器總成 117 框架 50、 11〇 分離器 119 第一富氧氣體通道 51 本體 30 120 真空泵 52 第一空間 121 第二富氧氣體通道 53 第二空間 130 虽氧氣體排放單元 15 54 富氧氣體入口 140 震動阻尼元件 55 富氮氣體出口 141 震動阻尼管 56 富氧氣體出口 35 142 第一直徑部分 57 分離件 143 第二直徑部分 58 窄筒 144 第三直徑部分 20 60 連接管 145 第四直徑部分 70 富氧氣體排放管 146 連接管 80 隔板 40 150 芳香物質添加單元 111 中空分離構件單元 151 芳香殼體 111a 開口端 153 材料 0續次頁（曼引說明良不敷使用時，請註記並使用續頁） 15 200401873 玖、發明說明 155 選擇性散播器 157 調節器 159 第三富氧氣體通道 161 第一聯軸節 162 第一聯軸節之第一部位 163 第一聯軸節之第二部位 164 第一聯軸節之第三部位 165 第二聯軸節 166 第二聯軸節之第四部位 167 第二聯軸節之第五部位 168 第二聯軸節之第六部位 170 第四富氧氣體通道

Claims (1)

1. 拾、申請專利範圍 •種供應一富氧氣體之裝置，其包含： 或夕個彼此空間相隔之中空構件單元，以用於 將其周圍礼體分離成一富氧氣體與一富氮氣體； 一昌氧氣體抽吸構件，以經分離構件單元抽吸周 圍氣體，而獲得並提供該富氧氣體；以及 一萄氧氣體排放單元，以用於排放該富氧氣體。 如年叫專利祀圍第i項之富氧氣體供應裝置，其中， 4各或多個中空分離構件單元一般係為一薄立方體 形狀，其具有該富氧氣體可通過之開口端。 士申口月專利聋巳15帛1工員之富氧氣體供應裝置，其中， 各分離構件單元係由聚合物所製得。 4.如申請專利範圍第1項之富氧氣體供應裝置，其中， 該聚合物係選自於由以一石夕為主之聚合物、一以稀烴 為主之聚合4勿、一以氟為主之聚合物以及一以亞笨基-乙_為主之聚合物所構成之組群中。 5·如申請專利範圍第！項之富氧氣體供應褒置，其中， 该抬吸構件係為-真空泵，該真空栗係與該富氧氣體 排放單元相連通。 6·如申請專利範圍第5項之富氧氣體供應裝置，其進一 步包含： -震動阻尼元件，其設置於該真空泵與該富氧氣 體排放單元之間，以降低由該真空果所引起之震動。 7·如申請專利範圍第6項之富氧氣體供應裝置，其中， 該震動阻尼元件包括一對震動阻尼管以及一設置 0續次頁（__範顚不雜觸’ _誠麵顚) 200401873 ίο 15 20 拾、申請專利範圍 接管，各該震動阻尼管具有多 。〜謂可通過其等而流動，且該等橫裁广， 積係彼此不同。 予1、哉奴之戴面 8·如申請專利範圍第7項之富氧氣體供應 ::!截段包括一第一至第四橫戴段部分該;二 W分具有一比該第一橫载段部分更小的 t、 該第三橫钱段部分具有一範圍在該第二橫戴段：積： ❹―橫钱段部分間的截面積， “刀與 目+ 弟四輪哉段部公 :、有-比該第二橫戴段部分更小的截面積 刀 9官具有—比第四橫截段部分更小的截面積。°〆接 .如I請專利範圍第8項之富氧氣體供應裝置 該等横载段部分係為一多邊形。 1〇如I請專利範圍第8項之富氧氣體供應裳置 該等橫截段部分係為一環狀外形。 U.如申請專利範圍第！項之富氧氣體供應 含： 1具更包 二芳香物質添加單元’以選擇性供應—芳香物所 至该富氧氣體排放單元。 貝 12·如中詩專·圍第U項之f氧氣體供應裝置， 該芳香物質添加單元係包括： " 其中 其中 體； 選擇性散播器，以選擇性導引一部份之富氧 氣 一方香殼體，於其中具有一芳香物質埋置材料 以將4引入之部份富氧氣體與該芳香物質混合； 輪久專利範圍頁不敷使用時，請討記並使用續頁） 200401873 拾、申請專利範圍 10 15 20 以及 一設置於該芳香殼體與該富氧氣體排放單元間 之調節器，以用於控制欲提供至該富氧氣體排放單 凡之該富氧氣體與該芳香物質之混合物的量。 13·如申請專利範圍« 12項之富氧氣體供應裝置 该選擇性散播器係為一開關閥或一螺線管閥。 如申印專利範圍第12項之富氧氣體供應裝置 該芳香物質添加單元更包括： 一用於使富氧氣體通過其間之通道； 一對分別與該通道相連通之聯軸節，其中該等 .軸郎之一係具有一用於引入該富氧氣體之第一部 位’與-分別與該通道及芳香殼體相連接之第二及 第^部位，而另一聯軸節具有分別與該芳香殼體及 通道相連接之第四及第五部位，與一用於引導該富 氧氣體與該富氧氣體及芳香物質之混合物的第六部 位。 15·如申請專利範圍第1項之富氧氣體供應裝置，其更包 含： ，於移除由一或多個分離構件單元所分離之富氮 氣體與供應一新鮮空氣的構件。 申明專利圍第！ 5項之富氧氣體供應裝置，其中 該富氮氣體移除構件係為一風箱。 其中 其中 19