CN1266426C - 室内除去二氧化碳、增加氧气的方法及其装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种室内除去二氧化碳、增加氧气的方法及其装置，该方法包括如下步骤：①设定室内最低氧气浓度值和最高二氧化碳浓度值；②检测室内空气，监控其空气中的氧气浓度和二氧化碳浓度；③若室内空气的氧气浓度低于设定的最低氧气浓度值，采用变压吸附法从室外吸入空气，除去其中的二氧化碳和氮气，向室内供入高浓度氧气；④若室内空气的二氧化碳浓度高于设定的最高二氧化碳浓度，采用变压吸附法抽取室内空气，除去其中的二氧化碳，再输回室内。该装置由室内外空气吸入选择管路、空气输送管路、相互并联的二氧化碳变压吸附管路、二氧化碳及氮气吸附管路以及回输管路构成，上述各管路通过管道依次相连。
Description
技术领域
本发明涉及一种改善室内空气质量的方法，尤其涉及一种室内除去二氧化碳、增加氧气的方法，同时还涉及一种用于实现该方法的装置。
背景技术
现代医学证明，室内空气的氧气浓度偏低和二氧化碳浓度偏高都会带来一系列健康问题。氧气浓度偏低(例如低于17-19％)，人体长时间缺氧会导致胸闷、气短、头晕、头痛等现象；二氧化碳浓度偏高(例如超过8％)，人就会感到乏力、无神、气短、气粗、气喘等不适症状。而更多地吸入新鲜氧气，可以保持头脑清醒、记忆力强、使血液循环流畅、具有预防动脉硬化、预防痴呆、预防癌症等功能。所以，改善居所室内空气环境十分必要。
《中国实用新型专利公报》公开了一种专利号为：ZL96207623.X、名称为“具备增氧吸氧净化空气功能的空调器”的技术方案，该方案是利用变压吸附分离制氧机，从室内吸取空气，除去其中的二氧化碳和氮气，然后再输回室内高浓度的氧气，以增加室内的氧气浓度，降低室内二氧化碳浓度。该技术虽然可以实现上述目的，但忽略了一个现实，即空气中有70％左右的氮气，除去室内空气中的二氧化碳和氮气后，室内气压下降产生的负压必然导致室外空气的进入，这样有几种后果：若室外空气存在污染，会造成室内空气污染；若与空调器配合使用，夏天会排出走凉气，引入热空气，降低制冷效果；冬季会排出暖气，引入冷空气，降低制热效果，两者均会造成一定的能量损失。
发明内容
本发明的目的是提供一种室内除去二氧化碳、增加氧气的方法，有针对性地调节室内氧气及二氧化碳浓度。
本发明的目的还在于提供一种用于实现该方法的室内除去二氧化碳、增加氧气的装置。
为了实现上述目的，本发明的技术方案在于采用一种室内除去二氧化碳、增加氧气的方法，该方法包括如下步骤：
①设定室内最低氧气浓度值和最高二氧化碳浓度值；
②检测室内空气，监控其空气中的氧气浓度和二氧化碳浓度；
③若室内空气的氧气浓度低于设定的最低氧气浓度值，采用变压吸附法从室外吸入空气，除去其中的二氧化碳和氮气，向室内供入高浓度氧气；
④若室内空气的二氧化碳浓度高于设定的最高二氧化碳浓度，采用变压吸附法抽取室内空气，除去其中的二氧化碳，再输回室内。
同时，本发明还提供了一种实现该方法的室内除去二氧化碳、增加氧气的装置，该装置由室内外空气吸入选择管路、空气输送管路、相互并联的二氧化碳变压吸附管路、二氧化碳及氮气吸附管路以及回输管路构成，上述各管路通过管道依次相连。
所述的空气吸入选择管路由两位三通阀及其两个入口上连接的与室内相连的入气管1和与室外空气连通的入气管2构成。
所述的空气输送管路由微型空气泵和三位三通阀构成，微型空气泵的入口通过管道与两位三通阀的出口相连，其两出口分别通过管道与二氧化碳变压吸附管路的吸附室10和二氧化碳及氮气变压吸附管路的吸附室8相连。
所述的二氧化碳变压吸附管路的吸附室10的入口上通过管道与两位三通阀7的一个入口相连，二氧化碳及氮气变压吸附管路的吸附室8的入口上通过管道与两位三通阀7的另一个入口相连，两位三通阀7的出口通过管道与真空泵6的入口相连，真空泵6的出口通过管道与大气相通。
所述的回输管路由电磁阀11、电磁阀9和回输管构成，电磁阀11的入口和出口分别通过管道和吸附室10的出口和回输管相连，电磁阀9的入口和出口分别通过管道与吸附室8的出口和回输管相连。
可以看出，本发明通过对室内二氧化碳浓度及氧气浓度的监控，采取分别处理的方法，缺氧补氧、多二氧化碳除二氧化碳，以微调的方式，控制室内二氧化碳和氧气浓度，保持在合理的有利于人体健康的范围内，基本上不改变室内原有的氮气浓度和总量，使室内空气总体上保持恒定的温度和清洁水平。另外，本发明的装置冬夏季尤其适于与空调器配合使用，由于是有针对性地调节氧气和二氧化碳的浓度，属于微调，基本不会增加空调器的工作负担，因而具备节能效果。
附图说明
图1为本发明实施方法的装置结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，本发明的装置由室内外空气吸入选择管路、空气输送管路、相互并联的二氧化碳变压吸附管路、二氧化碳及氮气吸附管路以及回输管路构成，上述各管路通过管道依次相连。空气吸入选择管路由两位三通阀3及其两个入口上连接的与室内相连的入气管1和与室外空气连通的入气管2构成，空气输送管路由微型空气泵4和三位三通阀5构成，微型空气泵4的入口通过管道与两位三通阀3的出口相连，其两出口分别通过管道与二氧化碳吸附室10和氮气及二氧化碳吸附室8相连，二氧化碳吸附室10和氮气及二氧化碳吸附室8的入口上分别通过管道与两位三通阀7的入口相连，两位三通阀7的出口通过管道与真空泵6的入口相连，真空泵6的出口通过管道与大气相通，回输管路由电磁阀11、电磁阀9和回输管12构成，电磁阀11的入口和出口分别通过管道和吸附室10的出口和回输管12相连，电磁阀9的入口和出口分别通过管道与吸附室8的出口和回输管12相连。
检测室内二氧化碳浓度，当二氧化碳浓度超过7％时，需要排除室内的二氧化碳，使两位三通阀3得电，三位三通阀5的右线圈得电，电磁阀11得电，这样入气管1、两位三通阀3、微型空气泵4，三位三通阀5，二氧化碳吸附室10，电磁阀11和回输管12构成了空气流通回路。二氧化碳吸附室10内填充的是二氧化碳吸附剂，当空气流过该吸附剂时，二氧化碳被吸附在吸附剂上，而氧气、氮气能通过该吸附室流入房间内。当吸附室吸满二氧化碳时，需要对吸附剂进行解吸，解吸出来的二氧化碳被排除后，吸附剂即可用于下一次吸附。当微型空气泵4工作时，微型真空泵6不工作，当微型真空泵6工作时，微型空气泵4不工作，在排二氧化碳时，微型空气泵4将室内含二氧化碳浓度较高的空气输送给二氧化碳吸附室10，经吸附后，含二氧化碳浓度较低的空气被送回室内，工作一段时间后，二氧化碳吸附剂内吸满了二氧化碳，此时断开微型空气泵4、三位三通阀5，电磁阀11得电，使两位三通阀7得电。于是当微型真空泵6得电工作时，在二氧化碳吸附室10内产生真空，吸附在二氧化碳吸附剂内的二氧化碳被解吸出来，并由微型真空泵6排到大气中，二氧化碳排完后，微型真空泵6停止工作，并使微型空气泵4、三位三通阀5，电磁阀11再次得电，从而进行又一轮排除室内二氧化碳的工作。
检测到室内氧气浓度低于19％时，两位三通阀3不得电，而电磁阀9、三位三通阀5的左线圈得电，于是入气管2、两位三通阀3、微型空气泵4、三位三通阀5、氮气及二氧化碳吸附室8、电磁阀9、回输管12组成供氧回路，当微型空气泵工作时，室外的新鲜空气经入气管2、三位三通阀5等，被输送给氮气及二氧化碳吸附室8，在该吸附室填充有氮气和二氧化碳吸附剂，空气中的二氧化碳和氮气都被吸附，而高浓度氧气被输送到室内。吸附室8吸满氮气和二氧化碳后，微型空气泵4，三位三通阀5，电磁阀9都失电，为氮气、二氧化碳的解吸及排除做好准备；微型空气泵4失电后，微型真空泵6得电，此时两位三通阀7不得电，于是在氮气及二氧化碳吸附室8内形成真空，该吸附室8中的氮气及二氧化碳被解吸并由微型真空泵6排到大气中，氮气和二氧化碳被排完后，微型真空泵6停止工作，而微型空气泵4、电磁阀9和三位三通阀5又得电，于是向室内补充氧气，就这样，供氧——排氮气——供氧，周而复始地工作。
当然，本发明所用设备也可以由两路单独的变压吸附管路构成，即单独从室内抽吸空气，通过变压除去二氧化碳，以降低二氧化碳浓度；再单独设一路从室外吸收空气，通过变压吸附除去二氧化碳和氮气，再输进室内，这种实施方式仍应属于本发明的保护范围。
Claims (6)
1、一种室内除去二氧化碳、增加氧气的方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：
①设定室内最低氧气浓度值和最高二氧化碳浓度值；
②检测室内空气，监控其空气中的氧气浓度和二氧化碳浓度；
③若室内空气的氧气浓度低于设定的最低氧气浓度值，采用变压吸附法从室外吸入空气，除去其中的二氧化碳和氮气，向室内供入高浓度氧气；
④若室内空气的二氧化碳浓度高于设定的最高二氧化碳浓度，采用变压吸附法抽取室内空气，除去其中的二氧化碳，再输回室内。
2、一种实现权利要求1所述方法的室内除去二氧化碳、增加氧气的装置，其特征在于：该装置由室内外空气吸入选择管路、空气输送管路、相互并联的二氧化碳变压吸附管路、二氧化碳及氮气吸附管路以及回输管路构成，上述各管路通过管道依次相连。
3、根据权利要求2所述的装置，其特征在于：所述的空气吸入选择管路由两位三通阀(3)及其两个入口上连接的与室内相连的入气管(1)和与室外空气连通的入气管(2)构成。
4、根据权利要求2或3所述的装置，其特征在于：所述的空气输送管路由微型空气泵(4)和三位三通阀(5)构成，微型空气泵(4)的入口通过管道与两位三通阀(3)的出口相连，其两出口分别通过管道与二氧化碳变压吸附管路的吸附室(10)和二氧化碳及氮气变压吸附管路的吸附室(8)相连。
5、根据权利要求4所述的装置，其特征在于：所述的二氧化碳变压吸附管路的吸附室(10)的入口上通过管道与两位三通阀(7)的一个入口相连，二氧化碳及氮气变压吸附管路的吸附室(8)的入口上通过管道与两位三通阀(7)的另一个入口相连，两位三通阀(7)的出口通过管道与真空泵(6)的入口相连，真空泵(6)的出口通过管道与大气相通。
6、根据权利要求5所述的装置，其特征在于：所述的回输管路由电磁阀(11)、电磁阀(9)和回输管(12)构成，电磁阀(11)的入口和出口分别通过管道和吸附室(10)的出口和回输管相连，电磁阀(9)的入口和出口分别通过管道与吸附室(8)的出口和回输管(12)相连。
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