CN105781807A - 应用于机动车发动机节能减排的富氧装置 - Google Patents

应用于机动车发动机节能减排的富氧装置 Download PDF

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陈旭东
黄利军
孟铭锴
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Abstract

本发明公开了一种制作简单、操作方便且应用于机动车发动机的节能减排的富氧装置，它包括正压源、气体分离器和负压源，气体分离器包括套筒、富氧管和吸氧膜，富氧管为一端封闭、另一端开口的管件，富氧管的封闭端伸入套筒内腔的部分为富氧管吸氧部分，所述富氧管吸氧部分内嵌磁性件，所述富氧管吸氧部分的管壁上设置有至少一个通孔，所述吸氧膜完全包覆住所有通孔，所述正压源设置在套筒的送风端，所述负压源设置在富氧管的开口端，所述气体分离器还包括固定安装在所述套筒的排风口的气体分流盘，所述套筒的送风端还设置有空滤网。

Description

应用于机动车发动机节能减排的富氧装置
技术领域
本发明涉及一种富氧装置，具体来说，涉及一种制作简单、操作方便且应用于机动车发动机节能减排的富氧装置。
背景技术
近年来，雾霾天气、酸雨和粉尘污染严重影响了人们的日常生活和身体健康。如何高效地利用资源并且最大限度地减少污染，成为摆在我们面前的一项迫切任务。由于生活水平的提高，机动车的使用越来越多，机动车尾气中排放的一氧化碳、氧化氮以及其他的一些固体颗粒，对人体的危害也越来越不容忽视。
目前，现有的机动车大多数都是以汽油、柴油为燃料利用空气中的氧气来助燃。由于机动车油气供给***的氧气仍来自于空气，而空气中的氧气浓度只有21％左右，常常会因为供氧不足而导致燃料得不到充分的燃烧生成一氧化碳；而空气中的氮气浓度有78％左右，氮气除了不能参与助燃，同时还会吸热、吸氧并产生有害气体如氧化氮的排放，污染空气。
发明内容
针对以上的不足，本发明提供了一种操作方便、制作简单且应用于机动车发动机的节能减排的富氧装置，它包括正压源、气体分离器和负压源，气体分离器包括套筒和富氧管，富氧管为一端封闭、另一端开口的管件，富氧管的封闭端伸入套筒内腔的部分为富氧管吸氧部分，所述富氧管吸氧部分内嵌磁性件，所述富氧管吸氧部分的管壁上设置有至少一个通孔，所述正压源设置在套筒的送风端，所述负压源设置在富氧管的开口端；另外，它还可以包括正压源、气体分离器和负压源，气体分离器包括套筒、富氧管和吸氧膜，富氧管为一端封闭、另一端开口的管件，富氧管的封闭端伸入套筒内腔的部分为富氧管吸氧部分，所述富氧管吸氧部分的管壁上设置有至少一个通孔，所述正压源设置在套筒的送风端，所述负压源设置在富氧管的开口端，所述吸氧膜完全包覆住所有通孔
为了进一步实现本发明，气体分离器还包括固定安装在所述套筒的排风口的气体分流盘，所述气体分流盘封堵住套筒的排风口，气体分流盘上设置有输氧孔和至少一个排放孔，所述富氧管安装在气体分流盘的输氧孔内，所有排放孔与套筒的内腔相连通。
为了进一步实现本发明，富氧管的中心轴线与套筒的中心轴线重合设置。
为了进一步实现本发明，富氧管的富氧管吸氧部分包覆有吸氧膜，所述吸氧膜完全包覆住所有通孔。
为了进一步实现本发明，所述吸氧膜和隔网膜的数目为至少为一，所述所述富氧管的富氧管吸氧部分内嵌磁性件。
为了进一步实现本发明，所述所述吸氧膜和隔网膜的数目为至少为一，吸氧膜和隔网膜分层间隔排列。
为了进一步实现本发明，所述所述吸氧膜对氧具有高吸附性及高渗透性的含钡的高分子聚合物，该高分子聚合物以膜的形式存在。
为了进一步实现本发明，所述套筒内腔设置有空滤网。
有益效果
1.本发明是应用于机动车发动机节能减排的富氧装置，它是采用含钡的高分子聚合物制成吸氧材料，并结合顺磁导向的技术来进行氧氮分离。所谓含钡的高分子聚合物即是利用钡的高活泼性进行富氧及利用高分子聚合物对不同物质有选择性渗透的原理性能，而采用对氧具有高吸附及高渗透性能的含钡的高分子聚合物制作成吸氧膜。所谓顺磁导向技术即该富氧管的吸氧部分内嵌磁性材料，以便在富氧管的吸氧部分的管件内形成强磁力线，利用空气中氧、氮等气体分子磁性特点的不同——氮等其他气体分子为抗磁性物质，氧分子是顺磁性物质，氧分子具有较高的磁化率，能在磁场中向强磁区流动的物理特性，当空气通过具有强磁场的富氧管时只有顺磁性的氧分子被吸附进管内，当富氧管的开口端接上负压源时，吸附的氧分子被解吸释放，通过输氧孔31输送至富氧管的开口端。
2.本发明是应用于机动车发动机节能减排的富氧装置，通过气体分流盘上分别设置有输氧孔和数个排放孔，把分离后的空气分流放送；通过把富氧管安装在气体分流盘的输氧孔内来固定富氧管。
3.本发明是应用于机动车发动机节能减排的富氧装置，通过富氧管的中心轴线与套筒的中心轴线重合设置来实现最大面积地接触空气实行分离；
4.本发明是应用于机动车发动机节能减排的富氧装置，它通过吸氧膜与隔网膜分层间隔排列来更进一步地提高富集氧的效率；
5.本发明是应用于机动车发动机节能减排的富氧装置，它通过在套筒内腔设置空滤网，以提前过滤空气中的灰尘和水汽。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为气体分流盘的示意图。
具体实施
下面结合附图对本发明进行进一步详细具体地说明，本发明以图1为标准。
如图1所示，本发明为一种应用于机动车发动机的节能减排的富氧装置，它包括套筒1、气体分流盘2、富氧管3、正压源4、负压源5、吸氧膜6、隔网膜7和空滤网8，其中：
套筒1呈横向设置，其左右两端呈开口设置，套筒1的内腔为圆柱体。
气体分流盘2为纵向设置的圆盘，气体分流盘2的中间设置有定位孔21和数个排放孔22，定位孔21位于气体分流盘2的中心位置，所有排放孔22以定位孔21为中心呈圆形等间隔分布，气体分流盘2安装在套筒1的出风口位置(右端)。
富氧管3呈横向设置，其为左端封闭、右端开口的管件，富氧管3安装在气体分流盘2的定位孔21上，富氧管3的左端伸入到套筒1的内腔内，其右端外接负压源5，富氧管3的中心轴线与套筒1的中心轴线重合，位于套筒1内腔中的一段富氧管3为其吸氧部分，该吸氧部分的管壁上设置有数个输氧孔31，所有输氧孔31呈等间隔均匀分布，富氧管3吸氧部分的内壁设置有磁性材料，富氧管3的内腔为圆柱体。
正压源4采用风机，风机呈纵向设置，风机安装在套筒1的入风口位置(左端)，以沿着套筒1的内腔向右送风，风机的内径尺寸与套筒1的内径相适配。
负压源5采用真空泵，真空泵安装在富氧管3的出风端(右端)，真空泵优选地采用空载电流为600MA，真空度为75KPA，抽气流量为50-10L/min的微型真空泵。
吸氧膜6为对氧具有高吸附性及高渗透性的含钡的高分子聚合物，该高分子聚合物以膜的形式存在，含钡的高分子聚合物即是利用钡的高活泼性进行富氧及利用高分子聚合物对不同物质有选择性渗透的原理性能，而采用对氧具有高吸附及高渗透性能的含钡的高分子聚合物制作成吸氧膜，吸氧膜6包覆住富氧管3的吸氧部分的管壁，且完全覆盖住所有的输氧孔31，利用吸氧膜6使得先过渡的氧分子被吸附到富氧管管壁上，而空气中的氮分子及其他气体分子被搁浅在吸氧膜6外。
隔网膜7包覆在吸氧膜6的外表面，隔网膜7可以起到缓冲、透气的作用，以便被搁浅在吸氧膜6外的氮分子及其他气体分子在风机风吹的外力下从隔网膜7流出，经排放孔22排放。
吸氧膜6与隔网膜7统称为膜组件，在本实施例中，膜组件完全填充套筒1内壁与富氧管3之间的间隙。本发明还可以根据氧浓度的需要把富氧管的吸氧部分设置为数个富氧支气管的形式，第个富氧支气管均外包裹膜组件，数个膜组件完全填充套筒1内壁与富氧管3之间的间隙，这种结构能得到更高浓度的氧应用到相关领域。
另外，本发明的吸氧膜6和隔网膜7可以采用多层复合的结构，即多层吸氧膜6与多层隔网膜7分层间隔排列整齐，空气从最外层的隔网膜7流入到富氧管3，贫氧空气从最外层的隔网膜7流出排放，空滤网8，吸氧膜6和隔网膜7的数量可按照实际氧浓度的需要配置。
空滤网8设置在套筒1的内腔中，且位于隔网膜7与风机之间，空滤网8采用通用的过滤材料制成，以在隔网膜7之前形成一道屏障，用于过滤空气里的灰尘及水汽。
本发明的氧氮分离方法：利用含钡的高分子聚合物的原理性能制作成吸氧膜进行富氧，并结合顺磁导向技术进行导氧输送，来实现氧氮分离。所谓含钡的高分子聚合物即是利用钡的高活泼性进行富氧及利用高分子聚合物对不同物质有选择性渗透的原理性能。
常规空气由风机送风而进入套筒1的内腔，吸氧膜6所处的位置(吸氧膜6外包裹住富氧管3的吸氧部分)相对于富氧管3的右端处于高压侧，富氧管3的右端因为外接真空泵处于低压侧，进入气套筒1的内腔中的空气受压强影响，空气中的氧和氮在压力差的驱动下透过吸氧膜6，由于吸氧膜6有选择地让氧分子比氮分子透过率大，结果在吸氧膜6低压一侧收集到的空气中氧气浓度增加，富氧空气通过富氧管3左端的输氧孔31进入富氧管3内，并最终由富氧管3的右端排出，贫氧空气穿过隔网膜7流出，并经由排放孔22排放。
在本实施例中，所谓顺磁导向技术即该富氧管3的吸氧部分内嵌磁性材料，以便在富氧管3的吸氧部分的管件内形成强磁力线，利用空气中氧、氮等气体分子磁性特点的不同——氮等其他气体分子为抗磁性物质，氧分子是顺磁性物质，氧分子具有较高的磁化率，能在磁场中向强磁区流动的物理特性，当空气通过具有强磁场的富氧管3时只有顺磁性的氧分子被吸附进管内，当富氧管3的开口端接上负压源时，吸附的氧分子被解吸释放，通过输氧孔31输送至富氧管3的开口端。
较佳实施方式，本发明并不局限于上述实施方式，在实施过程中可能存在局部微小的结构改动，如果对本发明的各种改动或变型不脱离本发明的精神和范围，且属于本发明的权利要求和等同技术范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型。

Claims (10)

1.应用于机动车发动机节能减排的富氧装置，其特征在于，它包括正压源、气体分离器和负压源，气体分离器包括套筒和富氧管，富氧管为一端封闭、另一端开口的管件，富氧管的封闭端伸入套筒内腔的部分为富氧管吸氧部分，所述富氧管吸氧部分内嵌磁性件，所述富氧管吸氧部分的管壁上设置有至少一个通孔，所述正压源设置在套筒的送风端，所述负压源设置在富氧管的开口端。
2.应用于机动车发动机节能减排的富氧装置，其特征在于，它包括正压源、气体分离器和负压源，气体分离器包括套筒、富氧管和吸氧膜，所述富氧管为一端封闭、另一端开口的管件，富氧管的封闭端伸入套筒内腔的部分为富氧管吸氧部分，所述富氧管吸氧部分的管壁上设置有至少一个通孔，所述正压源设置在套筒的送风口，所述负压源设置在套筒的排风口，所述吸氧膜完全包覆住所有通孔。
3.根据权利要求1或2所述应用于机动车发动机节能减排的富氧装置，其特征在于，气体分离器还包括固定安装在所述套筒的排风口的气体分流盘，所述气体分流盘封堵住套筒的排风口，气体分流盘上设置有输氧孔和至少一个排放孔，所述富氧管安装在气体分流盘的输氧孔内，所有排放孔与套筒的内腔相连通。
4.根据权利要求1或2所述应用于机动车发动机节能减排的富氧装置，其特征在于，所述富氧管的中心轴线与套筒的中心轴线重合。
5.根据权利要求1所述应用于机动车发动机节能减排的富氧装置，其特征在于，所述富氧管吸氧部分外包覆有吸氧膜，所述吸氧膜完全包覆住所有通孔。
6.根据权利要求2所述应用于机动车发动机节能减排的富氧装置，其特征在于，所述富氧管的富氧管吸氧部分内嵌磁性件。
7.根据权利要求2或6所述应用于机动车发动机节能减排的富氧装置，其特征在于，所述富氧管吸氧部分还包括包裹住所述吸氧膜的隔网膜。
8.根据权利要求7所述应用于机动车发动机节能减排的富氧装置，其特征在于，所述吸氧膜和隔网膜的数目为至少为一，吸氧膜和隔网膜分层间隔排列。
9.根据权利要求2或5所述应用于机动车发动机节能减排的富氧装置，其特征在于，所述吸氧膜为对氧具有高吸附性及高渗透性的含钡的高分子聚合物，该高分子聚合物以膜的形式存在。
10.根据权利要求1或2所述应用于机动车发动机节能减排的富氧装置，其特征在于，所述套筒的送风端还设置有空滤网。
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