CN110364135A - 排气消音器以及制氧机 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供一种排气消音器和制氧机，该排气消音器包括进气管、腔体、排气管以及开闭单元，进气管用于将气体引导至腔体内，排气管具有排气口，腔体内的气体通过排气管的排气口排出，开闭单元按照预设的周期来开闭排气管的排气口，或者，开闭单元基于腔体内的气体来开闭排气管的排气口。通过设置开闭单元，并按照预设的周期或基于腔体内的气体来开闭排气管的排气口，能够在必要的期间封闭排气口，从而能够防止噪音的传出，有效消除排气产生的噪音，并且，由于不需要在腔体内增设消音结构或消音材料，使得排气消音器内的气体能够顺利的排出，从而保证了使用该排气消音器的设备的性能。
Description
技术领域
本发明涉及工业设备以及医疗保健器械领域，特别涉及一种排气消音器以及制氧机。
背景技术
在很多工业设备以及医疗保健器械中，都涉及到排气的过程，而在排气过程中，容易产生峰值较高的噪音，对环境的影响较大。目前，一般通过在排气端设置排气消音器来降低噪音，为了加强降噪效果，还可以在排气消音器内部增设消音结构或消音材料。
例如，制氧机是一种常见的医疗保健器械，制氧机的吸附塔进行切换排气时，切换排气的噪音会通过排气消音器直接排出，成为产品运行过程中的最高噪音。为了降低排气噪音，会在排气消音器中增设消音结构或消音材料。
应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本发明的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本发明的背景技术部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。
发明内容
但是，发明人发现，现有的排气消音器，由于增设了消音结构或消音材料，会增加排气的阻力，从而影响设备的性能。以制氧机为例，在吸附塔的分子筛的排气周期中，如果由于排气阻力的加大而导致吸附塔中的氮气排不干净，将影响分子筛在下一次加压吸附循环中的吸氮效果，从而影响制氧浓度。另外，现有的排气消音器即使增设了消音结构或消音材料，也不能完全消除排气产生的噪音。
本发明实施例提供一种排气消音器及制氧机，通过设置开闭单元，并按照预设的周期或基于腔体内的气体来开闭排气管的排气口，能够在必要的期间封闭排气口，从而能够防止噪音的传出，有效消除排气产生的噪音，并且，由于不需要在腔体内增设消音结构或消音材料，使得排气消音器内的气体能够顺利的排出，从而保证了使用该排气消音器的设备的性能。
根据本发明实施例的第一方面，提供了一种排气消音器，其中，所述排气消音器包括进气管、腔体、排气管以及开闭单元，所述进气管用于将气体引导至所述腔体内，所述排气管具有排气口，所述腔体内的气体通过所述排气管的所述排气口排出，所述开闭单元按照预设的周期来开闭所述排气管的所述排气口，或者，所述开闭单元基于所述腔体内的气体来开闭所述排气管的所述排气口。
根据本发明实施例的第二方面，其中，所述开闭单元包括第一封闭部和驱动部，所述驱动部驱动所述第一封闭部，使得所述第一封闭部以所述预设的周期对所述排气口进行开闭。
根据本发明实施例的第三方面，其中，所述开闭单元包括第二封闭部以及回复部，所述回复部产生使所述第二封闭部封闭所述排气口的回复力；在所述腔体内气体对所述第二封闭部产生的压力大于预设阈值的情况下，所述第二封闭部打开所述排气口。
根据本发明实施例的第四方面，其中，所述第一封闭部或所述第二封闭部具有密封体，所述密封体用于在所述第一封闭部或所述第二封闭部封闭所述排气口的情况下，对所述排气口进行密封。
根据本发明实施例的第五方面，所述第一封闭部还具有弹性元件，所述弹性元件设置在所述密封体和所述驱动部之间。
根据本发明实施例的第六方面，其中，所述预设的周期根据排气产生的噪音的时间分布或排气周期而确定。
根据本发明实施例的第七方面，其中，所述开闭单元在排气产生的噪音的峰值期间封闭所述排气口。
根据本发明实施例的第八方面，其中，所述腔体内不具有消音结构或消音材料。
根据本发明实施例的第九方面，提供了一种制氧机，其中，所述制氧机包括：吸附塔，其包括气路；以及根据本发明实施例的第一方面至第八方面中的任一项所述的排气消音器，其与所述气路连接。
根据本发明实施例的第十方面，其中，所述排气消音器的所述进气管的内径大于或等于所述气路的内径。
根据本发明实施例的第十一方面，其中，在所述制氧机关机或待机的情况下，所述排气消音器的所述开闭单元封闭所述排气消音器的所述排气口。
根据本发明实施例的第十二方面，其中，所述制氧机还包括控制器，所述控制器对所述开闭单元进行控制，以使得所述开闭单元按照预设的周期来开闭所述排气消音器的所述排气管的所述排气口。
本发明实施例的有益效果在于：通过设置开闭单元，并按照预设的周期或基于腔体内的气体来开闭排气管的排气口，能够在必要的期间封闭排气口，从而能够防止噪音的传出，有效消除排气产生的噪音，并且，由于不需要在腔体内增设消音结构或消音材料，使得排气消音器内的气体能够顺利的排出，从而保证了使用该排气消音器的设备的性能。
参照后文的说明和附图，详细公开了本发明的特定实施方式，指明了本发明的原理可以被采用的方式。应该理解，本发明的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内，本发明的实施方式包括许多改变、修改和等同。
针对一种实施方式描述以及示出的特征信息可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征信息相组合，或替代其它实施方式中的特征信息。
应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征信息、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征信息、整件、步骤或组件的存在或附加。
附图说明
参照以下的附图可以更好地理解本发明的很多方面。附图中的部件不是成比例绘制的，而只是为了示出本发明的原理。为了便于示出和描述本发明的一些部分，附图中对应部分可能被放大或缩小。在本发明的一个附图或一种实施方式中描述的元素和特征信息可以与一个或更多个其它附图或实施方式中示出的元素和特征信息相结合。此外，在附图中，类似的标号表示几个附图中对应的部件，并可用于指示多于一种实施方式中使用的对应部件。
在附图中：
图1是本发明实施例1的排气消音器的一示意图；
图2是本发明实施例2的排气消音器的一示意图；
图3是本发明实施例3的制氧机的一***框图。
具体实施方式
下面参照附图对本发明的优选实施方式进行说明。
实施例1
本发明实施例提供一种排气消音器，图1是本发明实施例1的排气消音器的一示意图。如图1所示，排气消音器100包括进气管101、腔体102、排气管103以及开闭单元104，
其中，进气管101用于将气体引导至腔体102内，排气管103具有排气口105，腔体102内的气体通过排气管103的排气口105排出，开闭单元104按照预设的周期来开闭排气管103的排气口105。
在本实施例中，该排气消音器100能够用于各种产生排气的设备，例如，制氧机等。本发明实施例不对该排气消音器的应用设备的类型进行限制。
在本实施例中，进入排气消音器100的气体依次经过进气管101、腔体102、排气管103而从排气口105排出，该气体在腔体102内缓冲。
在本实施例中，进气管101、腔体102以及排气管103的尺寸可以根据实际需要而设置。
例如，将进气管101的内径设置为大于或等于与排气消音器100连接的设备的排气管的内径。
例如，将排气管103的内径设置为与进气管101相同，另外，将腔体102的内径设置为明显大于进气管101和排气管103的内径，将腔体102的长度设置为大于进气管101和排气管103的长度。
在本实施例中，腔体102内可以不具有消音结构或消音材料。
在本实施例中，进气管101、腔体102以及排气管103可以由金属制成，也可以由塑料制成。其材料的厚度需要满足使消音器内部的噪音无法传出的要求。
在本实施例中，在使用该排气消音器100的设备工作期间，开闭单元104按照预设的周期来开闭排气管103的排气口105，其中，开闭单元104实现开闭的动作可以通过各种方法实现。
例如，如图1所示，开闭单元104包括第一封闭部106和驱动部107，驱动部107驱动该第一封闭部106，使得该第一封闭部106以预设的周期对排气口105进行开闭。也就是说，驱动部107驱动第一封闭部106，使其产生位置的变化，从而在一定的时期封闭排气口105，而在另一时期离开排气口105从而打开该排气口105。
在本实施例中，该驱动部107驱动第一封闭部106发生位置改变的方式可以是各种驱动方式，例如，使得第一封闭部106发生平移，也可以是使得第一封闭部106发生翻转。
在本实施例中，该驱动部107可以由应用该排气消音器100的设备的控制器来进行控制。
在本实施例中，该预设的周期可以根据实际需要而设置。
例如，该预设的周期根据排气产生的噪音的时间分布而确定，例如，在排气产生的噪音的峰值期间，该驱动部107驱动该第一封闭部106封闭排气口105，在其他期间，该驱动部107驱动该第一封闭部106打开排气口105。
又例如，该预设的周期也可以根据应用该排气消音器100的设备的排气周期而确定，例如，在应用该排气消音器100的设备的排气周期的前期，该驱动部107驱动该第一封闭部106封闭排气口105，在该排气周期的后期，该驱动部107驱动该第一封闭部106打开排气口105。例如，该前期占整个排气周期的50％-70％，该后期占整个排气周期的30％-50％。
又例如，该预设的周期也可以是根据经验而大致确定的。
在本实施例中，通过设置预设的周期，使得开闭单元104可以在排气产生的噪音的峰值期间封闭排气口105，从而能够保证消除排气噪音的效果。
在本实施例中，如图1所示，第一封闭部106可以具有密封体108，该密封体108用于在第一封闭部106封闭排气口105的情况下，对排气口105进行密封。这样，能够进一步提高消音器的密闭性，防止噪音传出，从而进一步提高消除噪音的效果。
在本实施例中，密封体108可以由各种密封材料制成，例如，由橡胶制成。
在本实施例中，如图1所示，第一封闭部106还可以具有弹性元件109，弹性元件109设置在密封体108和驱动部107之间。这样，通过弹性元件109的弹力，使得密封体108能够紧贴排气口105，能够进一步提高消音器的密闭性，防止噪音传出，从而进一步提高消除噪音的效果。
在本实施例中，该弹性元件109可以是各种类型的弹性元件，例如，弹簧。
由上述实施例可知，通过设置开闭单元，并按照预设的周期或基于腔体内的气体来开闭排气管的排气口，能够在必要的期间封闭排气口，从而能够防止噪音的传出，有效消除排气产生的噪音，并且，由于不需要在腔体内增设消音结构或消音材料，使得排气消音器内的气体能够顺利的排出，从而保证了使用该排气消音器的设备的性能。
实施例2
本发明实施例提供一种排气消音器，图2是本发明实施例2的排气消音器的一示意图。如图2所示，排气消音器200包括进气管201、腔体202、排气管203以及开闭单元204，
其中，进气管201用于将气体引导至腔体202内，排气管203具有排气口205，腔体202内的气体通过排气管203的排气口205排出，开闭单元204基于腔体202内的气体来开闭排气管203的排气口205。
在本实施例中，进气管201、腔体202以及排气管203等结构与实施例1中的记载相同，此处不再赘述。
与实施例1不同的是，在本实施例中，在使用该排气消音器100的设备工作期间，开闭单元204基于腔体202内的气体来开闭排气管203的排气口205。因此，不需要设置驱动机构，能够自动的进行排气口的打开和封闭。
例如，如图2所示，开闭单元204包括第二封闭部206以及回复部207，其中，回复部207可以安装在排气管203的端部，该回复部207产生使第二封闭部206封闭排气口205的回复力，在腔体202内气体对第二封闭部206产生的压力大于预设阈值的情况下，第二封闭部206打开排气口205。
在本实施例中，该回复部207可以是各种能够产生回复力的结构。
例如，该回复部207是扭簧，第二封闭部206能够围绕该扭簧所在的轴翻转，扭簧产生使第二封闭部206封闭排气口205的回复力。
在本实施例中，该预设阈值可以根据实际需要而确定。例如，该预设的阈值是弹簧的回复力减去第二封闭部206的重力后的数值。
在本实施例中，在排气过程中，排出的气体在腔体202内缓冲并蓄积，当蓄积到一定程度时，气体对第二封闭部206产生的压力与第二封闭部206的重力之和大于回复部207产生的回复力，使得第二封闭部206向下翻转从而打开排气口205，此时，排气过程已基本结束，产生的噪音也基本在腔体202内消除，因此，即使此时打开了排气口205，也能够防止噪音的传出，有效消除排气产生的噪音，并且，由于腔体202内的气体蓄积到一定程度时排气口205自动打开，因此气体能够顺利的排出，从而保证了使用该排气消音器的设备的性能。
在本实施例中，第二封闭部206的上表面还可以具有密封体，以进一步提高消音器的密闭性。该密封体可以参照实施例1中的记载，此处不再赘述。
由上述实施例可知，通过设置开闭单元，并按照预设的周期或基于腔体内的气体来开闭排气管的排气口，能够在必要的期间封闭排气口，从而能够防止噪音的传出，有效消除排气产生的噪音，并且，由于不需要在腔体内增设消音结构或消音材料，使得排气消音器内的气体能够顺利的排出，从而保证了使用该排气消音器的设备的性能。
实施例3
本发明实施例提供一种制氧机，图3是本发明实施例3的制氧机的一***框图。如图3所示，制氧机300包括第一过滤器301、压缩机302、冷却风扇303、压力释放阀304、制氧阀305、排气消音器306、雾化切换阀307、第一吸附塔308、第二吸附塔309、氧气罐310、压力计311、减压阀312、第二过滤器313、流量计314、浓度传感器315以及控制器316。
在本实施例中，空气输入到第一过滤器301中，经过滤和压缩后进入第一吸附塔308和第二吸附塔309，在第一吸附塔308中空气中的氮气等被分子筛所吸附，而使氧气在气相中得到富集，从出口流出贮存在氧气罐310中，而在第二吸附塔309已完成吸附的分子筛被迅速降压，解析出已吸附的成分，两塔交替循环，即可得到纯度较高的氧气，该氧气从氧气罐310中输出，经过减压阀312、第二过滤器313以及流量计314以及浓度传感器315后输出。
在本实施例中，第一吸附塔308和第二吸附塔309都具有气路317，可以通过气路317引入空气，还可以通过气路317排出主要成分为氮气的废气，其中，第一吸附塔308和第二吸附塔309轮流进行排气，并通过制氧阀305控制气路317的切换。排气消音器306通过制氧阀305而与气路317连接。
在本实施例中，排气消音器306的结构可以和实施例1或实施例2的记载相同，图3中以实施例1中的结构为例进行说明，即，排气消音器306的结构与图1的排气消音器100相同。
在本实施例中，图3中的直线表示气体的流路，点线表示信号的连接。
在本实施例中，第一过滤器301、压缩机302、冷却风扇303、压力释放阀304、制氧阀305、雾化切换阀307、第一吸附塔308、第二吸附塔309、氧气罐310、压力计311、减压阀312、第二过滤器313、流量计314以及浓度传感器315的具体结构可以参考现有技术，此处不再赘述。
在本实施例中，排气消音器306(100)的进气管101的内径大于或等于气路317的内径，这样，能够保证排气消音器不阻碍废气的排出。
在本实施例中，控制器316可以对开闭单元104进行控制，以使得开闭单元104按照预设的周期来开闭排气消音器306(100)的排气管的排气口。
在本实施例中，制氧机300可以是各种类型的制氧机，例如，变压吸附式(PSA，Pressure Swing Adsorption)制氧机。图3中的制氧机结构只是示例性的说明。
值得注意的是，该制氧机300并不是必须要包括图3中所示的所有部件；此外，该制氧机300还可以包括图3中没有示出的部件，具体可以参考现有技术。
在本实施例中，控制器316可以包括微处理器或其他处理器装置以及逻辑装置。
在本实施例中，在制氧机300关机或待机的情况下，排气消音器306(100)的开闭单元104封闭该排气消音器306(100)的排气口。这样，能够防止空气中的湿气通过排气通路进入吸附塔，从而能够减缓吸附塔内分子筛的吸湿劣化。
由上述实施例可知，通过设置开闭单元，并按照预设的周期或基于腔体内的气体来开闭排气管的排气口，能够在必要的期间封闭排气口，从而能够防止噪音的传出，有效消除排气产生的噪音，并且，由于不需要在腔体内增设消音结构或消音材料，使得排气消音器内的气体能够顺利的排出，从而保证了使用该排气消音器的设备的性能。
本发明以上的装置和方法可以由硬件实现，也可以由硬件结合软件实现。本发明涉及这样的计算机可读程序，当该程序被逻辑部件所执行时，能够使该逻辑部件实现上文的装置或构成部件，或使该逻辑部件实现上文的各种方法或步骤。
本发明还涉及用于存储以上程序的存储介质，如硬盘、磁盘、光盘、DVD、flash存储器等。
以上结合具体的实施方式对本发明进行了描述，但本领域技术人员应该清楚，这些描述都是示例性的，并不是对本发明保护范围的限制。本领域技术人员可以根据本发明的精神和原理对本发明做出各种变型和修改，这些变型和修改也在本发明的范围内。
Claims (12)
1.一种排气消音器，其特征在于，所述排气消音器包括进气管、腔体、排气管以及开闭单元，
所述进气管用于将气体引导至所述腔体内，
所述排气管具有排气口，所述腔体内的气体通过所述排气管的所述排气口排出，
所述开闭单元按照预设的周期来开闭所述排气管的所述排气口，或者，所述开闭单元基于所述腔体内的气体来开闭所述排气管的所述排气口。
2.根据权利要求1所述的排气消音器，其特征在于，
所述开闭单元包括第一封闭部和驱动部，
所述驱动部驱动所述第一封闭部，使得所述第一封闭部以所述预设的周期对所述排气口进行开闭。
3.根据权利要求1所述的排气消音器，其特征在于，
所述开闭单元包括第二封闭部以及回复部，
所述回复部产生使所述第二封闭部封闭所述排气口的回复力；
在所述腔体内气体对所述第二封闭部产生的压力大于预设阈值的情况下，所述第二封闭部打开所述排气口。
4.根据权利要求2或3所述的排气消音器，其特征在于，
所述第一封闭部或所述第二封闭部具有密封体，所述密封体用于在所述第一封闭部或所述第二封闭部封闭所述排气口的情况下，对所述排气口进行密封。
5.根据权利要求4所述的排气消音器，其特征在于，
所述第一封闭部还具有弹性元件，所述弹性元件设置在所述密封体和所述驱动部之间。
6.根据权利要求1所述的排气消音器，其特征在于，
所述预设的周期根据排气产生的噪音的时间分布或排气周期而确定。
7.根据权利要求1所述的排气消音器，其特征在于，
所述开闭单元在排气产生的噪音的峰值期间封闭所述排气口。
8.根据权利要求1所述的排气消音器，其特征在于，
所述腔体内不具有消音结构或消音材料。
9.一种制氧机，其特征在于，所述制氧机包括：
吸附塔，其包括气路；以及
根据权利要求1-8中的任一项所述的排气消音器，其与所述气路连接。
10.根据权利要求9所述的制氧机，其特征在于，
所述排气消音器的所述进气管的内径大于或等于所述气路的内径。
11.根据权利要求9所述的制氧机，其特征在于，
在所述制氧机关机或待机的情况下，所述排气消音器的所述开闭单元封闭所述排气消音器的所述排气口。
12.根据权利要求9所述的制氧机，其特征在于，
所述制氧机还包括控制器，
所述控制器对所述开闭单元进行控制，以使得所述开闭单元按照预设的周期来开闭所述排气消音器的所述排气管的所述排气口。
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