便携式太阳能制氧机结构设计

家用便携制氧机设计摘要好的设计一旦进入人的眼睛，便能引起人们各种各样的心理变化。

不同的设计能使人们产生不同的感觉，影响人的情绪，使人联想起某些事物的品格和属性。

在情感方面产生色的冷暖感、轻重感、软硬感、强弱感，在心理方面产生色的明快与忧郁、兴奋与恬静、华贵与质朴、轻松与庄严等效应。

正因为设计有这样的特点所以我们在设计时，我们应该把设计所具备的这些特点综合考虑到，将各种颜色协调地重新组合在一起，以充分发挥设计的魅力。

当前的产品设计中，情感因素显得越来越重要，注重情感的设计将成为产品设计的一个必然趋势。

文中从设计的作用出发，分析了、个性化、人性化设计在产品中的运用关系，探讨了色彩、造型在家用制氧机设计中的运用，最后总结归纳，将理论知识与市场调查结果运用于设计当中，经过一系列的斟酌，最终设计出作品，家用便携制氧机。

关键词：家用制氧机；人性化；造型；色彩；材质ABSTRACTGood design once in people's eyes, it can cause people to all kinds of psychological change.Different design can make people produce different feeling, affect the person's mood, reminiscent of something character and properties.On the emotional feeling of color changes in temperature, light and heavy feeling, hard and soft feeling, strong or weak feeling, color and lively and melancholy in psychological aspect, excitement and quiet, elegant and simple, easy and solemn effect.Because the design has such features so we at design time, we should put comprehensive considering the design of these characteristics, the various color coordinated together again, to give full play to the design of the charm.In the current product design, emotional factors is more and more important, pay attention to the emotional design will become an inevitable trend of product design.In this paper, starting from the role of emotional design, analyzes the emotional, personalized, humanized design in the product use relationship, emotional colour, modelling is discussed in the application of product design, and finally summarized, the application of theoretical knowledge and market research results to design, through a series of deliberation, the final design works, emotional music player.Key words:Home oxygen generator;Humannature;Modelling;Color;The material目录摘要 (1)ABSTRACT (2)1 设计调研 (4)1.1 设计研究背景 (4)1.2设计研究目的及意义 (4)1.3 现有产品调查与分析 (4)1.3.1 现有产品调查 (4)1.3.2市场调查小结 (6)1.4 设计定位 (6)1.4.1 目标人群定位 (6)1.4.2 家用制氧机造型定位 (7)1.4.3 家用制氧机功能定位 (7)2 家用制氧机方案拟定 (7)2.1 设计构思 (7)2.2设计方案的确定 (8)2.2.1 头脑风暴法 (8)2.2.2草图确认 (8)3制氧机产品模型分析 (9)3.1家用制氧机造型设计 (9)3.2家用制氧机色彩设计 (10)3.3 家用制氧机材质分析 (10)4结论 (11)参考文献 (12)致谢 (13)1设计调研1.1 设计研究背景家用制氧机是新兴起的一种时尚生活小家电，与人们的生活息息相关。

便携式太阳能电池板的结构设计（工程技术学院机械设计制造及其自动化专业潘颖萱）（学号：2001111024）内容摘要：近年来世界能源紧缺，促使太阳能技术飞速发展，在各个生产、生活领域得到广泛应用。

从为住宅、工厂供电的大型建筑发电系统，到为手机、PDA等电子产品充电的便携式太阳能充电器，都是太阳能技术重点发展方向。

这次设计的项目是与创益科技有限公司合作，配合公司的发展需求，改良现有的太阳能电池边框，并设计新款塑料边框，开发折叠式太阳能电池。

本设计总共分三个部分，用于不同的领域。

第一，针对现在铝合金边框的四个连接角处过于锋利，易于伤人的缺点，设计一个保护角。

第二，根据现有铝合金边框的结构，设计出新型塑料边框的便携式太阳能电池。

第三，针对太阳能电池板是一种板式结构，携带很不方便，尤其是需要电源功率较大时，板的面积也同步增大，大面积板的携带是困难的，甚至是不可能的。

参考前面设计的单板便携式电池板，设计出两重折叠的便携式太阳能电池板。

关键词：太阳能电池板；边框；便携式；折叠式教师点评：该设计是在市场调研的基础上，并参考原有公司的产品，利用计算机软件设计出的太阳能电池板产品，这些产品充分体现了新的设计思路和设计方法，取得了满意的结果，受到了创益科技有限公司技术人员的好评，是一篇优秀的设计论文。

（点评教师：梁莉，副教授）一、市场调研太阳电池应用的范围非常广，可分为下列几项: 电力:大功率发电系统、家庭发电系统等。

通讯:无线电力、无线通讯等。

消费性电子产品:计算器、手表、电动玩具、收音机等。

交通运输:汽车、船舶、交通号志、道路照明、灯塔等。

农业：抽水机、灌溉等。

其它：冷藏疫苗、茶叶烘焙、学校用电等。

随着电子科技的快速发展，各种电子产品也是日新月异，其中通讯与信息产品，更成为人类日常生活中，不可缺少的日常用品，诸如大哥大的手机、掌上型计算机与个人数字助理(PDA)等，这些电子产品都必须要有电源供应才能发挥功能。

所以结合创益公司的发展趋势，开发便携式太阳能电池具有很大的实际效益。

便携式自适应太阳能光伏发系统机械结构优化设计前言：随着全球经济的快速发展，人类对能源的需求明显增加，全球气候变暖、能源危机、环境污染、环保问题等等一系列问题都与化石燃料带有关。

从而人们将目光投向了清洁能源，其中有太阳能、水力发电、风力发电、生物能（沼气）、海潮能、核能等。

与我们日常生活息息相关的能源又以太阳能为主。

通过社会考察及市场调研发现，太阳能光伏发电技术日趋成熟、应用领域广泛、发展潜力很大；但是绝大多数的太阳能光伏发电都是固定在某一个地方，移动及灵活性较差。

虽然市场上已出现一些移动太阳能光伏发电设备，但不是功率小就是比较笨重不容易搬运，而且太阳能转化为电能的效率很低。

因此，我们对已有的产品进行调研分析后，吸取它们的优点并对其进行优化设计。

最终设计出一款非常便携，且适应性更强、能力转化率更高的便携式自适应太阳能光伏发系统。

一、市场调研目前市场上现有的太阳能便携式产品主要有：太阳能发电手提箱、手机用太阳能充电器等（如右图1-1所示）。

从目前调查的情况来看，市面上出现的产品中普遍存在以下问题：1、没有太阳跟踪定位功能，发电效率一般；2、比较笨重，不方便携带及搬运；3、结构简单，技术含量不高。

二、总体设计思路根据太阳光投射原理，在太阳能板平面上固定一标杆，将八个光敏电阻以圆圈状围绕于标杆外，当太阳光照射到标杆上时，若太阳能板平面偏离太阳位置，则其阴影会投射于相应的光敏器件中，利用单片机检测各光敏电阻的电压，便可得出太阳实际方向，进而控制电机带动太阳能板实现二维运动，使其精确对准太阳，保证电池板板面始终与光线垂直，实现太阳能的最大化收集。

便携式自适应太阳能光伏发系统是将太阳能转换为电能以后存储在蓄电池里面，是具有可移动性质的新型电源。

蓄电池为任何形式的蓄电装置，由太阳能光电池，蓄电池，调压元件三个部分组成，可输出不同的电流及电压。

三、机械结构优化设计方案四、产品特点1、系统实现了太阳方位的二维精确跟踪，保证阳光始终垂直照射到太阳能发电板板面，最大化收集太阳能，实现蓄电池快速充电；2、整体采用便携式箱体设计，内部采用伸缩式机械结构，使太阳能板灵活伸缩，方便携带及使用；3、具备太阳能充放电智能管理功能，使蓄电池具有过充、过放及过流保护，确保其长期稳定可靠的工作；4、通过蓄电池输出直流电，可直接驱动LED照明、小型家用电器；通过220V交流逆变器可为电脑及通信设备等中小功率电器提供应急供电，且持续供电时间可长达十小时以上；5、自给自足运行系统模式，整个系统的能量供应均来自于自身发电，无需外接电源，增强了系统的自适应力及野外工作能力；6、太阳能跟踪平台可移植至太阳能热水器等产品，改善太阳能系列产品固定安装模式下能源利用率不高的现状；7、系统结构简单、成本低廉、功能可灵活扩展，在安装锂电池的情况下，自重可减轻至10Kg以内，利于携带及搬运。

PCBA方案一家用小型便携式制氧机方案开发
家用智能制氧机工作原理：利用分子筛物理吸附和解吸技术.制氧机内装填分子筛，在加压时可将空气中氮气吸附，剩余的未被吸收的氧气被收集起来，经过净化处理后即成为高纯度的氧气。

分子筛在减压时将所吸附的氮气排放回环境空气中，在下一次加压时又可以吸附氮气并制取氧气，整个过程为周期性地动态循环过程，分子筛并不消耗。

一、产品规格：
1L-9L流量可定制
定时开关机0~4小时
远程智能遥控
语音实时播报
智能触摸屏
SOS一键呼救
二、操作说明：
1.短按SOS键，启动SOS功能，每隔5秒报“有人吗，我需要你的帮助”。

再按一次SOS,取消SOS,报“关闭呼叫”
2.短按语音键，开启/关闭语音功能
3.短按制氧键，开启/关闭制氧功能
4.制氧功能开启后，短按流量键，可以调节流量
调节范围：1升模式：1~7升，2升模式：2~9升
5.制氧功能开启后，短按定时键，可以调节定时时间0~4小时，每按一次加0.5小时。

制氧机产品设计方案模板一、引言制氧机作为一种医疗设备，广泛应用于呼吸系统疾病的治疗中。

本设计方案旨在提供一种高效、安全、便携的制氧机产品，满足用户的需求。

二、需求分析1. 经济性能：产品应具有节能、低噪音、长寿命等特点，以减少运营成本。

2. 产品性能：产品应能稳定提供高纯度氧气，且具备流量调节、负压保护、报警功能等，以满足不同患者的需求。

3. 人性化设计：产品应轻便、易于携带和操作，便于患者在家庭和出行中使用。

4. 安全可靠性：产品应具备过载保护、电源故障保护等安全措施，以确保用户的安全。

5. 外观设计：产品应简洁大方，外观符合人体工程学，提升用户体验。

三、产品设计方案1. 技术方案（1）呼吸机结构设计：采用坚固耐用的外壳材料，结构紧凑，便于携带；内部排布合理，以提高散热效果。

（2）氧气系统设计：采用高效滤尘器和附加过滤效果的滤波器，确保氧气的纯度和清洁度。

（3）流量调节设计：引入先进的流量调节技术，实现精确调节和稳定输出。

（4）电源系统设计：提供多种供电方式，包括电池、直流和交流电源。

（5）负压保护设计：根据用户需要，设定负压保护压力，确保患者在使用过程中安全舒适。

（6）报警系统设计：设置氧浓度低、设备故障等报警功能，及时提醒用户采取相应措施。

2. 外观设计（1）外壳设计：采用简洁流线型设计，材料具有抗菌、易清洁的特性。

（2）显示屏设计：优化显示屏尺寸和布局，清晰显示氧气浓度、流量等参数。

（3）按钮设计：合理布置按钮位置，易于患者操作，并设有背光功能，提升使用体验。

3. 安全性设计（1）过载保护：采用智能控制技术，实时监测设备功率和负载，避免过载情况的发生。

（2）电源故障保护：设计电源故障自动切换功能，确保在断电等异常情况下仍能正常运行。

四、测试与验证在设计完成后，将进行以下测试和验证：1. 性能测试：使用标准化设备对产品的氧气浓度、流量调节范围、稳定性等进行检测。

2. 安全性测试：对产品的过载保护、负压保护等安全功能进行验证。

微型制氧机设计变压吸附空分制氧包括PSA 和VSA 循环过程，医用制氧机两种循环均由一系列基本步骤组成。

而最典型的变压吸附制氧过程是双塔结构的Skarstrom 循环，循环过程由加压、吸附、解析和冲洗四步组成，它是设计更复杂变压吸附的基础，详细循环过程见图2-2在Skarstrom 中，首先，经压缩机压缩后的空气进入吸附塔1，强吸附组分（氮气）被吸附而弱吸附组分（氧气）流出床层1，一部分经阀门流向储气罐，少量氧气流向吸附塔2，冲洗解析中的氮气；其次，原料气对吸附塔2 进行冲压到吸附压力和吸附塔 1 逆向放空到冲洗压力进行解析；第三、四步与第一、二操作相同，只是吸附塔1 和吸附塔2 分别重复吸附塔2 和吸附塔1 的过程。

此即为一个完整的Skarstrom 循环。

3.2 工艺影响因素一套变压吸附装置的性能及效率，除了同吸附剂的性能有关外，还取决于吸附塔相关参数，如吸附压力、温度、吸附塔高径比、切换时间、均压时间等。

研究各种因素对变压吸附的影响，对提高氧气的产量及纯度具有重要意义。

3.2.1 温度在空气湿度一定时，随着进气温度的逐渐升高，氧气纯度先上升后下降，存在一个最高值，在30～32℃时达到最高。

这是“因为随着原料气温度的升高，吸附等温线斜率减小，吸附剂的饱和吸附量降低，其结果是在产氧量不变的情况下，产品气浓度降低，其次，分子筛床层及气相流体的温度增加，氧气分子热运动速度加快，从而影响产品气纯度，有提高氧气纯度的趋势”。

3.2.2 吸附压力吸附压力是影响制氧效果的重要因素之一。

在吸附塔及分子筛量一定的前提下，提高吸附压力，可增加氮气在分子筛吸附床上的吸附量，从而有利于氮氧分离；其次，变压吸附系统的能耗与吸附压力有关，压力越大，能耗越高。

同时气体压力提高后要增加吸附塔的机械强度，导致分子筛粉化加速。

吸附压力对产品气的纯度影响较小，而随着吸附压力的升高，产品回收率反而呈下降趋势。

这是因为，分子筛对氮气和氧气的吸附属于平衡吸附，达到一定压力后，如果压力继续升高，氧气和氮气的平衡吸附量变化不大，从而产品气纯度提高不明显，而随着吸附压力的升高，解析阶段损失气量增加，从而导致产品回收量下降。

专利名称：遥控便携型太阳能风能增氧机专利类型：实用新型专利
发明人：倪纵横
申请号：CN201020022981.7
申请日：20100104
公开号：CN201571411U
公开日：
20100908
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：一种遥控便携型太阳能风能增氧机，由机体、风能转换装置、太阳能板、增氧电机、螺旋桨、锚、蓄电池、遥控器等组成，其顶部装有风能转换装置，上表面装有太阳能转换装置，中间装有能量转换器能将收集到的太阳能和风能转化为电能，底部装有方向舵与螺旋桨，配有遥控器。

现在的鱼塘增氧机都需要有线交流电源，但是这样既耗能，又非常不安全，而且相对于鱼塘来说位置相对固定，缺乏灵活性。

本实用新型充分利用太阳能、风能装换为电能，并以遥控代替手工操作，实现了节能、高效、安全、灵活、无污染的鱼塘增氧新方式。

申请人：倪纵横
地址：226215 江苏省启东市合作镇新建中街98号
国籍：CN
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便携式制氧机太阳能充供电系统设计
王亚男;王萍;朱孟府;陈平;苑英海
【期刊名称】《医疗卫生装备》
【年(卷),期】2012(033)012
【摘要】目的:为便携式制氧机设计一种基于太阳能的辅助电源.方法:利用太阳能电池板发电原理,将太阳能转化为电能,经过电压转换电路和滤波电路,将电能储存在储能电池中.结果:太阳能辅助电源系统实现了将太阳能转化为电能,充供电控制器具备PWM充电、过充、过放和过流保护功能,实现了对储能电池的快速、安全充电.结论:设计的太阳能辅助电源系统能够为便携式制氧机提供电源保障,可作为辅助电源使用.
【总页数】3页(P19-20,35)
【作者】王亚男;王萍;朱孟府;陈平;苑英海
【作者单位】天津工业大学,天津300387;军事医学科学院卫生装备研究所,天津300161;天津工业大学,天津300387;军事医学科学院卫生装备研究所,天津300161;军事医学科学院卫生装备研究所,天津300161;军事医学科学院卫生装备研究所,天津300161
【正文语种】中文
【中图分类】TK513;R318.6
【相关文献】
1.便携式太阳能制氧机结构设计 [J], 朱孟府;陈平;邓橙;朱路;宿红波;苑英海
2.太阳能便携式野外供电器的设计 [J], 范英;华权冰;冯德思;周世磊
3.便携式制氧机呼吸脉冲供氧系统设计 [J], 孙靖濛;朱孟府;陈平;赵连玉;刘志猛
4.基于太阳能供电的便携式气象检测仪的设计 [J], 雷悦;常峰;苟宽;李灯学
5.便携式变压吸附制氧机控制系统设计 [J], 刘志猛;陈平;詹宁波;高磊;杨坤;朱孟府因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

便携式太阳能制氧机结构设计朱孟府;陈平;邓橙;朱路;宿红波;苑英海【摘要】目的:设计一种基于太阳能充电的便携式制氧机.方法:根据太阳能电池板的发电原理,通过柔性太阳能电池板将太阳能转化为电能并储存在储能电源中,采用变压吸附制氧工艺设计便携式制氧机.结果:便携式太阳能制氧机主要由制氧主机、太阳能电池板、储能电源及箱体组成,制氧流量为1～3 L/min,氧气体积分数为50％～90％,储能电源充电时间约为7h,储能电源容量为40 Ah,太阳能电池板输出电压为DC12 V.结论:太阳能充电为便携式制氧机提供了可靠的电源保障,延长了制氧机的使用时间,保证能及时制备应急呼吸用氧气,实现了无外接电源供应时制氧机的正常使用.【期刊名称】《医疗卫生装备》【年(卷),期】2014(035)001【总页数】3页(P15-17)【关键词】太阳能;便携式制氧机;变压吸附;储能电池;高原【作者】朱孟府;陈平;邓橙;朱路;宿红波;苑英海【作者单位】300161天津,军事医学科学院卫生装备研究所;300161天津,军事医学科学院卫生装备研究所;300161天津,军事医学科学院卫生装备研究所;300161天津,军事医学科学院卫生装备研究所;300161天津,军事医学科学院卫生装备研究所;300161天津,军事医学科学院卫生装备研究所【正文语种】中文【中图分类】R318.6;TH777便携式制氧机由于具有携带方便、使用简单、产氧迅速等特点已被广泛用于家庭、高原及灾害救援等缺氧时的应急制供氧。

在高原环境下，大气中的氧气含量并不随海拔高度变化而改变，而是与平原一致，体积分数仍保持20.93%不变。

由于氧分压与大气压和氧含量有关，而大气压随着海拔高度的增加而降低，因而氧分压会随海拔高度的增加而降低，即人们常说的高原缺氧。

人体缺氧时应及时进行吸氧补充，以满足人体生理需要，保障身体健康[1-2]，否则会导致许多疾病的发生。

但在灾害救援或高原环境等特殊条件下，正常电力供应不能保障，时常出现电力不足情况，不能保证现场氧气正常供应，严重影响制氧机的使用。