CN103112827B - 高集成度制氧机吸附塔上盖进气及排氮系统 - Google Patents
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Abstract
一种高集成度制氧机吸附塔上盖进气及排氮系统，其特征是：由以安装状态横向依次排列的下述元件组成：进气端进气排氮集成仓盖、排氮消音棉、吸附塔上盖、两端套有进气端气动阀片密封圈和阀端气动阀片密封圈的气动阀芯、阀端进气排氮集成仓盖、电磁阀，仅在一个外侧面设有多个紧固螺钉，本发明仅由单一方向一次即将气动阀、双塔上盖，排氮系统融合锁紧为一体，装配极为简单，提高了生产效率；减少了吸附塔上盖及排氮部分之间的元件和管道连接，从而减少压力损失，有利于制氧机的微型化和高效率；将膜片和密封圈合为一体，简化了装配，减少了内部连接件，从而减少了部件之间的密封环节，可以广泛应用于制氧机的吸附塔上盖及排氮部分的集成制作上。
Description
技术领域
本发明涉及制氧机部件，具体说是一种高集成度制氧机吸附塔上盖进气及排氮系统。
背景技术
近年来，由于变压吸附(PSA)技术飞速发展，变压吸附制氧的应用领域也越来越广。变压吸附(PSA)空气分离制氧技术，它是基于医用沸石分子筛在压力作用下对空气中氧、氮吸附能力的差异来实现氧、氮的分离。当压缩空气进入装有医用沸石分子筛的筛筒时，氮气吸附能力较强被吸附，而氧气不被吸附，这样可以在筛筒出口端获得高浓度的氧气。
目前变压吸附(PSA)系统中，气动阀、双塔上盖，排氮系统通过气道管线连接，结构比较分散、装配较困难，管线容易发生位移而影响密封效果，难以满足使用要求。
现有技术中的制氧机上盖气动阀、双塔上盖、排氮系统的连接较为分散，降低了系统的密封性和可靠性，且安装也较为复杂。
目前的制氧机变压吸附系统原理差不太多，对于系统的改进就在于集成度和稳定性的进一步提高，如何提高生产安装效率和使用的有效性是对于实际应用中所要面对的问题，对于吸附式制氧机，使用中的有效性在于气密性的提高和集成度的提高，可以有效的提高使用过程中的有效性和稳定性，延长使用寿命。多年以来，本行业的技术人员一直在探寻如何有效提高整个系统集成度和简化整体结构的有效办法。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种结构紧凑、集成度高的高集成度制氧机吸附塔上盖进气及排氮系统，将分散的气动阀、双塔上盖，排氮消音系统集成为一个整体，减少制氧机外部管线和分离的部件。
所述高集成度制氧机吸附塔上盖进气及排氮系统，其特征是：由以安装状态横向依次排列的下述元件组成：进气端进气排氮集成仓盖、排氮消音棉、吸附塔上盖、两端套有进气端气动阀片密封圈和阀端气动阀片密封圈的气动阀芯、阀端进气排氮集成仓盖、电磁阀，仅在一个外侧面设有多个紧固螺钉，所述多个紧固螺钉均同向穿过并紧固安装下述元件成为吸附塔上盖进气排氮集成仓：所述阀端进气排氮集成仓盖、所述吸附塔上盖、所述进气端进气排氮集成仓盖。
作为优化方案，所述阀端气动阀片密封圈、进气端气动阀片密封圈、气动阀芯、电磁阀都成对设置，且一对阀端气动阀片密封圈连为一体，一对进气端气动阀片密封圈连为一体，一对所述电磁阀的电磁阀引线的出线方向相同。
所述阀端气动阀片密封圈和进气端气动阀片密封圈分别作为密封垫和阀片的一体，分别在所述吸附塔上盖的两侧可拆卸套接于所述气动阀芯的两端。
所述电磁阀为两位三通阀，安装固定于所述阀端进气排氮集成仓盖外侧，且所述电磁阀的输入通道通过所述阀端进气排氮集成仓盖上的先导进气口与吸附塔上盖进气排氮集成仓相通。
所述吸附塔上盖的两侧对称设有用于安装吸附塔的吸附塔进气口，中部作为吸附塔上盖进气排氮集成仓的一部分，与所述吸附塔进气口一体成为所述吸附塔上盖。
所述阀端进气排氮集成仓盖包括与所述阀端气动阀片密封圈接触的进气部分，以及与吸附塔相通的排氮腔部分。
所述进气端进气排氮集成仓盖的外侧设有通过外接气泵进气的进气嘴，并设有用于向整体系统外界排氮的排氮口。
作为一种实施例，所述排氮口设有多个，是分布于所述进气端进气排氮集成仓盖上的通孔。
作为另一种实施例，所述排氮口设有一个，是设置于所述进气端进气排氮集成仓盖上的出气嘴。
本发明仅由单一方向一次即将气动阀、双塔上盖，排氮系统及锁紧固定为一体，装配极为简单，提高了生产效率；不仅减少了吸附塔上盖及排氮部分之间的元件和管道连接，还将排氮模块融合到上盖系统中，将排氮、消音、缓冲集成为一体，从而减少压力损失和噪音，大为简化了结构，有利于制氧机的微型化和高效率；将膜片和密封圈合为一体，简化了装配，减少了内部连接件，从而减少了部件之间的密封环节，提高了气密性、可靠性，降低了故障率；气动阀的结构大为简化，一个膜片既起到阀片的作用，又起到密封的作用，同时还起到了活塞的作用，相对现有的吸附塔上盖系统，减少了零件数量，提高了集成度。可以广泛应用于制氧机的吸附塔上盖及排氮部分的集成制作上。
附图说明
图1是本发明实施例一结构分解示意图，
图2是本发明实施例二结构分解示意图。
图中：1—电磁阀，2—阀端进气排氮集成仓盖，3—阀端气动阀片密封圈，4—进气端气动阀片密封圈，5—吸附塔上盖，6—吸附塔进气口，7—排氮消音棉，8—进气嘴，9—排氮口，10—进气端进气排氮集成仓盖，11—吸附塔上盖进气排氮集成仓，12—气动阀芯，13—紧固螺钉，14—电磁阀引线，15—先导进气口，16—排氮腔。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进一步说明：如图1、2中所示，所述高集成度制氧机吸附塔上盖进气及排氮系统，由以安装状态横向依次排列的下述元件组成：进气端进气排氮集成仓盖10、排氮消音棉7、吸附塔上盖5、两端套有进气端气动阀片密封圈4和阀端气动阀片密封圈3的气动阀芯12、阀端进气排氮集成仓盖2、电磁阀1。整个吸附塔上盖及排氮系统集成为一体，将排氮、消音、缓冲、气路切换集成为一体，从而减少压力损失和噪音，大为简化了结构，有利于制氧机的微型化和高效率。
仅在一个外侧面设有多个紧固螺钉13，所述多个紧固螺钉13均同向穿过并紧固安装下述元件成为集成一体的吸附塔上盖进气排氮集成仓11：所述阀端进气排氮集成仓盖2、所述吸附塔上盖5、所述进气端进气排氮集成仓盖10。本技术方案所公开的结构使安装大为简化，仅在一个面上设有紧固螺钉，将复杂的气道回路立体化集成并有机的合为一体，并将排氮系统融入，既保证了气密性，又使整体结构和体积缩到最小程度。
作为优化方案，所述阀端气动阀片密封圈3、进气端气动阀片密封圈4、气动阀芯12、电磁阀1都成对设置，且一对阀端气动阀片密封圈3连为一体，一对进气端气动阀片密封圈4连为一体，一对所述电磁阀1的电磁阀引线14的出线方向相同。成对设置是为了配合双塔的集成和相互作用，在上盖系统中，将双路气路元件尽量联合，减少了元件数量和简化了装配工艺，同时降低了故障率。一对所述电磁阀1的电磁阀引线14的出线方向相同是与腔体内部结构相关的，阀端进气排氮集成仓盖2内的两个对应阀片结构和相关联的电磁阀通道对称设置，电池阀的反推气流通道均设置在出气通道的上方，使得一对电磁阀可以对称设置，不会在组装接线时因为失误造成差错。
所述阀端气动阀片密封圈3和进气端气动阀片密封圈4分别作为密封垫和阀片的一体，分别在所述吸附塔上盖5的两侧可拆卸套接于所述气动阀芯12的两端。阀端气动阀片密封圈3和进气端气动阀片密封圈4同时起到了阀片、密封圈和活塞的作用，侧可拆卸的套接于所述气动阀芯12的两端，气动阀芯12穿过所述吸附塔上盖5中所设的穿孔，在所述吸附塔上盖5的两侧套接阀片，在电磁阀1的配合作用下两侧的阀片轮流推动动作，使压缩气体循环进入吸附塔，并同时排出富含氮气的气体。所述进气端气动阀片密封圈4的外缘内设有一圈通孔，将进气导入位于吸附塔上盖的腔体内，在阀端气动阀片密封圈3的中部设有与阀端进气排氮集成仓盖2中部所设的通孔想通的气流通道，在阀端进气排氮集成仓盖2内设有一对分别连通一对电磁阀排气接口的通道。在一侧电磁阀打开时，气流将从电磁阀返回通道与阀端进气排氮集成仓盖2所设反推气孔返回，将该侧气动阀芯12推回。
所述电磁阀1为两位三通阀，安装固定于所述阀端进气排氮集成仓盖2外侧，且所述电磁阀1的输入通道通过所述阀端进气排氮集成仓盖2上的先导进气口15与吸附塔上盖进气排氮集成仓11相通。
一对所述电磁阀1的电磁阀引线14的出线方向相同。现有技术中将一对电磁阀相互交错排列，引线分别在两侧，不仅线路凌乱，组装时也不简便。
所述吸附塔上盖5的两侧对称设有用于安装吸附塔的吸附塔进气口6，中部作为吸附塔上盖进气排氮集成仓11的一部分，与所述吸附塔进气口6一体成为所述吸附塔上盖5。吸附塔上盖进气排氮集成仓11成为本申请方案中最关键的一部分，横向将排氮、消音、气动阀、进出气路集成在一起。与吸附塔上盖5一体的部分中部设有腔体，与两侧的吸附塔分别相通，既可将进气在进气压力下压入吸附塔，又可以在电磁阀的作用下切换成排氮状态，将吸附塔的进气压力经过分子吸附后的富含氮气气体由排氮口释放出来。
所述阀端进气排氮集成仓盖2包括与所述阀端气动阀片密封圈3接触的进气部分，以及与吸附塔相通的排氮腔16。该排氮腔16是现有技术所没有实现的技术方案，直接将排氮部分融入气路，不需要专用气道传输到排氮模块，简化了结构的同时，提高了运行效率。同时，回转的排氮气路给排氮通道提供了缓冲，减小了排氮气流冲击，降低了噪音。
所述进气端进气排氮集成仓盖10的外侧设有通过外接气泵进气的进气嘴8，并设有用于向整体系统外界排氮的排氮口9。将进气嘴和排氮口集中到进气端进气排氮集成仓盖10的同一侧。
作为一种实施例，所述排氮口9设有多个，是分布于所述进气端进气排氮集成仓盖10上的通孔。该实施例将排氮口密布于进气端进气排氮集成仓盖10上，直接将腔体的排氮气体从仓盖排出，气流阻力小，结构简单，重量轻。
作为另一种实施例，所述排氮口9设有一个，是设置于所述进气端进气排氮集成仓盖10上的出气嘴。该实施例通过在进气端进气排氮集成仓盖10外侧所设的出气嘴排氮，外形美观，不易积尘。
经过在生产实践中的多次改进，本发明的横向装配方式最为简洁紧凑，以最少的元件将上盖进气及排氮系统功能部件高度集成为一体，仅在一个侧面即可安装完成上盖系统的装配连接。
Claims (9)
1.一种高集成度制氧机吸附塔上盖进气及排氮系统，其特征是：由以安装状态横向依次排列的下述元件组成：进气端进气排氮集成仓盖(10)、排氮消音棉(7)、吸附塔上盖(5)、两端套有进气端气动阀片密封圈(4)和阀端气动阀片密封圈(3)的气动阀芯(12)、阀端进气排氮集成仓盖(2)、电磁阀(1)，仅在一个外侧面设有多个紧固螺钉(13)，所述多个紧固螺钉(13)均同向穿过并紧固安装下述元件成为吸附塔上盖进气排氮集成仓(11)：所述阀端进气排氮集成仓盖(2)、所述吸附塔上盖(5)、所述进气端进气排氮集成仓盖(10)。
2.根据权利要求1所述的高集成度制氧机吸附塔上盖进气及排氮系统，其特征是：所述阀端气动阀片密封圈(3)、进气端气动阀片密封圈(4)、气动阀芯(12)、电磁阀(1)都成对设置，且一对阀端气动阀片密封圈(3)连为一体，一对进气端气动阀片密封圈(4)连为一体，一对所述电磁阀(1)的电磁阀引线(14)的出线方向相同。
3.根据权利要求1或2所述的高集成度制氧机吸附塔上盖进气及排氮系统，其特征是：所述阀端气动阀片密封圈(3)和进气端气动阀片密封圈(4)分别作为密封垫和阀片的一体，分别在所述吸附塔上盖(5)的两侧可拆卸套接于所述气动阀芯(12)的两端。
4.根据权利要求1或2所述的高集成度制氧机吸附塔上盖进气及排氮系统，其特征是：所述电磁阀(1)为两位三通阀，安装固定于所述阀端进气排氮集成仓盖(2)外侧，且所述电磁阀(1)的输入通道通过所述阀端进气排氮集成仓盖(2)上的先导进气口(15)与吸附塔上盖进气排氮集成仓(11)相通。
5.根据权利要求1所述的高集成度制氧机吸附塔上盖进气及排氮系统，其特征是：所述吸附塔上盖(5)的两侧对称设有用于安装吸附塔的吸附塔进气口(6)，中部作为吸附塔上盖进气排氮集成仓(11)的一部分，与所述吸附塔进气口(6)一体成为所述吸附塔上盖(5)。
6.根据权利要求1所述的高集成度制氧机吸附塔上盖进气及排氮系统，其特征是：所述阀端进气排氮集成仓盖(2)包括与所述阀端气动阀片密封圈(3)接触的进气部分，以及与吸附塔相通的排氮腔(16)部分。
7.根据权利要求1所述的高集成度制氧机吸附塔上盖进气及排氮系统，其特征是：所述进气端进气排氮集成仓盖(10)的外侧设有通过外接气泵进气的进气嘴(8)，并设有用于向整体系统外界排氮的排氮口(9)。
8.根据权利要求7所述的高集成度制氧机吸附塔上盖进气及排氮系统，其特征是：所述排氮口(9)设有多个，是分布于所述进气端进气排氮集成仓盖(10)上的通孔。
9.根据权利要求7所述的高集成度制氧机吸附塔上盖进气及排氮系统，其特征是：所述排氮口(9)设有一个，是设置于所述进气端进气排氮集成仓盖(10)上的出气嘴。
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