CN104591096A - 布气密封结构及psa制氧机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种布气密封结构包括布气腔体及布气盘，布气盘部分穿过所述第一通气孔，并伸入所述布气腔体内；所述布气盘靠近所述布气腔体的端面上设有以所述布气盘几何中心为圆心的第一环形凸条，所述布气腔体开设有与所述第一环形凸条匹配的第一嵌设槽，布气盘靠近所述布气腔体的端面上还设有与所述第一环形凸条为同心圆的第二环形凸条，所述布气腔体开设有与所述第二环形凸条匹配的第二嵌设槽。通过第一环形凸条与第二环形凸条分别与第一嵌设槽及第二嵌设槽，以及第一密封圈、第二密封圈的配合形成的双层密封，使布气盘伸入第一通气孔的部分与第一通气孔的缝隙中溢出的气流无法排出，从而提高了布气密封结构的密封性。还提供一种PSA制氧机。
Description
技术领域
本发明涉及制氧机技术领域，特别是涉及一种布气密封结构及PSA制氧机。
背景技术
氧气是维持人类生命不可缺少的物质，然后在一些特殊情况下，人们不得不面对缺少氧气的环境，或者需要更高浓度的氧气，基于不同情况下的需求，制氧设备应运而生。
目前，常见的制氧机为双吸附塔制氧机，其是以空气为原料，分子筛为吸附剂，采用PSA变压吸附远离制取氧气。原料空气首先经过预处理后由压缩机加压，压缩空气经过过滤、冷却、去除水分后由进气阀进入装有分子筛的吸附塔，空气中的氮气被吸附，流出的气体即为高纯度氧气。当分子筛氮气吸附达到一定的饱和度后，进气阀关闭排气阀打开，吸附塔进入解析再生阶段，分子筛微孔内的氮气在自身压力下被解析出来。同时，另一只吸附塔的再生回吹气体使分子筛内的氮气进一步析出，完成一个循环周期。
目前，现有制氧机的吸附塔中的分子筛装填不够密实，经过预处理后的原料空气进入吸附塔内的气流量不均匀，在流量不均匀的气流冲刷下，分子筛颗粒之间由于机械运动产生摩擦，使分子筛颗粒表面产生脱落粉化，影响了分子筛的利用率。因此，通常采用布气结构使进入吸附塔内的气体均匀，但是，布气结构与吸附塔等处的密封性无法保证，降低了经过预处理的原料空气的流量及纯度，影响制氧效率。
发明内容
基于此，有必要针对现有制氧机布气结构与吸附塔等处的密封性无法保证，经过预处理的原料空气的流量小、纯度低，影响制氧效率的问题，提供一种密封效果好的的布气密封结构及PSA制氧机。
一种布气密封结构，用于连通吸附塔与进气管道，所述布气密封结构包括：
布气腔体，与所述进气管道连通，所述布气腔体靠近所述吸附塔的一端开设有第一通气孔；
布气盘，所述布气盘部分穿过所述第一通气孔，并伸入所述布气腔体内；
所述布气盘靠近所述布气腔体的端面上设有首尾相接且封闭的的第一环形凸条，所述第一环形凸条上设有第一密封圈，所述布气腔体开设有与所述第一环形凸条匹配的第一嵌设槽，所述第一环形凸条与所述第一密封圈嵌入所述第一嵌设槽内，以将所述布气盘与所述布气腔体密封。
布气盘靠近所述布气腔体的端面上还设有首尾相接且封闭的第二环形凸条，所述第二环形凸条上设有第二密封圈，所述布气腔体开设有与所述第二环形凸条匹配的第二嵌设槽，所述第二环形凸条与所述第二密封圈嵌入所述第二嵌设槽内。
在其中一实施例中，所述布气盘中心处朝所述布气腔体的端部凸设有凸台，所述凸台为中空结构，且穿过所述第一通气孔，并伸入所述布气腔体内，所述第一环形凸条与所述第二环形凸条分别环绕所述凸台，并分别与所述第一嵌设槽及所述第二嵌设槽配合。
在其中一实施例中，所述第一环形凸条与所述第二环形凸条分别位于以所述布气盘几何中心为圆心的同心圆上，所述第二环形凸条相比所述第一环形凸条与所述凸台的距离较大。
在其中一实施例中，所述凸台伸入所述布气腔体的端部呈开口设置，所述凸台远离所述布气腔体的另一端的边缘处沿周向均匀布设有多个第二通气孔；
其中，进入凸台内的气流通过所述第二通气孔时呈放射状排出。
在其中一实施例中，所述布气盘远离所述布气腔体的端面上凸设有多个导气柱，所述导气柱为中空结构，所述布气盘内具有连通所述第二通气孔的导气通道，以使气流从所述第二通气孔经过所述导气通道，并从所述导气柱进入所述吸附塔，多个所述导气柱位于以所述布气盘几何中心为圆心的多个同心圆上，所述导气柱个数，自靠近所述布气盘几何中心的导气柱，至远离所述布气盘几何中心的导气柱逐渐增多。
在其中一实施例中，所述布气密封结构还包括均流网板，所述均流网板设置于所述布气盘，并位于所述导气柱远离所述布气腔体的一端，所述均流网板与所述导气柱之间具有导气腔。
在其中一实施例中，所述布气盘周缘朝向所述吸附塔延伸有台阶状的配合部，所述配合部具有第一台阶面及第二台阶面，所述第一台阶面位于所述吸附塔内，并抵接于所述吸附塔内壁，所述第二台阶面抵接于所述吸附塔靠近所述布气腔体的端面。
在其中一实施例中，所述第一台阶面上沿其周向开设有用于嵌设第三密封圈的第三嵌设槽，所述第二台阶面上沿其周向开设有嵌设第四密封圈的第四嵌设槽。
在其中一实施例中，所述第四嵌设槽靠近所述配合部中轴线的内壁与所述第一台阶面位于同一平面。
一种PSA制氧机，包括上述的布气密封结构。
上述布气密封结构及PSA制氧机，通过第一环形凸条与第二环形凸条分别与第一嵌设槽及第二嵌设槽，以及第一密封圈、第二密封圈的配合形成的双层密封，使布气盘伸入第一通气孔的部分与第一通气孔的缝隙中溢出的气流无法排出，从而提高了布气密封结构的密封性。
附图说明
图1为一实施方式的PSA制氧机的结构示意图；
图2为图1所示的A处的局部放大图；
图3为图1所示的布气密封结构的平面结构示意图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
如图1及图2所示，本较佳实施例中的一种布气密封结构10，用于连通吸附塔与进气管道(图未示)，该布气密封结构10包括布气腔体12及布气盘14。
该布气腔体12与进气管道连通，其靠近吸附塔20的一端开设有第一通气孔122。
该布气盘14部分穿过该第一通气孔122，并伸入该布气腔体12内。该布气盘14靠近该布气腔体12的端面上设有首尾相接且封闭的第一环形凸条142，，该第一环形凸条142上设有第一密封圈(图未示)，该布气腔体12开设有与第一环形凸条142匹配的第一嵌设槽124，该第一环形凸条142与该第一密封圈嵌入该第一嵌设槽124内，以将该布气盘14与该布气腔体12密封。
布气盘14靠近该布气腔体12的端面上还设有首尾相接且封闭的第二环形凸条144，该第二环形凸条144上设有第二密封圈(图未示)，该布气腔体12开设有与该第二环形凸条144匹配的第二嵌设槽126，该第二环形凸条144与该第二密封圈嵌入该第二嵌设槽126内。如此，通过第一环形凸条142与第二环形凸条144分别与第一嵌设槽124及第二嵌设槽126，以及第一密封圈、第二密封圈的配合形成的双层密封，使布气盘14伸入第一通气孔的部分与第一通气孔122的缝隙中溢出的气流无法排出，从而提高了布气密封结构的密封性。
具体地，该布气盘14中心处朝该布气腔体12的端部凸设有凸台16，该凸台16为中空结构，且一端穿过该第一通气孔122，并伸入该布气腔体12内，该凸台16伸入该布气腔体12的端部呈开口设置。该凸台16远离该布气腔体12的另一端的边缘处沿周向均匀布设有多个第二通气孔162。其中，进入凸台16内的气流通过该第二通气孔162的气流呈放射状排出。
具体地，第一环形凸条142与第二环形凸条分别位于以是以布气盘14几何中心为圆心的同心圆上，该第二环形凸条144相比该第一环形凸条142与该凸台16的距离较大。更具体地，该第一环形凸条142与该第二环形凸条144分别环绕该凸台16，并与该第一嵌设槽124及第二嵌设槽126配合。
该布气盘14远离该布气腔体12的端面上凸设有多个导气柱146，该导气柱146为中空结构，该布气盘14内具有连通该第二通气孔162的导气通道149，以使气流从该第二通气孔162经过该导气通道149，并从该导气柱146进入吸附塔20内。
在制氧过程中，原料空气进入该凸台16内进行缓冲，然后通过布设于该凸台16远离布气腔体12的另一端的边缘处的第二通气孔162进入到导气通道149内，并最终通过导气柱146进入吸附塔20内。如此，使原料空气得到了充分的缓冲，并通过第导气通道149与导气柱146的二次缓冲，进入吸附塔20内的气流均匀，减小了分子筛颗粒之间的机械运动，避免了分子筛表面颗粒容易脱落的问题，还减小了分子筛的隧道效应，提高了外周边分子筛的使用效率进而提高了制氧机的制氧产量和质量。
具体地，进入凸台16内的气流通过该第二通气孔162的气流呈放射状进入该导气通道149。在本实施例中，该第二通气孔162部分开设于凸台16的底壁，另一部分开设于凸台16的侧壁，从而使气流呈放射状进入导气通道149内。如此，气流经过第二通气孔162呈放射状排出，进一步消除了分子筛的隧道效应。
请一并参阅图3，进一步地，多个该导气柱146位于以该布气盘14几何中心为圆心的多个同心圆上。如此，从导气通道149排出的气流经过导气柱146均匀排出，使用进入吸附塔20内的气流均匀。
进一步地，多个该导气柱146位于的多个同心圆的相邻两同心圆之间的间距相等。该导气柱146的个数，自靠近该布气盘14几何中心的导气柱146，至远离该布气盘14几何中心的导气柱146逐渐增多。在靠近凸台16的导气柱146处的气流较大，则该导气柱146个数较少，远离凸台16的导气柱146处的气流较小，则该处的导气柱146的个数较多。如此，使进入吸附塔20内的气流均匀。
在本实施例中，该导气柱146的孔径大小相同，可以理解，在其他实施例中，该导气柱146的孔径和数量可根据具体情况而调整，在此不作限定。
进一步地，如图2所示，该布气密封结构10还包括均流网18，该均流网18安装于该布气盘14，并位于该布气盘14远离该凸台16的一端。如此，进一步地使进入吸附塔20内的气流均匀。
请再次参阅图2，在本较佳实施例中，该布气盘14周缘朝向其远离该凸台16的一端延伸有台阶状的配合部148，该配合部148具有第一台阶面1482及第二台阶面1484，该第一台阶面1482位于吸附塔20内，并抵接于该吸附塔20内壁，该第二台阶面1484抵接于该吸附塔20靠近该布气腔体12的端面。
具体地，该第二台阶面1484朝靠近该布气盘14中轴线延伸，并与该第一台阶面1482相接。该第一台阶面1482上沿其周向开设有用于嵌设第三密封圈(图未示)的第三嵌设槽1483，第二台阶面1484上沿其周向开设有用于嵌设第四密封圈(图未示)的第四嵌设槽1485。
在安装过程中，第二台阶面1484位于吸附塔20内，第一台阶面1482抵接于吸附塔20靠近该布气盘14的端部，通过第三嵌设槽1483内的第三密封圈与第四嵌设槽1485内的第四密封圈分别与吸附塔20配合，将布气盘14与吸附塔20密封，防止气流泄漏，提高了布气密封结构的密封性能。
进一步地，该第四嵌设槽1485靠近该配合部148中轴线的内壁与第一台阶面1482位于同一平面。如此，第四密封圈可部分嵌入第一台阶面1482与吸附塔20内壁的缝隙中，部分位与第一台阶面1482相接触，从而使吸附塔20内的气流要经过三层密封，进一步提高了布气密封结构的密封性能。
如图1所示，一种PSA制氧机100，包括上述布气密封结构10。
具体地，该PAS制氧机100的进气管道与该布气腔体12连通，该布气盘14分别与该布气腔体12及吸附塔20密封连接。
上述布气密封结构10及PSA制氧机100，通过第一环形凸条142与第二环形凸条144分别与第一嵌设槽124及第二嵌设槽126，以及第一密封圈、第二密封圈的配合形成的双层密封，使布气盘14伸入第一通气孔122的部分与第一通气孔122的缝隙中溢出的气流无法排出，从而提高了布气密封结构的密封性。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种布气密封结构，用于连通吸附塔与进气管道，其特征在于，所述布气密封结构包括：
布气腔体，与所述进气管道连通，所述布气腔体靠近所述吸附塔的一端开设有第一通气孔；
布气盘，所述布气盘部分穿过所述第一通气孔，并伸入所述布气腔体内；
所述布气盘靠近所述布气腔体的端面上设有首尾相接且封闭的的第一环形凸条，所述第一环形凸条上设有第一密封圈，所述布气腔体开设有与所述第一环形凸条匹配的第一嵌设槽，所述第一环形凸条与所述第一密封圈嵌入所述第一嵌设槽内，以将所述布气盘与所述布气腔体密封。
布气盘靠近所述布气腔体的端面上还设有首尾相接且封闭的第二环形凸条，所述第二环形凸条上设有第二密封圈，所述布气腔体开设有与所述第二环形凸条匹配的第二嵌设槽，所述第二环形凸条与所述第二密封圈嵌入所述第二嵌设槽内。
2.根据权利要求1所述的布气密封结构，其特征在于，所述布气盘中心处朝所述布气腔体的端部凸设有凸台，所述凸台为中空结构，且穿过所述第一通气孔，并伸入所述布气腔体内，所述第一环形凸条与所述第二环形凸条分别环绕所述凸台，并分别与所述第一嵌设槽及所述第二嵌设槽配合。
3.根据权利要求2所述的布气密封结构，其特征在于，所述第一环形凸条与所述第二环形凸条分别位于以所述布气盘几何中心为圆心的同心圆上，所述第二环形凸条相比所述第一环形凸条与所述凸台的距离较大。
4.根据权利要求2所述的布气密封结构，其特征在于，所述凸台伸入所述布气腔体的端部呈开口设置，所述凸台远离所述布气腔体的另一端的边缘处沿周向均匀布设有多个第二通气孔；
其中，进入凸台内的气流通过所述第二通气孔时呈放射状排出。
5.根据权利要求4所述的布气密封结构，其特征在于，所述布气盘远离所述布气腔体的端面上凸设有多个导气柱，所述导气柱为中空结构，所述布气盘内具有连通所述第二通气孔的导气通道，以使气流从所述第二通气孔经过所述导气通道，并从所述导气柱进入所述吸附塔，多个所述导气柱位于以所述布气盘几何中心为圆心的多个同心圆上，所述导气柱个数，自靠近所述布气盘几何中心的导气柱，至远离所述布气盘几何中心的导气柱逐渐增多。
6.根据权利要求5所述的布气密封结构，其特征在于，所述布气密封结构还包括均流网板，所述均流网板设置于所述布气盘，并位于所述导气柱远离所述布气腔体的一端，所述均流网板与所述导气柱之间具有导气腔。
7.根据权利要求1-6任意一项所述的布气密封结构，其特征在于，所述布气盘周缘朝向所述吸附塔延伸有台阶状的配合部，所述配合部具有第一台阶面及第二台阶面，所述第一台阶面位于所述吸附塔内，并抵接于所述吸附塔内壁，所述第二台阶面抵接于所述吸附塔靠近所述布气腔体的端面。
8.根据权利要求7所述的布气密封结构，其特征在于，所述第一台阶面上沿其周向开设有用于嵌设第三密封圈的第三嵌设槽，所述第二台阶面上沿其周向开设有嵌设第四密封圈的第四嵌设槽。
9.根据权利要求8所述的布气密封结构，其特征在于，所述第四嵌设槽靠近所述配合部中轴线的内壁与所述第一台阶面位于同一平面。
10.一种PSA制氧机，其特征在于，包括如权利要求1-9任意一项所述的布气密封结构。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
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Denomination of invention: Gas distribution seal structure and PSA oxygen generator Effective date of registration: 20210322 Granted publication date: 20161102 Pledgee: BANK OF CHANGSHA Co.,Ltd. Pledgor: HUNAN TECHRAY MEDICAL Co.,Ltd. Registration number: Y2021980001883 |
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| CP03 | Change of name, title or address | ||
| CP03 | Change of name, title or address |
Address after: Floor 1-3, building A1, Hunan Lugu international medical device Industrial Park, 229 Guyuan Road, high tech Development Zone, Changsha, Hunan Province, 410205 Patentee after: Hunan Tairui Medical Technology Co.,Ltd. Address before: 410000 floors 1-3, building A1, Hunan Lugu international medical device Industrial Park, No. 229, Guyuan Road, Changsha high tech Development Zone, Changsha City, Hunan Province Patentee before: HUNAN TECHRAY MEDICAL Co.,Ltd. |
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| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |
Granted publication date: 20161102 Pledgee: BANK OF CHANGSHA CO.,LTD. Pledgor: Hunan Tairui Medical Technology Co.,Ltd. Registration number: Y2021980001883 |
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| PM01 | Change of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PM01 | Change of the registration of the contract for pledge of patent right |
Change date: 20240708 Registration number: Y2021980001883 Pledgor after: Hunan Tairui Medical Technology Co.,Ltd. Pledgor before: HUNAN TECHRAY MEDICAL Co.,Ltd. |