CN106348260A - 一种氮气发生装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种氮气发生装置，解决了现有技术中的制氮机结构复杂、维护成本高的不足。本发明提供的一种氮气发生装置，气体输送装置向吸附塔内供气或对吸附塔进行抽气，吸附塔用于对气体输送装置供入的气体进行吸附制得氮气，吸附塔制得的氮气经排气装置排出，气体输送装置包括气泵，气泵与吸附塔之间并联有第一阀门和第二阀门，排气装置包括第一单向阀；实际使用时，第一单向阀配合第一阀门或第二阀门实现排出氮气或者对吸附塔抽真空以对吸附塔进行解吸，相对于现有技术，该装置结构简单、维护方便，并且，利用该装置制得的氮气浓度可以满足使用需求。供气和解吸均由气体输送装置完成，大大降低了氮气发生装置的运行成本。

Description

一种氮气发生装置

技术领域

本发明涉及制氮设备，尤其涉及一种氮气发生装置。

背景技术

氮气为气体的一种，氮气具有良好的保鲜效果，因此，氮气在冰箱、冷库等领域得到广泛应用。

氮气一般通过制氮机制得，现有技术中的制氮机包括空气压缩机、空气储存罐、干燥机、过滤器、至少两个吸附塔及氮气储存罐组成，干燥机、过滤器、吸附塔分开设置，这种制氮机结构复杂且占地空间大，对于制氮机的安装场地限制较多，不能满足个人对于氮气在冰箱保鲜、红酒储藏、奢侈品收藏等领域的需求。

发明内容

本发明提供的一种氮气发生装置，旨在克服现有技术中的制氮机结构复杂、整机体积庞大、维护成本高的不足。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种氮气发生装置，包括吸附塔、排出吸附塔制得的氮气的排气装置和对吸附塔进行供气或抽气的气体输送装置，所述气体输送装置包括第一阀门、第二阀门和气泵，所述第一阀门与第二阀门并联在气泵与吸附塔之间，所述排气装置包括避免氮气回流至吸附塔内的第一单向阀。

一种可选的方案，所述排气装置还包括控制吸附塔排出的氮气的流量的第一流量调节器，所述第一流量调节器与第一单向阀串联在一起。第一流量调节器的设置可以方便地调节排气装置排出的氮气的流量，优化了氮气发生装置的使用性能。

一种可选的方案，所述排气装置还包括储气罐，所述吸附塔通过第一单向阀、第一流量调节器与储气罐相通，所述吸附塔与储气罐之间还设有第五阀门、第二流量调节器，所述第五阀门与第二流量调节器串联后与第一单向阀、第一流量调节器并联。储气罐的设置用于储存吸附塔排出的氮气，对于氮气浓度要求较高的场合，储气罐的设置可以提高使用现场氮气的浓度，从而优化了氮气发生装置的使用性能。

一种可选的方案，所述储气罐上设有感知储气罐内氮气浓度的感知装置。感应知装置的设置可以方便地感知储气罐内氮气的浓度，优化了氮气发生装置的使用性能。

一种可选的方案，所述感知装置为氧气分析仪，感知装置具有较高的精度；或者，所述感知装置为时间继电器，感知装置具有较低的使用成本。

一种可选的方案，所述感知装置与储气罐之间设有流量调节阀。

一种可选的方案，所述气体输送装置包括进气通道和排气通道，所述进气通道通过第三阀门与气泵相通，所述排气通道通过第四阀门与气泵相通。进气通道和排气通道的设置，使得气体输送装置结构合理，排出的气体便于统一处理，优化了氮发生装置的使用性能。

一种可选的方案，所述进气通道内设有过滤气体内杂质的滤芯。提高了气体输送装置供入吸附塔内气体的质量，优化了氮气发生装置的使用性能。

一种可选的方案，该氮气发生器还包括控制器，所述第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门、第五阀门、气泵均由控制器控制，所述感知装置与控制器通讯。氮气发生装置自动化工作，优化了氮气发生装置的使用性能。

一种可选的方案，所述吸附塔内装填有使用后同时失效的氧化铝和碳分子筛。氧化铝和碳分子筛同时失效后可将整个吸附塔进行更换，氮气发生装置维护方便。

与现有技术相比，本发明提供的一种氮气发生装置，具有如下优点：气体输送装置向吸附塔内供气或对吸附塔进行抽气，吸附塔用于对气体输送装置供入的气体进行吸附制得氮气，吸附塔制得的氮气经排气装置排出，气体输送装置包括气泵，气泵与吸附塔之间并联有第一阀门和第二阀门，排气装置包括第一单向阀；实际使用时，第一单向阀配合第一阀门或第二阀门实现排出氮气或者对吸附塔抽真空以对吸附塔进行解吸，相对于现有技术，该装置结构简单、维护方便、整机体积小，并且，利用该装置制得的氮气浓度可以满足使用需求。供气和解吸均由气体输送装置完成，大大降低了氮气发生装置的运行成本，操作便捷。

附图说明

附图1是本发明一种氮气发生装置实施例一的示意图；

附图2是本发明一种氮气发生装置中吸附塔的剖视图；

附图3是本发明一种氮气发生装置实施例二的示意图；

附图4是本发明一种氮气发生装置实施例三的示意图。

具体实施方式

实施例一

下面结合附图，对本发明的一种氮气发生装置作进一步说明。如图1、图2所示，一种氮气发生装置，包括控制器、吸附塔1、排出吸附塔1制得的氮气的排气装置2和对吸附塔1进行供气或抽气的气体输送装置3，所述气体输送装置3包括第一阀门4、第二阀门5和气泵6，气泵6有两个包括泵体a和泵体b,泵体a与第一阀门4相通，泵体b与第二阀门5相通，所述第一阀门4与第二阀门5并联在气泵6与吸附塔1之间，所述排气装置2包括避免氮气回流至吸附塔1内的第一单向阀7。

所述吸附塔1内装填有氧化铝18和碳分子筛19，吸附塔1内的压力一般在-0.08Mpa至0.2Mpa之间，吸附塔1可采用低成本模压塑料制成，以降低氮气发生装置的制造成本；为使吸附塔1可以整体更换，位于吸附塔1内的氧化铝18和碳分子筛19在使用后同时失效，即通过控制氧化铝18和碳分子筛19的比例使氧化铝18和碳分子筛19同时失效，如氧化铝18和碳分子筛19可以为1比10，具体实施时该比例可根据需要进行更换；

所述排气装置2还包括控制吸附塔1排出的氮气的流量的第一流量调节器8，所述第一流量调节器8与第一单向阀7串联在一起。第一流量调节器8的设置使得氮气排出时的流量和浓度可以控制，优化了氮气发生装置的使用性能。

以制得氮气为例，在制得氮气时，第二阀门5关闭，第一阀门4和泵体a打开，气体输送装置3向吸附塔1内供入气体，气体经氧化铝18过滤，然后再由碳分子筛19吸附制得氮气，吸附塔1制得的氮气经第一单向阀7、第一流量调节器8排出，完成氮气的制得；在对吸附塔1解吸过程中，控制器控制第一阀门4、泵体a关闭，第二阀门5和泵体b打开，此时，在第一单身阀7的作用下即可方便地对吸附塔1进行解吸，控制器控制吸附塔1解吸、吸附，操作简便。

实施例二

如图3所示，本实施例与实施例一的不同之处在于，所述排气装置2还包括储气罐9，所述吸附塔1通过第一单向阀7、第一流量调节器8与储气罐9相通，所述吸附塔1与储气罐9之间还设有第五阀门10、第二流量调节器11，所述第五阀门10与第二流量调节器11串联后与第一单向阀7、第一流量调节器8并联。

所述储气罐9上设有感知储气罐9内氮气浓度的感知装置12。该感知装置12与控制器通讯。感知装置12的设置可以方便地得知储气罐9内氮气的浓度，使用方便。

所述感知装置12与储气罐9之间设有流量调节阀13，利用流量调节阀13可以通过控制氮气的流量来改变氮气的浓度。

所述感知装置12为氧气分析仪，氧气分析仪可以直接得到储气罐9内氮气的浓度，使用方便；或者，所述感知装置12为时间继电器，时间继电器即利用吸附塔1的吸附时间估算储气罐9内氮气的浓度，感知装置12使用成本低。

储气罐9的设置用于存储氮气，实际使用时，储气罐9向使用现场供应的氮气体积影响到使用现场氮气的浓度，储气罐9的设置可以使得氮气发生装置向使用现场连续供应参数符合要求的氮气，优化了氮气发生装置的使用性能。

吸附塔1解吸排空后，吸附塔1处于低压状态，在吸附塔1吸气时，储气罐9里的氮气经过第五阀门10回流一部分到吸附塔1内，回流的氮气进入吸附塔1内以后，可以提高吸附塔1上层的氮气浓度，并且，可以增加吸附塔1的内部压力，可有效防止吸附塔1进气速度过快造成碳分子筛19穿透，进而导致制得的氮气浓度不达标。

实施例三

如图4所示，本实施例与实施例一、实施例二的不同之处在于，所述气体输送装置3包括进气通道14和排气通道15，所述进气通道14通过第三阀门16与气泵6相通，所述排气通道15通过第四阀门17与气泵6相通。供气时，第二阀门5和第三阀门16打开，第一阀门4和第四阀门17关闭；抽气时，第二阀门5和第三阀门16关闭，第一阀门4和第四阀门17打开。

所述进气通道14内设有过滤气体内杂质的滤芯。

进气通道14、排气通道15的设置使得气体输送装置3结构简单，减少一个气泵，降低了使用成本，滤芯的设置，提高了进入吸附塔1内气体的质量，进而优化了氮气的质量，延长了吸附塔1的使用寿命。第三阀门16、第四阀门17的设置简化了气体输送装置3的结构，气体输送装置3仅安装一台气泵6即可实现气体输送装置3所需要的功能。降低了氮气发生装置的整体成本。

上述实施例中，可将实施例三的技术方案应用于实施例一中，以减少气泵6的使用量；另外，所有实施例均可结合实施。

上述所有实施例在具体实施时，第一阀门4、第二阀门5、第三阀门16、第四阀门17、第五阀门10、气泵6均由控制器控制；

当然，第一阀门4、第二阀门5、第三阀门16、第四阀门17、第五阀门10、气泵6也可以由手工控制，此时不需要使用控制器。

以上仅为本发明的优选实施方式，旨在体现本发明的突出技术效果和优势，并非是对本发明的技术方案的限制。本领域技术人员应当了解的是，一切基于本发明技术内容所做出的修改、变化或者替代技术特征，皆应涵盖于本发明所附权利要求主张的技术范畴内。

Claims (10)

1.一种氮气发生装置，其特征在于：包括吸附塔(1)、排出吸附塔(1)制得的氮气的排气装置(2)和对吸附塔(1)进行供气或抽气的气体输送装置(3)，所述气体输送装置(3)包括第一阀门(4)、第二阀门(5)和气泵(6)，所述第一阀门(4)与第二阀门(5)并联在气泵(6)与吸附塔(1)之间，所述排气装置(2)包括避免氮气回流至吸附塔(1)内的第一单向阀(7)。

2.根据权利要求1所述的一种氮气发生装置，其特征在于：所述排气装置(2)还包括控制吸附塔(1)排出的氮气的流量的第一流量调节器(8)，所述第一流量调节器(8)与第一单向阀(7)串联在一起。

3.根据权利要求2所述的一种氮气发生装置，其特征在于：所述排气装置(2)还包括储气罐(9)，所述吸附塔(1)通过第一单向阀(7)、第一流量调节器(8)与储气罐(9)相通，所述吸附塔(1)与储气罐(9)之间还设有第五阀门(10)、第二流量调节器(11)，所述第五阀门(10)与第二流量调节器(11)串联后与第一单向阀(7)、第一流量调节器(8)并联。

4.根据权利要求3所述的一种氮气发生装置，其特征在于：所述储气罐(9)上设有感知储气罐(9)内氮气浓度的感知装置(12)。

5.根据权利要求4所述的一种氮气发生装置，其特征在于：所述感知装置(12)为氧气分析仪；或者，所述感知装置(12)为时间继电器。

6.根据权利要求4或5所述的一种氮气发生装置，其特征在于：所述感知装置(12)与储气罐(9)之间设有流量调节阀(13)。

7.根据权利要求3所述的一种氮气发生装置，其特征在于：所述气体输送装置(3)包括进气通道(14)和排气通道(15)，所述进气通道(14)通过第三阀门(16)与气泵(6)相通，所述排气通道(15)通过第四阀门(17)与气泵(6)相通。

8.根据权利要求7所述的一种氮气发生装置，其特征在于：所述进气通道(14)内设有过滤气体内杂质的滤芯。

9.根据权利要求7所述的一种氮气发生装置，其特征在于：该氮气发生器还包括控制器，所述第一阀门(4)、第二阀门(5)、第三阀门(16)、第四阀门(17)、第五阀门(10)、气泵(6)均由控制器控制，所述感知装置(12)与控制器通讯。

10.根据权利要求1所述的一种氮气发生装置，其特征在于：所述吸附塔(1)内装填有使用后同时失效的氧化铝(18)和碳分子筛(19)。