CN107055478A - 一种分子筛制氧机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种分子筛制氧机，用于解决现有技术中分子筛制氧机结构复杂且昂贵的问题。本发明只采用六个气动角座阀实现制氧过程，相对现有分子筛制氧机中减少了气动角座阀的个数和相应的繁琐管路，却达到同样的制氧目的同样的制氧目的，同时气动角座阀由于价格昂贵，因此减少之后节省分子筛制氧机的制作成本，另外由于管路减少焊接点就减少，焊接点少故障率就小，因此能够得到广泛的应用。另外，本发明还采用具有特殊结构的气体分布器，通过气体分布器的纯净空气呈顺时针螺旋状进入到分子筛中，从而能够使得分子筛能够更好地吸收纯净空气中的氮气，达到更好地吸收效果。鉴于以上理由，本发明可以广泛用于制氧技术领域。
Description
技术领域
本发明涉及制氧技术领域，特别是关于一种分子筛制氧机。
背景技术
氧气是人们必不可少的，对人体来讲是十分重要的。人体145亿个脑细胞需要大量氧气，30秒不供氧，脑细胞就被破坏，3分钟终止供氧时，破坏的细胞无法再生。氧气既对解除人体内有毒物质并排出体外，又对人体维持生命必需的蛋白质、碳水化合物摄入起着决定性的作用。氧气的重要性和缺氧的危害性已被大家所认知，特别针对医院的病患以及高原地区的人们来说，氧气的重要性更加明显。
常用的制氧机有三种：
一是药物制氧机，每次需要加药剂，通过化学反映产生氧气，对人体不好，每次加的药剂都要花钱；
二是电解制氧法，把水放入电解槽中，加入氢氧化钠或氢氧化钾以提高水的电解度，然后通入直流电，水就分解为氧气和氢气，每制取一立方米氧，同时获得两立方米氢很不经济的，所以，电解法不适用于大量制氧；
三是物理分离制氧机，利用氮分子大于氧分子的特性，使用特制的分子筛把空气中的氧离分出来，结构复杂且昂贵，但是效果很好，但是由于其结构复杂且昂贵难以在高原和医院大面积推广使用。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了解决现有技术中分子筛制氧机结构复杂且昂贵的问题，本发明提供一种分子筛制氧机来解决上述问题。
为达到上述目的，本发明主要提供如下技术方案：一种分子筛制氧机，其特征在于：它包括空气净化机和制氧机，所述空气净化机的入口连通空气，所述空气净化机的出口连通所述制氧机的入口；
所述空气净化机包括喷油螺杆压缩机、空气过滤器、冷冻机组、第一空气过滤器、第二空气过滤器和第三空气过滤器；其中，所述喷油螺杆压缩机的入口连通空气，所述喷油螺杆压缩机的出口通过管路依次连通所述空气过滤器、所述冷冻机组、所述第一空气过滤器、所述第二空气过滤器和所述第三空气过滤器，且所述第一空气过滤器、所述第二空气过滤器和所述第三空气过滤器形成三级精密过滤，所述第三空气过滤器的出口连通所述制氧机入口；所述制氧机包括空气缓冲罐、下阀组、第一吸附塔、第二吸附塔、上阀组、氧气缓冲罐、第一消声器和第二消声器、手动阀、减压阀、球阀和流量计；所述第一吸附塔和所述第二吸附塔的内部底端各自设置有气体分布器，中部设置有分子筛，上部设置有棕榈垫；所述气体分布器采用圆管，上端设置有用于与所述第一吸附塔底端连接的法兰；所述气体分布器内部设置有若干扇叶，每一所述扇叶的一端连接在圆管内壁上，另一端连接在圆管中心，每一所述扇叶的一侧相对于水平方向向下的夹角在3-5度，另一侧相对水平方向上的夹角在3-5度；相邻两个所述扇叶之间，一个所述扇叶相对水平方向高的一侧相邻另一个所述扇叶相对水平方向低的一侧，形成从所述气体分布器经过的纯净空气呈顺时针螺旋状进入到所述分子筛中；所述空气缓冲罐的入口连通所述空气净化机中第三级空气过滤器的出口，所述空气缓冲罐的出口连接所述下阀组；所述下阀组用于针对所述空气净化机传送的纯净空气进行切换，所述下阀组包括第一气动角座阀、第二气动角座阀、第三气动角座阀和第四气动角座阀；所述第一气动角座阀的一端和所述第二气动角座阀的一端共同通过管路连通所述空气缓冲罐的出口；所述第一气动角座阀的另一端通过管路分别连接所述第三气动角座阀的一端和所述第一吸附塔的入口端，所述第三气动角座阀的另一端通过管路连通所述第一消声器；所述第二气动角座阀的另一端通过管路分别连接所述第四气动角座阀的一端和所述第二吸附塔的入口端，所述第四气动角座阀的另一端通过管路连通所述第二消声器；所述上阀组用于纯氧管路切换，所述上阀组包括第五气动角座阀和第六气动角座阀；其中，所述第一吸附塔的出口处通过管路分别连接所述第五气动角座阀的一端和所述手动阀的一端；所述第二吸附塔的出口处通过管路分别连接所述第六气动角座阀的一端和所述手动阀的另一端；所述第五气动角座阀的另一端和所述第六气动角座阀的另一端之间通过管道连通，且共同通过管道连通所述氧气缓冲罐的入口；所述氧气缓冲罐的出口管路连接所述减压阀、所述球阀和所述流量计。
所述扇叶采用六片。
所述氧气缓冲罐和所述流量计之间的管路上设置一节流阀和一测氧仪。
本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本发明包括空气净化机和制氧机，空气净化机的入口连通空气，空气净化机的出口连通制氧机的入口；空气净化机包括喷油螺杆压缩机、空气过滤器、冷冻机组、第一空气过滤器、第二空气过滤器和第三空气过滤器；其中，喷油螺杆压缩机的入口连通空气，喷油螺杆压缩机的出口通过管路依次连通空气过滤器、冷冻机组、第一空气过滤器、第二空气过滤器和第三空气过滤器，且第一空气过滤器、第二空气过滤器和第三空气过滤器形成三级精密过滤，第三空气过滤器的出口连通制氧机入口；制氧机包括空气缓冲罐、下阀组、第一吸附塔、第二吸附塔、上阀组、氧气缓冲罐、第一消声器和第二消声器、手动阀、减压阀、球阀和流量计；第一吸附塔和第二吸附塔的内部底端各自设置有气体分布器，中部设置有分子筛，上部设置有棕榈垫；气体分布器采用圆管，上端设置有用于与第一吸附塔底端连接的法兰；气体分布器内部设置有若干扇叶，每一扇叶的一端连接在圆管内壁上，另一端连接在圆管中心，每一扇叶的一侧相对于水平方向向下的夹角在3-5度，另一侧相对水平方向上的夹角在3-5度；相邻两个扇叶之间，一个扇叶相对水平方向高的一侧相邻另一个扇叶相对水平方向低的一侧，形成从气体分布器经过的纯净空气呈顺时针螺旋状进入到分子筛中；空气缓冲罐的入口连通空气净化机中第三级空气过滤器的出口，空气缓冲罐的出口连接下阀组；下阀组用于针对空气净化机传送的纯净空气进行切换，下阀组包括第一气动角座阀、第二气动角座阀、第三气动角座阀和第四气动角座阀；第一气动角座阀的一端和第二气动角座阀的一端共同通过管路连通空气缓冲罐的出口；第一气动角座阀的另一端通过管路分别连接第三气动角座阀的一端和第一吸附塔的入口端，第三气动角座阀的另一端通过管路连通第一消声器；第二气动角座阀的另一端通过管路分别连接第四气动角座阀的一端和第二吸附塔的入口端，第四气动角座阀的另一端通过管路连通第二消声器；上阀组用于纯氧管路切换，上阀组包括第五气动角座阀和第六气动角座阀；其中，第一吸附塔的出口处通过管路分别连接第五气动角座阀的一端和手动阀的一端；第二吸附塔的出口处通过管路分别连接第六气动角座阀的一端和手动阀的另一端；第五气动角座阀的另一端和第六气动角座阀的另一端之间通过管道连通，且共同通过管道连通氧气缓冲罐的入口；氧气缓冲罐的出口管路连接减压阀、球阀和流量计。本发明由于采用六个气动角座阀实现制氧过程，相对现有分子筛制氧机中减少了气动角座阀的个数和相应的繁琐管路从，达到同样的制氧目的，同时气动角座阀由于价格昂贵，因此减少之后节省分子筛制氧机的制作成本，另外由于管路减少焊接点就减少，焊接点少故障率就小，因此能够得到广泛的应用。2、本发明的气体分布器采用圆管，上端设置有用于与第一吸附塔底端连接的法兰。气体分布器内部设置有若干扇叶，每一扇叶的一端连接在圆管内壁上，另一端连接在圆管中心，每一扇叶的一侧相对于水平方向向下的夹角在3-5度，另一侧相对水平方向上的夹角在3-5度。相邻两个扇形之间，一个扇叶相对水平方向高的一侧相邻另一个扇形相对水平方向低的一侧，从而形成从气体分布器经过的纯净空气呈顺时针螺旋状进入到分子筛中，从而能够使得分子筛能够更好地吸收纯净空气中的氮气，达到更好地吸收效果。3、本发明为了方便测量氧气缓冲罐内的氧气浓度，在氧气缓冲罐和流量计之间的管路上任意一点上设置取样点，在取样点处设置管道，管道上设置节流阀和测氧仪，通过节流阀稳定氧气流速，通过测氧仪显示氧气缓冲罐内的氧气浓度。鉴于以上理由，本发明可以广泛用于制氧技术领域。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1为本发明的整体结构示意图；
图2是本发明的空气净化机结构示意图；
图3是本发明的制氧机结构示意图；
图4是本发明的气体分布器局部放大图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
如图1所示，本发明包括空气净化机100和制氧机200，空气净化机100的入口连通空气，空气净化机100的出口连通制氧机200的入口。
如图2所示，空气净化机100包括喷油螺杆压缩机101、空气过滤器102、冷冻机组103、第一空气过滤器104、第二空气过滤器105和第三空气过滤器106。
其中，喷油螺杆压缩机101的入口连通空气，喷油螺杆压缩机101的出口通过管路依次连通空气过滤器102、冷冻机组103、第一空气过滤器104、第二空气过滤器105和第三空气过滤器106，且第一空气过滤器104、第二空气过滤器105和第三空气过滤器106形成三级精密过滤，第三空气过滤器106的出口连通制氧机200入口。
如图3所示，制氧机200包括空气缓冲罐201、下阀组202、第一吸附塔203、第二吸附塔204、上阀组205、氧气缓冲罐206、第一消声器207和第二消声器208、手动阀209、减压阀210、球阀211和流量计212。第一吸附塔203和第二吸附塔204的内部底端各自设置有气体分布器300，中部设置有分子筛，上部设置有棕榈垫。
上述实施例中，如图4所示，气体分布器300采用圆管，上端设置有用于与第一吸附塔203底端连接的法兰301。气体分布器300内部设置有若干扇叶302，每一扇叶302的一端连接在圆管内壁上，另一端连接在圆管中心，每一扇叶302的一侧相对于水平方向向下的夹角在3-5度，另一侧相对水平方向上的夹角在3-5度。相邻两个扇形302之间，一个扇叶302相对水平方向高的一侧相邻另一个扇形302相对水平方向低的一侧，从而形成从气体分布器300经过的纯净空气呈顺时针螺旋状进入到分子筛中，从而能够使得分子筛能够更好地吸收纯净空气中的氮气，达到更好地吸收效果。
上述实施例中，扇叶302可以采用包括但不限于六片。
上述实施例中，分子筛采用法国CECA氧分子筛中的任一型号即可，在此不做限定。
其中，空气缓冲罐201的入口连通空气净化机100中第三空气过滤器106的出口，空气缓冲罐201的出口连接下阀组202。
下阀组202用于针对空气净化机100传送的纯净空气(原料)进行切换，下阀组202包括第一气动角座阀2021、第二气动角座阀2022、第三气动角座阀2023和第四气动角座阀2024。
第一气动角座阀2021的一端和第二气动角座阀2022的一端共同通过管路连通空气缓冲罐201的出口；第一气动角座阀2021的另一端通过管路分别连接第三气动角座阀2023的一端和第一吸附塔203的入口端，第三气动角座阀2023的另一端通过管路连通第一消声器207。
第二气动角座阀2022的另一端通过管路分别连接第四气动角座阀2024的一端和第二吸附塔204的入口端，第四气动角座阀2024的另一端通过管路连通第二消声器208。
上阀组205用于纯氧(成品气)管路切换，上阀组205包括第五气动角座阀2051和第六气动角座阀2052。
其中，第一吸附塔203的出口处通过管路分别连接第五气动角座阀2051的一端和手动阀209的一端；第二吸附塔204的出口处通过管路分别连接第六气动角座阀2052的一端和手动阀209的另一端。
第五气动角座阀2051的另一端和第六气动角座阀2052的另一端之间通过管道连通，且共同通过管道连通氧气缓冲罐206的入口。
氧气缓冲罐206的出口管路连接减压阀210、球阀211和流量计212，通过减压阀210将压力减压调节到预想值，从而得到一个稳定的压力值，通过球阀211调节之后得到稳定的氧气流量值，并通过流量计212显示。
本发明的工作过程如下：
1)一个标准大气压的空气通过空气净化机100中的喷油螺杆压缩机101将空气的气压提高进行空气压缩，压缩后的空气经过空气过滤器102将油和水进行分离初步滤除，滤除掉空气中50％-60％的油和水，经过油水分离之后的空气经过冷冻机组103进行冷冻，将空气中的高温蒸汽变成蒸馏水存储在冷冻机组103的下层；然后依次经过第一空气过滤器104、第二空气过滤器105和第三空气过滤器106进行三级精密过滤，精密过滤之后空气中的水和油达到0.01ppm，得到干净的空气，并将干净的空气传送给制氧机200；
2)制氧机200的制氧过程分为上半周期和下半周期：
21)上半周期(第一吸附塔203)的制氧过程如下：
第一气动角座阀2021开，第五气动角座阀2051开，同时，第四气动角座阀2024开和手动阀209开：空气缓冲罐201中的纯净空气依次经过第一气动角座阀2021和第一吸附塔203，纯净空气经过第一吸附塔203内的分子筛吸附氮气之后得到纯氧，纯氧通过第五气动角座阀2051进入氧气缓冲罐206，形成第一吸附塔203的制氧过程；制氧过程中，由于手动阀209常开，因此少许纯氧经过手动阀209进入第二吸附塔204，将第二吸附塔204内分子筛中的氮气冲出去，冲出去的氮气通过第四气动角座阀2024排入第二消声器208，经过消声之后(通常将90-100db变成65db)排入到空气中；
22)下半周期(第二吸附塔204)的制氧过程如下：
第二气动角座阀2022开，第六气动角座阀2052开，第三气动角座阀2023开和手动阀209开：空气缓冲罐201中的纯净空气依次经过第二气动角座阀2022和第六气动角座阀2052，纯净空气经过第二吸附塔204内的分子筛吸附氮气之后得到纯氧，纯氧通过第六气动角座阀2052进入氧气缓冲罐206，形成第二吸附塔204的制氧过程；制氧过程中，由于手动阀209常开，因此少许纯氧经过手动阀209进入第一吸附塔203，将第一吸附塔203内分子筛中的氮气冲出去，冲出去的氮气通过第三气动角座阀2023排入第一消声器1207，经过消声之后(通常将90-100db变成65db)排入到空气中。
3)由于进入氧气缓冲罐206的氧气为脉冲式，因此进入的氧气多，出去的氧气少，因此氧气缓冲罐206的压力不稳定，氧气缓冲罐206的出口管路连接减压阀210和球阀211，通过减压阀210将压力减压调节到预想值，从而得到一个稳定的压力值，通过球阀211调节之后得到稳定的氧气流量值，并通过流量计212显示。
本发明由于采用六个气动角座阀实现制氧过程，相对现有分子筛制氧机中减少了气动角座阀的个数和相应的繁琐管路，却达到同样的制氧目的同样的制氧目的，同时气动角座阀由于价格昂贵，因此减少之后节省分子筛制氧机的制作成本，因此能够得到广泛的应用。
上述实施例中，流量计212可以采用指针式或者数字式显示均可，在此不做限定。
进一步的，为了测量氧气缓冲罐206内的氧气浓度，可以在氧气缓冲罐206和流量计212之间的管路上任意一点均可以设置取样点，在取样点处设置管道，管道上设置节流阀213和测氧仪214，通过节流阀213稳定氧气流速，通过测氧仪214显示氧气缓冲罐206内的氧气浓度。
以上仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (3)
1.一种分子筛制氧机，其特征在于：它包括空气净化机(100)和制氧机(200)，所述空气净化机(100)的入口连通空气，所述空气净化机(100)的出口连通所述制氧机(200)的入口；
所述空气净化机(100)包括喷油螺杆压缩机(101)、空气过滤器(102)、冷冻机组(103)、第一空气过滤器(104)、第二空气过滤器(105)和第三空气过滤器(106)；
其中，所述喷油螺杆压缩机(101)的入口连通空气，所述喷油螺杆压缩机(101)的出口通过管路依次连通所述空气过滤器(102)、所述冷冻机组(103)、所述第一空气过滤器(104)、所述第二空气过滤器(105)和所述第三空气过滤器(106)，且所述第一空气过滤器(104)、所述第二空气过滤器(105)和所述第三空气过滤器(106)形成三级过滤，所述第三空气过滤器(106)的出口连通所述制氧机(200)入口；
所述制氧机(200)包括空气缓冲罐(201)、下阀组(202)、第一吸附塔(203)、第二吸附塔(204)、上阀组(205)、氧气缓冲罐(206)、第一消声器(207)、第二消声器(208)、手动阀(209)、减压阀(210)、球阀(211)和流量计(212)；所述第一吸附塔(203)和所述第二吸附塔(204)的内部底端各自设置有气体分布器(300)，中部设置有分子筛，上部设置有棕榈垫；
所述气体分布器(300)采用圆管，上端设置有用于与所述第一吸附塔(203)底端连接的法兰(301)；所述气体分布器(300)内部设置有若干扇叶(302)，每一所述扇叶(302)的一端连接在所述圆管内壁上，另一端连接在所述圆管中心，每一所述扇叶(302)的一侧相对于水平方向向下的夹角在3-5度，另一侧相对水平方向上的夹角在3-5度；相邻两个所述扇叶(302)之间，一个所述扇叶(302)相对水平方向高的一侧相邻另一个所述扇叶(302)相对水平方向低的一侧，形成从所述气体分布器(300)经过的纯净空气呈顺时针螺旋状进入到所述分子筛中；
所述空气缓冲罐(201)的入口连通所述空气净化机(100)中所述第三空气过滤器(106)的出口，所述空气缓冲罐(201)的出口连接所述下阀组(202)；
所述下阀组(202)用于针对所述空气净化机(100)传送的纯净空气进行切换，所述下阀组(202)包括第一气动角座阀(2021)、第二气动角座阀(2022)、第三气动角座阀(2023)和第四气动角座阀(2024)；
所述第一气动角座阀(2021)的一端和所述第二气动角座阀(2022)的一端共同通过管路连通所述空气缓冲罐(201)的出口；所述第一气动角座阀(2021)的另一端通过管路分别连接所述第三气动角座阀(2023)的一端和所述第一吸附塔(203)的入口端，所述第三气动角座阀(2023)的另一端通过管路连通所述第一消声器(207)；
所述第二气动角座阀(2022)的另一端通过管路分别连接所述第四气动角座阀(2024)的一端和所述第二吸附塔(204)的入口端，所述第四气动角座阀(2024)的另一端通过管路连通所述第二消声器(208)；
所述上阀组(205)用于纯氧管路切换，所述上阀组(205)包括第五气动角座阀(2051)和第六气动角座阀(2052)；
其中，所述第一吸附塔(203)的出口处通过管路分别连接所述第五气动角座阀(2051)的一端和所述手动阀(209)的一端；所述第二吸附塔(204)的出口处通过管路分别连接所述第六气动角座阀(2052)的一端和所述手动阀(209)的另一端；
所述第五气动角座阀(2051)的另一端和所述第六气动角座阀(2052)的另一端之间通过管道连通，且共同通过管道连通所述氧气缓冲罐(206)的入口；
所述氧气缓冲罐(206)的出口管路连接所述减压阀(210)、所述球阀(211)和所述流量计(212)。
2.如权利要求1所述的一种分子筛制氧机，其特征在于：所述扇叶(302)采用六片。
3.如权利要求1或2所述的一种分子筛制氧机，其特征在于：所述氧气缓冲罐(206)和所述流量计(212)之间的管路上设置一节流阀(213)和一测氧仪(214)。
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