CN110559839A - 一种气体净化装置及具有其的循环供氧系统 - Google Patents
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Abstract
本申请属于气体净化技术领域，一方面提供一种气体净化装置，包括：净化腔，具有净化腔入口、净化腔出口、氮气出口，其内填充有第一净化物、第二净化物；其中，流入净化腔内的气体，流经第一净化物时，其中的二氧化碳被脱除；流经第二净化物时，其中的氮气被分离，并通过氮气出口排出；另一方面提供一种循环供氧系统，包括：任一上述的气体净化装置；供氧罩，其上具有与净化腔入口连通的呼气排出口、与净化腔出口连通的氧气流入口，且氧气流入口用于与氧气源连通。
Description
技术领域
本申请属于气体净化技术领域，具体涉及一种气体净化装置及具有其的循环供氧系统。
背景技术
当前，飞机上采用的供氧系统，多直接通过面罩上的呼气活门将机载人员的呼出气排出，该种供氧系统浪费了呼出气中所含有的未被消耗的氧气，在一定程度上是对飞机上宝贵氧气的浪费，不利于缓解飞机上供氧紧张的实际。
鉴于此提出本申请。
发明内容
本申请的目的是提供一种气体净化装置及具有其的循环供氧系统，以于克服或减轻现有技术至少一方面的缺陷。
本申请的技术方案是：
一方面提供一种气体净化装置，包括：
净化腔，具有净化腔入口、净化腔出口、氮气出口，其内填充有第一净化物、第二净化物；其中，流入净化腔内的气体，
流经第一净化物时，其中的二氧化碳被脱除；
流经第二净化物时，其中的氮气被分离，并通过氮气出口排出。
根据本申请的至少一个实施例，流入净化腔内的气体流经第一净化物时，其中的水分被脱除，并产生氧气。
根据本申请的至少一个实施例，第一净化物为碱金属化合物；
根据本申请的至少一个实施例，碱金属化合物为超氧化钾或超氧化钠。
根据本申请的至少一个实施例，第二净化物为中空纤维膜。
根据本申请的至少一个实施例，中空纤维膜为聚矾类材料(如PES、PESC、PEK、PEEK等)、四溴双酚A聚碳酸酯、聚4-甲基-1-戊烯(PMP)等高聚物材料中空纤维膜。
根据本申请的至少一个实施例，净化腔包括：
第一净化腔，具有净化腔入口、第一出气口，其内填充有第一净化物；
第二净化腔，具有净化腔出口、氮气出口、与第一出气口连通的第二进气口，其内填充有第二净化物。
根据本申请的至少一个实施例，净化腔还包括第三净化腔，其具有与第一出气口连通的第三进气口、与第二进气口连通的第三出气口，其内填充有第三净化物；流入第三净化腔的气体，流经第三净化物时，其携带的杂质被脱除。
根据本申请的至少一个实施例，流入第三净化腔的气体，流经第三净化物时，其异味被除去。
根据本申请的至少一个实施例，第三净化物为多孔介质。
根据本申请的至少一个实施例，多孔介质可为活性炭或纤维棉。
另一方面提供一种循环供氧系统，包括：
任一上述的气体净化装置；
供氧罩，其上具有与净化腔入口连通的呼气排出口、与净化腔出口连通的氧气流入口，且氧气流入口用于与氧气源连通。
根据本申请的至少一个实施例，还包括混合腔，其具有与净化腔出口连通的第一混合入口、用于与氧气源连通的第二混合入口、与氧气流入口连通的混合出口。
根据本申请的至少一个实施例，还包括：
氧分压传感器，用以检测供氧罩内氧气的分压；
氧分压控制器，与氧分压传感器、控制第一混合入口流通面积的第一阀门、控制第二混合入口开度的第二阀门电连接。
根据本申请的至少一个实施例，还包括引流机构，在混合腔内设置，以使混合腔的压力低于净化腔内的压力，进而使净化腔内的低于供氧罩内的压力。
根据本申请的至少一个实施例，引流机构为直管引射器或渐扩管引射器，由高压喷嘴、低压喷嘴、混合室和扩压管组成。
附图说明
图1是本申请实施例提供的气体净化装置的结构示意图；
图2是本申请实施例提供的循环供氧系统的结构示意图；
其中：
1-氮气出口；2-第一净化腔；3-第二净化腔；4-第三净化腔；5-气体净化装置；6-供氧罩；7-混合腔；8-氧分压控制器。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关申请，而非对该申请的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本申请相关的部分。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
需要说明的是，在本申请的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，还需要说明的是，在本申请的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
下面结合附图1至图2对本申请做进一步详细说明。
一方面提供一种气体净化装置，包括：
净化腔，具有净化腔入口、净化腔出口、氮气出口1，其内填充有第一净化物、第二净化物；其中，流入净化腔内的气体，
流经第一净化物时，其中的二氧化碳被脱除；
流经第二净化物时，其中的氮气被分离，并通过氮气出口1排出。
对于上述实施例公开的气体净化装置，本领域技术人员可以理解的是，气体自净化腔入口流入净化腔，在静化腔内流经第一净化物及第二净化物，其后通过净化腔出口流出，气体流经第一净化物时其中的二氧化碳被脱除，流经第二净化物时其中的氮气被分离并净氮气出口排出，以此实现对气体的净化。
在一些可选的实施例中，流入净化腔内的气体流经第一净化物时，其中的水分被脱除，并反应产生氧气。
在一些可选的实施例中，第一净化物为碱金属化合物或组合物的上位概念，其通过碱金属反应去除气体中的水及二氧化碳，并生成氧气。
在一些可选的实施例中，碱金属化合物可以是超氧化钾或超氧化钠。
在一些可选的实施例中，第二净化物为中空纤维膜，通过膜分离技术实现气体中氮气的分离。
在一些可选的实施例中，中空纤维膜可以是聚矾类材料(如PES、PESC、PEK、PEEK等)、四溴双酚A聚碳酸酯、聚4-甲基-1-戊烯(PMP)等高聚物材料中空纤维膜。
在一些可选的实施例中，净化腔包括：
第一净化腔2，具有净化腔入口、第一出气口，其内填充有第一净化物；
第二净化腔3，具有净化腔出口、氮气出口1、与第一出气口连通的第二进气口，其内填充有第二净化物。
在一些可选的实施例中，净化腔还包括第三净化腔4，其具有与第一出气口连通的第三进气口、与第二进气口连通的第三出气口，其内填充有第三净化物；流入第三净化腔4的气体，流经第三净化物时，其携带的杂质被脱除。
对于上述实施例公开的气体净化装置，本领域技术人员可以理解的是，自净化腔入口流入净化腔的气体，依次流经第一净化腔2、第三净化腔3、第二净化腔4，即气体在净化腔内依次流经第一净化物、第二净化物、第三净化物，其后自净化腔出口流出；气体流经第一净化物时其中的水分及二氧化碳被脱除，以此避免气体中的水分及二氧化碳对第三净化物、第二净化物造成污染，使第三净化物及第二净化物的性能下降；气体流经第三净化物时其中的异物及异味被脱除，可避免气体中的异物及含有异味的物质对第二净化物造成污染，使第二净化物的性能下降。
在一些可选的实施例中，流入第三净化腔4的气体，流经第三净化物时，其异味被除去。
在一些可选的实施例中，第三净化物为多孔介质，通过过滤将气体中的异物脱除，以及通过吸附将气体的异味除去，其中的异物主要为气体中以颗粒状存在的物体。
在一些可选的实施例中，多孔介质可以是活性炭或纤维棉。
另一方面提供一种循环供氧系统，包括：
任一上述的气体净化装置5；
供氧罩6，其上具有与净化腔入口连通的呼气排出口、与净化腔出口连通的氧气流入口，且氧气流入口用于与氧气源连通。
对于上述实施例公开的循环供氧系统，本领域技术人员可以理解的是，供氧罩6内的呼出气自净化腔入口流入净化腔，其后经净化腔出口循环流回至供氧罩6内，呼出气流经净化腔，至少其中的二氧化碳及氮气被脱除、分离，实现对呼出气的净化，以此循环利用其中的氧气，提高氧气的利用效率。
在一些可选的实施例中，还包括混合腔7，其具有与净化腔出口连通的第一混合入口、用于与氧气源连通的第二混合入口、与氧气流入口连通的混合出口。
在一些可选的实施例中，还包括：
氧分压传感器，用以检测供氧罩6内氧气的分压；
氧分压控制器8，与氧分压传感器、控制第一混合入口流通面积的第一阀门、控制第二混合入口开度的第二阀门电连接。
对于上述实施例公开的循环供氧系统，本领域技术人员可以理解的是，氧分压控制器8可自氧分压传感器获取供氧罩6的氧气的分压，并据此控制第一阀门及第二阀门的开度，以此改变第一混合入口及第二混合入口的流通面积，以调节自其流入的气体的流量，从而能够使供氧罩6的氧气的分压达到预定值。
在一些可选的实施例中，还包括引流机构，在混合腔7内设置，以使混合腔7的压力低于净化腔内的压力，进而使净化腔内的低于供氧罩6内的压力，以此在流路中形成微小负压，从而使供氧罩6内的气体可以向混合腔7方向容易的流动。
在一些可选的实施例中，引流机构可以是直管引射器或渐扩管引射器，由高压喷嘴、低压喷嘴、混合室和扩压管组成。
至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本申请的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本申请的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本申请的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本申请的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种气体净化装置，其特征在于，包括：
净化腔，具有净化腔入口、净化腔出口、氮气出口(1)，其内填充有第一净化物、第二净化物；其中，流入所述净化腔内的气体，
流经所述第一净化物时，其中的二氧化碳被脱除；
流经所述第二净化物时，其中的氮气被分离，并通过所述氮气出口(1)排出。
2.根据权利要求1所述的气体净化装置，其特征在于，
流入所述净化腔内的气体流经所述第一净化物时，其中的水分被脱除，并产生氧气。
3.根据权利要求1所述的气体净化装置，其特征在于，
所述净化腔包括：
第一净化腔(2)，具有所述净化腔入口、第一出气口，其内填充有所述第一净化物；
第二净化腔(3)，具有所述净化腔出口、所述氮气出口(1)、与所述第一出气口连通的第二进气口，其内填充有所述第二净化物。
4.根据权利要求3所述的气体净化装置，其特征在于，
所述净化腔还包括第三净化腔(4)，其具有与所述第一出气口连通的第三进气口、与所述第二进气口连通的第三出气口，其内填充有第三净化物；流入所述第三净化腔(4)的气体，流经所述第三净化物时，其携带的杂质被脱除。
5.根据权利要求4所述的气体净化装置，其特征在于，
流入所述第三净化腔(4)的气体，流经所述第三净化物时，其异味被除去。
6.一种循环供氧系统，其特征在于，包括：
如权利要求1-5任一所述的气体净化装置(5)；
供氧罩(6)，其上具有与所述净化腔入口连通的呼气排出口、与所述净化腔出口连通的氧气流入口，且所述氧气流入口用于与氧气源连通。
7.根据权利要求6所述的循环供氧系统，其特征在于，
还包括混合腔(7)，其具有与所述净化腔出口连通的第一混合入口、用于与所述氧气源连通的第二混合入口、与所述氧气流入口连通的混合出口。
8.根据权利要求7所述的循环供氧系统，其特征在于，
还包括：
氧分压传感器，用以检测所述供氧罩(6)内氧气的分压；
氧分压控制器(8)，与所述氧分压传感器、控制所述第一混合入口流通面积的第一阀门、控制所述第二混合入口开度的第二阀门电连接。
9.根据权利要求8所述的循环供氧系统，其特征在于，
还包括引流机构，在所述混合腔(7)内设置，以使所述混合腔(7)的压力低于所述净化腔内的压力，进而使所述净化腔内的低于所述供氧罩(6)内的压力。
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| CN201910843490.4A CN110559839A (zh) | 2019-09-06 | 2019-09-06 | 一种气体净化装置及具有其的循环供氧系统 |
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Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8171932B2 (en) * | 2008-07-11 | 2012-05-08 | Intertechnique, S.A. | Oxygen breathing device for an aircraft |
| CN103520848A (zh) * | 2012-06-28 | 2014-01-22 | 联合技术公司 | 适于在紧急情况下营救飞机乘客的应急供氧面罩、应急供氧装置及其营救方法 |
| CN105498056A (zh) * | 2015-12-24 | 2016-04-20 | 聂文军 | 一种呼吸循环仪 |
| CN105816286A (zh) * | 2016-05-26 | 2016-08-03 | 彭争荣 | 空气加压舱内氧浓度和空气质量管理装置及其使用方法 |
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-
2019
- 2019-09-06 CN CN201910843490.4A patent/CN110559839A/zh active Pending
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