CN112456445B - 一种高效医用制氧机及制氧方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种高效医用制氧机及制氧方法，包括至少两个装填有吸附剂（2）的吸附罐（1），与所述吸附罐（1）连接的气体管路，及配置在所述气体管路上的若干控制阀；每个所述吸附罐（1）内由同心布置的大锥筒（3）和小锥筒（4）及设在所述罐体、大锥筒、小锥筒之间或内部的定位组件分隔为上、中、下游三段吸附剂层；所述大锥筒（3）和小锥筒（4）均采用倒置锥台结构，且所述大锥筒（3）的倾斜度大于所述小锥筒（4），从而使得上游段和中游段可以通过流动截面的变化补偿氮气吸附造成的压降，并且，上游段的补偿速率大于中游段的补偿速率。

Description

一种高效医用制氧机及制氧方法

技术领域

本发明涉及一种医疗设备，具体涉及一种高效医用制氧机及制氧方法。

背景技术

富氧空气吸入治疗在心脑血管、呼吸系统疾病纠治过程中是一种重要手段。双塔变压吸附制氧（即PSA制氧），是一种以空气为原料，分子筛等为吸附剂，采用一塔高压吸附氮气产生富氧空气，另一塔低压或常压逆放，释放吸附剂所吸附的氮气从而完成吸附剂再生的制氧工艺。

与深冷制氧工艺不同，PSA制氧工艺依赖于高压环境下分子筛吸附剂对氮气和氧气的吸附性能差异。而由于氮气在空气中所占比例远大于氧气，因此，在空气流穿透吸附剂层的过程中，随着氮气被吸附剂的持续吸收，空气流的压力会出现沿流动路径的显著下降，继而引起吸附剂床层上下游处于不同的压力条件，且下游侧吸附剂的利用效率显著低于上游侧吸附剂。

中国专利（CN2647412Y）涉及了这一问题，该专利主要关注的是空气流穿透吸附剂过程中流速的变化，及由此导致的空气流在吸附剂床层中的扩散（影响气流在床层中的均匀分布）问题。该专利的解决方案为：在圆柱状吸附罐内设置倒置的锥台状内筒，从而在罐内构造折返空气流路，且流动过程中，由于内筒的锥台结构，流通截面积持续缩小，进而用于对空气流的流动进行补偿，该专利还特意限制了内筒大端内径为吸附罐内径的

/2倍，以保持流道转折处吸附剂层截面积的连续性，这一限定对于通过截面变化补偿气流压降而言是重要的，其防止了气体流动过程中压力的突然性波动，并保证了整个压力补偿过程的连贯性。同时该专利还提出，下端口截面积与下端环形吸附剂截面积的比值等于产品气量与进口混合气量的比值，期望恰好的补偿因氮气吸附导致的压力损失。

该专利中，对于吸附罐下端口截面积与下端环形吸附剂截面的比值限定实质上是一种极端状态，其状态要求空气恰好在到达吸附罐下端口时达到目标含氧量，换言之，其要求在空气穿过吸附剂床层的整个流动过程中，气流中的含氧量持续变化，从而该截面积比值限定才能够恰好补偿因氮气吸附导致的压力损失。

但众所周知的是，双塔（罐）PSA制氧机的每个罐体，在吸附-逆放-均压的循环操作中，只有吸附过程才能正常的输出氧气，因此，为保证制氧过程的连续性和效率，通常希望延长吸附持续过程，而缩短逆放和均压过程。为此，通常均在吸附罐内设置余量的吸附剂以防止上游吸附剂到达吸附饱和后（通常很快即到达保护），床层的有效吸附长度缩短，从而引起出口气体含氧量下降。换言之，在吸附制氧的大部分时间段内，气体在到达床层末端之前即已达到目标含氧量。在上述专利的截面积比值限定下，若想较好的补偿氮气吸附导致的压力损失，则床层的吸附路径长度显然过短，不能保持较长的吸附制氧过程。

除此之外，由于随着吸附过程的持续进行，气流中的氮气含量越来越少，所以，气流在吸附床层的上下游因氮气吸附导致的压力损失的变化速率是不同的，在床层上游处，氮吸附导致的压力损失迅速增加，而在床层下游，由于氮气在气流中的占比越来越小，氮气吸附导致的压力损失变化速率越来越小。而上述专利采用了单一倾斜度的内筒，流动截面的变化不能很好的匹配上述因氮气吸附导致的压力损失。

并且，上述专利的罐体结构使得进出气口均位于罐体下方，而真空接口位于罐顶，这导致在逆放过程中氮气排放不完全，且在逆放后的均压过程中，高含氧的均压气体难以进入外层吸附剂区域，从而导致床层性能差异。

发明内容

为解决现有技术中的上述问题，本发明提供一种高效医用制氧机及制氧方法，其能够实现更长的吸附制氧时间，同时具有更低的逆放、均压耗时，并且具有更高的吸附剂整体利用率。为实现这一目的，本发明具体提供如下方案：

一种高效医用制氧机，包括至少两个装填有吸附剂2的吸附罐1，与所述吸附罐1连接的气体管路，及配置在所述气体管路上用于控制气体流通路径的若干控制阀；所述的吸附罐1具有圆柱状的罐体及由底板103封闭的底部，所述罐体的上端敞开，并可借助设在其上端开口处的连接部109实现与盖体101的密封连接；所述底板103上设置有至少一个进气口，用于在吸附过程中向所述吸附罐1内供应待处理的空气及在逆放过程和均压初期排出富氮气流；所述盖体101上设有与所述盖体101同轴的出气口107，用于在吸附过程中排出经吸附后的高含氧气流，或在均压过程中向吸附罐1内供应富氧气流。

优选的，所述吸附罐1内部设置有折流组件，其用于在所述吸附罐1内部构造折返流路，从而延长气体流体路径，所述折返流路沿气体流通路径被分割为上游（本文中所述的上游、中游、下游均按照吸附制氧阶段的气体流动方向）段、中游段和下游段；其中，上游段和中游段可以通过流动截面的变化补偿氮气吸附造成的压降，并且，上游段的补偿速率大于中游段的补偿速率。

具体的，所述上游段和中游段补偿速率的差异通过如下手段实现：使用同心设置的大锥筒3和小锥筒4构造所述折流组件；所述大锥筒3和小锥筒4均为倒置的锥台结构；且所述大锥筒3的倾斜度（指锥筒母线与竖直方向之间的锐角夹角）大于小锥筒4的倾斜度。

优选的，所述折流组件还包括位于所述底板103的内侧（指安装后位于罐体内的一侧）且与所述底板103同轴设置的圆柱状座环104；及位于所述盖体101的内侧，且与所述盖体101同轴设置的吊环102；所述座环104与所述大锥筒3的底部相匹配，以用于支撑和固定所述大锥筒3；所述吊环102与所述小锥筒4的顶部相匹配，以用于吊挂小锥筒4；所述座环104与大锥筒3之间及所述吊环102与所述小锥筒4之间均采用气密连接，具体的连接方式例如可以采用螺纹连接、焊接、胶黏、卡接等本领域常规的连接手段，此处不做赘述。

所述吊环102的顶部连通于所述盖体101上的出气口107，且优选所述吊环102的内径与所述出口气107的内径相同，以提供自所述小锥筒4内部至出气口107之间的平滑气流通路。

优选的，当所述吸附罐1组装完成后，所述大锥筒3与所述小锥筒4的上下端均处于相同的水平高度。

优选的，所述吸附罐1内部还设有定位组件，所述定位组件用于支撑和保持吸附剂层，并将所述吸附剂层定位在预定的位置处。所述定位组件可以是格栅板、孔板或能够自支撑的丝网组件。具体的，所述定位组件均水平设置，其包括固定在所述大锥筒3底端外侧的外底板301、固定在所述大锥筒顶端外侧的外顶板302、位于大锥筒3的底端与所述小锥筒4的底端之间的中底板304、位于小锥筒4的顶端内侧的内顶板402；此外，所述定位组件还包括位于所述大锥筒3与所述小锥筒4之间，且位于所述大锥筒3顶端以下的中顶板303，以及位于所述小锥筒4内部，且位于所述小锥筒4底端以上的内底板401；所述的外底板301、外顶板302、罐体内壁与所述大锥筒3的外壁之间构成吸附剂床层的上游段填充腔；所述中底板304、中顶板303、大锥筒3的内壁与所述小锥筒4的外壁之间构成吸附剂床层的中游填充腔；所述内底板401、内顶板402与所述小锥筒4的内壁构成吸附剂床层的下游段填充腔。其中，各填充腔中采用相同的填充密度填充有相同规格的吸附剂。

优选的，所述大锥筒3顶端的内径大于吸附罐1的罐体内径的

/2倍，但所述中顶板303与所述外顶板302的截面积相等，以允许在构造连续的吸附补偿路径（指气体在流经吸附剂层时，吸附剂层的截面积变化不出现突然的跃变）的情况下，增加所述大锥筒3的倾斜度（指相比于背景技术中内锥筒的倾斜度）。这有利于在气流中氮气含量更高，因而减压速度更快的吸附剂上游段构造出沿气体流动方向更快的流动截面变化速率，从而增大在吸附剂上游段处对气流的压力补偿程度，以更好的应对吸附剂层上游侧减压速度高于下游侧的压力分布特点。

所述的小锥筒4的倒置锥台结构提供了对中游段填充腔的径向压缩，从而使得中游段吸附剂层延气体流动路径方向的截面变化速率小于上游段吸附剂层。所述大锥筒3顶端的内径尺寸及所述小锥筒4的倒锥台结构共同构造了对流经吸附剂床层的气流更合理的压力补偿模式，使得在减压速度更大的上游段获得更快速，更大幅的压力补偿，而在减压速度相对较小的中游段则采用相对小的补偿幅度。

虽然，小锥筒4的倒锥台结构会导致下游段吸附剂层无法提供压力补偿，甚至由于沿气体流动路径，下游段吸附剂层的截面逐渐增大反而导致进一步的减压，但由于小锥筒4的倾斜度较大锥筒3更小，其截面变化速率和程度均较低；同时下游段吸附剂层处于吸附制氧流程的末期；此阶段，气流中的氮气含量已处于极低水平，氮气吸附导致的减压作用几乎可以忽略；因此，下游段的减压对于该阶段的吸附过程及出口处的氧含量不会造成显著的影响。本发明中，小锥筒4内的吸附剂层主要作为备用余量，以在保证制氧浓度的情况下，延长吸附制氧过程的延续时间。

所述小锥筒4提供了高含氧气体自罐体底部至罐体顶部的流动通路，其允许实现在吸附过程中，从吸附罐1的底部进气，顶部排气；这对于在逆放和均压阶段实现氮气更彻底的排放是有利的。

优选的，所述底板103上，位于所述座环104的外侧均匀布置有多个进气口105，所述多个进气口105能够提供在环形布置的所述上游段吸附剂层底部相对均匀的气流分布。

优选的，所述底板103上，位于所述座环104内侧设有与所述底板103同轴布置的逆放口106，所述逆放口106可以与阀相配合，以实现在吸附和均压过程中关闭，但在逆放过程中开启，从而与所述进气口105一起，为所述上游段、中游段和下游段吸附剂层同时提供逆放排气通道，从而逆放气流不需像吸附过程中的气流那样顺次流过上、中、下游三段吸附剂层，极大缩短逆放气的流动路程，降低吸附罐1的逆放时间。

优选的，所述盖体101上，位于所述吊环102的外侧设有至少一个均压口108，所述均压口108可以与阀相配合，以实现在吸附和逆放过程中关闭，但在均压过程中开启，从而与所述出气口107一起，为所述上游段、中游段和下游段吸附剂层同时提供均压用高含氧气体，从而均压气流不需像吸附过程中的气流那样顺次流过上、中、下游三段吸附剂层，极大缩短均压气的流动路程，降低吸附罐1的均压时间。

本发明还提供与所述吸附罐1相匹配的气体管路，及位于所述气体管路上的控制阀。具体的，所述气体管路和控制阀布置方式如下：包括进气主管5，自所述进气主管5末端处分流的两根进气管6；其中，每一根所述进气管6的上游处均设有进气阀，为便于在下文中描述通过阀门对流路的控制，分别将所述的两个进气阀记为右进气阀501和左进气阀502；两个进气管6上，在所述进气阀的下游处分别通过一个逆放阀（同样的，分别记为右逆放阀801和左逆放阀802连接逆放管8；两个进气管6均在其末端处通过若干进气支管7连接到所述底板103上的多个进气口105，以在所述上游段吸附剂层入口处提供相对均匀的气体分布；此外，所述每根所述进气管6的末端还通过一逆放子阀（分别记为右逆放子阀601和左逆放子阀602）连接逆放口106，所述逆放子阀仅在相应的吸附罐1处于逆放过程中开启，从而提供中、下游段吸附剂的逆放气的排气通道，缩短逆放气流动路径。

所述两个吸附罐1分别在顶部出气口107处连接一出气管9；且该两个出气管9在其下游处分别通过右供氧阀1001和左供氧阀1002连接于供氧管10；所述两个出气管9位于所述左右供氧阀的上游处通过均压管11连通，所述均压管11上设有均压阀1101；优选的，所述两个出气管9位于所述均压管11的上游处分别通过一均压支管12连接于相应吸附罐1的盖体101上的均压口108；每一根所述均压支管12上均设置有一均压子阀（分别记为右均压子阀1201和左均压子阀1202）；所述均压子阀仅在均压过程中开启，以向所述小锥筒4外侧的上游段和中游段吸附剂层直接供应均压气体，缩短所述均压气体的流动路径。

使用时，首先控制右进气阀501、右逆放阀801、左逆放阀802、右逆放子阀601、左逆放子阀602、右供氧阀1001、均压阀1101、右均压子阀1201、左均压子阀1202关闭，左进气阀502和左供氧阀1002开启，高压空气经吸附罐1底部的多个进气口105均匀进入外底板301下方，然后依次穿过上游段、中游段和下游段吸附剂层后经出气口107排入供氧管10；气流在穿过上游段和中游段吸附剂层时，由于两段填充腔的截面积迅速缩小，因氮气吸附导致的压力损失被有效补偿，因而气流在吸附剂层中仍然保有较高的压力，使得不同位置处的吸附剂处于相对稳定的压力条件，吸附剂利用率大幅提升；待左侧吸附罐1即将到达吸附饱和或预定吸附时间时，打开均压阀1101和右均压子阀1201，利用左侧吸附罐1产生的高含氧气体向右侧吸附罐1内部均压，均压气流通过右侧吸附罐1的盖体101上的出气口107和均压口108同时进入小锥筒4的内外两侧，因而均压气体得以在右侧吸附罐1内迅速填充，缩短均压时间；均压完成后，控制右进气阀501、左逆放阀802、左逆放子阀602、右供氧阀1001开启，左进气阀502、右逆放阀801、右逆放子阀601、左供氧阀1002、均压阀1101、右均压子阀1201、左均压子阀1202关闭，高压空气进入右侧吸附罐1，同时，左侧吸附罐1进行逆放，逆放气经吸附罐底部的多个进气口105和逆放口106同时经右逆放阀801排入逆放管，逆放气流动路径大幅缩短；当右侧吸附罐即将达到吸附饱和或预定吸附时间时，重复上述均压、逆放、吸附步骤。

相比于现有技术，本发明至少能够取得如下有益效果：本发明在现有单内锥筒双折流制氧机吸附罐体的基础上，增设了一个锥筒，从而构造出三折流制氧路径，延长了吸附路径，从而利于保证出口气氧含量，并延长吸附流程时间；增设的锥筒还提供了从吸附罐底部到顶部的排气通路，使得吸附过程中，进气和排气分别在吸附罐的上下两端进行，利于管路布置及逆放过程中氮气的彻底排放；通过降低中游段吸附剂的填充高度，在保证上游段末端与中游段始端吸附剂层截面积相同的情况下，增大大锥筒的倾斜度，从而为在上游段吸附剂层中流动的高含氮气流提供更有效的压力补偿；同时，将小锥筒采用导致锥台结构，使得中游段吸附剂层的压力补偿速率和程度小于上游段吸附剂层，更符合气流在上游段和中游段吸附剂层中流动时的压力变化规律，防止采用过大倾斜度的大锥筒时，因气流在中游段吸附剂层中流动时压力损失程度小于补偿量而导致局部压力升高，造成气阻；通过在座环外侧设置多个进气口，在座环内侧设置由阀控制启闭的逆放口，及在吊环外侧设置由阀控制启闭的均压口，可以控制在吸附过程中，气体采用三折流路径；而在逆放和均压过程中，气流则无需折流穿过三段吸附剂层，从而允许延长吸附制氧时间，同时削减逆放和均压时间，提高所述制氧机的制氧效率。

附图说明

图1为罐体与折流组件、定位组件的组装示意；

图2为吸附罐的罐体结构示意；

图3为这里组件与定位组件的组装示意；

图4为吸附罐与气体管路及控制阀组合成制氧机的示意。

图中：1为吸附罐，101为盖体，102为吊环，103为底板，104为座环，105为进气口，106为逆放口，107为出气口，108为均压口，109为连接部，2为吸附剂，3为大锥筒，301为外底板，302为外顶板，303为中顶板，304为中底板，4为小锥筒，401为内底板，402为内顶板，5为进气主管，501为右进气阀，502为左进气阀，6为进气管，601为右逆放子阀，602为左逆放子阀，7为进气支管，8为逆放管，801为右逆放阀，802为左逆放阀，9为出气管，10为供氧管，1001为右供氧阀，1002为左供氧阀，11为均压管，1101为均压阀，12为均压支管，1201为右均压子阀，1202为左均压子阀。

具体实施方式

实施例1。

参见图1-4，提供一种高效医用制氧机，包括至少两个装填有吸附剂2的吸附罐1，与所述吸附罐1连接的气体管路，及配置在所述气体管路的若干控制阀；所述吸附罐1具有圆柱状的罐体及由底板103封闭的底部，所述罐体的上端敞开，并可借助设在其上端开口处的连接部109实现与盖体101的密封连接；所述底板103上设置有至少一个进气口；所述盖体101上设有与所述盖体101同轴的出气口107。

所述吸附罐1内部设置有折流组件，其用于在所述吸附罐1内部构造折返流路，所述折返流路沿气体流通路径被分割为上游段、中游段和下游段；其中，上游段和中游段可以通过流动截面的变化补偿氮气吸附造成的压降，并且，上游段的补偿速率大于中游段的补偿速率。

所述折流组件包括同心设置的大锥筒3和小锥筒4；所述大锥筒3和小锥筒4均为倒置的锥台结构；且所述大锥筒3的倾斜度大于小锥筒4的倾斜度。

所述折流组件还包括位于所述底板103的内侧且与所述底板103同轴设置的圆柱状座环104；及位于所述盖体101的内侧，且与所述盖体101同轴设置的吊环102；所述座环104与所述大锥筒3的底部相匹配，以用于支撑和固定所述大锥筒3；所述吊环102与所述小锥筒4的顶部相匹配，以用于吊挂小锥筒4；所述座环104与大锥筒3之间及所述吊环102与所述小锥筒4之间均采用气密连接。

所述吊环102的顶部连通于所述盖体101上的出气口107，且所述吊环102的内径与所述出口气107的内径相同。

当所述吸附罐1组装完成后，所述大锥筒3与所述小锥筒4的上下端均处于相同的水平高度。

所述吸附罐1内部还设有用于支撑和保持吸附剂层的定位组件，所述定位组件均水平设置，其包括固定在所述大锥筒3底端外侧的外底板301、固定在所述大锥筒顶端外侧的外顶板302、位于大锥筒3的底端与所述小锥筒4的底端之间的中底板304、位于小锥筒4的顶端内侧的内顶板402；此外，所述定位组件还包括位于所述大锥筒3与所述小锥筒4之间，且位于所述大锥筒3顶端以下的中顶板303，以及位于所述小锥筒4内部，且位于所述小锥筒4底端以上的内底板401；所述的外底板301、外顶板302、罐体内壁与所述大锥筒3的外壁之间构成吸附剂床层的上游段填充腔；所述中底板304、中顶板303、大锥筒3的内壁与所述小锥筒4的外壁之间构成吸附剂床层的中游填充腔；所述内底板401、内顶板402与所述小锥筒4的内壁构成吸附剂床层的下游段填充腔。

所述大锥筒3上端的内径大于吸附罐1的罐体内径的

/2倍，且所述中顶板303与所述外顶板302的截面积相等。

所述底板103上，位于所述座环104的外侧均匀布置有多个进气口105。所述底板103上，位于所述座环104内侧设有与所述底板103同轴布置的逆放口106。所述盖体101上，位于所述吊环102的外侧设有至少一个均压口108。

所述高效医用制氧机还包括与所述吸附罐1相匹配的气体管路，及位于所述气体管路上的控制阀。

具体的，包括进气主管5，自所述进气主管5末端处分流的两根进气管6；其中，每一根所述进气管6的上游处均设有进气阀，分别记为右进气阀501和左进气阀502；两个进气管6上，在所述进气阀的下游处分别通过右逆放阀801和左逆放阀802连接逆放管8；两个进气管6均在其末端处通过若干进气支管7连接到所述底板103上的多个进气口105；此外，所述两根进气管6的末端还分别通过为右逆放子阀601和左逆放子阀602连接相应吸附罐1的逆放口106。

所述两个吸附罐1分别在顶部出气口107处连接一出气管9；且该两个出气管9在其下游处分别通过右供氧阀1001和左供氧阀1002连接于供氧管10；所述两个出气管9位于所述左右供氧阀的上游处通过均压管11连通，所述均压管11上设有均压阀1101；所述两个出气管9位于所述均压管11的上游处分别通过一均压支管12连接于相应吸附罐1的均压口108；每一根所述均压支管12上均设置有一均压子阀，记为右均压子阀1201和左均压子阀1202。

实施例2。

提供一种使用实施例1所述的高效医用制氧机制取高纯氧气的方法：首先控制右进气阀501、右逆放阀801、左逆放阀802、右逆放子阀601、左逆放子阀602、右供氧阀1001、均压阀1101、右均压子阀1201、左均压子阀1202关闭，左进气阀502和左供氧阀1002开启，高压空气经吸附罐1底部的多个进气口105均匀进入外底板301下方，然后依次穿过上游段、中游段和下游段吸附剂层后经出气口107排入供氧管10；气流在穿过上游段和中游段吸附剂层时，由于两段填充腔的截面积迅速缩小，因氮气吸附导致的压力损失被有效补偿，因而气流在吸附剂层中仍然保有较高的压力，使得不同位置处的吸附剂处于相对稳定的压力条件，吸附剂利用率大幅提升；待左侧吸附罐1即将到达吸附饱和或预定吸附时间时，打开均压阀1101和右均压子阀1201，利用左侧吸附罐1产生的高含氧气体向右侧吸附罐1内部均压，均压气流通过右侧吸附罐1的盖体101上的出气口107和均压口108同时进入小锥筒4的内外两侧，因而均压气体得以在右侧吸附罐1内迅速填充，缩短均压时间；均压完成后，控制右进气阀501、左逆放阀802、左逆放子阀602、右供氧阀1001开启，左进气阀502、右逆放阀801、右逆放子阀601、左供氧阀1002、均压阀1101、右均压子阀1201、左均压子阀1202关闭，高压空气进入右侧吸附罐1，同时，左侧吸附罐1进行逆放，逆放气经吸附罐底部的多个进气口105和逆放口106同时经右逆放阀801排入逆放管，逆放气流动路径大幅缩短；当右侧吸附罐即将达到吸附饱和或预定吸附时间时，重复上述均压、逆放、吸附步骤。

以上仅是对本发明的构思的较佳实施方式举例，但本发明可行的实施方式不限于此，本领域的普通技术人员在不经过创造性劳动的情况下，通过常规手段的替换等改进方式所得到的实施方案也属于本发明可行的实施方式范畴，本发明的实际保护范围以权利要求书的内容为准。

Claims (7)

1.一种高效医用制氧机，包括至少两个装填有吸附剂（2）的吸附罐（1），与所述吸附罐（1）连接的气体管路，及配置在所述气体管路上的若干控制阀；所述吸附罐（1）具有圆柱状的罐体、底板（103）和盖体（101）；所述底板（103）上设有至少一个进气口；所述盖体（101）上设有与所述盖体同轴的出气口（107）；所述吸附罐（1）内部设置有折流组件，其用于在所述吸附罐（1）内部构造折返流路，其特征在于：所述折返流路沿气体流通路径被分割为上游段、中游段和下游段；其中，上游段和中游段通过流动截面的变化补偿氮气吸附造成的压降，并且，上游段的补偿速率大于中游段的补偿速率；所述折流组件包括同心设置的大锥筒（3）和小锥筒（4）；所述大锥筒（3）和小锥筒（4）均为倒置的锥台结构；且所述大锥筒（3）的倾斜度大于小锥筒（4）的倾斜度；所述吸附罐（1）内部还设有用于支撑和保持吸附剂层的定位组件，所述定位组件均水平设置，其包括固定在所述大锥筒（3）底端外侧的外底板（301）、固定在所述大锥筒顶端外侧的外顶板（302）、位于大锥筒（3）的底端与所述小锥筒（4）的底端之间的中底板（304）、位于小锥筒（4）的顶端内侧的内顶板（402）；此外，还包括位于所述大锥筒（3）与所述小锥筒（4）之间，且位于所述大锥筒（3）顶端以下的中顶板（303），以及位于所述小锥筒（4）内部，且位于所述小锥筒（4）底端以上的内底板（401）；所述大锥筒（3）上端的内径大于吸附罐（1）的罐体内径的

/2倍，且所述中顶板（303）与所述外顶板（302）的截面积相等。

2.如权利要求1所述的高效医用制氧机，其特征在于：所述折流组件还包括位于所述底板（103）的内侧且与所述底板（103）同轴设置的圆柱状座环（104）、位于所述盖体（101）的内侧，且与所述盖体（101）同轴设置的吊环（102）；所述座环（104）与所述大锥筒（3）的底部相匹配，以用于支撑和固定所述大锥筒（3）；所述吊环（102）与所述小锥筒（4）的顶部相匹配，以用于吊挂小锥筒（4），且所述吊环（102）的内腔与出气口（107）密封连通，所述座环（104）与大锥筒（3）之间及所述吊环（102）与所述小锥筒（4）之间均采用气密连接。

3.如权利要求2所述的高效医用制氧机，其特征在于：所述的外底板（301）、外顶板（302）、罐体内壁与所述大锥筒（3）的外壁之间构成吸附剂床层的上游段填充腔；所述中底板（304）、中顶板（303）、大锥筒（3）的内壁与所述小锥筒（4）的外壁之间构成吸附剂床层的中游填充腔；所述内底板（401）、内顶板（402）与所述小锥筒（4）的内壁构成吸附剂床层的下游段填充腔，各填充腔中采用相同的填充密度，填充有相同规格的吸附剂。

4.如权利要求3所述的高效医用制氧机，其特征在于：所述底板（103）上，位于所述座环（104）的外侧均匀布置有多个进气口（105）；所述底板（103）上，位于所述座环（104）的内侧设有逆放口（106）；所述盖体（101）上，位于所述吊环（102）的外侧设有至少一个均压口（108）。

5.如权利要求4所述的高效医用制氧机，其特征在于：还包括进气主管（5），自所述进气主管（5）末端处分流的两根进气管（6）；其中，每一根所述进气管（6）的上游处均设有进气阀；两个进气管（6）上，在所述进气阀的下游处分别通过右逆放阀（801）和左逆放阀（802）连接逆放管（8）；两个进气管（6）均在其末端处通过若干进气支管（7）连接到所述底板（103）上的多个进气口（105）；此外，所述两根进气管（6）的末端还分别通过一个逆放子阀连接相应吸附罐（1）的逆放口（106）。

6.如权利要求5所述的高效医用制氧机，其特征在于：所述两个吸附罐（1）分别在顶部出气口（107）处连接一出气管（9）；两个所述出气管（9）在其下游处分别通过一供氧阀连接于供氧管（10）；两个所述出气管（9）位于各自供氧阀的上游处通过均压管（11）连通，所述均压管（11）上设有均压阀（1101）；两个所述出气管（9）位于所述均压管（11）的上游处分别通过一均压支管（12）连接于相应吸附罐（1）的均压口（108）；每一根所述均压支管（12）上均设有一均压子阀。

7.采用如权利要求6所述高效医用制氧机制取高纯氧气的方法，其特征在于：首先控制右进气阀（501）、右逆放阀（801）、左逆放阀（802）、右逆放子阀（601）、左逆放子阀（602）、右供氧阀（1001）、均压阀（1101）、右均压子阀（1201）、左均压子阀（1202）关闭，左进气阀（502）和左供氧阀（1002）开启，高压空气经吸附罐（1）底部的多个进气口（105）均匀进入左侧的吸附罐（1）的外底板（301）下方，然后依次穿过上游段、中游段和下游段吸附剂层后经出气口（107）排入供氧管（10）；待左侧的吸附罐（1）即将到达吸附饱和或预定吸附时间时，打开均压阀（1101）和右均压子阀（1201），利用左侧的吸附罐（1）产生的高含氧气体向右侧的吸附罐（1）内部均压，均压气流通过右侧的吸附罐（1）上的出气口（107）和均压口（108）同时进入小锥筒（4）的内外两侧，对右侧的吸附罐（1）进行均压；均压完成后，控制右进气阀（501）、左逆放阀（802）、左逆放子阀（602）、右供氧阀（1001）开启，左进气阀（502）、右逆放阀（801）、右逆放子阀（601）、左供氧阀（1002）、均压阀（1101）、右均压子阀（1201）、左均压子阀（1202）关闭，高压空气进入右侧的吸附罐（1）；同时，左侧的吸附罐（1）进行逆放，逆放气经吸附罐（1）底部的多个进气口（105）和逆放口（106）同时经右逆放阀（801）排入逆放管（8）；当右侧的吸附罐（1）即将达到吸附饱和或预定吸附时间时，重复上述均压、逆放、吸附步骤。

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