CN115092891B - 一种适用于高原环境制氧机及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种适用于高原环境制氧机及方法。一种适用于高原环境制氧机，包括制氧组件和高原制氧主机；空气经一级压缩轮和二级压缩轮压缩后，进入制氧组件分别排出高压富氮气体和高压富氧气体，或者，空气经一级压缩轮进入制氧组件分别排出高压富氮气体和高压富氧气体，高压富氧气体进入二级压缩轮压缩后排出；所述高压富氮气体通过壳体进气孔进入高原制氧主机腔体内，最后通过壳体排气孔排出。本发明提供的适用于高原环境制氧机，拥有快速制氧、废气回收、稳定性强、适用范围广、安全可靠等特点。

Description

一种适用于高原环境制氧机及方法

技术领域

本发明涉及一种适用于高原环境制氧机及方法。

背景技术

高原地区的特殊环境会导致机体产生高原急、慢性病，尤其是低氧环境严重损害脑功能，影响高原居住人群的工作效能和身心健康。

长期以来，氧气保障单位都是以瓶装氧后方运输作为氧气主要的保障方式，运输压力大、制氧设备也较为单一，且主要是大型PSA制氧机，部分单位需要依靠制氧站。随着现代化对用氧保障的要求不断提高，之前的制氧设备已经不能适应现代化的要求。现在的制供氧装备分为四类，即基地化保障装备、分队保障装备、作业单元保障装备和个人保障装备。近年来，美国依据前出支援保障模式的特点，研制系列新型制氧装备，逐步由大型化向小型化、模块化、箱组式发展；装备小型化但功能全并高度集成；除关注定点制氧保障外，更加后送途中的用氧保障需求。

目前现有的高原制氧技术一般使用比较多的有两种，一种是PSA技术(变压吸附制氧)，研究成果已经广泛应用于化工、冶金、医疗等领域。这种方法优点是可连续生产、制供氧量大、操作相对简单，但由于设备对所处环境有一定要求。另一种是膜法氮氧分离技术，这种方式一般有两种工艺流程，第一种是负压吸气制氧方法，也是目前应用最为广泛的一种方式，但这种方式制氧流量小低，设备相对复杂，不能满足定点集中以及机动伴随供氧方式的要求，目前这两种制氧设备还是采用PSA制氧方式；第二种是正压制氧方法，这种方式制氧流量大，但是功耗成本比较难承担。

因此，有必要对正压膜法氮氧分离制氧系统进行优化改进。

发明内容

为了克服上述现有技术中存在的问题，本发明提出一种适用于高原环境制氧机及方法，拥有快速制氧、废气回收、稳定性强、适用范围广、安全可靠等特点。

本发明解决上述问题的技术方案是：一种适用于高原环境制氧机，其特殊之处在于：

包括制氧组件和高原制氧主机；

所述高原制氧主机包括壳体，壳体两端分别设有一级蜗壳和二级蜗壳，壳体内设有电机定子，电机定子带动同轴转子转动，一级蜗壳和二级蜗壳内分别设有一级压缩轮和二级压缩轮，一级压缩轮和二级压缩轮固定在同轴转子的两端，壳体与一级蜗壳之间设置一级扩压器盖板，壳体与二级蜗壳之间设置二级扩压器盖板，壳体中部设有膨胀轮，膨胀轮和二级扩压器盖板之间依次设有膨胀轮喷嘴盖板、径向止推盖板、止推盘；

所述一级蜗壳包括一级进气口和一级出气口，二级蜗壳包括二级进气口和二级出气口，所述壳体上对应止推盘处设有壳体进气孔，径向止推盖板上设有径向止推盖板进气孔，膨胀轮喷嘴盖板上设有喷嘴盖板进气孔，壳体靠近一级蜗壳处设有壳体排气孔；

空气经一级压缩轮和二级压缩轮压缩后，进入制氧组件分别排出高压富氮气体和高压富氧气体，或者，空气经一级压缩轮进入制氧组件分别排出高压富氮气体和高压富氧气体，高压富氧气体进入二级压缩轮压缩后排出；

所述高压富氮气体通过壳体进气孔进入高原制氧主机腔体内，一部分高压富氮气体进入止推盘与径向止推盖板和二级扩压器盖板的中间间隙，进而进入径向止推盖板与同轴转子之间的径向轴承间隙，增加动压气体轴承的承载力，另一部分高压富氮气体通过径向止推盖板进气孔进入高压腔体，进而通过膨胀轮喷嘴盖板进气孔进入膨胀轮的进气口，经过膨胀轮喷嘴进入膨胀轮，回收高压富氮气体能量，减少电机功耗，同时膨胀轮排出高速低温气体，射入壳体内部空间，带动静止空气流动，增强内部换热，降低电机定子温度，高速低温气体通过定子与同轴转子之间的缝隙，最后通过壳体排气孔排出。

进一步地，上述壳体排气孔连接排气管路，排气管路上设有电磁阀，利用排气管路上的电磁阀控制排气压力。

进一步地，还包括除尘设备，除尘设备布置在一级进气口，减少较大颗粒物进入高原制氧主机内，减少对叶片的冲击，防止主机效率降低，减少维护成本。

进一步地，还包括消音设备，制氧组件排出的高压富氧气体经消音设备排出。

进一步地，上述一级出气口通过管路连接第一三通阀分出两路分别接第一电磁控制阀和第四电磁控制阀，第一电磁控制阀连接第二三通阀分两路分别连接制氧组件的进口和第六电磁控制阀，氧组件的高压富氧气体出口与第二电磁控制阀连接接入第三三通阀，第三三通阀分两路分别连接第七电磁控制阀和第五电磁控制阀，七电磁控制阀接入第六三通阀，第六三通阀的一个出口连接消音设备；

第六电磁控制阀接第五三通阀后分两路分别连接二级出气口和第三电磁控制阀，第三电磁控制阀与第六三通阀的另一个出口连接；第四电磁控制阀与第四三通阀连通后分两路与二级进气口和第五电磁控制阀连接。

进一步地，还包括控制器，所述控制器控制各个电磁控制阀。

进一步地，上述同轴转子与一级扩压器盖板和径向止推盖板之间设置径向动压气体轴承。

进一步地，上述止推盘两侧设置止推动压气体轴承。

另外，本发明还提出一种基于适用于高原环境的制氧机的制氧方法，其特殊之处在于：

分为两种制氧模式：节能混合制氧模式和高纯度大气量制氧模式；

当处于节能混合制氧模式：

通过控制器开启第一电磁控制阀、第二电磁控制阀、第三电磁控制阀、第五电磁控制阀，关闭其余电磁控制阀，

环境空气通过除尘设备进入高原制氧主机一级进口，经过一级压缩提高压力进入三通阀，一级高压气体通过制氧组件，进行氮氧分离，此时制氧组件三侧分别为一级高压空气侧、富氧气体侧以及一级高压富氮气体侧，富氧气体通过第二电磁控制阀、第五电磁控制阀、第三三通阀、第四三通阀后进入二级压缩轮，然后通过第五三通阀第六三通阀、第三电磁控制阀进入消音设备，进入输氧管路，进行供氧。此种方式为正压加负压制氧方式结合，一方面减少了设备尺寸，另一方面满足了低功耗下的氧气浓度。

当处于高纯度大气量制氧模式：

通过控制器开启第二电磁控制阀、第四电磁控制阀、第五电磁控制阀、第六电磁控制阀、第七电磁控制阀，同时将其余电磁控制阀关闭；

环境空气通过除尘设备进入高原制氧主机一级进口，经过一级压缩提高压力进入第一三通阀，一级高压空气此时会通过第四电磁控制阀、第四三通阀进入二级压缩轮进一步增压，二级高压空气通过第五三通阀第二三通阀、第六电磁控制阀后，进入制氧组件，此时制氧组件三侧分别为二级高压空气侧、富氧气体侧、二级高压富氮气体侧；进入富氧气体侧的气体，进一步通过第二电磁控制阀第七电磁控制阀，第三三通阀第六三通阀以及消音设备进入输氧管路。此种方式为正压制氧方式，制氧组件两侧的压力差达到最大，富氧空气流量提升，氧气含量提高，便于供氧。

所述高压富氮气体通过壳体进气孔进入高原制氧主机腔体内，一部分高压富氮气体进入止推盘与径向止推盖板和二级扩压器盖板的中间间隙，进而进入径向止推盖板与同轴转子之间的径向动压气体轴承间隙，增加动压气体轴承的承载力，另一部分高压富氮气体通过径向止推盖板进气孔进入高压腔体，进而通过膨胀轮喷嘴盖板进气孔进入膨胀轮的进气口，经过膨胀轮喷嘴进入膨胀轮，回收高压富氮气体能量，减少电机功耗，同时膨胀轮排出高速低温气体，射入壳体内部空间，带动静止空气流动，增强内部换热，降低电机定子温度，高速低温气体通过定子与同轴转子之间的缝隙，最后通过壳体上的排气孔排出。

本发明的优点：

本发明公开了一种适用于高原环境的制氧机及方法，拥有快速制氧、废气回收、稳定性强、适用范围广、安全可靠等特点；

本发明采用两个压缩轮、一个膨胀轮与高速电机同轴一体布置的高原制氧主机，并将其布置在膜分离制氧流程中，使其作为动力元件。高原制氧主机可为板式制氧组件中的中空纤维膜两侧提供足够的压差，依据渗透原理，吸入环境气体中的氧气因为渗透速率快，在膜的富集侧排出，而高压富氮气体因为渗透速率慢在滞留侧被输送到壳体回收；壳体吸入高压富氮气体，一方面可以将轴承气膜压力提升，增大了轴承的承载力，减少了气体泄漏，提高了制氧主机的稳定性和制氧能力，另一方面膨胀轮可以将这部分高压气体回收利用，其低温出口正对电机定子端，也可以很好的将电机定子冷却，提高主机效率；此外，制氧机通过控制制氧流程中不同电磁阀的开闭，可以实现两种不同的制氧方法：分别为节能混合制氧和高纯度大气量制氧；其中节能混合制氧，即结合了正压工艺和负压工艺的优点，满足低功耗长时间运行情况下的制氧需求；高纯度大气量制氧，通过两级压缩将使制氧组件两侧的压差达到最大，可提供纯度更高、气量更大、更为安全的富氧气体，制氧机的这两种工艺实施方式可以满足大部分生存在高原环境的用氧人群需求。

附图说明

图1是本发明所述高原环境制氧机的结构示意图。

图2是本发明所述高原制氧主机剖视图。

图中所示：1是除尘设备，2是高原制氧主机，3是控制器，4是制氧组件，5是第一电磁控制阀，6是第二电磁控制阀、7是第三电磁控制阀、8是第四电磁控制阀、9是第五电磁控制阀、10是第六电磁控制阀、11是第七电磁控制阀、18是第八电磁控制阀，12是第一三通阀，13是第二三通阀，14是第三三通阀，15是第四三通阀，16是第五三通阀，17是第六三通阀，19是一级压缩轮，20是二级压缩轮，21是膨胀轮，22是一级扩压器盖板，23是膨胀轮喷嘴盖板，24是径向止推盖板，25是二级扩压器盖板，26是一级蜗壳，27是二级蜗壳，28是壳体，29是电机定子，30是止推盘，31是同轴转子，32是壳体进气孔，33是喷嘴盖板进气孔，34是径向止推盖板进气孔，35是壳体排气孔。

具体实施方式

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。

参见图1和图2所示，本发明提供了一种适用于高原环境制氧机，包括制氧组件4和高原制氧主机2。

所述高原制氧主机2包括壳体28，壳体28两端分别设有一级蜗壳26和二级蜗壳27，壳体28内设有电机定子29，电机定子29带动同轴转子31转动，一级蜗壳26和二级蜗壳27内分别设有一级压缩轮19和二级压缩轮20，一级压缩轮19和二级压缩轮20固定在同轴转子31的两端，壳体28与一级蜗壳26之间设置一级扩压器盖板22，壳体28与二级蜗壳27之间设置二级扩压器盖板25，壳体28中部设有膨胀轮21，膨胀轮21和二级扩压器盖板25之间依次设有膨胀轮喷嘴盖板23、径向止推盖板24、止推盘30。

所述一级蜗壳26包括一级进气口和一级出气口，二级蜗壳27包括二级进气口和二级出气口，所述壳体28上对应止推盘30处设有壳体进气孔32，径向止推盖板24上设有径向止推盖板进气孔34，膨胀轮喷嘴盖板23上设有喷嘴盖板进气孔33，壳体28靠近一级蜗壳26处设有壳体28排气孔。

空气经一级压缩轮19和二级压缩轮20压缩后，进入制氧组件4分别排出高压富氮气体和高压富氧气体，或者，空气经一级压缩轮19进入制氧组件4分别排出高压富氮气体和高压富氧气体，高压富氧气体进入二级压缩轮20压缩后排出。

所述高压富氮气体通过壳体进气孔32进入高原制氧主机2腔体内，一部分高压富氮气体进入止推盘30与径向止推盖板24和二级扩压器盖板25的中间间隙，进而进入径向止推盖板24与同轴转子31之间的径向动压气体轴承间隙，另一部分高压富氮气体通过径向止推盖板进气孔34进入高压腔体，进而通过膨胀轮喷嘴盖板进气孔33进入膨胀轮21的进气口，经过膨胀轮21喷嘴进入膨胀轮21，回收高压富氮气体能量，减少电机的功耗。同时膨胀轮21排出高速低温气体，射入壳体28内部空间，带动静止空气流动，增强内部换热高速低温气体通过定子与同轴转子31之间的缝隙，最后通过壳体排气孔35排出，至此高压富氮气体完成全部回收流程。所述制氧组件4为板式制氧组件。

作为本发明的一个优选实施例，所述壳体排气孔35连接排气管路，排气管路上设有第八电磁控制阀18，利用第八电磁控制阀18控制排气压力。

作为本发明的一个优选实施例，所述制氧机还包括除尘设备1，除尘设备1布置在一级进气口，减少较大颗粒物进入高原制氧主机2内，减少对叶片的冲击，防止主机效率降低，减少维护成本。

作为本发明的一个优选实施例，所述制氧机还包括消音设备，制氧组件4排出的高压富氧气体经消音设备排出，消音设备位于制氧机的出口管路，用于减少制氧机的噪声。

作为本发明的一个优选实施例，所述一级出气口通过管路连接第一三通阀12分出两路分别接第一电磁控制阀5和第四电磁控制阀8，第一电磁控制阀5连接第二三通阀13分两路分别连接制氧组件4的进口和第六电磁控制阀10，氧组件的高压富氧气体出口与第二电磁控制阀6连接接入第三三通阀14，第三三通阀14分两路分别连接第七电磁控制阀11和第五电磁控制阀9，七电磁控制阀接入第六三通阀17，第六三通阀17的一个出口连接消音设备；第六电磁控制阀10接第五三通阀16后分两路分别连接二级出气口和第三电磁控制阀7，第三电磁控制阀7与第六三通阀17的另一个出口连接；第四电磁控制阀8与第四三通阀15连通后分两路与二级进气口和第五电磁控制阀9连接。

作为本发明的一个优选实施例，所述制氧机还包括控制器3，所述控制器3控制各个电磁控制阀和电机转速。

本发明还提出基于上述一种适用于高原环境制氧机的制氧方法，分为两种制氧模式：节能混合制氧模式和高纯度大气量制氧模式。

当处于节能混合制氧模式：

参见图1，通过控制器3开启第一电磁控制阀5、第二电磁控制阀6、第三电磁控制阀7、第五电磁控制阀9、第八电磁控制阀18，关闭其余电磁控制阀。

环境空气通过除尘设备1进入高原制氧主机2一级进口，经过一级压缩提高压力进入三通阀，一级高压气体通过制氧组件4，进行氮氧分离，此时制氧组件4三侧分别为一级高压空气侧、富氧气体侧以及一级高压富氮气体侧，富氧气体通过第二电磁控制阀6、第五电磁控制阀9、第三三通阀14、第四三通阀15后进入二级压缩轮20，然后通过第五三通阀16第六三通阀17、第三电磁控制阀7进入消音设备，进入输氧管路，进行供氧。

此种方式为正压加负压制氧方式结合，一方面减少了设备尺寸，另一方面满足了低功耗下的氧气浓度。

当处于高纯度大气量制氧模式：

参见图1，通过控制器3开启第二电磁控制阀6、第四电磁控制阀8、第五电磁控制阀9、第六电磁控制阀10、第七电磁控制阀11、第五电磁控制阀9，同时将其余电磁控制阀关闭。

环境空气通过除尘设备1进入高原制氧主机2一级进口，经过一级压缩提高压力进入第一三通阀12，一级高压空气此时会通过第四电磁控制阀8、第四三通阀15进入二级压缩轮20进一步增压，二级高压空气通过第五三通阀16第二三通阀13、第六电磁控制阀10后，进入制氧组件4，此时制氧组件4三侧分别为二级高压空气侧、富氧气体侧、二级高压富氮气体侧；进入富氧气体侧的气体，进一步通过第二电磁控制阀6第七电磁控制阀11，第三三通阀14第六三通阀17以及消音设备进入输氧管路。

此种方式为正压制氧方式，板式制氧组件两侧的压力差达到最大，富氧空气流量提升，氧气含量提高，便于供氧。

参见图2，两种模式中的所述高压富氮气体通过壳体进气孔32进入高原制氧主机2腔体内，一部分高压富氮气体进入止推盘30与径向止推盖板24和二级扩压器盖板25的中间间隙，进而进入径向止推盖板24与同轴转子31之间的径向动压气体轴承间隙，增加动压气体轴承的承载力，另一部分高压富氮气体通过径向止推盖板进气孔34进入高压腔体，进而通过膨胀轮喷嘴盖板进气孔33进入膨胀轮21的进气口，经过膨胀轮21喷嘴进入膨胀轮21，回收高压富氮气体能量，减少电机功耗，同时膨胀轮21排出高速低温气体，射入壳体28内部空间，带动静止空气流动，增强内部换热，降低电机定子29温度，高速低温气体通过定子与同轴转子31之间的缝隙，最后通过壳体28上的排气孔排出，并利用排气管路上的第八电磁控制阀18控制排气压力，至此高压富氮气体完成全部回收流程。

第一种实施方式为节能混合制氧，一级压缩轮位于高压空气侧，二级压缩轮位于富氧气体侧，替代了传统压缩机与真空泵的多机器组合，将正压工艺流程与负压工艺流程结合，一方面减少了设备尺寸，另一方面满足了低功耗下的氧气浓度。第二种实施方式为高纯度大气量制氧，一二级压缩轮位于高压空气侧，控制器将电磁控制阀打开，关闭其余控制阀。板式制氧组件两侧的压力差达到最大，富氧空气流量提升，氧气含量提高，便于供氧。

所述两种方式所产生的高压富氮气体会通过高原制氧主机的壳体进气孔进入闭式空间，气体通过盖板四周的通气孔，进而通过壳体内部进气孔被吸入膨胀轮，膨胀轮会将这部分高压富氮气体回收，减少电机的功耗。

所述膨胀轮在膨胀作用下吸入这部分高压富氮气体，之后将高流速低温度的气体排出，经过定子与转子间隙，从而带动壳体内气体流动，这样一方面会使壳体内部静止空气流动起来，另一方面较低温度的排气也会进一步降低壳体内部温度，这两方面均会使电机效率增加。

所述带有膨胀轮的高原制氧主机采用动压气体轴承，同轴转子的两侧布置两个径向动压气体轴承，止推盘两侧布置两个动压止推轴承，限制同轴转子的径向和轴向窜动。采用气体润滑轴承，一方面可以使结构简化，方便维护，另一方面可以使高原制氧主机实现更高转速，从而达到更高压比以及更高的制氧效率。而且吸入板式制氧组件排除的高压富氮气体之后，进入壳体内部，提高止推盘两侧和径向轴承的气膜压力，提升轴承承载力，提高主机稳定性，可以减少高压侧压缩轮的气体泄漏，提高效率。

所述高压富氮气体通过进气孔进入壳体之后，会在闭式空间形成高压环境，降低二级叶轮叶顶高压与闭式空间内的压力差，从而减少气体或者富氧气体的泄漏，提高效率。

以上所述仅为本发明的实施例，并非以此限制本发明的保护范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的系统领域，均同理包括在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种适用于高原环境制氧机，其特征在于：

包括制氧组件(4)和高原制氧主机(2)；

所述高原制氧主机(2)包括壳体(28)，壳体(28)两端分别设有一级蜗壳(26)和二级蜗壳(27)，壳体(28)内设有电机定子(29)，电机定子(29)带动同轴转子(31)转动，一级蜗壳(26)和二级蜗壳(27)内分别设有一级压缩轮(19)和二级压缩轮(20)，一级压缩轮(19)和二级压缩轮(20)固定在同轴转子(31)的两端，壳体(28)与一级蜗壳(26)之间设置一级扩压器盖板(22)，壳体(28)与二级蜗壳(27)之间设置二级扩压器盖板(25)，壳体(28)中部设有膨胀轮(21)，膨胀轮(21)和二级扩压器盖板(25)之间依次设有膨胀轮喷嘴盖板(23)、径向止推盖板(24)、止推盘(30)；

所述一级蜗壳(26)包括一级进气口和一级出气口，二级蜗壳(27)包括二级进气口和二级出气口，所述壳体(28)上对应止推盘(30)处设有壳体进气孔(32)，径向止推盖板(24)上设有径向止推盖板进气孔(34)，膨胀轮喷嘴盖板(23)上设有喷嘴盖板进气孔(33)，壳体(28)靠近一级蜗壳(26)处设有壳体(28)排气孔；

空气经一级压缩轮(19)和二级压缩轮(20)压缩后，进入制氧组件(4)分别排出高压富氮气体和高压富氧气体，或者，空气经一级压缩轮(19)进入制氧组件(4)分别排出高压富氮气体和高压富氧气体，高压富氧气体进入二级压缩轮(20)压缩后排出；

所述高压富氮气体通过壳体进气孔(32)进入高原制氧主机(2)腔体内，一部分高压富氮气体进入止推盘(30)与径向止推盖板(24)和二级扩压器盖板(25)的中间间隙，进而进入径向止推盖板(24)与同轴转子(31)之间的径向轴承间隙，另一部分高压富氮气体通过径向止推盖板进气孔(34)进入高压腔体，进而通过膨胀轮喷嘴盖板进气孔(33)进入膨胀轮(21)的进气口，经过膨胀轮(21)喷嘴进入膨胀轮(21)，回收高压富氮气体能量，同时膨胀轮(21)排出高速低温气体，射入壳体(28)内部空间，带动静止空气流动，增强内部换热，高速低温气体通过定子与同轴转子(31)之间的缝隙，最后通过壳体排气孔(35)排出。

2.根据权利要求1所述的一种适用于高原环境制氧机，其特征在于：

所述壳体排气孔(35)连接排气管路，排气管路上设有第八电磁控制阀(18)，利用第八电磁控制阀(18)控制排气压力。

3.根据权利要求2所述的一种适用于高原环境制氧机，其特征在于：

还包括除尘设备(1)，除尘设备(1)布置在一级进气口，减少较大颗粒物进入高原制氧主机(2)内，减少对叶片的冲击，防止主机效率降低，减少维护成本。

4.根据权利要求1所述的一种适用于高原环境制氧机，其特征在于：

还包括消音设备，制氧组件(4)排出的高压富氧气体经消音设备排出。

5.根据权利要求1所述的一种适用于高原环境制氧机，其特征在于：

所述一级出气口通过管路连接第一三通阀(12)分出两路分别接第一电磁控制阀(5)和第四电磁控制阀(8)，第一电磁控制阀(5)连接第二三通阀(13)分两路分别连接制氧组件(4)的进口和第六电磁控制阀(10)，氧组件的高压富氧气体出口与第二电磁控制阀(6)连接接入第三三通阀(14)，第三三通阀(14)分两路分别连接第七电磁控制阀(11)和第五电磁控制阀(9)，第七电磁控制阀(11)接入第六三通阀(17)，第六三通阀(17)的一个出口连接消音设备；

第六电磁控制阀(10)接第五三通阀(16)后分两路分别连接二级出气口和第三电磁控制阀(7)，第三电磁控制阀(7)与第六三通阀(17)的另一个出口连接；第四电磁控制阀(8)与第四三通阀(15)连通后分两路与二级进气口和第五电磁控制阀(9)连接。

6.根据权利要求1所述的一种适用于高原环境制氧机，其特征在于：

还包括控制器(3)，所述控制器(3)控制各个电磁控制阀。

7.根据权利要求1所述的一种适用于高原环境制氧机，其特征在于：

所述同轴转子(31)与一级扩压器盖板(22)和径向止推盖板(24)之间设置径向动压气体轴承。

8.根据权利要求7所述的一种适用于高原环境制氧机，其特征在于：

所述止推盘(30)两侧设置止推动压气体轴承。

9.基于权利要求1-8任一所述的一种适用于高原环境制氧机的制氧方法，其特征在于：

分为两种制氧模式：节能混合制氧模式和高纯度大气量制氧模式；

当处于节能混合制氧模式：

通过控制器(3)开启第一电磁控制阀(5)、第二电磁控制阀(6)、第三电磁控制阀(7)、第五电磁控制阀(9)、第八电磁控制阀(18)，关闭其余电磁控制阀，

环境空气通过除尘设备(1)进入高原制氧主机(2)一级进口，经过一级压缩提高压力进入三通阀，一级高压气体通过制氧组件(4)，进行氮氧分离，此时制氧组件(4)三侧分别为一级高压空气侧、富氧气体侧以及一级高压富氮气体侧，富氧气体通过第二电磁控制阀(6)、第五电磁控制阀(9)、第三三通阀(14)、第四三通阀(15)后进入二级压缩轮(20)，然后通过第五三通阀(16)、第六三通阀(17)、第三电磁控制阀(7)进入消音设备，进入输氧管路，进行供氧；

当处于高纯度大气量制氧模式：

通过控制器(3)开启第二电磁控制阀(6)、第四电磁控制阀(8)、第五电磁控制阀(9)、第六电磁控制阀(10)、第七电磁控制阀(11)、第五电磁控制阀(9)，同时将其余电磁控制阀关闭；

环境空气通过除尘设备(1)进入高原制氧主机(2)一级进口，经过一级压缩提高压力进入第一三通阀(12)，一级高压空气此时会通过第四电磁控制阀(8)、第四三通阀(15)进入二级压缩轮(20)进一步增压，二级高压空气通过第五三通阀(16)、第二三通阀(13)、第六电磁控制阀(10)后，进入制氧组件(4)，此时制氧组件(4)三侧分别为二级高压空气侧、富氧气体侧、二级高压富氮气体侧；进入富氧气体侧的气体，进一步通过第二电磁控制阀(6)、第七电磁控制阀(11)、第三三通阀(14)、第六三通阀(17)以及消音设备进入输氧管路；

两种模式中的所述高压富氮气体通过壳体进气孔(32)进入高原制氧主机(2)腔体内，一部分高压富氮气体进入止推盘(30)与径向止推盖板(24)和二级扩压器盖板(25)的中间间隙，进而进入径向止推盖板(24)与同轴转子(31)之间的径向动压气体轴承间隙，增加动压气体轴承的承载力，另一部分高压富氮气体通过径向止推盖板进气孔(34)进入高压腔体，进而减少叶轮叶顶高压与闭式空间内的压力差，从而减少气体泄漏，进而通过膨胀轮喷嘴盖板进气孔(33)进入膨胀轮(21)的进气口，经过膨胀轮(21)喷嘴进入膨胀轮(21)，回收高压富氮气体能量，减少电机功耗，同时膨胀轮(21)排出高速低温气体，射入壳体(28)内部空间，带动静止空气流动，增强内部换热，降低电机定子(29)温度，高速低温气体通过定子与同轴转子(31)之间的缝隙，最后通过壳体(28)上的排气孔排出。