CN116605842A - 制氧机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种制氧机,属于制氧设备技术领域,包括:气体生产模块,用于将环境空气进行压缩;气体后处理模块,用于净化压缩空气;氧气产生模块,用于产生氧气;气体存储模块,用于存储气体并向外输出氧气;其中,气体后处理模块包括过滤器、膜干燥器,过滤器连通气体生产模块,膜干燥器连通氧气产生模块,气体存储模块包括有氧气储罐、氮气储罐,氧气储罐和氮气储罐均连通氧气产生模块,氮气储罐的出气口与膜干燥器的反吹进口通过第一反吹管连接。膜干燥器与过滤器配合洁净和干燥气源,保证分子筛的吸附能力,提高制氧效率,利用干燥洁净的氮气并反吹膜干燥器,延长制氧机分子筛使用寿命,使生产的氧气浓度始终保持在高浓度。
Description
技术领域
本发明涉及制氧设备技术领域,特别是一种制氧机。
背景技术
氧是人体进行新陈代谢的关键物质,是人体生命活动的第一需要,吸氧可缓解缺氧导致的不适症状,促进疾病恢复,避免病情加重。在高原缺氧环境补充氧气能缓解高原缺氧带来的各种疾病,如睡眠差、内分泌失调、免疫力降低、心肌肥大的问题。
现有的小型制氧机在制氧过程中需对压缩空气净化处理,现有的净化方式在空气压缩机的进气口设置过滤棉,但对于气体中小直径尘埃粒子、水汽、油去除效果并不明显,导致进入分子筛内的气体含水量高,含油量、尘埃粒子含量高影响的分子筛的寿命及吸附能力,进而影响制氧机的制氧效果,为维护保持制氧浓度需要在一段时间内频繁更换分子筛,导致制氧成本的增加。同时,制氧机在制氧过程中需要不断解吸、反吹分子筛,这一过程氮气被完全排空,造成氮气浪费。
有鉴于此,特提出本发明。
发明内容
本发明的目的在于提供一种长期稳定使用的制氧机,其能够有效净化空气,提高制氧效率,提高分子筛使用寿命,延长制氧机的使用寿命。
本发明的目的通过以下技术方案来实现:
一种制氧机,包括:
气体生产模块,用于将环境空气进行压缩,并降低压缩空气温度;
气体后处理模块,用于净化所述气体生产模块输出的压缩空气;
氧气产生模块,用于将所述气体后处理模块输出的压缩空气转化为氧气;
气体存储模块,用于存储所述氧气产生模块输出的气体并向外输出氧气;
其中,所述气体后处理模块包括沿气流方向依次设置的过滤器、膜干燥器,所述过滤器连通所述气体生产模块,所述膜干燥器连通所述氧气产生模块,所述气体存储模块包括有氧气储罐、氮气储罐,所述氧气储罐和所述氮气储罐均连通所述氧气产生模块,所述氮气储罐的出气口与所述膜干燥器的反吹进口通过第一反吹管连接。
进一步的,所述第一反吹管上设有第一阀门。
更进一步的,所述气体生产模块包括空气压缩机、散热风机,所述空气压缩机上连接有出气管,所述出气管上设有若干散热翅片,所述散热风机的出风口朝向所述散热翅片。
更进一步的,所述出气管上沿气流方向依次设有所述过滤器和所述膜干燥器,且所述过滤器位于所述膜干燥器和所述散热翅片之间。
更进一步的,所述氧气产生模块包括制氧塔A和制氧塔B,所述制氧塔A和所述制氧塔B通过进气管连接所述膜干燥器的出气口,所述进气管连通所述制氧塔A和制氧塔B的进气支管上均设有第二阀门。
更进一步的,所述氧气储罐通过氧气管连通所述制氧塔A和所述制氧塔B的氧气出口,所述氧气管连通所述制氧塔A和制氧塔B的氧气支管上均设有第三阀门。
更进一步的,所述氧气储罐的上端设有氧气出气管,所述氧气出气管上设有第四阀门。
更进一步的,所述氧气储罐的上端还设有第二反吹管,所述第二反吹管连通所述制氧塔A和所述制氧塔B的反吹进口,所述第二反吹管连通所述制氧塔A和制氧塔B的反吹支管上均设有第五阀门。
更进一步的,所述氮气储罐的底部通过氮气管连通所述制氧塔A和所述制氧塔B底部的反吹出口,所述氮气管连通所述制氧塔A和制氧塔B的氮气支管上均设有第六阀门。
更进一步的,所述制氧塔A和所述制氧塔B底部的反吹出口上设有排空管,所述排空管上设有第七阀门。
本发明具有以下优点:
1、出气管路上设膜干燥器用以去除压缩空气的水分,与过滤器配合为氧气产生模块提供洁净和干燥的气源,降低进入分子筛内的气体含水量、含油量、尘埃粒子,保证分子筛的吸附能力,有利于提高制氧效率,利用氮气储罐存储干燥洁净的氮气并反吹膜干燥器,使其内的干燥膜再生,进而正向反馈至分子筛,有利于延长分子筛的使用寿命,确保小型制氧机长期稳定制出高浓度富氧空气,能够延长制氧机的使用寿命。
2、利用制氧过程中产生的氮气对膜干燥器进行反吹,从而无须由膜干燥器上分离出干燥空气反吹干燥膜,避免前端空气的损耗,制氧效率高。
3、采用膜干燥器和过滤器配合洁净压缩空气,零耗能,同时膜干燥器不更换任何耗材,制氧机使用成本低。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为气体后处理模块的管路连接结构示意图。
图3为制氧塔A和制氧塔B的管路连接结构示意图。
图中,1-膜干燥器,2-氮气储罐,3-第一反吹管,4-第一阀门,5-空气压缩机,6-散热风机,7-出气管,701-散热翅片,8-过滤器,9-制氧塔A,10-制氧塔B,11-进气管,12-第二阀门,13-氧气储罐,14-氧气管,15-第三阀门,16-氧气出气管,17-第四阀门,18-第二反吹管,19-第五阀门,20-氮气管,21-第六阀门,22-第七阀门。
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。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施方式的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
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。基于本发明中的实施方式,本领域普通技术人员在没有作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。
需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。
应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的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发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“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。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
参考图1-3所示,本发明的一个实施例为:
一种制氧机,包括:
气体生产模块,用于将环境空气进行压缩,并降低压缩空气温度;
气体后处理模块,用于净化所述气体生产模块输出的压缩空气;
氧气产生模块,用于将所述气体后处理模块输出的压缩空气转化为氧气;
气体存储模块,用于存储所述氧气产生模块输出的气体并向外输出氧气;
其中,所述气体后处理模块包括沿气流方向依次设置的过滤器8、膜干燥器1,所述过滤器8连通所述气体生产模块,所述膜干燥器1连通所述氧气产生模块,所述气体存储模块包括有氧气储罐13、氮气储罐2,所述氧气储罐13和所述氮气储罐2均连通所述氧气产生模块,所述氮气储罐2的出气口与所述膜干燥器1的反吹进口通过第一反吹管3连接。
具体的,所述第一反吹管3上设有第一阀门4。
所述气体生产模块包括空气压缩机5、散热风机6,所述空气压缩机5上连接有出气管7,所述出气管7上设有若干散热翅片701,所述散热风机6的出风口朝向所述散热翅片701。
所述出气管7上沿气流方向依次设有所述过滤器8和所述膜干燥器1,且所述过滤器8位于所述膜干燥器1和所述散热翅片701之间。
通过在出气管路上设膜干燥器1用以去除压缩空气的水分,与过滤器8配合为氧气产生模块提供洁净和干燥的气源,降低进入分子筛内的气体含水量、含油量、尘埃粒子,保证分子筛的吸附能力,有利于提高制氧效率;氮气储罐2用以存储氧气产生模块反吹出的干燥洁净的氮气,并通过第一反吹管3对膜干燥器1进行反吹,使其内的干燥膜再生,保证膜干燥器的干燥效果,进而正向反馈至分子筛,有利于延长分子筛的使用寿命,进而能够延长制氧机的使用寿命。
同时,通过设置的氮气储罐2,利用制氧过程中产生的无用氮气对膜干燥器1进行反吹,从而无须由膜干燥器1上分离出干燥空气反吹干燥膜,避免前端空气的损耗,保证前端压缩空气能全部进入氧气产生模块制取氧气,制氧效率高,有利于降低能耗。
膜干燥器1与过滤器8配合净化空气,零耗能即实现除水、除油、除杂质,同时膜干燥器不更换任何耗材,制氧机使用成本低。
设置的第一阀门4用以维持氮气储罐2内的高压状态,并控制反吹频率,保证对膜干燥器1的反吹效果。
在本实施例中,散热风机6用以降低出气管7内空气温度,出气管7的盘绕段长度及上设置的散热翅片量以使出气管内空气温度在进入过滤器8前降低至40℃以下。过滤器8的设置数量根据设备规格具体设置,在增设膜干燥器1后,过滤器8的设置数量可适当降低,本发明中优选为3个,采用三级过滤以降低制氧成本。通过膜干燥器1和过滤器8配合,使进入氧气产生模块的压缩空气中:固体颗粒≤0.1μm,压力露点≤-20℃,含油量≤0.01mg/m³,进而保证产生的氧气质量。
过滤器8壳体采用防海水腐蚀铝合金材料制造,表面阳极化处理,外表面粉末喷涂,具有很高的耐腐蚀性能,保证其使用寿命,防止压缩空气的二次污染,壳体内部氧化处理抗腐蚀采用抑菌功能的纳米涂层有效的抑制细菌滋生,其底部配有冷凝液自动排除器,能够及时可靠地排除过滤器中积聚的的冷凝液,并避免压缩空气的泄露造成的能源损失,内部滤芯采用高质量的硼硅纤维制造,滤芯的空隙比为96%,并且采用多层褶皱式结构深度过滤,有效过滤压缩空气中含有的杂质和油份。
在本实施例中,所述氧气产生模块包括制氧塔A9和制氧塔B10,所述制氧塔A9和所述制氧塔B10通过进气管11连接所述膜干燥器1的出气口,所述进气管11连通所述制氧塔A9和制氧塔B10的进气支管上均设有第二阀门12。
具体的,进气管11与两所述进气支管之间通过三通管进行连接;
所述氧气储罐13通过氧气管14连通所述制氧塔A9和所述制氧塔B10的氧气出口,所述氧气管14连通所述制氧塔A9和制氧塔B10的氧气支管上均设有第三阀门15。
具体的,氧气管14和两所述氧气支管通过三通管进行连接,制氧塔A和制氧塔B的出口端均设有氧浓度传感器,在氧气浓度达到设定值后即通过第三阀门15向氧气储罐输入供氧。
氧气储罐13的上端设有氧气出气管16,所述氧气出气管16上设有第四阀门17。
所述氧气储罐13的上端还设有第二反吹管18,所述第二反吹管18连通所述制氧塔A9和所述制氧塔B10的反吹进口,所述第二反吹管18连通所述制氧塔A9和制氧塔B10的反吹支管上均设有第五阀门19。
具体的,氧气出气管16和第二反吹管18与氧气储罐13的上端出气口通过三通管连接,第四阀门17为减压阀;第二反吹管18与两所述反吹支管通过三通管连接。
所述氮气储罐2的底部通过氮气管20连通所述制氧塔A9和所述制氧塔B10底部的反吹出口,所述氮气管20连通所述制氧塔A9和制氧塔B10的氮气支管上均设有第六阀门21。
所述制氧塔A9和所述制氧塔B10底部的反吹出口上设有排空管,所述排空管上设有第七阀门22。
具体的,氮气管20与两所述氮气支管通过三通管连接,第七阀门22的出口端设有消音器;一所述氮气支管和一所述排空管与所述制氧塔A9底部的反吹出口通过三通管连接,另一所述氮气支管和另一所述排空管与所述制氧塔B10底部的反吹出口通过三通管连接。
具体的,为延长制氧机使用寿命,各管道采用金属管件,避免传统橡胶或塑料制管道容易出现的老化漏气,使用寿命低的问题。
制氧过程中,膜干燥器1为制氧塔A9和制氧塔B10提供洁净和干燥的空气,制氧塔A9和制氧塔B10内设有分子筛。在制氧塔A9制氧,空气经进气管11、连通制氧塔A9的第二阀门12,进入制氧塔A9内,制氧塔A9内压力升高,其内的分子筛吸附氮气,未吸附氧气由分子筛的颗粒之间穿过,经连通制氧塔A9的第三阀门15、氧气管14进入氧气储罐13。制氧塔A制氧结束后,两氧气支管上的第三阀门15同时开启进行均压。均压结束后,切换阀门在制氧塔B10制氧。在制氧塔A9制氧的同时,氧气储罐13上连通制氧塔B10的反吹支管上的第五阀门19开启,反吹制氧塔B10,将制氧塔B10内的氮气至上向下反吹至氮气储罐2,氮气储罐2再反吹膜干燥器1,利用干燥氮气带走膜干燥器1中的水汽,从而使膜干燥器1为制氧塔A9及制氧塔B10提供洁净干燥的空气,多余氮气则经第七阀门22排空,如此通过阀门切换在制氧塔A9和制氧塔B10之间快速循环制氧,从而使产出的氧气纯度达到93%以上。
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种制氧机,其特征在于:包括:
气体生产模块,用于将环境空气进行压缩,并降低压缩空气温度;
气体后处理模块,用于净化所述气体生产模块输出的压缩空气;
氧气产生模块,用于将所述气体后处理模块输出的压缩空气转化为氧气;
气体存储模块,用于存储所述氧气产生模块输出的气体并向外输出氧气;
其中,所述气体后处理模块包括沿气流方向依次设置的过滤器、膜干燥器,所述过滤器连通所述气体生产模块,所述膜干燥器连通所述氧气产生模块,所述气体存储模块包括有氧气储罐、氮气储罐,所述氧气储罐和所述氮气储罐均连通所述氧气产生模块,所述氮气储罐的出气口与所述膜干燥器的反吹进口通过第一反吹管连接。
2.根据权利要求1所述的制氧机,其特征在于:所述第一反吹管上设有第一阀门。
3.根据权利要求1所述的制氧机,其特征在于:所述气体生产模块包括空气压缩机、散热风机,所述空气压缩机上连接有出气管,所述出气管上设有若干散热翅片,所述散热风机的出风口朝向所述散热翅片。
4.根据权利要求3所述的制氧机,其特征在于:所述出气管上沿气流方向依次设有所述过滤器和所述膜干燥器,且所述过滤器位于所述膜干燥器和所述散热翅片之间。
5.根据权利要求3或4所述的制氧机,其特征在于:所述氧气产生模块包括制氧塔A和制氧塔B,所述制氧塔A和所述制氧塔B通过进气管连接所述膜干燥器的出气口,所述进气管连通所述制氧塔A和制氧塔B的进气支管上均设有第二阀门。
6.根据权利要求5所述的制氧机,其特征在于:所述氧气储罐通过氧气管连通所述制氧塔A和所述制氧塔B的氧气出口,所述氧气管连通所述制氧塔A和制氧塔B的氧气支管上均设有第三阀门。
7.根据权利要求6所述的制氧机,其特征在于:所述氧气储罐的上端设有氧气出气管,所述氧气出气管上设有第四阀门。
8.根据权利要求7所述的制氧机,其特征在于:所述氧气储罐的上端还设有第二反吹管,所述第二反吹管连通所述制氧塔A和所述制氧塔B的反吹进口,所述第二反吹管连通所述制氧塔A和制氧塔B的反吹支管上均设有第五阀门。
9.根据权利要求5所述的制氧机,其特征在于:所述氮气储罐的底部通过氮气管连通所述制氧塔A和所述制氧塔B底部的反吹出口,所述氮气管连通所述制氧塔A和制氧塔B的氮气支管上均设有第六阀门。
10.根据权利要求5所述的制氧机,其特征在于:所述制氧塔A和所述制氧塔B底部的反吹出口上设有排空管,所述排空管上设有第七阀门。
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