CN120984066A - 一种医用制氧机布气装置 - Google Patents

一种医用制氧机布气装置

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王辉
喻波
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Abstract

本发明涉及医用制氧机技术领域，公开了一种医用制氧机布气装置，包括吸附塔体，所述吸附塔体底端连通设置有连通管一，所述连通管一外壁靠近底端固定套设有连接环一，所述连通管一底端连通设置有连通管二，通过设置蝶形分流扇叶与分流板，可以空气进行两次分流，使空气均匀到达吸附塔，与吸附塔内的分子筛充分接触，能最大发挥分子筛的吸附氮气的能力，从而产生更多且浓度更高的氧气，通过设置适压封堵机构，可以根据气流流量与压力的大小，使分流孔自适应对应的开度，确保了在宽工况范围内都能保持低流阻和高均匀性，降低了系统能耗，同时大幅提升了分子筛的吸附效率，从而稳定产出高浓度、大流量的氧气。

Description

一种医用制氧机布气装置
技术领域
本发明属于医用制氧机技术领域，具体地说，涉及一种医用制氧机布气装置。
背景技术
医用制氧机作为临床重要的医疗设备，其核心功能是通过吸附塔内分子筛对氮气的选择性吸附，将空气中的氧气提纯至医疗级浓度(通常≥90％)，其中，布气装置作为连接气源与吸附塔的关键部件，其性能直接影响空气与分子筛的接触均匀性、吸附效率及氧气产率。
传统医用制氧机的布气装置多采用简单的多孔板或分流管结构，仅通过固定孔径的分流孔实现气体分配，无法有效消除气流的动能差异和方向偏差，导致吸附塔内分子筛床层出现“局部过载、局部闲置”的现象，分子筛的氮气吸附能力无法被充分激发，氧气浓度和产率受限，且当进气流量或压力因气泵波动或用户需求变化而增大时，传统布气装置的分流孔开度固定，气流无法快速调整通过面积，易导致下游压损急剧增加，甚至引发气流紊乱，进一步降低分子筛吸附效率，为此，我们提出一种医用制氧机布气装置。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明采用技术方案的基本构思是：
一种医用制氧机布气装置，包括吸附塔体，所述吸附塔体底端连通设置有连通管一，所述连通管一外壁靠近底端固定套设有连接环一，所述连通管一底端连通设置有连通管二，所述连通管二外壁靠近顶端固定套设有连接环二，所述连接环一与连接环二之间通过紧固螺栓可拆卸连接，所述连通管二底端固定贯穿有进气管，所述进气管与连通管二之间设置有初步过滤空气的预处理机构，所述吸附塔体内壁靠近顶端安装有固定筒一，所述固定筒一内壁安装有支撑环，所述支撑环顶端通过紧固螺栓可拆卸连接有分流板，所述分流板上开设有多个分流孔，所述分流板上处于分流孔上方设置有适压封堵机构，所述连通管一内壁靠近顶端固定安装有支撑架，所述支撑架上活动贯穿有转轴，且所述转轴通过轴承与支撑架转动连接，所述转轴外壁安装有多个蝶形分流扇叶。
作为本发明的一种优选实施方式，所述适压封堵机构包括凸块与固定环，所述支撑环外壁与分流板顶端之间安装有支杆，所述凸块顶端安装有连轴，所述连轴活动贯穿固定环，所述连轴顶端安装有顶板，所述凸块顶端与固定环底端之间安装有弹簧，所述弹簧围绕在连轴外壁，所述固定环顶端安装有磁环，通过设置连轴，可以对凸块与弹簧进行限位，保证凸块在使用时与弹簧在压缩时的稳定性。
作为本发明的一种优选实施方式，所述磁环与顶板磁性连接，所述顶板的材质为磁铁，通过设置磁环，使磁环与顶板可以相互吸附，从而对凸块可以产生一定的预紧力。
作为本发明的一种优选实施方式，所述预处理机构包括水盒、水泵一、水泵二与过滤箱，所述水盒安装在连接管二内壁，所述进气管固定贯穿水盒底端，所述进气管外壁靠近顶端连通设置有多个支管，所述支管插入水盒底部，所述水泵输入端连通设置有吸水管一，所述过滤箱安装在连通管二正面，所述过滤箱内壁滑动连接有过滤层，所述水泵输出端连通设置有导水管一，所述导水管一与过滤箱一侧靠近顶端连通设置，所述水泵二输入端连通设置有吸水管二，所述吸水管二与过滤箱另一侧靠近底端连通设置，所述过滤箱顶端卡合有盒盖，通过设置盒盖，可以对过滤箱进行密封覆盖防护。
作为本发明的一种优选实施方式，所述过滤层的材质为活性炭层，通过设置过滤层，可以对进入到过滤箱中的水进行过滤后，进行循环使用。
作为本发明的一种优选实施方式，所述过滤层外壁安装有卡块二，所述过滤箱内壁开设有卡槽二，所述卡块二卡接在卡槽二中，通过设置卡块二与卡槽二，可以对过滤层限位固定，且便于人员对过滤层进行拆卸更换。
作为本发明的一种优选实施方式，所述连通管一内壁靠近底端滑动连接有固定筒二，所述固定筒二内壁安装有螺旋吸附导板，所述固定筒二外壁与连通管二内壁之间设置有限位组件，通过设置螺旋吸附导板，可以对空气中含有的水分进行吸附，避免水分子影响吸附塔中分子筛的正常使用。
作为本发明的一种优选实施方式，所述螺旋吸附导板的材质为聚氨酯泡沫板。
作为本发明的一种优选实施方式，所述限位组件包括卡块一与限位板，所述卡块一安装在固定筒二外壁，所述连通管一底端内壁开设有卡槽一，所述卡块一卡接在卡槽一中，所述限位板顶端安装有固定轴，所述固定轴通过轴承座转动连接在卡块一底端，所述卡槽一内壁开设有限位槽，所述限位板卡接在限位槽中，通过设置限位板，可以使限位板卡入限位槽中，对卡块一进行限位，从而对固定筒二进行安装，且便于人员对固定筒二进行拆卸后对螺旋吸附导板进行更换。
作为本发明的一种优选实施方式，所述卡块一与卡槽一相适配，所述限位板与限位槽相适配。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果：
本发明，通过设置蝶形分流扇叶与分流板，可以空气进行两次分流，使空气均匀到达吸附塔，与吸附塔内的分子筛充分接触，能最大发挥分子筛的吸附氮气的能力，从而产生更多且浓度更高的氧气，通过设置适压封堵机构，可以根据气流流量与压力的大小，使分流孔自适应对应的开度，确保了在宽工况范围内都能保持低流阻和高均匀性，降低了系统能耗，同时大幅提升了分子筛的吸附效率，从而稳定产出高浓度、大流量的氧气。
本发明，在气流穿过分流孔时，气流会通过凸块弧面导向后相互碰撞、剪切和混合，极大地消除了来自分流板各孔洞气流的动能差异和方向差异，将不均衡的“股流”打散、混合为均匀的“湍流场”，进行第三次均化，使得空气更加均匀充分的与吸附塔内的分子筛接触。
本发明，通过设置预处理机构，可以对空气中含有的灰尘进行吸附，避免空气中含有的灰尘直接与分子筛接触，导致分子筛使用寿命降低，保证了分子筛的正常吸附能力，且通过设置水泵一、水泵二与过滤箱，可以使水盒中的水持续循环流动，保证水盒中水源的吸附能力，且大大降低了水资源的浪费。
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。
附图说明
在附图中：
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的正面剖视结构示意图；
图3为本发明的图2中A部放大结构示意图；
图4为本发明的图2中B部放大结构示意图；
图5为本发明的图2中C部放大结构示意图；
图6为本发明的图2中D部放大结构示意图；
图7为本发明的过滤箱一侧剖视结构示意图；
图8为本发明的图7中E部放大结构示意图；
图9为本发明的连通管一底部局部结构示意图；
图10为本发明的图9中F部放大结构示意图。
图中：1、吸附塔体；2、连通管一；3、连通管二；4、进气管；5、固定筒一；6、分流板；7、分流孔；8、固定环；9、支杆；10、顶板；11、磁环；12、连轴；13、弹簧；14、凸块；15、支撑环；16、支撑架；17、转轴；18、蝶形分流扇叶；19、螺旋吸附导板；20、固定筒二；21、卡块一；22、固定轴；23、卡槽一；24、限位板；25、限位槽；26、支管；27、水盒；28、导向板；29、水泵一；30、吸水管一；31、导水管一；32、水泵二；33、导水管二；34、吸水管二；35、过滤箱；36、过滤层；37、盒盖；38、卡块二；39、卡槽二；40、连接环一；41、连接环二。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本发明。
如图1至图10所示，本发明提供了一种技术方案：一种医用制氧机布气装置，包括吸附塔体1，吸附塔体1底端连通设置有连通管一2，连通管一2外壁靠近底端固定套设有连接环一40，连通管一2底端连通设置有连通管二3，连通管二3外壁靠近顶端固定套设有连接环二41，连接环一40与连接环二41之间通过紧固螺栓可拆卸连接，连通管二3底端固定贯穿有进气管4，进气管4与连通管二3之间设置有初步过滤空气的预处理机构，吸附塔体1内壁靠近顶端安装有固定筒一5，固定筒一5内壁安装有支撑环15，支撑环15顶端通过紧固螺栓可拆卸连接有分流板6，分流板6上开设有多个分流孔7，分流板6上处于分流孔7上方设置有适压封堵机构，连通管一2内壁靠近顶端固定安装有支撑架16，支撑架16上活动贯穿有转轴17，且转轴17通过轴承与支撑架16转动连接，转轴17外壁安装有多个蝶形分流扇叶18。
进一步的，适压封堵机构包括凸块14与固定环8，支撑环15外壁与分流板6顶端之间安装有支杆9，凸块14顶端安装有连轴12，连轴12活动贯穿固定环8，连轴12顶端安装有顶板10，凸块14顶端与固定环8底端之间安装有弹簧13，弹簧13围绕在连轴12外壁，固定环8顶端安装有磁环11；
其中，通过设置连轴12，可以对凸块14与弹簧13进行限位，保证凸块14在使用时与弹簧13在压缩时的稳定性。
进一步的，磁环11与顶板10磁性连接，顶板10的材质为磁铁；
其中，通过设置磁环11，使磁环11与顶板10可以相互吸附，从而对凸块14可以产生一定的预紧力。
进一步的，预处理机构包括水盒27、水泵一29、水泵二32与过滤箱35，水盒27安装在连接管二内壁，进气管4固定贯穿水盒27底端，进气管4外壁靠近顶端连通设置有多个支管26，支管26插入水盒27底部，水泵输入端连通设置有吸水管一30，过滤箱35安装在连通管二3正面，过滤箱35内壁滑动连接有过滤层36，水泵输出端连通设置有导水管一31，导水管一31与过滤箱35一侧靠近顶端连通设置，水泵二32输入端连通设置有吸水管二34，吸水管二34与过滤箱35另一侧靠近底端连通设置，过滤箱35顶端卡合有盒盖37；
其中，通过设置盒盖37，可以对过滤箱35进行密封覆盖防护。
进一步的，过滤层36的材质为活性炭层；
其中，通过设置过滤层36，可以对进入到过滤箱35中的水进行过滤后，进行循环使用。
进一步的，过滤层36外壁安装有卡块二38，过滤箱35内壁开设有卡槽二39，卡块二38卡接在卡槽二39中；
其中，通过设置卡块二38与卡槽二39，可以对过滤层36限位固定，且便于人员对过滤层36进行拆卸更换。
进一步的，连通管一2内壁靠近底端滑动连接有固定筒二20，固定筒二20内壁安装有螺旋吸附导板19，固定筒二20外壁与连通管二3内壁之间设置有限位组件；
其中，通过设置螺旋吸附导板19，可以对空气中含有的水分进行吸附，避免水分子影响吸附塔中分子筛的正常使用。
进一步的，螺旋吸附导板19的材质为聚氨酯泡沫板。
进一步的，限位组件包括卡块一21与限位板24，卡块一21安装在固定筒二20外壁，连通管一2底端内壁开设有卡槽一23，卡块一21卡接在卡槽一23中，限位板24顶端安装有固定轴22，固定轴22通过轴承座转动连接在卡块一21底端，卡槽一23内壁开设有限位槽25，限位板24卡接在限位槽25中；
其中，通过设置限位板24，可以使限位板24卡入限位槽25中，对卡块一21进行限位，从而对固定筒二20进行安装，且便于人员对固定筒二20进行拆卸后对螺旋吸附导板19进行更换。
进一步的，卡块一21与卡槽一23相适配，所述限位板24与限位槽25相适配。
一种医用制氧机布气装置的实施原理如下：在使用时，气体通过外部的气泵向进气管4输送空气，然后通过支管26输送至水盒27中，空气在水盒27中与水接触，对空气中含有的灰尘进行吸附，空气在水盒27中产生的气泡通过导向板28导向后向上流动，然后通过导向板28顶部开口流出，通过初步处理的空气从下往上经过螺旋吸附导板19，在经过螺旋吸附导板19时，螺旋吸附导板19会将初步处理的空气中含有的水分进行吸附，空气经过螺旋吸附导板19导向后继续向上流动，在经过蝶形分流扇叶18时，蝶形分流扇叶18会产生转动，蝶形分流扇叶18对空气进行初次分流，然后初次分流后的空气会通过分流板6上分流孔7再次进行分流，使空气最大程度均匀到达吸附塔，从而和吸附塔内的分子筛充分接触，能最大发挥分子筛的吸附氮气的能力，从而产生更多且浓度更高的氧气。
当进气流量以额定压力进入进气管4时，磁环11和顶板10之间的吸附力与气流压力平衡，分流孔7处于设计的最佳开度；
当进气流量或压力增大时，空气在穿过分流孔7时，会顶动凸块14向上移动，使凸块14压缩弹簧13，最终使弹簧13的反作用力与气流压力平衡，这时分流孔7开口更大，使得更多的气体得以通过，避免了因流量增大而导致下游压损急剧增加，且穿过分流孔7的气流会通过凸块14弧面导向后相互碰撞、剪切和混合，极大地消除了来自分流板6各孔洞气流的动能差异和方向差异，将不均衡的“股流”打散、混合为均匀的“湍流场”，进行第三次均化，使得空气更加均匀充分的与吸附塔内的分子筛接触。
空气在初步处理的过程中，启动水泵一29与水泵二32，水泵一29通过吸水管一30与导水管一31，将水盒27中的水持续向过滤箱35中输送，输送至过滤箱35中的水会通过过滤层36的过后，流动至过滤箱35底部，这时水泵二32通过吸水管二34与导水管二33将过滤箱35底部过滤后的水再循环至水盒27中，通过上述结构，可以使水盒27中的水持续循环流动，保证水盒27中水源的吸附能力，且大大降低了水资源的浪费。

Claims (10)

1.一种医用制氧机布气装置，包括吸附塔体(1)，其特征在于，所述吸附塔体(1)底端连通设置有连通管一(2)，所述连通管一(2)外壁靠近底端固定套设有连接环一(40)，所述连通管一(2)底端连通设置有连通管二(3)，所述连通管二(3)外壁靠近顶端固定套设有连接环二(41)，所述连接环一(40)与连接环二(41)之间通过紧固螺栓可拆卸连接，所述连通管二(3)底端固定贯穿有进气管(4)，所述进气管(4)与连通管二(3)之间设置有初步过滤空气的预处理机构，所述吸附塔体(1)内壁靠近顶端安装有固定筒一(5)，所述固定筒一(5)内壁安装有支撑环(15)，所述支撑环(15)顶端通过紧固螺栓可拆卸连接有分流板(6)，所述分流板(6)上开设有多个分流孔(7)，所述分流板(6)上处于分流孔(7)上方设置有适压封堵机构，所述连通管一(2)内壁靠近顶端固定安装有支撑架(16)，所述支撑架(16)上活动贯穿有转轴(17)，且所述转轴(17)通过轴承与支撑架(16)转动连接，所述转轴(17)外壁安装有多个蝶形分流扇叶(18)。
2.根据权利要求1所述的一种医用制氧机布气装置，其特征在于，所述适压封堵机构包括凸块(14)与固定环(8)，所述支撑环(15)外壁与分流板(6)顶端之间安装有支杆(9)，所述凸块(14)顶端安装有连轴(12)，所述连轴(12)活动贯穿固定环(8)，所述连轴(12)顶端安装有顶板(10)，所述凸块(14)顶端与固定环(8)底端之间安装有弹簧(13)，所述弹簧(13)围绕在连轴(12)外壁，所述固定环(8)顶端安装有磁环(11)。
3.根据权利要求1所述的一种医用制氧机布气装置，其特征在于，所述磁环(11)与顶板(10)磁性连接，所述顶板(10)的材质为磁铁。
4.根据权利要求1所述的一种医用制氧机布气装置，其特征在于，所述预处理机构包括水盒(27)、水泵一(29)、水泵二(32)与过滤箱(35)，所述水盒(27)安装在连接管二内壁，所述进气管(4)固定贯穿水盒(27)底端，所述进气管(4)外壁靠近顶端连通设置有多个支管(26)，所述支管(26)插入水盒(27)底部，所述水泵输入端连通设置有吸水管一(30)，所述过滤箱(35)安装在连通管二(3)正面，所述过滤箱(35)内壁滑动连接有过滤层(36)，所述水泵输出端连通设置有导水管一(31)，所述导水管一(31)与过滤箱(35)一侧靠近顶端连通设置，所述水泵二(32)输入端连通设置有吸水管二(34)，所述吸水管二(34)与过滤箱(35)另一侧靠近底端连通设置，所述过滤箱(35)顶端卡合有盒盖(37)。
5.根据权利要求4所述的一种医用制氧机布气装置，其特征在于，所述过滤层(36)的材质为活性炭层。
6.根据权利要求4所述的一种医用制氧机布气装置，其特征在于，所述过滤层(36)外壁安装有卡块二(38)，所述过滤箱(35)内壁开设有卡槽二(39)，所述卡块二(38)卡接在卡槽二(39)中。
7.根据权利要求1所述的一种医用制氧机布气装置，其特征在于，所述连通管一(2)内壁靠近底端滑动连接有固定筒二(20)，所述固定筒二(20)内壁安装有螺旋吸附导板(19)，所述固定筒二(20)外壁与连通管二(3)内壁之间设置有限位组件。
8.根据权利要求7所述的一种医用制氧机布气装置，其特征在于，所述螺旋吸附导板(19)的材质为聚氨酯泡沫板。
9.根据权利要求7所述的一种医用制氧机布气装置，其特征在于，所述限位组件包括卡块一(21)与限位板(24)，所述卡块一(21)安装在固定筒二(20)外壁，所述连通管一(2)底端内壁开设有卡槽一(23)，所述卡块一(21)卡接在卡槽一(23)中，所述限位板(24)顶端安装有固定轴(22)，所述固定轴(22)通过轴承座转动连接在卡块一(21)底端，所述卡槽一(23)内壁开设有限位槽(25)，所述限位板(24)卡接在限位槽(25)中。
10.根据权利要求9所述的一种医用制氧机布气装置，其特征在于，所述卡块一(21)与卡槽一(23)相适配，所述限位板(24)与限位槽(25)相适配。
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CN119607730A (zh) * 2024-11-18 2025-03-14 江苏绿叶环境工程集团有限公司 一种便于清洗的工业除尘器

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