CN206599443U

CN206599443U - 高原制氧机

Info

Publication number: CN206599443U
Application number: CN201720101788.4U
Authority: CN
Inventors: 田涛; 马军; 王济虎; 石梅生; 张彦军; 刘红斌; 陈平; 邓橙
Original assignee: Institute of Medical Equipment Chinese Academy of Military Medical Sciences
Current assignee: Institute of Medical Equipment Chinese Academy of Military Medical Sciences
Priority date: 2017-01-25
Filing date: 2017-01-25
Publication date: 2017-10-31
Anticipated expiration: 2027-01-25

Abstract

本实用新型提供一种高原制氧机，包括：依次连通的空压机、热交换器、空气储罐、电磁阀、至少两个吸附床和氧气储罐，电磁阀的接口分别与空气储罐的出口、排氮消声器的进气口以及吸附床的入口连接，电磁阀用于将由空气储罐进入的空气进行分配，使其交替进入不同吸附床，并将吸附床解吸出的氮气经过排氮消声器排出吸附床，氧气储罐的出口用于排出制备的氧气；当在海拔5000m，且空压机的排气压力在0.15MPa至0.20MPa时，空压机的排气量为高原制氧机制氧量的15倍至20倍之间。本实用新型通过对空压机、吸附床、冲洗孔等部件参数的设定，保证了在高海拔条件下制氧机的产品气氧浓度大于90％，使得该制氧机适应高原地区使用。

Description

高原制氧机

技术领域

本实用新型涉及制氧机技术，尤其涉及一种高原制氧机。

背景技术

变压吸附制氧技术作为三大制氧技术之一，其通过吸附剂对空气中各组分吸附能力的差异，以及吸附量随压力变化的特性，在平衡状态下优先吸附氮气组分，并且对氮气的吸附量随压力增加而增加，即加压吸附减压解吸，从而利用循环加压减压的方法实现空气中氮气和氧气的分离。

现有技术中，变压吸附制氧技术通过空压机将空气压入吸附床，吸附床内的吸附剂吸附空气中的氮气，未被吸附的氧气穿过吸附床存储在氧气储罐中。

然而，现有变压吸附小型制氧机主要应用于平原地区，当变压吸附小型制氧机应用于高原地区时，首先，由于高原地区空气稀薄，压力低，空压机的排气量减小，制氧所需的空气量严重不足，相同时间内进入吸附床的空气量少，造成制备的氧气浓度较低，其次，高原偏远地区主要是利用柴油发电机供电，使得电压不稳定，容易损害制氧机。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种高原制氧机，解决了一般制氧机在高海拔环境下出现的氧气浓度下降、产氧量降低，且容易被不稳定电压损坏的问题。

本实用新型实施例提供一种高原制氧机，包括：依次连通的空压机、热交换器、空气储罐、电磁阀、至少两个吸附床和氧气储罐，电磁阀的接口分别与空气储罐的出口、排氮消声器的进气口以及吸附床的入口连接，电磁阀用于将由空气储罐进入的空气进行分配，使其交替进入不同吸附床，并将吸附床解吸出的氮气经过排氮消声器排出吸附床，氧气储罐的出口用于排出高原制氧机制备的氧气；当在海拔5000m，且空压机的排气压力在0.15MPa至0.20MPa时，空压机的排气量为高原制氧机制氧量的15倍至20倍之间。

进一步地，氧气储罐出口还依次连接有压力调节阀、氧气过滤器、流量计、湿化瓶。

进一步地，压力调节阀的最小开启压力为0.04MPa。

进一步地，吸附床出口之间通过冲洗孔连通，冲洗孔的直径为0.4mm～1.2mm。

进一步地，吸附床里面装填有高效锂型分子筛，高效锂型分子筛的有效高径比为3～6。

进一步地，该高原制氧机还包括控制模块和设置在控制模块上的电压保护器，电压保护器用于在外接电源的电压波动幅度大于10％时自动断电停机。

进一步地，在空压机的进气端还连接有进气过滤器。

本实用新型提供一种高原制氧机，包括：依次连通的空压机、热交换器、空气储罐、电磁阀、至少两个吸附床和氧气储罐，电磁阀的接口分别与空气储罐的出口、排氮消声器的进气口以及吸附床的入口连接，电磁阀用于将空气储罐进入的空气进行分配，使其交替进入不同吸附床，并将吸附床解吸出的氮气经过排氮消声器排出吸附床，氧气储罐的出口用于排出高原制氧机制备的氧气；当在海拔5000m，且空压机的排气压力在0.15MPa至0.20MPa时，空压机的排气量为高原制氧机制氧量的15倍至20倍之间。本实用新型通过对空压机、吸附床、冲洗孔等部件参数的设定，保证了在高海拔条件下制氧机的产品气氧浓度大于90％，并且利用电压保护器解决了制氧机在高原偏远地区容易被不稳定电压损坏的问题，使得该制氧机适应高原地区使用。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型高原制氧机的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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例，都属于本实用新型保护的范围。

图1为本实用新型高原制氧机实施例一的结构示意图，如图1所示，该高原制氧机包括：依次连通的空压机2、热交换器3、空气储罐4、电磁阀6、两个吸附床71、72和氧气储罐10，电磁阀6的接口分别与空气储罐4的出口、排氮消声器5的进气口以及吸附床71、72的入口连接，电磁阀6用于将由空气储罐4进入的空气进行分配，使其交替进入吸附床71、72，并将吸附床71、72解吸出的氮气经过排氮消声器5排出吸附床71、72，氧气储罐10的出口用于排出高原制氧机制备的氧气；当在海拔5000m，且空压机的排气压力在0.15MPa至0.20MPa时，空压机的排气量为高原制氧机制氧量的15倍至20倍之间。

经空压机压缩后的空气温度升高，利用热交换器3对其进行降温处理，将经过热交换器3降温后的空气通入空气储罐4，经电磁阀6控制分配进入吸附床，电磁阀6的接口分别与空气储罐4的出口、排氮消声器5的进气口、吸附床71、72的入口连接，电磁阀6用于将由空气储罐进入的空气进行分配，使其交替进入吸附床71、72，并将吸附床解吸出的氮气经过排氮消声器排出吸附床，具体的，吸附床内含有吸附剂，吸附剂在平衡状态下优先吸附氮气组分，并且吸附剂对氮气的吸附量随压力增加而增加，即加压吸附减压解吸，首先，电磁阀6接通空气储罐4的出口和吸附床71的入口，空气储罐4向吸附床71通入加压空气，吸附床71中的吸附剂在加压空气的作用下吸附空气中的氮气，未被吸附的氧气经吸附床出口通过单向阀9进入氧气储罐10中，当吸附床71中的吸附剂吸附饱和时，电磁阀6将吸附床71的入口切换到排氮消声器进气口，同时接通空气储罐4出口与吸附床72的入口，此时吸附床71通过排氮消声器连通外部大气，吸附剂吸附的氮气在低压下解吸，经排氮消声器排出，同时，吸附床72中的吸附剂对通入吸附床72中的加压空气进行氮气吸附，未被吸附的氧气进入氧气储罐10中，电磁阀6不断将吸附床71、72的入口交替切换至空气储罐4的出口或者排氮消声器5的进气口，从而实现持续制氧的效果。排氮消声器5可以减小排氮时的噪声污染。

具体的，当在海拔5000m，且空压机的排气压力在0.15MPa至0.20MPa时，空压机的排气量为高原制氧机制氧量的15倍至20倍之间。吸附剂对氮气的吸附量随压力的升高而增大，为了满足吸附床内吸附剂对一定流量空气中氮气的吸附量，吸附床内的气压需要满足一定的值，而吸附床内的气压由空压机排气压力决定，高原地区大气压强较低，为了满足吸附床内的气压达到一定的值，通常采用增加空压机的排气压力的方法，然而制氧机排气压力越大，排气量越小，现有制氧机中的空压机在满足排气压力时往往不能满足排气量的需求。本实用新型经过反复试验研究得到：本实用新型中的空压机排气量为制氧量的15倍至20倍时，吸附床内气压在0.15MP-0.2MPa时即可满足要求，因此本实用新型将空气压缩机设计为：在海拔5000m，空压机的排气压力在0.15MPa至0.20MPa时，空压机的排气量为高原制氧机制氧量的15倍至20倍之间。此设计可满足吸附床内吸附剂对氮气的吸附量，既保证制氧机的产氧量，又能满足氧浓度大于90％的要求。而海拔越低大气压强越大，随海拔高度降低，空压机相同排气压力下的排气量增大，本实用新型提供的高原制氧机适合在海拔5000m的高原地区使用。

具体的，氧气储罐10出口还依次连接有压力调节阀11、氧气过滤器12、流量计13、湿化瓶14，压力调节阀11的最小开启压力0.04MPa。压力调节阀用于调节氧气储罐10出氧口的压力，使得从氧气储罐10出来的氧气满足一定压力要求，适合患者使用，氧气过滤器12用于过滤氧气中可能存在的微小颗粒物，流量计13监测氧气的使用量，湿化瓶14对氧气进行加湿，使得氧气更加适合人使用。

具体的，两个吸附床7出口之间通过冲洗孔8连通，因海拔高度的不同，冲洗孔8的直径在0.4mm～1.2mm之间。当吸附床72工作时，从吸附床72产生的氧气一部分通过冲洗孔8进入吸附床71，一方面对解吸后的吸附床71进行冲洗，去除吸附剂中的残留氮气，可以使吸附床71内的氮气排放的更加干净，改善吸附剂的再生能力，增强吸附剂对氮气的吸附性能，另一方面进入吸附床71的氧气提高了吸附床71内的气压，使得在转换到吸附床71吸附氮气时，吸附剂可以快速进入吸附状态。此设计不仅保证了本实用新型的制氧量，同时提高了吸附床的解吸效果，提高了氧浓度。

具体的，吸附床71和72里面装填有高效锂型分子筛，吸附床内分子筛的有效高径比为3～6。本实施例中分子筛的有效高径比与海拔高度、上述的空气压缩机2参数、冲洗孔8的直径以及吸附时间等工艺参数相匹配，适用于高海拔地带的制氧需求，通过试验研究得出值为3～6。

具体的，该高原制氧机还包括控制模块16和设置在控制模块16上的电压保护器17，控制模块16用于控制制氧机的工作，电压保护器17用于在外接电源的电压波动幅度大于10％时自动断电停机。在高原偏远地区，通常利用柴油发电机供电，但是柴油发电机发电的电压不稳定，容易损坏制氧机，因此本实施例中的电压保护装置17可以保护制氧机不因电压的变化而损坏。

具体的，在空压机的进气端还连接有进气过滤器1，进气过滤器1对进入空压机2的空气进行过滤，去除灰尘等固体杂质，避免损坏空压机活塞、降低吸附床内的吸附剂性能等。

本实用新型提供一种高原制氧机，包括：依次连通的空压机、热交换器、空气储罐、电磁阀、至少两个吸附床和氧气储罐，电磁阀的接口分别与空气储罐的出口、排氮消声器的进气口以及吸附床的入口连接，电磁阀用于将由空气储罐进入的空气进行分配，使其交替进入不同吸附床，并将吸附床解吸出的氮气经过排氮消声器5排出吸附床71、72；当在海拔5000m，且空压机的排气压力在0.15MPa至0.20MPa时，空气压缩机的排气量为高原制氧机制氧量的15倍至20倍之间。本实用新型通过对空压机、吸附床、冲洗孔等部件参数的设定，保证了在高海拔条件下制氧机的产品气氧浓度大于90％，并且利用电压保护器解决了制氧机在高原偏远地区容易被不稳定电压损坏的问题，使得该制氧机适应高原地区使用。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims

1.一种高原制氧机，其特征在于，包括：依次连通的空压机、热交换器、空气储罐、电磁阀、至少两个吸附床和氧气储罐，所述电磁阀的接口分别与所述空气储罐的出口、排氮消声器的进气口以及所述吸附床的入口连接，所述电磁阀用于将由空气储罐进入的空气进行分配，使其交替进入不同吸附床，并将吸附床解吸出的氮气经过所述排氮消声器排出所述吸附床，所述氧气储罐的出口用于排出所述高原制氧机制备的氧气；当在海拔5000m，且所述空压机的排气压力在0.15MPa至0.20MPa时，所述空压机的排气量为所述高原制氧机制氧量的15倍至20倍之间。

2.根据权利要求1所述的高原制氧机，其特征在于，所述氧气储罐出口还依次连接有压力调节阀、氧气过滤器、流量计、湿化瓶。

3.根据权利要求2所述的高原制氧机，其特征在于，所述压力调节阀的最小开启压力为0.04MPa。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的高原制氧机，其特征在于，所述吸附床出口之间通过冲洗孔连通，所述冲洗孔的直径为0.4mm～1.2mm。

5.根据权利要求1-3任意一项所述的高原制氧机，其特征在于，所述吸附床里面装填有高效锂型分子筛，所述高效锂型分子筛的有效高径比为3～6。

6.根据权利要求1-3任意一项所述的高原制氧机，其特征在于，还包括控制模块和设置在所述控制模块上的电压保护器，所述电压保护器用于在外接电源的电压波动幅度大于10％时自动断电停机。

7.根据权利要求1-3任一项所述的高原制氧机，其特征在于，在所述空压机的进气端还连接有进气过滤器。