CN208648755U - 分子筛床 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种分子筛床，包括相对设置的第一盖体和第二盖体以及设于第一盖体和第二盖体之间的分子筛筒组件，第一盖体设有进气通道和排氮通道，第二盖体设有冲洗通道和输氧通道，进气通道和排氮通道流体地连通，分子筛筒组件包括相对设置的第一连接件和第二连接件、设于第一连接件和第二连接件之间的圆筒形的外筒、设于外筒的内部的圆筒形的内筒、设于内筒的内侧的输送轴，外筒和内筒连通，外筒和内筒内填充有分子筛，输送轴与内筒流体地连通，输送轴通过第二连接件与输氧通道流体地连通，外筒通过第一连接件与进气通道流体地连通。本实用新型体积小、结构紧凑、制氧效率更高、便于维护。

Description

分子筛床

技术领域

本实用新型涉及气体分离技术领域，尤其涉及采用分子筛制氧技术的领域，具体涉及在便携制氧机、车载制氧机、机载制氧机、医用制氧机、家用制氧机中应用的分子筛床。

背景技术

制氧机已经在社会中广泛应用，特别是在医用制氧机、家用制氧机，便携制氧机、车载制氧机、机载制氧机方面逐渐得到普及。制氧机的核心部件是分子筛床，通过分子筛床可以将空气中的氧气和氮气分离，进而制取需要的氧气。目前，在现有制氧机中，分子筛床主要存在以下缺陷：分子筛床制氧效率低，分子筛床体积大，难以缩小制氧机体积，使制氧机小型化受到限制。有的分子筛床结构设计不合理，对分子筛筒壁采用收口工艺，装配后无法拆卸，使分子筛床难于维护。

因此，有必要设计一种新型的分子筛床，以解决现有技术存在的不足。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术的不足，从而提供一种体积小、结构紧凑、制氧效率更高、便于维护的分子筛床。

针对上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种分子筛床，包括：相对设置的第一盖体和第二盖体，所述第一盖体设有进气通道和排氮通道，所述第二盖体设有冲洗通道和输氧通道，所述进气通道和所述排氮通道流体地连通，所述冲洗通道和所述输氧通道流体地连通；分子筛筒组件，设于所述第一盖体和所述第二盖体之间，所述分子筛筒组件包括：相对设置的第一连接件和第二连接件，所述第一连接件连接于所述第一盖体，所述第二连接件连接于所述第二盖体；圆筒形的外筒，设于所述第一连接件和所述第二连接件之间，所述外筒内填充有分子筛；圆筒形的内筒，设于所述外筒的内部，所述内筒和所述外筒连通，所述内筒内填充有分子筛；中空的输送轴，设于所述内筒的内侧，所述输送轴与所述内筒流体地连通，所述输送轴通过所述第二连接件与所述输氧通道流体地连通，所述外筒通过所述第一连接件与所述进气通道流体地连通。

进一步，还包括设于所述第一盖体侧面的第一电磁阀和第二电磁阀以及设于所述第二盖体侧面的第三电磁阀，所述第一电磁阀控制所述进气通道的通断，所述第二电磁阀控制所述排氮通道的通断，所述第三电磁阀控制所述冲洗通道的通断。

进一步，所述分子筛筒组件有两个，两个所述分子筛筒与同一个所述第一盖体和同一个所述第二盖体连接，所述第一盖体的侧面设有两个第一电磁阀和两个第二电磁阀。

进一步，所述第一盖体的侧面设置一个二位四通阀以替代两个所述第一电磁阀和两个所述第二电磁阀。

进一步，所述分子筛筒组件还包括转接轴套，所述转接轴套设于所述内筒和所述第一连接件之间，所述转接轴套包括基部以及自所述基部轴向延伸的连接部，所述连接部与所述第一连接件螺纹连接，所述内筒的内侧与所述基部的外侧接触，所述输送轴的底部与所述基部螺纹连接。

进一步，所述基部自顶部向下凹设有安装孔和过滤槽，所述过滤槽内设有过滤棉，所述安装孔和所述过滤槽连通，所述安装孔内设有内螺纹，所述输送轴的底部设有外螺纹与所述安装孔螺纹连接。

进一步，所述基部侧向延伸有环形部，所述环形部设有多个通孔，所述转接轴套和所述第一连接件之间形成有流动空间，所述流动空间内设有过滤棉，所述连接部设有流动通道，所述第一连接件设有轴向贯穿的第一通道，所述第二连接件设有轴向贯穿的第二通道，所述输送轴设有轴向贯穿的空腔，所述进气通道与所述第一通道流体地连通，所述第一通道与所述流动通道连通，所述流动通道与所述流动空间连通，所述流动空间与所述通孔连通，所述通孔与所述外筒的内部连通，所述安装孔与所述空腔连通，所述空腔与所述第二通道连通，所述第二通道与所述输氧通道流体地连通。

进一步，所述第二连接件包括封盖和设于所述封盖顶部的对接件，所述封盖与所述外筒连接，所述封盖被所述输送轴穿过，所述对接件一端与所述输送轴的顶部螺纹连接，另一端与所述第二盖体连接，所述封盖和所述外筒之间设有密封圈，所述对接件和所述第二盖体之间设有密封圈，所述封盖和所述输送轴之间设有密封圈，所述第一连接件与所述外筒之间设有密封圈，所述第一连接件与所述第一盖体之间设有密封圈。

进一步，所述分子筛筒组件还包括弹簧支撑板和弹簧，所述弹簧支撑板被所述输送轴穿过，所述弹簧的一端抵接于所述封盖的底部，所述弹簧的另一端抵接于所述弹簧支撑板的顶部，所述弹簧支撑板的底面抵压所述分子筛。

进一步，还包括将所述分子筛筒组件限位于所述第一盖体和所述第二盖体之间的连接杆，所述连接杆一端连接于所述第一盖体，另一端连接于所述第二盖体。

本实用新型的有益效果包括：

(1)分子筛床的各零件如此设置，有利于缩小分子筛床高度和体积，便于制氧机小型化和轻量化，便于携带，方便制氧机在各个领域上的应用。

(2)外筒和内筒均呈圆筒形，筒壁不再采用收口结构，外筒和内筒沿轴向方向上直径没有变化，便于分子筛床的拆卸和维护。

(3)外筒和内筒连通，外筒内填充有分子筛，内筒内填充有分子筛，因此压缩空气先经过外筒内的分子筛初步分离，再经内筒内的分子筛进行再次分离，分离效率高，可以提高制氧效率，并且充分利用空间，降低能耗。

(4)第一盖体设有进气通道和排氮通道，进气通道和排氮通道流体地连通，方便了压缩气体的进入和氮气的排出，第二盖体设有冲洗通道和输氧通道，冲洗通道和输氧通道流体地连通，方便了对分子筛筒组件进行清洗和氧气的输出。

附图说明

图1为本实用新型的立体图；

图2为本实用新型的立体分解图；

图3为本实用新型的第一盖体的立体图；

图4为本实用新型的第一盖体的立体剖视图；

图5为本实用新型的第二盖体的立体图；

图6为本实用新型的第二盖体的立体剖视图；

图7为本实用新型的剖视图；

图8为本实用新型的分子筛筒组件的立体分解图；

图9为本实用新型的封盖的立体图；

图10为本实用新型的转接轴套的立体图。

附图标号说明：分子筛床100；第一盖体1；进气通道11；排氮通道12；第一定位孔13；第二盖体2；冲洗通道21；输氧通道22；第二定位孔23；分子筛筒组件3；第一连接件31；第一本体311；第一锁紧接头312；第一轴肩313；第一环形槽314；第一通道315；第二环形槽316；第二连接件32；封盖321；第二本体3211；连接孔3212；第二轴肩3213；第三环形槽3214；第一收容槽3215；第二收容槽3216，对接件322；第三本体3221；第二锁紧接头3222；第二通道3223；第四环形槽3224；外筒33；内筒34；输送轴35；空腔351；转接轴套36；基部361；连接部362；安装孔363；过滤槽364；环形部365；通孔366；流动空间367；流动通道368；弹簧支撑板37；第三收容槽371；穿孔372；弹簧38；第一电磁阀4；第二电磁阀5；第三电磁阀6；连接杆7；分子筛8；密封圈a、b、c、d、e；过滤棉f、g。

具体实施方式

为便于更好地理解本实用新型的目的、结构、特征以及功效等，现结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明。

请参照图1至图10所示，本实用新型较佳实施例的一种分子筛床100，包括相对设置的第一盖体1和第二盖体2、设于第一盖体1和第二盖体2之间的两个分子筛筒组件3、设于第一盖体1侧面的两个第一电磁阀4和两个第二电磁阀5、设于第二盖体2侧面的第三电磁阀6、将分子筛筒组件3限位于第一盖体1和第二盖体2之间的连接杆7。

第一盖体1设有进气通道11和排氮通道12，进气通道11和排氮通道12流体地连通。第一盖体1自顶部向下凹设有用于安装的两个第一定位孔13，第一定位孔13呈圆形。第一定位孔13与进气通道11、排氮通道12均流体地连通，即气体可以在第一定位孔13、进气通道11和排氮通道12之间相互地流通。外界的压缩气体通过进气通道11流至第一定位孔13，并通过第一定位孔13流入分子筛筒组件3内部以进行氮气和氧气的分离。分子筛筒组件3内部吸附的氮气则通过第一定位孔13流至排氮通道12，并通过排氮通道12排放到外界。

第二盖体2设有冲洗通道21和输氧通道22，冲洗通道21和输氧通道22流体地连通。第二盖体2自底部向上凹设有用于安装的两个第二定位孔23，第二定位孔23呈圆形。第二定位孔23与冲洗通道21、输氧通道22均流体地连通，即气体可以在第二定位孔23、冲洗通道21和输氧通道22之间相互地流通。分子筛8筒将分离好的氧气通过第二定位孔23流至输氧通道22，并经过输氧通道22输出到外界。用于冲洗的气体从冲洗通道21流入流至第二定位孔23，并经过第二定位孔23流至分子筛筒组件3内部，以对分子筛筒组件3进行冲洗。

第一电磁阀4用于控制进气通道11的通断，以控制压缩气体的进入。第二电磁阀5用于控制排氮通道12的通断，以控制氮气的排放。第三电磁阀6用于控制冲洗通道21的通断，以控制冲洗气流的流入。在其他的实施例中，通过改变第一盖体1、第二盖体2的气路形式，两个第一电磁阀4和两个第二电磁阀5可以用一个二位四通电磁阀替代，第三电磁阀6可以取消。通过在第一盖体1的侧面设置一个二位四通电磁阀，可以分别控制两个分子筛筒组件3的进气通道11和排氮通道12。

分子筛筒组件3包括相对设置的第一连接件31和第二连接件32、设于第一连接件31和第二连接件32之间的中空的圆筒形的外筒33、设于外筒33的内部的中空的圆筒形的内筒34、设于内筒34的内侧的中空的输送轴35、设于内筒34和第一连接件31之间的转接轴套36、被输送轴35穿过的弹簧支撑板37以及设于弹簧支撑板37顶部的弹簧38。外筒33、内筒34和输送轴35三者同轴心设置，内筒34和外筒33连通，输送轴35与内筒34流体地连通，输送轴35通过第二连接件32与输氧通道22流体地连通，外筒33通过第一连接件31与进气通道11流体地连通。

第一连接件31连接于第一盖体1，第一连接件31包括第一本体311、自第一本体311向下延伸的第一锁紧接头312、自第一本体311侧向延伸的第一轴肩313、自第一本体311向内侧凹陷的第一环形槽314以及轴向贯穿的第一通道315。第一锁紧接头312深入第一定位孔13，以将第一连接件31固定于第一盖体1，第一锁紧接头312凹设有第二环形槽316。第一环形槽314内设有密封圈a，即第一连接件31与外筒33之间设有密封圈a，使得第一连接件31和外筒33之间密封良好。第二环形槽316内设有密封圈b，即第一连接件31与第一盖体1之间设有密封圈b，使得第一连接件31与第一盖体1之间密封良好。第一通道315的上半部分为螺纹孔，可与转接轴套36螺纹连接。

第二连接件32连接于第二盖体2，本实施例中，第二连接件32为两件式结构，即第二连接件32包括封盖321和设于封盖321顶部的对接件322。在其他的实施例中，第二连接件也可以为一件式结构，此时第二连接件设有轴向贯穿的第二通道。封盖321与外筒33连接，封盖321被输送轴35穿过。对接件322一端与输送轴35的顶部螺纹连接，另一端与第二盖体2连接。

封盖321包括第二本体3211以及贯穿第二本体3211的连接孔3212，第二本体3211侧向延伸有第二轴肩3213，第二本体3211侧向凹陷形成有第三环形槽3214。第二本体3211的顶部向下凹陷形成有第一收容槽3215，第二本体3211的底部向上凹陷形成有第二收容槽3216。第一收容槽3215和第二收容槽3216通过连接孔3212连通。第三环形槽3214内设有密封圈c，即封盖321与外筒33之间设有密封圈c，使得封盖321与外筒33之间密封良好。输送轴35穿过连接孔3212，连接孔3212内设有密封圈d，即封盖321和输送轴35之间设有密封圈d，保证了封盖321和输送轴35之间的气密性。

对接件322包括第三本体3221、自第三本体3221向上延伸的第二锁紧接头3222以及轴向贯穿的第二通道3223。第二通道3223的下半部分为螺纹孔，可与输送轴35的上端螺纹连接。第三本体3221收容于第一收容槽3215，使得第三本体3221的顶面不超出封盖321的顶面。第二锁紧接头3222伸入第二定位孔23，以将对接件322固定于第二盖体2。第二锁紧接头3222凹设有第四环形槽3224，第四环形槽3224内设有密封圈e，即对接件322和第二盖体2之间设有密封圈e，起到密封作用。

转接轴套36包括基部361以及自基部361轴向延伸的连接部362，连接部362设有外螺纹，连接部362伸入第一通道315的螺纹孔内以与第一本体311进行螺纹连接，使得转接轴套36固定于第一连接件31。基部361自顶部向下凹设有安装孔363和过滤槽364，安装孔363和过滤槽364连通，安装孔363内设有内螺纹，输送轴35的底部设有外螺纹和安装孔363螺纹连接。过滤槽364内设有过滤棉f，对进入输送轴35的气体进行过滤。基部361侧向延伸有环形部365，环形部365设有多个通孔366，这些通孔366沿环形部365呈环形分布。转接轴套36和第一连接件31之间形成有流动空间367，流动空间367内设有过滤棉g，对进入外筒33的气体进行过滤。连接部362在径向和轴向均设置有流动通道368，这些流动通道368相互贯通。

输送轴35设有轴向贯穿的空腔351，输送轴35的两端设有一定长度的外螺纹，输送轴35的上端伸入对接件322的螺纹孔内与对接件322进行螺纹连接，输送轴35的下端伸入转接轴套36的螺纹孔内与转接轴套36进行螺纹连接。

外筒33在轴向方向上具有相对设置的两端，其中一端限位于封盖321，另一端限位于第一连接件31。外筒33的顶面与封盖321的第二轴肩3213接触，外筒33的底面与第一连接件31的第一轴肩313接触。外筒33内填充有分子筛8。分子筛8是一种人工合成的具有筛选分子作用的水合硅铝酸盐(泡沸石)或天然沸石，能够用于分离氮气和氧气。分子筛8利用氮气和氧气在其表面平衡吸附的差异，选择性地吸附氮气。因为氮气的极化率较大，因此氮气与分子筛8的阳离子及其极性表面作用强于氧气。因此压缩气体经过分子筛8后，压缩气体内的氮气会被分子筛8吸附，使得压缩气体内的氧气分离出来，从而实现制氧。

内筒34在轴向方向上具有相对设置的两端，其中一端与外筒33连通，另一端限位于转接轴套36。内筒34的底面与转接轴套36的环形部365接触，内筒34的内侧与转接轴套36的基部361接触。内筒34的内部填充有分子筛8，对由外筒33进入的气体进行进一步的氮氧分离。

进气通道11和排氮通道12与第一定位孔13流体地连通，第一定位孔13与第一通道315连通，第一通道315与流动通道368连通，流动通道368与流动空间367连通，流动空间367与通孔366连通，通孔366与外筒33的内部连通，外筒33的内部与内筒34的内部连通，内筒34的内部与过滤槽364连通，过滤槽364与空腔351连通，空腔351与第二通道3223连通，第二通道3223与第二定位孔23连通，第二定位孔23与冲洗通道21和输氧通道22流体地连通。

压缩气体首先通过进气通道11进入第一定位孔13，通过第一定位孔13进入第一通道315，通过第一通道315流入轴向设置的流动通道368，并从径向设置的流动通道368流出，从而流动至流动空间367，经过流动空间367的过滤棉g初步过滤后，通过环形部365的通孔366流入外筒33的内部。压缩空气被外筒33的内部的分子筛8进行初步的氮氧分离后，流入内筒34的内部，并被内筒34的内部的分子筛8进行再次的氮氧分离，使得分离好的氧气流至过滤槽364，并被过滤槽364内的过滤棉f再次过滤，通过安装孔363进入输送轴35的空腔351内，再通过第二通道3223流至第二定位孔23，最后从输氧通道22流出，为外界提供氧气。

弹簧支撑板37的顶部向下凹陷形成有第三收容槽371，第三收容槽371的中部设有穿孔372，输送轴35从穿孔372穿过弹簧支撑板37。弹簧38的一端抵接于封盖321的底部，即抵接于第二收容槽3216，弹簧38的另一端抵接于弹簧支撑板37的顶部，即抵接于第三收容槽371。在弹簧的弹力作用下，弹簧支撑板37的底面抵压分子筛8，以将分子筛8压紧，不易松动。

连接杆7在轴向方向上包括相对设置的两端，其中一端连接于第一盖体1，另一端连接于第二盖体2。本实施例中，连接杆7有两个，分别设于第一盖体1和第二盖体2的两侧。通过设置连接杆7，可以将分子筛筒组件3紧紧地限位于第一盖体1和第二盖体2之间。

以上详细说明仅为本实用新型之较佳实施例的说明，非因此局限本实用新型之专利范围，所以，凡运用本创作说明书及图示内容所为之等效技术变化，均包含于本创作之专利范围内。

Claims (10)

1.一种分子筛床，其特征在于，包括：

相对设置的第一盖体和第二盖体，所述第一盖体设有进气通道和排氮通道，所述第二盖体设有冲洗通道和输氧通道，所述进气通道和所述排氮通道流体地连通，所述冲洗通道和所述输氧通道流体地连通；

分子筛筒组件，设于所述第一盖体和所述第二盖体之间，所述分子筛筒组件包括：

相对设置的第一连接件和第二连接件，所述第一连接件连接于所述第一盖体，所述第二连接件连接于所述第二盖体；

圆筒形的外筒，设于所述第一连接件和所述第二连接件之间，所述外筒内填充有分子筛；

圆筒形的内筒，设于所述外筒的内部，所述内筒和所述外筒连通，所述内筒内填充有分子筛；

中空的输送轴，设于所述内筒的内侧，所述输送轴与所述内筒流体地连通，所述输送轴通过所述第二连接件与所述输氧通道流体地连通，所述外筒通过所述第一连接件与所述进气通道流体地连通。

2.如权利要求1所述的分子筛床，其特征在于：还包括设于所述第一盖体侧面的第一电磁阀和第二电磁阀以及设于所述第二盖体侧面的第三电磁阀，所述第一电磁阀控制所述进气通道的通断，所述第二电磁阀控制所述排氮通道的通断，所述第三电磁阀控制所述冲洗通道的通断。

3.如权利要求2所述的分子筛床，其特征在于：所述分子筛筒组件有两个，两个所述分子筛筒与同一个所述第一盖体和同一个所述第二盖体连接，所述第一盖体的侧面设有两个第一电磁阀和两个第二电磁阀。

4.如权利要求3所述的分子筛床，其特征在于：所述第一盖体的侧面设置一个二位四通阀以替代两个所述第一电磁阀和两个所述第二电磁阀。

5.如权利要求1所述的分子筛床，其特征在于：所述分子筛筒组件还包括转接轴套，所述转接轴套设于所述内筒和所述第一连接件之间，所述转接轴套包括基部以及自所述基部轴向延伸的连接部，所述连接部与所述第一连接件螺纹连接，所述内筒的内侧与所述基部的外侧接触，所述输送轴的底部与所述基部螺纹连接。

6.如权利要求5所述的分子筛床，其特征在于：所述基部自顶部向下凹设有安装孔和过滤槽，所述过滤槽内设有过滤棉，所述安装孔和所述过滤槽连通，所述安装孔内设有内螺纹，所述输送轴的底部设有外螺纹与所述安装孔螺纹连接。

7.如权利要求6所述的分子筛床，其特征在于：所述基部侧向延伸有环形部，所述环形部设有多个通孔，所述转接轴套和所述第一连接件之间形成有流动空间，所述流动空间内设有过滤棉，所述连接部设有流动通道，所述第一连接件设有轴向贯穿的第一通道，所述第二连接件设有轴向贯穿的第二通道，所述输送轴设有轴向贯穿的空腔，所述进气通道与所述第一通道流体地连通，所述第一通道与所述流动通道连通，所述流动通道与所述流动空间连通，所述流动空间与所述通孔连通，所述通孔与所述外筒的内部连通，所述安装孔与所述空腔连通，所述空腔与所述第二通道连通，所述第二通道与所述输氧通道流体地连通。

8.如权利要求1所述的分子筛床，其特征在于：所述第二连接件包括封盖和设于所述封盖顶部的对接件，所述封盖与所述外筒连接，所述封盖被所述输送轴穿过，所述对接件一端与所述输送轴的顶部螺纹连接，另一端与所述第二盖体连接，所述封盖和所述外筒之间设有密封圈，所述对接件和所述第二盖体之间设有密封圈，所述封盖和所述输送轴之间设有密封圈，所述第一连接件与所述外筒之间设有密封圈，所述第一连接件与所述第一盖体之间设有密封圈。

9.如权利要求8所述的分子筛床，其特征在于：所述分子筛筒组件还包括弹簧支撑板和弹簧，所述弹簧支撑板被所述输送轴穿过，所述弹簧的一端抵接于所述封盖的底部，所述弹簧的另一端抵接于所述弹簧支撑板的顶部，所述弹簧支撑板的底面抵压所述分子筛。

10.如权利要求1所述的分子筛床，其特征在于：还包括将所述分子筛筒组件限位于所述第一盖体和所述第二盖体之间的连接杆，所述连接杆一端连接于所述第一盖体，另一端连接于所述第二盖体。