CN220214433U - 制氮机及包含其的冰箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种制氮机及包含其的冰箱，其中制氮机包括气源、换向件、第一节流件、出口管路以及多个分子筛塔，气源和各分子筛塔之间通过进气管路连通，换向件设于进气管路上，用于切换气源与至少其中一个分子筛塔相连通；气源通过出口管路与外界连通，第一节流件设于出口管路和/或进气管路上，以调节进气管路和出口管路中的流量配比。第一节流件可调节气源输出的空气进入分子筛塔的比例。当气源通过出口管路排到外界环境中的空气越多，气源输出的空气进入分子筛塔内的量越少，分子筛塔内的压力将降低，避免了压力过高导致各零件发生故障，使得制氮机流程为低压流程，从而降低了与气源以及进气管路等压力的要求，提高了制氮机工作的可靠性。

Description

制氮机及包含其的冰箱

技术领域

本实用新型涉及一种制氮机及包含其的冰箱。

背景技术

氮气作为空气中含量最丰富的气体，取之不竭，用之不尽。它无色、无味，透明，属于亚惰性气体，不维持生命。高纯氮气常作为保护性气体，用于隔绝氧气或空气的场所，氮气(N2)在空气中的含量为78.084％。目前国内制氮机流程基本采用高压流程，而高压制氮对于气源动力、电磁阀以及管路等的压力要求较高，并且高压制氮需要空压机对空气进行升压处理，而空压机的使用也会提高制氮机的使用成本，从而导致整个制氮过程的成本较高。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是为了克服现有技术高压制氮对于气源动力、电磁阀以及管路等的压力要求较高，并且高压制氮需要空压机对空气进行升压处理，而空压机的使用也会提高制氮机的使用成本，从而导致整个制氮过程的成本较高的缺陷，提供一种制氮机及包含其的冰箱。

本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

本实用新型公开了一种制氮机，所述制氮机包括气源、换向件、第一节流件、出口管路以及多个分子筛塔，所述气源和各所述分子筛塔之间通过进气管路连通，所述换向件设于所述进气管路上，用于切换所述气源与至少其中一个所述分子筛塔相连通；

所述气源通过所述出口管路与外界连通，所述第一节流件设于所述出口管路和/或所述进气管路上，以调节所述进气管路和所述出口管路中的流量配比。

在本方案中，第一节流件可调节气源输出的空气进入分子筛塔的比例。当气源通过出口管路排到外界环境中的空气越多，气源输出的空气进入分子筛塔内的量越少，分子筛塔内的压力将降低，避免了压力过高导致各零件发生故障，使得制氮机流程为低压流程，从而降低了与气源以及进气管路等压力的要求，提高了制氮机工作的可靠性，并且上述制氮过程具有噪声小，使用安全的特点。另外，采用上述结构形式，可以改变进入分子筛塔内的空气流量，以调节分子筛塔内的压力，从而改变制氮浓度、流量等。

较佳地，所述制氮机还包括三通阀，所述出口管路通过所述三通阀与所述进气管路连通，所述第一节流件设于所述出口管路上。

在本方案中，采用上述结构形式，第一节流件开启程度越大，气源输出的空气进入分子筛塔的量越少，排到制氮机外的空气越多，从而导致分子筛塔内的压力降低，避免了压力过高导致各零件发生故障。

较佳地，所述制氮机还包括第二节流件和多个氮气管路，多个所述氮气管路和多个所述分子筛塔一一对应连接，所述第二节流件设于所述氮气管路上。

在本方案中，采用上述结构形式，分子筛塔内气体中的氧气被分子筛塔吸附，剩余高浓度的氮气将富集在分子筛塔内，并从氮气出口排出。

较佳地，所述制氮机还包括阀门和多个氧气管路，多个所述氧气管路和多个所述分子筛塔一一对应连接，所述阀门设于所述氧气管路上，用于控制所述氧气管路的启闭。

在本方案中，采用上述结构形式，可以通过氧气管路将分子筛塔内的氧气排出，并且通过阀门提高了氧气管路的可控性。

较佳地，所述分子筛塔的延伸方向为竖直方向，所述氮气管路设于所述分子筛塔的上端，所述氧气管路设于所述分子筛塔的下端。

在本方案中，采用上述结构形式，氮气密度低于氧气密度，从而导致高浓度的氮气将富集在分子筛塔的上端，而将氮气管路设于分子筛塔的上端，方便了氮气的排出。另外，氧气管路设于分子筛塔的下端，也会方便氧气的排出。

较佳地，所述制氮机还包括消音器，所述消音器设于所述氧气管路的出口。

在本方案中，采用上述结构形式，降低了氧气排出的噪声，提高了操作人员的工作环境。

较佳地，所述制氮机还包括单向阀，所述单向阀设于所述氮气管路上，所述单向阀用于连通所述分子筛塔向外界方向流通的所述氮气管路。

在本方案中，采用上述结构形式，通过单向阀仅能实现气源向外界方向空气的输送，避免了外界空气进入分子筛塔中，从而对分子筛塔的性能造成影响，进而提高了分子筛塔的使用寿命。

较佳地，所述制氮机还包括过滤件，所述过滤件用于过滤所述气源的进气口和/或所述气源的出气口的杂质。

在本方案中，采用上述结构形式，可以通过过滤件去除水、油以及颗粒物等杂质，从而提高气源以及与气源的出气口相连通的零部件的使用寿命。

较佳地，所述过滤件包括第一过滤部和第二过滤部，所述第一过滤部与所述气源的进气口相连通，所述第二过滤部与所述气源的出气口相连通；所述第二过滤部设于所述气源和所述换向件之间。

在本方案中，空气经过第一过滤部进入气源，经气源的空气经过第二过滤部去除水、油、颗粒物等杂质。采用上述结构形式，提高了气源以及换向件的使用寿命。

本实用新型还公开了一种冰箱，所述冰箱包括如上所述的制氮机。

在本方案中，第一节流件可调节气源输出的空气进入分子筛塔的比例。当气源通过出口管路排到外界环境中的空气越多，气源输出的空气进入分子筛塔内的量越少，分子筛塔内的压力将降低，避免了压力过高导致各零件发生故障，使得制氮机流程为低压流程，从而降低了与气源以及进气管路等压力的要求，提高了制氮机工作的可靠性，并且上述制氮过程具有噪声小，使用安全的特点。另外，采用上述结构形式，改变进入分子筛塔内的空气流量，以调节分子筛塔内的压力，从而改变制氮浓度、流量等。

本实用新型的积极进步效果在于：

第一节流件可调节气源输出的空气进入分子筛塔的比例。当气源通过出口管路排到外界环境中的空气越多，气源输出的空气进入分子筛塔内的量越少，分子筛塔内的压力将降低，避免了压力过高导致各零件发生故障，使得制氮机流程为低压流程，从而降低了与气源以及进气管路等压力的要求，提高了制氮机工作的可靠性，并且上述制氮过程具有噪声小，使用安全的特点。另外，采用上述结构形式，改变进入分子筛塔内的空气流量，以调节分子筛塔内的压力，从而改变制氮浓度、流量等。

附图说明

图1为本实用新型实施例的制氮机的示意图。

附图标记说明：

制氮机1000

气源1

换向件2

第一节流件3

出口管路4

分子筛塔5

进气管路6

三通阀7

第二节流件8

氮气管路9

氧气管路10

单向阀11

过滤件12

第一过滤部121

第二过滤部122

阀门13

具体实施方式

下面举个较佳实施例，并结合附图来更清楚完整地说明本实用新型。

如图1所示，本实施例提供了一种制氮机1000，制氮机1000包括气源1、换向件2、第一节流件3、出口管路4以及多个分子筛塔5，气源1和各分子筛塔5之间通过进气管路6连通，换向件2设于进气管路6上，用于切换气源1与至少其中一个分子筛塔5相连通；气源1通过出口管路4与外界连通。第一节流件3可以有以下几种实施方式；第一种实施方式，第一节流件3设于出口管路4上；第二种实施方式，第一节流件3设于进气管路6上；第三种实施方式，第一节流件3设于出口管路4和进气管路6上。在本实施例中，第一节流件3设于出口管路4上，从而以调节进气管路6和出口管路4中的流量配比。具体地，第一节流件3可调节气源1输出的空气进入分子筛塔5的比例。当气源1通过出口管路4排到外界环境中的空气越多，气源1输出的空气进入分子筛塔5内的量越少，分子筛塔5内的压力将降低，避免了压力过高导致各零件发生故障，使得制氮机1000流程为低压流程，从而降低了与气源1以及进气管路6等压力的要求，提高了制氮机1000工作的可靠性，并且上述制氮过程具有噪声小，使用安全的特点。另外，采用上述结构形式，改变进入分子筛塔5内的空气流量，以调节分子筛塔5内的压力，从而改变制氮浓度、流量，并且气源1通过出口管路4与外界连通，可代替气源1的压力过载保护零件(如安全阀)，避免压力过大。

在本实施例中，气源1为气泵。当气泵较大，输出气体流量较大时，可将气泵输出的部分空气排到制氮机1000外，此时该大型气泵即等效成了一个小型气泵，避免了制氮机1000气体压力过高；且改变第一节流件3开启程度，可获得不同流量的气源1，以满足更多场景的需求。气源1通过出口管路4与外界连通，可使换向件2每次切换开关状态时，进气管路6内压力均较低，避免换向件2切换开关状态时因进气管路6残余压力较高而无法切换开关状态或切换速度过慢的情况发生。

在具体使用时，换向件2为电磁换向阀，在其他实施例中换向件2还可以为其他形式，在此不做限制。在本实施例中分子筛塔5的数量为两个，并且可以通过电磁换向阀实现气泵与第一分子筛塔的连通以及气泵与第二分子筛塔的连通之间的切换。在其他实施例中，分子筛塔5的数量可以根据实际需求进行调整，在此不做限制。

在本实施例中，第一节流件3为节流阀，在其他实施例中第一节流件3为节流管等形式，在此不做限制。

制氮机1000还包括三通阀7，出口管路4通过三通阀7与进气管路6连通，第一节流件3设于出口管路4上。具体地，第一节流件3开启程度越大，气源1输出的空气进入分子筛塔5的量越少，排到制氮机1000外的空气越多，从而导致分子筛塔5内的压力降低，避免了压力过高导致各零件发生故障。采用上述结构形式，能够实现0.1～0.2MPa的较低气压变压吸附制取氮气，极大的降低了对气泵、电磁阀、进气管路6等的压力要求，可靠性强，且压力较低时工作噪声更小、更安全。

制氮机1000还包括第二节流件8和多个氮气管路9，多个氮气管路9和多个分子筛塔5一一对应连接，第二节流件8设于氮气管路9上。采用上述结构形式，分子筛塔5内气体中的氧气被分子筛塔5吸附，剩余高浓度的氮气将富集在分子筛塔5内，并从氮气出口排出。

在本实施例中，第二节流件8为节流阀，在其他实施例中第二节流件8也可以为其他形式在此不做限制。

制氮机1000还包括阀门13和多个氧气管路10，多个氧气管路10和多个分子筛塔5一一对应连接，阀门13设于氧气管路10上，用于控制氧气管路10的启闭。采用上述结构形式，可以通过氧气管路10将分子筛塔5内的氧气排出。

具体地，阀门13的数量为多个，多个阀门13与氧气管路10一一对应连接。在本实施例中，氧气管路10的数量为两个，两个阀门13分别为第一电磁阀和第二电磁阀，在其他实施例中，阀门13也可以为其他形式在此不做限制。

在具体使用时，制氮机1000还包括连接管，多个氧气管路10的进口与分子筛塔5的出气口连接，多个氧气管路10的出口均与连接管连接并连通。在本实施例中，分子筛塔5的数量为两个，因此与分子筛塔5一一对应连接的氧气管路10的数量为两个。两个氧气管路10通过三通阀与连接管连接并连通，并且第二节流件8设于连接管上。

分子筛塔5的延伸方向为竖直方向，氮气管路9设于分子筛塔5的上端，氧气管路10设于分子筛塔5的下端。采用上述结构形式，氮气密度低于氧气密度，从而导致高浓度的氮气将富集在分子筛塔5的上端，而将氮气管路9设于分子筛塔5的上端，方便了氮气的排出。另外，氧气管路10设于分子筛塔5的下端，也会方便氧气的排出。

第一节流件3与第二节流件8配合使用能更好的调节进入分子筛塔5的气体流量，以改变分子筛塔5内压力，能实现更大范围、更灵活的调节所需制取的氮气浓度和流量。

制氮机1000还包括单向阀11，单向阀11设于氮气管路9上，单向阀11用于连通分子筛塔5向外界方向流通的氮气管路9。采用上述结构形式，通过单向阀11仅能实现气源1向外界方向空气的输送，避免了外界空气进入分子筛塔5中，从而对分子筛塔5的性能造成影响，进而提高了分子筛塔5的使用寿命。

制氮机1000还包括过滤件12，过滤件12用于过滤气源1的进气口的杂质；或者过滤件12用于过滤气源1的出气口的杂质，或者过滤件12用于过滤气源1的进气口以及空气源1的出气口的杂质。采用上述结构形式，可以通过过滤件12去除水、油以及颗粒物等杂质，从而提高气源1以及与气源1的出气口相连通的零部件的使用寿命。

过滤件12包括第一过滤部121和第二过滤部122，第一过滤部121与气源1的进气口相连通，第二过滤部122与气源1的出气口相连通；第二过滤部122设于气源1和换向件2之间。具体地，空气经过第一过滤部121进入气源1，经气源1的空气经过第二过滤部122去除水、油、颗粒物等杂质。采用上述结构形式，提高了气源1以及换向件2的使用寿命。

制氮机1000还包括消音器，消音器设于氧气管路10的出口。采用上述结构形式，降低了氧气排出的噪声，提高了操作人员的工作环境。

在具体实施时，空气经第一过滤部121进入气泵，经气泵加压的空气经过第二过滤部122去除水、油、颗粒物等杂质；净化后的空气经过电磁换向阀进入竖立放置的第一分子筛塔，此时第一电磁阀和第二电磁阀均处于关闭状态。气泵持续运行，使第一分子筛塔内气体压力提高到约0.1～0.2MPa(也可更高)，第一分子筛塔内气体中的氧气被分子筛塔5吸附，剩余高浓度的氮气将富集在第一分子筛塔上部(氮气密度低于空气和氧气密度，故会向上富集)，并从氮气出口排出。一定时间后，电磁换向阀实现换向，使得气源1与第二分子筛塔连通，进而使得压缩空气进入第二分子筛塔，压缩空气被吸附氧气后剩下的高浓度氮气富集于第一分子筛塔上部，并从氮气管路9排出；在电磁换向阀连通气源1和第二分子筛塔的同时，第一电磁阀打开，第一分子筛塔降压，第一分子筛释放吸附的氧气，从氧气管路10排出；一定时间后，电磁换向阀再次连通气源1和第一分子筛塔，使压缩空气进入第一分子筛塔，开始吸附工作；在电磁换向阀连通气源1和第一分子筛塔的同时，第二电磁阀打开，第二分子筛塔降压，第二分子筛塔释放吸附的氧气，从氧气管路10排出；第一分子筛塔和第二分子筛塔按此规律循环工作，保持不间断的制取高浓度氮气。采用上述结构形式，电路控制要求低(成本更低、可靠性更强)，在工作原理图所示零件的基础上，只需一个循环时间继电器和若干电线，即可实现装置电控要求，其电控方式简单，调节难度低，避免了使用PCB电路板控制的开发难度高、开发成本高或使用PLC控制的使用成本高的缺点。此外，电磁换向阀、第一电磁阀和第二电磁阀这三个部件可以使用一个二位五通电磁阀替换，制氮机1000结构更简单。

本实施例还提供了一种冰箱，冰箱包括制氮机1000。具体地，第一节流件3可调节气源1输出的空气进入分子筛塔5的比例。当气源1通过出口管路4排到外界环境中的空气越多，气源1输出的空气进入分子筛塔5内的量越少，分子筛塔5内的压力将降低，避免了压力过高导致各零件发生故障，使得制氮机1000流程为低压流程，从而降低了与气源1以及进气管路6等压力的要求，提高了制氮机1000工作的可靠性，并且上述制氮过程具有噪声小，使用安全的特点。另外，采用上述结构形式，改变进入分子筛塔5内的空气流量，以调节分子筛塔5内的压力，从而改变制氮浓度、流量等。

虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本实用新型的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种制氮机，其特征在于，所述制氮机包括气源、换向件、第一节流件、出口管路以及多个分子筛塔，所述气源和各所述分子筛塔之间通过进气管路连通，所述换向件设于所述进气管路上，用于切换所述气源与至少其中一个所述分子筛塔相连通；

所述气源通过所述出口管路与外界连通，所述第一节流件设于所述出口管路和/或所述进气管路上，以调节所述进气管路和所述出口管路中的流量配比。

2.如权利要求1所述的制氮机，其特征在于，所述制氮机还包括三通阀，所述出口管路通过所述三通阀与所述进气管路连通，所述第一节流件设于所述出口管路上。

3.如权利要求1所述的制氮机，其特征在于，所述制氮机还包括第二节流件和多个氮气管路，多个所述氮气管路和多个所述分子筛塔一一对应连接，所述第二节流件设于所述氮气管路上。

4.如权利要求3所述的制氮机，其特征在于，所述制氮机还包括阀门和多个氧气管路，多个所述氧气管路和多个所述分子筛塔一一对应连接，所述阀门设于所述氧气管路上，用于控制所述氧气管路的启闭。

5.如权利要求4所述的制氮机，其特征在于，所述分子筛塔的延伸方向为竖直方向，所述氮气管路设于所述分子筛塔的上端，所述氧气管路设于所述分子筛塔的下端。

6.如权利要求4所述的制氮机，其特征在于，所述制氮机还包括消音器，所述消音器设于所述氧气管路的出口。

7.如权利要求3所述的制氮机，其特征在于，所述制氮机还包括单向阀，所述单向阀设于所述氮气管路上，所述单向阀用于连通所述分子筛塔向外界方向流通的所述氮气管路。

8.如权利要求1所述的制氮机，其特征在于，所述制氮机还包括过滤件，所述过滤件用于过滤所述气源的进气口和/或所述气源的出气口的杂质。

9.如权利要求8所述的制氮机，其特征在于，所述过滤件包括第一过滤部和第二过滤部，所述第一过滤部与所述气源的进气口相连通，所述第二过滤部与所述气源的出气口相连通；所述第二过滤部设于所述气源和所述换向件之间。

10.一种冰箱，其特征在于，所述冰箱包括如权利要求1-9任一项所述的制氮机。