CN220238194U - 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，制氮机包括分子筛塔、氮气管路、氧气管路、进气管路、换向件、出口管路以及空压机，分子筛塔用于制作氮气，氮气管路和氧气管路均与分子筛塔的出口连通，氮气管路用于排出氮气，氧气管路用于排出氧气，空压机通过进气管路与分子筛塔的进气口连通，换向件设于进气管路上，换向件通过出口管路与外界连通，换向件用于在空压机与分子筛塔连通空压机与出口管路连通之间进行切换。在降压释放氧气的阶段，换向件将连通空压机和分子筛塔，从而可以通过空压机输出的压缩空气吹扫分子筛塔，通过向分子筛塔输出空气，能够加快分子筛塔中氧气释放速度，缩短了整体制氮的周期，加快了制氮的速度。

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

空气中的主要组成部分是氮和氧，而制氮机主要基于碳分子筛对氧和氮的吸附速率不同，碳分子筛优先吸附氧气，碳分子筛本身具有加压时对氧气的吸附容量增加，减压时对氧的吸附量减少的特性，利用这种特性实现氧气和氮气的分离，得到所需要的氮气。目前制氮机均是在氮气排出后，开放氧气的排出口，将吸附的氧气排出。但在筛塔内排气口的位置设置有过滤棉和分流板，由于过滤棉和分流板的阻隔等影响，分子筛塔内压力很难迅速降低至外界水平。由于分子筛塔在压降时解析出富氧气体，从而导致富氧气体难以迅速彻底地排至外部，并且分子筛塔内压力和外界相差越小，富氧的排气速度就越慢，从而导致筛塔内残存的富氧浓度越高。由于筛塔内氮气浓度高，制氮浓度也会变高，因此在富氧情况下也会影响下一周期的制氮浓度，降低整体的制氮效率。

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分子筛塔在压降时解析出富氧气体，从而导致富氧气体难以迅速彻底地排至外部，并且分子筛塔内压力和外界相差越小，富氧的排气速度就越慢，从而导致筛塔内残存的富氧浓度越高。由于筛塔内氮气浓度高，制氮浓度也会变高，因此在富氧情况下也会影响下一周期的制氮浓度，降低整体的制氮效率的缺陷，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，所述制氮机包括分子筛塔、氮气管路、氧气管路、进气管路、换向件、出口管路以及空压机，所述分子筛塔用于制作氮气，所述氮气管路和所述氧气管路均与所述分子筛塔的出口连通，所述氮气管路用于排出氮气，所述氧气管路用于排出氧气，所述空压机通过所述进气管路与所述分子筛塔的进气口连通，所述换向件设于所述进气管路上，所述换向件通过所述出口管路与外界连通，所述换向件用于在所述空压机与所述分子筛塔连通以及所述空压机与所述出口管路连通之间进行切换。

在本方案中，在降压释放氧气的阶段，换向件将连通空压机和分子筛塔，从而可以通过空压机输出的压缩空气吹扫分子筛塔，通过向分子筛塔输出空气，从而可以通过空气推动氧气向外排出，加快了分子筛塔内部的空气流通速度，进而能够加快分子筛塔中氧气的释放速度，从而缩短了整体制氮的周期，加快了平均制氮的速度。此外，采用上述结构形式，在分子筛塔排出氮气阶段，空压机通过换向件以及出口管路与外界连通，空压机输出的空气从出口管路排出；在降压释放氧气阶段，空压机输出的空气可以从氧气管路排出。上述两种排出方式，空压机输出的气体压机极低，对空压机和装置其他零件的可靠性和寿命影响较小，实现了空压机持续运行的同时，各零部件寿命降低极小的目的。

较佳地，所述制氮机还包括第一阀门和第二阀门，所述第一阀门设于所述氮气管路上，用于控制所述氮气管路的通断；所述第二阀门设于所述氧气管路上，用于控制所述氧气管路的通断。

在本方案中，分子筛塔的输入端通过换向件控制启闭，并且分子筛塔的输出端由第一阀门和第二阀门进行控制启闭，实现了“充一罐空气，放一次氮气”的工作方式，氮气排出时间极短，可在几秒内使氮气基本全部排出，进一步缩短了整体制氮周期，从而进一步加大了平均制氮速度。采用上述结构形式，在单塔、小流量、小体积的情况下，其制氮具有浓度高、流量也较大的特点。

较佳地，所述制氮机还包括调速件，所述调速件设于所述氮气管路上，用于调节氮气的排出速度。

在本方案中，采用上述结构形式，实现了氮气浓度不变的情况下，可以调节氮气排出速度。

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空压机的进气口和/或所述空压机的出气口的杂质。

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，从而提高空压机以及与空压机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空压机的进气口相连通，所述第二过滤部与所述空压机的出气口相连通；所述第二过滤部设于所述空压机和所述换向件之间。

在本方案中，空气经过第一过滤部进入空压机，经空压机压缩后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，提高了空压机以及换向件的使用寿命。

较佳地，所述制氮机还包括第一冷却部，所述第一冷却部设于所述空压机和所述第二过滤部之间，所述第一冷却部用于冷却进入所述第二过滤部的空气。

在本方案中，采用上述结构形式，降低了压缩空气的温度，从而提高了第二过滤部的吸水效果，增加了分子筛塔的寿命和吸附性能。

较佳地，所述空压机包括空压机本体和第二冷却部，所述空压机本体通过所述进气管路与所述第二过滤部相连通，所述第二冷却部用于冷却所述空压机本体内的空气。

在本方案中，采用上述结构形式，降低了压缩空气的温度，从而提高了第二过滤部的吸水效果，增加了分子筛塔的寿命和吸附性能。

较佳地，所述制氮机还包括单向阀，所述单向阀设于所述进气管路上，所述单向阀用于连通所述空压机向所述分子筛塔方向流通的所述进气管路。

在本方案中，采用上述结构形式，通过单向阀仅能实现空压机向分子筛塔方向空气的输送，避免了分子筛塔内的空气进入空压机中，从而对空压机的性能造成影响，进而提高了空压机的使用寿命。

较佳地，所述制氮机还包括消音器，所述出口管路的出口和/或所述氧气管路的出口设有所述消音器。

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

本实用新型公开了一种冰箱，所述冰箱包括如上所述的制氮机。

在本方案中，在降压释放氧气的阶段，换向件将连通空压机和分子筛塔，从而可以通过空压机输出的压缩空气吹扫分子筛塔，通过向分子筛塔输出空气，从而可以通过空气推动氧气向外排出，加快了分子筛塔内部的空气流通速度，进而能够加快分子筛塔中氧气的释放速度，从而缩短了整体制氮的周期，加快了平均制氮的速度。此外，采用上述结构形式，在分子筛塔排出氮气阶段，空压机通过换向件以及出口管路与外界连通，空压机输出的空气从出口管路排出；在降压释放氧气阶段，空压机输出的空气可以从氧气管路排出。上述两种排出方式，空压机输出的气体压机极低，对空压机和装置其他零件的可靠性和寿命影响较小，实现了空压机持续运行的同时，各零部件寿命降低极小的目的。

本实用新型的积极进步效果在于：

在本方案中，在降压释放氧气的阶段，换向件将连通空压机和分子筛塔，从而可以通过空压机输出的压缩空气吹扫分子筛塔，通过向分子筛塔输出空气，从而可以通过空气推动氧气向外排出，加快了分子筛塔内部的空气流通速度，进而能够加快分子筛塔中氧气的释放速度，从而缩短了整体制氮的周期，加快了平均制氮的速度。此外，采用上述结构形式，在分子筛塔排出氮气阶段，空压机通过换向件以及出口管路与外界连通，空压机输出的空气从出口管路排出；在降压释放氧气阶段，空压机输出的空气可以从氧气管路排出。上述两种排出方式，空压机输出的气体压机极低，对空压机和装置其他零件的可靠性和寿命影响较小，实现了空压机持续运行的同时，各零部件寿命降低极小的目的。

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100

分子筛塔1

氮气管路2

氧气管路3

换向件4

出口管路5

空压机6

第一阀门7

第二阀门8

调速件9

过滤件10

第一过滤部101

第二过滤部102

单向阀11

进气管路12

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100，制氮机100包括分子筛塔1、氮气管路2、氧气管路3、进气管路12、换向件4、出口管路5以及空压机6，分子筛塔1用于制作氮气，氮气管路2和氧气管路3均与分子筛塔1的出口连通，氮气管路2用于排出氮气，氧气管路3用于排出氧气，空压机6通过进气管路12与分子筛塔1的进气口连通，换向件4设于进气管路12上，换向件4通过出口管路5与外界连通，换向件4用于在空压机6与分子筛塔1连通以及空压机6与出口管路5连通之间进行切换。具体地，在降压释放氧气的阶段，换向件4将连通空压机6和分子筛塔1，从而可以通过空压机6输出的压缩空气吹扫分子筛塔1，通过向分子筛塔1输出空气，从而可以通过空气推动氧气向外排出，加快了分子筛塔1内部的空气流通速度，进而能够加快分子筛塔1中氧气的释放速度，从而缩短了整体制氮的周期，加快了平均制氮的速度。此外，采用上述结构形式，在分子筛塔1排出氮气阶段，空压机6通过换向件4以及出口管路5与外界连通，空压机6输出的空气从出口管路5排出；在降压释放氧气阶段，空压机6输出的空气可以从氧气管路3排出。上述两种排出方式，空压机6输出的气体压机极低，对空压机6和装置其他零件的可靠性和寿命影响较小，实现了空压机6持续运行的同时，各零部件寿命降低极小的目的。

在具体使用时，换向件4为电磁换向阀。在其他实施例中，换向件4也可以为其他形式，在此不做限制。

在本实施例中，制氮机100还包括连接管路，连接管路与分子筛塔1的出口连通，并且连接管路通过三通阀分别与氮气管路2和氧气管路3连接并连通。

制氮机100还包括第一阀门7和第二阀门8，第一阀门7设于氮气管路2上，用于控制氮气管路2的通断；第二阀门8设于氧气管路3上，用于控制氧气管路3的通断。具体地，分子筛塔1的输入端通过换向件4控制启闭，并且分子筛塔1的输出端由第一阀门7和第二阀门8进行控制启闭，实现了“充一罐空气，放一次氮气”的工作方式，氮气排出时间极短，可在几秒内使氮气基本全部排出，进一步缩短了整体制氮周期，从而进一步加大了平均制氮速度。采用上述结构形式，在单塔、小流量、小体积的情况下，其制氮具有浓度高、流量也较大的特点。

在具体使用时，第一阀门7和第二阀门8均为电磁阀，在其他实施例中，第一阀门7和第二阀门8也可以为其他形式，在此不做限制。

制氮机100还包括调速件9，调速件9设于氮气管路2上，用于调节氮气的排出速度。采用上述结构形式，实现了氮气浓度不变的情况下，调节氮气排出速度。

在具体使用时，调速件9设于分子筛塔1的出口与第一阀门7之间。

在本实施例中，调速件9为节流管，并且节流管内径越小，氮气排出速度越低，从而可以通过更换不同内径的节流管，调节氮气排出速度。在其他实施例中，调速件9还可以为调节阀，并且可以通过调节调节阀的开启程度，调节氮气排出速度。

制氮机100还包括过滤件10，过滤件10用于过滤空压机6的进气口的杂质；或者过滤件10用于过滤空压机6的出气口的杂质，或者过滤件10用于过滤空压机6的进气口以及空压机6的出气口的杂质。采用上述结构形式，可以通过过滤件10去除水、油以及颗粒物等杂质，从而提高空压机6以及与空压机6的出气口相连通的零部件的使用寿命。优选，过滤件10包括第一过滤部101和第二过滤部102，第一过滤部101与空压机6的进气口相连通，第二过滤部102与空压机6的出气口相连通；第二过滤部102设于空压机6和换向件4之间。具体地，空气经过第一过滤部101进入空压机6，经空压机6压缩后的空气经过第二过滤部102去除水、油、颗粒物等杂质。采用上述结构形式，提高了空压机6以及换向件4的使用寿命。

制氮机100还包括第一冷却部，第一冷却部设于空压机6和第二过滤部102之间，第一冷却部用于冷却进入第二过滤部102的空气。采用上述结构形式，降低了压缩空气的温度，从而提高了第二过滤部102的吸水效果，增加了分子筛塔1的寿命和吸附性能。

在本实施例中，第一冷却部为冷却器，在其他实施例中，第一冷却部也可以为其他形式，在此不做限制。

空压机6包括空压机本体和第二冷却部，空压机本体通过进气管路12与第二过滤部102相连通，第二冷却部用于冷却空压机本体内的空气。采用上述结构形式，降低了压缩空气的温度，从而提高了第二过滤部102的吸水效果，增加了分子筛塔1的寿命和吸附性能。

在本实施例中，第二冷却部为冷却风扇，在其他实施例中，第二冷却部也可以为其他形式，在此不做限制。

制氮机100还包括单向阀11，单向阀11设于进气管路12上，单向阀11用于连通空压机6向分子筛塔1方向流通的进气管路12。采用上述结构形式，通过单向阀11仅能实现空压机6向分子筛塔1方向空气的输送，避免了分子筛塔1内的空气进入空压机6中，从而对空压机6的性能造成影响，进而提高了空压机6的使用寿命。

制氮机100还包括消音器，消音器可以设于出口管路5的出口；消音器可以设于氧气管路3的出口；消音器还可以设于出口管路5的出口以及氧气管路3的出口。优选，消音器设于出口管路5的出口以及氧气管路3的出口，从而降低了氧气排出以及空气排出的噪声，提高了操作人员的工作环境。

在具体使用时，空气经过第一过滤部101进入空压机6，经空压机6压缩后的空气经过第二过滤部102去除水、油、颗粒物等杂质。经过净化后的空气经过电磁换向阀进入分子筛塔1，此时第一阀门7和第二阀门8均处于关闭状态。此时，空压机6持续运行，使分子筛塔1内气体压力提高到约0.6～0.7MPa，分子筛塔1内气体中的氧气被碳分子筛吸附，剩余高浓度的氮气当吸附结束后，第一阀门7打开，高浓度的氮气从氮气管路2排出。在第一阀门7打开，氮气排出的同时，电磁换向阀关闭进气管路12，打开出口管路5，使空压机6输出的压缩空气全部出口管路5排出，避免了空气进入分子筛塔1内降低排放氮气浓度的情况发生。氮气排出一定时间第一阀门7关闭，第二阀门8打开，电磁换向阀打开进气管路12，关闭出口管路5，使压缩空气将降压释放的氧气从氧气出口管路5吹出。一个周期结束，第一阀门7和第二阀门8均关闭，开始第二轮加压吸附，以此流程循环制取氮气。

在本实施例中，分子筛塔1为单塔，并且在单塔制氮流程中，空压机6可持续运行，不需要间隙启动，避免了空压机6频繁间隙启动导致的故障率提高、寿命降低等情况的发生。

本实施例还提供了一种冰箱，冰箱包括制氮机100。具体地，在降压释放氧气的阶段，换向件4将连通空压机6和分子筛塔1，从而可以通过空压机6输出的压缩空气吹扫分子筛塔1，通过向分子筛塔1输出空气，加快了分子筛塔1内部的空气流通速度，进而能够加快分子筛塔1中氧气的释放速度，从而缩短了整体制氮的周期，加快了平均制氮的速度。此外，采用上述结构形式，在分子筛塔1排出氮气阶段，空压机6输出的空气从出口管路5排出；在降压释放氧气阶段，空压机6输出的空气可以从氧气管路3排出。上述两种排出方式，空压机6输出的气体压机极低，对空压机6和装置其他零件的可靠性和寿命影响较小，实现了空压机6持续运行的同时，各零部件寿命降低极小的目的。

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，所述制氮机包括分子筛塔、氮气管路、氧气管路、进气管路、换向件、出口管路以及空压机，所述分子筛塔用于制作氮气，所述氮气管路和所述氧气管路均与所述分子筛塔的出口连通，所述氮气管路用于排出氮气，所述氧气管路用于排出氧气，所述空压机通过所述进气管路与所述分子筛塔的进气口连通，所述换向件设于所述进气管路上，所述换向件通过所述出口管路与外界连通，所述换向件用于在所述空压机与所述分子筛塔连通以及所述空压机与所述出口管路连通之间进行切换。

2.如权利要求1所述的制氮机，其特征在于，所述制氮机还包括第一阀门和第二阀门，所述第一阀门设于所述氮气管路上，用于控制所述氮气管路的通断；所述第二阀门设于所述氧气管路上，用于控制所述氧气管路的通断。

3.如权利要求1所述的制氮机，其特征在于，所述制氮机还包括调速件，所述调速件设于所述氮气管路上，用于调节氮气的排出速度。

4.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空压机的进气口和/或所述空压机的出气口的杂质。

5.如权利要求4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空压机的进气口相连通，所述第二过滤部与所述空压机的出气口相连通；所述第二过滤部设于所述空压机和所述换向件之间。

6.如权利要求5所述的制氮机，其特征在于，所述制氮机还包括第一冷却部，所述第一冷却部设于所述空压机和所述第二过滤部之间，所述第一冷却部用于冷却进入所述第二过滤部的空气。

7.如权利要求5所述的制氮机，其特征在于，所述空压机包括空压机本体和第二冷却部，所述空压机本体通过所述进气管路与所述第二过滤部相连通，所述第二冷却部用于冷却所述空压机本体内的空气。

8.如权利要求1所述的制氮机，其特征在于，所述制氮机还包括单向阀，所述单向阀设于所述进气管路上，所述单向阀用于连通所述空压机向所述分子筛塔方向流通的所述进气管路。

9.如权利要求1所述的制氮机，其特征在于，所述制氮机还包括消音器，所述出口管路的出口和/或所述氧气管路的出口设有所述消音器。

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。