CN220412901U - 制氮系统其包含其的冰箱 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种制氮系统其包含其的冰箱，其中制氮系统包括气源、分子筛塔、截止件和反吹件，分子筛塔具有进气口、排气口和出气口，出气口包括第一出气口和第二出气口，气源与进气口连通，第一出气口与反吹件的容纳腔相连通，截止件设于进气口和第二出气口之间，用于控制进气口与第二出气口的连通或断开；其中出气口用于排出分子筛塔分离出的氮气，排气口用于排出分子筛塔内的氧气。在分子筛塔进行排氧时，反吹件容纳腔内的高浓度氮气在高压下通过第一出气口进入分子筛塔内部，推动分子筛塔内解析的富氧气体加速外排，并且分子筛塔在自身及反吹件的双重作用下，使得富氧排出更为彻底，在下周期分离氮气时，提高了下一周期的制氮效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种制氮系统其包含其的冰箱。
背景技术
变压制氮技术可进行高效的氮氧分离，目前主要应用于工业制氮，如制氮机、冷库及远洋船舶制氮气调等，以制氮而广泛应用于冰箱内的食品保鲜。在制氮后需要将筛塔内的氧气排出，从而进行下一周期的制氮。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、管道以及排气口设置的电磁阀的阻力(电磁阀通经有效截面积≤2.5mm2，<<管道截面28～78mm2)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，提供一种制氮系统其包含其的冰箱。
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系统，其特征在于，所述制氮系统包括气源、分子筛塔、截止件和反吹件，所述分子筛塔具有进气口、排气口和出气口，所述出气口包括第一出气口和第二出气口，所述气源与所述进气口连通，所述第一出气口与所述反吹件的容纳腔相连通，所述截止件设于所述进气口和所述第二出气口之间，用于控制所述进气口与所述第二出气口的连通或断开；其中所述出气口用于排出所述分子筛塔分离出的氮气，所述排气口用于排出所述分子筛塔内的氧气。
在本方案中，采用上述结构形式，反吹件与第一出气口相连通，从而使得分子筛塔内分离的氮气可以通过第一出气口进入反吹件的容纳腔内。在制氮时分子筛塔内的气压高达0.6Mpa-0.8Mpa，即分子筛塔内气压为6-8倍的大气压。由于反吹件与分子筛塔相连通，因此反吹件的容纳腔内的气压也为6-8倍的大气压。在分子筛塔进行排氧时，截止件关闭，反吹件容纳腔内的高浓度氮气在高压下通过第一出气口进入分子筛塔内部，推动分子筛塔内解析的富氧气体加速外排，并且分子筛塔在自身及反吹件的双重作用下，使得富氧排出更为彻底，从而使得整个排出氧气的过程中，分子筛塔内始终处于一种高氮的环境，并且在下周期分离氮气时，分子筛塔内的氮气浓度也较高，使得下一周期的制氮浓度变高，提高了下一周期的制氮效率。
较佳地，所述分子筛塔的延伸方向为竖直方向，所述出气口的高度高于所述排气口的高度。
在本方案中，氮气密度低于氧气密度，从而使得分子筛塔中氮气富集的位置高于氧气富集的位置。采用上述结构形式，方便了氮气和氧气的排出。
较佳地，所述气源包括气泵和过滤器，所述气泵的出口与所述进气口相连通，所述气泵的进口与所述过滤器相连通，所述过滤器用于过滤进入所述气泵的气体。
在本方案中，通过过滤器可以对气体中的杂质进行过滤，防止杂质等进入气泵中影响气泵的使用，从而提高了气泵的使用寿命。另外，采用上述结构形式，防止杂质进入气泵中与气泵产生碰撞而产生噪声，提高了操作人员的工作环境。
较佳地，所述制氮系统还包括第一消音器，所述第一消音器设于所述气泵的出口。
在本方案中，采用上述结构形式，降低了气泵出口的噪声，提高了操作人员的工作环境。
较佳地，所述制氮系统还包括阀门，所述阀门设于所述排气口，所述阀门用于控制所述排气口的启闭。
在本方案中，采用上述结构形式，可以通过阀门控制排气口的开启和关闭，提高了排气口的可控性。
较佳地，所述制氮系统还包括第二消音器，所述第二消音器设于所述排气口。
在本方案中，采用上述结构形式，降低了排氧气时的噪音，提高了操作人员的工作环境。
较佳地，所述截止件为压力截止阀。
在本方案中，采用上述结构形式，当进气口的压力升高至一定值时，压力截止阀开启，阀通道打开，气体从进气口流动至出气口；当进气口压力低至定值之下时，压力截止阀关闭，阀通道关闭，气体不再流动。
较佳地，所述反吹件的容纳腔的体积为所述分子筛塔的体积的1/3-2/3。
本实用新型还提供了一种冰箱，所述冰箱包括如上所述的制氮系统。
在本方案中，采用上述结构形式，反吹件与第一出气口相连通，从而使得分子筛塔内分离的氮气可以通过第一出气口进入反吹件的容纳腔内。在制氮时分子筛塔内的气压高达0.6Mpa-0.8Mpa，即分子筛塔内气压为6-8倍的大气压。由于反吹件与分子筛塔相连通，因此反吹件的容纳腔内的气压也为6-8倍的大气压。在分子筛塔进行排氧时，反吹件容纳腔内的高浓度氮气在高压下通过第一出气口进入分子筛塔内部，推动分子筛塔内解析的富氧气体加速外排，并且分子筛塔在自身及反吹件的双重作用下，使得富氧排出更为彻底，从而使得整个排出氧气的过程中，分子筛塔内始终处于一种高氮的环境，并且在下周期分离氮气时，分子筛塔内的氮气浓度也较高，使得下一周期的制氮浓度变高，提高了下一周期的制氮效率。
较佳地，所述冰箱包括保鲜舱，所述出气口包括第二出气口，所述分子筛塔通过所述第二出气口与所述保鲜舱相连通。
在本方案中，采用上述结构形式，分子筛塔产生的氮气可以通过第二出气口进入冰箱的保鲜舱中，以对保鲜舱中的食品进行保鲜。
本实用新型的积极进步效果在于：
反吹件与第一出气口相连通，从而使得分子筛塔内分离的氮气可以通过第一出气口进入反吹件的容纳腔内。在制氮时分子筛塔内的气压高达0.6Mpa-0.8Mpa，即分子筛塔内气压为6-8倍的大气压。由于反吹件与分子筛塔相连通，因此反吹件的容纳腔内的气压也为6-8倍的大气压。在分子筛塔进行排氧时，反吹件容纳腔内的高浓度氮气在高压下通过第一出气口进入分子筛塔内部，推动分子筛塔内解析的富氧气体加速外排，并且分子筛塔在自身及反吹件的双重作用下，使得富氧排出更为彻底，从而使得整个排出氧气的过程中，分子筛塔内始终处于一种高氮的环境，并且在下周期分离氮气时，分子筛塔内的氮气浓度也较高，使得下一周期的制氮浓度变高，提高了下一周期的制氮效率。
附图说明
图1为本实用新型实施例的制氮系统的制气过程的示意图；
图2为本实用新型实施例的制氮系统的解析过程的示意图。
附图标记说明：
制氮系统100
气源1
气泵11
过滤器12
分子筛塔2
进气口21
排气口22
出气口23
第一出气口231
第二出气口232
截止件24
反吹件25
阀门26
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和图2所示，本实施例提供了一种制氮系统100，制氮系统100包括气源1、分子筛塔2、截止件24和反吹件25，分子筛塔2具有进气口21、排气口22和出气口23，出气口23包括第一出气口231和第二出气口232，气源1与进气口21连通，第一出气口231与反吹件25的容纳腔相连通，截止件24设于进气口21和第二出气口232之间，用于控制进气口21与第二出气口232的连通或断开；其中出气口23用于排出分子筛塔2分离出的氮气，排气口22用于排出分子筛塔2内的氧气。采用上述结构形式，反吹件25与第一出气口231相连通，从而使得分子筛塔2内分离的氮气可以通过第一出气口231进入反吹件25的容纳腔内。在制氮时分子筛塔2内的气压高达0.6Mpa-0.8Mpa，即分子筛塔2内气压为6-8倍的大气压。由于反吹件25与分子筛塔2相连通，因此反吹件25的容纳腔内的气压也为6-8倍的大气压。在分子筛塔2进行排氧时，气源1停止供气，截止件24关闭，反吹件25容纳腔内的高浓度氮气在高压下通过第一出气口231进入分子筛塔2内部，推动分子筛塔2内解析的富氧气体加速外排，并且分子筛塔2在自身及反吹件25的双重作用下，使得富氧排出更为彻底，从而使得整个排出氧气的过程中，分子筛塔2内始终处于一种高氮的环境，并且在下周期分离氮气时，分子筛塔2内的氮气浓度也较高，使得下一周期的制氮浓度变高，提高了下一周期的制氮效率。
在本实施例中，反吹件25为反吹罐。在其他实施例中，反吹件25的形式可以根据实际需求进行调整，在此不做限制。
在具体使用时，分子筛塔2的延伸方向为竖直方向，出气口23的高度高于排气口22的高度。具体地，氮气密度低于氧气密度，从而使得分子筛塔2中氮气富集的位置高于氧气富集的位置。采用上述结构形式，方便了氮气和氧气的排出。
在本实施例中，出气口23设于分子筛塔2的上端，排气口22设于分子筛塔2的下端。在其他实施例中，出气口23和排气口22的设置位置可以根据实际需求进行调整在此不做限制。
如图1和图2所示，气源1包括气泵11和过滤器12，气泵11的出口与进气口21相连通，气泵11的进口与过滤器12相连通，过滤器12用于过滤进入气泵11的气体。具体地，通过过滤器12可以对气体中的杂质进行过滤，防止杂质等进入气泵11中影响气泵11的使用，从而提高了气泵11的使用寿命。另外，采用上述结构形式，防止杂质进入气泵11中与气泵11产生碰撞而产生噪声，提高了操作人员的工作环境。
制氮系统100还包括第一消音器，第一消音器设于气泵11的出口。采用上述结构形式，降低了气泵11出口的噪声，提高了操作人员的工作环境。
制氮系统100还包括阀门26，阀门26设于排气口22，阀门26用于控制排气口22的启闭。采用上述结构形式，可以通过阀门26控制排气口22的开启和关闭，提高了排气口22的可控性。
在本实施例中，阀门26为两位三通电磁阀。在其他实施例中，阀门26可以根据实际需求进行调整，在此不做限制。截止件24为压力截止阀，当进气口21压力升至一定值(如0.15～0.2MPa)时，压力截止阀开启，阀通道打开，气体从进气口21流动至出气口23；当进气口21压力低至定值之下时，压力截止阀关闭，阀通道关闭，气体不再流动。
在具体使用时，当气源1向分子筛塔2供气时，分子筛塔2内气压升高，分子筛塔2在高气压下分离氮氧时，压力截止阀打开，高浓度氮气从出气口23流出；当分子筛塔2吸附饱和、需要解析时，气源1停止供气，分子筛塔2内的气体经压力截止阀向外排出氮气，并且同时通过两位三通电磁阀向外排出氧气。分子筛塔2内压力下降，当降至某一定值(如0.15～0.2MPa)时，压力截止阀关闭，分子筛塔2内富氧气体经两位三通电磁阀排至外部。因分子筛氮氧分离时，其在0.2MPa气压环境下，所制氮气浓度尚有87％(对比空气78.1％)，可知当压力截止阀关闭时，被分离的氧分仍大量保存在筛塔内，并随后经两位三通电磁阀排至外部。
制氮系统100还包括第二消音器，第二消音器设于排气口22。采用上述结构形式，降低了排氧气时的噪音，提高了操作人员的工作环境。
反吹件25的容纳腔的体积为分子筛塔2的体积的1/3-2/3。在具体使用时，反吹件25为反吹罐。反吹罐为有较大容纳腔的贮气容器，其位于分子筛塔2的出气口23，且仅与分子筛塔2相连通。分子筛塔2的出气口23包括第一出气口231和第二出气口232。当制氮系统100应用冰箱内时，第一出气口231经过压力截止阀至冰箱，另一个经管道至反吹罐。反吹罐可以提升分子筛塔2的制气浓度和效率，减少分子筛塔2解析静止时间。其机理为，当气源1供气，分子筛塔2氮氧分离时，大部分高浓度氮气经压力截止阀流入冰箱保鲜舱(冷藏室)，小部分经管道至反吹罐中贮存起来。
本实施例还提供了一种冰箱，冰箱包括制氮系统100。采用上述结构形式，反吹件25与第一出气口231相连通，从而使得分子筛塔2内分离的氮气可以通过第一出气口231进入反吹件25的容纳腔内。在制氮时分子筛塔2内的气压高达0.6Mpa-0.8Mpa，即分子筛塔2内气压为6-8倍的大气压。由于反吹件25与分子筛塔2相连通，因此反吹件25的容纳腔内的气压也为6-8倍的大气压。在分子筛塔2进行排氧时，反吹件25容纳腔内的高浓度氮气在高压下通过第一出气口231进入分子筛塔2内部，推动分子筛塔2内解析的富氧气体加速外排，并且分子筛塔2在自身及反吹件25的双重作用下，使得富氧排出更为彻底，从而使得整个排出氧气的过程中，分子筛塔2内始终处于一种高氮的环境，并且在下周期分离氮气时，分子筛塔2内的氮气浓度也较高，使得下一周期的制氮浓度变高，提高了下一周期的制氮效率。
冰箱包括保鲜舱，出气口23包括第二出气口232，分子筛塔2通过第二出气口232与保鲜舱相连通。采用上述结构形式，分子筛塔2产生的氮气可以通过第二出气口232进入冰箱中的保鲜舱中，以对保鲜舱中的食品进行保鲜。
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)
1.一种制氮系统，其特征在于，所述制氮系统包括气源、分子筛塔、截止件和反吹件，所述分子筛塔具有进气口、排气口和出气口，所述出气口包括第一出气口和第二出气口，所述气源与所述进气口连通，所述第一出气口与所述反吹件的容纳腔相连通，所述截止件设于所述进气口和所述第二出气口之间，用于控制所述进气口与所述第二出气口的连通或断开；其中所述出气口用于排出所述分子筛塔分离出的氮气，所述排气口用于排出所述分子筛塔内的氧气。
2.如权利要求1所述的制氮系统，其特征在于，所述分子筛塔的延伸方向为竖直方向，所述出气口的高度高于所述排气口的高度。
3.如权利要求1所述的制氮系统，其特征在于，所述气源包括气泵和过滤器，所述气泵的出口与所述进气口相连通，所述气泵的进口与所述过滤器相连通，所述过滤器用于过滤进入所述气泵的气体。
4.如权利要求3所述的制氮系统，其特征在于，所述制氮系统还包括第一消音器，所述第一消音器设于所述气泵的出口。
5.如权利要求1所述的制氮系统，其特征在于，所述制氮系统还包括阀门，所述阀门设于所述排气口，所述阀门用于控制所述排气口的启闭。
6.如权利要求1所述的制氮系统，其特征在于，所述制氮系统还包括第二消音器，所述第二消音器设于所述排气口。
7.如权利要求1所述的制氮系统，其特征在于，所述截止件为压力截止阀。
8.如权利要求1所述的制氮系统，其特征在于，所述反吹件的容纳腔的体积为所述分子筛塔的体积的1/3-2/3。
9.一种冰箱，其特征在于，所述冰箱包括如权利要求1-8任一项所述的制氮系统。
10.如权利要求9所述的冰箱，其特征在于，所述冰箱包括保鲜舱，所述出气口包括第二出气口，所述分子筛塔通过所述第二出气口与所述保鲜舱相连通。
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