CN2268022Y - 高梯度磁分离制氧机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种高梯度磁分离制氧机，它包括一个管状空气通路，空气通路的上下两侧各置一个磁体，磁体相对的两极相吸，在空气通路中形成气隙磁场，另两极由导磁轭铁连接组成闭合磁路；空气通路中充填有导磁纤维，以形成高梯度磁场，空气通路的一端与进气口相连通，另一端与氧气收集腔相连。它是一种结构简单，使用方便，氧气产量大，且制取成本低的新型制氧机。
Description
本实用新型涉及一种氧气制取装置，特别是一种利用高梯度磁场的作用来制取氧气的装置。
目前现有的氧气制取方法主要有以下三种：一、工业深冷法。该方法将空气冷却液化，利用不同气体不同沸点来分离氧气；采用该方法分离氧气所需设备庞大、制氧成本高。二、变压吸附法。该方法利用分子筛吸附氮气从而分离出氧气；使用该方法制取氧气产量低、且造价高。三、膜分离法。该方法利用氧气和氮气的分子在通过气体分离膜时的速度不同，进而分离出氧气；该方法同样存在着产量低、制取成本高的缺点，且采用此法制取的氧气纯度低。
本实用新型的目的是提供一种结构简单，使用方便，氧气产量大，且制取成本低的新型制氧机。
本实用新型的目的是这样实现的：它包括一个管状空气通路，空气通路的上下两侧各置一个磁体，磁体相对的两极相吸，在空气通路中形成气隙磁场，另两极由导磁轭铁连接组成闭合磁路；空气通路中充填有导磁纤维，以形成高梯度磁场，空气通路的一端与进气口相连通，另一端与氧气收集腔相连。
使用本实用新型时，将空气由进气口鼓入，当空气流经空气通路时，在由两磁体形成的气隙磁场的作用下，空气中的氧分子首先被磁化，从而被磁场中的导磁纤维所吸引，于是在导磁纤维的周围富集了氧分子，随着气体的进一步鼓入，氧分子在导磁纤维的束缚下一方面向气体的流出方向运动，另一方面向靠近磁极的方向运动，最终高浓度的氧气进入氧气收集腔的外腔，而后由导氧管排出，分离残余气体，主要是氮气在进入氧气收集腔的内腔后由导氮管排出。
本实用新型利用一对磁体在空气通路上形成的间隙磁场，使得空气中的氧分子被磁化，并在导磁纤维的束缚作用下在空气通路靠近磁体附近形成富氧区，并最终由导氧管排出，同时分离的残余气体由导氮管排出，整个装置结构简单，空气流入的同时氧气即分离，因此使用方便，且整个分离过程对外部条件的要求低，因而氧气的制取成本低。
下面结合附图详述本实用新型。
图1为本实用新型的结构示意图。
图2为图1的左视图。
图3为图1的俯视图。
如图所示，本实用新型包括一个管状空气通路5，本实施例采用截面形状为矩形的空气通路5，空气通路5的上下两侧各置有一个磁体2、12，磁体2、12可以采用电磁体、永磁体等，本实施例采用钕铁硼永磁体，采用钕铁硼永磁体使得整个装置结构简单，维护方便；磁体2、12相对的两磁极相吸，本实施例中上侧磁体2的N极向下，下侧磁体12的S极向上，从而在空气通路5中形成气隙磁场，另两极由导磁轭铁3连接组成闭合磁路，以增大气隙磁场的强度；空气通路5中充填有导磁纤维4，以便在空气通路5中形成高梯度磁场，导磁纤维4彼此并行排布成体积束状，导磁纤维4与空气通路5中的空气流动方向呈α夹角，α角的范围为0°＜α＜9O°，α角的最佳范围为10°＜α＜3O°；空气通路5在导磁纤维4α角的封闭端一侧固接有进气口1，另一侧即导磁纤维4夹角α的开放端连接有氧气收集腔13，氧气收集腔13为由分隔板7及外壳6组成的双腔结构，内腔10与导氮管11相连，外腔9与导氧管8相连，且外腔9的截面尺寸小于等于该处导磁纤维束的截面尺寸，其目的是为了避免空气中非氧气体的流入，以提高进入氧气收集腔13外腔的氧气浓度。
使用本实用新型时，将空气由进气口1鼓入，当空气流经空气通路5时，空气中的氧分子在由两磁体2、12形成的气隙磁场的作用下被磁化，并被空气通路5中的导磁纤维4所吸引，于是在空气通路5靠近磁体2、12附近形成富氧区，且该富氧区在空气的流出方向上呈递增趋势，即越靠近导磁纤维4的开放端富氧区的氧气浓度越大；随着空气的进一步鼓入，氧分子在导磁纤维4的束缚下一方面向靠近磁体2、12的一侧运动，另一方面向通道的另一端运动，这样导磁纤维4末端高浓度富氧区中的氧气便进入氧气收集腔13的外腔8然后由导氧管8排出，而分离后的残余气体，主要是氮气进入氧气收集腔13的内腔10最终由导氮管11排出，从而实现整个氧气的制取过程。
Claims (7)
1.一种高梯度磁分离制氧机，其特征是：它包括一个管状空气通路，空气通路的上下两侧各置一个磁体，磁体相对的两极相吸，在空气通路中形成气隙磁场，另两极由导磁轭铁连接组成闭合磁路；空气通路中充填有导磁纤维，以形成高梯度磁场，空气通路的一端与进气口相连通，另一端与氧气收集腔相连。
2.如权利要求1所述的高梯度磁分离制氧机，其特征是：导磁纤维彼此并行排布成体积束状，导磁纤维与通道内的空气流动方向呈α角，α角的范围为O°＜α＜90°。
3.如权利要求1或2所述的高梯度磁分离制氧机，其特征是：α角的最佳范围为10°＜α＜3O°。
4.如权利要求1所述的高梯度磁分离制氧机，其特征是：进气口位于通道内导磁纤维α角的封闭端。
5.如权利要求1所述的高梯度磁分离制氧机，其特征是：氧气收集腔位于导磁纤维α角的开放端。
6.如权利要求1或5所述的高梯度磁分离制氧机，其特征是：氧气收集腔为由分隔板及外壳组成的双腔结构，其内腔与导氮管相连，外腔与导氧管相连，且外腔的截面尺寸小于等于该处导磁纤维的截面尺寸。
7.如权利要求1所述的高梯度磁分离制氧机，其特征是：磁体为钕铁硼永磁体。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN 96238545 CN2268022Y (zh) | 1996-09-25 | 1996-09-25 | 高梯度磁分离制氧机 |
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| CN 96238545 CN2268022Y (zh) | 1996-09-25 | 1996-09-25 | 高梯度磁分离制氧机 |
Publications (1)
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| CN2268022Y true CN2268022Y (zh) | 1997-11-19 |
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Family Applications (1)
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| CN 96238545 Expired - Fee Related CN2268022Y (zh) | 1996-09-25 | 1996-09-25 | 高梯度磁分离制氧机 |
Country Status (1)
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| CN (1) | CN2268022Y (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108899561A (zh) * | 2018-06-04 | 2018-11-27 | 西南石油大学 | 一种利用磁性多孔介质结构提高空气自呼吸燃料电池阴极氧浓度的方法 |
-
1996
- 1996-09-25 CN CN 96238545 patent/CN2268022Y/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108899561A (zh) * | 2018-06-04 | 2018-11-27 | 西南石油大学 | 一种利用磁性多孔介质结构提高空气自呼吸燃料电池阴极氧浓度的方法 |
| CN108899561B (zh) * | 2018-06-04 | 2020-11-06 | 西南石油大学 | 一种提高空气自呼吸燃料电池阴极氧浓度的方法 |
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