CN2528519Y - 运输车辆用高原型富氧膜制氧机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种运输车辆用高原型富氧膜制氧机，其特征在于：由进气管和管道依次串接空气压缩机、联合过滤器、电加热器、温度传感器、电磁阀、中空纤维膜分离器至氧气供给管。本实用新型的优点是：阀门少、无切换阀门等易损件，故障率低；可连续制氧，无负压和变压过程，重量轻、结构紧凑、体积小，适合于车载移动使用；工作稳定可靠，无需操作人员特别照管，通过增加膜组件可容易地扩大系统的产氧量，中空纤维膜的使用寿命长，制出的富氧浓度在25％－50％范围，且连续可调，使用安全可靠，从而克服了现有技术存在的不足。

Description

运输车辆用高原型富氧膜制氧机

所属技术领域

本实用新型涉及运输车辆用高原型制氧机，具体地说是对现有运输车辆用制氧机制氧方式和结构的改进。

背景技术

现在运用在高原的运输车辆是用氧气袋供氧，或用分子筛变压吸附方式制氧。由于氧气袋储氧量有限，只能满足人少、运输距离短的车辆使用，当运输距离长达几百公里以上时，一个人要带几个氧气袋才能完成一次旅程。分子筛变压吸附方式制氧主要用在地面上，供医院、旅馆、高原旅行者吸氧。分子筛变压吸附方式制氧设备主要是由空气净化系统，PSA氧氮分离系统，氧气缓冲、控制及检测系统组成。PSA氧氮分离系统由吸附塔、消声器、气动阀、压力表等组成，吸附塔内装有沸石分子筛，通过对氮气的吸附，允许氧分子通过吸附塔流出而制出氧气。PSA氧氮分离系统要有2个吸附塔交替工作，当一个吸附塔处于进气吸附产氧过程时，另一个吸附塔则处于排气解吸再生过程，将沸石分子筛所吸附的富氮气体通过消声器迅速排入大气中，使沸石分子筛获得再生。由于运输车辆是运动设备，车辆运行产生的振动、冲击对分子筛很不利，一是加速分子筛的粉化和下沉，二是分子筛制氧设备的阀门多、切换频率高，车辆运动会使故障率增加，三是吸附塔为压力容器，存在安全隐患，四是分子筛制氧浓度达92％，如果管理不当容易引起火灾。因此，到目前为止，还很少将分子筛吸附制氧机装在运输车辆上的。我国开发西部，修建青藏铁路，将有大量的铁路、公路客车运行在青藏铁路和公路的运输线上，乘坐运输车辆的旅客需要供氧才能保证旅行安全。如何保证向运输车辆上的大量旅客供氧，既保证运用安全可靠，又减少故障和管理工作量，是急需解决的问题。

发明内容

本实用新型是要解决现有技术存在的沸石分子筛吸附制氧所存在的缺陷。

为了实现解决上述技术问题的目的，本实用新型的技术方案是：一种运输车辆用高原型富氧膜制氧机，其特征在于：由进气管和管道依次串接空气压缩机、联合过滤器、电加热器、温度传感器、电磁阀、中空纤维膜分离器至氧气供给管。

在空气压缩机和联合过滤器之间装有空气贮罐或粗管和安全阀；在中空纤维膜分离器至氧气供给管之间装有氧气贮罐或粗管、氧气充注或供给转换阀。

采用温度传感器的温度控制器、氧气分析仪的控制器与电磁阀的线圈串接在控制电路中。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点和积极效果：1.阀门少、无切换阀门等易损件，故障率低。2.可连续制氧，无负压和变压过程，重量轻、结构紧凑、体积小，适合于车载移动使用。3.工作稳定可靠，无需操作人员特别照管，通过增加膜组件可容易地扩大系统的产氧量，中空纤维膜的使用寿命长，制出的富氧浓度在25％-50％范围，且连续可调，使用安全可靠，从而克服了现有技术存在的不足。

附图说明

下面结合附图对本实用新型进行详细地描述。

图1是本实用新型运输车辆用高原型富氧膜制氧机系统图；

图2是本实用新型的温度控制器、氧气分析仪的控制器与电磁阀的线圈连接电路图；

图3是图2电路处于工作状态电路图；

图4是图2电路处于不工作状态电路图；

图5是图2电路处于不工作状态电路图。

1、外界空气进气管；2、空气压缩机；3、空气贮罐(或粗管)；4、安全阀；5、联合过滤器；6、排污管；7、电加热器；8、温度传感器；9、电磁阀；10、中空纤维膜分离器；11、氮气排出管；12、氧气贮罐(或粗管)；13、氧气充注或供给转换阀；14、氧气充注管；15、氧气供给管；16氧气分析仪；17、温度控制器；18、氧气分析仪的控制器；19、电磁阀线圈；20、管道；21、制氧机。

具体实施方式

参见图1和图2-图5，本实用新型的制氧机用标记21总代表。为了克服现有技术的缺陷，本实用新型的具体结构为：由进气管1和管道20依次串接空气压缩机2、空气贮罐或粗管3和安全阀4、联合过滤器5和其上的排污管6、电加热器7、温度传感器8、电磁阀9、中空纤维膜分离器10和其上的氮气排出管11、氧气贮罐或粗管12、氧气充注或供给转换阀13和其上的氧气充注管14、氧气供给管15。

采用温度传感器8的温度控制器17、氧气分析仪16的控制器18与电磁阀的线圈19串接在控制电路中。

本实用新型的一个实施例的工作过程如下：在一台高原型富氧膜制氧机21内有一条外界空气进气管1，从车辆的外部将空气引到空气压缩机2的吸气口，使空气压缩机2吸入车外新鲜的空气，空气在压缩机2内被压缩，经过连接管道被送到空气贮罐(或粗管)3中，空气贮罐(或粗管)3上设有安全阀4，安全阀4可防止空气贮罐3内的压力过高，当空气贮罐(或粗管)3内的压力超过安全阀4的设定压力值时，安全阀4自动打开，将空气排出，使空气贮罐(或粗管)3内的压力下降到安全阀4的设定值以下后，安全阀4自动关闭；空气贮罐(或粗管)3的空气经管道20与联合过滤器5连接，压缩空气在联合过滤器5内被过滤，将空气中的水汽、杂质过滤出来，过滤出来的这些污物经排污管6排出车辆的外部；过滤干净的压缩空气经过管道20连接到电加热器7，电加热器7的加热可使净化的空气温度保持在20℃-50℃；在电加热器7与中空纤维膜分离器10的连接管道20上安装有温度控制器17的传感器8和电磁阀9，当温度传感器8测得从电加热器7出来的空气温度达到65℃时，通过温度控制器17控制电磁阀9的线圈19断电，使电磁阀9关闭，不再向中空纤维膜分离器10送热空气，起到保护膜的作用；控制电磁阀9的开、关，可继续或停止向中空纤维膜分离器10供给压缩空气；保持一定温度的净化空气经过电磁阀9、连接管道20与中空纤维膜分离器10连接，中空纤维膜分离器10内可以根据制氧量的多少设置1根、2根、3根或多根中空纤维膜组件，每根中空纤维膜组件由成千上万根中空纤维组成，当空气沿中空纤维内腔表面流动时，空气中的各种成分通过中空纤维膜的过程中，不同的气体成分在膜中的溶解度和扩散系数不同，导致不同气体在膜中的相对渗透速度不同，渗透速度相对快的气体如H₂O和O₂等快速地透过纤维膜壁，在膜的渗透侧被富集，而渗透速度相对慢的气体如N₂和Ar则在膜的滞流侧被富集。这样，通过中空纤维膜组件10的分离作用，将分离出的氮气通过排出管11排到车辆的外部，将分离出的富氧(浓度在25％-50％可调)通过管道20连接到氧气贮罐(或粗管)12中，在氧气贮罐(或粗管)12中，可连接氧气充注供给转换阀13，当转换阀13接通氧气充注管14时，可向氧气袋、氧气瓶充氧备用；当转换阀13接通氧气供给管15时，向车辆用氧的部位、人员供氧；当氧气供给管15向车辆用氧的部位长时间供氧时，为了防止车辆内部的氧气浓度过高，可选用氧气分析仪16对车辆内空气的氧浓度进行测量分析，如果测得车辆内的氧浓度达到设定值时，氧气分析仪16可以通过氧气分析仪的控制器18控制电磁阀9的线圈19断电，关闭供气管道，使空气压缩机2的排气压力上升，达到卸载运行状态，压缩空气不再流经中空纤维膜分离器10，停止制氧供氧，达到降低车内氧含量的目的；当测得车辆内的氧浓度低于设定值时，氧气分析仪16可以通过氧气分析仪的控制器18控制电磁阀9的线圈19通电，使压缩空气全部流经中空纤维膜分离器10，恢复全面制氧。

本实用新型运输车辆用高原型富氧膜制氧机，采用了适合车辆运输条件的富氧膜制氧技术和适应于高原使用的空气压缩机，提高电气绝缘等级，加大电线的接线间距，适应高原低气压的使用环境，具有阀门少、噪声低、故障率低，恒温恒压下可连续制氧，重量轻、结构紧凑、体积小，适合于车载移动使用，通过增加中空纤维膜组件，可容易地扩大制氧量，使用寿命长，制出的氧气浓度在25％-50％范围连续可调，使用安全可靠，满足运输车辆在高原地区运用，使车辆驾驶员、乘客能得到适当的供氧，车辆内空气含氧量提高，环境适宜。

本实用新型并不限于上述举例，它还有一些变化或改型，而不超出本实用新型的实质范围。

Claims (3)

1、一种运输车辆用高原型富氧膜制氧机，其特征在于：由进气管(1)和管道(20)依次串接空气压缩机(2)、联合过滤器(5)、电加热器(7)、温度传感器(8)、电磁阀(9)、中空纤维膜分离器(10)至氧气供气管(15)。

2、根据权利要求1所述的一种运输车辆用高原型富氧膜制氧机，其特征在于：在空气压缩机(2)和联合过滤器(5)之间装有空气贮罐或粗管(3)和安全阀(4)；在中空纤维膜分离器(10)至氧气供给管(15)之间装有氧气贮罐或粗管(12)、氧气充注或供给转换阀(13)。

3、根据权利要求1或2所述的一种运输车辆用高原型富氧膜制氧机，其特征在于：采用温度传感器(8)的温度控制器(17)、氧气分析仪(16)的控制器(18)与电磁阀(9)的线圈(19)串接在控制电路中。

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