RU137785U1 - Портативный мембранный генератор кислорода - Google Patents
Портативный мембранный генератор кислорода Download PDFInfo
- Publication number
- RU137785U1 RU137785U1 RU2013126928/05U RU2013126928U RU137785U1 RU 137785 U1 RU137785 U1 RU 137785U1 RU 2013126928/05 U RU2013126928/05 U RU 2013126928/05U RU 2013126928 U RU2013126928 U RU 2013126928U RU 137785 U1 RU137785 U1 RU 137785U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- membrane
- oxygen generator
- generator according
- portable
- vacuum pump
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Oxygen, Ozone, And Oxides In General (AREA)
Abstract
1. Портативный мембранный генератор кислорода, находящийся в защитном корпусе, содержащий, по меньшей мере, один мембранный модуль и один вакуумный насос, создающий разрежение в области низкого давления мембранного газоразделительного модуля и осуществляющий вывод потока пермеата, на входе мембранного модуля расположен побудитель расхода, обеспечивающий конвективный поток воздуха вдоль мембранных элементов.2. Портативный мембранный генератор кислорода по п.1, отличающийся тем, что защитный корпус содержит технические отверстия для осуществления воздухообмена.3. Портативный мембранный генератор кислорода по п.1, отличающийся тем, что защитный корпус содержит крепежные элементы для крепления комплектующих.4. Портативный мембранный генератор кислорода по п.1, отличающийся тем, что побудитель расхода воздуха состоит из одного или нескольких осевых вентиляторов, закрепленных на торцах мембранного газоразделительного модуля.5. Портативный мембранный генератор кислорода по п.4, отличающийся тем, что побудитель расхода воздуха расположен таким образом, что фракция обедненного воздуха подается на нагревающиеся комплектующие такие как вакуумный насос, выпрямитель переменного тока, охлаждая их.6. Портативный мембранный генератор кислорода по п.1, отличающийся тем, что в качестве вакуумного насоса используется вакуумный насос мембранного типа.7. Портативный мембранный генератор кислорода по п.1, отличающийся тем, что вакуумный насос крепится антивибрационными креплениями.8. Портативный мембранный генератор кислорода по п.1, отличающийся тем, что оборудован системой подавления шума и пульсаций обогащенного кис�
Description
Полезная модель относится к устройствам обогащения кислородом воздуха мембранным методом. Поток воздуха подводят к мембранному модулю, содержащему, по меньшей мере, один мембранный элемент. На мембране газовый поток разделяется за счет разницы проницаемости газов через мембрану. В случае обогащения воздуха кислородом, фракция воздуха, проникшая через мембрану (поток пермеата) обогащается до концентрации кислорода 25-40 об.%.
Наиболее близким аналогом заявленной полезной модели является патент РФ 2330807. Изобретение по данному патенту относится к мембранному разделению газов для обогащения, по меньшей мере, одного компонента газового потока, в частности для обогащения воздуха кислородом и/или для обогащения углекислого газа в газовом потоке. Газовый поток подводят к мембранному сепаратору, содержащему, по меньшей мере, одну единицу мембранного разделения, содержащую, по меньшей мере, одну мембрану. На мембране газовый поток разделяется путем пермеации на две фракции: фракцию обогащенного по кислороду потока (пермеат) и обедненного по кислороду потока (ретентат). При этом пермеат обогащается кислородом до концентрации 22-45 об.%. Перед входом в мембранный сепаратор газовый поток сжимают до входного давления выше уровня давления окружающей среды, а именно до значений абсолютного давления между 1,35 и 1,5 бар. На стороне обедненной фракции воздуха уровень давления понижается по отношению к входному давлению до значений абсолютного давления между 0,4 и меньше 1,0 бар.
К недостаткам прототипа можно отнести следующие признаки: газовый поток необходимо сжимать перед входом в разделительную мембранную установку до входного давления выше давления окружающей среды из-за высокого гидравлического сопротивления модуля, что требует дополнительных энергозатрат, увеличивает массу и габариты разделительной мембранной установки и требует дополнительной шумоизоляции.
В случае использования вакуумной схемы организации процесса разделения, когда продуктовым газом является легкопроникающий компонент, основные затраты энергии связаны с повышением давления вакуумным насосом только проникшего через мембрану потока пермеата, а не питающего потока, как в схеме с повышенным давлением.
Техническим результатом, достигаемым при реализации заявленной модели, является портативный мембранный генератор кислорода индивидуального использования, повышающий содержание кислорода в области дыхания человека на 1-3% (об.%). При этом устройство требует использования только маломощного вакуумного насоса и побудителя расхода питающего газа, что позволяет уменьшить энергопотребление, улучшить массогабаритные характеристики, и позволяет питать генератор от аккумулятора.
Согласно полезной модели, мембранный генератор кислорода выполнен в корпусе и содержит, по меньшей мере, один мембранный модуль, один вакуумный насос, побудитель расхода, демпфирующий объем и дыхательную гарнитуру. В корпусе закреплен мембранный модуль, к торцу модуля прикреплен побудитель расхода, к модулю, через коллекторы подключен вход вакуумного насоса, выход вакуумного насоса подключается к входу демпфирующего объема, выход демпфирующего объема соединяется со штуцером, закрепленном на корпусе, а система подачи обогащенного кислородом воздуха подключается к штуцеру снаружи корпуса. В корпусе имеются технологические отверстия для подключения разъемов питания, штуцера для вывода газа и отверстия для продувки мембранного модуля и охлаждения электронных компонентов.
Выполнение технических отверстий в корпусе портативного мембранного генератора кислорода, предназначено для обеспечения воздухообмена и крепления (фиксации) всех комплектующих, а также надежности конструкции.
Для обеспечения требуемой концентрации кислорода на выходе генератора необходимо обеспечить достаточный поток воздуха внутри мембранного модуля, создаваемого побудителем расхода. Фракция воздуха, обедненная кислородом (ретентат), после прохождения между мембранными элементами выбрасывается в атмосферу. При этом поток ретентата можно направить на охлаждение нагревающихся комплектующих портативного мембранного генератора кислорода, таких как вакуумный насос и выпрямитель переменного тока.
В качестве вакуумного насоса может быть использован вакуумный насос мембранного типа, с помощью которого осуществляется отвод пермеата в область дыхания системой подачи обогащенного кислородом воздуха.
В качестве системы подачи обогащенного кислородом воздуха может быть использована головная дыхательная гарнитура.
Побудитель расхода воздуха может быть выполнен в виде одного или нескольких осевых вентиляторов закрепленных на торцах мембранного газоразделительного модуля.
На входе в мембранный модуль может быть установлен сорбционный фильтр для удаления аэрозолей и вредных газовых примесей, которые негативно влияют на здоровье человека.
Принципиальная схема портативного мембранного генератора кислорода представлена на фиг.1.
Портативный мембранный генератор кислорода работает следующим образом. В мембранном модуле обеспечивается конвективный поток с помощью побудителя расхода (1), в качестве которого могут быть использованы осевые вентиляторы, воздух из атмосферы поступает в мембранный модуль (2), где равномерно распределяется между мембранными элементами. Вакуумный насос (3), создающий разряжение менее 0.6 атм. внутри мембранных элементов, крепится к защитному корпусу с помощью антивибрационных креплений. В мембранном газоразделительном модуле, за счет разницы парциальных давлений на внешней и внутренней поверхностях мембранных элементов происходит обогащение воздуха кислородом. Проникший через мембрану поток пермеата поступает в осевой коллектор, откуда откачивается вакуумным насосом. Фракция воздуха, обедненная кислородом, после прохождения между мембранными элементами выбрасывается в атмосферу.
В газовой магистрали между выводным штуцером и насосом может быть расположена система подавления шума и пульсаций, выполненная в виде демпфирующего объема (4).
Портативный мембранный генератор кислорода может быть размещен во внешнем (декоративном) корпусе для транспортировки, хранения кабелей питания и головной гарнитуры. Для удобства транспортировки декоративный корпус может быть выполнен в виде чемодана, рюкзака или сумки.
Портативный мембранный генератор кислорода может применяться для создания в локальных зонах дыхательных атмосфер с повышенным содержанием кислорода в помещениях, автомобилях, а также в больницах, санаториях, спортивных комплексах. Основным узлом генератора является газоразделительный модуль на селективных полимерных мембранах для обогащения потока атмосферного воздуха кислородом. Малые размеры и относительная простота конструкции в сочетании с достаточно высокой селективностью использованной полимерной мембраны дают преимущества применения данного аппарата перед зарубежными аналогами. Отличительной особенностью концентратора является очистка воздуха от твердых частиц, органических загрязнителей и возможность его увлажнения. Производительность концентратора составляет более 90 нл/ч с содержанием кислорода около 30% (об.), что достаточно для повышения содержания кислорода во вдыхаемом человеком воздухе на 1,5÷2,0% (об.). Питается как от сети 220 В, так и от источника постоянного тока 12 В, потребляемая мощность около 10 Вт. Благодаря малой потребляемой мощности, появляется возможность использования портативного аккумулятора. Масса генератора составляет не более 2.5 кг. Возможно подключение ионизатора и насадок различного типа.
Claims (13)
1. Портативный мембранный генератор кислорода, находящийся в защитном корпусе, содержащий, по меньшей мере, один мембранный модуль и один вакуумный насос, создающий разрежение в области низкого давления мембранного газоразделительного модуля и осуществляющий вывод потока пермеата, на входе мембранного модуля расположен побудитель расхода, обеспечивающий конвективный поток воздуха вдоль мембранных элементов.
2. Портативный мембранный генератор кислорода по п.1, отличающийся тем, что защитный корпус содержит технические отверстия для осуществления воздухообмена.
3. Портативный мембранный генератор кислорода по п.1, отличающийся тем, что защитный корпус содержит крепежные элементы для крепления комплектующих.
4. Портативный мембранный генератор кислорода по п.1, отличающийся тем, что побудитель расхода воздуха состоит из одного или нескольких осевых вентиляторов, закрепленных на торцах мембранного газоразделительного модуля.
5. Портативный мембранный генератор кислорода по п.4, отличающийся тем, что побудитель расхода воздуха расположен таким образом, что фракция обедненного воздуха подается на нагревающиеся комплектующие такие как вакуумный насос, выпрямитель переменного тока, охлаждая их.
6. Портативный мембранный генератор кислорода по п.1, отличающийся тем, что в качестве вакуумного насоса используется вакуумный насос мембранного типа.
7. Портативный мембранный генератор кислорода по п.1, отличающийся тем, что вакуумный насос крепится антивибрационными креплениями.
8. Портативный мембранный генератор кислорода по п.1, отличающийся тем, что оборудован системой подавления шума и пульсаций обогащенного кислородом воздуха,
9. Портативный мембранный генератор кислорода по п.8, отличающийся тем, что система подавления шума и пульсаций может быть выполнена в виде демпфирующего объема, компенсирующего газодинамические пульсации.
10. Портативный мембранный генератор кислорода по п.1, в соответствии с которым генератор оборудован выводным штуцером, позволяющим
подключить систему снабжения обогащенного кислородом воздуха в область дыхания.
11. Портативный мембранный генератор кислорода по п.10, отличающийся тем, что система снабжения обогащенного кислородом воздуха может быть выполнена в виде головной дыхательной гарнитуры.
12. Портативный мембранный генератор кислорода по п.1, отличающийся тем, что оборудован сорбционным фильтром для удаления нежелательных компонентов газового потока и аэрозолей.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013126928/05U RU137785U1 (ru) | 2013-06-13 | 2013-06-13 | Портативный мембранный генератор кислорода |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013126928/05U RU137785U1 (ru) | 2013-06-13 | 2013-06-13 | Портативный мембранный генератор кислорода |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU137785U1 true RU137785U1 (ru) | 2014-02-27 |
Family
ID=50152412
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013126928/05U RU137785U1 (ru) | 2013-06-13 | 2013-06-13 | Портативный мембранный генератор кислорода |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU137785U1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112902364A (zh) * | 2021-04-05 | 2021-06-04 | 天邦膜技术国家工程研究中心有限责任公司 | 一种呼吸防护用便携富氧系统 |
-
2013
- 2013-06-13 RU RU2013126928/05U patent/RU137785U1/ru active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112902364A (zh) * | 2021-04-05 | 2021-06-04 | 天邦膜技术国家工程研究中心有限责任公司 | 一种呼吸防护用便携富氧系统 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7601202B2 (en) | Method and device for reducing the carbon dioxide concentration in air | |
JP7367083B2 (ja) | 人工肺システム及びその使用方法 | |
US8757154B2 (en) | Air purifier apparatus | |
US11376451B2 (en) | Air purifier apparatus with flexible filter modules | |
US20180104517A1 (en) | Air purifier apparatus with flexible filter modules | |
JP2004500137A (ja) | 酸素富化空気供給装置 | |
DE59811013D1 (de) | Anordnung zur entfernung von wasserdampf aus unter druck befindlichen kohlenwasserstoff enthaltenden gasen oder gasgemischen | |
US20200246749A1 (en) | Air purifying system | |
WO2017192497A1 (en) | Air purifier apparatus with flexible filter modules | |
US20050072425A1 (en) | Oxygen humidifier | |
RU137785U1 (ru) | Портативный мембранный генератор кислорода | |
CN103738925B (zh) | 一种制氧机 | |
WO2018051053A1 (en) | Turbocharger for a fluid separation device | |
CN210457464U (zh) | 一种小型制氧机 | |
CN210750957U (zh) | 使用翅片式膜组件的模块化便携式空气富氧及净化设备 | |
CN206325130U (zh) | 一种正压式空气呼吸系统 | |
US20190232217A1 (en) | Personal Oxygen Enhanced Breathing System | |
RU2645139C1 (ru) | Способ регулирования содержания углекислого газа и кислорода в помещении | |
JPH0213452Y2 (ru) | ||
CN111439727B (zh) | 一种适用于高原环境下的制氧机及其使用方法 | |
RU217973U1 (ru) | Портативный кислородный концентратор | |
JP3187216U (ja) | 携帯型濃縮酸素供給装置 | |
US20230001240A1 (en) | Intelligent air purifier apparatus | |
CN209679341U (zh) | 正压式空气呼吸器 | |
RU2262965C1 (ru) | Газообменное устройство диффузионного респиратора |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RH9K | Utility model duplicate issue |
Effective date: 20191011 |