本發(fā)明涉及活塞式分子篩制氧系統(tǒng)，適用于制氧量比較小的場(chǎng)合，屬于制氧技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

現(xiàn)代常用的制氧方法包括：深冷法、分子篩變壓吸附法、膜法和魏伯卿的磁分離法，最節(jié)能的制氧方法是魏伯卿的磁分離法，但磁分離法還無法做到工業(yè)化，而深冷法無法做到小型化和低能耗化，膜法制氧能做到小型化，但成本和能耗還是降不下來；本發(fā)明就是爭(zhēng)對(duì)以上缺陷研發(fā)的小型化、低能耗、低噪聲、不需要循環(huán)水的辦公和家庭用制氧系統(tǒng)，其對(duì)減少霧霾對(duì)人體的傷害和增強(qiáng)人體抵抗力有極大的好處，從而填補(bǔ)國(guó)內(nèi)外能小型化、低成本、低能耗、低噪聲制氧裝置的空白。

分子篩變壓吸附制氧的原理：分子篩在空氣加壓到壓力為p1時(shí)，流進(jìn)分子篩的空氣，在p1壓力下氮?dú)獗环肿雍Y吸附，氧氣則不被吸附而流過分子篩并被收集成富氧氣體，然后被吸附了氮?dú)獾姆肿雍Y在負(fù)壓p2下解吸，并用少許富氧氣體反沖洗以活化分子篩，從而恢復(fù)分子篩的吸氮能力；但現(xiàn)有的分子篩變壓吸附法采用空壓機(jī)給氣體加壓，無法做到小型化和低能耗化，而且噪音很大，又需要循環(huán)水，根本不適合家庭供氧使用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有分子篩變壓吸附制氧的高能耗和設(shè)備龐大而提供一種利用驅(qū)動(dòng)活塞在活塞缸內(nèi)移動(dòng)從而給活塞缸內(nèi)的氣體加壓和減壓以達(dá)到節(jié)能目的的活塞式分子篩制氧系統(tǒng)。

本發(fā)明技術(shù)要點(diǎn)：

（1）利用活塞驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)活塞在活塞缸內(nèi)壓縮空氣形成的壓力來代替現(xiàn)有變壓吸附制氧工藝中的空壓機(jī)給氣體加壓和真空泵抽負(fù)壓，電機(jī)功率小、能耗低。

（2）利用控制系統(tǒng)控制活塞驅(qū)動(dòng)裝置，使活塞在活塞缸內(nèi)向靠近活塞缸底部移動(dòng)，以壓縮活塞缸內(nèi)空氣，當(dāng)活塞缸內(nèi)的空氣達(dá)到一定壓力p1后，控制系統(tǒng)控制自動(dòng)打開排氧閥的開度為k1，從而使活塞缸內(nèi)的壓縮空氣經(jīng)制氧分子篩吸附氮?dú)夂?，從排氧閥中流出，而且利用控制系統(tǒng)控制活塞驅(qū)動(dòng)裝置一直穩(wěn)定活塞缸內(nèi)壓縮空氣的壓力為p1，直到活塞缸內(nèi)壓縮空氣全部經(jīng)制氧分子篩吸附氮?dú)夂髲呐叛蹰y中排出。

（3）制氧分子篩吸附氮?dú)夂螅每刂葡到y(tǒng)控制活塞驅(qū)動(dòng)裝置，使活塞在活塞缸內(nèi)向遠(yuǎn)離活塞缸底部移動(dòng)，以使活塞缸內(nèi)的氣體形成負(fù)壓，當(dāng)活塞缸內(nèi)氣體負(fù)壓達(dá)到p2時(shí)，吸附氮?dú)獾闹蒲醴肿雍Y中的氮?dú)庠谪?fù)壓p2下被解吸，此時(shí)，控制系統(tǒng)控制自動(dòng)打開排氧閥的開度為k2，使富氧氣儲(chǔ)罐的富氧氣體部分返回到制氧分子篩中活化制氧分子篩。

（4）活塞驅(qū)動(dòng)裝置包括：（a）螺桿驅(qū)動(dòng)裝置，（b）重力驅(qū)動(dòng)裝置，（c）齒輪驅(qū)動(dòng)裝置，（d）橢輪驅(qū)動(dòng)裝置，（e）液壓驅(qū)動(dòng)裝置，（f）曲軸驅(qū)動(dòng)裝置。

本發(fā)明為達(dá)到上述發(fā)明目的而采用的技術(shù)方案：

活塞式分子篩制氧系統(tǒng)，其特征在于：

1、制氧系統(tǒng)包括活塞缸、活塞、活塞驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和控制系統(tǒng)；所述活塞缸下部為料倉(cāng)，料倉(cāng)中設(shè)置分子篩，活塞缸與料倉(cāng)連接區(qū)對(duì)稱設(shè)置多根排出氮?dú)夂屯ㄈ肟諝獾倪M(jìn)氣支管，進(jìn)氣支管與進(jìn)氣環(huán)管相連接并相連通，進(jìn)氣環(huán)管分別與進(jìn)氣總管和排氮管相連接并相連通，進(jìn)氣總管上安裝有進(jìn)氣閥，排氮管上安裝有排氮閥；在活塞缸與料倉(cāng)連接區(qū)的缸內(nèi)安裝有壓力傳感器，壓力傳感器與控制系統(tǒng)相連接；分子篩下方的料倉(cāng)底部設(shè)置排氧閥，所述活塞缸中安裝活塞，活塞通過控制系統(tǒng)控制活塞驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)使其在活塞缸內(nèi)做往復(fù)移動(dòng)，控制系統(tǒng)還根據(jù)壓力傳感器測(cè)得的活塞缸內(nèi)的壓力控制活塞的移動(dòng)、移動(dòng)速度、停止和進(jìn)氣閥、排氮閥、排氧閥的開閉。

2、活塞式分子篩變壓吸附制氧系統(tǒng)利用控制系統(tǒng)控制活塞驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)活塞向下移動(dòng)，使活塞在活塞缸內(nèi)向靠近活塞缸底部移動(dòng)，以壓縮活塞缸內(nèi)空氣，當(dāng)活塞缸內(nèi)的空氣達(dá)到一定壓力p1后，控制系統(tǒng)控制自動(dòng)打開排氧閥的開度為k1，從而使活塞缸內(nèi)的壓縮空氣經(jīng)制氧分子篩吸附氮?dú)夂?，從排氧閥中流出，而且利用控制系統(tǒng)控制活塞驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)活塞向下移動(dòng)的速度，一直控制穩(wěn)定活塞缸內(nèi)壓縮空氣的壓力為p1，直到活塞缸內(nèi)壓縮空氣全部經(jīng)制氧分子篩吸附氮?dú)夂髲呐叛蹰y中排出。

3、制氧分子篩吸附氮?dú)夂螅每刂葡到y(tǒng)控制活塞驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)活塞向上移動(dòng)，使活塞在活塞缸內(nèi)向遠(yuǎn)離活塞缸底部移動(dòng)，以使活塞缸內(nèi)的氣體形成負(fù)壓，當(dāng)活塞缸內(nèi)氣體負(fù)壓達(dá)到p2時(shí)，吸附氮?dú)獾闹蒲醴肿雍Y中的氮?dú)庠谪?fù)壓p2下被解吸，此時(shí)，控制系統(tǒng)控制自動(dòng)打開排氧閥的開度為k2，使富氧氣儲(chǔ)罐的富氧氣體部分返回到制氧分子篩中活化制氧分子篩，或控制系統(tǒng)控制自動(dòng)打開料底閥的開度為k3，使空氣進(jìn)入到制氧分子篩中以沖洗制氧分子篩表面已解吸的氮?dú)?；其中p1為制氧分子篩吸附氮?dú)獾呐R界壓力，p2為制氧分子篩解吸氮?dú)獾淖畹蛪毫Α?/p>

4、在活塞缸底部和料倉(cāng)之間的接合區(qū)，安裝有空氣進(jìn)氣和氮?dú)馀欧诺倪M(jìn)氣支管，使空氣進(jìn)氣和氮?dú)馀欧挪煌ㄟ^料倉(cāng)的分子篩與過濾層，速度快、阻力小，而且還不讓快速流動(dòng)的氣流磨損分子篩和過濾層料，以延長(zhǎng)分子篩和過濾層料的使用壽命。

5、控制系統(tǒng)的plc或cpu或控制器控制活塞驅(qū)動(dòng)裝置以控制活塞向上移動(dòng)或向下移動(dòng)的速度，并配合活塞缸內(nèi)氣體的壓力，以驅(qū)動(dòng)活塞在吸氣、制氧、解吸、排氮四個(gè)過程中各個(gè)階段的不同移動(dòng)方向和不同移動(dòng)速度往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)分子篩吸附氮?dú)夂徒馕獨(dú)獾奶厥庖?，最終實(shí)現(xiàn)高效制取氧氣的目的。

6、活塞缸的底部為料倉(cāng)，在活塞缸的底部四周對(duì)稱制作有多個(gè)輸入空氣的進(jìn)氣支管，進(jìn)氣支管穿過料倉(cāng)外壁與料倉(cāng)外面的進(jìn)氣環(huán)管相連接，進(jìn)氣環(huán)管環(huán)繞料倉(cāng)安裝，進(jìn)氣環(huán)管與進(jìn)氣總管相連，在進(jìn)氣總管上安裝有一個(gè)進(jìn)氣閥，進(jìn)氣閥為電磁閥或電動(dòng)閥等，當(dāng)進(jìn)氣閥打開時(shí)，空氣在外動(dòng)力作用下可以通過進(jìn)氣支管直接進(jìn)入到料倉(cāng)的頂部區(qū)域，在進(jìn)氣環(huán)管上還安裝有一個(gè)排氮閥，排氮閥為電磁閥或電動(dòng)閥等，排氮閥打開時(shí)，分子篩吸附并解吸后的氮?dú)饪梢酝ㄟ^活塞壓力經(jīng)進(jìn)氣支管和進(jìn)氣環(huán)管進(jìn)入排氮閥排放。

7、料倉(cāng)的底部為漏斗形，料倉(cāng)底部的正中央為漏斗的漏口，漏口與料倉(cāng)之間有篩網(wǎng)相隔，以防料倉(cāng)內(nèi)的分子篩下落，在漏口安裝有一根料倉(cāng)排氣管，料倉(cāng)排氣管下端安裝有一個(gè)排氧閥，排氧閥為電動(dòng)調(diào)節(jié)閥，在排氧閥的左側(cè)安裝有一個(gè)料底閥。

8、控制系統(tǒng)由信號(hào)線與排氮閥、進(jìn)氣閥、排氧閥和料底閥相連接，并控制排氮閥、進(jìn)氣閥、排氧閥和料底閥的開閉和開度。

9、料倉(cāng)的上部裝有過濾層，過濾層為活性氧化鋁或其他能吸附空氣中水分子和二氧化碳等分子的過濾層，料倉(cāng)的中下部裝有分子篩，分子篩為變壓吸附專用制氧分子篩，過濾層上有一層篩網(wǎng)覆蓋，以保護(hù)過濾層的物料不移動(dòng)。

10、活塞驅(qū)動(dòng)裝置包括：

（a）螺桿驅(qū)動(dòng)裝置：活塞上端面的正中央安裝一根螺桿，螺桿與活塞由推力軸承或球頭等連接，使螺桿旋轉(zhuǎn)而不帶動(dòng)活塞旋轉(zhuǎn)，螺桿套擰在一個(gè)固定十字架正中央的螺孔內(nèi)，固定十字架的四端頭固定安裝在活塞缸的上緣，電機(jī)安放在一個(gè)移動(dòng)十字架上面，移動(dòng)十字架四端頭各有一個(gè)圓孔，圓孔套裝在四根立柱上，使移動(dòng)十字架可以順?biāo)母⒅舷禄瑒?dòng)，四根立柱的下端與活塞缸的上緣固定相連接，螺桿的上端有外輪齒，螺桿的外輪齒與電機(jī)軸輪的輪齒相嚙合旋轉(zhuǎn)，使電機(jī)正向或反向旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)螺桿正向或反向旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)活塞在活塞缸內(nèi)做往復(fù)運(yùn)動(dòng)。

（b）重力驅(qū)動(dòng)裝置：活塞缸的上緣固定安裝有一個(gè)十字架，十字架上安裝一個(gè)電機(jī)，電機(jī)的轉(zhuǎn)軸上固定安裝一根繞繩，繞繩另一端穿過十字架的正中央一個(gè)孔后，與活塞上端面的正中央固定相連接，電機(jī)旋轉(zhuǎn)卷繞拉線提起活塞向上運(yùn)動(dòng)，然后電機(jī)停止旋轉(zhuǎn)，使活塞在重力作用下向下運(yùn)動(dòng)，從而使活塞在活塞缸內(nèi)做往復(fù)運(yùn)動(dòng)。

（c）齒輪驅(qū)動(dòng)裝置：活塞的頂端平面中央有一個(gè)活塞頂頭，活塞頂頭上端與推拉桿由連接軸相連，推拉桿的上端有一個(gè)半連軸，半連軸的一端固定安裝在推拉桿的上端，半連軸的另一端卡扣在推拉輪的弧形槽內(nèi)，弧形槽位于靠近推拉輪外邊緣的位置，弧形槽為一穿透推拉輪的弧形空槽，弧形槽的寬度與半連軸相匹配，弧形槽的弧形線長(zhǎng)度為小于推拉輪外圓周長(zhǎng)的八分之一，半連軸穿入推拉輪的弧形槽的另一端安裝有一個(gè)扣帽，這個(gè)扣帽的直徑大于弧形槽的寬度，以防半連軸從弧形槽脫出；推拉輪的外圓周制作有輪齒，每?jī)蓚€(gè)推拉輪之間有一個(gè)傳動(dòng)軸輪，傳動(dòng)軸輪的外圓周制作有輪齒，推拉輪的輪齒與傳動(dòng)軸輪的輪齒相匹配相嚙合，傳動(dòng)軸輪的中心孔固定套裝在傳動(dòng)軸上，當(dāng)傳動(dòng)軸逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)傳動(dòng)軸輪逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，并帶動(dòng)傳動(dòng)軸輪左側(cè)相嚙合的推拉輪和右側(cè)相嚙合的推拉輪順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，使卡扣在推拉輪弧形槽內(nèi)的半連軸順推拉輪順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，從而使推拉桿經(jīng)推拉桿與活塞頂頭相連接的連接軸帶動(dòng)活塞在活塞缸內(nèi)做上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)。

（d）橢輪驅(qū)動(dòng)裝置：活塞的頂端平面中央有一個(gè)活塞頂頭，活塞頂頭上端與連桿固定相連，連桿的上端與橢圓桶最低端固定相連，橢圓桶的最高端與限位桿的下端相連，限位桿的外周間隙地套有一根上限位板，使限位桿僅可以在上限位板的內(nèi)孔內(nèi)做上下移動(dòng)，連桿的外周間隙地套有一根下限位板，使連桿僅可以在下限位板的內(nèi)孔內(nèi)做上下移動(dòng)，從而使橢圓桶只能做垂直的上下運(yùn)動(dòng)，橢圓桶為水平放置，即橢圓桶的長(zhǎng)軸成水平狀態(tài)且與活塞和活塞缸的中軸線垂直，橢圓桶內(nèi)間隙地安裝有一個(gè)橢輪柱，橢輪柱的長(zhǎng)軸長(zhǎng)度與橢圓桶的短軸相近，使橢輪柱的長(zhǎng)軸間隙地內(nèi)套于橢圓桶的短軸方向；當(dāng)橢輪柱的長(zhǎng)軸為垂直狀態(tài)時(shí)，在上橢輪柱焦點(diǎn)往左移l距離再往上移h距離的位置點(diǎn)q，0≤l≤（s/4），0≤h≤（s/5），s為橢輪柱的短軸長(zhǎng)度，以q點(diǎn)為中心開有一個(gè)半徑為r的小孔，這個(gè)小孔就是橢輪柱的繞轉(zhuǎn)孔，在橢輪柱繞轉(zhuǎn)孔內(nèi)固定套有一根傳動(dòng)軸，使傳動(dòng)軸順時(shí)針旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)橢輪柱繞橢輪柱繞轉(zhuǎn)孔旋轉(zhuǎn)，從而使橢輪柱長(zhǎng)軸方向且與繞轉(zhuǎn)孔相遠(yuǎn)的另一端端頭旋轉(zhuǎn)到繞轉(zhuǎn)孔的下方時(shí)，頂壓橢圓桶內(nèi)壁的短軸下弧面，使橢圓桶下移帶動(dòng)連桿下移，并帶動(dòng)活塞在活塞缸內(nèi)下移，然后傳動(dòng)軸繼續(xù)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)橢輪柱繞橢輪柱繞轉(zhuǎn)孔旋轉(zhuǎn)，從而使橢輪柱長(zhǎng)軸方向且與繞轉(zhuǎn)孔相遠(yuǎn)的另一端端頭旋轉(zhuǎn)到繞轉(zhuǎn)孔的上方時(shí)，頂壓橢圓桶內(nèi)壁的短軸上弧面，使橢圓桶上移帶動(dòng)連桿上移，并帶動(dòng)活塞在活塞缸內(nèi)上移，限位桿和連桿限定橢圓桶只能做垂直的上下運(yùn)動(dòng)，所以傳動(dòng)軸順時(shí)針旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)橢輪柱繞橢輪柱繞轉(zhuǎn)孔旋轉(zhuǎn)時(shí)，橢輪柱的外表面推擠頂壓著橢圓桶短軸方向的上側(cè)或下側(cè)內(nèi)表面弧面，使橢圓桶和連桿只做上下運(yùn)動(dòng)并帶動(dòng)活塞在活塞缸內(nèi)做上下運(yùn)動(dòng)。

（e）液壓驅(qū)動(dòng)裝置：活塞上端面正中央固定安裝有一根推拉桿，推拉桿的上端頭與液壓裝置的推拉機(jī)構(gòu)相連，使液壓裝置的推拉機(jī)構(gòu)帶動(dòng)推拉桿做上下移動(dòng)，從而帶動(dòng)活塞在活塞缸內(nèi)做往復(fù)運(yùn)動(dòng)。

（f）曲軸驅(qū)動(dòng)裝置：活塞的頂端平面中央有一個(gè)活塞頂頭，活塞頂頭上端與連桿由活塞頂頭與連桿的連接軸相連，連桿的上端與曲軸由曲軸與連桿的連接軸相連，曲軸與傳動(dòng)軸相連，使曲軸繞傳動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，帶動(dòng)連桿上下移動(dòng)并使連桿上端繞曲軸與連桿的連接軸前后擺動(dòng)，從而使活塞在活塞缸內(nèi)作上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)。

11、當(dāng)活塞在活塞缸的最下端時(shí)，啟動(dòng)制氧系統(tǒng)，（a）控制系統(tǒng)同時(shí)給活塞驅(qū)動(dòng)裝置和進(jìn)氣閥通電，進(jìn)氣閥通電打開進(jìn)氣閥通路，此時(shí)排氮閥未通電處于關(guān)閉狀態(tài)，控制系統(tǒng)控制活塞驅(qū)動(dòng)裝置帶動(dòng)活塞向上移動(dòng)，從而使活塞缸內(nèi)形成負(fù)壓，這個(gè)負(fù)壓動(dòng)力將空氣從進(jìn)氣總管經(jīng)進(jìn)氣環(huán)管和進(jìn)氣支管進(jìn)入到活塞缸內(nèi)，在活塞向上移動(dòng)到活塞底部距離活塞缸底部即過濾層頂部的篩網(wǎng)高度為h時(shí)，控制系統(tǒng)控制活塞驅(qū)動(dòng)裝置使活塞停止向上移動(dòng)，同時(shí)，控制系統(tǒng)切斷進(jìn)氣閥電源使進(jìn)氣閥關(guān)閉通路，此為吸氣過程；（b）此時(shí)控制系統(tǒng)控制活塞驅(qū)動(dòng)裝置帶動(dòng)活塞向下移動(dòng)，隨著活塞的向下移動(dòng)，活塞缸內(nèi)的空氣壓力p不斷增大，當(dāng)活塞缸內(nèi)空氣的壓力增大到p1時(shí)，壓力傳感器反饋給控制系統(tǒng)電信號(hào)，使控制系統(tǒng)給排氧閥供電，并使排氧閥的開度為k1，從而使排氧閥連續(xù)排出流量為v1的富氧氣體，與此同時(shí)，控制系統(tǒng)給信號(hào)控制活塞驅(qū)動(dòng)裝置控制活塞向下移動(dòng)的速度，以保持活塞缸內(nèi)空氣壓力穩(wěn)定為p1，直到活塞向下移動(dòng)到活塞缸底部，從而保證分子篩對(duì)壓縮空氣中氮?dú)獾奈阶饔眉拔叫?，此為制氧過程；（c）當(dāng)活塞向下移動(dòng)到活塞缸底部時(shí)，控制系統(tǒng)控制活塞驅(qū)動(dòng)裝置帶動(dòng)活塞向上移動(dòng)，與此同時(shí)，控制系統(tǒng)給關(guān)閉排氧閥，使活塞缸內(nèi)空氣形成負(fù)壓，隨著活塞向上繼續(xù)移動(dòng)，活塞缸內(nèi)氣體壓力不斷下降，當(dāng)活塞缸內(nèi)氣體壓力降低到p2時(shí)，控制系統(tǒng)給排氧閥電信號(hào)使排氧閥打開的開度為k2，從而使富氧氣儲(chǔ)罐內(nèi)的富氧氣體經(jīng)排氧閥連續(xù)以流量為v2的流速流入到分子篩和活塞缸內(nèi)，以保證分子篩吸附的氮?dú)獗唤馕_洗分子篩激活分子篩的活性，k2遠(yuǎn)小于k1，即v2遠(yuǎn)小于v1，與此同時(shí)，控制系統(tǒng)給信號(hào)控制活塞驅(qū)動(dòng)裝置帶動(dòng)活塞向上移動(dòng)的速度，以保持分子篩和活塞缸內(nèi)氣體壓力穩(wěn)定為p2，當(dāng)活塞向上移動(dòng)到活塞底部距離活塞缸底部即過濾層頂部的篩網(wǎng)高度為h時(shí)，控制系統(tǒng)控制活塞驅(qū)動(dòng)裝置停止帶動(dòng)活塞向上移動(dòng)，此為解吸過程，解吸過程可以加長(zhǎng)以使分子篩解吸完全；（d）此時(shí)，控制系統(tǒng)立即控制活塞驅(qū)動(dòng)裝置使活塞向下移動(dòng)，與此同時(shí)，控制系統(tǒng)給排氮閥通電打開排氮閥通路，使活塞向下移動(dòng)推擠活塞缸內(nèi)的富氮?dú)怏w被排出，并恢復(fù)分子篩的活性，此為排氮過程；以上（a）吸氣過程、（b）制氧過程、（c）解吸過程、（d）排氮過程為一個(gè)制氧排氮過程，然后控制系統(tǒng)重復(fù)上述四個(gè)控制過程，使分子篩不斷地制取富氧氣體。

12、在（c）解吸過程中，當(dāng)活塞向下移動(dòng)到活塞缸底部時(shí)，控制系統(tǒng)控制活塞驅(qū)動(dòng)裝置使活塞停止向下移動(dòng)，與此同時(shí)，控制系統(tǒng)給關(guān)閉排氧閥，使活塞缸內(nèi)空氣成負(fù)壓，隨著活塞向上繼續(xù)移動(dòng)，活塞缸內(nèi)氣體壓力不斷下降，當(dāng)活塞缸內(nèi)氣體壓力降低到p2時(shí)，控制系統(tǒng)也可不給排氧閥電信號(hào)，而是給料底閥電信號(hào)打開料底閥，使空氣通過料底閥進(jìn)入到分子篩區(qū)域，以保證分子篩解吸的氮?dú)獗粵_入活塞缸內(nèi)，從而使其在排氮過程中能最大限度地排出氮?dú)狻?/p>

13、制取富氧氣體的濃度可調(diào)，制取富氧氣體的濃度由壓力p1和開度k1決定，壓力p1越大、開度k1越小，富氧氣體濃度越大，富氧氣體的濃度最高可達(dá)到99%；反之，壓力p1越?。ǖ荒苄∮谥蒲醴肿雍Y吸附氮?dú)獾呐R界壓力）、開度k1越大，富氧氣體濃度越小。

14、增加活塞缸內(nèi)徑與活塞缸高度比值，可以減小本發(fā)明裝置的總高度。

15、本發(fā)明裝置單套裝置制氧為間隔性排氧，如果配備兩套本發(fā)明裝置，則能形成連續(xù)制氧排氧。

16、本發(fā)明裝置也可用于分子篩變壓吸附制取其他氣體。

17、本裝置可以將活塞缸與料倉(cāng)做成分體式，以減小裝置總高度。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1、本發(fā)明裝置利用活塞驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)活塞在活塞缸內(nèi)壓縮氣體形成的壓力來代替現(xiàn)有變壓吸附制氧中的空壓機(jī)給氣體加壓，因此，其能耗小，噪音低。

2、本發(fā)明裝置體積小巧、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用靈活、穩(wěn)定可靠、制氧效率高，可廣泛用于辦公、居家等之用。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1所示實(shí)施例中a—a剖面示意圖；

圖3是圖1所示實(shí)施例中b—b剖面示意圖；

圖4是圖1所示實(shí)施例中e放大示意。

圖1-4中：1、排氮閥，2、料倉(cāng)，3、料倉(cāng)排氣管，4、進(jìn)氣環(huán)管，5、進(jìn)氣支管，6、分子篩，7、過濾層，8、活塞，9、活塞缸，10、進(jìn)氣閥，11、連接頭，12、推拉桿，13、活塞缸頂，14、排氧閥，15、富氧氣儲(chǔ)罐，16、料底閥，17、進(jìn)氣總管，18、壓力傳感器，19、信號(hào)線。

具體實(shí)施方式

在圖1—4所示的實(shí)施例中：活塞式分子篩制氧系統(tǒng)，當(dāng)活塞8在活塞缸9的最下端時(shí)，啟動(dòng)制氧系統(tǒng)，（a）控制系統(tǒng)同時(shí)給活塞驅(qū)動(dòng)裝置和進(jìn)氣閥10通電，進(jìn)氣閥10通電打開進(jìn)氣閥10通路，此時(shí)排氮閥1未通電處于關(guān)閉狀態(tài)，控制系統(tǒng)控制活塞驅(qū)動(dòng)裝置帶動(dòng)活塞8向上移動(dòng)，從而使活塞缸9內(nèi)形成負(fù)壓，這個(gè)負(fù)壓動(dòng)力將空氣從進(jìn)氣總管17經(jīng)進(jìn)氣環(huán)管4和進(jìn)氣支管5進(jìn)入到活塞缸9內(nèi)，在活塞8向上移動(dòng)到活塞8底部距離活塞缸9底部即過濾層7頂部的篩網(wǎng)高度為h時(shí)，控制系統(tǒng)控制活塞驅(qū)動(dòng)裝置使活塞8停止向上移動(dòng)，同時(shí)，控制系統(tǒng)切斷進(jìn)氣閥10電源使進(jìn)氣閥10關(guān)閉通路，此為吸氣過程；（b）此時(shí)控制系統(tǒng)控制活塞驅(qū)動(dòng)裝置帶動(dòng)活塞8向下移動(dòng)，隨著活塞8的向下移動(dòng)，活塞缸9內(nèi)的空氣壓力p不斷增大，當(dāng)活塞缸9內(nèi)空氣的壓力增大到p1時(shí)，壓力傳感器18反饋給控制系統(tǒng)電信號(hào)，使控制系統(tǒng)給排氧閥14供電，并使排氧閥14的開度為k1，從而使排氧閥14連續(xù)排出流量為v1的富氧氣體，與此同時(shí)，控制系統(tǒng)給信號(hào)控制活塞驅(qū)動(dòng)裝置控制活塞8向下移動(dòng)的速度，以保持活塞缸9內(nèi)空氣壓力穩(wěn)定為p1，直到活塞8向下移動(dòng)到活塞缸9底部，從而保證分子篩6對(duì)壓縮空氣中氮?dú)獾奈阶饔眉拔叫剩藶橹蒲踹^程；（c）當(dāng)活塞8向下移動(dòng)到活塞缸9底部時(shí)，控制系統(tǒng)控制活塞驅(qū)動(dòng)裝置帶動(dòng)活塞8向上移動(dòng)，與此同時(shí)，控制系統(tǒng)給關(guān)閉排氧閥14，使活塞缸9內(nèi)空氣形成負(fù)壓，隨著活塞8向上繼續(xù)移動(dòng)，活塞缸9內(nèi)氣體壓力不斷下降，當(dāng)活塞缸9內(nèi)氣體壓力降低到p2時(shí)，控制系統(tǒng)給排氧閥14電信號(hào)使排氧閥14打開的開度為k2，從而使富氧氣儲(chǔ)罐15內(nèi)的富氧氣體經(jīng)排氧閥14連續(xù)以流量為v2的流速流入到分子篩6和活塞缸9內(nèi)，以保證分子篩6吸附的氮?dú)獗唤馕_洗分子篩6激活分子篩6的活性，k2遠(yuǎn)小于k1，即v2遠(yuǎn)小于v1，與此同時(shí)，控制系統(tǒng)給信號(hào)控制活塞驅(qū)動(dòng)裝置帶動(dòng)活塞8向上移動(dòng)的速度，以保持分子篩6和活塞缸9內(nèi)氣體壓力穩(wěn)定為p2，當(dāng)活塞8向上移動(dòng)到活塞8底部距離活塞缸9底部即過濾層7頂部的篩網(wǎng)高度為h時(shí)，控制系統(tǒng)控制活塞驅(qū)動(dòng)裝置停止帶動(dòng)活塞8向上移動(dòng)，此為解吸過程，解吸過程可以加長(zhǎng)以使分子篩6解吸完全；（d）此時(shí)，控制系統(tǒng)立即控制活塞驅(qū)動(dòng)裝置使活塞8向下移動(dòng)，與此同時(shí)，控制系統(tǒng)給排氮閥1通電打開排氮閥1通路，使活塞8向下移動(dòng)推擠活塞缸9內(nèi)的富氮?dú)怏w被排出，并恢復(fù)分子篩6的活性，此為排氮過程；以上（a）吸氣過程、（b）制氧過程、（c）解吸過程、（d）排氮過程為一個(gè)制氧排氮過程，然后控制系統(tǒng)重復(fù)上述四個(gè)控制過程，使分子篩6不斷地制取富氧氣體。

在（c）解吸過程中，當(dāng)活塞8向下移動(dòng)到活塞缸9底部時(shí)，控制系統(tǒng)控制活塞驅(qū)動(dòng)裝置使活塞8停止向下移動(dòng)，與此同時(shí)，控制系統(tǒng)給關(guān)閉排氧閥14，使活塞缸9內(nèi)空氣成負(fù)壓，隨著活塞8向上繼續(xù)移動(dòng)，活塞缸9內(nèi)氣體壓力不斷下降，當(dāng)活塞缸9內(nèi)氣體壓力降低到p2時(shí)，控制系統(tǒng)也可不給排氧閥14電信號(hào)，而是給料底閥16電信號(hào)打開料底閥16，使空氣通過料底閥16進(jìn)入到分子篩6區(qū)域，以保證分子篩6解吸的氮?dú)獗粵_入活塞缸9內(nèi)，從而使其在排氮過程中能最大限度地排出氮?dú)狻?/p>

制取富氧氣體的濃度可調(diào)，制取富氧氣體的濃度由壓力p1和開度k1決定，壓力p1越大、開度k1越小，富氧氣體濃度越大，富氧氣體的濃度最高可達(dá)到99%；反之，壓力p1越?。ǖ荒苄∮谥蒲醴肿雍Y吸附氮?dú)獾呐R界壓力）、開度k1越大，富氧氣體濃度越小。