一種帶并聯(lián)式低壓制氧模塊的制氧機的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種帶并聯(lián)式低壓制氧模塊的制氧機。現(xiàn)有制氧機能耗高，生產(chǎn)成本大。本發(fā)明包括架體，制氧機包括依次串連的制氧機構(gòu)和存儲機構(gòu)，制氧機構(gòu)包括若干并聯(lián)設(shè)置的低壓制氧模塊，存儲機構(gòu)包括收集罐、高壓泵和儲氣罐，低壓制氧模塊產(chǎn)生的氧氣通過對應(yīng)的輸氣管輸送至收集罐中，收集罐內(nèi)的氧氣通過高壓泵增壓后存儲在儲氣罐中。將原有制氧機構(gòu)改進為采用并聯(lián)排布的多組低壓制氧模塊，低壓制氧模塊使用小功率的空壓機，使得通入吸附器的空氣壓力數(shù)值較小，通過降低空氣壓力數(shù)值基數(shù)來減小空氣壓力損耗數(shù)值，以降低制氧機能耗，進而降低使用成本。多組低壓制氧模塊并聯(lián)能通過數(shù)量優(yōu)勢來克服單個低壓制氧模塊氧氣產(chǎn)量小的缺陷。
【專利說明】
一種帶并聯(lián)式低壓制氧模塊的制氧機
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及氣體制造領(lǐng)域，具體涉及一種制氧機。
【背景技術(shù)】
[0002]制氧機廣泛運用于醫(yī)療或家庭保健。根據(jù)制氧機產(chǎn)量以及供汽壓力分為大型制氧機和小型制氧機。大型制氧機一般包括通過管路依次連接的高壓栗、吸附器以及儲氣罐，高壓栗將空氣壓縮并向吸附器輸送，吸附器通過其內(nèi)的分子篩進行壓力吸附后將成品氧氣輸入儲氣罐中備用，一方面，大型制氧機運用在醫(yī)院等公共場所，使得儲氣罐內(nèi)的氧氣需要經(jīng)歷較長距離輸送，對儲氣罐內(nèi)的氧氣壓力有較高要求，另一方面，通過高壓栗壓縮的高壓空氣在通過吸附器時存在壓力損耗，壓力損耗率在50%左右，既對高壓栗的排氣壓力參數(shù)有更高的要求，需要配置大功率高壓栗，并使得高壓栗的排氣壓力在經(jīng)歷壓力損耗后仍要滿足氧氣遠程輸送對壓力的要求，導(dǎo)致高壓栗能耗過大，且還會因為通入吸附器的空氣壓力數(shù)值基數(shù)較大，使得經(jīng)過吸附器后的壓力損耗數(shù)值也較大，增加了使用成本，此外，由于制氧機對高壓栗的排氣壓力有要求，所以需要為制氧機配備具有高排氣壓力的機油潤滑空壓機，還需要在管路上為機油潤滑空壓機提供濾油除塵等輔助設(shè)備，增加了生產(chǎn)成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種帶并聯(lián)式低壓制氧模塊的制氧機，通過設(shè)置多組低壓制氧模塊，既降低制氧機能耗，還降低生產(chǎn)成本。
[0004]本發(fā)明通過以下方式實現(xiàn):一種帶并聯(lián)式低壓制氧模塊的制氧機，包括架體，所述制氧機包括依次串連的制氧機構(gòu)和存儲機構(gòu)，所述制氧機構(gòu)包括若干并聯(lián)設(shè)置的低壓制氧模塊，所述存儲機構(gòu)包括依次串接的收集罐、高壓栗和儲氣罐，所述低壓制氧模塊產(chǎn)生的氧氣通過對應(yīng)的輸氣管輸送至所述收集罐中，所述收集罐內(nèi)的氧氣通過所述高壓栗增壓后存儲在所述儲氣罐中。將原有制氧機構(gòu)改進為采用并聯(lián)排布的多組低壓制氧模塊，低壓制氧模塊使用小功率的空壓機，既降低空壓機工作能耗，又使得通入吸附器的空氣壓力數(shù)值較小，通過降低空氣壓力數(shù)值基數(shù)來減小空氣壓力損耗數(shù)值，以降低制氧機能耗，進而降低使用成本。多組低壓制氧模塊并聯(lián)能通過數(shù)量優(yōu)勢來克服單個低壓制氧模塊氧氣產(chǎn)量小的缺陷。高壓栗用于將低壓制氧模塊產(chǎn)生的低壓氧氣壓縮成滿足氧氣遠程輸送的高壓氧氣，由于高壓栗產(chǎn)生的高壓氧氣無需再經(jīng)歷壓力損耗，使得高壓栗排氣壓力無需高于氧氣輸送所需壓力，確保壓力使用效率。
[0005]作為優(yōu)選，所述輸氣管上依次串接單向閥和流量控制閥，所述輸氣管靠近所述單向閥一端與所述低壓制氧模塊通連，所述輸氣管靠近所述流量控制閥一端與所述收集罐通連。由于多個低壓制氧模塊相互并聯(lián)并通過輸氣管匯聚至收集罐內(nèi)，為了確保各低壓制氧模塊獨立運轉(zhuǎn)、互不影響，從吸附器中排出的氧氣首先通過單向閥，再通過流量控制閥；由于各低壓制氧模塊是相互獨立工作的，且吸附器會間隔地外排氧氣，導(dǎo)致各吸附器的氧氣外排時機并不相同，為了使得收集罐內(nèi)氧氣不會向暫停外排氧氣的吸附器倒灌，所以需要在輸氣管上設(shè)置單向閥，有效防止吸附器因氧氣倒灌而影響其正常運轉(zhuǎn)；由于吸附器的氧氣純度會隨著產(chǎn)量增加而降低，所以在輸氣管上增設(shè)流量控制閥，通過對吸附器的氧氣產(chǎn)量進行定量設(shè)置，使得各低壓制氧模塊產(chǎn)生的氧氣純度均保持在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，既確保氧氣純度滿足使用要求，還能使得氧氣產(chǎn)量可控。
[0006]作為優(yōu)選，所述低壓制氧模塊包括通過制氧管依次串連的低壓栗、氣水分離器以及吸附器。低壓栗為吸附器提供壓力氣體，利用低壓栗功率較小的特點來降低能耗;氣水分離器能有效去除氣體中的水分，確保吸附器內(nèi)分子篩的使用壽命，吸附器內(nèi)填充分子篩，利用對分子篩施加差異化壓力來實現(xiàn)氧氣、氮氣吸附分離，進而獲得氧氣。
[0007]作為優(yōu)選，所述制氧管位于所述低壓栗與氣水分離器間的區(qū)段上設(shè)有散熱部。由于空氣通過低壓栗壓縮后存在溫度過高的情況，通過設(shè)置散熱部來散發(fā)壓力氣體中的熱量，進而確保吸附器進行工作。
[0008]作為優(yōu)選，所述制氧機構(gòu)包括一散熱器，包括若干等距間隔疊置的散熱葉片，所述制氧管通過其上呈S形的散熱部以間隔排布方式穿置在所述散熱器上。呈S形的散熱部與散熱器間具有較大的接觸面積，散熱葉片與外界大氣間具有較大的接觸面積，壓力空氣的熱量通過散熱葉片散發(fā)至外界大氣中，有效提高熱量散發(fā)效率。數(shù)量與低壓制氧模塊對應(yīng)的散熱部均穿置在同一散熱器上，有效利用有限的制氧機內(nèi)部空間，還能確保各制氧管內(nèi)空氣溫度一致。
[0009]作為優(yōu)選，所述架體的側(cè)壁上設(shè)有一外露的過濾器，所述過濾器包括一濾網(wǎng)，所述過濾器一端與外界空間通連，另一端與所述制氧管的進氣口通連。外界空氣通過過濾器后進入制氧管，有效去除空氣中的灰塵，既有效防止空壓機因灰塵進入而磨損，還能確保成品氧氣潔凈度。過濾器設(shè)置在架體的側(cè)壁上，且多個氧氣管共用一個過濾器，便于抽取外界空
Ho
[0010]作為優(yōu)選，所述過濾器內(nèi)設(shè)有一濾網(wǎng)，所述制氧管的進氣口等距分置在所述濾網(wǎng)一側(cè)，使得外界空氣通過濾網(wǎng)進入所述制氧管，方便拆裝更換過濾網(wǎng)，并確保各氧氣管內(nèi)灰塵含量參數(shù)一致。
[0011]作為優(yōu)選，所述吸附器的處理速率為3-30L/min;所述低壓栗為無油空壓機，所述低壓栗的排氣壓力為0.15-0.25MPa。所述吸附器的處理速率與低壓栗的排氣壓力匹配，使得吸附器正常工作。
[0012]作為優(yōu)選，所述高壓栗的排氣壓力為0.3-1.0MPa。所述高壓栗的排氣壓力與氧氣輸送壓力匹配，確保氧氣能在壓力作用下被輸送至使用地。
[0013]本發(fā)明的突出有益效果:將原有制氧機構(gòu)改進為采用并聯(lián)排布的多組低壓制氧模塊，低壓制氧模塊使用小功率的空壓機，使得通入吸附器的空氣壓力數(shù)值較小，通過降低空氣壓力數(shù)值基數(shù)來減小空氣壓力損耗數(shù)值，以降低制氧機能耗，進而降低使用成本。此外，利用單向閥來確保各吸附器獨立運轉(zhuǎn)，利用流量控制閥來確保各吸附器產(chǎn)出氧氣的純度，確保各低壓制氧模塊獨立運轉(zhuǎn)、互不影響，還確保成品氧氣的質(zhì)量。
【附圖說明】
[0014]圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)不意圖；
圖2為本發(fā)明管路結(jié)構(gòu)示意圖； 圖中:1、架體，2、收集罐，3、高壓栗，4、儲氣罐，5、低壓栗，6、氣水分離器，7、吸附器，8、輸氣管，9、單向閥，10、流量控制閥，11、散熱部，12、散熱器，13、過濾器，14、制氧管。
【具體實施方式】
[0015]下面結(jié)合說明書附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明的實質(zhì)性特點作進一步的說明。
[0016]如圖1所示的一種帶并聯(lián)式低壓制氧模塊的制氧機，由架體I組成，所述制氧機包括依次串連的制氧機構(gòu)和存儲機構(gòu)，所述制氧機構(gòu)包括若干并聯(lián)設(shè)置的低壓制氧模塊，所述存儲機構(gòu)包括依次串接的收集罐2、高壓栗3和儲氣罐4，所述低壓制氧模塊產(chǎn)生的氧氣通過對應(yīng)的輸氣管8輸送至所述收集罐2中，所述收集罐2內(nèi)的氧氣通過所述高壓栗3增壓后存儲在所述儲氣罐4中。
[0017]為了確保各低壓制氧模塊互不影響，獨立地正常工作，所述輸氣管8上依次串接單向閥9和流量控制閥10(如圖2所示)，所述輸氣管8靠近所述單向閥9 一端與所述低壓制氧模塊通連，所述輸氣管8靠近所述流量控制閥10—端與所述收集罐2通連。
[0018]在實際操作中，所述吸附器7的工作狀態(tài)受低壓栗5的排氣參數(shù)和流量控制閥10的調(diào)節(jié)影響。所述單向閥9和流量控制閥10將輸氣管8截分為三個區(qū)段，包括位于單向閥9外側(cè)的第一區(qū)段、位于單向閥9和流量控制閥10間的第二區(qū)段以及位于流量控制閥10外側(cè)的第三區(qū)段，當(dāng)吸附器7的氧氣產(chǎn)量大于流量控制閥10允許的流量時，使得通過單向閥9的氧氣會積聚在第二區(qū)段上，使得第二區(qū)段的氣體壓力大于第一區(qū)段，使得第一區(qū)段內(nèi)的氧氣不能通過單向閥9外排，進而通過流量控制閥1實現(xiàn)流量控制。作為優(yōu)選，單向閥9位于輸氣管8前段，流量控制閥10位于輸氣管8后段，當(dāng)然可以調(diào)整單向閥9和流量控制閥10在輸氣管8上的相對位置，也應(yīng)視為本發(fā)明的具體實施例。
[0019]在實際操作中，所述存儲機構(gòu)包括依次串接的收集罐2、高壓栗3和儲氣罐4，所述收集罐2設(shè)有一與各輸氣管8通連的收集管，收集罐2通過一出氣口與高壓栗3通連，高壓栗3的排氣口與儲氣罐4通連，所述儲氣罐4通過一帶控制閥的出氣管與外界用氣管路通連。
[0020]在實際操作中，假如需要處理同等單位重量的空氣，設(shè)定:外界空氣壓力為0.1MPa，成品氧氣的輸送壓力是0.5MPa，低壓栗5和高壓栗3的排出壓力與電能消耗呈正比，每提升0.1MPa壓力需要耗電I單位電能，吸附器7的壓力損耗率為50%。通過對比原有制氧機和本發(fā)明所述制氧機制氧情況作如下對比:
采用原有制氧機制氧時，單位重量空氣的壓力通過高壓栗3提升至IMPa，耗電9單位電能，高壓氣體通過吸附器7產(chǎn)生氧氣，在經(jīng)歷壓力損耗后壓力損失50%，進入儲氣罐4的氧氣壓力為0.5MPa，滿足氧氣輸送要求。
[0021]采用本發(fā)明所述制氧機制氧時，為了滿足制氧量要求而設(shè)置了多組低壓制氧模塊，由于預(yù)處理空氣量已設(shè)定，低壓制氧模塊數(shù)量只與處理速度有關(guān)，不影響能耗參數(shù)數(shù)值。單位重量空氣的壓力通過低壓栗5提升至0.2MPa，耗電I單位電能，低壓氣體通過吸附器7產(chǎn)生氧氣，在經(jīng)歷壓力損耗后壓力損失50%，使得進入收集罐2的氧氣壓力為0.1MPa，收集罐2內(nèi)的氧氣通過高壓栗3提升至滿足氧氣輸送要求的0.5MPa，耗電4單位電能，整個過程耗電5單位電能。
[0022]通過上述比較發(fā)現(xiàn)，空氣以較低的壓力通過吸附器7，有效減小壓力損耗的數(shù)值，進而更加節(jié)能環(huán)保。
[0023]在實際操作中，所述低壓制氧模塊包括通過制氧管14依次串連的低壓栗5、氣水分離器6以及吸附器7;所述制氧管14位于所述低壓栗5與氣水分離器6間的區(qū)段上設(shè)有散熱部11;所述制氧機構(gòu)包括一散熱器12，包括若干等距間隔疊置的散熱葉片，所述制氧管14通過其上呈S形的散熱部11以間隔排布方式穿置在所述散熱器12上。多根制氧管14共用一個散熱器12，確保各制氧管14中空氣溫度不會出現(xiàn)較大偏差，繼而確保各吸附器7不會因空氣溫度差異而影響成品氣產(chǎn)量和質(zhì)量。此外，所述制氧機可以設(shè)置多個散熱器12，便于制氧管14布管路徑設(shè)定，也應(yīng)視為本發(fā)明的具體實施例。
[0024]在實際操作中，架體I外壁上設(shè)有與所述散熱器12匹配設(shè)置的排氣扇，以利于散熱葉片上的熱量散發(fā)。
[0025]在實際操作中，所述架體I的側(cè)壁上設(shè)有一外露的過濾器13，所述過濾器13包括一濾網(wǎng)，所述過濾器13—端與外界空間通連，另一端與所述制氧管14的進氣口通連;所述過濾器13內(nèi)設(shè)有一濾網(wǎng)，所述制氧管14的進氣口等距分置在所述濾網(wǎng)一側(cè)，使得外界空氣通過濾網(wǎng)進入所述制氧管14。所述過濾器13設(shè)有一供氧氣管進氣口插置通連的空腔，經(jīng)過濾網(wǎng)過濾的空氣進入空腔并被各制氧管14進氣口吸入。過濾器13為多組低壓制氧模塊共用，既確保空氣質(zhì)量參數(shù)統(tǒng)一，還方便更換濾網(wǎng)。
[0026]在實際操作中，所述吸附器7的處理速率為3-30L/min。所述低壓制氧模塊的數(shù)量應(yīng)該根據(jù)使用者對氧氣的需求量來設(shè)定，具體涉及到單組低壓制氧模塊的氧氣產(chǎn)量以及低壓制氧模塊的數(shù)量。當(dāng)吸附器7選用處理速率較小的型號時，能通過開啟部分低壓制氧模塊來更精確地控制制氧機的氧氣產(chǎn)量，例如采用處理速率為5L/min的吸附器7時，制氧機的氧氣產(chǎn)量能以增減5L/min的跨度進行調(diào)整，相對于20L/min的調(diào)節(jié)跨度，更具實用性。當(dāng)吸附器7選用處理速率較大的型號時，能有效減少低壓制氧模塊的數(shù)量，進而減小配套設(shè)置的數(shù)量，使得制氧機體積減小，例如為了達到60L/min的氧氣產(chǎn)量，采用處理速率為5L/min的吸附器7時，制氧機需要至少配置12組低壓制氧模塊，需要更大的架體I安裝部件，還增加了管路布置難度，若采用處理速率為20L/min的吸附器7時，制氧機需要至少配置3組低壓制氧模塊，有效提高空間利用效率，減小制氧機體積，還降低布管難度。綜上所述，優(yōu)選采用混合搭配方式，通過設(shè)定若干具有差異化產(chǎn)量的低壓制氧模塊，例如配備處理速率分別為5L/min、10L/min、20L/min的吸附器7，并根據(jù)使用者實際情況來混搭，兼具調(diào)節(jié)精度高和制氧機體積小的特點。
[0027]在實際操作中，所述低壓栗5為無油空壓機，所述低壓栗5的排氣壓力為0.15-
0.25MPa，以滿足吸附器7進行分離吸附氣體所需壓力為準(zhǔn)，根據(jù)吸附器7技術(shù)參數(shù)優(yōu)選選用允許壓力的下限，既確保氧氣純度和產(chǎn)量，還降低低壓栗5的能耗。
[0028]在實際操作中，所述高壓栗3的排氣壓力為0.3-1.0MPa。所述高壓栗3的排氣壓力設(shè)定應(yīng)滿足成品氣輸送要求，確保氧氣能被輸送至使用地。
[0029]在實際操作中，所述高壓栗3和低壓栗5優(yōu)選設(shè)置在架體I下部，通過降低制氧機重心來確保制氧機平穩(wěn)運行，降低振動。
【主權(quán)項】
1.一種帶并聯(lián)式低壓制氧模塊的制氧機，包括架體(I)，其特征在于，所述制氧機包括依次串連的制氧機構(gòu)和存儲機構(gòu)，所述制氧機構(gòu)包括若干并聯(lián)設(shè)置的低壓制氧模塊，所述存儲機構(gòu)包括依次串接的收集罐(2)、高壓栗(3)和儲氣罐(4)，所述低壓制氧模塊產(chǎn)生的氧氣通過對應(yīng)的輸氣管(8)輸送至所述收集罐(2)中，所述收集罐(2)內(nèi)的氧氣通過所述高壓栗(3)增壓后存儲在所述儲氣罐(4)中。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶并聯(lián)式低壓制氧模塊的制氧機，其特征在于，所述輸氣管(8)上依次串接單向閥(9)和流量控制閥(10)，所述輸氣管(8)靠近所述單向閥(9) 一端與所述低壓制氧模塊通連，所述輸氣管(8)靠近所述流量控制閥(10)—端與所述收集罐(2)通連。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種帶并聯(lián)式低壓制氧模塊的制氧機，其特征在于，所述低壓制氧模塊包括通過制氧管(14)依次串連的低壓栗(5)、氣水分離器(6)以及吸附器(7)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種帶并聯(lián)式低壓制氧模塊的制氧機，其特征在于，所述制氧管(14)位于所述低壓栗(5)與氣水分離器(6)間的區(qū)段上設(shè)有散熱部(11)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種帶并聯(lián)式低壓制氧模塊的制氧機，其特征在于，所述制氧機構(gòu)包括一散熱器(12)，包括若干等距間隔疊置的散熱葉片，所述制氧管(14)通過其上呈S形的散熱部(11)以間隔排布方式穿置在所述散熱器(12)上。6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種帶并聯(lián)式低壓制氧模塊的制氧機，其特征在于，所述架體(I)的側(cè)壁上設(shè)有一外露的過濾器(13)，所述過濾器(13)包括一濾網(wǎng)，所述過濾器(13)—端與外界空間通連，另一端與所述制氧管(14)的進氣口通連。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種帶并聯(lián)式低壓制氧模塊的制氧機，其特征在于，所述過濾器(13)內(nèi)設(shè)有一濾網(wǎng)，所述制氧管(14)的進氣口等距分置在所述濾網(wǎng)一側(cè)，使得外界空氣通過濾網(wǎng)進入所述制氧管(14)。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶并聯(lián)式低壓制氧模塊的制氧機，其特征在于，所述吸附器(7)的處理速率為3-30L/min。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶并聯(lián)式低壓制氧模塊的制氧機，其特征在于，所述低壓栗(5)為無油空壓機，所述低壓栗(5)的排氣壓力為0.15-0.25MPa。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶并聯(lián)式低壓制氧模塊的制氧機，其特征在于，所述高壓栗(3)的排氣壓力為0.3-1.0MPa。
【文檔編號】C01B13/02GK106044717SQ201610375499
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年5月30日
【發(fā)明人】趙沖
【申請人】杭州盛大高科技機電有限公司