一种带并联式低压制氧模块的制氧机的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种带并联式低压制氧模块的制氧机。现有制氧机能耗高，生产成本大。本发明包括架体，制氧机包括依次串连的制氧机构和存储机构，制氧机构包括若干并联设置的低压制氧模块，存储机构包括收集罐、高压泵和储气罐，低压制氧模块产生的氧气通过对应的输气管输送至收集罐中，收集罐内的氧气通过高压泵增压后存储在储气罐中。将原有制氧机构改进为采用并联排布的多组低压制氧模块，低压制氧模块使用小功率的空压机，使得通入吸附器的空气压力数值较小，通过降低空气压力数值基数来减小空气压力损耗数值，以降低制氧机能耗，进而降低使用成本。多组低压制氧模块并联能通过数量优势来克服单个低压制氧模块氧气产量小的缺陷。
【专利说明】
一种带并联式低压制氧模块的制氧机
技术领域
[0001]本发明涉及气体制造领域，具体涉及一种制氧机。
【背景技术】
[0002]制氧机广泛运用于医疗或家庭保健。根据制氧机产量以及供汽压力分为大型制氧机和小型制氧机。大型制氧机一般包括通过管路依次连接的高压栗、吸附器以及储气罐，高压栗将空气压缩并向吸附器输送，吸附器通过其内的分子筛进行压力吸附后将成品氧气输入储气罐中备用，一方面，大型制氧机运用在医院等公共场所，使得储气罐内的氧气需要经历较长距离输送，对储气罐内的氧气压力有较高要求，另一方面，通过高压栗压缩的高压空气在通过吸附器时存在压力损耗，压力损耗率在50%左右，既对高压栗的排气压力参数有更高的要求，需要配置大功率高压栗，并使得高压栗的排气压力在经历压力损耗后仍要满足氧气远程输送对压力的要求，导致高压栗能耗过大，且还会因为通入吸附器的空气压力数值基数较大，使得经过吸附器后的压力损耗数值也较大，增加了使用成本，此外，由于制氧机对高压栗的排气压力有要求，所以需要为制氧机配备具有高排气压力的机油润滑空压机，还需要在管路上为机油润滑空压机提供滤油除尘等辅助设备，增加了生产成本。
【发明内容】
[0003]为了解决现有技术的不足，本发明提供一种带并联式低压制氧模块的制氧机，通过设置多组低压制氧模块，既降低制氧机能耗，还降低生产成本。
[0004]本发明通过以下方式实现:一种带并联式低压制氧模块的制氧机，包括架体，所述制氧机包括依次串连的制氧机构和存储机构，所述制氧机构包括若干并联设置的低压制氧模块，所述存储机构包括依次串接的收集罐、高压栗和储气罐，所述低压制氧模块产生的氧气通过对应的输气管输送至所述收集罐中，所述收集罐内的氧气通过所述高压栗增压后存储在所述储气罐中。将原有制氧机构改进为采用并联排布的多组低压制氧模块，低压制氧模块使用小功率的空压机，既降低空压机工作能耗，又使得通入吸附器的空气压力数值较小，通过降低空气压力数值基数来减小空气压力损耗数值，以降低制氧机能耗，进而降低使用成本。多组低压制氧模块并联能通过数量优势来克服单个低压制氧模块氧气产量小的缺陷。高压栗用于将低压制氧模块产生的低压氧气压缩成满足氧气远程输送的高压氧气，由于高压栗产生的高压氧气无需再经历压力损耗，使得高压栗排气压力无需高于氧气输送所需压力，确保压力使用效率。
[0005]作为优选，所述输气管上依次串接单向阀和流量控制阀，所述输气管靠近所述单向阀一端与所述低压制氧模块通连，所述输气管靠近所述流量控制阀一端与所述收集罐通连。由于多个低压制氧模块相互并联并通过输气管汇聚至收集罐内，为了确保各低压制氧模块独立运转、互不影响，从吸附器中排出的氧气首先通过单向阀，再通过流量控制阀；由于各低压制氧模块是相互独立工作的，且吸附器会间隔地外排氧气，导致各吸附器的氧气外排时机并不相同，为了使得收集罐内氧气不会向暂停外排氧气的吸附器倒灌，所以需要在输气管上设置单向阀，有效防止吸附器因氧气倒灌而影响其正常运转；由于吸附器的氧气纯度会随着产量增加而降低，所以在输气管上增设流量控制阀，通过对吸附器的氧气产量进行定量设置，使得各低压制氧模块产生的氧气纯度均保持在预设范围内，既确保氧气纯度满足使用要求，还能使得氧气产量可控。
[0006]作为优选，所述低压制氧模块包括通过制氧管依次串连的低压栗、气水分离器以及吸附器。低压栗为吸附器提供压力气体，利用低压栗功率较小的特点来降低能耗;气水分离器能有效去除气体中的水分，确保吸附器内分子筛的使用寿命，吸附器内填充分子筛，利用对分子筛施加差异化压力来实现氧气、氮气吸附分离，进而获得氧气。
[0007]作为优选，所述制氧管位于所述低压栗与气水分离器间的区段上设有散热部。由于空气通过低压栗压缩后存在温度过高的情况，通过设置散热部来散发压力气体中的热量，进而确保吸附器进行工作。
[0008]作为优选，所述制氧机构包括一散热器，包括若干等距间隔叠置的散热叶片，所述制氧管通过其上呈S形的散热部以间隔排布方式穿置在所述散热器上。呈S形的散热部与散热器间具有较大的接触面积，散热叶片与外界大气间具有较大的接触面积，压力空气的热量通过散热叶片散发至外界大气中，有效提高热量散发效率。数量与低压制氧模块对应的散热部均穿置在同一散热器上，有效利用有限的制氧机内部空间，还能确保各制氧管内空气温度一致。
[0009]作为优选，所述架体的侧壁上设有一外露的过滤器，所述过滤器包括一滤网，所述过滤器一端与外界空间通连，另一端与所述制氧管的进气口通连。外界空气通过过滤器后进入制氧管，有效去除空气中的灰尘，既有效防止空压机因灰尘进入而磨损，还能确保成品氧气洁净度。过滤器设置在架体的侧壁上，且多个氧气管共用一个过滤器，便于抽取外界空
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[0010]作为优选，所述过滤器内设有一滤网，所述制氧管的进气口等距分置在所述滤网一侧，使得外界空气通过滤网进入所述制氧管，方便拆装更换过滤网，并确保各氧气管内灰尘含量参数一致。
[0011]作为优选，所述吸附器的处理速率为3-30L/min;所述低压栗为无油空压机，所述低压栗的排气压力为0.15-0.25MPa。所述吸附器的处理速率与低压栗的排气压力匹配，使得吸附器正常工作。
[0012]作为优选，所述高压栗的排气压力为0.3-1.0MPa。所述高压栗的排气压力与氧气输送压力匹配，确保氧气能在压力作用下被输送至使用地。
[0013]本发明的突出有益效果:将原有制氧机构改进为采用并联排布的多组低压制氧模块，低压制氧模块使用小功率的空压机，使得通入吸附器的空气压力数值较小，通过降低空气压力数值基数来减小空气压力损耗数值，以降低制氧机能耗，进而降低使用成本。此外，利用单向阀来确保各吸附器独立运转，利用流量控制阀来确保各吸附器产出氧气的纯度，确保各低压制氧模块独立运转、互不影响，还确保成品氧气的质量。
【附图说明】
[0014]图1为本发明结构不意图；
图2为本发明管路结构示意图； 图中:1、架体，2、收集罐，3、高压栗，4、储气罐，5、低压栗，6、气水分离器，7、吸附器，8、输气管，9、单向阀，10、流量控制阀，11、散热部，12、散热器，13、过滤器，14、制氧管。
【具体实施方式】
[0015]下面结合说明书附图和【具体实施方式】对本发明的实质性特点作进一步的说明。
[0016]如图1所示的一种带并联式低压制氧模块的制氧机，由架体I组成，所述制氧机包括依次串连的制氧机构和存储机构，所述制氧机构包括若干并联设置的低压制氧模块，所述存储机构包括依次串接的收集罐2、高压栗3和储气罐4，所述低压制氧模块产生的氧气通过对应的输气管8输送至所述收集罐2中，所述收集罐2内的氧气通过所述高压栗3增压后存储在所述储气罐4中。
[0017]为了确保各低压制氧模块互不影响，独立地正常工作，所述输气管8上依次串接单向阀9和流量控制阀10(如图2所示)，所述输气管8靠近所述单向阀9 一端与所述低压制氧模块通连，所述输气管8靠近所述流量控制阀10—端与所述收集罐2通连。
[0018]在实际操作中，所述吸附器7的工作状态受低压栗5的排气参数和流量控制阀10的调节影响。所述单向阀9和流量控制阀10将输气管8截分为三个区段，包括位于单向阀9外侧的第一区段、位于单向阀9和流量控制阀10间的第二区段以及位于流量控制阀10外侧的第三区段，当吸附器7的氧气产量大于流量控制阀10允许的流量时，使得通过单向阀9的氧气会积聚在第二区段上，使得第二区段的气体压力大于第一区段，使得第一区段内的氧气不能通过单向阀9外排，进而通过流量控制阀1实现流量控制。作为优选，单向阀9位于输气管8前段，流量控制阀10位于输气管8后段，当然可以调整单向阀9和流量控制阀10在输气管8上的相对位置，也应视为本发明的具体实施例。
[0019]在实际操作中，所述存储机构包括依次串接的收集罐2、高压栗3和储气罐4，所述收集罐2设有一与各输气管8通连的收集管，收集罐2通过一出气口与高压栗3通连，高压栗3的排气口与储气罐4通连，所述储气罐4通过一带控制阀的出气管与外界用气管路通连。
[0020]在实际操作中，假如需要处理同等单位重量的空气，设定:外界空气压力为0.1MPa，成品氧气的输送压力是0.5MPa，低压栗5和高压栗3的排出压力与电能消耗呈正比，每提升0.1MPa压力需要耗电I单位电能，吸附器7的压力损耗率为50%。通过对比原有制氧机和本发明所述制氧机制氧情况作如下对比:
采用原有制氧机制氧时，单位重量空气的压力通过高压栗3提升至IMPa，耗电9单位电能，高压气体通过吸附器7产生氧气，在经历压力损耗后压力损失50%，进入储气罐4的氧气压力为0.5MPa，满足氧气输送要求。
[0021]采用本发明所述制氧机制氧时，为了满足制氧量要求而设置了多组低压制氧模块，由于预处理空气量已设定，低压制氧模块数量只与处理速度有关，不影响能耗参数数值。单位重量空气的压力通过低压栗5提升至0.2MPa，耗电I单位电能，低压气体通过吸附器7产生氧气，在经历压力损耗后压力损失50%，使得进入收集罐2的氧气压力为0.1MPa，收集罐2内的氧气通过高压栗3提升至满足氧气输送要求的0.5MPa，耗电4单位电能，整个过程耗电5单位电能。
[0022]通过上述比较发现，空气以较低的压力通过吸附器7，有效减小压力损耗的数值，进而更加节能环保。
[0023]在实际操作中，所述低压制氧模块包括通过制氧管14依次串连的低压栗5、气水分离器6以及吸附器7;所述制氧管14位于所述低压栗5与气水分离器6间的区段上设有散热部11;所述制氧机构包括一散热器12，包括若干等距间隔叠置的散热叶片，所述制氧管14通过其上呈S形的散热部11以间隔排布方式穿置在所述散热器12上。多根制氧管14共用一个散热器12，确保各制氧管14中空气温度不会出现较大偏差，继而确保各吸附器7不会因空气温度差异而影响成品气产量和质量。此外，所述制氧机可以设置多个散热器12，便于制氧管14布管路径设定，也应视为本发明的具体实施例。
[0024]在实际操作中，架体I外壁上设有与所述散热器12匹配设置的排气扇，以利于散热叶片上的热量散发。
[0025]在实际操作中，所述架体I的侧壁上设有一外露的过滤器13，所述过滤器13包括一滤网，所述过滤器13—端与外界空间通连，另一端与所述制氧管14的进气口通连;所述过滤器13内设有一滤网，所述制氧管14的进气口等距分置在所述滤网一侧，使得外界空气通过滤网进入所述制氧管14。所述过滤器13设有一供氧气管进气口插置通连的空腔，经过滤网过滤的空气进入空腔并被各制氧管14进气口吸入。过滤器13为多组低压制氧模块共用，既确保空气质量参数统一，还方便更换滤网。
[0026]在实际操作中，所述吸附器7的处理速率为3-30L/min。所述低压制氧模块的数量应该根据使用者对氧气的需求量来设定，具体涉及到单组低压制氧模块的氧气产量以及低压制氧模块的数量。当吸附器7选用处理速率较小的型号时，能通过开启部分低压制氧模块来更精确地控制制氧机的氧气产量，例如采用处理速率为5L/min的吸附器7时，制氧机的氧气产量能以增减5L/min的跨度进行调整，相对于20L/min的调节跨度，更具实用性。当吸附器7选用处理速率较大的型号时，能有效减少低压制氧模块的数量，进而减小配套设置的数量，使得制氧机体积减小，例如为了达到60L/min的氧气产量，采用处理速率为5L/min的吸附器7时，制氧机需要至少配置12组低压制氧模块，需要更大的架体I安装部件，还增加了管路布置难度，若采用处理速率为20L/min的吸附器7时，制氧机需要至少配置3组低压制氧模块，有效提高空间利用效率，减小制氧机体积，还降低布管难度。综上所述，优选采用混合搭配方式，通过设定若干具有差异化产量的低压制氧模块，例如配备处理速率分别为5L/min、10L/min、20L/min的吸附器7，并根据使用者实际情况来混搭，兼具调节精度高和制氧机体积小的特点。
[0027]在实际操作中，所述低压栗5为无油空压机，所述低压栗5的排气压力为0.15-
0.25MPa，以满足吸附器7进行分离吸附气体所需压力为准，根据吸附器7技术参数优选选用允许压力的下限，既确保氧气纯度和产量，还降低低压栗5的能耗。
[0028]在实际操作中，所述高压栗3的排气压力为0.3-1.0MPa。所述高压栗3的排气压力设定应满足成品气输送要求，确保氧气能被输送至使用地。
[0029]在实际操作中，所述高压栗3和低压栗5优选设置在架体I下部，通过降低制氧机重心来确保制氧机平稳运行，降低振动。
【主权项】
1.一种带并联式低压制氧模块的制氧机，包括架体(I)，其特征在于，所述制氧机包括依次串连的制氧机构和存储机构，所述制氧机构包括若干并联设置的低压制氧模块，所述存储机构包括依次串接的收集罐(2)、高压栗(3)和储气罐(4)，所述低压制氧模块产生的氧气通过对应的输气管(8)输送至所述收集罐(2)中，所述收集罐(2)内的氧气通过所述高压栗(3)增压后存储在所述储气罐(4)中。2.根据权利要求1所述的一种带并联式低压制氧模块的制氧机，其特征在于，所述输气管(8)上依次串接单向阀(9)和流量控制阀(10)，所述输气管(8)靠近所述单向阀(9) 一端与所述低压制氧模块通连，所述输气管(8)靠近所述流量控制阀(10)—端与所述收集罐(2)通连。3.根据权利要求2所述的一种带并联式低压制氧模块的制氧机，其特征在于，所述低压制氧模块包括通过制氧管(14)依次串连的低压栗(5)、气水分离器(6)以及吸附器(7)。4.根据权利要求3所述的一种带并联式低压制氧模块的制氧机，其特征在于，所述制氧管(14)位于所述低压栗(5)与气水分离器(6)间的区段上设有散热部(11)。5.根据权利要求4所述的一种带并联式低压制氧模块的制氧机，其特征在于，所述制氧机构包括一散热器(12)，包括若干等距间隔叠置的散热叶片，所述制氧管(14)通过其上呈S形的散热部(11)以间隔排布方式穿置在所述散热器(12)上。6.根据权利要求3所述的一种带并联式低压制氧模块的制氧机，其特征在于，所述架体(I)的侧壁上设有一外露的过滤器(13)，所述过滤器(13)包括一滤网，所述过滤器(13)—端与外界空间通连，另一端与所述制氧管(14)的进气口通连。7.根据权利要求6所述的一种带并联式低压制氧模块的制氧机，其特征在于，所述过滤器(13)内设有一滤网，所述制氧管(14)的进气口等距分置在所述滤网一侧，使得外界空气通过滤网进入所述制氧管(14)。8.根据权利要求1所述的一种带并联式低压制氧模块的制氧机，其特征在于，所述吸附器(7)的处理速率为3-30L/min。9.根据权利要求1所述的一种带并联式低压制氧模块的制氧机，其特征在于，所述低压栗(5)为无油空压机，所述低压栗(5)的排气压力为0.15-0.25MPa。10.根据权利要求1所述的一种带并联式低压制氧模块的制氧机，其特征在于，所述高压栗(3)的排气压力为0.3-1.0MPa。
【文档编号】C01B13/02GK106044717SQ201610375499
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年5月30日
【发明人】赵冲
【申请人】杭州盛大高科技机电有限公司