Psa制氧机除湿装置和psa制氧机的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种PSA制氧机除湿装置和PSA制氧机。本实用新型的PSA制氧机除湿装置,包括:制冷箱,其具有进气管、半导体制冷器、排气管和排水管;进气管的第一端设置在制冷箱的底部,第二端与PSA制氧机的空气压缩机连通;排气管设置在制冷箱的上部,排气管的第一端与半导体制冷器连通,第二端与PSA制氧机的吸附塔连通;排水管的第一端设置在制冷箱的底部,第二端与外部管道连接,用于排出经半导体制冷器冷却后的压缩气体中析出的水。通过在PSA制氧机中设置制冷箱,使得压缩机中的压缩气体在流经制冷箱的过程中,进行冷却,将压缩气体中的水析出,并通过排气管排出,从而实现对压缩气体的除湿,能够有效降低压缩气体的湿度,除湿效果显著。
【专利说明】
PSA制氧机除湿装置和PSA制氧机
技术领域
[0001]本实用新型涉及机械领域,尤其涉及一种PSA制氧机除湿装置和PSA制氧机。
【背景技术】
[0002]PSA制氧机以变压吸附(PSA)技术为基础,从空气中提取氧气的一种设备,在制氧机内装填分子筛作为吸附剂,以压缩机为动力,利用分子筛物理吸附和解吸技术,在压缩机加压时通过吸附剂将空气中的氮气吸附,剩下的氧气则被收集起来,并在经过净化处理后,得到高浓度的氧气。这种类型的制氧机产氧迅速,氧浓度高,适用于各种人群的氧疗与氧保健,还可引用于医疗行业。
[0003]PSA制氧设备中的分子筛根据变压吸附技术对压缩空气内的氮气进行吸附,但是分子筛同时对进入吸附床内的压缩空气的湿度也非常敏感,当压缩空气中的湿度较大时,分子筛吸附剂会受潮,将会严重影响吸附剂的吸附效果。
[0004]现有技术中,一般通过在制氧机内设置铜质盘管、插片或翅片等形式的风冷散热器对压缩空气进行除湿,其主要是依赖压缩空气与外部环境进行热交换实现除湿,但是,当外界温度较高时,压缩空气中的气体将难以有效降温,使得除湿效果不佳,应用范围有限。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型提供一种PSA制氧机除湿装置和PSA制氧机,以解决现有技术中对PSA制氧机中的压缩空气难以进行有效除湿,应用范围有限的问题。
[0006]本实用新型提供的PSA制氧机除湿装置,设置在PSA制氧机中,包括:制冷箱,其具有进气管、半导体制冷器、排气管和排水管;
[0007]其中,进气管的第一端设置在制冷箱的底部,进气管的第二端与PSA制氧机的空气压缩机连通,以使空气压缩机中的压缩气体从进气管流至半导体制冷器;
[0008]排气管设置在制冷箱的上部,排气管的第一端与半导体制冷器连通,排气管的第二端与PSA制氧机的吸附塔连通,排气管用于将被半导体制冷器冷却后的压缩气体排至PSA制氧机的吸附塔内;
[0009]排水管的第一端设置在制冷箱的底部,排水管的第二端与外部管道连接,用于排出经半导体制冷器冷却后的压缩气体中析出的水。
[0010]进一步的,如上述的PSA制氧机除湿装置,还包括:旋转分离器,旋转分离器的入口与制冷箱的排气管的第二端连通;
[0011]旋转分离器的排气口与PSA制氧机的吸附塔连通,用于将旋转分离后的气体送入吸附塔内;
[0012]旋转分离器的排水口,用于将冷却后的压缩气体经气水分离后得到的水排出。
[0013]进一步的,如上述的PSA制氧机除湿装置,其中,半导体制冷器包括:电源盒、至少一个换热组件、换热管道;
[0014]换热管道的第一端与制冷箱的进气管连通;换热管道的第二端包括:排气口和冷凝出口,并且冷凝出口的高度低于排气口;排气口与排气管的第一端连接;冷凝出口与排水管的第一端连接;
[0015]换热组件具有半导体发热端与半导体制冷端,半导体制冷端紧贴在换热管道的外壁上,半导体制冷端用于向半导体发热端传递热量,以对换热管道内的压缩气体进行冷却;
[0016]电源盒与换热组件电连接,用于向换热组件提供直流电。
[0017]进一步的,如上述的PSA制氧机除湿装置,其中,半导体制冷器还包括:风扇,风扇用于对换热组件的半导体发热端进行散热。
[0018]进一步的,如上述的PSA制氧机除湿装置,其中,换热组件的数量为两个,对称分布在换热管道的外壁上。
[0019]本实用新型提供的PSA制氧机除湿装置,包括:制冷箱,其具有进气管、半导体制冷器、排气管和排水管;其中,进气管的第一端设置在制冷箱的底部,进气管的第二端与PSA制氧机的空气压缩机连通,以使空气压缩机中的压缩气体从进气管流至半导体制冷器;排气管设置在制冷箱的上部,排气管的第一端与半导体制冷器连通,排气管的第二端与PSA制氧机的吸附塔连通,排气管用于将被半导体制冷器冷却后的压缩气体排至PSA制氧机的吸附塔内;排水管的第一端设置在制冷箱的底部,排水管的第二端与外部管道连接,用于排出经半导体制冷器冷却后的压缩气体中析出的水。通过在PSA制氧机中设置制冷箱,使得压缩机中的压缩气体在流经制冷箱的过程中,对其进行冷却,将压缩气体中的水制冷析出,并通过排气管排出,从而实现对压缩气体进行除湿,能够有效降低压缩气体的湿度,除湿效果显著。
[0020]本实用新型还提供一种PSA制氧机,包括如上述任一项的PSA制氧机除湿装置。通过在PSA制氧机中设置上述除湿装置,可以显著提高PSA制氧机的除湿效果,有利于增加吸附剂的吸附效果,增加PSA制氧机的工作效率。
【附图说明】
[0021]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0022]图1为本实用新型实施例一提供的PSA制氧机除湿装置的结构示意图;
[0023]图2为本实用新型实施例一提供的PSA制氧机除湿装置的爆炸示意图;
[0024]图3为本实用新型实施例一提供的PSA制氧机除湿装置的局部结构示意图;
[0025]图4为为本实用新型实施例一提供的PSA制氧机除湿装置的线路控制原理图。
【具体实施方式】
[0026]为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
[0027]实施例一
[0028]图1为本实用新型实施例一提供的PSA制氧机除湿装置的结构示意图;图2为本实用新型实施例一提供的PSA制氧机除湿装置的爆炸示意图;图3为本实用新型实施例一提供的PSA制氧机除湿装置的局部结构示意图;图4为为本实用新型实施例一提供的PSA制氧机除湿装置的线路控制原理图。如图1?图4所示,本实施例提供的PSA制氧机除湿装置,设置在PSA制氧机中,包括:制冷箱I,其具有进气管2、半导体制冷器、排气管4和排水管5。
[0029]该制冷箱I为箱型结构,其设置在PSA制氧机的空气压缩机与吸附塔之间,PSA制氧机中经空气压缩机压缩后的气体流至该制冷箱I内,并在制冷箱I内进行冷却除湿,除湿后的压缩气体从制冷箱I中排至吸附塔内,实现制氧。
[0030]具体的,在制冷箱I内设置有半导体制冷器用于对压缩气体进行冷却,以析出压缩气体中的水。同时,制冷箱I上还设有进气管2、排气管4和排水管5。而制冷箱的尺寸具体可根据PSA制氧机的规格和内部可用空间进行相应调整,本实施例不对其进行限制。
[0031]优选的,进气管4的第一端设置在制冷箱I的底部,进气管4的第二端与PSA制氧机的空气压缩机连通,以使空气压缩机中的压缩气体从进气管流至半导体制冷器。
[0032]进一步的,为了避免冷凝析出的水从排气管4进入吸附塔内,可将排气管4设置在制冷箱I的上部,排气管4的第一端与半导体制冷器连通。排气管4的第二端与PSA制氧机的吸附塔连通,排气管4用于将被半导体制冷器冷却后的压缩气体排至PSA制氧机的吸附塔内。
[0033]进一步的,排水管5的第一端设置在制冷箱I的底部,排水管5的第二端与外部管道连接,用于排出经半导体制冷器冷却后的压缩气体中析出的水。
[0034]本实施例通过将进气管2和排水管5设置在制冷箱I的底部,并将排气管4设置在制冷箱I的上部,可使得压缩气体从制冷箱I的底部进入半导体制冷器中,同时将气体中的水析出。析出的水从半导体制冷器中流向制冷箱I的底部并从排水管5流出,而经过半导体制冷器冷却后的气体则从制冷箱I上部的排气管4排出至吸附塔内,从而实现对压缩气体的有效除湿。
[0035]进一步的,半导体制冷器包括:电源盒31、至少一个换热组件32、换热管道33。
[0036]换热组件32具有半导体发热端与半导体制冷端,半导体制冷端紧贴在换热管道33的外壁上,半导体制冷端用于向半导体发热端传递热量,以对换热管道33内的压缩气体进行冷却。电源盒31与换热组件32电连接,用于向换热组件32提供直流电。
[0037]具体的,换热组件32采用半导体制冷片,通过与电源盒31连接,当打开电源盒31电源开关,电源盒31向换热组件32提供直流电,使得半导体制冷片实现制冷的目的。
[0038]优选的,为了使换热组件32具有较好的制冷效果,可以设置多个换热组件32,将其贴合在换热管道33的外壁上。换热组件32可以为两个,两个换热组件32对称分布在换热管道33的外壁上,实现对换热管道33的制冷。
[0039]换热管道33的第一端与制冷箱I的进气管2连通;换热管道33的第二端包括:排气口和冷凝出口,并且冷凝出口的高度低于排气口;排气口与排气管4的第一端连接;冷凝出口与排水管5的第一端连接。由此,使得压缩气体通过进气管2进入换热管道33内,并在流向换热管道32的排气口时,逐渐由换热组件32进行冷却,使压缩气体中的水冷凝析出,并通过冷凝出口流至排水管5排出,同时,冷却后的气体从排气口进入排气管4排至吸附塔内,实现除湿的目的。
[0040]进一步的,半导体制冷器内还包括:风扇34,风扇34用于对换热组件32的半导体发热端进行散热,以降低制冷箱I内的温度,以便于提高压缩气体的除湿效果。可选的,风扇34上设有风扇外圈341,提高风扇34安全性。
[0041]可选的,该制冷箱I具有箱架6,可将上述进气管2、半导体制冷器、排气管4和排水管5封装在箱架6内,并在箱架6上相应位置处开设槽孔,用以使进气管2、排气管4和排水管5穿过。
[0042]进一步的,还可以在PSA制氧机内设置旋转分离器7,通过旋转分离作用,对压缩气体进行气水旋转分离,进一步降低压缩气体的湿度。
[0043]旋转分离器7的工作原理为依靠气流切向引入旋转分离器7内,造成气流的旋转运动,使具有较大惯性离心力的液体甩向旋转分离器的壁面,从而将气体中的水滴与气体分开。
[0044]具体的,旋转分离器7的入口与制冷箱I的排气管4的第二端连通。可选的,该入口设在旋转分离器7的上部侧壁上,并且旋转分离器7的内部一般设置有螺旋状的导气管,用于将旋转分离后的气体导出至排气口处。旋转分离器7的排气口与PSA制氧机的吸附塔连通,用于将旋转分离后的气体送入吸附塔内。在旋转分离器7的排气口与PSA制氧机的吸附塔之间还可以设置与控制器连接的压力传感器,用于实时采集压力进入吸附塔内的气体的压力。
[0045]同时,在旋转分离器7的底部还设置有排水口,用于将经气水分离后从旋转分离器7器壁上流下的水排出。
[0046]通过在制冷箱I后设置旋转分离器7,可使得压缩气体在通过制冷箱I内冷却过程中冷凝并且未析出的水滴,在随气体进入旋转分离器7后,经过旋转分离器7的旋转分离作用,进一步分离至旋转分离器6的内壁上,实现对气体的二级除湿,进一步降低了进入吸附塔内的气体的湿度,增加了除湿效果,大大提高了吸附塔中吸附剂的吸附效率。
[0047]本实施例提供的PSA制氧机除湿装置,通过在PSA制氧机中设置制冷箱,使得压缩机中的压缩气体在流经制冷箱的过程中,对其进行冷却,将压缩气体中的水制冷析出,并通过排气管排出,从而实现对压缩气体进行除湿,能够有效降低压缩气体的湿度,除湿效果显著。
[0048]实施例二
[0049]本实施例提供一种PSA制氧机,该制氧机内设置有上述实施例一提供的PSA制氧机除湿装置。
[0050]通过在本实施例提供的制氧机中设置PSA制氧机除湿装置,可以实现对进入吸附塔前的压缩气体进行有效除湿,显著降低压缩气体的湿度,从而相应的提高了吸附塔中吸附剂的吸附效率,增加PSA制氧机的工作效率。同时该PSA制氧机的除湿过程,受外界温度和压力的影响较小,具有应用范围广、适应性强等优点。
[0051]最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。
【主权项】
1.一种PSA制氧机除湿装置,设置在PSA制氧机中,其特征在于,包括:制冷箱,其具有进气管、半导体制冷器、排气管和排水管; 其中,所述进气管的第一端设置在所述制冷箱的底部,所述进气管的第二端与所述PSA制氧机的空气压缩机连通,以使所述空气压缩机中的压缩气体从所述进气管流至所述半导体制冷器; 所述排气管设置在所述制冷箱的上部,所述排气管的第一端与所述半导体制冷器连通,所述排气管的第二端与所述PSA制氧机的吸附塔连通,所述排气管用于将被所述半导体制冷器冷却后的压缩气体排至所述PSA制氧机的吸附塔内; 所述排水管的第一端设置在所述制冷箱的底部,所述排水管的第二端与外部管道连接,用于排出经所述半导体制冷器冷却后的压缩气体中析出的水。2.根据权利要求1所述的PSA制氧机除湿装置,其特征在于,还包括:旋转分离器,所述旋转分离器的入口与所述制冷箱的排气管的第二端连通; 所述旋转分离器的排气口与所述PSA制氧机的吸附塔连通,用于将旋转分离后的气体送入所述吸附塔内; 所述旋转分离器的排水口,用于将所述冷却后的压缩气体经气水分离后得到的水排出。3.根据权利要求1或2所述的PSA制氧机除湿装置,其特征在于,所述半导体制冷器包括:电源盒、至少一个换热组件、换热管道; 所述换热管道的第一端与所述制冷箱的进气管连通;所述换热管道的第二端包括:排气口和冷凝出口,并且所述冷凝出口的高度低于所述排气口;所述排气口与所述排气管的第一端连接;所述冷凝出口与所述排水管的第一端连接; 所述换热组件具有半导体发热端与半导体制冷端,所述半导体制冷端紧贴在所述换热管道的外壁上,所述半导体制冷端用于向所述半导体发热端传递热量,以对所述换热管道内的压缩气体进行冷却; 所述电源盒与所述换热组件电连接,用于向所述换热组件提供直流电。4.根据权利要求3所述的PSA制氧机除湿装置,其特征在于,所述半导体制冷器还包括:风扇,所述风扇用于对所述换热组件的半导体发热端进行散热。5.根据权利要求3所述的PSA制氧机除湿装置,其特征在于,所述换热组件的数量为两个,对称分布在所述换热管道的外壁上。6.—种PSA制氧机,其特征在于,包括如上述权利要求1-5任一项所述的PSA制氧机除湿目.ο
【文档编号】B01D45/16GK205495159SQ201620276183
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年4月1日
【发明人】石梅生, 王济虎, 田涛, 马军, 石政和, 高万玉, 刘红斌, 伍瑞昌, 郭立军
【申请人】中国人民解放军军事医学科学院卫生装备研究所