一种氧气浓缩器低空氧浓度调节系统的制作方法

1.本实用新型属于机载分子筛制氧技术，涉及一种氧气浓缩器低空氧浓度调节系统。


背景技术：

2.机载分子筛氧气浓缩器是利用分子筛材料的选择吸附特性，通过变压吸附/ 解吸的原理，从飞机发动机或环控系统引出的增压空气中分离出富氧产品气并输送给供氧系统以满足飞行员呼吸用氧要求。图1是现有氧气浓缩器的结构示意图。
3.随飞行高度的提高，大气压力呈指数函数关系下降，为满足飞行员缺氧防护需求，其输出产品气既要保证飞行员在高空飞行不发生缺氧，还要兼顾飞机在中低空机动飞行时供氧浓度不能过高，以降低加速度性肺不张发生率和严重程度，因此，生理卫生学要求不仅给出了最低供氧浓度要求，对产品的低空氧浓度也设置了上限。
4.但是，参见图1所示，现配套装机的氧气浓缩器中两个分子筛床之间设置有冲洗定径孔，为确保高空飞行安全和飞行员用氧安全，冲洗定径孔的通径设计均采用充分保证分子筛床内的分子筛得到最佳解吸的通径，即为1.5mm左右，如此在低空时氧浓度超高，飞行员反映有肺不张现象，因此有必要进行低空氧浓度控制。


技术实现要素：

5.本实用新型提供一种氧气浓缩器低空氧浓度调节系统，低空飞行中出现氧浓度超出要求上限时，能够关闭电磁阀，使分子筛床内的分子筛得不到充分解吸，进而使产品气氧浓度下降至生理指标要求的合适范围内，供飞行员使用，避免出现过载飞行“肺不张”，同时可大大降低前端引气消耗，提高输出产品气压力，采用该系统的低空下引气消耗量降低25％，产品气压力提升15％。
6.本实用新型提供一种氧气浓缩器低空氧浓度调节系统，包括：程序分配装置1、第一分子筛床2、第二分子筛床3、冲洗定径孔4、微型电磁阀5、储气罐7和氧气监控器8；所述程序分配装置1包括：控制器和三通阀；其中，
7.所述三通阀的三个口分别连接供气系统、所述第一分子筛床2、所述第二分子筛床3；
8.所述控制器，用于控制所述三通阀连通供气系统和所述第一分子筛床2，或者连通供气系统和所述第二分子筛床3，以实现对两个分子筛床的供气切换；
9.所述第一分子筛床2、所述第二分子筛床3的输出端分别与储气罐7连接，并通过两路管道连通，两路管道中一路上设有冲洗定径孔4，另一路上设有微型电磁阀5；
10.所述氧气监控器8，用于对所述储气罐7内的氧浓度进行采样；
11.所述氧气监控器8还与所述微型电磁阀5的控制端连接，用于根据所述储气罐7内的氧浓度控制所述微型电磁阀5的关断。
12.可选的，所述微型电磁阀5通径为0.7mm。
13.可选的，所述冲洗定径孔4通径范围为0.6mm～0.8mm。
14.可选的，氧气浓缩器低空氧浓度调节系统还包括：单向阀6；
15.所述第一分子筛床2、所述第二分子筛床3的各输出端上分别设置有单向阀6，控制气体单向流入储气罐7内。
16.可选的，所述储气罐7与所述氧气监控器8通过连接管连接，连接管内的采样气体的流量在0.1l/min～0.4l/min范围内。
17.可选的，所述氧气监控器8具体用于，当氧浓度超出生理指标要求供养浓度时，控制微型电磁阀5关闭。
18.本实用新型提供的氧气浓缩器低空氧浓度调节系统，增加微型电磁阀5，在氧浓度超出生理指标要求供养浓度时，控制微型电磁阀5关闭，结构设计简单，动作可靠，低空产品气氧浓度超高时会关闭微型电磁阀，减小冲洗流量，使分子筛床得不到充分解吸，从而将产品气氧浓度降低到合适的范围，满足相关生理指标要求，同时还兼顾大大降低前端引气消耗，提高输出产品气压力。
附图说明
19.图1是现有氧气浓缩器的结构示意图；
20.图2是本实用新型提供的氧气浓缩器低空氧浓度调节系统的结构示意图；
21.附图标记说明：
22.1-程序分配装置；
23.2-第一分子筛床；
24.3-第二分子筛床；
25.4-冲洗定径孔；
26.5-微型电磁阀；
27.6-单向阀；
28.7-储气罐；
29.8-氧气监控器。
具体实施方式
30.以下结合附图对本实用新型提供的氧气浓缩器低空氧浓度调节系统进行详述。
31.图2是本实用新型提供的氧气浓缩器低空氧浓度调节系统的结构示意图，参见图2，本实用新型提供的氧气浓缩器低空氧浓度调节系统包括：程序分配装置1、第一分子筛床2、第二分子筛床3、冲洗定径孔4、微型电磁阀5、单向阀6、储气罐7和氧气监控器8。
32.其中，所述程序分配装置1内包括能够定时切换对分子筛床供气的三通阀，所述程序分配装置1并列连接上述两个分子筛床，并通过三通阀切换连通各分子筛床，以实现对分子筛床的供气切换。
33.示例性的，程序分配装置1控制三通阀进行切换的间隔时长为10-20秒。
34.所述各分子筛床内装填有分子筛，相互并列设置，且各分子筛床输出端之间相互通过两路管道连通。另外，各分子筛床的各输出端上分别设置有单向阀 6，控制分子筛床输出气体单向流入储气罐7。所述各分子筛床输出连接到储气罐7，并给飞行员提高富氧产品
气。所述氧气监控器8连通储气罐7，对储气罐内氧气浓度进行监控，同时连接微型电磁阀5，给微型电磁阀提供反馈控制信号，实施氧浓度控制。
35.示例性的，当程序分配装置1控制供气系统与第一分子筛床2连通时，供气系统向第一分子筛床2提供高压气体，第一分子筛床2吸附高压气体中的氮气，并将氧气通过单向阀6单向流入储气罐7，同时，通过具有冲洗定径孔4 的管道输送给第一分子筛床2，氧气在第二分子筛床3内解吸出氮气。可以理解，当微型电磁阀5导通时，从第一分子筛床2输入第二分子筛床3的氧气增多，第二分子筛床3内可解吸出更多氮气，使得下一次程序分配装置1切换分子筛床时，第二分子筛床3可以吸附更多氮气，产生更多氧气，当微型电磁阀 5关断时，从第一分子筛床2输入第二分子筛床3的氧气减少，第二分子筛床3 可以吸附较少氮气，产生较少氧气，从而避免分子筛床内的分子筛得不到充分解吸，进而使产品气氧浓度下降至生理指标要求的合适范围内，供飞行员使用，避免出现过载飞行“肺不张”。
36.其中，供气系统提供的空气可以为飞机发动机或环控系统引出的增压空气。
37.其中，第一分子筛床2、第二分子筛床3在解吸过程中产生的包含氮气的废气通过程序分配装置1排入到大气中。
38.本实用新型氧气浓缩器低空氧浓度调节系统实际工作时，过程如下：氧气浓缩器飞行使用过程中，为确保用氧安全，当氧气监控器检测到座舱高度超过 4km时，此时微型电磁阀始终处于打开状态，以维持中高空的高氧浓度要求。座舱高度4km以下，如飞行员肺换气量较小，会导致输出产品气氧浓度超高，此时，当氧气监控器8检测到氧浓度超出上限时控制微型电磁阀5关闭，使分子筛床内的分子筛得不到充分解吸，从而使储气罐内气体氧浓度降低，当氧气监控器8检测到的氧浓度满足生理指标要求时，再控制微型电磁阀5打开。
39.其实施例中，请参阅图2，某型氧气浓缩器冲洗定径孔4通径为0.6mm，微型电磁阀5通径为0.7mm。