专利名称：高浓度医用分子筛制氧设备的制作方法
技术领域：
高浓度医用分子筛制氧设备技术领域[0001]本实用新型涉及一种制氧设备，特别涉及一种高浓度医用分子筛制氧设备。
技术背景[0002]分子筛制氧技术已在国民经济中得到广泛的应用，但多数采用制氧分子筛吸附氮而使氧得到浓缩的办法，由于氮气在空气中占78%左右，氧气只占20. 9%左右，因而设备中吸附柱的体积特别庞大，同时氧浓度一般在90%左右，特别是医用制氧设备制氧浓度达不到国家药典规定的大于99. 5%的标准，而且寿命有限，导致推广缓慢。发明内容[0003]本实用新型的高浓度医用分子筛制氧设备，主要解决制氧浓度低、寿命短的问题， 以及利用碳分子筛优先吸附氧来去除氮和氩的方法，缩小吸附柱的体积。[0004]本实用新型是通过以下措施来实现的[0005]本实用新型的高浓度医用分子筛制氧设备，是由脱水装置、吸氧装置和吸氮装置依次串联而成；[0006]所述的吸氧装置包括有两个相并联的碳分子筛吸附柱、气罐、真空泵，每个碳分子筛吸附柱的上、下端分别连接有一个电磁阀，位于上端的电磁阀的另外一个通口均与压力释放阀的进口连接，位于下端的电磁阀的另外两个通口分别与脱水装置和气罐连接，气罐与真空泵连接；[0007]所述的吸氮装置包括有两个相并联的氧分子筛吸附柱、气罐、真空泵，每个氧分子筛吸附柱的上、下端分别连接有一个电磁阀，位于上端的电磁阀的另外一个通口均与气罐连接，位于下端的电磁阀的另外两个通口分别与吸氧装置和真空泵连接。[0008]上述本实用新型的高浓度医用分子筛制氧设备，为了进一步提高脱水效果，所述脱水装置采用以下方案脱水装置包括空气压缩机、汽水分离器、分子筛脱水装置和气罐， 所述的分子筛脱水装置包括有两个相并联的脱水分子筛吸附柱、气罐，每个脱水分子筛吸附柱的上端分别连接有一个单向节流阀，每个单向节流阀的出口均与压力释放阀连接，压力释放阀的出口与气罐连接，每个脱水分子筛吸附柱的下端分别连接有一个电磁阀，电磁阀的另一个通口均与汽水分离器的出口连接，汽水分离器的进口与空气压缩机连接。[0009]上述本实用新型的高浓度医用分子筛制氧设备，其优选方案为所述碳分子筛吸附柱和氧分子筛吸附柱上端的电磁阀均为二位二通电磁阀，所述碳分子筛吸附柱、氧分子筛吸附柱和脱水分子筛吸附柱的下端的电磁阀均为二位三通电磁阀。[0010]上述本实用新型的高浓度医用分子筛制氧设备，其优选方案为所述的空气压缩机为无油空气压缩机，所述的真空泵为无油真空泵。[0011]上述本实用新型的高浓度医用分子筛制氧设备，所述的脱水分子筛吸附柱的吸附剂为5A分子筛或13X分子筛。[0012]本专利的发明人为宝丰电气企业法人李树森先生，自1970年开始研制无热自动再生式分子筛干燥电缆自动充气设备，是全国最早研制分子筛变压吸附的厂家之一(当时李树森先生担任济南铁路局电务工厂充气设备公司经理)。曾多次获得铁道部、山东省、济南铁路局科技成果奖，获得济南铁路局先进生产者称号、全局优秀工人技师称号、全局技术能手称号、路局物资工业总公司技术创新标兵称号，并晋升为高级技师。其研制的ZCS- II 型电缆自动充气设备获得国家级重点新产品称号，2004年李树森先生在高新区创办瑞莱电气有限公司，将充气设备这一传统产品嵌入先进的控制技术和生产工艺使其成为新一代的高新技术产品，并通过山东省科技厅技术鉴定，达国内领先水平，被济南市政府认定为高新技术产品，瑞莱电气有限公司成为济南市首批高新技术企业之一，2008年李树森先生再次获得济南市科技成果奖，近年来看到国内生产的分子筛制氧机鱼目混杂，很少有技术创新， 国家也没有完善的质量标准，只是笼统的规定氧浓度达90%即可，不提在多少流量的前提下，不少制氧机流量在一升时能达到90%，而在三升的流量下气浓度只有60%-80%，根本达不到治疗作用，这是一种严重损害消费者利益的行为。而且中华人民共和国药典中规定，医用氧气的氧浓度应达99. 5%以上，现在的分子筛制氧机更是望尘莫及。李树森决心用自己三十五年研制分子筛吸附的经验研制一种新型的制氧机达到和超过国家药典规定的99. 5% 的标准，2010年在高新区注册宝丰电气有限公司。开始研制高浓度分子筛制氧设备，在两年多的时间里，经过上百次的试验终于获得成功，氧浓度可达到99. 99%，超过了国家药典标准，现宝丰电气全体员工，正在进行产品的试制工作，争取早日投放市场。[0013]本实用新型的高浓度医用分子筛制氧设备，采用无热自动再生分子筛干燥技术脱除空气中的水、二氧化碳、二氧化硫等有害气体。用碳分子筛优先吸附氧来脱除氮气和氩气，用氧分子筛脱除残留的氮气，使氧浓度达到99. 6以上，最高可达到99. 99%以上。由于真空变压吸附不使用产品氧气做再生气体，不仅提高了氧回收率，也解决了使用寿命问题， 适用于各大中型医院，特别是乡镇医院、偏远地区的工业、医院和急救中心使用。
[0014]附图1中本实用新型的示意框图[0015]图中，1、为无油空气压缩机，2、为汽水分离器，3、4、10、11、17、18为二位三通电磁阀，5、6为单向节流阀，7、14为溢流阀，8、15、21为气罐，12、13、19、20为二位二通电磁阀，9、16为无油真空泵。[0016]A、B为5A分子筛吸附柱，C、D为碳分子筛吸附柱，E、F为氧分子筛吸附柱。
具体实施方式
[0017]
以下结合附图1对本实用新型作具体的说明。[0018]如图1所示，本实用新型的高浓度医用分子筛制氧设备，是由脱水装置、吸氧装置和吸氮装置依次串联而成。[0019]脱水装置包括有无油空气压缩机(1)，汽水分离器(2)、两个二位三通电磁阀(3、 4)，两个5A分子筛吸附柱(A、B)，二个单向节流阀(5、6)，一个溢流阀(7)，气罐(8)。[0020]汽水分离器为普通的市售汽水分离器，主要是脱除空气中的大部分水分。[0021]5A分子筛的孔径为4. 5-5A，用于脱除剩余的小部分水分，以及部分的二氧化碳、 二氧化硫等杂质。[0022]当一个5A分子筛吸附柱处于运行状态时，另一个5A分子筛吸附柱处于解吸状态， 并且使用运行状态的5A分子筛吸附柱的空气吹扫另一 5A个分子筛吸附柱，以吹除其中的水分。一个周期后(一般为10秒)，两个5A分子筛吸附柱进行交换运行状态。[0023]吸氧装置包括有两个二位三通电磁阀(10、11)，两个碳分子筛吸附柱(C、D)，两个二位二通电磁阀(12、13)，一个溢流阀(14)，气罐(15)。[0024]吸氧装置采用碳分子筛吸附柱用于吸附氧气，排出氮气和惰性气体等其它气体， 并将吸附的氧气抽到气罐(15)中。[0025]当一个碳分子筛吸附柱(C)处于运行状态时，氧气被吸附在碳分子筛吸附柱上，氮气通过二位二通电磁阀(12)和溢流阀(14)排出；同时，另一个碳分子筛吸附柱(D)处于解吸状态，通过真空泵(9)将碳分子筛吸附柱(D)吸附的氧气吸到气罐(15)内。一个周期后 (一般为10秒)，两个碳分子筛吸附柱进行交换运行状态。[0026]吸氮装置包括有一个无油真空泵(16)，两个二位三通电磁阀(17、18)，两个氧分子筛吸附柱(E、F)，两个二位二通电磁阀(19、20 )，气罐(21)。[0027]吸氮装置采用氧分子筛吸附柱用于吸附剩余的氮气和其它气体，使最后产生的氧气过到99. 6以上，最高达99. 99%。[0028]当一个氧分子筛吸附柱(E)处于运行状态时，氮气等杂质气体被吸附在氧分子筛吸附柱(E)上，氧气通过二位二通电磁阀(19)排至气罐(21)内；同时，另一个分子筛吸附柱 (F)处于解吸状态，通过真空泵(16)和二位三通电磁阀(18)将氧分子筛吸附柱(F)吸附的氮气排出。一个周期后(一般为10秒)，两个分子筛吸附柱进行交换运行状态。
权利要求1.一种高浓度医用分子筛制氧设备，其特征在于是由脱水装置、吸氧装置和吸氮装置依次串联而成；所述的吸氧装置包括有两个相并联的碳分子筛吸附柱、气罐、真空泵，每个碳分子筛吸附柱的上、下端分别连接有一个电磁阀，位于上端的电磁阀的另外一个通口均与压力释放阀的进口连接，位于下端的电磁阀的另外两个通口分别与脱水装置和气罐连接，气罐与真空泵连接；所述的吸氮装置包括有两个相并联的氧分子筛吸附柱、气罐、真空泵，每个氧分子筛吸附柱的上、下端分别连接有一个电磁阀，位于上端的电磁阀的另外一个通口均与气罐连接， 位于下端的电磁阀的另外两个通口分别与吸氧装置和真空泵连接。
2.根据权利要求1所述的高浓度医用分子筛制氧设备，其特征在于脱水装置包括空气压缩机、汽水分离器、分子筛脱水装置和气罐，所述的分子筛脱水装置包括有两个相并联的脱水分子筛吸附柱、气罐，每个脱水分子筛吸附柱的上端分别连接有一个单向节流阀，每个单向节流阀的出口均与压力释放阀连接，压力释放阀的出口与气罐连接，每个脱水分子筛吸附柱的下端分别连接有一个电磁阀，电磁阀的另一个通口均与汽水分离器的出口连接，汽水分离器的进口与空气压缩机连接。
3.根据权利要求1或2所述的高浓度医用分子筛制氧设备，其特征在于所述碳分子筛吸附柱和氧分子筛吸附柱上端的电磁阀均为二位二通电磁阀，所述碳分子筛吸附柱、氧分子筛吸附柱和脱水分子筛吸附柱的下端的电磁阀均为二位三通电磁阀。
4.根据权利要求2所述的高浓度医用分子筛制氧设备，其特征在于所述的空气压缩机为无油空气压缩机，所述的真空泵为无油真空泵。
5.根据权利要求2所述的高浓度医用分子筛制氧设备，其特征在于所述的脱水分子筛吸附柱的吸附剂为5A分子筛或13X分子筛。
专利摘要本实用新型涉及一种制氧设备，特别涉及一种高浓度医用分子筛制氧设备，是由脱水装置、吸氧装置和吸碳装置依次串联而成；所述的吸氧装置包括有两个相并联的碳分子筛吸附柱、气罐、真空泵；所述的吸碳装置包括有两个相并联的氧分子筛吸附柱、气罐、真空泵。本实用新型的高浓度医用分子筛吸附柱制氧设备，采用无热自动再生分子筛干燥技术脱除空气中的水、二氧化碳、二氧化硫等有害气体。用碳分子筛优先吸附氧来脱除氮气和氩气，用氧分子筛脱除残留的氮气，使氧浓度最高可达到99.99%以上。由于真空变压吸附不使用产品氧气做再生气体，不仅提高了氧回收率，也解决了使用寿命问题，适用于各大中型医院，特别是乡镇医院、偏远地区的工业、医院和急救中心使用。
文档编号C01B13/02GK202284147SQ201120425928
公开日2012年6月27日 申请日期2011年11月1日 优先权日2011年11月1日
发明者李树森 申请人:济南宝丰电气有限公司