具有气体反馈保护的制氧机和气体反馈式保护分子筛的方法与流程

本发明涉及制氧机，尤其与制氧机中采用气体反馈方式对分子筛保护的方法和结构有关。

背景技术：

目前，市场上的小型制氧机，在使用间歇期间，分子筛塔中的分子筛会受输入空气中的水汽的影响，分子筛的寿命会大大缩短。需要改善。

为解决分子筛的吸水裂化问题，现有技术是在分子筛塔的前端安装吸湿剂，进行防潮处理。但是在工作一段时间后，吸湿剂就会吸湿饱和，失效，不能长期有效。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种简单可靠、且可长期有效地保护制氧机中分子筛的具有气体反馈保护的制氧机和气体反馈式保护分子筛的方法。

本发明的额外方面和优点将部分地在下面的描述中阐述，并且部分地将从描述中变得显然，或者可以通过本发明的实践而习得。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

根据本发明的一个方面，提供一种具有气体反馈保护的制氧机，包括压缩机、分子筛塔和第一储氧罐，所述压缩机通过第一通道连通所述分子筛塔，所述分子筛塔通过第二通道连通所述第一储氧罐，所述制氧机还包括第二储氧罐，所述第一通道包括有第一分支点，所述第二通道包括有第二分支点，所述第二储氧罐通过第三通道连通所述第二分支点，所述第二储氧罐通过第四通道连通所述第一分支点，所述压缩机的出口与所述第一分支点之间设置有第一单向阀，所述第三通道上设置有第三阀体，所述第四通道上设置有第四阀体，所述第三阀体控制所述分子筛塔出气进入所述第二储氧罐，所述第 四阀体控制所述第二储氧罐的气体进入所述分子筛塔。

根据本发明的一实施方式，所述第三阀体为单向阀，控制所述分子筛塔中出气进入所述第二储氧罐。

根据本发明的一实施方式，所述第四阀体为单向阀，控制所述第二储氧罐中气体进入所述分子筛塔。

根据本发明的一实施方式，所述第四阀体为电磁阀，控制所述第二储氧罐中气体进入所述分子筛塔。

根据本发明的一实施方式，所述电磁阀为常闭的两位三通电磁阀。

根据本发明的一实施方式，所述第三阀体为电磁阀，控制所述分子筛塔中出气进入所述第二储氧罐。

根据本发明的一实施方式，所述电磁阀为常闭的两位三通电磁阀。

根据本发明的一实施方式，所述第二储氧罐与所述电磁阀之间的第三通道上还设置有节流阀。

根据本发明的一实施方式，所述第四阀体为电磁阀，控制所述第二储氧罐中气体进入所述分子筛塔。

根据本发明的一实施方式，所述第四阀体为单向阀，控制所述第二储氧罐中气体进入所述分子筛塔。

根据本发明的一实施方式，所述电磁阀为常闭的两位三通电磁阀。

根据本发明的一实施方式，所述第二储氧罐的体积大于所述分子筛塔的体积。

为实现上述目的，本发明还采用如下技术方案：

根据本发明的另一个方面，提供一种气体反馈式保护分子筛的方法，包括以下步骤：

通过压缩机向分子筛塔中输入压缩空气；

所述分子筛塔工作，向第一储氧罐和第二储氧罐中输入干燥氧气；

所述分子筛塔停止工作，并排出空气；

所述第二储氧罐中存储的干燥氧气进入所述分子筛塔中。

根据本发明的一实施方式，所述分子筛塔工作时，同时向所述第一储氧罐和所述第二储氧罐中输入干燥氧气。

根据本发明的一实施方式，所述分子筛塔工作时，先向所述第一储氧罐 中输入干燥氧气，待所述第一储氧罐中氧气压力达到设定值后，向所述第二储氧罐中输入干燥氧气。

根据本发明的一实施方式，所述第二储氧罐中气压小于所述压缩机工作时的出口压力。

由上述技术方案可知，本发明的有益效果是：

本发明直接利用自行制出的干燥氧气，在分子筛塔停止工作时，反输至分子筛塔中，对分子筛塔进行干燥保护。本发明无须外部介入，而通过内循环进行，简单可靠，而且干燥氧气的产生和反输，与分子筛塔的工作和停歇节奏一致，可以保证干燥的可靠性和长期有效性。

本发明中通过以下参照附图对优选实施例的说明，本发明的上述以及其它目的、特征和优点将更加明显。

附图说明

通过结合附图考虑以下对本发明的优选实施例的详细说明，本发明的各种目标、特征和优点将变得更加显而易见。附图仅为本发明的示范性图解，并非一定是按比例绘制。在附图中，同样的附图标记始终表示相同或类似的部件。其中：

图1是本发明具有气体反馈保护的制氧机的第一实施例的结构示意图；

图2是本发明具有气体反馈保护的制氧机的第二实施例的结构示意图；

图3是本发明具有气体反馈保护的制氧机的第三实施例的结构示意图；

图4是本发明具有气体反馈保护的制氧机的第四实施例的结构示意图。

图中标记如下：压缩机1、分子筛塔2、第一储氧罐3、第二储氧罐4、第一通道5、第二通道6、第三通道7、第四通道8、第一分支点9、第二分支点10、空气过滤器11、第一侧塔21、第二侧塔22、排气消音器23、筛塔电磁阀24、压力传感器31、调压阀32、过滤器33、浮子流量计34、出口单向阀35、浓度传感器36、第一单向阀51、第二单向阀61、第三单 向阀71/72、入口电磁阀73/75、入口节流阀74/76、第四单向阀81/84、出口电磁阀82/83。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本发明将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。

在对本发明的不同示例的下面描述中，参照附图进行，所述附图形成本发明的一部分，并且其中以示例方式显示了可实现本发明的多个方面的不同示例性结构、系统和步骤。应理解，可以使用部件、结构、示例性装置、系统和步骤的其他特定方案，并且可在不偏离本发明范围的情况下进行结构和功能性修改。而且，虽然本说明书中可使用术语“顶部”、“底部”、“前部”、“后部”、“侧部”等来描述本发明的不同示例性特征和元件，但是这些术语用于本文中仅出于方便，例如根据附图中所述的示例的方向。本说明书中的任何内容都不应理解为需要结构的特定三维方向才落入本发明的范围内。

第一实施例

如图1所示，图1是本发明具有气体反馈保护的制氧机的第一实施例的结构示意图。该实施例中，压缩机1的入口连接有空气过滤器11，出口连通第一通道5，第一通道5上设置有第一单向阀51，压缩机1通过该第一通道5向分子筛塔2中输入压缩空气，第一单向阀51防止向压缩机1中反向输入气体。另外，在第一通道上设置有第一分支点9，以连通其他通道。

该实施例中，分子筛塔2包括第一侧塔21和第二侧塔22，第一侧塔21和第二侧塔22并联设置，并通过筛塔电磁阀24连通第一通道5和排气消音器23。第一侧塔21加压时，第二侧塔22进行减压解析，在压力降低时，分子筛吸附住的氮气会放出来，通过排气消音器23排放到大气中，为下一次的氮气吸附做准备。

该实施例中，第二通道6一端连通分子筛塔2的出氧口，另一端连通第一储氧罐3的入口。在第二通道6上设置有第二单向阀61，以防止第一储氧 罐3中氧气反流向分子筛塔2。另外，在第二通道6上设置有第二分支点10，以连通其他通道。该实施例中，第一储氧罐3上设置有压力传感器31，以测量第一储氧罐3内的氧气压力。在第一储氧罐3的出口通道上依次连通设置有调压阀32、过滤器33、浮子流量计34、出口单向阀35和浓度传感器36，以输出适合人使用的氧气。

该实施例中，第三通道7连通第二分支点10，第四通道8连通第一分支点9，第二储氧罐4的入口连通第三通道7，出口连通第四通道8。该实施例中，第三通道7上设置有第三单向阀71，第四通道8上设置有第四单向阀81，以保证第二储氧罐4的出入方向正确。

该实施例中，第二储氧罐4的体积大于分子筛塔2的体积，可以达到四倍以上。另外，第二储氧罐4中氧气压力为110-170kpa，压缩机1向分子筛塔2中输入的压缩空气的湿度为30％rh-90％rh，分子筛塔产生的氧气相对湿度小于10％rh。而且，第三单向阀71和第四单向阀81开启的工作压力小于5kpa。

该实施例的工作过程如下所述：

1、打开电源，压缩机1工作，将外界空气加压压缩，通过筛塔电磁阀24的控制，将压缩空气导入到分子筛塔2中。

2、随着压缩空气的不断进入，分子筛塔2中气体压力上升，在高压下，分子筛会吸附空气中的氮气分子，氧气分子流过分子筛塔2，通过第二单向阀61进入第一储氧罐3。

3、在筛塔电磁阀24的控制下，在第一侧塔21加压时，第二侧塔22进行减压解析，在压力降低时，分子筛吸附住的氮气会放出来，通过排气消音器23排放到大气中，为下一次的氮气吸附做准备。

4、在分子筛塔2不断的进行加压吸附和减压解析的过程，会不断地向第一储氧罐3中注入高浓度的氧气。第一储氧罐3中的氧气会经过调压阀降压调压后，经过过滤器33，管道输出，供人使用。

5、在分子筛塔2不断的进行加压吸附和减压解析的过程，产生的氧气还会同时流向第二储氧罐4，第二储氧罐4中的氧气压力会保持在110-170kpa之间变化。流到第二储氧罐4中的干燥氧气的压力会不断上升，最后保持和第一储氧罐3中的氧气的最高压力一致。但是会低于压缩机1的排出压缩空 气压力。

6、顾客在按下停止按钮后，压缩机1停止工作，筛塔电磁阀24会进行2-4次的切换动作，保证将分子筛塔2中的高压空气排掉。当第二储氧罐4中的氧气压力大于第四通道8中的压缩空气的压力时，第二储氧罐4中干燥氧气会通过第四单向阀81流到分子筛塔2中。

该实施例中，通过上述过程将分子筛塔2中空气排出，并输入干燥氧气。保证分子筛在机器工作的间歇期，能保存在干燥的气体环境中，防止分子筛吸湿结块。延长整机的使用寿命。

第二实施例

如图2所示，图2是本发明具有气体反馈保护的制氧机的第二实施例的结构示意图。该实施例中，压缩机1的入口连接有空气过滤器11，出口连通第一通道5，第一通道5上设置有第一单向阀51，压缩机1通过该第一通道5向分子筛塔2中输入压缩空气，第一单向阀51防止向压缩机1中反向输入气体。另外，在第一通道上设置有第一分支点9，以连通其他通道。

该实施例中，分子筛塔2包括第一侧塔21和第二侧塔22，第一侧塔21和第二侧塔22并联设置，并通过筛塔电磁阀24连通第一通道5和排气消音器23。第一侧塔21加压时，第二侧塔22进行减压解析，在压力降低时，分子筛吸附住的氮气会放出来，通过排气消音器23排放到大气中，为下一次的氮气吸附做准备。

该实施例中，第二通道6一端连通分子筛塔2的出氧口，另一端连通第一储氧罐3的入口。在第二通道6上设置有第二单向阀61，以防止第一储氧罐3中氧气反流向分子筛塔2。另外，在第二通道6上设置有第二分支点10，以连通其他通道。该实施例中，第一储氧罐3上设置有压力传感器31，以测量第一储氧罐3内的氧气压力。在第一储氧罐3的出口通道上依次连通设置有调压阀32、过滤器33、浮子流量计34、出口单向阀35和浓度传感器36，以输出适合人使用的氧气。

该实施例中，第三通道7连通第二分支点10，第四通道8连通第一分支点9，第二储氧罐4的入口连通第三通道7，出口连通第四通道8。该实施例中，第三通道7上设置有第三单向阀72，第四通道8上设置有出口电磁阀82， 第三单向阀72保证第二储氧罐4的进气方向正确，出口电磁阀82为常闭的两位三通电磁阀，定时开启第四通道8。

该实施例中，第二储氧罐4的体积大于分子筛塔2体积，可以达到四倍以上。另外，第二储氧罐4中氧气压力为110-170kpa，压缩机1向分子筛塔2中输入的压缩空气的湿度为30％rh-90％rh，分子筛塔产生的氧气相对湿度小于10％rh。而且，第三单向阀72开启的工作压力小于5kpa，出口电磁阀82的开启压力为35kpa。

该实施例的工作过程如下所述：

1、打开电源，压缩机1工作，将外界空气加压压缩，通过筛塔电磁阀24的控制，将压缩空气导入到分子筛塔2中。

2、随着压缩空气的不断进入，分子筛塔2中气体压力上升，在高压下，分子筛会吸附空气中的氮气分子，氧气分子流过分子筛塔2，通过第二单向阀61进入第一储氧罐3。

3、在筛塔电磁阀24的控制下，在第一侧塔21加压时，第二侧塔22进行减压解析，在压力降低时，分子筛吸附住的氮气会放出来，通过排气消音器23排放到大气中，为下一次的氮气吸附做准备。

4、在分子筛塔2不断的进行加压吸附和减压解析的过程，会不断地向第一储氧罐3中注入高浓度的氧气。第一储氧罐3中的氧气会经过调压阀降压调压后，经过过滤器33，管道输出，供人使用。

5、在分子筛塔2不断的进行加压吸附和减压解析的过程，产生的氧气还会同时流向第二储氧罐4，而且出口电磁阀82关闭，第二储氧罐4中的氧气压力会保持在110-170kpa之间变化。流到第二储氧罐4中的干燥氧气的压力会不断上升，最后保持和第一储氧罐3中的氧气的最高压力一致。但是会低于压缩机1的排出压缩空气压力。

6、顾客在按下停止按钮后，压缩机1停止工作，筛塔电磁阀24会进行2次的切换动作，保证将分子筛塔2中的高压空气排掉。此时打开出口电磁阀82，第二储氧罐4中干燥氧气会通过出口电磁阀82流到分子筛塔2中。

该实施例中，通过上述过程将分子筛塔2中空气排出，并输入干燥氧气。保证分子筛在机器工作的间歇期，能保存在干燥的气体环境中，防止分子筛吸湿结块。延长整机的使用寿命。

另外，该实施例中，是在筛塔电磁阀24动作2次，分子筛塔2中的高压空气排掉后，再向分子筛塔2中反馈注入氧气。这样，在第二储氧罐4体积一定的前提下，分子筛塔2中最终的氧气含量高，更加干燥。

第三实施例

如图3所示，图3是本发明具有气体反馈保护的制氧机的第三实施例的结构示意图。该实施例中，压缩机1的入口连接有空气过滤器11，出口连通第一通道5，第一通道5上设置有第一单向阀51，压缩机1通过该第一通道5向分子筛塔2中输入压缩空气，第一单向阀51防止向压缩机1中反向输入气体。另外，在第一通道上设置有第一分支点9，以连通其他通道。

该实施例中，分子筛塔2包括第一侧塔21和第二侧塔22，第一侧塔21和第二侧塔22并联设置，并通过筛塔电磁阀24连通第一通道5和排气消音器23。第一侧塔21加压时，第二侧塔22进行减压解析，在压力降低时，分子筛吸附住的氮气会放出来，通过排气消音器23排放到大气中，为下一次的氮气吸附做准备。

该实施例中，第二通道6一端连通分子筛塔2的出氧口，另一端连通第一储氧罐3的入口。在第二通道6上设置有第二单向阀61，以防止第一储氧罐3中氧气反流向分子筛塔2。另外，在第二通道6上设置有第二分支点10，以连通其他通道。该实施例中，第一储氧罐3上设置有压力传感器31，以测量第一储氧罐3内的氧气压力。在第一储氧罐3的出口通道上依次连通设置有调压阀32、过滤器33、浮子流量计34、出口单向阀35和浓度传感器36，以输出适合人使用的氧气。

该实施例中，第三通道7连通第二分支点10，第四通道8连通第一分支点9，第二储氧罐4的入口连通第三通道7，出口连通第四通道8。该实施例中，第三通道7上设置有入口电磁阀73和入口节流阀74，第四通道8上设置有出口电磁阀83。入口电磁阀73为常闭的两位三通电磁阀，定时开启第三通道7，入口节流阀74调节第三通道7中通过氧气的流量，出口电磁阀82为常闭的两位三通电磁阀，定时开启第四通道8。

该实施例中，第二储氧罐4的体积大于分子筛塔2体积，可以达到四倍以上。另外，第二储氧罐4中氧气压力为110-170kpa，压缩机1向分子筛塔 2中输入的压缩空气的湿度为30％rh-90％rh，分子筛塔产生的氧气相对湿度小于10％rh。而且，入口电磁阀73和出口电磁阀83的开启压力为35kpa。

该实施例的工作过程如下所述：

1、打开电源，压缩机1工作，将外界空气加压压缩，通过筛塔电磁阀24的控制，将压缩空气导入到分子筛塔2中。

2、随着压缩空气的不断进入，分子筛塔2中气体压力上升，在高压下，分子筛会吸附空气中的氮气分子，氧气分子流过分子筛塔2，通过第二单向阀61进入第一储氧罐3。

3、在筛塔电磁阀24的控制下，在第一侧塔21加压时，第二侧塔22进行减压解析，在压力降低时，分子筛吸附住的氮气会放出来，通过排气消音器23排放到大气中，为下一次的氮气吸附做准备。

4、在分子筛塔2不断的进行加压吸附和减压解析的过程，会不断地向第一储氧罐3中注入高浓度的氧气。第一储氧罐3中的氧气会经过调压阀降压调压后，经过过滤器33，管道输出，供人使用。

5、在分子筛塔2不断的进行加压吸附和减压解析的初始过程中，入口电磁阀73处于关闭状态，产生的氧气不会同时流向第二储氧罐4。在一定时间后，产氧浓度达到最高浓度，稳定产氧后，再打开入口电磁阀73，分子筛塔2产生的氧气会同时流向第一储氧罐3和第二储氧罐4。此时出口电磁阀83关闭，第二储氧罐4中的氧气压力会保持在110-170kpa之间变化。流到第二储氧罐4中的干燥氧气的压力会不断上升，最后保持和第一储氧罐3中的氧气的最高压力一致。但是会低于压缩机1的排出压缩空气压力。

6、顾客在按下停止按钮后，压缩机1停止工作，筛塔电磁阀24会进行2次的切换动作，保证将分子筛塔2中的高压空气排掉。此时打开出口电磁阀83，第二储氧罐4中干燥氧气会通过出口电磁阀83流到分子筛塔2中。

该实施例中，通过上述过程将分子筛塔2中空气排出，并输入干燥氧气。保证分子筛在机器工作的间歇期，能保存在干燥的气体环境中，防止分子筛吸湿结块。延长整机的使用寿命。

另外，该实施例中，是在筛塔电磁阀24动作2次，分子筛塔2中的高压空气排掉后，再向分子筛塔2中反馈注入氧气。这样，在第二储氧罐4体积一定的前提下，分子筛塔2中最终的氧气含量高，更加干燥。

第四实施例

如图4所示，图4是本发明具有气体反馈保护的制氧机的第四实施例的结构示意图。该实施例中，压缩机1的入口连接有空气过滤器11，出口连通第一通道5，第一通道5上设置有第一单向阀51，压缩机1通过该第一通道5向分子筛塔2中输入压缩空气，第一单向阀51防止向压缩机1中反向输入气体。另外，在第一通道上设置有第一分支点9，以连通其他通道。

该实施例中，分子筛塔2包括第一侧塔21和第二侧塔22，第一侧塔21和第二侧塔22并联设置，并通过筛塔电磁阀24连通第一通道5和排气消音器23。第一侧塔21加压时，第二侧塔22进行减压解析，在压力降低时，分子筛吸附住的氮气会放出来，通过排气消音器23排放到大气中，为下一次的氮气吸附做准备。

该实施例中，第二通道6一端连通分子筛塔2的出氧口，另一端连通第一储氧罐3的入口。在第二通道6上设置有第二单向阀61，以防止第一储氧罐3中氧气反流向分子筛塔2。另外，在第二通道6上设置有第二分支点10，以连通其他通道。该实施例中，第一储氧罐3上设置有压力传感器31，以测量第一储氧罐3内的氧气压力。在第一储氧罐3的出口通道上依次连通设置有调压阀32、过滤器33、浮子流量计34、出口单向阀35和浓度传感器36，以输出适合人使用的氧气。

该实施例中，第三通道7连通第二分支点10，第四通道8连通第一分支点9，第二储氧罐4的入口连通第三通道7，出口连通第四通道8。该实施例中，第三通道7上设置有入口电磁阀75和入口节流阀76，第四通道8上设置有第四单向阀84。入口电磁阀75为常闭的两位三通电磁阀，定时开启第三通道7，入口节流阀76调节第三通道7中通过氧气的流量，第四单向阀84保证第四通道8流向正确。

该实施例中，第二储氧罐4的体积大于分子筛塔2体积，可以达到四倍以上。另外，第二储氧罐4中氧气压力为110-170kpa，压缩机1向分子筛塔2中输入的压缩空气的湿度为30％rh-90％rh，分子筛塔产生的氧气相对湿度小于10％rh。而且，入口电磁阀75的开启压力为35kpa，第四单向阀84开启的工作压力小于5kpa。

该实施例的工作过程如下所述：

1、打开电源，压缩机1工作，将外界空气加压压缩，通过筛塔电磁阀24的控制，将压缩空气导入到分子筛塔2中。

2、随着压缩空气的不断进入，分子筛塔2中气体压力上升，在高压下，分子筛会吸附空气中的氮气分子，氧气分子流过分子筛塔2，通过第二单向阀61进入第一储氧罐3。

3、在筛塔电磁阀24的控制下，在第一侧塔21加压时，第二侧塔22进行减压解析，在压力降低时，分子筛吸附住的氮气会放出来，通过排气消音器23排放到大气中，为下一次的氮气吸附做准备。

4、在分子筛塔2不断的进行加压吸附和减压解析的过程，会不断地向第一储氧罐3中注入高浓度的氧气。第一储氧罐3中的氧气会经过调压阀降压调压后，经过过滤器33，管道输出，供人使用。

5、在分子筛塔2不断的进行加压吸附和减压解析的初始过程中，入口电磁阀75处于关闭状态，产生的氧气不会同时流向第二储氧罐4。在一定时间后，产氧浓度达到最高浓度，稳定产氧后，再打开入口电磁阀75，分子筛塔2产生的氧气会同时流向第一储氧罐3和第二储氧罐4。第二储氧罐4中干燥氧气会通过出第四单向阀84流到分子筛塔2中。

该实施例中，通过上述过程将分子筛塔2中空气排出，并输入干燥氧气。保证分子筛在机器工作的间歇期，能保存在干燥的气体环境中，防止分子筛吸湿结块。延长整机的使用寿命。

另外，本发明提供了一种气体反馈式保护分子筛的方法，可以使用上述的结构进行，也可以采用其他结构进行，具体包括以下步骤：

通过压缩机向分子筛塔中输入压缩空气。

所述分子筛塔工作，向第一储氧罐和第二储氧罐中输入干燥氧气，该过程中，既可以是所述分子筛塔工作时，同时向所述第一储氧罐和所述第二储氧罐中输入干燥氧气，也可以是所述分子筛塔工作时，先向所述第一储氧罐中输入干燥氧气，待所述第一储氧罐中氧气压力达到设定值后，向所述第二储氧罐中输入干燥氧气。

所述分子筛塔停止工作，并排出空气。

所述第二储氧罐中存储的干燥氧气进入所述分子筛塔中。

在该方法中，所述第二储氧罐中气压小于所述压缩机工作时的出口压力，而且，所述第二储氧罐中氧气压力为110-170kpa。另外，所述压缩机向所述分子筛塔中输入的压缩空气的湿度为30％rh-90％rh，所述分子筛塔产生的氧气相对湿度小于10％rh。

以上结合附图示例说明了本发明的一些优选实施例式。本发明所属技术领域的普通技术人员应当理解，上述具体实施方式部分中所示出的具体结构和工艺过程仅仅为示例性的，而非限制性的。而且，本发明所属技术领域的普通技术人员可对以上所述所示的各种技术特征按照各种可能的方式进行组合以构成新的技术方案，或者进行其它改动，而都属于本发明的范围之内。