安装介质杯座的分子筛床的制作方法

本实用新型属于制氧设备技术领域，涉及一种分子筛床，特别是涉及安装介质杯座的分子筛床。

背景技术：

现有技术中的分子筛床包括分子筛床筒体8，所述分子筛床筒体8内设有锂型分子筛7，所述锂型分子筛7两端通过锁紧螺钉1分别与进气端盖10和排气端盖3紧固连接。所述进气端盖10和排气端盖3内壁均设有凹槽，所述凹槽内均设有密封锂型分子筛7的密封垫片4。所述进气端盖10的凹槽内设有进气端筛网11，使得压缩空气在分子筛床的圆周方向上均流，提高分子筛利用率。所述进气端盖10的中心位置安装有进气端挡流片12，防止压缩空气直接冲入分子筛床的中心位置，起到均流的作用。所述锂型分子筛7的进气端设有进气端高效过滤纸9，用于防止分子筛及其粉尘漏出。所述锂型分子筛7的排气端设有移动活塞孔板5，所述排气端盖3与移动活塞孔板5之间设有压缩弹簧2，持续压紧移动活塞孔板5，保证分子筛床中填充的分子筛处于压紧状态。所述移动活塞孔板5上超声焊接有排气端高效过滤纸6，密封移动活塞孔板5的边缘，防止分子筛及其粉尘漏出。

现有技术中的分子筛床存在以下几个缺点：(1)分子筛床中使用一种单一的锂型分子筛，用于氮气和氧气的分离。锂型分子筛的固有缺点是与水蒸气结合后，难以完全解吸附而导致氮氧分离能力逐渐衰减，而最终影响制氧机的产氧浓度；(2)进气端盖和排气端盖中都需要安装密封垫片，并用锁紧螺丝紧固来形成有效的分子筛床密封。垫片和端盖的安装过程比较繁琐。密封垫片横截面仅有1.5毫米宽，安装端盖及紧固螺钉时如果没有在垫片圆周上均匀的压紧，则分子筛床在后续的测漏过程中可能发现垫片密封处泄露，需要拆除返工，增加额外工作量；(3)移动活塞孔板是abs注塑零件，需要在流通孔周围留下足够宽度的材料来保证零件强度。也即会减少有效的气体流通面积，影响气流在分子筛床圆周方向上的均流效果，降低了分子筛的利用率；(4)移动活塞孔板与排气端高效过滤纸超声波焊接，对供应商的制造工艺要求高。如果过滤纸与移动活塞孔板没有中心对齐，可能导致高效过滤纸在分子筛筒内的壁面没有足够宽度的材料来密封分子筛及其粉尘。粉尘漏出则可能堵塞下游的高效过滤器，影响产品氧气的流通。

因此，为了解决这些问题，本实用新型提出了安装介质杯座的分子筛床。

技术实现要素：

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供安装介质杯座的分子筛床，用于解决现有技术中单一分子筛在制氧过程中的氮氧分离能力逐渐衰减、密封垫片安装麻烦、分子筛利用率低及移动活塞孔与排气端高效过滤纸超声波焊接的制造工艺要求高的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供安装介质杯座的分子筛床，包括进气端盖和排气端盖，所述进气端盖和排气端盖之间通过连接组件进行连接，所述进气端盖和排气端盖之间设有分子筛床铝管，所述分子筛床铝管内填充有锂型分子筛，锂型分子筛的的两端分别设有进气端介质杯座和排气端介质杯座，所述进气端介质杯座内填充有钠型分子筛，所述进气端介质杯座和排气端介质杯座分别与进气端盖和排气端盖连通。

优选的，所述分子筛床铝管为三角形铝管。

优选的，所述进气端介质杯座包括进气端介质杯座上盖和进气端介质杯座底座，所述进气端介质杯座上盖和进气端介质杯座底座均由塑料部分和120目不锈钢筛网超声波焊接而成，所述钠型分子筛填充于进气端介质杯座上盖和进气端介质杯座底座之间。

优选的，所述进气端介质杯座上盖和进气端介质杯座底座靠近进气端盖的一端端部分别沿其周向设有第一唇形翻边和第二唇形翻边，所述第一唇形翻边贴合并压紧在进气端介质杯座底座的内表面，所述第二唇形翻边贴合并压紧分子筛床铝管的内表面。

优选的，所述排气端介质杯座由塑料部分和120目不锈钢筛网超声波焊接而成，所述排气端介质杯座靠近排气端盖的一端端部沿其周向设有第三唇形翻边，所述第三唇形翻边贴合并压紧分子筛床铝管的内表面。

优选的，所述进气端介质杯座上盖和排气端介质杯座上设有挡流片，所述挡流片超声波焊接于进气端介质杯座上盖和排气端介质杯座的120目不锈钢筛网上。

优选的，所述进气端介质杯座上盖和排气端介质杯座内分别设有若干条注塑成型的第一导流槽和第二导流槽。

优选的，所述进气端盖和排气端盖的相对面沿其周向设有凹槽，所述分子筛床铝管两端的端部分别位于进气端盖和排气端的凹槽内，所述进气端盖的凹槽内设有密封垫片。

优选的，所述进气端介质杯座上盖与进气端之间设有过滤泡棉，所述过滤泡棉外设有压缩弹簧，所述压缩弹簧的两端分别与进气端盖和进气端介质杯座上盖接触。

优选的，所述连接组件包括螺杆，螺杆的两端分别贯穿进气端盖和排气端盖后通过螺母进行固定，所述螺母与进气端盖和排气端盖之间均设有平垫片。

如上所述，本实用新型的安装介质杯座的分子筛床，具有以下有益效果：

1、本实用新型中，钠型分子筛对水蒸气亲和力高，可以在吸附循环中大量吸附进入分子筛床的压缩空气中的水蒸气，并在解吸附循环中将水蒸气与废气一起排出制氧机系统。经过钠型分子筛吸附水蒸气后，进入锂型分子筛填充端的空气中的水蒸气将会大幅减少，这样既有利于提高产氧浓度，又可以有效地保护锂型分子筛，延长其使用寿命。

2、本实用新型中，介质杯座中挡流片及介质杯座内的多条导流槽使产品氧气均流，提高分子筛的利用率。不锈钢筛网防止分子筛及粉尘随气流漏出到下游管路。用不锈钢筛网代替移动活塞孔板后，有效的气体流通截面积提高，气流流动阻力下降。

3、本实用新型中，排气端介质杯座中唇形翻边贴合并压紧分子筛床铝管内壁，形成硬密封，有效阻止分子筛颗粒及粉尘漏出，密封效果好于o形圈等软密封材料，因为o形圈可能在分子筛床内滑动，造成密封失效。同时，唇型密封结构相比软密封材料安装更加简单快捷。

4、本实用新型中，进气端介质杯座上盖设有导流槽结构，使得进入分子筛床的压缩空气均流，而唇形翻边贴合并压紧分子筛床铝管内表面和进气端介质杯座底座的内壁，密封钠型分子筛，防止锂型分子筛漏出。

5、本实用新型中，进气端介质杯座在生产线单独填充钠型分子筛并组装而成，然后整体安装到分子筛床铝管内时，这样两种不同的分子筛分隔开，避免混料。

附图说明

图1显示为本实用新型的立体图。

图2显示为本实用新型的俯视图。

图3显示为a-a的剖视图。

图4显示为排气端介质底座的组件图。

图5显示为排气端介质底座的爆炸图。

图6显示为进气端介质杯座的组件图。

图7显示为进气端介质杯座的爆炸图。

图8显示为进气端介质杯座底座的组件图。

图9显示为进气端介质杯座底座的爆炸图。

图10显示为进气端介质杯座的组件图。

图11显示为进气端介质杯座的爆炸图。

元件标号说明

1-锁紧螺钉，2-压缩弹簧，3-排气端盖，4-密封垫片，5-移动活塞孔板，6-排气端高效过滤纸，7-锂型分子筛，8-分子筛床筒体，9-进气端高效过滤纸，10-进气端盖，11-进气端筛网，12-进气端挡流片，13-分子筛床铝管，14-排气端介质杯座，15-钠型分子筛，16-进气端介质杯座上盖，17-进气端介质杯座底座，18-120目不锈钢筛网，19-第一唇形翻边，20-第二唇形翻边，21-第三唇形翻边，22-挡流片，23-第一导流槽，24-第二导流槽，25-凹槽，26-平垫片，27-过滤泡棉，28-螺杆，29-螺母，30-塑料部分。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

请参阅图1至图11。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

请参阅图1-11，本发明提供安装介质杯座的分子筛床，包括进气端盖10和排气端盖3，所述进气端盖10和排气端盖3之间通过连接组件进行连接，所述进气端盖10和排气端盖3之间设有分子筛床铝管13，所述分子筛床铝管13内填充有锂型分子筛7，锂型分子筛7的两端分别设有进气端介质杯座和排气端介质杯座14，所述进气端介质杯座内填充有钠型分子筛15，所述进气端介质杯座和排气端介质杯座14分别与进气端盖10和排气端盖3连通。

本实施例使用时，由于现有技术中分子筛床中使用一种单一的锂型分子筛7，用于氮气和氧气的分离，而锂型分子筛7与水蒸气结合后，比较难完全解吸附，从而导致分子筛的氮氧分离能力逐渐衰减，最终影响制氧机的产氧浓度。因此，为了延长分子筛的使用寿命，需要减小锂型分子筛7与水蒸气的结合。为了达到这个目的，本实施例中，在锂型分子筛7前加了钠型分子筛15，钠型分子筛15对水蒸气亲和力高，可以在吸附循环中大量吸附进入分子筛床的压缩空气中的水蒸气，并在解吸附循环中将水蒸气与废气一起排出制氧机系统。经过钠型分子筛15吸附水蒸气后，进入锂型分子筛7填充端的水蒸气将会大幅减少，这样既有利于提高产氧浓度，又可以有效地保护锂型分子筛7，延长其使用寿命。

本实施例中，进气端盖10上设有压缩空气进口，压缩空气进口与进气端介质杯座连通。排气端盖3为产品氧气的输出端，与排气端介质杯座14连通，排气端盖3连接下游的软管，实现产品氧气的排出。

本实施例中，分子筛床铝管13中不限于填充钠型分子筛15，其他能够吸附压缩空气中水蒸气的亲水吸附剂也可。如氧化铝吸附剂。

作为上述实施例的进一步描述，所述分子筛床铝管13为三角形铝管。

本实施例使用时，分子筛床铝管13用于填充分子筛，并与两端的进气端盖10和排气端盖3密封。将分子筛床的外形改为三角形可以实现分子筛床的小型化，同时也可以提高分子筛床的强度。

作为上述实施例的进一步描述，所述进气端介质杯座包括进气端介质杯座上盖16和进气端介质杯座底座17，所述进气端介质杯座上盖16和进气端介质杯座底座17均由塑料部分30和120目不锈钢筛网18超声波焊接而成，所述钠型分子筛15填充于进气端介质杯座上盖16和进气端介质杯座底座17之间。所述进气端介质杯座上盖16和进气端介质杯座底座17靠近进气端盖10的一端端部分别沿其周向设有第一唇形翻边19和第二唇形翻边20，所述第一唇形翻边19贴合并压紧在进气端介质杯座底座17的内表面，所述第二唇形翻边20贴合并压紧分子筛床铝管13的内表面。

本实施例使用时，第一唇形翻边19的形状与进气端介质杯座底座17内壁的形状相同，第一唇形翻边19贴合并压紧在分子筛床铝管13的内表面，可以防止锂型分子筛7及其粉尘从进气端介质杯座底座17的内壁漏出。

第二唇形翻边20的形状与分子筛床铝管13的内壁形状相同，第二唇形翻边20贴合并压紧分子筛床铝管13的内表面，可以防止锂型分子筛7及其粉尘从分子筛床铝管13的内壁漏出。

进气端的介质杯座在生产线单独填充钠型分子筛15并组装而组件，然后整体安装到三角形铝管内时，这样两种不同的分子筛分隔开，避免混料。

进气端介质杯座底座17上的唇形翻边贴紧三角形铝管的内壁，密封下端的锂型分子筛7。介质杯座采用仿形唇型密封方式，使得生产过程简化。

本实施例中，120目的筛网孔径为0.125mm，小于分子筛粒径0.4mm，即使分子筛被压碎也能阻止粉尘溢出。开孔如果太大就起不到过滤粉尘的作用，开孔太小会增加气流阻力，因此，本实施例中选用120目的筛网。120目的筛网能够密封粒径为0.4～0.8mm的分子筛颗粒，对气流产生的阻力也显著小于现有技术中的高效过滤纸，筛网的有效气流流通面积也显著大于移动活塞孔板5。

本实施例中，不锈钢筛网可以防止分子筛及粉尘随气流漏出到下游管路。用不锈钢筛网代替现有技术中的移动活塞孔板5后，有效的气体流通截面积提高，气流流动阻力下降。

本实施例中，120目不锈钢筛网18可用高效过滤纸代替，并与注塑零件超声波焊接。

作为上述实施例的进一步描述，所述排气端介质杯座14由塑料部分30和120目不锈钢筛网18超声波焊接而成，所述排气端介质杯座14靠近排气端盖3的一端端部沿其周向设有第三唇形翻边21，所述第三唇形翻边21贴合并压紧分子筛床铝管13的内表面。

本实施例使用时，第三唇形翻边21的形状与分子筛床铝管13的内壁形状相同，第三唇形翻边21贴合并压紧分子筛床铝管13的内表面，可以防止锂型分子筛7及其粉尘从分子筛床铝管13的内壁漏出。

唇形密封有效阻止了分子筛颗粒及粉尘漏出，密封效果好于o形圈等软密封材料，因为o形圈可能在分子筛床内滑动，造成密封失效。同时，唇型密封结构相比软密封材料安装更加简单快捷。

作为上述实施例的进一步描述，所述进气端介质杯座上盖16和排气端介质杯座14上设有挡流片22，所述挡流片22超声波焊接于进气端介质杯座上盖16和排气端介质杯座14的120目不锈钢筛网18上。所述进气端介质杯座上盖16和排气端介质杯座14内分别设有若干条注塑成型的第一导流槽23和第二导流槽24。

本实施例使用时，挡流片22和导流槽的设置可以使产品氧气均流，提高分子筛的利用率。

作为上述实施例的进一步描述，所述进气端盖10和排气端盖3的相对面沿其周向设有凹槽25，所述分子筛床铝管13两端的端部分别位于进气端盖10和排气端的凹槽25内，所述进气端盖10的凹槽25内设有密封垫片4。

本实施例使用时，密封垫片4安装于进气端盖10的凹槽25中，分子筛床锁紧后，密封垫片4压紧在分子筛床铝管13的端面，用于密封分子筛床。

本实施例中，在分子筛床安装过程中，将三角形分子筛床铝管13插入到预涂有单组分环氧粘接剂的排气端盖3的凹槽25中，然后在高温下固化。单组分环氧粘接剂在高温固化的初期具备极好的流动性，能够填充到三角形铝管与排气端盖3凹槽25的缝隙中。在经过一定时间的高温固化后，环氧粘接剂提供极高的粘接强度和良好的密封性能。

作为上述实施例的进一步描述，所述进气端介质杯座上盖16与进气端之间设有过滤泡棉27，所述过滤泡棉27外设有压缩弹簧2，所述压缩弹簧2的两端分别与进气端盖10和进气端介质杯座上盖16接触。

本实施例使用时，过滤泡棉27可以过滤可能漏出的分子筛粉尘，防止粉尘在解吸附过程中随着废气进入下游的阀门中。压缩弹簧2压紧进气端介质杯座上盖16，使分子筛床中填充的分子筛保持压紧状态。

作为上述实施例的进一步描述，所述连接组件包括螺杆28，螺杆28的两端分别贯穿进气端盖10和排气端盖3后通过螺母29进行固定，所述螺母29与进气端盖10和排气端盖3之间均设有平垫片26。

本实施例使用时，通过螺杆28、螺母29及平垫片26对分子筛床进行锁紧紧固，保证分子筛床的稳定性与牢固性。

综上所述，本发明有利于提高产氧浓度，有效地保护锂型分子筛，延长其使用寿命，还可以提高分子筛的利用率；同时，本发明采用唇形密封可以有效阻止分子筛颗粒及粉尘漏出；此外，进气端介质杯座在生产线单独填充钠型分子筛并组装而成，然后整体安装到分子筛床铝管内时，这样两种不同的分子筛分隔开，避免混料。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。