專利名稱：便攜式膜制氧機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及便攜式膜制氧機(jī)，具體地說是對(duì)現(xiàn)有運(yùn)輸車輛、野外工作者、部隊(duì)營房和戰(zhàn)士、醫(yī)院、病房、病人、辦公室、住宅、商場(chǎng)和保健場(chǎng)所用制氧機(jī)制氧、供氧方式和結(jié)構(gòu)的改進(jìn)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)在醫(yī)院、病房、病人、辦公室、住宅、商場(chǎng)和保健場(chǎng)所以及高原的運(yùn)輸車輛、野外工作者、部隊(duì)營房和戰(zhàn)士的供氧方式，是用氧氣瓶、氧氣袋供氧，或用分子篩變壓吸附方式制氧。由于氧氣袋儲(chǔ)氧量有限，只能滿足人少、運(yùn)輸距離短的車輛使用，當(dāng)運(yùn)輸距離長(zhǎng)達(dá)幾百公里以上時(shí)，一個(gè)人要帶幾個(gè)氧氣袋才能完成一次旅程。分子篩變壓吸附方式制氧主要用在地面上，供醫(yī)院、旅館、高原旅行者吸氧。分子篩變壓吸附方式制氧設(shè)備主要是由空氣凈化系統(tǒng)，PSA氧氮分離系統(tǒng)，氧氣緩沖、控制及檢測(cè)系統(tǒng)組成。PSA氧氮分離系統(tǒng)由吸附塔、消聲器、氣動(dòng)閥、壓力表等組成，吸附塔內(nèi)裝有沸石分子篩，通過對(duì)氮?dú)獾奈?，允許氧分子通過吸附塔流出而制出氧氣。PSA氧氮分離系統(tǒng)要有2個(gè)吸附搭交替工作，當(dāng)一個(gè)吸附塔處于進(jìn)氣吸附產(chǎn)氧過程時(shí)，另一個(gè)吸附塔則處于排氣解吸再生過程，將沸石分子篩所吸附的富氮?dú)怏w通過消聲器迅速排入大氣中，使沸石分子篩獲得再生。由于運(yùn)輸車輛是運(yùn)動(dòng)設(shè)備，車輛運(yùn)行產(chǎn)生的振動(dòng)、沖擊對(duì)分子篩很不利，一是加速分子篩的粉化和下沉，二是分子篩制氧設(shè)備的閥門多、切換頻率高，車輛運(yùn)動(dòng)會(huì)使故障率增加，三是吸附塔為壓力容器，存在安全隱患，四是分子篩制氧濃度達(dá)92％，如果管理不當(dāng)容易引起火災(zāi)。因此，到目前為止，還很少將分子篩吸附制氧機(jī)裝在運(yùn)輸車輛上的。我國開發(fā)西部，修建青藏鐵路，將有大量的鐵路、公路客車運(yùn)行在青藏鐵路和公路的運(yùn)輸線上，還有很多野外工作者和部隊(duì)工作者要在高原工作，運(yùn)輸車輛的司機(jī)、野外工作者和部隊(duì)工作者需要供氧才能保證安全。如何保證向運(yùn)輸車輛上的司機(jī)、野外工作者、部隊(duì)營房和戰(zhàn)士、醫(yī)院、病房、病人、辦公室、住宅、商場(chǎng)和保健場(chǎng)所供氧，既保證制氧機(jī)運(yùn)用安全可靠，又減少故障和管理工作量，是急需解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型是要解決現(xiàn)有技術(shù)存在的沸石分子篩吸附制氧、氧氣瓶、氧氣袋所存在的缺陷。
為了實(shí)現(xiàn)解決上述技術(shù)問題的目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是一種便攜式膜制氧機(jī)，特征在于由進(jìn)氣管串接空氣過濾器，管道依次串接供氣裝置、膜分離器，在膜分離器的氧氣出口連接氧氣出口管道，膜分離器還設(shè)有氮?dú)馀懦龉堋?br> 在本實(shí)用新型的進(jìn)一步細(xì)節(jié)結(jié)構(gòu)中，所述的供氣裝置是壓縮機(jī)或通風(fēng)機(jī)。
在本實(shí)用新型的進(jìn)一步細(xì)節(jié)結(jié)構(gòu)中，當(dāng)供氣裝置為壓縮機(jī)時(shí)，氧氣出口管道上連接供氧閥，氮?dú)馀懦龉馨惭b有調(diào)節(jié)閥，壓縮機(jī)和電源插頭之間裝有蓄電池。
在本實(shí)用新型的進(jìn)一步細(xì)節(jié)結(jié)構(gòu)中，當(dāng)供氣裝置為通風(fēng)機(jī)時(shí)，在氧氣出口管道上連接真空泵，真空泵的氧氣出口管道與氧氣供給總管連接，在通風(fēng)機(jī)出口管道連接出一根旁通管，該旁通管與真空泵的氧氣出口管道和氧氣供給總管連通，在旁通管上安裝有供氧調(diào)節(jié)閥，在通風(fēng)機(jī)、真空泵和電源插頭之間裝有蓄電池。
在本實(shí)用新型的進(jìn)一步細(xì)節(jié)結(jié)構(gòu)中，壓縮機(jī)、通風(fēng)機(jī)、真空泵僅用外界固定電源或用外界固定電源加蓄電池的形式。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)和積極效果1.閥門少，故障率低。2.可連續(xù)制氧，無負(fù)壓和變壓過程，重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊、體積小，適合于車載移動(dòng)使用，還可以隨身攜帶。3.工作穩(wěn)定可靠，無需操作人員特別照管。4.制出的富氧空氣，其氧濃度在25％～50％范圍，且連續(xù)可調(diào)；5.制出的富氧空氣，其壓力低，絕對(duì)壓力為0.11～0.14MPa，可直接用于人的呼吸過程，安全可靠。6.制出的富氧空氣，無任何塵埃，且其露點(diǎn)溫度為空氣飽和露點(diǎn)溫度，無須增濕裝置，最適合于人的呼吸過程。另外，膜的使用壽命長(zhǎng)，使用安全可靠，從而克服了現(xiàn)有技術(shù)存在的不足。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)地描述。


圖1是本實(shí)用新型便攜式膜制氧機(jī)系統(tǒng)圖之一；圖2是本實(shí)用新型便攜式膜制氧機(jī)系統(tǒng)圖之二。
1、電源插頭；2、蓄電池；3、外界空氣進(jìn)氣管；4、空氣過濾器；5、空氣壓縮機(jī)；6、連接管道；7、膜分離器；8、調(diào)節(jié)閥；9、氮?dú)馀懦龉埽?0、氧氣出口管道；11、供氧閥；12、電源線；13、制氧機(jī)；14、通風(fēng)機(jī)；15、真空泵；16、供氧調(diào)節(jié)閥；17、旁通管；18、供氧總管。
具體實(shí)施方式
參見
圖1，本實(shí)用新型的制氧機(jī)用標(biāo)記13總代表。為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本實(shí)用新型的具體結(jié)構(gòu)為由進(jìn)氣管3串接空氣過濾器4、管道6連接空氣壓縮機(jī)5、膜分離器7，膜分離器7有兩個(gè)出口，一個(gè)出口是連通氧氣出口管道10，其上裝有供氧閥11；另一出口連通氮?dú)馀懦龉?，其上裝有調(diào)節(jié)閥8，壓縮機(jī)5和電源插頭1之間裝有蓄電池2，電源插頭1引伸出的電源線12與壓縮機(jī)5相連。
參看圖2，本實(shí)用新型的制氧機(jī)用標(biāo)記13總代表。為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本實(shí)用新型的具體結(jié)構(gòu)為由進(jìn)氣管3串接空氣過濾器4，管道6依次串接通風(fēng)機(jī)14、膜分離器7，膜分離器7的氧氣出口管道10與真空泵15相連接，真空泵15的氧氣出口管道10與供氧總管18連通，在通風(fēng)機(jī)14出口管道6連接出一根旁通管17，該旁通管17與真空泵15的氧氣出口管道10和氧氣供給總管18連通，在旁通管17上安裝有供氧調(diào)節(jié)閥16，膜分離器7的另一出口是氮?dú)馀懦龉?。在通風(fēng)機(jī)14、真空泵15和電源插頭1之間裝有蓄電池2，電源插頭1引伸出的電源線12與通風(fēng)機(jī)14和真空泵15相連。
本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例的工作過程如下參見
圖1，在一臺(tái)便攜式膜制氧機(jī)13內(nèi)有一條外界空氣進(jìn)氣管3，從車輛、駕駛室、營房、病房、辦公室、住宅、商場(chǎng)和保健場(chǎng)所的外部將空氣引到空氣過濾器4內(nèi)，過濾后的潔凈空氣被送到空氣壓縮機(jī)5的吸氣口，使空氣壓縮機(jī)吸入外界新鮮、干凈的空氣，空氣在壓縮機(jī)5內(nèi)被壓縮，經(jīng)過連接管道被送到膜分離器7中，膜分離器可以是中空纖維膜分離器、也可以是其它任何高分子膜分離器，膜分離器7內(nèi)可以根據(jù)制氧量的多少設(shè)置1根、2根、3根或多根膜分離器組件，每根膜組件由數(shù)量幾個(gè)或上千個(gè)高分子材料的膜單元組成，當(dāng)空氣沿膜單元的內(nèi)腔表面流動(dòng)時(shí)，空氣中的各種成分通過膜單元的過程中，不同的氣體成分在膜中的溶解度和擴(kuò)散系數(shù)不同，導(dǎo)致不同氣體在膜中的相對(duì)滲透速度不同，滲透速度相對(duì)快的氣體如H2O和O2等快速地透過高分子膜壁，在膜的滲透?jìng)?cè)被富集，而滲透速度相對(duì)慢的氣體如N2和Ar則在膜的滯留側(cè)被富集。這樣，通過膜分離器7的分離作用，將分離出的氮?dú)馔ㄟ^排出管9排到外部，將分離出的富氧(濃度在25％～50％可調(diào))通過供氧閥11、氧氣出口管道10通向用氧的車輛、駕駛室、營房、病房、辦公室、住宅、商場(chǎng)和保健場(chǎng)所等部位，向人員供氧。便攜式膜制氧機(jī)13的電源由電源插頭和蓄電池組成，當(dāng)有外界電源時(shí)，可將便攜式膜制氧機(jī)13的電源插頭接到外界電源上使制氧機(jī)工作，當(dāng)沒有外界電源或攜帶膜制氧機(jī)13到野外工作時(shí)，可用蓄電池向制氧機(jī)供電工作。
當(dāng)氧氣出口管道10向用氧的部位長(zhǎng)時(shí)間供氧時(shí)，為了防止供氧部位的氧氣濃度過高，可選用氧氣分析儀對(duì)供氧部位內(nèi)空氣的氧濃度進(jìn)行測(cè)量分析，如果測(cè)得供氧部位內(nèi)的氧濃度達(dá)到設(shè)定值時(shí)，關(guān)閉電源，停止供氧，達(dá)到減少供氧部位內(nèi)氧含量的目的；當(dāng)測(cè)得供氧部位內(nèi)的氧濃度低于設(shè)定值時(shí)，接通電源，恢復(fù)制氧供氧。
本實(shí)用新型便攜式膜制氧機(jī)，采用了適合車輛運(yùn)輸、高原、平原條件的膜制氧技術(shù)和適應(yīng)于高原使用的空氣壓縮機(jī)，提高電氣絕緣等級(jí)，適應(yīng)高原低氣壓的使用環(huán)境，具有閥門少、噪聲低、故障率低，可連續(xù)制氧，重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊、體積小，適合于車載移動(dòng)、人員攜帶外出、營房、病房、辦公室、住宅、商場(chǎng)和保健場(chǎng)所等部位使用，通過增加膜組件，可容易地?cái)U(kuò)大制氧量，使用壽命長(zhǎng)，制出的氧氣濃度在25％～50％范圍連續(xù)可調(diào)，使用安全可靠，滿足運(yùn)輸車輛、駕駛室、營房、病房、辦公室、住宅、商場(chǎng)和保健場(chǎng)所等部位、人員使用，使車輛駕駛員、乘客、戰(zhàn)士、病人、工作人員、居民、顧客、健身者等得到適當(dāng)?shù)墓┭?，供氧?chǎng)所內(nèi)空氣含氧量提高，環(huán)境適宜。
本實(shí)用新型并不限于上述舉例，它還有一些變化或改型，圖2所示為本實(shí)用新型的另一種方式，在膜組件7的進(jìn)口采用一臺(tái)通風(fēng)機(jī)14，在膜組件的出口采用一臺(tái)真空泵15，取消空氣壓縮機(jī)5，同樣可以在膜單元的內(nèi)外側(cè)造成一定的壓差，使膜組件在一定的壓差下對(duì)空氣進(jìn)行分離，制出濃度在25％～50％的氧氣。加裝旁通管17可以用來調(diào)節(jié)氧氣的濃度，例如，當(dāng)氧氣濃度較大時(shí)，可打開其上的供氧調(diào)節(jié)閥16，使部分空氣進(jìn)入，以降低氧氣的濃度。另外，當(dāng)用在有固定電源的場(chǎng)合營房、病房、辦公室、住宅、商場(chǎng)和保健場(chǎng)所等，便攜式膜制氧機(jī)可不用配蓄電池，直接使用外界電源工作，這種變化或改型不超出本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)范圍。
權(quán)利要求1.一種便攜式膜制氧機(jī)，特征在于由進(jìn)氣管(3)串接空氣過濾器(4)，管道(6)依次串接供氣裝置、膜分離器(7)，在膜分離器(7)的氧氣出口連接氧氣出口管道(10)，膜分離器(7)還設(shè)有氮?dú)馀懦龉?9)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式膜制氧機(jī)，其特征在于所述的供氣裝置是壓縮機(jī)(5)或通風(fēng)機(jī)(14)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式膜制氧機(jī)，其特征在于當(dāng)供氣裝置為壓縮機(jī)(5)時(shí)，氧氣出口管道(10)上安裝有供氧閥(11)，氮?dú)馀懦龉?9)上安裝有調(diào)節(jié)閥(8)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式膜制氧機(jī)，其特征在于當(dāng)供氣裝置為通風(fēng)機(jī)(14)時(shí)，在氧氣出口管道(10)上連接真空泵(15)，真空泵(15)的氧氣出口管道(10)與供氧總管(18)連接，在通風(fēng)機(jī)(14)的出口連接管道(6)連接出一根旁通管(17)，該旁通管(17)與真空泵(15)的氧氣出口管道(10)和供氧總管(18)連通，在旁通管(17)上安裝有供氧調(diào)節(jié)閥(16)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3或4之一所述的一種便攜式膜制氧機(jī)，其特征在于壓縮機(jī)(5)、通風(fēng)機(jī)(14)、真空泵(15)僅用外界固定電源或用外界固定電源加蓄電池(2)的形式。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種便攜式膜制氧機(jī)，其特征在于由進(jìn)氣管和管道依次串接空氣過濾器、空氣壓縮機(jī)、膜分離器至氧氣供給管。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是閥門少、無切換閥門等易損件，故障率低；可連續(xù)制氧，無負(fù)壓和變壓過程，重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊、體積?。挥行铍姵?，無外界電源時(shí)仍可制氧；適合于車載移動(dòng)、人員攜帶外出、營房、病房、辦公室、住宅、商場(chǎng)和保健場(chǎng)所使用；工作穩(wěn)定可靠，無需操作人員特別照管，通過增加膜組件可容易地?cái)U(kuò)大系統(tǒng)的制氧量，中空纖維膜或高分子膜的使用壽命長(zhǎng)，制出的富氧濃度在25％～50％范圍，且連續(xù)可調(diào)，使用安全可靠，從而克服了現(xiàn)有技術(shù)存在的不足。
文檔編號(hào)B01D53/22GK2612445SQ03216158
公開日2004年4月21日 申請(qǐng)日期2003年4月2日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月2日
發(fā)明者張玨今, 徐光軍, 陳如真 申請(qǐng)人:張玨今, 徐光軍, 陳如真