專利名稱：便攜式膜制氧機的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及便攜式膜制氧機，具體地說是對現(xiàn)有運輸車輛、野外工作者、部隊營房和戰(zhàn)士、醫(yī)院、病房、病人、辦公室、住宅、商場和保健場所用制氧機制氧、供氧方式和結構的改進。
背景技術：
現(xiàn)在醫(yī)院、病房、病人、辦公室、住宅、商場和保健場所以及高原的運輸車輛、野外工作者、部隊營房和戰(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。由于氧氣袋儲氧量有限，只能滿足人少、運輸距離短的車輛使用，當運輸距離長達幾百公里以上時，一個人要帶幾個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、控制及檢測系統(tǒng)組成。PSA氧氮分離系統(tǒng)由吸附塔、消聲器、氣動閥、壓力表等組成，吸附塔內裝有沸石分子篩，通過對氮氣的吸附，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個吸附搭交替工作，當一個吸附塔處于進氣吸附產氧過程時，另一個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氣體通過消聲器迅速排入大氣中，使沸石分子篩獲得再生。由于運輸車輛是運動設備，車輛運行產生的振動、沖擊對分子篩很不利，一是加速分子篩的粉化和下沉，二是分子篩制氧設備的閥門多、切換頻率高，車輛運動會使故障率增加，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92％，如果管理不當容易引起火災。因此，到目前為止，還很少將分子篩吸附制氧機裝在運輸車輛上的。我國開發(fā)西部，修建青藏鐵路，將有大量的鐵路、公路客車運行在青藏鐵路和公路的運輸線上，還有很多野外工作者和部隊工作者要在高原工作，運輸車輛的司機、野外工作者和部隊工作者需要供氧才能保證安全。如何保證向運輸車輛上的司機、野外工作者、部隊營房和戰(zhàn)士、醫(yī)院、病房、病人、辦公室、住宅、商場和保健場所供氧，既保證制氧機運用安全可靠，又減少故障和管理工作量，是急需解決的問題。

發(fā)明內容
本實用新型是要解決現(xiàn)有技術存在的沸石分子篩吸附制氧、氧氣瓶、氧氣袋所存在的缺陷。
為了實現(xiàn)解決上述技術問題的目的，本實用新型的技術方案是一種便攜式膜制氧機，特征在于由進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，膜分離器還設有氮氣排出管。
在本實用新型的進一步細節(jié)結構中，所述的供氣裝置是壓縮機或通風機。
在本實用新型的進一步細節(jié)結構中，當供氣裝置為壓縮機時，氧氣出口管道上連接供氧閥，氮氣排出管安裝有調節(jié)閥，壓縮機和電源插頭之間裝有蓄電池。
在本實用新型的進一步細節(jié)結構中，當供氣裝置為通風機時，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，在通風機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節(jié)閥，在通風機、真空泵和電源插頭之間裝有蓄電池。
在本實用新型的進一步細節(jié)結構中，壓縮機、通風機、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。
本實用新型與現(xiàn)有技術相比具有以下優(yōu)點和積極效果1.閥門少，故障率低。2.可連續(xù)制氧，無負壓和變壓過程，重量輕、結構緊湊、體積小，適合于車載移動使用，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；5.制出的富氧空氣，其壓力低，絕對壓力為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，且其露點溫度為空氣飽和露點溫度，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，使用安全可靠，從而克服了現(xiàn)有技術存在的不足。
以下結合附圖和實施例對本實用新型進行詳細地描述。


圖1是本實用新型便攜式膜制氧機系統(tǒng)圖之一；圖2是本實用新型便攜式膜制氧機系統(tǒng)圖之二。
1、電源插頭；2、蓄電池；3、外界空氣進氣管；4、空氣過濾器；5、空氣壓縮機；6、連接管道；7、膜分離器；8、調節(jié)閥；9、氮氣排出管；10、氧氣出口管道；11、供氧閥；12、電源線；13、制氧機；14、通風機；15、真空泵；16、供氧調節(jié)閥；17、旁通管；18、供氧總管。
具體實施方式
參見
圖1，本實用新型的制氧機用標記13總代表。為了克服現(xiàn)有技術的缺陷，本實用新型的具體結構為由進氣管3串接空氣過濾器4、管道6連接空氣壓縮機5、膜分離器7，膜分離器7有兩個出口，一個出口是連通氧氣出口管道10，其上裝有供氧閥11；另一出口連通氮氣排出管9，其上裝有調節(jié)閥8，壓縮機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5相連。
參看圖2，本實用新型的制氧機用標記13總代表。為了克服現(xiàn)有技術的缺陷，本實用新型的具體結構為由進氣管3串接空氣過濾器4，管道6依次串接通風機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，在通風機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上安裝有供氧調節(jié)閥16，膜分離器7的另一出口是氮氣排出管9。在通風機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與通風機14和真空泵15相連。
本實用新型的一個實施例的工作過程如下參見
圖1，在一臺便攜式膜制氧機13內有一條外界空氣進氣管3，從車輛、駕駛室、營房、病房、辦公室、住宅、商場和保健場所的外部將空氣引到空氣過濾器4內，過濾后的潔凈空氣被送到空氣壓縮機5的吸氣口，使空氣壓縮機吸入外界新鮮、干凈的空氣，空氣在壓縮機5內被壓縮，經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內可以根據制氧量的多少設置1根、2根、3根或多根膜分離器組件，每根膜組件由數量幾個或上千個高分子材料的膜單元組成，當空氣沿膜單元的內腔表面流動時，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散系數不同，導致不同氣體在膜中的相對滲透速度不同，滲透速度相對快的氣體如H2O和O2等快速地透過高分子膜壁，在膜的滲透側被富集，而滲透速度相對慢的氣體如N2和Ar則在膜的滯留側被富集。這樣，通過膜分離器7的分離作用，將分離出的氮氣通過排出管9排到外部，將分離出的富氧(濃度在25％～50％可調)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、商場和保健場所等部位，向人員供氧。便攜式膜制氧機13的電源由電源插頭和蓄電池組成，當有外界電源時，可將便攜式膜制氧機13的電源插頭接到外界電源上使制氧機工作，當沒有外界電源或攜帶膜制氧機13到野外工作時，可用蓄電池向制氧機供電工作。
當氧氣出口管道10向用氧的部位長時間供氧時，為了防止供氧部位的氧氣濃度過高，可選用氧氣分析儀對供氧部位內空氣的氧濃度進行測量分析，如果測得供氧部位內的氧濃度達到設定值時，關閉電源，停止供氧，達到減少供氧部位內氧含量的目的；當測得供氧部位內的氧濃度低于設定值時，接通電源，恢復制氧供氧。
本實用新型便攜式膜制氧機，采用了適合車輛運輸、高原、平原條件的膜制氧技術和適應于高原使用的空氣壓縮機，提高電氣絕緣等級，適應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、結構緊湊、體積小，適合于車載移動、人員攜帶外出、營房、病房、辦公室、住宅、商場和保健場所等部位使用，通過增加膜組件，可容易地擴大制氧量，使用壽命長，制出的氧氣濃度在25％～50％范圍連續(xù)可調，使用安全可靠，滿足運輸車輛、駕駛室、營房、病房、辦公室、住宅、商場和保健場所等部位、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、健身者等得到適當的供氧，供氧場所內空氣含氧量提高，環(huán)境適宜。
本實用新型并不限于上述舉例，它還有一些變化或改型，圖2所示為本實用新型的另一種方式，在膜組件7的進口采用一臺通風機14，在膜組件的出口采用一臺真空泵15，取消空氣壓縮機5，同樣可以在膜單元的內外側造成一定的壓差，使膜組件在一定的壓差下對空氣進行分離，制出濃度在25％～50％的氧氣。加裝旁通管17可以用來調節(jié)氧氣的濃度，例如，當氧氣濃度較大時，可打開其上的供氧調節(jié)閥16，使部分空氣進入，以降低氧氣的濃度。另外，當用在有固定電源的場合營房、病房、辦公室、住宅、商場和保健場所等，便攜式膜制氧機可不用配蓄電池，直接使用外界電源工作，這種變化或改型不超出本實用新型的實質范圍。
權利要求1.一種便攜式膜制氧機，特征在于由進氣管(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)還設有氮氣排出管(9)。
2.根據權利要求1所述的便攜式膜制氧機，其特征在于所述的供氣裝置是壓縮機(5)或通風機(14)。
3.根據權利要求1所述的便攜式膜制氧機，其特征在于當供氣裝置為壓縮機(5)時，氧氣出口管道(10)上安裝有供氧閥(11)，氮氣排出管(9)上安裝有調節(jié)閥(8)。
4.根據權利要求1所述的便攜式膜制氧機，其特征在于當供氣裝置為通風機(14)時，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，在通風機(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)上安裝有供氧調節(jié)閥(16)。
5.根據權利要求1、2、3或4之一所述的一種便攜式膜制氧機，其特征在于壓縮機(5)、通風機(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。
專利摘要本實用新型提供了一種便攜式膜制氧機，其特征在于由進氣管和管道依次串接空氣過濾器、空氣壓縮機、膜分離器至氧氣供給管。本實用新型的優(yōu)點是閥門少、無切換閥門等易損件，故障率低；可連續(xù)制氧，無負壓和變壓過程，重量輕、結構緊湊、體積??；有蓄電池，無外界電源時仍可制氧；適合于車載移動、人員攜帶外出、營房、病房、辦公室、住宅、商場和保健場所使用；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擴大系統(tǒng)的制氧量，中空纖維膜或高分子膜的使用壽命長，制出的富氧濃度在25％～50％范圍，且連續(xù)可調，使用安全可靠，從而克服了現(xiàn)有技術存在的不足。
文檔編號B01D53/22GK2612445SQ03216158
公開日2004年4月21日 申請日期2003年4月2日 優(yōu)先權日2003年4月2日
發(fā)明者張玨今, 徐光軍, 陳如真 申請人:張玨今, 徐光軍, 陳如真