[發明專利]一種富氧膜制氧裝置

有效

• 申請號: 201610077304.7
• 申請日: 2016-02-03
• 公開（公告）號: CN105523523B
• 公開（公告）日: 2017-06-30
• 發明（設計）人: 劉書華;丁凡;吳雨昊;張福樂;薛亞靜
• 申請（專利權）人: 上海工程技術大學
• 主分類號: C01B13/02
• 分類號: C01B13/02
• 代理公司: 上海唯智贏專利代理事務所(普通合伙)31293
• 代理人: 李明潔

技術領域

本發明涉及一種富氧膜制氧裝置，屬于制氧裝置領域。

背景技術

富氧膜制氧是一種常見的物理制氧方法，其原理是利用高分子富氧膜能讓空氣中氧分子優先通過的特性，過濾空氣中的氮分子，達到集中濃縮空氣中的氧氣輸送給使用者的目的。富氧膜制氧輸出的氧氣可達30％的濃度，具有體積小，用電量小等優點，可用于簡單低濃度的氧療保健用或者家用。

目前，行業內有不少利用富氧膜制氧的裝置利用上述原理來制氧，但是通常不能很好的解決的以下兩個方面的問題：

一是制氧后剩余的氮氣富集空氣不能及時有效的從制氧裝置中排出，導致氮氣富集空氣停滯在裝置內，并與后續進入裝置的新鮮空氣混合，降低了富氧膜制氧裝置內空氣的氧氣含量，從而影響長期使用中裝置的制氧效果，使富氧膜制氧裝置無法長時間供給高濃度氧氣；

二是現有富氧膜制氧裝置為了保證制氧時有足夠大的氧氣透面，通常會采用較大面積的整塊富氧膜，實際上，富氧膜的加工要求極高，一點瑕疵都會對制氧結果產生不良影響，不僅生產加工成本較高，而且安裝耗時耗力，使用中發生富氧膜破損，不僅維修更換的成本相對較高，還需要專業維修人員的更換安裝，降低了用戶的使用體驗。

發明內容

為解決上述問題的不足之處，本發明提供一種富氧膜制氧裝置，通過設置氣流擋板，改變內艙體中氣體的流動路徑，避免氮氣在內艙體中富集，同時采用模塊化的小尺寸富氧膜，避免大尺寸富氧膜制作的高工藝要求，并易于更換和清潔保養。

一種富氧膜制氧裝置，其特征在于：

所述裝置包括內外套置的內艙體和外艙體，以及密封覆蓋在內艙體和外艙體底部開口的艙體座，其中：

內艙體和外艙體均呈反扣的桶形，桶口邊緣向外翻折，形成一圈翻折邊，外艙體的翻折邊與艙體座之間配置第一密封墊圈，內艙體的翻折邊與艙體座之間配置第二密封墊圈，并分別用螺栓或卡槽鎖緊；

內艙體內側的艙體座上帶有空氣進氣口，內艙體頂部帶有第一富氮氣體排出口，靠近第一富氮氣體排出口,在內艙體內部面對空氣進氣口配置氣流擋板，氣流擋板與內艙體內壁之間留有間隙，內艙體側壁上密集開設多個透氧窗口，每個透氧窗口上分別氣密性安裝富氧膜，

外艙體和內艙體之間的空隙形成富氧氣體存儲區，外艙體頂部帶有富氧氣體輸出口，富氧氣體存儲區內側的艙體座上帶有第二富氮氣體排出口；

第一富氮氣體排出口排氣端和第二富氮氣體排出口進氣端之間通過柔性的第一排氣管氣密性連接，第二富氮氣體排出口的排氣端上配置第二排氣管，

第二富氮氣體排出口或者第二排氣管上配置氣流控制閥。

本裝置采用內外套置的大開口內艙體和外艙體，并在外艙體底部開口密封覆蓋艙體座的結構，便于部件的拆裝、內部清潔保養及富氧膜的更換。更換時，只需松開內、外艙體和艙體座之間配置的螺栓或卡槽，就能很方便的將內、外艙體從艙體座上取下，進行零件的更換，更換后重新組裝也非常便捷。此外，本裝置中的富氧膜采用模塊化的小尺寸富氧膜取代現有的大尺寸富氧膜，利用多個小尺寸富氧膜密集布置的結構，不僅能形成較大尺寸的透氧面，同時可以避免大尺寸富氧膜制作的高工藝要求。一旦某一塊富氧膜在使中過程中破損，也只需更換破損的小塊富氧膜模塊即可，不僅易于更換，用戶自己操作就可以完成，無需等待專業維修人員上門維修或者送到專門的維修網點，并且裝置的維護成本較低。

本裝置在工作時，帶有一定壓力的室外新鮮空氣從空氣進氣口進入內艙體，利用空氣中各組分氣體透過富氧膜時的滲透速率不同，在壓力差驅動下，空氣中的氧氣優先通過富氧膜，在富氧氣體存儲區內形成富氧氣體，再通過富氧氣體輸出口輸出，而未通過富氧膜的氣體在內艙體內富集，形成富氮氣體，由于氣流擋板的阻擋，從空氣進氣口進入內艙體的新鮮空氣無法直接從富氮氣體排出口逸出，會在內艙體內形成循環流動，保證新鮮空氣在內艙體中的充分停留；同時，在持續的制氧過程中，相對高壓的新鮮空氣向低壓處流動，會首先迫使內艙體內氣體壓力相對較小的富氮空氣經氣流擋板與內艙體內壁之間的空隙、到達第一富氮氣體排出口，并通過排氣管，第二富氮氣體排出口和第二排氣管及時排出室外，避免富氮空氣在長期制氧過程中富集在內艙體側壁透氧區域，降低裝置中空氣的氧氣含量，影響制氧效果。

在排氣管上安裝氣流控制閥，使排氣管內的氣壓始終低于空氣進氣口和內艙體內的氣體壓力，控制排出氣體的氣流量，以保證內艙體內空氣處于正壓狀態。