用于从空气中分离氧气的系统、装置和方法制造方法及图纸

本申请举例说明了用于从空气中分离氧气的系统、装置和方法。本系统包括分离塔、与分离塔热耦合的加热器、除热装置和气流控制器，分离塔包括填充在塔中的氧气分离化合物，用于对空气中的氧气进行选择性和可逆的结合，在加热时释放选择性结合的氧气。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于从空气中分离氧气的系统、装置和方法
本文公开的实施例涉及从空气中分离氧气，具体地说，涉及采用快速循环变温吸附(temperatureswingabsorption)方式从空气中分离氧气。
技术介绍
便携式制氧机是主要采用电动方式工作的便携式设备，其常见的设计原理是将环境空气中的氧气进行浓缩，然后将浓缩的氧气输送给需要氧气疗法的患者，一般是通过相连的鼻插管输送。便携式制氧机通常使用内部的过滤系统处理环境空气，过滤系统可从环境空气中分离出氧气。现在的制氧机通常依靠压力变化从空气中分离氧气，因此被称为变压吸附(pressure-swingabsorption)系统。自21世纪初以来，在例如便携式制氧机等小型或小体量应用场合，变压吸附系统已成为从空气中分离氧气的主要设备。变压吸附系统需要笨重且高能耗的压缩机，因此通常难以运输。
技术实现思路
根据一个方面，本申请描述了一种用于从空气中分离氧气的系统。所述系统包括分离塔，所述分离塔包括：入口；入口下游的出口；连接入口和出口的塔体；填充在塔体内的氧气分离化合物，所述氧本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于从空气中分离氧气的系统，所述系统包括：/n分离塔，包括：/n入口；/n入口下游的出口；/n连接入口和出口的塔体；/n填充在塔体内的氧气分离化合物，所述氧气分离化合物被配置为在接触通过入口接收的空气时对空气中的氧气进行选择性和可逆的结合，在加热时释放选择性结合的氧气；/n热耦合到分离塔的加热器，用于向分离塔供热，以从氧气分离化合物中释放选择性结合的氧气；/n除热装置，用于从氧气分离化合物中除热；/n气流控制器，用于控制空气进入分离塔和从分离塔中释放所结合的氧气。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180309 US 62/640,9971.一种用于从空气中分离氧气的系统，所述系统包括：
分离塔，包括：
入口；
入口下游的出口；
连接入口和出口的塔体；
填充在塔体内的氧气分离化合物，所述氧气分离化合物被配置为在接触通过入口接收的空气时对空气中的氧气进行选择性和可逆的结合，在加热时释放选择性结合的氧气；
热耦合到分离塔的加热器，用于向分离塔供热，以从氧气分离化合物中释放选择性结合的氧气；
除热装置，用于从氧气分离化合物中除热；
气流控制器，用于控制空气进入分离塔和从分离塔中释放所结合的氧气。


2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述氧气分离化合物是螯合化合物。


3.根据权利要求1或权利要求2所述的系统，其中，所述氧气分离化合物是氟胺或氟胺的衍生物。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的系统，其中，所述系统具有第一状态和第二状态：在第一状态下，氧气选择性地结合到所述氧气分离化合物；在第二状态下，选择性地结合的氧气从所述氧气分离化合物中释放出来。


5.根据权利要求4所述的系统，其中，当所述系统处于第二状态时，所述氧气分离化合物的温度处于约40℃至120℃的范围内。


6.根据权利要求4所述的系统，其中，当所述系统处于第二状态时，所述氧气分离化合物的温度处于约60℃至100℃的范围内。


7.根据权利要求4所述的系统，其中，当所述系统处于第二状态时，所述氧气分离化合物的温度处于约80℃至90℃的范围内。


8.根据权利要求1至7中任一项所述的系统，其中，所述除热装置是冷却模块，所述冷却模块位于所述分离塔附近，以从所述分离塔除热。


9.根据权利要求8所述的系统，其中，所述冷却模块包括用于从所述氧气分离化合物除热的液体。


10.根据权利要求9所述的系统，其中，所述液体是水，乙二醇，二甘醇，丙二醇或其混合物。


11.根据权利要求1至10中任一项所述的系统，其中，所述分离塔还包括高表面积结构，所述高表面积结构设置在塔体中，以将热量从所述加热器传递至所述氧气分离化合物。


12.根据权利要求11所述的系统，其中，所述高表面积结构包括用于存储所述氧气分离化合物的隔间。


13.根据权利要求1至12中任一项所述的系统，还包括真空泵，所述真空泵用于当所述氧气分离化合物中释放出选择性结合的氧气时，就从所述分离塔中排出选择性结合的氧气。


14.根据权利要求1至13中任一项所述的系统，其中，所述分离塔的入口是选择性结合的氧气的出口。


15.根据权利要求1至14中任一项所述的系统，包括一个以上并行运作的分离塔。


16.根据权利要求1至14中任一项所述的系统，包括三个分离塔，所述三个分离塔被配置为提供连续的供氧。


17.根据权利要求1至16中任一项所述的系统，其中，所述氧气分离化合物的粒径在约50μm至50nm的范围内。


18.根据权利要求1至17中任一项所述的系统，其中，所述分离塔可从所述系统中移除。


19.根据权利要求1至18中任一项所述的系统，其中，所述系统还包括至少一个用于监视系统状况的传感器。


20.根据权利要求19所述的系统，其中，所述至少一个传感器是热传感器、颜色传感器、能量传感器、压力传感器、氧气流速传感器以及氧气浓度传感器之一。


21.根据权利要求20所述的系统，其中，还包括控制器，所述控制器被配置为从所述至少一个传感器接收信息并进行控制。


22.根据权利要求21所述的系统，其中，响应于所接收的信息，所述控制器控制系统参数，以使氧气降级速率最小化。


23.根据权利要求21所述的系统，其中，响应于所接收的信息，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·格鲁索波罗斯，C·哈伊杜克，
申请(专利权)人：奥图工业有限公司，
类型：发明
国别省市：加拿大;CA