适用于变压吸附法制氧机气体流动的控制方法与机械阀装置制造方法及图纸

一种适用于变压吸附法制氧机气体流动的控制方法，其特征在于，其包含有：　　　　（１）提供一机械阀装置，其中，该机械阀装置具有一组以上彼此对应的凸轮及阀瓣与一阀致动装置；　　　　（２）连结各凸轮于阀致动装置；　　　　（３）将该机械阀装设于制氧机，使各阀瓣分别可选择地连接通于该制氧机中的分子筛室；　　　　（４）激活阀致动装置以转动各凸轮作动各该对应的阀瓣作动；以及　　　　（５）使用各阀瓣，在各该对应的凸轮作动下，可选择地控制空气进入与排出制氧机的流向、压力以及流量。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是关于一种适用于变压吸附法制氧机气体流动的控制方法与机械阀装置，尤指一种藉由该机械阀装置中的凸轮作动的阀瓣，周期性的控制压缩空气进入制氧机的流向、压力平衡时间、压力及流量条件暨废气排放的时间、压力及流量的方法。
技术介绍
变压吸附法制氧机〔pressure swing adsorption oxygen concentrator〕已经渐渐被普及运用于医疗设备上，最近几年来更是被广泛的运用于美容、空气调节以及工业焊接等各方面，用以提供高浓度氧气的来源。现有的制氧机是利用改变压缩空气的压力，使制氧机中的分子筛剂〔Molecularsieve material〕能藉由压力变化完成吸附或解离压缩空气中的氮分子，达到产出高浓度氧空气的目的。一般而言，制氧机皆使用电磁阀来控制压缩空气的流向与压力平衡时间，诸如美国专利第5,114,441号专利案中所示的，使用滑板阀来控制压缩空气的流向与压力平衡时间。然而随着对制氧机的品质要求的提升，高制氧效率与低噪音的需求增加。现有使用滑板阀控制的方式在改变阀位置时，无法精准的控制压缩空气进入制氧机的时间、压力与流量，使制氧效率无法提升，造成压缩空气与分子筛剂的浪费。同时，现有使用电磁阀控制的方式在改变阀位置时，会因改变压缩空气的流向及速度而产生明显的气流噪音。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于，提供一种适用于变压吸附法制氧机气体流动的控制方法，以使其能准确的控制压缩空气进入制氧机的流向，压力及流量并且能控制制氧机中的分子筛室的压力平衡；暨废气排放的时间、压力及流量排放，达到提高制氧效率。本专利技术的另一目的在于，提供一种适用于变压吸附法制氧机的机械阀装置，使其能节省制氧机的分子筛剂与压缩空气的用量及降低噪音。为达上述目的，本专利技术的机械阀装置，其是包含有一马达、一减速装置、一凸轮轴、五凸轮以及五个阀瓣，其中，马达的动力输出经减速装置后转动凸轮轴于一固定转速下转动，各凸轮分别设于凸轮轴上，各阀瓣是为凸轮作动的二位二口阀并分别对应各凸轮配置，使凸轮转动时可依一定顺序分别作动阀瓣开或关。各阀瓣并分别连接通于制氧机的分子筛室与储氧室。藉由凸轮轴周期性的转动各凸轮，使其分别开关各阀瓣，达到精准控制压缩空气分别进入各分子筛室的流向、时间、压力大小与压力平衡时间暨废气排放的时间、压力及流量，以提高制氧机的效率。本专利技术亦含括采用一个(含)以上的凸轮以控制一个(含)以上的二位二口阀，达到精准控制压缩空气分别进入各分子筛室的流向、时间、压力大小与压力平衡时间，用于变压吸附法制氧机系统者均属之。本专利技术的适用于变压吸附法制氧机气体流动的控制方法，其包含有(1)提供一机械阀装置，其中，该机械阀装置具有一组以上彼此对应的凸轮及阀瓣与一阀致动装置；(2)连结各凸轮于阀致动装置；(3)将该机械阀装设于制氧机，使各阀瓣分别藉由管路可选择地连接通于该制氧机中的分子筛室；(4)激活阀致动装置以转动各凸轮作动各该对应的阀瓣作动；以及(5)使用各阀瓣，在各该对应凸轮的作动下，可选择地控制空气进入与排出制氧机的流向、压力以及流量。藉由凸轮与阀瓣可以精准的控制压缩空气进入各分子筛室的流向、流量与停留于各分子筛室压力平衡时间，可提高制氧机的氧气产生效率。不仅可节省压缩空气与分子筛剂的用量，而且凸轮与阀瓣于运作时，阀瓣的阀位变化为渐进式。因此，压缩空气的流向及速度是渐进式改变产生的气流噪音相对较小。同时，由于分子筛剂的用量减少，因此构成分子筛室的分子筛筒的体积也可以减少，可以减少制氧机整体的重量，与降低整体的制造成本。附图说明图1是本专利技术的机械阀装置，运用于一变压吸附法氧气制造机的使用状态立体图。图2是本专利技术的机械阀装置的操作时序图(Timing Diagram)。图3是本专利技术的机械阀装置的凸轮轴，由初始位置转动至90°的气体流路示意图。图4是本专利技术的机械阀装置的凸轮轴，由初使位置转动至165°的气体流路示意图。图5是本专利技术的机械阀装置的凸轮轴，由初始位置转动至195°的气体流路示意图。图6是本专利技术的机械阀装置的凸轮轴，由初始位置转动至270°的气体流路示意图。图7是本专利技术的机械阀装置的凸轮轴，由初始位置转动至345°的气体流路示意图。图8是本专利技术的机械阀装置的凸轮轴，由初始位置转动至15°的气体流路示意图。附图中10-机械阀装置101-气体入口102-排气口 103-压缩机11-座体 111-驱动装置112-凸轮轴 113-凸轮12-外罩 131-第一阀瓣132-第二阀瓣 133-第三阀瓣134-第四阀瓣 135-第五阀瓣136-控制轴 137-节流阀20-分子筛筒 21-第一分子筛室22-第二分子筛室 23-储氧室231-氧气输出管具体实施方式请参照图1所示，本专利技术是为一适用于变压吸附法制氧机的机械阀装置10，其中制氧机除机械阀装置10外，进一步包含有一分子筛筒20，请参照图3所示，分子筛筒20并具有一第一分子筛室21、一第二分子筛室22与一储氧室23。第一分子筛室21与第二分子筛室22分别与储氧室23藉由管路连通，并于管路上串接有节流阀，而且各分子筛室21、22分别具有分子筛剂〔Molecular sievematerial〕。储氧室23则具有一与其相连通的氧气输出管231。储氧室23中的高浓度氧空气，可经由氧气输出管231提供氧气给使用者。请参照图1与图3所示，机械阀装置10是设于分子筛筒20顶部位置，其包含有一座体11、一阀致动装置、一外罩12、一节流阀137与五个二位二口阀。即第一阀瓣131、第二阀瓣132、第三阀瓣133、第四阀瓣134与第五阀瓣135。座体11是装置于分子筛筒20上，并具有一内部空间、一气体入口101与一排气口102。气体入口101连接于一压缩空气源，如压缩机103阀致动装置设于座体11上，并具有一驱动装置111、一凸轮轴112与五个凸轮113。驱动装置111是设于座体11的一侧并包含有一具有一转轴的马达与一减速装置。马达的转轴串联于减速机，减速机轴连于凸轮轴112，使驱动装置111的马达转动凸轮轴112于一固定转速下旋转。各凸轮113分别设于凸轮轴112上，且于座体11的内部空间中。请参照图3所示，各凸轮113分别被凸轮轴112带动旋转，且按照图2所示的时序图，依序按压各阀瓣131、132、133、134、135作动开或关。各阀瓣131、132、133、134、135是设于座体11上，并容置于座体11的容置空间中。当各凸轮113按压与其相对应的控制轴136时，即作动其对应的阀瓣开启。其中，第一阀瓣131是分别藉由管路连接通于排气口102与第一分子筛室21。第二阀瓣132是分别藉由管路连接通于空气入口101与第一筛室21。第三阀瓣133是分别藉由管路连接通于第一分子筛室21与第二分子筛室22的底部。第四阀瓣134是分别藉由管路连接通于空气入口101与第二分子筛室22。第五阀瓣135是分别藉由管路连接通于排气口102与第二筛室22。而节流阀137则串接于第三阀瓣133与第一分子筛室21间的管路上。该外罩12是设于座体11上，用以盖合座体11的内部空间，并使空气入口101与排气口102贯穿外罩12而出。请参照图2与图3所示，图3是表示凸轮轴112由一初始位置旋转9本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郑镇邦，
申请(专利权)人：国睦工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：