气体分离提纯装置的制作方法

1.本发明涉及气体分离技术领域，具体地涉及一种气体分离提纯装置。


背景技术：

2.气体中含有大量元素，由于各种气体占比不一，人们想要利用气体时一般都需要先进行分离提纯，得到所需的气体，并提高其纯度，以便加以利用，创造价值。
3.市面上的气体提纯设备调试后分离出的气体纯度一般都是在固定范围内，想要提取不同纯度的气体需要重新装配部件，操作不太方便。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种气体分离提纯装置，以解决现有技术中存在的气体分离设备提取的气体纯度单一，无法满足用户多样化需求的问题。
5.为了实现上述目的，本发明提供一种气体分离提纯装置，所述气体分离提纯装置包括气体分离仓、分离组件、第一驱动机构以及控制器；
6.所述气体分离仓的底部设有进气口，所述气体分离仓的顶部设有出气口，所述气体分离仓沿其长度方向设有多个贯通其侧壁的缺口，所述缺口内皆设有分离组件；
7.所述分离组件包括分离部和流通部，所述分离部能够过滤气体，所述缺口处设有转轴，所述分离部和所述流通部分别与所述转轴的侧壁连接；所述分离部通过所述转轴能够进入或退出所述缺口处，将所述缺口处闭合或打开，与此同时，所述流通部能够退出或进入所述缺口处，将所述缺口处打开或闭合；
8.所述第一驱动机构同于驱动所述转轴转动，所述控制器与所述第一驱动机构电连接。
9.本发明能够通过驱动装置改变所述气体分离仓内分离部的数量，从而改变设备对气体分离提纯的效果，以制备出不同纯度的气体，提高设备的实用性，满足客户的多样化需求。
10.进一步地，所述分离部包括分离框架和过滤结构，所述过滤结构设置在所述分离框架内，所述分离框架的内壁上设有限位孔，所述过滤结构的周边设有柔性材料制成的与所述限位孔适配的限位柱，所述限位柱能够伸入所述限位孔内。
11.进一步地，所述分离框架和所述流通部的顶部皆设有凹槽，所述气体分离仓的侧壁内具有容纳空间，所述容纳空间内设有活动挡板和驱动结构，所述活动挡板在所述驱动结构的带动下能够进行上升或下降，使所述活动挡板进入所述分离框架或所述流通部的顶部的凹槽内，或使所述活动挡板退出所述分离框架或所述流通部的顶部的凹槽外。
12.进一步地，所述驱动结构包括滚珠丝杠、螺母座、连接杆、缺齿轮、第一齿轮、第二齿轮以及第三齿轮；所述滚珠丝杠的一端与容纳空间的顶部内壁转动连接，所述螺母座套设在所述滚丝丝杠上，所述连接杆的一端与所述螺母座连接，另一端与所述活动挡板连接，所述第一齿轮套设在所述滚珠丝杠上；所述缺齿轮套设在所述转轴上，其能够与所述第一
齿轮啮合；所述第二齿轮与所述缺齿轮啮合，所述第三齿轮与所述第二齿轮同轴设置，所述第三齿轮与所述第一齿轮啮合。所述缺齿轮跟随所述转轴转动时，所述缺齿轮能够分别与所述第一齿轮和所述第二齿轮啮合。
13.进一步地，所述分离部与所述转轴之间设有第一电动伸缩杆，所述第一电动伸缩杆的一端与所述转轴连接，另一端与所述分离部的侧壁铰接，所述铰接处设有第二驱动机构，用于驱动所述分离部沿所述铰接处翻转；
14.所述流通部与所述转轴之间设有第一电动伸缩杆，所述第一电动伸缩杆的一端与所述转轴连接，另一端与所述流通部的侧壁铰接，所述铰接处设有第二驱动机构，用于驱动所述流通部沿所述铰接处翻转。
15.进一步地，所述过滤结构的顶部设有凸起，所述分离框架的底部周边设有斜面；所述气体分离仓的外壁上设有补给箱，所述补给箱内具有将其分隔为能够容纳多个所述过滤结构的存储室和送料室的活动隔板，所述活动隔板与所述补给箱的内壁滑动连接，所述活动隔板的一侧壁上沿其长度方向设有齿条，所述补给箱内设有第三电机，所述第三电机的输出轴上设有与所述齿条啮合的齿轮；所述存储室内设有将存储在其内部的过滤结构推送至所述送料室内的第一推送装置，所述送料室的一侧壁上设有供所述过滤结构通过的开口，所述开口处设有能够打开或关闭所述开口的活动门板，所述送料室内设有能够将所述过滤结构推送出所述开口的第二推送装置。
16.进一步地，所述第一推送装置包括弹簧和推送板，所述弹簧的一端与所述存储室的内壁连接，另一端与所述推送板连接，所述弹簧靠近所述推送板的一端上连接有绳索，所述绳索的另一端与所述第三电机的输出轴连接。
17.进一步地，所述第二推送装置包括第二电动伸缩杆，所述第二电动伸缩杆的固定端与所述送料室的内壁连接，另一端上套设有托盘，所述托盘为柔性材质，其能紧缚在所述过滤结构的外壁上。
18.进一步地，位于所述气体分离仓最底部的分离组件的顶部设有密封结构，所述密封结构能够进行开合运动，使其底部的气体流通或停滞。
19.进一步地，所述气体分离仓内设有检测器，所述气体分离仓的侧壁上设有贯通至所述位于所述气体分离仓最底部的分离组件的顶部和底部空间的管道，所述管道内设有单向阀，所述管道上连接有气泵。
20.本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
21.图1为本发明的一种实施方式结构示意图；
22.图2为本发明的一种实施方式的内部结构示意图；
23.图3为本发明的一种实施方式中的补给箱的结构示意图；
24.图4为本发明的一种实施方式中的分离部的结构示意图。
25.附图标记说明
26.1气体分离仓；11缺口；12转轴；13第一电动伸缩杆；14气泵；15管道；16第一电机；2分离部；21分离框；22过滤结构；23限位孔；24限位柱；25凸起；3流通部；4凹槽；5活动挡板；61滚珠丝杠；62螺母座；63连接杆；64缺齿轮；65第一齿轮；66第二齿轮；67第三齿轮；68第二
电机；7补给箱；71存储室；72送料室；73活动隔板；74齿条；75第三电机；76齿轮；77活动门板；81弹簧；82推送板；83绳索；84第二电动伸缩杆；85托盘。
具体实施方式
27.以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下”通常是指在装配使用状态下的方位。“内、外”是指相对于各部件本身轮廓的内、外。
28.为了实现上述目的，本发明提供一种气体分离提纯装置，如图1
‑
图4所示，所述气体分离提纯装置包括气体分离仓1、分离组件、第一驱动机构以及控制器。所述气体分离仓1的底部设有进气口，所述气体分离仓1的顶部设有出气口，所述气体分离仓1沿其长度方向设有多个贯通其侧壁的缺口11，所述缺口11内皆设有分离组件。所述分离组件包括分离部2和流通部3，所述分离部2能够过滤气体，所述缺口11处设有转轴12，所述分离部2和所述流通部3分别与所述转轴12的侧壁连接。所述分离部2通过所述转轴12能够进入或退出所述缺口11处，将所述缺口11处闭合或打开，与此同时，所述流通部3能够退出或进入所述缺口11处，将所述缺口11处打开或闭合。所述第一驱动机构同于驱动所述转轴12转动，所述控制器与所述第一驱动机构通过导线电连接。
29.需要说明的是：所述控制器为plc控制器。所述第一驱动装置采用第一电机16。
30.所述流通部3为框架结构，其处于所述缺口11处时对从下往上流通的气体没有筛选效果。
31.本发明能够通过驱动装置改变所述气体分离仓1内分离部2的数量，从而改变设备对气体分离提纯的效果，以制备出不同纯度的气体，提高设备的实用性，满足客户的多样化需求。
32.在一种可选的实施方式中，如图1所示，所示气体分离仓1内设有三组分离组件，位于最底部的分离部2内的过滤结构22为活性炭和干燥剂，用于初步提纯气体，吸附气体中的水分和杂质。位于其顶部的两个分离部2内的过滤结构采用气体分离膜，过滤结构与分离框21为可拆卸连接，用户可根据需求选用气体分离膜的类型。
33.在一种可选的实施方式中，如图4所示，所述分离部2包括分离框架21和过滤结构22，所述过滤结构22设置在所述分离框21架内，所述分离框架21的内壁上设有限位孔23，所述过滤结构22的周边设有柔性材料制成的与所述限位孔23适配的限位柱24，所述限位柱24能够伸入所述限位孔23内。
34.在一种可选的实施方式中，所述分离框架21和所述流通部3的顶部皆设有凹槽4，所述气体分离仓1的侧壁内具有容纳空间，所述容纳空间内设有活动挡板5和驱动结构，所述活动挡板5在所述驱动结构的带动下能够进行上升或下降，使所述活动挡板5进入所述分离框架21或所述流通部3的顶部的凹槽4内，或使所述活动挡板5退出所述分离框架21或所述流通部3的顶部的凹槽4外。
35.通过上述设置能够进一步提高设备的密封性。
36.在一种可选的实施方式中，如图2所示，所述驱动结构包括滚珠丝杠61、螺母座62、连接杆63、缺齿轮64、第一齿轮65、第二齿轮66以及第三齿轮67。所述滚珠丝杠61的一端与
容纳空间的顶部内壁转动连接，所述螺母座62套设在所述滚丝丝杠61上，所述连接杆63的一端与所述螺母座62连接，另一端与所述活动挡板5连接，所述第一齿轮65套设在所述滚珠丝杠61上。所述缺齿轮64套设在所述转轴12上，其能够与所述第一齿轮65啮合。所述第二齿轮66与所述缺齿轮64啮合，所述第三齿轮67与所述第二齿轮66同轴设置，所述第三齿轮67与所述第一齿轮65啮合。所述缺齿轮64跟随所述转轴12转动时，所述缺齿轮64能够分别与所述第一齿轮65和所述第二齿轮66啮合。
37.通过上述设置，在交换分离部2和流通部3的位置的前半段过程中，所述滚珠丝杠61上的第一齿轮65先与所述缺齿轮64啮合，所述滚珠丝杠61转动，从而带动螺母座62上升，通过连接杆63同步将活动挡板5上升，使其脱离凹槽4。在分离部2和流通部3交换位置到后半段过程时，所述缺齿轮64与所述第一齿轮65脱离，与所述第二齿轮66啮合，带动第三齿轮67转动，第三齿轮67带动第一齿轮65反转，从而使得滚珠丝杠61反转，进而使得螺母座62下降，从而带动活动挡板5下降，伸入至其底部的凹槽4内。
38.优选地，所述活动挡板5选用柔性材料，例如橡胶，使其具有较佳的延展性，避免阻碍零件运行，凹槽4的开口处设有斜面，起导向作用，使活动挡板5能更精准地伸入其中。
39.在一种可选的实施方式中，所述分离部3与所述转轴12之间设有第一电动伸缩杆13，所述第一电动伸缩杆13的一端与所述转轴12连接，另一端与所述分离部2的侧壁铰接，所述铰接处设有第二驱动机构，用于驱动所述分离部2沿所述铰接处翻转。
40.所述流通部3与所述转轴12之间设有第一电动伸缩杆13，所述第一电动伸缩杆13的一端与所述转轴12连接，另一端与所述流通部3的侧壁铰接，所述铰接处设有第二驱动机构，用于驱动所述流通部3沿所述铰接处翻转。
41.所述第二驱动机构选用第二电机68，通过上述设置可以将位于气体分离仓1外部的分离部2或流通部3进行翻转，减少设备的占用空间。
42.在一种可选的实施方式中，如图3
‑
图4所示，所述过滤结构22的顶部设有凸起25，所述分离框架21的底部周边设有斜面。所述气体分离仓1的外壁上设有补给箱7，所述补给箱7内具有将其分隔为能够容纳多个所述过滤结构的存储室71和送料室72的活动隔板73，所述活动隔板73与所述补给箱7的内壁滑动连接，所述活动隔板73的一侧壁上沿其长度方向设有齿条74，所述补给箱7内设有第三电机75，所述第三电机75的输出轴上设有与所述齿条74啮合的齿轮76。所述存储室71内设有将存储在其内部的过滤结构22推送至所述送料室72内的第一推送装置，所述送料室72的一侧壁上设有供所述过滤结构22通过的开口，所述开口处设有能够打开或关闭所述开口的活动门板77，所述送料室72内设有能够将所述过滤结构22推送出所述开口的第二推送装置。
43.所示活动门板77与所述开口的侧壁铰接，且铰接处设有复位弹簧，活动门板77在受力向补给箱7外部或内部移动后，能够通过复位弹簧复位。
44.在一种可选的实施方式中，所述第一推送装置包括弹簧81和推送板82，所述弹簧81的一端与所述存储室71的内壁连接，另一端与所述推送板82连接，所述弹簧81靠近所述推送板82的一端上连接有绳索83，所述绳索83的另一端与所述第三电机75的输出轴连接。
45.通过上述设置使零部件之间具有联动性，活动隔板73上移时，第三电机75转动，绳索83放松解除对弹簧81的收紧效果，弹簧81顺势弹出。活动隔板73下降时，第三电机75反转，绳索83收紧将弹簧81重新复位，以备再次使用。
46.在一种可选的实施方式中，所述第二推送装置包括第二电动伸缩杆84，所述第二电动伸缩杆84的固定端与所述送料室72的内壁连接，另一端上套设有托盘85，所述托盘85为柔性材质，例如橡胶，其能紧缚在所述过滤结构22的外壁上。需要说明的是：托盘85对过滤结构22的紧缚的力，小于分离框21上限位孔23对过滤结构22上限位柱24的力，当新的过滤结构22安装完成后，第二电动伸缩杆84带动托盘85下降时，托盘85从过滤结构22上脱离。
47.通过上述设置，当位于底部的检测装置检测到气体分离仓1内的水分含量超过设定值时，将位于内部的装有干燥剂和活性炭的过滤结构22转移至外部，通过第一电动伸缩杆13将其伸展至指定位置，启动补给箱7内的装置，将装有新的干燥剂和活性炭的过滤结构22伸出，从原有的过滤结构22的底部将其顶出。更换完成后，通过第二电机68翻转分离部2，使替换下的过滤结构22掉落，随后复位，将分离部2重新更换至气体分离仓1的内部使用。
48.在一种可选的实施方式中，位于所述气体分离仓1最底部的分离组件的顶部设有密封结构，所述密封结构能够进行开合运动，使其底部的气体流通或停滞。
49.在一张可选的实施方式中，所示密封结构采用密封板，其形状与气体分离仓1的内壁适配，其一端与气体分离仓1的内壁铰接，并通过电机驱动，控制其翻转。
50.在一种可选的实施方式中，所述气体分离仓1内设有检测器，所述气体分离仓1的侧壁上设有贯通至所述位于所述气体分离仓1最底部的分离组件的顶部和底部空间的管道15，所述管道15内设有单向阀，所述管道上连接有气泵14。
51.通过上述设置，当检测到底部的分离部2过滤效果变差时，将其转移至气体分离仓1的外部进行更换部件，更换完成后管道13通过气泵14将其顶部的气体重新抽回进行再次过滤，单向阀防止气体通过管道13倒流。
52.以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
53.另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
54.此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。