一种氧气浓度保护装置的制作方法

1.本实用新型涉及氧气浓度保护领域，具体为一种氧气浓度保护装置。


背景技术：

2.医用中心制氧系统又称医用分子筛变压吸附psa制氧系统，是以分子筛为吸附剂，通过变压吸附法以环境空气为原料，在常温低压的条件下，利用分子筛加压时对空气中的氮气(吸附质)吸附容量增加，减压时对空气中的氮气吸附容量减少的特性，形成加压吸附、减压解吸的快速循环过程，使空气中的氧和氮气得以分离的制氧设备。
3.目前医用制氧机能够制取高纯度的氧气，从制取到存贮氧气，需要保持氧气不与外界空气进行交换，同时避免氧气泄露，保持氧气浓度的装置往往采用与氧气难以反应的材料来保持整个过程中氧气的纯度，但在医用工艺流程中，氧气由于气体分子本身不规律的运动，氧气体积的不断变化，难以保持氧气浓度在一定数值，为此我们需要一种动态装置，检测氧气的浓度，通过增大或者减少所制取氧气的体积，控制单位体积内氧气压强，维持氧气浓度医用所需数值。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种氧气浓度保护装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为了解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：
6.一种氧气浓度保护装置，该氧气浓度保护装置包括氧气保护装置底座、支腿一、动力导向装置、第一填料密封装置、氧气压缩装置、氧气浓度控制装置、氧气浓度感应调控系统，氧气保护装置底座上安装多个支腿一，动力导向装置安装在氧气保护装置底座，氧气压缩装置通过支腿一安装在氧气保护装置底座上，氧气压缩装置底部与第一填料密封装置连接，第一填料密封装置安装在动力导向装置顶部，氧气压缩装置上安装氧气浓度控制装置，氧气浓度控制装置上安装氧气浓度感应调控系统。
7.动力导向装置提供氧气压缩装置反复吸收氧气，压缩氧气的动力，氧气浓度控制装置用于控制氧气的浓度，氧气浓度感应调控系统通过感应器调控氧气浓度，保持氧气浓度在稳定的数值，第一填料密封装置用于隔绝内外空气，防止氧气泄露，禁止外部空气进入，该填料密封装置采用无油的填料。
8.进一步的，氧气压缩装置包括氧气压缩气缸、活塞杆一、活塞一、压缩装置气腔一、压缩装置气腔二、进气管道一、连接管一、进气管道二、出气管道一，氧气压缩气缸内部安装活塞一，活塞一将氧气压缩气缸分隔出压缩装置气腔一和压缩装置气腔二，压缩装置气腔一在压缩装置气腔二下方，活塞一底部安装活塞杆一，活塞杆一与料密封装置滑动连接，活塞杆一与传动杆固定连接，进气管道一连通单向阀一进气阀口，单向阀一出气阀口连通进气管道二，进气管道二固定安装在氧气压缩气缸顶端，连接管一两端分别连通进气管道一和压缩装置气腔一，一个所述出气管道一固定安装在氧气压缩气缸顶端，该出气管道一连
通单向阀二进气阀口，单向阀二出气阀口连通另一个出气管道一。
9.单向阀一和单向阀二在使用中，氧气只能单向通过，氧气压缩装置利用单向阀一吸收氧气到压缩装置气腔二，借助氧气浓度控制装置，压缩氧气到指定压强，从单向阀二排出压缩氧气，连接管一连通进气管道一和压缩装置气腔一，保持压缩装置气腔一氧气压强不变，使活塞一正常工作，活塞一精密度很高，但无法绝对的禁止压缩装置气腔一、压缩装置气腔二气体流通，同时活塞杆一与氧气压缩气缸和第一填料密封装置之间仍存在事实间隙，利用连接管一保持氧气的浓度，同时氧气压强大于外界空气，防止内外气体交换。
10.进一步的，第一填料密封装置包括密封装置底板、填料盒、节流环，两个密封装置底板分别与氧气压缩气缸底部和动力导向装置顶端连接，一个节流环安装在密封装置底板与氧气压缩气缸底部之间，另一个节流环安装在密封装置底板与动力导向装置顶端之间，多个填料盒堆叠安装在两个密封装置底板之间，活塞杆一向下穿过两个节流环和多个填料盒与动力导向装置连接。
11.通过多个填料盒增加密封面积，提高密封效果，禁止内外气体交换，节流环内部设置凹槽，通过阻流来达到氧气减压，节流环与密封装置底板装配，便于组装。
12.进一步的，动力导向装置包括支腿二、转动圆盘、连杆、传动杆、轨道、滚轮、连杆框架，支腿二安装在氧气保护装置底座上，支腿二与连杆框架固定安装，连杆框架顶部安装密封装置底板，连杆框架内部安装两条轨道，轨道安装多个滚轮，转动圆盘通过紧固件安装在氧气保护装置底座上，连杆一端安装在转动圆盘表面远离圆心位置，转动圆盘与连杆转动连接，连杆另一端与传动杆底部转动连接，传动杆通过轨道、滚轮与连杆框架滑动连接,传动杆顶端与活塞杆一底端连接。
13.通过转动圆盘、连杆、传动杆，将电机的输出端的转动变成传动杆直线运动，圆盘转动，通过连杆变成传动杆的往复的直线运动，利用滚轮组，减少传动杆在轨道上运动时的摩檫力，连杆框架用于安装轨道和固定传动杆的运动位置。
14.进一步的，氧气浓度控制装置包括控制装置气缸、挡板、弹簧、活塞二、活塞杆二、控制装置气腔一、控制装置气腔二、第二填料密封装置，控制装置气缸通过支腿三固定安装在氧气压缩气缸顶端，控制装置气缸底部进气口连通出气管道一，控制装置气缸内部设置活塞二，活塞二将控制装置气缸内部分隔出控制装置气腔一、控制装置气腔二，控制装置气腔一出气口连通出气管道二，活塞二通过弹簧与挡板连接，挡板被弹簧推至控制装置气腔一内部底面，活塞二上端连接活塞杆二，控制装置气缸顶端安装第二填料密封装置，活塞杆二与控制装置气缸顶端滑动连接，活塞杆二与第二填料密封装置滑动连接。
15.压缩装置气腔二内氧气压缩，达到指定压强，推开挡板，氧气进入下个装置，弹簧有弹力使挡板受到指定的力，同时使挡板被推开后再能回到原始位置，活塞二位置可控制，相对固定，通过调整活塞二的位置，调整挡板所受到的力，间接调整氧气的压强。
16.进一步的，氧气浓度控制装置还包括调节管二，调节管二两端分别连通控制装置气腔二和进气管道一。
17.利用调节管二保持控制装置气腔二内氧气的浓度和压强，氧气压强大于外界空气，防止内外气体交换。
18.进一步的，控制装置气缸内部凹槽结构底面为圆形，挡板为圆形且面积小于控制装置气缸内部凹槽结构底面，大于底面进气孔的面积。
19.圆形挡板覆盖进气孔，解决挡板发生偏移的气密性不足的影响。
20.进一步的，氧气浓度感应调控系统包括固定框架、螺杆二、控制中心、螺杆一、齿轮一、伺服电机、转向机构、齿轮二，固定框架安装在控制装置气缸上表面，固定框架与螺杆二螺纹连接，多个螺杆二与第二填料密封装置上端连接，固定框架上表面设置控制中心，控制中心连接伺服电机，伺服电机连接转向机构，转向机构上端安装齿轮二，螺杆一底端与活塞杆二顶端旋转连接，螺杆一与固定框架螺纹连接，螺杆一顶端安装齿轮一，齿轮一与装齿轮二啮合连接。
21.氧气浓度感应器感应氧气浓度降低，压强减小，需要压缩氧气体积来增大氧气浓度至指定数值，控制中心调控伺服电机转动，通过转向机构、齿轮二和齿轮一，旋进螺杆一，活塞二与挡板距离变小，弹簧压缩，挡板受力增大，活塞一压缩氧气，氧气压强变大，浓度升高，推开挡板，氧气进入下个装置。同时螺杆一与固定框架螺纹连接，齿轮较多旋转圈数，实现螺杆一相对固定框架较小的位移，使得氧气浓度感应调控系统保持调控精确度，螺杆二用于夹紧第二填料密封装置。
22.进一步的，出气管道二设置氧气浓度感应器，控制中心信号输入端与氧气浓度感应器信号输出端连接。
23.通过氧气浓度感应器，控制中心实现自动化控制。
24.与现有技术相比，本实用新型所达到的有益效果是：该氧气浓度保护装置通过氧气压缩装置压缩氧气体积，氧气浓度控制装置来控制氧气的浓度，氧气浓度感应调控系统可以实现自动化监测和即时调控氧气浓度，且有精度高，可保持氧气浓度在稳定的数值；相对于传统的氧气制取及保护，本实用新型采用无油填料密封装置和利用装置内部导管连通气腔与进气管，来实现氧气浓度保护和防止内外气体交换。
附图说明
25.附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：
26.图1是本实用新型整体结构示意图；
27.图2是本实用新型动力导向装置结构示意图；
28.图3是本实用新型第一填料密封装置结构示意图；
29.图4是图3中节流环结构示意图；
30.图5是本实用新型氧气压缩装置结构示意图；
31.图6是本实用新型氧气浓度控制装置示意图；
32.图7是图6中固定框架底部结构示意图；
33.图8是本实用新型氧气浓度感应调控系统结构示意图；
34.图9是本实用新型氧气浓度感应调控系统工作原理图。
35.图中：1
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氧气保护装置底座、2
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支腿一、3
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动力导向装置、31
‑ꢀ
支腿二、32
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转动圆盘、33
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连杆、34
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传动杆、35
‑
轨道、36
‑
滚轮、 37
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连杆框架、4
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第一填料密封装置、41
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密封装置底板、42
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填料盒、 43
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节流环、5
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氧气压缩装置、51
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氧气压缩气缸、52
‑
活塞杆一、53
‑ꢀ
活塞一、54
‑
压缩装置气腔一、55
‑
压缩装置气腔二、56
‑
进气管道一、 57
‑
连接管一、58
‑
进气管道二、59
‑
出气管道一、6
‑
调节管二、7
‑
氧气浓度控制装置、71
‑
控制装置气缸、72
‑
挡板、
73
‑
弹簧、74活塞二、 75
‑
活塞杆二、76
‑
控制装置气腔一、77
‑
控制装置气腔二、78
‑
第二填料密封装置、79
‑
氧气浓度感应器、8
‑
氧气浓度感应调控系统、81
‑ꢀ
固定框架、82
‑
螺杆二、83
‑
控制中心、84
‑
螺杆一、85
‑
齿轮一、86
‑ꢀ
伺服电机、87
‑
转向机构、88
‑
齿轮二、9
‑
出气管道二、10
‑
单向阀一、 11
‑
单向阀二、12
‑
支腿三。
具体实施方式
36.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
37.请参阅图1
‑
9，本实用新型提供技术方案：
38.如图1所示，一种氧气浓度保护装置，该氧气浓度保护装置包括氧气保护装置底座1、支腿一2、动力导向装置3、第一填料密封装置4、氧气压缩装置5、氧气浓度控制装置7、氧气浓度感应调控系统8，氧气保护装置底座1上安装多个支腿一2，动力导向装置3 安装在氧气保护装置底座1上，氧气压缩装置5通过支腿一2安装在氧气保护装置底座1上，氧气压缩装置5底部与第一填料密封装置4 连接，第一填料密封装置4安装在动力导向装置3顶部，氧气压缩装置5上安装氧气浓度控制装置7，氧气浓度控制装置7上安装氧气浓度感应调控系统8。
39.动力导向装置3提供氧气压缩装置5反复吸收氧气，压缩氧气的动力，氧气浓度控制装置7用于控制氧气的浓度，氧气浓度感应调控系统8通过感应器调控氧气浓度，保持氧气浓度在稳定的数值，第一填料密封装置4用于隔绝内外空气，防止氧气泄露，禁止外部空气进入，该填料密封装置采用无油的填料。
40.如图5所示，氧气压缩装置5包括氧气压缩气缸51、活塞杆一 52、活塞一53、压缩装置气腔一54、压缩装置气腔二55、进气管道一56、连接管一57、进气管道二58、出气管道一59，氧气压缩气缸 51内部安装活塞一53，活塞一53将氧气压缩气缸51分隔出压缩装置气腔一54和压缩装置气腔二55，压缩装置气腔一54在压缩装置气腔二55下方，活塞一53底部安装活塞杆一52，活塞杆一52与料密封装置4滑动连接，活塞杆一52与传动杆34固定连接，进气管道一56连通单向阀一10进气阀口，单向阀一10出气阀口连通进气管道二58，进气管道二58固定安装在氧气压缩气缸51顶端，连接管一57两端分别连通进气管道一56和压缩装置气腔一54，一个出气管道一59固定安装在氧气压缩气缸51顶端，该出气管道一59连通单向阀二11进气阀口，单向阀二11出气阀口连通另一个出气管道一 59。
41.单向阀一10和单向阀二11使用中，氧气只能单向通过，氧气压缩装置5利用单向阀一10吸收氧气到压缩装置气腔二55，借助氧气浓度控制装置7，压缩氧气到指定压强，从单向阀二11排出压缩氧气，连接管一57连通进气管道一56和压缩装置气腔一54，保持压缩装置气腔一54氧气压强不变，使活塞一53正常工作，活塞一53 精密度很高，但无法绝对的禁止压缩装置气腔一54、压缩装置气腔二55气体流通，同时活塞杆一52与氧气压缩气缸51和第一填料密封装置4之间仍存在事实间隙，利用连接管一57保持氧气的浓度，同时氧气压强大于外界空气，防止内外气体交换。
42.如图3、4所示，第一填料密封装置4包括密封装置底板41、填料盒42、节流环43，两
个密封装置底板41分别与氧气压缩气缸51 底部和动力导向装置3顶端连接，一个节流环43安装在密封装置底板41与氧气压缩气缸51底部之间，另一个节流环43安装在密封装置底板41与动力导向装置3顶端之间，多个填料盒42堆叠安装在两个密封装置底板41之间，活塞杆一52向下穿过两个节流环43和多个填料盒42与动力导向装置3连接。
43.通过多个填料盒42增加密封面积，提高密封效果，禁止内外气体交换，节流环43内部设置凹槽，通过阻流来达到氧气减压，节流环43与密封装置底板41装配，便于组装。
44.如图1、2所示，动力导向装置3包括支腿二31、转动圆盘32、连杆33、传动杆34、轨道35、滚轮36、连杆框架37，支腿二31安装在氧气保护装置底座1上，支腿二31与连杆框架37固定安装，连杆框架37顶部安装密封装置底板41，连杆框架37内部安装两条轨道35，轨道35安装多个滚轮36，转动圆盘32通过紧固件安装在氧气保护装置底座1上，连杆33一端安装在转动圆盘32表面远离圆心位置，转动圆盘32与连杆33转动连接，连杆33另一端与传动杆34 底部转动连接，传动杆34通过轨道35、滚轮36与连杆框架37滑动连接，传动杆34顶端与活塞杆一52底端连接。
45.通过转动圆盘32、连杆33、传动杆34，将电机的输出端的转动变成传动杆34直线运动，圆盘32转动，通过连杆33变成传动杆34 的往复的直线运动，利用多个滚轮36，减少传动杆34在轨道35上运动时的摩檫力，连杆框架37用于安装轨道35和固定传动杆34的运动位置。
46.如图6所示，氧气浓度控制装置7包括控制装置气缸71、挡板 72、弹簧73、活塞二74、活塞杆二75、控制装置气腔一76、控制装置气腔二77、第二填料密封装置78，控制装置气缸71通过支腿三 12固定安装在氧气压缩气缸51顶端，控制装置气缸71底部进气口连通出气管道一59，控制装置气缸71内部设置活塞二74，活塞二 74将控制装置气缸71内部分隔出控制装置气腔一76、控制装置气腔二77，控制装置气腔一76出气口连通出气管道二9，活塞二74通过弹簧73与挡板72连接，所述挡板72被弹簧73推至控制装置气腔一 76内部底面，活塞二74上端连接活塞杆二75，控制装置气缸71顶端安装第二填料密封装置78，活塞杆二75与控制装置气缸71顶端滑动连接，活塞杆二75与第二填料密封装置78滑动连接。
47.压缩装置气腔二55内氧气压缩，达到指定压强，推开挡板72，氧气进入下个装置，弹簧73有弹力使挡板72受到指定的力，同时使挡板72被推开后再能回到原始位置，活塞二74位置可控制，相对固定，通过调整活塞二74的位置，调整挡板72所受到的力，间接调整氧气的压强。
48.如图1所示，氧气浓度控制装置7还包括调节管二6，调节管二6两端分别连通控制装置气腔二77和进气管道一56。
49.利用调节管二6保持控制装置气腔二77内氧气的浓度和压强，氧气压强大于外界空气，防止内外气体交换。
50.如图7所示，控制装置气缸71内部凹槽结构底面为圆形，挡板72为圆形且面积小于控制装置气缸71内部凹槽结构底面，大于底面进气孔的面积。
51.圆形挡板72覆盖进气孔，解决挡板72发生偏移的气密性不足的影响。
52.如图8所示，氧气浓度感应调控系统8包括固定框架81、螺杆二82、控制中心83、螺杆一84、齿轮一85、伺服电机86、转向机构87、齿轮二88，固定框架81安装在控制装置气缸71上表面，固定框架81与螺杆二82螺纹连接，多个螺杆二82与第二填料密封装置78上端连接，
固定框架81上表面设置控制中心83，控制中心83 连接伺服电机86，伺服电机86连接转向机构87，转向机构87上端安装齿轮二88，螺杆一84底端与活塞杆二75顶端旋转连接，螺杆一84与固定框架81螺纹连接，螺杆一84顶端安装齿轮一85，齿轮一85与装齿轮二88啮合连接。
53.氧气浓度感应器79感应氧气浓度降低，压强减小，需要压缩氧气体积来增大氧气浓度至指定数值，控制中心83调控伺服电机86转动，通过转向机构87、齿轮二88和齿轮一85，旋进螺杆一84，活塞二74与挡板72距离变小，弹簧73压缩，挡板72受力增大，活塞一53压缩氧气，氧气体积变小，氧气压强达到指定数值，推开挡板 72，氧气进入下个装置。同时螺杆一84与固定框架81螺纹连接，齿轮较多旋转圈数，实现螺杆一84相对固定框架81较小的位移，使得氧气浓度感应调控系统8保持调控精确度；螺杆二82用于夹紧第二填料密封装置78。
54.如图6、9所示，出气管道二9设置氧气浓度感应器79，控制中心83信号输入端与氧气浓度感应器79信号输出端连接。
55.通过氧气浓度感应器79，控制中心83实现自动化控制。
56.本实用新型的工作原理：通过改变氧气体积，控制单位体积内氧气压强，来调整氧气浓度，其中氧气浓度感应器79感应氧气浓度降低，压强减小，需要压缩氧气体积，控制中心83调控伺服电机86转动，通过转向机构87、齿轮二88和齿轮一85，旋进螺杆一84，活塞二74位置下移，挡板72受力增大，活塞一53继续压缩氧气，氧气压强变大，浓度升高，推开挡板72，氧气进入下个系统，氧气浓度升高；螺杆一84与固定框架81螺纹连接，齿轮旋转圈数，可实现螺杆一84相对固定框架81较小的位移，氧气浓度感应调控系统8可调整精确度高。
57.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
58.最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。