1.一种与产生高压和低压的压力源一起使用的变压吸附氧气发生器,该变压吸附氧气发生器用于将氧气从空气中分离,包括:
具有氮吸附材料床的吸附床;和
用于控制所述吸附床的变压吸附的多位旋转阀,并可耦合到压力源并与其相流通,并与吸附床相流通,所述旋转阀包括具有第一旋转位置和第二旋转位置的凸轮,在凸轮的第一旋转位置,旋转阀将由压力源产生的高压传递至吸附床,并且在凸轮的第二旋转位置,旋转阀将由压力源产生的低压传递至吸附床。
2.根据权利要求1所述的变压吸附氧气发生器,还包括:
与吸附床连接的储氧单元;
第一调节器,该第一调节器基于当凸轮处于第一旋转位置时感测的第一条件,允许在吸附床内产生的氧气到达氧气存储单元;以及
第二调节器,该第二调节器基于当凸轮处于第二旋转位置时感测的第二条件,允许氧气存储单元中的一部分氧气进入吸附床,以协助从吸附床清除氮气。
3.根据权利要求1所述的变压吸附氧气发生器,还包括:
氧气存储单元;
连接到吸附床和氧气存储单元,并且响应于吸附床中的压力升高到预选的第一压力的第一压力调节器,该第一压力调节器将吸附床中的压力调节到预选的第一压力,并允许在吸附床内产生的氧气通过该第一压力调节器进入氧气存储单元;以及
连接到吸附床和氧气存储单元,并且响应于吸附床中的压力下降到预选的第二压力的第二压力调节器,所述预选的第二压力低于预选的第一压力,所述压力调节器将吸附床中的压力调节到预选的第二压力,并允许氧气存储单元中存储的氧气通过该第二压力调节器进入吸附床。
4.根据权利要求3所述的变压吸附氧气发生器,其中当吸附床中的压力低于预选的第一压力时,所述第一压力调节器防止位于吸附床和氧气存储单元之间通过第一压力调节器的流体连通,并且当吸附床中的压力高于预选的第二压力时,所述第二压力调节器防止氧气存储单元和吸附床之间通过第二压力调节器的流体连通。
5.一种变压吸附氧气发生器,用于将氧气从空气中分离,包括:
产生高压和低压的压力源;
具有氮吸附材料床的吸附床;以及
用于控制吸附床的变压吸附,并与压力源和吸附床相流通的多位旋转阀,该旋转阀包括具有第一旋转位置和第二旋转位置的凸轮,在凸轮的第一旋转位置处,所述旋转阀将由压力源产生的高压传递到吸附床,并且在凸轮的第二旋转位置处,所述旋转阀将由压力源产生的低压传递到吸附床。
6.根据权利要求5所述的变压吸附氧发生器,其中所述压力源是压缩机,并且所产生的高压为正压,所产生的低压为负压。
7.一种与产生高压和低压的压力源一起使用的变压吸附氧气发生器,该变压吸附氧气发生器用于将氧气从空气中分离,包括:
包括具有氮吸附材料床的吸附床;
以及用于控制吸附床的变压吸附的多位置旋转阀,所述多位置旋转阀可与压力源连接并与其相流通,而且所述多位置旋转阀与吸附床相流通,该旋转阀具有:
具有至少第一旋转位置和第二旋转位置的凸轮;
被配置为旋转凸轮的旋转驱动器;以及
响应于凸轮的旋转位置而操作的多个阀,在凸轮的第一旋转位置处,至少一个阀将压力源产生的高压传递到吸附床,并且在凸轮的第二旋转位置处,至少一个阀将由压力源产生的低压传递到吸附床。
8.根据权利要求7所述的变压吸附氧气发生器与压力源一起使用,压力源为高压位于输出端口并且低压位于输入端口的压缩机,其中,所述多个阀包括第一阀,第二阀,第三阀和第四阀,每个阀具有在第一状态下彼此相互流通而在第二状态下彼此相互断开流通的第一端口和第二端口,并且在第一状态和第二状态之间选择性地移动,
所述第一阀的第一端口与压缩机输出端口相流通,并且所述第一阀的第二端口与大气相流通,
所述第二阀的第一端口与吸附床相流通,并且所述第二阀的第二端口与压缩机输出端口相流通,
所述第三阀的第一端口与吸附床相流通,并且所述第三阀的第二端口与压缩机输入端口相流通,
所述第四阀的第一端口与压缩机输入端口相流通,并且所述第四阀的第二端口与要隔离氧气的空气供给源相流通,
所述第一阀,第二阀,第三阀和第四阀响应于凸轮的旋转,以重复的顺序在第一状态和第二状态之间移动,其中当凸轮处于第一旋转位置时,所述第二阀和第四阀处于第一状态,所述第一阀和第三阀处于第二状态,而当凸轮处于第二旋转位置时,所述第一阀和第三阀处于第一状态,所述第二阀和第四阀处于第二状态。
9.根据权利要求8所述的变压吸附氧气发生器,其中,所述第一阀和第三阀通过凸轮在第一状态和第二状态之间一致地移动,所述第二阀和第四阀通过凸轮在第一状态和第二状态之间一致地移动。
10.根据权利要求8所述的变压吸附氧气发生器,其中,所述凸轮具有第一凸轮凸角和第二凸轮凸角,并且还具有第三旋转位置和第四旋转位置,其中当凸轮被移动至第一旋转位置时,所述第一凸轮凸角将第四阀移动到第一状态,并且所述第二凸轮凸角将第二阀移动到第一状态,并且第一阀和第三阀处于第二状态,当凸轮被移动至第二旋转位置时,所述第一凸轮凸角将第一阀移动到第一状态,所述第二凸轮凸角将第三阀移动到第一状态,并且第二阀和第四阀处于第二状态,当凸轮被移动至第三旋转位置时,所述第一凸轮凸角将第二阀移动到第一状态,所述第二凸轮凸角将第四阀移动到第一状态,并且第一阀和第三阀处于第二状态,并且当凸轮被移动至第四旋转位置时,所述第一凸轮凸角将第三阀移动到第一状态,所述第二凸轮凸角将第一阀移动到第一状态,并且第二阀和第四阀处于第二状态。
11.根据权利要求7所述的变压吸附氧气发生器,其中每个阀包括:
提升构件;
具有座孔的阀座;以及
推杆构件,具有与凸轮相邻接且用于推杆运动的凸轮从动件,以响应在凸轮的第一旋转位置与第二旋转位置之间的凸轮旋转,所述提升构件被耦合到推杆构件中,用以与推杆构件一起运动,带动所述提升构件进入和离开阀座的入座设置,以响应于凸轮的旋转而关闭和打开座孔。
12.根据权利要求11所述的变压吸附氧气发生器,其中,每个阀还可以包括具有朝向凸轮的端部开口的壳体,所述提升构件和阀座放置在壳体中,推杆延伸穿过壳体的端部开口,并且还包括放置阀座和凸轮之间的柔性隔膜,该柔性隔膜具有推杆延伸穿过的开口,所述隔膜关闭壳体的端部开口,并且具有耦合到壳体的外周部分,以及耦合到推杆并随之运动的中心部分,所述隔膜具有有效区域,并且提升阀具有关闭座孔的封闭区域,所述隔膜的有效区域和提升阀的封闭区域的尺寸适于抵消当提升阀处于阀座的入座设置中时,因阀座与隔膜之间的腔内压力而产生的推杆上的力,从而减小推杆构件的凸轮从动件上的力。
13.一种将氧气与空气隔离的变压吸附氧气发生器,包括:
具有输入端口和输出端口的压缩机;
具有氮吸附材料床的吸附床;以及
用于控制吸附床的变压吸附的多位置旋转阀,所述多位置旋转阀与压缩机和吸附床相流通,该旋转阀具有
凸轮;
被配置为旋转凸轮的旋转驱动器;以及
第一阀,第二阀,第三阀和第四阀,每个阀具有在第一状态下彼此相互流通而在第二状态下彼此相互断开流通的第一端口和第二端口,并且响应于凸轮的旋转位置在第一状态和第二状态之间选择性地移动,
第一阀的第一端口与压缩机输出端口相流通,并且第一阀的第二端口与大气相流通,
第二阀的第一端口与吸附床相流通,并且第二阀的第二端口与压缩机输出端口相流通,
第三阀的第一端口与吸附床相流通,并且第三阀的第二端口与压缩机输入端口相流通,
第四阀的第一端口与压缩机输入端口相流通,并且第四阀的第二端口与要在吸附床中隔离氧气的空气供给源相流通,
所述第一阀,第二阀,第三阀和第四阀响应于凸轮的旋转,以重复的顺序在第一状态和第二状态之间移动,其中在第一时段期间,所述第二阀和第四阀处于第一状态,所述第一阀和第三阀处于第二状态,以使高压空气被传递至吸附床以将氮气与空气隔离并产生氧气,并且在第一时段之后发生的第二时段期间,所述第一阀和第三阀处于第一状态,所述第二阀和第四阀处于第二状态,以使氮气从吸附床被清除掉。
14.根据权利要求13所述的变压吸附氧气发生器,还包括:
连接到吸附床的氧气存储单元;
第一调节器,该第一调节器基于在第一时段期间感测的第一条件,允许在吸附床内产生的氧气到达氧气存储单元;以及
第二调节器,该第二调节器基于在第二时段期间感测的第二条件,允许氧气存储单元中的一部分氧气进入吸附床,以协助从吸附床清除氮气。
15.根据权利要求13所述的变压吸附氧气发生器,还包括:
氧气存储单元;
连接到吸附床和氧气存储单元,并且响应于吸附床中的压力升高到预选的第一压力的第一压力调节器,该第一压力调节器将吸附床中的压力调节到预选的第一压力,并允许在吸附床内产生的氧气通过该第一压力调节器进入氧气存储单元;以及
连接到吸附床和氧气存储单元,并且响应于吸附床中的压力下降到预选的第二压力的第二压力调节器,所述预选的第二压力低于预选的第一压力,所述压力调节器将吸附床中的压力调节到预选的第二压力,并允许氧气存储单元中存储的氧气通过该第二压力调节器进入吸附床。
16.根据权利要求15所述的变压吸附氧气发生器,其中,当吸附床中的压力低于预选的第一压力时,所述第一压力调节器防止吸附床和氧气存储单元之间通过第一压力调节器的流体连通,并且当吸附床中的压力高于预选的第二压力时,所述第二压力调节器防止氧气存储单元和吸附床之间通过第二压力调节器的流体连通。
17.根据权利要求13所述的变压吸附氧气发生器,其中,在第二时段之后发生的第三时段期间,所述第二阀和第四阀处于第一状态,所述第一阀和第三阀处于第二状态,以使高压空气被传递至吸附床以将氮气从空气中分离并产生氧气,并且在第三时段之后发生的第四时段期间,所述第一阀和第三阀处于第一状态,所述第二阀和第四阀处于第二状态,以使氮气从吸附床被清除掉。
18.根据权利要求13所述的变压吸附氧气发生器,其中,所述第一阀和第三阀在凸轮的相对侧彼此相对放置,并且所述第二阀和第四阀在凸轮的相对侧彼此相对放置。
19.根据权利要求18所述的变压吸附氧气发生器,其中,所述凸轮具有第一凸轮凸角和第二凸轮凸角,并且在第一时段期间,所述第一凸轮凸角将第四阀移动到第一状态,并且所述第二凸轮凸角将第二阀移动到第一状态,并且第一阀和第三阀处于第二状态,在第二时段期间,所述第一凸轮凸角将第一阀移动到第一状态,所述第二凸轮凸角将第三阀移动到第一状态,并且第二阀和第四阀处于第二状态,在第三时段期间,所述第一凸轮凸角将第二阀移动到第一状态,所述第二凸轮凸角将第四阀移动到第一状态,并且第一阀和第三阀处于第二状态,在第四时段期间,所述第一凸轮凸角将第三阀移动到第一状态,所述第二凸轮凸角将第一阀移动到第一状态,并且第二阀和第四阀处于第二状态。