本实用新型属于氧烛领域，涉及一种大容量制氧和高压力氧气贮存装置，具体涉及一种组合式自增压化学制氧系统。
背景技术：
氧气的制备一般是采用深冷分离法将大气中的氧气分离得到，也可以通过分子筛制氧或富氧膜进行制氧。这些方法需要专业的设备，无法在野外等条件下进行制氧。
氧烛是一种使用方便和易于储存的化学氧源。目前以氯酸盐热分解产生氧气为主要的产气方式，氯酸盐、催化剂、燃料与氯气抑制剂等按照一定的比例和工艺加工制成氧烛药块。通过启动装置启动后，氧烛药块持续燃烧产生高纯度的氧气。相比于其他制氧方式，利用氧烛进行制氧，氧烛药块通过化学分解反应产氧，一旦启动后将持续进行，产氧迅速，产氧量大。通过更换氧烛药块可以生产大量的氧气。
现有的氧烛制氧装置的制氧量较小，且氧气储存部分的耐压性较低，不能储存高压氧气，在较小体积下难以满足较大的供氧需求，若为了满足供氧需求而扩大体积，又存在不便携等问题，不适于对体积要求较高的航空航天活动以及对供氧量需求较高的抢险救灾等野外环境的使用。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于提供一种组合式自增压化学制氧系统，该系统能够制备出大量氧气，并且能够储存高压氧气，具有结构简单、运输简便、使用可靠等优点，可用于航空航天、野外抢险救灾等活动。
为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案为：
一种组合式自增压化学制氧系统，包括用于容纳氧烛反应制氧的氧气发生装置、用于储存氧气的储气装置和用于将氧气发生装置中制得的氧气充入储气装置中的充气装置，其中氧气发生装置、储气装置和充气装置均能够耐受20MPa的压力。
所述的氧气发生装置包括若干个能够耐受20MPa压力的用于容纳氧烛反应的密封压力反应容器，密封压力反应容器内设有氧烛药芯和点火装置，密封压力反应容器的顶部设有氧气出口，氧气出口与氧气出气管的一端相连通，氧气出气管的另一端与充气装置相连通，氧气出气管上设有阀门。
所述的密封压力反应容器上设有压力表，密封压力反应容器的底部设有用于更换氧烛药芯的密封开关，密封开关上设有自动泄压阀。
所述的储气装置为能够耐受20MPa压力的氧气储存压力容器，氧气储存压力容器与充气装置相连通，氧气储存压力容器上设有氧气输出接口、压力表和安全阀，氧气输出接口上设有出气阀门。
所述的充气装置为能够耐受20MPa压力的氧气输出总管，氧气输出总管内设有单向阀，氧气输出总管的一端与氧气发生装置相连通，另一端与储气装置相连通。
所述的氧气输出总管内还设有用于净化氧气发生装置中制得的氧气的氧气净化装置。
相对于现有技术，本实用新型的有益效果为：
本实用新型提供的组合式自增压化学制氧系统，包括用于容纳氧烛反应制氧的氧气发生装置、用于储存氧气的储气装置和用于将氧气发生装置中制得的氧气充入储气装置中的充气装置，其中氧气发生装置、储气装置和充气装置均能够耐受20MPa的压力。本实用新型提供的组合式自增压化学制氧系统利用氧烛产生纯氧，不需要外加电力供应即可制备出大量的高压氧气，并且能够储存高压氧气，具有结构简单、运输简便、使用可靠等优点。由于氧烛持续分解后产生氧气，使氧气发生装置及储气装置内气体压力升高，可以产生并存储不低于15MPa的氧气，并可耐受20MPa的压力。由于本实用新型在制备氧气过程中不需要电力供应，特别适合野外条件下使用，储气装置中的高压氧气可以作为氧源，能够用于航空航天、野外抢险救灾等活动。本实用新型能够解决现有的氧烛制氧装置的制氧量较小，氧气储存部分的耐压性较低，不能储存高压氧气，在较小体积下难以满足较大的供氧需求，扩大体积又不便携等问题。
进一步的，本实用新型提供的组合式自增压化学制氧系统中，氧气发生装置可以根据需要设置多个用于容纳氧烛反应的密封压力反应容器，每个密封压力反应容器中可以放置一个氧烛药块进行制氧，单个氧烛药芯可以产生纯度大于99.5％的氧气，氧烛药芯使用后可以通过打开密封压力反应容器上的密封开关更换。密封压力反应容器顶部的氧气出气管并联后与充气装置相连，每个氧气出气管上均设有阀门，可以单独进行控制，一个或多个密封压力反应容器并联后产生的高压氧气通过充气装置储存到储气装置内供后续使用。密封压力反应容器上的密封开关为单向打开方式，打开后用于更换氧烛药块。密封开关上安装有自动泄压阀，当密封压力反应容器内压力超过20MPa后可以自动打开降压，多余的气体可以通过该泄压阀排出到容器外部，保证容器的安全。
进一步的，本实用新型提供的组合式自增压化学制氧系统中，储气装置为耐受20MPa的氧气储存压力容器，通过充气装置与氧气发生装置连接，存储产生的氧气。在氧气储存压力容器上安装有压力表和安全阀，以监测氧气储存压力容器内氧气压力不超过允许范围。同时在氧气储存压力容器上安装有氧气输出接口，可以将储存的氧气充入其他容器内以供使用。
进一步的，本实用新型提供的组合式自增压化学制氧系统中，充气装置用于连接氧气发生装置和储气装置，可以用单个接口连接一个密封压力反应容器，也可以组合后连接多个密封压力反应容器。充气装置内设有单向阀，保证氧气从氧气发生装置到储气装置的单向输送。充气装置还含有一个后置的氧气净化装置，能够对产生的氧气进行二次净化。氧气净化装置能够更换，以保证氧气净化效果。
附图说明
图1为本实用新型提供的组合式自增压化学制氧系统的结构示意图；
其中：1为氧气存储压力容器，2为氧气输出接口，3为出气阀门，4为压力表，5为氧气净化装置，6为单向阀，7为氧气输出总管，8为氧气出气管，9为密封压力反应容器，10为密封开关，11为泄压阀，12为阀门。
具体实施方式
下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中的技术方案经行清晰、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，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的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型的保护范围内。
参见图1，本实用新型提供的组合式自增压化学制氧系统，包括用于容纳氧烛反应制氧的氧气发生装置、用于储存氧气的储气装置和用于将氧气发生装置中制得的氧气充入储气装置中的充气装置。本实用新型中氧气发生装置、储气装置和充气装置均能够耐受20Mpa的高气压，符合国家压力容器的使用标准。
其中氧气发生装置包括若干个能够耐受20MPa压力的用于容纳氧烛反应的密封压力反应容器9，密封压力反应容器9的材质为耐受高压的硬性材料，符合国家压力容器的使用标准。密封压力反应容器9内设有氧烛药芯和点火装置，密封压力反应容器9上设有压力表4，密封压力反应容器9的顶部设有氧气出口，氧气出口与氧气出气管8的一端相连通，所有氧气出气管8的另一端并联后与充气装置相连通，氧气出气管8上设有阀门12，氧气出气管8能够耐受20MPa的高气压。密封压力反应容器9的底部设有用于更换氧烛药芯的密封开关10，密封开关10上设有自动泄压阀11。当密封压力反应容器9内的压力超过20MPa时，自动泄压阀11会自动打开向外泄气，保证密封压力反应容器9内的压力维持在20MPa以内，从而保证密封压力反应容器9在使用过程中的安全性。
储气装置为能够耐受20MPa压力的氧气储存压力容器1，氧气储存压力容器1的材质为耐受高压的硬性材料，符合国家压力容器的使用标准。氧气储存压力容器1与充气装置相连通，氧气储存压力容器1上设有氧气输出接口2、压力表4和安全阀，氧气输出接口2上设有出气阀门3。当需要使用氧气时，将氧气包或氧气瓶等接在氧气输出接口2上，打开出气阀门3即可充气用氧。当不使用氧气且压力表4显示氧气储存压力容器1内的压力超过20MPa时，打开安全阀放气，使氧气储存压力容器1内的压力维持在20MPa以内，保证氧气储存压力容器1在使用过程中的安全性。
充气装置为能够耐受20MPa压力的氧气输出总管7，氧气输出总管7的一端与氧气发生装置相连通，另一端与储气装置相连通，氧气输出总管7内设有单向阀6，保证氧气只能从氧气发生装置进入到储气装置中，同时氧气输出总管7内还设有用于净化氧气发生装置中制得的氧气的氧气净化装置5，氧气发生装置中制得的氧气先通过单向阀6，再经过氧气净化装置5净化，最终进入储气装置中以备使用。氧气净化装置5可更换，使用一段时间后应定期更换，以保证净化效果。
本实用新型提供的组合式自增压化学制氧系统的工作原理及使用方法为：打开密封开关10，将氧烛药块装入密封压力反应容器9中，根据供氧需求，启动一个或多个密封压力反应容器9上的点火装置，使氧烛药块发生反应产生氧气，氧气从密封压力反应容器9顶部的氧气出口进入氧气出气管8中，维持氧气出气管8上的阀门12为开启状态，氧气从氧气出气管8进入氧气输出总管7中，经过单向阀6后进入氧气净化装置5中进行净化，然后进入氧气储存压力容器1中。当需要使用氧气时，将氧气包或氧气瓶等接在氧气储存压力容器1的氧气输出接口2上，打开氧气输出接口2上的出气阀门3对其进行充气即可用氧。当持续大量用氧过程中某个密封压力反应容器9中的氧烛药块反应完时，先关闭其对应的阀门12，然后打开密封开关10更换氧烛药块，换好后重新点火并开启阀门12。当不再需要供氧而某个密封压力反应容器9中的氧烛药块还未反应完时，氧烛药块还会继续反应制氧，当压力表4监测到密封压力反应容器9内的压力超过20MPa时，自动泄压阀11会自动开启进行泄压，当压力表4监测到氧气储存压力容器1内的压力超过20MPa时，打开安全阀进行排气，直至氧烛药块完全反应。
本实用新型提供的组合式自增压化学制氧系统，在野外环境没有电力供应的条件下，可以产生高压力的氧气。而且通过更换氧烛药块，可以保证制备大量的纯氧，产生的氧气存储在储气装置中，可供需要时连续使用。本实用新型作为一种制备和存储高压力纯氧的系统，特别适用于航空航天活动、抢险救灾等活动。与其他的制氧方法相比，本实用新型结构简单、运输简便、使用可靠，并可长期保持，尤其适用于野外环境的使用。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变换，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。