制氧机用带有过滤系统的内进气循环无油真空压缩机的制作方法

本发明属于制氧机用压缩机，具体涉及一种制氧机用带有过滤系统的内进气循环无油真空压缩机。

背景技术：

1、现有技术中，制氧机在进行真空负压解吸（vpsa）制氧过程中，无油压缩机产品是制氧机制氧必不可少的重要组成部分。其工作介质通常采用正压空气和负压空气两种，其中正压空气一般由无油压缩机提供，负压空气一般由真空泵提供。但在真空负压解吸（vpsa）制氧方式中，既需要正压空气又需要负压空气的解吸，因此制氧机在工作时必须同时配备压缩机和真空泵两种空气动力源，这样会使制氧机的体积增大、制氧过程的功耗较高。另外，制氧中，在提供负压空气过程的真空换气形式中会产生50%的正压气体不被利用，这部分不被利用气体会被排除掉，导致气体能源浪费，同时产生这部分不被利用气体的能耗也是无用消耗。

2、现有技术中的应用于制氧机的无油压缩机产品的进气结构处于开放状态且不具备过滤的功能，以开放式进气结构来获取环境空气，这种结构无法使用在高原地区或环境工况相对复杂的区域；由于开放式进气结构且不具备过滤的功能，在高原或风沙地区会吸入大量灰尘、沙尘，无法有效提供洁净气源给制氧机，同时由于开放式进气结构的特点，吸入的灰尘会对柔性材质的动密封部件如皮碗、阀片，造成不可逆的损坏。

3、具体地，开放式进气会导致压缩机皮碗极具磨损而无法密封，最终导致压缩无法形成；而且灰尘、沙尘的进入会直接作用于阀片、阀室内，因此会使阀片损坏，无法复位或开合。由于吸入气体的灰尘颗粒会在皮碗与气缸壁之间被高速摩擦，会造成皮碗的细微或较大痕迹划伤，导致动密封无法完全有效，降低了压缩机的使用寿命；从而在同等能耗下压缩气量不足，制氧过程无法有效达到出氧浓度，无法提供洁净的气源给制氧机，也大大降低了制氧机的整体使用寿命。

技术实现思路

1、本发明就是针对上述问题，弥补现有技术的不足，提供一种制氧机用带有过滤系统的内进气循环无油真空压缩机。

2、为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、一种制氧机用带有过滤系统的内进气循环无油真空压缩机，包括支撑腔体，支撑腔体的上端安装有正压端进气压缩组件，支撑腔体的左右两侧对称安装有真空端换气压缩组件，支撑腔体的后侧安装有电机，支撑腔体的前侧安装有气路汇集分配引导室、进气过滤结构；

4、所述电机带有动力输出轴，电机的动力输出轴上连接有偏心曲轴及轴承组件，电机的动力输出轴通过偏心曲轴及轴承组件分别与支撑腔体、位于支撑腔体内的正压端进气压缩组件端部、位于支撑腔体内的真空端换气压缩组件端部连接，连接在动力输出轴上的真空端换气压缩组件端部位于正压端进气压缩组件端部的两侧，且正压端进气压缩组件与两个真空端换气压缩组件均垂直设置；

5、所述气路汇集分配引导室一端连接于支撑腔体上、另一端与进气过滤结构连接，气路汇集分配引导室还分别与支撑腔体左右两侧的真空端换气压缩组件相连，位于支撑腔体内的电机的动力输出轴端部上设置有平衡配重导流轮，平衡配重导流轮与气路汇集分配引导室之间通过轴承连接。

6、进一步地，所述气路汇集分配引导室与支撑腔体之间密封连接，气路汇集分配引导室上设置有真空吸气管、真空排气管、正压进气导流孔以及导流通道，导流通道为两条且独立设置于气路汇集分配引导室上，其中一条导流通道上连接真空吸气管、另一条导流通道上连接真空排气管，连接真空吸气管的导流通道的两个端口均连接有真空进气连管，连接真空排气管的导流通道的两个端口均连接有真空排气连管，两条导流通道同侧端口连接的真空进气连管、真空排气连管分别对应与支撑腔体两侧的真空端换气压缩组件相连；气路汇集分配引导室与进气过滤结构之间密封连接，真空吸气管贯穿连接于进气过滤结构上，真空吸气管的管口露出于进气过滤结构外侧。

7、进一步地，所述进气过滤结构包括过滤总壳体、一级过滤器、二级过滤器以及压紧环，一级过滤器与二级过滤器连通并安装于过滤总壳体内，压紧环密封连接于过滤总壳体的端口上，将一级过滤器与二级过滤器固定于过滤总壳体内，二级过滤器设于过滤总壳体内侧底部且与气路汇集分配引导室连通，过滤总壳体与气路汇集分配引导室密封连接。

8、进一步地，所述一级过滤器包括一级进气端盖、hepa过滤网、一级过滤壳体，hepa过滤网设置于一级过滤壳体内，一级进气端盖扣接于一级过滤壳体上，一级进气端盖上设置有外进气口，hepa过滤网上分布有灰尘隔断；二级过滤器包括二级进气端盖、初级活性炭棉、次级细化活性炭棉、二级过滤壳体，二级过滤壳体中设置有网孔隔离板，网孔隔离板将二级过滤壳体分成两部分壳体空间，一部分壳体空间中设置初级活性炭棉、另一部分壳体空间中设置次级细化活性炭棉，对应初级活性炭棉上方的二级进气端盖上设置有与一级过滤器的一级过滤壳体相连的连通接口，通过连通接口将一级过滤器与二级过滤器连通。

9、进一步地，设置有所述次级细化活性炭棉的壳体空间底部设置有真空换气排出接口、出气接口，真空换气排出接口与气路汇集分配引导室的真空排气管连通，出气接口与气路汇集分配引导室的正压进气导流孔连通。

10、进一步地，所述真空端换气压缩组件包括真空端连杆总成、真空端压缩气缸、真空端压缩阀室，真空端压缩气缸密封连接于支撑腔体上，真空端压缩阀室密封连接于真空端压缩气缸上，真空端压缩阀室上的两个端口分别与真空进气连管、真空排气连管连通；真空端连杆总成的一端连接于偏心曲轴及轴承组件上，真空端连杆总成的另一端与真空端压缩气缸配合，在电机的驱动下真空端连杆总成的另一端能在真空端压缩气缸内往复运动。

11、进一步地，所述真空端连杆总成包括真空端循环连杆、真空端皮碗、真空端皮碗压板，真空端皮碗通过真空端皮碗压板固定于真空端循环连杆端部上；真空端压缩气缸上设置有真空端进气孔、真空端排气孔，与真空端循环连杆相对的真空端进气孔端部盖设有真空端进气阀片，与真空端压缩阀室相对的真空端排气孔端部盖设有真空端排气阀片；真空端压缩阀室内设置有两个分隔的独立腔室，两个独立腔室与真空端压缩阀室之间均密封，两个独立腔室分别为换气腔室、真空腔室，换气腔室与真空排气连管连通，真空腔室与真空进气连管连通；真空端压缩气缸上的真空端进气孔的位置与真空腔室对应，真空端压缩气缸上的真空端排气孔的位置与换气腔室对应。

12、进一步地，所述正压端进气压缩组件包括正压端连杆总成、正压端压缩气缸、正压端压缩阀室，正压端压缩气缸密封连接于支撑腔体上，正压端压缩阀室密封连接于正压端压缩气缸上；正压端连杆总成的一端连接于偏心曲轴及轴承组件上，正压端连杆总成的另一端与正压端压缩气缸配合，在电机的驱动下正压端连杆总成的另一端能在真空端压缩气缸内往复运动。

13、进一步地，所述正压端连杆总成包括正压端循环内进气连杆、正压端皮碗、正压端皮碗压板、第一正压端内进气阀片，正压端皮碗通过正压端皮碗压板固定于正压端循环内进气连杆端部上，正压端循环内进气连杆上中心部位分布设置有第一正压端进气孔，第一正压端内进气阀片盖设于第一正压端进气孔上方；正压端压缩气缸上中心部位分布设置有第二正压端进气孔，第二正压端进气孔上方盖设有第二正压端内进气阀片；正压端压缩阀室上设置有总压缩出气口。

14、进一步地，所述平衡配重导流轮上设置有呈螺旋形布置的气流引导槽。

15、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

16、本发明通过所设置的电机及一个正压端进气压缩组件与两个真空端换气压缩组件的配合，形成了一种由单个电机在同一动力输出轴下三缸不同进气形式的结构，实现了在电机一次运转下即可产生正压与真空两种形式，无需借助真空泵为制氧机提供真空，减小了制氧机体积同时节约了制氧功耗；通过所设置的进气过滤结构，能够提供给制氧机需求的洁净气源。

17、本发明通过一个正压端进气压缩组件、两个真空端换气压缩组件、气路汇集分配引导室以及进气过滤结构的配合，从而达到了在真空换气过程中无气体浪费的效果，将真空换气中所产生的50%正压气体也全部被循环使用，实现了能源有效利用。

18、3、本发明通过一级过滤器和二级过滤器组合构成了进气过滤结构，使本发明自身具备了过滤细微灰尘的功能，从而提升了本发明的使用寿命；在复杂环境中能够给制氧过程提供一种洁净的气源；同时，本发明整体为密封状态，完全解决了在高原地区或矿道供应氧中因灰尘、沙尘造成的制氧机低寿命易坏等问题。