本實用新型屬于氧燭領(lǐng)域，涉及一種大容量制氧和高壓力氧氣貯存裝置，具體涉及一種組合式自增壓化學(xué)制氧系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

氧氣的制備一般是采用深冷分離法將大氣中的氧氣分離得到，也可以通過分子篩制氧或富氧膜進行制氧。這些方法需要專業(yè)的設(shè)備，無法在野外等條件下進行制氧。

氧燭是一種使用方便和易于儲存的化學(xué)氧源。目前以氯酸鹽熱分解產(chǎn)生氧氣為主要的產(chǎn)氣方式，氯酸鹽、催化劑、燃料與氯氣抑制劑等按照一定的比例和工藝加工制成氧燭藥塊。通過啟動裝置啟動后，氧燭藥塊持續(xù)燃燒產(chǎn)生高純度的氧氣。相比于其他制氧方式，利用氧燭進行制氧，氧燭藥塊通過化學(xué)分解反應(yīng)產(chǎn)氧，一旦啟動后將持續(xù)進行，產(chǎn)氧迅速，產(chǎn)氧量大。通過更換氧燭藥塊可以生產(chǎn)大量的氧氣。

現(xiàn)有的氧燭制氧裝置的制氧量較小，且氧氣儲存部分的耐壓性較低，不能儲存高壓氧氣，在較小體積下難以滿足較大的供氧需求，若為了滿足供氧需求而擴大體積，又存在不便攜等問題，不適于對體積要求較高的航空航天活動以及對供氧量需求較高的搶險救災(zāi)等野外環(huán)境的使用。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于提供一種組合式自增壓化學(xué)制氧系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠制備出大量氧氣，并且能夠儲存高壓氧氣，具有結(jié)構(gòu)簡單、運輸簡便、使用可靠等優(yōu)點，可用于航空航天、野外搶險救災(zāi)等活動。

為達到上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案為：

一種組合式自增壓化學(xué)制氧系統(tǒng)，包括用于容納氧燭反應(yīng)制氧的氧氣發(fā)生裝置、用于儲存氧氣的儲氣裝置和用于將氧氣發(fā)生裝置中制得的氧氣充入儲氣裝置中的充氣裝置，其中氧氣發(fā)生裝置、儲氣裝置和充氣裝置均能夠耐受20MPa的壓力。

所述的氧氣發(fā)生裝置包括若干個能夠耐受20MPa壓力的用于容納氧燭反應(yīng)的密封壓力反應(yīng)容器，密封壓力反應(yīng)容器內(nèi)設(shè)有氧燭藥芯和點火裝置，密封壓力反應(yīng)容器的頂部設(shè)有氧氣出口，氧氣出口與氧氣出氣管的一端相連通，氧氣出氣管的另一端與充氣裝置相連通，氧氣出氣管上設(shè)有閥門。

所述的密封壓力反應(yīng)容器上設(shè)有壓力表，密封壓力反應(yīng)容器的底部設(shè)有用于更換氧燭藥芯的密封開關(guān)，密封開關(guān)上設(shè)有自動泄壓閥。

所述的儲氣裝置為能夠耐受20MPa壓力的氧氣儲存壓力容器，氧氣儲存壓力容器與充氣裝置相連通，氧氣儲存壓力容器上設(shè)有氧氣輸出接口、壓力表和安全閥，氧氣輸出接口上設(shè)有出氣閥門。

所述的充氣裝置為能夠耐受20MPa壓力的氧氣輸出總管，氧氣輸出總管內(nèi)設(shè)有單向閥，氧氣輸出總管的一端與氧氣發(fā)生裝置相連通，另一端與儲氣裝置相連通。

所述的氧氣輸出總管內(nèi)還設(shè)有用于凈化氧氣發(fā)生裝置中制得的氧氣的氧氣凈化裝置。

相對于現(xiàn)有技術(shù)，本實用新型的有益效果為：

本實用新型提供的組合式自增壓化學(xué)制氧系統(tǒng)，包括用于容納氧燭反應(yīng)制氧的氧氣發(fā)生裝置、用于儲存氧氣的儲氣裝置和用于將氧氣發(fā)生裝置中制得的氧氣充入儲氣裝置中的充氣裝置，其中氧氣發(fā)生裝置、儲氣裝置和充氣裝置均能夠耐受20MPa的壓力。本實用新型提供的組合式自增壓化學(xué)制氧系統(tǒng)利用氧燭產(chǎn)生純氧，不需要外加電力供應(yīng)即可制備出大量的高壓氧氣，并且能夠儲存高壓氧氣，具有結(jié)構(gòu)簡單、運輸簡便、使用可靠等優(yōu)點。由于氧燭持續(xù)分解后產(chǎn)生氧氣，使氧氣發(fā)生裝置及儲氣裝置內(nèi)氣體壓力升高，可以產(chǎn)生并存儲不低于15MPa的氧氣，并可耐受20MPa的壓力。由于本實用新型在制備氧氣過程中不需要電力供應(yīng)，特別適合野外條件下使用，儲氣裝置中的高壓氧氣可以作為氧源，能夠用于航空航天、野外搶險救災(zāi)等活動。本實用新型能夠解決現(xiàn)有的氧燭制氧裝置的制氧量較小，氧氣儲存部分的耐壓性較低，不能儲存高壓氧氣，在較小體積下難以滿足較大的供氧需求，擴大體積又不便攜等問題。

進一步的，本實用新型提供的組合式自增壓化學(xué)制氧系統(tǒng)中，氧氣發(fā)生裝置可以根據(jù)需要設(shè)置多個用于容納氧燭反應(yīng)的密封壓力反應(yīng)容器，每個密封壓力反應(yīng)容器中可以放置一個氧燭藥塊進行制氧，單個氧燭藥芯可以產(chǎn)生純度大于99.5％的氧氣，氧燭藥芯使用后可以通過打開密封壓力反應(yīng)容器上的密封開關(guān)更換。密封壓力反應(yīng)容器頂部的氧氣出氣管并聯(lián)后與充氣裝置相連，每個氧氣出氣管上均設(shè)有閥門，可以單獨進行控制，一個或多個密封壓力反應(yīng)容器并聯(lián)后產(chǎn)生的高壓氧氣通過充氣裝置儲存到儲氣裝置內(nèi)供后續(xù)使用。密封壓力反應(yīng)容器上的密封開關(guān)為單向打開方式，打開后用于更換氧燭藥塊。密封開關(guān)上安裝有自動泄壓閥，當(dāng)密封壓力反應(yīng)容器內(nèi)壓力超過20MPa后可以自動打開降壓，多余的氣體可以通過該泄壓閥排出到容器外部，保證容器的安全。

進一步的，本實用新型提供的組合式自增壓化學(xué)制氧系統(tǒng)中，儲氣裝置為耐受20MPa的氧氣儲存壓力容器，通過充氣裝置與氧氣發(fā)生裝置連接，存儲產(chǎn)生的氧氣。在氧氣儲存壓力容器上安裝有壓力表和安全閥，以監(jiān)測氧氣儲存壓力容器內(nèi)氧氣壓力不超過允許范圍。同時在氧氣儲存壓力容器上安裝有氧氣輸出接口，可以將儲存的氧氣充入其他容器內(nèi)以供使用。

進一步的，本實用新型提供的組合式自增壓化學(xué)制氧系統(tǒng)中，充氣裝置用于連接氧氣發(fā)生裝置和儲氣裝置，可以用單個接口連接一個密封壓力反應(yīng)容器，也可以組合后連接多個密封壓力反應(yīng)容器。充氣裝置內(nèi)設(shè)有單向閥，保證氧氣從氧氣發(fā)生裝置到儲氣裝置的單向輸送。充氣裝置還含有一個后置的氧氣凈化裝置，能夠?qū)Ξa(chǎn)生的氧氣進行二次凈化。氧氣凈化裝置能夠更換，以保證氧氣凈化效果。

附圖說明

圖1為本實用新型提供的組合式自增壓化學(xué)制氧系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

其中：1為氧氣存儲壓力容器，2為氧氣輸出接口，3為出氣閥門，4為壓力表，5為氧氣凈化裝置，6為單向閥，7為氧氣輸出總管，8為氧氣出氣管，9為密封壓力反應(yīng)容器，10為密封開關(guān)，11為泄壓閥，12為閥門。

具體實施方式

下面將結(jié)合本實用新型中的附圖，對本實用新型中的技術(shù)方案經(jīng)行清晰、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型的一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型的保護范圍內(nèi)。

參見圖1，本實用新型提供的組合式自增壓化學(xué)制氧系統(tǒng)，包括用于容納氧燭反應(yīng)制氧的氧氣發(fā)生裝置、用于儲存氧氣的儲氣裝置和用于將氧氣發(fā)生裝置中制得的氧氣充入儲氣裝置中的充氣裝置。本實用新型中氧氣發(fā)生裝置、儲氣裝置和充氣裝置均能夠耐受20Mpa的高氣壓，符合國家壓力容器的使用標準。

其中氧氣發(fā)生裝置包括若干個能夠耐受20MPa壓力的用于容納氧燭反應(yīng)的密封壓力反應(yīng)容器9，密封壓力反應(yīng)容器9的材質(zhì)為耐受高壓的硬性材料，符合國家壓力容器的使用標準。密封壓力反應(yīng)容器9內(nèi)設(shè)有氧燭藥芯和點火裝置，密封壓力反應(yīng)容器9上設(shè)有壓力表4，密封壓力反應(yīng)容器9的頂部設(shè)有氧氣出口，氧氣出口與氧氣出氣管8的一端相連通，所有氧氣出氣管8的另一端并聯(lián)后與充氣裝置相連通，氧氣出氣管8上設(shè)有閥門12，氧氣出氣管8能夠耐受20MPa的高氣壓。密封壓力反應(yīng)容器9的底部設(shè)有用于更換氧燭藥芯的密封開關(guān)10，密封開關(guān)10上設(shè)有自動泄壓閥11。當(dāng)密封壓力反應(yīng)容器9內(nèi)的壓力超過20MPa時，自動泄壓閥11會自動打開向外泄氣，保證密封壓力反應(yīng)容器9內(nèi)的壓力維持在20MPa以內(nèi)，從而保證密封壓力反應(yīng)容器9在使用過程中的安全性。

儲氣裝置為能夠耐受20MPa壓力的氧氣儲存壓力容器1，氧氣儲存壓力容器1的材質(zhì)為耐受高壓的硬性材料，符合國家壓力容器的使用標準。氧氣儲存壓力容器1與充氣裝置相連通，氧氣儲存壓力容器1上設(shè)有氧氣輸出接口2、壓力表4和安全閥，氧氣輸出接口2上設(shè)有出氣閥門3。當(dāng)需要使用氧氣時，將氧氣包或氧氣瓶等接在氧氣輸出接口2上，打開出氣閥門3即可充氣用氧。當(dāng)不使用氧氣且壓力表4顯示氧氣儲存壓力容器1內(nèi)的壓力超過20MPa時，打開安全閥放氣，使氧氣儲存壓力容器1內(nèi)的壓力維持在20MPa以內(nèi)，保證氧氣儲存壓力容器1在使用過程中的安全性。

充氣裝置為能夠耐受20MPa壓力的氧氣輸出總管7，氧氣輸出總管7的一端與氧氣發(fā)生裝置相連通，另一端與儲氣裝置相連通，氧氣輸出總管7內(nèi)設(shè)有單向閥6，保證氧氣只能從氧氣發(fā)生裝置進入到儲氣裝置中，同時氧氣輸出總管7內(nèi)還設(shè)有用于凈化氧氣發(fā)生裝置中制得的氧氣的氧氣凈化裝置5，氧氣發(fā)生裝置中制得的氧氣先通過單向閥6，再經(jīng)過氧氣凈化裝置5凈化，最終進入儲氣裝置中以備使用。氧氣凈化裝置5可更換，使用一段時間后應(yīng)定期更換，以保證凈化效果。

本實用新型提供的組合式自增壓化學(xué)制氧系統(tǒng)的工作原理及使用方法為：打開密封開關(guān)10，將氧燭藥塊裝入密封壓力反應(yīng)容器9中，根據(jù)供氧需求，啟動一個或多個密封壓力反應(yīng)容器9上的點火裝置，使氧燭藥塊發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生氧氣，氧氣從密封壓力反應(yīng)容器9頂部的氧氣出口進入氧氣出氣管8中，維持氧氣出氣管8上的閥門12為開啟狀態(tài)，氧氣從氧氣出氣管8進入氧氣輸出總管7中，經(jīng)過單向閥6后進入氧氣凈化裝置5中進行凈化，然后進入氧氣儲存壓力容器1中。當(dāng)需要使用氧氣時，將氧氣包或氧氣瓶等接在氧氣儲存壓力容器1的氧氣輸出接口2上，打開氧氣輸出接口2上的出氣閥門3對其進行充氣即可用氧。當(dāng)持續(xù)大量用氧過程中某個密封壓力反應(yīng)容器9中的氧燭藥塊反應(yīng)完時，先關(guān)閉其對應(yīng)的閥門12，然后打開密封開關(guān)10更換氧燭藥塊，換好后重新點火并開啟閥門12。當(dāng)不再需要供氧而某個密封壓力反應(yīng)容器9中的氧燭藥塊還未反應(yīng)完時，氧燭藥塊還會繼續(xù)反應(yīng)制氧，當(dāng)壓力表4監(jiān)測到密封壓力反應(yīng)容器9內(nèi)的壓力超過20MPa時，自動泄壓閥11會自動開啟進行泄壓，當(dāng)壓力表4監(jiān)測到氧氣儲存壓力容器1內(nèi)的壓力超過20MPa時，打開安全閥進行排氣，直至氧燭藥塊完全反應(yīng)。

本實用新型提供的組合式自增壓化學(xué)制氧系統(tǒng)，在野外環(huán)境沒有電力供應(yīng)的條件下，可以產(chǎn)生高壓力的氧氣。而且通過更換氧燭藥塊，可以保證制備大量的純氧，產(chǎn)生的氧氣存儲在儲氣裝置中，可供需要時連續(xù)使用。本實用新型作為一種制備和存儲高壓力純氧的系統(tǒng)，特別適用于航空航天活動、搶險救災(zāi)等活動。與其他的制氧方法相比，本實用新型結(jié)構(gòu)簡單、運輸簡便、使用可靠，并可長期保持，尤其適用于野外環(huán)境的使用。

以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例，并非對本實用新型作任何限制，凡是根據(jù)本實用新型技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變換，均仍屬于本實用新型技術(shù)方案的保護范圍內(nèi)。