[发明专利]平板式富氧膜组件

说明书

技术领域

本发明涉及制备氧气的富氧膜组件，特别是涉及平板式富氧膜组件， 属于膜分离技术。

背景技术

由于富氧空气具有助燃作用，热量利用率高，节能效果明显，所以 广泛应用于工业、医疗保健等领域。富氧膜是利用空气中各成分透过膜 时的渗透速率不同，在压力差驱动下，使空气中氧气优先通过膜而得到 富氧空气。富氧膜组件有卷式和平板式两种，已有平板式富氧膜组件采 用胶水粘贴法固定，如图3所示，富氧膜1′经双面胶3′与膜板2′相 粘贴，由透明胶带4′来密封富氧膜1′与膜板2′之间的安装间隙5′， 其存在的缺点是：第一，由于富氧环境下胶水的氧化要比常态下快25％， 所以胶水的寿命减短，从而影响富氧膜组件的使用寿命；第二，胶水氧 化后会产生对人体有害的物质；第三，采用胶水粘贴，合格率较低，富 氧膜的利用率较低；第四，通过透明胶带粘贴密封，影响富氧膜的有效 使用面积。

发明内容

本发明的目的是为了克服已有技术存在的缺点，提供一种富氧膜组 件的制造合格率高，保证富氧膜的使用寿命和安全性，并提高富氧膜的 有效使用面积，生产成本低的平板式富氧膜组件。

本发明平板式富氧膜组件的技术方案是：由相紧固的上膜板、中膜 板和下膜板组成，上、中、下膜板的一端制有相通的氧气出口甲、乙、 丙，上、下膜板的内侧分别装有富氧膜甲、丁，中膜板的两侧分别装有 富氧膜乙、丙，相邻两富氧膜之间有空气通道甲、乙，空气通道甲、乙 的一端与大气相通，空气通道甲、乙的另一端与氧气出口甲、乙、丙相 通，氧气出口甲的一端经氧气通道盖甲堵住，另一端经氧气出口乙、丙 与下膜板的出氧咀相通，氧气出口乙、丙安装制有通孔的氧气通道盖乙、 丙，其特征在于富氧膜甲、乙、丙、丁与对应的上、中、下膜板之间分 别有热熔合焊合层。

本发明的平板式富氧膜组件，富氧膜采用物理方法制氧，其结构属 已有技术，本方案主要是对富氧膜的装配进行改进，具体结构是对富氧 膜与膜板进行热熔合焊接固定，热熔合焊接也是物理方法，使得富氧膜 和膜板都不会发生性质改变，不会产生任何新的物质，不但保证了富氧 膜的使用寿命，同时使用时也更加环保、安全，并且富氧膜的利用率也 得到了提高；此外，热合方法操作简单，焊接可靠，工作效率高，并减 少了辅助材料，如双面胶、透明胶带等，从而降低了生产成本。

本发明的平板式富氧膜组件，其所述的氧气通道盖甲、乙、丙与对 应的上、中、下膜板之间分别有超声波焊合层，采用超声波焊接固定氧 气通道盖和膜板，由于超声波焊接是物理方法，所以保证了膜板和氧气 通道盖的性能不受影响，并且超声波操作简单，焊接可靠，工作效率高， 又可降低成本。其由中膜板、富氧膜乙、丙及氧气通道盖乙组成的中膜 板组件是一个或者一个以上，因为本富氧膜组件的氧气通道是并联式的， 即各个空气通道内的富氧膜独立完成制氧后，最后汇总从出氧咀输出， 因此，中膜板组件越多，制氧效率越高。其上、中、下膜板上设有热合 线与对应的富氧膜甲、乙、丙、丁相密封，热合线的作用面积小，富氧 膜的有效使用面积大；并且热合线在富氧状态下不会氧化，所以密封性 能好。其氧气通道盖甲、乙、丙上设有超声线与对应的上、中、下膜板 相密封，不但起到密封作用，还可提高焊接强度。

附图说明

图1是本发明平板式富氧膜组件的结构示意图；

图2是由两个中膜板组件组成的富氧膜组件装配示意图；

图3是传统平板式富氧膜组件的结构示意图；

图4是本发明的上膜板与富氧膜甲焊接示意图；

图5是本发明的上膜板与氧气通道盖甲焊接示意图；

图6是本发明的上膜板上的热合线分布位置图。

具体实施方式

本发明公开了一种平板式富氧膜组件，如图1所示，由通过螺丝相 紧固的上膜板1、中膜板2和下膜板3组成，上、中、下膜板1、2、3的 一端制有相通的氧气出口甲、乙、丙11、21、31，上、下膜板1、3的内 侧分别装有富氧膜甲、丁41、44，中膜板2的两侧分别装有富氧膜乙、 丙42、43，相邻两富氧膜之间有空气通道甲、乙51、52，空气通道甲、 乙的一端与大气相通，如图2所示，膜板的上、下、左、右设有多个空 气通道，空气通道甲、乙的另一端与氧气出口甲、乙、丙11、21、31相 通，氧气出口甲31的一端经氧气通道盖甲61堵住，另一端经氧气出口 乙、丙21、31与下膜板的出氧咀32相通，形成一个只以出氧咀为出口 的富氧膜组件，氧气出口乙、丙21、31安装制有通孔的氧气通道盖乙、 丙62、63，其特征在于富氧膜甲、乙、丙、丁41、42、43、44与对应的 上、中、下膜板1、2、3之间分别有热熔合焊合层8。富氧膜采用物理方 法制氧，其结构属已有技术，其工作原理是空气进入空气通道后，向空 气通道两边的富氧膜扩散，由于空气中各成分如氧气、氯气、二氧化碳 等透过膜时的渗透速率不同，其中氧气会优先通过膜，从而使氧气从氧 气出口输出到总通道，最后从出氧咀出去。本方案主要是对富氧膜的装 配进行改进，具体结构是对各富氧膜41、42、43、44与膜板1、2、3进 行热熔合焊接固定，如图4所示，上膜板1与富氧膜甲41之间由热熔合 焊合层8固定，热熔合焊接也是物理方法，使得富氧膜和膜板都不会发 生性质改变，不会产生任何新的物质，不但保证了富氧膜的使用寿命， 同时使用时也更加环保、安全，并且富氧膜的利用率也得到了提高；此 外，热合方法操作简单，焊接可靠，工作效率高，彻底克服了已有技术 采用胶水粘贴法固定的缺陷，减少了辅助材料，如双面胶、透明胶带等， 从而降低了生产成本。采用胶水粘贴固定的结构如图3所示，富氧膜1′ 经双面胶3′与膜板2′相粘贴后，由于富氧膜1′与膜板2′之间有安 装间隙5′，所以又用透明胶带4′来密封安装间隙5′。其所述的氧气通 道盖甲、乙、丙61、62、63与对应的上、中、下膜板1、2、3之间分别 有超声波焊合层7，如图5所示，上膜板1与氧气通道盖甲61之间有超 声波焊合层7，由于超声波焊接是物理方法，所以保证了膜板和氧气通道 盖的性能不受影响，并且超声波操作简单，焊接可靠，工作效率高，又 可降低成本。其由中膜板2、富氧膜乙、丙22、23及氧气通道盖乙62组 成的中膜板组件是一个或者一个以上，如图2所示，中膜板组件是两个， 也可三个、四个等等。因为本富氧膜组件的氧气通道是并联式的，即各 个空气通道内的富氧膜独立完成制氧后，最后汇总从出氧咀输出，因此， 中膜板组件越多，制氧效率越高。其上、中、下膜板1、2、3上设有热 合线9与对应的富氧膜甲、乙、丙、丁41、42、43、44相密封，如图6 所示，热合线的作用面积小，富氧膜的有效使用面积大；并且热合线9 在富氧状态下不会氧化，所以密封性能好。其氧气通道盖甲、乙、丙61、 62、63上设有超声线与对应的上、中、下膜板1、2、3相密封，不但起 到密封作用，还可提高焊接强度。