專(zhuān)利名稱(chēng)：磁氧分離器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種利用磁力從空氣中分離出氧氣的磁氧分離裝置。
氧氣的可助燃性，使它在能源、動(dòng)力等工業(yè)領(lǐng)域具有不可估量的使用價(jià)值。目前產(chǎn)氧的方法有化學(xué)法、電解法、吸附法及深冷法等，但是這些方法均存在著設(shè)備龐大、能耗過(guò)高的缺點(diǎn)，這就使得某些工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域，比如電廠(chǎng)的鍋爐、機(jī)車(chē)的發(fā)動(dòng)機(jī)等的給氧，不得不采用簡(jiǎn)便易得的空氣作為氧源。而我們知道，空氣中含氧只占21％，那末就意味著有約占4／5的對(duì)燃燒無(wú)益的氮?dú)獾冗M(jìn)入燃燒爐或氣缸，因此而造成的后果便是浪費(fèi)能量、增大設(shè)備體積和增加環(huán)境污染。
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷，本實(shí)用新型的目的，乃是提供一種利用磁力從空氣中分離出氧氣的能耗較低而又設(shè)備體積較小的磁氧分離器。
本實(shí)用新型的解決方案如下。它具有一個(gè)封閉的磁腔，在磁腔的前、后兩側(cè)分別裝有伸進(jìn)到磁腔內(nèi)的內(nèi)部磁場(chǎng)方向相同的磁體，在磁腔上、下側(cè)分別裝有與磁腔內(nèi)部相連通的空氣進(jìn)口管和氮?dú)獬隹诠?，在磁腔的左、右兩?cè)外方分別對(duì)稱(chēng)地裝有數(shù)量相同的呈水平布置的外套管，外套管均為兩端開(kāi)口且內(nèi)端與磁腔內(nèi)部相連通，所有外套管的外端側(cè)面上均裝有與外套管內(nèi)部相連通的出氧管，且出氧管均與一具有氧氣出口的氧氣收集管相連通；在磁腔內(nèi)部具有數(shù)量與磁腔一側(cè)的外套管數(shù)量相等且兩頭可滑伸進(jìn)磁腔兩側(cè)外套管內(nèi)部作往復(fù)運(yùn)動(dòng)的多根穿孔內(nèi)套管，兩端封閉的穿孔內(nèi)套管的側(cè)面布滿(mǎn)了通氣孔且內(nèi)部均裝有不銹鋼毛基體，所有穿孔內(nèi)套管兩端均裝有將外套管內(nèi)腔橫截面密封起來(lái)而又可在外套管內(nèi)腔中滑動(dòng)的密封環(huán)；在磁腔內(nèi)還具有與所有穿孔內(nèi)套管相固連的內(nèi)套管連接板，一根與穿孔內(nèi)套管相平行的連桿，從磁腔外部穿過(guò)磁腔而與內(nèi)套管連接板相固連。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型加以進(jìn)一步說(shuō)明。


圖1為本實(shí)用新型的一種具體結(jié)構(gòu)圖；圖2為
圖1的A－A剖視圖；圖3為
圖1的B－B剖視放大圖；圖4為
圖1的本實(shí)用新型的外套管與穿孔內(nèi)套管的端部剖視放大結(jié)構(gòu)圖。
本實(shí)用新型在工作時(shí)，可由氣泵、貯氣罐、水冷卻器等組成的外配設(shè)備來(lái)提供空氣氣源，同時(shí)還可由動(dòng)力活塞等傳動(dòng)機(jī)構(gòu)提供動(dòng)力源，以帶動(dòng)本實(shí)用新型的連桿作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)磁腔中的穿孔內(nèi)套管向左、右兩側(cè)的外套管中作往復(fù)運(yùn)動(dòng)。參見(jiàn)
圖1，空氣從空氣進(jìn)口管3進(jìn)入密閉的磁腔1內(nèi)部，作定向流動(dòng)并維持一定的內(nèi)壓力，在流動(dòng)中，由于不銹鋼毛基體9外部存在著一個(gè)由磁體2作磁力源而引起的與直徑為D的不銹鋼毛基體9的長(zhǎng)度方向相垂直的外磁場(chǎng)(同時(shí)參見(jiàn)圖2)，所以在其直徑D的周?chē)梢缘玫揭粋€(gè)梯度很大且梯度與D的大小成反比的磁場(chǎng)，即在不銹鋼毛基體9周?chē)嬖谥艽蟮拇乓?，可作為氧氣的捕集點(diǎn)，將空氣中具有強(qiáng)感磁特性的氧氣吸引至其周?chē)?，并且氧氣?jīng)過(guò)穿孔內(nèi)套管8上的通氣孔81進(jìn)入穿孔內(nèi)套管8內(nèi)與內(nèi)裝的不銹鋼毛基體9相接近。而由于空氣中的氮?dú)獾绕渌鼩怏w不象氧氣那樣具有感磁性，則氮?dú)獾仍诖徘?內(nèi)部?jī)?nèi)壓力的作用下，從氮?dú)獬隹诠?排出磁腔1外。進(jìn)入磁腔1內(nèi)穿孔內(nèi)套管8中的氧氣與不銹鋼毛基體9接觸并被吸附一定時(shí)間后，作往復(fù)運(yùn)動(dòng)的連桿12通過(guò)與之相連的內(nèi)套管連接板11帶動(dòng)所有穿孔內(nèi)套管8向磁腔1左側(cè)運(yùn)動(dòng)，穿孔內(nèi)套管8左端的密封環(huán)10將磁腔1左側(cè)外套管5中的空氣推出，直至密封環(huán)10越過(guò)外套管5端側(cè)的出氧管6時(shí)才停止運(yùn)動(dòng)(同時(shí)參看圖4)。此時(shí)位于磁腔1左側(cè)外套管5中的穿孔內(nèi)套管8左段的不銹鋼毛基體9上吸附的氧氣，由于已不處在磁腔1內(nèi)的梯度磁場(chǎng)中而解吸，在腔內(nèi)空氣壓力的作用下，這部分氧氣從不銹鋼毛基體9經(jīng)通氣孔81流出穿孔內(nèi)套管8，再經(jīng)外套管5端側(cè)的出氧管6進(jìn)入氧氣收集管7。與此同時(shí)，穿孔內(nèi)套管8的右段進(jìn)入磁腔1，處于吸附氧氣狀態(tài)，待到吸附一定時(shí)間后，穿孔內(nèi)套管8又在連桿12的帶動(dòng)下向磁腔1右側(cè)的外套管5內(nèi)滑動(dòng)，進(jìn)行與前述向磁腔1左側(cè)的外套管5內(nèi)滑動(dòng)后同樣的放氧和吸氧動(dòng)作。就這樣，在連桿12的帶動(dòng)下，穿孔內(nèi)套管8不斷地進(jìn)行著向左和向右的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，交替地進(jìn)行放氧和吸氧動(dòng)作，以達(dá)到分離出空氣中氧氣的目的。最后，從氧氣收集管7的氧氣出口71流出的氧氣可供用戶(hù)使用，
圖1中的雙點(diǎn)劃線(xiàn)表示氧氣收集管7。本實(shí)用新型除可由氣泵、貯氣罐、水冷卻器提供空氣氣源外，還可串接在前級(jí)磁氧分離器后部，以進(jìn)一步從前級(jí)輸出的氮?dú)獾任矚庵蟹蛛x過(guò)濾出氧氣來(lái)。
參見(jiàn)圖2，磁體2可采用永磁體或是電磁體。
綜上所述，本實(shí)用新型利用氧氣具有極高的磁化率，即氧氣在磁場(chǎng)中可被磁化并可被梯度磁場(chǎng)所吸引的特性，設(shè)計(jì)出由磁體與磁腔產(chǎn)生的外磁場(chǎng)和布置在磁腔內(nèi)可滑動(dòng)的穿孔內(nèi)套管，并由管內(nèi)裝設(shè)不銹鋼毛聚磁基體作為氧氣捕集點(diǎn)，將現(xiàn)有磁分離技術(shù)拓展應(yīng)用到氣體分離，達(dá)到了生產(chǎn)氧氣的目的。該裝置具有體積小和顯著節(jié)能的優(yōu)點(diǎn)，其造價(jià)不高，因而可降低制氧生產(chǎn)成本。它可廣泛應(yīng)用于制氧業(yè)及污水曝氣、鍋爐燃燒、發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣等。
權(quán)利要求1.一種利用磁力從空氣中分離出氧氣的磁氧分離器，其特征在于A(yíng))具有一個(gè)封閉的磁腔，在磁腔的前、后兩側(cè)分別裝有伸進(jìn)到磁腔內(nèi)的內(nèi)部磁場(chǎng)方向相同的磁體，在磁腔上、下側(cè)分別裝有與磁腔內(nèi)部相連通的空氣進(jìn)口管和氮?dú)獬隹诠?，在磁腔的左、右兩?cè)外方分別對(duì)稱(chēng)地裝有數(shù)量相同的呈水平布置的外套管，外套管均為兩端開(kāi)口且內(nèi)端與磁腔內(nèi)部相連通，所有外套管的外端側(cè)面上均裝有與外套管內(nèi)部相連通的出氧管，且出氧管均與一具有氧氣出口的氧氣收集管相連通；B)在磁腔內(nèi)部具有數(shù)量與磁腔一側(cè)的外套管數(shù)量相等且兩頭可滑伸進(jìn)磁腔兩側(cè)外套管內(nèi)部作往復(fù)運(yùn)動(dòng)的多根穿孔內(nèi)套管，兩端封閉的穿孔內(nèi)套管的側(cè)面布滿(mǎn)了通氣孔且內(nèi)部均裝有不銹鋼毛基體，所有穿孔內(nèi)套管兩端均裝有將外套管內(nèi)腔橫截面密封起來(lái)而又可在外套管內(nèi)腔中滑動(dòng)的密封環(huán)；C)在磁腔內(nèi)還具有與所有穿孔內(nèi)套管相固連的內(nèi)套管連接板，一根與穿孔內(nèi)套管相平行的連桿，從磁腔外部穿過(guò)磁腔而與內(nèi)套管連接板相固連。
專(zhuān)利摘要磁氧分離器是一種利用磁力從空氣中分離出氧氣的新型設(shè)備。它由磁腔、磁體、空氣進(jìn)口管、氧氣收集管、氮?dú)獬隹诠?、外套管、出氧管、穿孔?nèi)套管、不銹鋼毛基體、密封環(huán)、內(nèi)套管連接板及連桿組成，用運(yùn)動(dòng)的連桿帶動(dòng)穿孔內(nèi)套管在磁腔和磁腔外的外套管中作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，以穿孔內(nèi)套管所裝的不銹鋼毛基體作為氧氣捕集點(diǎn)。它具有體積小和顯著節(jié)能的優(yōu)點(diǎn)，其造價(jià)低，且可降低制氧成本，可廣泛用于制氧業(yè)及污水曝氣、鍋爐燃燒、發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣等。
文檔編號(hào)B01D53/00GK2201983SQ9423797
公開(kāi)日1995年6月28日 申請(qǐng)日期1994年8月10日 優(yōu)先權(quán)日1994年8月10日
發(fā)明者于東江 申請(qǐng)人:于東江