富氧膜、富氧膜制氧機(jī)及富氧空調(diào)的制作方法
【專利摘要】一種富氧膜，包括依次層疊的高分子膜層、支撐層及無紡布層，其中：所述的高分子膜層由高分子材料制成，空氣中的氧氣和氮?dú)馔ㄟ^所述高分子膜層的速率不同，從而實(shí)現(xiàn)氮、氧分離。本發(fā)明產(chǎn)氧迅速、體積小，成本較低。同時(shí)，將所述富氧膜應(yīng)用于富氧膜制氧機(jī)、富氧空調(diào)領(lǐng)域，從而達(dá)到提高氧氣濃度的效果。
【專利說明】
富氧膜、富氧膜制氧機(jī)及富氧空巧
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種富氧膜、富氧膜制氧機(jī)及富氧空調(diào)。
【背景技術(shù)】
[0002] 大自然普通空氣的含氧量約為20.9%，在一些情況下需要提高空氣中的含氧量： 將空氣中的氧富集，使其氧濃度提高，得到富氧空氣。工業(yè)上制取富氧空氣的主要方法有深 冷分離法、變壓吸附法和膜滲透法等。
[0003] 與其他方法相比，膜法富氧技術(shù)具有設(shè)備簡(jiǎn)單，操作方便、安全、啟動(dòng)快，不污染環(huán) 境，投資少，用途廣泛等特點(diǎn)，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家稱之為"資源 的創(chuàng)造性技術(shù)"。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 鑒于此，有必要提供一種產(chǎn)氧迅速、體積小，成本較低的富氧膜。
[0005] 本發(fā)明提供一種富氧膜，包括依次層疊的高分子膜層、支撐層及無紡布層，其中： 所述的高分子膜層由高分子材料制成，空氣中的氧氣和氮?dú)馔ㄟ^所述高分子膜層的速率不 同，從而實(shí)現(xiàn)氮、氧分離。
[0006] 優(yōu)選的，氧氣通過所述高分子膜層的速率比氮?dú)馔ㄟ^所述高分子膜層的速率快。
[0007] 優(yōu)選的，所述高分子膜層采用娃橡膠類材料。
[000引優(yōu)選的，所述娃橡膠包括二甲基娃橡膠、甲基乙締基娃橡膠、甲基苯基乙締基娃橡 膠、氣娃、臘娃橡膠、苯撐和苯酸撐娃橡膠中的至少一種。
[0009] 優(yōu)選的，所述的支撐層為多孔結(jié)構(gòu)。
[0010] 優(yōu)選的，所述支撐層的材料為聚丙締臘。
[0011] 優(yōu)選的，所述的無紡布層由定向的或隨機(jī)的纖維構(gòu)成。
[0012] 優(yōu)選的，所述的高分子膜層厚度為Ιμπι，所述的支撐層厚度為40μπι。
[0013] 本發(fā)明還提供一種富氧膜制氧機(jī)，包括所述的富氧膜。
[0014] 本發(fā)明還提供一種富氧空調(diào)，包括所述的富氧膜。
[0015] 本發(fā)明提供的富氧膜，產(chǎn)氧迅速、體積小，成本較低，產(chǎn)生的氧氣濃度大約在30% 左右。同時(shí)，將所述富氧膜應(yīng)用于富氧膜制氧機(jī)、富氧空調(diào)領(lǐng)域，從而達(dá)到提高氧氣濃度的 效果。
【附圖說明】
[0016] 圖1為本發(fā)明富氧膜截面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017] 圖2為本發(fā)明富氧膜分離擴(kuò)散、溶解擴(kuò)散的原理示意圖。
[0018] 圖3為本發(fā)明一實(shí)施例提供的富氧膜組合后單層外觀示意圖。
[0019] 圖4為本發(fā)明另一實(shí)施例提供的富氧膜組合后多層外觀示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020] 下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終 相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附 圖描述的實(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
[0021] 在本發(fā)明的描述中，術(shù)語"內(nèi)"、"外"、"縱向"、"橫向"、"上"、"下"、"頂"、"底"等指 示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明而不是 要求本發(fā)明必須W特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
[0022] 請(qǐng)參閱圖1所示，一實(shí)施方式的富氧膜1包括:包括依次層疊的高分子膜層10、支撐 層11及無紡布層12。其中：
[0023] 所述的高分子膜層10由高分子材料制成，可透過分子級(jí)的氣體。
[0024] 所述的支撐層11為多孔結(jié)構(gòu)，其材料和性能起到?jīng)Q定性作用。在本實(shí)施例中，所述 支撐層11采用高強(qiáng)度耐高溫耐溶劑的新型改性聚丙締臘作為支撐層，具有分子量高、分子 量分布窄的特性，性能優(yōu)于國(guó)產(chǎn)的聚諷高分子材料。
[0025] 所述的無紡布層12由定向的或隨機(jī)的纖維而構(gòu)成，用于支撐及透氣。
[0026] 優(yōu)選地，在本實(shí)施例中，所述的高分子膜層厚度為Ιμπι，所述的支撐層厚度為40μπι。
[0027] W下請(qǐng)結(jié)合圖2,在富氧膜1兩側(cè)的壓力下，利用空氣中不同氣體分子透過高分子 膜層10的速率不同而在富氧膜1兩側(cè)富集實(shí)現(xiàn)分離，滲透速率快的氣體在滲透?jìng)?cè)富集，而滲 透速率慢的氣體則在原料側(cè)富集。
[0028] 具體如下：
[0029] 雖然空氣中的氧氣和氮?dú)獾膭?dòng)力學(xué)半徑相差不大。但是當(dāng)空氣通過高分子膜層10 時(shí)，利用氧氣和氮?dú)饩哂胁煌娜芙庀禂?shù)、擴(kuò)散系數(shù)及滲透系數(shù)，來實(shí)現(xiàn)氮、氧分離，從而在 所述富氧膜1的滲透?jìng)?cè)產(chǎn)生一定濃度的氧氣。
[0030] 由于氧氣和氮?dú)庠诟叻肿幽?0中具有不同的溶解系數(shù)S和擴(kuò)散系數(shù)D，二者的滲 透系數(shù)Ρ也不同，通常氧的滲透系數(shù)大于氮的滲透系數(shù)。滲透系數(shù)Ρ定義為溶解系數(shù)S和擴(kuò)散 系數(shù)D之積，反映了氣體透過膜的能力大小，表示為:P = DS。目前國(guó)際上大多采用Barrer作 為透氣系數(shù)的單位，
[0031] 1 Barrer = 1 〇-i°cm3(STP)· cm/(；cm2 · S · cm-Hg)。
[0032] 而理想分離系數(shù)qab定義為滲透系數(shù)之比，反映了膜對(duì)不同氣體分離能力的大小。
[0033] 用溶解擴(kuò)散機(jī)理可W解釋氣體透過致密膜現(xiàn)象。首先氣體分子與膜接觸，接著在 膜表面溶解，在膜兩側(cè)表面產(chǎn)生濃度梯度，使氣體分子在膜內(nèi)向膜另一側(cè)擴(kuò)散，最后從膜另 一側(cè)表面解吸，從而達(dá)到分離的目的。
[0034] 本實(shí)施例中，在所述富氧膜1(請(qǐng)參考圖3、圖4)的滲透?jìng)?cè)產(chǎn)生的氧氣濃度可達(dá) 30%。
[0035] 值得注意的是，富氧膜1的壽命一般指在一定的使用條件下，其能夠維持穩(wěn)定的滲 透通量和選擇性的最長(zhǎng)時(shí)間，膜的壽命受其化學(xué)、機(jī)械和熱穩(wěn)定性能的影響。
[0036] 本發(fā)明富氧膜1的另一實(shí)施例可采用娃橡膠類材料，除了應(yīng)用于惰性氣體的氧氮 分離，同時(shí)廣泛應(yīng)用于復(fù)雜的可凝行氣體的分離，如天然氣、有機(jī)蒸氣的分離，耐受性好，壽 命長(zhǎng)。同時(shí)，將富氧膜1應(yīng)用于富氧膜制氧機(jī)、富氧空調(diào)領(lǐng)域，達(dá)到提高氧氣濃度的效果。
[0037]本發(fā)明一實(shí)施例的測(cè)試數(shù)據(jù)如下：
[003引測(cè)試數(shù)據(jù)：
[0039]
[0040] W上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人 員，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可W做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，運(yùn)些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為 本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種富氧膜，其特征在于，包括依次層疊的高分子膜層、支撐層及無紡布層，其中： 所述的高分子膜層由高分子材料制成，空氣中的氧氣和氮?dú)馔ㄟ^所述高分子膜層的速 率不同，從而實(shí)現(xiàn)氮、氧分離。2. 如權(quán)利要求1所述的富氧膜，其特征在于，氧氣通過所述高分子膜層的速率比氮?dú)馔?過所述高分子膜層的速率快。3. 如權(quán)利要求2所述的富氧膜，其特征在于，所述高分子膜層采用硅橡膠類材料。4. 如權(quán)利要求3所述的富氧膜，其特征在于，所述硅橡膠類材料包括二甲基硅橡膠、甲 基乙烯基硅橡膠、甲基苯基乙烯基硅橡膠、氟硅、腈硅橡膠、苯撐和苯醚撐硅橡膠中的至少 一種。5. 如權(quán)利要求3所述的富氧膜，其特征在于，所述的支撐層為多孔結(jié)構(gòu)。6. 如權(quán)利要求5所述的富氧膜，其特征在于，所述支撐層的材料為聚丙烯腈。7. 如權(quán)利要求5所述的富氧膜，其特征在于，所述的無紡布層由定向的或隨機(jī)的纖維構(gòu) 成。8. 如權(quán)利要求1或3或6或7所述的富氧膜，其特征在于，所述的高分子膜層厚度為Ιμπι， 所述的支撐層厚度為40μπι。9. 一種富氧膜制氧機(jī)，其特征在于，包括權(quán)利要求1至8任一項(xiàng)所述的富氧膜，所述富氧 膜至少為1層。10. -種富氧空調(diào)，其特征在于，包括權(quán)利要求1至8任一項(xiàng)所述的富氧膜，所述富氧膜 至少為1層。
【文檔編號(hào)】B32B25/08GK105935557SQ201610489962
【公開日】2016年9月14日
【申請(qǐng)日】2016年6月28日
【發(fā)明人】劉鍵, 屈萬日, 何光漢, 王迪, 章云鵬
【申請(qǐng)人】深圳中物興華科技發(fā)展有限公司