便携式节能型家用的由环境空气廉价制氧

摘要

本发明涉及从空气中直接分离氧气的装置和方法，该装置和方法在基本上大气压下操作以及回收冷却吸入空气的能量。一环境空气输入端从大气中伸入压缩空气的容器。一低温冷却机在容器中有一冷却表面，其在基本上大气压下直接冷凝空气中的氧气。对于冷凝氧气，低温冷却机使冷却表面冷却到高于氮气的沸点但不高于氧气的沸点的温度。一液体/气体分离机使液态氧通过分离输出端从残留的气体中流出。在基本上大气压下用一通风机迫使空气通过系统。热交换器通过将热量从吸入的空气传递到排出的气体回收冷却的能量并将吸入的空气除湿。

主权项

1.一种从空气中分离氧气以及提供大气压下氧气使用的装置，其特征在于，所述装置包括：(a)一密封气体的容器；(b)一环境空气输入端，其包括从大气通到所述容器的环境空气入口通路；(c)一低温冷却机，其在容器中有一冷却表面，可以直接冷凝空气中氧气，低温冷却机有一控制系统，将冷却表面的温度冷却到高于氮气的沸点及不高于氧气的沸点温度，使容器内的空气中氧气冷凝；(d)一液体/气体分离机，其与容器连接，收集从冷却表面滴下的液态氧并使液体与留在容器内的残留气体分离；(e)一氧气输出端，其包括一与分离机的液体输出端连接的氧气出口通路，使氧气从容器中直接排出；(f)一残留气体输出端，其包括一与分离机的气体输出端连接的一残留气体出口通路，使容器中的残留气体以基本上大气压下排出；(g)一通风机，其通过环境空气入口通路、残留气体通路和容器推动空气，通风机维持小于1巴压力的梯度；和(h)一热交换器，其有至少两条由一气体密封、热传导的壁分开的通路，将第一通路中的气体的热量传递至第二通路的气体，第一热交换器通路连接在空气输入通路中，第二通路连接在残留气体输出通路中，将热量从吸入的空气传递至排出的残留气体。