本实用新型涉及一种变压吸附制氧机，将吸附罐顶部排出的氧气气流的一部分回流至原料气罐中，与空气混合形成高含氧的原料气，用于空分制氧，由于原料气中氮气含量被回流的氧气稀释，因此在穿越床层时，因氮气吸附导致的气流压力损失相较于直接空气进料而言变小，从而保证吸附罐顶部的分子筛颗粒处于相对更高的压力环境，从而具备更高的吸附分离能力，提高了整体床层的氮吸附量；通过使用梯度粒径的分子筛颗粒改善了床层阻力和氮吸附量在床层高度上的分布，使得在传统填充方案中的因床层阻力和氮吸附双重原因导致的低气压环境的床层顶部局部了相对更高的气压环境和非气压原因的氮吸附性能(高比表面积导致)；为克服梯度粒径的填充层带来的逆放难题，在吸附罐内设置若干逆放支管，以辅助逆放排气，极大改善了逆放排气效率。