CN102923668B - 一种模块化且制氧浓度可调的制氧机及制氧方法 - Google Patents
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Abstract
一种模块化且制氧浓度可调的制氧机及制氧方法，涉及到制氧设备技术领域，解决现有制氧设备缺乏智能管理，调节操作不便，缺乏环保等技术不足，所述制氧机还包括有用于控制所述的各阀门的控制电路，以及分别与所述控制电路相连接，用于检测吸附罐罐内压力的压力传感器，和用于检测出气阀输出氧浓度的氧浓度传感器。只需要调节阀值L、H、Q的值即可改变输出的氧浓度，需要的氧浓度高时可提高H和Q的值，降低L的值；在需要制取的氧浓度低时，一个制氧单元的工作状态可持续时间较长，而此时另一个制氧单元将持续一个较长的待命时间，既节能又环保。
Description
技术领域
本发明涉及到制氧设备技术领域，尤其涉及到医用制氧设备的智能控制及方便可调的结构改进方面。
背景技术
目前变压吸附制氧机，一般使用两个制氧分子吸附罐，一个吸附罐工作的同时另一个进行解吸和充气。现有的变压吸附制氧机缺乏智能化控制，以及在需调节制氧浓度时，操作不便，调节精度差，而且存在无用功较多，动力资源浪费严重，缺乏环保。
发明内容
综上所述，本发明的目的在于解决现有制氧设备缺乏智能管理，调节操作不便，缺乏环保等技术不足，而提出一种模块化且制氧浓度可调的制氧机及制氧方法。
为解决本发明所提出的技术问题，采用的技术方案为：一种模块化且制氧浓度可调的制氧机，至少包括有两组以上的制氧单元，每一个制氧单元均包含有一个吸附罐，在吸附罐的其中一端设有进气管和抽气管，进气管和抽气管分别连接有进气阀和抽气阀，在吸附罐的另一端设有的出气管，出气管连接有出气阀，抽气阀连接有真空泵，出气阀连接有出气总管；其特征在于：所述制氧机还包括有用于控制所述的各阀门的控制电路，以及分别与所述控制电路相连接，用于检测吸附罐罐内压力的压力传感器，和用于检测出气阀输出氧浓度的氧浓度传感器。
所述的出气总管分接有储气罐。
所述的各制氧单元共用同一真空泵。
所述的压力传感器设于吸附罐罐内。
应用所述模块化且制氧浓度可调的制氧机进行制氧的方法，所述方法其特征在于：由控制电路根据设于各制氧单元中的压力传感器和氧浓度传感器的传感信息，将相应的制氧单元控制为：解吸状态、充气状态、待命状态或工作状态；
①解吸状态下当前制氧单元的进气阀和出气阀关闭，抽气阀打开，靠真空泵对吸附罐进行降压并吸走其中的废气，当压力传感器监测到吸附罐的压力达到阀值L时，解吸状态结束，当前制氧单元转为充气状态；
②充气状态下当前制氧单元的出气阀和抽气阀关闭，进气阀打开，经过压缩净化冷却的空气进入吸附罐，当压力传感器监测到吸附罐中的压力达到阀值H时，充气状态结束，当前制氧单元转为待命状态；
③待命状态下当前制氧单元的进气阀、出气阀、抽气阀均关闭；当控制电路监测到所有制氧单元均处于待命状态时，则将处于待命状态时间最长的一组制氧单元控制改变为工作状态；
④工作状态下当前制氧单元的抽气阀关闭，进气阀和出气阀打开，制出的氧气通过出气阀进入出气总管输出；当氧浓度传感器监测到出气阀出口处的氧气浓度小于阀值Q时，工作状态结束，当前制氧单元转为解吸状态。
所述的制氧单元在工作状态时输出的氧气分流一部分进入储气罐，在所有制氧单元都处于非工作状态下，储气罐内的氧气返回出气总管输出。
本发明的有益效果为：
1、只需要调节阀值L、H、Q的值即可改变输出的氧浓度，需要的氧浓度高时可提高H和Q的值，降低L的值；需要的氧浓度低时可降低H和Q的值，提高L的值；只需调节Q即可精确直观地调节制氧浓度。
2、本明增设制氧单元的待命状态，在需要制取的氧浓度低时，一个制氧单元的工作状态可持续时间较长，而此时另一个制氧单元将持续一个较长的待命时间，即节能又环保。
3、性能拓展容易，由于每个制氧单元都是一个独立的模块，若需要的氧浓度很高时，可以使用三个甚至四个制氧单元。
附图说明
图１为本发明的结构原理示意图；
图２为本发明的工作流程图。
具体实施方式
以下结合附图和本发明优选的具体实施例对本发明作进一步说明。
参照图１中所示，本发明的模块化且制氧浓度可调的制氧机包括有两组相同结构的制氧单元Ａ、Ｂ，与两组制氧单元Ａ、Ｂ同时连接的真空泵２，与两组制氧单元Ａ、Ｂ同时连接的出气总管３，以及控制两组制氧单元Ａ、Ｂ工作状态的控制电路。
制氧单元Ａ包含有一个吸附罐A6，在吸附罐A6的其中一端设有进气管和抽气管，进气管和抽气管分别连接有进气阀A1和抽气阀A2，在吸附罐的另一端设有的出气管，出气管连接有出气阀A3，在吸附罐A6的罐内设有用于检测吸附罐A6罐内压力的压力传感器A4，在出气阀A3出口处设有用于检测出气阀A3输出氧浓度的氧浓度传感器A5。其中抽气管经抽气阀Ａ2连接真空泵２，出气管经出气阀A3连接出气总管３，压力传感器A4和氧浓度传感器A5分别与所述的控制电路连接。在具体实施过程中压力传感器A4还可以设于与吸附罐A6相通的任何一条管道中，如：进气管、抽气管或出气管；氧浓度传感器A5也可以设于出气阀A3与出气总管３之间的管道中，还可以是出气总管３中，同样也可是吸附罐A6内。
制氧单元Ｂ与制氧单元Ａ结构相同，同样包含有吸附罐Ｂ6、进气阀Ｂ1、抽气阀Ｂ2、出气阀Ｂ3、压力传感器Ｂ4及氧浓度传感器Ｂ5。制氧单元Ｂ的抽气管经抽气阀Ｂ2同样与真空泵２连接，共同一个真空泵２，出气管经出气阀Ｂ3也连接出气总管３，压力传感器Ｂ4和氧浓度传感器Ｂ5也分别与所述的控制电路连接。
为了保证制氧单元Ａ和制氧单元Ｂ都处于非工作状态时，出气总管３在短时间内能保持连续供氧，出气总管３分接有储气罐４，在所有制氧单元都处于非工作状态下，储气罐４内的氧气返回出气总管３输出。
由于每个制氧单元都是一个独立的模块，若需要的氧浓度很高时，可以使用三个甚至四个制氧单元，本实施例只以两个为例说明。
参照图1和图２中所示，应用本发明模块化且制氧浓度可调的制氧机进行制氧的方法，所述方法由控制电路根据设于各制氧单元中的压力传感器和氧浓度传感器的传感信息，将相应的制氧单元控制为：解吸状态、充气状态、待命状态或工作状态；
①解吸状态下当前制氧单元的进气阀和出气阀关闭，抽气阀打开，靠真空泵对吸附罐进行降压并吸走其中的废气，当压力传感器监测到吸附罐的压力达到阀值L时，解吸状态结束，当前制氧单元转为充气状态；
②充气状态下当前制氧单元的出气阀和抽气阀关闭，进气阀打开，经过压缩净化冷却的空气进入吸附罐，当压力传感器监测到吸附罐中的压力达到阀值H时，充气状态结束，当前制氧单元转为待命状态；
③待命状态下当前制氧单元的进气阀、出气阀、抽气阀均关闭；当控制电路监测到所有制氧单元均处于待命状态时，则将处于待命状态时间最长的一组制氧单元控制改变为工作状态；图中，XB＝0表示为制氧单元均处于待命状态，TA>TB表示制氧单元Ａ的待命状态时间大于制氧单元B的待命状态时间，则启动制氧单元Ａ改变为工作状态。
④工作状态下当前制氧单元的抽气阀关闭，进气阀和出气阀打开，制出的氧气通过出气阀进入出气总管输出；当氧浓度传感器监测到出气阀出口处的氧气浓度小于阀值Q时，工作状态结束，当前制氧单元转为解吸状态。
上述各阀值L、H、Q的值根据所需输出的氧浓度设定。
所述的制氧单元在工作状态时输出的氧气分流一部分进入储气罐，在所有制氧单元都处于非工作状态下，储气罐内的氧气返回出气总管输出。
Claims (6)
1.一种模块化且制氧浓度可调的制氧机，至少包括有两组以上的制氧单元，每一个制氧单元均包含有一个吸附罐，在吸附罐的其中一端设有进气管和抽气管，进气管和抽气管分别连接有进气阀和抽气阀，在吸附罐的另一端设有的出气管，出气管连接有出气阀，抽气阀连接有真空泵，出气阀连接有出气总管；其特征在于：所述制氧机还包括有用于控制所述的各阀门的控制电路，以及分别与所述控制电路相连接，用于检测吸附罐罐内压力的压力传感器，和用于检测出气阀输出氧浓度的氧浓度传感器。
2.根据权利要求1所述的一种模块化且制氧浓度可调的制氧机，其特征在于：所述的出气总管分接有储气罐。
3.根据权利要求1所述的一种模块化且制氧浓度可调的制氧机，其特征在于：所述的各制氧单元共用同一真空泵。
4.根据权利要求1所述的一种模块化且制氧浓度可调的制氧机，其特征在于：所述的压力传感器设于吸附罐罐内。
5.应用权利要求1至4任一项所述模块化且制氧浓度可调的制氧机进行制氧的方法，所述方法其特征在于：由控制电路根据设于各制氧单元中的压力传感器和氧浓度传感器的传感信息，将相应的制氧单元控制为：解吸状态、充气状态、待命状态或工作状态；①解吸状态下当前制氧单元的进气阀和出气阀关闭，抽气阀打开，靠真空泵对吸附罐进行降压并吸走其中的废气，当压力传感器监测到吸附罐的压力达到阀值L时，解吸状态结束，当前制氧单元转为充气状态；
②充气状态下当前制氧单元的出气阀和抽气阀关闭，进气阀打开，经过压缩净化冷却的空气进入吸附罐，当压力传感器监测到吸附罐中的压力达到阀值H时，充气状态结束，当前制氧单元转为待命状态；
③待命状态下当前制氧单元的进气阀、出气阀、抽气阀均关闭；当控制电路监测到所有制氧单元均处于待命状态时，则将处于待命状态时间最长的一组制氧单元控制改变为工作状态；
④工作状态下当前制氧单元的抽气阀关闭，进气阀和出气阀打开，制出的氧气通过出气阀进入出气总管输出；当氧浓度传感器监测到出气阀出口处的氧气浓度小于阀值Q时，工作状态结束，当前制氧单元转为解吸状态。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：所述的制氧单元在工作状态时输出的氧气分流一部分进入储气罐，在所有制氧单元都处于非工作状态下，储气罐内的氧气返回出气总管输出。
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