CN114180530A - 制氧设备及其控制方法 - Google Patents

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徐田雪
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Abstract

本发明公开了一种制氧设备及其控制方法，其中，该制氧设备包括：氧气生成装置，用于生产氧气；臭氧生成装置，与氧气生成装置连接，用于将氧气生成装置生产的部分氧气转化为臭氧；吸氧设备，用于供用户吸取氧气时使用；其中，吸氧设备通过臭氧生成装置生成的臭氧进行消毒处理。本发明解决了现有技术中接触式制氧设备在用户使用过程中容易造成交叉感染的问题，有效提高了吸氧设备的洁净水平，使用户放心使用。

Description

制氧设备及其控制方法
技术领域
本发明涉及制氧设备技术领域，具体而言，涉及一种制氧设备及其控制方法。
背景技术
随着空气污染恶化和社会老龄化，各种疾病的发病率和死亡率呈上升趋势，其中呼吸系统疾病死亡率较高。因此面向老人和有呼吸道疾病的人群，各式各样的家用制氧机逐渐问世。用户通过佩戴吸氧面罩、吸氧管等设备吸取高浓度氧气以缓解身体不适。但口鼻接触的吸氧设备反复使用极易造成交叉感染。若采用一次性医用吸氧配件设备成本较高且浪费严重。防止与口鼻接触的吸氧面罩、吸氧管等媒介由于多次或多人使用导致交叉感染，避免了一次性吸氧媒介的高成本和低回收率。
针对相关技术中接触式制氧设备在用户使用过程中容易造成交叉感染的问题，目前尚未提出有效地解决方案。
发明内容
本发明提供了一种制氧设备及其控制方法，以至少解决现有技术中接触式制氧设备在用户使用过程中容易造成交叉感染的问题。
为解决上述技术问题，根据本发明实施例的一个方面，提供了一种制氧设备，包括：
氧气生成装置，用于生产氧气；
臭氧生成装置，与氧气生成装置连接，用于将氧气生成装置生产的部分氧气转化为臭氧；
吸氧设备，用于供用户吸取氧气时使用；其中，吸氧设备通过臭氧生成装置生成的臭氧进行消毒处理。
进一步地，还包括：
吸氧设备存储仓，用于存放吸氧设备；
吸氧设备存储仓还包括臭氧入口，臭氧入口与臭氧生成装置连接，通过臭氧生成装置生成的臭氧对吸氧设备进行消毒处理。
进一步地，吸氧设备存储仓还包括臭氧出口；制氧设备还包括：
还原装置，用于将消毒后的臭氧还原为氧气，还原装置包括待还原气体入口和还原气体出口，待还原气体入口与臭氧出口连接，还原气体出口与氧气生成装置连接。
进一步地，氧气生成装置包括：
氧气提取装置，用于通过吸附的方式提取氧气；
氧气存储罐，与氧气提取装置连接，用于存储氧气提取装置提取的氧气；其中，臭氧生成装置还与氧气存储罐连接，将氧气存储罐内存储的部分氧气转化为臭氧。
进一步地，氧气生成装置还包括：
压缩机，吸气口与空气入口连接，排气口与氧气提取装置连接，用于压缩空气，并通入氧气提取装置；
风机，用于对压缩机进行散热。
进一步地，氧气生成装置还包括：
电磁阀，位于压缩机与氧气提取装置之间的管路上，用于控制压缩机排出的气体通入氧气提取装置；
开关阀，位于氧气存储罐与臭氧生成装置之间的管路上，用于控制氧气存储罐内的氧气通入臭氧生成装置。
进一步地，氧气生成装置还包括：氧气浓度检测装置，用于检测氧气存储罐内的氧气浓度；
制氧设备还包括：
显示模块，用于显示以下参数的至少之一：氧气浓度、工作模式、氧气流量；
控制模块，用于控制制氧设备的运行。
进一步地，还包括：
空气泵，一端与臭氧出口连接，另一端与待还原气体入口连接，用于将吸氧设备存储仓内的臭氧通入还原装置中。
根据本发明实施例的另一方面，提供了一种制氧设备控制方法，应用于上述的制氧设备，方法包括：
检测制氧设备的工作模式；其中，工作模式至少包括：制氧模式和杀菌模式；
根据工作模式控制氧气生成装置和臭氧生成装置的运行。
进一步地，在工作模式为制氧模式时，根据工作模式控制氧气生成装置和臭氧生成装置的运行，包括：
控制压缩机开启，并控制电磁阀开启；
通过氧气浓度检测装置检测氧气存储罐内的氧气浓度，并通过显示模块显示氧气浓度和氧气流量。
进一步地，在工作模式为杀菌模式时，根据工作模式控制氧气生成装置和臭氧生成装置的运行，包括：
控制开关阀开启，并控制臭氧生成装置开启；
通过显示模块显示杀菌进程。
进一步地，在控制臭氧生成装置开启之后，还包括：
检测杀菌是否完成；
如果杀菌完成，控制开关阀和臭氧生成装置关闭，并控制空气泵开启，将吸氧设备存储仓内的臭氧通入氧气生成装置中；
如果杀菌未完成，控制开关阀和臭氧生成装置保持当前状态。
根据本发明实施例的又一方面，提供了一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行如上述的制氧设备控制方法。
在本发明中，提供了一种制氧设备，该设备除了具有氧气生成装置，用于生产氧气，还具有臭氧生成装置，利用氧气生成装置生产的氧气制取臭氧，对吸氧设备进行消毒处理。通过氧气生成装置产生的氧气制取臭氧，方便快捷，成本较低。通过臭氧防止用于制氧机的吸氧面罩、吸氧管等吸氧设备由于反复多次或多人使用导致交叉干扰的问题，有效提高了吸氧设备的洁净水平，使用户放心使用。同时避免了一次性吸氧设备的高成本和低回收率问题，使制氧设备的使用成本更低。
附图说明
图1是根据本发明实施例的制氧设备的一种可选的结构示意图；
图2是根据本发明实施例的控制芯片的一种可选的连接关系示意图；
图3是根据本发明实施例的制氧设备控制方法的一种可选的流程图；
图4是根据本发明实施例的制氧设备控制方法的另一种可选的流程图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。
实施例1
在本发明优选的实施例1中提供了一种制氧设备，具体来说，图1示出该制氧设备的一种可选的结构示意图，如图1所示，该制氧设备包括：
氧气生成装置1，用于生产氧气；
臭氧生成装置2，与氧气生成装置1连接，用于将氧气生成装置1生产的部分氧气转化为臭氧；
吸氧设备，用于供用户吸取氧气时使用；其中，吸氧设备通过臭氧生成装置2生成的臭氧进行消毒处理。
在上述实施方式中，提供了一种制氧设备，该设备除了具有氧气生成装置，用于生产氧气，还具有臭氧生成装置，利用氧气生成装置生产的氧气制取臭氧，对吸氧设备进行消毒处理。通过氧气生成装置产生的氧气制取臭氧，方便快捷，成本较低。通过臭氧防止用于制氧机的吸氧面罩、吸氧管等吸氧设备由于反复多次或多人使用导致交叉干扰的问题，有效提高了吸氧设备的洁净水平，使用户放心使用。同时避免了一次性吸氧设备的高成本和低回收率问题，使制氧设备的使用成本更低。
如图1所示，吸氧设备存放于吸氧设备存储仓3；吸氧设备存储仓3包括臭氧入口，臭氧入口与臭氧生成装置2连接，通过臭氧生成装置2生成的臭氧对吸氧设备进行消毒处理。臭氧可以直接对吸氧设备进行消毒处理，也可以在密闭空间，如本装置中的吸氧设备存储仓3内对吸氧设备进行消毒，提高消毒效果，同时，消毒处理后剩余的臭氧气体也便于回收。
同时，吸氧设备存储仓3还包括臭氧出口；制氧设备还包括还原装置4，用于将消毒后的臭氧还原为氧气，还原装置4包括待还原气体入口和还原气体出口，待还原气体入口与臭氧出口连接，还原气体出口与氧气生成装置1连接。消毒处理后通过还原装置4将剩余的臭氧催化还原为氧气再次进入制氧系统，为用户供氧，并且剩余臭氧还原为氧气能量损耗较小，氧气利用率较高。
吸氧设备存储仓3内和还原装置4之间还设置有空气泵14，一端与臭氧出口连接，另一端与待还原气体入口连接，用于将吸氧设备存储仓3内的臭氧通入还原装置4中。
氧气生成装置1包括氧气提取装置5，用于通过吸附的方式提取氧气；氧气提取装置5可以是分子筛，分子筛通过吸附氮气和臭氧得到纯净的氧气存储到氧气罐。当然也可以采取气体吸附方式制取纯净的氧气。同时，还原装置4将剩余的臭氧催化还原为氧气再次进入制氧系统后，也通过分子筛吸附未转化的臭氧获取纯净的氧气为用户供氧。
氧气生成装置1还包括氧气存储罐6，与氧气提取装置5连接，用于存储氧气提取装置5提取的氧气；氧气存储罐6还设置有氧气浓度检测装置11，用于检测氧气存储罐6内的氧气浓度。
臭氧生成装置2还与氧气存储罐6连接，将氧气存储罐6内存储的部分氧气转化为臭氧。采用高浓度氧气源产生的臭氧杀菌效果强于空气源产生的臭氧。
在制取臭氧时，所需的氧气含量与氧气罐6的氧气浓度、吸氧设备存储仓3的体积、臭氧生成装置2的转化率有关。一般物体表面消毒臭氧浓度应≥60mg/m3，假设氧气罐内氧气浓度为a，储物仓的体积为bm3，臭氧发生器的转化率为c，制取臭氧所需的氧气为d＝(60*b)/(a*c)ml。
除了上述装置，氧气生成装置1还包括压缩机7，风机8。压缩机7的吸气口与空气入口连接，排气口与氧气提取装置5连接，用于压缩空气，并通入氧气提取装置5；风机8，用于对压缩机7进行散热。空气入口处还可以设置阀门15，用于控制空气进入压缩机7。制氧设备还可以设置空气出口，经过提取氧气后的气体可以通过空气出口排出至大气，同时空气出口也可以设置阀门16，用于控制气体排出。
在氧气生成装置1中还设置有电磁阀9，位于压缩机7与氧气提取装置5之间的管路上，用于控制压缩机7排出的气体通入氧气提取装置5。
在氧气存储罐6与臭氧生成装置2之间的管路上，还设置有开关阀10，用于控制氧气存储罐6内的氧气通入臭氧生成装置2。在需要制取臭氧时开启开关阀10，使氧气存储罐6内的氧气进入臭氧生成装置2。
同时，制氧设备还包括显示模块12，用于显示以下参数的至少之一：氧气浓度、工作模式、氧气流量；以及控制模块13，包括按键模块和控制芯片，用于控制制氧设备的运行。图2示出该控制模块13与其他装置的连接示意图，如图所示的，按键模块接收用户的控制操作后，控制芯片执行对应的控制动作，控制氧气浓度检测器、电磁阀9、压缩机7、臭氧生成装置2、风机8、开关阀10、显示模块12和还原装置4的运行。
上述制氧设备利用氧气生成装置产生的高浓度氧气通过臭氧生成装置生成臭氧为吸氧设备杀菌。杀菌结束后通过还原装置将剩余的臭氧转化为氧气，并通过分子筛吸附未转化的臭氧获取纯净的氧气为用户供氧。采用高浓度氧气源产生的臭氧杀菌效果强于空气源产生的臭氧，并且剩余臭氧还原为氧气再次进入制氧系统，能量损耗较小。
实施例2
在本发明优选的实施例2中提供了一种制氧设备控制方法，应用于上述实施例1中的制氧设备。具体来说，图3示出该方法的一种可选的流程图，如图3所示，该方法包括如下步骤S302-S304：
S302：检测制氧设备的工作模式；其中，工作模式至少包括：制氧模式和杀菌模式；
S304：根据工作模式控制氧气生成装置和臭氧生成装置的运行。
在上述实施方式中，提供了一种制氧设备，该设备除了具有氧气生成装置，用于生产氧气，还具有臭氧生成装置，利用氧气生成装置生产的氧气制取臭氧，对吸氧设备进行消毒处理。通过氧气生成装置产生的氧气制取臭氧，方便快捷，成本较低。通过臭氧防止用于制氧机的吸氧面罩、吸氧管等吸氧设备由于反复多次或多人使用导致交叉干扰的问题，有效提高了吸氧设备的洁净水平，使用户放心使用。同时避免了一次性吸氧设备的高成本和低回收率问题，使制氧设备的使用成本更低。
其中，在工作模式为制氧模式时，根据工作模式控制氧气生成装置和臭氧生成装置的运行，包括：控制压缩机开启，并控制电磁阀开启；通过氧气浓度检测装置检测氧气存储罐内的氧气浓度，并通过显示模块显示氧气浓度和氧气流量。当用户选择输氧时，控制芯片输出控制信号到继电器导通压缩机，输出电流控制电磁阀，使空气进入分子筛，吸附氮气、臭氧等气体后得到高浓度的氧气，氧气浓度检测装置检测到氧气浓度通过显示模块显示出来。当用户选择停止输氧时，关闭氧气生成装置，并将少量氧气存储到氧气存储罐中。
在工作模式为杀菌模式时，根据工作模式控制氧气生成装置和臭氧生成装置的运行，包括：控制开关阀开启，并控制臭氧生成装置开启；通过显示模块显示杀菌进程。在控制臭氧生成装置开启之后，还包括：检测杀菌是否完成；如果杀菌完成，控制开关阀和臭氧生成装置关闭，并控制空气泵开启，将吸氧设备存储仓内的臭氧通入氧气生成装置中；如果杀菌未完成，控制开关阀和臭氧生成装置保持当前状态。
当用户选择杀菌时，控制芯片输出控制信号启动臭氧生成装置和空气泵，产生的臭氧吹响储物仓中，待杀菌结束后通过空气泵将剩余臭氧导入还原装置中，最终回到氧气生成装置中。
在本发明优选的实施例2中还提供了另一种制氧设备控制方法，具体来说，图4示出该方法的一种可选的流程图，如图4所示，该方法包括如下步骤S401-S416：
S401：上电初始化；
S402：扫描按键；扫描按键确定用户触发的控制操作，尤其是用户选择的工作模式；
S403：检测到制氧模式；
S404：启动压缩机；
S405：打开电磁阀，打开氧气浓度检测装置；
S406：显示模块显示氧气浓度及流量；当用户选择输氧时，控制芯片输出控制信号到继电器导通压缩机，输出电流控制电磁阀，使空气进入分子筛，吸附氮气、臭氧等气体后得到高浓度的氧气，氧气浓度检测装置检测到氧气浓度通过显示模块显示出来；
S407：检测到关闭模式；
S408：关闭压缩机，关闭电磁阀，关闭氧气浓度检测装置；
S409：显示模块显示“OFF”；关闭模式下，不进行制氧，将氧气生成装置关闭；
S410：检测到杀菌模式；
S411：开启储气罐与臭氧发生器之间的阀门；在需要制取臭氧时开启开关阀，使氧气存储罐内的氧气进入臭氧生成装置；
S412：开启臭氧生成装置；当用户选择杀菌时，控制芯片输出控制信号启动臭氧生成装置和空气泵，产生的臭氧吹响储物仓中；
S413：开启臭氧生成装置的风机进行杀菌；
S414：显示模块显示杀菌；
S415：杀菌时间到；检测到杀菌时间到达后，触发步骤S416；
S416：关闭臭氧生成装置，关闭风机，打开空气泵。待杀菌结束后通过空气泵将剩余臭氧导入还原装置中，最终回到氧气生成装置中。
制氧设备利用氧气生成装置产生的高浓度氧气通过臭氧生成装置生成臭氧为吸氧设备杀菌。杀菌结束后通过还原装置将剩余的臭氧转化为氧气，并通过分子筛吸附未转化的臭氧获取纯净的氧气为用户供氧。采用高浓度氧气源产生的臭氧杀菌效果强于空气源产生的臭氧，并且剩余臭氧还原为氧气再次进入制氧系统，能量损耗较小。
实施例3
基于上述实施例2中提供的制氧设备控制方法，在本发明优选的实施例3中还提供了一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行如上述的制氧设备控制方法。
在上述实施方式中，提供了一种制氧设备，该设备除了具有氧气生成装置，用于生产氧气，还具有臭氧生成装置，利用氧气生成装置生产的氧气制取臭氧，对吸氧设备进行消毒处理。通过氧气生成装置产生的氧气制取臭氧，方便快捷，成本较低。通过臭氧防止用于制氧机的吸氧面罩、吸氧管等吸氧设备由于反复多次或多人使用导致交叉干扰的问题，有效提高了吸氧设备的洁净水平，使用户放心使用。同时避免了一次性吸氧设备的高成本和低回收率问题，使制氧设备的使用成本更低。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未发明的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (13)

1.一种制氧设备，其特征在于，包括：
氧气生成装置(1)，用于生产氧气；
臭氧生成装置(2)，与所述氧气生成装置(1)连接，用于将所述氧气生成装置(1)生产的部分氧气转化为臭氧；
吸氧设备，用于供用户吸取氧气时使用；其中，所述吸氧设备通过所述臭氧生成装置(2)生成的臭氧进行消毒处理。
2.根据权利要求1所述的制氧设备，其特征在于，还包括：
吸氧设备存储仓(3)，用于存放所述吸氧设备；
所述吸氧设备存储仓(3)还包括臭氧入口，所述臭氧入口与所述臭氧生成装置(2)连接，通过所述臭氧生成装置(2)生成的臭氧对所述吸氧设备进行消毒处理。
3.根据权利要求2所述的制氧设备，其特征在于，所述吸氧设备存储仓(3)还包括臭氧出口；所述制氧设备还包括：
还原装置(4)，用于将消毒后的臭氧还原为氧气，所述还原装置(4)包括待还原气体入口和还原气体出口，所述待还原气体入口与所述臭氧出口连接，所述还原气体出口与所述氧气生成装置(1)连接。
4.根据权利要求1所述的制氧设备，其特征在于，所述氧气生成装置(1)包括：
氧气提取装置(5)，用于通过吸附的方式提取氧气；
氧气存储罐(6)，与所述氧气提取装置(5)连接，用于存储所述氧气提取装置(5)提取的氧气；其中，所述臭氧生成装置(2)还与所述氧气存储罐(6)连接，将所述氧气存储罐(6)内存储的部分氧气转化为臭氧。
5.根据权利要求4所述的制氧设备，其特征在于，所述氧气生成装置(1)还包括：
压缩机(7)，吸气口与空气入口连接，排气口与所述氧气提取装置(5)连接，用于压缩空气，并通入所述氧气提取装置(5)；
风机(8)，用于对所述压缩机(7)进行散热。
6.根据权利要求5所述的制氧设备，其特征在于，所述氧气生成装置(1)还包括：
电磁阀(9)，位于所述压缩机(7)与所述氧气提取装置(5)之间的管路上，用于控制所述压缩机(7)排出的气体通入所述氧气提取装置(5)；
开关阀(10)，位于所述氧气存储罐(6)与所述臭氧生成装置(2)之间的管路上，用于控制所述氧气存储罐(6)内的氧气通入所述臭氧生成装置(2)。
7.根据权利要求4所述的制氧设备，其特征在于，氧气生成装置(1)还包括：氧气浓度检测装置(11)，用于检测所述氧气存储罐(6)内的氧气浓度；
所述制氧设备还包括：
显示模块(12)，用于显示以下参数的至少之一：氧气浓度、工作模式、氧气流量；
控制模块(13)，用于控制所述制氧设备的运行。
8.根据权利要求3所述的制氧设备，其特征在于，还包括：
空气泵(14)，一端与所述臭氧出口连接，另一端与所述待还原气体入口连接，用于将所述吸氧设备存储仓(3)内的臭氧通入所述还原装置(4)中。
9.一种制氧设备控制方法，应用于如权利要求1-8中任一项所述的制氧设备，其特征在于，所述方法包括：
检测所述制氧设备的工作模式；其中，所述工作模式至少包括：制氧模式和杀菌模式；
根据所述工作模式控制氧气生成装置和臭氧生成装置的运行。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，在所述工作模式为所述制氧模式时，根据所述工作模式控制氧气生成装置和臭氧生成装置的运行，包括：
控制压缩机开启，并控制电磁阀开启；
通过氧气浓度检测装置检测氧气存储罐内的氧气浓度，并通过显示模块显示所述氧气浓度和氧气流量。
11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，在所述工作模式为所述杀菌模式时，根据所述工作模式控制氧气生成装置和臭氧生成装置的运行，包括：
控制开关阀开启，并控制所述臭氧生成装置开启；
通过显示模块显示杀菌进程。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，在控制所述臭氧生成装置开启之后，还包括：
检测杀菌是否完成；
如果杀菌完成，控制所述开关阀和所述臭氧生成装置关闭，并控制空气泵开启，将吸氧设备存储仓内的臭氧通入所述氧气生成装置中；
如果杀菌未完成，控制所述开关阀和所述臭氧生成装置保持当前状态。
13.一种包含计算机可执行指令的存储介质，其特征在于，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行如权利要求8至12中任一项所述的制氧设备控制方法。
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