CN115430258A - 一种高原平原两用型的便携式制氧机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高原平原两用型的便携式制氧机，包括制氧机和氧气储藏组件构成，氧气储藏组件连接设于制氧机的一侧上，氧气储藏组件包括储氧箱壳体、氧气瓶、氧气输入管头和电池组件，制氧机包括防护外壳、空气压缩机和分子筛。本发明属于制氧设备技术领域，具体是提供了一种能够存储较多的氧气瓶供用户紧急情况使用，且可以在高原、平原地区使用；另外，它可以一边给用户供氧，一边为氧箱内的氧气瓶输送氧气，且用户可在休息的情况下，使用氧气瓶供氧，以避免压缩机产生的噪声，且其具有结构紧凑，体积小，质量轻，噪声小等优点的高原平原两用型的便携式制氧机。

Description

一种高原平原两用型的便携式制氧机

技术领域

本发明属于制氧设备技术领域，具体是指一种高原平原两用型的便携式制氧机。

背景技术

空气是大多数生物体每天都呼吸着的“生命气体”，它分层覆盖在地球表面，透明且无色无味，主要由氮气和氧气组成，对人类的生存和生产有重要影响。其中，人正常生活环境中，空气的含氧量应为18％～22％，但由于呼吸系统疾病、心血管系统疾病、脑血管疾病、高原反应及高原性疾病等缺氧环境下工作和生活的人群，迫切需要吸纯氧来促进其身体内的血液循环，确保头脑清醒，以消除疲劳，提升工作效率。

常用的制造氧气方法主要有如下几种：水电解法，它通过电解水产生氧和氢，出氧纯度高，但成本贵，且氢气易燃易爆；化学法，氯酸钾加热分解氧气，原料贵，不易大量生产；空气分离法，它将空气压缩、冷却，使空气饱和液化，利用氧、氮组成的沸点差，用精馏的方法将氧氮分离，从而获得高纯度的氧和氮，产生氧气纯度可达99.6％以上；膜分离法，它利用一些有机聚合膜的渗透选择性，当空气通过薄膜(0.1μm)或中空纤维膜时，氧气的穿透过薄膜的速度约为氮的4～5倍，从而实现氧、氮的分离，但氧气纯度较低；变压吸附空气分离制氧法(PSA)是基于吸附剂对空气中氧和氮吸附能力的差异来实现氧氮的分离。一般便捷式制氧机采用空气经压缩机压缩后进入装有分子筛等吸附剂的吸附塔时，利用不同压力下分子筛对氧气、氮气的不同吸附性，加压下完成氧氮的吸附分离过程，降压下解析所吸附的氮气，制氧浓度可达到90％以上；另外，它结构新颖，使用简单、携带方便，能满足在战地、事故现场、野外旅行保健及各种不同层次人群需求。

我国高原、高山地区约占全国总面积的六分之一，且其气候多变，空气稀薄，导致从事高原作业的人群发生缺氧症状，进一步诱发诸多高原病症。目前，高原供氧设备主要有固定场所供氧装置，或者以氧气袋、小型氧气瓶等移动供氧装置。这些装置需要不断充氧，且氧气容量有限，不方便使用。另外，处于高原环境下，国内外开发采用变压吸附空气分离制氧法(PSA)的便捷式制氧机出氧量及浓度都将降低，进一步削弱其使用性能。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本发明提供了一种能够存储较多的氧气瓶供用户紧急情况使用，且可以在高原、平原地区使用；另外，它可以一边给用户供氧，一边为氧箱内的氧气瓶输送氧气，且用户可在休息的情况下，使用氧气瓶供氧，以避免压缩机产生的噪声，且其具有结构紧凑，体积小，质量轻，噪声小等优点的高原平原两用型的便携式制氧机。

本发明采取的技术方案如下：本发明一种高原平原两用型的便携式制氧机，包括制氧机和氧气储藏组件构成，所述氧气储藏组件连接设于制氧机的一侧上，所述氧气储藏组件包括储氧箱壳体、氧气瓶、氧气输入管头、气管架通路、电磁阀、气体压缩机和电池组件，所述储氧箱壳体呈中空腔体设置，所述储氧箱壳体内设有收纳腔、驱动腔和电池腔，所述收纳腔设于储氧箱壳体的一侧上，所述驱动腔和电池腔设于储氧箱壳体的另一侧上，所述驱动腔与电池腔之间设置有分隔板，所述电池腔设于驱动腔的底部，所述收纳腔的顶部设置有支撑平台，所述气管架通路设于支撑平台上，所述氧气瓶的端口处设置有螺纹连接口，所述氧气瓶通过螺纹连接口安装设于支撑平台上，所述氧气瓶的底部均匀分布设于收纳腔内，且所述电磁阀连通设于气管架通路的底部出口与氧气瓶的螺纹连接口之间，所述电磁阀的输出口与氧气瓶连接，所述气体压缩机设于驱动腔内，所述氧气输入管头与气体压缩机的进气口相连通，所述气体压缩机的出气口与气管架通路的一端相连通，所述电池组件设于电池腔内，所述电池组件的上方连接设有电路板。

进一步地，所述储氧箱壳体的外部设置有氧瓶状态指示灯和箱体控制按钮，所述氧瓶状态指示灯与电磁阀连接，多组所述电磁阀分别与多组氧瓶状态指示灯相对应，所述箱体控制按钮用于控制整体电器元件的开关。

优选方案中，所述收纳腔的底部开口设置，且所述收纳腔的底部开口处可抽拉设有氧气瓶底板，推开氧气瓶底板，可反复取出氧气瓶进行使用，以确保氧气的持续稳定供应。

作为进一步阐述的方案，所述制氧机包括防护外壳、设于防护外壳内的空气压缩机、与空气压缩机相连通且位于防护外壳内的分子筛、以及与分子筛相连通位于防护外壳内的氧舱，所述防护外壳呈中空腔体设置，所述防护外壳的外侧面开设有孔洞结构，所述分子筛连通设于压缩机与氧舱之间，所述分子筛上包含有出氧口和氮气出口，所述分子筛的顶部连通设有出氧通路组件，通过孔洞结构将周围的空气吸入防护外壳内部，再经由空气压缩机、电磁阀的作用下，进入防护外壳内，使得分子筛内部的压力升高，由于氮分子极化率较大，从而氮分子与沸石分子筛中阳离子及其极性表面作用强于氧分子，压缩空气中氮分子被沸石分子筛吸附，分离出的氧气经分子筛顶部的出氧通路组件，经由电磁阀、氧舱、出氧口，而氮气从分子筛的底部经由氮气出口排出；另外，借助压差传感器判断用户的呼吸状态，氧气浓度传感器实时监测出氧浓度变化，并通过节流阀控制出氧量，来确保用户舒适有利用氧气。

优选地，所述储氧箱壳体的一侧设置有电池组件盖板，所述电池组件盖板滑动抽拉设于电池组件的一侧端，实现电池组件的安装、拆卸与更替，确保电量的供应。

进一步地，所述孔洞结构呈阵列状设置，且所述孔洞结构开设于防护外壳的四个侧面上。

本方案一种高原平原两用型的便携式制氧机，采用上述结构本发明取得的有益效果如下：

(1)该高原、平原两用型的便携式制氧机的结构紧凑，体积小，质量轻，噪声小；

(2)该高原、平原两用型的便携式制氧机可以在高原、平原地区使用；

(3)该高原、平原两用型的便携式制氧机具有氧箱结构，能够存储较多的氧气瓶供用户紧急情况下使用；

(4)该高原、平原两用型的便携式制氧机可以一边给用户供氧，一边为氧箱内的氧气瓶输送氧气；用户可在休息的情况下，使用氧气瓶供氧，以避免压缩机产生的噪声。

附图说明

图1为本方案所提供的高原平原两用型的便携式制氧机的整体结构示意图；

图2为本发方案中高原平原两用型的便携式制氧机的结构示意图；

图3为本方案中制氧机的内部结构示意图；

图4为本方案中储氧箱壳体的外部结构示意图；

图5为本方案中储氧箱壳体的内部结构示意图；

图6为本方案中气体压缩机与气管架通路的连接结构示意图；

图7为本方案中氧气瓶的结构示意图；

图8为本方案中电池组件盖板与氧气瓶底板的打开状态示意图。

其中，1、制氧机，2、氧气储藏组件，3、供电组件，4、防护外壳，5、出氧口，6、显示屏，7、孔洞结构，8、孔洞结构，9、空气压缩机，10、出氧口，11、分子筛，12、电磁阀一，13、氧舱，15、制氧机外壳通道，16、储氧箱壳体，17、电池组件盖板，18、氧气输入管头，19、氧瓶状态指示灯，20、箱体控制按钮，21、氧气瓶，22、电池组件，23、电路板，24、气体压缩机，25、电磁阀二，26、气管架通路，27、螺纹连接口，28、氧气瓶底板。

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-8所示，本发明一种高原平原两用型的便携式制氧机，包括制氧机1和氧气储藏组件2构成，氧气储藏组件2连接设于制氧机1的一侧上，氧气储藏组件2包括储氧箱壳体16、氧气瓶21、氧气输入管头18、气管架通路26、电磁阀二25、气体压缩机24和电池组件22，储氧箱壳体16呈中空腔体设置，储氧箱壳体16内设有收纳腔、驱动腔和电池腔，收纳腔设于储氧箱壳体16的一侧上，驱动腔和电池腔设于储氧箱壳体16的另一侧上，驱动腔与电池腔之间设置有分隔板，电池腔设于驱动腔的底部，收纳腔的顶部设置有支撑平台，气管架通路26设于支撑平台上，氧气瓶21的端口处设置有螺纹连接口27，氧气瓶21通过螺纹连接口27安装设于支撑平台上，氧气瓶21的底部均匀分布设于收纳腔内，且电磁阀二25连通设于气管架通路26的底部出口与氧气瓶21的螺纹连接口27之间，电磁阀二25的输出口与氧气瓶21连接，气体压缩机24设于驱动腔内，氧气输入管头18与气体压缩机24的进气口相连通，气体压缩机24的出气口与气管架通路26的一端相连通，电池组件22设于电池腔内，电池组件22的上方连接设有电路板23。

作为进一步阐述的方案，制氧机1包括防护外壳4、设于防护外壳4内的空气压缩机9、与空气压缩机9相连通且位于防护外壳4内的分子筛11、以及与分子筛11相连通位于防护外壳4内的氧舱13，防护外壳4呈中空腔体设置，防护外壳4的外侧面开设有孔洞结构7、8，其中，孔洞结构7、8呈阵列状设置，且孔洞结构7、8开设于防护外壳4的四个侧面上，分子筛11连通设于压缩机与氧舱13之间，分子筛11上包含有出氧口5、10和氮气出口，分子筛11的顶部连通设有出氧通路组件，通过孔洞结构7、8将周围的空气吸入防护外壳4内部，再经由空气压缩机9、电磁阀一12的作用下，进入防护外壳4内，使得分子筛11内部的压力升高，由于氮分子极化率较大，从而氮分子与沸石分子筛11中阳离子及其极性表面作用强于氧分子，压缩空气中氮分子被沸石分子筛11吸附，分离出的氧气经分子筛11顶部的出氧通路组件，经由电磁阀、氧舱13、出氧口5、10，而氮气从分子筛11的底部经由氮气出口排出；另外，借助压差传感器判断用户的呼吸状态，氧气浓度传感器实时监测出氧浓度变化，并通过节流阀控制出氧量，来确保用户舒适有利用氧气。

在本方案中，如图2所示，防护外壳4的顶部设置有显示屏6，用于控制制氧机1的工作状态。防护外壳4的底部设置有供电组件3，用于提供制氧所需的电能，供电组件3的上方设有制氧机1外壳通道，用于支撑制氧机1。

如图4所示，储氧箱壳体16的外部设置有氧瓶状态指示灯19和箱体控制按钮20，氧瓶状态指示灯19与电磁阀二25连接，多组电磁阀二25分别与多组氧瓶状态指示灯19相对应，箱体控制按钮20用于控制整体电器元件的开关。

如图8所示，收纳腔的底部开口设置，且收纳腔的底部开口处可抽拉设有氧气瓶底板28，推开氧气瓶底板28，可反复取出氧气瓶21进行使用，以确保氧气的持续稳定供应。储氧箱壳体16的一侧设置有电池组件盖板17，电池组件盖板17滑动抽拉设于电池组件22的一侧端，实现电池组件22的安装、拆卸与更替，确保电量的供应。

具体使用时，工作原理与使用过程如下：

当用户处于高原地区空气稀薄的条件下，由于直接使用制氧机1，输出的氧气量偏低，不利于用户使用；因此，首先将氧气输入管头18与制氧机1的出氧口5连接，先后启动制氧机1与氧气储藏箱，由制氧机1分离出的氧气经由氧气出入管头进入空气压缩机9，并输送给气管架通路26，由控制板控制电磁阀二25给指定的氧气瓶21注入压缩氧气，达到一定的阈值状态下，转移注入至下一氧气瓶21，直至所有氧气瓶21装满为止，由压力阈值触动电磁阀二25、制氧机1、氧气储藏箱停止工作；用户在高原地区空气稀薄的条件下，推开氧气瓶底板28，可反复取出氧气瓶21进行使用，以确保氧气的持续稳定供应。

当用户处于平原空气充沛的条件下，可以直接通过显示屏6按钮启动制氧机1上，空气将由空气压缩机9进入分子筛11，分离出的氧气经氧舱13从出氧口105输出，供用户使用。

另外，由于制氧机1工作中会产生噪声，可在非休息期间，将氧气存储至氧气瓶21中，可在休息或者睡眠时，推开氧气瓶底板28，将氧气瓶21取出进行使用，有效避免压缩机产生的噪声。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

以上对本发明及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种高原平原两用型的便携式制氧机，其特征在于：包括制氧机和氧气储藏组件构成，所述氧气储藏组件连接设于制氧机的一侧上，且所述氧气储藏组件与制氧机的氧气出口相连通，所述氧气储藏组件包括储氧箱壳体、氧气瓶、氧气输入管头、气管架通路、电磁阀、气体压缩机和电池组件，所述储氧箱壳体呈中空腔体设置，所述储氧箱壳体内设有收纳腔、驱动腔和电池腔，所述收纳腔设于储氧箱壳体的一侧上，所述驱动腔和电池腔设于储氧箱壳体的另一侧上，所述驱动腔与电池腔之间设置有分隔板，所述电池腔设于驱动腔的底部，所述收纳腔的顶部设置有支撑平台，所述气管架通路设于支撑平台上，所述氧气瓶的端口处设置有螺纹连接口，所述氧气瓶通过螺纹连接口安装设于支撑平台上，所述氧气瓶的底部均匀分布设于收纳腔内，且所述电磁阀连通设于气管架通路的底部出口与氧气瓶的螺纹连接口之间，所述电磁阀的输出口与氧气瓶连接，所述气体压缩机设于驱动腔内，所述氧气输入管头与气体压缩机的进气口相连通，所述气体压缩机的出气口与气管架通路的一端相连通，所述电池组件设于电池腔内，所述电池组件的上方连接设有电路板。

2.根据权利要求1所述的一种高原平原两用型的便携式制氧机，其特征在于：所述制氧机包括防护外壳、设于防护外壳内的空气压缩机、与空气压缩机相连通且位于防护外壳内的分子筛、以及与分子筛相连通位于防护外壳内的氧舱，所述防护外壳呈中空腔体设置，所述防护外壳的外侧面开设有孔洞结构，所述分子筛连通设于压缩机与氧舱之间，所述分子筛上包含有出氧口和氮气出口，所述分子筛的顶部连通设有出氧通路组件，氧气由出氧通路组件经氧舱、出氧口排出，氮气从分子筛的底部经由氮气出口排出，所述氧气输入管头与制氧机的出氧口连接。

3.根据权利要求2所述的一种高原平原两用型的便携式制氧机，其特征在于：所述储氧箱壳体的外部设置有氧瓶状态指示灯和箱体控制按钮，所述氧瓶状态指示灯与电磁阀连接，多组所述电磁阀分别与多组氧瓶状态指示灯相对应，所述箱体控制按钮用于控制整体电器元件的开关。

4.根据权利要求3所述的一种高原平原两用型的便携式制氧机，其特征在于：所述收纳腔的底部开口设置，且所述收纳腔的底部开口处可抽拉设有氧气瓶底板。

5.根据权利要求4所述的一种高原平原两用型的便携式制氧机，其特征在于：所述储氧箱壳体的一侧设置有电池组件盖板，所述电池组件盖板滑动抽拉设于电池组件的一侧端。

6.根据权利要求1所述的一种高原平原两用型的便携式制氧机，其特征在于：所述孔洞结构呈阵列状设置，且所述孔洞结构开设于防护外壳的四个侧面上。

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