CN212476109U - 一种微型制氧机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种微型制氧机，包括无油空压机、进气管路、多个吸附管路、气体分配阀、吸附塔组件、多个储氧管路、储氧罐、输氧管路、电磁阀组件和面罩；进气管路的第一端与无油空压机连接且其第二端与气体分配阀连接，多个吸附管路的一端均与气体分配阀双向连接且其另一端均与吸附塔组件双向连接，多个储氧管路的第一端均与吸附塔组件连接且其第二端均与储氧罐连接，输氧管路的第一端与储氧罐连接且其第二端与面罩连接；泵气电磁阀安装在输氧管路上。本实用新型结合人的呼吸周期同步脉冲供氧，基于呼吸过程中开始吸气的瞬间，通过感知口鼻部压力变化，实现吸气送氧、呼气截止(储氧)，使氧气机的氧气利用率大大提升。

Description

一种微型制氧机

技术领域

本实用新型属于医疗器械制备技术领域，具体涉及一种微型制氧机。

背景技术

现在的制氧机多为持续流量供氧，人在一个吸气-呼气的周期中，吸呼比是 1:2，有2/3的氧气被浪费在呼气过程和呼吸道中，造成较大的氧气浪费，且制氧效率低，持续长时间制氧时，氧气浓度得不到保证。

现有制氧机基本是基于分子筛变压吸附技术原理的，一般是台式机居多，因为功耗高、体积大，所以很难实现便携化。

此外，由于人体呼吸生理特性，持续产氧的氧气利用率反而不高，造成能源浪费。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种同步脉冲供氧的微型制氧机。

为了解决技术问题，本实用新型的技术方案是：

一种微型制氧机，包括无油空压机、进气管路、多个吸附管路、气体分配阀、吸附塔组件、多个储氧管路、储氧罐、输氧管路、电磁阀组件和面罩；

所述进气管路的第一端与无油空压机连接且其第二端与气体分配阀连接，多个吸附管路的一端均与气体分配阀双向连接且其另一端均与吸附塔组件双向连接，多个储氧管路的第一端均与吸附塔组件连接且其第二端均与储氧罐连接，输氧管路的第一端与储氧罐连接且其第二端与面罩连接；

所述电磁阀组件包括泵气电磁阀，泵气电磁阀安装在输氧管路上。

优选的，所述吸附塔组件包括第一吸附塔和第二吸附塔，多个吸附管路包括第一吸附管路和第二吸附管路，多个储氧管路包括第一储氧管路和第二储氧管路；

第一吸附管路的一端与气体分配阀双向连接且其另一端与第一吸附塔双向连接，第二吸附管路的一端与气体分配阀双向连接且其另一端与第二吸附塔双向连接，第一储氧管路的第一端与第一吸附塔连接且其第二端与储氧罐连接，第二储氧管路的第一端与第二吸附塔连接且其第二端与储氧罐连接。

优选的，所述电磁阀组件还包括第一电磁阀和第二电磁阀，所述第一电磁阀安装在第一储氧管路上，第二电磁阀安装在第二储氧管路上。

优选的，还包括压力变送器和触发线路，所述压力变送器安装在面罩上，压力变送器与泵气电磁阀通过触发线路电连接。

优选的，还包括氮气放空消音器和排氮管路，所述排氮管路的第一端与气体分配阀连接且其第二端与氮气放空消音器连接。

优选的，还包括安装在储氧罐上的单向阀。

优选的，还包括空气过滤装置，所述空气过滤装置与无油空压机连接。

优选的，还包括安装在进气管路上的冷却装置。

优选的，还包括单片机，所述单片机分别与无油空压机、气体分配阀、第一电磁阀和第二电磁阀电连接。

相对于现有技术，本实用新型的优点在于：

(1)本实用新型采用压力变送器和储氧罐，基于呼吸过程中开始吸气的瞬间，通过压力变送器感知口鼻部压力变化，结合储氧罐，实现吸气送氧、呼气截止(储氧)，使氧气机的氧气利用率大大提升。相当于将产氧流量等效放大，可有效减小设备的体积和功耗；

(2)本实用新型结构简单、操作方便、设计合理、体积较小，易于推广。

附图说明

图1是本实用新型微型制氧机的结构示意图；

附图标记说明：

1-无油空压机，2-进气管路；

3-1-第一吸附管路，3-2-第二吸附管路；

4-气体分配阀；

5-1-第一吸附塔，5-2-第二吸附塔；

6-1-第一储氧管路，6-2-第二储氧管路；

7-储氧罐，8-输氧管路；

9-1-泵气电磁阀，9-2-第一电磁阀，9-3-第二电磁阀；

10-面罩，11-压力变送器，12-触发线路，13-氮气放空消音器，

14-排氮管路，15-单向阀，16-空气过滤装置，17-冷却装置，18-单片机。

具体实施方式

下面结合附图及实施例描述本实用新型具体实施方式：

需要说明的是，本说明书所附图中示意的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容能涵盖的范围内。

同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述目的，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

如图1所示，一种微型制氧机，包括无油空压机1、进气管路2、多个吸附管路、气体分配阀4、吸附塔组件、多个储氧管路、储氧罐7、输氧管路8、电磁阀组件和面罩10；

进气管路2的第一端与无油空压机1连接且其第二端与气体分配阀4连接，多个吸附管路的一端均与气体分配阀4双向连接且其另一端均与吸附塔组件双向连接，多个储氧管路的第一端均与吸附塔组件连接且其第二端均与储氧罐7 连接，输氧管路8的第一端与储氧罐7连接且其第二端与面罩10连接；

电磁阀组件包括泵气电磁阀9-1，泵气电磁阀9-1安装在输氧管路8上。

用户吸气的后半阶段及呼气时，压力变送器11感知的压力信号突然增加，泵气电磁阀9-1关闭，氧气不输出。只有当压力大于预设阈值时(120kPa，此数值可以调节)，泵气电磁阀9-1打开供氧0.5s(此卸放时间可以调节)，将储氧罐7中的压力卸放，使得储氧罐7内的压力不至于过高。

具体地，吸附塔组件包括第一吸附塔5-1和第二吸附塔5-2，多个吸附管路包括第一吸附管路3-1和第二吸附管路3-2，多个储氧管路包括第一储氧管路 6-1和第二储氧管路6-2；

第一吸附管路3-1的一端与气体分配阀4双向连接且其另一端与第一吸附塔5-1双向连接，第二吸附管路3-2的一端与气体分配阀4双向连接且其另一端与第二吸附塔5-2双向连接，第一储氧管路6-1的第一端与第一吸附塔5-1 连接且其第二端与储氧罐7连接，第二储氧管路6-2的第一端与第二吸附塔5-2 连接且其第二端与储氧罐7连接。气体可依时序分别通过第一吸附管路3-1和第二吸附管路3-2进入第一吸附塔5-1和第二吸附塔5-2进行吸附后进入储氧罐7。

具体地，电磁阀组件还包括第一电磁阀9-2和第二电磁阀9-3，第一电磁阀9-2安装在第一储氧管路6-1上，第二电磁阀9-3安装在第二储氧管路6-2上。

具体地，还包括压力变送器11和触发线路12，压力变送器11安装在面罩 10上，压力变送器11与泵气电磁阀9-1通过触发线路12电连接。用户通过面罩10开始吸气时，高灵敏度压力变送器11能感知吸气压力的变化，触发泵气电磁阀9-1打开，进行氧气输出，输出持续时间约0.5s(可调节)，用户完成一次吸氧。

具体地，还包括氮气放空消音器13和排氮管路14，排氮管路14的第一端与气体分配阀4连接且其第二端与氮气放空消音器13连接。吸附完成后第一吸附塔5-1和第二吸附塔5-2再通过第一吸附管路3-1和第二吸附管路3-2将吸附的氮气经氮气放空消音器13后排入大气。

具体地，还包括安装在储氧罐7上的单向阀15。单向阀15保证氧气只能单方向进入氧气罐7，不能反向泄漏。

具体地，还包括空气过滤装置16，空气过滤装置16与无油空压机1连接。空气经空气过滤装置16过滤后去除灰尘及杂质。

具体地，还包括安装在进气管路2上的冷却装置17。冷却装置17由于无油空压机1活塞高频往复运动，会将空气加热，直接进入吸附塔组件会缩短吸附剂的寿命。此外，也会造成水份(空气中的水汽)进入吸附塔，而导致吸附剂失效。冷却装置17能降低进气温度，降低水份含量，保护吸附塔组件，延长整机寿命。

具体地，还包括单片机18，单片机18分别与无油空压机1、气体分配阀4、第一电磁阀9-2和第二电磁阀9-3电连接。

用户通过面罩10开始吸气时，高灵敏度压力变送器11能感知吸气压力的变化，触发泵气电磁阀9-1打开，进行氧气输出，输出持续时间约0.5s(可调节)，用户完成一次吸氧。

空气经空气过滤装置16过滤后去除灰尘及杂质，通过无油空压机1压缩，压力提升，在单片机18电控板的程序逻辑控制下，制氧机运行流程如下：

t1时段：气体分配阀4接通进气管路1和第一吸附管路3-1，洁净高压空气进入装有吸附剂(沸石材料)的第一吸附塔5-1中，氮气不断被分子筛吸附，氧气因吸附较少，在气相中得到富集，使氧氮分离获得氧气，第一电磁阀9-2 打开，氧气经单向阀15进入储氧罐7中存储。

t2时段：第一电磁阀9-2关闭，气体分配阀4接通第一吸附管路3-1和排氮管路14，第一吸附塔5-1内泄压后，吸附的氮气经氮气放空消音器13后排入大气。

t3时段：气体分配阀4接通进气管路2和第二吸附管路3-2，洁净高压空气进入装有吸附剂(沸石材料)的第二吸附塔5-2中，氮气不断被分子筛吸附，氧气因吸附较少，在气相中得到富集，使氧氮分离获得氧气，第二电磁阀9-3 打开，氧气经单向阀15进入储氧罐7中存储。

t4时段：第二电磁阀9-3关闭，气体分配阀4接通第二吸附管路3-2和排氮管路14气路，第二吸附塔5-2内泄压后，吸附的氮气经氮气放空消音器13 后排入大气。

如此循环(t1→t4)往复，氧气源源不断存储到储氧罐7内。

用户吸气的后半阶段及呼气时，压力变送器11感知的压力信号突然增加，泵气电磁阀9-1关闭，氧气不输出。只有当压力大于预设阈值时(120kPa，此数值可以调节)，泵气电磁阀9-1打开供氧0.5s(此卸放时间可以调节)，将储氧罐7中的压力卸放，使得储氧罐7内的压力不至于过高。

工作原理：

以现场空气为原料，吸附塔组件中采用在沸石吸附剂渗入特殊金属阳离子，增强氮分子与分子筛表面的范德华作用力。当空气在加压状态下，按工艺时序通过系列装有分子筛吸附剂的吸附塔组件时，氮气不断被分子筛吸附，氧气因吸附较少，在气相中得到富集，使氧氮分离获得氧气。第一吸附塔5-1和第二吸附塔5-2再经变压作用，分子筛吸附的氮气又被解吸出来，分子筛得到再生并重复利用。以上过程在单片机的逻辑控制下循环往复，便可连续生产高浓度氧气。

随着老龄化社会的到来，老慢病的防治(肺心病、老慢支、哮喘等)及预后患者，均需要氧疗。本实用新型为适用于户外的便携式制氧机，极大地满足了市场需求。

上面结合附图对本实用新型优选实施方式作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下做出各种变化。

不脱离本实用新型的构思和范围可以做出许多其他改变和改型。应当理解，本实用新型不限于特定的实施方式，本实用新型的范围由所附权利要求限定。

Claims (9)

1.一种微型制氧机，其特征在于：包括无油空压机、进气管路、多个吸附管路、气体分配阀、吸附塔组件、多个储氧管路、储氧罐、输氧管路、电磁阀组件和面罩；

所述进气管路的第一端与无油空压机连接且其第二端与气体分配阀连接，多个吸附管路的一端均与气体分配阀双向连接且其另一端均与吸附塔组件双向连接，多个储氧管路的第一端均与吸附塔组件连接且其第二端均与储氧罐连接，输氧管路的第一端与储氧罐连接且其第二端与面罩连接；

所述电磁阀组件包括泵气电磁阀，泵气电磁阀安装在输氧管路上。

2.根据权利要求1所述的微型制氧机，其特征在于：所述吸附塔组件包括第一吸附塔和第二吸附塔，多个吸附管路包括第一吸附管路和第二吸附管路，多个储氧管路包括第一储氧管路和第二储氧管路；

第一吸附管路的一端与气体分配阀双向连接且其另一端与第一吸附塔双向连接，第二吸附管路的一端与气体分配阀双向连接且其另一端与第二吸附塔双向连接，第一储氧管路的第一端与第一吸附塔连接且其第二端与储氧罐连接，第二储氧管路的第一端与第二吸附塔连接且其第二端与储氧罐连接。

3.根据权利要求2所述的微型制氧机，其特征在于：所述电磁阀组件还包括第一电磁阀和第二电磁阀，所述第一电磁阀安装在第一储氧管路上，第二电磁阀安装在第二储氧管路上。

4.根据权利要求3所述的微型制氧机，其特征在于：还包括压力变送器和触发线路，所述压力变送器安装在面罩上，压力变送器与泵气电磁阀通过触发线路电连接。

5.根据权利要求4所述的微型制氧机，其特征在于：还包括氮气放空消音器和排氮管路，所述排氮管路的第一端与气体分配阀连接且其第二端与氮气放空消音器连接。

6.根据权利要求5所述的微型制氧机，其特征在于：还包括安装在储氧罐上的单向阀。

7.根据权利要求6所述的微型制氧机，其特征在于：还包括空气过滤装置，所述空气过滤装置与无油空压机连接。

8.根据权利要求7所述的微型制氧机，其特征在于：还包括安装在进气管路上的冷却装置。

9.根据权利要求1-8任一项所述的微型制氧机，其特征在于：还包括单片机，所述单片机分别与无油空压机、气体分配阀、第一电磁阀和第二电磁阀电连接。

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