[發明專利]一種海拔自適應制氧系統及制氧方法

有效

• 申請號: 201710910906.0
• 申請日: 2017-09-29
• 公開（公告）號: CN107572482B
• 公開（公告）日: 2019-07-02
• 發明（設計）人: 許云龍;楊振;張金玲;宋智超;許壯林;王樂;溫長順;沈麗麗;劉哲;李蒙
• 申請（專利權）人: 康泰醫學系統（秦皇島）股份有限公司
• 主分類號: C01B13/02
• 分類號: C01B13/02;B01D53/047
• 代理公司: 北京思格頌知識產權代理有限公司 11635
• 代理人: 王申

本發明公開了一種海拔自適應制氧系統及制氧方法，系統包括空氣壓縮單元、制氧吸附單元、控制單元、壓力檢測單元，其中空氣壓縮單元為制氧吸附單元供氣，控制單元用于控制空氣壓縮單元以及制氧吸附單元，所述壓力檢測單元的壓力傳感器安裝于制氧吸附單元上，實時檢測制氧吸附單元的工作壓力，當空氣壓縮單元開啟后，壓力檢測單元實時檢測系統壓力值，同時控制單元開始計時，當系統壓力值達到設定值時，控制單元停止計時并計算空氣壓縮單元工作時間，控制單元根據空氣壓縮單元工作時間計算海拔，并根據海拔控制制氧吸附單元的吸附以及排氮時間。本發明沒使用海拔高度傳感器、變頻器等部件，大大節省了成本，保證制氧的濃度達到90％以上。

技術領域

本發明屬于醫療器械領域，具體涉及一種海拔自適應制氧系統及制氧方法。

背景技術

一般的制氧系統在平原區使用可以產生90％以上的氧氣，但是因為高原地區空氣稀薄，大氣壓低，致使制氧系統在高原區工作異常或產氧能力下降。近年來國內外廣泛研制了各種高原型的制氧機，有的通過使用大功率的空氣壓縮機提供氣源做成高原型制氧機；有的通過增加氣壓檢測裝置或高原氧濃度檢測裝置檢測海拔高度，同時通過增加變頻器或壓縮機的個數來提高系統動力；有的便攜制氧機方案使用直流電機通過改變電機轉速提高系統動力從而提高氧濃度。

但是這種通過使用大功率的空氣壓縮機來提供氣源的制氧設備被限定為高原型制氧機，不能在平原地區正常工作，致使產品的使用范圍變窄，受使用環境的限制。而通過增加氣壓檢測裝置或高原氧濃度檢測裝置檢測海拔高度，同時通過增加變頻器或壓縮機的個數來提高系統動力，大大增加了設計和生產成本，同時也增大了機器的體積和重量，增加了設備的能耗。使用直流電機的便攜制氧機方案，限定了輸出的氧流量不會很大，可能不會滿足氧療的需求。

發明內容

本發明需要解決的技術問題是提供一種能夠自動適應工作氣壓環境，制得高濃度氧氣的海拔自適應制氧系統及制氧方法。

為解決上述問題，本發明所采取的技術方案是：

一種海拔自適應制氧系統，包括空氣壓縮單元、制氧吸附單元、控制單元、壓力檢測單元，其中空氣經空氣壓縮單元壓縮后進入制氧吸附單元制氧，控制單元用于控制空氣壓縮單元以及制氧吸附單元的工作狀態，所述壓力檢測單元的壓力傳感器安裝于制氧吸附單元的輸出端，實時檢測制氧吸附單元的工作壓力，壓力檢測單元的輸出端連接控制單元的輸入端，當空氣壓縮單元開啟后，壓力檢測單元實時檢測系統壓力值，同時控制單元開始計時，當系統壓力值達到設定值時，控制單元停止計時并計算空氣壓縮單元工作時間，控制單元根據空氣壓縮單元工作時間計算海拔，并根據海拔控制制氧吸附單元的吸附(供氣)以及排氮(排氣)時間，制取高濃度氧氣。

進一步的，還包括儲氣罐和流量氧濃度檢測單元，其中儲氣罐進口與制氧吸附單元連接，儲氣罐出口管路中安裝流量氧濃度檢測單元，流量氧濃度檢測單元輸出端連接控制單元輸入端。

更進一步的，還包括用于對空氣進行過濾的進氣過濾單元，用于對壓縮空氣進行降溫的散熱單元以及對整個制氧系統進行降噪消音的降噪消音單元。

一種海拔自適應制氧系統的制氧方法，該方法基于物理變壓吸附制氧技術，通過空氣壓縮單元將空氣進行壓縮，利用制氧吸附單元的分子篩對空氣中的氧氣和氮氣的吸附能力的差異把氧氣和氮氣分離開來，從而得到高濃度的氧氣；整個制氧流程由控制單元進行控制，所述制氧流程包括以下步驟：

1)判斷設備工作環境的大氣壓，即確定海拔；

首先控制單元控制空氣壓縮單元從外界環境中抽取空氣進行壓縮，并將壓縮空氣輸送至制氧吸附單元；同時控制單元開始計時，并實時檢測系統壓力值，即制氧吸附單元的工作壓力，與設定壓力值進行比較，當系統壓力值達到設定壓力值時停止計時，計算出計時的時間，根據計時的時間確定設備工作環境的大氣壓，即海拔高度；

2)根據步驟1)測得的大氣壓確定制氧吸附單元控制參數，控制制氧吸附單元制氧過程；