[发明专利]一种海拔自适应制氧系统及制氧方法

说明书

本发明公开了一种海拔自适应制氧系统及制氧方法，系统包括空气压缩单元、制氧吸附单元、控制单元、压力检测单元，其中空气压缩单元为制氧吸附单元供气，控制单元用于控制空气压缩单元以及制氧吸附单元，所述压力检测单元的压力传感器安装于制氧吸附单元上，实时检测制氧吸附单元的工作压力，当空气压缩单元开启后，压力检测单元实时检测系统压力值，同时控制单元开始计时，当系统压力值达到设定值时，控制单元停止计时并计算空气压缩单元工作时间，控制单元根据空气压缩单元工作时间计算海拔，并根据海拔控制制氧吸附单元的吸附以及排氮时间。本发明没使用海拔高度传感器、变频器等部件，大大节省了成本，保证制氧的浓度达到90％以上。

技术领域

本发明属于医疗器械领域，具体涉及一种海拔自适应制氧系统及制氧方法。

背景技术

一般的制氧系统在平原区使用可以产生90％以上的氧气，但是因为高原地区空气稀薄，大气压低，致使制氧系统在高原区工作异常或产氧能力下降。近年来国内外广泛研制了各种高原型的制氧机，有的通过使用大功率的空气压缩机提供气源做成高原型制氧机；有的通过增加气压检测装置或高原氧浓度检测装置检测海拔高度，同时通过增加变频器或压缩机的个数来提高系统动力；有的便携制氧机方案使用直流电机通过改变电机转速提高系统动力从而提高氧浓度。

但是这种通过使用大功率的空气压缩机来提供气源的制氧设备被限定为高原型制氧机，不能在平原地区正常工作，致使产品的使用范围变窄，受使用环境的限制。而通过增加气压检测装置或高原氧浓度检测装置检测海拔高度，同时通过增加变频器或压缩机的个数来提高系统动力，大大增加了设计和生产成本，同时也增大了机器的体积和重量，增加了设备的能耗。使用直流电机的便携制氧机方案，限定了输出的氧流量不会很大，可能不会满足氧疗的需求。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供一种能够自动适应工作气压环境，制得高浓度氧气的海拔自适应制氧系统及制氧方法。

为解决上述问题，本发明所采取的技术方案是：

一种海拔自适应制氧系统，包括空气压缩单元、制氧吸附单元、控制单元、压力检测单元，其中空气经空气压缩单元压缩后进入制氧吸附单元制氧，控制单元用于控制空气压缩单元以及制氧吸附单元的工作状态，所述压力检测单元的压力传感器安装于制氧吸附单元的输出端，实时检测制氧吸附单元的工作压力，压力检测单元的输出端连接控制单元的输入端，当空气压缩单元开启后，压力检测单元实时检测系统压力值，同时控制单元开始计时，当系统压力值达到设定值时，控制单元停止计时并计算空气压缩单元工作时间，控制单元根据空气压缩单元工作时间计算海拔，并根据海拔控制制氧吸附单元的吸附(供气)以及排氮(排气)时间，制取高浓度氧气。

进一步的，还包括储气罐和流量氧浓度检测单元，其中储气罐进口与制氧吸附单元连接，储气罐出口管路中安装流量氧浓度检测单元，流量氧浓度检测单元输出端连接控制单元输入端。

更进一步的，还包括用于对空气进行过滤的进气过滤单元，用于对压缩空气进行降温的散热单元以及对整个制氧系统进行降噪消音的降噪消音单元。

一种海拔自适应制氧系统的制氧方法，该方法基于物理变压吸附制氧技术，通过空气压缩单元将空气进行压缩，利用制氧吸附单元的分子筛对空气中的氧气和氮气的吸附能力的差异把氧气和氮气分离开来，从而得到高浓度的氧气；整个制氧流程由控制单元进行控制，所述制氧流程包括以下步骤：

1)判断设备工作环境的大气压，即确定海拔；

首先控制单元控制空气压缩单元从外界环境中抽取空气进行压缩，并将压缩空气输送至制氧吸附单元；同时控制单元开始计时，并实时检测系统压力值，即制氧吸附单元的工作压力，与设定压力值进行比较，当系统压力值达到设定压力值时停止计时，计算出计时的时间，根据计时的时间确定设备工作环境的大气压，即海拔高度；

2)根据步骤1)测得的大气压确定制氧吸附单元控制参数，控制制氧吸附单元制氧过程；