一种微压氧舱使用后余氧置换与干燥保养方法及系统与流程

本发明涉及微压氧舱，尤其涉及一种微压氧舱使用后余氧置换与干燥保养方法及系统。

背景技术：

1、微压氧舱是一种在1.1～1.3atm的微高压环境下向使用者提供富氧空气的舱体设备，广泛应用于家庭保健、运动恢复、康养理疗和医疗康复等场景。使用结束后，舱内往往残留浓度高于大气的氧气，同时使用者出汗和呼吸会使舱内空气含湿量升高，水汽易在舱壁、座椅、观察窗和密封件表面凝结。若不及时进行余氧置换和干燥保养，舱内长时间处于高氧、高湿状态，既存在有机物氧化和助燃的安全隐患，也会导致金属部件锈蚀、密封件老化、细菌和霉菌滋生，缩短设备使用寿命。

2、现有技术中，常见的保养方式是在使用后打开舱门和排气口进行自然通风，或仅通过排风扇进行简单换气，干燥则依赖自然晾干或人工擦拭。这种方式存在以下不足：第一，余氧置换速度慢，高氧状态持续时间长；第二，开舱通风期间，外部未经过滤的空气携带尘粒和微生物直接进入舱内，造成二次污染；第三，自然晾干和人工擦拭难以去除附着在舱壁、座椅和密封件缝隙中的水分，干燥不彻底。

3、随着技术发展，部分微压氧舱配备了新风空调系统或闭式冷凝除湿装置。新风空调系统能够在使用过程中向舱内补充经过滤和温湿度调节的新风，闭式冷凝除湿装置能够降低循环空气的含湿量。然而，新风系统主要服务于使用过程中的空气调节，并未针对使用后余氧置换这一特定场景设计；闭式除湿装置只能降低空气含湿量，无法降低舱内氧浓度。二者相互独立，缺乏面向使用后保养的联动控制。

4、若将新风置换与闭式除湿简单串联，仍存在以下具体问题：其一，置换阶段需要同时开启新风进气阀和排气阀，若不对舱内压力进行闭环控制，进风与排风流量不匹配时容易出现负压，导致外部未过滤空气从舱门缝隙倒灌，或者出现超压而损坏软体舱体；其二，置换阶段转入干燥阶段时，若直接停止新风风机关闭阀门，舱内会瞬间形成负压，引起倒灌和压力冲击；其三，闭式循环中若气流组织不当，例如先加热后冷凝或加热与冷凝配置不合理，不仅除湿能耗高，而且附着在舱壁和密封件表面的水分难以被循环空气有效带出，干燥不彻底。

5、因此，需要一种余氧置换速度快、能够防止未过滤空气倒灌、干燥彻底且自动化运行的微压氧舱使用后余氧置换与干燥保养方法及系统。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种微压氧舱使用后余氧置换与干燥保养方法及系统，以解决现有技术中余氧置换慢、开舱通风易造成二次污染、置换与干燥切换时易产生负压倒灌、表面附着水分难以彻底去除以及操作繁琐、缺乏联动控制的问题。

2、为实现上述目的，第一方面，本发明提供一种微压氧舱使用后余氧置换与干燥保养方法，包括以下步骤：

3、步骤s1：在微压氧舱使用结束后，关闭氧气供应阀，确认舱门处于密封关闭状态，通过排气阀将舱内压力泄放至1.02～1.08atm；

4、步骤s2：开启新风进气阀和所述排气阀，启动新风风机，将经过滤和干燥处理的新风经舱体下部的送风口送入舱内，舱内气体经舱体上部的排风口由所述排气阀排出，形成下送上排的置换气流；控制器根据舱内压力传感器采集的压力信号调节所述排气阀的开度和/或所述新风风机的转速，使舱内压力维持在1.02～1.08atm，利用所述新风对舱内余氧进行置换；通过氧浓度传感器实时监测舱内氧浓度；

5、步骤s3：当所述氧浓度传感器检测到舱内氧浓度降至21%～23%时，所述控制器先在30～120s内逐步降低所述新风风机的转速并同步关小所述排气阀，在维持舱内压力为1.02～1.08atm的状态下关闭所述新风进气阀和所述排气阀并停止所述新风风机；随后启动加热循环风机和除湿模块，使舱内空气先流经所述除湿模块的冷凝侧降温结露除湿，再经所述加热循环风机加热至35～45c后送回舱内，形成闭式循环；通过湿度传感器实时监测舱内相对湿度；

6、步骤s4：当所述湿度传感器检测到舱内相对湿度降至40%～50%时，停止所述加热循环风机和所述除湿模块，关闭所述新风进气阀、所述排气阀和所述氧气供应阀，完成余氧置换与干燥保养。

7、进一步地，步骤s2中所述新风风机的送风量为所述微压氧舱舱内容积的8～18倍/小时，所述微压氧舱的舱内容积为0.5～5m，余氧置换的持续时间为4～12min。

8、进一步地，步骤s2中所述送风口的送风风速为0.3～1.0m/s，使新风在舱内形成由下向上推移的活塞式置换气流。

9、进一步地，步骤s2中所述控制器采用pid算法或分程控制方式调节所述排气阀的开度和/或所述新风风机的转速，舱内压力的控制精度为0.005atm。

10、进一步地，步骤s3中所述控制器按照线性递减曲线或阶梯式递减曲线逐步降低所述新风风机的转速并同步关小所述排气阀。

11、进一步地，步骤s3中所述加热循环风机将经所述除湿模块除湿后的空气加热至40c；所述除湿模块为半导体除湿模块，所述除湿模块冷凝侧的表面温度为5～15c，结露产生的冷凝水经集水盘和水封管排至舱外。

12、进一步地，步骤s2中通入的新风依次经过hepa过滤器、活性炭过滤器、冷凝干燥器和光触媒催化模块，经所述冷凝干燥器干燥至相对湿度低于40%，再经所述光触媒催化模块催化消毒后进入舱内。

13、进一步地，步骤s4中当舱内相对湿度降至40%～50%后，所述加热循环风机和所述除湿模块继续运行1～5min再停止；在步骤s3的闭式循环过程中或步骤s4完成后，启动辐射波长为253.7nm的无臭氧型紫外线杀菌灯对舱内照射10～20min；步骤s4之后，所述控制器记录本次保养的起止时间、最终氧浓度和最终湿度数据，并通过通信模块上传至远程服务器。

14、第二方面，本发明提供一种微压氧舱使用后余氧置换与干燥保养系统，包括舱体、氧气供应阀、新风进气阀、排气阀、新风风机、hepa过滤器、活性炭过滤器、冷凝干燥器、光触媒催化模块、送风口、排风口、加热循环风机、除湿模块、氧浓度传感器、湿度传感器、压力传感器、控制器、通信模块、无臭氧型紫外线杀菌灯和远程服务器；所述氧浓度传感器为电化学氧传感器，所述湿度传感器为电容式湿度传感器，所述压力传感器为压阻式压力传感器；所述新风风机的入口依次连接所述hepa过滤器和所述活性炭过滤器，所述新风风机的出口经所述冷凝干燥器、所述光触媒催化模块和所述新风进气阀连接至所述舱体下部的所述送风口；所述排气阀连接所述舱体上部的所述排风口；所述除湿模块和所述加热循环风机串联在所述舱体的循环回风口与所述送风口之间的闭式循环风路中，且所述除湿模块的冷凝侧位于所述加热循环风机加热侧的进风上游，所述冷凝侧的下方设有集水盘，所述集水盘经水封管连接至舱外；所述氧浓度传感器、所述湿度传感器、所述压力传感器和所述紫外线杀菌灯均与所述控制器电连接，所述新风风机、所述加热循环风机、所述除湿模块、所述新风进气阀、所述排气阀和所述氧气供应阀均受所述控制器控制；所述控制器配置为执行上述方法，并配置为记录保养的起止时间、最终氧浓度和最终湿度数据并通过所述通信模块上传至所述远程服务器。

15、进一步地，所述除湿模块为半导体除湿模块，所述冷凝侧为半导体致冷片的冷端散热翅片，所述加热循环风机的加热侧为所述半导体致冷片的热端散热翅片或独立电加热器。

16、本发明提供了一种微压氧舱使用后余氧置换与干燥保养方法及系统，具有如下有益效果：

17、1、干燥彻底且高效：闭式循环中空气先经除湿模块冷凝侧降温结露去除水分，再经加热循环风机加热至35～45c后送回舱内；加热后的空气提高了舱壁、座椅和密封件表面的温度，促进附着水分蒸发脱附，含水汽空气再经冷凝侧结露去除，形成加热脱附冷凝去除的协同循环，可在较短时间内将舱内相对湿度降至40%～50%，并使表面附着水分得到有效去除，解决了现有闭式除湿仅降低空气含湿量而无法去除表面附着水分的问题。

18、2、有效防止未过滤空气倒灌：置换阶段通过压力传感器闭环控制排气阀开度和/或新风风机转速，使舱内全程维持1.02～1.08atm的微正压；置换转入干燥时采用先逐步降速关阀、再停机的带压渐变切换方式，避免了直接停机关阀造成的瞬间负压和压力冲击，杜绝了外部未过滤空气从舱门缝隙倒灌。

19、3、余氧置换速度快：采用下送上排的置换气流组织，新风从舱体下部低速送入后形成由下向上推移的活塞式气流，将舱内高氧气体整体向上推移并从上部排风口排出，避免了新风与舱内气体的大面积掺混和新风短路，配合8～18倍舱容/小时的送风量，可在4～12min内将舱内氧浓度降至21%～23%。

20、4、自动化程度高：氧浓度、湿度和压力传感器实时监测，控制器按设定阈值自动完成泄压、置换、带压切换、闭式除湿和延时停机，无需人工干预，并可记录上传保养数据，便于设备运维管理。