制氧机的制作方法

1.本实用新型属于呼吸治疗技术领域，尤其涉及一种制氧机。


背景技术：

2.制氧机是制取氧气的一类机器，它的原理是利用空气分离技术将空气转化为高浓度氧气的装置，这种类型的制氧机产氧迅速，氧浓度高，适用于各种人群氧疗与氧保健。
3.现有的便携式制氧机通常采用变压吸附法制取氧气，需要采用电池充电，能耗较高，工作时间短。此外，当用户处于间歇性吸氧状态时，持续性的供氧模式会造成氧气的浪费，从而降低了氧气利用效率，进一步缩短了制氧机的使用时间。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是提供一种制氧机，能够有效延长制氧机的工作时长，且提高了氧气利用效率。
5.为实现本实用新型的目的，本实用新型提供了如下的技术方案：
6.第一方面，本实用新型提供了一种制氧机，所述制氧机包括制氧单元、氧气输入控制单元、主控制单元和氧气输出控制单元，所述制氧单元与所述主控制单元连接，所述氧气输入控制单元和所述氧气输出控制单元均与所述主控制单元电连接，所述氧气输入控制单元还用于与外部氧源连接；所述外部氧源预存有氧气，以用于直接向所述氧气输入控制单元输入氧气，所述制氧单元用于通电制氧后向所述氧气输入控制单元输入氧气，所述氧气输入控制单元控制所述外部氧源和/或所述制氧单元向所述氧气输入控制单元输入氧气，所述主控制单元控制所述氧气输出控制单元是否输出氧气。
7.一种实施方式中，所述制氧机还包括第一氧气输入口和第二氧气输入口，所述第一氧气输入口与所述外部氧源连通，所述第二氧气输入口与所述制氧单元连通。
8.一种实施方式中，所述制氧机还包括储氧单元，所述储氧单元与所述氧气输入控制单元连接，以将所述氧气输入控制单元输入的氧气进行储存。
9.一种实施方式中，所述制氧机还包括氧气输出口，所述氧气输出控制单元连接在所述氧气输出口和所述储氧单元之间。
10.一种实施方式中，所述制氧机还包括压差检测单元，所述压差检测单元设置于所述氧气输出控制单元和所述氧气输出口之间，以检测所述氧气输出口和外部气压的差值。
11.一种实施方式中，所述压差检测单元还与所述主控制单元电连接，所述压差检测单元向所述主控制单元传输压差信号，所述主控制单元根据所述压差信号控制所述氧气输出单元的开合和供氧流量的大小。
12.一种实施方式中，所述制氧机还包括人机交互单元，所述人机交互单元与所述主控制单元电连接，所述人机交互单元用于设置工作参数；所述主控制单元向所述人机交互单元输出状态参数。
13.一种实施方式中，所述制氧机还包括监测单元，所述监测单元设置于所述氧气输
出口，用于监测用户的呼吸状态，所述监测单元与所述主控制单元电连接，所述监测单元向所述主控制单元传输呼吸电信号，所述主控制单元根据接收到的呼吸电信号控制所述制氧机进行预测性供氧。
14.一种实施方式中，所述制氧机还包括报警单元，当所述制氧机故障时，所述报警单元报警。
15.一种实施方式中，所述氧气输入控制单元包括第一电磁阀和第二电磁阀，所述第一电磁阀控制所述第一氧气输入口是否与所述储氧单元连通，所述第二电磁阀控制所述第二氧气输入口是否与所述储氧单元连通。
16.通过使制氧机同时支持制氧单元和外部氧源的双供氧模式，当制氧机的电池供电不足或需要快速制氧时，可通过外部氧源进行输氧，由于外部氧源输氧时无需经过制氧程序，因此无需充电且可以实现快速输氧，从而能够有效延长制氧机的使用时间。此外，通过主控制单元对氧气输出控制单元的控制实现脉冲式制氧，避免了用户无需吸氧时持续性供氧造成的氧气的浪费，有利于提高氧气利用效率，从而进一步延长了制氧机的工作时长。
附图说明
17.为了更清楚地说明本实用新型实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
18.图1为一种实施例的制氧机的结构示意图；
19.图2为另一种实施例的制氧机的结构示意图；
20.图3为图2的一种实施例的制氧机的结构示意图；
21.图4为一种实施例的呼吸治疗方法的流程图。
具体实施方式
22.下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，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方式，都属于本实用新型保护的范围。
23.请参阅图1和图3，本实用新型提供了一种制氧机，该制氧机包括制氧单元00、氧气输入控制单元20、主控制单元80和氧气输出控制单元40，制氧单元00与主控制单元80连接，氧气输入控制单元20和氧气输出控制单元40均与主控制单元80连接，氧气输入控制单元20还用于与外部氧源01连接。
24.具体地，本实施例中，制氧机还包括第一氧气输入口11和第二氧气输入口12，第一氧气输入口11和第二氧气输入口12均与氧气输入控制单元20连接，第一氧气输入口11用于与外部氧源01连接以接收外部氧源01输入的氧气，第二氧气输入口12用于与制氧单元00连接以接收制氧单元00产生的氧气。主控制单元80与氧气输入控制单元20连接，当第一氧气输入口11打开时，氧气输入控制单元20控制外部氧源01从第一氧气输入口11输入的氧气的流量，当第二氧气输入口12打开时，氧气输入控制单元20控制制氧单元00从第二氧气输入
口12输入的氧气的流量。
25.外部氧源01为储存有氧气的容器，如氧气瓶、氧气罐或其他储存有氧气的箱体等，外部氧源01内的氧气由其他制氧设备事先制得，并储存在外部氧源01内。制氧单元00采用变压吸附(psa)法制取氧气，其包括空气入口、空气压缩机和空气出口，空气出口与第二氧气输入口12连接，当对制氧单元00通电启动后，原料空气由空气入口进入空气压缩机中，经过滤、变压、吸附等工艺后由空气出口输出高纯度氧气至第二氧气输入口12。
26.当需要采用内部供氧时，主控制单元80向制氧单元00传输电信号，制氧单元00根据接收到的电信号启动制氧。同时，主控制单元80还向氧气输入控制单元20传输电信号，氧气输入控制单元20控制第二氧气输入口12打开，以使由制氧单元00的空气出口输出的高纯度氧气经第二氧气输入口12输入氧气输入控制单元20中。当制氧机电量不足或需要进行快速输氧时，可采用外部氧源01进行输氧，外部氧源01的出口与第一氧气输入口11连接，主控制单元80向氧气输入控制单元20传输电信号，氧气输入控制单元20控制第一氧气输入口11打开，第二氧气输入口12关闭，外部氧源01的氧气通过第一氧气输入口11传输至氧气输入控制单元20内。
27.当需要外部供氧和内部供氧同时开启以提高输氧效率时，主控制单元80控制制氧单元00制氧，同时，氧气输入控制单元20控制第一氧气输入口11和第二氧气输入口12同时打开，以使该制氧机能够同时接收外部氧源01和和制氧单元00的氧气，提高输氧效率。
28.此外，主控制单元80还可通过控制氧气输入控制单元20的开合程度进一步控制输入氧气的流量大小。主控制单元80通过控制向氧气输入控制单元20传输的电信号的大小调节氧气输入控制单元20的开合程度，其中，电信号的大小与氧气输入控制单元20的开合程度对应，该电信号可以为电压信号或电流信号，电压或电流越大，则电磁阀打开的程度越大，从而单位时间内输入氧气的体积越大，即输入氧气的流量越大。
29.制氧机还包括储氧单元30、氧气输出控制单元40和氧气输出口50，氧气输出控制单元40连接在氧气输出口50和储氧单元30之间。氧气输出控制单元40还与主控制单元80电连接，氧气输出口50用于与用户吸氧管连接，主控制单元80向氧气输出控制单元40传输电信号以控制氧气输出控制单元40的开合。具体地，当用户处于吸氧状态时，主控制单元80控制氧气输出控制单元40启动，以向用户吸氧管传输氧气；当用户停止吸氧时，主控制单元80控制氧气输出控制单元40停止运行，制氧机不再向用户吸氧管传输氧气，从而实现脉冲式供氧。此外，主控制单元80还可通过氧气输出控制单元40进一步控制制氧机向用户输出氧气的流量大小。氧气输出控制单元40可采用第三电磁阀410实现，当用户需要吸氧时，主控制单元80控制氧气输出控制单元40打开，储氧单元30内的氧气通过第三电磁阀410进入氧气输出口50，并经氧气输出口50传输给用户使用。当用户需要氧气流量较大时，主控制单元80控制第三电磁阀410打开的程度更大，当用户需要的氧气流量较小时，主控制单元80可控制第三电磁阀410打开的程度较小，以此实现对输出氧气的流量控制。通过设置氧气输出控制单元40，并由主控制单元80对氧气输出控制单元40进行控制，从而实现根据用户的吸氧需求对氧气输出流量进行实时控制，实现脉冲式供氧。
30.通过使制氧机中同时支持制氧单元00和外部氧源01的双供氧模式，当制氧机的电池供电不足或需要快速制氧时，可通过外部氧源01进行输氧，由于外部氧源01输氧时无需经过制氧程序，因此无需充电等待且可以实现快速输氧，从而能够有效延长制氧机的使用
时间。此外，通过主控制单元80对氧气输出控制单元40的控制实现脉冲式制氧，避免了用户无需吸氧时持续性供氧造成的氧气的浪费，有利于提高氧气利用效率，从而进一步延长了制氧机的工作时长。
31.一种实施例中，请参阅图1和图3，储氧单元30与氧气输入控制单元20连接，以将氧气输入控制单元20输入的氧气进行储存。具体地，氧气输入控制单元20包括第一电磁阀21和第二电磁阀22，第一电磁阀21的输入端与第一氧气输入口11连接，输出端与储氧单元30连接，第一电磁阀控制第一氧气输入口是否与储氧单元30连通。第二电磁阀22的输入端与第二氧气输入口连接，输出端与储氧单元30连接，第二电磁阀22用于控制第二氧气输入口12是否与储氧单元30通。主控制单元80通过控制氧气输入控制单元20中第一电磁阀21和第二电磁阀22的开合程度进一步控制氧气进入储氧单元30的流量大小。其中，储氧单元30通常为氧气罐310，储氧单元30包括氧气输入口，氧气输入口也可采用阀门结构实现，氧气输入控制单元20与氧气输入口连接，当主控制单元80控制氧气输入控制单元20关闭时，储氧单元30不接收氧气输入；当主控制单元80控制氧气输入控制单元20打开时，储氧单元30接收氧气输入控制单元单元20输入的氧气并进行储存；主控制单元80还可控制氧气输入控制单元20的开合程度，当氧气输入控制单元20的阀门打开得越大时，其向储氧单元30输入的氧气流量就越大，可快速对氧气进行储存。当氧气输入控制单元20的阀门打开得越小时，其向储氧单元30输入的氧气流量就越小，储氧单元30内的气压上升得越慢，安全性能越高。通过设置储氧单元30，可对氧气进行储存作为备用。且通过使储氧单元30与氧气输入控制单元20连接，有利于对氧气输入储氧单元30的流量进行精准控制，以根据用户需求对氧气进行储存，进一步提高氧气利用效率。
32.一种实施例中，请参阅图2和图3，制氧机还包括压力检测单元60，压力检测单元60与储氧单元30和主控制单元80均连接，压力检测单元60检测储氧单元30的压力并向主控制单元80传输压力信号，主控制单元80根据压力信号控制输入氧气控制单元20的开合和供氧流量的大小。具体地，压力检测单元60采用压力传感器610实现，压力传感器610由压力敏感元件和信号处理单元组成，其能够感受压力电信号，并能按照一定的规律将压力电信号转换成可用于输出的电信号。压力敏感元件设置于储氧单元30内部或出入口处，以实时检测储氧单元30的压力大小。信号处理单元与主控制单元80电连接，以根据压力敏感元件受到的压力生成相应的压力电信号，并向主控制单元80传输该压力电信号。主控制单元80设有压力阈值，当主控制单元80接收到压力电信号后，通过将压力电信号与压力阈值进行比较即可控制氧气通过氧气输入控制单元20的流量。当压力电信号小于该压力阈值时，主控制单元80控制氧气输入控制单元20打开，以向储氧单元30传输氧气；当压力电信号等于压力阈值时，主控制单元80控制氧气输入控制单元20关闭，以停止向储氧单元30输氧。通过设置压力检测单元60检测储氧单元30内部的压力，并使压力检测单元60与主控制单元80电连接，以使主控制单元80可根据储氧单元30内的压力大小实时控制是否向储氧单元30传输氧气，有利于实时控制制氧机的供氧量，避免氧气浪费，同时还能够避免储氧单元30内压力过大导致的安全隐患。
33.一种实施例中，请参阅图1和图3，制氧机还包括压差检测单元70，压差检测单元70设置于氧气输出控制单元40和氧气输出口50之间，压差检测单元70用于检测氧气输出口50和外部气压的差值。具体地，压差检测单元70可采用压差传感器710实现，其包括第一压力
感测件、第二压力感测件和处理器，第一压力感测件和第二压力感测件均与处理器电连接。第一压力检测件用于感测氧气输出口50处的气压，并向处理器传输第一压力电信号，第二压力感测件用于感测外部气压的大小，并向处理器传输第二压力电信号，处理器计算第一压力电信号和第二压力电信号的差值，即可得到氧气输出口50和外部气压之间的压力差。压差检测单元70可采用高精度的压差传感器710来实现，主控制单元80采用单片机及外围电路810来实现。在外围电路的支持下，单片机读取压差检测单元70的结果以判定用户是否有吸氧动作，并对氧气输入控制单元20和氧气输出控制单元40进行选择控制，实现根据实际需要进行供氧的目的。
34.一种实施例中，请参阅图1和图3，压差检测单元70还与主控制单元80电连接，压差检测单元70向主控制单元80传输压差信号，主控制单元80根据压差信号控制氧气输出控制单元40的开合和供氧流量的大小。具体地，压差检测单元70可采用压差传感器710实现，压差检测单元70的处理器向主控制单元80传输压差信号，主控制单元80设有压差阈值，当压差信号超过该压差阈值时，主控制单元80即可判断用户有吸氧动作，并进一步控制氧气输出控制单元40打开，氧气输出控制单元40采用第三电磁阀410实现，当第三电磁阀410打开时，储氧单元30与氧气输出口50连通，以向用户传输氧气，且主控制单元80可跟根据压差信号与压差阈值之间的差值大小控制第三电磁阀410打开的程度，从而控制输出氧气的流量大小，其差值越大时，表示用户的吸氧动作越强，则第三电磁阀410打开得越多，输出氧气的流量越大。反之，则第三电磁阀410打开得越小，输出氧气的流量越小。通过使主控制单元80根据压差信号控制氧气通过氧气输出控制单元40的流量，以使该制氧机根据用户的需求进行输氧，既能满足用户对大流量吸氧的需求，又能避免用户在小流量吸氧时氧气流量过大造成浪费，从而提高了氧气的利用率，且输氧流量与用户需求相匹配，提升了用户体验感。
35.一种实施例中，请参阅图2和图3，制氧机还包括人机交互单元91，人机交互单元91与主控制单元80电连接，人机交互单元91用于设置工作参数；主控制单元80向人机交互单元91输出状态参数。具体地，人机交互单元91包括控制面板910，其中，控制面板910可以为按键，也可以为触控屏，可为用户提供工作参数设置、工作模式设置等，人机交互单元91还可根据用户选择的供氧模式生成相应的电信号传输至主控制单元80，主控制单元80可根据接收到的电信号控制氧气输入控制单元20和氧气输出控制单元40的工作状态。人机交互单元91还可包括显示屏，显示屏可以为led显示屏或液晶显示屏等，其与主控制单元80电连接，主控制单元80将制氧机的实时输氧流量、氧气温度、氧气湿度等信息转化为电信号传输至显示屏，显示屏根据接收到的信号显示输出状态参数，方便用户实时获取制氧机的工作状态。通过设置人机交互单元91，为用户对制氧机的控制提供了方便，使得制氧机更加智能化。
36.一种实施例中，请参阅图2，制氧机还包括监测单元92，监测单元92设置于氧气输出口50，用于监测用户的呼吸状态，监测单元92与主控制单元80电连接，监测单元92向主控制单元80传输呼吸电信号，主控制单元80根据接收到的呼吸电信号控制制氧机进行预测性供氧。当用户通过氧气输出口50做出吸氧动作时，监测单元92实时监测用户的呼吸频率和吸气压力，并将监测到的呼吸频率和呼吸压力转化为电信号传输至主控制单元80，主控制单元80可根据该电信号判断用户的呼吸频率和呼吸压力进行预测性供氧，当用户的呼吸频率较高或呼吸压力较大时，主控制单元80控制制氧机处于高流量吸氧模式，当用户的呼吸
频率较低或呼吸压力较小时，主控制单元80控制制氧机处于低流量吸氧模式。通过在制氧机中设置监测单元92，并使监测单元92与主控制单元80电连接，使得制氧机具有预测性供氧功能，提高了制氧机的响应速度，从而具有更高的性能。
37.一种实施例中，请参阅图2和图3，制氧机还包括报警单元93，当制氧机故障时，报警单元93报警。报警单元93可以为发光二极管930，还可以为声音报警器，如蜂鸣器等任意形式，其与主控制单元80电连接。当制氧机发生故障，如中断供氧、到达预设供氧时间或零件损坏等故障时，主控制单元80向报警单元93传输报警信号，报警单元93可通过发光、声音提示等进行报警，以提示用户对制氧机进行修理和维护，提高了制氧机的安全性能。
38.请参阅图1和图4，本实用新型提供一种呼吸治疗方法，该呼吸治疗方法采用本技术实施例提供的制氧机，呼吸治疗方法包括：
39.步骤s1，人机交互单元91设定供氧模式和氧气输入参数，供氧模式包括外部供氧模式、自主供氧模式和双通道供氧模式。
40.步骤s2，主控制单元80根据供氧模式控制第一氧气输入口11和第二氧气输入口12的开合，或第一氧气输入口11和第二氧气输入口12中任意一个的开合，氧气输入参数控制氧气输入控制单元20输入氧气的流量。
41.具体地，用户可根据需要通过人机交互单元91选择所需供氧模式，当用户设定的供氧模式为外部供氧模式时，人机交互单元91向主控制单元80传输第一供氧电信号，主控制80接收到第一供氧电信号后通过氧气输入控制单元20控制第一氧气输入口11开启，第二氧气输入口12关闭，来自外部氧源01的氧气从第一氧气输入口11输入到制氧机中。
42.当用户设定的供氧模式为自主供氧模式时，人机交互单元91向主控制单元80传输第二供氧电信号，主控制单元80接收到第二供氧电信号后控制制氧单元00启动制氧功能，与此同时，主控制单元80还通过氧气输入控制单元20控制第一氧气输入口11关闭，第二氧气输入口12开启，制氧单元00制得的氧气通过第二氧气输入口12输入到制氧机中。
43.当用户需要快速供氧，而外部供氧模式或自主供氧模式不足以满足需求时，用户还可通过人机交互单元91设定双通道供氧模式。此时，人机交互单元91向主控制单元80传输第三供氧电信号，主控制单元80接收到第三供氧电信号后控制制氧单元00启动制氧功能，同时，氧气输入控制单元20控制第一氧气输入口11和第二氧气输入口12同时开启，氧气由第一氧气输入口11和第二氧气输入口12进入制氧机中，形成双通道供氧。
44.可以理解的是，以上三种工作模式中，主控制单元80均可根据用户设定的氧气输入参数控制氧气输入控制单元20的开合程度，其中，氧气输入参数包括第一氧气输入口11的流量、第二氧气输入口12的流量、制氧单元00制得的氧气浓度、输入氧气的总体积、输氧时间等，或者，还可包括输入氧气的温度、湿度等参数设定，本技术实施例不做具体限定。通过参数设定，可以达到精准控制氧气输入的流量和总量的目的，从而确保氧气的输入量与需求相匹配，避免氧气浪费，同时，还能保证制氧机的安全性。
45.一种实施例中，请参阅图1和图4，呼吸治疗方法还包括：
46.步骤s3，人机交互单元91设定吸氧模式和氧气输出参数，吸氧模式包括高流量模式、低流量模式、连续吸氧模式和脉冲吸氧模式；
47.步骤s4，主控制单元80根据氧气输出参数控制氧气输出口的开合和氧气输出控制单元输出氧气的流量。
48.具体地，当用户通过人机交互单元91设定制氧机处于吸氧模式时，主控制单元80控制氧气输出口50打开，以使用户吸氧管与氧气输出控制单元40连通。当吸氧模式为高流量吸氧模式时，主控制单元80控制氧气输出控制单元40打开的程度较大，以使氧气输出的流量较大；当吸氧模式为低流量吸氧模式时，主控制单元80控制氧气输出控制单元40打开的程度较小，以使氧气输出的流量较小。此外，用户还可通过人机交互单元91控制制氧机在连续性吸氧模式和脉冲式吸氧模式之间转换，以满足用户的多种需求。
49.此外，主控制单元80还可根据氧气输出参数控制制氧机的工作状态，氧气输出参数可包括吸氧时间，主控制单元80可根据吸氧时间控制氧气输出口50的开合。其他实施例中，氧气输出参数还可包括压差阈值、压力阈值等其他相关参数，本实施例不做具体限定。
50.通过人机交互单元91对吸氧模式以及吸氧参数进行设定，主控制单元80根据用户的设定对制氧机进行实时控制，有利于提高氧气利用率，延长制氧机的工作时长。
51.以上所揭露的仅为本实用新型一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属于实用新型所涵盖的范围。