制氧機(jī)的工作原理

　　大型空氣分離設(shè)備一般設(shè)計(jì)的較高為的是能讓氧\氮等氣體能在爬升與下降的制氧機(jī)過(guò)程中充分置換溫度，得以精餾．
　　
　　家用制氧機(jī)中，分子篩在減壓時(shí)將所吸附的氮?dú)馀欧呕丨h(huán)境空氣中，在下一次加壓時(shí)又可以吸附氮?dú)獠⒅迫⊙鯕?，整個(gè)過(guò)程為周期性地動(dòng)態(tài)循環(huán)過(guò)程，分子篩并不消耗。
　　
　　我們常說(shuō)的“制氧機(jī)”英文表述為“Oxygenconcentrator”意思是氧氣收集器。按原理市面上常見(jiàn)兩種氧氣收集器：一種是用分子篩產(chǎn)氧，一種是使用“附氧膜”又稱(chēng)“富氧膜”產(chǎn)氧。
　　
　　首先應(yīng)用“富氧膜”的日本松下電器產(chǎn)業(yè)公司開(kāi)發(fā)了一項(xiàng)高流量富氧膜的批量生產(chǎn)技術(shù)，研制了4種類(lèi)型不同流量的膜裝置，從1986年1月起開(kāi)始銷(xiāo)售該裝置。其首先并非應(yīng)用于制氧機(jī)而是富氧空調(diào)，上世紀(jì)90年代末我國(guó)的某公司也希望生產(chǎn)富氧空調(diào)引進(jìn)了富氧膜技術(shù)，但由于空氣中氧擴(kuò)散的速度根本不是我們可以想象的快，富氧空調(diào)一直只是一種噱頭，未見(jiàn)實(shí)效。日本人好美容，后來(lái)松下針對(duì)美容市場(chǎng)開(kāi)發(fā)一臺(tái)濃度30%流量3升的富氧膜制氧機(jī)，投放市場(chǎng)而且受到日本女生歡迎，銷(xiāo)量很好。隨著小型分子篩技術(shù)進(jìn)步，富氧膜制氧機(jī)輕便的優(yōu)勢(shì)漸漸消失，雖然松下公司在2008年開(kāi)始逐步停止了富氧膜制氧機(jī)的生產(chǎn)，但松下公司從來(lái)未有把富氧膜制氧機(jī)用于醫(yī)療或保健領(lǐng)域。
　　
　　*臺(tái)“分子篩”PSA制氧機(jī)，zui早是德國(guó)德林公司制造的，距今快100年了。上世紀(jì)70年代美國(guó)的小型分子篩制氧機(jī)開(kāi)始進(jìn)入家庭氧療領(lǐng)域，那時(shí)的機(jī)器比現(xiàn)在大部分國(guó)產(chǎn)的機(jī)器還笨重5升機(jī)器差不多要50公斤。和中國(guó)不一樣，國(guó)外（包括美國(guó)和印度）做家庭氧療都用5升機(jī)器，原因很簡(jiǎn)單5升每分鐘，5升純氧吸入到肺部時(shí)被擴(kuò)散混和剩下約41%，（我們知道潛水用氧是50%）這是可以長(zhǎng)期適合肺泡交換氧的純度，肺泡浸潤(rùn)在50%及0.06Mpa以下的氧環(huán)境是不會(huì)發(fā)生氧中毒的，50%的肺氧環(huán)境是zui為有效的體內(nèi)氧交換環(huán)境而又不會(huì)發(fā)生氧中毒。（一般低流量或低濃度的氧吸入到肺部已經(jīng)被被擴(kuò)散混和到和空氣相差無(wú)幾，這和吸空氣是分別不大的）。吸氧壓力長(zhǎng)期過(guò)大會(huì)損害肺泡，國(guó)外嚴(yán)格控制吸氧壓力不能超過(guò)0.06Mpa。
　　
　　目前大部分醫(yī)療用制氧機(jī)采用了PSA（變壓吸附）空氣分離制氧技術(shù)，它是基于吸引劑（沸石分子篩）對(duì)空氣中氧、氮吸附能力的差異來(lái)實(shí)現(xiàn)氧、氮的分離。當(dāng)空氣進(jìn)入裝有吸附劑的床層時(shí)，氮?dú)馕侥芰^強(qiáng)被吸附，而氧氣不被吸附，這樣可以在吸附床出口端獲得高濃度的氧氣。由于吸附劑具有其吸附量隨壓力變化的特性，改變其壓力，可使吸附交替進(jìn)行吸附與解吸操作。PSA制氧原理示意如下圖所示。