制氧機

制氧機

制氧機是一種安全便捷的生成氧氣的機器,分子篩式制氧機產生的氧氣濃度較高,不消耗任何化學藥劑,插電即出氧,出氧即可用。原理是利用空氣分離技術,首先將空氣以高密度壓縮再利用空氣中各成分的冷凝點的不同使之在一定的溫度下進行氣液脫離,再進一步精餾而得;家用制氧機工作原理是利用分子篩物理吸附和解吸技術。制氧機內裝填分子篩,在加壓時可將空氣中氮氣吸附,剩餘的未被吸收的氧氣被收集起來,經過淨化處理後即成為高純度的氧氣。

基本信息

簡介

家用制氧機圖片家用制氧機圖片
制氧機又叫做空氣分離設備(簡稱空分設備),它的種類很多,根據不同的分類方法,也有許多不同的類型。

按產品純度不同,可分為生產氧純度在99.2%以上的高純氧的裝置;生產氧純度為95%左右的低純氧(也叫工藝氧)的裝置;生產純度低於35%的富氧(也叫液化空氣)的裝置。

根據產品種類不同,可分為單純生產高純氧的單高產品裝置;同時生產高純氧和高純氮的雙高產品裝置;附帶提取稀有氣體的提氬裝置或全提取裝置。

根據產品的形態,可分為生產氣態產品的裝置;生產液態產品的裝置和同時生產氣態液態產品的裝置。

按產品的數量不同,可分為800m3/h以下的小型設備;1000~6000m3/h的中型設備;10000m3/h以上的大型設備。

按分離方法不同,可分為低溫精餾法、分子篩吸附法和薄膜滲透法。

按工作壓力高低,可分為壓力在10.0~20.OMPa的高壓裝置;工作壓力為1.0~5.0MPa的中壓裝置;壓力為0.5~0.6MPa的全低壓裝置。分類方法是人為的,還可以有其它的分類方法。

制氧機的分類

電子制氧機

電子制氧機電子制氧機
採用的是空氣中的氧氣在溶液中氧化及還原析出的工藝,因而不會像電解水制氧那樣產生危險的氫氣。但這類產品在搬運及使用的過程中要求非常嚴格,絕不允許傾斜及倒置,否則其溶液會流入輸氧管中噴入鼻腔,對使用者造成嚴重的損傷。同時使用制氧過程容易產生其他的氧化物,制出的氧氣含有化學物質,此類制氧方式耗電較大。

氧療專家介紹,現在世界上最好的電子制氧機使用壽命也難以超過1000小時。在使用過程中必須保證溶液具備合適的濃度,否則不能正常出氧,選擇電子制氧機的顧客維護工作一定要做好。

化學藥劑制氧機

是採用合理的藥劑配方,在特定的場合下使用,的確能滿足部分消費者之急用。但由於設備簡陋、操作麻煩、使用成本教高,每次吸氧都需要一定的費用投入,也不能連續使用等諸多缺陷,不適應家庭日常氧療用。

富氧膜制氧機

這種制氧機採用膜制氧方式,通過膜對空氣中分子的過濾,達到出口氧氣30%的濃度,具有體積小,用電量小等優點。但是採用這種制氧方式的機子製得的是30%的濃度的氧,可用於簡單低濃度的氧療保健用,而嚴重缺氧狀態下所需的急救只能用醫療高濃度氧。

分子篩制氧機

分子篩制氧機是一種先進的氣體分離技術.物理方法(PSA法)直接從空氣中提取氧氣,即制即用,氧氣新鮮自然,最大制氧壓力為0.2~0.3MPa(即2~3公斤),不存在高壓易爆等危險,沒有任何的危險隱患,分子篩制氧機是目前家庭氧療採用的最多的制氧機。

品牌

國外品牌:

美國(XNUO)心諾

日本(OMRON)歐姆龍

美國(Westinghouse)西屋

英國(ZNC)扎努西

荷蘭(PHILIPS)飛利浦

美國(INVACARE)英維康

國內品牌

中國(YUWELL)魚躍

家用制氧機家用制氧機

中國(oxygeniclife)氧生活

中國(haier)海爾

中國(HUAHANG)華航

發展過程

制氧機制氧機

第一台“分子篩”PSA制氧機,最早是德國林德公司製造的,距今快100年了。上世紀70年代美國的小型分子篩制氧機開始進入家庭氧療領域,那時的機器比現在大部分國產的機器制氧機還笨重5升機器差不多要50公斤。和中國不一樣,國外(包括美國和印度)做家庭氧療都用5升機器,原因很簡單5升每分鐘,5升純氧吸入到肺部時被擴散混和剩下約41%,(我們知道潛水用氧是50%)這是可以長期適合肺泡交換氧的純度,肺泡浸潤在50%及0.06Mpa以下的氧環境是不會發生氧中毒的,50%的肺氧環境是最為有效的體內氧交換環境而又不會發生氧中毒。(一般低流量或低濃度的氧吸入到肺部已經被被擴散混和到和空氣相差無幾,這和吸空氣是分別不大的)。吸氧壓力長期過大會損害肺泡,國外嚴格控制吸氧壓力不能超過0.06Mpa。

目前大部分醫療用制氧機採用了PSA(變壓吸附)空氣分離制氧技術,它是基於吸引劑(沸石分子篩)對空氣中氧、氮吸附能力的差異來實現氧、氮的分離。當空氣進入裝有吸附劑的床層時,氮氣吸附能力較強被吸附,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。由於吸附劑具有其吸附量隨壓力變化的特性,改變其壓力,可使吸附交替進行吸附與解吸操作。

目前已經在鋼鐵生產、氣體工業、電子工業石油化工醫療衛生等諸多行業得到廣泛的套用1962年美國聯合碳化物公司(UCC)發現了分子篩對氣體的選擇性特性,並在實驗設備上實現了對少數不同氣體的分離;隨即研製成功了世界上第一台制氫工業裝置;隨著分子篩材料與工藝的不斷提升,70年代中期美國和德國首先將PSA技術套用於空氣分離並在化工領域得到套用,到80年代中期化學工業的發展為分子篩的性能提高起到了關鍵作用,這使設備小型化成為可能,1985年美國的Praxair公司研製的第一台小型制氧機的問世標誌著PSA技術小型化的開始,90年代初產品意義上的醫用小型制氧機開始出現,美國材料實驗學會(ASTM)於1993年頒布了醫用小型制氧機標準規範(F1464-1993),國際標準組織於1996年發布了醫用小型制氧機的安全性標準(ISO8359:1996)。

分子篩變壓吸附氣體分離和提純技術是利用分子篩、依靠壓力的變化來實現吸附和再生,其再生速度快、能耗低、屬於節能型氣體分離技術,特別符合在能源短缺的情況下其低品質資源的開發利用的世界潮流。分子篩變壓吸附原理的制氧機僅僅利用空氣就可以生產純度在90一95%的氧氣,並且其制氧機工藝流程簡單、安全、投資少、能耗比較低,因此在中小規模的需要富氧的地方,如近年來各級醫院的中心供氧系統的氧氣氣源愈來愈多的選用制氧機產氧,這類設備均採用分子篩變壓吸附氣體分離和提純技術獲取低成本的氧氣。

PSA制氧裝置
原料空氣經空氣壓縮機增壓後,空氣預處理系統除去油、塵埃等固體雜質及大部分的氣態水,進入裝有沸石分子篩(ZMS)的吸附塔,空氣中的氮氣二氧化碳水蒸氣被吸附劑選擇吸附,氧氣則穿過吸附塔,氧作為產品氣體輸出。當吸附塔內吸附劑接近吸附飽和時,壓縮空氣進入另一隻已再生後的吸附塔繼續吸附,吸附飽和的吸附塔則通過向大氣排氣泄壓,並引入部分產品氧氣對吸附劑床層清洗,使吸附飽和的吸附劑解吸再生,為下次吸附做準備。吸附塔在PLC或DCS系統的控制下循環切換完成連續產氧。氧氣經儀表分析計量送用戶使用。

VPSA/VSA制氧
在環境溫度下,原料空氣經過濾器淨化進入鼓風機增壓,通過空氣溫度調節系統冷卻並維持在某恆定溫度進人裝有沸石分子篩吸附劑的吸附塔,空氣中的水分,二氧化碳和氮氣等被吸附劑吸附,不被吸附的氧氣在吸附塔富集並作為產品氣送入氧氣產品緩衝罐,經計量分析台格後送用戶使用。

真空解吸 VPSA 制氧機主要原理與變壓吸附制氧機原理基本是一樣的,不同之處在於分子篩的解吸再生使用了一套抽真空系統。

我們常說的“制氧機”英文表述為“Oxygen concentrator”意思是氧氣收集器。按原理市面上常見兩種氧氣收集器:一種是用分子篩產氧,一種是使用“附氧膜”又稱“富氧膜”產氧。

工作原理

工業制氧機的原理
工業制氧機工業制氧機
是利用空氣分離技術,首先將空氣以高密度壓縮再利用空氣中各成分的冷凝點的不同使之在一定的溫度下進行氣液脫離,再進一步精餾而得.工業上的用氧一般是通過此物理方法得到的,大型空氣分離設備一般設計的較高為的是能讓、氮等氣體能在爬升與下降的過程中充分置換溫度,得以精餾。

家用制氧機工作原理是利用分子篩物理吸附和解吸技術.制氧機內裝填分子篩,在加壓時可將空氣中氮氣吸附,剩餘的未被吸收的氧氣被收集起來,經過淨化處理後即成為高純度的氧氣。分子篩在減壓時將所吸附的氮氣排放迴環境空氣中,在下一次加壓時又可以吸附氮氣並製取氧氣,整個過程為周期性地動態循環過程,分子篩並不消耗。

目前所有醫療用制氧機採用的都是世界先進的PSA(變壓吸附)空氣分離制氧技術,它是基於吸引劑(沸石分子篩)對空氣中氧、氮吸附能力的差異來實現氧、氮的分離。當空氣進入裝有吸附劑的床層時,氮氣吸附能力較強被吸附,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。由於吸附劑具有其吸附量隨壓力變化的特性,改變其壓力,可使吸附交替進行吸附與解吸操作。

產品特點

制氧機展示制氧機展示

制氧機主要是利用補給氧氣改善人體的生理、生化內環境,促進代謝過程的良性循環,以達到治療疾病、緩解症狀、促進康復和預防病變、增進健康的目的。臨床實踐證明,氧氣療法以其獨特的治療機理,對臨床各科的急性、慢性缺血缺氧性病症和因缺氧引起的繼發性疾病,能夠起到有效的治療作用。適當吸氧,還有改善微循環狀況,減輕為保持一定肺泡氣體氧分壓所必需的呼吸系統負荷量,減輕為保持一定的動脈血氧分壓所必需的心肌負荷量等效果。因而在臨床醫學、預防醫學、急救醫學、老年醫學、康復和保健醫學等方面,氧療和氧保健都有不可替代的重要作用和廣闊的發展前景。

在人體缺氧或將要出現缺氧的時候,通過給氧以增加吸入氣體的氧濃度,提高動脈血氧含量,改善組織供氧狀況,統稱氧氣療法。一般來說,用於糾正病理性缺氧,作為疾病輔助治療手段的,稱為氧療;其中用於危重病人和意外事故受害者的,稱為輸氧急救;用於補充繁重腦力勞動者、老年人、孕婦和慢性病康復期病人的生理性缺氧,以及補充各種環境性缺氧,作為預防缺氧的,稱為氧保健。同其他醫療方法和保健方法相比,氧療和氧保健屬於積極的、直接的、快速的、安全的手段。它的特點是:

吸氧直接提高動脈血氧含量,而不是作用於機體某個部分間接改善缺氧;只是在增加機體有生以來一直不斷攝入的氧氣,沒有對於機體陌生的、需要適應的、需要解析的物質;因而只是改善而不是改變機體的自然生理狀態和生物化學環境;低流量氧療和氧保健,無需專門指導,效果快速而肯定,有益而無害。

氧療有及時緩解缺氧症狀的功效,對於消除導致缺氧的原因卻只有部分的和漸進的作用。對於糾正生理性缺氧和環境性缺氧,防治由於環境性缺氧造成的疾病,氧療是主要手段。對於糾正病理性缺氧,氧療是重要的輔助手段。對於緊急搶救,氧療是重要手段之一。

所以,凡是需要氧療的,都應該堅持一段較長的療程,持之以恆才能鞏固療效。在進行氧療的同時,切切不可忽略及時確診病因;不可忽視遵醫囑服用對症藥物;不可忽視治療缺氧的併發症;還要加強有氧體育鍛鍊,增強自身攝取、運輸和利用氧氣的能力。

除了採用PSA原理的制氧機以外,現在國內還有一種產品叫海氧之家,由我國著名企業海爾集團生產。這種制氧機採用膜制氧方式,通過膜對空氣中氮分子的過濾,達到出口氧氣30%的濃度,具有體積小,用電量小等優點。但是採用這種制氧方式的機子有一個致命的缺陷,就是30%的濃度的氧一旦進入空氣,馬上被稀釋成21%左右,和正常呼吸沒有什麼區別。所以這種制氧機很難被需要氧療保健的人接受,起不了對體內增氧的效用。使用這類型制氧機,心理作用大於實際作用,真正需要氧保健的人在購買之前要詢問清楚,不要輕易相信廠商的廣告詞。

使用人群

制氧機適用於氧療和氧保健的人群: 

呼吸系統疾病

肺炎、支氣管炎慢性氣管炎、病毒性呼吸道感染、哮喘、肺氣腫、肺心病等。

心腦血管疾病

高血壓、心臟病、冠心病、心肌梗塞、腦血栓、腦缺血、腦眩暈、動脈粥樣硬化等。

高原缺氧病症

高原肺水腫、急性高山病、慢性高山病、高原昏迷、高原缺氧症等。

易患缺氧的人群

中老年人、孕婦、長期從事腦力勞動的學生、公司職員、機關幹部;長期從事井下或密閉空間作業的人群、過度運動勞累氧供濟不足的人群等。

其他需要氧療的人群

體弱多病肌體免疫力差的人群、中暑、煤氣中毒、藥物中毒等。

注意事項

健康人士高濃度吸氧可能引發氧中毒健康人士高濃度吸氧可能引發氧中毒
健康人士不需要額外吸氧。浙江大學呼吸疾病研究所所長沈華浩說,從醫學上講,通常空氣中氧氣含量占到21%,這對健康人群來說足夠了,哪怕是運動的人也足夠了。上海市呼吸病研究所所長白春學也指出,健康人群可以通過機體自身的代償機制補充活動所增加的氧消耗量,空氣中的氧氣也完全可以滿足機體的需求。

如果盲目吸氧,反而會有副作用。沈華浩強調,“氧療”如同用藥一樣,是有其指征、具體方法、劑量、療程的,換句話說,“氧療”和藥物治療一樣都存在風險。如果健康人短期內高流量吸氧,反而會引起氧中毒,表現為胸骨後有灼熱感、乾咳、噁心嘔吐、煩躁不安、呼吸困難等症狀。白春學還表示,氧濃度高導致肺組織損傷,氧氣面罩或吸氧導管沒有消毒乾淨還可導致呼吸感染疾病的風險增高。他建議,如果要吸氧,一定要事前做個血氧分壓血氧飽和度的檢測。

現狀與發展趨勢

小型保健制氧機小型保健制氧機
20世紀90年代初,在日本、美國、歐洲已開發國家率先開始了氧健康運動,並迅速形成一股潮流。攜帶型家庭制氧器作為這些國家的家庭必備品,受到人們重視。以美國為例,據美國健康運動及保健協會(SRS)公布的一項數據表明,家庭制氧器的問世挽救了許多美國人的生命,特別是老年人和心腦血管病人的生命。美國的一些州甚至開展了“將氧氣帶回家”的有氧健康運動。人們充分認識到氧對生命健康的重要性。

幾年來家用制氧機在國市場上逐漸興起,主體價位在3000-4000元之間,一般的城鎮家庭尚可承受。隨著吸氧概念的普及,家用制氧機在中國市場有巨大市場潛力。醫用制氧機特別是家用小型保健制氧機氧精靈制氧機,未來投資前景看好。

選購指南

生產經營醫療器械產品須依法取得醫療器械註冊證(或第一類醫療器械備案憑證)、醫療器械生產許可證(或第一類醫療器械生產備案憑證)和醫療器械經營許可證(或第二類醫療器械經營備案憑證)。網路銷售醫療器械產品的經營企業還應當具備《網際網路藥品信息服務資格證書》和《網際網路藥品交易服務機構資格證書》。消費者應在具有合法資質的企業購買自用醫療器械產品,並認真閱讀產品使用說明書,按說明書的要求正確使用。目前,食品藥品監管部門批准的制氧機、攜帶型氧氣呼吸器等產品,其適用範圍主要是供缺氧人群給氧用。健康人士不可迷信其保健功能,應在醫生指導下使用。

常見機器

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