浅谈医用制氧机设计原理

陆晔

摘 要： 医学研究表明，由于环境污染，生活节奏加快，半数以上的人身体经常处于缺氧状态。而氧是身体中的重要元素，营养物质必须通过氧化作用，才能产生和释放出能量，同时人体的代谢过程也必须有氧的参与。吸氧疗法是医学上一种重要的治疗手段，坚持进行氧疗，对于身体的彻底康复起着很重要的作用。本文在介绍医用制氧机的工作原理、结构、特点及其质量控制的基础上，指出了制氧机的发展方向。

关键词：制氧机；分子筛；变压吸附；质量控制

1 分子筛变压吸附原理

在终端个体的吸氧疗法中，以往的供氧装置主要有氧气袋、小型氧气瓶等。这类装置需要不断充氧，且氧气容量有限，既不方便使用，也不能保障长时间供氧。考虑到分子筛变压吸附（PSA）方法制氧不但浓度高，而且不产生有害气体，因此，本文主要介绍这种物理方法。PSA主要由空气净化系统、氧氮分离系统、氧气缓冲、检测系统等组成。其基工作过程为：空气压缩机输出的压缩空气经冷却后空气中的水汽由气态变为液态，经分水过滤器过滤，活性炭过滤器除油后得到干燥的压缩空气，然后干燥的压缩空气进入氧氮分离系统，其中带极性的氮分子被沸石分子筛优先吸附，而氧分子则通过系统阀门输出进入缓冲罐，最后由流量检测单元结合氧气纯度来控制氧气的输出。

2 变压吸附制氧机结构

变压吸附制氧机的工艺流程如下图所示，空气经过滤后进入压缩机压缩，压缩后的高压空气经冷却后进入吸附塔进行吸附分离，分离得到的部分氧气经单向阀进入储气罐，由减压阀减压后再经流量计、湿化瓶流出供用户使用；……