一种车载制氧机的制作方法

本实用新型涉及呼吸增氧技术领域，特别是涉及一种车载制氧机。

背景技术：

高原的大气特点是低压、低氧，随着海拔高度的增加，空气变得越来越稀薄，在3000m以下一般机体没有不适的感觉，3000～4000m时会出现头痛、眩晕、恶心呕吐，记忆力衰退、反应迟钝、脑体工效下降明显；4000～5000m时，发生严重的呼吸困难、体力衰减、视力减退。并且有研究表明，人体在快速到达3350m时，最大活动能力降至平原的50％，行走距离所耗费的时间也是平原的两倍。高原缺氧给人体带来的一系列的问题或“伤害”都亟待解决。

现有的高原供氧设备都较重，不便于携带或者利用率不高，不能有效地在高原为人体提供一个富氧的环境，并且在人员携带的过程中会过多的消耗体力，或者带来其他不必要的麻烦或影响。因此，如何解决上述存在的技术问题是本领域技术人员所面临的一个挑战。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种车载制氧机，以解决上述现有技术存在的问题，使得该车载制氧机具有体积小、功耗低、流量大、可全天候使用等特点，能够更加方便的使用到高原环境中。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：本实用新型提供一种车载制氧机，包括空气压缩机、富氧膜元、真空泵及进气组件，所述车载制氧机的整机用于装配在汽车发动机的机舱内，所述空气压缩机的进风口直接与外界空气相通，所述空气压缩机的出气端通过第一气体导管与所述富氧膜元的进气口相通；所述富氧膜元的抽气口通过第二气体导管与所述真空泵的抽气端相通，所述真空泵的出气端通过第三气体导管与所述进气组件相连；所述进气组件的末端用于与汽车乘坐室相通。

可选的，所述空气压缩机的进风端用于与汽车发动机的进风口相通。

可选的，所述富氧膜元包括壳体和多个板式膜组件，所述壳体上开设有所述进气口与所述抽气口，所述板式膜组件设置于所述壳体内。

可选的，所述板式膜组件包括中空基板、富氧膜及填充材料，所述中空基板顶部设置有两个抽气接孔，所述抽气接孔经由集气导管汇合后与所述抽气口相连通；所述中空基板两侧面各贴一层富氧膜，所述填充材料放于两层所述富氧膜之间形成的密闭空间中。

可选的，所述填充材料为纤维网垫层。

可选的，所述壳体为长方体结构，所述进气口设置在所述壳体的任一长侧面的底部中间位置，所述多个板式膜组件并排平行设置于所述壳体内，且所述板式膜组件中的中空基板与所述壳体的短侧面平行；所述抽气口设置在所述壳体的短侧面的上部；所述壳体底部设置有出气口。

可选的，所述壳体为长方体结构，所述进气口的数量为多个，且所述进气口设置在所述壳体的两长侧面上，所述多个板式膜组件分两组设置于所述壳体内的两侧，且所述板式膜组件中的中空基板与所述壳体的底面平行；所述抽气口设置在所述壳体的顶面中间位置；所述壳体底部设置有出气口。

可选的，所述进气组件包括电磁阀和进气管路，所述电磁阀用于与汽车控制台上的调节开关和进气量的按钮电连接，所述进气管路用于将气体通入汽车乘坐室内。

可选的，所述进气管路用于与汽车空调出风口相连通。

可选的，所述进气管路的末端密封连接有多个支管，每个所述支管对应连接有一吸气面罩。

空气中氧气对机体的生理作用不取决于它在空气中所占的体积百分比(空气中恒定组成部分的含量百分比，在离地面0～100km高度内几乎是不变的)，而取决于它的分压。要想减轻高原缺氧对机体的危害，就必须想方设法提高氧分压。目前常用的高原抗缺氧方法主要是分子筛制氧和化学产氧，两种方法都有其优点，但同时也有其局限性，难以满足对于制供氧设备的需求。

本实用新型相对于现有技术取得了以下技术效果：

直接采用车载电源，以增压与负压相结合的方式富氧，前级由空气压缩机向富氧膜元的进气口加压送气，后级由真空泵从富氧膜元的抽气口抽气形成负压，该工作方式可增加富氧膜两侧的压差，提高制氧效率；

板式膜组件不同形式的排列，有助于增加富氧膜对空气的富氧作用，提高制氧效率；

同时该车载制氧机还具有体积小、功耗低、流量大、可全天候使用的特点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型中车载制氧机的整体结构示意图；

图2为本实用新型具体实施例一中富氧膜元的整体结构示意图；

图3为本实用新型具体实施例二中富氧膜元的整体结构示意图；

图4为本实用新型中板式膜组件的结构示意图；

其中，1空气压缩机；2第一气体导管；3进气口；4富氧膜元；5抽气口；6第二气体导管；7真空泵；8电磁阀；9进气管路；10板式膜组件；11集气导管；12出气口；13抽气接孔；14中空基板；15纤维网垫层；16富氧膜。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的目的是提供一种车载制氧机，以解决上述现有技术存在的问题，使得该车载制氧机具有体积小、功耗低、流量大、可全天候使用等特点，能够更加方便的使用到高原环境中。

本实用新型提供的车载制氧机，包括空气压缩机、富氧膜元、真空泵及进气组件，车载制氧机的整机用于装配在汽车发动机的机舱内，空气压缩机的进风口直接与外界空气相通，空气压缩机的出气端通过第一气体导管与富氧膜元的进气口相通；富氧膜元的抽气口通过第二气体导管与真空泵的抽气端相通，真空泵的出气端通过第三气体导管与进气组件相连；进气组件的末端用于与汽车乘坐室相通。

工作过程中，空气压缩机将外界空气进行压缩，通过第一气体导管传送到富氧膜元中，富氧膜元对空气进行富氧处理，经过富氧处理的气体经过第二气体导管被真空泵抽出，再经由第三气体导管将富氧气体输送至进气组件最终到达乘坐室内，对汽车内的司乘人员进行供氧。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

请参考图1-4，其中，图1为本实用新型中车载制氧机的整体结构示意图；图2为本实用新型具体实施例一中富氧膜元的整体结构示意图；图3为本实用新型具体实施例二中富氧膜元的整体结构示意图；图4为本实用新型中板式膜组件的结构示意图。

实施例一

如图1-2及图4所示，本实施例提供一种车载制氧机，包括空气压缩机1、富氧膜元4、真空泵7及进气组件，车载制氧机的整机用于装配在汽车发动机的机舱内，空气压缩机1的进风口直接与外界空气相通，空气压缩机1的出气端通过第一气体导管2与富氧膜元4的进气口3相通；富氧膜元4的抽气口5通过第二气体导管6与真空泵7的抽气端相通，真空泵7的出气端通过第三气体导管与进气组件相连；进气组件的末端用于与汽车乘坐室相通。

其中，空气压缩机1的进风端用于与汽车发动机的进风口相通。富氧膜元4包括壳体和多个板式膜组件10，壳体上开设有进气口3与抽气口5，板式膜组件10设置于壳体内。所述板式膜组件10包括中空基板14、富氧膜16及填充材料，中空基板14顶部设置有两个抽气接孔13，抽气接孔13经由集气导管11汇合后与抽气口5相连通；中空基板14两侧面各贴一层富氧膜16，内部形成密闭空间，密闭空间中由纤维网垫层15支撑填充，该纤维网垫层15可以选用医用尼龙弹性支撑网。

车载制氧机安装在汽车发动机舱内，高原行车时，空气压缩机1和真空泵7由车载电源供电开始工作，空气压缩机1将外界的“新鲜”空气压入富氧膜元4，在其内部形成正压；同时，富氧膜元4内部的板式膜组件10经集气导管11并联，接到抽气口5由真空泵7抽气，在板式膜组件10内就会产生负压。这样，在富氧膜16内外两侧就会形成压力差，富氧膜元4内源源不断的新鲜空气在压力差的驱使下，高压侧空气经过富氧膜16“溶解-渗透-解析”的过程，由于空气中各组分通过富氧膜16的速率不同，空气中主要是氧气和氮气，富氧膜16对氧气的通过速率要大于氮气，在低压侧就会得到高浓度的富氧空气，再经过真空泵7输出富氧气体。

本实施例中壳体为长方体结构，进气口3设置在壳体的任一长侧面的底部中间位置，多个板式膜组件10并排平行设置于壳体内，且板式膜组件10中的中空基板14与壳体的短侧面平行；抽气口5设置在壳体的短侧面的上部；壳体底部设置有出气口12。

空气压缩机1将空气通过进风口压入富氧膜元4的壳体内，板式膜组件10平行并排设置，增加与空气的接触面积，从而提高制氧效率，制得的富氧空气从壳体的上部进行抽出；当壳体内的气压超出正常范围值时，可以从壳体的底部进行放气，将壳体中非富氧的气体进行排出。

如果需要增加氧气的浓度，可以更换氮氧分离系数α值较大的富氧膜16，譬如硅橡胶膜，悬浮玻璃态TMS-MC膜，二水杨乙二亚氨基钴与TMS-MC的复合膜等。

进气组件包括电磁阀8和进气管路9，电磁阀8用于与汽车控制台上的调节开关和进气量的按钮电连接，进气管路9用于将气体通入汽车乘坐室内，司乘人员可以根据自身的状况进行富氧空气流量的调节，避免浪费。

进气管路9既可以用于与汽车空调出风口相连通，向乘客舱内进行弥散供氧，也可以在进气管路9的末端密封连接有多个支管，每个支管对应连接有一吸气面罩，用于司乘人员根据不同的身体状况进行自主吸氧，并且可以调节吸氧量。

实施例二

如图3所示，本实施例提供一种车载制氧机，在实施例一的基础上，本实施例中的车载制氧机还具有以下特点：

本实施例中的车载富氧机与实施例一中的车载富氧机的不同之处在于：

本实施例中的壳体为长方体结构，进气口3的数量为多个，且进气口3设置在壳体的两长侧面上，多个板式膜组件10分两组设置于壳体内的两侧，且板式膜组件10中的中空基板14与壳体的底面平行；抽气口5设置在壳体的顶面中间位置；壳体底部设置有出气口12。

从料箱的两长侧面方向进气，增加气流与板式膜组件10的接触面积，提高制氧效率，另外，本实施例中的板式膜组件10的分组并不局限于两组，可以根据具体情况进行适当的分组，均属于本实施例中的保护对象。

本实用新型克服了分子筛制氧中功耗高、体积大、不便携、维护难等弊端，根据膜法富氧技术，以高原环境空气为原料，通过采用增压与负压相结合的方式富氧，使空气通过富氧膜得到富氧空气。

本实用新型中的车载制氧机具有体积小、功耗低、免维护、流量大、利于车载携行等优点。通过一系列的实验研究证明，在不同海拔高度下均能稳定工作，富氧浓度能够始终保持在30％以上，出气口12的气体流量根据实际的需要可以通过增加富氧膜元4内部板式膜组件10的数量调节(主要是和富氧膜的表面积成正比)。人体实验表明，本实用新型中制氧机在高海拔环境下可显著提高人体的血氧饱和度，降低心率，提高作业效率。

需要说明的是，本实用新型中的板式膜组件10中的填充材料并不局限于使用医用尼龙弹性支撑网，其他满足使用要求的填充材料均可，并且本实用新型实施例一与实施例二中板式膜组件10、进气口3及抽气口5的设置也并不局限于上述两种形式，凡是能够有效地增加空气与板式膜组件10接触面积的布置方式也均落入本实用新型的保护范围内。

本实用新型中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。