一种安全便携的呼吸制氧一体机的制作方法

本发明涉及制氧机技术领域，具体涉及一种安全便携的呼吸制氧一体机。

背景技术：

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。首先将空气以高密度压缩再利用空气中各成分的冷凝点的不同使之在一定的温度下进行气液分离，再进一步精馏而得。

专利文件(cn201010543777.4)公开了一种自呼吸式电化学制氧机，该制氧机控制器将预设的电流输送至纯氧发生组件，纯氧发生组件产生氧气，氧气输送至氧气出气孔，氧气出气孔连通外部接头将氧气输出，其结构简单、制造氧气的过程简单；由于制造氧气的纯氧发生组件被封装于内部，产生的纯氧只能从氧气出气孔输出，制造出的氧气纯净度高；且在制造氧气过程中，只需通入空气和外接电池，其制造氧气的过程中无污染。但是该制氧机体积大，整个制氧机的氧气面具以及气管都无法收纳，同时不便于携带，同时该制氧机的安全性不高。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种安全便携的呼吸制氧一体机，解决以下技术问题：(1)该呼吸制氧一体机可以选择手提或者背着两种携带方式，可选择不同的携带方式，且便于携带；(2)该呼吸制氧一体机仅通过氧气接头向气管内输送氧气，制造出的氧气纯净度高，同时制氧过程中只需通入空气，制氧环境无污染，具有一定的安全性，当气管发生阻塞时，集气底座内压力增加，压力引出管依次通过导向管、密封软管朝向压力传感器施压，压力传感器将控制器关闭，停止供氧，集气底座内压力不再增加，同时避免纯氧发生组件内的压力突破极限值而损坏，保证该呼吸制氧一体机的使用寿命；(3)该呼吸制氧一体机通过四个气管的设置，通过扇形槽可以将四个气管分别绕卷在空心管上并放在扇形槽内进行存储，通过升降气缸的设计，便于气管的收纳，同时可以根据不同使用需求使用不同数量的气管，通过面具收纳口以及第一气缸、第二气缸、第三气缸的设计，便于氧气面具的收纳，通过玻璃板的设计，防止氧气面具内表面进入灰尘。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种安全便携的呼吸制氧一体机，包括外壳体，所述外壳体内腔安装有控制器、纯氧发生组件，所述控制器上安装有温度传感器、湿度传感器、压力传感器，所述纯氧发生组件包括多孔集气端板、膜电极组件、氧气端板、集气底座，所述多孔集气端板一侧安装有阴极引脚，所述多孔集气端板上开设有若干小孔，若干小孔呈矩形阵列状开设于多孔集气端板上，所述氧气端板一侧安装有阳极引脚，所述氧气端板上开设有若干氧气通孔，若干氧气通孔呈矩形阵列状开设于氧气端板上，所述集气底座上安装有压力引出管、氧气接头，所述压力引出管与压力传感器相连接，所述集气底座顶部开设有氧气出气孔；

所述外壳体四处上开设有四个扇形槽，所述外壳体顶部安装有两个杆套，所述杆套滑动套设于升降杆上，所述升降杆呈纵向设置，两个升降杆分别固定于握把底部两侧，所述外壳体顶部安装有两个背带，两个背带分别设置于握把两侧，所述外壳体两侧均开设有进气口。

进一步的，所述多孔集气端板、膜电极组件、氧气端板、集气底座由上至下堆叠设置。

进一步的，所述阳极引脚、阴极引脚分别连接控制器输出端的正极、负极。

进一步的，所述膜电极组件包括阴极气体扩散层、阴极催化层、质子交换膜、阳极催化层、阳极气体扩散层，所述阴极气体扩散层、阴极催化层、质子交换膜、阳极催化层、阳极气体扩散层由上至下堆叠设置。

进一步的，所述压力传感器输出端外缘面套设有密封软管，所述密封软管的外缘面套设有导向管，所述导向管套设于压力引出管上。

进一步的，所述压力引出管、氧气接头分别安装于集气底座两侧，所述压力引出管、氧气接头均与集气底座相连通。

进一步的，所述阴极气体扩散层连通控制器输出端的负极，所述阳极气体扩散层连通控制器输出端的正极，所述氧气出气孔开设于集气底座顶部中间位置。

进一步的，四个扇形槽分别设置于外壳体四处拐角位置，所述扇形槽内腔底部安装有升降气缸，所述升降气缸用于驱动扇形板升降，所述扇形板呈水平设置于扇形槽内腔，所述扇形板上表面安装有柱状凸起，所述柱状凸起为圆柱状，所述柱状凸起插接空心管底部，所述空心管上绕卷有气管，所述气管两端分别安装于第一接管器、第二接管器，所述第一接管器与第二接管器为配合构件。

进一步的，所述外壳体顶部开设有面具收纳口，所述面具收纳口上方设置有玻璃板，所述玻璃板嵌设于外壳体顶部，所述面具收纳口内设置有氧气面具，所述外壳体顶部内壁设置有两个第一气缸，两个第一气缸分别设置于面具收纳口开设位置两侧，所述第一气缸底部安装有连接板，其中一个连接板下表面安装有两个第二气缸，两个第二气缸活塞杆反向设置，另一个连接板下表面安装有两个第三气缸，两个第三气缸活塞杆反向设置，所述第二气缸用于驱动第一夹板夹持氧气面具，所述第三气缸用于驱动第二夹板夹持夹持氧气面具。

进一步的，该呼吸制氧一体机的工作过程如下：

步骤一：升降气缸驱动扇形板沿扇形槽内壁上升，进而通过柱状凸起推动空心管上升，空心管被推出至扇形槽外，将空心管上绕卷的气管取下，将四个气管依次通过第一接管器、第二接管器相接，并将一端的第一接管器套接在氧气接头上，向上拉动握把，将面具收纳口上的玻璃板取下，两个第一气缸分别通过对应的连接板带动第二气缸、第三气缸上升，进而通过第一夹板、第二夹板将氧气面具从面具收纳口内推出，而后两个第二气缸驱动两个第一夹板取消对氧气面具的夹持，两个第三气缸驱动两个第二夹板取消对氧气面具的夹持，取下氧气面具，将氧气面具与另一端的第二接管器相接，完成氧气面具的安装；

步骤二：空气通过外壳体两侧的进气口进入外壳体内腔，空气通过多孔集气端板上的小孔进入膜电极组件，再通过扩散传递的方式通过膜电极组件上的阴极气体扩散层被自呼吸到阴极催化层内，在阴极催化层内空气中的氧气与电子以及经由质子交换膜传递来的氢离子发生电化学反应，生成的水依靠浓差扩散方式通过质子交换膜被传递到阳极催化层并被分解成氧气、电子和氢离子，在阳极催化层里生成的氢离子在电场力的作用下通过质子交换膜传递到阴极催化层，在阳极催化层里生成的电子经由阳极气体扩散层返回至阴极催化层中，浓缩而成的纯氧通过阳极气体扩散层，并通过氧气出气孔进入集气底座内，通过氧气接头进入气管，并依次通过相连接的气管输送至氧气面具内，完成供氧过程；

步骤三：当气管发生阻塞时，集气底座内压力增加，压力引出管依次通过导向管、密封软管朝向压力传感器施压，压力传感器将控制器关闭，停止供氧，集气底座内压力不再增加。

本发明的有益效果：

(1)本发明的一种安全便携的呼吸制氧一体机，外壳体顶部安装有两个杆套，杆套滑动套设于升降杆上，升降杆呈纵向设置，两个升降杆分别固定于握把底部两侧，外壳体顶部安装有两个背带，两个背带分别设置于握把两侧，通过握把以及两个背带的设计，该呼吸制氧一体机可以选择手提或者背着两种携带方式，可选择不同的携带方式，且便于携带；

(2)空气通过外壳体两侧的进气口进入外壳体内腔，空气通过多孔集气端板上的小孔进入膜电极组件，再通过扩散传递的方式通过膜电极组件上的阴极气体扩散层被自呼吸到阴极催化层内，在阴极催化层内空气中的氧气与电子以及经由质子交换膜传递来的氢离子发生电化学反应，生成的水依靠浓差扩散方式通过质子交换膜被传递到阳极催化层并被分解成氧气、电子和氢离子，在阳极催化层里生成的氢离子在电场力的作用下通过质子交换膜传递到阴极催化层，在阳极催化层里生成的电子经由阳极气体扩散层返回至阴极催化层中，浓缩而成的纯氧通过阳极气体扩散层，并通过氧气出气孔进入集气底座内，通过氧气接头进入气管，并依次通过相连接的气管输送至氧气面具内，完成供氧过程，该呼吸制氧一体机仅通过氧气接头向气管内输送氧气，制造出的氧气纯净度高，同时制氧过程中只需通入空气，制氧环境无污染，具有一定的安全性，当气管发生阻塞时，集气底座内压力增加，压力引出管依次通过导向管、密封软管朝向压力传感器施压，压力传感器将控制器关闭，停止供氧，集气底座内压力不再增加，同时避免纯氧发生组件内的压力突破极限值而损坏，保证该呼吸制氧一体机的使用寿命；

(3)通过升降气缸驱动扇形板沿扇形槽内壁上升，进而通过柱状凸起推动空心管上升，空心管被推出至扇形槽外，将空心管上绕卷的气管取下，将四个气管依次通过第一接管器、第二接管器相接，并将一端的第一接管器套接在氧气接头上，向上拉动握把，将面具收纳口上的玻璃板取下，两个第一气缸分别通过对应的连接板带动第二气缸、第三气缸上升，进而通过第一夹板、第二夹板将氧气面具从面具收纳口内推出，而后两个第二气缸驱动两个第一夹板取消对氧气面具的夹持，两个第三气缸驱动两个第二夹板取消对氧气面具的夹持，取下氧气面具，将氧气面具与另一端的第二接管器相接，完成氧气面具的安装，该呼吸制氧一体机通过四个气管的设置，通过扇形槽可以将四个气管分别绕卷在空心管上并放在扇形槽内进行存储，通过升降气缸的设计，便于气管的收纳，同时可以根据不同使用需求使用不同数量的气管，通过面具收纳口以及第一气缸、第二气缸、第三气缸的设计，便于氧气面具的收纳，通过玻璃板的设计，防止氧气面具内表面进入灰尘。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1是本发明的一种安全便携的呼吸制氧一体机的立体图；

图2是本发明的内部结构图；

图3是本发明纯氧发生组件的结构示意图；

图4是本发明多孔集气端板的结构示意图；

图5是本发明氧气端板的结构示意图；

图6是本发明膜电极组件的结构示意图；

图7是本发明集气底座的剖视图；

图8是本发明氧气面具的安装视图；

图9是本发明第一夹板的安装视图；

图10是本发明第二夹板的安装视图；

图11是本发明空心管的立体图；

图12是本发明柱状凸起的安装图；

图13是本发明气管的结构视图；

图14是本发明升降杆的立体图。

图中：1、外壳体；2、控制器；3、纯氧发生组件；4、温度传感器；5、湿度传感器；6、压力引出管；7、阳极引脚；8、阴极引脚；9、多孔集气端板；10、膜电极组件；11、氧气端板；12、集气底座；13、小孔；14、氧气通孔；15、阴极气体扩散层；16、阴极催化层；17、质子交换膜；18、阳极催化层；19、阳极气体扩散层；20、压力传感器；21、密封软管；22、导向管；23、氧气接头；24、氧气出气孔；25、扇形槽；26、升降气缸；27、扇形板；28、柱状凸起；29、空心管；30、气管；31、第一接管器；32、第二接管器；33、面具收纳口；34、玻璃板；35、氧气面具；36、第一气缸；37、连接板；38、第二气缸；39、第三气缸；40、第一夹板；41、第二夹板；42、杆套；43、升降杆；44、握把；45、背带。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-14所示，本发明为一种安全便携的呼吸制氧一体机，包括外壳体1，外壳体1内腔安装有控制器2、纯氧发生组件3，控制器2上安装有温度传感器4、湿度传感器5、压力传感器20，纯氧发生组件3包括多孔集气端板9、膜电极组件10、氧气端板11、集气底座12，多孔集气端板9一侧安装有阴极引脚8，多孔集气端板9上开设有若干小孔13，若干小孔13呈矩形阵列状开设于多孔集气端板9上，氧气端板11一侧安装有阳极引脚7，氧气端板11上开设有若干氧气通孔14，若干氧气通孔14呈矩形阵列状开设于氧气端板11上，集气底座12上安装有压力引出管6、氧气接头23，压力引出管6与压力传感器20相连接，集气底座12顶部开设有氧气出气孔24；

外壳体1四处上开设有四个扇形槽25，外壳体1顶部安装有两个杆套42，杆套42滑动套设于升降杆43上，升降杆43呈纵向设置，两个升降杆43分别固定于握把44底部两侧，外壳体1顶部安装有两个背带45，两个背带45分别设置于握把44两侧，外壳体1两侧均开设有进气口。

具体的，多孔集气端板9、膜电极组件10、氧气端板11、集气底座12由上至下堆叠设置。

阳极引脚7、阴极引脚8分别连接控制器2输出端的正极、负极。

膜电极组件10包括阴极气体扩散层15、阴极催化层16、质子交换膜17、阳极催化层18、阳极气体扩散层19，阴极气体扩散层15、阴极催化层16、质子交换膜17、阳极催化层18、阳极气体扩散层19由上至下堆叠设置。

压力传感器20输出端外缘面套设有密封软管21，密封软管21的外缘面套设有导向管22，导向管22套设于压力引出管6上。

压力引出管6、氧气接头23分别安装于集气底座12两侧，压力引出管6、氧气接头23均与集气底座12相连通。

阴极气体扩散层15连通控制器2输出端的负极，阳极气体扩散层19连通控制器2输出端的正极，氧气出气孔24开设于集气底座12顶部中间位置。

四个扇形槽25分别设置于外壳体1四处拐角位置，扇形槽25内腔底部安装有升降气缸26，升降气缸26用于驱动扇形板27升降，扇形板27呈水平设置于扇形槽25内腔，扇形板27上表面安装有柱状凸起28，柱状凸起28为圆柱状，柱状凸起28插接空心管29底部，空心管29上绕卷有气管30，气管30两端分别安装于第一接管器31、第二接管器32，第一接管器31与第二接管器32为配合构件。

外壳体1顶部开设有面具收纳口33，面具收纳口33上方设置有玻璃板34，玻璃板34嵌设于外壳体1顶部，面具收纳口33内设置有氧气面具35，外壳体1顶部内壁设置有两个第一气缸36，两个第一气缸36分别设置于面具收纳口33开设位置两侧，第一气缸36底部安装有连接板37，其中一个连接板37下表面安装有两个第二气缸38，两个第二气缸38活塞杆反向设置，另一个连接板37下表面安装有两个第三气缸39，两个第三气缸39活塞杆反向设置，第二气缸38用于驱动第一夹板40夹持氧气面具35，第三气缸39用于驱动第二夹板41夹持夹持氧气面具35。

请参阅图1-14所示，本实施例的一种安全便携的呼吸制氧一体机的工作过程如下：

步骤一：升降气缸26驱动扇形板27沿扇形槽25内壁上升，进而通过柱状凸起28推动空心管29上升，空心管29被推出至扇形槽25外，将空心管29上绕卷的气管30取下，将四个气管30依次通过第一接管器31、第二接管器32相接，并将一端的第一接管器31套接在氧气接头23上，向上拉动握把44，将面具收纳口33上的玻璃板34取下，两个第一气缸36分别通过对应的连接板37带动第二气缸38、第三气缸39上升，进而通过第一夹板40、第二夹板41将氧气面具35从面具收纳口33内推出，而后两个第二气缸38驱动两个第一夹板40取消对氧气面具35的夹持，两个第三气缸39驱动两个第二夹板41取消对氧气面具35的夹持，取下氧气面具35，将氧气面具35与另一端的第二接管器32相接，完成氧气面具35的安装；

步骤二：空气通过外壳体1两侧的进气口进入外壳体1内腔，空气通过多孔集气端板9上的小孔13进入膜电极组件10，再通过扩散传递的方式通过膜电极组件10上的阴极气体扩散层15被自呼吸到阴极催化层16内，在阴极催化层16内空气中的氧气与电子以及经由质子交换膜17传递来的氢离子发生电化学反应，生成的水依靠浓差扩散方式通过质子交换膜17被传递到阳极催化层18并被分解成氧气、电子和氢离子，在阳极催化层18里生成的氢离子在电场力的作用下通过质子交换膜17传递到阴极催化层16，在阳极催化层18里生成的电子经由阳极气体扩散层19返回至阴极催化层16中，浓缩而成的纯氧通过阳极气体扩散层19，并通过氧气出气孔24进入集气底座12内，通过氧气接头23进入气管30，并依次通过相连接的气管30输送至氧气面具35内，完成供氧过程；

步骤三：当气管30发生阻塞时，集气底座12内压力增加，压力引出管6依次通过导向管22、密封软管21朝向压力传感器20施压，压力传感器20将控制器2关闭，停止供氧，集气底座12内压力不再增加。

以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。