制氧机的工作原理是什么？

目前市面常用的家用制氧机，大部分是分子筛制氧机，一般采用加压吸附、常压解吸的方法，由制氧机中的两个吸附塔依次进行相同的循环过程，从而实现连续供应氧气。其实简单来说，就是通过加工吸入制氧机内部的空气，然后制造出供使用者吸取的氧气。

从空气到氧气，制氧机要经过一系列的“换算”，这个过程中，被吸入的空气无论有多少杂质，到最后从输氧管中出来的，都应该是洁净的氧气。但这是理论上的“应该”，在现实中，部分制氧机却难以达到这样的效果。存在的问题，往往包括两个方面，一是制氧洁净度不够，这会导致患者吸入被污染的氧气，轻则吸氧无效，重则会加重病情。二是制氧浓度不够，导致患者吸入到肺部的有效氧浓度近乎空气的含氧浓度，其效果可想而知。

既然空气进入了制氧机，那么影响出氧效果的，就是存在于制氧机内部的核心部件，无论哪一个环节出问题，都会导致制氧效果变差。同时，我们也可以逆向思考，通过其所输出氧的特点，找到制氧机核心部件的问题所在。在制氧机设计、研发、生产方面，部分国产制氧机与进口制氧机还存在一定差距，具体表现在以下几个方面。

一、制氧系统决定氧疗效果

有些进口制氧机在连续、稳定运行方面，有着十分可靠的保障，同时也能够保证在长时间使用后氧浓度不衰减。这对于用户尤其是慢阻肺患者来说，有着十分重要的意义。因为只有长时间稳定吸氧，才能够达到缓解病情、提高生活质量的目的。以Drive DeVilbiss 525KS系列5L制氧机为例，能够连续工作40000小时，远远超过部分国产制氧机10000小时的使用寿命，部分制氧机由于散热不佳，还需要连续使用2-3小时之后停机冷却再使用，严重影响输氧的连续性和有效性，这样无形中提高了使用成本。

二、过滤系统决定氧疗安全

在过滤的设计方面，国产制氧机设计多为1级或2级过滤系统，有些进口制氧机能达到3级过滤系统，少数更优质的进口制氧机可以达到4级过滤。比如：Drive DeVilbiss是有4级过滤系统，包括外部过滤器，入气口HEPA，压缩机内联过滤器和出气口HEPA。在制氧机内部形成了有害物质进入氧气通道的屏障，对于长期吸氧人群脆弱的肺部是一项是很重要的保护措施。而1级过滤或者2级过滤，虽然能够避免大颗粒灰尘、细菌微粒的侵害，但却无法保证长期吸氧后氧气中有害成分的堆积。

三、静音系统决定氧疗体验

大多数需要氧疗的患者，都需要静养。但部分国产制氧机在工作过程中，尤其是长时间工作后，会产生非常大的噪音。不仅会影响使用者的心情，甚至会影响使用者的正常休息。至于需要每天连续吸氧15小时的慢阻肺患者，使用这样的制氧机，还可能会影响到家人，久而久之，很难坚持家庭氧疗。Drive DeVilbiss 525KS系列制氧机噪音在40分贝以下，能够达到图书馆阅览室的安静程度。

1、氧气制取方法——变压吸附法

变压吸附是指在一定温度下，根据不同吸附质，在同一吸附剂上，不同压力下的吸附量不同，通过改变压力这一热力学参量，将不同吸附质进行分离的循环过程。变压吸附设备操作维护方便、可连续循环制取氧气、自动化程度高。

2、至关重要的吸附剂——分子筛

分子筛的不同孔径把不同大小和形状分子分开，从而构成独特的吸附选择性。分子筛最佳工作条件是：进入的空气无油、无水、无尘埃。分子筛在吸附塔内不能有蠕动现象，否则会引起分子筛的粉化，既影响吸附效果又会缩短其使用寿命。因此，影响分子筛性能的因素主要有三种：油、外力和液态水。 被油污染的分子筛吸附能力会下降，而且永远不能再生；外力会使分子筛粉化；液态水会使分子筛物理强度降低；从而影响医用制氧机生产出氧气的量和浓度。

3、医用制氧机基本工作原理

医用制氧机就是利用变压吸附法来制取氧气的，净化后的压缩空气分别交替进入装满分子筛的吸附塔，分子筛优先吸附氮气组份，在提高空气压力时，分子筛对氮气的吸附容量增大，未被吸附的氧气流出吸附塔进入氧气缓冲罐，制得的氧气经过除臭、除菌过滤后输出，便可送入病区供病人使用。

4、医用制氧机设备的组成

空气处理部分：由制氧专用空压机、冷却式干燥机（或空压机内置冷却器）、过滤器、阀门及管道组成；环境空气经过过滤器过滤后，进入制氧专用空压机加压，经过冷却式干燥机降温、除水，便获得清洁、干燥的压缩空气。其中氧气制取的关键部分为分子筛吸附分离装置，它是由制氧主机（吸附塔）、阀门、氧气缓冲罐及管道组成；利用变压吸附原理对经空气处理部分的压缩空气通过吸附塔交替吸附、解吸，分离出氧浓度≥90％的氧气，被吸附的氮气通过制氧专用排氮机排放。

5、低压无油医用制氧机的优势

采用低压、无油制氧专用空压机，输出的压缩空气无油，从而保证了制取的氧气无油，分子筛不会被油污染，延长了分子筛的使用寿命；

空压机输出的压缩空气压力低于0.1MPa，从而空气对分子筛的冲刷力大大降低，可使分子筛使用寿命达大大增长。