制氧机

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，特别涉及一种制氧机。

背景技术

吸氧治疗越来越普遍，对制氧机的需求也越发的旺盛。经研究发现，负氧离子可以促进氧气的活跃性，从而能够起到促使氧气吸收的作用。因此，为了提升治疗效果，可考虑在制氧的同时向生成的氧气中掺入负氧离子。

通过自然的方法产生负氧离子的方式受限于环境，产量低且难以收集，故人工制备负氧离子成为获取负氧离子的主要途径。目前，人工生成负氧离子的方法有几种，包括电晕放电、热金属电极或光电极的热电子发射、放射性同位素的辐射、紫外线等。

但是，上述传统的方法在获得负氧离子的同时无一例外的还会产生对人体有害的物质，如臭氧。因此，若将传统制备负氧离子的方法应用于制氧机，则可能会在使用过程中对人体造成伤害，从而导致安全性较差。

发明内容

基于此，有必要针对上述问题，提供一种安全性较高的制氧机。

一种制氧机，包括：

空气压缩机；

氧气分离器，与所述空气压缩机的出气口连通；及

负氧离子发生装置，包括瓶体及负氧离子发生器，所述瓶体配置有出气端，所述负氧离子发生器包括本体及硬质冲击件，所述本体收容于所述瓶体且所述本体形成有与所述瓶体内部连通的冲击室，所述硬质冲击件位于所述冲击室内；

其中，所述负氧离子发生器配置有进气端及连通所述进气端与所述冲击室的冲击孔，所述空气压缩机的出气口与所述进气端连通，经所述冲击孔射出的气流能够射向所述硬质冲击件。

在其中一个实施例中，所述进气端配置有进气管，且所述进气管延伸至所述瓶体外部，所述空气压缩机的出气端与所述进气管对接。

在其中一个实施例中，所述负氧离子发生器还包括冲击管，所述冲击管的一端与所述进气端连通，另一端延伸至所述冲击室内，所述冲击管位于所述冲击室的部分形成有收缩段，且所述收缩段上开设有通孔，所述冲击孔位于所述冲击管远离所述进气端的末端。

在其中一个实施例中，所述硬质冲击件为可转动地设于所述冲击室的内壁的叶片，所述冲击孔与所述叶片相对设置，且所述叶片能够在所述冲击孔射出的气流的冲击下转动。

在其中一个实施例中，所述硬质冲击件位于所述冲击室的中部，多个所述冲击孔绕所述硬质冲击件的周向分布。

在其中一个实施例中，所述本体包括内层腔壁及外层腔壁，所述内层腔壁围设成所述冲击室，所述外层腔壁套于所述内层腔壁并与所述内层腔壁配合形成与所述进气端连通的高压气室，所述冲击孔与所述高压气室连通。

在其中一个实施例中，所述内层腔壁及所述外层腔壁呈圆筒状，所述硬质冲击件呈圆柱状并沿所述内层腔壁的轴线延伸。

在其中一个实施例中，还包括除水装置，所述氧气分离器及所述进气端通过所述除水装置与所述空气压缩机的出气口连通。

在其中一个实施例中，所述制氧机配置有出氧口，所述出气端及所述氧气分离器的出气口在所述出氧口汇集。

在其中一个实施例中，在所述氧气分离器与所述空气压缩机的出气口之间设置有第一阀门，在所述进气端与所述空气压缩机的出气口之间设置有第二阀门。

上述制氧机，在启动制氧前需先向瓶体内注入足量的湿化液，以浸泡负氧离子发生器的本体。接着，空气压缩机驱使高压空气由进气端进入本体，并通过冲击孔射向硬质冲击件，从而带动冲击室内的液体不断撞击硬质冲击件。液滴因猛烈的撞击被剪切而产生游离的电子，电子与气体中的氧气分子结合，便可生成负氧离子。混合有负氧离子的空气经出气端导出，并与氧气分离器输出的氧气共同送往用户端，故用户便可吸入富含负氧离子的氧气。而且，负氧离子的制备过程模拟自然环境中负氧离子的生成过程，故不会产生有害物质。因此，上述制氧机具有较高的安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一个实施例中制氧机的结构示意图；

图2为图1所示制氧机中负氧离子发生装置的结构示意图；

图3为图2所示的负氧离子发生装置中负氧离子发生器的结构示意图；

图4为图3所示的负氧离子发生器中冲击管的结构示意图；

图5为第二个实施例中负氧离子发生装置中负氧离子发生器的结构示意图；

图6为第三个实施例中负氧离子发生装置中负氧离子发生器的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

请参阅图1，本发明较佳实施例中的制氧机10包括负氧离子发生装置100、空气压缩机200及氧气分离器300。

空气压缩机200用于将空气压缩，产生高压气流。氧气分离器300与空气压缩机200的出气口连通。氧气分离器300可将由空气压缩机200输出的高压气流中的氧气与氮气分离，从而能够由氧气分离器300的出气口输出纯度较高的氧气，从而为用户端供氧。

请一并参阅图2及图3，负氧离子发生装置100包括瓶体110及负氧离子发生器120。其中：

瓶体110用于容纳湿化液，可以是塑料瓶、玻璃瓶或金属腔体结构。湿化液一般为纯净水，也可根据用户个性化的需求替换为添加有香氛或药物的溶液。瓶体110一般还设有可开启的瓶盖，以方便添加湿化液，便方便对瓶体110内部进行清洗。此外，也可在瓶体110上开设加液孔，并为加液孔配置孔塞，以实现在不开启瓶体110瓶盖的前提下进行加液。

由于制氧机10在工作中可能存在比较强烈的振动。因此，为了使负氧离子发生装置100具备较高的可靠性及较长的使用寿命，瓶体110一般为由不锈钢、铝合金等金属材料成型的筒状结构。金属筒状结构不透光，故将导致无法直观地观测到瓶体110内的液位变化，从而有可能导致无法及时加液，进而影响负氧离子的生成效率。

为了解决该问题，具体在本实施例中，瓶体110的外侧设置有与瓶体110内部连通的液位计111。液位计111可以是一根透明玻璃管或塑料管，其上标注刻度。而且，玻璃管或塑料管的延伸方向与瓶体110的轴线方向一致。因此，液位计111的液面可与瓶体110内部的液面保持一致，故通过观察液位计111的液面高低，便可直观地判断出是否需要向瓶体110内加液。

进一步的，瓶体110配置有出气端101。当在瓶体110内产生负氧离子后，负氧离子可经出气端101导出至用户端。出气端101可被配置为孔、接口、接头等，为了方便将负氧离子导出，本实施例中的出气端101一般还配置有导管。

具体在本实施例中，制氧机10配置有出氧口106，出气端101及氧气分离器300的出气口在出氧口106汇集。也就是说，由氧气分离器300制得的氧气以及从出气端101导出的富含负氧离子的气流先在出氧口106进行混合，再供给至用户端。如此，能够是负氧离子与氧气预先混合均匀，从而提升供给至用户端的氧气的品质。

负氧离子发生器120包括本体121及硬质冲击件122。本体121一般由金属，如不锈钢、铝合金成型，可以通过压铸、切削或注塑等工艺成型，具备较强的抗冲击能力。为保证强度，本体121一般一体成型，但为了加工方便，也可由几个分开成型的部分通过焊接或螺接进行组装。硬质冲击件122可以由金属、陶瓷等硬度较高的材料成型，其形状可以呈球形、板状或柱状。当硬质冲击件122与本体121的材质相同时，两者还可一体成型。即，主体121的一个侧壁可作为硬质冲击件122。本体121收容于瓶体110内。因此，当瓶体110注入足量的湿化液时，可将本体121浸泡于湿化液内。

进一步的，本体121形成有与瓶体110内部连通的冲击室102，硬质冲击件122位于冲击室102内。冲击室102为中空的腔体结构，且不完全封闭。因此，瓶体110内的湿化液可顺利进入冲击室102内，而在冲击室102内生成的负氧离子也可顺利进入瓶体110并最终由出气端101导出。

其中，负氧离子发生器120配置有进气端103及冲击孔104，冲击孔104被配置为连通进气端103与冲击室102。而且，经冲击孔104射出的气流能够射向硬质冲击件122。进气端103可以配置成孔、接口、连接管等。空气压缩机200的出气口与进气端103连通，以向进气端103输入高压气体，高压气体最终由冲击孔104射向硬质冲击件122。通过高速气流冲击硬质冲击件122，能够在冲击室102内产生负氧离子。

具体在本实施例中，制氧机10还包括除水装置400，氧气分离器300及进气端103通过除水装置400与空气压缩机200的出气口连通。空气经空气压缩机200压缩后，其中的水分凝结成水珠，而液态水会对氧气分离器300的吸附效率产生不利影响。因此，通过除水装置400将压缩空气中的水分去除，能够提升制氧效率。

冲击孔104的数量可以为多个，一般在20个以下。冲击孔104可以是圆孔、方孔。为了提升高速气流对硬质冲击件122的冲击力度。具体在本实施例中，冲击孔104的孔径为0.1毫米至1.5毫米。

具体在本实施例中，进气端103配置有进气管123，且进气管123延伸至瓶体110外部。进气管123可以是软管，也可是硬质管。由于进气管123延伸至瓶体110外部，故可方便将进气端103与空气压缩机200的出气口实现对接。

进一步的，在本实施例中，进气管123为金属管，进气管123的一端穿设于瓶体110，另一端与本体121螺纹连接。

具体的，进气管123可装配于瓶体110的瓶盖，并能够随瓶盖拆卸被取下。金属管本身具有较高的机械强度，能够在不设置额外支撑件的前提下对本体121进行较好的支撑，以使本体121工作时能够在瓶体110内维持稳定。另一方面，长时间使用后的冲击室102内可能会产生水垢，从而影响负氧离子的生成效率。因此，螺纹连接的方式方便将本体121拆卸，从而便于清洗。

负氧离子发生装置100启动工作时，负氧离子发生器120的本体121浸泡于瓶体110的湿化液内，且湿化液填充于冲击室102。空气压缩机200输出的高压气体由冲击孔104射向硬质冲击件122，可带动冲击室102内的液体不断撞击硬质冲击件122。此时，在冲击室102内模拟出了自然中瀑布处水流撞击的场景。液滴因猛烈的撞击被剪切而产生游离的电子，而电子与气体中的氧气分子结合，便可在冲击室102内生成负氧离子。生成负氧离子随气流从冲击室102进入瓶体110，并最终从出气端101供给至用户端。此时，与氧气分离器300输出的氧气混合，便可向用户端输送富含负氧离子的氧气，保健效果得到提升。

而且，由于上述负氧离子发生装置100制备负氧离子的过程模拟自然环境中负氧离子的生成过程，不涉及放射性及高能辐射，故不会产生有害物质。因此，上述负氧离子发生装置100能够显著提升安全性。而且，上述负氧离子发生装置100结构简单，且利用空气压缩机200产生的高压气流的冲击即可产生负氧离子，无需额外设置动力源，故成本也较低。

可见，由空气压缩机200输出的压缩空气被分为两路，其中一路输送至负氧离子发生装置100，另一路则输送至氧气分离器300。如此，进入负氧离子发生装置100的一路压缩空气不用经过氧气分离器300的吸附作用，从而能够保证进入冲击室102内的气体维持较高的压力。

具体在本实施例中，在氧气分离器300与空气压缩机200的出气口之间设置有第一阀门510，在进气端103与空气压缩机200的出气口之间设置有第二阀门520。

第一阀门510及第二阀门520的结构及功能可完全相同，均能够控制气流的流量。当调节第一阀门510及第二阀门520，使进入氧气分离器300的流量增大时，可提升制氧量并减少负氧离子的生成量。而当调节第一阀门510及第二阀门520，使进入进气端103的流量增大时，可减少制氧量并提升负氧离子的生成量。由此可见，通过设置第一阀门510及第二阀门520，能够对输送至用户端的氧气中负氧离子的含量实现灵活调节。

另外，为了提升负氧离子发生装置100制备负氧离子的效率，还可对冲击孔104及硬质冲击件122的结构及位置进行进一步的改进。譬如：

请一并参阅图4，在本实施例中，负氧离子发生器120还包括冲击管124，冲击管124的一端与进气端103连通，另一端延伸至冲击室102内，冲击管124位于冲击室102的部分形成有收缩段1241，且收缩段1241上开设有通孔1242，冲击孔104位于冲击管124远离进气端103的末端。

也就是说，经进气端103进入的高压气体经会先进入冲击管124，并经过冲击管124的传输后再从冲击孔104射出。冲击管124一般为金属管，具有较高的刚性，可通过焊接的方式安装于冲击室102的内部。冲击管124可直接选用文丘里管，也可选用两端开口的圆柱形的金属管，并在该金属管的中部进行收缩并开孔后，作为冲击管124。

冲击管124伸入冲击室102内的部分可被冲击室102内的湿化液浸泡。当高压气体沿冲击管124传输时，气流的流速在收缩段1241将会急速增大。根据文丘里定理，此时收缩段1241内部的压力急速减小，故会产生内外压差。在内外压差的作用下，冲击室102内的湿化液便可经通孔1242进入冲击管124并与冲击管124内传输的气流混合。因此，从冲击孔104射出的便是气液混合物，且最终由气液混合物射向硬质冲击件122。

如图3所示，本实施例中的硬质冲击件122可以是设于冲击室102底部的陶瓷板或金属板。气液混合物高速撞击硬质冲击件122的场景，更接近于自然环境中瀑布处水流冲击岩石的场景。因此，在冲击室102内产生负氧离子的效率可到一定程度的提升。而且，当撞击产生游离的电子后，由于气体与液体混合的比较均匀，故更有利于电子与氧气结合产生负氧离子。

又譬如：

请参阅图5，在本发明第二个实施例中，硬质冲击件122为可转动地设于冲击室102的内壁的叶片，冲击孔104与叶片相对设置，且叶片能够在冲击孔104射出的气流的冲击下转动。

具体的，叶片一般为金属叶片，为提升其表面硬度，叶片表面还可镀设陶瓷膜层。叶片可通过转轴安装于冲击室102的内壁。当高速气流从冲击孔104射向叶片时，便可驱使叶片转动。

叶片转动能够搅动冲击室102内的湿化液，并可能使其形成涡流。因此，当高速气流从冲击孔104射向硬质冲击件122，即叶片时，其不仅具有冲击方向的速度，且相较于叶片的表面还具有沿周向的转动速度。如此，能够使冲击室102内发生更激烈的冲击，有利于提升负氧离子的生成效率。而且，叶片转动还能够使气体与冲击室102内的湿化液混合更均匀。因此，当撞击产生游离的电子后，更有利于电子与空气中的氧气结合而产生负氧离子，同样有利于提升负氧离子的生成效率。

第二个实施例中的负氧离子发生装置100与第一个实施例中负氧离子发生装置100的区别主要在于硬质冲击件122的具体结构。此外，本实施例中冲击孔104的设置方式也与第一个实施例中存在区别，冲击孔104开设于主体121的侧壁并直接与进气端103连通。

需要指出的是，第二个实施例中的冲击孔104也可采用前一个实施例中冲击孔104的设置方式。即，引入冲击管124，并将冲击孔104设于冲击管124的末端。

再譬如：

请一并参阅图6，在本发明第三个实施例中，硬质冲击件122位于冲击室102的中部，多个冲击孔104绕硬质冲击件122的周向分布。

具体的，多个冲击孔104可通过气道或腔室与进气端103实现连通。由于多个冲击孔104绕硬质冲击件122的周向分布，故由冲击孔104中射出的高压气体可带动湿化液从多个方向对硬质冲击件122形成冲击，从而有助于提升负氧离子的生成效率。

进一步的，在本实施例中，本体121包括内层腔壁1211及外层腔壁1212，内层腔壁1211围设成冲击室102，外层腔壁1212套于内层腔壁1211并与内层腔壁1211配合形成与进气端103连通的高压气室105，冲击孔104与高压气室105连通。

具体的，内层腔壁1211与外层腔壁1212的外部轮廓可相同，均为中空结构。其中，外层腔壁1212的内径大于内层腔壁1211的内径，故两者之间存在间隙，从而形成高压气室105。冲击孔104可以是开设于内层腔壁1211的通孔结构。经进气端103进入的高压气体可在高压气室105内进行中转过度，从而使得分配至多个冲击孔104的气流更均衡。而且，将主体12设置为双层结构，更便于对冲击孔104进行环形布局。

更进一步的，在本实施例中，内层腔壁1211及外层腔壁1212呈圆筒状，硬质冲击件122呈圆柱状并沿内层腔壁1211的轴线延伸。如此，可使本体121的对称性更好。

具体的，硬质冲击件122可以是一贯穿内层腔壁1211、外层腔壁1212并伸入冲击室102的金属杆。金属杆可通过螺纹紧固的方式与内层腔壁1211、外层腔壁1212实现连接。此时，硬质冲击件122不仅能够用于与气流或水流发生冲击，还能起到将内层腔壁1211与外层腔壁1212实现固定的作用，故能够使本体121的成型更方便。

第三个实施例中的负氧离子发生装置100与第一个实施例中负氧离子发生装置100的区别主要在于硬质冲击件122的具体结构以及冲击孔104的布局及设置方式。需要指出的是，第三个实施例中的冲击孔104也可采用第一个实施例中冲击孔104的设置方式。即，引入冲击管124，并将冲击孔104设于冲击管124的末端。

上述制氧机10，在启动制氧前需先向瓶体110内注入足量的湿化液，以浸泡负氧离子发生器120的本体121。接着，空气压缩机200驱使高压空气由进气端进入本体121，并通过冲击孔104射向硬质冲击件122，从而带动冲击室102内的液体不断撞击硬质冲击件122。液滴因猛烈的撞击被剪切而产生游离的电子，电子与气体中的氧气分子结合，便可生成负氧离子。混合有负氧离子的空气经出气端导出，并与氧气分离器300输出的氧气共同送往用户端，故用户便可吸入富含负氧离子的氧气。而且，负氧离子的制备过程模拟自然环境中负氧离子的生成过程，故不会产生有害物质。因此，上述制氧机10具有较高的安全性。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。