近年來,,隨著人民生活水平的提高,,人們對(duì)自身的健康更加關(guān)注,其中氧療和氧保健作為增強(qiáng)體質(zhì),、預(yù)防疾病的一種新技術(shù)正逐漸被接受和推廣,。家用制氧機(jī)這一新興行業(yè)也隨之悄然興起,并表現(xiàn)出了強(qiáng)勁的增長趨勢,。目前,,家用制氧機(jī)已廣泛應(yīng)用于心血管疾病、腦血管疾病,、呼吸系統(tǒng)疾病,、高原反應(yīng)與高原病、老年病,、兒童呼吸道感染疾病,、睡眠性低氧血癥及煤氣中毒缺氧等疾病的配合治療;適用于家庭,、保健站,、衛(wèi)生所、醫(yī)院,、療養(yǎng)院,、干休所、美容院,、健身中心,、酒吧、氧吧,、賓館,、高原哨所、體育訓(xùn)練中心等場所,;是廣大學(xué)生,、白領(lǐng),、運(yùn)動(dòng)員、老年人,、孕婦、胎兒等進(jìn)行腦力和體力恢復(fù),、輔助治療和生理保健的家庭伴旅,。
1 家用制氧機(jī)分類
家庭供氧方式主要包括氧氣瓶、氧氣袋和家用制氧機(jī),,而家用制氧機(jī)根據(jù)工作原理不同可以分為物理制氧和化學(xué)制氧兩大類,。化學(xué)制氧機(jī)結(jié)構(gòu)簡單,,操作方便,,近幾年國內(nèi)發(fā)展較快;物理制氧不需要化學(xué)物質(zhì),,以空氣為原料,,是理想的供氧方式,國外發(fā)展較快,,主要采用膜分離和變壓吸附工藝,。
1.1 化學(xué)制氧
(1) 化學(xué)試劑
化學(xué)試劑產(chǎn)氧主要用于急救,如果用于家庭氧療保健,,維護(hù)費(fèi)用高,,而且容器清洗頻繁,產(chǎn)氧量不均勻,,并不是一個(gè)很好的選擇,。
(2) 電解水
家用電解水能耗一般為13 kWh/Nm3 O2,其耗能大的特點(diǎn)讓消費(fèi)者無法接受,,只有在電力充足(如風(fēng)電,、水電、太陽能等)的場所使用才有優(yōu)勢,,而且,,電解水制氧同時(shí)要產(chǎn)生氫氣,存在燃爆危險(xiǎn),,雖然一些廠家采用專利技術(shù)進(jìn)行脫氫,,但是在長期使用過程中,由于老化或故障等因素仍不能排除其安全隱患,。
(3) 電子雙極式制氧
電子式雙極制氧耗能雖較電解水小,,但其強(qiáng)酸或強(qiáng)堿環(huán)境與鉛蓄電池?zé)o異,安全性差,,需專業(yè)人員維護(hù),,制氧機(jī)壽命低,產(chǎn)氧量小,產(chǎn)生的氧氣中含有酸性或堿性氣體,,對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重,。
1.2 物理制氧
(1) 氧氣瓶、氧氣袋
氧氣瓶,、氧氣袋供氧是傳統(tǒng)深冷法制氧方式的一種延展,,深冷法以空氣為原料,利用氧,、氮沸點(diǎn)不同,,通過精餾方式將氧、氮分離,,所產(chǎn)氧氣純度高,。在使用過程中,通過高壓氣瓶輸送到各醫(yī)院,,氧氣通過混流排或減壓器減壓限流,,經(jīng)過濕化瓶后供病人吸用。氧氣袋與氧氣瓶結(jié)合使用,,可以方便攜帶,,不限于氧氣瓶附件,擴(kuò)大了吸氧區(qū)域,。因此,,這種吸氧方式氧源供應(yīng)存在問題,必須在鄰近醫(yī)院場所,,更換頻繁,。
(2) 膜分離
膜分離是指氣體混合物通過高分子膜材料時(shí),由于氣體在膜中的溶解度和擴(kuò)散系數(shù)不同,,導(dǎo)致不同的氣體在膜中的相對(duì)滲透速度不同,,實(shí)現(xiàn)氮、氧分離,。膜式制氧機(jī)耗能少,、體積小、重量輕,、噪音低,、便于攜帶,產(chǎn)生的氧清新潔凈,,但由于膜式制氧機(jī)制得的氧氣濃度較低,,通常為30 ~ 40%,只能作為保健氧使用,。
(3) 變壓吸附
變壓吸附是利用不同壓力下吸附劑對(duì)空氣中氧,、氮的吸附容量和選擇性不同進(jìn)行氮,、氧分離。變壓吸附式制氧機(jī)產(chǎn)氧濃度可以達(dá)到95%,,并且能夠通過調(diào)整流量實(shí)現(xiàn)對(duì)濃度的控制,,即使在高原大氣稀薄的地區(qū)也能實(shí)現(xiàn)高濃度供氧。
家用制氧機(jī)由于使用環(huán)境限制,,主要為以上幾種供氧方式,,而氯酸鹽氧燭、超氧化物等化學(xué)試劑制氧和磁力制氧,、生物制氧等方法由于不適合家用而被淘汰。
2 國內(nèi)家用制氧機(jī)生產(chǎn)廠家
國內(nèi)家用制氧機(jī)種類很多,,產(chǎn)地主要集中在沈陽,、北京、上海,、江浙一帶,,此外,天津,、湖南,、成都也有一些民用和軍用制氧機(jī)廠家進(jìn)行生產(chǎn)和銷售。
2.1 現(xiàn)狀分析
根據(jù)統(tǒng)計(jì)材料分析,,國內(nèi)家用制氧機(jī)廠家多采用變壓吸附式制氧,,不同廠家根據(jù)市場需求,進(jìn)行了不同規(guī)格型號(hào)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)開發(fā)和生產(chǎn),。其中電解水制氧,、電子雙極式制氧、膜制氧和化學(xué)試劑制氧廠家較少,,大部分為變壓吸附式制氧,。
2.2 家用變壓吸附式制氧機(jī)特點(diǎn)
目前,家用變壓吸附式制氧機(jī)主要有以下幾個(gè)特點(diǎn):
(1) 采用低氣壓下高吸附性能的分子篩
由于空氣壓縮機(jī)提供的氣源壓力低,、溫升小,,因此,不容易進(jìn)行氣,、水分離,,對(duì)氣源的冷卻多采用風(fēng)冷方式。為了適應(yīng)氣源壓力低的特點(diǎn),,各廠家多采用粒徑小,、動(dòng)態(tài)吸附性能好、低壓下具有高效吸附性能的分子篩,,如法國CECA公司的N51,,保證分子篩在較低吸附壓力實(shí)現(xiàn)氮,、氧高效分離。
(2) 壓力傳感控制
吸附分離過程中,,由于環(huán)境溫度和壓力,、控制閥位置、機(jī)械磨損,、管路和閥的泄漏等因素的改變影響了吸附塔內(nèi)部壓力變化的對(duì)稱性,,出現(xiàn)局部壓力過高、吸附塔提前穿透等工況,,導(dǎo)致產(chǎn)氧量減少,,濃度下降。針對(duì)此問題,,目前,,多數(shù)廠家采用高靈敏度壓力傳感器對(duì)吸附塔實(shí)現(xiàn)壓力控制。
(3) 與國際標(biāo)準(zhǔn)接軌
目前,,多數(shù)廠家都嚴(yán)格按照ISO 8359標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì),、制造和生產(chǎn),如氧氣濃度監(jiān)測,、累計(jì)時(shí)功能,,體現(xiàn)了企業(yè)開拓國際市場的發(fā)展策略和產(chǎn)品定位方針,而僅遵循YY/T 0298標(biāo)準(zhǔn)的廠家則限制了其產(chǎn)品進(jìn)行國際競爭的能力,。
(4) 結(jié)構(gòu)高度集成
家用制氧機(jī)為了減小體積和重量,,在結(jié)構(gòu)上進(jìn)行了高度的集成,主要表現(xiàn)為:通過底板上的溝槽替代氣體管路,;通過旋轉(zhuǎn)閥或嵌入閥替代多個(gè)閥門,;通過薄金屬片替代單向閥;通過一體化替代儲(chǔ)氧罐和吸附塔,。
3 家用制氧機(jī)發(fā)展趨勢
隨著中國老齡化的發(fā)展,,家用制氧機(jī)作為家庭保健和氧療的工具,已成為老年人的“老來伴”,,未來幾十年,,制氧機(jī)將會(huì)作為消費(fèi)品進(jìn)入各個(gè)家庭,制氧機(jī)在自身發(fā)展方面也將面臨新的發(fā)展趨勢,。從統(tǒng)計(jì)分析表明,,家用制氧機(jī)將以膜式和變壓吸附式為主,而變壓吸附式將占據(jù)主流,,家用制氧機(jī)預(yù)計(jì)會(huì)在以下幾個(gè)方面取得進(jìn)展:
(1) 功能多樣
在功能方面,,除了滿足標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的性能,如氧濃度監(jiān)測,、累計(jì)時(shí),、報(bào)警(斷電,、高溫、高氣壓,、低氣壓),、濕化、霧化等功能外,,還將考慮美觀,、適用、科學(xué),、舒適的生活方式,,加入如遙控、定時(shí),、臭氧消毒,、音樂播放、耳麥?zhǔn)轿醯裙δ堋?/p>
(2) 微型便攜
家用制氧機(jī)由于其體積重量較大,,不便于攜帶,,對(duì)于出行旅游,、散步的老人來講,,還是有不足之處。
(3) 高度集成
家用制氧機(jī)目前采用部件組裝模式,,氣路對(duì)產(chǎn)氧過程造成一定的阻力,,增加了重量和體積,各部件之間很難保證氣密性,,故障率高,。將氣路集成,如同電路板一樣進(jìn)行溝槽式設(shè)計(jì),,既美觀又適用,。
4 結(jié)論
根據(jù)市場調(diào)研資料統(tǒng)計(jì)和分析,國內(nèi)家用制氧機(jī)市場將以變壓吸附式和膜式制氧機(jī)為主,,且變壓吸附將占主要優(yōu)勢,;在電力充沛的區(qū)域,電解水也是一種很好的選擇,;化學(xué)試劑制氧在急救中將會(huì)發(fā)揮重要的作用,。變壓吸附式制氧將向小型、集成,、節(jié)氧和多功能方向發(fā)展,。不久將來,家用制氧機(jī)必將作為一種保健氧療家電產(chǎn)品“飛入尋常百姓家”,。