专利名称：氧气分送器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种氧气分送器，更具体地，但不专门地涉及自动售氧系统。
现有的纯氧供应源是传统的简单的氧气瓶系统，它有一个手动阀用于由服务人员分送氧气，或者可以自助服务，并且在介于氧气瓶和口承之间的容器内有临时存储的氧气。但是，这些系统对于普遍应用是不实用的，并且当然也不实用于向使用者分配个人用的氧气瓶。
本发明的一个总目的是提供一种氧气分送系统，该系统是通用的，可以安装于各种不同环境中，并且能以有效和经济的方式应用。
所述阀优选地是一个电磁控制阀，并且它可以由控制器适当地控制以向由卡或代币或包括流通硬币或纸币的其他装置输入的每一个帐款单位分送预定量的氧气或富氧空气。
卡优选地是一个编码的磁条(mag-stripe)卡，该卡可以在使用后删除一个或更多帐款。
除了具有阀的自动控制以根据向由卡、代币或其他装置输入的帐款数据分送氧气或富氧空气以外，本装置还优选地具有可由使用者操作的改变氧气或富氧空气流量和/或关闭氧气或富氧空气流动的装置。该分送器有一个分送器出口，鼻管或其他分送套管或分送面罩可以安装到该分送器出口用于每一次分送操作，并且当面罩或套管从分送器出口取下时，该分送器出口自动切断不再继续供应氧气或富氧空气。
相对照于包含一个或多个氧气瓶，该分送器包含一个聚氧器，提供基本上无穷无尽的富氧供应。一个聚氧器广义来说是一种积聚已经存在于空气中的氧气的装置。
绝大部分聚氧器利用PSA(压力振荡吸附)技术来积聚氧气。PSA包括向含有一个吸附剂基体的容器以高压供入气体的过程。吸附剂基体选择性地吸收一种或多种非氧气体组分，例如氮和二氧化碳。这样，成品气体富含氧气和其他很少被吸收的成分。吸附剂基体通过以下步骤复原1、降低容器中的压力以及2、向吸附剂吹入一些高纯度气体。至少使用两个吸附剂基体从而可以得到富氧气体的连续流动。当一个容器在吸收气体时，复原另一个容器中的吸附剂。所使用的吸附剂包括碳分子滤网、沸石分子筛、活性碳、硅胶、和活性氧化铝。
连续运行聚氧器时氧气分送器尤其高效。这对于聚氧器的使用寿命或其维护周期来说具有好处，这特别有利于避免耽误向使用者供应富氧空气。因此，该分送器特别优选地可以使聚氧器连续运转，并且配置为当流量控制阀没有设定为向分送器出口输送氧气或富氧空气时分送器向外部大气分送氧气或富氧空气。
电磁控制阀适宜地可以选择性地在向分送器出口供气或向位于分送器机箱远离分送器出口的较远位置的通风口供气之间转换。
分送器优选地有一个抽风风扇用于将空气从分送器机箱排出。
通风口优选地有一个抽风风扇用于快速排出和分送氧气或富氧空气。
可选地或另外优选地，分送器可以使得氧气或富氧空气当其从分送器机箱排出时，或者优选地在从分送器机箱排出前，与来自聚氧器的无氧空气重新结合。这种措施防止了氧气除无害的小部分留存在聚氧器和关联的管道系统外，在分送器内或分送器附近积聚的任何危险。因此，不存在失火危险，实际上，本系统要比现有的依赖于使用高压氧气瓶的系统更加安全。
通过进一步的改进，分送器机箱适宜地有一个覆盖机箱空气入口的空气过滤部件，该过滤部件在外面即可接近以便容易地进行更换。这将有利于装置的维护，降低内部维护的需要，并且对于空气高度污染的环境尤其有用。
为了使用者舒服以及扩展使用该装置的好处，优选地该装置可以将香气导入它所分送的氧气或富氧空气中。使用时，通过将放置有所选的香料油或其他香气源容器，例如管/筒，连接到该装置所连接的鼻管或面罩内，可以方便地将香料油或其他香气源导入到分送器出口。
在另一个实施例中，可以将香气导入机箱内分送器出口的空气管路的上游。为此目的，可以将一个或多个香气存放容器连接到从聚氧器引向分送器出口的管道系统，并且可以有几个放有不同香气的这种容器，有一个在它们之间转换的装置。这种布置特别适合于该装置用于家庭或者在多种不同香气之间快速转换的方便性不很重要的环境。
本发明的第二个方面是提供一种用于分送纯氧或富氧空气的氧气分送器，该分送器包括一个容纳有一个聚氧器的机箱，该聚氧器和机箱的空气入口及机箱的分送器出口通过一个管道系统流体连通；一个流量控制阀用以控制氧气或富氧空气向分送器出口的流动，该流量控制阀由一个控制器控制并且其中所述阀是一个电磁控制阀，它由控制器控制以根据一个开关装置分送一定量的氧气或富氧空气。该开关装置可以是一个手动电子开关，或者可以是一个通过将分送套管或分送面罩等连接到分送器出口而自动开启并且通过将分送套管或分送面罩等从分送器出口断开连接而自动关闭的电子开关。
所分送的氧气量是一个预定的量，并且可以通过以一个已知的速度(该速度可以在一开始就固定或者可变但可监测到)在受控的时间周期内分送来控制。因此控制器优选地有一个计时器以对分送持续时间计时。
本发明的氧气分送器优选地还包括一个或多个流动传感器以检测氧气或富氧空气分送流的速度并且操作上连接于控制器。
本发明的氧气分送器优选地还包括一个或多个氧气浓度传感器以检测被分送器分送的氧气或富氧空气的浓度和/或被抽入聚氧器中的空气的氧气浓度，氧气浓度传感器操作上连接于控制器。
该氧气浓度传感器和控制器组成了负反馈回路的一部分。来自浓度传感器的信号由控制器处理以指令控制阀开和/或关以便达到和/或维持理想的氧气浓度。
优选实施例详述参见附图
，氧气分送器包括一个容放有一个聚氧器2的立式钢制机箱1，该聚氧器部件位于机箱1里面并且其空气入口50外露以接收来自机箱1的相应空气入口3的气流。使用时聚氧器优选地被驱动以基本连续地运行。
聚氧器2的富氧空气出口5具有传输管道4，传输管道连接于聚氧器并且朝着分送器装置的分送出口5向上延伸。
沿管道4的长度方向的中间是一个电磁控制阀21，该控制阀可以打开或关闭管道4以允许或停止富氧空气向分送器出口5流动。当电磁控制阀21停止向分送器出口5流动时，它由一个排放管60转换到一个和大气通风的出口30。富氧空气的排放由出口30上或附近的抽风风扇协助。该风扇还排放从聚氧器2释放的去氧空气以及富氧空气以防止压力积聚在机箱1里，协助聚氧器2的运行并防止氧气积聚在机箱1里。如果必要还可以从聚氧器2的去氧空气出口到机箱出口30附近设置管道以防止去氧空气返入聚氧器的入口50以及中断新鲜空气的吸入。可选地或另外地，如图所示，聚氧器的空气入口50可以和机箱1的空气入口3通过吸入管道49排它地流体连通。
进一步沿管道4在分送器出口5之前管道4进入一个流量测量部件6，它可在外部由使用者手动调节以在使用时控制富氧空气流的速度。
分送器出口5包括一个管座，使用时鼻管或引向氧气面罩的管子可拆卸地连接于此。
当鼻管/氧气面罩管从分送器出口5拆卸下来时，该分送器出口5可以自动切断富氧空气的流动。
富氧空气从聚氧器2到分送器出口5的分送通过当本装置的电子控制器7提示一个或多个合理帐款已经由使用者存入分送器时由来自电子控制器7的控制信号将电磁控制阀21设定为其分送位置而开始。这可以通过将刷卡或磁条卡插入位于机箱前上部的用户接口里的读卡器8而进行。帐款数据也可以由光标键、数字或字母数字式键盘20输入。这种数据可以有唯一用户码。一个小视频显示器9向用户确认他已经正确提供了所需要的帐款并且会提示他还有多少剩余帐款和/或他可以接收的剩余富氧空气供应量或时间。
在优选实施例中，控制器7包括一个连接于传感器的微处理器。已经确认以一个合适压力提供氧气的控制器7将选择一个合适的分送器出口5，如果有多个出口，以及快速且临近的指示器，并且根据用户确认他已经连接到系统并已做好准备，例如用户按压连接于控制器7的一个“开始”按钮40，控制器7则随后向电磁传感器21分送控制信号以将传感器设定为分送氧气流，例如通过电磁传感器21在一个预定时间周期内以4升/分钟分送或者按用户要求分送。
电磁传感器21流通的结束可以由用户按压控制面板上的一个“停止”按钮42实现或者可以由控制器7响应例如许可时间周期的期满实现，或者如果用户拆卸下他的氧气分送管可以自动实现。在一个重要的实施例中，从分送器出口5延伸并且用户鼻管或氧气面罩连接于之的氧气分送管包括一个内置的可收缩软管，该软管由弹簧承载并且当不使用时自动收缩从而自动转换开关以切断氧气供应。
对于医疗目的，刷卡可以用对应于个人医疗需要的数据或信号编码。这可以限定富氧空气供应的时间和速度或者可能的话增大它。卡可以是所谓的智能卡类型并且可以记录诸如每个分送器使用周期的参数的详细情况，从而经过一定时间可以监测使用，更具体地是使用性能。分送器机箱1还可以从分送器向外部计算机下载信息以便能够出于多种原因中的任何原因来监测系统的使用。为此目的，一个串行数据端口或类似物适宜地设置在机箱1后面。
氧气或富氧空气的常规分送速度是4升/分钟并且适合于几分钟的时间。使用者可以通过流量测量计6手动调节流量，或者根据插入读卡器8内的他/她的卡上的任何预编程细节，流量可以为他/她自动调节。
参照图5，聚氧器部件包括一个内箱10，其中安放一个压缩机11以通过机箱空气入口3和吸入管49向压缩机空气入口50吸入空气，并且经颗粒筛13和颗粒过滤网14向氧气积聚器12提供空气。积聚器内的富氧空气或纯氧随后通过一个细菌滤器16、流量测量计17和控制阀18被分送到聚氧器2的出口15。位于氧气积聚器12上的一个压力调节器19是气体保持在合适的压力水平内。
聚氧器2的这些部件可以不需要单独的内箱10而装配在机箱1内。
为了容易维护，机箱空气入口30有一个网格，在网格后放置一个过滤泡沫垫以截留空气中的悬浮粒子，移开网格后可以从外面容易地接近垫以便能够清洗和更换过滤泡沫垫或者替换新过滤泡沫垫。
对于氧气分送器的多用户来说，例如，需要使用5升/分钟的最大输出的双聚氧器2来供应单个分送器1内的两个或三个分送器出口。当然，由于所使用的聚氧器2和系统的理想能量经济性的限制，最大分送速度实质上大于5升(例如10或更多升/分钟)。
优选地本发明的氧气分送器还包括一个或多个流量传感器70以检测氧气或富氧空气分送流的速度并且操作上连接于控制器。氧气分送器优选地还包括一个或多个氧气浓度传感器80a、80b以检测被分送器分送的氧气或富氧空气的氧气浓度和/或被抽入聚氧器中的空气的氧气浓度，氧气浓度传感器操作上连接于控制器。
如图4所示的系统的另一个改进是包括将香气化学物导入氧气或富氧空气供应中以在本发明的已有好处中增加用香料按摩的益处。
在所示的实施例中，香气化学物容放在一个或一组容器41中。容器41，或者一组容器41中的一个，在使用时，至少连接到从聚氧器出口15引向分送器出口5的管道系统4，并且在机箱1内。如果有多个容器41，每一个适宜地放有不同香气化学物并且在它们之间可以手动或自动切换。
另外一种香气分送的布置包括将如图6所示的短管转接件25连接到从分送器出口5延伸的面罩空气管路或鼻管内，外置于机箱1，将香气化学物涂在管件内部并因而外露于富氧空气流。可以提供多个可互换的转接件，每个转接件包含一种不同的香气。每个管转接件25在每个端部推压安装或螺纹安装以在一端26连接到出口5而在另一端27连接到面罩或鼻管。
在另一个实施例中，为使用者提供一个面罩以从分送器接收氧气“喷射”，其中面罩有一个内置装置用于接收香气化学物以使氧气含有香味。该装置可以包括，例如，一个狭槽以放置香气筒。可选地，例如，香气筒可以插入到面罩的氧气入口“口承”中。
尽管以上说明着力于“单用户”分送器。但是该分送器可以装配成多用户系统，例如，具有放置在一起的两个现有聚氧器并通过一个简单主管供应其间的四个氧气出口。在一种更高级的系统中，可以将多个辅助分送工作站，例如十六个，连接到一个共用的聚氧器/控制器集中工作站。来自集中工作站的氧气或富氧空气可以根据需要供应给每个辅助工作站。每个辅助工作站可以包括一个管座用于连接使用者的鼻管或氧气面罩，一旦使用者将他/她的鼻管或面罩插入到管座内，或者一旦他/她将他/她的刷卡或其他帐款装置插入到辅助工作站的读卡器内，则该管座就从集中工作站接收氧气。为此目的，每个辅助工作站有一个带有相关连的微型开关的读卡器，微型开关用于打开电磁控制阀以从集中工作站向该辅助工作站提供富氧空气。这种分送系统例如可以用于体育馆，以便向还使用体育馆的用户提供服务，使得他们能够得到氧气富足的全部好处，以优化其体育锻炼以及从体育锻炼过后的恢复。
权利要求
1.一种用于分送纯氧或富氧空气的氧气分送器，该分送器包括一个容纳有一个聚氧器的机箱，该聚氧器和机箱的空气入口及机箱的分送器出口通过一个管道系统流体连通；一个流量控制阀用以控制氧气或富氧空气向分送器出口的流动，该流量控制阀由一个控制器控制；该分送装置还包括一个用于磁条、刷卡、智能卡等的读卡器或者一个用于帐款代币的接收器或其他帐款数据输入装置，从而帐款单元可以输入分送器控制器以分送氧气或富氧空气。
2.如权利要求1所述的氧气分送器，其特征在于，所述阀是一个电磁控制阀。
3.如权利要求1所述的氧气分送器，其特征在于，所述阀可以由控制器适当地控制以为每一个帐款单位分送预定量的氧气或富氧空气。
4.如权利要求1所述的氧气分送器，其特征在于，分送器有一个用于编码磁卡的读卡器。
5.如权利要求4所述的氧气分送器，其特征在于，分送器在卡使用后删除一个或更多帐款。
6.如权利要求1所述的氧气分送器，其特征在于，除了具有阀的自动控制以根据帐款数据输入装置分送氧气或富氧空气以外，该分送器还具有可由使用者操作的改变氧气或富氧空气流速和/或关闭氧气或富氧空气流动的装置。
7.如权利要求1所述的氧气分送器，其特征在于，该分送器有一个分送器出口，鼻管或其他分送套管或分送面罩可以安装于此，用于每一次分送操作。
8.如权利要求7所述的氧气分送器，其特征在于，当面罩或套管从分送器出口取下时，该分送器出口自动切断不再继续供应氧气或富氧空气。
9.如权利要求1所述的氧气分送器，其特征在于，该分送器可以使聚氧器连续运转，并且配置为当流量控制阀没有设定为向分送器出口输送氧气或富氧空气时分送器向外部大气分送氧气或富氧空气。
10.如权利要求9所述的氧气分送器，其特征在于，电磁控制阀可以选择性地在向分送器出口供气或向位于分送器机箱远离分送器出口的较远位置的通风口供气之间转换。
11.如权利要求1所述的氧气分送器，其特征在于，分送器有一个抽风风扇用于将空气从分送器机箱排出。
12.如权利要求10和11所述的氧气分送器，其特征在于，通风口有一个所述抽风风扇用于快速排出和分送氧气或富氧空气。
13.如权利要求1所述的氧气分送器，其特征在于，分送器可以使得氧气或富氧空气当其从分送器机箱排出时，或者在从分送器机箱排出前，与来自聚氧器的无氧空气重新结合。
14.如权利要求1所述的氧气分送器，其特征在于，分送器机箱有一个覆盖机箱的空气入口的空气过滤部件，该过滤部件在外面即可接近以便容易地进行更换。
15.如权利要求1所述的氧气分送器，其特征在于，分送器可以在使用时将香气导入它所分送的氧气或富氧空气中。
16.如权利要求15所述的氧气分送器，其特征在于，提供有一个香气存放容器，使用时，它从外部连接到分送器出口，或者从内部连接到引向分送器出口的管道系统。
17.如权利要求16所述的氧气分送器，其特征在于，有多个香气存放容器，每个容器放有各自的香气，并且其中还设置有在容器之间转换的装置。
18.如权利要求15所述的氧气分送器，其特征在于，该或每个香气存放容器使用时可拆卸地连接于分送器出口。
19.一种用于分送纯氧或富氧空气的氧气分送器，该分送器包括一个控制器；一个容纳有一个聚氧器的机箱，该聚氧器和机箱的空气入口及机箱的分送器出口通过一个管道系统流体连通；一个流量控制阀用以控制氧气或富氧空气向分送器出口的流动，该流量控制阀由来自控制器的控制信号控制，并且其中所述阀由控制器控制以响应控制器内或操作上连接于控制器的一个开关装置的启动而分送一定量的氧气或富氧空气。
20.如权利要求19所述的氧气分送器，其特征在于，所分送的氧气量是一个预定的量，并且可以通过以一个已知的速度(该速度可以在一开始就固定或者可变但可监测到)在受控的时间周期内分送来控制，控制器还有一个计时器以对分送周期计时。
21.如权利要求19所述的氧气分送器，其特征在于，电磁控制阀可以选择性地在向分送器出口供气或向位于分送器机箱远离分送器出口的较远位置的通风口供气之间转换。
22.如权利要求19和21所述的氧气分送器，其特征在于，通风口有一个抽风风扇用于快速排出和分送氧气或富氧空气。
23.如权利要求19所述的氧气分送器，其特征在于，还包括一个或多个流动传感器以检测氧气或富氧空气分送流的速度，并且操作上连接于控制器。
24.如权利要求19所述的氧气分送器，其特征在于，还包括一个或多个氧气浓度传感器以检测被分送器分送的氧气或富氧空气的浓度和/或被抽入聚氧器中的空气的氧气浓度，氧气浓度传感器操作上连接于控制器。
25.如权利要求22所述的氧气分送器，其特征在于，该或每个氧气浓度传感器和控制器组成了负反馈回路的一部分。
26.如上述权利要求任一项所述的氧气分送器，其特征在于，有多个氧气分送出口和用以控制向选定出口分送氧气或富氧空气的装置。
27.如权利要求26所述的氧气分送器，其特征在于，分送器包括一个集中聚氧站用以向多个远离集中站的辅助工作站分送氧气或富氧空气。
28.如权利要求27所述的氧气分送器，其特征在于，每个辅助工作站有一个所述氧气分送出口，以及还有一个诸如刷卡读取器的帐款接收装置。
29.如上述权利要求任一项所述的氧气分送器，其特征在于，一个氧气分送软管连接于机箱的分送器出口，该软管可收缩地安装于机箱内，当不使用时收缩或者需要向使用者供氧时延伸。
30.如权利要求29所述的氧气分送器，其特征在于，当使用者松开软管时软管自动收缩并触发开关以切断氧气/空气供应。
31.一种用于如上述权利要求任一项所述的氧气分送器的面罩，该面罩上或与其相连有一个容放有香气化学物的容器，用于向由面罩供应给使用者的氧气或富氧空气分送香气。
全文摘要
一种用于分送纯氧或富氧空气的氧气分送器，该分送器包括一个容纳有一个聚氧器的机箱，该聚氧器和机箱的空气入口及机箱的分送器出口通过一个管道系统流体连通；一个流量控制阀用以控制氧气或富氧空气向分送器出口的流动，该流量控制阀由一个控制器控制；该分送装置还包括一个用于磁条、刷卡、智能卡等的读卡器或者一个用于帐款代币的接收器或其他帐款数据输入装置，从而帐款单元可以输入分送器控制器以分送氧气或富氧空气。
文档编号B01D53/00GK1402650SQ0081648
公开日2003年3月12日 申请日期2000年11月28日 优先权日1999年11月30日
发明者多米尼克·亚当·西米勒 申请人:氧气产品有限公司