[发明专利]基于电机驱动多级氧气增压的便携式氧站

说明书

本发明公开了一种基于电机驱动多级氧气增压的便携式氧站，包括制氧装置和增压装置，制氧装置包括显示控制器和氧气浓度检测器，增压装置包括增压进气管、增压气缸、增压出气管、第一压力传感器、第二压力传感器、控制器、电机驱动器、电机、传动轴和凸轮。本发明通过将制氧装置和增压装置进行有效整合，使整个便携式氧站同时具有制氧和增压功能，满足室外复杂环境应用；通过电机驱动增压气缸，压缩氧气使其产生较大的压力，最终使氧气达到所需的输出压力，具有氧气输出压力高、氧气输出压力精准、氧气输出压力稳定、无需外部动力气源、降低系统功耗、减小噪声、无油驱动的优点，而且集成度高、体积小、重量轻。

技术领域

本发明涉及一种兼备制氧和增压功能的氧站，尤其涉及一种基于电机驱动多级氧气增压的便携式氧站。

背景技术

制氧设备主要用于家庭、医院等，为个人呼吸提供独立的供给氧源。传统制氧产品只有制氧功能，不具备氧气增压功能，不便于充装以用于室外，只能输出低压氧气，适合在室内运行，适用于常温工作环境，无法满足室外复杂环境应用；另外，传统的制氧设备没有氧气浓度检测和显示功能，没有氧气浓度调节功能，而且输出的氧气浓度低、流量小、误差大，不利于用户了解氧气浓度。

如果在制氧基础上实现增压功能，则能较好地解决上述传统制氧设备输出氧气压力低、不便于充装的问题，但目前的氧气增压技术及其缺陷如下：

目前的氧气压缩增压，一般采用气体增压泵完成，气体增压泵是以压缩空气为动力源的一种活塞式增压泵，当进气时增压气控阀的阀芯往复切换工作，控制增压泵活塞以极快的速度作往复动作，随着输出压力的增高，活塞的往复速度减慢直至停止，此时增压泵输出的气体压力恒定，达到最大压力。

采用气体增压泵来对氧气进行增压处理是一种常规氧气增压方式，存在功率大、噪声大、体积大、输出压力精度低、稳定性差的问题，这是因为：气动增压方式需要单独提供排气量大的空气动力源，一般采用大功率空气压缩机作为输入驱动源，推动活塞运动，因此系统的体积较大且笨重；气动增压通过2～3级活塞压缩，当活塞两端压力相等时，达到最大压力，输出气压稳定，此时输出气体压力的准确度和稳定性容易受活塞两端气压的影响，产生持续的压力波动，无法输出精度高、稳定性高的气体。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种能输出高压氧气以便于充装和室外使用的基于电机驱动多级氧气增压的便携式氧站。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

一种基于电机驱动多级氧气增压的便携式氧站，包括制氧装置和增压装置，所述制氧装置包括显示控制器和氧气浓度检测器，所述氧气浓度检测器用于检测所述制氧装置的制氧出气管中的氧气压力且其信号输出端与所述显示控制器的氧气浓度信号输入端连接；所述增压装置包括增压进气管、增压气缸、增压出气管、第一压力传感器、第二压力传感器、控制器、电机驱动器、电机、传动轴和凸轮，所述增压气缸和所述凸轮均为多个且一一对应，多个所述增压气缸之间依次串联连接，所述增压进气管的入口与所述制氧出气管的出口连接，所述增压进气管的出口通过气管与第一个所述增压气缸的入口连接，最后一个所述增压气缸的出口通过气管与所述增压出气管的入口连接；所述第一压力传感器用于检测第一个所述增压气缸的入口处的气压且其信号输出端与所述控制器的低压信号输入端连接，所述第二压力传感器用于检测最后一个所述增压气缸的出口处的气压且其信号输出端与所述控制器的高压信号输入端连接，所述控制器的电机控制输出端与所述电机驱动器的输入端连接，所述电机驱动器的输出端与所述电机的控制输入端连接，所述电机的转轴与所述传动轴的一端连接，多个所述凸轮在所述传动轴的轴向方向依次设置于所述传动轴上且在所述传动轴的圆周方向错开分布，多个所述凸轮与多个所述增压气缸的活塞杆分别一一对应连接。