随着生活水平的提高，人们对与自身的健康越来越重视，各种保健电器走入家庭。家用制氧机就是一种实用的保健电器。
下面拆解的是年前给家里老人买的，某东促销“氧生活”牌JYT-1型家用制氧机。这是近年来一种将工业变压吸附制氧技术（
PSA）运用到家用制氧器上的新型产品，正成为家用制氧技术的主流。作为拆客应了解变压吸附制氧技术在家庭保健电器中的应用。
目前，家用制氧机已广泛应用于心血管疾病、脑血管疾 病、呼吸系统疾病、高原反应与高原病、老年病、儿童呼吸道感染疾病、睡眠性低氧血症及煤气中毒缺氧等疾病的配合治疗；是广大学生、白领、运动员、老年人、孕妇、胎儿等进行脑力和体力恢复、辅助治疗和生理保健的家庭伴侣。
一、JYT-1家用制氧机外观及技术指标“氧生活”牌JYT-1型，主要指标：氧气浓度30%-90%可调，0-3升/分钟可调，输入功率120W，运行噪声≤45db，LED显示，重量5.9公斤。
下面是氧气输出插口、6档定时LED显示面板：
将氧气湿化水箱从前面取下：
制氧机工作时，水箱有蓝光照耀，比较醒目，是机座底部的这个蓝光LED起作用：
氧气流量计，右边是原理图。由针形阀的开度控制气流大小，气流大，小球被吹得高；气流小，小球的位置低；当关闭时，无气流，小球静止在底部。
机器后面：
商标、进气过滤消音器：
进气过滤消音器就是一个微孔陶瓷塞，套在进气口上：
配耳挂式吸氧头和鼻吸式吸氧头，采用食品级硅胶材质，无毒环保，韧性高易清洗。
二、变压吸附制氧技术简介及本机原理家用制氧技术，有化学制氧和物理制氧两大类。
化学制氧方式有：化学试剂反应制氧，电解制氧、电子双极式制氧。
物理制氧方式有：氧气瓶、氧气袋供氧，膜分离制氧、变压吸附制氧。
近几年由于国内技术的提高，变压吸附制氧技术逐渐成为家用制氧机的主流。
1、发展历史及工艺： 变压吸附制氧技术源于二十世纪60年代，美国联合碳化物公司在1970年首次将变压吸附制氧技术工业化，采用常压解吸的三床或四床PSA工艺。在70年代中期，真空解吸变压吸附制氧工艺被提出，使得装置规模、制氧电耗等技术经济指标空前提高。九十年代末，采用NaX、CaX、CaA型分子筛的VPSA制氧装置占据了市场的主导地位。1989年，美国prexair公司采用LiX型分子筛的制氧装置在加拿大投入运行，标志着变压吸附制氧技术进人了新的发展期。
我国变压吸附制氧技术从70年代中起步，80年代技术研发处于低潮，90年代初期，我国变压吸附制氧技术迅速提高，出现了一批变压吸附制氧设备制造商，采用CaX、CaA型分子筛的三床或四床VPSA工艺。1995年北京大学化学院开始LiX型分子筛的研制，1997年成功研制出LiX型分子筛样品。2000年北大先锋科技有限公司LiX型分子筛生产线投产，并批量生产LiX型分子筛产品。2001年以后，我国变压吸附制氧技术取得了长足进步，与国外的技术差距逐步缩小，微型医用制氧机性能可靠，价格低廉，形成了一定的生产规模，部分中小型和部分大中型制氧装置已达到或接近国外同类产品的先进水平。
目前国际上，工业使用NaX、CaX、CaA型分子筛的VPSA制氧装置趋于淘汰，采用LiX型分子筛的VPSA制氧设备占据市场的主导地位。
变压吸附制氧技术工艺有：
PSA工艺、单床
VPSA工艺、两床
VPSA工艺、三床
VPSA工艺、五床
VPSA工艺。
下图是90立方工业变压吸附制氧机：
2、吸附剂氧分子筛： 分子筛是一种晶状铝硅酸盐，其原子按一定的形状排列，基本结构单元是四个氧阴离子围绕一个较小的硅或铝离子而形成的四面体。钠离子或其它阳离子的作用是补充铝氧四面体正电荷的不足。四个氧阴离子的每一个，又都分被另一个铝氧或硅氧四面体共用，使晶格作三维延伸。晶格中暴露的阳离子使分子筛具有更强的吸附能力，这些阳离子起着局部强正电荷格点的作用，对极性分子的阴端进行静电吸引，分子的偶极矩越大，被吸引和吸附得越牢。在阳离子上的局部强正电荷的影响下，分子会受到电磁感应而产生偶矩。氧和氮都具有四极矩,但氮的四极矩（0.3ã）比氧（0.1ã）比大得多。因此，氮原子与阳离子之间的作用力较强，而被优先吸附。当有压力时，分子筛会吸附较多的氮原子；当减压时，分子筛会将吸附的氮原子释放出来（称为解吸）。
家庭制氧用分子筛一般用13X（NaX）型和5A（CaA）型。13X的氧气吸收率为47%，5A的氧气吸收率为54%。还有更高吸收率的CaX型（71%）、LiX型（82%），但成本太高。
本机采用了法国CECA氧分子筛，NaX型（标准型），米色珠状，适用微型医用PSA或VPSA，装在两个长方体铝型材分子筛塔中：
3、微型PSA吸附工艺是一种加压吸附常压解吸制氧工艺，因耗电量高，适用于小型制氧装置。又分为产品气压低于0.2MPa及高于0.2MPal两种工艺流程。
家庭制氧采用气压低于0.2MPa的吸附工艺，其工作原理框图如下：
微型PSA制氧机工作原理：
如上图1所示，采用Skarstrom循环两床（即两个分子筛塔）制氧机形式，工作过程如下:
空气经过滤器进入压缩机,压缩空气通过旋转分离阀进人吸附器A、B进行吸附分离，控制系统控制分离阀改变吸附周期，以及分配进气和排气流动方向。以过程中一个循环为例（见图2），压缩空气进人吸附器A，此时旋转阀门FA1、FA2打开，FB1、FB2关闭，空气中的氮气被吸附到吸附器内的分子筛中，氧气通过吸附器顶端三通流出，一部分用于反吹处于解吸状态的吸附器B，另一部分经过精筛塔和流量计输出。当吸附器A中分子筛达到吸附饱和临界状态前，控制器将阀门FA1、FA2关闭，FB1、FB2打开，见图3，进气被切换到吸附器B，同时对吸附器A减压解吸，解吸气（废气富氮）经分离阀排出。吸附器B工作过程同吸附器A完全相同，二者交替工作完成连续生产氧气。
4、家用制氧机的另一核心：微型静音无油空气压缩机。本机采用了澳多宝AP-200型无油空压机，其结构为单轴双缸，见下面实物分解图：
无油空气压缩机工作原理：静音无油空压机属于微型往复式活塞式压缩机。电机单轴驱动压缩机曲轴旋转时，通过连杆的传动，具有自润滑而不添加任何润滑剂的活塞便做往复运动，由气缸内壁、气缸盖和活塞顶面所构成的工作容积则会发生周期性变化。活塞式压缩机的活塞从气缸盖处开始运动时，气缸内的工作容积逐渐增大，这时，气体即沿着进气管，推开进气阀而进入气缸，直到工作容积变到最大时为止，进气阀关闭；活塞式压缩机的活塞反向运动时，气缸内工作容积缩小，气体压力升高，当气缸内压力达到并略高于排气压力时，排气阀打开，气体排出气缸，直到活塞运动到极限位置为止，排气阀关闭。当活塞式压缩机的活塞再次反向运动时，上述过程重复出现。即：活塞式压缩机的曲轴旋转一周，活塞往复一次，气缸内相继实现进气、压缩、排气的过程，即完成一个工作循环。单轴双缸的结构设计使压缩机气体流量在额定转速一定时为单缸的两倍，而且在振动噪音控制上得到了很好的控制。（文中引用了厂家资料）
综上所述，
PSA变压吸附制氧技术并不是一项全新技术，只是运用于家庭保健时间较晚，其小型化、高效率、稳定耐用还有待进一步完善提高。
5、本机制氧流程本机采用微型
PSA变压吸附制氧技术工艺，其制氧流程（厂家资料）如下：
三、拆机细节卸下机器后机壳八颗固定螺丝：
取下塑料背板：
这一侧是空气精滤塔，精筛塔：
这一侧是旋转分离阀及其驱动同步电机：
取下前面板，机壳是全塑料的、比较薄：
去掉外壳后，机芯后面视图：
机芯前面视图：
机芯顶视图，电路板固定在上面：
机芯左视图：
机芯右视图：
下面是旋转分离阀的驱动电机，采用单相永磁低速同步电动机（220V，8/10转/分钟）：
旋转分离阀的废气（氮气）排口在底部：
机箱内的大口径含油轴承散热风扇，运行时噪声很低：
风扇口径11.5厘米，用220V交流电源，铝合金支架，非常结实：
取下电路板后，机芯的顶视图，两个铝合金外壳的分子筛塔（吸附器）：
电路板，看结构是电源及压缩机、旋转阀同步电机、风扇电机供电控制电路：
控制压缩机供电的继电器JQC-3FF，触点容量10A，余量很大：
BLX-A型电源保险管，压敏电阻：
电源滤波电解电容采用红宝石4.7μF/400V，105℃，该机所有电解电容都采用105℃红宝石牌：
这一块区域是开关电源部分，PCB的日期是2012年9月15日：
电源主控芯片是LN5R04D；
M7贴片整流二极管(1A，1000V)桥式整流；
RS1M贴片快恢复二极管（1A，1000V），
H431 分流式电源基准，
夏普光耦PC817，
SS110贴片整流二极管（1A，100V）：
下面是LN5R04D的应用电路图，很简洁：
KA7805仙童公司三端稳压器（5V，2.2A），提供5V稳压电源给面板电路用：
电源PCB背面，没有元件：
下面是面板电路板：
拆下后观看，中控IC起开关机器、定时功能和LED显示的作用，标记被抹掉了？
将塑料内支架移去，里面是一体化空压机。
空压机是微型单轴双缸无油往复式活塞式压缩机（前面对结构已有介绍），压缩机与电动机机架一体式铸铝结构，采用减震弹簧固定，可减少工作时的振动和噪声，厂家资料说，电机自带温控开关，当超温时自动切断供电：
电动机是单相交流异步电机，2012年9月出厂，功率120W，转速1450转/分钟：
电机的CBB启动电容，2μF/500V：
铝合金气缸、铸铝气缸架缸盖，散热表面积很大，几颗内六方螺丝固定缸盖，看起来很结实：
铸铝机架、缸盖没有毛刺，表面干净：
缸盖内六方固定螺丝端面上还有字，质量很好：
空压机顶视图，两气缸室之间用耐高温硅橡胶管串联：
电机两端都有散热风扇，加上机箱强制通风设计，保证稳定工作：
曲轴系统也很粗大，有较大的机械强度余量，保证长期运行：
从下往上看，看见在气缸内的活塞，由于是无油压缩机，无须润滑油浸泡。该机没有冷凝器，对机器的散热全靠三个风扇运行，压缩机、电动机是敞开式，所以使用环境不能太脏，粉尘要低、潮湿气要小，长期使用后，应定期打开机器打扫灰尘。
最后上一张使用中的照片，氧气湿化水箱的设计有创意，变化多端的蔚蓝色气水流非常好看：
四、结束语： 分子筛制氧在国外开展较早，技术领先，许多战斗机上都安装了分子筛制氧装置，并使用MCU控制。本次拆机的JYT-1型家用制氧机，采用微型PSA制氧工艺，其分子筛采用的是国外普通级产品，控制电路简单，制氧效率无法判断，不结实的塑料机件（特别是关键部件旋转阀）、国产无油空压机有待时间检验，也只能算是初级产品。与许多国产立式分子筛制氧机相比，设计更小巧、美观，便于移动及随车携带，但机械结构的塑料化、紧凑化，又带来不耐用、维修不便的问题。
目前，市售分子筛制氧机的原理基本相同，质量参差不齐。相信随着我国分子筛技术、旋转阀生产技术的不断提高，更安全、更高效率的多床微型PSA制氧机将推向市场，成为医院、家庭使用的主流，更好地为人民服务。
传完了，谢谢观看！
