Hengityskeskittimet käyttävät tyypillisesti painekytkentä adsorptiota (PSA) ja niitä käytetään hyvin laajasti hapen tarjontaan terveydenhuollon sovelluksissa, erityisesti silloin, kun nestemäinen tai paineistettu happi on liian vaarallinen tai epämukava, kuten koteihin tai kannettaviin klinikoihin. Muihin tarkoituksiin on myös kalvoteknologiaan perustuvia keskittimiä.
Happikonsentraattori ottaa ilmassa ja puhdistaa sen käytettäväksi ihmisille, jotka tarvitsevat lääketieteellistä happea, koska veressä on heikko happea. Happisekoittajia käytetään myös tuottamaan taloudellista hapenlähdettä teollisissa prosesseissa, joissa niitä kutsutaan myös happikaasunkehittimiksi tai hapen tuotantolaitoksiin . Hapen rikastamijat käyttävät molekyyliseulaa kaasujen adsorboimiseksi ja toimivat noudattaen periaatetta, että ilmakehän typen nopea paineherkkyys adsorboidaan zeoliitti- mineraaleille ja sitten poistetaan typpi. Tämän tyyppinen adsorptiojärjestelmä on siis toiminnallisesti typpipyyhe, joka lähtee muiden ilmakehän kaasujen läpi. Tällöin happi pysyy pääkaasuna jäljellä. PSA-tekniikka on luotettava ja taloudellinen tekniikka pienten ja keskisuurten hapen tuottamiseen, ja kryogeeninen erottaminen sopii paremmin suurempaan määrään ja ulkoiseen toimitukseen yleensä sopivampaa pienille määrille.
Korkeassa paineessa huokoinen zeoliitti adsorboi suuria määriä typpeä sen suuren pinta-alan ja kemiallisen luonteen vuoksi. Hapen ja muiden vapaan komponentin keräyksen jälkeen painehäviöt, joiden avulla typpeä voidaan desorboida.
Happikonsentraattorissa on ilmakompressori, kaksi sylinteriä, jotka on täytetty zeoliittipelletteillä, paineentasaussäiliö ja jotkut venttiilit ja putket. Ensimmäisessä puolisyklissä ensimmäinen sylinteri saa ilmaa kompressorista, joka kestää noin 3 sekuntia. Tuolloin paine ensimmäisessä sylinterissä nousee ilmakehästä noin 2,5 kertaa normaaliin ilmakehän paineeseen (tyypillisesti 20 psi / 138 kPa -mittarilla tai absoluuttisesti absoluuttisella tasolla 2.36) ja zeoliitti kyllästyy typellä. Kun ensimmäinen sylinteri saavuttaa lähellä puhdasta happea (pieniä määriä argonia, hiilidioksidia, vesihöyryä, radonia ja muita pieniä ilmakehän komponentteja) ensimmäisen puolikierron aikana, venttiili avautuu ja happea rikastunut kaasu virtaa paineentasaukseen säiliö, joka yhdistyy potilaan happiletkuun. Syklin ensimmäisen puoliskon lopussa on toinen venttiilin asento muuttuu siten, että kompressorin ilma johdetaan toiseen sylinteriin. Ensimmäisessä sylinterissä oleva paine laskee, kun rikastunut happi siirtyy säiliöön, jolloin typpi voidaan desorboida takaisin kaasuun. Syklin jälkipuoliskon aikana on toinen venttiilin asento muutoksesta kaasun sulkemiseksi ensimmäisessä sylinterissä takaisin ympäristön ilmakehään pitämällä hapen pitoisuus paineentasaussäiliössä laskemasta alle 90%: iin. Tasapainotusletkussa oleva happea sisältävä letku pysyy vakaana paineentasausventtiilillä.
Vanhemmat yksiköt kiertävät noin 20 sekunnin ajan ja toimitetaan jopa 5 litraa minuutissa 90% happea. Vuodesta 1999 lähtien on ollut saatavilla yksiköitä, jotka pystyvät toimittamaan jopa 10 lyöntiä minuutissa.
Sovellukset
PSA-generaattorit tarjoavat kustannustehokkaan hapen lähteen. Ne ovat turvallisempi, halvempi ja kätevämpi vaihtoehto kryogeenisen hapen tai paineistettujen sylinterien säiliöille. Niitä voidaan käyttää useilla eri aloilla, kuten lääketieteessä, lääketeollisuudessa, vedenkäsittelyssä ja lasinvalmistuksessa.
PSA-generaattorit ovat erityisen käyttökelpoisia syrjäseuduilla tai muualla maailmassa tai liikkuvissa sairaaloissa ( sotilaalliset sairaalat , katastrofitilat).