Les concentrateurs d'oxygène-également appelés générateurs d'oxygène à tamis moléculaire ou concentrateurs d'oxygène portables-fonctionnent fondamentalement sur le principe de l'adsorption modulée en pression (PSA). Utilisant l'air ambiant comme matière première et ne nécessitant aucun additif chimique, ces appareils-lorsqu'ils sont allumés à température ambiante-utilisent des tamis moléculaires pour adsorber l'azote et d'autres gaz, séparant et extrayant ainsi l'oxygène de l'air avec une pureté de 93 % ± 3 %. En fonction de leur débit maximum d'oxygène par minute, ces appareils sont classés en modèles 1L, 3L, 5L et 10L.
En 1886, les frères Brin ont développé le procédé Brin pour la production d'oxygène et ont introduit le premier générateur d'oxygène industrialisé par séparation de l'air. Au début du 20e siècle, les générateurs d’oxygène par distillation cryogénique étaient devenus l’équipement principal pour la production industrielle d’oxygène. Au cours de cette même période, les concentrateurs d’oxygène portables ont connu un bref regain d’intérêt. Entre le milieu-et-la fin du 20e siècle, le lancement du Med-Ox Duo Par-un générateur d'oxygène à double-fonction-a marqué le début de la tendance à la miniaturisation et à la consumérisation des concentrateurs d'oxygène. En 1956, Hangyang Group Co., Ltd. (anciennement Zhejiang Iron Works) a développé avec succès le premier ensemble complet d'équipements de séparation de l'air en Chine, capable de produire 30 m³ d'oxygène par heure. En 1975, les unités d'oxygène PSA à petite échelle étaient largement adoptées dans les hôpitaux. En 1984, Kratz et Sircar ont déposé un brevet pour un concentrateur d'oxygène médical à usage domestique. En 1993, l'American Society for Testing and Materials (ASTM) a publié la spécification standard F1464-1993 pour les concentrateurs d'oxygène médical. En 1996, l'Organisation internationale de normalisation (ISO) a publié la norme ISO 8359:1996, une norme de sécurité pour les concentrateurs d'oxygène médical. En 1998, la Chine a introduit sa première norme industrielle pour les concentrateurs d'oxygène médical : YY/T 0298-1998, « Spécifications techniques générales pour les équipements de génération d'oxygène à tamis moléculaire médical ». Entre 2014 et 2021, la production annuelle de concentrateurs d'oxygène en Chine est passée de 197 600 unités à 4,16 millions d'unités.
La technologie des concentrateurs d’oxygène se concentre principalement sur l’adsorption modulée en pression (PSA), l’adsorption modulée en pression sous vide (VPSA) et les systèmes de contrôle intelligents. Le développement de produits évolue actuellement vers une plus grande portabilité et efficacité énergétique, avec des applications s'étendant aux secteurs médical et de la santé (en particulier l'oxygénothérapie à domicile), à la production industrielle (telle que la transformation des métaux) et aux domaines des énergies nouvelles et de la protection de l'environnement.
