CN102822089B

CN102822089B - 氧气发生装置和空调器

Info

Publication number: CN102822089B
Application number: CN201180016532.9A
Authority: CN
Inventors: 张在洙; 成奉祚; 朴亨镐
Original assignee: LG Electronics Inc
Current assignee: LG Electronics Inc
Priority date: 2010-03-31
Filing date: 2011-03-25
Publication date: 2015-09-30
Anticipated expiration: 2031-03-25
Also published as: CN102822089A; WO2011122803A2; US20130014534A1; EP2552829A4; EP2552829A2; KR20110109351A; EP2552829B1; WO2011122803A3; US9309117B2

Abstract

提供一种氧气发生装置。该氧气发生装置包括：过氧化氢发生器，构造为用以产生过氧化氢；氧气发生器，构造为利用该过氧化氢发生器中产生的过氧化氢来产生氧气；第一管道，构造为用以将该过氧化氢发生器中产生的过氧化氢传输到该氧气发生器中；以及第二管道，构造为用以将该氧气发生器中产生的水传输到该过氧化氢发生器中。

Description

氧气发生装置和空调器

技术领域

本发明涉及一种氧气发生装置和一种空调器。

背景技术

一般而言，氧气发生装置是指一种用于产生氧气，以将所产生的氧气供给到需要氧气之处的装置。在根据现有技术的氧气发生装置中，将空气吸入到压缩机中以压缩被吸入的空气，并使空气经过沸石，从而产生氧气。或者，使由压缩机压缩的空气经过薄膜来产生氧气，或者电解水以将水分子分解成氢气和氧气。

发明内容

技术问题

本发明的实施例提供了一种氧气发生装置，该氧气发生装置不受其安装（位置）所限，能够快速地产生氧气，并具有紧凑的结构；同时提供了一种包括该氧气发生装置的空调器。

本发明的实施例还提供了一种具有较低能耗的氧气发生装置以及包括该氧气发生装置的空调器。

技术方案

在一个实施例中，一种氧气发生装置包括：过氧化氢发生器，构造为用以产生过氧化氢；氧气发生器，构造为利用该过氧化氢发生器中产生的过氧化氢来产生氧气；第一管道，构造为用以将该过氧化氢发生器中产生的过氧化氢传输到该氧气发生器中；以及第二管道，构造为用以将该氧气发生器中产生的水传输到该过氧化氢发生器中。

在另一个实施例中，一种氧气发生装置包括：氧气发生器，构造为用以接纳过氧化氢，以将过氧化氢分解成水和氧气，从而排出氧气；过氧化氢发生器，构造为利用从外部供给的空气和在该氧气发生器中再生的水来产生过氧化氢；以及泵，构造为用以在该氧气发生器与该过氧化氢发生器之间泵送过氧化氢或水。

在又一个实施例中，一种空调器包括：室内单元，用于对室内空气进行调节；氧气发生器，设置在该室内单元中，该氧气发生器用于容纳过氧化氢以将过氧化氢分解为水和氧气，从而排出氧气；室外单元，通过制冷剂管连接到该室内单元；过氧化氢发生器，设置在该室外单元中，该过氧化氢发生器利用从外部供给的空气和在该氧气发生器中再生的水来产生过氧化氢；供过氧化氢在其中流动的第一管道，该第一管道将该氧气发生器连接到该过氧化氢发生器；以及供从该氧气发生器排出的水在其中流动的第二管道，该第二管道将该氧气发生器连接到该过氧化氢发生器。

在以下的附图和文字描述中说明了一个或更多的实施例的细节。其他的特征将从以下的描述和附图中以及权利要求书中显而易见。

有益效果

根据这些实施例，由于该氧气发生器利用过氧化氢发生器中产生的过氧化氢来产生氧气，因此该过氧化氢发生器和该氧气发生器的尺寸可以减小。因此，该氧气发生装置的整体尺寸可以减小。

而且，由于氧气发生器被与过氧化氢发生器相独立地设置，因此该氧气发生器可以不受其安装位置的限制。

而且，由于将空气供入到该过氧化氢发生器中，并且从氧气发生器排出的水被回收到该过氧化氢发生器中，因此可以解决需要连续充水的限制。

而且，由于不需要用于压缩空气的压缩机，可以降低能耗。

而且，由于过氧化氢在氧气发生器中被分解以产生氧气，因此该氧气发生装置可具有紧凑的尺寸。

而且，由于在该氧气发生器内部设有反应增强装置（reaction enhancementdevice），因此该氧气发生装置可具有紧凑的尺寸。

而且，当使用催化剂作为反应增强装置时，该催化剂涂覆在网状结构上，因此该催化剂可永久地使用。

而且，由于排水口设置在比过氧化氢入口更高的位置，因此可充分地确保过氧化氢的反应时间。

附图说明

图1是根据第一实施例的氧气发生装置的示意图。

图2是根据该第一实施例的氧气发生装置的剖视图。

图3是示出构成图2的氧气发生装置的反应增强装置的示例的视图。

图4是示出根据第二实施例的氧气发生装置的内部的视图。

图5是示出根据第三实施例的氧气发生装置的内部的视图。

具体实施方式

现在将详细描述本发明的实施例，在附图中示出了这些实施例的示例。

图1是根据第一实施例的氧气发生装置的示意图。

参照图1，氧气发生装置1包括：过氧化氢发生器10，用于产生过氧化氢（H₂O₂）；泵20，用于泵送过氧化氢发生器10中产生的过氧化氢；以及氧气发生器30，用于还原由泵20泵送的过氧化氢以产生氧气（O₂）。

在当前的实施例中，由过氧化氢发生器10产生并排出的过氧化氢基本上是含过氧化氢的溶液。因此，在当前的实施例中，应理解的是“过氧化氢”等同于过氧化氢溶液。

过氧化氢发生器10和氧气发生器30通过第一管道41和第二管道42彼此连接。

从过氧化氢发生器10排出的过氧化氢流入第一管道41并被引入氧气发生器30。泵20设置在第一管道41上。

用于增强（促进）引入的过氧化氢的还原的反应增强装置（稍后将描述）设置在氧气发生器30的内部。因此，引入到氧气发生器30的过氧化氢借助反应增强装置而被还原，以在氧气发生器30中产生水和氧气。

产生的水通过第二管道42被引入到过氧化氢发生器10中。亦即，在氧气发生器30中被分解成的水和氧气中的水被回收到过氧化氢发生器10中。另一方面，产生的氧气从氧气发生器30排出到外部。虽然泵20在当前实施例中设置在第一管道41上，但是泵20也可设置在第二管道42上。或者，在第一和第二管道41和42上都设有泵20。而且，泵20可设置在过氧化氢发生器10和氧气发生器30上。

过氧化氢发生器10包括阳极101、阴极102和设置于阳极101与阴极102之间的膜。尽管图中并未示出，但能量供给部连接到阳极101和阴极102。

过氧化氢发生器10连接到用于供给空气的空气供给管43和用于排出空气的空气排放管44。在空气供给管43上设有空气泵50，用于将空气以微泡形供入到过氧化氢发生器10中。

在过氧化氢发生器10上设有用于注水的供水部45。在供水部45上可设置水龙头或阀，尽管图中并未示出。在当前的实施例中，利用回收到过氧化氢发生器10中的水产生过氧化氢。然而，最初时应从外部为过氧化氢发生器10供水。

因此，在初始的水通过供水部45供给到过氧化氢发生器10之后，不需要额外地将水供给到过氧化氢发生器10。然而，在根据情况需要供水的情况下，可通过供水部45再次供水。

在过氧化氢发生器10中产生过氧化氢的反应式如下：

2H₂O+O₂→2H₂O₂

通过空气供给部43供给的空气含有氧气。由此，包含在供给到过氧化氢发生器10中的空气中的氧气与水反应而产生过氧化氢。由于空气中包含氮气和其他成分，除了氧气之外的氮气和其他成分通过空气排放管44排出。

在当前的实施例中，过氧化氢发生器10通过电化学方法产生过氧化氢。

当空气未被供给到过氧化氢发生器10中时，在过氧化氢发生器10中产生氢气泡。在这种情况下需要持续地供水。然而，根据当前的实施例，由于空气被持续地供给到过氧化氢发生器10中，氢气与空气中含有的氧气反应而产生水，因此不需要连续地供给水。

与过氧化氢发生器10相关的专利包括专利号为6,685,818、6,712,949和6,767,447的美国专利。这些专利与当前实施例之间的不同点在于，在当前的实施例中，从氧气发生器30排放出的水被回收到过氧化氢发生器10中并且再次用于产生过氧化氢。

图2是根据第一实施例的氧气发生装置的剖视图。图3是示出构成图2的氧气发生装置的反应增强装置的示例的视图。

参照图1到图3，根据当前实施例的氧气发生器30将所引入的过氧化氢还原以产生氧气。在过氧化氢的还原过程中产生的水被回收到过氧化氢发生器10中。

氧气发生器30包括用于限定容纳过氧化氢的空间的壳体310和容纳在壳体310中的反应增强装置330。在当前的实施例中，反应增强装置330表示用于增强过氧化氢的还原反应的装置。

可使用催化剂作为反应增强装置330。反应增强装置330包括多个网状结构331，该催化剂涂覆在这些网状结构331上。如图3中所示，多个网状结构331竖直地彼此叠置。在当前的实施例中，使用多个网状结构331作为反应增强装置330的原因是为了增加与过氧化氢的接触面积。亦即，过氧化氢穿过限定在多个网状结构331中的孔以减少反应时间。

在当前的实施例中，可使用过氧化锰，例如二氧化锰或者碘化钾作为催化剂。

当前的实施例的优点在于，因为其上涂有催化剂的多个网状结构331被设置在氧气发生器30的内部，上述多个网状结构31可永久使用。亦即，例如当使用二氧化锰作为催化剂时，二氧化锰以粉末形式存在。因此，当二氧化锰粉末存在于氧气发生器30中时，二氧化锰粉末会与来自氧气发生器30的水一起排出。在这种情况下，可能要持续地的加入二氧化锰。

然而，根据当前的实施例，由于催化剂通过粘合剂涂覆在每个网状结构331上，上述限制可通过维持催化剂涂覆在网状结构331上的状态而被解决。

过氧化氢在氧气发生器30中的反应式如下：

2H₂O₂→2H₂O+O₂

即使未设置反应增强装置330，过氧化氢也可被还原。然而，在这种情况下，反应时间较长。因此，在当前的实施例中，过氧化氢通过设于氧气发生器30中的单独的反应增强装置300而被还原。在氧气发生器30内部不设置反应增强装置330的情况下，很容易想到的是，大部分过氧化氢会通过第二管道42被排出。

壳体310具有连接到第一管道41的过氧化氢入口312和连接到第二管道42的排水口314。在此，为了增加过氧化氢与反应增强装置330之间的接触时间，过氧化氢入口312设置在低于排水口314的位置。

特别地，过氧化氢入口312可设置在壳体310的最低部分，而排水口314可设置在反应增强装置330的上方。而且，第一管道41和第二管道42可分别连接到壳体310的侧表面。

这样，由于被引入到壳体310中的过氧化氢在接触网状结构331的同时上升，因此可确保在氧气发生器30中过氧化氢具有充足的还原反应时间。在此，反应增强装置330的一部分或者整个反应增强装置330被设置在过氧化氢入口312与排水口314之间。

氧气排放部320设置在壳体310的上部（例如，壳体310的顶部），使氧气发生器30中产生的氧气能容易地被排放到外部。氧气排放部320具有多个氧气排放孔322。

这里，氧气排放部320设置在比排水部314更高的位置，以防止水通过氧气排放部320排出。

以下将描述上述氧气发生装置的应用示例。

根据当前实施例的氧气发生装置可被制造成单个模块。亦即，过氧化氢发生器、泵和氧气发生器可被内置于单个外壳中。

在当前的实施例中，由于氧气发生器利用过氧化氢发生器中产生的过氧化氢而产生氧气，因此过氧化氢发生器和氧气发生器的尺寸可以减小。因此，可以缩减氧气发生装置的整体尺寸。

另外，由于反应增强装置设置在氧气发生器的内部，可使氧气发生装置的尺寸变得紧凑。

因此，根据当前的实施例的模块化的氧气发生装置可安装在室内空间中或者单独地安装在家用电器中，例如安装在空调器的室内单元中。

根据当前的实施例，由于氧气发生器通过将引入的过氧化氢还原而产生氧气，氧气发生器可以与过氧化氢发生器相独立地设置。因此，氧气发生器可以不受其安装位置的限制。例如，在当前的实施例应用到空调器时，氧气发生器可设置在对室内空气进行调节的室内单元中，而过氧化氢发生器可设置在室外单元中。当然，室内单元可通过制冷剂管连接到室外单元。

根据当前的实施例，由于空气被持续地供入到过氧化氢发生器中，同时从氧气发生器中排出的水被回收到过氧化氢发生器中，因此可以解决需要连续充水的限制。

此外，由于不需要用于压缩空气的压缩机，可以降低能耗。

图4是示出根据第二实施例的氧气发生装置的内部的视图。

除了设置在氧气发生器中的反应增强装置之外，该实施例与第一实施例等同。因此，在以下的说明中将主要仅描述当前实施例的独特的部分。

参照图5，根据当前的实施例的氧气发生器30包括加热器340，该加热器作为用于增强所引入的过氧化氢的还原的反应增强装置。详细而言，加热器340可被设置为靠近过氧化氢入口312。亦即，加热器340可设置在氧气发生器30内下部。

这样做是为了增加过氧化氢接收加热器340的热量的时间，因为被引入氧气发生器30中的过氧化氢是上升的。亦即，过氧化氢和/或水可接收热量直至过氧化氢和/或水到达排水口314为止。

根据当前的实施例，由于过氧化氢接收加热器340的热量，可提高反应速率（分解速率）。

虽然在当前的实施例中设置了一个加热器，但是也可在氧气发生器30中设置多个加热器。在这种情况下，可将多个加热器沿竖向地彼此间隔设置。或者，可将多个加热器水平地沿着两条或者更多条直线设置。

图5是示出根据第三实施例的氧气发生装置的内部的视图。

参照图5，根据当前实施例的氧气发生器30可包括发光部350，该发光部作为增强所引入的过氧化氢的还原的反应增强装置。详细而言，可使用例如紫外线灯作为发光部350。发光部350可被靠近排水部314设置。发光部350可被设置在排水部314与过氧化氢入口312之间。

发光部350被靠近排水部314设置的原因是为了使光照射到过氧化氢和/或水上，直至过氧化氢和/或水到达排水口314。

根据当前的实施例，可利用发光部350的光线提高反应速率（分解速率）。

虽然在当前的实施例中的氧气发生部30中设置了一个发光部，但是也可以在氧气发生器30中设置多个发光部。在这种情况下，可将多个发光部沿竖向彼此间隔设置。或者，可将多个加热器水平地沿着两条或者更多条直线设置。

虽然参照其多个阐释性实施例描述了本发明的实施例，但应理解的是，能够由本领域技术人员设计出的多种其他的修改和实施例也将落入本发明的原理的精神和范围内。更具体而言，在本发明、附图和所附权利要求书的范围内可以对组成部件和/或主题的组合安排的布局进行多种变型和修改。除了零部件和/或布置中的变型和修改之外，替代性的使用对于本领域技术人员来说也将是显而易见的。

Claims

1.一种氧气发生装置，包括：

过氧化氢发生器，构造为用以产生过氧化氢；

氧气发生器，构造为利用该过氧化氢发生器中产生的过氧化氢来产生氧气；

第一管道，构造为用以将该过氧化氢发生器中产生的过氧化氢传输到该氧气发生器中；

第二管道，构造为用以将该氧气发生器中产生的水传输到该过氧化氢发生器中，

空气供给管，形成在该过氧化氢发生器的下部，并构造为用于将含有氧气的空气供给到该过氧化氢发生器中；

空气排放管，形成在该过氧化氢发生器的上部，并构造为用于排出在该过氧化氢发生器中去除了氧气的空气；以及

空气泵，构造为用于将该空气供给管的空气以气泡状供入到该过氧化氢发生器中，并且

其中该氧气发生器包括：

壳体，该壳体包括：入口，形成在该氧气发生器的下部，该过氧化氢发生器中产生的过氧化氢经过该入口被引入；排水口，形成在该氧气发生器的上部，水通过该排水口被排出；以及氧气排放部，氧气通过该氧气排放部被排出；以及

反应增强装置，设置在该壳体中，用以增强通过该入口引入的过氧化氢的反应，并且

其中该入口设置在比该排水口低的位置，而该氧气排放部设置在比该排水口高的位置，并且该反应增强装置设置在比该排水口低的位置，该入口设置在比该反应增强装置低的位置，

其中该第一管道和该第二管道中的至少一者包括泵，用以泵送在该过氧化氢发生器中产生的过氧化氢，

其中该过氧化氢发生器利用从外部供给的空气和在该氧气发生器中回收的水来产生过氧化氢，以及

其中该反应增强装置包括：多个叠置的网状结构，其上涂有催化剂，并且所述网状结构被设置在该入口与该排水口之间；加热器，形成在该氧气发生器的内下部，用以对引入该壳体内的过氧化氢进行加热；以及发光部，被靠近该排水部设置，用以对引入该壳体中的过氧化氢进行光照。

2.根据权利要求1所述的氧气发生装置，其中该过氧化氢发生器包括阳极、阴极和设置在该阳极与该阴极之间的膜。