CN114045507A - 一种用于医用智能氢氧一体机的节能电解槽 - Google Patents

Abstract

本发明属于医疗器械技术领域，公开了一种用于医用智能氢氧一体机的节能电解槽，主框架内部通过若干片固定卡片限位安置若干片电极片，每片电极片与相邻电极片之间的间隔空间构成电解空间，主框架两侧的金属材料前壳体和后壳体的内表面与相邻电极片之间空间也构成电解空间，电解空间有效工作面积大，电解效率高，结构简单紧凑；一台智能氢氧一体机内部只需设置一个电解槽即能够满足大功率氢氧制造需求，电解槽两侧可以同时设置多个散热风扇，便于散发热量，热量散发效率高，安装连接操作方便，安全系数高，稳定可靠。

Description

一种用于医用智能氢氧一体机的节能电解槽

技术领域

本发明属于医疗保健设备制造技术领域，具体涉及一种用于医用智能氢氧一体机的节能电解槽。

背景技术

氢氧机是采用电解水技术，通电从水中提取氢氧气体的能源设备，学术界公认氢气具有选择性中和羟基自由基和亚硝酸阴离子作用的唯一具有选择性抗氧化的物质。氢分子体积极小，可快速渗透扩散至全身，能穿透各类生理屏障和细胞膜，进入细胞核，带走一般手段无法消除的恶性活性氧。氢气在清除活性氧后自身可以变成水被人体利用，不会影响其他良性活性氧和生物分子的正常功能，使容易受到氧化损伤破坏的重要生物分子和细胞受到完美保护。基于该机理，用机器制氢气对抗氧化损伤引起的疾病。

氢氧气雾化机的工作原理，主要由电解槽系统和超声雾化系统共同作用。通过开关电源将交流电压转直流电压后，加于电解槽系统的两电极，纯水在直流电压产生的电场和在少量食品级催化剂(食品碱)作用下发生电解效应，产生H和O分子，即：2H2O＝2H2↑+O2↑。水是以水分子团的形式呈液态存在，纯水通常是由水分子集团构成的水分子簇，在电解槽中特定电场作用下，水分子间氢键被部分打开，水在电解槽的阴阳两极上发生反应如下：

在阴极：H++e＝H 2H++2eH2↑2H2O+2e＝2OH-+H2↑

在阳极：4OH–4e＝2H2O+O2↑2H2O-4e＝4H++O2↑

在电解装置中，水在液态时会电离为氢离子和氢氧根离子，通电后由于氢离子带正电而向阴极移动；氢离子得到一个电子后变成还原性极强的活性氢，水的氧化还原电位因此改变，由正变负。活性氢不稳定，两个氢原子得到两个电子变为氢气逸出。水电离的可逆平衡遭破坏，为了重新达到平衡，水不断电离，则氢离子不断聚积在阴极；相反，氢氧根离子带负电向阳极移动，失去电子变成氧气逸出；使氢气和氧气的不断逸出。

氢氧气雾化机提供氢氧气混合气体，通过呼吸系统进入人体进行疾病治疗，同时可与雾化药液微粒混合后供医疗机构及家庭对人体做雾化吸入、湿化治疗用。适用症如：哮喘、慢性阻塞性肺病辅助治疗。

现在技术中的氢氧机电解槽功率较小，效率低，需要在一台氢氧机内同时设置多个电解槽才能达到提高功率和效率的目的，散热风扇设置在多个电解槽之间空间内，多个电解槽共用同一个散热风扇，散热效果不好；氢氧机内部零部件数量多，结构复杂，并且氢氧机受到体积限制，内部空间有限，安装连接操作不方便；多个电解槽同时工作时，热量散发困难，易造成仪器过热故障甚至损坏。

发明内容

为了解决现有技术存在的上述问题，本发明目的在于提供一种用于医用智能氢氧一体机的节能电解槽，电解效率高，结构简单紧凑，便于散发热量，安全系数高，稳定可靠。

本发明所采用的技术方案为：

一种用于医用智能氢氧一体机的节能电解槽，包括有主框架，主框架内部设置有若干片电极片，若干片电极片通过若干片固定卡片分隔限位固定，每片电极片与相邻电极片之间设置有间隔空间，每片电极片与相邻电极片之间的间隔空间构成电解空间；主框架前侧密封设置有前壳体，主框架后侧密封设置有后壳体，前壳体和后壳体外表面中部都设置有电极接线柱，前壳体外表面上设置有进水口和出气口，进水口和出气口都连通至电解空间。

所述主框架包括有矩形的内边框和外边框，内边框的高度小于外边框的高度，前壳体和后壳体均嵌装在外边框内；内边框和外边框之间设置有若干连接筋条，内边框和外边框通过若干连接筋条固定连接，每个连接筋条中心均设置有连接孔，内边框的前侧边缘和后侧边缘均设置有内密封凹槽，内密封凹槽内设置有内密封圈，前壳体和后壳体通过若干螺栓紧固连接并密封夹持内边框。

若干片电极片和若干片固定卡片的总厚度小于内边框的高度；所述前壳体和后壳体的材料为金属材料，前壳体与第一片电极片之间的空间也构成电解空间，后壳体与最后一片电极片之间的空间也构成电解空间，前壳体外表面中部的电极接线柱连接在前壳体外表面上，后壳体外表面中部的电极接线柱直接连接在后壳体外表面上。

所述外边框的前后两侧内边缘均设置有外密封凹槽，外密封凹槽内设置有外密封圈。

所述外边框和内边框为采用塑料材料通过一次成型注塑工艺构成的整体结构。

所述前壳体外表面上靠近两个顶角的位置设置有两个出气口，前壳体外表面上靠近两个底角的位置设置有两个进水口。

每片所述固定卡片包括有矩形支撑框，所述支撑框设置有自支撑框后表面向内凹陷的限位台阶，每片电极片通过限位台阶限位容纳于每片固定卡片的支撑框内；支撑框边缘设置有若干第一槽口和第二槽口，内底框上对应于每个第二槽口的位置均设置有第三槽口，进水口通过电解空间、第一槽口、第二槽口和第三槽口连通至出气口。

所述支撑框内部还设置有多条纵横交错的内支撑条，内支撑条上设置有若干凸点。

所述内边框底部还设置有内底框，内底框内部也设置有多条纵横交错的内支撑条，内支撑条上也设置有若干凸点。

所述电极片、前壳体和后壳体材料均为钛合金，外边框、内边框和固定卡片材料为尼龙。

本发明的有益效果为：

一种用于医用智能氢氧一体机的节能电解槽，主框架内部通过若干片固定卡片限位安置若干片电极片，每片电极片与相邻电极片之间的间隔空间构成电解空间，主框架两侧的金属材料前壳体和后壳体的内表面与相邻电极片之间空间也构成电解空间，电解空间有效工作面积大，电解效率高，结构简单紧凑；一台智能氢氧一体机内部只需设置一个电解槽即能够满足大功率氢氧制造需求，电解槽两侧可以同时设置多个散热风扇，便于散发热量，热量散发效率高，安装连接操作方便，安全系数高，稳定可靠。

附图说明

图1是本发明实施例一用于医用智能氢氧一体机的节能电解槽的立体结构示意图；

图2是本发明实施例一用于医用智能氢氧一体机的节能电解槽的另一视角立体结构示意图；

图3是本发明实施例一用于医用智能氢氧一体机的节能电解槽的平面结构示意图；

图4是图3的左视图；

图5是图3的俯视图；

图6是图3的A-A剖面结构放大示意图；

图7是图3的B-B剖面结构放大示意图；

图8是图4的C-C剖面结构放大示意图；

图9是本发明实施例一用于医用智能氢氧一体机的节能电解槽去除前壳体后的立体结构放大示意图；

图10是本发明实施例一用于医用智能氢氧一体机的节能电解槽的主框架立体结构放大示意图；

图11是本发明实施例一用于医用智能氢氧一体机的节能电解槽的主框架另一视角立体结构放大示意图；

图12是本发明实施例一用于医用智能氢氧一体机的节能电解槽的主框架平面结构放大示意图；

图13是图12的后视图；

图14是本发明实施例一用于医用智能氢氧一体机的节能电解槽的固定卡片立体结构放大示意图；

图15是本发明实施例一用于医用智能氢氧一体机的节能电解槽的固定卡片另一视角立体结构放大示意图；

图16是本发明实施例一用于医用智能氢氧一体机的节能电解槽在实际应用中的安装结构放大示意图；

图17是图16的右视结构放大示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1～17所示，本发明提供一种用于医用智能氢氧一体机的节能电解槽，整体策划方案为：

首先设置一主框架1，在主框架1的内部设置若干片电极片2，若干片电极片9通过若干片固定卡片8分隔限位固定，使得每片电极片与相邻电极片之间具有一定的间隔空间，水填充至间隔空间后与相邻两片电极片相对的表面同时接触，系统运行时即可以进行电解反应，每片电极片与相邻电极片之间的间隔空间从而构成电解空间，电解空间有效工作面积大，电解效率高，结构简单紧凑，一台智能氢氧一体机内部只需设置一个电解槽即能够满足大功率氢氧制造需求。在主框架1的前侧密封设置一块前壳体2，在主框架1的后侧密封设置一块后壳体3，构成密封的电解腔；在前壳体2和后壳体3的外表面中部都分别固定连接一根电极接线柱6，安装连接时可以任意选择前壳体2或者后壳体3 中部的电极接线柱作为正极接线柱，相应地另外一根电极接线柱即作为负极接线柱，无需区分方向性，操作方便，省时省力，安装连接效率高；在前壳体2 的外表面上设置进水口4和出气口5，进水口4和出气口5都连通至电解空间，通过进水口4可以连接至外部储水罐，持续输入水；电解产生的氢氧混合气体通过出气口5输出；一台智能氢氧一体机内部只需设置一个电解槽即能够满足大功率氢氧制造需求，电解槽两侧可以同时设置多个散热风扇，便于散发热量；热量散发效率高，安装连接操作方便，安全系数高，稳定可靠。

具体结构如下：主框架1由矩形的内边框12和外边框11组合构成，内边框12的高度小于外边框11的高度，内边框12与外边框11之间的高度构成前壳体2和后壳体3的安置槽，使得前壳体2和后壳体3均能够嵌装在外边框11 的内部，电解槽整体结构外形平整无凸起，结构紧凑，占用空间少，操作方便；在内边框12和外边框11之间空间内设置若干连接筋条18，内边框12和外边框 11通过若干连接筋条18固定连接在一起，构成整体结构的主框架；在每个连接筋条18的中心均设置一连接孔17，在内边框12的前侧边缘和后侧边缘均设置矩形的内密封凹槽15，在内密封凹槽15内设置矩形的内密封圈19，前壳体2 和后壳体3通过若干螺栓7紧固连接，并通过内密封圈19密封夹持内边框12，内边框12、前壳体2和后壳体3组合构成密封的电解腔，若干片固定卡片夹持若干片电极片安置于电解腔内，稳定可靠。

进一步地，在外边框11的前后两侧内边缘均设置矩形的外密封凹槽14，在外密封凹槽14内设置一矩形外密封圈10，进一步提高密封性能。

实际实施过程中，主框架采用塑料材料，优先选择尼龙材料，通过一次成型注塑工艺构成同时具有外边框和内边框的整体结构，塑料材料具有一定的塑性变形性能，能够进一步提高密封效果；也可以采用金属材料的内边框12和外边框11，连接筋条18和连接孔17可以由内边框12和外边框11上的相应凸台结构拼接组合构成。

进一步地，若干片电极片9和若干片固定卡片8的总厚度小于内边框的高度；前壳体2和后壳体3的材料都采用金属材料，使得前壳体2和后壳体3也能作为电极片应用，前壳体与第一片电极片之间的空间也构成电解空间，后壳体与最后一片电极片之间的空间也构成电解空间，进一步提高电解效率电极接线柱直接采用螺柱构成，螺柱可以通过焊接固定连接在前壳体前表面和后壳体的后表面上；前壳体外表面中部的电极接线柱可以直接焊接连接在前壳体外表面上，后壳体外表面中部的电极接线柱可以直接焊接连接在后壳体外表面上，结构简单，工艺简化。

在内边框12的底部再设置一内底框18，，内底框内部也设置有多条纵横交错的内支撑条，内支撑条上也设置有若干凸点，最后一片电极通过最后一片固定卡片和内底框配合夹持限位固定，生产组装时内底框还可以作为电解芯组装定位，操作方便。

进一步地，在前壳体2的外表面上靠近两个底角的位置设置两个进水口4，水流从下方输入至电解腔内；在前壳体2的外表面上靠近两个顶角的位置设置两个出气口5，电解水产生的氢氧混合气体向上升起并从出气口5输出。

进一步地，每片固定卡片8的主要结构为一矩形支撑框结构，在支撑框上设置自支撑框后表面向内凹陷的限位台阶85，每片电极片通过限位台阶85限位容纳于每片固定卡片的支撑框内，限位台阶的深度与电极片厚度相同，电极片外表面与固定卡片的表面持平；在支撑框的边缘设置若干第一槽口82和第二槽口81，电解水产生的氢氧混合气体向上升起，从第一槽口82沿着竖直方向向上升起，并从第二槽口81沿着水平方向向前汇集至出气口；在内底框上对应于每个第二槽口的位置均设置一第三槽口183，充分利用电解腔的所有空间面积；进水口通过电解空间、第一槽口、第二槽口和第三槽口连通至出气口，构成电解通道。

并在支撑框内部再设置有多条纵横交错的内支撑条83，内支撑条83的厚度小于电极片厚度与支撑框厚度的差，在内支撑条83上对称设置若干凸点84，内底框上也设置支撑条181和凸点182；通过凸点84与电极片的表面接触限位固定，减少电极片与固定卡片的接触面积，进一步提高电极片的有效工作面积。

最后电极片、前壳体和后壳体材料均采用钛合金材料，外边框、内边框和固定卡片材料为尼龙，成本低廉，强度可靠，使用寿命长。

实施例一中采用八片电极片，通过八片固定卡片间隔夹持限位固定，最后一片电极片由最后一片固定卡片和内底框配合夹持限位固定；

每片电极片分别容纳安置于每片固定卡片8后侧的限位台阶内，每片电极片在纵向上的前侧由限位台阶的内侧面和凸点接触限位，后侧由后一片固定卡片的前侧面和凸点限位；每片电极片在横向和竖直方向上的四个方向都由固定卡片的支撑框内框面提供限位；每片固定卡片在横向和竖直方向上的四个方向都由内边框12的内框面提供限位，第一片固定卡片在纵向上的前侧由前壳体内侧面提供限位，最后一片固定卡片在纵向上的后侧由内底框提供限位，相邻固定卡片互相接触提供限位，稳定可靠，结构简单紧凑，体积小，电极片有效电解面积大，效率高，使用寿命长。

每片电极片工作电压为DC 3V，八片电极片总工作电压为DC 24V，电解效率高；外壳体同时作为最外侧电极片，进一步提高电解效率。

本发明不局限于上述可选实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是落入本发明权利要求界定范围内的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于医用智能氢氧一体机的节能电解槽，其特征在于：包括有主框架，主框架内部设置有若干片电极片，若干片电极片通过若干片固定卡片分隔限位固定，每片电极片与相邻电极片之间设置有间隔空间，每片电极片与相邻电极片之间的间隔空间构成电解空间；主框架前侧密封设置有前壳体，主框架后侧密封设置有后壳体，前壳体和后壳体外表面中部都设置有电极接线柱，前壳体外表面上设置有进水口和出气口，进水口和出气口都连通至电解空间。

2.根据权利要求1所述的用于医用智能氢氧一体机的节能电解槽，其特征在于：所述主框架包括有矩形的内边框和外边框，内边框的高度小于外边框的高度，前壳体和后壳体均嵌装在外边框内；内边框和外边框之间设置有若干连接筋条，内边框和外边框通过若干连接筋条固定连接，每个连接筋条中心均设置有连接孔，内边框的前侧边缘和后侧边缘均设置有内密封凹槽，内密封凹槽内设置有内密封圈，前壳体和后壳体通过若干螺栓紧固连接并密封夹持内边框。

3.根据权利要求2所述的用于医用智能氢氧一体机的节能电解槽，其特征在于：若干片电极片和若干片固定卡片的总厚度小于内边框的高度；所述前壳体和后壳体的材料为金属材料，前壳体与第一片电极片之间的空间也构成电解空间，后壳体与最后一片电极片之间的空间也构成电解空间，前壳体外表面中部的电极接线柱连接在前壳体外表面上，后壳体外表面中部的电极接线柱直接连接在后壳体外表面上。

4.根据权利要求3所述的用于医用智能氢氧一体机的节能电解槽，其特征在于：所述外边框的前后两侧内边缘均设置有外密封凹槽，外密封凹槽内设置有外密封圈。

5.根据权利要求4所述的用于医用智能氢氧一体机的节能电解槽，其特征在于：所述内边框底部还设置有内底框，内底框内部也设置有多条纵横交错的内支撑条，内支撑条上也设置有若干凸点。

6.根据权利要求5所述的用于医用智能氢氧一体机的节能电解槽，其特征在于：所述外边框和内边框为采用塑料材料通过一次成型注塑工艺构成的整体结构。

7.根据权利要求6所述的用于医用智能氢氧一体机的节能电解槽，其特征在于：所述前壳体外表面上靠近两个顶角的位置设置有两个出气口，前壳体外表面上靠近两个底角的位置设置有两个进水口。

8.根据权利要求7所述的用于医用智能氢氧一体机的节能电解槽，其特征在于：每片所述固定卡片包括有矩形支撑框，所述支撑框设置有自支撑框后表面向内凹陷的限位台阶，每片电极片通过限位台阶限位容纳于每片固定卡片的支撑框内；支撑框边缘设置有若干第一槽口和第二槽口，内底框上对应于每个第二槽口的位置均设置有第三槽口，进水口通过电解空间、第一槽口、第二槽口和第三槽口连通至出气口。

9.根据权利要求8所述的用于医用智能氢氧一体机的节能电解槽，其特征在于：所述支撑框内部还设置有多条纵横交错的内支撑条，内支撑条上设置有若干凸点。

10.根据权利要求9所述的用于医用智能氢氧一体机的节能电解槽，其特征在于：所述电极片、前壳体和后壳体材料均为钛合金，外边框、内边框和固定卡片材料为尼龙。

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