CN1216183C

CN1216183C - 溶氧电解法制氧机

Info

Publication number: CN1216183C
Application number: CN011128402A
Authority: CN
Inventors: 林卓敏; 高志榕; 陈丹; 张耀星; 高佳
Original assignee: 林卓敏; 高志榕
Priority date: 2001-05-01
Filing date: 2001-05-01
Publication date: 2005-08-24
Anticipated expiration: 2021-05-01
Also published as: CN1384223A

Abstract

一种溶氧电解法制氧机，其特征是包括加液池和由多个电解槽间隔串接而成的电解池，电解槽由溶氧阴极板和金属阳极板拼装组成，它们以串联式间隔排列安装，电解槽上方设有氧气导流孔与加湿过滤瓶相连通，每两个电解槽之间皆有空气间隔层作为氧气气源层，电解槽内的电解液为碱性物质的水溶液。本发明为电解法富集氧气，其溶氧阴极能吸收空气中氧气并发生溶氧反应，继而又在阳极板上析出氧气，氧气纯度≥99.5%，符合医用和航空用氧的国家标准，能耗小，应用范围广，运行安全可靠。

Description

溶氧电解法制氧机

本发明涉及一种制氧供氧技术，尤其是一种使用溶氧电解法的制氧机，可为家庭病人、医疗保健单位、氧吧间等缺氧或需氧者提供氧气使用。

氧气是特殊的消费品，应用领域很广阔。目前国内外制氧技术有物理法和化学法两类，前者通过加压、冷却或使用分子筛、高分子膜从空气中分离出氧气，后者包括采用过氧化物催化分解或电解水法得到氧气。上述两类方法虽很适合工业用氧，因氧气纯度有限，较难符合医用或航空用氧的国家标准，另外有的制氧法还存在能耗大，运行过程中的安全可靠性方面也还欠理想，如电解水制氧机，在制取氧气的同时会产生氢气，不仅耗电大，而且氢为易燃易爆气体，存在严重安全隐患问题。

本发明的目的是设计一种采用溶氧(电极)电解法的制氧机，使得具有所产氧气纯度高，并符合国家医用、航空用氧标准，可直接用作家庭、医疗单位或其他缺氧、需氧者的供氧、增氧之设备使用。

本发明是以如下技术方案实现的：它包括机箱壳体，低压直流电源，用于混气用的加湿过滤瓶，其特征是还包括加液池及由多个电解槽间隔串接而成的电解池，其中构成电解池的每个电解槽又是由可溶氧的阴极板和金属阳极板拼装组成，它们以串联式间隔排列安装在机箱内的底板座上，在每个电解槽上方开设有多个对外供气的氧气导流孔与混气用加湿过滤瓶相连通，在每两个电解槽之间皆设有空气间隔层(作为氧气气源层)，所述每个电解槽内盛装的电解液为碱性物质的水溶液。

本发明的工作原理过程如下：接通电源开关，直流电源电路提供工作电压时，空气间隔层中氧气从外侧进入到溶氧阴极板的内表面(进入电解槽的电解液中)，并在直流电场的作用下在阴极板内表面发生溶氧反应(反应式为： )，继而又在阳极板上产生逆反应后产生氧气(逆反应式： )，产生的氧气通过电解槽上方的氧气导流孔进入混气加湿过滤瓶供用户使用。在上述制氧过程中，溶氧阴极板的作用是有选择地吸收空气中的氧气并在直流电场的作用下发生溶氧反应，电解液为碱性物质的水溶液，并与阴极板和阳极板相连接起溶氧桥梁作用，在整个制氧过程中，电解液(仅)提供了反应所需的氢氧根离子(OH^-)，而且在低温下不易结晶，保证电解槽能正常工作。此外，阳极板与空气间隔层接触的一面还起到散热作用(在散热风扇作用下更易散热)，降低电解槽温度。

综上所述，本发明的制氧机其工作原理实质为电解法富集氧气，它不同于电解水法，溶氧阴极板透气不透水，能选择性吸收空气中的氧气并发生溶氧反应而非析氢反应，其产物继而又在阳极板上被逆反应为氧气析出(故亦称析氧反应)，由于其原理实质为通过电极的催化作用从空气中富集氧气，故不会产生氢气，氧气纯度极高，纯度≥99.5％，符合医用航空用氧的国家标准。本机适用范围广，可供冠心病、肺心病、哮喘、支气管炎和各种心脑血管慢性疾病患者、孕妇、工作学习紧张的脑力劳动者，应试备考学生群体，高原缺氧地区居民、游客、社区、乡镇医疗保健单位，老年综合症患者群体，家庭保健氧疗运动保健吸氧，缺氧症患者，生物、化学实验室及浴房增氧，可作氧吧间供氧气源，为娱乐场所、电脑机房、宾馆等使用空调机的密闭房间增氧(即空调伴侣)、部队野战医院战地救护供氧等(经加温过滤瓶混气处理后可成为25-40％浓度的氧气)。本发明还具有运行安全可靠、操作简单、使用方便，无故障工作时间长，耗电低、理论上不消耗电解质和水，低噪声，体积小、重量轻等优点。

以下结合附图实施例对本发明新的具体结构原理作进一步详细说明。

图1是本发明制氧机的一种结构示意图。

图2是本制氧机的主视图(正面结构示意图)。图3是图2的后视图。

图4是电解槽阴阳极板部件的结构示意图。

图5是图4A-A方向的剖面示意图(即电解槽的纵剖面图)。

其中：1～机箱壳体，2～电解槽(多个串联间隔安装排列在机箱底板座上)，3～金属阳极板，4～溶氧阴极板，5～空气间隔层(作为氧气气源层和散热通风层)，6～加液池，7～加液池出水口(与电解槽<池>相通)，8～氧气输出口(与加湿过滤瓶接通)，9～加水口(盖)，10～电源(总)开关，11～气泵，12～低压(直流)电源，13～气泵开关，14～保险丝(管)，15～220V电源线接入口，16～混气用加湿过滤瓶，17～输氧导管，18～电解液液位观察口，19～通风孔，20～散热风扇(机)，21～氧气导流孔，22～电解槽上方顶面接口(与加液池底部密封配合套接)，23～连接螺栓，24～电解液(为碱性物质的水溶液)。

参照附图，本发明在具体设计制造时还具有以下技术特征：

在串联式间隔排列安装的每两个电解槽2之间所设的空气间隔层5皆与外界大气相通，以形成不间断的补充氧气的气源层和散热通风层，在机箱四周外壳体上开设有通风孔19，并在机箱后盖板上装配有散热风扇20。所述的碱性物质的电解液为K₂CO₃或KOH或NaOH的水溶液，也可是它们的两种或三种的混合水溶液。在上述的电解液配方中，其中K₂CO₃的含量为15-35％，KOH的含量为18-38％，NaOH的含量为16-36％。所述的混气用加湿过滤瓶16是安装位于机箱壳体的外侧正面，在加湿过滤瓶上接有对外供氧的输氧导管17。所述的加液池6可直接密封配合套接在电解槽2的上方顶面接口22上。

Claims

1、一种溶氧电解法制氧机，它包括机箱壳体(1)，低压直流电源(12)，混气用加湿过滤瓶(16)，其特征是还包括加液池(6)及由多个电解槽(2)间隔串接而成的电解池，其中构成电解池的每个电解槽又是由可溶氧的阴极板(4)和金属阳极板(3)拼装组成，它们以串联式间隔排列安装在机箱内的底板座上，在每个电解槽上方开设有多个对外供气的氧气导流孔(21)与混气用加湿过滤瓶相连通，在每两个电解槽之间皆设有空气间隔层(5)，所述每个电解槽(2)内盛装的电解液(24)为碱性物质的水溶液。

2、根据权利要求1所述的溶氧电解法制氧机，其特征是在串联式间隔排列安装的每两个电解槽(2)之间所设的空气间隔层(5)皆与外界大气相通，以形成不间断的氧气气源层和散热通风层，在机箱四周外壳体上开设有通风孔(19)，并在机箱后盖板上装配有散热风扇(20)。

3、根据权利要求1所述的溶氧电解法制氧机，其特征是电解槽内的碱性物质的电解液为K₂CO₃或KOH或NaOH的水溶液，或者是它们的两种或三种的混合水溶液，在上述的电解液配方中，其中K₂CO₃的含量为15-35％，KOH的含量为18-38％，NaOH的含量为16-36％。

4、根据权利要求1所述的溶氧电解法制氧机，其特征是所述的混气用加湿过滤瓶(16)安装于机箱壳体的外侧正面，在加湿过滤瓶上接有一根输氧导管(17)。

5、根据权利要求1所述的溶氧电解法制氧机，其特征是所述的加液池(6)直接密封配合套接在电解槽(2)的上方顶面接口(22)上。