CN1429931A - 多用途电化学制氧发生器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了多用途电化学制氧发生器，是由电解槽，催化反应槽气液分离器，空气交换系统等组成，电解槽槽体两侧为空气阴极3，中间为阳极2，阳极为多孔板状镍电极，使用注塑成型的方法将电解槽制作成一个整体，上端有气液导管4，下端有电解液回流管1，并将各个电解槽连接起来，催化槽19装有催化分解网18，空气交换系统，是在电解槽和催化反应槽19外设置密封仓20，在密封仓壁上设置有空气进气管接口24，空气排气管接口21，有空气进气管23和空气排气管22与之配套相连，空气进口处有空气净化网25。这种装置克服现有技术中的不足，提供一个应用范围广，电解槽较为合理的，效率较高的，多用途电化学制氧发生器。
Description
一、技术领域
本发明涉及一种电化学制氧装置
二、背景技术
在已有的电化学制氧技术中，利用空气电极作用阴极，取代析氢电极制备氧气，使得在家氧保健的应用中更加安全。随着人们生活和居住条件的不断改善空带给人们舒适，但也给人们带了空调综合症，这是由于长久处于密闭环之中，长期缺氧造成的，利用通风换气虽然可以临时解决缺氧的问题，但是却造成能源的大量消耗，较好的办法是用电化学制氧装置长时间连续供氧，然而，现在有的电化学制氧装置却不能实现这一功能，使得应用的范围受到了限制，在现有的电化学制氧装置中，尚存在以下技术方面的不足。
1.电化学空气阴极制氧装置在密闭空间中所产生的氧气和所“消耗”的氧气相等，按照反应式所表达的：阴极反应 (1)阳极反应 (2)将(1) (2)式相加得到总电极反应：
从上述反应式中可以得到以下结果，现有的化学空气阴极制氧装置只是将装置外的氧气经过制氧装置的一系列电极反应，再从阳极产生出来，达到一种富集的作用，如果在密闭的空间内使用，例如空调的房间或小型客车内，氧气只是在制氧装置和密闭的空间之间往复循环，不能增加空间氧气的含量，因此，只适合作吸氧保健之用。
2.电解槽结构上，尚存在着不足，在现有的电化学空气阴极制氧装置中，有的电解槽设计上存在着陷，例如CN96241023，阴极和阳极在一侧，电解液在另一侧，这样的电解槽不会有电化学反应；有的未能将中间产物HO2 -从阴极附近迅速移走，利用催化反映来分解阴极中间产物HO2 -，使得HO2 -在阴极继续还原为OH-，增加了能耗。
三、发明内容
本发明的发明目的要克服现有技术中的不足，提供一个应用范围广，电解槽较为合理的，效率较高的，多用途电化学制氧发生器。
本发明的发明目的通过如下方案实现：本电化学制氧发生器是由电解槽，催化反应槽气液分离器，空气交换系统等组成，电解槽槽体两侧为空气阴极(3)，中间为阳极(2)，阳极为多孔板状镍电极，使用注塑成型的方法将电解槽制作成一个整体，上端有气液导管(4)，下端有电解液回流管(1)，均通往催化反应槽(19)，并将各个电解槽连接起来，催化槽(19)装有催化分解网(18)，上部连接气液分离器(7)，气液分离器(7)底部为多孔气液分离板(13)，下层放置吸附了催化剂粉末的活性碳(12)，上层放置多孔泡沫层(11)，顶部连接导气管(10)，经第1洗气室(5)和第2洗气室(16)两次洗气后从氧气出口(14)排出，空气交换系统，是在电解槽和催化反应槽(19)外设置密封仓(20)，在密封仓壁上设置有空气进气管接口(24)，空气排气管接口(21)，有空气进气管(23)和空气排气管(22)与之配套相连，空气进口处有空气净化网(25)。
本发明所述的空气阴极(3)与阳极(2)的极间距为1-15mm，使用圆柱型或条状聚四氟塑料隔离件(27)竖向排列加以隔离。本实用新型所述的催化分解网(18)的基体为不锈钢网或者镍网，催化剂为二氧化锰，氧化钴等金属氧化物，使用热浸法使催化剂附着在基体上。
本发明所述的在密封的空间中用于增加氧气含量时，空气进气管(23)的进口和空气排气管(22)的出口与密闭空间的外界相通，或者将多用途电化学制氧发生器置于外界，而将产生的氧气用导管从氧气出口(14)处引入密闭空间内。
本发明所述的催化反应槽(19)上设置了自动补水系统，应用红外传感器(15)探测液位信号，通过控制电路(17)实现系统自动补水和缺水报警的功能。
四、附图说明
图1为本发明多用途电化学制氧发生器的结构示意图。
图2为本发明中电解槽的结构示意图；
图3为本发明空气进出管与外界相通的示意图；
图4为本发明的自动补水系统的示意图。
五、具体实施例
附图所示的本发明改变了以往的电化学空气阴极制氧装置只能用于吸氧，不能增加增加密闭空间氧气含量的现状，在密封仓壁上设置空气进气管接口，空排气管接口，有空气进气管和空气排气管与之配套相连，当空气进气管和空气排气管与密闭空间外界空气相通时，在引风机(26)的作用下，外界空气经空气净化网净化后进入密封仓，在和空气阴极进行电极反应之后，剩余空气经空气排气到外界，阳极产生的纯氧增加了密闭空间的氧含量，也可以将本实用新型多用途电化学制氧发生器放置在密闭空间之外，直接和外界空气交换，将多用途电化学制氧发生器阳极产生大纯氧引入密闭空间同样达到使密闭空间的氧含量增加的目的。
本发明设置了自动补水和缺水报警的功能，应用红外传感器检测浮标(151)，显示的液位低于正常值时，控制电路开启电磁阀(7)，由第一洗气室(5)向催化反应槽(19)供水，若第一洗气室的水位也不足时，控制电路开启报警；当红外传感器检测浮标(151)显示液位达到正常值时，控制电路关闭电磁阀(7)。
实例1：使用图1所示的装置，该装置放于室内，将空气进气管和空气排气管与室外连通，电源使用220V交流电源，交流电流0.7安培，变压和整流后为直流24V，电解液为氢氧钾溶液电解槽电极间距为2MM，每小时产氧33升，改善了室内的缺氧状况。
实施例2：使用图1所示的装置，该装置放于小客车前机箱内，去掉空气进气管和空气排气管，从氧气出口用导连接驾驶室内的进风口，使用车内12V直流电源，由车内空调控制开关控制装置的电源，当空调使用时装置电源开通开始制氧，氧气通过进风口随冷气一同进入驾驶室，能够缓解驾驶员的疲劳。
Claims (5)
1.一种多用途电化学制氧发生器，由电解槽、催化反应槽、气液分离器、空气交换系统等组成，其特征在于；
a)所述的电解槽，槽体两侧为空气阴极(3)，中间为阳极(2)，阳极为多孔板状镍电极或网状镍电极，使用注塑成型的方法将电解槽制作成一个整体，上端有气液导管(4)，下端有电解液回流管(1)，均通往催化反应槽(19)，并将各个电解槽连接起来。
b)所述的催化反映槽(19)装有催化分解网(18)，上部连接气液分离器(7)，气液分离器底底部部为多孔气液分离板(13)，下层放置吸附了催化剂粉末的活性碳(12)，上层放置多孔泡沫层(11)，顶部连接导气管(10)，经第1洗气室(5)和第2洗气室(16)两次洗气后从氧气出口(14)排出。
c)所述的空气交换系统是在电解槽和催化反应槽(19)外设置密封仓(20)，在密封仓壁上设置有空气进气管接口(24)，空气排气管接口(21)，有空气进气管(23)和空气排气管(22)与之配套相连，空气进口处有空气净化网(25)。
2、根据权利要求1所述的多用途电化学制氧发生器，其特征在于：本发明所述的空气阴极(3)与阳极(2)的极间距为1-15mm，使用圆柱型或条状聚四氟塑料隔离件(27)竖向排列加以隔离。
3、根据权利要求1所述的多用途电化学制氧发生器，其特征在于：催化分解网(18)的基体为不锈钢网或者镍网，催化剂为二氧化锰，氧化钴等金属氧化物，使用热浸法使催化剂附着在基体上。
4、根据权利要求1所述的多用途电化学制氧发生器，其特征在于：在密封的空间中用于增加氧气含量时，空气进气管(23)的进口和空气排气管(22)的出口与密闭空间的外界相通，或者将多用途电化学制氧发生器置于外界，而将产生的氧气用导管从氧气出口(14)处引入密闭空间内。
5、根据权利要求1所述的多用途电化学制氧发生器，其特征在于：所述的催化反应槽(19)上设置了自动补水系统，应用红外传感器(15)探测液位信号，通过控制电路(17)实现系统自动补水和缺水报警的功能。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 01143282 CN1429931A (zh) | 2001-12-30 | 2001-12-30 | 多用途电化学制氧发生器 |
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| CN 01143282 CN1429931A (zh) | 2001-12-30 | 2001-12-30 | 多用途电化学制氧发生器 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN1429931A true CN1429931A (zh) | 2003-07-16 |
Family
ID=4677120
Family Applications (1)
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Country Status (1)
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|---|---|
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1320167C (zh) * | 2004-08-24 | 2007-06-06 | 珠海市东部金陆电器有限公司 | 多层无氢电化学制氧机 |
| CN108516521A (zh) * | 2018-04-02 | 2018-09-11 | 顾添裕 | 汽车电子智能制氧装置 |
| WO2022160525A1 (zh) * | 2021-01-27 | 2022-08-04 | 中国科学技术大学 | 电化学制氧机控制系统 |
-
2001
- 2001-12-30 CN CN 01143282 patent/CN1429931A/zh active Pending
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|---|---|---|---|---|
| CN1320167C (zh) * | 2004-08-24 | 2007-06-06 | 珠海市东部金陆电器有限公司 | 多层无氢电化学制氧机 |
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| WO2022160525A1 (zh) * | 2021-01-27 | 2022-08-04 | 中国科学技术大学 | 电化学制氧机控制系统 |
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