CN204369997U - 手持式过氧化氢产生装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种手持式过氧化氢产生装置，包括一容置液体的容器、一气体扩散电极、一电解电极、一供电单元及一液体雾化元件。容器的顶侧及侧壁分别至少各设有一开口。气体扩散电极设置于容器侧壁开口上，以密封开口。气体扩散电极为多孔性的导电材质，其朝向容器的一面具有疏水性以及一涂布于该面上的触媒层，另一面具有透气性以供容器外的氧气进入气体扩散电极中。电解电极设置于容器内。供电单元的一端电性耦接至气体扩散电极，另一端电性耦接至电解电极。气体扩散电极能使进入到其触媒层三相区内的氧气与液体电解产生的氢离子结合，以生成过氧化氢。液体雾化元件设置于容器顶侧开口，可将含过氧化氢的液体雾化喷出。
Description
技术领域
本实用新型是有关于一种过氧化氢产生装置，且特别是有关于一种手持式气体扩散过氧化氢产生装置。
背景技术
现代人对日常健康的认知逐年上升，为了避免病原菌感染及传播，已有诸多消毒商品被开发用于日常生活的防疫中。其中双氧水(低浓度的过氧化氢水溶液)也是常见的商品，也常见于一些医护场所使用。
然而这类的双氧水的制作，往往是在液体中添加催化剂，使其透过化学变化产生过氧化氢。这样的作法要使用药剂(催化剂)，需要在特定的环境上以确保安全(氧化反应激烈)及其要有特定设备，而且要有专业调控才能控制该过氧化氢浓度。
因此若能提出一种易于制备医护、居家使用的过氧化氢溶液(双氧水)将有助于防疫消毒。
发明内容
本实用新型有关于一种手持式过氧化氢产生装置，可方便携带及使用且不需额外使用药剂(催化剂)。
根据本实用新型的一实施态样，公开了一种手持式过氧化氢产生装置，包括：一容置液体的容器，该容器的侧壁及顶侧各至少设有一开口；一气体扩散电极，设置于该侧壁开口上，以密封该开口，该气体扩散电极为多孔性的导电材质，其朝向该容器的一面具有疏水性，另一面具有透气性以供该容器外的氧气进入该气体扩散电极中；一电解电极，设置于该容器内；一供电单元，其一端电性耦接至该气体扩散电极，另一端电性耦接至该电解电极；以及一液体雾化元件，设置于该容器的顶侧开口。
该气体扩散电极为包含碳的布状材质或纤维材质，该气体扩散电极具有可挠特性材质。
该气体扩散电极为包含氮(N)或钴(Co)元素成分的材质。
该气体扩散电极为包含铁(Fe)、钴(Co)、镍(Ni)或铜(Cu)的金属。
该气体扩散电极为包含铁(Fe)、钴(Co)、镍(Ni)或铜(Cu)的金属氧化物粉体。
该气体扩散电极朝向容器的该面由疏水性树脂(例如选自氟系树脂)所构成。
该电解电极由金属基材和涂布在该金属基材上具有电催化活性金属氧化物的表面活性涂层所组成。
该电解电极为尺寸稳定性阳极电极。
气体扩散电极能使进入到其触媒层三相区内的氧气与液体电解产生的氢离子结合，以生成过氧化氢。液体雾化元件设置于容器顶侧开口，可将含过氧化氢的液体雾化喷出，以达方便使用。
为了对本实用新型的上述及其他方面有更佳的了解，下文特举较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下：
附图说明
图1绘示本实用新型一实施例的一种手持式过氧化氢产生装置。
图2绘示本实用新型一实施例的一种手持式过氧化氢产生装置。
图3绘示图2的一种手持式过氧化氢产生装置沿着A-A线的剖面图。
图4绘示本实用新型一实施例的一种手持式过氧化氢产生装置使用情境。
图5绘示本实用新型一实施例的一种手持式过氧化氢产生装置的化学反应。
图6绘示本实用新型一实施例的一种手持式过氧化氢产生装置使用的另一情境。
其中，附图标记：
1：手持式过氧化氢产生装置
10：容器
11：侧壁开口
12：顶侧开口
20：气体扩散电极
21：疏水性树脂
30：电解电极
50：液体雾化元件
51：喷头
52：导管
53a、53b：螺纹
G：气体
W：液体
具体实施方式
本实施例的手持式过氧化氢产生装置，因易于携带且不用添加化学催化剂，可用于医护场所、公众场所及居家使用，其包括一供容置液体的容器、一设于容器侧壁开口处的气体扩散电极、一设于容器内的电解电极、一与电解电极和气体扩散电极电性耦接的供电单元以一设于容器顶侧开口处的液体雾化元件。气体扩散电极的一面具有疏水性，另一面具有透气性。当电解电极进行氧化反应时会产生氢离子和氧分子，且容器外的空气及其氧分子(O2)会穿过气体扩散电极进入其触媒层三相区内，并与氢离子(H+)和水分子(H2O)产生还原反应以生成过氧化氢(H2O2)，随即可再透过液体雾化元件将含有过氧化氢的液体雾化喷出，以进行消毒使用。
以下针对各实施例进行详细说明，上述各实施例仅用以作为范例说明，并非用以限缩本实用新型欲保护的范围。
请参照图1，该图绘示依照本实用新型第一实施例的手持式过氧化氢产生装置1，该手持式过氧化氢产生装置1包括一容器10、一气体扩散电极20、一电解电极30、一供电单元40及一液体雾化元件50。
手持式过氧化氢产生装置1，容器10用以容置液体W(如水)(对照图4)，容器10的侧壁设有一开口11(对照图2)及顶侧设有一开口12。侧壁的开口11受到气体扩散电极20遮蔽并且密封，以避免液体W外漏。为了让气体能经由气体扩散电极20进入容器10内，气体扩散电极20为多孔性的导电材质，例如是包含碳的布状材质或纤维材质等可挠性基材，或者是其他硬质材料，并可包含氮(N)或钴(Co)元素成分的材质或包含铁(Fe)、钴(Co)、镍(Ni)或铜(Cu)等金属或金属氧化物粉体。藉由多孔性结构，气体扩散电极20背向容器10的一面具有透气性，以供该容器10外的氧气进入该气体扩散电极20中。此外，气体扩散电极20朝向容器10的一面具有疏水性，例如由疏水性树脂21(请参照图3，例如选自氟系树脂)所构成，此疏水性树脂21可让气体G例如氧分子通过，但无法让液体W例如水分子通过，以避免液体W外露。
电解电极30设于容器10内并呈条状、片状或管状(请参考图3，图中仅绘示条状)。电解电极30例如是由金属基材(例如钛基材)和涂布在金属基材上具有电催化活性金属氧化物的表面活性涂层所组成，常见的电解电极30例如是尺寸稳定性阳极(dimensionally stable anode,DSA)电极，活性金属氧化物例如是RuO2,IrO2,TiO2,SnO2,PbO2,Ta2O5等。此外，电解电极30亦可采用类钻碳或金属复合材质制成。DSA电极具有化学稳定性高和使用寿命长等优点。
供电单元40可包括电池，其一端电性耦接至电解电极30，以供给正电给电解电极30，而另一端电性耦接至气体扩散电极20，以供给负电给气体扩散电极20。供电单元40施加一工作电压于电解电极30与气体扩散电极20之间，使水或有机废水在电解电极30产生氧化反应，而由容器10外进入的氧气在气体扩散电极20产生还原反应，如下列反应式(1)和(2)：
H2O→O2+4H++4e- (1)
O2+2H++2e-→H2O2 (2)
亦即经由气体扩散电极20进入容器10内的氧气可与电解时产生的氢离子结合，以生成过氧化氢。(请参考图5)
由于经由气体扩散电极20从容器10外的空气中补充取得氧气，所以容器10内的过氧化氢(H2O2)产生数量不会受到容器10内的液体W溶氧度限制，且本发明的手持式过氧化氢产生装置1应用电化学故不需额外添加催化剂或调整剂量，仅需透过添加液体W(如水)，并可重复使用，可轻易就制备出过氧化氢水溶液。
请参考图2，液体雾化元件50包括一喷头51及一导管52，该导管52一端与该喷头51连接，另一端则与该容器10内的液体W接触(图未示)，用以将该液体W输送到该喷头51进行雾化喷出(如图6所示)。该液体雾化元件50设置于该容器10的顶侧开口12，二者可以透过螺纹匹配(53a、53b)作结合，但不以此结合方式为限，只要能与该容器10进行组装即可。液体雾化元件50已为现有元件，市面上可轻易取得，故亦不再此赘述。
本实用新型上述各实施例所公开的手持式过氧化氢产生装置，应用电化学的方式产生过氧化氢，故不需额外添加催化剂或调整剂量，并可重复使用，易于各场所使用及携带，进而达到防疫消毒灭菌的目的。
综上所述，虽然本实用新型已以较佳实施例公开如上，但其并非用以限定本实用新型。本实用新型所属技术领域中的技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可作各种的更动与修改。因此，本实用新型的保护范围当视后附的权利要求保护范围所界定者为准。
Claims (10)
1.一种手持式过氧化氢产生装置，其特征在于，包括：
一容置液体的容器，该容器的侧壁及顶侧各至少设有一开口；
一气体扩散电极，设置于该侧壁开口上，以密封该开口，该气体扩散电极为多孔性的导电材质，其朝向该容器的一面具有疏水性，另一面具有透气性以供该容器外的氧气进入该气体扩散电极中；
一电解电极，设置于该容器内；
一供电单元，其一端电性耦接至该气体扩散电极，另一端电性耦接至该电解电极；以及
一液体雾化元件，设置于该容器的顶侧开口。
2.如权利要求1所述的净化处理装置，其特征在于，该气体扩散电极为包含碳的布状材质或纤维材质，该气体扩散电极具有可挠特性材质。
3.如权利要求1所述的净化处理装置，其特征在于，该气体扩散电极为包含氮(N)或钴(Co)元素成分的材质。
4.如权利要求1所述的净化处理装置，其特征在于，该气体扩散电极为包含铁(Fe)、钴(Co)、镍(Ni)或铜(Cu)的金属。
5.如权利要求1所述的净化处理装置，其特征在于，该气体扩散电极为包含铁(Fe)、钴(Co)、镍(Ni)或铜(Cu)的金属氧化物粉体。
6.如权利要求1所述的净化处理装置，其特征在于，该气体扩散电极朝向容器的该面由疏水性树脂所构成。
7.如权利要求1所述的净化处理装置，其特征在于，该电解电极由金属基材和涂布在该金属基材上具有电催化活性金属氧化物的表面活性涂层所组成。
8.如权利要求1所述的净化处理装置，其特征在于，该电解电极为尺寸稳定性阳极电极。
9.如权利要求1所述的净化处理装置，其特征在于，该液体雾化元件包括一喷头及一导管，其中该导管的一端连接于该喷头。
10.如权利要求6所述的净化处理装置，其特征在于，该疏水性树脂选自氟系树脂。
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