CN2435405Y - 制氧机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用电解水的方法制氧的装置,属于氧气制备机械领域。该制氧机主要由电解槽主体、氧气液分离器、氢气液分离器、氧气洗涤器、氢气洗涤器及脱氢装置构成,氧气液分离器、氢气液分离器、氧气洗涤器、氢气洗涤器与电解槽主体为一体结构。本实用新型结构紧凑、体积小,制氧纯度高,广泛适用于医院、家庭、汽车等地方。

Description

制氧机

本实用新型涉及一种用电解水的方法制氧的装置，属于氧气制备机械领域。

目前，市场上制氧设备较多，主要是利用深冷、变压吸附、化学等方法制得纯氧。这些制氧设备虽然能够满足制氧需要，但都存在一定的缺陷，如：深冷制氧机，其体积庞大、昂贵，不能小型化，不方便家庭使用；而变压吸附制氧机虽然体积小，可用于家庭氧疗和氧保健，但其价格较贵，且由于压缩机反复加压和减压，因而整机故障率高；化学法氧气发生器虽然体积小，使用方便，可适用于无电源的场所，但其所产生的氧气有化学药物的味道，产氧量受药物限制，不能连续较长时间使用，且用于氧疗氧保健，价格昂贵。

本实用新型的目的是设计一种制氧机，其结构合理，体积小，且制氧价格便宜，且可连续长时间使用。

本实用新型所设计的制氧机主要由电解槽主体、氧气液分离器、氢气液分离器、氧气洗涤器、氢气洗涤器及脱氢装置构成，串联的电解单元叠压在一个整体的电解槽主体内，氧气液分离器、氢气液分离器及氧气洗涤器、氢气洗涤器对应位于电解槽主体的上方，氧气液分离器及氢气液分离器与电解槽主体相连接，氧气洗涤器与氢气洗涤器分别与氧气液分离器及氢气液分离器连接，氧气液分离器、氢气液分离器、氧气洗涤器、氢气洗涤器与电解槽主体为一体结构，在氧气液分离器、氢气液分离器及氧气洗涤器及氢气洗涤器的洗涤液之间由隔离板隔离，氧气洗涤器及氢气洗涤器上方的气室之间由平衡膜隔离，平衡膜固定于隔离板壁面上，氧气洗涤器的顶部带有加水口，在氧气洗涤器及氢气洗涤器之间的隔离板底部带有通孔；电解槽主体内的电解单元中的氧气导出管及氢气导出管分别与氧气分离及氢气液分离器连通，在电解槽主体的侧壁内带有回液管，将氧气液分离器及氢气液分离器的底部与电解槽主体内的电解单元连通，氧气输出管与氧气洗涤器上方的气室连接，氢气输出管与氢气洗涤器上方的气室连接，将氢气导入脱氢装置中，防虹吸管分别将氧气洗涤器及氢气洗涤器的气室与对应的回液管连通。

本实用新型所设计的制氧机的脱氢装置主要由机壳、离心风机、触媒支架、筛板、触媒层构成，离心风机位于机壳内底部，其侧带有进气口，氢气输出管通至此进气口，机壳上方由触媒支架及筛板支撑分层设置的触媒层，机壳上方带有出气口。

为使制氧机中脱氢装置内的氢气与空气充分混合，在脱氢装置中的机壳内还安装有导风锥，导风锥位于离心风机送风口的上方，由触媒支架固定。

本实用新型所设计的制氧机带有湿化器，氧气输出管通入湿化器内液体中，湿化器封盖上安装有氧接口。

本实用新型所设计的制氧机与氧气洗涤器连接的防虹吸管的管口高于与氢气洗涤器连接的防虹吸管的管口。

本实用新型所设计的制氧机的外侧带有端极板散热片。

本实用新型所设计的制氧机中带有压力安全开关，压力安全开关与防虹吸管的上端与气室连接的部分连通。

本实用新型所设计的制氧机的压力安全开关由壳体、上罩、橡皮薄膜、垫片、传动杆、传动杆的支承轴、微动开关构成，壳体上带有气体入口，上罩盖在壳体的上部，橡皮薄膜夹在上罩与壳体之间形成壳体内的密封腔，垫片置于橡皮薄膜上，与传动杆固定连接，传动杆由位于上罩外部与上罩固定的传动杆的支撑轴支撑，支撑轴与微动开关连接，微动开关与电源的控制部分连接。

为保证压力安全开关中的橡皮薄膜的密封性及使用寿命，在橡皮薄膜边缘与上罩的压紧部位之间安装有金属垫圈。

本实用新型所设计的制氧机在应用时，通电后，在电解槽主体内的每个电解单元内，在两极分别产生氧气及氢气，氧气及氢气通过导出管分别进入氢气液分离器及氧气液分离器内，净化后的气体又进入氢气洗涤器及氧气洗涤器中，进一步洗涤脱碱，然后氢气从氢气洗涤器上方的气室通过氢气输出管进入脱氢装置，脱氢装置中的离心风机将氢气及过量的空气充分混合，送至分层设置的触媒处，在触媒的作用下，使空气内的氧气与氢气充分反应形成水，水及空气通过脱氢装置机壳上部的出气口处排至大气中；而氧气洗涤器上方的气室内的氧气通过氧气输出管通至湿化瓶内，使氧气进一步增湿、脱碱，而从湿化瓶的氧接口导出的氧气则为较适合于人体输氧用的氧气。

在制氧的工作过程中，可通过氧气洗涤室上部所带的加水口添加水，水通过防虹吸管及回液管进入电解槽主体内。通过回液管保持电解槽主体内充满电解液，而防虹吸管则可防止电解液在停机时受负压倒流入氧气洗涤器或氢气洗涤器中。在氧气洗涤器及氢气洗涤器之间的平衡膜则用于保持两侧的压力平衡，其工作原理是：当氧气洗涤器及氢气洗涤器上方的气室之间的压力不等产生压差时，两气室中间的平衡膜向压力小的一侧鼓出，同时平衡膜将该侧的输出管口减小，使该侧气室内的压力增加，达到两侧压力平衡，由此可保持气室的压力平衡，从而保持两洗涤器间液面平衡，保证电解过程平稳。

本实用新型所设计的制氧机的优点是：

1．结构紧凑，实现槽体一体化，将电解槽主体、氧气液分离室、氢气液分离室、氧气洗涤器、氢气洗涤器集成为一体，且回液管位于电解槽主体的侧壁内，减少外露部分的管道及接头，免除了大量管道及接头既占空间又易泄漏碱液的难题；

2．体积小，与传统的小型压滤式分离结构电解水设备相比，体积缩小两倍以上，有利于家庭化、个人化；

3。所制备的氧气纯度高，湿润，适宜人体呼吸。

本实用新型所设计的制氧机主要适用于医院、家庭、汽车等方面，也可用于其它方面。

图1是本实用新型所设计的制氧机的结构图。

图2是图1的A-A视图。

图3是图1中脱氢装置结构图。

图4是图1中压力安全开关结构图。

下面根据附图结合具体实施例对本实用新型所设计的制氧机的结构及实施方式作进一步说明。

实施例

如图1、2所示的制氧机，主要由电解槽主体2、氧气液分离器8、氢气液分离器9、氧气洗涤器6、氢气洗涤器7及脱氢装置1构成，8个串联的电解单元20叠压在电解槽主体2内，形成8个小电解室，每个电解单元的上部分别对应有氧气导出管21及氢气导出管22，位于电解槽主体2的上方为氧气液分离器8及氢气液分离器9，氧气液分离器8及氢气液分离器9的上部分别对应有氧气洗涤器6及氢气洗涤器7，氧气、氢气洗涤器6、7及氧、氢气液分离器8、9及电解槽主体2为一体结构，在氧气液分离器8、氢气液分离器9之间和氧气洗涤器6、氢气洗涤器7之间由隔离板24隔离开。而位于氧气洗涤器6及氢气洗涤器7之间的隔离板下部带有通孔19，将氧气洗涤器6与氢气洗涤器7的洗涤器液体之间沟通。氧气导出管21及氢气导出管22通至氧气液分离器8及氢气液分离器9上方。电解槽主体2的侧部壁面带有回液管12、13，分别将电解槽主体2与氧气液分离器8及氢气液分离器9连通，氧气液分离器8及氢气分离器9的壁面分别带有通至氧气洗涤器6及氢气洗涤器7的气孔。在氧气洗涤器6与回液管12之间及氢气洗涤器7与回液管12之间分别连接有防虹吸管10、11，防虹吸管10的上端连接口高于防虹吸管11的上端连接口。在氧气洗涤器6及氢气洗涤器7的上方为气室，在两气室之间安装有平衡膜5，平衡膜5由隔离板24固定。在氧气洗涤器6的上方带有加水口25。氧气输出管26一端与氧气洗涤器6上方的气室连通，另一端导入外部的湿化瓶15内，湿化瓶15瓶口密封盖上插有氧接口16。氢气输出管27一端与氢气洗涤器7连接，另一端通至脱氢装置1的进气口处。脱氢装置1如图3所示，主要由机壳31、离心风机33、触媒层39、触媒支架37、筛板38构成，离心风机33安装于机壳31的下部，离心风机33由电机35带动，离心风机33对应的机壳31侧壁带有进气口32。机壳31内的上部由触媒支架37及筛板38支撑触媒层39。机壳31的上方带有出气口40。在离心风机33的送风口的上方由触媒支架37固定安装有导风锥36，以使送入触媒处的气体充分混合。在防虹吸管10、11的上部还分别连接有压力安全开关41，以防止氧、氢气洗涤器6、7内的压力过大发生危险。压力安全开关41如图4所示，其中B图为其结构图，C图为B图的俯视图，主要由壳体51、上罩52、橡皮薄膜53、垫片54、传动杆55、传动杆的支撑轴56、微动开关57构成，壳体51与上罩52配合安装，壳体51侧壁上带有进气口59，进气口59与防虹吸管上部与氧气洗涤器6及氢气洗涤器7上部连接的部位相连通。壳体51与上罩52之间安装有橡皮薄膜53，橡皮薄膜53与壳体51形成密封体，橡皮薄膜53与上罩52之间带有金属垫圈58，以增强橡皮薄膜53的密封性能及延长使用寿命。垫片54位于橡皮薄膜53的上方，与传动杆55配合连接，传动杆的支撑轴56位于上罩52的外部，传动杆55伸出上罩52由支撑轴56支撑，支撑轴56的外端部安装微动开关57，微动开关57与电源的控制部分连接。在电解槽主体2的端极板外侧带有散热片28。

该制氧机工作时，接通电源使制氧机进入电解过程，电解槽主体2内的8个小电解单元中的阳极产生氧气，阴极产生氢气，所产生的氧气、氢气通过对应的氧气导出管21及氢气导出管22分别将氢气、氧气导入氧气液分离器8及氢气液分离器9中进行气液分离，然后进入氧气洗涤器6及氢气洗涤器7中，进行进一步脱碱洗涤，制出的氧气经氧气输出管26进入湿化瓶15内湿化处理后可供使用者使用，通过软管与湿化瓶15上的氧接口16连接将氧气导出至其它地方。制出的氢气通过氢气输出管27通至脱氢装置的进气口32处进行脱氢处理，通过离心风机33将氢气与过量空气混合送至触媒层，该脱氢装置中的导风锥36可促使空气与氢气进一步充分混合，触媒层中的触媒起催化作用，使氢气与过量氧气反应形成水，将氢气转化后，水和空气通过脱氢装置上方的出气口40排至外部大气中。若需要将氢气收集它用时，可将氢气输出管27与收集装置连接。

在制氧机正常工作情况下，由氧气洗涤器6氢气洗涤器7之间的平衡膜5调节两侧的氢气及氧气的压力平衡，保证工作时气体压力平稳。当需要添加水时，可通过氧气洗涤器6上的加水口25加入，水进入氧气洗涤器6后，由于氧、氢气洗涤器6、7之间的隔离板24上带有通孔，因此氧气洗涤器6内的液体进入氢气洗涤器7内，由于与氢气洗涤器7连接的防虹吸管11上部的连接口低于与氧气洗涤器6连接的防虹吸管10上部的连接口，因此液体从防虹吸管11经回液管13进入电解槽主体2中，达到加水目的。但当氧气洗涤器6或氢气洗涤器7上部气室内的压力过高时，压力安全开关41起作用，进入压力安全开关41腔体内的气体压力达到一定值后，橡皮薄膜53受压鼓起，位于橡皮薄膜上部的垫片54随之上移，带动传动杆55移动，使微动开关57动作，将信号传递给电源控制部分，使之切断电源。由此保证制氧机使用时安全可靠。该制氧机不仅使用安全，而且体积小，为现有制氧机的1/2，且由于回液管内置，减少了管接头及连接管路，防止泄漏，提高使用寿命及使用安全性。该制氧机的制氧纯度高，且价格低，每升氧约0.02元，使用方便，可用于家庭、医院、汽车等各种场所、地方，应用范围广。

Claims (9)

1．一种制氧机，其特征是：主要由电解槽主体、氧气液分离器、氢气液分离器、氧气洗涤器、氢气洗涤器及脱氢装置构成，串联的电解单元叠压在一个整体的电解槽主体内，氧气液分离器、氢气液分离器及氧气洗涤器、氢气洗涤器对应位于电解槽主体的上方，氧气液分离器及氢气液分离器与电解槽主体相连接，氧气洗涤器与氢气洗涤器分别与氧气液分离器及氢气液分离器连接，氧气液分离器、氢气液分离器、氧气洗涤器、氢气洗涤器与电解槽主体为一体结构，在氧气液分离器、氢气液分离器及氧气洗涤器及氢气洗涤器的洗涤液之间由隔离板隔离，氧气洗涤器及氢气洗涤器上方的气室之间由平衡膜隔离，平衡膜固定于隔离板壁面上，氧气洗涤器的顶部带有加水口，在氧气洗涤器及氢气洗涤器之间的隔离板底部带有通孔；电解槽主体内的电解单元中的氧气导出管及氢气导出管分别与氧气液分离器及氢气液分离器连通，在电解槽主体的侧壁内带有回液管，将氧气液分离器及氢气液分离器的底部与电解槽主体内的电解单元连通，氧气输出管与氧气洗涤器上方的气室连接，氢气输出管与氢气洗涤器上方的气室连接，将氢气导入脱氢装置中，防虹吸管分别将氧气洗涤器及氢气洗涤器的气室与对应的回液管连通。

2．根据权利要求1所述的制氧机，其特征还在于：脱氢装置主要由机壳、离心风机、触媒支架、筛板、触媒层构成，离心风机位于机壳内底部，其侧带有进气口，氢气输出管通至此进气口，机壳上方由触媒支架及筛板支撑分层设置的触媒层，机壳上方带有出气口。

3．根据权利要求2所述的制氧机，其特征还在于：脱氢装置中的机壳内还安装有导风锥，导风锥位于离心风机送风口的上方，由触媒支架固定。

4．根据权利要求1所述的制氧机，其特征还在于：带有湿化器，氧气输出管通入湿化器内液体中，湿化器封盖上安装有氧接口。

5．根据权利要求1所述的制氧机，其特征还在于：与氧气洗涤器连接的防虹吸管的管口高于与氢气洗涤器连接的防虹吸管的管口。

6．根据权利要求1所述的制氧机，其特征还在于：外侧带有端极板散热片。

7．根据权利要求1所述的制氧机，其特征还在于：带有压力安全开关，压力安全开关与防虹吸管的上端与气室连接的部分连通。

8．根据权利要求7所述的制氧机，其特征还在于：压力安全开关由壳体、上罩、橡皮薄膜、垫片、传动杆、传动杆的支承轴、微动开关构成，壳体上带有气体入口，上罩盖在壳体的上部，橡皮薄膜夹在上罩与壳体之间形成壳体内的密封腔，垫片置于橡皮薄膜上，与传动杆固定连接，传动杆由位于上罩外部与上罩固定的传动杆的支撑轴支撑，支撑轴与微动开关连接，微动开关与电源的控制部分连接。

9．根据权利要求8所述的制氧机，其特征还在于：压力安全开关中的橡皮薄膜边缘与上罩的压紧部位之间安装有金属垫圈。

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