CN2651265Y - 制氧机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于氧疗、氧保健和输氧用的制氧机，其机体结构包括一体结构的电解槽主体、氧气液分离器、氢气液分离器、氧气洗涤器、氢气洗涤器、脱氢装置及湿化器。该电解槽主体内设有由双极板分开的电解单元，氧气导出管及氢气导出管、回液管、隔膜布。该氧气液分离器、氢气液分离器及氧气洗涤器、氢气洗涤器之间设有隔离板和半导体致冷器。该氧气洗涤与氧气液分离器中设有氧侧防虹吸管，该氢气洗涤器与氢气液分离器中设有氢侧防虹吸管。该氧气洗涤器与氢气洗涤器中均设有冷凝的通气盘管和喷头，其上方的气室间设有平衡器。在氢氧输出管上连接有安全开关。本实用新型制气机结构紧凑，体积小，制氧纯度高，广泛应用于医院、家庭、汽车等地方。

Description

制氧机

技术领域

本实用新型涉及一种用电解水方法制氧的装置，尤其是一种小型电解水制氧机。

背景技术

目前，市场上制氧设备较多，主要是深冷/变压吸附/化学等方法制的纯氧。这些制氧设备虽然能够满足制氧需要，但都存在一定缺陷，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了很多，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，因而整机故障率较高；化学法氧气发生器虽然携带方便，可适用于无电源的场所，但其体积仍然较大，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，而且所产氧气价格昂贵。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种制氧机，其结构紧凑，体积小，制氧价格便宜，而且可以连续长时间用作氧疗、氧保健和输氧。

为实现上述目的，本实有新型所采用的技术方案是：一种制氧机，包括机体，其特征在于：所述机体包括电解槽主体，氧气液分离器，氢气液分离器，氧气洗涤器，氢气洗涤器，脱氢装置及湿化器，电解槽主体内叠压有串联的电解单元，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、氢气洗涤器的洗涤液之间由隔离板隔离，氧气洗涤器与氢气洗涤器上方的气室之间由平衡器隔离，平衡器的平衡膜固定于隔离板的壁面上，氧气洗涤器的顶部设有加水口，在氧气洗涤器及氧气洗涤器之间的隔离板下部设有通孔，所述氧气洗涤器及氢气洗涤器的中间隔离板的外下侧设有半导体致冷器，所述氧气洗涤器及氢气洗涤器受冷却的洗涤液中均设有冷凝的通气盘管和喷头，所述电解槽主体内的每个单解单元中设有氧气导出管及氢气导出管并分别与氧气液分离器、氢气液分离器连通，所述电解槽主体的氧侧壁内设有对应各电解单元的回液管，所述电解槽主体的氢侧壁内设有对应各个电解单元的回液管，其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各个电解单元连通，所述氧气洗涤器上方平衡器的氧侧连接有氧气输出管，其另一端与供吸氧使用的湿化瓶连接并伸入湿化瓶内，所述氢气洗涤器上方平衡器氢侧连接有氢气输出管，其另一端与将氢气脱除的脱氢装置连接并通至脱氢装置的进气口处，所述氧气洗涤器与氧气液分离器中垂向内置有氧侧防虹吸管，其两端上下延伸并将氧气洗涤器的气室与氧气液分离器的气室连通，所述氢气洗涤器与氢气液分离器中，垂向内置有氢侧防虹吸管，其两端上下延伸并将氢气洗涤器的气室与氢气液分离器的气室连通。

所述氧气输出管及氢气输出管上分别连接有安全开关。

所述半导体致冷器包括半导体致冷片及紧贴其上的散热片。

所述内置的氧侧防虹吸管的上管口高于内置的氢气侧防虹吸管的上管口。

所述电解槽主体内的各个电解单元由双极板分开，而构成电解液互不相通的独立电解单元，每个电解单元中间，设有将氧气和氢气严格分开的隔膜布。

所述电解槽主体的端极板外侧部设有散热片。

所述脱氢装置包括侧部带氢气进气口的引风装置，设在机壳内底部由电动机带动的离心风机，设在离心风机送风口上方的触媒体支架、筛板及其上的触媒层，出气口及固定在触媒体支架上的风锥。

所述湿化瓶的封盖上安装有氧气接口。

所述安全开关包括壳体及设在其侧壁上的进气口，盖在壳体上的上罩，安装在上罩与壳体之间形成壳体体内密封腔的橡皮薄膜，置于橡皮薄膜上方的垫片，与垫片连接并伸出上罩的传动杆，该传动杆的另一端支撑在与上罩的外部固定连接的支撑轴上，支撑轴的外端部上连接有微动开关。

所述安全开关中的橡皮薄膜的边缘与上罩压紧部位之间设有金属垫圈58。

采用上述方案后，本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果：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和氢气，氧气和氢气通过导管分别进入氧气液分离器及氢气液分离器内，经气液分离后气体又进入氢气洗涤器的冷凝盘管中及氧气洗涤器的冷凝盘管中，再加上半导体致冷器的作用，经过冷凝，其洗涤器温度可保持在8-10℃，过饱和凝聚液回流至气液分离器；气体则沿着盘管通过管道的最高点，然后再折回到最低点由浸在洗涤器纯水中的喷头喷出，经纯水进一步洗涤脱碱，然后氢气从氢气洗涤器上方的气室通过平衡器的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排至大气中；而氧气洗涤器上方的气室内的氧气通过平衡器的氧气输出管通至湿化瓶内，使氧气进一步增湿，纯度更好，而从湿化瓶的氧接口导出的氧气则为较适合于人体吸氧的氧气。

在制氧的工作过程中，可通过氧气洗涤器上部所带的加水口添加水，补充电解过程中消耗的水。水进入氧气洗涤器后，再通过氧气洗涤器和氢气洗涤器间的隔离板底部的通孔进入氢气洗涤器，由氢侧防虹吸管进入氢气液分离器，然后进入电解槽主体内。通过对应于每个电解单元的氧小室和氢小室的回液管，保持电解槽主体内充满电解液。防虹吸管则可防止在停机时气液分离器产生负压将氧气洗涤器或氢气洗涤器中的洗涤液虹吸进入氧气液分离器或氢气液分离器。在氧气洗涤器及氢气洗涤器之间的平衡器则用于保持两侧的压力平衡，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，两气室中间平衡器的平衡膜向压力小的一方鼓出，同时平衡膜将该侧的输出管减小，使该侧气室内的压力增大，达到两侧压力平衡，由此可保持气室的压力的平衡，从而保持两洗涤器间液面平衡，保证电解过程平稳。

综上所述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、氧气液分离器、氢气液分离器、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、由于电解单元为互不相通的结构，可阻止回流气泡的互相污染，氧气和氢气严格分开的结构，使氢气不会污染氧气，氧气通过湿化瓶导出起增湿作用，因而所制备的氧气纯度高、湿润、适宜人体呼吸，可连续长时间用作氧疗和氧保健。

本实用新型所设计的制氧机价格低、每升氧约0.02元，主要适合于医院、家庭、汽车等方面，也可以用与其他方面。

下面是结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的描述。

附图说明

图1是本实用新型所设计的制氧机的结构图。

图2是图1的侧视图。

图3是图1中脱氢装置结构图。

图4是图1中安全开关结构图。

具体实施方式

如图1、2所示的制氧机，包括机体、该机体的结构包括电解槽主体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、脱氢装置1及湿化器15，多个串联的电解单元20叠压在电解槽主体2内，形成多个小电解室，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，氧气洗涤器6、氢气洗涤器7及氧气液分离器8、氢气液分离器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之间均有隔离板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24下部设有通孔24.1，将氧气洗涤器6与氢气洗涤器7的洗涤器液体之间沟通。在电解槽主体2内的每个电解单元20中设有氧气导出管21及氢气导出管22，氧气导出管21及氢气导出管22连通至氧气液分离器8及氢气液分离器9的上方。电解槽主体2的氧侧壁内面设有对应各个电解单元的回液管12，电解槽主体2的氢侧壁内面设有对应各个电解单元的回液管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及氢气液分离器9的顶面分别设有通至氧气洗涤器6及氢气洗涤器7的气孔，图中未绘出。氧气液分离器8与氧侧各个回液管12连通；氢气液分离器9与氢侧各个回液管13连通。内置的氧侧防虹吸管10连通氧气液分离器8的气室和氧气洗涤器6的气室，内置的氢侧防虹吸管11连通氢气液分离器9的气室和氢气洗涤器7的气室。该氧侧防虹吸管10的上管口高于氢侧防虹吸管11的上管口，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器5，平衡器5的平衡膜与隔离板24固定。在氧气洗涤器6的上方设有加水口25。在氧气洗涤器和氢气洗涤器中间隔板24的外下侧设有由半导体致冷片及紧贴致冷片的散热片组成的致冷器19。氧气输出管26的一端与氧气洗涤器6上方的气室中的平衡器氧侧连通，另一端伸入外部的湿化瓶15内，湿化瓶15的瓶口密封盖上安装有氧气接口16。氢气输出管27的一端与氢气洗涤器7中的平衡器氢侧连接，另一端与将氢气脱除的脱氢装置1连接并通至脱氢装置1的进气口处。脱氢装置1如图3所示，主要由引风装置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安装在引风装置31的下部，离心风机33由电机35带动，离心风机33对应的引风装置31侧壁设有进气口32。引风装置31内的上部有触媒支架37及筛板38支撑触媒层39。引风装置31的上方设有出气口40。在离心风机33的送风口的上方的触媒支架37上固定安装有导风锥36，以使送入触媒处的气体充分混合。在氧气输出管26和氢气输出管27上还分别连接有安全开关41，以防止氧气洗涤器6、氢气洗涤器7内的压力过大发生危险。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，主要包括壳体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，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与氧气输出管26和氢气输出管27连通，与氧气洗涤器6及氢气洗涤器7上部连接的部位也相连通。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形成体内密封腔，橡皮薄膜53与上罩52之间设有金属垫圈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固定连接于上罩52的外部，传动杆55伸出上罩52的另一端由支撑轴56支撑，支撑轴56的外端部安装微动开关57，微动开关57与电源的控制部分相连接，图中未绘出。在电解槽主体2的端极板外侧设有散热片28。

电解槽主体2内的各个小电解单元是由双极板20.2把它们分开的，从而构成电解液互不相通的独立电解单元，每个电解单元20中间设有隔膜布20.1。该制氧机工作时，接通电源使制氧机进入电解过程，在电解过程中，在电解单元20的阳极侧产生氧气，阴极侧产生氢气。隔膜布20.1在电解过程中起着通液隔气的作用，将氧气和氢气严格分开。各个电解单元所产生的氧气、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，经湿化的氧气供使用者使用。通过软管与湿化瓶15上的氧气接口16连接进行氧保健、氧疗和输氧。制出的氢气通过氢气输出管27通至脱氢装置1的氢气进气口32处进行脱氢处理，通过离心风机33将氢气与过量空气混匀送至触媒层，该脱氢装置1中的导风锥36可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，使氢气与过量空气中的氧气反应生成水，将氢转化后，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之间的平衡器5的平衡膜调节两侧的氢气及氧气的压力平衡，保证工作时气压平稳。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，由于氧气洗涤器6、氢气洗涤器7之间的隔板24上设有通孔，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的上口低于与氧气洗涤器6连接的防虹吸管10上口，因此液体从防虹吸管11进入氢气液分离器9，然后进入电解槽主体2中，达到加水目的。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，安全开关41起作用，进入安全开关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，为现在制氧机的1/3，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 (10)

1.一种制氧机，包括机体，其特征在于：所述机体包括电解槽主体(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)，脱氢装置(1)及湿化器(15)，电解槽主体(2)内叠压有串联的电解单元(20)，氧气液分离器(8)、氢气液分离器(9)及氧气洗涤器(6)、氢气洗涤器(7)对应位于电解槽主体(2)的上方，氧气洗涤器(6)与氢气洗涤器(7)分别与氧气液分离器(8)及氢气液分离器(9)连接，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)与电解槽主体(2)为一体结构，在氧气液分离器(8)、氢气液分离器(9)及氧气洗涤器(6)、氢气洗涤器(7)的洗涤液之间由隔离板(24)隔离，氧气洗涤器(6)与氢气洗涤器(7)上方的气室之间由平衡器(5)隔离，平衡器(5)的平衡膜固定于隔离板(24)的壁面上，氧气洗涤器(6)的顶部设有加水口(25)，在氧气洗涤器(6)及氧气洗涤器(7)之间的隔离板(24)下部设有通孔(24.1)，所述氧气洗涤器(6)及氢气洗涤器(7)的中间隔离板(24)的外下侧设有半导体致冷器(19)，所述氧气洗涤器(6)及氢气洗涤器(7)受冷却的洗涤液中均设有冷凝的通气盘管和喷头(90)，所述电解槽主体(2)内的每个单解单元(20)中设有氧气导出管(21)及氢气导出管(22)并分别与氧气液分离器(8)、氢气液分离器(9)连通，所述电解槽主体(2)的氧侧壁内设有对应各电解单元(20)的回液管(12)，所述电解槽主体(2)的氢侧壁内设有对应各个电解单元(20)的回液管(13)，其将氧气液分离器(8)及氢气液分离器(9)的底部与电解槽主体(2)内的各个电解单元(20)连通，所述氧气洗涤器(6)上方平衡器(5)的氧侧连接有氧气输出管(26)，其另一端与供吸氧使用的湿化瓶(15)连接并伸入湿化瓶(15)内，所述氢气洗涤器(7)上方平衡器(5)氢侧连接有氢气输出管(27)，其另一端与将氢气脱除的脱氢装置(1)连接并通至脱氢装置(1)的进气口处，所述氧气洗涤器(6)与氧气液分离器(8)中垂向内置有氧侧防虹吸管10，其两端上下延伸并将氧气洗涤器(6)的气室与氧气液分离器(8)的气室连通，所述氢气洗涤器(7)与氢气液分离器(9)中，垂向内置有氢侧防虹吸管(11)，其两端上下延伸并将氢气洗涤器(7)的气室与氢气液分离器(9)的气室连通。

2.根据权利要求1所述的一种制氧机，其特征在于：所述氧气输出管(26)及氢气输出管(27)上分别连接有安全开关(41)。

3.根据权利要求1所述的一种制氧机，其特征在于：所述半导体致冷器(19)包括半导体致冷片及紧贴其上的散热片。

4.根据权利要求1所述的一种制氧机，其特征在于：所述内置的氧侧防虹吸管(10)的上管口高于内置的氢气侧防虹吸管(11)的上管口。

5.根据权利要求1所述的一种制氧机，其特征在于：所述电解槽主体(2)内的各个电解单元(20)由双极板(20.2)分开，而构成电解液互不相通的独立电解单元，每个电解单元(20)中间，设有将氧气和氢气严格分开的隔膜布(20.1)。

6.根据权利要求1所述的一种制氧机，其特征在于：所述电解槽主体(2)的端极板外侧部设有散热片(28)。

7.根据权利要求1所述的一种制氧机，其特征在于：所述脱氢装置(1)包括侧部带氢气进气口(32)的引风装置(31)，设在机壳(1)内底部由电动机(35)带动的离心风机(33)，设在离心风机(33)送风口上方的触媒体支架(37)、筛板(38)及其上的触媒层(39)，出气口(40)及固定在触媒体支架(37)上的风锥(36)。

8.根据权利要求1所述的一种制氧机，其特征在于：所述湿化瓶(15)的封盖上安装有氧气接口(16)。

9.根据权利要求2所述的一种制氧机，其特征在于：所述安全开关(41)包括壳体(51)及设在其侧壁上的进气口(59)，盖在壳体(51)上的上罩(52)，安装在上罩(52)与壳体(51)之间形成壳体(51)体内密封腔的橡皮薄膜(53)，置于橡皮薄膜(53)上方的垫片(54)，与垫片连接并伸出上罩(52)的传动杆(55)，该传动杆(55)的另一端支撑在与上罩(52)的外部固定连接的支撑轴(56)上，支撑轴(56)的外端部上连接有微动开关(57)。

10.根据权利要求9所述的一种制氧机，其特征在于：所述安全开关(41)中的橡皮薄膜(53)的边缘与上罩(52)的压紧部位之间设有金属垫圈(58)。

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