專利名稱：溶氧電解法制氧機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制氧供氧技術(shù)，尤其是一種使用溶氧電解法的制氧機(jī)，可為家庭病人、醫(yī)療保健單位、氧吧間等缺氧或需氧者提供氧氣使用。
氧氣是特殊的消費(fèi)品，應(yīng)用領(lǐng)域很廣闊。目前國內(nèi)外制氧技術(shù)有物理法和化學(xué)法兩類，前者通過加壓、冷卻或使用分子篩、高分子膜從空氣中分離出氧氣，后者包括采用過氧化物催化分解或電解水法得到氧氣。上述兩類方法雖很適合工業(yè)用氧，因氧氣純度有限，較難符合醫(yī)用或航空用氧的國家標(biāo)準(zhǔn)，另外有的制氧法還存在能耗大，運(yùn)行過程中的安全可靠性方面也還欠理想，如電解水制氧機(jī)，在制取氧氣的同時(shí)會(huì)產(chǎn)生氫氣，不僅耗電大，而且氫為易燃易爆氣體，存在嚴(yán)重安全隱患問題。
本發(fā)明的目的是設(shè)計(jì)一種采用溶氧(電極)電解法的制氧機(jī)，使得具有所產(chǎn)氧氣純度高，并符合國家醫(yī)用、航空用氧標(biāo)準(zhǔn)，可直接用作家庭、醫(yī)療單位或其他缺氧、需氧者的供氧、增氧之設(shè)備使用。
本發(fā)明是以如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的它包括機(jī)箱殼體，低壓直流電源，用于混氣用的加濕過濾瓶，其特征是還包括加液池及由多個(gè)電解槽間隔串接而成的電解池，其中構(gòu)成電解池的每個(gè)電解槽又是由可溶氧的陰極板和金屬陽極板拼裝組成，它們以串聯(lián)式間隔排列安裝在機(jī)箱內(nèi)的底板座上，在每個(gè)電解槽上方開設(shè)有多個(gè)對(duì)外供氣的氧氣導(dǎo)流孔與混氣用加濕過濾瓶相連通，在每兩個(gè)電解槽之間皆設(shè)有空氣間隔層(作為氧氣氣源層)，所述每個(gè)電解槽內(nèi)盛裝的電解液為堿性物質(zhì)的水溶液。
本發(fā)明的工作原理過程如下接通電源開關(guān)，直流電源電路提供工作電壓時(shí)，空氣間隔層中氧氣從外側(cè)進(jìn)入到溶氧陰極板的內(nèi)表面(進(jìn)入電解槽的電解液中)，并在直流電場(chǎng)的作用下在陰極板內(nèi)表面發(fā)生溶氧反應(yīng)(反應(yīng)式為)，繼而又在陽極板上產(chǎn)生逆反應(yīng)后產(chǎn)生氧氣(逆反應(yīng)式)，產(chǎn)生的氧氣通過電解槽上方的氧氣導(dǎo)流孔進(jìn)入混氣加濕過濾瓶供用戶使用。在上述制氧過程中，溶氧陰極板的作用是有選擇地吸收空氣中的氧氣并在直流電場(chǎng)的作用下發(fā)生溶氧反應(yīng)，電解液為堿性物質(zhì)的水溶液，并與陰極板和陽極板相連接起溶氧橋梁作用，在整個(gè)制氧過程中，電解液(僅)提供了反應(yīng)所需的氫氧根離子(OH-)，而且在低溫下不易結(jié)晶，保證電解槽能正常工作。此外，陽極板與空氣間隔層接觸的一面還起到散熱作用(在散熱風(fēng)扇作用下更易散熱)，降低電解槽溫度。
綜上所述，本發(fā)明的制氧機(jī)其工作原理實(shí)質(zhì)為電解法富集氧氣，它不同于電解水法，溶氧陰極板透氣不透水，能選擇性吸收空氣中的氧氣并發(fā)生溶氧反應(yīng)而非析氫反應(yīng)，其產(chǎn)物繼而又在陽極板上被逆反應(yīng)為氧氣析出(故亦稱析氧反應(yīng))，由于其原理實(shí)質(zhì)為通過電極的催化作用從空氣中富集氧氣，故不會(huì)產(chǎn)生氫氣，氧氣純度極高，純度≥99.5％，符合醫(yī)用航空用氧的國家標(biāo)準(zhǔn)。本機(jī)適用范圍廣，可供冠心病、肺心病、哮喘、支氣管炎和各種心腦血管慢性疾病患者、孕婦、工作學(xué)習(xí)緊張的腦力勞動(dòng)者，應(yīng)試備考學(xué)生群體，高原缺氧地區(qū)居民、游客、社區(qū)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)醫(yī)療保健單位，老年綜合癥患者群體，家庭保健氧療運(yùn)動(dòng)保健吸氧，缺氧癥患者，生物、化學(xué)實(shí)驗(yàn)室及浴房增氧，可作氧吧間供氧氣源，為娛樂場(chǎng)所、電腦機(jī)房、賓館等使用空調(diào)機(jī)的密閉房間增氧(即空調(diào)伴侶)、部隊(duì)野戰(zhàn)醫(yī)院戰(zhàn)地救護(hù)供氧等(經(jīng)加濕過濾瓶混氣處理后可成為25-40％濃度的氧氣)。本發(fā)明還具有運(yùn)行安全可靠、操作簡單、使用方便，無故障工作時(shí)間長，耗電低、理論上不消耗電解質(zhì)和水，低噪聲，體積小、重量輕等優(yōu)點(diǎn)。
以下結(jié)合附圖實(shí)施例對(duì)本發(fā)明新的具體結(jié)構(gòu)原理作進(jìn)一步詳細(xì)說明。


圖1是本發(fā)明制氧機(jī)的一種結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本制氧機(jī)的主視圖(正面結(jié)構(gòu)示意圖)。圖3是圖2的后視圖。
圖4是電解槽陰陽極板部件的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5是圖4A-A方向的剖面示意圖(即電解槽的縱剖面圖)。
其中1～機(jī)箱殼體，2～電解槽(多個(gè)串聯(lián)間隔安裝排列在機(jī)箱底板座上)，3～金屬陽極板，4～溶氧陰極板，5～空氣間隔層(作為氧氣氣源層和散熱通風(fēng)層)，6～加液池，7～加液池出水口(與電解槽<池>相通)，8～氧氣輸出口(與加濕過濾瓶接通)，9～加水口(蓋)，10～電源(總)開關(guān)，11～氣泵，12～低壓(直流)電源，13～氣泵開關(guān)，14～保險(xiǎn)絲(管)，15～220V電源線接入口，16～混氣用加濕過濾瓶，17～輸氧導(dǎo)管，18～電解液液位觀察口，19～通風(fēng)孔，20～散熱風(fēng)扇(機(jī))，21～氧氣導(dǎo)流孔，22～電解槽上方頂面接口(與加液池底部密封配合套接)，23～連接螺栓，24～電解液(為堿性物質(zhì)的水溶液)。
參照附圖，本發(fā)明在具體設(shè)計(jì)制造時(shí)還具有以下技術(shù)特征在串聯(lián)式間隔排列安裝的每兩個(gè)電解槽2之間所設(shè)的空氣間隔層5皆與外界大氣相通，以形成不間斷的補(bǔ)充氧氣的氣源層和散熱通風(fēng)層，在機(jī)箱四周外殼體上開設(shè)有通風(fēng)孔19，并在機(jī)箱后蓋板上裝配有散熱風(fēng)扇20。所述的堿性物質(zhì)的電解液為K2CO3或KOH或NaOH的水溶液，也可是它們的兩種或三種的混合水溶液。在上述的電解液配方中，其中K2CO3的含量為15-35％，KOH的含量為18-38％，NaOH的含量為16-36％。所述的混氣用加濕過濾瓶16是安裝位于機(jī)箱殼體的外側(cè)正面，在加濕過濾瓶上接有對(duì)外供氧的輸氧導(dǎo)管17。所述的加液池6可直接密封配合套接在電解槽2的上方頂面接口22上。
權(quán)利要求
1.一種溶氧電解法制氧機(jī)，它包括機(jī)箱殼體(1)，低壓直流電源(12)，用于混氣用的加濕過濾瓶(16)，其特征是還包括加液池(6)及由多個(gè)電解槽(2)間隔串接而成的電解池，其中構(gòu)成電解池的每個(gè)電解槽又是由可溶氧的陰極板(4)和金屬陽極板(3)拼裝組成，它們以串聯(lián)式間隔排列安裝在機(jī)箱內(nèi)的底板座上，在每個(gè)電解槽上方開設(shè)有多個(gè)對(duì)外供氣的氧氣導(dǎo)流孔(21)與混氣用加濕過濾瓶相連通，在每兩個(gè)電解槽之間皆設(shè)有空氣間隔層(5)，所述每個(gè)電解槽(2)內(nèi)盛裝的電解液(24)為堿性物質(zhì)的水溶液。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溶氧電解法制氧機(jī)，其特征是在串聯(lián)式間隔排列安裝的每兩個(gè)電解槽(2)之間所設(shè)的空氣間隔層(5)皆與外界大氣相通，以形成不間斷的氧氣氣源層和散熱通風(fēng)層，在機(jī)箱四周外殼體上開設(shè)有通風(fēng)孔(19)，并在機(jī)箱后蓋板上裝配有散熱風(fēng)扇(20)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溶氧電解法制氧機(jī)，其特征是在電解槽內(nèi)所用的堿性物質(zhì)的電解液為K2CO3或KOH或NaOH的水溶液，也可以是它們的兩種或三種的混合水溶液，在上述的電解液配方中，其中K2CO3的含量為15-35％，KOH的含量為18-38％，NaOH的含量為16-36％。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溶氧電解法制氧機(jī)，其特征是所述的混氣用加濕過濾瓶(16)是安裝位于機(jī)箱殼體的外側(cè)正面，在加濕過濾瓶上接有一根輸氧導(dǎo)管(17)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溶氧電解法制氧機(jī)，其特征是所述的加液池(6)可直接密封配合套接在電解槽(2)的上方頂面接口(22)上。
全文摘要
一種溶氧電解法制氧機(jī),其特征是包括加液池和由多個(gè)電解槽間隔串接而成的電解池,電解槽由溶氧陰極板和金屬陽極板拼裝組成,它們以串聯(lián)式間隔排列安裝,電解槽上方設(shè)有氧氣導(dǎo)流孔與加濕過濾瓶相連通,每兩個(gè)電解槽之間皆有空氣間隔層作為氧氣氣源層,電解槽內(nèi)的電解液為堿性物質(zhì)的水溶液。本發(fā)明為電解法富集氧氣,其溶氧陰極能吸收空氣中氧氣并發(fā)生溶氧反應(yīng),繼而又在陽極板上析出氧氣,氧氣純度≥99.5%,符合醫(yī)用和航空用氧的國家標(biāo)準(zhǔn),能耗小,應(yīng)用范圍廣,運(yùn)行安全可靠。
文檔編號(hào)C25B1/04GK1384223SQ01112840
公開日2002年12月11日 申請(qǐng)日期2001年5月1日 優(yōu)先權(quán)日2001年5月1日
發(fā)明者林卓敏, 高志榕, 陳丹, 張耀星, 高佳 申請(qǐng)人:林卓敏, 高志榕