電化學水中制氧裝置的製作方法
2023-06-14 02:11:16
專利名稱：電化學水中制氧裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及的是一種制氧裝置，特別是採用電化學方法水中制氧的裝置。
背景技術：
已知的制氧裝置可分為物理和化學兩大類型，物理型是利用高分子篩變壓吸附分離，即直接從空氣中進行氮氧分離而制氧，但該制氧裝置成本過高，不能提高整個環境的氧濃度，且有壓縮機的噪聲和排氮的噪聲，不宜家庭和病人使用。化學制氧是採用投放生氧劑制氧，其方法比較簡單，但生氧劑制氧量有限，不能長期連續使用。傳統的水解制氧也屬於電化學制氧之列，直流電通過電解槽後，在陰極上析氫，陽極上析氧。因而必須將氫氧分離，這不但使裝置複雜，而且由於氫氧混合體系是一種易燃、易爆的危險性體系，因而使用比較危險，處理方法及裝置複雜。中國專利CN1085607A公開的電化學雙極制氧法及裝置，是以空氣為原料，通過電解槽內的空氣，陰極將氧還原成過氧化氫離子和氫氧根離子，過氧化氫離子在金屬催化網上分解成氧氣和氫氧根離子，然後，氫氧根離子在金屬陽極上進行電化學氧化生成氧氣。該方法雖然避免了傳統水解法在陰極上析氫的問題，但由於有中間產物過氧化氫，且若經金屬網催化分解不徹底，就會使得在生成的氧氣中夾雜少量過氧化氫，這對人體有害，同時該方法採用的裝置設有氣液分離及電解液循環系統，工藝轉化及設備較複雜，制氧效率不高，還有一種電化學制氧，是通電後，周圍環境空氣中的氧氣穿過陰極的防水透氣膜，催化後從氧氣出口排出，但也不能提高環境室內氧含量。
發明內容
本實用新型要解決的技術問題提供一種電化學水中制氧裝置，其結構簡單，使用方便，產氧快，純度高，不產生氫和過氧化氫，提高環境室內含氧量，且安全可靠。
實現本實用新型所採用的技術方案是包括制氧盒、制氧盒外壁的兩對面用由防水導電透氣膜及催化層構成的陰極材料製成即為陰極，制氧盒的中間插入兩塊陽極板，盒體上開有加水孔及氧氣出口。
根據上述技術方案，本實用新型是以水為原料，採用鹼性電解液，通電後，周圍環境空氣中的水氣穿過陰極的防水透氣膜，並在該陰極的催化層上進行電化學還原反應，生成氫氧根離子，其反應式為，同時，小部分氫氧根離子與陰極上電解的氫離子結合生成水，其反應式為，大部分生成的氫氧根離子同時在陽極上氧化生成氧氣，其反應式為，生成的氧氣與陽極上水電解的氧氣經過制氧盒即電解槽上的氧氣出口排出。
本實用新型還可將多個制氧盒組成一群體，加水孔用一連通水管連接起來，並用輸氧管將制氧盒上的氧氣出口連接起來，這樣，產氧量大，以滿足使用需求。
本實用新型產生的技術效果是不僅克服了水電解制氧陰極上析氫氣和中間產物過氧化氫的附產物及普通化學制氧不能長時間連續使用等缺陷，而且克服了物理制氧造價高，有噪音、不能提高環境室內氧氣濃度的缺陷，因此，具有結構簡單，使用方便，產氧快，純度高，省電，不產氫及過氧化氫，可以提高環境室內含氧量，且安全可靠，使用範圍廣的特點。
圖1表示本實用新型的結構示意圖，其中1-陰極，由制氧盒6的外壁兩對面構成2-陽極板兩塊，裝在制氧盒6內；3-加水孔，開在制氧盒上；4-制氧盒的上蓋；5-氧氣出口，開在制氧盒6上；6-制氧盒，為一方盒形；7-陽板接線柱；8-陽極出口。
圖2表示本實用新型的一個實施例的結構示意圖，其中1-陰極(兩塊)；2-陽極(兩塊)；3-加水孔；4-上蓋；5-氧氣出口；6-制氧盒；7-陽極接線柱；8-陽極出口；9-連通水管；10-儲水箱；11-浮球式閥門；12-輸氧管；13-空調排水管；14-管子。
實施例根據需要氧氣量的大小，將多個制氧盒6組成一群體，如圖2所示，使每個制氧盒6的電壓在2V-3V之間，制氧盒6內裝上15％的鹼性溶液，陰極1是由防水導電透氣膜和催化層組成，其中防水導電透氣膜是由碳素粉、乙炔黑、石墨粉和聚四氟乙烯粉沫按重量2∶1∶2∶5的比例調合後在常溫下反覆碾壓製成。催化層在防水導電透氣膜上撒上銀粉和二氧化錳，按重量8∶2的比例製成，陽極2是由鎳片製成。用一根耐溫、耐強鹼的連通水管9將各個制氧盒6上的加水孔3連接起來，再用一根管子14將水管9連接到儲水箱10，儲水箱10內裝有浮球式閥門11，當制氧盒6內的水位達到設定水位時，浮球式閥門10就會自動關閉，儲水箱10就不會向制氧盒6內繼續注水，同時制氧盒6內產生的氧氣和鹼性溶液也不會跑出。將空調的排水管13通過水處理裝置後連接到儲水箱10，這樣不僅可以有效地利用空調排出的廢水，而且儲存到儲水箱10內可以隨時補充制氧盒6內的水位。根據用氧量的大小，用輸氧管12將制氧盒6上的氧氣出口5連接起來，既可以將輸氧管12的出口連接到吸氧管進行吸氧，也可以通到空調器的室內機中，向室內排放氧氣。這樣，制氧電源可在室內機上設置一個開關鍵，也可以與空調的電源聯動，即開啟空調的同時也開始制氧，並向空調室內排放，從而使空調室內空氣清新，以預防空調病的發生。
權利要求1.一種電化學水中制氧裝置，包括制氧盒，其特徵是制氧盒外壁的兩對面用由防水導電透氣膜及催化層構成的陰材料製成即為陰極，制氧盒的中間插入兩塊陽極板，制氧盒上開有加水孔及氧氣出口。
2.根據權利要求1所述的一種電化學水中制氧裝置，其特徵是加水孔通過水管連接到儲水箱，儲水箱內裝有浮球式閥門。
3.根據權利要求1或2所述的電化學水中制氧裝置其特徵是將多個制氧盒組成一群體，通過加水孔用一連通水管連接起來，用輸氧管將制氧盒上的氧氣出口連接起來。
4.根據權利要求2所述的電化學水中制氧裝置，其特徵是將空調的排水管通過水處理裝置後連接到儲水箱。
5.根據權利要求3所述的電化學水中制氧裝置，其特徵是將輸氧管的出口通到空調器的室內機中。
專利摘要本實用新型涉及一種電化學水中制氧裝置，包括制氧盒，制氧盒的外壁兩對面為陰極，制氧盒的中間插入兩塊陽極板，制氧盒上開有加水孔及氧氣出口。本實用新型以水為原料，採用鹼性電解液，通電後，周圍環境空氣中的水氣穿過陰極的防水透氣膜，並在該陰極催化層上進行電化學還原反應，並在陽極上生成氧氣。具有結構簡單，使用方便，產氧快，純度高的特點,不僅可以用來吸氧，還可以通到空調器的室內機中，向空調室內排氧。
文檔編號C25B1/10GK2570305SQ0227735
公開日2003年9月3日 申請日期2002年9月28日 優先權日2002年9月28日
發明者李傑然, 肖鶴 申請人:李傑然