[实用新型]多用途电化学制氧发生器

说明书

本实用新型涉及一种电化学制氧装置。

在已有的电化学制氧技术中，利用空气电极作为阴极，取代析氢电极制备氧气，使得在家庭氧保健的应用中更加安全。随着人们生活和居住条件的不断改善空调带给人们舒适，但也给人们带来了空调综合症，这是由于长久处于密闭的环境之中，长期缺氧造成的，利用通风换气虽然可以临时解决缺氧的问题，但是却造成能源的大量消耗，较好的办法是用电化学制氧装置长时间连续供氧，然而，现有的发明和装置却不能实现这一功能，使得应用的范围受到了限制，在现有的电化学制氧装置中，尚存在以下技术方面的不足。

1.电化学空气阴极制氧装置在密闭空间中所产生的氧气和所“消耗”的氧气相等，按照反应式所表达的：

阴极反应        (1)

阳极反应             (2)

将(1)(2)式相加得到总电极反应：

↑

从上述反应式中可以得到以下结果，现有的电化学空气阴极制氧装置只是将装置外的氧气经过制氧装置的一系列电极反应，再从阳极产生出来，达到一种富集的作用，如果在密闭的空间内使用，例如空调的房间或小型客车内，氧气只是在制氧装置和密闭的空间之间往复循环，不能增加空间氧气的含量，因此，只适合作吸氧保健之用。

2.电解槽结构上尚存在不足，在现有的电化学空气阴极制氧装置中，有的电解槽设计上存在着缺陷，例如CN96241023，阴极和阳极在一侧，电解液在另一侧，这样的电解槽不会有电化学反应；有的未能将中间产物HO₂^-从阴极附近迅速移走，利用催化反应来分解阴极中间产物HO₂-，使得HO₂^-在阴极继续还原为OH^-，增加了能耗。

本实用新型的发明目的是要克服现有技术中的不足，提供一个应用范围广，电解槽较为合理的，效率较高的，多用途电化学制氧发生器。

本实用新型的发明目的通过如下方案实现：本电化学制氧发生器是由电解槽，催化反应槽，气液分离器，空气交换系统等组成，电解槽槽体两侧为空气阴极(3)，中间为阳极(2)，阳极为多孔板状镍电极或网状镍电极，使用注塑成型的方法将电解槽制作成一个整体，上端有气液导管(4)，下端有电解液回流管(1)，均通往催化反应槽(19)，并将各个电解槽连接起来，催化反应槽(19)装有催化分解网(18)，上部连接气液分离器(7)，气液分离器(7)底部为多孔气液分离板(13)，下层放置吸附了催化剂粉末的活性碳(12)，上层放置多孔泡沫层(11)，顶部连接导气管(10)，经第1洗气室(5)和第2洗气室(16)两次洗气后从氧气出口(14)排出，空气交换系统，是在电解槽和催化反应槽(19)外设置密封仓(20)，在密封仓壁上设置有空气进气管接口(24)，空气排气管接口(21)，有空气进气管(23)和空气排气管(22)与之配套相连，空气进口处有空气净化网(25)。

本实用新型所述的空气阴极(3)与阳极(2)的极间距为1-15mm，使用圆柱型或条状聚四氟塑料隔离件(27)竖向排列加以隔离。

本实用新型所述的催化分解网(18)的基体为不锈钢网或者镍网，催化剂为二氧化锰，氧化钴等金属氧化物，使用热浸法或电镀法使催化剂附着在基体上。

本实用新型所述的在密闭的空间中用于增加氧气含量时，空气进气管(23)的进口和空气排气管(22)的出口与密闭空间的外界相通，或者将多用途电化学制氧发生器置于外界，而将产生的氧气用导管从氧气出口(14)处引入密闭空间内。

本实用新型所述的催化反应槽(19)上设置了自动补水系统，应用红外传感器(15)探测液位信号，通过控制电路(17)实现系统自动补水和缺水报警的功能。

下面结合附图和具体实施方案对本实用新型做进一步详细的说明：

图1为本实用新型多用途电化学制氧发生器的结构示意图。

图2为电解槽的结构示意图。

图3为本实用新型空气进出管与外界相通的示意图。

图4为自动补水系统的示意图。