固體電解質制氧泵制造技術

一種固體電解質制氧泵，包括陶瓷泵體，其特征在于泵體為圓柱狀結構，環泵體的兩端口分別固定安裝氧化鋯固體電解質片，電解質片的外部表面涂覆亞錳酸鍶鑭層空氣陰極，內部涂覆亞錳酸鍶鑭層氧氣陽極，并且氧氣陽極、空氣陰極分別通過與其復合為一體的網絡狀導電帶的引出端與電源的正極、負極相連接，泵體壁上安裝導氧管，具有結構簡單緊湊，體積小，攜帶方便；制氧純度高，使用安全；抗震性好，應用范圍廣的優點。（*該技術在2010年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術屬于制氧裝置用部件，具體是一種固體電解質制氧泵。目前國內工業傳統的制氧方法有三種空分法、化分法和電解水法。1、空分法即利用空氣中氮氣和氧氣的凝固點不同分離氮氧的方法。優點是規模大，生產效益顯著；缺點是一次性投資過大，設備復雜昂貴，氧氣儲存、運輸都相當不便。2、化分法即利用一些化學物質(如過氧化物)的化學反應制取氧氣的方法。優點是小巧靈便，能耗極小；缺點是產量受限，原材料成本高，且有些反應物和反應產物對人體和環境有毒害作用。3、電解水即利用電流電解水為氫氣和氧氣的過程。優點是原材料便宜；缺點是設備復雜，反應產物有危險，尤不適合小型和家庭使用。目前國內的面向家庭或個人吸氧用的制氧機亦有三種化分法、分子篩和電極吸附法。1、化分法即利用一些化學物質(如過氧化物)的化學反應制取氧氣的方法。優點是小巧靈便，能耗極小；缺點是產量受限，原材料成本高，且有些反應物和反應產物對人體和環境有毒害作用。2、分子篩即利用分子篩的物理吸附原理，將空氣中的氮氧分離。優點是操作簡便，缺點是設備過于嬌嫩，須注意保養清潔，維修成本高，且產氧量較大時成本太高；在1-5L/min時售價已達九千多元。3、電極吸附即利用電化學方法，使空氣中的氧氣在催化劑和電極作用下提取轉移，又在陽極上得以釋放的過程。優點是方便快捷；缺點是需堿液作電解質，運輸、使用都有不便，而由于液體電解質本身的性質又決定著產氧量的受限。)本技術的目的在于提供一種結構簡單緊湊，本積小，攜帶方便，使用成本低，無易損件，使用時不需添加、補充藥品，不產生氫氣，使用安全，使用范圍廣抗震性好的全陶瓷固體電解質制氧泵。本技術是通過以下技術方案實現的即一種固體電解質制氧泵，包括陶瓷泵體，其特征在于泵體為圓柱狀結構，環泵體的兩端口分別固定安裝氧化鋯固體電解質片，電解質片的外部表面涂覆亞錳酸鍶鑭層空氣陰極，內部涂覆亞錳酸鍶鑭層氧氣陽極，并且氧氣陽極、空氣陰極分別通過與其復合為一體的網絡狀導電帶的引出端與電源的正極、負極相連接，泵體壁上安裝導氧管。所述固體電解質片與泵體端口之間燒結有密封材料。本技術與現有技術相比，由于泵體及固體電解質均采用了陶瓷式結構，是通過給固體電解質通電對空氣中的氧氣分子進行處理來制取氧氣，沒有氫氣產生，所以具有以下優點1、結構簡單緊湊，體積小，攜帶方便。2、使用成本低，制氧純度高，使用安全，無易損件，不需添加、補充藥品。3、抗震性好，能夠廣泛應用于高原缺氧地區、家庭、密閉的機倉、坦克及其他缺氧的地方。以下結合附圖進一步詳細描述。附圖說明圖1本技術實施例結構示意圖。圖2空氣陰極結構示意圖。圖3氧氣陽極結構示意圖。圖中1泵體、2導氧管、3密封材料、4固體電解質片、5空氣陰極、6氧氣陽極、7網絡導電帶、8引線引出端、9網絡導電帶、10引出引層、11亞錳酸鍶鑭涂層在使用前將制氧泵固定安裝到一殼體內，將泵體1上的導氧管2接出，在使用時分別將固體電解質片4的氧氣陽極6及空氣陰極5上復合為一體的網絡狀導電帶5的引線引出端8、引出引層10與電源的正、負極相連并通電，則空氣陰極5及氧氣陽極6上的網絡導電帶7、9得電，這樣空氣中的氧氣就通過一系列電化學反應產生純凈的氧氣，其工作原理為1)空氣中的氧氣分子進入多孔的空氣陰極5中——1/2O2(air)→1/2O2(cathode)；2)空氣陰極5吸附層中的氧分子變為原子——1/2O2(cathode)→O(cathode)；3)空氣陰極吸附層中的氧原子得到電子——O(cathode)+2e-→O＝(cathode)；4)氧離子在固體電解質4中傳輸——O＝(cathode)→O＝(electrolyte)→O＝(anode)；5)氧離子在氧氣陽極6中失去電子，氧氣被釋放——O＝(anode)—2e-→O(anode)→1/2O2(O2)，收集到的氧氣釋放通過泵體1壁上的導氧管2輸送出去，以供使用，固體電解質片與泵體端口之間燒結有密封材料3，保證了純凈的氧氣不被泄露，因該裝置是通過對空氣中的氧氣進行電化學反應制得純凈氧氣，制得的氧氣中不混摻有氫氣，所以不僅不需要定時補充反應藥品，無污染物產生，并且增加了使用時的安全性，該泵不需其他輔助聯接體，使體積更小，抗震性得到有效保障，擴大了其應用范圍，固體電解質制氧機技術，與傳統的工業制氧(空分法、化分法和電解水法)和時興的家用制氧(化分法、分子篩和電極吸附法)相比，固體電解質制氧機產氧量大，效率高，能耗低，體積小，重量輕，使用安全，無污染，便于運輸、存放和使用，在高原地區、人員較多或空氣流通不便的場所、交通工具中、個人吸氧以及與空調結合使用等領域中都有著突出和無法取代的優勢該技術最突出的特點，即其摒棄了傳統制氧所需要的液體電解質(通常是堿液或水)，而直接使用固體作電解質，從而使該種制氧機在重量、使用領域、環保、運輸等方面具有著先天的優勢；更重要的是從原理上講產氧量在很大范圍內不受限制，便于各種場合的使用和做成系列產品它具有以下特點1、先進性1)產氧量大，效率高，能耗低；根據固體電解質制氧原理及固體電解質的導電機理和特性，決定了其單位時間產氧量的上限較液體電解質有著極大的優勢，產氧量在很大的范圍內可隨著電流加以調整，從而在設備不變的情況下就可應用于不同的場合。2)制氧設備輕巧靈便，便于運輸、存放和使用；由于整個系統中不存在堿液和其他液體，使得該種制氧機較液體電解質制氧機的重量、體積等都大為減小，而且也使運輸、使用等環節變的簡便。3)使用成本低廉，無易損件，不需添加、補充藥品；新型制氧機以陶瓷一體化為設計目的，部件不易老化，損壞；依其原理，亦不需添加催化劑或產氧劑之類的化學藥品，使得使用成本大為降低。4)使用安全，無污染，屬環保產品；新型制氧機無酸、堿液體，無有毒性氣體，無污染，對人體、環境無害。5)使用領域廣泛；因為整個系統中不存在液體，使得新型制氧機可應用于汽車、飛機等有顛簸、震動的交通工具上；由于其產氧量大，體積相對較小，故可應用于從個人吸氧到舞廳、影劇院等不同場合；由于其安全、無污染，便于操作，使得老幼皆宜，無后顧之憂；由于其成本低，能耗小，使得新型制氧機很易于被廣大的普通家庭所接受。2、應用廣泛1)高原地區。有許多去高原的人，在很長的一段時期中，總有著很嚴重的高原反應，極大的影響了正常的工作、生活與旅游，甚至是危及生命。即使是對在高原居住很久的人，感冒等平常的小病，也可能是致命的殺手。固體電解質制氧技術，可能成為解決這一問題的最可行的技術方案。因為該技術是全陶瓷材料，無液體，不畏惡劣的氣候與酸堿環境，產氧量大，將固體電解質制氧機應用到辦公室、臥室、旅館等場合(室用)，應該可以將缺氧的環境調整到與平原地區相當的氧濃度水平--這對于去往高原的人們，甚至是高原居民，對他們的安居樂業、健康長壽，以及社會的穩定與實質上的生活水平的提高，都將有極大的意義。在以風力和水力發電、電力相對便宜的高原地區，更易于推廣和使用。2)人員較多、空氣流通不便的場所。主要指酒吧、舞廳及會議室、聚會場所等。這些場合，往往是檔次較高，或者很重要的(如重要會議)，但空氣亦常常污濁不堪，如果有大型的固體電解質制氧機，就會給每個人以充沛的精力與敏銳的頭腦。大型的室用固體電解質制氧機，每分鐘產氧本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種固體電解質制氧泵，包括陶瓷泵體，其特征在于泵體為圓柱狀結構，環泵體的兩端口分別固定安裝氧化鋯固體電解質片，電解質片的外部表面涂覆亞錳酸鍶鑭層空氣陰極，內部涂覆亞錳酸鍶鑭層氧氣陽極，并且氧氣陽極、空氣陰極分別通過與其復合為一體的網絡狀導電帶的引出端與電源的正極、負極相連接，泵體壁上安裝導氧管。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：毛居華，李軍，欒兆義，
申請(專利權)人：山東博山化工機械股份有限公司，
類型：實用新型
國別省市：37[中國|山東]