一种适用于密闭环境的制氧系统

1.本发明涉及氧气制备设备及其周边配套设施技术领域，特别是涉及一种适用于密闭环境的制氧系统。

背景技术：

2.氧气是人们生存的必需品，在密闭环境下，氧气的制备和含氧量调节是密闭空间内人员长期生存的必要条件。现有的氧气制备方法中，沸石分子筛空气过滤法，不适用于密闭空间。电解水制氧方法，可以利用电能持续在阳极获得氧气，但同时在阴极产生更多的氢气，不利于密闭环境下的安全保障，现有电解水方法使用的电解液，通常为强酸强碱溶液，产生的氧气无法直接供给呼吸，会对密闭环境下的人身健康和安全造成危害。
3.公开号为cn110735149a的中国专利，公开了一种电解水制氧系统、密闭空间空气质量控制系统，结构包括：阳极、阳极槽、阴极、阴极槽以及位于阳极槽和阴极槽之间的离子交换膜；阴极槽中添加比氢的氧化性强的金属盐溶液的电解液；当阳极和阴极施加电压时，阳极电解产生氧气，在阴极处金属盐被还原形成金属单质；h
+
不能被还原形成h2。该电解水制氧系统、密闭空间空气质量控制系统需要氧化性强的金属盐溶液，中间用离子交换膜隔开，结构复杂，效率低，电解溶液需周期更换，产生的金属单质作为产物无再利用价值，不能产生可利用的氢气，并存在安全风险。
4.公开号为cn114540850a的中国专利，公开了一种电解水制氢制氧设备，该电解水制氢制氧设备，利用氢气的密度低于氧气的性质，利用分离网将氧气和氢气分离，从而达到了将氢气与氧气分离并将氧气收集的效果，但该发明制得的氢气和氧气开始处于混合状态，存在安全隐患，又发生爆炸的风险。
5.公开号为cn2281989y的中国专利，公开了一种电解水制氢氧装置，其公开了包括电解槽、气液分离器、冷却系统，电解制得的氢气和氧气分别由氢气孔和氧气出孔导出，采用冷却系统控制电解液和所产气体的温度，但是该装置无法控制制氢氧的浓度，无法满足密闭环境使用。
6.公开号为cn20532917u的中国专利，公开了一种电解水制氧设备，其公开了电解水槽、正极通电碳棒、负极通电碳棒、氧气产出腔以及氢气产出腔，该设备使用氢氧化钾溶液进行电解，虽然实现了制得的氧气和氢气分别收集的目的，但是该设备仍然无法控制电解制得氧气的浓度，如应用于密闭环境供氧领域，氧气浓度过大会对使用人体造成伤害。
7.在文献a novel water-splitting electrochemical cycle for hydrogen production using an intermediate electrode(choi b，panthi d，nakoji m，et al.chemical engineering science，2017，157:200-208.)中提出了一种利用中间电极两步电解制氢的方法，用二氧化锰(mno2)作为中间电极，用金属氢化物和氢氧化镍分别作为负极和正极，形成了两步电解水制氢方法，该两步制氢方法通过中间电极的电化学转换实现了电解水制氧与制氢过程的分离，但是他们采用的金属氢化物在整个电解制氧制氢过程中，主要起到催化制氢的作用，并未考虑氢气的储存再利用，且二氧化锰电极片的使用会使
过电位高、能量转化率低且需要使用耐压容器盛装，较为复杂且成本高。
8.因此，如何改变现有技术中，电解制氧装置制备的氧气供给密闭环境使用时，存在安全风险以及使用成本较高的现状，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现要素：

9.本发明的目的是提供一种适用于密闭环境的制氧系统，以解决上述现有技术存在的问题，提高密闭环境氧气供给安全性，同时节约制氧设备生产成本。
10.为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种适用于密闭环境的制氧系统，包括：
11.制备单元，所述制备单元包括电解池和设置于所述电解池内的阳极电极、阴极电极、隔膜、电解液，所述隔膜设置于所述阳极电极和所述阴极电极之间，所述阳极电极和所述阴极电极均与电解电源相连；所述电解池的氧气出口能够与密闭使用环境相连通；
12.控制单元，所述控制单元包括含氧量分析元件、制氧调控器以及电源调控器，所述含氧量分析元件与所述密闭使用环境相连通，所述电源调控器与所述电解电源相连通，所述含氧量分析元件以及所述电源调控器均与所述制氧调控器相连。
13.优选地，所述阳极电极以及所述阴极电极均包括主电极和分支电极，所述分支电极的数量为多个，所述分支电极的一端与所述主电极相连。
14.优选地，所述阳极电极的所述分支电极与所述阴极电极的所述分支电极间隔排布，所述隔膜具有多个首尾相连的弯折部。
15.优选地，所述阳极电极由氧化铱网制成；所述阴极电极由储氢合金制成；所述隔膜由石棉网、质子交换膜、阴离子交换膜或双极膜制成。
16.优选地，所述阴极合金采用镁基非晶合金、ab5型储氢合金或镧-镁-镍基超晶格合金制成。
17.优选地，所述电解液为以下物质的一种或几种：
18.浓度为0.5mol/l～3.0mol/l柠檬酸、浓度为0.5mol/l～1.5mol/l柠檬酸钠、浓度为0.5mol/l～1.5mol/l碳酸钠、浓度为0.5mol/l～1.5mol/l葡萄糖酸钠。
19.优选地，所述电解池还设置有氢气排气口和氧气排气口，所述氢气排气口以及所述氧气排气口均与所述电解池的内腔相连通，所述氢气排气口设置有氢气安全阀，所述氧气排气口设置有氧气安全阀。
20.优选地，所述电解池的氧气出口利用连通管路与所述密闭使用环境相连通，所述连通管路上设置有截止阀。
21.优选地，所述电解池还设置有电解液入口和电解液排出口，所述电解液入口和所述电解液排出口均与所述电解池的内腔相连通。
22.优选地，所述含氧量分析元件包括氧气含量传感器。
23.本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：
24.本发明的适用于密闭环境的制氧系统，制备单元包括电解池，电解池内设置电解液，隔膜将电解池分隔出阳极室和阴极室，阳极电极和阴极电极均与电解电源相连，阳极电极和阴极电极共同作用于电解液，电解产生的氧气与密闭使用环境相连通，供给密闭使用环境。控制单元中，含氧量分析元件能够监测密闭使用环境中的氧气含量，继而将测得的氧
气含量传输至制氧调控器，制氧调控器根据密闭使用环境的氧气含量，控制电源调控器，电源调控器能够控制电解电源的工作状态和工作参数，进而达到调整控制制备单元工作状态的目的，使得制备单元向密闭使用环境供给的氧气保持在安全范围内，提高密闭使用环境的供氧安全性，同时节约制氧系统生产成本。
附图说明
25.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
26.图1为本发明的适用于密闭环境的制氧系统的结构示意图；
27.图2为本发明的适用于密闭环境的制氧系统的部分结构的放大示意图。
28.其中，1为电解池，2为阳极电极，3为阴极电极，4为隔膜，5为电解液，6为密闭使用环境，7为含氧量分析元件，8为制氧调控器，9为电源调控器，10为主电极，11为分支电极，12为氢气排气口，13为氧气排气口，14为氢气安全阀，15为氧气安全阀，16为连通管路，17为截止阀，18为电解液入口，19为电解液排出口，20为氧气含量传感器。
具体实施方式
29.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
30.本发明的目的是提供一种适用于密闭环境的制氧系统，以解决上述现有技术存在的问题，提高密闭环境氧气供给安全性，同时节约制氧设备生产成本。
31.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
32.请参考图1-图2，其中，图1为本发明的适用于密闭环境的制氧系统的结构示意图，图2为本发明的适用于密闭环境的制氧系统的部分结构的放大示意图。
33.本发明提供一种适用于密闭环境的制氧系统，包括制备单元和控制单元，其中，制备单元包括电解池1和设置于电解池1内的阳极电极2、阴极电极3、隔膜4、电解液5，隔膜4设置于阳极电极2和阴极电极3之间，阳极电极2和阴极电极3均与电解电源相连；电解池1的氧气出口能够与密闭使用环境6相连通；控制单元包括含氧量分析元件7、制氧调控器8以及电源调控器9，含氧量分析元件7与密闭使用环境6相连通，电源调控器9与电解电源相连通，含氧量分析元件7以及电源调控器9均与制氧调控器8相连。
34.本发明的适用于密闭环境的制氧系统，制备单元包括电解池1，电解池1内设置电解液5，隔膜4将电解池1分隔出阳极室和阴极室，阳极电极2和阴极电极3均与电解电源相连，阳极电极2和阴极电极3共同作用于电解液5，电解产生的氧气与密闭使用环境6相连通，供给密闭使用环境6。控制单元中，含氧量分析元件7能够监测密闭使用环境6中的氧气含量，继而将测得的氧气含量传输至制氧调控器8，制氧调控器8根据密闭使用环境6的氧气含
量，控制电源调控器9，电源调控器9能够控制电解电源的工作状态和工作参数，进而达到调整控制制备单元工作状态的目的，使得制备单元向密闭使用环境6供给的氧气保持在安全范围内，提高密闭使用环境6的供氧安全性，同时节约制氧系统生产成本。
35.具体地，阳极电极2以及阴极电极3均包括主电极10和分支电极11，分支电极11的数量为多个，分支电极11的一端与主电极10相连，阳极电极2和阴极电极3均设置多个分支电极11，呈梳齿状，有利于增大阳极电极2以及阴极电极3与电解液5的接触面积，提高制备单元电解工作效率。
36.在本具体实施方式中，阳极电极2的分支电极11与阴极电极3的分支电极11间隔排布，合理利用空间，隔膜4具有多个首尾相连的弯折部，与阳极电极2以阴极电极3的分支电极11相配合，保证阳极电极2和阴极电极3的正常工作，同时避免电解池1体积过大，节约系统占用空间。
37.实际应用中，阳极电极2可选择由氧化铱网制成，催化性能良好，能够有效降低析氧过电位，降低能耗，提高制备效率，最终使得电解电压低于臭氧的标准电极电位，从而防止臭氧对氧气使用者身体健康产生危害，进一步提高供氧安全性。阴极电极3由储氢合金制成，从而储存电解生成的氢气，将制备与储存一体化，降低氢气收集和压缩储存步骤产生的成本，且储存的氢气可以作为氢源再利用，储氢合金可选择ab5型储氢合金(la
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)、钛基和锆基ab2型合金、镁基非晶合金(mg
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)、稀土-镁-镍基超晶格合金(la
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)以及钛-钒基合金或者稀土基ab2型合金中至少一种或多种复合而成。隔膜4由石棉网、质子交换膜、阴离子交换膜或双极膜制成，置于阴极电极3和阳极电极2之间。
38.还需要强调的是，本发明的电解池1中的电解液5为无毒、无害、无腐蚀性的偏中性电解液5，阳极析出氧气可直接释放到密闭环境中或供人员使用，无须特殊净化处理，满足密闭环境下直接吸入的要求。具体地，电解液5可以为以下物质的一种或几种：
39.浓度为0.5mol/l～3.0mol/l柠檬酸、浓度为0.5mol/l～1.5mol/l柠檬酸钠、浓度为0.5mol/l～1.5mol/l碳酸钠、浓度为0.5mol/l～1.5mol/l葡萄糖酸钠。电解液5即使少量随电解产生的氧气进入密闭使用环境6中，吸入人体不会对使用者的身体健康造成影响，从根本上消除了传统碱性电解水的危险性。
40.更具体地，电解池1还设置有氢气排气口12和氧气排气口13，氢气排气口12以及氧气排气口13均与电解池1的内腔相连通，电解制得的氢气和氧气还可以直接排出，避免影响密闭使用环境6中的使用人员，氢气排气口12设置有氢气安全阀14，氧气排气口13设置有氧气安全阀15，避免造成电解池1中气体压力过大，保证制备单元的工作可靠性。
41.在本具体实施方式中，电解池1的氧气出口利用连通管路16与密闭使用环境6相连通，连通管路16上设置有截止阀17，便于控制电解池1与密闭使用环境6的通断状态。
42.另外，电解池1还设置有电解液入口18和电解液排出口19，电解液入口18和电解液排出口19均与电解池1的内腔相连通，方便向电解池1中加入电解液5，在进行电解池1清理或其它零部件的维护时，可利用电解液排出口19排空电解池1中的电解液5，提高操作便捷性。
43.实际应用中，含氧量分析元件7可利用氧气含量传感器20监测密闭使用环境6中氧气含量，然后含氧量分析元件7将氧气浓度信息传递到制氧调控器8，制氧调控器8控制电源
调控器9，电源调控器9控制电解电源的电流值，通过不同的电解电流值或电流的通断状态，控制制氧速率，使得密闭使用环境6中氧气浓度处于19.5％至23.5％之间，以满足密闭使用环境6中人类正常生活和工作需求。
44.下面通过具体的实施例，对本发明的适用于密闭环境的制氧系统，进行进一步的解释说明。
45.实施例一
46.电解液5选用浓度为0.5mol/l的碳酸钠，通过电解液入口18加入电解池1中，阳极电极2选用氧化铱网状电极片，阴极电极3选用ab5型储氢合金(la
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)、镧-镁-镍基超晶格合金(la
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3.28
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0.004
)和镁基非晶合金(mg
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50
)三种储氢合金多层结构电极，与阳极电极2相互交叠，有效面积为1m2。
47.在30m3的密闭使用环境6中，两人正常工作，在25℃下，在电源调控器9的自动控制下，测得ab5型储氢合金、镧-镁-镍基超晶格合金和镁基非晶合金三种材质制成的阴极电极3对应制备单元的最低工作电压分别为1.7383v、1.7169v和1.7649v，平均工作电压为2.7306v、2.6955v和2.7709v。产生的氧气通过截止阀17导出到密闭使用环境6供给呼吸，储存的氢气可以通过氢气再利用系统进行使用。本实施例的适用于密闭环境的制氧系统的平均功率分别为546w、539w和554w。
48.实施例二
49.电解液5选用浓度为1.0mol/l的碳酸钠，通过电解液入口18加入电解池1中，阳极电极2选用氧化铱网状电极片，阴极电极3选用ab5型储氢合金(la
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)、镧-镁-镍基超晶格合金(la
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0.004
)和镁基非晶合金(mg
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ni
50
)三种储氢合金多层结构电极，与阳极电极2相互交叠，有效面积为1m2。
50.在30m3的密闭使用环境6中，两人正常工作，在25℃下，在电源调控器9的自动控制下，测得ab5型储氢合金、镧-镁-镍基超晶格合金和镁基非晶合金三种阴极电极3对应制备单元的最低工作电压分别为1.8161v、1.7848v和1.6899v，平均工作电压为2.8513v、2.8021v和2.6531v。产生的氧气通过截止阀17导出到密闭使用环境6供给呼吸，储存的氢气可以通过氢气再利用系统进行使用。本实施例的适用于密闭环境的制氧系统的平均功率分别为570w、560w和531w。
51.实施例三
52.电解液5选用浓度为1.5mol/l的碳酸钠，通过电解液入口18加入电解池1中，阳极电极2选用氧化铱网状电极片，阴极电极3选用ab5型储氢合金(la
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)、镧-镁-镍基超晶格合金(la
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mg
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ni
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0.004
)和镁基非晶合金(mg
50
ni
50
)三种储氢合金多层结构电极，与阳极电极2相互交叠，有效面积为1m2。
53.在30m3的密闭使用环境6中，两人正常工作，在25℃下，在电源调控器9的自动控制下，测得ab5型储氢合金、镧-镁-镍基超晶格合金和镁基非晶合金三种阴极电极3对应制备单元的最低工作电压分别为1.6980v、1.7042v和1.6425v，平均工作电压为2.6659v、2.6756v和2.5787v。产生的氧气通过截止阀17导出到密闭使用环境6供给呼吸，储存的氢气可以通过氢气再利用系统进行使用。本实施例的适用于密闭环境的制氧系统的平均功率分别为533w、535w和516w。
54.实施例四
55.电解液5选用浓度为0.5mol/l的柠檬酸钠，通过电解液入口18加入电解池1中，阳极电极2选用氧化铱网状电极片，阴极电极3选用ab5型储氢合金(la
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)、镧-镁-镍基超晶格合金(la
0.3
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3.28
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0.004
)和镁基非晶合金(mg
50
ni
50
)三种储氢合金多层结构电极，与阳极电极2相互交叠，有效面积为1m2。
56.在30m3的密闭使用环境6中，两人正常工作，在25℃下，在电源调控器9的自动控制下，测得ab5型储氢合金、镧-镁-镍基超晶格合金和镁基非晶合金三种阴极电极3对应制备单元的最低工作电压分别为1.6902v、1.6564v和1.6905v，平均工作电压为2.6536v、2.6005v和2.6541v。产生的氧气通过截止阀17导出到密闭使用环境6供给呼吸，储存的氢气可以通过氢气再利用系统进行使用。本实施例的适用于密闭环境的制氧系统的平均功率分别为533w、520w和531w。
57.实施例五
58.电解液5选用浓度为1.5mol/l的柠檬酸钠，通过电解液入口18加入电解池1中，阳极电极2选用氧化铱网状电极片，阴极电极3选用ab5型储氢合金(la
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)、镧-镁-镍基超晶格合金(la
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0.004
)和镁基非晶合金(mg
50
ni
50
)三种储氢合金多层结构电极，与阳极电极2相互交叠，有效面积为1m2。
59.在30m3的密闭使用环境6中，两人正常工作，在25℃下，在电源调控器9的自动控制下，测得ab5型储氢合金、镧-镁-镍基超晶格合金和镁基非晶合金三种阴极电极3对应制备单元的最低工作电压分别为2.1996v、1.8158v和2.0781v，平均工作电压为3.4534v、2.8508v和3.2626v。产生的氧气通过截止阀17导出到密闭使用环境6供给呼吸，储存的氢气可以通过氢气再利用系统进行使用。本实施例的适用于密闭环境的制氧系统的平均功率分别为691w、570w和652w。
60.实施例六
61.电解液5选用浓度为0.5mol/l的葡萄糖酸钠，通过电解液入口18加入电解池1中，阳极电极2选用氧化铱网状电极片，阴极电极3选用ab5型储氢合金(la
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)、镧-镁-镍基超晶格合金(la
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0.004
)和镁基非晶合金(mg
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50
)三种储氢合金多层结构电极，与阳极电极2相互交叠，有效面积为1m2。
62.在30m3的密闭使用环境6中，两人正常工作，在25℃下，在电源调控器9的自动控制下，测得ab5型储氢合金、镧-镁-镍基超晶格合金和镁基非晶合金三种阴极电极3对应制备单元的最低工作电压分别为2.1493v、2.1726v和1.9224v，平均工作电压为3.3744v、3.4110v和3.0182v。产生的氧气通过截止阀17导出到密闭使用环境6供给呼吸，储存的氢气可以通过氢气再利用系统进行使用。本实施例的适用于密闭环境的制氧系统的平均功率分别为675w、682w和604w。
63.实施例七
64.电解液5选用浓度为1.5mol/l的葡萄糖酸钠，通过电解液入口18加入电解池1中，阳极电极2选用氧化铱网状电极片，阴极电极3选用ab5型储氢合金(la
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)、镧-镁-镍基超晶格合金(la
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)和镁基非晶合金(mg
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50
)三种储氢合金多层结构电极，与阳极电极2相互交叠，有效面积为1m2。
65.在30m3的密闭使用环境6中，两人正常工作，在25℃下，在电源调控器9的自动控制下，测得ab5型储氢合金、镧-镁-镍基超晶格合金和镁基非晶合金三种阴极电极3对应制备
单元的最低工作电压分别为2.2083v、2.2492v和2.1448v，平均工作电压为3.4670v、3.5312v和3.3673v。产生的氧气通过截止阀17导出到密闭使用环境6供给呼吸，储存的氢气可以通过氢气再利用系统进行使用。本实施例的适用于密闭环境的制氧系统的平均功率分别为693w、706w和673w。
66.实施例八
67.电解液5选用浓度为0.5mol/l的柠檬酸，通过电解液入口18加入电解池1中，阳极电极2选用氧化铱网状电极片，阴极电极3选用ab5型储氢合金(la
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0.350
)、镧-镁-镍基超晶格合金(la
0.3
sm
0.57
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0.12
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0.16
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0.004
)和镁基非晶合金(mg
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50
)三种储氢合金多层结构电极，与阳极电极2相互交叠，有效面积为1m2。
68.在30m3的密闭使用环境6中，两人正常工作，在25℃下，在电源调控器9的自动控制下，测得ab5型储氢合金、镧-镁-镍基超晶格合金和镁基非晶合金三种阴极电极3对应制备单元的最低工作电压分别为2.3574v、2.2734v和2.2631v，平均工作电压为3.7011v、3.5692v和3.5531v。产生的氧气通过截止阀17导出到密闭使用环境6供给呼吸，储存的氢气可以通过氢气再利用系统进行使用。本实施例的适用于密闭环境的制氧系统的平均功率分别为740w、714w和711w。
69.实施例九
70.电解液5选用浓度为3.0mol/l的柠檬酸，通过电解液入口18加入电解池1中，阳极电极2选用氧化铱网状电极片，阴极电极3选用ab5型储氢合金(la
0.585
ce
0.19
zr
0.025
sm
0.2
ni
4.337
co
0.163
mn
0.253
al
0.350
)、镧-镁-镍基超晶格合金(la
0.3
sm
0.57
mg
0.12
ni
3.28
al
0.16
zr
0.004
)和镁基非晶合金(mg
50
ni
50
)三种储氢合金多层结构电极，与阳极电极2相互交叠，有效面积为1m2。
71.在30m3的密闭使用环境6中，两人正常工作，在25℃下，在电源调控器9的自动控制下，测得ab5型储氢合金、镧-镁-镍基超晶格合金和镁基非晶合金三种阴极电极3对应制备单元的最低工作电压分别为2.4026v、2.3695v和2.3970v，平均工作电压为3.7721v、3.7201v和3.7633v。产生的氧气通过截止阀17导出到密闭使用环境6供给呼吸，储存的氢气可以通过氢气再利用系统进行使用。本实施例的适用于密闭环境的制氧系统的平均功率分别为754w、744w和753w。
72.电化学性能：
73.表1为实施例一至实施例九中，制备单元的最低工作电压，其中碳酸钠和柠檬酸钠作为电解液5获得了较低的最低工作电压，能有效地提高电解制氧效率，且电解电压低于臭氧的电解电压，安全可靠。
74.表1实施例一至实施例九中的最低工作电压
[0075][0076]
本发明的适用于密闭环境的制氧系统，制备单元能够制备氧气，为密闭使用环境6供给氧气，控制单元利用含氧量分析元件7监测密闭使用环境6中氧气含量，含氧量分析元件7将氧气浓度信息传递到制氧调控器8，制氧调控器8控制电源调控器9，电源调控器9控制电解电源的电流值，通过不同的电解电流值或电流的通断状态，控制制氧速率，使得密闭使用环境6中氧气浓度处于一定的可控范围内，提高供氧安全系数。
[0077]
本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

技术特征：

1.一种适用于密闭环境的制氧系统，其特征在于，包括：制备单元，所述制备单元包括电解池和设置于所述电解池内的阳极电极、阴极电极、隔膜、电解液，所述隔膜设置于所述阳极电极和所述阴极电极之间，所述阳极电极和所述阴极电极均与电解电源相连；所述电解池的氧气出口能够与密闭使用环境相连通；控制单元，所述控制单元包括含氧量分析元件、制氧调控器以及电源调控器，所述含氧量分析元件与所述密闭使用环境相连通，所述电源调控器与所述电解电源相连通，所述含氧量分析元件以及所述电源调控器均与所述制氧调控器相连。2.根据权利要求1所述的适用于密闭环境的制氧系统，其特征在于：所述阳极电极以及所述阴极电极均包括主电极和分支电极，所述分支电极的数量为多个，所述分支电极的一端与所述主电极相连。3.根据权利要求2所述的适用于密闭环境的制氧系统，其特征在于：所述阳极电极的所述分支电极与所述阴极电极的所述分支电极间隔排布，所述隔膜具有多个首尾相连的弯折部。4.根据权利要求1所述的适用于密闭环境的制氧系统，其特征在于：所述阳极电极由氧化铱网制成；所述阴极电极由储氢合金制成；所述隔膜由石棉网、质子交换膜、阴离子交换膜或双极膜制成。5.根据权利要求4所述的适用于密闭环境的制氧系统，其特征在于：所述阴极合金采用镁基非晶合金、ab5型储氢合金或镧-镁-镍基超晶格合金制成。6.根据权利要求1所述的适用于密闭环境的制氧系统，其特征在于：所述电解液为以下物质的一种或几种：浓度为0.5mol/l～3.0mol/l柠檬酸、浓度为0.5mol/l～1.5mol/l柠檬酸钠、浓度为0.5mol/l～1.5mol/l碳酸钠、浓度为0.5mol/l～1.5mol/l葡萄糖酸钠。7.根据权利要求1-6任一项所述的适用于密闭环境的制氧系统，其特征在于：所述电解池还设置有氢气排气口和氧气排气口，所述氢气排气口以及所述氧气排气口均与所述电解池的内腔相连通，所述氢气排气口设置有氢气安全阀，所述氧气排气口设置有氧气安全阀。8.根据权利要求1-6任一项所述的适用于密闭环境的制氧系统，其特征在于：所述电解池的氧气出口利用连通管路与所述密闭使用环境相连通，所述连通管路上设置有截止阀。9.根据权利要求1-6任一项所述的适用于密闭环境的制氧系统，其特征在于：所述电解池还设置有电解液入口和电解液排出口，所述电解液入口和所述电解液排出口均与所述电解池的内腔相连通。10.根据权利要求1所述的适用于密闭环境的制氧系统，其特征在于：所述含氧量分析元件包括氧气含量传感器。

技术总结

本发明公开一种适用于密闭环境的制氧系统，包括制备单元和控制单元，其中，制备单元包括电解池和设置于电解池内的阳极电极、阴极电极、隔膜、电解液，控制单元包括含氧量分析元件、制氧调控器以及电源调控器。阳极电极和阴极电极共同作用于电解液，电解产生的氧气与密闭使用环境相连通，供给密闭使用环境。含氧量分析元件能够监测密闭使用环境中的氧气含量，继而将测得的氧气含量传输至制氧调控器，制氧调控器根据密闭使用环境的氧气含量，控制电源调控器，电源调控器能够控制电解电源的工作状态和工作参数，进而达到调整控制制备单元工作状态的目的，使得制备单元向密闭使用环境供给的氧气保持在安全范围内。的氧气保持在安全范围内。的氧气保持在安全范围内。