基于自然水源的氧氣制備設(shè)備及制備方法與流程

本發(fā)明涉及一種制氧裝備，具體涉及基于自然水源的氧氣制備設(shè)備及制備方法。

背景技術(shù)：

目前，空氣情況極具惡化，嚴(yán)重威脅了人類健康。不僅缺氧的病人需要吸氧，正常人在自然環(huán)境下也需要補(bǔ)充一定的氧。如冠心病、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、小學(xué)、初中、高中、大學(xué)、研究生及其他應(yīng)試備考人員、高原缺氧地區(qū)居民、游客等。適度的提高空氣中氧氣含量，總結(jié)起來(lái)主要有如下幾點(diǎn)：緩解神經(jīng)疲勞、放松身心、保持旺盛精力、提高工作效率；改善大腦供氧狀況，調(diào)節(jié)腦神經(jīng)系統(tǒng)功能，提高記憶力和思維能力，提高學(xué)習(xí)效率；減少污染和惡劣環(huán)境下對(duì)身體的危害；在一定程度上可延緩衰老、增強(qiáng)新陳代謝；減輕低氧血癥，滿足組織代謝的需要；緩解低氧引起的肺動(dòng)脈高壓，減輕紅細(xì)胞增多癥，降低血液黏稠度，減輕右心室負(fù)擔(dān)，延緩肺心病的發(fā)生發(fā)展；吸氧可以緩解支氣管痙攣、減輕呼吸困難，改善通氣功能障礙；改善患者體質(zhì)和大腦功能，提高運(yùn)動(dòng)耐力和生命質(zhì)量；改善慢性阻塞性肺疾病，延長(zhǎng)生命；減少住院次數(shù)，節(jié)約醫(yī)療費(fèi)用；可減少手術(shù)后的感染及止吐等。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，提供一種基于自然水源的氧氣制備設(shè)備及制備方法，利用自然水源進(jìn)行制氧，提高空氣中氧氣含量。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

包括固定在室外的水源收集裝置，水源收集裝置上開(kāi)口且連接出水管，出水管的下方設(shè)置集水瓶，集水瓶的底部連通氧氣制備瓶，氧氣制備瓶中放置有能夠與水反應(yīng)生成氧氣的反應(yīng)原料。

進(jìn)一步地，水源收集裝置包括通過(guò)若干根第一支撐桿固定在室外的收集板，收集板的側(cè)邊上固定連接豎直的擋板；集水瓶為漏斗形，集水瓶上套接支撐架，支撐架通過(guò)第二支撐桿固定安裝在第一支撐桿上。

進(jìn)一步地，相鄰擋板通過(guò)夾緊片固定。

進(jìn)一步地，收集板包括若干個(gè)收集板單元，收集板單元分成若干組，一組收集板單元套接在一根轉(zhuǎn)軸上，收集板單元能夠繞轉(zhuǎn)軸翻轉(zhuǎn)；轉(zhuǎn)軸通過(guò)螺紋連接方式與第一支撐桿一一對(duì)應(yīng)相連；收集板單元的上下兩個(gè)側(cè)面中，一個(gè)設(shè)置黑色面板，另一個(gè)設(shè)置白色面板。

進(jìn)一步地，收集板傾斜設(shè)置，且與水平面之間有10°～15°的夾角，出水管設(shè)置在收集板較低的一側(cè)；收集板上安裝有加熱片。

進(jìn)一步地，集水瓶的底部設(shè)置能夠自動(dòng)開(kāi)合的擋片。

進(jìn)一步地，氧氣制備瓶瓶口處連接瓶蓋，瓶蓋上開(kāi)設(shè)有若干蜂窩孔。

進(jìn)一步地，集水瓶連接導(dǎo)流管，導(dǎo)流管通過(guò)瓶蓋上的蜂窩孔伸入氧氣制備瓶中。

進(jìn)一步地，氧氣制備瓶為錐形，材質(zhì)為陶瓷。

本發(fā)明制備方法的技術(shù)方案是：包括以下步驟：

步驟一：先將水源收集裝置固定安裝在室外，水源收集裝置依次通過(guò)出水管和集水瓶連通氧氣制備瓶，在氧氣制備瓶中放置能夠與水反應(yīng)生成氧氣的反應(yīng)原料；

步驟二：水源收集裝置收集自然水，收集到的自然水通過(guò)出水管和集水瓶進(jìn)入氧氣制備瓶，與反應(yīng)原料反應(yīng)生成氧氣，完成基于自然水源的氧氣制備。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益的技術(shù)效果：

本發(fā)明利用水源收集裝置收集自然水源，如露水、雨水或雪水等進(jìn)行氧氣制備，有效利用這些自然水源，節(jié)約水源，本發(fā)明可以安裝建筑室外，或其他需要氧氣的地方，以增加空氣中氧氣含量，同時(shí)由于收集的霧水與雨水有限，制備出的氧氣量不會(huì)很高，不至于造成氧濃度過(guò)高而出現(xiàn)氧中毒現(xiàn)象，在合理范圍內(nèi)提升空氣中氧氣的含量。

進(jìn)一步地，本發(fā)明通過(guò)設(shè)置第一支撐桿和第二支撐桿，安裝拆卸方便。

進(jìn)一步地，本發(fā)明通過(guò)在收集板中設(shè)置黑色面板，便于吸收熱量，融化冰或雪。

進(jìn)一步地，本發(fā)明通過(guò)在瓶蓋上開(kāi)設(shè)蜂窩孔，便于氧氣均勻溢出。

進(jìn)一步地，本發(fā)明導(dǎo)流管通過(guò)瓶蓋上的蜂窩孔伸入氧氣制備瓶中，不用再在瓶身處開(kāi)口，提高容量。

進(jìn)一步地，本發(fā)明氧氣制備瓶為錐形，利于聚集氧氣；材質(zhì)為陶瓷，使用壽命長(zhǎng)，防止被腐蝕。

本發(fā)明方法操作簡(jiǎn)單，安裝固定方便，能夠制備出含量合理的氧氣，增加空氣中氧氣含量。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2(a)是收集板單元采用黑色面板的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2(b)是收集板單元采用白色面板的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是收集板單元均為白色面板的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是收集板單元采用黑色面板和白色面板組合的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是氧氣制備瓶的結(jié)構(gòu)示意圖。

1-第一支撐桿；2-擋板；3-夾緊片；4-電線；5-氧氣制備瓶；6-反應(yīng)液；7-導(dǎo)流管；8-擋片；9-支撐架；10-第二支撐桿；11-墻；12-收集板，13-黑色面板；14-轉(zhuǎn)軸；15-白色面板；16-瓶蓋；17-反應(yīng)原料。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。

參見(jiàn)圖1，本發(fā)明包括固定在室外的水源收集裝置，水源收集裝置上開(kāi)口且連接出水管，出水管的下方設(shè)置集水瓶，集水瓶的底部設(shè)置能夠自動(dòng)開(kāi)合的擋片8。集水瓶的底部連接導(dǎo)流管7；導(dǎo)流管7連通氧氣制備瓶5；氧氣制備瓶5中放置有能夠與水反應(yīng)生成氧氣的反應(yīng)原料17。

參見(jiàn)圖2(a)、圖2(b)、圖3和圖4，水源收集裝置包括收集板12以及若干根固定在室外的第一支撐桿1，每根第一支撐桿1均連接一根轉(zhuǎn)軸14，第一支撐桿1和轉(zhuǎn)軸14之間為螺紋連接，方便拆卸旋轉(zhuǎn)；收集板12由若干個(gè)收集板單元組成，每根轉(zhuǎn)軸14上套接若干個(gè)收集板單元，收集板單元能夠繞轉(zhuǎn)軸14翻轉(zhuǎn)；收集板單元的上下兩個(gè)側(cè)面中，一個(gè)設(shè)置黑色面板，另一個(gè)設(shè)置白色面板。收集板12的側(cè)邊上固定連接豎直的擋板2；相鄰擋板2通過(guò)夾緊片3固定。集水瓶為漏斗形，集水瓶上套接支撐架9，支撐架9通過(guò)第二支撐桿10固定安裝在第一支撐桿1上。

其中，圖2(a)所示為黑色面板的收集板單元，可以吸收光線，增加熱度，通過(guò)升溫來(lái)融化雪與冰。如果溫度不夠可以在上面貼上加熱片，通電加熱，迅速融化雪與冰。每個(gè)收集板單元均可以繞轉(zhuǎn)軸14轉(zhuǎn)動(dòng)，任意切換上下面。圖2(b)所示為正常色面的收集板單元，采用白色面板，適合常溫情況下使用，不需要加熱，僅僅收集水。

圖3展示為兩塊收集板單元都為正常色的面組合在一起。

如圖4所示為兩塊收集板單元，一個(gè)為正常色面，另一個(gè)為繞軸轉(zhuǎn)過(guò)后黑色一面?？筛鶕?jù)溫度情況選擇黑色面收集板單元的數(shù)量。

如圖5所示為氧氣制備瓶5，瓶子為底部大，上部小的錐形結(jié)構(gòu)。這樣的設(shè)計(jì)有利于聚集氧氣。氧氣制備瓶的瓶口處連接瓶蓋16，瓶蓋16不密封，采用蜂窩狀瓶蓋，導(dǎo)流管7的直徑與蜂窩瓶蓋的蜂窩相匹配，這樣導(dǎo)流管7可以通過(guò)瓶蓋16上的蜂窩孔伸入氧氣制備瓶5中，而不用再在瓶身處開(kāi)口。由于生成的產(chǎn)物為氧氣與氫氧化鈉溶液，具有一定的腐蝕性，所以瓶子使用陶瓷，或者別的惰性材質(zhì)，以免與氫氧化鈉溶液產(chǎn)生反應(yīng)。

本發(fā)明主要的工作過(guò)程及原理：

本發(fā)明設(shè)備整體被固定在需要氧氣的地方的室外，如固定在室外的墻11上。當(dāng)自然水源，如雨水或露水等滴落在收集板12上，由于收集板12傾斜設(shè)置，與水平面之間的夾角為10°～15°，出水管設(shè)置在收集板12較低的一側(cè)，便于水流出；并且在收集板12四周有擋板2，擋板2的作用有兩種，第一種：可以保證收集到的水不流在外面，第二種：可以?shī)A緊各個(gè)收集板12，使其沒(méi)有縫隙，并且保持不動(dòng)。擋板2被夾緊片3夾緊。收集到的水通過(guò)引流裝置進(jìn)入錐形的集水瓶，集水瓶下端有擋片8擋住，當(dāng)水收集到固定值可將擋片8打開(kāi)，讓水通過(guò)導(dǎo)流管7流入氧氣制備瓶5，通過(guò)化學(xué)反應(yīng)制備氧氣。收集板12由16塊收集板單元組成，可根據(jù)制氧量或是當(dāng)季雨水量來(lái)調(diào)整收集板單元多少，來(lái)改變收集板12的表面積。每個(gè)收集板單元可以繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)，需要轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，從第一支撐桿1上取下轉(zhuǎn)軸14，選擇需要的面手動(dòng)旋轉(zhuǎn)后，再安裝到對(duì)應(yīng)的第一支撐桿1上，并利用擋板2和夾緊片3夾緊即可；因?yàn)榭紤]到冬天天氣寒冷，需要融化雪，或是收集到的水結(jié)冰，需要融化，所以冬天時(shí)將下面轉(zhuǎn)過(guò)來(lái)，收集板單元下面為黑色，可以吸收陽(yáng)光發(fā)熱，使雪融化，如果熱度不夠可以給收集板加加熱片，通過(guò)電線4給加熱片通電加熱，加熱片的熱量傳給收集板使雪、冰融化。

如圖5所示，瓶底的反應(yīng)原料17為過(guò)氧化物或超氧化物，本發(fā)明中采用na2o2，na2o2與水反應(yīng)生成反應(yīng)液6，反應(yīng)液6為氫氧化鈉溶液，并生成氧氣，如圖5中的氣泡，氧氣從瓶蓋16的蜂窩孔溢出。反應(yīng)的產(chǎn)物氫氧化鈉容易可以清洗衛(wèi)生間等污垢，廚房油垢殘留的地方。一舉兩得。由于氧氣制備得來(lái)的氫氧化鈉溶液容量少，濃度不高，所以危險(xiǎn)系數(shù)不大。

氧氣生成像原理：過(guò)氧化鈉是鈉在氧氣或空氣中燃燒的產(chǎn)物之一，純品過(guò)氧化鈉為白色，但一般見(jiàn)到的過(guò)氧化鈉呈淡黃色，原因是反應(yīng)過(guò)程中生成了少量超氧化鈉(nao2，為淡黃色)。過(guò)氧化鈉易潮解、有腐蝕性，應(yīng)密封保存。過(guò)氧化鈉與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成氫氧化鈉與氧氣，其反應(yīng)方程式為：na2o2+h2o＝4naoh+o2↑，根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式可計(jì)算的到過(guò)氧化鈉與水的質(zhì)量比，用量計(jì)算：

計(jì)算方程式：(156×y)/36＝x，使用交叉相乘數(shù)值相等可以算出。前提是必x，y，z，m必須有一個(gè)已知量。

本發(fā)明可以收集霧水、雨水、雪水或露水等自然水源，不耗費(fèi)自來(lái)水，設(shè)備使用兩面材料，在冬天應(yīng)使用深色面板，深色面板吸收太陽(yáng)光發(fā)熱，可將面板收集到的雪融化變?yōu)樗?，其它季?jié)隨意，并且經(jīng)由化學(xué)方法制造氧氣，化學(xué)方法可利用過(guò)氧化鈉與水反應(yīng)制得氧氣?？砂惭b建筑室外，或其他需要氧氣的地方，可以增加空氣中氧氣含量，由于收集的霧水與雨水有限以及本發(fā)明設(shè)備制造量的限制，制備出的氧氣量不會(huì)很高，不至于造成氧濃度過(guò)高而出現(xiàn)氧中毒現(xiàn)象，只在合理范圍內(nèi)提升空氣中氧氣的含量。