含氫水產生裝置和含氫水杯的製作方法

2024-04-05 04:19:05

本實用新型涉及一種含氫水製備設備和含氫水杯，特別是一種通過電解水的方式製備含氫水的裝置和帶有該裝置的水杯。

背景技術：

細胞是組成人體基本的結構和功能單位，人的疾病最終都可以歸結為細胞受損，人的衰老也是由於細胞老化或壞死所造成。造成細胞病態或老化的主要元兇是過剩的氧自由基。氧氣通過人的呼吸進入到人體，經由血液中的紅血球運輸到各個細胞中，與細胞內的葡萄糖和脂肪相結合，轉化為能量，其中有2％的氧轉化成氧自由基。氧自由基非常活躍，幾乎可以與各種物質發生作用，引起一系列對細胞具有破壞性的連鎖反應。當人體遭受外傷、中毒或流血過多的時候，人體組織處於缺氧狀態，能量代謝發生障礙，細胞色素氧化酶無力將氧還原成水，氧原子便會被奪去一個電子，由無害的氧變成具有殺傷力的活性氧自由基。當人體接觸超量食品添加劑、含有害化學物質的飲用水，導致腸內微生物菌群失調，引起腸胃內異常發酵，此時，氧自由基也會大量產生。此外，在激烈運動後、吸菸、過量飲酒、受大劑量電磁輻射、精神壓力過大，接觸到細菌、病毒、汙染物、放射線的時候，人體內也會產生大量氧自由基。

在常溫常壓下，氫氣是一種無色、透明、無臭、無味的氣體，氫氣是相對分子質量最小的物質，主要用作還原劑，氫氣還有一個明顯的特性就是具有強大的穿透性，可以非常容易的進入細胞內，如細胞核和線粒體，許多抗氧化物質難以迅速達到這些部位而無法實現理想的抗氧化作用。

在標準狀況下，氫氣在水中的飽和濃度是1.6PPM。水中的氫進入人體可快速清除氧自由基，阻止氧自由基破壞細胞，並利用氫分子的氧化還原作用與氧自由基相結合，變為無毒無害的水排出體外，促進人體新陳代謝。

現有技術產生含氫水的裝置有濾芯式氫水機、電解水機，這些製備氫水裝置製備得到的含氫水的氫氣濃度低，有的製備得到的氫水裡溶入有氧氣，不是真正意義的「氫水」，氫水製備裝置在超過一個大氣壓的情況下漏水，還有的製備設備複雜龐大，不適宜隨身攜帶。

技術實現要素：

本實用新型的目的是提供一種含氫水產生裝置和含氫水杯，要解決的技術問題是在水中含有氫氣，不溶有氧氣，裝置在承受內部壓力的情況下不漏水。

為了解決上述技術問題，本實用新型一種含氫水產生裝置，設有電解水裝置，所述電解水裝置設有密封的腔體，腔體內設有陰極板、薄膜和陽極板，薄膜經陰極板來的水被浸溼飽和但不向陽極板透水，讓陽極板接觸到薄膜表面的水，腔體位於陰極板一側與水容器密封連通，腔體位於陽極板一側經壓力透氣膜或單向閥與排氣孔連接。

本實用新型所述電解水裝置自上向下設置有頂蓋、陰極板、薄膜、陽極板和底蓋；所述頂蓋設有形狀為圓形的頂蓋板，頂蓋板的中央垂直於頂蓋板開有第一通孔，頂蓋板的上面連接有與第一通孔同軸的圓筒，圓筒內壁制有用來與水容器進行螺紋連接的內螺紋，頂蓋板的底面開有與陰極板形狀大小相同、正好能將陰極板嵌入頂蓋底面內的頂蓋擴孔，第一通孔與頂蓋擴孔連通，在頂蓋的頂蓋板上、圓筒一側開有第二通孔，在頂蓋板上面設置有管狀的頂蓋排氣孔，頂蓋排氣孔設置在第二通孔上，第二通孔與頂蓋排氣孔連通；所述底蓋為板狀，在其上面開有與陽極板形狀大小相同、正好能將陽極板嵌入底蓋上表面內的底蓋凹槽，底蓋凹槽的底部向下開有頂面開口小於底蓋凹槽的、圓形或方形槽狀的氣槽，在底蓋的板上、底蓋凹槽外開有底蓋排氣孔，底蓋排氣孔與第二通孔和頂蓋排氣孔連通，底蓋排氣孔的側壁與氣槽連通；陰極板和陽極板均為與電路板的陰極和陽極電連接的鈦金板，陰極板和陽極板上均設有一個以上使水可以流到薄膜上的通孔；薄膜為被緊夾在陰極板與陽極板中間的陽離子交換膜；頂蓋與底蓋緊夾住陰極板、薄膜和陽極板形成密封連接。

本實用新型所述頂蓋與底蓋之間用密封圈形成密封連接；所述頂蓋底面、頂蓋擴孔外圍開有上密封槽，所述底蓋上面、底蓋凹槽外圍開有下密封槽，密封圈嵌入在上密封槽與下密封槽之間；陰極板、薄膜和陽極板置於頂蓋、底蓋和密封圈構成的密閉空間中。

本實用新型頂蓋與底蓋之間採用螺栓連接，在所述頂蓋板上圓筒外一周均勻分布8個貫通頂蓋和底蓋的通孔，使用螺栓穿過通孔緊固頂蓋和底蓋。

本實用新型所述氣槽的底部設有至少三個向上突起、形狀為矩形的、將通過薄膜的少量的水導流回陽極板的導流柱，導流柱的頂端與陽極板的下表面接觸。

本實用新型在所述底蓋排氣孔和第二通孔之間設有壓力透氣膜或單向閥。

本實用新型所述壓力壓力透氣膜為在承擔高於2公斤的壓強後開始透氣的壓力透氣膜。

本實用新型所述薄膜為杜邦N324型號的陽離子交換膜。

一種含氫水杯，設有電解水裝置，所述電解水裝置設有密封的腔體，腔體內設有陰極板、薄膜和陽極板，薄膜經陰極板來的水被浸溼飽和但不向陽極板透水，讓陽極板接觸到薄膜表面的水，腔體位於陰極板一側與水容器密封連通，腔體位於陽極板一側經壓力透氣膜或單向閥與排氣孔連接，所述水容器為水杯或水瓶。

本實用新型含氫水杯的電解水裝置自上向下設置有頂蓋、陰極板、薄膜、陽極板和底蓋；所述頂蓋設有形狀為圓形的頂蓋板，頂蓋板的中央垂直於頂蓋板開有第一通孔，頂蓋板的上面連接有與第一通孔同軸的圓筒，圓筒內壁制有用來與水容器進行螺紋連接的內螺紋，頂蓋板的底面開有與陰極板形狀大小相同、正好能將陰極板嵌入頂蓋底面內的頂蓋擴孔，第一通孔與頂蓋擴孔連通，在頂蓋的頂蓋板上、圓筒一側開有第二通孔，在頂蓋板上面設置有管狀的頂蓋排氣孔，頂蓋排氣孔設置在第二通孔上，第二通孔與頂蓋排氣孔連通；所述底蓋為板狀，在其上面開有與陽極板形狀大小相同、正好能將陽極板嵌入底蓋上表面內的底蓋凹槽，底蓋凹槽的底部向下開有頂面開口小於底蓋凹槽的、圓形或方形槽狀的氣槽，在底蓋的板上、底蓋凹槽外開有底蓋排氣孔，底蓋排氣孔與第二通孔和頂蓋排氣孔連通，底蓋排氣孔的側壁與氣槽連通；陰極板和陽極板均為與電路板的陰極和陽極電連接的鈦金板，陰極板和陽極板上均設有一個以上使水可以流到薄膜的通孔；薄膜為被緊夾在陰極板與陽極板中間的陽離子交換膜；頂蓋與底蓋緊夾住陰極板、薄膜和陽極板形成密封連接。

本實用新型與現有技術相比，設有電解水裝置，電解水裝置設有密封的腔體，腔體內設有陰極板、薄膜和陽極板，薄膜經陰極板來的水被浸溼飽和但不向陽極板透水，腔體位於陰極板一側與水容器密封連通，使陰極板產生的氫氣溶入水容器的水中，讓陽極板接觸到薄膜表面的水，腔體位於陽極板一側經壓力透氣膜或單向閥與排氣孔連接，使得陽極板產生的氧氣被排出不溶在水裡，且使陰極板與陽極板兩邊壓力平衡，電解水裝置內密封腔體在承受內部壓力的情況下不漏水。陰極板產生的氫氣溶於水容器中使水容器內壓力增大，進而使水溶氫氣的能力提高，水中的氫氣濃度高。

附圖說明

圖1是本實用新型的含氫水產生裝置的結構分解示意圖。

圖2是圖1的剖視結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步詳細的說明。

如圖1和2所示，本實用新型的含氫水產生裝置包括外殼和位於外殼內的電解水裝置。電解水裝置自上向下設置有頂蓋1、陰極板2、薄膜3、陽極板4和底蓋5。

頂蓋1設有形狀為圓形的頂蓋板11，頂蓋板11的中央垂直於頂蓋板11面開有第一通孔12，頂蓋板11的上面連接有與第一通孔12同軸的圓筒13，圓筒13內壁制有內螺紋131，內螺紋131用於與水容器的外螺紋進行螺紋連接。頂蓋板11的底面開有與陰極板2形狀大小相同、正好能將陰極板2嵌入頂蓋1底面內的頂蓋擴孔14，第一通孔12與頂蓋擴孔14連通。在頂蓋1的頂蓋板11上、圓筒13一側開有第二通孔15，在頂蓋板11上面設置有管狀的頂蓋排氣孔16，頂蓋排氣孔16設置連接在第二通孔15上，第二通孔15與頂蓋排氣孔16連通。

底蓋5形狀為板狀，在其上面開有與陽極板4形狀大小相同、正好能將陽極板4嵌入底蓋5上表面內的底蓋凹槽51，底蓋凹槽51的底部中央向下開有開口小於底蓋凹槽51、圓形或方形的氣槽55，陽極板4產生的氣體會進入氣槽55內，氣槽55的底部設有至少三個向上突起、形狀為矩形的導流柱52，導流柱52的頂端與陽極板4的下表面接觸，導流柱52用於將通過薄膜3的少量的水導流回陽極板4。在底蓋5的板上、底蓋凹槽51外開有底蓋排氣孔53，底蓋排氣孔53的側壁與氣槽55連通，底蓋排氣孔53與第二通孔15和頂蓋排氣孔16連通，底蓋排氣孔53、第二通孔15和頂蓋排氣孔16使陽極板4產生的氧氣、氯氣等氣體排出電解水裝置外。

陰極板2和陽極板4均為鈦金板，分別與電路板的陰極和陽極電連接。陰極板2和陽極板4上均開有一個以上通孔，使水可以通過陰極流到薄膜3上，陽極板產生的氧氣、氯氣等氣體排至氣槽55。同時，陰極板2和陽極板4外形一致還可以降低加工和裝配成本。

薄膜3為陽離子交換膜，優選採用杜邦N324型陽離子交換膜。薄膜3被緊夾在陰極板2與陽極板4之間。陽離子交換膜的作用是用於盛水而不透水。

頂蓋1與底蓋5之間用密封圈6形成密封連接。密封圈6採用矽橡膠。

頂蓋1底面、頂蓋擴孔14外圍開有上密封槽17。底蓋5上面、底蓋凹槽51外圍開有下密封槽54。密封圈6嵌入在上密封槽17與下密封槽54之間。陰極板2、薄膜3和陽極板4置於頂蓋1、底蓋5和密封圈6構成的密閉腔體的空間中。

頂蓋1與底蓋5之間採用螺栓連接，在頂蓋板11上圓筒13外一周均勻分布8個貫通頂蓋1和底蓋5的通孔，通孔外開有擴孔，使用螺栓穿過通孔後用螺母緊固連接，使頂蓋1和底蓋5緊密連接，以承受電解水裝置內部的壓力。

在底蓋排氣孔53和第二通孔15之間設有壓力透氣膜7，壓力透氣膜7在承擔高於設定的壓強後開始透氣，將氣槽55內陽極板4產生的氧氣、氯氣等廢氣排出。隨著陰極板2和陽極板4電解水的進行，陰極板2產生的氫氣進入圓筒13連接的水容器(水瓶)內，使水瓶內的壓力增大，壓力增大使水中氫的含量提高。壓力的增大使壓力透氣膜7在承擔大於設定的壓強後開始透氣。陽極板4產生的氧氣留在氣槽55內，保持陰極板2與陽極板4兩邊壓力平衡，陰極板2和陽極板4不易變形、損壞，電解水裝置內部在承受壓力的情況下不漏水，可在大於一個大氣壓下正常工作。也可以採用單向閥實現壓力透氣膜7的功能。

本實用新型的含氫水產生裝置的工作原理為：

水從頂蓋1上的圓筒13進入，通過陰極板2上的通孔浸溼薄膜3使其飽和，薄膜3盛水達到飽和但不會向下透水，使陽極板4接觸到薄膜3靠近陽極板4的表面上的水。陰極板2和陽極板4通電後，陰極板2和陽極板4對水進行電解，電解產生的氫氣在陰極板2上生成後融進水容器中的水裡，陽極板4產生的氧氣、氯氣等廢氣進入氣槽55內，然後通過底蓋排氣孔53、壓力透氣膜7、第二通孔15和頂蓋排氣孔16排出到空氣中。水通過陰極板2上的通孔不斷到達薄膜3，陰極板2、陽極板4不斷對水進行電解。由於薄膜3是浸透型濾水膜，一面接觸水後先使薄膜3的另外一面溼潤飽和而不向下透水，調節電流電壓使陽極板4對水進行電解，正好消耗掉薄膜3浸透過來的水，因此不需要排除電解後的廢水。壓力透氣膜7保持陰極板2與陽極板4兩邊壓力平衡，在承擔高於設定的壓強後開始透氣，使陽極板4產生的氧氣被排出，方便氫氣融進水容器中的水裡。選擇合適的壓力透氣膜7或單向閥，配合相應的結構，可使電解水內壓強達到10MPa。

本實用新型的含氫水杯，在頂蓋1的圓筒13上螺紋連接有水容器，水容器的口朝下，與頂蓋1的圓筒13形成密封連接。