一種用於治療糖尿病的富氫水產生裝置的製作方法

2024-02-05 08:28:15

本發明涉及富氫水製備技術領域，特別是涉及一種用於治療糖尿病的富氫水產生裝置。

背景技術：

氫是目前最好的抗氧化物，溶於水時集高氫量、弱鹼性、負電位、為小份子水為一體，平衡身體酸鹼度，可有效防止多種疾病。氫/氫水很容易進入細胞通道，參與新陳代謝，從而促進細胞排毒，增加了細胞的水合作用，提升人體的免疫力。對膽結石的融化、心腦血管、腦動脈硬化、高血壓、糖尿病、癌症、腸胃循環、便秘、消除更年期症狀、排除身體毒素等均有顯著的作用。氫水除了飲用外，還是非常有效的保溼化妝水，對皮膚美容、祛除色斑特別有效。用「富氫水」洗臉敷面膜，讓皮膚遠離活性氧的危害，肌膚能變光滑，減少皺紋，延緩肌膚衰老。每天飲用1.5-2升「富氫水」會消除脂肪肝，排除腸毒，恢復體力，減肥效果明顯。

氫氣的抗氧能力及細胞復原能力是目前為止最厲害的。氫氣有-300～700度(mv)抗氧能力，即以0為中位(正常平衡水平)，負數數值越大，代表抗氧能力愈強。也就是說，氫氣能把細胞內的毒素大幅減少300-700個單位。還有研究報告證實，氫氣本身就是一種最佳天然抗氧化劑。因為氫分子很微細，進入體內能快速滲透至全身，並穿透細胞膜，帶走其中很難消除的惡性自由基，並中和成水(尿液)排出體外，而不會影響身體功能運作，最重要的是，能把被破壞及氧化了的細胞復原。

現在已有用水作為載體，製成氫水來飲用，氫分子可經血液循環至全身，能安全及徹底的帶走體內大部分有害毒素。水是生命之源，喝水更要喝健康的水，喝健康水，從飲用氫水水杯開始，它能快速生成氫水，氫水是目前最簡易、安全獲取氫的方式。

目前生成氫水的方法有：(1)光催化制氫技術，光催化劑的制氫主要通過兩種方式，光催化分解水(photocatalyticwatersplitting)和光電化學分解水。基本都是依託化學成分和水發生反應而生成氫的一種方法。但這樣的制氫存在很多問題，比如時效性差，易氧化變色，且易板結有沉澱物等。(2)傳統spe電解法生成氫水，電流通過水(h2o)時，在陰極通過還原水形成氫氣(h2)，在陽極則通過氧化水形成氧氣(o2)。氫氣生成量大約是氧氣的兩倍。傳統法制氫是現階段氫水杯的主流，優點是技術成熟工藝簡單。缺點是水電解過程中的電化學反應非常微妙，不同礦物質的水會產生不同化學結果。開蓋後會聞道一股刺鼻氣味，這是因為普通飲用水電解過程中容易產生臭氧並提高水中餘氯含量。經過試驗傳統電解氫水中的餘氯含量會比原水多出約15～20％。(3)spe固體高分子質子膜分槽電解制氫技術:spe電解水最初用於向宇宙飛船或潛水艇供氧及實驗室作為氫氣發生器。把滿足要求的水(電阻率>1mω/㎝,電子或分析行業用的去離子水或二次蒸餾水皆可)，送入電解槽陽極室，通電後水立刻在陽極分解成4個帶正電荷的h,和2個帶-2價的氧，分解成的負氧離子隨即在陽極放出電子，形成氧氣，從陽極排出，攜帶部分水進入水槽。氫質子以水合離子的形式，在電場力的作用下通過離子膜，到達陰極吸收電子形成氫氣，從陰極室排出，進入水中，即可生成氫水。但這種方法制氫效率不高，對電解水有一定要求，也不能滿足現在市場的需求。

在此基礎上，本發明創設一種新的用於治療糖尿病的富氫水產生裝置，使其能高效率的產生高質量的富氫水。

技術實現要素：

本發明要解決的技術問題是提供一種用於治療糖尿病的富氫水產生裝置，使其高效率的產生高質量的富氫水，從而克服現有的富氫水生產方法的不足。

為解決上述技術問題，本發明提供一種用於治療糖尿病的富氫水產生裝置，包括電解水槽和與其連接的氫淨化循環機構，

所述電解水槽包括水槽體、設置在水槽體內的陽極和陰極，所述陽極和陰極通過固體聚合物電解膜分隔，使所述水槽體被分為陽極室和陰極室；

所述陰極室側壁設有出水口、出氫口和入氫口；

所述氫淨化循環機構與所述出氫口和入氫口循環連通，用於對所述出氫口釋放的氫氣進行淨化處理通過所述入氫口排入所述陰極室。

作為本發明的一種改進，所述氫淨化循環機構包括依次連接的水/氣分離器、淨化裝置和壓力控制裝置，所述水/氣分離器的入口與所述出氫口相連，該壓力控制裝置包括壓力表、壓力流量控制器和輸出流量閥，所述輸出流量閥的輸出口與所述入氫口相連。

進一步改進，所述氫淨化循環機構還包括氣壓動力機構，所述氣壓動力機構與所述壓力控制裝置連接。

進一步改進，所述氣壓動力機構為空氣壓縮機。

進一步改進，所述陽極和陰極採用鈦基料的鉑金塗層電極。

進一步改進，所述陰極室中設有磁感元件線圈。

進一步改進，所述富氫水產生裝置還包括散熱風扇和消音器。

進一步改進，所述陰極室側壁還設有進水口，且所述進水口和出水口處均設有閥門。

採用這樣的設計後，本發明至少具有以下優點：

1、本發明通過採用堅韌、柔軟的固體聚合物電解膜分隔開的陽極和陰極的電解水槽，通過spe固體高分子質子膜分槽電解制氫技術製備氫氣，並將排出的氫氣淨化後重新壓入水槽陰極室中，使製得的富氫水含氫量高，含氧量低，且提高了製備效率，不僅避免了傳統電解法電解水時產生臭氧的弊端，還避免傳統電解法無法去除水中餘氯的問題，對治療糖尿病具有良好作用。

2、本發明通過採用鈦基料的鉑金塗層電極，適應於對純淨水的電解。

3、本發明還通過設置氣壓動力機構，其與壓力控制裝置連接，用於提供氣壓，給淨化後的氫氣加壓使其進入電解水槽中，提高製備富氫水的效率。

4、本發明還通過設置散熱風扇和消音器，提高設備使用壽命和提升裝置的用戶體驗度。

附圖說明

上述僅是本發明技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本發明的技術手段，以下結合附圖與具體實施方式對本發明作進一步的詳細說明。

圖1是本發明富氫水產生裝置的原理圖。

圖2是本發明富氫水產生裝置的結構示意圖。

具體實施方式

參照附圖1和2所示，本實施例用於治療糖尿病的富氫水產生裝置包括電解水槽和與其連接的氫淨化循環機構。

該富氫水產生裝置採用固體聚合物電解質制氫技術，其電解水槽採用spe系列氫氣發生器電解池。該電解水槽包括水槽體1、設置在水槽體1內的陽極3、陰極4和磁感元件線圈5，該陽極3和陰極4通過電解膜2分隔，即該水槽體1被分割為陽極室20和陰極室21，該磁感元件線圈5位於陰極室21中，用於在制氫水過程中控制其固定頻率，對水糟中水產生磁化。

本實施例中該電解膜2是一種質子交換膜，為一種堅韌、柔軟的固體聚合物電解膜，對氫離子有高的導通性，則電極通電後，水槽的水立刻在陽極3分解成4個帶正電荷的h和2個帶-2價的氧，分解成的負氧離子隨即在陽極放出電子，形成氧氣，從陽極室20中排出；氫質子以水合離子的形式，在電場力的作用下通過電解膜2到達陰極室21，吸收電子形成氫氣，從陰極室21排出。

該陰極室21具有進水口15、出水口13、出氫口6和入氫口7。該進水口15和出水口13處均設有閥門，用於控制進水和出水量。出水口13與富氫水水箱14相連，用於儲存製備好的富氫水供飲用。

本實施例中電極優選採用鈦基料的鉑金塗層電極，這是由於鈦強度高，即使在高的正超電勢、強酸性和潮溼的條件下也不易發生腐蝕，所以是電解電極最佳基材候選材料之一。但是在使用時鈦雙極板表面鈍化行成氧化層，增大電極和雙極板之間的接觸電阻，因此採用鉑和金貴金屬制塗層，由於鉑對氧還原有較高的電催化活性與穩定性，也是最好的雙效氫電極催化劑，即對氫還原具有良好的催化活性，又對氫的氧化有良好的催化性能、過電位低而且穩定，所以採用鈦基料的鉑金塗層電極作為電催化劑。該鈦基料的鉑金塗層電極適應於電解純淨水。

該氫淨化循環機構與該電解水槽的出氫口6和入氫口7循環連通，用於對出氫口6釋放的氫氣進行空氣霧化、淨化處理，最後循環排入水槽體1的陰極室中，以便制出高氫水。

具體的，該氫淨化循環機構包括依次連接的水/氣分離器8、淨化裝置9和壓力控制裝置。該水/氣分離器8的入口與出氫口6相連接，該壓力控制裝置包括壓力表10、壓力流量控制器11和輸出流量閥12，該輸出流量閥12的輸出口與該電解水槽的入氫口7相通，提高水槽中富氫水的含氫量。

該氫淨化循環機構還包括氣壓動力機構，如空氣壓縮機，其與壓力控制裝置連接，用於提供氣壓，給淨化後的氫氣加壓使其進入電解水槽中，提高製備富氫水的效率。

本發明富氫水產生裝置還包括散熱風扇和消音器。該散熱風扇用於散發該富氫水產生裝置內部的熱量，提高其中各部件的使用壽命。該消音器用於減少該富氫水產生裝置中各部件的音量，提升該裝置的用戶體驗度。

本發明富氫水產生裝置還採用了高靈敏度，模糊自動跟蹤的控制系統，實現了自動恆壓、恆流，保證儀器輸出高氫水。

本發明spe電解水制氫技術採用電化學反應穩定，不易析出有害物質，生成的氫與氧被離子聚合物薄膜隔離，氧被排到空氣中不溶於水使得生成的氫水濃度高，清澈透明，氫水存留時間長，水質口感好。

該富氫水產生裝置能製備氫含量達1300ppb以上的富氫水，使產出的氫氣含氧量小於0.1ppm，它依純水為電解液，以鈦金屬做電極，其中，負電位含量達-900mv以上，製造的小分子水中小分子團為55.39hz，且其中鈦鉑金電解電極能高效電解，壽命長，還能除去水中重金屬、除氯、除臭氧。

應用實施例

目的：研究氫的攝入量對二型糖尿病(t2dm)或糖耐量受損(igt)患者體內脂類和葡萄糖新陳代謝的影響。

方法：通過飲食和運動療法控制二型糖尿病的30個患者和6個糖耐量受損患者，採用隨機、雙盲的方法分成安慰劑對照組和富氫水實驗組，以上患者持續8周分別服用900ml/d富氫水和服用900ml/d安慰劑純淨水。

在這8周裡對它們的基準值進行評價，8周後，飲用富氫水患者所有的生物指標都顯示出氫氣的有利趨勢，結果表明，富氫的攝入能夠顯著調節和改善糖脂代謝異常；6名糖耐量異常患者中4例口服葡萄糖耐受試驗恢復正常，結果表明補充氫有利於預防二型糖尿病和胰島素抵抗性。

通過對本發明產生的富氫水和傳統電解法產生的氫水中餘氯的檢測，發現傳統電解氫水中的餘氯含量會比原水多出約15～20％，而採用本發明產生的富氫水餘氯值基本沒有增加，結果表明本發明不僅避免了傳統電解法電解水時產生臭氧的弊端，還避免傳統電解法無法去除水中餘氯的問題。

以上所述，僅是本發明的較佳實施例而已，並非對本發明作任何形式上的限制，本領域技術人員利用上述揭示的技術內容做出些許簡單修改、等同變化或修飾，均落在本發明的保護範圍內。