CN102442639A - 氢气产生装置、氢气添加装置及氢气添加物 - Google Patents

Abstract

一种氢气产生装置，包含反应单元和集气单元，该反应单元包含固态反应物与液态反应物，且固态反应物与液态反应物接触并反应产生氢气。集气单元容许氢气流通并阻绝液态反应物流入，且集气单元具有至少一通气口以将反应产生的氢气导入氢气受体。本发明也提出一种氢气添加装置和氢气添加物。

Description

氢气产生装置、氢气添加装置及氢气添加物

技术领域

本发明涉及一种氢气产生装置及氢气添加装置，以及一种利用氢气添加装置产生的氢气添加物。

背景技术

目前氢气(H₂)被广泛应用于预防及治疗疾病上。举例而言，氢气能快速扩散并穿透细胞膜，有效还原毒害细胞的自由基而保护细胞不受氧化破坏。因此，氢气可被用来作为具有疗效的抗氧化剂且可保护细胞核中的DNA，减少罹患癌症的风险。另外，氢气不会扰乱生理上的氧化还原反应或细胞讯息传递，且可直接保护活细胞内的强氧化活性物质所产生的破坏，例如发炎、剧烈运动、心肌梗塞、血管阻塞、器官移植等，都会造成急性氧化激发效应。氢气可溶于水中，通过饮用水使氢气进入人体内带走自由基，或者人体也可直接吸入氢气。一般而言，氢气的浓度＜4.7％即不会造成引燃及爆炸，故氢气(H₂)可广泛应用于医疗及美容领域，成为安全、有效的抗氧化剂，同时具有最小的副作用。

然而，由于氢气的携带及储存问题，目前并无产氢后可实时让使用者作为医疗及美容上使用的氢气添加物。一些习知技术例如美国专利公开号US20090004512、台湾专利公开号TW201022138、台湾专利公告号TWI328620、台湾专利公告号TWI301158揭露利用固态反应粒子与液体反应生成氢气的设计，台湾专利公开号TW200703763揭露具有被薄膜隔离的固体燃料组件以及液体燃料组件的燃料容器，台湾专利公告号TWM358828、TWM330576揭露氢气经由氢气输出管道向外输送的设计，美国专利公开号US20050224996揭露可将反应产生的氢气通入水中的设计。然而，上述这些习知的氢气产生设计，具有不易携带、无法实时使用、且氢气不易添加到物品中的缺点。

发明内容

本发明提供一种氢气产生装置及氢气添加装置，此种氢气产生装置及氢气添加装置具有易于携带、可实时使用、易于将氢气添加到物品中等至少其中之一的优点。

本发明提供一种氢气添加物，使用者仅需简单的操作即可将氢气添加到氢气添加物中，如此使用者可在氢气反应生成时实时服用或使用氢气添加物。

本发明的其它目的和优点可以从本发明所揭露的技术特征中得到进一步的了解。

为达到上述之一或部份或全部目的或是其它目的，本发明的一实施例提供一种氢气产生装置，包含反应单元以及集气单元。反应单元包含第一区域、第二区域及隔离层。第一区域容置固态反应物，第二区域容置液态反应物，且隔离层隔离第一区域及第二区域，其中当隔离层形成缺口时，固态反应物与液态反应物接触并反应产生氢气。集气单元容许氢气流通并阻绝液态反应物流入，且集气单元具有至少一通气口以将反应产生的氢气导入氢气受体。

本发明的另一实施例提供一种氢气产生装置，包含容置腔、反应腔、集气腔以及液体阻绝流道。容置腔容置第一反应物且反应腔容置第二反应物，其中当容置腔受压时第一反应物进入反应腔并与第二反应物反应产生氢气。集气腔具有至少一氢气通气口以将反应产生的氢气导入氢气受体，且液体阻绝流道连通反应腔及集气腔以使反应腔中产生的氢气进入集气腔。

在一实施例中，第一反应物为固态反应物且第二反应物为液态反应物，或者第一反应物为液态反应物且第二反应物为固态反应物。

在一实施例中，液体阻绝流道包含斥水性的浮球及斥水性的氢气导管，氢气导管的一端连通浮球且另一端连通集气腔，且在反应腔产生的氢气通过压力差进入浮球及氢气导管。

在一实施例中，氢气产生装置还包含反应观察窗口，用以确认氢气产生反应是否发生，且反应观察窗口可包含至少一逆止阀。

在一实施例中，氢气产生装置的一侧壁形成至少一通孔，以构成连通外界的一空气流道。集气腔具有将混合氢气及空气后导至外界的混合气体流道出口，且经由混合气体流道出口流出的氢气浓度范围为0.1％-10％。

在一实施例中，氢气产生装置还包含吸取器，吸取器连通氢气通气口，且吸取器的一侧壁具有至少一通孔以构成连通外界的空气流道。

本发明的另一实施例提供一种氢气添加装置，包含反应单元及通透组件。反应单元包含固态反应物及液态反应物，且固态反应物接触液态反应物以反应产生氢气。通透组件设置于反应单元与氢气受体之间，且通透组件适于将反应单元与氢气受体间的隔离状态变化为连通状态。氢气受体可为饮用流体或美容用品。

在一实施例中，通透组件刺穿或推动氢气受体的部分包装外壁以使反应产生的氢气溶解在氢气受体中。

在一实施例中，通透组件为具有尖端的螺牙结构，且氢气受体形成对应螺牙结构的螺纹结构，螺牙结构刺穿氢气受体的部分包装外壁且螺牙结构与螺纹结构紧配接合。

本发明的另一实施例提供一种氢气添加物，氢气添加物所含氢气是经由氢气产生装置导入，氢气产生装置至少包含反应腔、集气腔及液体阻绝流道，其中液体阻绝流道连通反应腔及集气腔以使反应腔中产生的氢气进入集气腔，且集气腔具有至少一通气口以将氢气导入氢气添加物。

综上所述，本发明的实施例至少具有下列其中一个优点：

通过上述各个实施例的设计，使用者仅需简单的操作即可在氢气生成时直接吸取氢气、或将氢气添加于人体可使用的氢气受体(例如饮料、美容品)中并在氢气生成时实时使用，且氢气浓度可视使用方式实时调整，完全克服习知设计不易携带、无法实时使用、且氢气不易添加在物品中的缺点。再者，上述各个实施例完全无需任何电子组件或昂贵构件，故易于生产且成本低廉。

本发明的其它目的和优点可以从本发明所揭露的技术特征中得到进一步的了解。为让本发明的上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例并配合所附图式，作详细说明如下。

附图说明

图1为根据本发明一实施例的氢气产生装置的架构示意简图。

图2为说明本发明一实施例的氢气产生过程的示意图。

图3为根据本发明另一实施例的氢气产生装置的架构示意简图。

图4A为根据本发明一实施例的空气混入方式示意图。

图4B为根据本发明另一实施例的空气混入方式示意图。

图5为显示本发明一实施例的氢气产生装置的内部结构示意图。

图6为显示图5的氢气产生装置的外观示意图。

图7A及图7B为显示本发明一实施例的反应观察窗口的示意图。

图8A及图8B为显示本发明一实施例的空气混入机构的示意图。

图9显示本发明一实施例的空气混入机构的示意图。

图10为根据本发明一实施例的氢气添加装置的架构示意简图。

图11为显示本发明一实施例的氢气添加装置的示意图。

主要组件符号说明

10、20、30、40    氢气产生装置

12     反应单元

14     集气单元

14a    通气口

16     氢气受体

22     固态反应物

24     液态反应物

26     隔离层

28     空气输送装置

32     容置腔

34     反应腔

36     集气腔

38     液体阻绝流道

38a    浮球

38b    氢气导管

42    按压区

44    流体区

46    反应观察窗口

48    逆止阀

48a   球珠

52    氢气通气口

54    通孔

55    空气流道

56    混合气体流道出口

58    吸取器

60    氢气添加装置

62    通透组件

64    饮料

66    螺牙结构

68    螺纹结构

S     空间

具体实施方式

有关本发明的前述及其它技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图的实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的方向用语，例如：上、下、左、右、前或后等，仅是参考附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本发明。

图1为依本发明一实施例的氢气产生装置的架构示意简图，图2为说明本发明一实施例的氢气产生过程的示意图。如图1所示，氢气产生装置10包含反应单元12及集气单元14，反应单元12内具有固态反应物22及液态反应物24，且固态反应物22与液态反应物24接触以产生氢气。集气单元14容许气体流通并阻隔液态反应物24流入，且氢气可经由集气单元14的通气口14a进入氢气受体16。氢气受体16举例而言例如人体、饮用流体、美容品等等。请参考图2，在反应单元12中具有隔离层26(例如隔膜)以隔离具有固态反应物22的第一区域及具有液态反应物24的第二区域。当隔离层26受力产生缺口时，固态反应物22与液态反应物24可接触并反应产生氢气。反应产生的氢气可通过至少一过滤区，将水气及其它杂质滤除。固态反应物22与液态反应物24仅需提供反应生成氢气的效果即可，其成分完全不限定。举例而言，固态反应物22例如可包含硼氢化钠、氢化镁、铝粉等等，且液态反应物24例如可包含水、氯化亚钴水溶液、氯化亚镍水溶液等等。

图3为依本发明另一实施例的氢气产生装置的架构示意简图。如图3所示，氢气产生装置20包含反应单元12及集气单元14，且集气单元14另包含空气混合区及气味添加区。当氢气进入氢气受体16前，可先经过空气混合区以降低氢气浓度。因若氢气受体16为人体或人体所吸收或使用的物品例如饮用流体、美容品等等时，进入氢气受体16的氢气浓度的优选范围为0.1％-10％，且其中以约2％的浓度最佳。因此，如图4A所示，空气混合区可设置例如风扇或泵的空气输送装置28，通过空气输送装置28将空气混入氢气中以降低氢气浓度。或者，如图4B所示，空气混合区也可为与外界进行气体交换的空间S，将氢气导入此空间S中，可将氢气浓度调整至适当范围。再者，如图3所示，可让氢气进入氢气受体16前先经过气味添加区以增添气味，气味添加区举例而言可放置香味剂或安定剂等等。

图5为显示本发明一实施例的氢气产生装置的内部结构示意图。如图5所示，氢气产生装置30具有容置腔32、反应腔34、集气腔36及液体阻绝流道38。容置腔32可容置固态反应物22且反应腔34可容置液态反应物24，当容置腔32受压时固态反应物22进入反应腔34中并于反应腔34反应产生氢气。或者，也可将液态反应物24置于容置腔32且固态反应物22置于反应腔34中，当容置腔32受压时液态反应物24进入反应腔34中并在反应腔34反应产生氢气。液体阻绝流道38连通反应腔34及集气腔36，以使反应腔34中产生的氢气进入集气腔36。液体阻绝流道38例如可包含斥水性的浮球38a及斥水性的氢气导管38b，氢气导管38b的一端连通浮球38a且另一端连通集气腔36。浮球38a位于反应腔34内，反应腔34产生的氢气通过压力差进入浮球38a，使浮球38a可收集氢气再由氢气导管38b导入集气腔36。浮球38a的材质可为任何可产生浮力的物质，如玉米可分解材料、塑料、保丽龙、透气膜等等，浮球38a可在不同方位下保持在气相，使液体难以进入其内。

图6为显示图5的氢气产生装置的外观示意图。如图6所示，氢气产生装置30的上方可具有按压区42，当按压按压区42时可将固态反应物22压入液态反应物24中，或者将液态反应物24压入固态反应物22中以产生反应。在一实施例中，集气腔36中也可设置流体区44，氢气导管38b导出的氢气可导入流体区44，通过流体区44后的气体再导出氢气产生装置30外，藉以产生气泡，此时再通过设置在外壁的反应观察窗口46观察气泡，可确认氢气是否生成并了解氢气产生速度，且反应观察窗口46同时可提供美观效果。另外，集气腔36中的流体区44亦可提供提高氢气湿度并沉淀杂质的效果。再者，如图7A及图7B所示，反应观察窗口46可包含至少一逆止阀48，逆止阀48中的球珠48a可因重力堵住管路中的匝道，使上方往下流的液体或气体无法通过匝道，让氢气可依循图示箭头所示的设计方向流动，如此即使氢气产生装置旋转至不同方位，反应观察窗口46中的流体均不会溢出。另外，反应观察窗口46的设置位置并不限定，于实际应用时，亦可视需求将反应观察窗口46设置在本发明各个实施例的其它构件或装置中。

请参考图8A，氢气产生装置30具有氢气通气口52，且氢气产生装置30的侧壁可形成至少一通孔54以构成连通外界的空气流道55。如图8A所示，举例而言当人体直接由氢气产生装置30的上方吸取氢气时，通过上方吸力可同时经由侧边空气流道55吸入外界空气，使人体最后由混合气体流道出口56吸入的氢气的浓度得以降低。举例而言，如图8B所示，可将流道设计为氢气通气口52的截面积为混合气体流道出口56的截面积的2％，使人体吸取的氢气浓度约2％。当然，空气流道55的形成方式不限定，举例而言，如图9所示，氢气产生装置40可另具有连接氢气通气口52的吸取器58，且吸取器58上形成至少一通孔54，当吸取氢气时空气可由侧边的通孔54进入并于吸取器58中与氢气混合。

图10为依本发明一实施例的氢气添加装置的架构示意简图。如图10所示，氢气添加装置60包含反应单元12、通透组件62及设置在反应单元12与通透组件62之间的过滤区。反应单元12包含固态反应物22及液态反应物24，且固态反应物22接触液态反应物24以反应产生氢气。通透组件62设置在反应单元12与氢气受体16之间，本实施例的氢气受体16并不限定，举例而言可为饮用流体或美容用品。通透组件62适于将反应单元12与氢气受体16间的隔离状态变化为连通状态。举例而言，如图11所示，当氢气受体为饮料64时，通透组件例如可为具有尖端的螺牙结构66，且饮料64的瓶壁上可形成对应螺牙结构66的螺纹结构68，通过螺牙结构66的尖端可将饮料64下方的铝箔刺破或者顶开活塞，使氢气产生装置30产生的氢气可以进入饮料64中，让氢气微量溶解于饮料中，达到立即产氢且可实时饮用的效果。另一方面，对应形成的螺牙结构66及螺纹结构68可紧配接合让液体不致外漏。再者，设置于反应单元12与通透组件62之间的过滤区可纯化氢气。于实作上，可将氢气添加装置设计成不同的大小尺寸，例如将氢气添加装置设计成方便使用者使用的尺寸，以达到随身携带的需求。

基于前述各个实施例的氢气产生装置的设计，本发明另一实施例提供一种氢气添加物，氢气添加物所含氢气经由氢气产生装置导入，氢气产生装置至少包含反应腔、集气腔及液体阻绝流道，其中液体阻绝流道连通反应腔及集气腔以使反应腔中产生的氢气进入集气腔，且集气腔具有至少一通气口以将氢气导入氢气添加物。本实施例中的氢气添加物可为液体，如水、酒、饮料等，也可以是物品，如美容品，然本发明不以上述为限。

综上所述，本发明的各个实施例至少具有下列其中一个优点：

通过上述各个实施例的设计，使用者仅需简单的操作即可在氢气生成时直接吸取氢气、或将氢气添加在氢气受体(例如饮料、美容品)中并在氢气生成时实时使用，且氢气浓度可视使用方式实时调整，克服习知设计不易携带、无法实时使用、且氢气不易添加在物品中的缺点。再者，上述各个实施例完全无需任何电子组件或昂贵构件，故易于生产且成本低廉。

惟以上所述者，仅为本发明的优选实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，即大凡依本发明的权利要求书的范围及发明说明内容所作的简单的等效变化与修饰，都仍属本发明专利涵盖的范围内。另外本发明的任一实施例或的权利要求书的范围不须达成本发明所揭露的全部目的或优点或特点。此外，摘要部分和标题仅是用来辅助专利文件搜寻之用，并非用来限制本发明的权利范围。

Claims (22)

1.一种氢气产生装置，其包含：

反应单元，其包含：

第一区域，容置固态反应物；以及

第二区域，容置液态反应物；

隔离层，隔离所述第一区域和所述第二区域，其中当所述隔离层形成缺口时，所述固态反应物与所述液态反应物接触并反应产生氢气；以及

集气单元，所述集气单元容许氢气流通并阻绝所述液态反应物流入，且所述集气单元具有至少一通气口以将反应产生的氢气导入氢气受体。

2.如权利要求1所述的氢气产生装置，其中所述集气单元还包含过滤区以纯化氢气。

3.如权利要求1所述的氢气产生装置，其中所述集气单元还包含气味添加区。

4.如权利要求1所述的氢气产生装置，其中所述集气单元还包含空气混合区以调整导入所述氢气受体的氢气浓度。

5.如权利要求1所述的氢气产生装置，还包含：

反应观察窗口，用以确认所述氢气产生反应是否发生。

6.如权利要求1所述的氢气产生装置，其中所述氢气受体为人体、饮用流体或美容品。

7.一种氢气产生装置，其包含：

容置腔，容置第一反应物；

反应腔，容置第二反应物，其中当所述容置腔受压时所述第一反应物进入所述反应腔并与所述第二反应物反应产生氢气；

集气腔，具有至少一氢气通气口以将反应产生的氢气导入氢气受体；以及

液体阻绝流道，连通所述反应腔及所述集气腔以使所述反应腔中产生的氢气进入所述集气腔。

8.如权利要求7所述的氢气产生装置，其中所述第一反应物及所述第二反应物中之一为固态反应物，而另一种为液态反应物。

9.如权利要求7所述的氢气产生装置，其中所述液体阻绝流道包含斥水性的浮球及斥水性的氢气导管，所述氢气导管的一端连通所述浮球且另一端连通所述集气腔，且在所述反应腔产生的氢气通过压力差进入所述浮球及所述氢气导管。

10.如权利要求7所述的氢气产生装置，其中所述集气腔包含流体区。

11.如权利要求7所述的氢气产生装置，还包含：

反应观察窗口，用以确认所述氢气产生反应是否发生。

12.如权利要求11所述的氢气产生装置，其中所述反应观察窗口包含至少一逆止阀。

13.如权利要求7所述的氢气产生装置，还包含：

至少一通孔，形成在所述氢气产生装置的一侧壁以构成连通外界的空气流道。

14.如权利要求13所述的氢气产生装置，其中所述集气腔具有将混合氢气及空气后导至外界的混合气体流道出口，且经由所述混合气体流道出口流出的氢气浓度范围为0.1％-10％。

15.如权利要求14所述的氢气产生装置，其中所述氢气通气口的截面积为所述混合气体流道出口的截面积的2％。

16.如权利要求7所述的氢气产生装置，还包含：

吸取器，所述吸取器连通所述氢气通气口，且所述吸取器的一侧壁具有至少一通孔以构成连通外界的空气流道。

17.一种氢气添加装置，包含：

反应单元，其包含固态反应物及液态反应物，且所述固态反应物接触所述液态反应物以反应产生氢气；以及

通透组件，其设置于所述反应单元与氢气受体之间，且所述通透组件适于将所述反应单元与所述氢气受体间的隔离状态变化为连通状态。

18.如权利要求17所述的氢气添加装置，其中所述氢气受体为饮用流体或美容用品。

19.如权利要求17所述的氢气添加装置，其中所述通透组件刺穿或推动所述氢气受体的部分包装外壁以使反应产生的氢气溶解在所述氢气受体中。

20.如权利要求17所述的氢气添加装置，其中所述通透组件为具有尖端的螺牙结构，且所述氢气受体形成对应所述螺牙结构的螺纹结构，所述螺牙结构刺穿所述氢气受体的部分包装外壁且所述螺牙结构与所述螺纹结构紧配接合。

21.如权利要求17所述的氢气添加装置，还包含过滤区，其设置在所述反应单元与所述通透组件之间以纯化氢气。

22.一种氢气添加物，所述氢气添加物所含氢气经由氢气产生装置导入，所述氢气产生装置至少包含反应腔、集气腔及液体阻绝流道，其中所述液体阻绝流道连通所述反应腔及所述集气腔以使所述反应腔中产生的氢气进入所述集气腔，且所述集气腔具有至少一通气口以将氢气导入所述氢气添加物。

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