CN104968608A - 一种氢水制备装置 - Google Patents

Abstract

一种氢水制备装置包括具有电极模块的电解设备，所述电极模块包括阳极、负极、固体高分子电解质膜和辅助电极，用于水电解，其中所述电解设备绕所述电极模块被分为第一室和第二室；设置在所述第一室的氢水排放端口，以排放含有由所述第一室阴极产生的活性氢的氢水；设置在第一室内的喷射端口，以朝所述阴极喷射水；排放含有由所述第二室阳极产生的臭氧的水的臭氧水排放端口；连接至与所述氢水排放端口连接的第一流动通道和连接至与所述第一流动通道连接的第二流动通道的存储槽，以接收产生在所述第一室内的氢水，并接受经与所述臭氧水排放端口连接的所述第四流通道产生在第二室内的消毒水，且存储所述氢水和消毒水在其内部空间；以及具有连接至与所述喷射端口连接的所述第三流动通道的输出端，和连接至与所述存储槽底面连接的所述第五流动通道的输入端的泵。使用泵压，所述喷射端口喷射存储在存储槽内氢水的流速较由所述氢水排放端口排放氢水流速更快。

Description

一种氢水制备装置

技术领域

本发明涉及一种氢水制备装置，通过电解水产生其中活性氢含量增加的水。

背景技术

随着公众对健康的日益关注，使用水净化器产生饮用水或者购买纯净水急剧增加，而不是直接饮用自来水。

迄今为止，水净化器被认为是一种通过去除包含在水中的杂质的净化饮用水设备。对能够产生功能性水如离子水或碱性水，不只是过滤杂质的水净化器的关注日渐提高，并且生产这个净水器的多种方案正在开发中。

尤其是，活性氢在体内与活性氧结合，以在活性氢为原子状态而不是分子状态包含在饮用水中时，减少因活性氧引起的疾病发生率。因此，对水中包含活性氢的多种类型设备的研究正在进行中。

发明内容

技术主题

本发明旨在提供一种氢水制备装置，其中流动通道被增强，以增加包含在水中的活性氢浓度。

技术方案

本发明第一实施例氢水制备装置包括被配置以电解水的电解设备，且该电解设备包括由阳极、阴极、固体高分子电解质膜和辅助电极形成的电极模块，其中所述电解设备以所述电极模块为中心被分隔成第一室和第二室；被配置以通过设置在所述第一室内，排放氢水的氢水排放端口，所述氢水包含在所述第一室的阴极处产生的活性氢；被配置以通过设置在所述第一室内，向阴极喷射水的喷射端口；被配置以排放含有在所述第二室阳极产生的臭氧的水的臭氧水排放端口；被配置在其内部空间存储氢水和消毒水的存储槽，通过连接至与所述氢水排放端口连接的第一流动通道和与所述第一流动通道连接的第二流动通道，并接收在所述第一室内产生的氢水，以及通过与所述臭氧水排放端口连接的第四流动通道，接收在所述第二室内产生的消毒水；以及包含输出端和输入端的泵，所述输出端连接至与所述喷射端口连接的第三流动通道，所述输入端连接至与所述存储槽底面连接的第五流动通道，其中所述喷射端口利用所述泵压喷射存储在所述存储槽中的氢水，比通过所述氢水排放端口排放氢水的流速快。

所述喷射端口、所述阴极和所述臭氧水排放端口的中心相互同轴设置。

所述喷射端口可将存储在存储槽内的氢水，沿与所述氢水排放端口排放氢水的移动方向垂直的方向，向所述阴极喷射。

所述第四流动通道通过其被分为臭氧去除流动通道（D1）和消毒水流动通道（D2），连接至所述存储槽。

本发明第二实施例氢水制备装置包括被配置以电解水的电解设备，且该电解设备包括由阳极、阴极、固体高分子电解质膜和辅助电极形成的电极模块，其中所述电解设备以所述电极模块为中心被分隔成第一室和第二室；被配置以通过直接连接至供应水的水源，提供水给所述电解设备第一室的进入端口；被配置以通过设置在所述第一室内，排放氢水的氢水排放端口，所述氢水包含通过第一和第二流动通道在所述第一室的阴极处产生的活性氢；被配置以通过连接至从所述第一流动通道分支出来的第三流动通道，将从所述氢水排放端口排放的氢水喷射至所述第一室的喷射端口；以及被配置以通过连接至第四流动通道，排放含有在所述第二室阳极产生的臭氧的水的臭氧水排放端口，其中所述第二和第四流动通道通过合并在一起提供含消毒水的氢水给用户。

所述进入端口和所述氢水排放端口的中心可相互同轴设置，以及所述喷射端口、阴极和所述臭氧水排放端口的中心可相互同轴设置。

所述喷射端口可将存储在存储槽内的氢水，沿与所述氢水排放端口排放氢水的移动方向垂直的方向，向所述阴极喷射。

有益效果

氢水借以附着在阴极表面的氢原子被分离而通过所述电极，包含在氢水中的氢浓度增加。因为当水流入和流出流动通道在所述电极模块的阴极形成时，水垂直于阴极表面的方向喷射。

附图说明

图1-3为依据本发明第一实施例包括存储槽的氢水制备装置的结构示意图；

图4为图1中电极模块的示意图；

图5-7为依据本发明第二实施例直接水方法制备氢水装置的结构示意图。

具体实施方式

本发明实施例参照所附附图被描述。

图1-3示出了依据本发明第一实施例包括存储槽的氢水制备装置的结构示意图；图4示出了图1中电极模块的示意图；图5-7示出了依据本发明第二实施例直接水方法制备氢水装置的结构示意图。

本发明第一实施例，所述电解设备100可包括氢水排放端口120、喷射端口150和臭氧水排放端口160。水通过存储槽300供应，所述电解设备100可接收通过如图所示喷射端口150的水。所述电解设备100的详细结构如韩国专利10-564654所述提供。

所述电解设备100中提供有电极模块10。所述电解设备100以所述电极模块10为中心被分隔成第一室20和第二室30。如图4，所述电极模块10可包括：被配置以发起水中电解反应的阳极11；被配置以通过设置在所述阳极11相对位置发起水中电解反应的阴极12；被配置以在阳极11和阴极12之间输送由电解反应产生的氢离子的固体高分子电解质膜13；被配置以减少阴极12表面水垢的辅助电极14，通过设置在所述阴极12和固体高分子电解质膜13之间，以及通过将在所述阳极11产生的氢离子传给所述阴极12且借以产生在阴极12上的OH离子与在辅助电极14表面的二价阳离子反应产生水垢。此时，所述辅助电极14可与所述阴极12相邻固定；所述固体高分子电解质膜13与所述阴极12相邻固定；以及所述固体高分子电解质膜13和所述辅助电极14相对设置连接。所述辅助电极14和间隔15设置在所述固体高分子电解质膜13两侧，通过在电极和所述固体高分子电解膜13之间具备非常均匀的机械压缩特性以获得稳定的操作特性。

氢水通过其被排放的第一流动通道A可连接至所述氢水排放端口120。所述第一流动通道A可供应在所述第一室20产生的氢水给所述存储槽300，通过所述第一流动通道A经连接部件130连接至所述第二流动通道B。所述第三流动通道C可接收存储在存储槽300内的氢水。吸入到泵200输入端的氢水可通过使用安装在所述第三流动通道C的泵200挤压氢水，经所述喷射端口150被供应给所述第一室20。

此时，通过所述喷射端口150喷射的氢水流速可比自所述第一室20排放的氢水流速形成更快。除此之外，通过所述喷射端口150喷射的氢水，沿与所述第一流动通道A和所述氢水排放端口120移动方向垂直的方向，向所述阴极12喷射。本发明特征部分是这个通过所述喷射端口150在垂直阴极12表面喷射水的结构。也就是说，所述喷射端口150可在垂直所述电极模块10中心方向喷射氢水，使得附着在所述阴极12表面的氢原子可被更简单地分离。分离的氢原子可通过其包含在水中在所述第一室20内移动来增加氢浓度。

本发明的一实施例，所述喷射端口150中心和所述电极模块10的阴极12中心可相对设置，使得通过所述喷射端口150喷射的所述氢水能给尽可能宽面积的阴极12提供压力。

所述喷射端口150的直径形成比所述进入端口110和所述氢水排放端口120的直径小，以使得通过所述喷射端口150喷射氢水的喷射压力强。

同时，所述第二流动通道B的一端可分支进入所述第一氢水出口B1和第二氢水出口B2，以供应在所述存储槽300内产生的氢水。此时，所述第一氢水出口B1可放置在较所述第二氢水出口B2较高位置，以供应氢水给分隔板310的较高或较低空间，所述分隔板310将存储槽300分隔成T型。

所述第一氢水出口B1混合有由第四流动通道D供应的消毒水，因此包含少量氢浓度的水可存储在较高位置氢水出口B1的一侧。另一方面，通过所述第二氢水出口B2供应给所述分隔板330下方较低空间的氢水，不可能与由第四流动通道D的消毒水出口供应的水混合。

同时，所述臭氧水排放端口160通过连接至所述第四流动通道D，可排放包含在阳极11产生臭氧的消毒水给所述第四流动通道D。此时，如图所示，所述第四流动通道D可包括L型的连接单元，使得在所述第二室产生的臭氧气体不保留在所述第二室30内，并且使得所述第二室30内侧总是充满水。所述第四流动通道D可分支进入与臭氧去除过滤器165和消毒流动通道D2设置的臭氧去除流动通道D1。

图2所示，在氢水产生模式中，其内臭氧通过臭氧去除过滤器165去除的水，通过关闭所述第一阀161并打开所述第二阀162，经消毒水出口D3供应给所述存储槽300。也就是说，通过所述臭氧去除过滤器165使用锰、碳等去除臭氧，通过所述臭氧去除流动通道D1供应的水可被认为是消毒水，因为当水包含臭氧在所述电极模块10中电解时，所述水初始变为消毒水。

如图3，当内部气体或氢水需要在存储槽300中消毒时，存储槽300中的内部气体或氢水，通过打开所述第一阀161和关闭所述第二阀162，经所述消毒流动通道排放包含臭氧的消毒水至存储槽300而被消毒。如图1，这个在阳极11产生的消毒水可被提供在水表面上，通过在所述存储槽300较高表面上形成消毒水出口D3。在这种情况下，当臭氧水通过消毒流动通道D2被供应时，存储槽300中的空气和水可被消毒。

第五流动通道E可连接至所述存储槽300的底面。依据本发明第一实施例，如图1，所述氢水可经连接至所述第三流动通道C的喷射端口150被喷射至阴极12。

上述第一实施例，包含高浓度活性氢的所需水可通过在存储槽300内循环电解氢水产生，因为包含在氢水中的氢原子浓度可增加。

另外，尽管未在图中示出，所述存储槽300可包括用于供应存储氢水的开关单元和用于供应纯净水的水供应单元。

本发明第二实施例，如图5-7，电解设备100是直接供应产生氢水给用户的直接水类型，通过直接连接至没有本发明第一实施例中存储槽300的水源。

此时，所述电解设备100可包括进入端口110，被配置排放氢水的氢水排放端口120，喷射端口150和臭氧水排放端口160。

如图5，所述进入端口110可设置在所述电极模块10的平行方向，并形成在所述阴极12形成的第一室20的一侧。此外，所述氢水排放端口120也被设置在所述第一室20的同侧。当进入管I连接至流入水的进口端口110。所述进入端口110和所述氢水排放端口120的每个中心相互同轴设置。此时，所述进入端口110和所述氢水排放端口120可设置在与所述阴极12尽可能近的位置。如上所述，当进入端口110和所述氢水排放端口120设置在离所述阴极12近的位置时，所述水经过所述进入端口110和所述氢水排放端口120，形成紧密附着在阴极120表面的流动通道，以增强水的电解性能。因此，尽可能多的从阴极120表面分离的氢原子可与流动水混合。

特别是，上述第一实施例，所述第二流动通道B和所述第四流动通道D的每端可相互连接，以供应氢水给用户。本发明第二实施例，包含在第一实施例中的所述存储槽300的结构省略。因此，在不存储下当其被需要并直接供应给用户时，氢水可即时产生。

因此，如图5所示，所述进入端口110可通过直接连接至水源来接收水，并如图6所示，所述氢水可经所述氢水排放端口120排放。此时，排放的氢水经所述第一流动通道A供应给所述第二流动通道B，并在同时，可由所述泵200吸入经所述第三流动通道C从所述喷射端口150喷射。喷射水的操作同本发明第一实施例所述。因此，重复描述被省略。

当氢水如上述过程产生，如图6所示，在氢水供应模式中，所述第一阀161关闭且所述第二阀162开启。因此，经过所述第二流动通道B供应的氢水，同已被臭氧去除过滤器165去除臭氧的水一起被供应给用户。也就是，臭氧通过臭氧去除过滤器165使用锰、碳等去除臭氧，经所述第二流动通道B供应的水可为消毒水，因为当包含臭氧的水在所述电极模块10中电解时，所述水初始形成消毒水。

如图7，当流动通道如氢水供应端口需要消毒时，所述供应流动通道如被供应氢水的开关，可通过开启所述第一阀161和关闭所述第二阀162，经所述消毒流动通道D2通过排放含臭氧的消毒水清理。

上述描述并在附图中示出的实施例不被限于本发明技术思想而解释。本发明的保护范围仅受权利要求公开的内容限制，本领域技术人员能够用多种方式修改或改变本发明的技术。因此，这个修改或改变可被解释包含在发明保护范围内，只要这些修改和改变对本领域技术人员来说是显而易见的。

工业上的实用性

本发明应用于以美容和健康为目的的包含氢的功能性水制造装置。

Claims (7)

1.一种氢水制备装置，所述装置包括：

被配置以电解水的电解设备，且该电解设备包括由阳极、阴极、固体高分子电解质膜和辅助电极形成的电极模块，其中所述电解设备以所述电极模块为中心被分隔成第一室和第二室；

被配置以通过设置在所述第一室内，排放氢水的氢水排放端口，所述氢水包含在所述第一室的阴极处产生的活性氢；

被配置以通过设置在所述第一室内，向阴极喷射水的喷射端口；

被配置以排放含有在所述第二室阳极产生的臭氧的水的臭氧水排放端口；

被配置在其内部空间存储氢水和消毒水的存储槽，通过连接至与所述氢水排放端口连接的第一流动通道和与所述第一流动通道连接的第二流动通道，并接收在所述第一室内产生的氢水，以及通过与所述臭氧水排放端口连接的第四流动通道，接收在所述第二室内产生的消毒水；以及

包含输出端和输入端的泵，所述输出端连接至与所述喷射端口连接的第三流动通道，所述输入端连接至与所述存储槽底面连接的第五流动通道，其中所述喷射端口利用所述泵压喷射存储在所述存储槽中的氢水，比通过所述氢水排放端口排放氢水的流速快。

2.根据权利要求1所述装置，其特征在于，

所述喷射端口、所述阴极和所述臭氧水排放端口的中心相互同轴设置。

3.根据权利要求1所述装置，其特征在于，

所述喷射端口可将存储在存储槽内的氢水，沿与所述氢水排放端口排放氢水的移动方向垂直的方向，向所述阴极喷射。

4.根据权利要求1所述装置，其特征在于，

所述第四流动通道通过其被分为臭氧去除流动通道（D1）和消毒水流动通道（D2），连接至所述存储槽。

5.一种氢水制备装置，所述装置包括：

被配置以电解水的电解设备，且该电解设备包括由阳极、阴极、固体高分子电解质膜和辅助电极形成的电极模块，其中所述电解设备以所述电极模块为中心被分隔成第一室和第二室；

被配置以通过直接连接至供应水的水源，提供水给所述电解设备第一室的进入端口；

被配置以通过设置在所述第一室内，排放氢水的氢水排放端口，所述氢水包含通过第一和第二流动通道在所述第一室的阴极处产生的活性氢；

被配置以通过连接至从所述第一流动通道分支出来的第三流动通道，将从所述氢水排放端口排放的氢水喷射至所述第一室的喷射端口；以及

被配置以通过连接至第四流动通道，排放含有在所述第二室阳极产生的臭氧的水的臭氧水排放端口，

其中所述第二和第四流动通道通过合并在一起提供含消毒水的氢水给用户。

6.根据权利要求5所述装置，其特征在于，

所述进入端口和所述氢水排放端口的中心可相互同轴设置，以及

所述喷射端口、阴极和所述臭氧水排放端口的中心可相互同轴设置。

7.根据权利要求1所述装置，其特征在于，

所述喷射端口可将存储在存储槽内的氢水，沿与所述氢水排放端口排放氢水的移动方向垂直的方向，向所述阴极喷射。