CN107034481B - 一种制氢发生器气压控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种制氢发生器气压控制装置，用于解决富氢水发生器制造氢的过程中连接处溢水的现象以及氢气和氧气多的时候容易形成爆炸的问题。本发明采用可伸缩排气管的一个出口高于倒置水平内水位，另一出口连通制氧发生器本体外部的空气，使得水瓶和空气连通形成均压，不会形成由于不断的分解水形成大量的氢气和氧气，从而造成制氢发生器本体与矿泉水瓶连接处溢水的现象以及矿泉水瓶内氢气和氧气过多引发的爆炸现象发生。鉴于以上理由，本发明可以广泛用于富氢水制造领域。

Description

一种制氢发生器气压控制装置

技术领域

本发明涉及富氢水制造领域，特别是关于一种制氢发生器气压控制装置。

背景技术

氢气是一种无色，无味，无毒，和无嗅的气体。氢气的独特性质，决定了氢气在生物上具有许多优点。氢的主要功效为：抗氧化，作为一种选择性抗氧化物质，氢气对很多疾病具有治疗作用，具有十分广泛的应用前景。

富氢水，顾名思义就是富含氢气的水。英文是hydrogenRichwater，日文是“水素水”。近年来，国内市场上富氢水、水素水产品渐多，富氢水、水素水的杯具及制造装置也有所见，其中采用电解制氢的技术占有相当比例。

特别是中国发明：一种便携式富氢水发生器CN204873955U，该发明将饮用水瓶连接在富氢水发生器的壳体上，使富氢水发生器的电解室与水瓶内部结合而形成密封空间。但是，当这种装置进行水电解时，所产生的氢气、氧气上升，大部分氢氧气体包括瓶体倒立时而带入的少量空气会堆积在水瓶上部密闭空腔中，当气压更高时，就会阻碍氢氧气体的产生，以至水电解趋缓甚至停止。这个道理可从化学方程式中理解：H2O→H2↑+O2↑，当生成气体无法导出时，化学反应就不会向生成物方向进行。

而且富氢水发生器制造氢的过程中，随着水瓶内气压的提升，瓶内容易压力过大，容易产生以下两方面问题：

1)制氢发生器与水瓶连接处溢水的现象；

2)氢气和氧气多的时候容易爆炸。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了解决现有技术中富氢水发生器制造氢的过程中连接处溢水的现象以及氢气和氧气多的时候容易形成爆炸的问题，本发明提供一种制氢发生器气压控制装置来解决上述问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种制氢发生器气压控制装置，其特征在于：它包括制氢发生器本体，所述制氢发生器本体内设置有凹槽，所述凹槽设置有内螺纹，该内螺纹与水瓶瓶口处的外螺纹相配合，二者通过螺纹连接成一体；所述凹槽内设置有电解单元，所述电解单元用于电解水形成氢气和氧气；所述电解单元的中心穿过可收缩排气管，且所述可收缩排气管连通所述制氢发生器本体的外部，且所述可收缩排气管高于所述水瓶倒置时其内的水位高度。

所述气压控制装置还包括一硅胶膜，所述硅胶膜设置在所述凹槽内的所述电解单元下部，且所述硅胶膜与所述电解单元间隔设置，所述硅胶膜内设置一压敏弹簧，所述压敏弹簧连接一压动开关，所述压动开关连接一触控按键，所述触控按键连接所述电解单元，用于控制所述电解单元的开启和关闭。

所述电解单元包括负极片、正极片和选择性透过膜，且所述选择性透过膜设置在所述负极片和所述正极片之间；所述负极片用于产生氢气，连接电源负极；所述正极片用于产生氧气，连接电源正极。

所述选择性透过膜采用质子交换膜。

所述制氢发生器本体周向上设置若干防滑垫。

所述制氢发生器本体外部设有外排气孔，所述外排气孔一边与所述可收缩排气管连通，另一边通过管路连通呼吸面罩。

本发明的有益效果是：1、本发明根据矿泉水瓶的高度调整可伸缩排气管的高度，可伸缩排气管的高度调整到与普通矿泉水瓶同高，以便可伸缩排气管的出口能够高于矿泉水瓶内水的高度；将矿泉水瓶的盖子拧开，将制氢发生器本体倒过来，将可伸缩排气管插入矿泉水瓶内，然后旋转本发明或者矿泉水瓶，使得矿泉水瓶瓶口处的外螺纹与凹槽内的内螺纹之间通过螺纹连接，实现矿泉水瓶与制氢发生器本体连接成一体；按下电控板上的开关键，触控按键控制为电解单元供电，从而蓄电池开始为电解单元供电。电解单元开始电解水：负极片连接-7V电，正极片连接+7V电，负极片电解水产生氢气，该氢气为小气泡，大部分能够很好地溶于水，少部分进入矿泉水瓶中没有水的部分；质子通过选择性透过膜进入正极片，形成电流，正极片电解水产生氧气，产生的大气泡进入矿泉水瓶中，进入矿泉水瓶中没有水的部分；由于可伸缩排气管的一个出口高于矿泉水瓶内水位的高度，即连通矿泉水瓶中没有水的部分；可伸缩排气管的另一个出口连通空气，因此矿泉水瓶和空气连通形成均压，不会形成由于不断的分解水形成大量的氢气和氧气，从而造成制氢发生器本体与矿泉水瓶连接处溢水的现象以及矿泉水瓶内氢气和氧气过多引发的爆炸现象发生。2、本发明还采用在电解单元的下端凹槽内设置硅胶膜，且电解单元与硅胶膜间隔设置，硅胶膜内设置压敏弹簧，压敏弹簧连接压动开关，压动开关连接触控按键，随着电解单元电解水的过程不断深入，矿泉水瓶和制氢发生器本体连接处的压力逐渐增大，硅胶膜产生形变，硅胶膜的形变带动其内的压敏弹簧产生形变，压敏弹簧产生形变之后碰到压动开关，压动开关的弹性元件的自由端产生位移，直接推动触控按键，改变触控按键的通断状态，触控按键的断开之后，电解单元断电，电解单元不再电解水，因此瓶内压力不再变化，实现机械方式停止为电解单元供电，实现双保险，从而保障在可收缩排气管坏掉或者堵住或者可收缩排气管的高度小于水面的高度时，矿泉水瓶和制氢发生器本体连接处不会溢水或者矿泉水瓶内氢气和氧气过多而引发的爆炸现象。3、本发明因此可以采用呼吸面罩的连接管与外排气孔连通，从而可以将排出的部分氢气和氧气供人体吸附使用，以免造成浪费。鉴于以上理由，本发明可以广泛用于富氢水制造领域。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明实施例提供的一种制氢发生器气压控制装置俯视图；

图2是本发明实施例提供的另一种制氢发生器气压控制装置侧视图。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

实施例1

如图1和图2所示，本发明包括制氢发生器本体100，制氢发生器本体100内设置有凹槽101，该凹槽101设置有内螺纹，该内螺纹与水瓶瓶口处的外螺纹相配合，二者通过螺纹连接成一体。上述水平通常采用普通矿泉水瓶。

凹槽101内设置有电解单元102，电解单元102包括负极片103、正极片104和选择性透过膜105，且选择性透过膜105设置在负极片103和正极片104之间，用于透过二者之间的质子，从而形成电流。负极片103用于产生小气泡的氢气，小气泡的氢气溶于水，设置在上方，连接电源负极(通常为-7V)；正极片104用于产生大气泡的氧气，大气泡的氧气不溶于水，设置在下方，连接电源正极(通常为+7V)，电解单元102还连接触控按键200。

上述实施例中，选择性透过膜105采用质子交换膜。

电解单元102的中心穿过可收缩排气管106，且可收缩排气管106连通制氢发生器本体100外部的空气，可收缩排气管106在制氢发生器本体100上的出口为外排气孔107。可收缩排气管106的一端出口高于电解单元102，另一端出连通空气。

上述实施例中，可收缩排气管106可以采用市面上的任一一种可以收缩管，在此不做限定，也可以采用以下形式：可收缩排气管106由若干段圆管组成，即第一圆管、第二圆管、第三圆管、…、第N圆管，每一圆管的下部直径大于该圆管的上部直径。第一圆管穿过电解单元102，其内设置第二圆管，且第二圆管的下部直径大于每一圆管的上部直径，以此类推，形成可收缩排气管106。

触控按键200用于控制电解单元102的通电或断电。触控按键200通过电路连接电控板300。电控板300采用触控面板即可，手指按到电控板300上的开关键，形成点电容，即可完成开/关过程(此过程与电磁炉上的开关过程一致，其为现有技术，故不再详述)。触控按键200连通电解单元102，从而蓄电池开始为电解单元102供电。电控板300还连接蓄电池(图中未示出)，从而为电控板和电解单元102供电。制氢发生器本体100上还设置充电孔111，以便当没有电时，为蓄电池充电。

制氢发生器本体100的表面周向上还设置若干防滑垫112，防滑垫112采用至少四个等高小圆柱即可，以防由于本发明所在的平面湿滑或过于光滑摩擦力不够造成的移动现象。

以普通矿泉水瓶内的水生产富氢水为例，本发明工作时：

1)根据矿泉水瓶的高度调整可伸缩排气管106的高度，可伸缩排气管106的高度调整到与普通矿泉水瓶同高，以便可伸缩排气管106的出口能够高于矿泉水瓶内水的高度(通常矿泉水均不是瓶满的状态)；

2)将矿泉水瓶的盖子拧开，将制氢发生器本体100倒过来，将可伸缩排气管106插入矿泉水瓶内，然后旋转本发明或者矿泉水瓶，使得矿泉水瓶瓶口处的外螺纹与凹槽101内的内螺纹之间通过螺纹连接，实现矿泉水瓶与制氢发生器本体100连接成一体；

3)按下电控板300上的开关键，触控按键200控制为电解单元102供电，从而蓄电池开始为电解单元102供电。电解单元102开始电解水：负极片103连接-7V电，正极片104连接+7V电，负极片103电解水产生氢气，该氢气为小气泡，大部分能够很好地溶于水，少部分进入矿泉水瓶中没有水的部分；质子通过选择性透过膜105进入正极片104，形成电流，正极片104电解水产生氧气，产生的大气泡进入矿泉水瓶中，进入矿泉水瓶中没有水的部分；

由于可伸缩排气管106的一个出口高于矿泉水瓶内水位的高度，即连通矿泉水瓶中没有水的部分；可伸缩排气管106的另一个出口连通空气，因此矿泉水瓶和空气连通形成均压，不会形成由于不断的分解水形成大量的氢气和氧气，从而造成制氢发生器本体100与矿泉水瓶连接处溢水的现象以及矿泉水瓶内氢气和氧气过多引发的爆炸现象发生；

4)随着电解单元102电解水的过程，通过外排气孔107排出部分氢气和氧气，由于氢气和氧气均对人体有益，因此可以采用呼吸面罩(市面上普通的呼吸面罩即可，在此不做限定)的连接管与其对接，供人体吸附使用，以免造成浪费。

实施例2

进一步的，当本发明的可收缩排气管106坏掉或者堵住或者可收缩排气管106的高度小于水面的高度时，随着电解单元102电解过程的深度进行，矿泉水瓶和制氢发生器本体100连接处的压力逐渐增大，从而造成矿泉水瓶和制氢发生器本体100连接处溢水或者矿泉水瓶内氢气和氧气过多引发的爆炸现象，其压力主要来自以下两个方面：

一、矿泉水瓶内水自身的重量带来的压力；

二、不断电解产生氢气和氧气，内部气压越来越大；

如图2所示，本发明还包括在电解单元102的下端凹槽101内设置硅胶膜108，且电解单元102与硅胶膜108间隔设置，硅胶膜108内设置压敏弹簧109，压敏弹簧109连接压动开关110，压动开关110连接触控按键200。

本发明工作时(由于其他过程跟实施例1的过程相同，故只说明不同点)：

首先，将外排气孔107堵住；

然后，电解单元102电解水；

其次，随着电解单元102电解水的过程不断深入，矿泉水瓶和制氢发生器本体100连接处的压力逐渐增大，硅胶膜108产生形变，硅胶膜108的形变带动其内的压敏弹簧109产生形变，压敏弹簧109产生形变之后碰到压动开关110，压动开关110的弹性元件的自由端产生位移，直接推动触控按键200，改变触控按键200的通断状态(压动开关110的控制为本领域技术人员公知的技术常识，故不再详述)，触控按键200的断开之后，电解单元102断电，电解单元102不再电解水，因此瓶内压力不再变化。

综上可知，采用机械方式停止为电解单元102供电，实现双保险，从而保障矿泉水瓶和制氢发生器本体100连接处不会溢水或者矿泉水瓶内氢气和氧气过多而引发的爆炸现象。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (5)

1.一种制氢发生器气压控制装置，其特征在于：它包括制氢发生器本体(100)，所述制氢发生器本体(100)内设置有凹槽(101)，所述凹槽(101)设置有内螺纹，该内螺纹与水瓶瓶口处的外螺纹相配合，二者通过螺纹连接成一体；所述凹槽(101)内设置有电解单元(102)，所述电解单元(102)用于电解水形成氢气和氧气；所述电解单元(102)的中心穿过可收缩排气管(106)，且所述可收缩排气管(106)连通所述制氢发生器本体(100)的外部，且所述可收缩排气管(106)高于所述水瓶倒置时其内的水位高度；所述制氢发生器本体(100)外部设有外排气孔(107)，所述外排气孔(107)一边与所述可收缩排气管(106)连通，另一边通过管路连通呼吸面罩。

2.如权利要求1所述的一种制氢发生器气压控制装置，其特征在于：所述气压控制装置还包括一硅胶膜(108)，所述硅胶膜(108)设置在所述凹槽(101)内的所述电解单元(102)下部，且所述硅胶膜(108)与所述电解单元(102)间隔设置，所述硅胶膜(108)内设置一压敏弹簧(109)，所述压敏弹簧(109)连接一压动开关(110)，所述压动开关(110)连接一触控按键(200)，所述触控按键(200)连接所述电解单元(102)，用于控制所述电解单元(102)的开启和关闭。

3.如权利要求2所述的一种制氢发生器气压控制装置，其特征在于：所述电解单元(102)包括负极片(103)、正极片(104)和选择性透过膜(105)，且所述选择性透过膜(105)设置在所述负极片(103)和所述正极片(104)之间；所述负极片(103)用于产生氢气，连接电源负极；所述正极片(104)用于产生氧气，连接电源正极。

4.如权利要求3所述的一种制氢发生器气压控制装置，其特征在于：所述选择性透过膜(105)采用质子交换膜。

5.如权利要求1或2或3或4所述的一种制氢发生器气压控制装置，其特征在于：所述制氢发生器本体(100)周向上设置若干防滑垫(112)。