CN108179437B - 一种阳极湿润电解装置及含有其的器具 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种新型氢氧分离不漏水产氢装置，包括氢气发生装置和阳极湿润电解装置，氢气发生装置嵌入固定槽，氢气发生装置从上至下依次包括阴极电极片、离子膜和阳极电极片，且阴极电极片、离子膜和阳极电极片的四周用环状软胶固定件包裹固定。阳极湿润电解装置包括壳体、超声波模块和电源，壳体上设有与氢气发生装置适配的固定槽，且氢气发生装置底部与壳体之间留有容置腔，超声波模块位于容置腔的底部，且与电源连接。通过位于容置腔底部的超声波模块，对渗透下来的水分进行快速而均匀的超声雾化，使阳极能够迅速湿润，提升阳极的使用寿命。

Description

一种阳极湿润电解装置及含有其的器具

技术领域

本发明属于富氢水杯的技术领域，具体涉及一种新型氢氧分离不漏水产氢装置，本发明还涉及含有型氢氧分离不漏水产氢装置的器具。

背景技术

富氢水杯(氢气发生装置)是一种能够自身产生氢气的水杯，其通过产生氢气添加到水杯内的饮用水内，对人体产生有益的效果，能够对疾病治疗、人体保健起到积极有益的作用。

然而，目前的氢氧分离的富氢水杯一般包括固定与底座之上的氢气发生装置，其中，氢气发生装置包括了阳极电极片、阴极电极片和中间的离子膜，使用时，通过往富氢水杯中加入水，然后启动电解，但刚加入水时，水直接抵达和接触到氢气发生装置的阴极电极片和离子膜负极的一侧，而阳极电极片和离子膜阳极的一侧则由于没有接触到水而处于干燥、干烧的状态，极大的影响其使用寿命。

另一方面，电解一段时间以后，水逐步渗透下来，虽然可以通过添加排水口来排放渗透的水，但容易造成产品外部湿润，且阳极产生的水具有较强的腐蚀性，容易腐蚀、损坏桌面、背包等可能接触到富氢水杯的物品，既不安全，也影响使用效果和客户体验。

因此，需要对产品的结构进行改进。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提出一种新型氢氧分离不漏水产氢装置，通过对渗透的水进行超声处理，迅速对阳极进行湿润，极大的提升了产品的使用寿命。

本发明的技术方案是这样实现的：一种新型氢氧分离不漏水产氢装置包括氢气发生装置和阳极湿润电解装置，所述氢气发生装置嵌入固定槽，所述氢气发生装置从上至下依次包括阴极电极片、离子膜和阳极电极片，且所述阴极电极片、离子膜和阳极电极片的四周用环状软胶固定件包裹固定。所述阳极湿润电解装置包括壳体、超声波模块和电源，所述壳体上设有与氢气发生装置适配的固定槽，且所述氢气发生装置底部与所述壳体之间留有容置腔，所述超声波模块位于所述容置腔的底部，且与所述电源连接。通过位于所述容置腔底部的所述超声波模块，对渗透下来的水分进行快速而均匀的超声雾化，使氢气发生装置的阳极电极片及离子膜阳极一侧能够迅速湿润，提升阳极电极片和离子膜的使用寿命。

进一步，所述超声波模块用于水分的雾化，所以也可以采用具有类似方式的模块替代，如超频共振模块，也能达到上述效果。

进一步，所述超声波模块呈片状铺设于所述壳体底部。从而能够针对各个角度渗透下来的水进行快速超声雾化，且雾化效果均匀。

进一步，所述壳体上还设有出气孔，用于排出氢气发生装置阳极产生的活性氧、臭氧、氯气等毒害气体。

进一步，所述出气孔位于所述壳体的一侧，且最低边缘高度高于所述超声波模块的上表面。从而保证了所述壳体底部存留的水不会溢出，便于对存水进行超声雾化。

进一步，所述壳体底部与所述超声波模块之间设有电解水室，所述电解室内部装置有二次电解模块，所述二次电解模块包括二次电解阳极片和二次电解阴极片。用于将从所述超声波模块上渗透下来的水分进行电解，将液态的水分分解成气态的氢气和氧气后再经所述出气孔排出，从而不会导致废水直接排出产品外部，造成污染和次生损害。

进一步的，由于所述超声波模块，以及所述电解水室的二次电解模块，都属于电子装置，在没有水分进入时如果进行工作同样会极大的影响其自身的使用寿命，所述本申请中，还在所述阳极湿润电解装置中，安装有控制器，所述控制器与所述超声波模块和所述二次电解模块电连接，并根据检测到的所述超声波模块、所述二次电解模块的阻抗变化，发出启动/停止指令，从而通过智能的控制，防止所述超声波模块的超声片正极和超声片负极以及所述二次电解模块的阳极片和阴极片进行干烧而影响使用寿命，也避免带有腐蚀性的废水直接排出产品外部而损害用户物品。

进一步的，所述控制器包括微控制单元、电源驱动模块、阻抗检测及处理器模块，所述微控制单元电连接所述电源驱动模块，所述电源驱动模块电连接所述阻抗检测及处理器模块，所述阻抗检测及处理器模块分别连接所述超声波模块和所述二次电解模块，所述超声波模块包括所述超声波正极和所述超声波负极，所述二次电解模块包括所述阴极片和所述阳极片，且所述阻抗检测及处理器与所述微控制单元连接，从而实现电路的有效智能控制。

本发明还提出了一种富氢水器具，如富氢水杯、富氢水壶、富氢水机或吸氢机等，其中含有所述新型氢氧分离不漏水产氢装置。

进一步的，所述富氢水器具，包括底座、所述新型氢氧分离不漏水产氢装置，所述新型氢氧分离不漏水产氢装置通过底座内件固定于所述底座内，所述底座底部设有通孔，所述通孔通过排气管与所述出气孔连接。

从而加入水以后，水分从所述氢气发生装置上渗透下来到所述超声波模块上进行超声雾化，更多的水分从所述超声波模块上继续往下渗透至所述电解室，并进行水分的电解和电解气化后排出。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：本发明能够有效解决氢氧分离氢气发生装置阳极干烧导致的氢值不高，离子膜和阳极电极片使用寿命短，以及阳极渗漏较强腐蚀性废水腐蚀、损坏桌面、背包等可能接触到富氢水杯的物品等问题和不安全因素。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一种阳极湿润电解装置的截面示意图；

图2为本发明中所述控制器的连接关系示意图；

图3为本发明中氢气发生装置的底座的结构示意图；

图4为本发明富氢水杯的结构示意图。

附图标识：1：壳体；11：固定槽；12：容置腔；13：出气孔；2：超声波模块；3：电源驱动模块；4：电解室；41：二次电解阳极片；42：二次电解阴极片；5：底座；51：通孔；52：开关；53：充电接口；54：水瓶卡口；55：底座内件；56：按键电路板；57蓄电池；58电路板；6：氢气发生装置；61：阴极电极片；62：离子膜；63：阳极电极片；64：环状软胶固定件；7：排气管；8：杯盖；9：杯体。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，一种新型氢氧分离不漏水产氢装置，包括氢气发生装置6和所述阳极湿润电解装置，氢气发生装置6嵌入固定槽11，氢气发生装置6从上至下依次包括阴极电极片61、离子膜62和阳极电极片63，且阴极电极片61、离子膜62和阳极电极片63采用环状软胶固定件64固定。阳极湿润电解装置包括壳体1、超声波模块2和电源，壳体1上设有与氢气发生装置6(图1中未示出)适配的固定槽11，且氢气发生装置底部与壳体之间留有容置腔12，超声波模块2位于容置腔12的底部，且与电源3连接。通过位于容置腔12底部的超声波模块2，对渗透下来的水分进行快速而均匀的超声雾化，使氢气发生装置的阳极电极片和离子膜阳极一侧能够迅速湿润，提升阳极电极片和离子膜的使用寿命，提高氢气发生装置的电解效率。

进一步，超声波模块2用于水分的雾化，所以也可以采用具有类似方式的模块替代，如超频共振模块，也能达到上述效果。

进一步，超声波模块2呈片状铺设于壳体底部。从而能够针对各个角度渗透下来的水进行快速超声雾化，且雾化效果均匀。

进一步，壳体1上还设有出气孔13，将氢气发生装置的阳极生成的活性氧、臭氧、氯气以及二次电解生成的氢氧混合气体排出。

进一步，出气孔13位于壳体1的一侧，且最低边缘高度高于所述超声波模块的上表面，从而保证了壳体1底部存留的水不会溢出，便于对存水进行超声雾化。

进一步，壳体1底部与超声波模块2之间设有电解室4，电解室4内部包括二次电解阳极片41和二次电解阴极片42。用于将从超声波模块2上渗透下来的水分进行电解，将液态的水分分解成气态的氢气和氧气后再经出气孔排出，从而不会导致产品外部处于湿润的状态。本实施例中，对于电解室4的设计，可以是仅为壳体底部的部分延伸，也可以是壳体1底部整体的向下延伸(此时电解室4的空间更大)，根据电解的需要可以进行不同的设计。

进一步的，由于超声波模块2，以及二次电解模块，都属于电子装置，在没有水分进入时如果进行工作同样会极大的影响其自身的使用寿命，本申请中，还在阳极湿润电解装置中，安装有控制器，控制器与超声波模块2和二次电解模块连接，并根据检测到的超声波模块2、二次电解模块阻抗变化，发出启动/停止指令，从而通过智能的控制，防止超声波模块2和二次电解模块进行干烧而影响使用寿命。具体的，当水渗透到超声波模块2上时，阻抗变化，此时发出启动的指令，超声波模块2开始工作，当水分逐渐减少，阻抗也随着变化到一定的阀值后，发出停止指令，超声波模块2停止工作。同样的，控制器对于电解室4内也进行相同的控制，防止电解室4空烧。

进一步的，如图2所示，该控制器包括微控制单元，可采用STM32控制单元(STM32控制单元仅仅为列举的一个实例方案，可以采取蓝牙控制单元以及其他控制单元代替)，并连接电源驱动模块，用于实现电源的供给和断供，而电源驱动模块则与阻抗检测及处理器连接，通过阻抗检测及处理器分别连接超声波模块以及二次电解模块，从而实现智能的控制。

需要说明的是，检测阻抗仅是实现对超声波模块2于电解室4状态变化检测的一个指标，而水渗入后，涉及到多个指标变化，这些变化的指标均可以用于检测和实现控制的效果，其均在本申请的保护范围之内。

本发明还提出了一种富氢水杯，其中含有该新型氢氧分离不漏水产氢装置。

进一步的，如图3所示，该富氢水杯，包括底座5、新型氢氧分离不漏水产氢装置通过底座内件55固定于底座5内，底座5底部设有通孔51，通孔51通过排气管7与出气孔13连接。此外，还包括开关52，开关52下方固定有按键电路板56，按键电路板56与蓄电池57，电路板58，氢气发生装置6等电连接，底座上还设有充电接口53，氢气发生装置6的上方连接有水瓶卡口54，用于与水瓶进行连接固定，更进一步的，如图4所示，该富氢水杯还包括杯盖8和杯体9。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种氢氧分离不漏水产氢装置，其特征在于：包括氢气发生装置和阳极湿润电解装置，所述氢气发生装置嵌入固定槽，所述氢气发生装置从上至下依次包括阴极电极片、离子膜和阳极电极片，且所述阴极电极片、离子膜和阳极电极片的四周用环状软胶固定件包裹固定；

所述阳极湿润电解装置包括壳体、超声波模块和电源，所述壳体上设有与所述氢气发生装置适配的固定槽，且所述氢气发生装置底部与所述壳体之间留有容置腔，所述超声波模块位于所述容置腔的底部，且与所述电源连接；

所述超声波模块呈片状铺设于所述壳体底部，包括超声片正极和超声片负极；

所述壳体上还设有出气孔。

2.如权利要求1中所述氢氧分离不漏水产氢装置，其特征在于：所述出气孔位于所述壳体的一侧，且最低边缘高度高于所述超声波模块的上表面。

3.如权利要求1中所述氢氧分离不漏水产氢装置，其特征在于：所述壳体底部与所述超声波模块之间设有电解室，所述电解室内部装置有二次电解模块，包括二次电解阳极片和二次电解阴极片。

4.如权利要求3所述氢氧分离不漏水产氢装置，其特征在于：还包括有控制器，微控制单元与所述超声波模块、所述二次电解模块电连接，并根据检测到的所述超声波模块、所述二次电解模块的阻抗变化而发出启动/停止指令。

5.如权利要求4所述氢氧分离不漏水产氢装置，其特征在于：所述控制器包括微控制单元、电源驱动模块、阻抗检测及处理器模块，所述微控制单元电连接所述电源驱动模块，所述电源驱动模块电连接所述阻抗检测及处理器模块，所述阻抗检测及处理器模块分别连接所述超声波模块，和所述二次电解模块，且所述阻抗检测及处理器与所述微控制单元连接。

6.一种富氢水器具，其特征在于：含有权利要求1-5中任一项中所述氢氧分离不漏水产氢装置。

7.如权利要求6中所述富氢水器具，其特征在于：包括底座、所述氢氧分离不漏水产氢装置，所述氢氧分离不漏水产氢装置通过所述底座内件固定于所述底座内，所述底座底部设有通孔，所述通孔通过排气管与所述出气孔连接。