CN110002569B - 无需电力的富氢水淋浴装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种无需电力的富氢水淋浴装置，包括一进水管路、一腔体、一出水管路、一氢气发生装置，所述进水管路和所述出水管路分别与所述腔体连通，所述氢气发生装置的出气端与所述腔体连通，还包括一增加气液接触面积结构和一气液联动机构；所述增加气液接触面积结构设置于所述腔体内；所述气液联动机构设置于所述腔体，用于当所述腔体内液位等于或低于一预设液位时，截断所述氢气发生装置与所述腔体的通路，而当所述腔体内液位高于所述预设液位时，导通所述氢气发生装置与所述腔体的通路。本发明的一种无需电力的富氢水淋浴装置，整个设备无需外接电源，并具有结构简单，成本低，体积小、重量轻、出水稳定和安全可靠的优点。
Description
技术领域
本发明涉及富氢水淋浴装置领域，尤其涉及一种无需电力的富氢水淋浴装置。
背景技术
氢气作为医疗性气体已经被广泛使用。富氢水浴可以保护紫外线引起的皮肤损伤，可以减少皮肤皱纹，还可以减少皮肤的色素沉着、缓解牛皮癣的皮肤症状，对过敏性皮炎和疱疹也有效果。但盆浴费时费力、浴缸占地大，使用受到很大限制，若可以采用富氢水淋浴，将极大拓宽富氢水浴的使用范围，让富氢水浴真正走向家庭。
但是，采用电力产生氢气或通过动力设备进行气液混合，将令设备非常复杂，价格昂贵；同时考虑到淋浴间内的使用环境，电力的使用将存在很大的安全隐患，如果可以采用无需电力的简单方式实现富氢水淋浴，将非常具有市场潜力。
专利CN 107585846A描述了一种氢淋浴装置，其主要是通过设置于淋浴板上的淋浴孔，将氢气与淋浴水一同喷出的氢气淋浴水系统，该氢气淋浴水系统具备：淋浴头，其具有设置有多个淋浴孔的所述淋浴板；将水和氢气进行混合的水/氢气混合空间，最终氢气和溶解了部分氢气的含氢水一同从淋浴头的淋浴板孔排出，形成氢气浴。上述氢气浴的主要问题在于氢气在淋浴头前与水进行混合，混合空间小，效率低，氢气利用率低，导致氢浴成本升高；同时由于从孔中喷出的淋浴水中夹带大量尚未溶解的氢气，因此水流不稳定，可能出现喷溅等现象，同时影响溶解氢浓度，进而减弱了氢浴效果。
发明内容
针对上述现有技术中的不足，本发明提供一种无需电力的富氢水淋浴装置，整个设备无需外接电源，并具有结构简单，成本低，体积小、重量轻、出水稳定和安全可靠的优点。
为了实现上述目的，本发明提供一种无需电力的富氢水淋浴装置，包括一进水管路、一腔体、一出水管路、一氢气发生装置，所述进水管路和所述出水管路分别与所述腔体连通，所述氢气发生装置的出气端与所述腔体连通，其特征在于，还包括一增加气液接触面积结构和一气液联动机构；所述增加气液接触面积结构设置于所述腔体内；所述气液联动机构设置于所述腔体，用于当所述腔体内液位等于或低于一预设液位时，截断所述氢气发生装置与所述腔体的通路，而当所述腔体内液位高于所述预设液位时，导通所述氢气发生装置与所述腔体的通路。
优选地，增加气液接触面积结构包括增加气液接触面积填充物、增加气液接触面积填料和/或形成于所述腔体内的增加气液接触面积结构。
优选地，所述氢气发生装置包括一氢气发生材料件，所述氢气发生材料件包括一透水滤网袋和填充于所述透水滤网袋内的氢气发生材料，所述氢气发生材料包括氢化镁。
优选地，所述氢气发生装置还包括一气密性腔体，所述气密性腔体与所述氢气发生装置连通。
优选地，所述气液联动机构包括一浮力机构和一机械式单向阀；所述机械式单向阀连接于所述氢气发生装置与所述腔体之间的管路上，所述浮力机构设置于所述腔体内并与所述机械式单向阀传动连接，所述浮力机构传动所述机械式单向阀导通或关断。
优选地，所述浮力机构包括一浮体、一传动杆和一导向限位装置，所述浮体可沿一竖直方向自由运动地部分设置于所述导向限位装置内，且所述导向限位装置对所述浮体在所述预设液位的位置限位；所述传动杆固定于所述浮体的顶部并与所述竖直方向平行；所述传动杆远离所述浮体的一端与所述机械式单向阀传动连接，所述传动杆传动所述机械式单向阀导通或关断。
优选地，所述机械式单向阀包括一阀体、一挡球、一弹簧、一弹簧支座和一密封垫片；所述阀体中空并在两端分别形成一进气管接口和一出气口，所述弹簧可沿所述阀体轴向收缩地设置于所述阀体内，且所述弹簧邻近所述进气管接口的第一端通过所述弹簧支座与所述阀体固定连接，所述挡球设置于所述弹簧的第二端与所述出气口之间，所述密封垫片设置于所述挡球与所述出气口之间，所述弹簧支座形成与所述进气管接口导通的至少一第一通孔，所述密封垫片形成与所述出气口导通的至少一第二通孔，所述密封垫片对所述挡球限位，所述挡球的直径小于所述阀体的内径。
优选地，还包括至少一稳压阀或调压阀，所述稳压阀或调压阀设置于所述氢气发生装置与所述腔体之间的管路上。
优选地，所述出水管路设置有一阻流结构。
优选地，还包括一单向阀，所述单向阀设置于所述氢气发生装置与所述腔体之间的管路上。
本发明由于采用了以上技术方案，使其具有以下有益效果：
通过设置于腔体与增加气液接触面积结构的采用，保证了通入腔体的氢气在较大的空间内与水充分混合，混合空间大，效率高，氢气利用率高，降低氢浴成本；同时可防止出水中夹带大量尚未溶解的氢气，造成水流不稳定，可能出现喷溅等现象的问题。气液联动机构的采用实现了氢气在预设水位的自动入气和断气。氢气发生装置用于生成氢气。腔体的作用是将水和氢气进行充分混合，令氢气充分溶解到水中。进水管路直接与热水器出口管路或市政自来水管网相连接，利用市政管网的水压实现无需电力输入的带压入水。进水管路、腔体、氢气发生装置和出水管路的配合实现了无需外接电源的富氢水淋浴，并具有安全可靠、结构简单、体积小、重量轻、价格低和适合家庭使用的优点。透水滤网袋用于确保反应后形成的氢氧化镁沉淀不会进入水中。稳压阀或调压阀用于使得管路上的氢气压力略大于腔体内水压，保证氢气能够稳定地进入腔体内与水混合。单向阀用于防止腔体的气体或液体返回装填有氢气发生材料件的容器或气密性腔体。阻流结构的作用是可对出水管路水流起到一定的截流作用，使得阻流结构上游具有一定的静压力，从而提高气液混合部件内氢气的分压，提高氢气溶解效率，提高出水氢浓度。
附图说明
图1为本发明实施例的一种无需电力的富氢水淋浴装置的结构示意图；
图2为本发明实施例的机械式单向阀的放大结构示意图。
具体实施方式
下面根据附图1～图2，给出本发明的较佳实施例，并予以详细描述，使能更好地理解本发明的功能、特点。
请参阅图1，本发明实施例的一种无需电力的富氢水淋浴装置，包括一进水管路1、一腔体2、一出水管路3、一氢气发生装置4，进水管路1和出水管路3分别与腔体2连通，氢气发生装置4的出气端与腔体2连通，还包括一增加气液接触面积结构(图中未示)和一气液联动机构5；增加气液接触面积结构设置于腔体2内；气液联动机构5设置于腔体2，用于当腔体2内液位等于或低于一预设液位时，截断氢气发生装置4与腔体2的通路，而当腔体2内液位高于预设液位时，导通氢气发生装置4与腔体2的通路。出水管路3终端可根据需要设置或不设置花洒8。
本实施例中，增加气液接触面积结构包括增加气液接触面积填充物、增加气液接触面积填料和/或形成于腔体2内的增加气液接触面积结构。
具体的，增加气液接触面积结构可采用SV型静态混合器、鲍尔环填料、阶梯环填料、共轭环填料、海尔环、拉西环填料等，这些填料表面对液体的导流作用好，可以使液滴分散、液膜变薄、增强液膜的湍流程度、加速气液界面更新，提高气体溶解效率，这些填料和混合器结构均属于现有技术已标准化、市场化。
通过设置于腔体2与增加气液接触面积结构的采用，保证了通入腔体2的氢气在较大的空间内与水充分混合，混合空间大，效率高，氢气利用率高，降低氢浴成本；同时可防止出水中夹带大量尚未溶解的氢气，造成水流不稳定，可能出现喷溅等现象的问题。气液联动机构5的采用实现了氢气在预设水位的自动入气和断气。
氢气发生装置4用于生成氢气。腔体2的作用是将水和氢气进行充分混合，令氢气充分溶解到水中。进水管路1直接与热水器出口管路或市政自来水管网相连接，利用市政管网的水压实现无需电力输入的带压入水。进水管路1、腔体2、氢气发生装置4和出水管路3的配合实现了无需外接电源的富氢水淋浴，并具有安全可靠、结构简单、体积小、重量轻、价格低和适合家庭使用的优点。
另外，氢气发生装置4包括一氢气发生材料件41，氢气发生材料件41包括一透水滤网袋411和填充于透水滤网袋411内的氢气发生材料412，氢气发生材料412包括氢化镁。
本实施例中，氢气发生材料412采用氢化镁，氢化镁可以是固定形状的氢化镁固体、氢化镁颗粒、氢化镁粉末等形态的一种或几种的任意组合。
在其他实施例中，氢气发生材料412也可采用其他现有的可与水反应生成氢气的材料。
透水滤网袋411可以由渗透膜、半渗透膜等膜结构或致密的滤网结构构成，用于确保反应后形成的氢氧化镁沉淀不会进入水中。
本实施例中，氢气发生装置4还包括一气密性腔体42，气密性腔体42与氢气发生装置4连通。气密性腔体42用于储存氢气发生材料件41产生的氢气。在其他实施例中，也可根据需要不设置气密性腔体42。
另外，可在气密性腔体42或放置氢气发生材料件41的容器的顶部设置或不设置一注水口421和一安全阀422。
安全阀422用于保证气密性腔体42或放置氢气发生材料件41的容器内的氢气压力处于安全范围，一旦超过设定的安全范围，安全阀422将自动开启，释放气密性腔体42或放置氢气发生材料件41的容器内的氢气，防止反应产生的氢气压力过高造成危险。
可通过注水口421以手动、自动或利用市政管网水压的方式向气密性腔体42或放置氢气发生材料件41的容器内注水，令气密性腔体42或放置氢气发生材料件41的容器内的氢气发生材料件41与水发生反应产生氢气。
还包括至少一稳压阀6或调压阀和一单向阀7，稳压阀6或调压阀设置于氢气发生装置4与腔体2之间的管路上；单向阀7设置于氢气发生装置4与腔体2之间的管路上。
稳压阀6或调压阀用于使得管路上的氢气压力略大于腔体2内水压，保证氢气能够稳定地进入腔体2内与水混合。单向阀7用于防止腔体2的气体或液体返回装填有氢气发生材料件41的容器或气密性腔体42。
同时，出水管路3设置有一阻流结构，如设置截流件等。
阻流结构的作用是可对出水管路3水流起到一定的截流作用，使得阻流结构上游具有一定的静压力，从而提高气液混合部件内氢气的分压，提高氢气溶解效率，提高出水氢浓度。
气液联动机构5可以采用但不限于利用腔体2内水浮力打开机械式单向阀52从而将进气与液位联动的实现途径。
本实施例中，气液联动机构5包括一浮力机构51和一机械式单向阀52；机械式单向阀52连接于氢气发生装置4与腔体2之间的管路上，浮力机构51设置于腔体2内并与机械式单向阀52传动连接，浮力机构51传动机械式单向阀52导通或关断。
浮力机构51包括一浮体511、一传动杆512和一导向限位装置513，浮体511可沿一竖直方向自由运动地部分设置于导向限位装置513内，且导向限位装置513对浮体511在预设液位的位置限位；传动杆512固定于浮体511的顶部并与竖直方向平行；传动杆512远离浮体511的一端与机械式单向阀52传动连接，传动杆512传动机械式单向阀52导通或关断。
浮体511主要功能在于其可以通过腔体内水的浮力，漂浮在水面上；导向限位装置513的作用为令浮体511和传动杆512随液位升高或降低在与腔体2内水面垂直的方向上竖直上下移动。
请参阅图1和图2，机械式单向阀52包括一阀体521、一挡球522、一弹簧523、一弹簧支座524和一密封垫片525；阀体521中空并在两端分别形成一进气管接口5211和一出气口5212，弹簧523可沿阀体521轴向收缩地设置于阀体521内，且弹簧523邻近进气管接口5211的第一端通过弹簧支座524与阀体521固定连接，挡球522设置于弹簧523的第二端与出气口5212之间，密封垫片525设置于挡球522与出气口5212之间，弹簧支座524形成与进气管接口5211导通的至少一第一通孔5241，密封垫片525形成与出气口5212导通的至少一第二通孔5251，密封垫片525对挡球522限位，挡球522的直径小于阀体521的内径。
通过挡球522、弹簧523和密封垫片525的配合，使得当腔内2水位低于预设液位时挡球522在弹簧523的作用力下抵压密封垫片525，堵塞密封垫片525上与出气口5212导通的第二通孔5251。而在腔内2水位高于预设液位时，挡球522在传动杆512的推动下与密封垫片525分离，从而使得第二通孔5251畅通，氢气可通过机械式单向阀52的出气口5212进入腔体2。
本发明实施例的一种无需电力的富氢水淋浴装置，其工作过程如下：
首先，将进水管路1连接在热水器出口管路或市政管网末端管路上，通过氢气发生装置4的注水口向放置氢气发生材料件41的容器内注入清水，注水口设置有端盖时，盖上注水口的端盖，同时打开进水管路1的阀门11。
氢气发生装置4内注入的水透过氢气发生材料件41的透水滤网袋411，与氢气发生材料件41内氢化镁颗粒进行反应，所生成的氢气透过氢气发生材料件41的透水滤网袋411进入气密性腔体42，反应生成的氢氧化镁固体则被透水滤网袋411截留在氢气发生材料件41内。进入气密性腔体42内的氢气压力不断增加，同时，通过稳压阀6保证管路的氢气气压稳定大于腔体2内的压力，氢气通过管路进入腔体2内的增加气液接触面积结构，与通过进水管路1进入腔体2内的淋浴水进行充分混合，混合完成的富氢水通过出水管路3，最终通过花洒8排出，实现富氢水淋浴。氢气发生材料件41可通过人工更换。
以上结合附图实施例对本发明进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本发明做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本发明的限定，本发明将以所附权利要求书界定的范围作为本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种无需电力的富氢水淋浴装置，包括一进水管路、一腔体、一出水管路、一氢气发生装置，所述进水管路和所述出水管路分别与所述腔体连通，所述氢气发生装置的出气端与所述腔体连通，其特征在于，还包括一增加气液接触面积结构和一气液联动机构；所述增加气液接触面积结构设置于所述腔体内；所述气液联动机构设置于所述腔体，用于当所述腔体内液位等于或低于一预设液位时，截断所述氢气发生装置与所述腔体的通路，而当所述腔体内液位高于所述预设液位时，导通所述氢气发生装置与所述腔体的通路；
增加气液接触面积结构包括增加气液接触面积填充物；
所述气液联动机构包括一浮力机构和一机械式单向阀；所述机械式单向阀连接于所述氢气发生装置与所述腔体之间的管路上，所述浮力机构设置于所述腔体内并与所述机械式单向阀传动连接，所述浮力机构传动所述机械式单向阀导通或关断；
所述浮力机构包括一浮体、一传动杆和一导向限位装置，所述浮体可沿一竖直方向自由运动地部分设置于所述导向限位装置内，且所述导向限位装置对所述浮体在所述预设液位的位置限位；所述传动杆固定于所述浮体的顶部并与所述竖直方向平行；所述传动杆远离所述浮体的一端与所述机械式单向阀传动连接，所述传动杆传动所述机械式单向阀导通或关断；
所述机械式单向阀包括一阀体、一挡球、一弹簧、一弹簧支座和一密封垫片；所述阀体中空并在两端分别形成一进气管接口和一出气口，所述弹簧可沿所述阀体轴向收缩地设置于所述阀体内，且所述弹簧邻近所述进气管接口的第一端通过所述弹簧支座与所述阀体固定连接，所述挡球设置于所述弹簧的第二端与所述出气口之间，所述密封垫片设置于所述挡球与所述出气口之间，所述弹簧支座形成与所述进气管接口导通的至少一第一通孔，所述密封垫片形成与所述出气口导通的至少一第二通孔，所述密封垫片对所述挡球限位，所述挡球的直径小于所述阀体的内径。
2.根据权利要求1所述的无需电力的富氢水淋浴装置，其特征在于，所述氢气发生装置包括一氢气发生材料件，所述氢气发生材料件包括一透水滤网袋和填充于所述透水滤网袋内的氢气发生材料，所述氢气发生材料包括氢化镁。
3.根据权利要求1或2所述的无需电力的富氢水淋浴装置，其特征在于，所述氢气发生装置还包括一气密性腔体，所述气密性腔体与所述氢气发生装置连通。
4.根据权利要求1所述的无需电力的富氢水淋浴装置，其特征在于，还包括至少一稳压阀或调压阀，所述稳压阀或调压阀设置于所述氢气发生装置与所述腔体之间的管路上。
5.根据权利要求1所述的无需电力的富氢水淋浴装置，其特征在于，所述出水管路设置有一阻流结构。
6.根据权利要求1所述的无需电力的富氢水淋浴装置，其特征在于，还包括一单向阀，所述单向阀设置于所述氢气发生装置与所述腔体之间的管路上。
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