CN111302444A - 不利用储水箱的制造氢水的装置 - Google Patents

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Abstract

本申请提供一种不利用储水箱的制造氢水的装置，所述装置包括供水管线，其从外部接收原水；电解部，包括分别通过供水管线接收原水的氧气产生室和氢气产生室，其中，当对设置在氧气产生室和氢气产生室中的一对电极板施加电压时，进行电解；泵，其设置为用于在进行电解时将在氢气产生室中产生的氢气和氢气产生室中的原水，泵送到氢气产生室的外部；溶解部，其设置为接收由泵排出的氢气和原水，并提高氢气的溶解速度；和排水管线，其配置为输出从溶解部排出的氢水。这里，排水管线包括大直径管线和小直径管线，所述大直径管线配置为减小输出的氢水的压力，所述小直径管线被设置为其内径小于大直径管线的内径，并连接溶解部的出口和大直径管线的入口。

Description

不利用储水箱的制造氢水的装置
相关申请的交叉引用
本申请要求于2018年12月11日提交的韩国专利申请号10-2018-0159430的优先权和权益，其全部内容通过引用合并于此。
技术领域
本申请涉及一种氢水的制造装置，更具体地，涉及一种不利用储水箱的制造氢水的装置，所述装置无需用于储水的储水箱就能够直接接收外部水。
背景技术
氢水是溶解有预定水平或更多量氢气的水。已知氢水能够中和并排出人体中积累的活性氧，从而达到抗衰老的作用、预防各种疾病(糖尿病、高血压、动脉硬化、癌症、痴呆症等)、皮肤护理、疲劳恢复、增强免疫力等。随着氢水的作用越来越被了解，用于制造氢水的装置正在开发和商业化。
在本申请人的专利注册号10-1562802(用于制造氢水的系统)中，公开了一种利用储水箱的制造氢水的装置，所述装置是用于制造氢水的一种类型的装置。所述装置包括储水箱，并且从外部供应的水被保持在预定水平并被储存在储水箱中。储水箱中的水被供应到电解槽，并且水在电解槽中被电解。通过电解产生的氢气和水通过泵移动到溶解单元，并且溶解单元中溶解的氢气的量增加。通过溶解单元的氢水提供给使用者。
在专利注册公开号10-1755309(用于氢水的简单类型供应设备)或专利公开号10-2015-0145354(净水器类型的氢水生产设备)中还公开了一种利用储水箱的制造氢水的装置。
同时，为了减轻在利用储水箱制造氢水的装置中必须包括储水箱的不便，公开了一种直接接收外部水不需储水箱的用于制造氢水的装置，即，在专利注册公开号10-1741043(用于氢水的直接类型供应装置)中的不利用储水箱的制造氢水的装置。
在不利用储水箱的制造氢水的装置中，从外部直接供应的水在经过电解槽的同时被电解，并且当电磁阀打开时被提供给用户。另外，在不利用储水箱的制造氢水的装置中，从电解槽中排出的氢水在电磁阀关闭的状态下通过泵回送到电解槽中，以增加氢气溶解量。
[相关技术文献]
[专利文件]
(专利文献0001)专利注册公开号10-1562802(用于制造氢水的系统)
(专利文献0002)专利注册公开号10-1755309(用于氢水的简单类型供应设备)
(专利文献0003)专利公开号10-2015-0145354(净水器类型的氢水生产设备)
(专利文献0004)专利注册公开号10-1741043(用于氢水的直接类型供应装置)
发明内容
用于制造氢水的装置的最重要的技术任务是增加供给用户的氢水中的氢气的溶解量，而不管其类型如何。因此，在专利注册公开号10-1741043(用于氢气的直接类型的供应装置)中公开的不利用储水箱的制造氢气的装置中，从电解槽排出的氢水回送到电解槽，从而增加氢气的溶解量。然而，在这种情况下，存在需要额外的电源并且还需要复杂的结构以回送氢水的问题。
因此，本申请旨在提供一种不利用储水箱的制造氢水的装置，所述装置能够仅以简单的结构而无需额外的电源来增加氢气的溶解量。
根据本申请的一个方面，提供一种不利用储水箱的制造氢水的装置，所述装置包括供水管线，其从外部接收原水；电解部，包括分别通过供水管线接收原水的氧气产生室和氢气产生室，其中，当对设置在氧气产生室和氢气产生室中的一对电极板施加电压时，进行电解；泵，其设置为用于在进行电解时将在氢气产生室中产生的氢气和氢气产生室中的原水，泵送到氢气产生室的外部；溶解部，其设置为接收由泵排出的氢气和原水，并提高氢气的溶解速度；和排水管线，其配置为输出从溶解部排出的氢水。这里，排水管线包括大直径管线和小直径管线，所述大直径管线配置为减小输出的氢水的压力，所述小直径管线被设置为其内径小于大直径管线的内径，并连接溶解部的出口和大直径管线的入口。
可以在溶解部的后方设置木炭过滤器。另外，可以设置小直径管线以将木炭过滤器的出口和大直径管线的入口连接，并且溶解部的出口和木炭过滤器的入口可以通过连接管线连接。
供水电磁阀可以安装在供水管线处。可以控制供水电磁阀，使其在泵开始运行时打开，而在泵停止运行时关闭。
排水电磁阀可安装在大直径管线处。供水电磁阀可以被控制为在泵开始运行时打开，而在泵停止运行时关闭。
附图说明
通过参考附图详细描述本申请的示例性实施例，本申请的上述和其他目的、特征和优点对于本领域普通技术人员将变得更加明显，其中：
图1是示出本申请的不利用储水箱的氢水制造装置的局部分解立体图。
图2是示出图1所示的电解部的立体图；和
图3是示出溶解部连接于与图1所示的溶解部连接的木炭过滤器的状态的剖视图。
【附图标记列表】
100 装置
110 供水管线
120 电解部
122 原水储存室
122a 内部
122b 浮体
122c 阀
124 电解室
130 泵
142 泵进管线
144 泵出管线
150 溶解部
152 喷嘴
154 木炭过滤器
156 连接管线
160 排水管线
162 小直径管线
164 大直径管线
172 供水电磁阀
174 排水电磁阀
180 氧气排放管线
182 木炭过滤器
具体实施方式
在下文中，将参照附图详细地描述根据本申请的不利用储水箱的制造氢水的装置的示例性实施方式。本说明书中使用的术语或词语不应解释为限于常用的含义或词典中的含义，而应基于发明人适当地定义术语概念以使用最佳的方式描述本申请的原则，将其解释为具有与本申请的技术范围一致的含义和概念。
根据本申请的不利用储水箱的制造氢水的装置100是用于电解从外部直接接收的原水以产生氢气并且提供其中氢气以高溶解率溶解在原水中的氢水给用户的装置。如图1所示，装置100包括供水管线110、电解部120、泵130、溶解部150和排水管线160。
供水管线110连接到外部原水供应源(未示出)、软管等，以直接从原水供应源接收原水。这里，原水供应源是水龙头(未示出)或连接到水龙头、净化从水龙头供应的原水并输出水的净水器(未示出)。在原水供应源为水龙头的情况下，净水过滤器(未示出)可以设置在供水管线110的前端部处。
供水电磁阀172安装在供水管线110上。此外，供水管线110从供水电磁阀172的后方分叉成两条管线，并且两条管线连接到电解部120的两个部分。
电解部120形成为具有抵抗从原水供应源供应的原水的高水压的可耐受性，并且电解部120已经在本申请人的专利注册号10-1711609(用于制造氢水的装置)中公开。因此，在本申请中，形成了与专利注册号10-1711609相同的电解部120。因此，本说明书在本说明书中引用了专利注册号10-1711609中描述的内容。然而，下面将仅选择和描述本申请所需理解的内容。
电解部120包括竖直堆迭的原水储存室122和电解室124。供水管线110中的一些原水被引入到原水储存室122中，以被引入到电解室124中的氧气产生室(未示出)中。另外，供水管线110中的剩余原水被引入电解室124内的氢气产生室(未示出)中。
由于当在电解室124中发生电解时，原水储存室122的内部122a中的原水在氧气产生室中被消耗，所以内部122a中的原水量相对小于引入氢气产生室的原水的量。另外，在原水储存室122的内部122a中设置有浮体122b和阀122c，以维持原水的预定水位。当原水储存室122的内部122a中的水位升高并且浮体122b升高时，阀122c关闭并且原水不能被供应到原水储存室122，反之，当水位降低且浮体122b下降时，阀122c被打开，原水被供给至原水储存室122。原水储存室122的内部122a中的原水由于其重量而被引入到氧气产生室中。
电解室124包括氧气产生室和氢气产生室，在它们之间设置有离子交换膜。形成离子交换膜以阻止原水的运动并传递阳离子。正极板位于氧气产生室中，而负极板位于氢气产生室中。当在正极板和负极板之间施加电压时，发生电解，并且在这种情况下，在氢气产生室中产生氢气，并且在氧气产生室中产生氧气。
泵130位于电解部120的后方。泵130的入口通过泵进管线142连接到氢气产生室，并且泵130的出口通过泵出管线144连接到溶解部150。因此，当泵130运作时，在氢气产生室中产生的氢气和氢气产生室中的原水被泵送到溶解部150。
连接至泵出管线144的溶解部150的入口设置在溶解部150的上表面，溶解部150的出口设置在溶解部150的下表面。如图3所示，在溶解部150的上表面设有喷嘴152。
如上所述，当氢气和原水从氢气产生室排出时，原水中溶解的氢气量相对较少。但是，如上所述，在将喷嘴152设置在溶解部150的情况下，由于泵出管线144内的压力上升，因此在泵出管线144中形成有气体溶解率上升的环境，因此当氢气和原水通过泵出管线144引入溶解部150时，氢气的溶解率增加。
另外，由于溶解部150的内径大于泵出管线144的内径，所以原水和氢气在泵出管线144中快速流动，而在溶解部150中相对缓慢地流动。因此，可以确保原水和氢气留在溶解部150中的时间，即，氢气甚至可以更多地溶解在原水中的时间，因此氢气的溶解率可以在溶解部150中增加。
如上所述，由于溶解部150具有喷嘴152，因此溶解部150具有提高氢气的溶解率的功能。在上述相关技术中介绍的本申请人的专利注册公开号10-1562802(用于制造氢水的系统)中公开了一个溶解部件，所述溶解部件包括具有与溶解部150的喷嘴的功能相同的喷嘴，但内部结构略有不同。由于根据本申请的溶解部150也可以使用专利注册公开号10-1562802中公开的溶解部，因此在本说明书中还引用了专利注册公开号10-1562802中描述的有关溶解部的内容。
排水管线160是用于输出氢水的管线，并且包括大直径管线164，如图1所示，大直径管线164上安装有排水电磁阀174。从大直径管线164输出的氢水直接提供给用户，并且在这种情况下，当输出氢水的压力太高时，由于会出现从大直径管线164输出的氢水飞溅到附近的问题，因此大直径管线164的内径被设置为相对较大，使得输出水的压力变得足够低以防止氢水飞溅。
如图1所示，排水管线160还包括小直径管线162。小直径管线162是连接溶解部150的出口和大直径管线164的管线，小直径管线162的内径小于大直径管线164的内径。小直径管线162的内径在小直径管线162的内径小于大直径管线164的内径的范围内适当选择，根据本申请人的实验结果，适合于小直径管线162的内径为大直径管线164的内径的62％。
当设置小直径管线162时，由于形成了在小直径管线162中气体溶解度增加的环境，当氢气和氢水通过小直径管线162时，在溶解部150中仍未溶解在氢水中的氢气可以另外地溶解在氢水中，并且因此氢气的溶解率可以进一步提高。另外，由于小直径管线162还起到增加溶解部150的内部压力的作用，因此小直径管线162还具有提高溶解部150中的氢气溶解率的优点。因此，当排水管线160包括小直径管线162时，与其中排水管线160仅包括大直径管线164的情况相比，可以进一步提高氢气在氢水中的溶解率。
在不利用储水箱的制造氢水的装置100中，由于在从泵130的出口到大直径管线164的入口的所有部分上形成了可以增加氢气溶解率的环境，因此用户可以接收到高氢气溶解率的氢水。
同时，如图3所示，不利用储水箱的制造氢水的装置100还可以包括位于溶解部150后方的木炭过滤器154。由于可能在电解室124中产生的臭氧而在提供给用户的氢水中产生了些许异味，因此将木炭过滤器154定位在溶解部150的后方以解决这个问题。
在木炭过滤器154中，在下表面设置有入口，在上表面设置有出口。在添加木炭过滤器154的情况下，溶解部150的出口和木炭过滤器154的入口通过连接管线156连接，小直径管线162连接到木炭过滤器的出口。
同时，排水电磁阀174被控制为与泵130的运作相结合地运作。具体地，在泵130开始运作的时间点，排水电磁阀174被打开，在泵130停止运作的时间点，排水电磁阀174被关闭。
如上所述，在排水电磁阀174与泵130的运作相结合地运作时，首先，在输出氢水的同时，因为由从泵130的出口到大直径管线164的入口的所有部分形成其中氢气溶解率增加的环境，因此能够向用户提供氢气溶解率高的氢水，其次，在停止氢水的输出的同时，在泵130和排水电磁阀174之间的截面维持高水压，并且已经发生的氢气溶解率的降低可以减少到最小程度。
供水电磁阀172也像排水电磁阀174一样被控制成与泵130的运作结合地运作。具体地，在泵130开始运作的时间点，供水电磁阀172被打开，并且在泵130停止运作的时间点，供水电磁阀172被关闭。
在不利用储水箱的制造氢水的装置100中，从诸如水龙头的原水供应源持续地供应原水，并且在这种情况下，当原水从原水供应源被连续地引入到电解部120中时甚至当泵130的运作停止时，持续向电解部120的氢气产生室施加高水压，然后，容易发生电解部120的损坏或故障。因此，在本申请中，在泵130停止运作的时间点，供水电磁阀172被关闭以阻止原水被引入到电解部120中。
使用诸如印刷电路板(printed circuit board,PCB)的控制器(未示出)来控制泵130以及电磁阀172和电磁阀174。控制器还控制连接到设置在电解室(未示出)中的一对电极板(未示出)的电源(未示出)，在泵130开始运作的时间点向所述电极板对施加电压，并且停止电压以便在泵130停止运作的时间点不向其施加电压。
同时，当进行电解时，在氧气产生室中产生的氧气向上移动至原水储存室122，并且在原水储存室122中的原水的水面上方的空间中蓄积。在本申请中，设置氧气排放管线180以便将如上所述蓄积的氧气从原水储存室122排出到外部。氧气排放管线180被安装在原水储存室122中，以使得原水储存室122中的原水的水面上方的空间与原水储存室122的外部空间连通。另外，可以在氧气排放管线180中安装木炭过滤器182，以去除由臭氧引起的异味，当电解进行时，氧气会产生臭氧。
根据本申请，在从泵的出口到大直径管线的入口的所有部分上简单地形成了可以在没有附加电源的情况下提高氢气溶解率的环境。
此外，根据本申请，不可能由于提供给使用者的氢水中的臭氧而产生异味。
此外，根据本申请，由于在泵停止运作的时间点阻止原水被引入到电解部中，所以防止了由于在其上连续施加高水压而导致的电解部的损坏或故障。
另外，根据本申请，由于即使在氢水的输出停止的情况下，在泵与排水电磁阀之间的部分也维持高水压，因此已经发生的氢气溶解率的降低可以减少到最小程度。
如上所述，尽管已经参照有限的特定实施例和附图描述了本申请，但是本领域技术人员可以在本公开的技术构思中进行各种修改和改变，其范围将在下面的权利要求书中界定，并且其等同物以及上述实施方案可以进行各种组合。

Claims (3)

1.一种不利用储水箱的制造氢水的装置，其特征在于，包含：
供水管线，其直接从外部接收原水，所述供水管线包括供水电磁阀，并且从所述供水电磁阀的后方分叉成两条管线，并且其中所述两条管线的所有部分仅由管体形成；
电解部包括氢气产生室，其直接连接至所述供水管线的两条管线中的任一条；原水储存室，其直接连接至所述供水管线的其余一条管线；以及氧气产生室，通过离子交换膜与所述氢气产生室隔开，所述氧气产生室设置为从所述原水储存室接收原水，其中，当将电压施加到设置在所述氧气产生室和所述氢气产生室中的一对电极板上时，进行电解；
当进行电解时，设置泵以将在所述氢气产生室中产生的氢气和所述氢气产生室中的原水，泵送到所述氢气产生室的外部；
溶解部，其设置为接收由所述泵排出的氢气和原水，并提高氢气的溶解率；和
排水管线，其输出从所述溶解部排出的氢水，
其中，所述排水管线包括大直径管线和小直径管线，所述大直径管线配置为降低氢水的压力并输出氢水，而所述小直径管线仅包括内径小于所述大直径管线的内径的管体，并且所述小直径管线连接所述溶解部的出口和所述大直径管线的入口，以及
所述供水电磁阀在所述泵开始运作时被控制为打开，所述供水电磁阀在所述泵停止运作时被控制为关闭。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：
在所述溶解部的后方设置木炭过滤器；
所述小直径管线设置为连接所述木炭过滤器的出口和所述大直径管线的入口；和
所述溶解部的出口与所述木炭过滤器的入口通过连接管线连接。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：
所述大直径管线上安装有排水电磁阀；和
当所述泵开始运作时，所述排水电磁阀被控制为打开，而当所述泵停止运作时，所述排水电磁阀被控制为关闭。
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