CN112142180A - 一种纳米气泡加氢水的生产设备及其生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种纳米气泡加氢水的生产设备，其特征在于：包括氢水混合容器、增压气泵、增压水泵、输入管和设置在氢水混合容器内部的气泡分割单元；所述氢水混合容器上设置有进给口和排出口；所述增压水泵的输入端通过输入管连通至氢水混合容器的进给口上，所述输入管上设置有用于输入氢气的支管，所述气泡分割单元包括若干交替间隔设置在氢水混合容器内部的分隔板和若干气泡分割挡板；所述分隔板在氢水混合容器内部形成一条连续弯折的过水通道；所述气泡分割挡板垂直安装在分隔板上。本发明实用性强，易于推广。
Description
技术领域
本发明涉及氢水制备工艺技术领域，尤其是涉及一种纳米气泡加氢水的生产设备及其生产工艺。
背景技术
氢气是一种既不会引起温室效应，同时不会产生污染的能源，随着科技发展，在我国，对氢气的利用的方向、行业、领域也日益增多，现阶段氢气已经被纳入食品安全国家标准，其国标号为GB 31633-2014，以氢气作为食品添加剂的方式也日益增多，其中为了满足消费者的需要，市场上出现了加氢水这一款引用产品，加氢水是一种氢气浓度达到饱和的水，现阶段在市场上也大受欢迎，但是目前的加氢水制备领域的制备方法还比较简陋，人工自动化程度不够高，对氢气的利用率也不够好。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种纳米气泡加氢水的生产设备及其生产工艺。
本发明的技术方案是这样实现的：一种纳米气泡加氢水的生产设备，其特征在于：包括氢水混合容器、增压气泵、增压水泵、输入管和设置在氢水混合容器内部的气泡分割单元；所述氢水混合容器上设置有进给口和排出口；所述增压水泵的输入端通过输入管连通至氢水混合容器的进给口上，所述输入管上设置有用于输入氢气的支管，所述气泡分割单元包括若干交替间隔设置在氢水混合容器内部的分隔板和若干气泡分割挡板；所述分隔板在氢水混合容器内部形成一条连续弯折的过水通道；所述气泡分割挡板垂直安装在分隔板上。
优选为：所述气泡分割挡板包括周期性设置的第一分割块、第二分割块和第三分割块；第一分割块、第二分割块和第三分割块上分别具有不同尺寸的过水间隙。
优选为：所述第一分割块包括第一安装板和若干分割柱；所述分割柱间隔设置在第一安装板上。
优选为：所述第二分割块包括具有三维网格的隔板。
优选为：所述第三分割块上开设有过若干水孔，该过水孔的过水面积小于隔板的网格过水面积。
优选为：所述流量控制装置包括通过隔离板分隔成进气腔室和进水腔室的储存箱、导杆、导水管、第二抽水泵、电磁阀、溢水阀、球阀芯、阀口以及浮饼；所述浮饼纵向滑动设置在进水腔室内，浮饼与进水腔室内部通过滑道卡接并且可以相对滑动；所述导水管通过第二抽水泵连通至进水腔室；所述电磁阀安装在导水管上；所述溢水阀安装在导水管上方的侧壁上且常闭设置；所浮饼上下两侧的进水腔室的内壁上设置有限位开关；所述阀口设置进气腔室底部；所述球阀芯设置在进气腔室的阀口上，且通过所述导杆连接所述浮饼随着浮饼做上下运动；所述导杆穿过隔板且与隔板纵向滑动连接。
优选为：所述增压气泵通过气管与进气腔室侧壁切向连通，以旋流的方式将氢气送入进气腔室内。
优选为：所述进水腔室下方设置有常闭的泄水阀。
与现有技术相比较，本发明带来的有益效果为：
1、通过设置有这样的加氢水的生产设备，相较于传统的加氢水制备装置，本装置采用在氢气混合容器内部设置有若干交替间隔设置在氢水混合容器内部的分隔板和若干气泡分割挡板，这样的分割挡板实现在氢水混合容器内部形成一条连续弯折的过水通道，是混合经过若干次弯折，形成水流阻力，并且形成水流速差，使气泡外表面区域受力不平衡，以此使内部的大气泡不断的进行分裂，形成小气泡，另外分隔板上设置有分割挡板，分割挡板可以进一步的对水流形成阻力，改变水流的运行轨迹，使水流内的气泡进一步分割，以便于氢气更好的融入水中；
2、将分割挡板设置成周期性分布的第一分割块、第二分割块和第三分割块；第一分割块、第二分割块和第三分割块上分别具有不同尺寸的过水间隙，进一步的实现改变水流的阻力，以此更好的分割气泡，直至气泡达到纳米级别；
3、第一分割块、第二分割块和第三分割块的过水通道的形状设置成不同的形状，这样的设置可以更好的改变水流轨迹，以此更好的对加氢水内部的气泡进行分割，到达完全融入的效果。
4、通过设置有流量监控装置，该流量监控装置通过利用浮力控制阀芯和进气口的面积以此来进行控制进气量；实现控制水体内的氢气含量。
5、通过将进入的气体切向的方式进入进气腔室内，气体会在进气腔室内部形成旋流，该旋流的离心力会使其不断与进气腔室内壁进行碰撞，并且实现分子间的碰撞，使氢气分子始终保持较高频率的改变，保持活性，以利于氢气融于水中，另外，旋流的气体经过与进气腔室的碰撞后，其旋流的速度变慢，当到达进气腔室底部后，旋流的现象已经不明显，底部的气体基本达到没有旋流的现象，因此能保持以一个温和的状态与水接触，不易与水体之间产生冲击和碰撞，避免进水处因水流碰撞产生较大的气泡，保持水流的正常输入。
此外，本发明还公开了一种纳米气泡加氢水的生产设备的生产工艺，其特征在于：包括如下步骤：
S1原料准备：通过制氢机制备所需的氢气，通过多次精过滤制备饮用水储
存待用；
S2输送混合：制备完成的饮用水通过输入管道运往混合容器内，氢气通过支和压力泵运送至输入管内，在输入管内实现氢气和水预混合后，运送到
混合容器内部；
S3氢气融合：输入管送入混合容器内部的液体，先通交替间隔设置的分隔板实现若干次连续的弯折，使混合氢水内部的气泡连续受到不平衡力的挤压，再通过气泡分割部件将内部的大气进行若干次的分割，直至气泡的直径达到纳米级别以下，然后送出装瓶使用。
与现有技术相比较，本发明带来的有益效果为：这样的制备方法，通过对氢气和水的进入精确的把控，可以与内部的分割板的数量进行适配，以此更好的实现氢水混合、制备；
另外，混合氢水在经过若干次弯折，使气泡外表面区域受力不平衡，以此使内部的大气泡不断的进行分裂，形成小气泡；另一方面，水流通过不同尺寸的过水间隙可以进一步的对水流形成阻力，改变水流的运行轨迹，使水流内的气泡进一步分割，以便于氢气更好的融入水中，直到气泡分裂至纳米级别。
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为本发明具体实施方式结构示意图；
图2为第一分割板的结构示意图；
图3为第二分割板的结构示意图；
图4为第三分割板的结构示意图；
图5为本发明整体结构示意图；
图6为流量监控装置的结构示意图。
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。
实施例1
如图1-4所示，本发明公开了一种纳米气泡加氢水的生产设备，在本发明具体实施方式中，包括氢水混合容器1、增压气泵2、增压水泵3、输入管4和设置在氢水混合容器1内部的气泡分割单元；所述氢水混合容器1上设置有进给口和排出口；所述增压水泵2的输入端通过输入管4连通至氢水混合容器1的进给口上，所述输入管4上设置有用于输入氢气的支管5，所述气泡分割单元包括若干交替间隔设置在氢水混合容器内部的分隔板6和若干气泡分割挡板7；所述分隔板6在氢水混合容器1内部形成一条连续弯折的过水通道8；所述气泡分割挡板7垂直安装在分隔板6上。
在本发明具体实施方式中，所述气泡分割挡板7包括周期性设置的第一分割块72、第二分割块72和第三分割块73；第一分割块71、第二分割块72和第三分割块73上分别具有不同尺寸的过水间隙。
在本发明具体实施方式中，所述第一分割块71包括第一安装板711和若干分割柱712；所述分割柱间隔设置在第一安装板711上。
在本发明具体实施方式中，所述第二分割块72包括具有三维网格的隔板。
在本发明具体实施方式中，所述第三分割块73上开设有过若干水孔，该过水孔的过水面积小于隔板的网格过水面积。
在本发明具体实施方式中，所述支管5上均设置有流量控制装置。
与现有技术相比较，本发明带来的有益效果为：
1、通过设置有这样的加氢水的生产设备，相较于传统的加氢水制备装置，本装置采用在氢气混合容器内部设置有若干交替间隔设置在氢水混合容器内部的分隔板和若干气泡分割挡板，这样的分割挡板实现在氢水混合容器内部形成一条连续弯折的过水通道，是混合经过若干次弯折，形成水流阻力，并且形成水流速差，使气泡外表面区域受力不平衡，以此使内部的大气泡不断的进行分裂，形成小气泡，另外分隔板上设置有分割挡板，分割挡板可以进一步的对水流形成阻力，改变水流的运行轨迹，使水流内的气泡进一步分割，以便于氢气更好的融入水中；
2、将分割挡板设置成周期性分布的第一分割块、第二分割块和第三分割块；第一分割块、第二分割块和第三分割块上分别具有不同尺寸的过水间隙，进一步的实现改变水流的阻力，以此更好的分割气泡，直至气泡达到纳米级别；
3、第一分割块、第二分割块和第三分割块的过水通道的形状设置成不同的形状，这样的设置可以更好的改变水流轨迹，以此更好的对加氢水内部的气泡进行分割，到达完全融入的效果。
实施例2，
如图5-6所示，在本发明具体实施方式中，所述流量控制装置包括通过隔离板83分隔成进气腔室81和进水腔室82的储存箱80、导杆84、导水管85、第二抽水泵86、电磁阀87、溢水阀88、球阀芯89、阀口9以及浮饼91；所述浮饼91纵向滑动设置在进水腔室81内，浮饼91与进水腔室82内部通过滑道卡接并且可以相对滑动；所述导水管85通过第二抽水泵86连通至进水腔室82；所述电磁阀87安装在导水管上；所述溢水阀安装在导水管上方的侧壁上且常闭设置；所浮饼上下两侧的进水腔室的内壁上设置有限位开关；所述阀口设置进气腔室底部；所述球阀芯设置在进气腔室的阀口上，且通过所述导杆连接所述浮饼随着浮饼做上下运动；所述导杆穿过隔板且与隔板纵向滑动连接。
在本发明具体实施方式中，所述增压气泵通过气管与进气腔室侧壁切向连通，以旋流的方式将氢气送入进气腔室内。
在本发明具体实施方式中，所述进水腔室下方设置有常闭的泄水阀，单次工作完成后，箱体内部单次工作完成后，可以将输入管4上的及截止阀关闭、将停止清洗送入，打开泄水阀直到浮饼复位；以此实现主动控制水位。
4、通过设置有流量监控装置，该流量监控装置通过利用浮力控制阀芯和进气口的面积以此来进行控制进气量；实现控制水体内的氢气含量。
并且需要说明的是：(进水腔室内部的水量-原始水量A)/进水腔室容积＝氢水混合容器内部进水量-原始水量B)/氢水混合容器；
其中原始水量A始终保持在一个确定的数值，原始水量B始终保持为0；
由此可知，进入进水腔室内部的水流流速与进入氢水混合容器的水流流速始终成一个固定的比值，因此浮饼的浮动高度始终与氢水混合容器进水量适配，以此达到精确的控制氢气的进气量；相较于传动的通过电磁阀控制的方式，电磁阀一直在高温的环境下工作会影响其精确的，并且容易损坏；这样的方式保证氢气的进气量始终保持平衡。
5、通过将进入的气体切向的方式进入进气腔室内，气体会在进气腔室内部形成旋流，该旋流的离心力会使其不断与进气腔室内壁进行碰撞，并且实现分子间的碰撞，使氢气分子始终保持较高频率的改变，保持活性，以利于氢气融于水中，另外，旋流的气体经过与进气腔室的碰撞后，其旋流的速度变慢，当到达进气腔室底部后，旋流的现象已经不明显，底部的气体基本达到没有旋流的现象，因此能保持以一个温和的状态与水接触，不易与水体之间产生冲击和碰撞，避免进水处因水流碰撞产生较大的气泡，保持水流的正常输入。
实施例3
发明还公开了一种纳米气泡加氢水的生产设备的生产工艺，其特征在于：包括如下步骤：
S1原料准备：通过制氢机制备所需的氢气，通过多次精过滤制备饮用水储
存待用；
S2输送混合：制备完成的饮用水通过输入管道运往混合容器内，氢气通过支和压力泵运送至输入管内，在输入管内实现氢气和水预混合后，运送到
混合容器内部；
S3氢气融合：输入管送入混合容器内部的液体，先通交替间隔设置的分隔板实现若干次连续的弯折，使混合氢水内部的气泡连续受到不平衡力的挤压，再通过气泡分割部件将内部的大气进行若干次的分割，直至气泡的直径达到纳米级别以下，然后送出装瓶使用。
与现有技术相比较，本发明带来的有益效果为：这样的制备方法，通过对氢气和水的进入精确的把控，可以与内部的分割板的数量进行适配，以此更好的实现氢水混合、制备；
另外，混合氢水在经过若干次弯折，使气泡外表面区域受力不平衡，以此使内部的大气泡不断的进行分裂，形成小气泡；另一方面，水流通过不同尺寸的过水间隙可以进一步的对水流形成阻力，改变水流的运行轨迹，使水流内的气泡进一步分割，以便于氢气更好的融入水中，直到气泡分裂至纳米级别。
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 (10)
1.一种纳米气泡加氢水的生产设备，其特征在于：包括氢水混合容器、增压气泵、增压水泵、输入管和设置在氢水混合容器内部的气泡分割单元；所述氢水混合容器上设置有进给口和排出口；所述增压水泵的输入端通过输入管连通至氢水混合容器的进给口上，所述输入管上设置有用于输入氢气的支管，所述气泡分割单元包括若干交替间隔设置在氢水混合容器内部的分隔板和若干气泡分割挡板；所述分隔板在氢水混合容器内部形成一条连续弯折的过水通道；所述气泡分割挡板垂直安装在分隔板上。
2.根据权利要求1所述的一种纳米气泡加氢水的生产设备，其特征在于：所述气泡分割挡板包括周期性设置的第一分割块、第二分割块和第三分割块；第一分割块、第二分割块和第三分割块上分别具有不同尺寸的过水间隙。
3.根据权利要求2所述的一种纳米气泡加氢水的生产设备，其特征在于：所述第一分割块包括第一安装板和若干分割柱；所述分割柱间隔设置在第一安装板上。
4.根据权利要求3所述的一种纳米气泡加氢水的生产设备，其特征在于：所述第二分割块包括具有三维网格的隔板。
5.根据权利要求4所述的一种纳米气泡加氢水的生产设备，其特征在于：所述第三分割块上开设有过若干水孔，该过水孔的过水面积小于隔板的网格过水面积。
6.根据权利要求4所述的一种纳米气泡加氢水的生产设备，其特征在于：所述支管上均设置有流量控制装置。
7.根据权利要求6所述的一种纳米气泡加氢水的生产设备，其特征在于：所述流量控制装置包括通过隔离板分隔成进气腔室和进水腔室的储存箱、导杆、导水管、第二抽水泵、电磁阀、溢水阀、球阀芯、阀口以及浮饼；所述浮饼纵向滑动设置在进水腔室内；所述导水管通过第二抽水泵连通至进水腔室；所述电磁阀安装在导水管上；所述溢水阀安装在导水管上方的侧壁上且常闭设置；所浮饼上下两侧的进水腔室的内壁上设置有限位开关；所述阀口设置进气腔室底部；所述球阀芯设置在进气腔室的阀口上，且通过所述导杆连接所述浮饼随着浮饼做上下运动；所述导杆穿过隔板且与隔板纵向滑动连接。
8.根据权利要求7所述的一种纳米气泡加氢水的生产设备，其特征在于：所述增压气泵通过气管与进气腔室侧壁切向连通，以旋流的方式将氢气送入进气腔室内。
9.根据权利要求7或8所述的一种纳米气泡加氢水的生产设备，其特征在于：所述进水腔室下方设置有常闭的泄水阀。
10.一种纳米气泡加氢水的生产设备的生产工艺，其特征在于：包括如下步骤：
S1原料准备：通过制氢机制备所需的氢气，通过多次精过滤制备饮用水储存待用；
S2输送混合：制备完成的饮用水通过输入管道运往混合容器内，氢气通过支和压力泵运送至输入管内，在输入管内实现氢气和水预混合后，运送到混合容器内部；
S3氢气融合：输入管送入混合容器内部的液体，先通交替间隔设置的分隔板实现若干次连续的弯折，使混合氢水内部的气泡连续受到不平衡力的挤压，再通过气泡分割部件将内部的大气进行若干次的分割，直至气泡的直径达到纳米级别以下，然后送出装瓶使用。
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