CN116236655A - 氢健康用固态储氢装置 - Google Patents

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CN116236655A CN202310278866.8A CN202310278866A CN116236655A CN 116236655 A CN116236655 A CN 116236655A CN 202310278866 A CN202310278866 A CN 202310278866A CN 116236655 A CN116236655 A CN 116236655A
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原建光
周少雄
张宝
阎有花
吴豪
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Jiangsu Jicui Antai Chuangming Advanced Energy Materials Research Institute Co ltd
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Abstract

本发明提供一种氢健康用固态储氢装置,包括保护箱、储氢罐、流量计和呼吸管,其中,所述储氢罐、流量计和呼吸管均设置在所述保护箱内;所述储氢罐内存储有储氢合金,所述储氢罐的瓶口处设置有减压阀,所述流量计的进气口与所述减压阀通过输氢管连通,所述流量计的出气口与所述呼吸管连接。该装置通过增设低压二级减压阀将氢气的流速控制在100‑200mL/min、氢气的压力控制在一个大气压以内,进而满足正常的氢健康用呼吸器的使用要求,通过流量计能够直观的显示氢气的流速,过滤器对氢气进行过滤,流量计内的增湿器提高氢气的含湿量,并进一步过滤氢气中的杂质,该装置操作便捷,可根据个人喜好调节吸氢量。

Description

氢健康用固态储氢装置
技术领域
本发明涉及氢健康的技术领域,特别涉及一种氢健康用固态储氢装置。
背景技术
随着现代医学技术的发展,越来越多的研究发现,氢气可以作为一种治疗性气体,对多种疾病有着良好的预防和治疗作用。氢作为目前已知元素中密度最小、质量最轻的元素,还原性较强,可作为一种选择性抗氧化剂,能够有效地清除人体中多余的且含有毒性的自由基,如羟自由基等。人体可以直接吸入氢气,并通过呼吸进入血液流经全身,对人体因有害自由基产生的氧化起到一个还原的作用。研究表明,人体的最佳吸氢浓度范围为2-6%,在这个范围区间有明显的治疗效果,目前大多数装置通过调节放氢速率就可以达到这个目标。但是现有的氢气呼吸机在实际生活中的使用还存在一些不足,一方面,体积笨重,不利于随身携带。另一方面,目前使用氢气治疗或呼吸的装置,其氢气源压力一般过高,以潜水呼吸的氢气压力为例,其氢源往往是十到几十个大气压,用于治疗疾病的仪器所需要的氢气分压更小。
固态储氢技术是通过储氢合金材料与氢气形成氢化物来储存氢气,具有存储压力低、存储氢气量高、放氢条件简单、氢气容易控制、安全性能高的特点。金属氢化物形成与分解的平衡压适当,能在稳定、合适的氢压下吸放氢,吸放氢的速率快,循环寿命高。十分符合氢健康用装置的氢源压力小、流速慢和供氢量稳定的要求。
因此,需要一种便于携带且能够输出合适压力和流速的氢健康用固态储氢装置。
发明内容
本发明的目的在于提供一种氢健康用固态储氢装置,该装置操作便捷,可根据个人喜好调节吸氢量,携带和使用方便。
为了实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种氢健康用固态储氢装置,包括保护箱、储氢罐、流量计和呼吸管,其中,所述储氢罐、流量计和呼吸管均设置在所述保护箱内;所述储氢罐内存储有储氢合金,所述储氢罐的瓶口处设置有减压阀,所述流量计的进气口与所述减压阀通过输氢管连通,所述流量计的出气口与所述呼吸管连接。
进一步地,在上述的氢健康用固态储氢装置中,所述保护箱包括箱体和箱盖,所述箱体包括容纳箱和收纳箱,所述容纳箱的一侧面和所述收纳箱的一侧面连接,所述容纳箱的上端设置有第一存放孔,所述储氢罐的瓶体位于所述第一存放孔内;所述收纳箱的上端设置有第二存放孔,所述第二存放孔用于存放所述流量计;所述收纳箱设置有箱门,所述收纳箱的内部空间用于存放所述呼吸管;所述箱盖罩在所述箱体上,所述箱盖与所述箱体之间通过卡扣连接;所述箱体的外表面设置有背带。
进一步地,在上述的氢健康用固态储氢装置中,所述输氢管为软管,所述输氢管上设置有阀门,打开所述阀门,所述储氢罐能够通过所述输氢管向所述呼吸管输送氢气。
进一步地,在上述的氢健康用固态储氢装置中,所述输氢管上设置有过滤器,所述过滤器用于对流经所述输氢管的氢气进行过滤;优选地,所述输氢管与所述储氢罐通过密封接口连接。
进一步地,在上述的氢健康用固态储氢装置中,所述流量计为转子流量计,所述流量计包括外壳、浮子和锥形测量室,所述外壳为下方开口的筒状结构,所述锥形测量室的上端位于所述外壳内,所述浮子设置在所述锥形测量室内,所述浮子能够沿所述锥形测量室的中心线上下自由移动,通过所述浮子的高度能够确定氢气的流速,所述外壳上设置有所述流量计的出气口,所述锥形测量室的上端与所述流量计的出气口连通;所述呼吸管为鼻息式管道,所述出气口与所述呼吸管连接。
进一步地,在上述的氢健康用固态储氢装置中,所述流量计还包括增湿器,所述增湿器的上端与所述外壳连接,所述锥形测量室的下端延伸至所述增湿器的底部,所述增湿器的上端设置有所述流量计的进气口,所述增湿器内存储有纯净水,所述锥形测量室的下端位于所述增湿器内纯净水的液面以下,所述流量计的进气口与所述输氢管通过密封接口连接,所述增湿器能够提高氢气的含湿量,所述增湿器能够过滤氢气中的杂质。
进一步地,在上述的氢健康用固态储氢装置中,所述储氢罐的瓶口处设置有压力表,所述压力表能够显示所述储氢罐内氢气的压力。
进一步地,在上述的氢健康用固态储氢装置中,所述减压阀包括阀体、阀盖、充气接头、阀杆螺帽组件和出气接头,其中,所述阀体具有与外部连通的进气口,所述阀体的上端与所述阀盖的下端连接,所述阀杆螺帽组件和所述出气接头均与所述阀盖连接,所述充气接头与所述阀体连接;所述减压阀将气体的流速限制在100mL~200mL每分钟、气体输出压力限制在0.1MPa以下。
进一步地,在上述的氢健康用固态储氢装置中,所述阀体的下端还设置有充气口,所述充气接头的一端置于所述阀体内,所述充气接头另一端位于所述阀体的外部,所述充气接头和所述阀体采用锥形螺纹连接;所述充气接头的内部安装有充气芯,所述充气芯限制气体只能从所述充气接头的外部流向所述充气口;所述阀体与所述充气接头之间形成有第一配合腔,所述充气口与所述第一配合腔连通;所述充气接头沿轴向设置有充气管道,所述充气接头设置有第一凹槽,所述充气管道和所述第一凹槽连通,所述第一凹槽的直径大于所述充气管道的孔径;所述充气芯包括气芯座和气芯杆,所述气芯座位于所述第一凹槽内,所述气芯杆的一端与所述气芯座连接,所述气芯杆的另一端位于所述充气管道内,所述充气芯能够沿所述充气管道的轴向移动,所述气芯杆上套设有第一密封圈,所述第一密封圈能够对所述气芯座和所述充气接头之间进行密封;通过所述充气接头能够向所述储氢罐内补充氢气。
进一步地,在上述的氢健康用固态储氢装置中,所述进气口位于所述阀体的下端,所述进气口与所述储氢罐的出气端连通,所述阀体的下端具有与所述储氢罐连接的螺纹结构,所述阀体的上端具有与所述阀盖相连接的螺纹结构,位于所述阀体下端的螺纹结构的上端套有第二密封圈,所述第二密封圈用于对所述阀体和所述储氢罐之间进行密封;所述阀盖具有第一螺纹孔和第二螺纹孔,所述第一螺纹孔和所述第二螺纹孔相对设置在所述阀盖的侧壁上,所述阀杆螺帽组件通过所述第一螺纹孔与所述阀盖相连,所述出气接头通过所述第二螺纹孔与所述阀盖相连;所述阀盖的下端具有与所述阀体相连接的螺纹结构,所述阀盖与所述阀体采用螺纹连接;所述阀盖的侧壁上设置有紧定螺钉,所述紧定螺钉穿过所述阀盖后与所述阀体的上端接触,旋紧所述紧定螺钉能够将所述阀盖与所述阀体之间的轴向位置进行固定;所述阀杆螺帽组件包括阀杆和螺帽,所述阀杆的一端置于所述阀盖内,所述阀杆的另一端位于所述阀盖的外部,所述螺帽将所述阀杆与所述阀盖固定;所述阀杆的一端嵌装有第一密封垫片,所述阀杆的另一端安装有开关旋钮,所述开关旋钮可以带动所述阀杆转动以调整所述阀杆与所述阀盖的相对位置,在接近所述阀杆的一端的外周设置有环形的第二凹槽,所述第二凹槽内设有第三密封圈;
所述阀杆的一端与所述阀盖之间形成第二配合腔,所述出气接头与所述阀盖之间形成第三配合腔,在所述阀盖内设置有第一连接通道,所述第二配合腔与所述第三配合腔通过第一连接通道连通,所述开关旋钮可以带动所述阀杆朝向所述阀盖的外部移动,以开启所述第一连接通道;以及
所述开关旋钮可以带动所述阀杆朝向所述阀盖的内部移动并使所述第一密封垫片与所述第一连接通道的密封面紧密贴合,以关闭所述第一连接通道;
所述出气接头与所述阀盖采用螺纹连接,所述出气接头的一端置于所述阀盖内,所述出气接头的另一端位于所述阀盖的外部,所述出气接头设置有出气孔,所述出气孔与所述第三配合腔连通,堵孔螺钉在所述出气接头不使用时将出气孔堵住;在所述阀体和所述阀盖之间设置有活塞,所述活塞的下端嵌装有第二密封垫片,所述活塞的内部中空,所述活塞由上段和下段组成,所述上段和所述下段均为圆柱体结构,所述上段的外径大于所述下段的外径,所述上段的内部中空部分的竖向截面为倒置的锥台结构,所述上段的上端为所述锥台的大端,所述上段的下端为所述锥台的小端;
所述活塞的下端与所述阀体之间形成第四配合腔,所述阀体内设置有第二连接通道,所述第四配合腔与所述进气口通过第二连接通道连通,所述活塞的上端与所述阀盖之间形成第五配合腔,所述第五配合腔与所述第二配合腔连通;
所述阀盖的轴线和所述阀体的轴线位于同一条直线上,所述活塞能够沿所述阀盖的轴线方向移动;所述活塞向靠近所述阀体的方向移动能够关闭所述第二连接通道,所述活塞向远离所述阀体的方向移动能够开启所述第二连接通道;所述阀盖的下端内设置有第一容置槽,所述阀体的上端内设置有第二容置槽,所述活塞的上端置于所述第一容置槽内,所述活塞的下端置于所述第二容置槽内;所述活塞的下段的上部外侧套设有弹簧,所述弹簧的一端与所述活塞的上段的下外表面接触;在所述第二容置槽的外围还设置有第三容置槽,所述第三容置槽的槽底高于所述第二容置槽的槽底,所述弹簧的另一端与所述第三容置槽的槽底接触;
所述上段的外径与所述第一容置槽的内径相等,所述上段的外壁设置有环形的第三凹槽,所述第三凹槽内设置有第四密封圈,所述下段的外径与所述第二容置槽的内径相等,所述下段的外壁设置有环形的第四凹槽,所述第四凹槽内设置有第五密封圈,所述活塞的上端贴附有过滤网,所述过滤网用于对排出的气体进行初步过滤。
分析可知,本发明公开一种氢健康用固态储氢装置,该装置通过增设低压二级减压阀将氢气的流速控制在100-200mL/min、氢气的压力控制在一个大气压以内,进而满足正常的氢健康用呼吸器的使用要求,通过流量计能够直观的显示氢气的流速,过滤器对氢气进行过滤,流量计内的增湿器提高氢气的含湿量,并进一步过滤氢气中的杂质,确保氢气满足呼吸要求,该装置操作便捷,可根据个人喜好调节吸氢量,通过箱体与背带的紧密配合,方便使用者随时携带和使用该装置。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。其中:
图1为本发明一实施例的打开箱盖后的立体结构示意图。
图2为本发明一实施例的立体结构示意图。
图3为本发明一实施例的打开箱盖后的另一立体结构示意图。
图4为本发明一实施例的减压阀的立体结构爆炸图。
图5本发明一实施例的减压阀的剖面结构示意图。
图6为图5的右视剖面结构示意图。
附图标记说明:1减压阀;10阀体;101进气口;102充气口;103第二密封圈;104第一配合腔;105第四配合腔;106第二容置槽;107第三容置槽;11充气接头;111充气芯;112第一密封圈;113气芯座;114气芯杆;115充气管道;116第一凹槽;12阀盖;121紧定螺钉;122第二配合腔;123第三配合腔;124第一螺纹孔;125第二螺纹孔;126第一连接通道;127第一容置槽;13阀杆;131第三密封圈;132第一密封垫片;14螺帽;15开关旋钮;16出气接头;161堵孔螺钉;17活塞;171第四密封圈;172第五密封圈;173过滤网;174弹簧;175第二连接通道;176第五配合腔;177上段;178下段;179第二密封垫片;2储氢罐;3流量计;31外壳;32锥形测量室;33增湿器;4过滤器;5阀门;6输氢管;61密封接口;7呼吸管;8保护箱;81箱体;82箱盖;83容纳箱;84收纳箱;85背带;9压力表。
具体实施方式
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。各个示例通过本发明的解释的方式提供而非限制本发明。实际上,本领域的技术人员将清楚,在不脱离本发明的范围或精神的情况下,可在本发明中进行修改和变型。例如,示为或描述为一个实施例的一部分的特征可用于另一个实施例,以产生又一个实施例。因此,所期望的是,本发明包含归入所附权利要求及其等同物的范围内的此类修改和变型。
在本发明的描述中,术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。本发明中使用的术语“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接;可以是直接相连,也可以通过中间部件间接相连;可以是有线电连接、无线电连接,也可以是无线通信信号连接,对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
所附附图中示出了本发明的一个或多个示例。详细描述使用了数字和字母标记来指代附图中的特征。附图和描述中的相似或类似标记的已经用于指代本发明的相似或类似的部分。如本文所用的那样,用语“第一”、“第二”和“第三”等可互换地使用,以将一个构件与另一个区分开,且不旨在表示单独构件的位置或重要性。
如图1至图6所示,根据本发明的实施例,提供了一种氢健康用固态储氢装置,如图1和图2所示,包括保护箱8、储氢罐2、流量计3和呼吸管7,其中,储氢罐2、流量计3和呼吸管7均设置在保护箱8内;储氢罐2内存储有储氢合金,储氢罐2的瓶口处设置有减压阀1,减压阀1为低压二级减压阀,通过减压阀1能够对该装置的输氢压力进行调整,确保输氢压力处于合适范围。流量计3的进气口与减压阀1通过输氢管6连通,流量计3的出气口与呼吸管7连接。
进一步地,如图2所示,保护箱8包括箱体81和箱盖82,箱体81包括容纳箱83和收纳箱84,容纳箱83的一侧面和收纳箱84的一侧面连接,容纳箱83的上端设置有第一存放孔,储氢罐2的瓶体位于第一存放孔内;收纳箱84的上端设置有第二存放孔,第二存放孔用于存放流量计3,如此设置使储氢罐2与流量计3活动存放,偏于后期更换储氢罐2与流量计3。收纳箱84设置有箱门,收纳箱84的内部空间用于存放呼吸管7;箱盖82罩在箱体81上,箱盖82与箱体81之间通过卡扣连接;箱体81的外表面设置有背带85。通过箱体81与背带85的紧密配合,方便使用者随时携带和使用该装置。
进一步地,输氢管6为软管,输氢管6上设置有阀门5,打开阀门5储氢罐2能够通过输氢管6向呼吸管7输送氢气,利用阀门5能够控制输氢管6内氢气的流速。
进一步地,输氢管6上设置有过滤器4,过滤器4用于对流经输氢管6的氢气进行过滤;优选地,输氢管6与储氢罐2通过密封接口61连接,提高该装置的安全性。
进一步地,如图3所示,流量计3可采用但不限于转子流量计3,在本发明的一实施例中,流量计3为转子流量计,流量计3包括外壳31、浮子和锥形测量室32,外壳31为下方开口的筒状结构,锥形测量室32的上端位于外壳31内,浮子设置在锥形测量室32内,浮子能够沿锥形测量室32的中心线上下自由移动,通过浮子的高度能够确定氢气的流速,外壳31上设置有流量计3的出气口,锥形测量室32的上端与流量计3的出气口连通。呼吸管7为鼻息式管道,流量计3的出气口与呼吸管7连接。优选地,外壳31为透明材质,外壳31上设置有刻度。
进一步地,流量计3还包括增湿器33,增湿器33上端与外壳31的下端连接,锥形测量室32的下端延伸至增湿器33的底部,增湿器33的上端设置有流量计3的进气口,增湿器33内存储有纯净水,锥形测量室32的下端位于增湿器33内纯净水的液面以下,流量计3的进气口与输氢管6通过密封接口61连接,氢气通过流量计3的进气口进入增湿器33,增湿器33能够提高氢气的含湿量,并进一步过滤氢气中的杂质。当增湿器33内需要加水时,通过流量计3的进气口为增湿器33补水。
进一步地,储氢罐2的瓶口处设置有压力表9,压力表9能够显示储氢罐2内氢气的压力。为了方便操作,压力表9与减压阀1的阀门5设置在储氢罐2同一侧。压力表9用以反应储氢罐2内压力情况,当压力过低时,通过减压阀1的充气接头11进行充氢,或更换储氢罐2。
进一步地,如图4至图6所示,减压阀1包括阀体10、阀盖12、充气接头11、阀杆螺帽组件和出气接头16,其中,阀体10具有与外部连通的进气口101,阀体10的上端与阀盖12的下端连接,阀杆螺帽组件和出气接头16均与阀盖12连接,充气接头11与阀体10连接;减压阀1将气体的流速限制在100mL~200mL每分钟、气体输出压力限制在0.1MPa以下。减压阀1可将输出氢气压力稳定在一个大气压以内,流速稳定在100-200mL/min以内。
进一步地,如图6所示,阀体10的下端还设置有充气口102,充气接头11的一端置于阀体10内,充气接头11另一端位于阀体10的外部,充气接头11和阀体10采用锥形螺纹连接;充气接头11的内部安装有充气芯111,充气芯111限制气体只能从充气接头11的外部流向充气口102;阀体10与充气接头11之间形成有第一配合腔104,充气口102与第一配合腔104连通;充气接头11沿轴向设置有充气管道115,充气接头11设置有第一凹槽116,充气管道115和第一凹槽116连通,第一凹槽116的直径大于充气管道115的孔径;充气芯111包括气芯座113和气芯杆114,气芯座113位于第一凹槽116内,气芯杆114的一端与气芯座113连接,气芯杆114的另一端位于充气管道115内,充气芯111能够沿充气管道115的轴向移动,气芯杆114上套设有第一密封圈112,第一密封圈112能够对气芯座113和充气接头11之间进行密封;通过充气接头11能够向储氢罐2内补充氢气。当充气接头11没有外部氢气输入时,充气芯111在第一配合腔104内氢气的压力的作用下向充气接头11的另一端移动,并使气芯座113紧紧地压在充气接头11上,通过第一密封圈112的密封限制氢气的流出。当充气接头11输入氢气的压力大于储氢罐2内氢气的压力时,充气芯111向阀体10的方向移动,氢气由充气接头11与充气芯111之间的缝隙输入至储氢罐2内,实现对储氢罐2补充氢气的功能。
进一步地,如图5所示,进气口101位于阀体10的下端,进气口101与储氢罐2的出气端连通,阀体10的下端具有与储氢罐2连接的螺纹结构,阀体10的上端具有与阀盖12相连接的螺纹结构,位于阀体10下端的螺纹结构的上端套有第二密封圈103,第二密封圈103用于对阀体10和储氢罐2之间进行密封;如图4所示,阀盖12具有第一螺纹孔124和第二螺纹孔125,第一螺纹孔124和第二螺纹孔125相对设置在阀盖12的侧壁上,阀杆螺帽组件通过第一螺纹孔124与阀盖12相连,出气接头16通过第二螺纹孔125与阀盖12相连;阀盖12的下端具有与阀体10相连接的螺纹结构,阀盖12与阀体10采用螺纹连接;阀盖12的侧壁上设置有紧定螺钉121,紧定螺钉121穿过阀盖12后与阀体10的上端接触,旋紧紧定螺钉121能够将阀盖12与阀体10之间的轴向位置进行固定,紧定螺钉121的设置能够防止由于阀体10和阀盖12之间的连接松动;如图4和图5所示,阀杆螺帽组件包括阀杆13和螺帽14,阀杆13的一端置于阀盖12内,阀杆13的另一端位于阀盖12的外部,螺帽14将阀杆13与阀盖12固定;阀杆13的一端嵌装有第一密封垫片132,阀杆13的另一端安装有开关旋钮15,开关旋钮15可以带动阀杆13转动以调整阀杆13与阀盖12的相对位置,在接近阀杆13的一端的外周设置有环形的第二凹槽,第二凹槽内设有第三密封圈131;阀杆13的一端与阀盖12之间形成第二配合腔122,出气接头16与阀盖12之间形成第三配合腔123,在阀盖12内设置有第一连接通道126,第二配合腔122与第三配合腔123通过第一连接通道126连通,开关旋钮15可以带动阀杆13朝向阀盖12的外部移动,以开启第一连接通道126;以及,开关旋钮15可以带动阀杆13朝向阀盖12的内部移动并使第一密封垫片132与第一连接通道126的密封面紧密贴合,以关闭第一连接通道126。通过旋转开关旋钮15调节调整阀杆13与阀盖12的相对位置,进而调节第一密封垫片132与第一连接通道126之间的开度的大小,实现对输出的氢气的流量大小的控制,进而实现减压功能。阀杆螺帽组件的设置在实现对压力的控制效果的同时,使减压阀1结构新颖、紧凑、且方便操作。
出气接头16与阀盖12采用螺纹连接,出气接头16的一端置于阀盖12内,出气接头16的另一端位于阀盖12的外部,出气接头16设置有出气孔,出气孔与第三配合腔123连通,堵孔螺钉161在出气接头16不使用时将出气孔堵住;在阀体10和阀盖12之间设置有活塞17,活塞17的下端嵌装有第二密封垫片179,活塞17的内部中空,如图6所示,活塞17由上段177和下段178组成,上段177和下段178均为圆柱体结构,上段177的外径大于下段178的外径,上段177的内部中空部分的竖向截面为倒置的锥台结构,即,上段177的上端为锥台的大端,上段177的下端为锥台的小端;活塞17的下端与阀体10之间形成第四配合腔105,阀体10内设置有第二连接通道175,第四配合腔105与进气口101通过第二连接通道175连通,活塞17的上端与阀盖12之间形成第五配合腔176,第五配合腔176与第二配合腔122连通;阀盖12的轴线和阀体10的轴线位于同一条直线上,活塞17能够沿阀盖12的轴线方向移动;活塞17向靠近阀体10的方向移动能够关闭第二连接通道175,活塞17向远离阀体10的方向移动能够开启第二连接通道175;活塞17的移动能够调节第二密封垫片179与第二连接通道175之间的开度的大小,实现对输出的氢气的流量大小的控制,进而实现减压功能。由于第二连接通道175的轴线与第一连接通道126的轴线垂直,使得氢气在流过第一连接通道126和第二连接通道175过程中氢气压力得到了调整。阀盖12的下端内设置有第一容置槽127,阀体10的上端内设置有第二容置槽106,活塞17的上端置于第一容置槽127内,活塞17的下端置于第二容置槽106内;活塞17的下段178的上部外侧套设有弹簧174,弹簧174的一端与活塞17的上段177的下外表面接触;在第二容置槽106的外围还设置有第三容置槽107,第三容置槽107的槽底高于第二容置槽106的槽底,弹簧174的另一端与第三容置槽107的槽底接触。当氢气气压过高时,第五配合腔176内的气体压力大于弹簧174的弹力,活塞17沿阀盖12的轴线方向向下移动,使第二密封垫片179靠近第二连接通道175,第五配合腔176气的腔体积增加,同时阻碍储气瓶内氢气输出。当氢气气压过低时,第五配合腔176的气体压力小于弹簧174的弹力,活塞17在弹簧174的弹力的作用下沿阀盖12的轴线方向向上移动,使第二密封垫片179远离第二连接通道175,第五配合腔176气的腔体积减小,同时增加储气瓶内氢气输出。
上段177的外径与第一容置槽127的内径相等,上段177的外壁设置有环形的第三凹槽,第三凹槽内设置有第四密封圈171,下段178的外径与第二容置槽106的内径相等,下段178的外壁设置有环形的第四凹槽,第四凹槽内设置有第五密封圈172,活塞17的上端贴附有过滤网173,过滤网173用于对排出的气体进行初步过滤。
该装置的工作方式为:当使用者开始使用时,打开箱盖82,开启减压阀1的开关旋钮15,释放储氢罐2的内氢气,压力表9反应储氢罐2内氢气压力,当压力过低时,通过减压阀1的充气接头11向储氢罐2加氢。确保储氢罐2内存储有足够氢气后,打开输氢管6的阀门5,氢气经过滤器4过滤,通过阀门5进入流量计3的进气口,氢气经增湿器33提高氢气的含湿量并进一步过滤杂质后,通过流量计3的出气口进入呼吸管7道直接送入鼻腔,使用者可通过改变输氢管6上的阀门5调节氢气流量。使用结束后,关闭减压阀1的开关旋钮15,而后关闭输氢管6的阀门5,将呼吸管7盘绕收在收纳箱84中。
背带85与箱体81之间为固定连接,保护箱8体上端设有箱盖82,箱盖82与箱体81通过卡扣式连接,确保两者固定紧密,利用箱体81与背带85的配合,方便携带和使用。
从以上的描述中,可以看出,本发明上述的实施例实现了如下技术效果:
一种氢健康用固态储氢装置,该装置通过增设减压阀1将氢气的流速控制在100-200mL/min、氢气的压力控制在一个大气压以内,进而满足正常的氢健康用呼吸器的使用要求,通过流量计3能够直观的显示氢气的流速,过滤器4对氢气进行过滤,流量计3内的增湿器33提高氢气的含湿量,并进一步过滤氢气中的杂质,确保氢气满足呼吸要求,该装置操作便捷,可根据个人喜好调节吸氢量,通过箱体81与背带85的紧密配合,方便使用者随时携带和使用该装置。
以上所述仅为本发明的优选实施例,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。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)

1.一种氢健康用固态储氢装置,其特征在于,包括保护箱、储氢罐、流量计和呼吸管,其中,
所述储氢罐、流量计和呼吸管均设置在所述保护箱内;
所述储氢罐内存储有储氢合金,所述储氢罐的瓶口处设置有减压阀,所述流量计的进气口与所述减压阀通过输氢管连通,所述流量计的出气口与所述呼吸管连接。
2.根据权利要求1所述的氢健康用固态储氢装置,其特征在于,
所述保护箱包括箱体和箱盖,所述箱体包括容纳箱和收纳箱,所述容纳箱的一侧面和所述收纳箱的一侧面连接,所述容纳箱的上端设置有第一存放孔,所述储氢罐的瓶体位于所述第一存放孔内;
所述收纳箱的上端设置有第二存放孔,所述第二存放孔用于存放所述流量计;
所述收纳箱设置有箱门,所述收纳箱的内部空间用于存放所述呼吸管;
所述箱盖罩在所述箱体上,所述箱盖与所述箱体之间通过卡扣连接;
所述箱体的外表面设置有背带。
3.根据权利要求1所述的氢健康用固态储氢装置,其特征在于,
所述输氢管为软管,所述输氢管上设置有阀门,打开所述阀门,所述储氢罐能够通过所述输氢管向所述呼吸管输送氢气。
4.根据权利要求1所述的氢健康用固态储氢装置,其特征在于,
所述输氢管上设置有过滤器,所述过滤器用于对流经所述输氢管的氢气进行过滤;
优选地,所述输氢管与所述储氢罐通过密封接口连接。
5.根据权利要求1所述的氢健康用固态储氢装置,其特征在于,
所述流量计为转子流量计,所述流量计包括外壳、浮子和锥形测量室,所述外壳为下方开口的筒状结构,所述锥形测量室的上端位于所述外壳内,所述浮子设置在所述锥形测量室内,所述浮子能够沿所述锥形测量室的中心线上下自由移动,通过所述浮子的高度能够确定氢气的流速,所述外壳上设置有所述流量计的出气口,所述锥形测量室的上端与所述流量计的出气口连通;
所述呼吸管为鼻息式管道,所述出气口与所述呼吸管连接。
6.根据权利要求5所述的氢健康用固态储氢装置,其特征在于,
所述流量计还包括增湿器,所述增湿器的上端与所述外壳连接,所述锥形测量室的下端延伸至所述增湿器的底部,所述增湿器的上端设置有所述流量计的进气口,所述增湿器内存储有纯净水,所述锥形测量室的下端位于所述增湿器内纯净水的液面以下,所述流量计的进气口与所述输氢管通过密封接口连接,所述增湿器能够提高氢气的含湿量,所述增湿器能够过滤氢气中的杂质。
7.根据权利要求1所述的氢健康用固态储氢装置,其特征在于,
所述储氢罐的瓶口处设置有压力表,所述压力表能够显示所述储氢罐内氢气的压力。
8.根据权利要求1所述的氢健康用固态储氢装置,其特征在于,
所述减压阀包括阀体、阀盖、充气接头、阀杆螺帽组件和出气接头,其中,所述阀体具有与外部连通的进气口,所述阀体的上端与所述阀盖的下端连接,所述阀杆螺帽组件和所述出气接头均与所述阀盖连接,所述充气接头与所述阀体连接;
所述减压阀将气体的流速限制在100mL~200mL每分钟、气体输出压力限制在0.1MPa以下。
9.根据权利要求8所述的氢健康用固态储氢装置,其特征在于,
所述阀体的下端还设置有充气口,所述充气接头的一端置于所述阀体内,所述充气接头另一端位于所述阀体的外部,所述充气接头和所述阀体采用锥形螺纹连接;所述充气接头的内部安装有充气芯,所述充气芯限制气体只能从所述充气接头的外部流向所述充气口;所述阀体与所述充气接头之间形成有第一配合腔,所述充气口与所述第一配合腔连通;
所述充气接头沿轴向设置有充气管道,所述充气接头设置有第一凹槽,所述充气管道和所述第一凹槽连通,所述第一凹槽的直径大于所述充气管道的孔径;所述充气芯包括气芯座和气芯杆,所述气芯座位于所述第一凹槽内,所述气芯杆的一端与所述气芯座连接,所述气芯杆的另一端位于所述充气管道内,所述充气芯能够沿所述充气管道的轴向移动,所述气芯杆上套设有第一密封圈,所述第一密封圈能够对所述气芯座和所述充气接头之间进行密封;
通过所述充气接头能够向所述储氢罐内补充氢气。
10.根据权利要求8所述的氢健康用固态储氢装置,其特征在于,
所述进气口位于所述阀体的下端,所述进气口与所述储氢罐的出气端连通,
所述阀体的下端具有与所述储氢罐连接的螺纹结构,所述阀体的上端具有与所述阀盖相连接的螺纹结构,位于所述阀体下端的螺纹结构的上端套有第二密封圈,所述第二密封圈用于对所述阀体和所述储氢罐之间进行密封;
所述阀盖具有第一螺纹孔和第二螺纹孔,所述第一螺纹孔和所述第二螺纹孔相对设置在所述阀盖的侧壁上,所述阀杆螺帽组件通过所述第一螺纹孔与所述阀盖相连,所述出气接头通过所述第二螺纹孔与所述阀盖相连;
所述阀盖的下端具有与所述阀体相连接的螺纹结构,所述阀盖与所述阀体采用螺纹连接;
所述阀盖的侧壁上设置有紧定螺钉,所述紧定螺钉穿过所述阀盖后与所述阀体的上端接触,旋紧所述紧定螺钉能够将所述阀盖与所述阀体之间的轴向位置进行固定;
所述阀杆螺帽组件包括阀杆和螺帽,所述阀杆的一端置于所述阀盖内,所述阀杆的另一端位于所述阀盖的外部,所述螺帽将所述阀杆与所述阀盖固定;
所述阀杆的一端嵌装有第一密封垫片,所述阀杆的另一端安装有开关旋钮,所述开关旋钮可以带动所述阀杆转动以调整所述阀杆与所述阀盖的相对位置,在接近所述阀杆的一端的外周设置有环形的第二凹槽,所述第二凹槽内设有第三密封圈;
所述阀杆的一端与所述阀盖之间形成第二配合腔,所述出气接头与所述阀盖之间形成第三配合腔,在所述阀盖内设置有第一连接通道,所述第二配合腔与所述第三配合腔通过第一连接通道连通,
所述开关旋钮可以带动所述阀杆朝向所述阀盖的外部移动,以开启所述第一连接通道;以及
所述开关旋钮可以带动所述阀杆朝向所述阀盖的内部移动并使所述第一密封垫片与所述第一连接通道的密封面紧密贴合,以关闭所述第一连接通道;
所述出气接头与所述阀盖采用螺纹连接,所述出气接头的一端置于所述阀盖内,所述出气接头的另一端位于所述阀盖的外部,
所述出气接头设置有出气孔,所述出气孔与所述第三配合腔连通,堵孔螺钉在所述出气接头不使用时将出气孔堵住;
在所述阀体和所述阀盖之间设置有活塞,所述活塞的下端嵌装有第二密封垫片,所述活塞的内部中空,所述活塞由上段和下段组成,所述上段和所述下段均为圆柱体结构,所述上段的外径大于所述下段的外径,所述上段的内部中空部分的竖向截面为倒置的锥台结构,所述上段的上端为所述锥台的大端,所述上段的下端为所述锥台的小端;
所述活塞的下端与所述阀体之间形成第四配合腔,所述阀体内设置有第二连接通道,所述第四配合腔与所述进气口通过第二连接通道连通,所述活塞的上端与所述阀盖之间形成第五配合腔,所述第五配合腔与所述第二配合腔连通;
所述阀盖的轴线和所述阀体的轴线位于同一条直线上,所述活塞能够沿所述阀盖的轴线方向移动;
所述活塞向靠近所述阀体的方向移动能够关闭所述第二连接通道,所述活塞向远离所述阀体的方向移动能够开启所述第二连接通道;
所述阀盖的下端内设置有第一容置槽,所述阀体的上端内设置有第二容置槽,所述活塞的上端置于所述第一容置槽内,所述活塞的下端置于所述第二容置槽内;
所述活塞的下段的上部外侧套设有弹簧,所述弹簧的一端与所述活塞的上段的下外表面接触;
在所述第二容置槽的外围还设置有第三容置槽,所述第三容置槽的槽底高于所述第二容置槽的槽底,所述弹簧的另一端与所述第三容置槽的槽底接触;
所述上段的外径与所述第一容置槽的内径相等,所述上段的外壁设置有环形的第三凹槽,所述第三凹槽内设置有第四密封圈,
所述下段的外径与所述第二容置槽的内径相等,所述下段的外壁设置有环形的第四凹槽,所述第四凹槽内设置有第五密封圈,
所述活塞的上端贴附有过滤网,所述过滤网用于对排出的气体进行初步过滤。
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