CN116854207B - 一种提高水体含氢量的饮水系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及饮水系统技术领域，具体涉及一种提高水体含氢量的饮水系统，包括饮水主体和安装于饮水主体内部的储水箱，还包括加压充氢件，包括设于注水管内部且从上到下依次连接的第一接口、第二接口和第三接口，所述第一接口与第二接口之间留存有空隙A，所述第二接口与第三接口之间留存有空隙B，所述第一接口、第二接口和第三接口的下端直径依次增大。本发明通过各个零部件之间的配合使用，能够通过电解水产生的氧气对注入的饮用水先消毒，然后依次流过一接口、第二接口和第三接口，并在流过的过程中与空隙A和空隙B相互配合，使得氢气能够充分地混合到饮用水当中，以增加饮用水中的含氢量，确保饮用水中的含氢量能够达到标准值。

Description

一种提高水体含氢量的饮水系统

技术领域

本发明涉及饮水系统技术领域，具体涉及一种提高水体含氢量的饮水系统。

背景技术

随着人们生活水平的不断提高，人们并不满足现有的饮用水水质，进而对饮用水的要求也越来越高，如饮用富氢水、含有矿物质的纯净水等；而现阶段，含氢饮用水的主要生产方式是电解水制氢，这是目前最有发展潜力的绿色氢能生产方式，目前电解水制氢主要有三种技术路线，碱性电解（AWE）、质子交换膜（PEM）电解和固体氧化物（SOEC）电解。固体氧化物（SOEC）电解水制氢目前以技术研究为主，尚未实现商业化。与碱性电解水相比，第四代PEM电解水的优势主要在于：

1.由于采用的是质子交换膜固体电解质代替了石棉膜传导质子，并隔绝电极两侧的气体，避免了碱性电解液所带来的缺点，产生的气体无需进行脱碱处理;

2.PEM电解池的体积更为紧凑，结构方面零间隙，极大降低了电解池的欧姆内阻，提升了整体性能，效率高于碱性电解池;

3.启停快，响应性好。

质子交换膜(PEM)电解是目前最有发展潜力的绿色氢能生产方式；

氢气是一种难溶于水的气体，增加压力是提高氢气在水中的溶解度的有效方式，但市政管网的水压大都在0.1-0.4MPa;水压不足导致饮用水不能与电解水制取的氢气充分混合，造成饮用水中氢含量较低。

发明内容

针对现有技术所存在的上述缺点，本发明提供了一种提高水体含氢量的饮水系统，能够有效地解决现有技术中水压低时，无法让氢气充分与饮用水混合，造成水中含氢量低的问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

本发明提供一种提高水体含氢量的饮水系统，包括饮水主体和安装于饮水主体内部的储水箱，以及安装在储水箱上表面的电解箱，所述电解箱电性连接控制器，还包括：与储水箱相连通的注水管；加压充氢件，用于对应用水加压充氢，包括设于注水管内部且从上到下依次连接的第一接口、第二接口和第三接口，所述第一接口与第二接口之间留存有空隙A，所述第二接口与第三接口之间留存有空隙B，所述第一接口、第二接口和第三接口的下端直径依次增大，所述第二接口的排水口内壁固定安装有孔板。

进一步地，所述注水管的内部开设有螺旋槽，所述螺旋槽的内部通过圆孔与注水管相连通，且圆孔的内部设有单向阀，所述注水管的内部开设有与其相连通的气道，所述注水管的下端等距环绕开设有多组出水口。

进一步地，所述出水口为螺旋形结构，且出水口入口处设有滤网。

进一步地，所述储水箱的内部设置有浮板，且浮板的上表面为弧形结构，所述浮板的上表面对称连接有两组弹性牵引绳，且其中一组弹性牵引绳的上端穿透过储水箱的内壁并与控制器相连通。

进一步地，所述电解箱的上表面连通有氢气管和氧气管，所述氢气管与注水管相连通，且氢气管与气道相连通，所述氧气管与螺旋槽的末端相连通。

进一步地，所述氢气管与注水管的连通处对应空隙A处，以便于氢气能够混合到饮用水内部。

进一步地，所述气道的出口对应空隙B处，以便于对饮用水二次加氢。

本发明提供的技术方案，与已知的现有技术相比，具有如下有益效果：

本发明通过设置加压充氢件以及与其他零部件之间的配合使用，进而在向储水箱注入饮用水的时候，能够通过电解水产生的氧气对注入的饮用水先消毒，然后依次流过第一接口、第二接口和第三接口，并在流过的过程中与空隙A和空隙B相互配合，通过多个接口管径的变化导致压力差和流速变化，以增加氢气在腔体的滞留时间和压力，提高氢气的溶解度；使得氢气能够充分地混合到饮用水当中，以增加饮用水中的含氢量，确保饮用水中的含氢量能够达到标准值。

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的介绍。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为本发明中整体结构示意图；

图2为本发明中整体内部结构示意图；

图3为本发明中储水箱内部结构示意图；

图4为本发明中图3中A处结构放大示意图；

图5为本发明中加压充氢件结构示意图；

图6为本发明中注水管平面结构剖面示意图；

图7为本发明中图6中B处结构放大示意图。

图中的标号分别代表：1、饮水主体；2、注水管；201、螺旋槽；202、圆孔；203、气道；204、出水口；3、储水箱；301、浮板；302、弹性牵引绳；4、电解箱；401、氢气管；402、氧气管；5、控制器；6、加压充氢件；601、第一接口；602、第二接口；6021、空隙A；603、第三接口；6031、空隙B；604、孔板。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。

下面结合实施例对本发明作进一步的描述。

实施例：一种提高水体含氢量的饮水系统，如图1-图7所示，包括饮水主体1和储水箱3，电解箱4以及与电解箱4电性连接的控制器5，该电解箱4用于电解其内部注入的水资源，进而能够产生氢气和氧气；该控制器5用于控制电解箱4的通电与断电，为现有技术；值得说明的是，该控制器5的内部集合有触发开关和延时控制模块（均为现有技术中的产品），该触发开关与电解箱4电连接，延时控制模块与外部注水设备相连通，即在触发开关闭合后，延时控制模块就会开始计时，当计时结束后，外部注水设备开始启动，开始向注水管2的内部注水；

还包括：与储水箱3相连通的注水管2，该注水管2与外部的注水设备相连通；注水管2的内部开设有螺旋槽201，通过设置螺旋槽201，进而便于电解箱4内部电解出的氧气在其内部流动；螺旋槽201的内部通过圆孔202与注水管2相连通，通过设置圆孔202，进而能够使得氧气在螺旋槽201的内部流动时，从圆孔202处喷出，对注入的饮用水进行充氧消毒，并且圆孔202设有多组，与螺旋槽201的路径相同；圆孔202的内部设有单向阀，且该单向阀向注水管2的内部开设，进而确保在圆孔202排出氧气的同时不会进水；

结合附图5和附图6，其中，注水管2的内部开设有与其相连通的气道203，通过设置气道203，进而便于电解箱4内部电解出的氢气流动并充入经过消毒的饮用水中；气道203的出口对应空隙B6031处，以便于对饮用水二次加氢，注水管2的下端等距环绕开设有多组出水口204，出水口204为螺旋形结构，通过设置螺旋形的出水口204，进而在饮用水排出进入储水箱3的内部时，能够形成涡流，加快排水速度的同时，增加与氢气的接触，提高饮用水引内的含氢量；出水口204入口处设有滤网，通过设置滤网（现有技术，图中未示出），进而能够对注入的饮用水当中含有的微小杂质进行过滤，保证进入储水箱3内部的饮用水质量；

结合附图3，其中，该储水箱3用于存储内部含氢量达到标准的饮用水，以便于引用；值得说明的是，储水箱3的底部通过水管连通有安装在饮水主体1上的接水口，以便于储水箱3内部的水排出；

其中，储水箱3的内部设置有浮板301，通过设置浮板301，进而用于测量储水箱3内部饮用水的水位，确保储水箱3内部的水位下降到固定位置时能够自动加水的目的；浮板301的上表面为弧形结构，通过将浮板301的表面设为弧形结构，进而保证在对储水箱3内部加水的时候，水流能够通过其弧形的表面向四周流动，减少对浮板301的冲击力并保证储水箱3内部水位的准确性；

其中，浮板301的上表面对称连接有两组弹性牵引绳302，通过设置弹性牵引绳302，进而能够对浮板301的位置进行固定；且其中一组弹性牵引绳302的上端穿透过储水箱3的内壁并与控制器5内部的触发开关相连接，通过将其中一组弹性牵引绳302与控制器5相连，进而能够触发控制器5进行动作，开始对电解箱4通电并开始电解，以便后续注水时能够对饮用水进行消毒并充氢，实现增加应用水含氢量的目的；值得说明的是，在储水箱3内部的水位下降时，浮板301也会下降并开始拉伸弹性牵引绳302，随着水位的下降，弹性牵引绳302被拉伸到极致时会开始带动触发卡关闭合，进而开始电解并注水，当储水箱3内部的水位上升时，弹性牵引绳302会开始复位，当弹性牵引绳302产生恢复原状的作用力小于触发开关产生的断开作用力时，触发开关会断开，停止电解和注水管2内注水，进而利用注水管2内部残留的饮用水与氢气进行混合并注入储水箱3的内部，保证储水箱3的水位正常；

其中，电解箱4安装在储水箱3的上表面，而且电解箱4与外部的水源相连通，即电解箱4在电解过程中，其内部的水量减少到一定程度时，能够自动加水；电解箱4的上表面连通有氢气管401和氧气管402，通过设置氢气管401和氧气管402，进而用于传输电解箱4内部电解时产生的氢气和氧气；值得说明的是，氢气产生在电解箱4的负极，氧气产生在电解箱4的正极；

其中，氢气管401与注水管2相连通，且氢气管401与气道203相连通，通过氢气管401与注水管2相连通，进而便于产生的氢气能够与注入到注水管2内部的饮用水进行混合，增加饮用水内部的含氢量，保证饮用水内部的含氢量处于标准值；氢气管401与注水管2的连通处对应空隙A6021处，以便于氢气能够混合到饮用水内部，氧气管402与螺旋槽201的末端相连通，将氧气管402与螺旋槽201的末端相连通，进而能够使得氧气能够从下向上运动并从圆孔202内排出，用于对饮用水进行消毒；值得说明的是，电解水产生的氧气具有强氧化性，能够有效去除水中的细菌、病毒和其他有害物质，起到清洁和消毒的作用，并通过设置从下向上排气的方式，以便于加深饮用水的消毒程度，保证饮用水的健康。

结合附图3和附图5-附图7，通过设置加压充氢件6，用于对应用水加压充氢，确保水中的含氢量能够达到标准；包括设于注水管2内部且从上到下依次连接的第一接口601、第二接口602和第三接口603，通过设置依次连接的第一接口601、第二接口602和第三接口603，进而能够对注入的饮用水进行加压，使得经过加压的饮用水能够与氢气充分地混合；

其中，第一接口601与第二接口602之间留存有空隙A6021，通过设置缝隙A，进而能够在饮用水从第一接口601进入到第二接口602内部时，饮用水被第一次加速，使得饮用水在流动过程对氢气产生吸引，进而开始第一次的氢气与饮用水的混合；第二接口602与第三接口603之间留存有空隙B6031，通过设置空隙B6031，使得饮用水从第二接口602进入第三接口603内并从出水口204内排出时，带动氢气与饮用水二次混合，进而增加饮用水内部的含氢量；

其中；第一接口601、第二接口602和第三接口603的下端直径依次增大，通过将第一接口601、第二接口602和第三接口603的下端直径设置为依次增大，进而确保饮用水从第一接口601到第二接口602和第二接口602到第三接口603的内部时，饮用水不会从空隙A6021和空隙B6031处溢出，包装平衡饮用水能全部进入储水箱3的内部；从第二接口602的排水口内壁固定安装有孔板604，通过设置孔板604，进而能够对进入第二接口602内部并与氢气混合的饮用水分散，增加饮用水与氢气的接触面积，用以增加饮用水中的含氢量。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不会使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的保护范围。

Claims (6)

1.一种提高水体含氢量的饮水系统，包括饮水主体（1）和安装于饮水主体（1）内部的储水箱（3），以及安装在储水箱（3）上表面的电解箱（4），所述电解箱（4）电性连接控制器（5），其特征在于，还包括：与储水箱（3）相连通的注水管（2），所述注水管（2）的内部开设有螺旋槽（201），所述螺旋槽（201）的内部通过圆孔（202）与注水管（2）相连通，且圆孔（202）的内部设有单向阀，所述注水管（2）的内部开设有与其相连通的气道（203），所述注水管（2）的下端等距环绕开设有多组出水口（204）；

加压充氢件（6），用于对应用水加压充氢，包括设于注水管（2）内部且从上到下依次连接的第一接口（601）、第二接口（602）和第三接口（603），所述第一接口（601）与第二接口（602）之间留存有空隙A（6021），所述第二接口（602）与第三接口（603）之间留存有空隙B（6031），所述第一接口（601）、第二接口（602）和第三接口（603）的下端直径依次增大，所述第二接口（602）的排水口内壁固定安装有孔板（604）。

2.根据权利要求1所述的一种提高水体含氢量的饮水系统，其特征在于，所述出水口（204）为螺旋形结构，且出水口（204）入口处设有滤网。

3.根据权利要求2所述的一种提高水体含氢量的饮水系统，其特征在于，所述储水箱（3）的内部设置有浮板（301），且浮板（301）的上表面为弧形结构，所述浮板（301）的上表面对称连接有两组弹性牵引绳（302），且其中一组弹性牵引绳（302）的上端穿透过储水箱（3）的内壁并与控制器（5）相连通。

4.根据权利要求3所述的一种提高水体含氢量的饮水系统，其特征在于，所述电解箱（4）的上表面连通有氢气管（401）和氧气管（402），所述氢气管（401）与注水管（2）相连通，且氢气管（401）与气道（203）相连通，所述氧气管（402）与螺旋槽（201）的末端相连通。

5.根据权利要求4所述的一种提高水体含氢量的饮水系统，其特征在于，所述氢气管（401）与注水管（2）的连通处对应空隙A（6021）处，以便于氢气能够混合到饮用水内部。

6.根据权利要求5所述的一种提高水体含氢量的饮水系统，其特征在于，所述气道（203）的出口对应空隙B（6031）处，以便于对饮用水二次加氢。