CN206607322U - 一种净化加热的电解制氢发生装置及富氢杯 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种净化加热的电解制氢发生装置及富氢杯，其中，电解制氢发生装置包括电解容器、除氯滤芯、加热单元和电解电路，加热单元、除氯滤芯和电解电路设置于电解容器中，加热单元与电解电路连接。本实用新型通过除氯滤芯可以除去水中的氯，使得电解后的自来水可以饮用，加热单元有助于提高电解速度。
Description
技术领域
本实用新型涉及制氢技术领域，尤其涉及一种净化加热的电解制氢发生装置及富氢杯。
背景技术
富氢水又称水素水(Hydrogen Water)，水素是直接使用了日语原名。氢气是一种无色，无味，无毒，和无嗅的气体。常识告诉我们氢气是不溶于水的，实际上，氢气并不是不能溶解与水，只是溶解度确实比较低。
氢气的独特性质，决定了氢气在生物上具有许多优点。一个比较明显的特点就是强大的穿透性，可以非常容易的进入细胞内如细胞核和线粒体等任何部位。这是奠定氢气可以用于治疗疾病的一个重要特征。氢的主要功效为：抗氧化。常喝富氢水有利于身体健康。
现有的富氢杯可以在水杯中通过电解产生氢气，使得氢气溶于水中，形成富氢水。现有的无法使用自来水进行电解，因为自来水中含有氯，采用电解方式获得氢的技术会产生副产物，(如次氯酸盐、臭氧)这样会危害人体健康。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题，在于提供一种净化加热的电解制氢发生装置及富氢杯，解决电解制氢电解自来水无法饮用的问题。
本实用新型是这样实现的：一种净化加热的电解制氢发生装置，包括电解容器、除氯滤芯、加热单元和电解电路，加热单元、除氯滤芯和电解电路设置于电解容器中，加热单元与电解电路连接。
进一步地，电解电路包括电解电极单元，电解电极单元的正极处设置有活性炭网片。
进一步地，电解电路包括电解电极单元、升压模块、线性恒流模块和电源，所述升压模块的正极与线性恒流模块的输入端连接，线性恒流模块的输出端与电解电极单元的正极连接，升压模块与电源连接，电解电极单元的负极与电源负极连接。
进一步地，电解电路还包括水位监测单元，水位监测单元的输出端与升压模块的使能端连接，水位监测单元用于在检测到有水时使能升压模块的使能端。
进一步地，电解电路还包括恒流电压监测模块，恒流电压监测模块的输入端与线性恒流模块的电压监测端连接，恒流电压监测模块的输出端与升压模块的使能端连接，恒流电压监测模块用于在输入端电压过高时去能升压模块的使能端。
进一步地，电解电路还包括控制单元，水位监测单元的输出端或者恒流电压监测模块的输出端与升压模块的使能端连接包括：水位监测单元的输出端或者恒流电压监测模块的输出端与控制单元的输入端连接，控制单元的输出端与升压模块的使能端连接。
进一步地，电解电路还包括发光单元，发光单元的控制端与控制单元连接。
进一步地，所述电源包括充电电池和充电电路，充电电路的输出端与充电电池连接，充电电池与升压模块连接。
进一步地，电解电路还包括电池电量监测模块，电池电量监测模块的输入端与充电电池连接，电池电量监测模块的输出端与升压模块的使能端连接，电池电量监测模块用于在电池电压过低时去能升压模块的使能端。
以及本实用新型还提供一种富氢杯，包括上述任一项的净化加热的电解制氢发生装置。
本实用新型具有如下优点：通过除氯滤芯可以除去水中的氯，使得电解后的自来水可以饮用，加热单元有助于提高电解速度。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型的电路模块图；
图3为本实用新型的电路图。
具体实施方式
为详细说明本实用新型的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。
请参阅图1到图3，本实用新型提供一种净化加热的电解制氢发生装置，本制氢发生装置还可以应用于富氢杯、净水器等制氢设备。包括电解容器1、除氯滤芯2、加热单元3和电解电路4，加热单元、除氯滤芯和电解电路设置于电解容器中，加热单元与电解电路连接。本实用新型为了实现绝缘，一般将电解电容放置在电解容器与水相隔的空间中，如图1中电解容器的下部。除氯滤芯即包含有除氯材料的滤芯，在净水器领域，除氯滤芯具有较为广泛的应用。除氯滤芯可以设置在电解容器的任意位置，只要能与容器中的水接触即可。加热单元用于加热水，可以采用加热管或者加热片的形式实现，位置可以放置在盛水空间的底部，加热单元在水加热领域具有多种实现方式，可以实现水的恒温加热。本实用新型在使用时，首先可以通过加热单元对电解容器中的自来水进行加热，加热到一定温度后电解电路对水进行电解，除氯滤芯会将电解获得的副产物(如次氯酸盐)消除，避免了这些副产物对人体的影响，从而让电解后的自来水可以饮用。
在某些实施例中，电解电路包括电解电极单元5，电解电极单元的正极处设置有活性炭网片。活性炭网片即将网状片状的活性炭，活性炭网片可有效的吸附电解副产物(如臭氧)达到二次净化效果。
电解电路具有多种实现方式，作为优选的实现方式，如图2和图3所示，本实用新型的电解电路包括电解电极单元101、升压模块102、线性恒流模块103和电源104，所述升压模块的正极与线性恒流模块的输入端连接，线性恒流模块的输出端与电解电极单元的正极连接，升压模块与电源连接，电解电极单元的负极与电源负极连接。本实用新型在使用的时候，电解电极单元要放置在水中，电解电极单元一般包含有两个电极片。电源用于给整个电路提供电压，升压模块用于将电源电压升到水的电解电压，可以采用DC-DC的升压方式，线性恒流模块用于保持电路的恒流输出。本实用新型在电解的时候，线性恒流模块将电路中的电流锁定在预设值范围内输出到电解电极单元上，通过线性恒流模块保证了电解电极单元在不同电导率的水中获得恒定的电解电流和可变的电解电压，以此确保在纯净水(电导率小)和高硬度水(电导率大)的水质中制得的水溶氢浓度值都能保持一致。在制氢过程中电解电极单元的电解电压是根据电解水质不同而改变的，从而可以对不同水质的水进行电解。
图3是本实用新型的具体实施电路，升压模块包括型号为SDB628的升压芯片，线性恒流模块包括恒流芯片1A75。升压芯片构成DC-DC升压模块，给恒流芯片提供工作电压。
为了避免在没水的时候进行电解工作，本实用新型还包括水位监测单元105，水位监测单元的输出端与升压模块的使能端连接，水位监测单元用于在检测到有水时使能升压模块的使能端。水位监测单元可以利用水的导电性进行检测，即通过检测水中两个电极，如果两个电极间有电流流过，构成通路，则认为有水，否则，认为没有水。如图3中的运放芯片U10的LM321即用于检测水位，如果有水，LM321就会有输出。升压模块的使能端即用于控制升压模块是否工作，一种可以控制升压模块的供电端，另一种可以控制升压芯片的使能端，都可以实现对升压模块的控制。如图3中的升压模块的使能端即升压芯片的EN端。
由于线性恒流模块与电解电极单元在电路连接形式上是采用串联方式，所以线性恒流模块端电压也是变化的，由于线性恒流模块功耗具有额定限制，在极限情况下(如电解电极短路时)必须进行自保护，为此在线性恒流模块上设计恒流电压监测模块。即本实用新型还包括恒流电压监测模块106，恒流电压监测模块的输入端与线性恒流模块的电压监测端连接，恒流电压监测模块的输出端与升压模块的使能端连接，恒流电压监测模块用于在输入端电压过高时去能升压模块的使能端。当线性恒流模块电压过高时，恒流电压监测模块就会关闭升压模块。在图2中，恒流电压监测模块采用运放芯片U9的LM321实现，当1A75的电压过高时，运放芯片就会有输出，就可以用于关闭升压模块。
在本实用新型中，所有控制升压模块是否工作的模块都可以直接与升压模块的使能端连接，在某些实施例中，可以通过控制单元进行连接。即本实用新型还包括控制单元107，水位监测单元的输出端或者恒流电压监测模块的输出端与升压模块的使能端连接包括：水位监测单元的输出端或者恒流电压监测模块的输出端与控制单元的输入端连接，控制单元的输出端与升压模块的使能端连接。控制单元用于检测水位监测单元的输出信号和恒流电压监测模块输出信号，在没有水或者线性恒流模块电压过高时，可以检测到并关闭升压模块。控制单元可以是MCU或者CPU，如图3中即采用MCU芯片MCU-51进行实现。在本实施例中，可以通过控制单元控制加热单元，控制单元可以与温度检测单元连接后，可以实现水的恒温加热。
为了提示用户本电路的工作状态，本实用新型还包括发光单元108，发光单元的控制端与控制单元连接，发光单元可以是如图3中的LED。为更好的反映出氢过程中的变化给人带来更好的视觉效果，发光单元可以使用冷光源七彩投射方式，随着制氢过程的逐步进行，底部冷光源所投射出光的色普也逐步发生变化，在多色光的衬托下使整个制氢过程的视觉效果更加绚烂。
本实用新型并不限定电源的形式，可以是外接电源变压器、干电池或者充电电池，在优选实施例中，可以是充电电池。则电源包括充电电池114和充电电路124，充电电路的输出端与充电电池连接，充电电池与升压模块连接。充电电路用于给充电电池充电，充电电池用于给升压模块提供电源。使用充电电池可以使得本实用新型可以移动使用。
当电池电量过低时，电路无法正常工作，此时应该关闭制氢过程。则本实用新型还包括电池电量监测模块109，电池电量监测模块的输入端与充电电池连接，电池电量监测模块的输出端与升压模块的使能端连接，电池电量监测模块用于在电池电压过低时去能升压模块的使能端。电池电量监测模块可以通过检测电池电压的方式实现。在图2的实施例中，采用的是运放芯片U8的LM321方式实现，其中的BT端即电池电压监测端，电池电压过低，运放芯片输出低电平，即可以用于关闭升压模块。在有控制单元的实施例中，运放芯片的输出可以接到控制单元上，控制单元检测到后，可以关闭变压电路。
进一步地，所述电源还包括USB接口，所述充电电路的输入端与USB接口连接。这样，本装置配备有标准的USB充电插口，可使用标准的USB充电器或标准的计算机USB端口对制氢设备进行有效的充电。
以及本实用新型还提供一种富氢杯，富氢杯一般包含有杯体，杯体底部设置有上述任一项的电解制氢发生装置，用户在杯体中放入水后，打开电解制氢发生装置，即可以对水进行电解，产生氢气后使得水中含有氢气。
以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利保护范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种净化加热的电解制氢发生装置，其特征在于：包括电解容器、除氯滤芯、加热单元和电解电路，加热单元、除氯滤芯和电解电路设置于电解容器中，加热单元与电解电路连接。
2.根据权利要求1所述的一种净化加热的电解制氢发生装置，其特征在于：电解电路包括电解电极单元，电解电极单元的正极处设置有活性炭网片。
3.根据权利要求1所述的一种净化加热的电解制氢发生装置，其特征在于：电解电路包括电解电极单元、升压模块、线性恒流模块和电源，所述升压模块的正极与线性恒流模块的输入端连接，线性恒流模块的输出端与电解电极单元的正极连接，升压模块与电源连接，电解电极单元的负极与电源负极连接。
4.根据权利要求3所述的一种净化加热的电解制氢发生装置，其特征在于，电解电路还包括水位监测单元，水位监测单元的输出端与升压模块的使能端连接，水位监测单元用于在检测到有水时使能升压模块的使能端。
5.根据权利要求3所述的一种净化加热的电解制氢发生装置，其特征在于：电解电路还包括恒流电压监测模块，恒流电压监测模块的输入端与线性恒流模块的电压监测端连接，恒流电压监测模块的输出端与升压模块的使能端连接，恒流电压监测模块用于在输入端电压过高时去能升压模块的使能端。
6.根据权利要求4或者5所述的一种净化加热的电解制氢发生装置，其特征在于：电解电路还包括控制单元，水位监测单元的输出端或者恒流电压监测模块的输出端与升压模块的使能端连接包括：水位监测单元的输出端或者恒流电压监测模块的输出端与控制单元的输入端连接，控制单元的输出端与升压模块的使能端连接。
7.根据权利要求6所述的一种净化加热的电解制氢发生装置，其特征在于：电解电路还包括发光单元，发光单元的控制端与控制单元连接。
8.根据权利要求7所述的一种净化加热的电解制氢发生装置，其特征在于：所述电源包括充电电池和充电电路，充电电路的输出端与充电电池连接，充电电池与升压模块连接。
9.根据权利要求8所述的一种净化加热的电解制氢发生装置，其特征在于：电解电路还包括电池电量监测模块，电池电量监测模块的输入端与充电电池连接，电池电量监测模块的输出端与升压模块的使能端连接，电池电量监测模块用于在电池电压过低时去能升压模块的使能端。
10.一种富氢杯，其特征在于：包括权利要求1到9任一项所述的净化加热的电解制氢发生装置。
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| CN108486598A (zh) * | 2018-02-26 | 2018-09-04 | 深圳市量子氢生物技术有限公司 | 一种氢氧分离电解装置控制系统、氢氧分离电解系统和富氢设备 |
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