CN218910532U - 一种废水收集氢氧治疗仪及包括其的氢氧发生设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种废水收集氢氧治疗仪及包括其的氢氧发生设备，包括壳体、水箱、PEM电解槽、水气分离机构以及回流废水箱，所述水箱设置在所述壳体内；所述PEM电解槽包括注水口、氧气口以及氢气口，所述水箱通过第一管道与所述PEM电解槽的注水口相连通；所述氧气口、所述氢气口分别通过一个第二管道与所述水气分离机构相连通，所述水气分离机构的出气口通过气体管道连通至所述壳体的外部；所述水气分离机构的出水口通过第三管道与所述回流废水箱相连通。区别于现有技术，本实用新型可以保证水箱的水质不受污染，从而提高PEM电解槽的使用寿命，以及提高PEM电解槽分解出的氢氧的浓度。

Description

一种废水收集氢氧治疗仪及包括其的氢氧发生设备

技术领域

本实用新型涉及氢氧生成技术领域，特别涉及一种废水收集氢氧治疗仪及设备。

背景技术

目前，市面上的氢氧机主要包括一机箱及设置在机箱内的氢氧制造单元，利用氢氧制造单元制备形成氢氧混合气。

在实现本实用新型的过程中，发明人发现现有技术中存在如下问题：

现有技术中，PEM电解槽在分解氢气氧气的过程中，都会带出一部分水，现有设计都是让废水回流至水箱。将废水回流至水箱容易造成水箱水质下降，反复使用氢氧回流水会降低PEM电解槽的使用寿命以及降低分解出的氢氧的浓度。

实用新型内容

鉴于上述问题，本申请提供了一种废水收集氢氧治疗仪及设备，用于解决现有设计让废水回流至水箱。将废水回流至水箱容易造成水箱水质下降，反复使用氢氧回流水会降低PEM电解槽的使用寿命以及降低分解出的氢氧的浓度的技术问题。

为实现上述目的，第一方面，发明人提供了一种废水收集氢氧治疗仪，包括：

壳体；

水箱，所述水箱设置在所述壳体内；

PEM电解槽，所述PEM电解槽设置在所述壳体内，所述PEM电解槽包括注水口、氧气口以及氢气口，所述水箱通过第一管道与所述PEM电解槽的注水口相连通；

水气分离机构，所述水气分离机构设置在所述壳体内，所述氧气口、所述氢气口分别通过一个第二管道与所述水气分离机构相连通，所述水气分离机构的出气口通过气体管道连通至所述壳体的外部；以及

回流废水箱，所述回流废水箱设置在所述壳体内，所述水气分离机构的出水口通过第三管道与所述回流废水箱相连通。

区别于现有技术，本申请的技术方案通过氧气口、所述氢气口分别通过一个第二管道与所述水气分离机构相连通，所述水气分离机构的出气口通过气体管道连通至所述壳体的外部，回流废水箱设置在所述壳体内，所述水气分离机构的出水口通过第三管道与所述回流废水箱相连通。如此，通过回流废水箱，电解出氢气和氧气的过程产生的废水，经过水气分离机构分离后，然后排入回流废水箱，以保证水箱的水质不受污染，从而提高PEM电解槽的使用寿命，以及提高PEM电解槽分解出的氢氧的浓度。

作为本实用新型的一种实施方式，所述水气分离机构包括第一水气分离器以及第二水气分离器，所述氧气口通过一个第二管道与第一水气分离器相连通，所述第一水气分离器的出气口通过一个气体管道连通至所述壳体的外部，所述氢气口通过另一个第二管道与第二水气分离器相连通，所述第二水气分离器的出气口通过另一个气体管道连通至所述壳体的外部。如此，通过两个水气分离器，两个气体管道，可以将氧气和氢气分开提供，避免氢氧气混合输出而引发爆炸。

作为本实用新型的一种实施方式，所述第一水气分离器的出水口通过一个第三管道与所述回流废水箱相连通，所述第二水气分离器的出水口通过另一个第三管道与所述回流废水箱相连通。如此，可以将氢气带出的废水与氧气带出的废水，均通过回流废水箱进行收集，避免回流至水箱内，污染水箱的水质。

作为本实用新型的一种实施方式，所述废水收集氢氧治疗仪还包括第一水位检测传感器，所述第一水位检测传感器设置在所述回流废水箱内，所述第一水位检测传感器用于检测所述回流废水箱的水位高度。如此，通过第一水位检测传感器检查回流废水箱的水位高度，当水位检测传感器检测到流废水箱的水位高度快到达预设水位，则需要将回流废水箱的废水排出。

作为本实用新型的一种实施方式，所述回流废水箱的出水口设置有电子阀门，所述废水收集氢氧治疗仪还包括主板，所述主板包括控制器，所述第一水位检测传感器与所述控制器电连接，所述控制器与所述电子阀门电连接，所述控制器根据所述第一水位检测传感器发送的数据控制所述电子阀门。如此，通过控制器，当水位检测传感器检测到流废水箱的水位高度快到达预设水位，控制器控制电子阀门对回流废水箱的废水进行排放，避免回流废水箱的水位过高。

作为本实用新型的一种实施方式，所述废水收集氢氧治疗仪包括恒流电源模块，所述恒流电源模块的输出端正负极分别与所述PEM电解槽的正负极电连接。恒流电源模块采用现有技术中的电源模块，恒流电源模块又叫电流源、稳流源，是一种宽频谱，高精度交流稳流电源，如此，可以保证恒流电源模块稳定给PEM电解槽供电。

作为本实用新型的一种实施方式，所述废水收集氢氧治疗仪还包括第二水位检测传感器，所述第二水位检测传感器设置在所述水箱内，所述第二水位检测传感器用于检测所述水箱的水位高度。如此，在水箱内设置有第二水位检测传感器，检测水箱内的水在一定高度以上，可以保证水箱的出水口的水压在预设值以上，避免PEM电解槽的水回流，损坏其他设备。

作为本实用新型的一种实施方式，所述废水收集氢氧治疗仪还包括主板，所述主板包括控制器，所述第二水位检测传感器与所述控制器电连接，所述控制器与所述恒流电源模块电连接，所述控制器根据所述第二水位检测传感器发送的数据控制所述恒流电源模块。如此，通过水位检测传感器将水箱的水位数据发送给控制器，当水箱的水位低于三分之一，控制器控制报警器进行报警，提示水箱需要进行补水，当水箱的水位低于五分之一(具体值可以根据实际情况进行设置)，PEM电解槽停止进行电解水。

作为本实用新型的一种实施方式，所述废水收集氢氧治疗仪还包括设置在所述第一管道内的水质检测传感器，所述水质检测传感器用于检测所述第一管道内流经液体的水质。如此，通过水质检测传感器检测经过第一管道水的水质，如果水质检测传感器检测到经过第一管道的水质达不到电解要求时，要进行报警，停止电解水，水箱内进行补充新的水或者更换水箱内的水。

为实现上述目的，第二方面，发明人提供了一种氢氧发生设备，包括如上述发明人提供的所述的废水收集氢氧治疗仪。

区别于现有技术，本申请的技术方案的氢氧发生设备，通过回流废水箱，电解出氢气和氧气的过程产生的废水，经过水气分离机构分离后，然后排入回流废水箱，以保证水箱的水质不受污染，从而提高PEM电解槽的使用寿命，以及提高PEM电解槽分解出的氢氧的浓度。

上述实用新型内容相关记载仅是本申请技术方案的概述，为了让本领域普通技术人员能够更清楚地了解本申请的技术方案，进而可以依据说明书的文字及附图记载的内容予以实施，并且为了让本申请的上述目的及其它目的、特征和优点能够更易于理解，以下结合本申请的具体实施方式及附图进行说明。

附图说明

附图仅用于示出本申请具体实施方式以及其他相关内容的原理、实现方式、应用、特点以及效果等，并不能认为是对本申请的限制。

在说明书附图中：

图1为本申请一个实施例的废水收集氢氧治疗仪的原理图；

图2为本申请一个实施例的电解槽与回流废水箱的示意图；

图3为本申请一个实施例的电解槽与回流废水箱的结构示意图；

图4为本申请一个实施例的电解槽的结构示意图；

图5为本申请一个实施例的废水收集氢氧治疗仪的电路原理图。

上述各附图中涉及的附图标记说明如下：

1、水箱，

11、第一管道，

12、第一水位检测传感器，

13、第二水位检测传感器，

2、PEM电解槽，

21、注水口，

22、氧气口，

23、氢气口，

24、第一温度传感器，

25、第二管道，

3、第一水气分离器，

31、气体管道，

4、第二水气分离器，

41、第三管道，

5、主板，

51、控制器，

52、报警器，

6、恒流电源模块，

7、离子交换树脂机构，

8、水质检测传感器，

9、回流废水箱，

91、电子阀门。

具体实施方式

为详细说明本申请可能的应用场景，技术原理，可实施的具体方案，能实现目的与效果等，以下结合所列举的具体实施例并配合附图详予说明。本文所记载的实施例仅用于更加清楚地说明本申请的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本申请的保护范围。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中各个位置出现的“实施例”一词并不一定指代相同的实施例，亦不特别限定其与其它实施例之间的独立性或关联性。原则上，在本申请中，只要不存在技术矛盾或冲突，各实施例中所提到的各项技术特征均可以以任意方式进行组合，以形成相应的可实施的技术方案。

除非另有定义，本文所使用的技术术语的含义与本申请所属技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中对相关术语的使用只是为了描述具体的实施例，而不是旨在限制本申请。

在本申请的描述中，用语“和/或”是一种用于描述对象之间逻辑关系的表述，表示可以存在三种关系，例如A和/或B，表示：存在A，存在B，以及同时存在A和B这三种情况。另外，本文中字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的逻辑关系。

在本申请中，诸如“第一”和“第二”之类的用语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何实际的数量、主次或顺序等关系。

在没有更多限制的情况下，在本申请中，语句中所使用的“包括”、“包含”、“具有”或者其他类似的表述，意在涵盖非排他性的包含，这些表述并不排除在包括所述要素的过程、方法或者产品中还可以存在另外的要素，从而使得包括一系列要素的过程、方法或者产品中不仅可以包括那些限定的要素，而且还可以包括没有明确列出的其他要素，或者还包括为这种过程、方法或者产品所固有的要素。

与《审查指南》中的理解相同，在本申请中，“大于”、“小于”、“超过”等表述理解为不包括本数；“以上”、“以下”、“以内”等表述理解为包括本数。此外，在本申请实施例的描述中“多个”的含义是两个以上(包括两个)，与之类似的与“多”相关的表述亦做此类理解，例如“多组”、“多次”等，除非另有明确具体的限定。

在本申请实施例的描述中，所使用的与空间相关的表述，诸如“中心”“纵向”“横向”“长度”“宽度”“厚度”“上”“下”“前”“后”“左”“右”“竖直”“水平”“垂直”“顶”“底”“内”“外”“顺时针”“逆时针”“轴向”“径向”“周向”等，所指示的方位或位置关系是基于具体实施例或附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请的具体实施例或便于读者理解，而不是指示或暗示所指的装置或部件必须具有特定的位置、特定的方位、或以特定的方位构造或操作，因此不能理解为对本申请实施例的限制。

除非另有明确的规定或限定，在本申请实施例的描述中，所使用的“安装”“相连”“连接”“固定”“设置”等用语应做广义理解。例如，所述“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体设置；其可以是机械连接，也可以是电连接，也可以是通信连接；其可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连；其可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本申请所属技术领域的技术人员而言，可以根据具体情况理解上述用语在本申请实施例中的具体含义。

现有技术中，PEM电解槽在分解氢气氧气的过程中，都会带出一部分水，现有设计都是让废水回流至水箱。将废水回流至水箱容易造成水箱水质下降，反复使用氢氧回流水会降低PEM电解槽的使用寿命以及降低分解出的氢氧的浓度。

申请人研究发现，可以设置有回流废水箱，经过水气分离机构的回流水，直接流入回流废水箱中进行收集，以保证水箱的水质不受污染，从而提高PEM电解槽的使用寿命，以及提高PEM电解槽分解出的氢氧的浓度。

本实施例涉及的废水收集氢氧治疗仪及设备，可以应用在氢氧生成的各个技术领域。

根据本申请的一些实施例，请参阅图1至图5，本实施例涉及一种废水收集氢氧治疗仪，包括壳体、水箱1、PEM电解槽2、水气分离机构以及回流废水箱9，水箱1设置在壳体内；PEM电解槽2设置在壳体内，PEM电解槽2包括注水口21、氧气口22以及氢气口23，水箱1通过第一管道11与PEM电解槽2的注水口21相连通；

水气分离机构设置在壳体内，氧气口22、氢气口23分别通过一个第二管道25与水气分离机构相连通，水气分离机构的出气口通过气体管道31连通至壳体的外部；回流废水箱9设置在壳体内，水气分离机构的出水口通过第三管道41与回流废水箱9相连通。

本实施例中，PEM电解槽2的运行效率与工作温度相关性较高，经常性的低温会对PEM电解槽2造成一定的损伤，在PEM电解槽2上设置有第一温度传感器24，可以实时监控PEM电解槽2的工作温度；另外的，PEM电解槽2的工作温度也不能超过50℃，当PEM电解槽2的工作温度超过50℃，PEM电解槽2的使用寿命会降低，并在氢氧分离的过程中，会产生一些不完全分解的气体，降低氢氧的纯度，对吸入者身体造成不好的影响。因此，需要实时通过第一温度传感器24对PEM电解槽2的工作温度进行监控，方便后续控制PEM电解槽2的工作温度。

本实施例中，废水收集氢氧治疗仪还包括离子交换树脂机构7，离子交换树脂机构7设置在第一管道11上，水箱1通过离子交换树脂机构7与PEM电解槽2的注水口21相连通。本实施例中，离子交换树脂机构7主要是离子交换树脂固定在管道内，水流需要经过离子交换树脂，再流向PEM电解槽2。

离子交换树脂的原理如下：

1、离子交换树脂作用环境中的水溶液中，含有的金属阳离子(Na+、Ca2+、K+、Mg2+、Fe3+等)与阳离子交换树脂(含有的磺酸基(—SO3H)、羧基(—COOH)或苯酚基(—C6H4OH)等酸性基团，在水中易生成H+离子)上的H+进行离子交换，使得溶液中的阳离子被转移到树脂上，而树脂上的H+交换到水中，(即为阳离子交换树脂原理)。

2、水溶液中的阴离子(Cl-、HCO3-等)与阴离子交换树脂(含有季胺基[-N(CH3)3OH]、胺基(—NH2)或亚胺基(—NH2)等碱性基团，在水中易生成OH-离子)上的OH-进行交换，水中阴离子被转移到树脂上，而树脂上的OH-交换到水中，(即为阴离子交换树脂原理)。而H+与OH-相结合生成水，从而达到脱盐的目的。

如此，通过离子交换树脂机构7，用于水中的各种阴阳离子的去除，起到一定的过滤作用。

本实施例中，通过氧气口22、氢气口23分别通过一个第二管道25与水气分离机构相连通，水气分离机构的出气口通过气体管道31连通至壳体的外部，回流废水箱9设置在壳体内，水气分离机构的出水口通过第三管道41与回流废水箱9相连通。

如此，通过回流废水箱9，电解出氢气和氧气的过程产生的废水，经过水气分离机构分离后，然后排入回流废水箱9，以保证水箱1的水质不受污染，从而提高PEM电解槽2的使用寿命，以及提高PEM电解槽2分解出的氢氧的浓度。

根据本申请的一些实施例，可选的，水气分离机构包括第一水气分离器3以及第二水气分离器4，氧气口22通过一个第二管道25与第一水气分离器3相连通，第一水气分离器3的出气口通过一个气体管道31连通至壳体的外部，氢气口23通过另一个第二管道25与第二水气分离器4相连通，第二水气分离器4的出气口通过另一个气体管道31连通至壳体的外部。

如此，通过两个水气分离器，两个气体管道31，可以将氧气和氢气分开提供，避免氢氧气混合输出而引发爆炸。

根据本申请的一些实施例，可选的，第一水气分离器3的出水口通过一个第三管道41与回流废水箱9相连通，第二水气分离器4的出水口通过另一个第三管道41与回流废水箱9相连通。

如此，可以将氢气带出的废水与氧气带出的废水，均通过回流废水箱9进行收集，避免回流至水箱1内，污染水箱1的水质。

根据本申请的一些实施例，可选的，废水收集氢氧治疗仪还包括第一水位检测传感器12，第一水位检测传感器12设置在回流废水箱9内，第一水位检测传感器12用于检测回流废水箱9的水位高度。

如此，通过第一水位检测传感器12检查回流废水箱9的水位高度，当水位检测传感器检测到流废水箱1的水位高度快到达预设水位，则需要将回流废水箱9的废水排出。

根据本申请的一些实施例，可选的，回流废水箱9的出水口设置有电子阀门91，废水收集氢氧治疗仪还包括主板5，主板5包括控制器51，第一水位检测传感器12与控制器51电连接，控制器51与电子阀门91电连接，控制器51根据第一水位检测传感器12发送的数据控制电子阀门91。

如此，通过控制器51，当水位检测传感器检测到流废水箱1的水位高度快到达预设水位，控制器51控制电子阀门91对回流废水箱9的废水进行排放，避免回流废水箱9的水位过高。

根据本申请的一些实施例，可选的，废水收集氢氧治疗仪包括恒流电源模块6，恒流电源模块6的输出端正负极分别与PEM电解槽2的正负极电连接。恒流电源模块6采用现有技术中的电源模块，恒流电源模块6又叫电流源、稳流源，是一种宽频谱，高精度交流稳流电源，

如此，可以保证恒流电源模块6稳定给PEM电解槽2供电。

根据本申请的一些实施例，可选的，废水收集氢氧治疗仪还包括第二水位检测传感器13，第二水位检测传感器13设置在水箱1内，第二水位检测传感器13用于检测水箱1的水位高度。

如此，在水箱1内设置有第二水位检测传感器13，检测水箱1内的水在一定高度以上，可以保证水箱1的出水口的水压在预设值以上，避免PEM电解槽2的水回流，损坏其他设备。

根据本申请的一些实施例，可选的，废水收集氢氧治疗仪还包括主板5，主板5包括控制器51，第二水位检测传感器13与控制器51电连接，控制器51与恒流电源模块6电连接，控制器51根据第二水位检测传感器13发送的数据控制恒流电源模块6。

如此，通过水位检测传感器将水箱1的水位数据发送给控制器51，当水箱1的水位低于三分之一，控制器51控制报警器52进行报警，提示水箱1需要进行补水，当水箱1的水位低于五分之一(具体值可以根据实际情况进行设置)，PEM电解槽2停止进行电解水。

根据本申请的一些实施例，可选的，废水收集氢氧治疗仪还包括设置在第一管道11内的水质检测传感器8，水质检测传感器8用于检测第一管道11内流经液体的水质。

本实施例中，第一水位检测传感器12、第二水位检测传感器13、第一温度传感器24、水质检测传感器8所有采集的数据都会到主板5的控制器51进行收集，控制器51可以控制报警器52的报警、控制恒流电源模块6停止对PEM电解槽2进行供电以及控制电子阀门91的开合，从而避免意外的发生。

如此，通过水质检测传感器8检测经过第一管道11水的水质，如果水质检测传感器8检测到经过第一管道11的水质达不到电解要求时，要进行报警，停止电解水，水箱1内进行补充新的水或者更换水箱1内的水。

本实施例还涉及一种氢氧发生设备，包括如上述废水收集氢氧治疗仪。

氢氧发生设备还包括外部电源输入、外部补水装置以及外部废水处理设备等等，外部电源输入、外部补水装置以及外部废水处理设备为常规的技术手段，在此不累述。

区别于现有技术，本申请的技术方案的氢氧发生设备，通过回流废水箱9，电解出氢气和氧气的过程产生的废水，经过水气分离机构分离后，然后排入回流废水箱9，以保证水箱1的水质不受污染，从而提高PEM电解槽2的使用寿命，以及提高PEM电解槽2分解出的氢氧的浓度。

需要说明的是，尽管在本文中已经对上述各实施例进行了描述，但并非因此限制本实用新型的专利保护范围。因此，基于本实用新型的创新理念，对本文所述实施例进行的变更和修改，或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，直接或间接地将以上技术方案运用在其他相关的技术领域，均包括在本实用新型专利的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种废水收集氢氧治疗仪，其特征在于，包括：

壳体；

水箱，所述水箱设置在所述壳体内；

PEM电解槽，所述PEM电解槽设置在所述壳体内，所述PEM电解槽包括注水口、氧气口以及氢气口，所述水箱通过第一管道与所述PEM电解槽的注水口相连通；

水气分离机构，所述水气分离机构设置在所述壳体内，所述氧气口、所述氢气口分别通过一个第二管道与所述水气分离机构相连通，所述水气分离机构的出气口通过气体管道连通至所述壳体的外部；以及

回流废水箱，所述回流废水箱设置在所述壳体内，所述水气分离机构的出水口通过第三管道与所述回流废水箱相连通。

2.根据权利要求1所述的废水收集氢氧治疗仪，其特征在于，所述水气分离机构包括第一水气分离器以及第二水气分离器，所述氧气口通过一个第二管道与第一水气分离器相连通，所述第一水气分离器的出气口通过一个气体管道连通至所述壳体的外部，所述氢气口通过另一个第二管道与第二水气分离器相连通，所述第二水气分离器的出气口通过另一个气体管道连通至所述壳体的外部。

3.根据权利要求2所述的废水收集氢氧治疗仪，其特征在于，所述第一水气分离器的出水口通过一个第三管道与所述回流废水箱相连通，所述第二水气分离器的出水口通过另一个第三管道与所述回流废水箱相连通。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的废水收集氢氧治疗仪，其特征在于，所述废水收集氢氧治疗仪还包括第一水位检测传感器，所述第一水位检测传感器设置在所述回流废水箱内，所述第一水位检测传感器用于检测所述回流废水箱的水位高度。

5.根据权利要求4所述的废水收集氢氧治疗仪，其特征在于，所述回流废水箱的出水口设置有电子阀门，所述废水收集氢氧治疗仪还包括主板，所述主板包括控制器，所述第一水位检测传感器与所述控制器电连接，所述控制器与所述电子阀门电连接，所述控制器根据所述第一水位检测传感器发送的数据控制所述电子阀门。

6.根据权利要求1-3任意一项所述的废水收集氢氧治疗仪，其特征在于，所述废水收集氢氧治疗仪包括恒流电源模块，所述恒流电源模块的输出端正负极分别与所述PEM电解槽的正负极电连接。

7.根据权利要求6所述的废水收集氢氧治疗仪，其特征在于，所述废水收集氢氧治疗仪还包括第二水位检测传感器，所述第二水位检测传感器设置在所述水箱内，所述第二水位检测传感器用于检测所述水箱的水位高度。

8.根据权利要求7所述的废水收集氢氧治疗仪，其特征在于，所述废水收集氢氧治疗仪还包括主板，所述主板包括控制器，所述第二水位检测传感器与所述控制器电连接，所述控制器与所述恒流电源模块电连接，所述控制器根据所述第二水位检测传感器发送的数据控制所述恒流电源模块。

9.根据权利要求1-3任意一项所述的废水收集氢氧治疗仪，其特征在于，所述废水收集氢氧治疗仪还包括设置在所述第一管道内的水质检测传感器，所述水质检测传感器用于检测所述第一管道内流经液体的水质。

10.一种氢氧发生设备，其特征在于，包括如权利要求1至9中任一项所述的废水收集氢氧治疗仪。

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