TWI658866B - 氣體產生器 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種氣體產生器，包含電解槽、氣體流道及臭氧產生器。電解槽用以電解容置其內之含有電解質的電解水而產生氫氧混合氣體。電解槽所產生之氫氧混合氣體藉由氣體流道輸送以供人體吸入。臭氧產生器連通於氣體流道，用以產生臭氧進入氣體流道。本發明藉由臭氧產生器產生臭氧清潔氣體流道，藉以提供一純淨之混合氣體。

Description

氣體產生器

本發明係有關於一種氣體產生器，特別是有關於一種具有臭氧清潔氣體流道功能之氣體產生器。

一直以來，人類對於生命是十分地重視，許多醫療的技術的開發，都是用來對抗疾病，以延續人類的生命。過去的醫療方式大部分都是屬於被動，也就是當疾病發生時，再對症進行醫療，比如手術、給藥、甚至癌症的化學治療、放射性治療、或者慢性病的調養、復健、矯正等。但是近年來，許多醫學專家逐漸朝向預防性的醫學方法進行研究，比如保健食品的研究，遺傳性疾病篩檢與提早預防等，更是主動的針對未來性可能之發病進行預防。另外，為了延長人類壽命，許多抗老化、抗氧化的技術逐漸被開發，且廣泛地被大眾採用，包含塗抹的保養品及抗氧化食物/藥物等。

經研究發現：人體因各種原因，(比如疾病，飲食，所處環境或生活習慣)引生的不安定氧(O+)，亦稱自由基(有害自由基)，可以與吸入的氫混合成部份的水，而排出體外。間接減少人體自由基的數量，達到酸性體質還原至健康的鹼性體質，可以抗氧化、抗老化，進而也達到消除慢性疾病和美容保健效果。甚至有臨床實驗顯示，對於一些久臥病床的病 人，因為長期呼吸高濃度氧，造成的肺損傷，可以透過吸入氫氣以緩解肺損傷的症狀。

然而，一般電解裝置利用電解液態水以產生氫氧混合氣體供人體吸入，其氫氧混合氣體並非為純氫氣與純氧氣之混合氣體，容易於氣體流道內殘留高溫水氣或電解質，長久下來容易在氣體流道內滋生細菌，進而造成習知電解裝置於使用上有衛生疑慮。

因此，本發明在於提供一種氣體產生器，用以電解液態水以產生氫氧混合氣體，並與一霧化氣體混合成供人體吸入之一保健氣體，同時，藉由產生一臭氧以清潔氣體流道，以提供更潔淨之保健氣體。

本發明提供之氣體產生器，包含電解槽、氣體流道以及臭氧產生器。電解槽容置有電解水，其中電解水包含電解質。電解槽用以電解電解水以產生一氫氧混合氣體。氣體流道連接於電解槽，用以輸送氫氧混合氣體。臭氧產生器，用以產生一臭氧進入氣體流道或電解槽。1

其中，當電解槽停止電解電解水時，臭氧產生器產生臭氧進入氣體流道或電解槽。2

氣體產生器另包含有一電解幫浦，連通於電解槽，藉由提供一負壓以吸入臭氧至電解槽。3

氣體產生器另包含一霧化裝置，連接於氣體流道，用以產生一霧化氣體並接收氫氧混合氣體後混合霧化氣體而形成一保健氣體。

氣體產生器另包含有一冷凝過濾器、一濕化杯以及一補水杯。冷凝過濾器連接於電解槽，用以接收並冷凝過濾氫氧混合氣體。濕化 杯連接於冷凝過濾器，用以接收並濕化氫氧混合氣體。補水杯連接於濕化杯與霧化裝置之間，用以補充水。10

氣體流道連通電解槽、冷凝過濾器、濕化杯、補水杯以及霧化裝置，用以輸送氫氧混合氣體。其中，臭氧產生器得連接於冷凝過濾器以及濕化杯間之氣體流道。11.12

霧化裝置包含有一霧化室及一混合反應室，霧化室用以產生霧化氣體，混合反應室連接於氣體流道，用以接收氫氧混合氣體並混合霧化氣體而形成保健氣體。

綜合而言，本發明的重點在於提出一種氣體產生器，其包含電解槽、氣體流道及臭氧產生器。於本發明之氣體產生器中，電解裝置所產生之氫氧混合氣體藉由氣體流道輸送以供人體吸入，並將臭氧產生器連通於氣體流道，藉以產生臭氧清潔氣體流道，以提供更純淨之混合氣體。

1‧‧‧氣體產生器

11‧‧‧冷凝過濾器

12‧‧‧電解槽

1200‧‧‧補氣管

1202‧‧‧氫氣管

1204‧‧‧補水管

1206‧‧‧氧氣管

122‧‧‧離子交換膜

1222‧‧‧陽極催化層

1224‧‧‧陰極催化層

124‧‧‧陰極室

125‧‧‧陰極電極

1252‧‧‧陰極電極導電板

126‧‧‧陽極室

127‧‧‧陽極電極

1272‧‧‧陽極電極導電板

13‧‧‧濕化杯

131‧‧‧濕化杯入口

132‧‧‧濕化杯出口

14‧‧‧霧化裝置

141‧‧‧霧化室

142‧‧‧混合反應室

1421‧‧‧防爆孔

143‧‧‧霧化裝置外殼

144‧‧‧保健氣體出口

145‧‧‧氣體連通管

146‧‧‧震盪器

147‧‧‧防靜電元件

15‧‧‧補水杯

16‧‧‧氣體流道

17‧‧‧電解幫浦

18‧‧‧臭氧產生器

181‧‧‧臭氧幫浦

1811‧‧‧臭氧幫浦排氣管

A₁‧‧‧第一方向開關

A₂‧‧‧第二方向開關

圖一A及圖一B係繪示本發明之氣體產生器之一具體實施例之不同視角的示意圖。

圖二A及圖二B係繪示本發明之氣體產生器之一具體實施例之臭氧產生器之不同視角的示意圖。

圖三係繪示本發明之氣體產生器之一具體實施例之霧化裝置示意圖。

圖四係繪示本發明之氣體產生器之一具體實施例之霧化裝置爆炸圖。

圖五係繪示本發明之氣體產生器之一具體實施例之臭氧清 潔連通道示意圖。

圖六係繪示本發明之氣體產生器之一具體實施例之離子膜電解裝置之示意圖。

關於本發明的優點，精神與特徵，將以實施例並參照所附圖式，進行詳細說明與討論。

為了讓本發明的優點，精神與特徵可以更容易且明確地了解，後續將以實施例並參照所附圖式進行詳述與討論。值得注意的是，這些實施例僅為本發明代表性的實施例，其中所舉例的特定方法，裝置，條件，材質等並非用以限定本發明或對應的實施例。

請參閱圖一A、圖一B、圖二A及圖二B，圖一A及圖一B係繪示本發明之氣體產生器1之一具體實施例中之不同視角的示意圖。圖二A及圖二B係繪示本發明之氣體產生器1之一具體實施例之臭氧產生器18之不同視角的示意圖。本發明提供之氣體產生器1，包含電解槽12、氣體流道16以及臭氧產生器18。電解槽12容置有電解水，其中電解水包含電解質。電解槽12用以電解電解水以產生一氫氧混合氣體。氣體流道16連接於電解槽12，用以輸送氫氧混合氣體。臭氧產生器18用以產生一臭氧進入氣體流道16或電解槽12。

氣體產生器1另包含一霧化裝置14，連接於氣體流道16，用以產生一霧化氣體並接收氫氧混合氣體後混合霧化氣體而形成一保健氣體。

請參閱圖六，圖六係繪示本發明之氣體產生器1之一具體實 施例之離子膜電解裝置之示意圖。於一實施例中，電解槽12可包含有一離子膜電解裝置，離子膜電解裝置包含離子交換膜122、陰極室124以及陽極室126。陰極室124中設置有陰極電極125且陽極室126中設置有陽極電極127(為了清楚表達，以虛線表示陽極室126以及陰極室124位置)，而離子交換膜122設置於陽極室126以及陰極室124之間，其中於離子膜電解裝置電解水時陽極電極126產生氧氣，陰極電極124產生氫氣。於一實施例中，陽極室126內容置有水，而在陽極室126中的水可進一步地在透過離子交換膜122以滲透到陰極室124，惟不以上述為限。於另一實施例中，亦可以在陽極室126以及陰極室124內同時容置有水。陽極電極127可電解電解水以產生氫離子及氧氣，氫離子可穿過離子交換膜122至陰極室124，並於陰極電極125處獲得電子以形成氫氣。於實際應用時，氫氣可以催化層上產生，惟不以此為限，氫氣亦可以在電極板上產生，甚至是亦可在離子膜與電極板之間產生。

此外，離子膜電解裝置另包含有陽極電極導電板1272及陰極電極導電板1252，分別連接外部電源至陽極電極127或陰極電極125。再者，離子膜電解裝置可另包含一補氣管1200，該補氣管1200可連通陰極室124與外界。離子膜電解裝置可另包含氫氣管1202，連接於陰極室124，藉以將所產生的氫氣輸送至氣體流道16。離子膜電解裝置另包含補水管1204，以將電解槽12內的水補充入陰極室124以及陽極室126中。離子膜電解裝置可另包含氧氣管1206，連接陽極室126，藉以將所產生的氧氣排出電解槽12。此外，離子膜電解裝置可另包含一氫氧比例調控器(圖未示)，連接氫氣管1202與氣體流道16，另外再連接氧氣管1206或補氣管1200，藉以調控氫氣濃度 以形成所需之氫氧混合氣體後輸送至氣體流道16。

實際應用上，離子交換膜122另包含陽極催化層1222以及陰極催化層1224。陽極催化層1222可選自於由Pt、Ir、Pd、Pt合金粉末以及碳黑所組成的族群中之一種或其組合。陰極催化層1224可選自於由Pt、Ir、Pd以及Pt合金粉末所組成的族群中之一種或其組合。於一實施例中，可分別將陽極催化層1222或陰極催化層1224之材料配置成漿料塗佈至離子膜兩側，以形成陽極催化層1222以及陰極催化層1224。

請參閱圖五，圖五係繪示本發明之氣體產生器1之一具體實施例之臭氧清潔連通道示意圖。其中，當電解槽12停止電解電解水時，臭氧產生器18產生臭氧進入氣體流道16或電解槽12。

氣體產生器1另包含有一電解幫浦17(圖未示)，連通於電解槽12，電解幫浦17可提供一負壓以吸入臭氧至電解槽12。

氣體產生器1另包含有一冷凝過濾器11、一濕化杯13以及一補水杯15。冷凝過濾器11連接於電解槽12，用以接收並冷凝過濾氫氧混合氣體。濕化杯13連接於冷凝過濾器11，用以接收並濕化氫氧混合氣體。補水杯15連接於濕化杯13與霧化裝置14之間，用以補充水。

氣體流道16連通電解槽12、冷凝過濾器11、濕化杯13、補水杯15以及霧化裝置14，用以輸送氫氧混合氣體。其中，臭氧產生器18得連接於冷凝過濾器11以及濕化杯13間之氣體流道16。

於實際應用中，補水杯15之水可用於補充濕化杯13之濕化液體，亦可透過電解槽12之電解幫浦17吸取補水杯15內之水至電解槽12內以供電解成氫氧混合氣體。此時，補水杯15內的水依濕化杯13、冷凝過濾器 11至電解槽12之順序流入更可利用清水反向洗滌電解槽12至補水杯15間之氣體流道16，更甚者可將所揮發之電解質回沖回電解槽12之電解液中，進而做到電解質再利用而減少電解質之消耗，亦使所述之氣體流道16及流經裝置不會因電解質結晶而阻塞。

請再參閱圖二B與圖五。臭氧產生器18生成之臭氧及電解槽12生成之氫氧混合氣體得以藉由氣體流道16輸送至濕化杯入口131以進入濕化杯13中，而後透過濕化杯出口132送出濕化杯13。

臭氧產生器18得包含一臭氧幫浦181，連通於氣體流道16，，臭氧幫浦181提供一負壓以吸入臭氧至氣體流道16。

需注意的是，此處的”連通”僅代表可直接連接或間接連接，亦指臭氧產生器18可置於電解槽12內、氣體流道16內、霧化裝置14內或供使用者吸入保健氣體之出口等任一氫氧混合氣體或保健氣體流經處。

於實際應用上，臭氧幫浦181另包含一臭氧幫浦排氣管1811，用以排出氣體流道16內之氣體。

氣體流道16可包含一流道氣閥，用以密閉氣體流道16。於實際應用中，此流道氣閥可於電解槽12停止電解電解水時，阻絕氣體流道16與外界之連通口，而後啟動臭氧幫浦181使氣體流道16內之壓力產生負壓(低於原壓力或外界環境壓力)，並通入臭氧進行殺菌，經一反應時間後，再打開流道氣閥以排出氣體流道16內之臭氧。

於實際應用上，流道氣閥亦可為對氣體流道16做分段密閉之多個密閉氣閥，藉由連接電解槽12之電解幫浦17或臭氧幫浦181產生之負壓，及氣體產生器1所生成之臭氧或氫氧混合氣體，藉以對氣體流道16做分 段測漏檢測。

氣體產生器1另包含一第一方向開關A₁，氣體產生器1選擇性地開啟第一方向開關A₁與臭氧幫浦181，使臭氧以進入氣體流道16。此外，氣體產生器另包含有一第二方向開關A₂，氣體產生器1選擇性地開啟第二方向開關A₂與電解幫浦17，使臭氧以進入電解槽12。或著，氣體產生器1可包含一雙向開關(圖未示)，氣體產生器1選擇性地調整雙向開關，使臭氧產生器18連通於氣體流道16或電解槽12。

氣體產生器1產生臭氧以進入氣體流道16或電解槽12經一消毒時間後，氣體產生器1關閉臭氧產生器18並電解電解水以減少或排除氣體產生器1內之臭氧。

於一實施例中，不須包含有第二方向開關A₂及電解幫浦17的一臭氧清潔氣體產生器1的順序可為：先關閉第一方向開關A₁，而後開啟臭氧幫浦181，使得臭氧幫浦181可將臭氧產生器18至相反於第一方向開關A₁之空間內氣體排出，之後關閉臭氧幫浦181並產生臭氧使臭氧能充斥於整個所述之空間。可重複多次上述動作以利用臭氧洗滌所述之空間。而後開啟第一方向開關A1，因臭氧欲往較低壓之一保健氣體出口144逸散，臭氧將充斥於整個氣體產生器1以達到臭氧消毒之目的。而後，關閉臭氧產生器18並執行電解槽12電解電解水功能以產生氫氧混合氣體，藉以排除氣體產生器1內之臭氧。

於一實施例中，不須包含有第一方向開關A₁與臭氧幫浦181的一臭氧清潔氣體產生器1的順序可為：先將電解幫浦17打開，並將第二方向開關A₂打開，使電解槽12內之壓力小於原壓力，並透過電解幫浦17將臭 氧產生器18至電解槽12內之殘餘氣體排出，而後將臭氧產生器18打開使臭氧充斥於較低壓之臭氧產生器18至電解槽12內之空間。經一段時間後，將電解幫浦17及第二方向開關A₂關閉，此時，因臭氧持續生成，促使臭氧愈往唯一開口之保健氣體出口144逸散，使得此時的臭氧可充斥於整個氣體產生器1空間，以達到臭氧殺菌之目的。而後，關閉臭氧產生器18並再次執行電解槽12電解電解水功能以產生氫氧混合氣體，藉以排除氣體產生器1內之臭氧。

於一實施例中，臭氧清潔氣體產生器1之順序可為：先將臭氧幫浦181打開並關閉第一方向開關A₁，而後打開第二方向開關A₂，使電解槽12、冷凝過濾器11至臭氧幫浦181及所經之氣體流道16產生一負壓，以供後續臭氧通入，此時，可同步開啟電解幫浦17。經預定時間如十秒後，打開臭氧產生器18以生成臭氧並藉由氣體流道16流經冷凝過濾器11及電解槽12內，此時可透過電解幫浦17抽出臭氧，或關閉臭氧幫浦181使臭氧往電解幫浦17方向流動。經消毒時間如三分鐘後，關閉臭氧幫浦181、電解幫浦17及第二方向開關A₂，並同時打開第一方向開關A₁，因臭氧產生器18仍持續在產生臭氧，經一段時間後，電解槽12之壓力大於補水杯15之壓力，藉以使臭氧依序流經濕化杯13、補水杯15、霧化裝置14及藉以連接之氣體流道16，並透過保健氣體出口144排出臭氧。五分鐘後關閉臭氧產生器18，並再次執行電解槽12電解水以產生氫氧混合氣體並藉由保健氣體出口144排出以排出殘餘之臭氧。十分鐘後，得以停止電解水以完成臭氧清潔流程。

於一實施例中，另有一雙向開關(圖未示)，可藉由操作雙向開關決定臭氧往電解槽12或保健氣體出口144，以達到更具選擇性的清潔目 的。

請參閱圖三及圖四，圖三係繪示本發明之氣體產生器1之一具體實施例之霧化裝置14示意圖。圖四係繪示本發明之氣體產生器1之一具體實施例之霧化裝置14爆炸圖。霧化裝置14包含有一霧化室141及一混合反應室142，霧化室141用以產生霧化氣體，混合反應室142連接於氣體流道16，用以接收氫氧混合氣體並混合霧化氣體而形成保健氣體。霧化氣體得選自於由水蒸汽、霧化藥水、揮發精油及其組合所組成之族群中的一種。

於實際應用上，霧化裝置14另包含一震盪器146，霧化室141先承載所需之霧化氣體前驅物，而後利用震盪器146將霧化室142內之霧化氣體前驅物震盪成所需霧化氣體。

於實際應用上，霧化裝置14又可另包含一氣體連通管145，用以連接混合反應室142與氣體流道16。另外，霧化裝置14包含一保健氣體出口144，以供使用者吸取保健氣體。於實際應用上，霧化裝置14得包含一霧化裝置外殼143，用以固定霧化裝置14之其他各部零件位置。

再者，霧化裝置14可包含一防靜電元件147，設置於與氫氧混合氣體或保健氣體接觸地方。防靜電元件147可為一導體，藉由防靜電元件147接觸霧化裝置外殼143，再透過霧化裝置外殼143與外界接地，使氫氧混合氣體或保健氣體之電位與外界達到電位平衡，進而不會累積電荷而產生靜電甚至因靜電而產生點燃氣爆之危險。

於實際應用中，混合反應室142得另包含一防爆孔1421，用以防止氫氧混合氣體於氣體流道內產生氣爆。防爆孔1421可為一矽膠組成，當氣體產生器1內不幸產生氫氧混合氣體或保健氣體之氣爆情形發生 時，氣爆之氣體可透過最脆弱之防爆孔1421溢散，進而保護氣體產生器1內之其他裝置與流道，以避免產生裝置損害甚至進而導致人員受傷之可能性發生。

另外，霧化裝置16可包含有一氣體流量閥，氣體流量閥用以調節保健氣體之出氣量以便使用者調節吸入量。

綜上所述，於本發明之氣體產生器中，電解裝置所產生之氫氧混合氣體藉由氣體流道輸送以提供人體吸入，並將臭氧產生器連通於氣體流道，藉以產生臭氧清潔氣體流道，以提供更純淨之混合氣體。

藉由以上較佳具體實施例之詳述，係希望能更加清楚描述本發明之特徵與精神，而並非以上述所揭露的較佳具體實施例來對本發明之範疇加以限制。相反地，其目的是希望能涵蓋各種改變及具相等性的安排於本發明所欲申請之專利範圍的範疇內。雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

Claims (16)

1. 一種氣體產生器，其包含有：一電解槽，容置有包含一電解質之一電解水，該電解槽用以電解該電解水以產生一氫氧混合氣體；一氣體流道，連接於該電解槽，用以輸送該氫氧混合氣體；以及一臭氧產生器，用以當該電解槽停止電解該電解水時產生一臭氧進入該氣體流道或該電解槽。
2. 如申請專利範圍第1項所述之氣體產生器，更包含一臭氧幫浦連通於該氣體流道，該臭氧幫浦提供一負壓以吸入該臭氧至該氣體流道。
3. 如申請專利範圍第2項所述之氣體產生器，其中該氣體產生器另包含一第一方向開關，該氣體產生器選擇性地開啟該第一方向開關與該臭氧幫浦，使該臭氧以進入該氣體流道。
4. 如申請專利範圍第1項所述之氣體產生器，該氣體產生器另包含一電解幫浦連通於該電解槽，該電解幫浦可提供一負壓以吸入該臭氧至該電解槽。
5. 如申請專利範圍第4項所述之氣體產生器，其中該氣體產生器另包含有一第二方向開關，該氣體產生器選擇性地開啟該第二方向開關與該電解幫浦，使該臭氧以進入該電解槽。
6. 如申請專利範圍第1項所述之氣體產生器，更包含一雙向開關，該氣體產生器選擇性地調整該雙向開關，使該臭氧產生器連通於該氣體流道或該電解槽。
7. 如申請專利範圍第1項所述之氣體產生器，該氣體產生器產生該臭氧以進入該氣體流道或該電解槽一消毒時間後，該氣體產生器關閉該臭氧產生器並電解該電解水以減少或排除該氣體產生器內之該臭氧。
8. 申請專利範圍第1項所述之氣體產生器，該氣體產生器另包含一霧化裝置，連接於該氣體流道，用以產生一霧化氣體並接收該氫氧混合氣體後混合該霧化氣體而形成一保健氣體。
9. 如申請專利範圍第8項所述之氣體產生器，該氣體產生器另包含有一冷凝過濾器、一濕化杯以及一補水杯，該冷凝過濾器連接於該電解槽，用以接收並冷凝過濾該氫氧混合氣體，該濕化杯連接於該冷凝過濾器，用以接收並濕化該氫氧混合氣體，該補水杯連接於該濕化杯與該霧化裝置之間，用以補充水。
10. 如申請專利範圍第9項所述之氣體產生器，其中該氣體流道連通該電解槽、該冷凝過濾器、該濕化杯、該補水杯以及該霧化裝置，用以輸送該氫氧混合氣體。
11. 如申請專利範圍第10項所述之氣體產生器，其中該臭氧產生器得連接於該冷凝過濾器以及該濕化杯間之該氣體流道。
12. 一種氣體產生器，其包含有：一電解槽，用以電解該電解水以產生一氫氧混合氣體；一氣體流道，用以輸送該氫氧混合氣體；以及一臭氧產生器，連接該氣體流道，該臭氧產生器於該電解槽停止電解該電解水時能產生一臭氧進入該氣體流道。
13. 如申請專利範圍第12項所述之氣體產生器，進一步包含一開關組連接氣體流道以控制該臭氧於該氣體流道中流向該電解槽或流向一保健氣體出口。
14. 如申請專利範圍第13項所述之氣體產生器，其中該開關組進一步包含一第一方向開關設置於該臭氧產生器及該保健氣體出口之間，該氣體產生器選擇性地開啟該第一方向開關以控制該臭氧流向該保健氣體出口。
15. 如申請專利範圍第13項所述之氣體產生器，其中該開關組進一步包含一第二方向開關設置於該電解槽上，該氣體產生器選擇性地開啟該第二方向開關以控制該臭氧流向該電解槽。
16. 如申請專利範圍第13項所述之氣體產生器，其中該開關組進一步包含一雙向開關，該氣體產生器選擇性地調整該雙向開關以控制該臭氧流向該保健氣體出口或該電解槽。