TWI671124B - 水箱及包含其之產氫裝置 - Google Patents

Abstract

一種水箱及包含其之產氫裝置，水箱包含具有氫水入口、氫出口及出水口的第一容置區；及具有加水口、排氣口、氧入口、入水口與水供應出口的第二容置區，出水口連接入水口，且出水口的高度高於入水口的高度。產氫裝置包含水箱、氫供應單元、水供應單元及電供應單元，氫供應單元具有氧出口及氫水出口，氧出口連接氧入口，氫水出口連接氫水入口，水供應單元連接氫供應單元及水供應出口，電供應單元電連接氫供應單元。藉此，本發明可將氣水分離的機制融合於水箱，而達到結構簡單、易於組裝以及節省設置空間的功效。

Description

水箱及包含其之產氫裝置

本發明係提供一種水箱及包含其之產氫裝置，尤指一種可將氣水分離的機制融合於水箱，而達到結構簡單、易於組裝以及節省設置空間的功效者。

氫氣目前廣為人們所利用，在工業方面，氫氣目前常用於燃料電池、焊接、加熱或驅動車輛。在日常生活方面，由於目前人們的身體常受到外來物質的影響或常發生異常的新陳代謝，造成人們的身體發炎、痠痛、老化、發生癌症或心血管疾病，氫氣由於還原力強，因此，氫氣目前常用於與水結合進行飲用，藉以降低壞的自由基對細胞的傷害、增加免疫力及減低慢性病侵害的機率，以增進健康。

然而，目前一般的產氫裝置常需使用複雜的結構設計，不但較佔用設置的空間，更會使用較多的材料，且組裝時需要較高的精準度以控制高低差，造成組裝的成本及複雜度的增加。且若一般的產氫裝置不慎傾倒，便會使氫水由氣水分離單元外漏。

因此，如何發明出一種水箱及包含其之產氫裝置，以使其可將氣水分離的機制融合於水箱，而達到結構簡單、易於組裝以及節省設置空間的目的，將是本發明所欲積極揭露之處。

有鑑於上述習知技術的缺憾，發明人有感其未臻於完善，遂竭其心智悉心研究克服，進而研發出一種水箱及包含其之產氫裝置，以期可將氣水分離的機制融合於水箱，而達到結構簡單、易於組裝以及節省設置空間的目的。

為達上述目的及其他目的，本發明係提供一種水箱，其包含：一第一容置區及一第二容置區，該第一容置區的頂部具有一氫水入口及一氫出口，該第一容置區的底部具有一出水口，該第二容置區的頂部具有一加水口、一排氣口及一氧入口，該第二容置區的底部具有一入水口及一水供應出口，該出水口連接該入水口，且該出水口的高度高於該入水口的高度。

上述的水箱中，該第一容置區的頂部具有一擋牆，該擋牆位於該氫水入口與該氫出口之間。

上述的水箱中，該第二容置區的底部更包括有一過濾出口，該第二容置區的頂部更包括有一過濾入口，該過濾出口與該過濾入口之間連接有一第一流體驅動單元及一流體過濾單元。

上述的水箱中，該第二容置區的底部更包括有一排水口。

上述的水箱中，該水箱具有一盒體、一蓋體及一防漏墊圈，該出水口、該入水口及該水供應出口設於該盒體，該氫水入口、該氫出口、該加水口、該排氣口及該氧入口設於該蓋體，該蓋體封閉該盒體，該防漏墊圈設於該盒體與該蓋體之間，該防漏墊圈具有一第一防漏環及一第二防漏環，該第一防漏環位於該第一容置區，該第二防漏環位於該第二容置區。

另外，本發明更提供一種產氫裝置，其包含：一水箱、一氫供應單元、一水供應單元及一電供應單元，該氫供應單元具有一氧出口及一氫水出口，該氧出口連接該氧入口，該氫水出口連接該氫水入口，該水供應單元連接該氫供應單元及該水供應出口，該電供應單元電連接該氫供應單元。

上述的產氫裝置中，該水供應單元具有一排氣出口，該第二容置區的頂部具有一排氣入口，該排氣出口連接該排氣入口。

上述的產氫裝置中，更包含一第二流體驅動單元，其連接於該水供應單元與該氫供應單元之間。

上述的產氫裝置中，更包含一冷卻單元，其連接於該氫供應單元之前。

藉此，本發明的水箱及包含其之產氫裝置，可將氣水分離的機制融合於水箱，而達到結構簡單、易於組裝以及節省設置空間的目的。

為充分瞭解本發明的目的、特徵及功效，茲藉由下述具體的實施例，並配合所附的圖式，對本發明做一詳細說明，說明如後：

下述的氫水係指氫氣中含有些許的水氣，請參考圖1至圖5，如圖所示，本發明係提供一種水箱1，其包含：一第一容置區11及一第二容置區12，該第一容置區11的頂部具有一氫水入口112及一氫出口111，該第一容置區11的底部具有一出水口113，該第二容置區12的頂部具有一加水口121、一排氣口122及一氧入口123，該第二容置區12的底部具有一入水口124及一水供應出口125，該出水口113連接該入水口124，且該出水口113的高度高於該入水口124的高度。本發明的實施例中該第一容置區11與該第二容置區12可為一體式且相鄰設置，且該第一容置區11可小於該第二容置區12。藉由前述水箱1的整體設計可將氣水分離的機制融合於水箱，而達到結構簡單、易於組裝以及節省設置空間的目的。

如上所述，本發明的水箱1可由該第二容置區12的加水口121注入所需的水，並由水供應出口125進行對外傳輸，氫水可由該氫水入口112進入該第一容置區11，而氧則可由氧入口123進入該第二容置區12。當氫水由該氫水入口112進入該第一容置區11時，可讓氫水中的水由於重力關係而自然與氫分離，之後氫便可由該氫出口111排出，水則會被收集於該第一容置區11內，接著利用出水口113與入水口124的高低差，使水自然流回該第二容置區12以進行重複運用。

另外，該排氣口122可排出該第二容置區12中的部分氣體，使該第二容置區12的壓力平衡。

於本發明的具體實施例中，該第一容置區11的頂部可具有一擋牆13，該擋牆13位於該氫水入口112與該氫出口111之間。藉由該擋牆13可使氫水流入該第一容置區11時產生止擋，讓氫水可有較多時間進行氣水分離，以避免氫水直接由該氫出口111流出，而達到較佳的氣水分離的效果。

於本發明的具體實施例中，該第二容置區12的底部更可包括有一過濾出口126，該第二容置區12的頂部更可包括有一過濾入口127，該過濾出口126與該過濾入口127之間連接有一第一流體驅動單元14(例如幫浦)及一流體過濾單元15(例如過濾器)(如圖5所示)。藉此，可使該第二容置區12中經氣水分離後的水經由該過濾出口126輸出，並以該第一流體驅動單元14的配合而傳輸至該流體過濾單元15，將使水過濾後由該過濾入口127傳輸至該第二容置區12中進行重複運用，以達到潔淨水源的功效。

於本發明的具體實施例中，該第二容置區12的底部更可包括有一排水口128。藉此，可利用該排水口128清空該水箱1中的水，以便進行維修。

於本發明的具體實施例中，該水箱1可具有一盒體16、一蓋體17及一防漏墊圈18，該出水口113、該入水口124、該水供應出口125、該過濾出口126及該排水口128設於該盒體16，該氫水入口112、該氫出口111、該加水口121、該排氣口122、該氧入口123及該過濾入口127設於該蓋體17，該蓋體17封閉該盒體16，該防漏墊圈設18於該盒體16與該蓋體17之間，該防漏墊圈18具有一第一防漏環181及一第二防漏環182，該第一防漏環181位於該第一容置區11，該第二防漏環182位於該第二容置區12。藉此，可利用該防漏墊圈18的第一防漏環181與第二防漏環182，防止該第一容置區11中的氫水與該第二容置區12中的水產生洩漏，而達到較佳的密封效果。

請參考圖6，如圖所示，該水箱1係可搭配於一產氫裝置2進行使用，該產氫裝置2包含一氫供應單元21(例如產氫原件或固態電解槽)、一水供應單元22(例如副水箱)及一電供應單元23(例如市電或電池)，該氫供應單元21具有一氧出口211及一氫水出口212，該氧出口212連接該氧入口123，該氫水出口212連接該氫水入口112，該水供應單元22連接該氫供應單元21及該水供應出口125，該電供應單元23電連接該氫供應單元21，以供應電力至該氫供應單元21，使該氫供應單元21進行氫水的產出。

當使用時(請同時參閱圖1至圖5)，該產氫裝置2可由該第二容置區12的加水口121注入所需的水，並由水供應出口125傳輸至該水供應單元22，讓該水供應單元22將該第二容置區12中的水傳輸至該氫供應單元21，使該氫供應單元21產出氫水與氧，氫水由該氫水入口112進入該第一容置區11，氧則由氧入口123進入該第二容置區12。當氫水由該氫水入口112進入該第一容置區11時，可讓氫水中的水由於重力關係而自然與氫分離，之後氫便可由該氫出口111排出，水則會被收集於該第一容置區11內，接著利用出水口113與入水口124的高低差，使水自然流回該第二容置區12以進行重複運用。

另外，該氫出口111可進一步連接有一氣水分離單元3。藉此，該氫出口111排出的氫可再導入該氣水分離單元3以再次進行氣水分離，藉以獲得更高純度的氫。

於本發明的具體實施例中，該水供應單元22可具有一排氣出口221，該第二容置區12的頂部可具有一排氣入口129，該排氣出口221連接該排氣入口129。藉此，可將該水供應單元22內之氣體由該排氣出口221導引至該排氣入口129，以平衡該水供應單元22內之壓力。

於本發明的具體實施例中，更可包含一第二流體驅動單元24(例如幫浦)，其連接於該水供應單元22與該氫供應單元21之間。藉此，可利用該第二流體驅動單元24的驅動，而將該水供應單元22中欲傳輸的水加壓傳輸至該氫供應單元21。另外，於本發明的具體實施例中，更可包含一冷卻單元25(例如冷卻器)，其連接於該氫供應單元21之前，例如該第二流體驅動單元24與該氫供應單元21之間。藉此，可利用該冷卻單元25降低水進入該氫供應單元21的溫度。

本發明在上文中已以較佳實施例揭露，然熟習本項技術者應理解的是，該實施例僅用於描繪本發明，而不應解讀為限制本發明的範圍。應注意的是，舉凡與該實施例等效的變化與置換，均應設為涵蓋於本發明的範疇內。因此，本發明的保護範圍當以申請專利範圍所界定者為準。

1‧‧‧水箱

11‧‧‧第一容置區

111‧‧‧氫出口

112‧‧‧氫水入口

113‧‧‧出水口

12‧‧‧第二容置區

121‧‧‧加水口

122‧‧‧排氣口

123‧‧‧氧入口

124‧‧‧入水口

125‧‧‧水供應出口

126‧‧‧過濾出口

127‧‧‧過濾入口

128‧‧‧排水口

129‧‧‧排氣入口

13‧‧‧擋牆

14‧‧‧第一流體驅動單元

15‧‧‧流體過濾單元

16‧‧‧盒體

17‧‧‧蓋體

18‧‧‧防漏墊圈

181‧‧‧第一防漏環

182‧‧‧第二防漏環

2‧‧‧產氫裝置

21‧‧‧氫供應單元

211‧‧‧氧出口

212‧‧‧氫水出口

22‧‧‧水供應單元

221‧‧‧排氣出口

23‧‧‧電供應單元

24‧‧‧第二流體驅動單元

25‧‧‧冷卻單元

3‧‧‧氣水分離單元

[圖1] 係本發明水箱的組合示意圖。 [圖2] 係本發明水箱的分解示意圖。 [圖3] 係本發明水箱另一角度的組合示意圖。 [圖4] 係本發明水箱另一角度的分解示意圖。 [圖5] 係本發明水箱結合第一流體驅動單元與流體過濾單元的示意圖。 [圖6] 係本發明產氫裝置的組合示意圖。

Claims (9)

1. 一種水箱，其包含：一第一容置區及一第二容置區，該第一容置區的頂部具有一氫水入口及一氫出口，該第一容置區的底部具有一出水口，該第二容置區的頂部具有一加水口、一排氣口及一氧入口，該第二容置區的底部具有一入水口及一水供應出口，該出水口連接該入水口，且該出水口的高度高於該入水口的高度，該第一容置區與該第二容置區為一體式且相鄰設置。
2. 如請求項1所述的水箱，其中該第一容置區的頂部具有一擋牆，該擋牆位於該氫水入口與該氫出口之間。
3. 如請求項1所述的水箱，其中該第二容置區的底部更包括有一過濾出口，該第二容置區的頂部更包括有一過濾入口，該過濾出口與該過濾入口之間連接有一第一流體驅動單元及一流體過濾單元。
4. 如請求項1所述的水箱，其中該第二容置區的底部更包括有一排水口。
5. 如請求項1所述的水箱，其中該水箱具有一盒體、一蓋體及一防漏墊圈，該出水口、該入水口及該水供應出口設於該盒體，該氫水入口、該氫出口、該加水口、該排氣口及該氧入口設於該蓋體，該蓋體封閉該盒體，該防漏墊圈設於該盒體與該蓋體之間，該防漏墊圈具有一第一防漏環及一第二防漏環，該第一防漏環位於該第一容置區，該第二防漏環位於該第二容置區。
6. 一種產氫裝置，其包含一如請求項1至5中任一項所述的水箱、一氫供應單元、一水供應單元及一電供應單元，該氫供應單元具有一氧出口及一氫水出口，該氧出口連接該氧入口，該氫水出口連接該氫水入口，該水供應單元連接該氫供應單元及該水供應出口，該電供應單元電連接該氫供應單元。
7. 如請求項6所述的產氫裝置，其中該水供應單元具有一排氣出口，該第二容置區的頂部具有一排氣入口，該排氣出口連接該排氣入口。
8. 如請求項6所述的產氫裝置，其中更包含一第二流體驅動單元，其連接於該水供應單元與該氫供應單元之間。
9. 如請求項6所述的產氫裝置，其中更包含一冷卻單元，其連接於該氫供應單元之前。