TWI842151B - 具有自我消毒功能的氫氣產生器 - Google Patents

Abstract

一種具有自我消毒功能的氫氣產生器，其包含有電解模組、氫水杯、整合式流道裝置以及自動改道裝置。電解模組用以電解電解水以產生含氫氣體。氫水杯用以容置液體，且氫水杯用以注入含氫氣體至液體中以形成含氫液體。整合式流道裝置堆疊於電解模組上方，其包含有入氣流道、出氣流道及氣體連通流道。自動改道裝置選擇性地連通入氣流道、氫水杯與出氣流道或選擇性地連通入氣流道、氣體連通流道與出氣流道。其中，電解模組中之電解水的pH值為12~14。

Description

具有自我消毒功能的氫氣產生器

本發明係關於一種氫氣產生器，尤指一種具有自我消毒功能的氫氣產生器，以提供潔淨的含氫氣體並降低其維護成本。

自古以來，人類對於生命的延長投入眾多的研究，許多醫療技術的開發，都是用來治療疾病。然而，現今醫療技術的開發比起過去的被動治療，更加著重在主動的預防醫學，例如：保健食品的研究、遺傳性疾病的篩檢及對於危險因子避免的預防治劑等。除此之外，為了延長人類的壽命，許多抗老化、抗氧化的技術逐漸被開發，且廣泛地被大眾使用，包含有塗抹的保養品及抗氧化食品/藥品等。

經研究發現：人類因各種原因，(比如疾病、飲食、所處的環境或生活習慣)產生地不安定氧(O+)，亦稱自由基(有害自由基)。自由基是一種帶有一個單獨不成對電子的原子、分子或離子，自由基會攻擊人體細胞膜、細胞及組織來搶走其他原子的電子，而使體內產生連鎖性的過氧化反應。過氧化反應會使人體內部產生退化性症候群，例如血管變得脆弱、腦細胞老化、免疫系統衰退、白內障、退化性關節炎、皮膚下垂及全身性老化。許多研究指出，富氫水的分子團小，因此很容易進入細胞通道而被吸收，並參與人體的新陳代謝，促進細胞排毒。飲用富氫水可以間接減少 人體自由基的數量，達到酸性體質還原至健康的鹼性體質，進而也達到消除慢性疾病和美容保健效果。

在現有技術中，可同時製作含氫水的氫氣產生器多是由電解模組產生含氫氣體後通入飲用水中，接著再將未溶入飲用水中的含氫氣體輸出提供予使用者吸入。然而，含氫氣體被通入飲用水中時，會發出低頻的聲音。若使用者於睡覺時使用氫氣產生器以吸入含氫氣體，低頻的聲音將容易影響使用者的睡眠品質，反而會影響使用者的健康。因此，要如何解決氫水杯與電解模組間連接問題為目前急需加以研發的課題之一。

此外，氫氣產生器常以通氣管直接將含氫氣體打入水中的方式製造含氫水，但常常會因為含氫氣體注入水中的氣泡不夠細緻，而導致含氫氣體與水的接觸面積太少而無法順利地溶於水中。根據國際氫分子標準協會(IHSA)於2017年所發表的文件，其中記載含氫水中氫氣的濃度需高於質量濃度的0.5ppm才能產生生物學的效應。而在標準條件下，即一大氣壓、攝氏20度的條件下，氫氣溶於水的最大物理極限是1.6ppm。因此，要如何讓水中的含氫量高於0.5ppm並趨向至1.6ppm為另一目前急需加以研發之課題。

此外，習知技術中的氫氣產生器缺乏自我滅菌或自我消毒的功能，因此使用一段時間之後，必須要將氫氣產生器拆開來進行消毒或滅菌等保養，否則產生的氫氣會可能會帶有病菌，反而容易使吸入含氫氣體或飲用含氫水的使用者生病。拆開整個氫氣產生器來進行消毒和滅菌的方法，將會大幅增加氫氣產生器的維護成本。

有鑑於此，本發明之一範疇在於提供一種具有自我消毒功能的氫氣產生器，其包含有電解模組、氫水杯、整合式流道裝置以及自動改道裝置。電解模組用以電解一電解水以產生含氫氣體。氫水杯用以容置液體，且氫水杯用以注入含氫氣體至液體中以形成含氫液體。整合式流道裝置堆疊於電解模組上方。整合式流道裝置包含有入氣流道、出氣流道及氣體連通流道。其中，入氣流道用以接收含氫氣體，而出氣流道用以輸出含氫氣體。自動改道裝置選擇性地連通入氣流道、氫水杯與出氣流道，使含氫氣體注入氫水杯並由出氣流道輸出；或選擇性地連通入氣流道、氣體連通流道與出氣流道，使含氫氣體經由氣體連通流道並由出氣流道輸出。其中，電解模組中之電解水的pH值為12~14而呈現一強鹼性環境用以滅菌。。

其中，電解模組於進行電解時其內部溫度介於50℃到80℃之間。

其中，電解模組中之電解水的pH值進一步為13~13.9。

其中，氫氣產生器更包含霧化器耦接出氣流道以接收含氫氣體。霧化器可選擇性地產生霧化氣體以與含氫氣體混合，而形成保健氣體。

其中，當含氫氣體注入氫水杯並由出氣流道輸出時，霧化器產生霧化氣體；當含氫氣體經由氣體連通流道並由出氣流道輸出時，霧化器停止產生霧化氣體。

其中，氫氣產生器更包含框架，其用以供氫水杯嵌入進而使氫水杯耦接整合式流道裝置。其中，當氫水杯自框架脫離而未與整合式流道裝置耦接時，電解模組停止運作。

其中，氫氣產生器更包含冷凝過濾裝置耦接整合式流道裝 置，其用以冷凝及過濾含氫氣體。其中，整合式流道裝置包含下蓋，下蓋具有空間用以容置冷凝過濾裝置，且下蓋具有活動式的可掀式結構，使冷凝過濾裝置可被移動地卡入整合式流道裝置。其中，含氫氣體藉由整合式流道装置被輸送於氫水杯、自動改道裝置及冷凝過濾裝置之間。下蓋為一體成型結構，且自動改道裝置及冷凝過濾裝置直接耦接下蓋。

其中，氫氣產生器更包含水箱、濕化杯以及過濾棒。水箱堆疊於整合式流道裝置下方並耦接電解模組。水箱係用以容置電解水以及接收電解模組所輸出的含氫氣體。濕化杯堆疊於水箱之上。濕化杯包含有濕化室以及過濾室。濕化室可用以容置補充水。過濾棒容置於過濾室中，用以過濾流經過濾室的含氫氣體。其中，含氫氣體藉由整合式流道装置被輸送於氫水杯、自動改道裝置、冷凝過濾裝置、濕化杯及過濾棒之間。自動改道裝置、冷凝過濾裝置及濕化杯可直接耦接下蓋。

其中，冷凝過濾裝置包含冷凝流道，且下蓋具有冷凝連通道耦接冷凝流道。濕化杯包含有連通室用以耦接水箱與冷凝連通道，其中濕化杯的濕化室、連通室與過濾室互不相通。

其中，氫氣產生器更包含電解質過濾模組設置於濕化杯的連通室內。電解質過濾模組具有連續向上之斜坡通道，並可從水箱接收含氫氣體進行過濾。

其中，氫氣產生器更包含臭氧產生器，其中整合式流道裝置、電解模組、氫水杯以及自動改道裝置間形成氣體流動路徑供含氫氣體於其中流動並且臭氧產生器耦接氣體流動路徑，臭氧產生器用以於電解模組停止電解時產生臭氧進入氣體流動路徑以對氣體流動路徑進行消毒。

其中，整合式流道裝置、電解模組、氫水杯以及自動改道裝置間形成氣體流動路徑供含氫氣體於其中流動，並且氣體流動路徑用以外接臭氧產生器，以於電解模組停止電解時從外部接收臭氧產生器產生的臭氧而對氣體流動路徑進行消毒。

其中，氫氣產生器更包含紫外光產生器耦接整合式流道裝置、電解模組、氫水杯以及自動改道裝置間的氣體流動路徑，紫外光產生器用以產生紫外光照射氣體流動路徑，以對氣體流動路徑及其中的氣體進行殺菌。

本發明之另一範疇在於提供一種具有自我消毒功能的氫氣產生器，其包含電解模組、水箱、冷凝過濾裝置、濕化杯以及整合式流道裝置。電解模組用以電解電解水以產生含氫氣體。水箱用以容置電解水以及電解模組，水箱可接收電解模組所輸出的含氫氣體。冷凝過濾裝置位於水箱之上，用以接收及過濾含氫氣體。濕化杯堆疊於水箱之上，濕化杯用以容置補充水並用以自冷凝過濾器接收且濕化含氫氣體。整合式流道裝置堆疊於水箱之上，且冷凝過濾裝置、濕化杯直接耦接整合式流道裝置。其中，含氫氣體藉由整合式流道装置於冷凝過濾裝置與濕化杯之間傳遞。其中，電解模組中之電解水的pH值為12~14而呈現一強鹼性環境用以滅菌。

其中，氫氣產生器更包含過濾消毒罐可插拔地耦接霧化器的出口，用以過濾保健氣體中的病菌。

其中，氫氣產生器更包含臭氧產生器，其中氫氣產生器具有氣體流動路徑供含氫氣體於其中流動並且臭氧產生器耦接氣體流動路徑，臭氧產生器用以於電解模組停止電解時產生臭氧進入氣體流動路徑以對氣 體流動路徑進行消毒。

其中，氫氣產生器具有氣體流動路徑供含氫氣體於其中流動，並且氣體流動路徑用以外接臭氧產生器，以於電解模組停止電解時從外部接收臭氧產生器產生的臭氧而對氣體流動路徑進行消毒。

其中，氫氣產生器更包含紫外光產生器耦接氫氣產生器的氣體流動路徑，紫外光產生器用以產生紫外光照射氣體流動路徑，以對氣體流動路徑及其中的氣體進行殺菌。

其中，電解模組中之電解水的pH值進一步為13~13.9。

本發明之另一範疇在於提供一種具有自我消毒功能的氫氣產生器，其包含電解模組以及水箱，電解模組可電解水而產生含氫氣體，水箱內容置電解水並耦接電解模組以提供電解水給電解模組並接收電解模組所輸出的含氫氣體。其中，水箱和電解模組中的電解水包含0.5%~15%重量百分濃度或體積百分濃度的電解質，使電解模組內的pH值為12~14而呈現強鹼性環境用以滅菌。

其中，氫氣產生器更包含氣體流動路徑能接收含氫氣體，並使含氫氣體於氣體流動路徑中流動，該氣體流動路徑包含氣體輸出口以輸出含氫氣體。並且，氫氣產生器更包含過濾消毒罐可插拔地耦接氣體輸出口，用以過濾從氣體輸出口所輸出的含氫氣體中的病菌。

其中，氫氣產生器更包含氣體流動路徑能接收含氫氣體，並使含氫氣體於氣體流動路徑中流動。並且，氫氣產生器更包含臭氧產生器耦接氣體流動路徑，臭氧產生器係用以於電解模組停止電解時產生臭氧進入氣體流動路徑，以對該氣體流動路徑進行消毒。

其中，氫氣產生器更包含氣體流動路徑能接收含氫氣體，並使含氫氣體於氣體流動路徑中流動。並且，氣體流動路徑係用以外接臭氧產生器，以於電解模組停止電解時從外部接收臭氧產生器產生的臭氧而對氣體流動路徑進行消毒。

其中，氫氣產生器更包含氣體流動路徑能接收含氫氣體，並使含氫氣體於氣體流動路徑中流動。並且，氫氣產生器更包含紫外光產生器耦接氣體流動路徑，用以產生紫外光來照射氣體流動路徑，以對氣體流動路徑及氣體流動路徑中的氣體進行殺菌。

其中，電解模組中的強鹼性環境的pH值為13~13.9。

其中，水箱及電解模組中的電解水包含3%重量百分濃度或3%體積百分濃度的電解質，使水箱及電解模組內之鹼性環境的pH值為13.88。

相較於現有技術，本發明之氫氣產生器具有以下優點：1.本發明之氫氣產生器具有自動改道裝置，可以根據第一改道訊號或第二改道訊號以選擇性地讓含氫氣體通入氫水杯之液體中，因此氫氣產生器可被調整於夜間模式時不通入含氫氣體於氫水杯中，進而消除含氫氣體通入氫水杯時所發出的低頻聲音；2.本發明之氫氣產生器具有壓力傳感器以感測輸送含氫氣體的流道是否順暢，當使用者壓到相關管路時，壓力傳感器將會感測到氣體流道中壓力的改變並回報至監控裝置，以讓監控裝置調整電解模組的作動，進而避免發生危險；3.本發明之氫氣產生器具有閥門組件，用以調控氫氣產生器中的補水機制，以確保含氫氣體與補充水於流道中能夠順暢地流動，並且確保氫氣產生器於產氣過程及補水過程是安全無虞 的；4.本發明之氫氣產生器除了可以過濾含氫氣體中的雜質，更可過濾掉其中的微生物，以確保含氫液體及含氫氣體對人體安全無虞；5.本發明之氫水杯具有微型泡出氣結構，其具有中空圓台結構的微型出氣流道，可以使細化後的含氫氣體於液體中形成微型泡並均勻分散在液體中以形成含氫液體，進而提高含氫氣體於液體中的接觸面積以利含氫氣體溶於液體中；6.本發明之微型泡出氣結構耦接微型濾芯，因此可以在含氫氣體注入液體之前進行再次過濾，以確保含氫液體的品質無虞；7.本發明之氫氣產生器的鹼性電解環境以及過濾消毒罐、臭氧產生器或紫外光產生器等裝置，可對氫氣產生器起到自我消毒的功能，使氫氣產生器在長期使用下也能保持所提供的含氫氣體或含氫水的衛生安全，並降低氫氣產生器的維護成本。

E:氫氣產生器

1:電解模組

2:水箱

21:水箱本體

22:水箱上蓋

23:電解質過濾模組

24:蜂巢結構

3:整合式流道裝置

30:上蓋

31:下蓋

310:可掀式結構

320:冷凝過濾容置空間

330:冷凝連通道

331:濕化連通道

332:過濾連通道

35:入氣流道

36:出氣流道

37:氣體連通流道

4:濕化杯

40:濕化室

400:濕化空間

41:連通室

42:過濾室

420:過濾室入口

421:過濾室出口

422:待過濾空間

423:已過濾空間

43:細化裝置

430:細化連通柱

431:耦接元件

432:細化底座

4320:細化蓋體

4321:細化孔洞

4322:細化座體

5:冷凝過濾裝置

50:冷凝流道

51:隔片

52:過濾棉

60:過濾棒

600:阻氣環

601:過濾入口

602:過濾出口

61:過濾布

7:霧化器

8:氫水杯

80:框架

81:杯體

810:容置空間

82:蓋體

820:入氣口

821:出氣口

822:水口蓋

83:注氣組件

830:注氣柱

8300:第一注氣流道

831:注氣底座

8310:注氣座體

8311:凹槽

8312:第二注氣流道

8313:注氣孔洞

8314:注氣蓋體

8315:微型泡出氣結構

8316:微型出氣流道

8317:上孔

8318:下孔

832:微型濾芯

833:固定件

8330:固定孔洞

90:自動改道裝置

91:監控裝置

92:壓力傳感器

93:卸除傳感器

94:阻火器

95:閥門組件

950:輸氣流道

951:補水流道

952:排氣流道

953:冷凝口

954:輸氣出口

955:補水入口

956:排氣入口

957:排氣出口

958:第一閥門元件

63:輸送管

65:過濾棉

66:氣體流動路徑

W:電解水

959:第二閥門元件

96:導水組件

960:導水流道

961:幫浦

62:臭氧產生器

圖1為本發明之具有自我消毒功能的氫氣產生器之一具體實施例的功能方塊圖。

圖2A為根據圖1之氫氣產生器之結構爆炸圖。

圖2B為根據圖2A之電解質過濾模組之結構剖面圖。

圖2C為根據圖2A之整合式流道裝置之上視圖。

圖2D為根據圖2C之整合式流道裝置之結構爆炸圖。

圖2E為本發明之具有自我消毒功能的氫氣產生器之另一具體實施例的示意圖。

圖3為根據圖2之氫氣產生器的上視圖。

圖4為根據圖1之氫氣產生器之含氫氣體流向示意圖。

圖5A為根據圖3之氫氣產生器之A-A’剖面線之剖面示意圖。

圖5B為根據圖5A之氫氣產生器之過濾室與過濾棒之示意圖。

圖6為根據圖5A之氫氣產生器之圈選處之部分放大示意圖。

圖7為本發明之具有自我消毒功能的氫氣產生器之自動改道裝置之一具體實施例的功能方塊圖。

圖8A為根據圖7之氫氣產生器於一般正常操作下之使用狀態示意圖。

圖8B為根據圖7之氫氣產生器之接收改道訊號後之使用狀態示意圖。

圖9為根據圖7之氫氣產生器之衍生具體實施例的功能方塊圖。

圖10為本發明之可具有自我消毒功能的氫氣產生器之閥門組件之一具體實施例的功能方塊圖。

圖11為根據圖10之氫氣產生器之閥門組件之使用狀態示意圖。

圖12為本發明之具有自我消毒功能的氫氣產生器之細化裝置的外觀示意圖。

圖13為根據圖12之細化裝置的結構爆炸圖。

圖14為本發明之具有自我消毒功能的氫氣產生器之閥門組件之另一具體實施例的功能方塊圖。

圖15為根據圖14之氫氣產生器之閥門組件之使用狀態示意圖。

圖16A為根據圖2之氫水杯之B-B’剖面線示意圖。

圖16B為根據圖16A之B-B’剖面線之剖面示意圖。

圖17為根據圖16B之虛線框選處C之放大示意圖。

圖18為根據圖16B之注水組件之爆炸圖。

圖19為根據圖18之注水組件之剖面示意圖。

圖20為本發明之具有自我消毒功能的氫氣產生器之另一具體實施例的示意圖。

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。但是其可以許多不同的形式來實現，並不限於本說明書所描述的實施例。相反地，提供這些實施例的目的是使本發明的公開內容更加透徹且全面。

在本發明公開的各種實施例中使用的術語僅用於描述特定實施例的目的，並非在限制本發明所公開的各種實施例。如在此所使用的單數形式係也包括複數形式，除非上下文清楚地另外指示。除非另有限定，否則在本說明書中使用的所有術語(包含技術術語和科學術語)具有與本發明公開的各種實施例所屬領域普通技術人員通常理解的涵義相同的涵義。上述術語(諸如在一般使用的辭典中限定的術語)將被解釋為具有與在相同技術領域中的語境涵義相同的涵義，並且將不被解釋為具有理想化的涵義或過於正式的涵義，除非在本發明公開的各種實施例中被清楚地限定。

在本說明書的描述中，參考術語”一實施例”、”一具體實施例”等的描述意指結合該實施例描述地具體特徵、結構、材料或者特點包含於本發明的至少一個實施例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不一定指的是相同的實施例。而且，描述的具體特徵、結構、材料或者特點可以在任何一個或多個實施例中以合適的方式結合。

在本發明的描述中，除非另有規定或限定，需要說明的是術 語”耦接”、”連接”、”設置”應做廣義理解，例如，可以是機械連接或電連接，亦可以是兩個元件內部的連通，可以是直接相連，亦可以通過中間媒介間接相連，對於本領域通常知識者而言，可以根據具體情況理解上述術語的具體涵義。

請參閱圖1、圖2A至圖2D，圖1為本發明之具有自我消毒功能的氫氣產生器E之一具體實施例的功能方塊圖，圖2A為根據圖1之氫氣產生器E之結構爆炸圖，圖2B為根據圖2A之電解質過濾模組23之結構剖面圖，圖2C為根據圖2A之整合式流道裝置3之上視圖，圖2D為根據圖2C之整合式流道裝置3之結構爆炸圖。如圖1及圖2A所示，本發明之氫氣產生器E包含有電解模組1、水箱2、整合式流道裝置3、濕化杯4、冷凝過濾裝置5、過濾棒60、霧化器7、氫水杯8以及固定氫水杯8的框架80。電解模組1設置於水箱2內，水箱2包含水箱本體21以及水箱上蓋22，且有一電解質過濾模組23位於該水箱上蓋22之上方。其中，如圖2B所示，電解質過濾模組23包含一個或數個鋼絲棉和聚酯合成纖維棉，此數個鋼絲棉等可以傾斜角度擺放，並有間距地向上逐一擺置，而形成連續向上之斜坡通道。濕化杯4與冷凝過濾裝置5可堆疊於水箱2之上。電解模組1用以電解電解水以產生含氫氣體，包含部分氫氣與部分氧氣(如約66%氫氣與約33%氧氣)，或者於其他實施例中含氫氣體可包含100%氫氣。水箱2可用以容置電解水以及接收電解模組1所輸出的含氫氣體，之後可經由電解質過濾模組23輸出，而電解質過濾模組23具有連續向上之斜坡通道並包含一個或數個鋼絲棉和聚酯合成纖維棉，因此含氫氣體中的電解質可被電解質過濾模組23過濾，且連續向上之斜坡通道亦可阻擋含氫氣體中的部分液體成分。如圖2C及圖2D所示，整合 式流道裝置3包含有上蓋30及下蓋31，且入氣流道35、出氣流道36以及氣體連通流道37位於上蓋30與下蓋31之間。下蓋31為一體成型之結構。其中，所謂”一體成型”包含一體射出成形或者是利用熔接方式將不同部件整合成一體而形成一體成型結構。於實際應用中，如圖1、圖2A至圖2D所示，整合式流道裝置3垂直堆疊於濕化杯4上方，而濕化杯4垂直堆疊於水箱2上方。請合併參閱圖3，圖3為根據圖2之氫氣產生器E的上視圖。其中，下蓋31具有一個冷凝過濾容置空間320，用以容置冷凝過濾裝置5。濕化杯4堆疊於整合式流道裝置3與水箱2之間，並嵌合下蓋31。冷凝過濾裝置5可用以冷凝及過濾含氫氣體。冷凝過濾裝置5可具有冷凝流道50。於實際應用中，冷凝過濾裝置5可嵌入整合式流道裝置3內，並可抽拔以方便更換。過濾棒60可用以過濾含氫氣體。霧化器7嵌合下蓋31，並耦接出氣流道36以接收含氫氣體。霧化器7另產生霧化氣體以與含氫氣體混合，而形成保健氣體。氫水杯8可用以容置飲用水，且氫水杯8用以注入含氫氣體至飲用水中以形成含氫水。於實際應用中，氫水杯8可嵌合框架80，繼而耦接(或直接連接)整合式流道裝置3，若氫水杯8脫離框架80而未與整合式流道裝置3耦接時，電解模組1將停止運作。其中，入氣流道35與出氣流道36可選擇性地耦接氫水杯8，而氣體連通流道37可選擇性地耦接入氣流道35及出氣流道36。

如此一來，含氫氣體可藉由整合式流道裝置3被輸送於濕化杯4、冷凝過濾裝置5、過濾棒60、霧化器7及氫水杯8之間。於一具體實施例中，濕化杯4、冷凝過濾裝置5及霧化器7可直接耦接下蓋31。或者進一步地，氫水杯8也可直接耦接下蓋31。

於一具體實施例中，電解模組1可容置於水箱2中，並可接收 水箱2的電解水進行電解以產生含氫氣體。當電解模組1電解電解水後，電解模組1直接產生含氫氣體於水箱2中。於實際應用中，水箱2外圍可具有蜂巢結構24，以此增加水箱2的剛性，以避免含氫氣體將水箱2撐開而變形。此外，蜂巢結構也有助於含氫氣體因水箱2的剛性以傾向往連通室41移動，而非留滯於水箱2中進而撐開水箱2。

濕化杯4包含有濕化室40、連通室41以及過濾室42。濕化室40容置有補充水，可用以濕化含氫氣體。連通室41可用以連通水箱2與整合式流道裝置3，以使含氫氣體進入冷凝流道50。於本實施例中，電解質過濾模組23可置放於連通室41內，使含氫氣體經由連通室41進入冷凝流道50前，先被過濾一次。過濾室42可用以容置過濾棒60，以讓過濾棒60過濾流經過濾室42之含氫氣體。其中，濕化室40、連通室41與過濾室42互不相通。此外，整合式流道裝置3之下蓋31更具有冷凝連通道330、濕化連通道331及過濾連通道332。冷凝連通道330用以經由連通室41連通水箱2與冷凝過濾裝置5、濕化連通道331用以連通冷凝流道50與濕化室40，而過濾連通道332用以連通濕化室40與過濾室42，且過濾室42耦接入氣流道35以輸出過濾後的含氫氣體。

詳細來說，本發明之氫氣產生器E藉由整合式流道裝置3與其他元件間的堆疊及嵌合，以使本發明之氫氣產生器E具有如圖1之氣路以供含氫氣體在其中流動。為了更清楚說明含氫氣體的流向，請參閱圖4，圖4為根據圖1之氫氣產生器E之含氫氣體流向示意圖。如圖4所示，電解模組1電解電解水以產生含氫氣體，並由於電解模組1可設置於水箱2中，因此含氫氣體將被輸出並容置於水箱2中。接著，含氫氣體依序流經濕化杯4的連 通室41、整合式流道裝置3的冷凝連通道330、冷凝過濾裝置5的冷凝流道50、整合式流道裝置3的濕化連通道331、濕化杯4的濕化室40、整合式流道裝置3的過濾連通道332、濕化杯4的過濾室42、過濾棒60、整合式流道裝置3的入氣流道35、出氣流道36、阻火器94以及霧化器7。其中，入氣流道35與出氣流道36之間的含氫氣體可選擇性地流經氫水杯8或整合式流道裝置3的氣體連通流道37。然而，需要了解的是，上述之含氫氣體的流向為本發明之氫氣產生器E之其中之一實施例，本領域通常知識者可以自行根據所需調整各元件的順序，並不以此為限。

於上述的具體實施例中，水箱2及電解模組1中的電解水呈鹼性，其pH值在10至14之間。呈鹼性的電解水環境可以同時對水箱2和電解模組1進行殺菌和消毒，使水箱2和電解模組1所產生的含氫氣體不受病菌汙染。另一方面，當電解模組1進行電解時，其溫度可維持於50℃到80℃之間，同樣有助於殺菌和消毒。然而，當電解模組1溫度過高時將影響其電解效率，因此於實務中，電解模組1於電解時可維持其溫度約60℃。

電解模組1所產生的含氫氣體進入水箱2，再流到冷凝過濾裝置5及整合式流道裝置3時，含氫氣體同時也夾帶鹼性電解水的水氣，也能對含氫氣體所流過的路徑進行殺菌和消毒。因此，氫氣產生器E不僅其電解模組1和水箱2具有自我消毒及自我殺菌的功能，含氫氣體通過的部分也具有同樣效果，故可維持含氫氣體於氫氣產生器E內全程不受病菌汙染，使最後輸出的含氫氣體或保健氣體為無菌或少菌的狀態，讓使用者能更安全且更安心地吸入保健氣體或含氫氣體。

除了上述的鹼性環境和電解溫度所產生的自我消毒功能 外，於另一實施例中，氫氣產生器E更可包含一過濾器61，可用以過濾含氫氣體中的微生物，亦或是殺除含氫氣體中的細菌。過濾器61中的成分可包含有活性碳、奈米銀濺鍍、聚對苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate，PET)和聚丙烯(polypropylene，PP)纖維布中至少一者。而抗菌類型可包含有金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、綠膿桿菌和耐藥性金黃色葡萄球菌等。需要了解的是，本領域通常知識者可以自行根據所需增加多個過濾器61以及調整其設置的位置，並不以此為限。過濾器61可以設置於阻火器94之前(如圖4)，亦可設置於霧化器中7或設置於霧化器7之出口處，而當成一種可拋棄式的零件更換。

上述的過濾器可為不同形式的裝置，設置於氫氣產生器E上的不同位置或是設置於氫氣產生器E的外部。於一具體實施例中，氫氣產生器E內可包含臭氧產生器，其耦接於整合式流道裝置、電解模組、氫水杯以及自動改道裝置間所形成的供含氫氣體流動的氣體流動路徑。當電解模組1停止電解時，臭氧產生器可產生臭氧進入氣體流動路徑中以對其進行殺菌和消毒。如此，當電解模組1再次啟動時，氣體流動路徑已經過清潔而呈無菌或極少病菌的狀態，因此電解模組1所產生的含氫氣體不會受到氣體流動路徑的病菌汙染。更進一步地，臭氧產生器也可以耦接於供水流動的液體流動路徑中，以提供臭氧對液體流動路徑消毒。

前一具體實施例中，臭氧產生器係建立於氫氣產生器E的內部，但於實務中臭氧產生器也可設置於氫氣產生器E之外。請參考圖2E，圖2E為本發明之具有自我消毒功能的氫氣產生器E之另一具體實施例的示意圖。如圖2E所示，氫氣產生器E可具有外殼以將前述的各單元容置於其中， 而臭氧產生器62可透過輸送管63耦接到氫氣產生器E中的整合式流道裝置、電解模組、氫水杯以及自動改道裝置間所形成的供含氫氣體流動的氣體流動路徑，或是耦接到液體流動路徑。因此，當電解模組停止電解時，於氫氣產生器E外部的臭氧產生器62可產生臭氧，而氫氣產生器E中的氣體流動路徑或液體流動路徑可透過輸送管63接收臭氧以對氣體流動路徑或液體流動路徑進行殺菌和消毒。

除了臭氧產生器之外，本發明的氫氣產生器還可包含不同種類的殺菌或消毒裝置。於另一具體實施例中，氫氣產生器E可包含紫外光產生器，設置在整合式流道裝置、電解模組、氫水杯以及自動改道裝置間的氣體流動路徑之上，甚至氫氣產生器E中的任意氣體流動路徑或液體流動路徑上。紫外光產生器可於電解模組1電解時發出紫外光照射上述的氣體或液體流動路徑，也可於電解模組1停止電解時發出紫外光進行照射。紫外光依據其波段可具備殺菌和消毒功能，因此當電解模組1電解或停止電解時，透過提供具殺菌和消毒功能紫外光照射，可對氣體或液體流動路徑本身、於氣體或液體流動路徑內流動的含氫氣體或水以及氫氣產生器E內的各模組進行殺菌和消毒。

前述的具體實施例都是於氫氣產生器E中提供殺菌和消毒功能，但於實務中，也可於保健氣體或含氫氣體輸出後額外進行殺菌、消毒以提供更完整的保護。於另一具體實施例中，氫氣產生器E可進一步包含過濾消毒罐可插拔地耦接在氫氣產生器E的氣體輸出口，以對氫氣產生器E所輸出的氣體過濾其病菌並消毒。詳言之，於前述的某些具體實施例中氫氣產生器E具有霧化器7，含氫氣體進入霧化器7後會與霧化器7產生的霧化 氣體混合形成保健氣體再輸出至氫氣產生器E之外，而過濾消毒罐可插拔地耦接霧化器的出口以對輸出的保健氣體進行殺菌和消毒。於另一些具體實施例中，氫氣產生器E也可不設置霧化器，此時氫氣產生器E會直接輸出含氫氣體，而過濾消毒罐可插拔地耦接氫氣產生器E的氣體輸出口以對輸出的含氫氣體進行殺菌和消毒。

綜上所述，本發明的具有自我消毒功能的氫氣產生器E，於電解模組及水箱內具有鹼性環境以及不利於病菌或病菌生存的溫度環境，因此產生的含氫氣體不受病菌汙染。含氫氣體自電解模組及水箱進入氫氣產生器E中的氣體流通路徑時所夾帶的鹼性電解水的水氣也能對氣體流通路徑進行殺菌和消毒，使氫氣產生器E內部呈現無菌或少菌的狀態。另一方面，氫氣產生器E內部或外部還可設置臭氧產生器、紫外光產生器及過濾消毒罐等不同裝置，進一步對含氫氣體、保健氣體以及氫氣產生器E內部的氣體、液體流通路徑和各種模組進行殺菌和消毒。透過上述的技術手段，本發明的氫氣產生器可在不拆開的狀態下，持續地進行自我消毒和自我滅菌，除了可提供使用者不帶病菌、純淨的含氫氣體或保健氣體之外，還能大幅降低氫氣產生器的維護成本。

阻火器94於一實施例中可包含有金屬網濾芯和波紋型濾芯中至少一者。金屬網濾芯可為直徑0.23~0.315mm的不鏽鋼或銅網，多層重疊組成。波紋型濾芯可用不鏽鋼、銅鎳合金、鋁或鋁合金支撐，能用以阻止爆燃的猛烈火焰，並能承受相應的機械和熱力作用。阻火器94可用以阻擋火源流經阻火器94，進而隔離兩個空間，以避免火勢自阻火器94的一側蔓延到另一側而導致火勢經由氣體流道發生蔓延而爆炸。於此實施例中， 阻火器94是設置於霧化器7與出氣流道36之間。本發明之氫氣產生器E除了以阻火器94避免火勢蔓延之外，另可利用濕化室40中的補充水以及水箱2中的電解水以達到多區間式阻火。詳細地來說，氫氣產生器E可藉由其內的水(補充水和電解水)將氫氣產生器E分成水箱2至濕化室40、濕化室40至阻火器94，以及阻火器94至霧化器7(甚至延伸到使用者端)三個區間。當火自霧化器7端進入氫氣產生器E內部時，火將會被阻火器94擋下來。當火自濕化室40與阻火器94間的氣體流道產生時，火將會被濕化室40的補充水以及阻火器94阻擋下來。當火自電解模組1產生時，火將會被水箱2中的電解水阻擋下來。除了可以達到多區間式阻火，更可以達到多階段式阻火。例如：當火自霧化器7進入氫氣產生器E時，若阻火器94阻擋不了火勢，則仍有濕化室40的補充水可以進行第二階段的阻火。如此一來，氫氣產生器E的使用安全性即可被充分提高。需要了解的是，本領域通常知識者可以自行根據所需增加多個阻火器94以及調整其設置的位置以達到更多區間式以及更多階段式的阻火，並不以此為限。

請複參閱圖3，如圖3所示，為了清楚顯示冷凝過濾裝置5內部以及入氣流道35、出氣流道36和氣體連通流道37，而隱藏了冷凝過濾裝置5的蓋體以及整合式流道裝置3的上蓋30。由圖3可以清楚看到過濾室42、入氣流道35、氣體連通流道37、氫水杯8、出氣流道36以及霧化器7的相對位置。且以實線箭頭及虛線箭頭標示出含氫氣體的流向。於一般狀態下，含氫氣體係依序由過濾室42、入氣流道35、氫水杯8、出氣流道36到達霧化器7。而於改道訊號產生後的狀態下，含氫氣體則沿著虛線箭頭的方向，自入氣流道35經由氣體連通流道37進入出氣流道36。

冷凝過濾裝置5中的冷凝流道50係經由多個隔片51形成，而冷凝流道50中可容置有過濾棉52，過濾棉52可為鋼絲棉和聚酯合成纖維棉中至少一者。過濾棉52係用以過濾含氫氣體中的雜質，例如電解質或鹼霧。過濾棉52之上可以設置散熱片(圖中未示)，當過濾棉52緊密貼著散熱片時，過濾棉52可將含氫氣體中的熱能向外傳遞，以強化冷凝的效果。於實際應用中，過濾棉52可為一體成型結構，且此過濾棉52於隔片51之設置位置具有對應孔洞。當過濾棉52嵌合於冷凝流道50時，過濾棉52可直接耦合對應的隔片51以提高冷凝流道50與過濾棉52間的緊密性。如此一來，即可確保流經冷凝流道50的含氫氣體可被過濾及冷凝。過濾棉52亦可係包含複數片纖維棉之分離結構、亦可同時包含一片或數片鋼絲與一片或數片纖維棉的組合。

整合式流道裝置3的下蓋31可具有活動式的可掀式結構310，用以形成圍束此冷凝過濾容置空間320的一側邊。冷凝過濾裝置5可由可掀式結構310被放置於冷凝過濾容置空間320，以讓冷凝過濾裝置5選擇性地嵌合下蓋31。因此，氫氣產生器E可以由此可掀式結構310的開合以方便操作者更換位於冷凝過濾容置空間320中的冷凝過濾裝置5。

為了更清楚了解過濾棒60與過濾室42間的相對位置及設置的結構，請合併參閱圖5A至圖6，圖5A為根據圖3之氫氣產生器E之A-A’剖面線之剖面示意圖，圖5B為根據圖5A之氫氣產生器E之過濾室42與過濾棒60之示意圖，圖6為根據圖5A之氫氣產生器E之圈選處之部分放大示意圖。如圖5A至圖6所示，過濾室42具有過濾室入口420及過濾室出口421，且過濾室入口420耦接過濾連通道332，而過濾室出口421耦接入氣流道35。過濾棒 60包含有阻氣環600，且過濾棒60更具有複數個過濾入口601及複數個過濾出口602。阻氣環600位於過濾棒60的外側，用以將過濾室42區隔成待過濾空間422及已過濾空間423。待過濾空間422耦接過濾室入口420以及過濾入口601，而已過濾空間423耦接過濾出口602及過濾室出口421。當含氫氣體自過濾連通道332進入過濾室42時，含氫氣體將依序流經過濾室入口420、待過濾空間422、並自過濾入口601進入過濾棒60，且由過濾出口602自過濾棒60流出、已過濾空間423，最後自過濾室出口421流至入氣流道35。如此一來，過濾棒60藉由與過濾室42間的結構設計即可形成流道，而不需以額外的管路連接，進而達到有效率的空間利用，以及提高流道的密閉性。

請參閱圖7，圖7為本發明之具有自我消毒功能的氫氣產生器E之自動改道裝置90之一具體實施例的功能方塊圖。本發明之具有自我消毒功能的氫氣產生器E更包含有自動改道裝置90。自動改道裝置90用以根據改道訊號選擇性地連通入氣流道35、氫水杯8與出氣流道36，或連通入氣流道35、氣體連通流道37與出氣流道36。於實際應用中，自動改道裝置90可以電磁閥作動。

請合併參閱圖8A及圖8B，圖8A為根據圖7之氫氣產生器E於一般正常操作下之使用狀態示意圖，圖8B為根據圖7之氫氣產生器E之接收改道訊號後之使用狀態示意圖。如圖7、圖8A及圖8B所示，入氣流道35、氣體連通流道37以及出氣流道36位於下蓋31中。自動改道裝置90耦接下蓋31，且自動改道裝置90用以根據監控裝置91的改道訊號來切換流道，以調整含氫氣體的流向。如圖8A所示，於一般正常操作下，監控裝置91可控制自動改道裝置90使氫水杯8連通入氣流道35與出氣流道36，即入氣流道35係 經由氫水杯8連通出氣流道36，因此自電解模組1所產生的含氫氣體，可依序流經入氣流道35、氫水杯8以及出氣流道36以流至霧化器7(如圖中虛線箭頭所示)。含氫氣體流經氫水杯8時將被注入至氫水杯8中的飲用水，以形成含氫水。接著，未溶於飲用水中的含氫氣體將自氫水杯8中輸出並經由出氣流道36流至霧化器7。如圖8B所示，於另一種模式下，自動改道裝置90可根據監控裝置91發出的改道訊號，連通入氣流道35、氣體連通流道37與出氣流道36，並將氫水杯8與入氣流道35、出氣流道36隔離。此時，入氣流道35係經由氣體連通流道37連通出氣流道36，因此自電解模組1所產生的含氫氣體，依序流經入氣流道35、氣體連通流道37以及出氣流道36以流至霧化器7(如圖中虛線箭頭所示)。於一具體實施例中，含氫氣體可藉由整合式流道裝置3被輸送於濕化杯4、冷凝過濾裝置5、過濾棒60、霧化器7、氫水杯8及自動改道裝置90之間。其中，濕化杯4、冷凝過濾裝置5、霧化器7及自動改道裝置90可直接耦接下蓋31。

於實際應用中，由於當氫水杯8將含氫氣體注入飲用水以及霧化器7震盪霧化以產生保健氣體時，都會產生低頻的聲音。低頻的聲音在日常的白天生活中也許不明顯，但到了晚上夜深人靜時，這種低頻的聲音可能會影響使用者的睡眠品質。因此，本發明之氫氣產生器E的監控裝置91耦接自動改道裝置90，以選擇性地產生改道訊號來控制自動改道裝置90。於夜晚時，使用者可將氫氣產生器E調整成夜間模式，此時監控裝置91將發出改道訊號控制自動改道裝置90，讓氣體連通流道37連通入氣流道35與出氣流道36，以使含氫氣體不流經氫水杯8。進一步，於夜間模式時，監控裝置91亦可將霧化器7關閉以停止產生霧化氣體，進而避免了低頻聲音的產 生。於另一實施例中，當夜間模式被解除時，監控裝置91將控制自動改道裝置90使含氫氣體流經氫水杯8，並控制霧化器7產生霧化氣體。

當使用者使用氫氣產生器E，連接氫氣產生器E以提供使用者呼吸之呼吸管路可能會因為使用者的姿勢改變而被壓到，進而阻擋含氫氣體的正常的自氫氣產生器輸出至呼吸管路中。為了避免因含氫氣體無法正常的被輸出，而導致氫氣產生器E中的流道因過量的含氫氣體導致氣壓上升，進而使機體爆炸或損壞，本發明之氫氣產生器E更包含有壓力傳感器92以解決此問題。請參閱圖9，圖9為根據圖7之氫氣產生器E之衍生具體實施例的功能方塊圖。如圖9所示，壓力傳感器92耦接入氣流道35和出氣流道36中至少一者。壓力傳感器92用以感測裝有壓力傳感器92之入氣流道35和出氣流道36中至少一者中的氣體壓力，並產生壓力感測訊號。監控裝置91耦接壓力傳感器92，用以根據壓力感測訊號控制電解模組1的作動。於實際應用中，當使用者壓到呼吸管路時，將使氣體流道中的含氫氣體無法自氫氣產生器E中流出，而使入氣流道35和出氣流道36中至少一者內的氣體壓力上升。當壓力傳感器92感測到偵測位置的氣體壓力上升時，壓力傳感器92將產生壓力感測訊號，以讓監控裝置91控制電解模組1。監控裝置91將控制電解模組1暫停產生含氫氣體，以避免氣體流道中過多的含氫氣體撐開元件，而使氫氣產生器E發生爆炸或損壞。此外，被含氫氣體撐開過的元件也會造成日後使用氫氣產生器E時容易發生漏氣的問題。

壓力傳感器92除了可用以偵測被使用者壓到而使壓力發生變化之外，也可以用以偵測氫氣產生器E內部的氣體管路是否順暢。因為氫氣產生器E中的阻火器94、過濾棉52、過濾棒60都可能因長期使用而逐漸被 堵塞，而使得氣體流道內的氣體壓力逐漸上升。因此，氫氣產生器E可藉由壓力傳感器92進行內部元件的檢測，並提醒使用者需進行更換。

於一具體實施例中，壓力傳感器92也可以為定時間間隔發出包含有壓力偵測值的壓力感測訊號，並由監控裝置91監視壓力感測訊號的變化。若壓力變化量異常時(如壓力偵測值超過上下閾值，或是壓力值的變化斜率過大)，監控裝置91將暫停電解模組1或者是提高電解模組1的產生含氫氣體的產量。若後續因使用者姿勢變化而使呼吸管路通暢時，監控裝置91亦可根據壓力感測訊號變回正常狀態後(如壓力偵測值回到上下閾值之間，或是壓力值的變化斜率趨緩)，監控裝置91將重新啟動電解模組1產生含氫氣體。於另一具體實施例中，氫氣產生器E更包含洩壓裝置。當監控裝置91暫停電解模組1時同時啟動洩壓裝置，以釋放氣體流道中的壓力，進而避免危險的發生以及機體的損壞。

由於本發明之氫氣產生器E具有氫水杯8，當氫水杯8自下蓋31解除嵌合時，含氫氣體將可能從氫水杯8與下蓋31嵌合處流出，而中斷入氣流道35、氫水杯8與出氣流道36間的連通。對此，本發明之氫氣產生器E更包含卸除傳感器93耦接氫水杯8。因此，當氫水杯8自下蓋31解除嵌合時，卸除傳感器93產生第二改道訊號，以讓含氫氣體不經由氫水杯8流至出氣流道36，而是經由氣體連通流道37流至出氣流道36，進而解決了氣體流道被中斷的問題。

為了延長氫氣產生器E產生含氫氣體的時間，本發明之氫氣產生器E更包含了閥門組件95以及導水組件96，以當電解水不足時，可先自濕化室40中以補充水進行補充，等濕化室40的補充水不足時，再由操作者 對於濕化室40進行補水。為了清楚說明閥門組件95與導水組件96，接下來將分成輸送含氫氣體的氣流路線以及補充電解水的水流路線進行說明。請參閱圖10至圖13，圖10為本發明之具有自我消毒功能的氫氣產生器E之閥門組件95之一具體實施例的功能方塊圖，圖11為根據圖10之氫氣產生器E之閥門組件95之使用狀態示意圖，圖12為本發明之具有自我消毒功能的氫氣產生器E之細化裝置43的外觀示意圖，圖13為根據圖12之細化裝置43的結構爆炸圖。如圖10至圖11所示，閥門組件95的輸氣流道950可耦接冷凝過濾裝置5的冷凝流道50及濕化杯4的濕化室40，用以輸送含氫氣體。進一步來說，閥門組件95另具有與輸氣流道950耦接的冷凝口953及輸氣出口954。冷凝口953至少耦接冷凝過濾裝置5，而輸氣出口954至少耦接濕化杯4，以自冷凝口953接收由水箱2流經連通室41以及冷凝過濾裝置5之含氫氣體，並由輸氣出口954輸出含氫氣體至濕化杯4的濕化室40中。如此一來，含氫氣體可藉由整合式流道裝置3被輸送於濕化杯4、冷凝過濾裝置5、過濾棒60、霧化器7、氫水杯8、自動改道裝置90及閥門組件95之間。於一具體實施例中，濕化杯4、冷凝過濾裝置5、霧化器7、自動改道裝置90及閥門組件95可直接耦接下蓋31。

其中，如圖10至圖13所示，濕化室40具有濕化空間400，用以容置補充水。濕化室40更包含細化裝置43，細化裝置43包含有細化連通柱430、耦接元件431及細化底座432。細化連通柱430耦接輸氣出口954，且細化連通柱430具有第一細化流道。細化底座432由耦接元件431耦接細化連通柱430遠離耦接輸氣出口954之一端，並浸潤於補充水中。細化底座432更包含有細化蓋體4320以及細化座體4322，且細化蓋體4320與細化座體4322 相互嵌合形成第二細化流道。第一細化流道與第二細化流道相互連通。其中，細化蓋體4320上具有複數個細化孔洞4321，用以耦接濕化空間400與第二細化流道。如此一來，含氫氣體自輸氣出口954進入，流經第一細化流道、第二細化流道、細化孔洞4321，最後進入濕化室40中，注入補充水中，以濕化含氫氣體。於一實施例中，細化孔洞4321以第一細化流道與第二細化流道的交界處為中心，愈靠近中心的細化孔洞4321的孔徑愈小，而愈遠離中心的細化孔洞4321的孔徑愈大，以平均分配每個細化孔洞4321所輸出的含氫氣體的數量。於另一實施中，以第一細化流道與第二細化流道的交界處為中心，愈靠近中心的第二細化流道的孔徑與愈遠離中心的第二細化流道的孔徑不一致，例如第二細化流道孔徑並非均勻而係漸變，造成氣體流速於第二細化流道可以改變，使含氫氣體不至於集中於特定第二細化流道區域輸出至濕化室40，進而讓第二細化流道盡量平均分配每個細化孔洞4321所輸出的含氫氣體的數量。

關於水流路線，請參閱圖14及圖15，圖14為本發明之具有自我消毒功能的氫氣產生器E之閥門組件95之另一具體實施例的功能方塊圖，圖15為根據圖14之氫氣產生器E之閥門組件95之使用狀態示意圖。如圖14至圖15所示，閥門組件95更包含有補水流道951耦接濕化杯4的濕化室40與冷凝過濾裝置5的冷凝流道50，用以輸送補充水。進一步來說，閥門組件95具有與補水流道951耦接的冷凝口953及補水入口955。冷凝口953至少耦接冷凝過濾裝置5，而補水入口955至少耦接濕化杯4，因此可以自濕化杯4接收補充水，並由冷凝口953輸出補充水。補充水接著經由冷凝過濾裝置5之冷凝流道50進入水箱2。補充水於經過冷凝過濾裝置5時，也把冷凝過濾 裝置5所過濾的電解質回沖，並可進入水箱，一方面可以增加冷凝過濾裝置5使用壽命，另一方面也可以減少電解質耗損增加氫氣產生器E使用時間。此補充水回沖時機可於電解模組1停止電解時進行。

其中，為了保持氣流路線以及水流路線的通暢，使其不相互干擾，閥門組件95更包含有第一閥門元件958。請合併參閱圖11及圖15。如圖11及圖15所示，第一閥門元件958用以選擇性地阻斷輸氣流道950使冷凝口953與輸氣出口954不連通，並導通補水流道951使冷凝口953與補水入口955連通，或阻斷補水流道951使冷凝口953與補水入口955不連通，並導通輸氣流道950使冷凝口953與輸氣出口954連通。

選擇性地，閥門組件95更包含有排氣流道952以及第二閥門元件959。排氣流道952耦接濕化室40與水箱2。進一步地來說，閥門組件95具有由排氣流道952所連通之排氣入口956及排氣出口957。排氣入口956耦接排氣流道952及水箱2，而排氣出口957耦接排氣流道952及濕化室40，於補充水進入水箱時，水箱2中的含氫氣體可經由排氣流道952進入濕化室40中。第二閥門元件959耦接排氣流道952，用以選擇性地導通排氣流道952來連通濕化室40與水箱2。

於一具體實施例中，第一閥門元件958與第二閥門元件959相互連動。當第一閥門元件958阻斷輸氣流道950的連通並導通補水流道951時，第二閥門元件959導通排氣流道952。當第一閥門元件958導通輸氣流道950並阻斷補水流道951的連通時，第二閥門元件959阻斷排氣流道952的連通。如此一來，於含氫氣體被產生的過程中，濕化室40中的含氫氣體不會從排氣流道952進入水箱2，而確保含氫氣體的流向正確。於實際應用中， 第一閥門元件958與第二閥門元件959可以電磁閥控制作動。

為了促使濕化室40中的補充水能朝位於濕化室40上方的冷凝流道50輸送，本發明之氫氣產生器E更包含有導水組件96。如圖14及圖15所示，導水組件96包含有導水流道960及幫浦961。導水組件96耦接濕化室40與補水流道951。幫浦961耦接導水流道960，用以驅使濕化室40中的補充水經由導水流道960、補水流道951、冷凝流道50，以到達水箱2。即幫浦961可將濕化室40中的補充水驅動至冷凝過濾裝置5進行回沖電解質，並最後進入水箱2與/或電解模組1。

針對氫水杯8的詳細說明，請參閱圖16A至圖19，圖16A為根據圖2之氫水杯8之B-B’剖面線示意圖，圖16B為根據圖16A之B-B’剖面線之剖面示意圖，圖17為根據圖16B之虛線框選處C之放大示意圖，圖18為根據圖16B之注水組件83之爆炸圖，圖19為根據圖18之注水組件83之剖面示意圖。如圖16A及圖16B所示，本發明之氫水杯8包含有杯體81、蓋體82以及注水組件83。杯體81具有容置空間810，用以容置液體或飲用水。蓋體82耦合杯體81，且入氣口820與出氣口821設於蓋體82上。注氣組件83容置於容置空間810中並耦接入氣口820，用以注入含氫氣體於液體或飲用水中以形成含氫液體或含氫水。蓋體82另包含出入水口(圖中未示)與水口蓋822，其中出入水口可補充液體於氫水杯8中，亦可以輸出含氫液體，而水口蓋822係可覆蓋於出入水口。

如圖16A至圖19所示，注氣組件83包含有注氣柱830以及注氣底座831。注氣柱830耦接入氣口820，且其具有第一注氣流道8300。注氣底座831的位置可浸潤於飲用水中，且注氣底座831進一步包含有注氣座體 8310以及注氣蓋體8314。注氣座體8310耦接注氣柱830，其具有第二注氣流道8312以及複數個注氣孔洞8313。第二注氣流道8312耦接第一注氣流道8300，且注氣孔洞8313耦接第二注氣流道8312(如圖17所示)。注氣蓋體8314嵌合於注氣座體8310，其具有微型泡出氣結構8315，以使細化後的含氫氣體在飲用水中形成複數個微型泡。微型泡出氣結構8315具有複數個微型出氣流道8316與注氣孔洞8313相對應，而微型出氣流道8316經由注氣孔洞8313耦接第二注氣流道8312。當含氫氣體自入氣口820進入氫水杯8時，含氫氣體依序流經第一注氣流道8300、第二注氣流道8312以及微型出氣流道8316，並經由微型泡出氣結構8315形成微型泡狀態於飲用水中。

如圖18及圖19所示，注氣組件83更包含有複數個微型濾芯832，分別耦接各個微型出氣流道8316。微型濾芯832可用以過濾流經微型出氣流道8316的含氫氣體，以確保注入飲用水中的含氫氣體的品質安全無虞。於實際應用中，微型濾芯832可為活性碳濾芯、飲用水濾芯等，並不以此為限。除此之外，微型濾芯832更可進一步將含氫氣體切碎成微型泡，以增加與飲用水的接觸面積，進而提高含氫氣體溶於水中的濃度。

如圖17及圖19所示，微型出氣流道8316為中空圓台結構，其具有上孔8317及下孔8318，其中，於一實施例中上孔8317的面積大於下孔8318的面積。而下孔8318位於第二注氣流道8312及微型出氣流道8316之間，而上孔8317位於微型出氣流道8316與容置空間810之間。本發明之注氣組件83藉由此中空圓台結構設計，增加微型泡狀態的含氫氣體注入飲用水時的分散程度。反之，若以上孔8317的面積小於下孔8318的面積作為結構設計，則會聚集微型泡狀態的含氫氣體，而使其形成較大的氣泡狀態，進 而降低了含氫氣體於飲用水中的接觸面積。

為了使自各個微型出氣流道8316流出之含氫氣體的量能夠平均分配，以提高微型泡狀態的含氫氣體的輸出效率以及分散於飲用水中的均勻度，本發明之注氣組件83的第二注氣流道8312自與第一注氣流道8300耦接處往注氣座體8310之兩端逐漸變大。第二注氣流道8312藉由中間窄、兩端寬的流道設計，可以提高含氫氣體自耦接處往兩端流的流量，以避免含氫氣體大部分由近耦接處注入水中，而無法讓所有微型出氣流道8316都被充分利用。

注氣組件83更包含有固定件833。固定件833具有複數個固定孔洞8330，用以容置並固定微型濾芯832。注氣座體8310面對注氣蓋體8314的表面上具有凹槽8311，用以容置固定件833。於一具體實施例中，細化裝置43亦可具有如注氣組件83之設計，換句話說，細化孔洞4321亦可設計為微型泡出氣結構8315，以提高細化的效果。

請參照圖20，圖20為本發明之具有自我消毒功能的氫氣產生器之另一具體實施例的示意圖。如圖20所示，具有自我消毒功能的氫氣產生器E包含電解模組1，並且其中容置有電解水W，電解模組1可電解位於其中之電解水W而產生含氫氣體並輸出。於本具體實施例中氫氣產生器E也包含如同前述具體實施例之水箱2，並且電解模組1位於水箱2中以接收水箱2內的電解水，但於此為了圖面簡潔起見省略了水箱。電解水W中含有超過0.1%重量百分濃度或是超過0.1%體積百分濃度的電解質(例如介於0.5%~15%之間)，因此，電解模組1和水箱(圖未示)內為pH值超過12的強鹼性環境。更進一步地，若電解水W中含有1%重量百分濃度或是1%體積百分 濃度的電解質或更高濃度的電解質，電解模組1和水箱內之鹼性環境的pH值可達到13.4以上。

經實驗得知，本發明電解模組1和水箱中的電解水含有超過0.1%濃度的電解質其內部環境的pH值在12以上。當電解水含有1%的電解質時其pH值已經達到13.4，而當電解水含有2%的電解質時其pH值約13.7，當電解水含有3%的電解質時其pH值約13.88。當電解質濃度為4%或超過4%時，其pH值已經達到最高的14。經實驗發現，幾乎沒有病菌可在此種強鹼性環境pH值12~14下生存。但是太高的電解質濃度容易於電解過程中產生鹼霧，如未適當處理與過濾容易危害人體呼吸系統，反之，低於0.1%電解質濃度導致電解效率下降。另一方面，經實驗得知，當電解質濃度達到6%時，氫氣產生器的噪音將會降到最低。因此，綜合上述的殺菌、電解效率、鹼霧和噪音等因素，本發明的氫氣產生器的合適電解質濃度範圍可為0.5%~15%，此電解值濃度範圍將使電解模組1和水箱內呈現pH值為12~14的強鹼性環境以有效滅菌。經實驗得知，若電解水中的電解質濃度為1%~3%，上述的強鹼性環境的pH值為13~13.9。

經實驗發現，前述具體實施例中的水箱2和電解模組1中的強鹼性環境足以使所有的嗜肺军团杆菌無法存活。另外，結核分支桿菌為耐鹼性菌種的代表，當電解水W含有0.1%濃度的電解質時其pH值就已經超過12也能使結核分支桿菌失去活性，進一步當電解水W含有超過1%濃度的電解質時達到超過13.4甚至接近14的高pH值環境，結核分支桿菌等耐鹼性菌種也無法存活。

進一步，如枯草桿菌黑色變種芽孢被認為是最難消滅的菌種 的代表，其對熱、紫外光、電離輻射及某些化學物質都有很強的抗性，美國、英國、日本、歐盟等國家和地區已經將該菌株作為品質控制標準檢測菌株列入到食品和醫療的檢測標準中，國際上將該菌株作為化學消毒劑、乾熱、環氧乙烷等殺菌效果評價試驗指標菌。中國衛生部也將該菌株作為標準檢測菌株收入《消毒技術規範》中，該菌種屬於高水準消毒方法針對消毒劑或者消毒器具殺滅效果驗證的代表性菌種。

本發明之具有自我消毒功能的氫氣產生器也具備消滅枯草杆菌黑色变种芽孢的能力。如同先前所述，各具體實施例中的氫氣產生器的電解模組和水箱中的鹼性環境的pH值超過12，甚至可達到13.8或以上。經實驗發現，枯草杆菌黑色变种芽孢於氫氣產生器E的水箱和電解模組中電解水的電解質濃度大於0.1%，使其鹼性環境的pH值大於12，枯草杆菌黑色变种芽孢亦無法存活。此外，如前所述，電解模組產生的含氫氣體也帶有高pH值的電解水的水氣，因此同樣可對部分氣體流動路徑進行殺菌或消毒。

於另一實施例中，本發明的氫氣產生器進行從外部向濕化杯投入大量枯草杆菌黑色变种芽孢，由於濕化杯透過整合式流道裝置與水箱、電解槽、氫水杯、自動改道裝置及冷凝過濾器等單元連通，並且濕化杯會透過含氫氣體的氣體流動路徑反向地對水箱、電解槽和冷凝過濾器輸出補充水(亦即氣體流動路徑與液體流動路徑為相同路徑，但含氫氣體和補充水的流向相反)，因此枯草杆菌黑色变种芽孢會進入上述各單元之中，尤其是進入水箱中，可模擬水箱內的電解水被病菌汙染的狀況。接著，開啟氫氣產生器使其持續運行，並量測氫氣產生器的氣體輸出口所輸出之氣體的微生物量。

於上述實驗中，開啟氫氣產生器使其持續運行30分鐘至1小時後，氣體輸出口並沒有檢測出任何微生物。進一步地，在運行23.5小時至24小時後，氣體輸出口仍然沒有檢測出任何微生物。此外，運行24小時後檢測到水箱內菌落總數減少99%以上。上述實驗結果換算成電解模組對微生物的殺滅對數值，其數值大於6.46，遠超過《消毒技术规范》中高水平消毒的殺滅對數值為5的要求。經過上述實驗可得知，本發明之氫氣產生器能消滅世界上最難消滅的菌種而保持輸出氣體的純淨，的確具有優秀的消毒和殺菌效果。

於上述具體實施例中，雖然電解水中的電解質濃度越高，其pH值越高而有利於殺菌，但過高的電解質濃度反而可能降低電解產氣效率，因此於實務中，電解水所包含的電解質濃度可維持於0.5%至15%之間，更進一步可維持於1%到3%之間，既能使電解模組和水箱內維持高pH值的鹼性環境以得到優秀的消毒和殺菌效果，也能使電解模組維持高電解產氣效率。

請再參閱圖20，於本具體實施例中，電解模組1對電解水W進行電解所產生的含氫氣體會進入氣體流動路徑66而傳遞至氫氣產生器E中的其他單元或模組，例如濕化杯4。請注意，雖然圖20中的氣體流動路徑66為連通電解模組1與濕化杯4的管路，但含氫氣體於氫氣產生器E中所能流過的路徑都屬於氣體流動路徑66的一部分，其包含如前述具體實施例的整合式流道裝置、電解模組、氫水杯以及自動改道裝置間所形成的氣體流動路徑。氫氣產生器E包含了過濾棉65設置於氣體流動路徑66中，因此含氫氣體流過過濾棉65時，其中的病菌將會被過濾棉65所過濾出來。此外，於實 務中，前述具體實施例的過濾消毒罐、臭氧產生器及紫外光產生器同樣都可以應用在此具體實施例中，配合過濾棉而獲得更佳的殺菌和消毒效果。

相較於現有技術，本發明之氫氣產生器E具有自動改道裝置90，可以根據改道訊號以選擇性地讓含氫氣體流經氫水杯8，並且亦可選擇性地控制霧化器7的作動，進而減少氫水杯8注入含氫氣體以及霧化器7產生霧化氣體時會發出低頻聲音的問題。此外，本發明之氫水杯8具有微型泡出氣結構8315，其具有中空圓台結構的微型出氣流道8316，可以使細化後的含氫氣體於飲用水中形成微型泡並注入飲用水中以形成含氫水，進而提高含氫氣體於飲用水中的接觸面積以利提高含氫氣體溶於水中的濃度。

而整合式流道裝置包含許多通道可分別與霧化器、冷凝過濾裝置、氫水杯等直接耦接；又整合式流道裝置垂直堆疊於濕化杯上且濕化杯垂直堆疊於水箱上，而位於整合式流道裝置內的冷凝過濾裝置可經由濕化杯的連通室接收由水箱輸出的含氫氣體，因此氫氣產生器E彼此元件之間的連通不需要再經由額外管路(例如一般氣管或水管)，因此可以減少漏氣與漏水之風險。

此外，透過鹼性電解環境、不利於病菌或病菌生存的溫度環境，以及氫氣產生器內部或外部所設置臭氧產生器、紫外光產生器及過濾消毒罐等不同裝置，本發明的氫氣產生器可在不拆開的狀態下，持續地進行自我消毒和自我滅菌，除了可提供使用者不帶病菌、純淨的含氫氣體或保健氣體之外，還能大幅降低氫氣產生器的維護成本。

藉由以上具體實施例之詳述，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。

E:氫氣產生器

1:電解模組

2:水箱

3:整合式流道裝置

30:上蓋

31:下蓋

320:冷凝過濾容置空間

330:冷凝連通道

331:濕化連通道

332:過濾連通道

35:入氣流道

36:出氣流道

4:濕化杯

40:濕化室

41:連通室

42:過濾室

5:冷凝過濾裝置

50:冷凝流道

60:過濾棒

7:霧化器

8:氫水杯

90:自動裝卸裝置

91:監控裝置

Claims (25)

1. 一種具有自我消毒功能的氫氣產生器，包含：一電解模組用以電解一電解水以產生一含氫氣體；一氫水杯用以容置一液體，該氫水杯用以注入該含氫氣體至該液體中以形成一含氫液體；一整合式流道裝置堆疊於該電解模組上方，該整合式流道裝置包含有一入氣流道、一出氣流道及一氣體連通流道，其中該入氣流道用以接收該含氫氣體，該出氣流道用以輸出該含氫氣體；一冷凝過濾器連接該整合式流道裝置，用以過濾該含氫氣體；以及一過濾棒連接該整合式流道裝置，用以過濾該含氫氣體；其中，該電解模組中之電解水的pH值為12~14而呈現一強鹼性環境用以滅菌；其中，該含氫氣體藉由該整合式流道装置於該電解模組、該冷凝過濾裝置、該氫水杯與該過濾棒之間傳遞。
2. 如申請專利範圍第1項所述之氫氣產生器，其中該電解模組於進行電解時其內部溫度介於50℃到80℃之間。
3. 如申請專利範圍第1項所述之氫氣產生器，其中該電解模組中之電解水的pH值為13~13.9。
4. 如申請專利範圍第1項所述之氫氣產生器，更包含一霧化器耦接該出氣流道以接收該含氫氣體，該霧化器可選擇性地產生一霧化氣體以與該含氫氣體混合，而形成一保健氣體。
5. 如申請專利範圍第4項所述之氫氣產生器，其中，當該含氫氣體注入該氫 水杯並由該出氣流道輸出時，該霧化器產生該霧化氣體；當該含氫氣體經由該氣體連通流道並由該出氣流道輸出時，該霧化器停止產生該霧化氣體。
6. 如申請專利範圍第1項所述之氫氣產生器，更包含一框架用以供該氫水杯嵌入進而使氫水杯耦接該整合式流道裝置，其中當該氫水杯自該框架脫離而未與該整合式流道裝置耦接時，該電解模組停止運作。
7. 如申請專利範圍第1項所述之氫氣產生器，更包含有一自動改道裝置，該自動改道裝置選擇性地連通該入氣流道、該氫水杯與該出氣流道，使該含氫氣體注入該氫水杯並由該出氣流道輸出；該自動改道裝置選擇性地連通該入氣流道、該氣體連通流道與該出氣流道，使該含氫氣體經由該氣體連通流道並由該出氣流道輸出；其中該整合式流道裝置包含有一下蓋，該下蓋具有一空間用以容置該冷凝過濾裝置，該下蓋具有活動式的一可掀式結構，使該冷凝過濾裝置可被移動地卡入該整合式流道裝置；其中該含氫氣體藉由該整合式流道装置被輸送於該氫水杯、該自動改道裝置及該冷凝過濾裝置之間，該下蓋為一一體成型結構，且該自動改道裝置及該冷凝過濾裝置直接耦接該下蓋。
8. 如申請專利範圍第7項所述之氫氣產生器，更包含：一水箱堆疊於該整合式流道裝置下方並耦接該電解模組，該水箱係用以容置該電解水以及接收該電解模組所輸出的該含氫氣體；以及一濕化杯堆疊於該水箱之上，該濕化杯包含有一濕化室以及一過濾室供該過濾棒容置於其中，該濕化室係用以容置一補充水；其中，該含氫氣體藉由該整合式流道装置被輸送於該氫水杯、該自動改 道裝置、該冷凝過濾裝置、該濕化杯及該過濾棒之間，該自動改道裝置、該冷凝過濾裝置及該濕化杯直接耦接該下蓋。
9. 如申請專利範圍第8項所述之氫氣產生器，其中該冷凝過濾裝置包含一冷凝流道，且該下蓋具有一冷凝連通道耦接該冷凝流道，該濕化杯包含有一連通室用以耦接該水箱與該冷凝連通道，其中該濕化杯的該濕化室、該連通室與該過濾室互不相通。
10. 如申請專利範圍第9項所述之氫氣產生器，更包含一電解質過濾模組設置於該濕化杯的該連通室內，該電解質過濾模組具有一連續向上之斜坡通道，並可從該水箱接收該含氫氣體進行過濾。
11. 如申請專利範圍第7項所述之氫氣產生器，進一步包含一臭氧產生器，其中該整合式流道裝置、該電解模組、該氫水杯以及該自動改道裝置間形成一氣體流動路徑供該含氫氣體於其中流動並且該臭氧產生器耦接該氣體流動路徑，該臭氧產生器係用以於該電解模組停止電解時產生一臭氧進入該氣體流動路徑以對該氣體流動路徑進行消毒。
12. 如申請專利範圍第7項所述之氫氣產生器，其中該整合式流道裝置、該電解模組、該氫水杯以及該自動改道裝置間形成一氣體流動路徑供該含氫氣體於其中流動，並且該氣體流動路徑係用以外接一臭氧產生器，以於該電解模組停止電解時從外部接收該臭氧產生器產生的一臭氧而對該氣體流動路徑進行消毒。
13. 如申請專利範圍第7項所述之氫氣產生器，進一步包含一紫外光產生器耦接該整合式流道裝置、該電解模組、該氫水杯以及該自動改道裝置間的一氣體流動路徑，該紫外光產生器係用以產生一紫外光照射該氣體流動 路徑，以對該氣體流動路徑及該氣體流動路徑中的氣體進行殺菌。
14. 一種具有自我消毒功能的氫氣產生器，包含：一電解模組用以電解一電解水以產生一含氫氣體；一水箱用以容置該電解水以及該電解模組，該水箱係用以接收該電解模組所輸出的該含氫氣體；一冷凝過濾裝置位於該水箱之上，用以接收及過濾該含氫氣體；一濕化杯堆疊於該水箱之上，該濕化杯用以容置一補充水，並用以自該冷凝過濾器接收且濕化該含氫氣體；一整合式流道裝置堆疊於該水箱之上且分別耦接該冷凝過濾裝置及該濕化杯；以及一過濾棒連接該整合式流道裝置，用以過濾該含氫氣體；其中，該含氫氣體藉由該整合式流道装置於該冷凝過濾裝置、該濕化杯與該過濾棒之間傳遞；其中，該電解模組中之電解水的pH值為12~14而呈現一強鹼性環境用以滅菌。
15. 如申請專利範圍第14項所述之氫氣產生器，更包含一過濾消毒罐可插拔地耦接該氫氣產生器之一氣體輸出口，用以過濾從該氣體輸出口所輸出的該含氫氣體中的病菌。
16. 如申請專利範圍第14項所述之氫氣產生器，更包含一臭氧產生器，其中該氫氣產生器具有一氣體流動路徑供該含氫氣體於其中流動並且該臭氧產生器耦接該氣體流動路徑，該臭氧產生器係用以於該電解模組停止電解時產生一臭氧進入該氣體流動路徑以對該氣體流動路徑進行消毒。
17. 如申請專利範圍第14項所述之氫氣產生器，其中該氫氣產生器具有一氣體流動路徑供該含氫氣體於其中流動，並且該氣體流動路徑係用以外接一臭氧產生器，以於該電解模組停止電解時從外部接收該臭氧產生器產生的一臭氧而對該氣體流動路徑進行消毒。
18. 如申請專利範圍第14項所述之氫氣產生器，更包含一紫外光產生器耦接該氫氣產生器的一氣體流動路徑，該紫外光產生器係用以產生一紫外光照射該氣體流動路徑，以對該氣體流動路徑及該氣體流動路徑中的氣體進行殺菌。
19. 如申請專利範圍第14項所述之氫氣產生器，其中該電解模組中之電解水的pH值為13~13.9。
20. 一種具有自我消毒功能的氫氣產生器，包含：一電解模組用以電解一電解水以產生一含氫氣體；一水箱用以容置該電解水並耦接該電解模組，該水箱係用以提供該電解水給該電解模組，並接收該電解模組所輸出的該含氫氣體；其中，該電解模組中的該電解水包含0.5%~15%重量百分濃度或體積百分濃度的電解質，使該電解模組內的pH值為12~14而呈現一強鹼性環境用以滅菌。
21. 如申請專利範圍第20項所述之氫氣產生器，更包含一氣體流動路徑接收該含氫氣體並使該含氫氣體能於其中流動，該氣體流動路徑包含一氣體輸出口以輸出該含氫氣體，該氫氣產生器更包含一過濾消毒罐可插拔地耦接該氣體輸出口，用以過濾從該氣體輸出口所輸出的該含氫氣體中的病菌。
22. 如申請專利範圍第20項所述之氫氣產生器，更包含一氣體流動路徑接收該含氫氣體並使該含氫氣體能於其中流動，該氫氣產生器更包含一臭氧產生器耦接該氣體流動路徑，該臭氧產生器係用以於該電解模組停止電解時產生一臭氧進入該氣體流動路徑以對該氣體流動路徑進行消毒。
23. 如申請專利範圍第20項所述之氫氣產生器，更包含一氣體流動路徑接收該含氫氣體並使該含氫氣體能於其中流動，該氣體流動路徑係用以外接一臭氧產生器，以於該電解模組停止電解時從外部接收該臭氧產生器產生的一臭氧而對該氣體流動路徑進行消毒。
24. 如申請專利範圍第20項所述之氫氣產生器，更包含一氣體流動路徑接收該含氫氣體並使該含氫氣體能於其中流動，該氫氣產生器更包含一紫外光產生器耦接該氣體流動路徑，用以產生一紫外光照射該氣體流動路徑，以對該氣體流動路徑及該氣體流動路徑中的氣體進行殺菌。
25. 如申請專利範圍第20項所述之氫氣產生器，其中該電解模組中的該強鹼性環境的pH值為13~13.9。

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