TWM564039U - 氫氣生成裝置 - Google Patents

Abstract

一種氫氣生成裝置，包括水箱、第一電解單元、第二電解單元、水輸入管、水與氧氣輸出管、水與氫氣輸出管、連接管及控制模組，各該電解單元用以電解液態水以產生氫氣與氧氣，該水輸入管用以由該水箱輸送液態水至各該電解單元，該水與氧氣輸出管用以由各該電解單元輸送氧氣及液態水至該水箱，該水與氫氣輸出管，係連接各該電解單元，用以輸送氫氣及液態水，該連接管連接該水與氫氣輸出管，用以輸送氫氣及液態水，該控制模組用以提供及調整定電流以控制各該電解單元的氫氣生成量。

Description

氫氣生成裝置

本創作是關於一種氫氣生成裝置，更詳而言之，係有關於一種具備雙電解核心結構的氫氣生成裝置。

氫氣係為一種無色、無臭、無味、無毒的可燃性氣體。高純度的氫進入人體後，會形成一種生理惰性氣體，可把人體燃燒葡萄糖時產生的高氧化自由基廢棄物還原為水。由於具有排除不良自由基的功效，因此適當的汲取氫氣對人體是有益處。

由於氫氣多年來已被大量的應用在化學及生物科技製程中，其相關之製造、儲存、運輸及運用準則均已大致建構完備。氫氣的生產方法大致可分為二大類，一類是由化學原料催化產製氫氧氣方法，另一類則為非化學原料催化產製氫氧氣方法，其主要包括水電解法。

水電解法是一種較為簡易即產即用的生成氫氣方法。電解時水分子在陰極被還原產生氫氣，在陽極被氧化產生氧氣。然而，傳統水電解法在產生氫氧的過程中，進水方式係以物理高低水位差原理，所產生的氫氧量較受限，容易有成本效益不佳的情況。因此對於業界而言，如何設計出結構精簡及效能良好之氫氣生成器是一重要課題。

為解決習知技術的問題，本創作提供一種氫氣生成裝置，包括：水箱，具有進水口及出氣口，該水箱係透過該進水口輸入及儲存液態水；複數個電解單元，係用以電解液態水以產生氫氣與氧氣；水輸入管，係連接該水箱與各該電解單元，由該水箱輸送液態水至各該電解單元；水與氧氣輸出管，係連接該水箱及各該電解單元，係由各該電解單元輸送氧氣及液態水至該水箱，並且經由該出氣口輸出氧氣；水與氫氣輸出管，係連接各該電解單元，用以輸送氫氣及液態水；連接管，係連接該水與氫氣輸出管，用以輸送氫氣及液態水；以及控制模組，係電性連接各該電解單元，用以提供及調整定電流以控制各該電解單元的氫氣生成量。

本創作提供另外一種氫氣生成裝置，包括：水箱，具有進水口及出氣口，該水箱係透過該進水口輸入及儲存液態水；第一電解單元及第二電解單元，用以電解液態水以產生氫氣及氧氣；水輸入管，係連接該水箱與該第一電解單元及該第二電解單元，該水輸入管由該水箱分別輸送液態水至該第一電解單元與該第二電解單元；水與氧氣輸出管，係連接該水箱與該第一電解單元及該第二電解單元，該水與氧氣輸出管分別由該第一電解單元與該第二電解單元輸送氧氣及液態水至該水箱，並且經由該出氣口輸出氧氣；第一水與氫氣輸出管，係連接該第一電解單元，用以輸送氫氣及液態水，該第一水與氫氣輸出管具有第一輸出口以輸出氫氣及液態水；第二水與氫氣輸出管，係連接該第二電解單元，用以輸送氫氣及液態水，該第二水與氫氣輸出管具有第二輸出口以輸出氫氣及液態水；連接管，係用以連接該第一水與氫氣輸出管與該第二水與氫氣輸出管，用以輸送氫氣及液態水；以及控制模組，係電性連接該第一電解單元及第二電解單元，並藉由提供及調整定電流以控制該第一電解單元及第二電解單元的氫氣生成量。

在本創作的一種實施型態中，本創作的氫氣生成裝置復包括第一電磁閥單元及第二電磁閥單元，該第一電磁閥單元係裝設在該連接管，該第二電磁閥單元係裝設在該第二水與氫氣輸出管，其中，該控制模組復用以控制該第一電磁閥單元以連通或阻隔該連接管，以及控制該第二電磁閥單元以連通或阻隔第二水與氫氣輸出管。

在本創作的一種實施型態中，本創作的氫氣生成裝置復包括液位感測單元，係設置在該水箱內，用以偵測該水箱內的液態水的水位高度。

在本創作的一種實施型態中，本創作的氫氣生成裝置復包括二個氣壓偵測單元，係設置在該第一輸出口及該第二輸出口，用以偵測該第一輸出口及該第二輸出口的壓力。

在本創作的一種實施型態中，該控制模組包括觸控介面單元，該觸控介面單元用以提供使用者操作該控制模組，顯示該氫氣生成量以及該水箱內的水位高度。

在本創作的一種實施型態中，該觸控介面單元係為觸控LCD。

在本創作的一種實施型態中，本創作的氫氣生成裝置復包括電源模組，用以提供該控制模組、該第一電解單元、該第二電解單元、該第一電磁閥單元及該第二電磁閥單元運作所需之電力。

在本創作的一種實施型態中，本創作的氫氣生成裝置復包括二個氣水分離單元，係設置在該第一水與氫氣輸出管及第二水與氫氣輸出管，用以分離氫氣與水。

相較於習知技術，本創作提供一種雙電解核心結構的氫氣生成裝置。本創作主要利用雙電解核心組成雙輸出口架構，各別由雙輸出口產出穩定的氫氣量。本創作亦可以透過電磁閥控制將雙輸出口的氫氣匯聚為單一出口，將產氫量加倍。本創作的氫氣生成裝置結構精簡且效能良好，是極具市場競爭力的產品。

以下藉由特定的具體實施例說明本創作之實施方式，熟悉此技藝之人士可由本說明書所揭示之內容輕易地瞭解本創作之其他優點及功效。

須知，本說明書所附圖式所繪示之結構、比例、大小等，均僅用以配合說明書所揭示之內容，以供熟悉此技藝之人士之瞭解與閱讀，並非用以限定本創作可實施之限定條件，任何結構之修飾、比例關係之改變或大小之調整，在不影響本創作所能產生之功效及所能達成之目的下，均應落在本創作所揭示之技術內容得能涵蓋之範圍內。同時，本說明書中所引用之如｢內｣、｢外｣及｢一｣等之用語，亦僅為便於敘述之明瞭，而非用以限定本創作可實施之範圍，其相對關係之改變或調整，在無實質變更技術內容下，當亦視為本創作可實施之範疇，合先敘明。

請參閱圖1，圖1是本創作的氫氣生成裝置的結構示意圖。本創作所提供的氫氣生成裝置是利用電解水產生氫與氧，進而汲取所需的氫氣。本氫氣生成裝置包括主要包括水箱1、複數個電解單元(例如圖1的21與22)、水輸入管31、水與氧氣輸出管32、水與氫氣輸出管(例如圖1的33與34)、連接管35以及控制模組4。水箱1具有進水口11及出氣口12，水箱1用來儲存作為電解來源的液態水，進水口11是供注入液態水之用。水輸入管31以及水與氧氣輸出管32都是連接水箱1與各電解單元，水與氫氣輸出管則是連接各電解單元。控制模組4是一控制電路板，可以提供定電流，並藉由調整定電流的大小來控制電解單元的氫氣生成量。

水箱1內的液態水經由水輸入管31輸送至電解單元。電解單元具有陽極端與陰極端，液態水被電解之後會在陽極端產生氧氣以及在陰極端產生氫氣。此外，在陽極與陰極兩端除了有氧氣與氫氣產生，還會有液態水經由化學還原反應產出。因此確切來說，電解單元的陽極端會產出氧氣及液態水，陰極端會產出氫氣及液態水。在陽極端產出的氧氣及液態水可經由水與氧氣輸出管32輸送回流至水箱1，液態水可重複使用，氧氣可由水箱1的出氣口12排出。在陰極端產出的氫氣及液態水可經由水與氫氣輸出管輸出，並且透過裝置的接口端輸出至外部環境供使用者使用。

在本創作的較佳實施例中，如圖1所示，氫氣生成裝置內部是配置二個電解單元，分別是第一電解單元21與第二電解單元22。水輸入管31、水與氧氣輸出管32以及水與氫氣輸出管的數量亦是配合第一電解單元21與第二電解單元22適當設置。為方便說明，連接至第一電解單元21與第二電解單元22的水與氫氣輸出管分別以第一水與氫氣輸出管33與第二水與氫氣輸出管34做區分。第一水與氫氣輸出管33與第二水與氫氣輸出管34分別具有第一輸出口331與第二輸出口341作為輸出氫氣與液態水的裝置接口端。

另外，連接管35是用以連接第一水與氫氣輸出管33與第二水與氫氣輸出管34，作為兩者之間的聯通管道。在本創作的另一實施例中，本氫氣生成裝置還可包含第一電磁閥單元51與第二電磁閥單元52，第一電磁閥單元51可裝設在連接管35，第二電磁閥單元52可裝設在第二水與氫氣輸出管34。第一電磁閥單元51與第二電磁閥單元52是流量控制閥，其作動是由控制模組4進行控制。控制模組4可控制第一電磁閥單元51與第二電磁閥單元52進行開啟或關閉，而第一電磁閥單元51與第二電磁閥單元52的開閉可進一步控制連接管35與第二水與氫氣輸出管34的連通或阻隔。

更進而言之，透過第一電磁閥單元51與第二電磁閥單元52控制，第一電解單元21與第二電解單元22產出的氫氣能夠由第一輸出口331與第二輸出口341各別輸出而不受彼此影響；或者可將第一電解單元21與第二電解單元22產出的氫氣匯聚在單一輸出口而產生雙倍氫氣量。當控制模組4控制第一電磁閥單元51關閉且第二電磁閥單元52開啟，此時連接管35受到阻隔，第一電解單元21與第二電解單元22產出的氫氣各自通過第一水與氫氣輸出管33與第二水與氫氣輸出管34並且由第一輸出口331與第二輸出口341輸出。反之，當控制模組4控制第一電磁閥單元51開啟且第二電磁閥單元52關閉，此時第二水與氫氣輸出管34會受到阻隔，第二電解單元22產生的氫氣會經由連接管35流至第一水與氫氣輸出管33，與第一電解單元21產生的氫氣匯聚而一起由第一輸出口331輸出。

由於本創作的氫氣生成裝置產生氧氣時會伴隨產生液態水，液態水會連同氫氣一併由第一輸出口331與第二輸出口341輸出。使用者若直接吸取可能會嗆到，因此在第一水與氫氣輸出管33及第二水與氫氣輸出管34的末端會設置氣水分離單元6，氣水分離單元6可用以分離氫氣與水，使得由第一輸出口331與第二輸出口341僅輸出氫氣。

在本創作的另一實施例中，本氫氣生成裝置復可包括液位感測單元7，液位感測單元7可設置在水箱1內，用以偵測水箱1內的水位高度。在本創作的又一實施例中，本氫氣生成裝置復可包括氣壓偵測單元8，係設置在第一輸出口331及第二輸出口341，用以偵測第一輸出口331及第二輸出口341的壓力，讓使用者得知第一輸出口331及第二輸出口341是否受到外部阻力堵塞。氣壓偵測單元8的檢測可保護使用者以預防氫氣輸出口堵塞造成危險，並且，氣壓偵測單元8的檢測也可防止第一電解單元21及第二電解單元22在內的產氫核心因氫氣輸出口堵塞造成設備損壞。

在本創作的另一實施例中，控制模組4可包括觸控介面單元41，觸控介面單元41做為使用者與控制模組4的控制電路之間的溝通介面。較佳者，觸控介面單元可為觸控LCD，可提供使用者通過指令輸入操作控制模組4。此外，第一電解單元21及第二電解單元22、液位感測單元7與氣壓偵測單元8皆可電性連接至控制模組4。第一電解單元21及第二電解單元22會傳輸氫氣生成量訊息至控制模組4，液位感測單元7量測得到的水位高度訊息會傳輸至控制模組4，氣壓偵測單元8量測得到第一輸出口331及第二輸出口341的壓力訊息會傳輸至控制模組4。因此，觸控介面單元41能夠顯示第一電解單元21及第二電解單元22的氫氣生成量，以及水箱1內的水位高度。

本氫氣生成裝置還可包括電源模組9，電源模組9可為一電源供應器，是氫氣生成裝置之電源輸入端，提供控制模組4、第一電解單元21、第二電解單元22、第一電磁閥單元51及第二電磁閥單元52運作所需之電力。

綜上所述，本創作提供一種具有雙電解核心的氫氣生成裝置，不僅可以利用定電流來穩定產出氫氣，並且所產出的氫氣可以由第一輸出口與第二輸出口各自獨立輸出，也可以匯聚到第一輸出口合併輸出，產生雙倍的氫氣輸出量。簡言之，本創作的氫氣生成裝置是一業界創新並且符合市場需求的商品。

上述實施形態僅為例示性說明本創作之技術原理、特點及其功效，並非用以限制本創作之可實施範疇，任何熟習此技術之人士均可在不違背本創作之精神與範疇下，對上述實施形態進行修飾與改變。然任何運用本創作所教示內容而完成之等效修飾及改變，均仍應為下述之申請專利範圍所涵蓋。而本創作之權利保護範圍，應如下述之申請專利範圍所列。

1‧‧‧水箱
11‧‧‧進水口
12‧‧‧出氣口
21‧‧‧第一電解單元
22‧‧‧第二電解單元
31‧‧‧水輸入管
32‧‧‧水與氧氣輸出管
33‧‧‧第一水與氫氣輸出管
331‧‧‧第一輸出口
34‧‧‧第二水與氫氣輸出管
341‧‧‧第二輸出口
35‧‧‧連接管
4‧‧‧控制模組
41‧‧‧觸控介面單元
51‧‧‧第一電磁閥單元
52‧‧‧第二電磁閥單元
6‧‧‧氣水分離單元
7‧‧‧液位感測單元
8‧‧‧氣壓偵測單元
9‧‧‧電源模組

圖1是本創作的氫氣生成裝置的結構示意圖。

Claims (9)

1. 一種氫氣生成裝置，包括： 水箱，具有進水口及出氣口，該水箱係通過該進水口輸入液態水以儲存； 複數個電解單元，係用以電解液態水以產生氫氣與氧氣； 水輸入管，係連接該水箱與各該電解單元，由該水箱輸送液態水至各該電解單元； 水與氧氣輸出管，係連接該水箱及各該電解單元，係由各該電解單元輸送氧氣及液態水至該水箱，並且經由該出氣口輸出氧氣； 水與氫氣輸出管，係連接各該電解單元，用以輸送氫氣及液態水； 連接管，係連接該水與氫氣輸出管，用以輸送氫氣及液態水；以及 控制模組，係電性連接各該電解單元，用以提供及調整定電流以控制各該電解單元的氫氣生成量。
2. 一種氫氣生成裝置，包括: 水箱，具有進水口及出氣口，該水箱係透過該進水口輸入及儲存液態水； 第一電解單元及第二電解單元，用以電解液態水以產生氫氣及氧氣； 水輸入管，係連接該水箱與該第一電解單元及該第二電解單元，該水輸入管由該水箱分別輸送液態水至該第一電解單元與該第二電解單元； 水與氧氣輸出管，係連接該水箱與該第一電解單元及該第二電解單元，該水與氧氣輸出管分別由該第一電解單元與該第二電解單元輸送氧氣及液態水至該水箱，並且經由該出氣口輸出氧氣； 第一水與氫氣輸出管，係連接該第一電解單元，用以輸送氫氣及液態水，該第一水與氫氣輸出管具有第一輸出口以輸出氫氣及液態水； 第二水與氫氣輸出管，係連接該第二電解單元，用以輸送氫氣及液態水，該第二水與氫氣輸出管具有第二輸出口以輸出氫氣及液態水； 連接管，係用以連接該第一水與氫氣輸出管與該第二水與氫氣輸出管，用以輸送氫氣及液態水；以及 控制模組，係電性連接該第一電解單元及該第二電解單元，並藉由提供及調整定電流以控制該第一電解單元及該第二電解單元的氫氣生成量。
3. 如申請專利範圍第2項所述的氫氣生成裝置，復包括第一電磁閥單元及第二電磁閥單元，該第一電磁閥單元係裝設在該連接管，該第二電磁閥單元係裝設在該第二水與氫氣輸出管，其中，該控制模組復用以控制該第一電磁閥單元以連通或阻隔該連接管，以及控制該第二電磁閥單元以連通或阻隔該第二水與氫氣輸出管。
4. 如申請專利範圍第3項所述的氫氣生成裝置，復包括液位感測單元，係設置在該水箱內，用以偵測該水箱內的液態水的水位高度。
5. 如申請專利範圍第4項所述的氫氣生成裝置，復包括二個氣壓偵測單元，係設置在該第一輸出口及該第二輸出口，用以偵測該第一輸出口及該第二輸出口的壓力。
6. 如申請專利範圍第4項所述的氫氣生成裝置，其中，該控制模組包括觸控介面單元，該觸控介面單元用以提供使用者操作該控制模組，顯示該氫氣生成量以及該水箱內的水位高度。
7. 如申請專利範圍第6項所述的氫氣生成裝置，其中，該觸控介面單元係為觸控LCD。
8. 如申請專利範圍第6項所述的氫氣生成裝置，復包括電源模組，用以提供該控制模組、該第一電解單元、該第二電解單元、該第一電磁閥單元及該第二電磁閥單元運作所需之電力。
9. 如申請專利範圍第2項所述的氫氣生成裝置，復包括二個氣水分離單元，係設置在該第一水與氫氣輸出管及第二水與氫氣輸出管，用以分離氫氣與水。