WO2020089029A1 - Verfahren und vorrichtung zur anreicherung einer flüssigkeit mit wasserstoffgas sowie behälter zur unterbringung einer flüssigkeit - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur anreicherung einer flüssigkeit mit wasserstoffgas sowie behälter zur unterbringung einer flüssigkeit Download PDF

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WO2020089029A1
WO2020089029A1 PCT/EP2019/079005 EP2019079005W WO2020089029A1 WO 2020089029 A1 WO2020089029 A1 WO 2020089029A1 EP 2019079005 W EP2019079005 W EP 2019079005W WO 2020089029 A1 WO2020089029 A1 WO 2020089029A1
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container
hydrogen gas
generator
liquid
generator station
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PCT/EP2019/079005
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Alexander Schmitz
Madita GARZKE
Dirk LEβMANN
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Dr. Babor Gmbh & Co. Kg
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Publication date
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    • Y02E60/36—Hydrogen production from non-carbon containing sources, e.g. by water electrolysis

Definitions

  • the invention initially relates to a device for enriching a liquid
  • Hydrogen gas comprising a) a container with an interior for accommodating a liquid and at least one wall surrounding the interior, at least part of which is formed by a semipermeable membrane and b) a generator station comprising a hydrogen gas generator with an outlet cross section for generated hydrogen gas, wherein the hydrogen gas generated can only pass through the semipermeable membrane of the container and in this way can enter the container, as a result of which the liquid in the interior of the container is enriched with hydrogen gas.
  • the invention relates to a container with an interior for accommodating a liquid according to the preamble of claim 11 and a method for enriching the liquid with hydrogen gas according to the preamble of claim 15.
  • Hydrogen gas is said to have the property of capturing free radicals, which are said to accelerate the aging process of the skin by attacking the body's cell molecules.
  • a large number of variations can therefore be found, especially in the field of cosmetics. Since the gas diffuses through a large number of materials due to its small molecular size, it is not possible to enrich liquids such as beverages and care products at the factory, especially since the hydrogen gas is separated by the smallest joints
  • Hydrogen gas emerges from patent application WO 2018 040051 A1.
  • a cosmetic spray bottle which in addition to an electrolysis unit on the top has a water tank.
  • the water is enriched with hydrogen gas shortly before the desired application and applied to the skin by means of a spray head.
  • the electrodes of the unit are in contact with the supplied water. After treatment, the container can be refilled with water and used again.
  • European patent application EP 3 272 332 A1 describes a moisturizing active substance composition containing phytoncides, a composition containing the same
  • Hydrogen gas generating spray device and a method for producing a composition as described above. Inside the spray bottle that will
  • Hydrogen gas enrichment is the user-unfriendly handling for the enrichment of the liquid. Furthermore, at least parts of the devices are environmentally harmful
  • Disposable products that need to be renewed by the end user, which also creates recurring costs.
  • the known devices are provided for relatively large amounts of liquid.
  • the container has a coupling area and the generator station has a receptacle for coupling the container to the generator station and the container can be detachably coupled to the receptacle of the generator station.
  • a particular advantage of the device according to the invention is the spatial separation of the hydrogen gas generation from the liquid to be enriched.
  • Hydrogen gas generation takes place outside the container, whereby any means for hydrogen gas generation does not come into contact with the liquid. It is therefore possible that the liquid in the container is provided with further additives and a risk of any reactions with chemical components of the hydrogen gas generator is avoided. It also prevents possible chemical by-products of the
  • Hydrogen gas production get into the liquid and contaminate it. This is particularly advantageous if the liquid in the container is used for cosmetic purposes and is provided with additional active ingredients.
  • the container can be removed by removing the coupling after removal
  • enriched liquid can be exchanged.
  • a cure with a certain number of containers of the same or different contents is conceivable, which are each enriched with the hydrogen gas and then applied.
  • the separation of the container from the generator station for the purpose of using or applying the actual liquid is extremely advantageous, since it is not the entire device that has to be used for this, but only the individual container. This makes it easy to remove the liquid.
  • the easiest way to couple the container to the receptacle is to simply plug the coupling area into the receptacle.
  • the container can be coupled directly to the generator station or indirectly, such as by coupling the container to the generator station
  • Hydrogen gas generator which in turn is arranged in the generator station.
  • the container can also have a type of adapter by means of which the coupling can take place. Furthermore, it is advantageous in that the container with the liquid to be enriched can be replaced by a detachable coupling, that depending on the request of the
  • a container of the appropriate size can be connected to the generator station.
  • the amount of liquid to be enriched can thus be easily adjusted to the actual needs of the end user. For example, if only a small amount of liquid is to be enriched, it is time-consuming
  • the detachable coupling makes it possible to replace the container easily and quickly in the event of unwanted contamination or damage, without having to replace the entire device.
  • Another advantage of the device according to the invention is that only the container can be designed as a single-use product and the generator station can be reused. In view of the poor recycling of many materials, the device according to the invention is therefore particularly environmentally compatible.
  • the coupling is gas-tight apart from the outlet cross section of the hydrogen gas generator and the membrane. This ensures that all of the hydrogen gas generated reaches the container and is not lost at the joints between the container and the generator station.
  • Container allowed.
  • the container would be indirectly connectable to the generator station, specifically via the hydrogen gas generator.
  • the hydrogen gas generator has at least one galvanic cell.
  • Devices that convert chemical energy into electrical energy are referred to as galvanic cells.
  • a galvanic cell comprises two different electrodes and an electrolyte.
  • the cell preferably contains an aqueous, alkaline electrolyte, for example potassium hydroxide solution, as the electrolyte.
  • the anode which is made of a metal such as zinc
  • the cathode which is an electrochemical includes reducible material, short-circuited.
  • the short circuit can take place via a switch, whereby a contact is created between the anode and the cathode.
  • the at least one galvanic cell is designed in the form of a button cell. This has changed due to its compact size
  • Generator station comprises an operating unit with which the hydrogen gas generator can be activated and deactivated.
  • the gas volume for enriching the liquid with hydrogen gas can be adapted to the amount of liquid in the container.
  • Hydrogen gas generator - to be used several times and to add hydrogen gas to the liquid in the container or several containers.
  • the control element can activate and deactivate the generation of hydrogen gas.
  • This process can be repeated until the maximum hydrogen gas volume that can be generated by the hydrogen gas generator is reached. For example, one in the
  • Hydrogen gas generator located galvanic cell 130 cm 3 - 150 cm 3 generate hydrogen gas.
  • the enrichment of the liquid with hydrogen gas can thus advantageously be initiated or ended particularly simply and quickly by actuating the control element.
  • the container can be positively and / or non-positively coupled to the generator station, in particular screwed into the receptacle or can be coupled to the receptacle by means of a bayonet catch or a snap hook connection or clip connection. Coupling via magnets is also conceivable.
  • the positive and / or non-positive coupling of the generator station and the container counteracts volatilization of the hydrogen gas. It is ensured that the hydrogen gas generated flows exclusively through the semipermeable membrane into the container and enriches the liquid contained therein.
  • the coupling of the container to the generator station in the aforementioned ways can thus be separated easily and without tools either for exchanging the container or for removing the enriched liquid.
  • the hydrogen gas generator can be removed and inserted into the generator station without tools, preferably from the side of the receptacle, more preferably through the receptacle.
  • the holder is used on the one hand for the placement of the hydrogen gas generator and on the other hand for the coupling of the container.
  • the hydrogen gas generator can be replaced particularly easily and quickly after the generation of its maximum hydrogen gas quantity and after the container has been removed, and the device can then be used again.
  • the container is threaded at one end opposite the semipermeable membrane for connection to a closure cover provided with an adapted thread or with a
  • the closure cover can preferably be a
  • Removal device which can be designed, for example, as an integrated pipette that extends into the interior of the container, or as an integrated spray head, as a roller ball or as a pump head.
  • Sealing lid makes removal easier. The end user can easily portion and apply the amount of enriched liquid.
  • An injection closure is typically composed of a puncture membrane and a crimp cap and is used to withdraw the liquid using a syringe. To this way, the liquid can also be injected into deeper layers of the skin, that is, injected subcutaneously.
  • the container is sealed gas-tight during the enrichment with hydrogen gas, so that the gas does not evaporate directly until a defined maximum pressure is exceeded.
  • An advantageous embodiment of the invention provides a safety valve with which the exceeding of a certain, preferably selectable or adjustable, internal pressure in the container can be prevented and controlled by the safety valve, which is preferably in the cover of the container in the generator station or in
  • Hydrogen gas generator itself is integrated, if the specific internal pressure is exceeded by opening it, the pressure is reduced.
  • a valve can be particularly advantageous in order to counteract a harmful increase in the internal pressure of the container. This is conceivable in the case of a disproportionately long enrichment period in relation to the container size. Such an increase in the internal pressure can cause an undesired bloating up to the destruction of the container.
  • a safety valve according to the development according to the invention is therefore particularly desirable.
  • the device can include a safety control with which the exceeding of a specific, preferably selectable or adjustable, internal pressure in the container can be prevented, by preferably limiting the duration of operation of the hydrogen gas generator or measuring the internal pressure in the container and a pressure-dependent shutdown of the hydrogen gas generator he follows.
  • the membrane consists of high density polyethylene (HDPE).
  • HDPE high density polyethylene
  • Such a plastic is characterized by its semipermeable property, in particular it is permeable to hydrogen gas but impermeable to liquids
  • the device it is advantageous for the device to be able to conduct the generated hydrogen gas quickly into the container, while at the same time preventing the liquid from escaping from the container. This not only counteracts a loss of fluid, but also ensures that moisture-sensitive components of the device, such as the
  • the generator station has a housing that has a
  • the receptacle being arranged on an end of the housing facing away from the stand.
  • the liquid can thus be enriched with hydrogen gas without having to hold the device in the hands.
  • Other types of installation are also conceivable.
  • the generator station is set up in a stable manner during the enrichment, in particular in order to quickly and safely guide the generated hydrogen gas into the container.
  • the generator station can have a housing which is designed in the form of a pin, so that the device according to the invention is also suitable for on the go and can be carried comfortably in a handbag.
  • the liquid can be particularly easily enriched and removed by the end user at any location.
  • the initially mentioned object is based on a container for coupling to a generator station which has a hydrogen gas generator, the container having an interior for accommodating a liquid and at least one for the interior
  • the container has surrounding wall, at least part of which is formed by a semipermeable membrane which is permeable to hydrogen gas, solved according to the invention in that the container has one located in a region of the semipermeable membrane
  • Coupling area which can be coupled to a corresponding receptacle of the generator station, and a second coupling area, which is detachably connected to a sealing cover.
  • the design of the container with two coupling areas is particularly advantageous.
  • the coupling area formed with the semipermeable membrane can be used to connect the container to the above-described generator station of the device according to the invention in order to enrich the liquid in the container with hydrogen and to separate the container from the station for further use after the enrichment.
  • the second coupling area is suitable for the subsequent removal of the liquid and enables safe storage of the liquid through the connection with a sealing lid.
  • connecting element that can be connected to a corresponding connecting element of the generator station.
  • the container according to the invention can thus be easily separated from the generator station in order to exchange it or for the further use of the to make enriched liquid comfortable.
  • the connecting element it should be noted that this can interact with a corresponding connecting element of the receptacle of the generator station.
  • connection element of the container can be designed in the form of a thread, a component of a bayonet catch, a snap hook or a clip connection.
  • the container is ideal for use in the invention
  • Device and can be coupled through the connecting element to the receptacle of the generator station of the device.
  • the coupling area is tubular and an opening cross section of the coupling area is closed by the semipermeable membrane. It is conceivable that the
  • semipermeable membrane closes the end of the coupling area facing away from the interior.
  • the membrane is also arranged within the coupling area or at the end of the coupling area facing the interior and closes the opening cross section there.
  • the closure lid can comprise a removal device in the form of an integrated pipette, which extends into the interior of the container, an integrated spray head, a roller ball or a pump head.
  • Removal devices make it easier for the user to remove the enriched liquid.
  • the object mentioned at the outset is based on a method for enriching a liquid with hydrogen gas, the liquid being in a container with a
  • the hydrogen gas in a generator station comprising a hydrogen gas generator an outlet cross section for generated hydrogen gas is generated and introduced into the liquid, whereby the content of dissolved hydrogen in the liquid increases compared to an initial state.
  • the container is detachably coupled to the generator station and the hydrogen gas is generated outside the by means of the hydrogen gas generator Container produced and introduced from the outlet cross section through the semipermeable membrane of the container into the interior of the container and the liquid therein.
  • one advantage of the method is that it enables separation of the hydrogen gas generator and the container with the liquid to be enriched. This behavior is desirable insofar as it creates the prerequisites for providing liquids with active ingredients and additives before they are enriched.
  • the container is sealed gas-tight during the enrichment.
  • Such a closure is particularly advantageous for the enrichment of the liquid with hydrogen gas, since a direct volatilization of the hydrogen gas after the enrichment is counteracted and the increased content of dissolved hydrogen gas in the liquid can be maintained longer.
  • the enrichment takes place during a
  • volume of gas that can be generated can thus advantageously be adapted to the amount of liquid to be enriched.
  • An advantageous embodiment of the invention provides that the container is inserted or coupled to a preferably mobile generator station before it is enriched. This means that the enrichment can take place for containers of different sizes. In other words, the end user can control the amount of liquid fortified by one
  • the generator station can be used in a mobile manner, so that enrichment with hydrogen gas can be carried out conveniently by the end user himself.
  • the hydrogen gas generator produces this in parallel with the device according to the invention
  • Hydrogen gas advantageously based on a galvanic cell.
  • Hydrogen gas generators have the advantage that they can be generated without the addition of water.
  • the galvanic cell only has to be activated - without an external electrical voltage source - to initiate hydrogen gas production.
  • the generation of the hydrogen gas can be interrupted and restored at any time.
  • FIG. 1 a vertical section through a device according to the invention
  • Figure 2 is a three-dimensional view of the device of Figure 1 and
  • FIG 3 as Figure 1, with individual components are shown spaced from each other.
  • FIG. 1 shows a vertical section through a device 1 according to the invention for enriching a liquid 2 with hydrogen gas 3, the hydrogen gas 3 being symbolized in FIG. 1 with the aid of circles.
  • the device 1 comprises a container 4 for the liquid 2, a generator station 8, and a hydrogen gas generator 9, which has two galvanic cells 13.
  • the liquid 2 can be enriched with hydrogen gas 3 by means of the hydrogen gas generator 9.
  • the container 4 has an elongated shape with a central region 19 which has a cylindrical cross section and two ends 15, 20 with a likewise cylindrical cross section.
  • the diameter of the central region 19 is approximately twice as large as the diameter of the two ends 15, 20.
  • the ratio of the diameters to one another can also be different.
  • the container 4 can also be a different one
  • the cylindrically shaped central region 19 and the ends 15, 20 of the container 4 delimit an interior space 5 and form a wall 6 thereof.
  • the wall 6 to suppress rapid volatilization of the
  • Hydrogen gas 3 is formed from a material which is poorly permeable to hydrogen gas 3, such as glass.
  • the end 20 located at the bottom in FIG. 1 is longer than the upper end 15, the ends 15, 20 each having an external thread, not shown in the figure.
  • the lower end 20 of the container 4 is closed with a semipermeable membrane 7, which is connected to the container 4 via an additional holder 21, which is described in more detail with reference to FIG.
  • the semipermeable membrane 7 thus also belongs to the wall 6 of the container 4 surrounding the interior 5. It is permeable to hydrogen gas However, it is designed to be liquid-impermeable, so that it forms a liquid-tight part of the wall 6 and the liquid 2 of the container 4 cannot escape unintentionally.
  • the upper end 15 is closed by means of a closure cover 16, which has a coupling area 18 in the form of a - adapted to the external thread of the end 15
  • the closure cover 16 serves for the targeted removal of the liquid 2 enriched with hydrogen gas 3.
  • the closure cover 16 comprises an integrated pipette 22 which extends into the interior 5 of the container 4.
  • the generator station 8 comprises a housing 17 which is designed as a base and which can be stably placed on a contact area A. Within the generator station 8 is the
  • the galvanic cells 13 are designed in the form of button cells and emit the hydrogen gas 3 via one shown in detail in FIG.
  • An operating unit 14 for activating and deactivating the hydrogen gas production is located on the side of the housing 17 of the generator station 8.
  • the control unit 14 is formed by a pressure-sensitive button which activates the hydrogen gas production when a user exerts pressure. Pressing the button a second time ends or deactivates the
  • the device 1 has a safety valve 23 in the form of a ball 25 provided with a spring 24, which ensures that a certain value of the internal pressure of the container 4 is not exceeded. In the event that this value of the internal pressure is reached, the valve 23 opens automatically and releases part of the hydrogen gas 3 contained therein and thus prevents an undesired inflation of the
  • the housing 17 of the generator station 8 is provided in a region facing the contact area A with a battery housing 26 including a battery and a cover 27.
  • a controller not shown in the figure, is supplied with current via the battery. The controller, for example, queries whether the container 4 with the
  • Generator station 8 is connected or in which stages the
  • FIG. 2 shows the device 1 according to the invention from FIG. 1 for enriching a liquid 2 with hydrogen gas 3 in a three-dimensional view consisting of the generator station 8 designed as a base and the container 4 provided with the closure lid 16.
  • FIG. 2 shows the operating unit 14 on the outside of the
  • Generator station 8 in the form of a button can be clearly seen.
  • the button is labeled "H2".
  • FIG. 3 corresponds to FIG. 1, but the container 4, the hydrogen gas generator 9 and the generator station 8 are shown spaced apart from one another in order to provide a better overview of the individual components.
  • the housing 17 of the generator station 8 has a recess 28 for receiving the hydrogen gas generator 9 and for coupling the container 4.
  • Recess 28 of the housing 17 forms a receptacle 12 for coupling the container 4 to the generator station 8.
  • the receptacle 12 does not contain a receptacle in FIG. 3
  • Connection element shown in the form of an internal thread.
  • the container 4 for holding the liquid 2 is provided with an H-shaped holder 21.
  • One end 29 of the holder 21 is provided with a connecting element which is not visible in FIG. 3.
  • the connecting element is designed in the form of an external thread which is adapted to the internal thread of the receptacle 12.
  • the threaded lower section of the holder 21 thus defines the coupling area 11 of the container 4.
  • the container 4 can be connected to the
  • Generator station 8 are coupled.
  • the holder 21 is equipped at the other end 30 with an internal thread 31 which is adapted to the external thread of the lower end 20 of the container 4.
  • the hydrogen gas 3 is passed through an opening cross section of the horizontally formed web of the holder 21 into the container 4.
  • the opening cross section of the holder 21 is made smaller than the diameter of the membrane 7.
  • the opening cross section corresponds to the diameter of the membrane 7.
  • the hydrogen gas generator 9 has an elongated housing 33 and, in addition to the two galvanic cells 13, includes a cable, not shown in the figure, which is required to short-circuit the cells 13 to activate the hydrogen gas production.
  • the end 34 of the housing 33 of the generator 9 located at the bottom in FIG. 3 is designed such that it can be positively received in the adapted recess 28 of the housing 17 of the generator station 8.
  • the hydrogen gas generator 9 is detachably inserted in the recess 28 in the generator station 8 and can be replaced if necessary.
  • Hydrogen gas generator 9 is in the form of a protruding nose.
  • a channel 36 is provided inside the nose, through which the hydrogen gas 3 produced can flow from the cells 13 in the direction of the container 4.
  • An upper end of the channel 36 forms the outlet cross section 10 of the hydrogen gas 3 from the hydrogen gas generator 9.
  • the nose is shaped in such a way that the container 4 with its holder 21 is positively connected to the housing 33 of the hydrogen gas generator 9 when it is coupled to the generator station 8.
  • the holder 21 of the container 4 has an adapted one
  • the hydrogen gas generator 9 is introduced into the recess 37 of the generator station 8 in a first step.
  • the container 4 with its holder 21 is likewise inserted into the recess 28.
  • the lower section of the holder 21, that is to say the coupling region 11 is located within the housing 17 of the generator station 8. A positive coupling is thus achieved by the screw connection between the holder 21 of the container 4 and the receptacle 12 of the generator station 8.
  • Bracket 21 takes place.
  • the coupling takes place indirectly via the

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  • Feeding, Discharge, Calcimining, Fusing, And Gas-Generation Devices (AREA)

Abstract

Eine Vorrichtung (1) zur Anreicherung einer Flüssigkeit (2) mit Wasserstoffgas (3), umfassend • a) einen Behälter (4) mit einem Innenraum (5) zur Unterbringung einer Flüssigkeit (2) und mindestens einer den Innenraum (5) umschließenden Wandung (6), von der zumindest ein Teil von einer semipermeablen Membran (7) gebildet ist und • b) eine Generatorstation (8), umfassend einen Wasserstoffgasgenerator (9) mit einem Austrittsquerschnitt (10) für erzeugtes Wasserstoffgas (3), wobei, das erzeugte Wasserstoffgas (3) ausschließlich durch die semipermeable Membran (7) des Behälters (4) hindurchtreten und auf diese Weise in den Behälter (4) eintreten kann, wodurch eine Anreicherung der Flüssigkeit (2) im Innenraum (5) des Behälters (4) mit Wasserstoffgas (3) erfolgt. Um eine Vorrichtung bereit zu stellen, die sich für die Anreicherung einer Flüssigkeit mit Wasserstoffgas unmittelbar vor einer Benutzung eignet und sich durch eine besonders einfache Handhabung für den Endverbraucher auszeichnet, wird vorgesehen, dass der Behälter (4) einen Kopplungsbereich (11) und die Generatorstation (8) eine Aufnahme (12) zur Kopplung des Behälters (4) mit der Generatorstation (8) aufweisen und der Behälter (4) lösbar mit der Aufnahme (12) der Generatorstation (8) koppelbar ist. Des Weiteren ein Verfahren und einen in die oben beschriebene Vorrichtung (1) integrierbaren Behälter (4).

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Anreicherung einer Flüssigkeit mit Wasserstoffgas sowie Behälter zur Unterbringung einer Flüssigkeit
Einleitung
Die Erfindung betrifft zunächst eine Vorrichtung zur Anreicherung einer Flüssigkeit mit
Wasserstoffgas, umfassend a) einen Behälter mit einem Innenraum zur Unterbringung einer Flüssigkeit und mindestens einer den Innenraum umschließenden Wandung, von der zumindest ein Teil von einer semipermeablen Membran gebildet ist und b) eine Generatorstation, umfassend einen Wasserstoffgasgenerator mit einem Austrittsquerschnitt für erzeugtes Wasserstoffgas, wobei das erzeugte Wasserstoffgas ausschließlich durch die semipermeable Membran des Behälters hindurchtreten und auf diese Weise in den Behälter eintreten kann, wodurch eine Anreicherung der Flüssigkeit im Innenraum des Behälters mit Wasserstoffgas erfolgt.
Des Weiteren betrifft die Erfindung einen Behälter mit einem Innenraum zur Unterbringung einer Flüssigkeit gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 11 sowie ein Verfahren zur Anreicherung der Flüssigkeit mit Wasserstoffgas gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 15.
Stand der Technik
Wasserstoffgas wird die Eigenschaft zugesprochen, freie Radikale einzufangen, welche durch ihren Angriff auf die Zellmoleküle des Körpers den Alterungsprozess der Haut beschleunigen sollen. Auf dem technischen Gebiet der Anreicherung von Flüssigkeiten mit Wasserstoffgas ist deshalb vor allem im Bereich der Kosmetik eine Vielzahl von Variationen anzutreffen. Da das Gas aufgrund seiner geringen Molekülgröße problemlos durch einen Großteil von Materialien diffundiert, ist eine Anreicherung von Flüssigkeiten, wie Getränken und Pflegeprodukten, ab Werk nicht möglich, insbesondere da das Wasserstoffgas durch kleinste Fugen von
Verschlüssen der Behältnisse diffundiert. Eine Anreicherung mit Wasserstoffgas unmittelbar vor der Anwendung ist somit unumgänglich und soll vorzugsweise vom Endanwender selbst vorgenommen werden.
Eine eingangs beschriebene Vorrichtung zur Anreicherung von Flüssigkeiten mit
Wasserstoffgas geht aus der Patentanmeldung WO 2018 040051 A1 hervor. Hier wird eine kosmetische Sprühflasche offenbart, die neben einer Elektrolyseeinheit an deren Oberseite einen Wasserbehälter aufweist. Das Wasser wird kurz vor der gewünschten Anwendung mit Wasserstoffgas angereichert und mittels eines Sprühkopfes auf die Haut gegeben. Um das Wasser mit dem in der Elektrolyseeinheit erzeugbaren Wasserstoffgas anzureichern, stehen die Elektroden der Einheit in Kontakt mit dem zugeführten Wasser. Der Behälter kann nach der Behandlung mit Wasser neu aufgefüllt und wieder verwendet werden.
Die europäische Patentanmeldung EP 3 272 332 A1 beschreibt eine Phytonzide enthaltende feuchtigkeitsspendende Wirkstoffzusammensetzung, eine diese enthaltende
wasserstoffgaserzeugende Sprühvorrichtung sowie ein Verfahren zur Herstellung einer wie vorstehend beschriebenen Zusammensetzung. Innerhalb der Sprühflasche wird das
Wasserstoffgas durch die chemische Reaktion von Wasser mit in einem keramischen Container enthaltenen Magnesiumpartikeln erzeugt und in das Kosmetikum eingebracht. Eine
Wiederbenutzung der Sprühflasche zur erneuten Anreicherung ist nicht vorgesehen.
Aus der US Patentanmeldung US 2014 0247689 A1 gehen eine Vorrichtung sowie ein entsprechendes Verfahren zur Herstellung von wasserstoffgasangereicherten Substanzen hervor. Zum Anreicherung der Substanz wird eine Kartusche zur Wasserstoffgaserzeugung in den mit einer entsprechenden Ausnehmung versehenen Flüssigkeitsbehälter eingesetzt. Die Wasserstoffgasproduktion wird vorab durch ein Drücken der Kartusche eingeleitet. Dabei zerbricht die darin enthaltene mit Wasser und Zitronensäure gefüllte Kapsel und kommt mit den in der Kartusche enthaltenen Magnesiumpartikeln in Berührung. Die Wandung der Kartusche ist aus einem wasserstoffgasdurchlässigen, wasser- sowie ionenundurchlässigen Kunststoff ausgebildet. Dadurch kann das erzeugte Wasserstoffgas in die Substanz entweichen, während eine Verunreinigung der Substanz mit chemischen Nebenprodukten des gaserzeugenden Systems vermieden wird.
Nachteilig an den im Stand der Technik aufgeführten Vorrichtungen zur
Wasserstoffgasanreicherung ist die benutzerunfreundliche Handhabung zur Anreicherung der Flüssigkeit. Weiterhin sind zumindest Teile der Vorrichtungen umweltbelastende
Einwegprodukte, die durch den Endanwender erneuert werden müssen, wodurch ferner wiederkehrende Kosten verursacht werden. Darüber hinaus sind die bekannten Vorrichtungen für verhältnismäßig große Mengen an Flüssigkeit vorgesehen.
Aufgabe
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zu entwickeln, welche sich für die Anreicherung einer Flüssigkeit mit Wasserstoffgas unmittelbar vor einer Benutzung eignet und sich durch eine besonders einfache Handhabung für den Endverbraucher auszeichnet. Diese Aufgabe soll analog für den erfindungsgemäßen Behälter und das erfindungsgemäße Verfahren erfüllt werden.
Lösung
Die vorstehende Aufgabe wird ausgehend von einer Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Behälter einen Kopplungsbereich und die Generatorstation eine Aufnahme zur Kopplung des Behälters mit der Generatorstation aufweisen und der Behälter lösbar mit der Aufnahme der Generatorstation koppelbar ist.
Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht in der räumlichen Trennung der Wasserstoffgaserzeugung von der anzureichernden Flüssigkeit. Die
Wasserstoffgaserzeugung erfolgt außerhalb des Behälters, wodurch etwaiges Mittel zur Wasserstoffgaserzeugung nicht mit der Flüssigkeit in Kontakt kommt. Somit ist es möglich, dass die Flüssigkeit in dem Behälter mit weiteren Zusatzstoffen versehen ist und ein Risiko von etwaigen Reaktionen mit chemischen Bestandteilen des Wasserstoffgaserzeugers vermieden ist. Darüber hinaus wird verhindert, dass mögliche chemische Nebenprodukte der
Wasserstoffgasproduktion in die Flüssigkeit gelangen und diese verunreinigen. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn die Flüssigkeit in dem Behälter für kosmetische Zwecke eingesetzt wird und mit zusätzlichen Wirkstoffen versehen ist.
Darüber hinaus kann der Behälter durch die lösbare Kopplung nach Entnahme der
angereicherten Flüssigkeit ausgetauscht werden. Insbesondere auf dem Gebiet der Kosmetik ist eine Kur mit einer bestimmten Anzahl von Behältern gleichen oder verschiedenen Inhalts vorstellbar, welche jeweils mit dem Wasserstoffgas angereichert und dann appliziert werden.
Die Trennung des Behälters von der Generatorstation zwecks Verwendung oder Aufträgen der eigentlichen Flüssigkeit ist dabei äußerst vorteilhaft, da nicht die gesamte Vorrichtung hierzu gehandhabt werden muss, sondern lediglich der einzelne Behälter. Dies macht ein komfortables Entnehmen der Flüssigkeit möglich. Die einfachste Möglichkeit zur Kopplung des Behälters mit der Aufnahme ist ein simples Stecken des Kopplungsbereichs in die Aufnahme.
Es versteht sich, dass die Kopplung des Behälters unmittelbar mit der Generatorstation erfolgen kann oder aber mittelbar, wie zum Beispiel durch Kopplung des Behälters mit dem
Wasserstoffgasgenerator, der wiederum in der Generatorstation angeordnet ist. Auch kann der Behälter eine Art Adapter aufweisen, mittels dem die Kopplung erfolgen kann. Weiterhin ist es dahingehend von Vorteil, dass der Behälter mit der anzureichernden Flüssigkeit durch eine lösbare Kopplung ausgetauscht werden kann, dass je nach Wunsch des
Endverbrauchers ein Behälter entsprechender Größe mit der Generatorstation verbunden werden kann. Die Menge der anzureichernden Flüssigkeit kann somit einfach auf den tatsächlichen Bedarf des Endverbrauchers abgestimmt werden. Falls beispielsweise lediglich eine kleine Menge einer Flüssigkeit angereichert werden soll, ist eine zeitaufwendige
Anreicherung einer großen Flüssigkeitsmenge nicht nötig. Weiterhin ist es durch die lösbare Kopplung möglich, den Behälter bei einer ungewollten Verunreinigung oder Beschädigung einfach und schnell zu ersetzen, ohne die gesamte Vorrichtung erneuern zu müssen. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht darin, dass allein der Behälter als Einmalprodukt und die Generatorstation wiederverwendbar konzipiert werden können. Im Hinblick auf die schlechte Verwertung vieler Materialien ist die erfindungsgemäße Vorrichtung damit besonders umweltverträglich.
Im Hinblick auf die Kopplung des Behälters mit der Generatorstation oder dem zugehörigen Wasserstoffgasgenerator ist es ferner von Vorteil, wenn die Kopplung abgesehen von dem Austrittsquerschnitt des Wasserstoffgasgenerators und der Membran gasdicht ist. So wird gewährleistet, dass das erzeugte Wasserstoffgas in seiner Gesamtheit in den Behälter gelangt und nicht an den Stoßstellen zwischen Behälter und Generatorstation verloren geht.
Um eine gasdichte Verbindung von Membran und Generatorstation zu erhalten, ist es alternativ auch denkbar, dass der Wasserstoffgasgenerator und der die Membran aufweisende Behälter entsprechend miteinander verklebt sind, wobei die semipermeable Membran weiterhin einen Durchgang des Wasserstoffgases ausgehend von dem Wasserstoffgasgenerator in den
Behälter erlaubt. In diesem Fall wäre der Behälter mittelbar mit der Generatorstation verbindbar, und zwar über den Wasserstoffgasgenerator.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Wasserstoffgasgenerator mindestens eine galvanische Zelle aufweist. Als galvanische Zellen werden Einrichtungen bezeichnet, die chemische Energie in elektrische Energie umwandeln. Dabei umfasst eine galvanische Zelle zwei verschiedene Elektroden und ein Elektrolyt.
Ein beispielhafter Aufbau einer galvanischen Zelle zur Wasserstoffgasproduktion ist in der DE 3532335 A1 offenbart. Als Elektrolyt enthält die Zelle vorzugsweise ein wässriges, alkalisches Elektrolyt, beispielsweise Kalilauge. Zur Wasserstoffgasbildung werden die Anode, welche aus einem Metall wie Zink ausgebildet ist, und die Kathode, welche ein elektrochemisch reduzierbares Material umfasst, kurzgeschlossen. Der Kurzschluss kann über einen Schalter erfolgen, wobei ein Kontakt zwischen Anode und Kathode hervorgerufen wird.
Vorteil dieser galvanischen Zelle ist demnach, dass keine gesonderte oder externe
Wasserzufuhr zur Aktivierung der Wasserstoffgasproduktion, die gegebenenfalls manuell erfolgen müsste, erforderlich ist und die Zelle ohne eine äußere Spannungsquelle betrieben werden kann. Somit wird eine besonders einfache und sichere Handhabung der
erfindungsgemäßen Vorrichtung erzielt.
In einer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die mindestens eine galvanische Zelle in Form einer Knopfzelle ausgebildet. Diese hat sich aufgrund ihrer kompakten
Beschaffenheit bereits als vorteilhaft für die Bauweise von Batterien erwiesen. Ebenso sind jedoch auch andere Ausführungen der Zellenbauweise vorstellbar.
Gemäß einer vorzugsweisen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die
Generatorstation eine Bedieneinheit umfasst, mit der der Wasserstoffgasgenerator aktivierbar und deaktivierbar ist. Dadurch ist das Gasvolumen zur Anreicherung der Flüssigkeit mit Wasserstoffgas an die Menge der Flüssigkeit in dem Behälter anpassbar. Ferner ist es möglich, die Wasserstoffgaserzeugung - in Abhängigkeit von einer Gesamtkapazität des
Wasserstoffgasgenerators - mehrfach zu nutzen und die Flüssigkeit des Behälters oder mehrerer Behälter beliebig mit Wasserstoffgas zu versetzen.
Für den Fall, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung mit mindestens einer galvanischen Zelle versehen ist, kann das Bedienelement die Erzeugung von Wasserstoffgas aktivieren und wieder deaktivieren.
Dieser Vorgang kann bis zum Erreichen des maximal erzeugbaren Wasserstoffgasvolumens des Wasserstoffgasgenerators wiederholt werden. Beispielsweise kann eine in dem
Wasserstoffgasgenerator befindliche galvanische Zelle 130 cm3 - 150 cm3 Wasserstoffgas erzeugen. Vorteilhafter Weise kann die Anreicherung der Flüssigkeit mit Wasserstoffgas somit besonders einfach und schnell durch das Betätigen des Bedienelements eingeleitet oder beendet werden.
Auch wäre denkbar, die Wasserstoffgaserzeugung eines Wasserstoffgasgenerators auf Basis der Wasserelektrolyse mithilfe eines Bedienelements zu (de-)aktivieren. Im Gegensatz dazu ist eine Deaktivierung und erneute Aktivierung der Wasserstoffgaserzeugung, wie sie aus der US 2014 0247689 A1 hervorgeht nicht möglich. Da bei letztgenannten Wasserstoffgasgeneratoren die Wasserstoffgaserzeugung mittels einer chemischen Reaktion zweier Stoffe erfolgt, sind diese nur einmalig verwendbar und müssen nach jedem Gebrauch ersetzt werden.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung ist der Behälter formschlüssig und/oder kraftschlüssig mit der Generatorstation koppelbar, insbesondere in die Aufnahme einschraubbar oder mittels eines Bajonettverschlusses oder einer Schnapphakenverbindung oder Clipverbindung mit der Aufnahme koppelbar. Ebenfalls ist eine Kopplung über Magnete vorstellbar. Durch die formschlüssige und/oder kraftschlüssige Kopplung der Generatorstation und dem Behälter wird einem Verflüchtigen des Wasserstoffgases entgegengewirkt. Es wird sichergestellt, dass das erzeugte Wasserstoffgas ausschließlich durch die semipermeable Membran in den Behälter strömt und die darin enthaltene Flüssigkeit anreichert.
Die Kopplung des Behälters mit der Generatorstation auf die vorgenannten Arten kann somit entweder zum Austausch des Behälters oder zur Entnahme der angereicherten Flüssigkeit komfortabel und werkzeuglos getrennt werden.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der Wasserstoffgasgenerator werkzeuglos aus der Generatorstation entnehmbar und in diese einsetzbar ist, vorzugsweise von der Seite der Aufnahme her, weiter vorzugsweise durch die Aufnahme hindurch. Somit wird die Aufnahme zum einen für die Platzierung des Wasserstoffgasgenerators und zum anderen für die Kopplung des Behälters genutzt. Dies führt dazu, dass der Wasserstoffgasgenerator nach der Erzeugung seiner maximalen Wasserstoffgasmenge und nach Entnahme des Behälters besonders einfach und schnell ausgetauscht und die Vorrichtung anschließend weiterverwendet werden kann.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist der Behälter an einem der semipermeablen Membran gegenüber liegenden Ende mit einem Gewinde zur Verbindung mit einem mit einem angepassten Gewinde versehenen Verschlussdeckel oder mit einem
Injektionsverschluss versehen. Der Verschlussdeckel kann vorzugsweise eine
Entnahmeeinrichtung umfassen, die beispielsweise als integrierte Pipette, die in den Innenraum des Behälters hineinreicht, oder als integrierter Sprühkopf, als Rollerball oder als Pumpkopf ausgebildet sein kann. Durch die Integration einer Entnahmeeinrichtung in den
Verschlussdeckel wird die Entnahme erleichtert. Damit lässt sich die Menge der angereicherten Flüssigkeit problemlos durch den Endanwender portionieren und auftragen.
Ein Injektionsverschluss setzt sich typischerweise aus einer Durchstichmembran und einer Bördelkappe zusammen und dient zur Entnahme der Flüssigkeit mittels einer Spritze. Auf diese Weise kann die Flüssigkeit auch in tiefere Hautschichten gespritzt, also subkutan injiziert werden.
Mittels der vorgenannten Verschlussarten wird während der Anreicherung mit Wasserstoffgas ein gasdichtes Verschließen des Behälters bewirkt, sodass eine direkte Verflüchtigung des Gases - bis zu einer Überschreitung eines definierten Maximaldrucks - unterbleibt.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht ein Sicherheitsventil vor, mit dem die Überschreitung eines bestimmten, vorzugsweise wählbaren oder einstellbaren, Innendrucks in dem Behälter verhinderbar und kontrollierbar ist, indem durch das Sicherheitsventil, welches vorzugsweise in dem Verschlussdeckel des Behälters in der Generatorstation oder im
Wasserstoffgasgenerator selbst integriert ist, bei Überschreitung des bestimmten Innendrucks durch die Öffnung desselben eine Druckminderung erfolgt. Im Hinblick auf den Schutz des Endverbrauchers kann ein derartiges Ventil besonders vorteilhaft sein, um einer schädlichen Erhöhung des Innendrucks des Behälters entgegen zu wirken. Diese ist im Falle einer unverhältnismäßig langen Anreicherungsdauer in Bezug auf die Behältergröße vorstellbar. Eine derartige Erhöhung des Innendrucks kann eine ungewünschte Aufblähung bis hin zu einer Zerstörung des Behälters bewirken. Ein Sicherheitsventil gemäß der erfindungsgemäßen Weiterbildung ist demnach besonders erstrebenswert.
Alternativ kann die Vorrichtung eine Sicherheitssteuerung umfassen, mit der die Überschreitung eines bestimmten, vorzugsweise wählbaren oder einstellbaren, Innendrucks in dem Behälter verhinderbar ist, indem vorzugsweise die Zeitdauer des Betriebs des Wasserstoffgasgenerators begrenzt oder eine Messung des Innendrucks in dem Behälter und eine druckabhängige Abschaltung des Wasserstoffgasgenerators erfolgt.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Membran aus Polyethylen hoher Dichte (HDPE) besteht. Ein derartiger Kunststoff zeichnet sich durch seine semipermeable Eigenschaft aus, insbesondere ist dieser wasserstoffgasdurchlässig jedoch flüssigkeitsundurchlässig
ausgebildet. Ebenso sind andere Ausführungen der Membran vorstellbar. In jedem Fall ist es für die Vorrichtung von Vorteil, das erzeugte Wasserstoffgas schnell in den Behälter leiten zu können, während gleichzeitig ein Austritt der Flüssigkeit aus dem Behälter verhindert wird. Somit wird nicht nur einem Flüssigkeitsverlust entgegen gewirkt, sondern auch sichergestellt, dass feuchtigkeitsempfindliche Komponenten der Vorrichtung, wie beispielsweise des
Wasserstoffgasgenerators, geschützt werden. Weiterhin ist es von Vorteil, dass die Generatorstation ein Gehäuse aufweist, das einen
Standfuß zur Aufstellung auf einer Oberfläche besitzt, wobei die Aufnahme an einem dem Standfuß abgewandten Ende des Gehäuses angeordnet ist. Somit kann eine Anreicherung der Flüssigkeit mit Wasserstoffgas erfolgen, ohne die Vorrichtung in den Händen halten zu müssen. Ebenso sind andere Ausführungen zur Aufstellung vorstellbar. In jedem Fall ist es vorteilhaft, wenn die Generatorstation während der Anreicherung stabil aufgestellt ist, insbesondere um das erzeugte Wasserstoffgas schnell und sicher in den Behälter zu leiten.
Alternativ kann die Generatorstation ein Gehäuse aufweisen, das stiftförmig ausgebildet ist, so dass sich die erfindungsgemäße Vorrichtung auch für unterwegs eignet und komfortabel in einer Handtasche mitgeführt werden kann. Somit kann die Flüssigkeit besonders einfach an einem beliebigen Ort durch den Endanwender angereichert und entnommen werden.
Die anfangs genannte Aufgabe wird ausgehend von einem Behälter zur Kopplung mit einer Generatorstation, die einen Wasserstoffgasgenerator aufweist, wobei der Behälter einen Innenraum zur Unterbringung einer Flüssigkeit und mindestens eine den Innenraum
umschließenden Wandung besitzt, von der zumindest ein Teil von einer semipermeablen Membran, die für Wasserstoffgas durchlässig ist, gebildet ist, erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Behälter einen in einem Bereich der semipermeablen Membran befindlichen
Kopplungsbereich, der mit einer entsprechenden Aufnahme der Generatorstation koppelbar ist, sowie einen zweiten Kopplungsbereich, der mit einem Verschlussdeckel lösbar verbunden ist, aufweist.
Im Hinblick auf die gewünschte Anreicherung und anschließende Entnahme der Flüssigkeit ist die Ausbildung des Behälters mit zwei Kopplungsbereichen besonders vorteilhaft. Dadurch kann der mit der semipermeablen Membran ausgebildete Kopplungsbereich dazu genutzt werden, den Behälter mit der vorbeschriebenen Generatorstation der erfindungsgemäßen Vorrichtung zu verbinden, um die im Behälter befindliche Flüssigkeit mit Wasserstoff anzureichern und den Behälter nach der Anreicherung zur weiteren Verwendung von der Station zu trennen. Der zweite Kopplungsbereich eignet sich zur anschließenden Entnahme der Flüssigkeit und ermöglicht durch die Verbindung mit einem Verschlussdeckel eine sichere Aufbewahrung der Flüssigkeit.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der Kopplungsbereich des Behälters ein
Verbindungselement umfasst, das mit einem korrespondierenden Verbindungselement der Generatorstation verbindbar ist. Der erfindungsgemäße Behälter lässt sich somit einfach von der Generatorstation trennen, um diesen auszutauschen oder um die weitere Verwendung der angereicherten Flüssigkeit komfortabel zu gestalten. In Bezug auf das Verbindungselement ist zu beachten, dass dieses mit einem korrespondierenden Verbindungselement der Aufnahme der Generatorstation Zusammenwirken kann.
Beispielsweise kann das Verbindungselement des Behälters in Form eines Gewindes, einer Komponente eines Bajonettverschlusses, eines Schnapphakens- oder einer Clipverbindung ausgebildet sein. Der Behälter eignet sich ideal zum Einsatz in die erfindungsgemäße
Vorrichtung und kann durch das Verbindungselement mit der Aufnahme der Generatorstation der Vorrichtung gekoppelt werden.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Behälters ist der Kopplungsbereich rohrförmig ausgebildet und ein Öffnungsquerschnitt des Kopplungsbereichs wird von der semipermeablen Membran verschlossen. Es ist vorstellbar, dass die
semipermeable Membran das dem Innenraum abgewandte Ende des Kopplungsbereichs stirnseitig verschließt. Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, dass die Membran auch innerhalb des Kopplungsbereichs oder an dem dem Innenraum zugewandten Ende des Kopplungsbereiches angeordnet ist und dort den Öffnungsquerschnitt verschließt.
Weiterhin ist es von Vorteil, dass der zweite Kopplungsbereich ein Gewinde zur Verbindung mit dem ein angepasstes Gewinde umfassenden Verschlussdeckel oder mit einem
Injektionsverschluss versehen ist aufweist. Wie bereits zu der Vorrichtung ausgeführt, kann der Verschlussdeckel eine Entnahmeeinrichtung in Form einer integrierten Pipette, die in den Innenraum des Behälters hineinreicht, eines integrierten Sprühkopfes, eines Rollerballs oder eines Pumpkopfes umfassen. Durch die Integration der vorstehend genannten
Entnahmeeinrichtungen wird dem Anwender die Entnahme der angereicherten Flüssigkeit erleichtert.
Die eingangs genannte Aufgabe wird ausgehend von einem Verfahren zur Anreicherung einer Flüssigkeit mit Wasserstoffgas, wobei sich die Flüssigkeit in einem Behälter mit einem
Innenraum und mindestens einer den Innenraum umschließenden Wandung, von der zumindest ein Teil von einer semipermeablen Membran, die für die Flüssigkeit undurchlässig und für das Wasserstoffgas durchlässig ist, gebildet ist, befindet, dadurch gelöst, dass das Wasserstoffgas in einer Generatorstation, umfassend einen Wasserstoffgasgenerator mit einem Austrittsquerschnitt für erzeugtes Wasserstoffgas erzeugt und in die Flüssigkeit eingebracht wird, wodurch sich der Gehalt an gelöstem Wasserstoff in der Flüssigkeit gegenüber einem Ausgangszustand erhöht. Dabei wird erfindungsgemäß der Behälter mit der Generatorstation lösbar gekoppelt und das Wasserstoffgas mittels des Wasserstoffgasgenerators außerhalb des Behälters erzeugt und ausgehend von dem Austrittsquerschnitt durch die semipermeable Membran des Behälters in den Innenraum des Behälters und die darin befindliche Flüssigkeit eingeleitet.
Vergleichbar zur erfindungsgemäßen Vorrichtung liegt ein Vorteil des Verfahrens darin, dass eine Trennung des Wasserstoffgasgenerators und des Behälters mit der anzureichernden Flüssigkeit ermöglicht wird. Dieses Verhalten ist insoweit wünschenswert, als dass darin die Voraussetzung dafür geschaffen wird, Flüssigkeiten vor der Anreicherung mit Wirkzusätzen und Zusatzstoffen zu versehen.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der Behälter während der Anreicherung, abgesehen von der semipermeablen Membran, gasdicht verschlossen ist. Für die Anreicherung der Flüssigkeit mit Wasserstoffgas ist ein derartiges Verschließen besonders vorteilhaft, da einem direkten Verflüchtigen des Wasserstoffgases nach der Anreicherung entgegengewirkt wird und der erhöhte Gehalt an gelöstem Wasserstoffgas in der Flüssigkeit länger aufrechterhalten werden kann.
Analog zur erfindungsgemäßen Vorrichtung erfolgt die Anreicherung während einer
bestimmten, vorzugsweise wählbaren und/oder veränderbaren, Zeitdauer. Vorteilhafter weise kann das erzeugbare Gasvolumen somit auf die Menge der anzureichernden Flüssigkeit angepasst werden. Darüber hinaus ist es möglich, den Gehalt an gelöstem Wasserstoffgas durch eine Anpassung der Zeitdauer zu variieren.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Behälter vor der Anreicherung in eine vorzugsweise mobile Generatorstation eingesetzt oder daran angekoppelt wird. Dies führt dazu, dass die Anreicherung für Behälter verschiedener Größe erfolgen kann. Mit anderen Worten kann der Endverbraucher die Menge an angereicherter Flüssigkeit durch einen
Austausch des Behälters an seinen Bedarf anpassen. Weiterhin ist es von Vorteil, dass die Generatorstation mobil eingesetzt werden kann, sodass eine Anreicherung mit Wasserstoffgas bequem vom Endverbraucher selbst durchgeführt werden kann.
Parallel zur erfindungsgemäßen Vorrichtung erzeugt der Wasserstoffgasgenerator das
Wasserstoffgas vorteilhafterweise auf Basis einer galvanischen Zelle. Derartige
Wasserstoffgasgeneratoren haben den Vorteil, dass die Erzeugung ohne die Zugabe von Wasser möglich ist. Insbesondere muss die galvanische Zelle lediglich - ohne eine äußere elektrische Spannungsquelle - aktiviert werden, um die Wasserstoffgasproduktion einzuleiten. Die Erzeugung des Wasserstoffgases kann zu jeder Zeit unterbrochen und wieder hergestellt werden. Die in Bezug auf die erfindungsgemäße Vorrichtung genannten Vorteile werden analog mittels des vorbeschriebenen Verfahrens erzielt.
Ausführungsbeispiel:
Die vorstehend beschriebene Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels, das in den Zeichnungen dargestellt ist, näher erläutert. Es zeigt:
Figur 1 : einen Vertikalschnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung,
Figur 2: eine dreidimensionale Ansicht der Vorrichtung aus Figur 1 und
Figur 3: wie Figur 1 , wobei einzelne Bauteile beabstandet zueinander dargestellt sind.
Figur 1 zeigt einen Vertikalschnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1 zur Anreicherung einer Flüssigkeit 2 mit Wasserstoffgas 3, wobei das Wasserstoffgas 3 in der Figur 1 mit Hilfe von Kreisen symbolisiert ist. Die Vorrichtung 1 umfasst einen Behälter 4 für die Flüssigkeit 2, eine Generatorstation 8, sowie einen Wasserstoffgasgenerator 9, der zwei galvanische Zellen 13 aufweist. Mittels des Wasserstoffgasgenerators 9 kann die Flüssigkeit 2 mit Wasserstoffgas 3 angereichert werden.
Der Behälter 4 besitzt eine langgestreckte Form mit einem mittleren Bereich 19, der einen zylindrischen Querschnitt besitzt und zwei Enden 15, 20 mit einem ebenfalls zylindrischen Querschnitt. Der Durchmesser des mittleren Bereichs 19 ist dabei in etwa doppelt so groß wie der Durchmesser der beiden Enden 15, 20. Selbstverständlich kann das Verhältnis der Durchmesser zueinander auch anders sein. Auch kann der Behälter 4 eine andere
Querschnittsform besitzen. Der zylindrisch ausgebildete mittlere Bereich 19 sowie die Enden 15, 20 des Behälters 4 begrenzen einen Innenraum 5 und bilden eine Wandung 6 desselben. Dabei ist die Wandung 6 zur Unterdrückung einer schnellen Verflüchtigung des
Wasserstoffgases 3 aus einem für Wasserstoffgas 3 schlecht durchlässigen Material ausgebildet, wie zum Beispiel aus Glas.
Das in der Figur 1 unten befindliche Ende 20 ist länger ausgebildet als das obere Ende 15, wobei die Enden 15, 20 jeweils ein nicht in der Figur dargestelltes Außengewinde besitzen. Das untere Ende 20 des Behälters 4 ist mit einer semipermeablen Membran 7 verschlossen, die über eine zusätzliche Halterung 21 , die bezüglich der Figur 3 näher beschrieben wird, mit dem Behälter 4 verbunden ist. Die semipermeable Membran 7 gehört somit ebenfalls zu der den Innenraum 5 umschließenden Wandung 6 des Behälters 4. Sie ist wasserstoffgasdurchlässig jedoch flüssigkeitsundurchlässig ausgestaltet, so dass sie einen flüssigkeitsdichten Teil der Wandung 6 bildet und die Flüssigkeit 2 des Behälters 4 nicht ungewollt austreten kann.
Das obere Ende 15 ist mittels eines Verschlussdeckels 16 verschlossen, der mit einem - dem Außengewinde des Endes 15 angepassten - Kopplungsbereich 18 in Form eines
Innengewindes ausgestattet ist. Der Verschlussdeckel 16 dient der gezielten Entnahme der mit Wasserstoffgas 3 angereicherten Flüssigkeit 2. Dabei umfasst der Verschlussdeckel 16 eine integrierte Pipette 22, die in den Innenraum 5 des Behälters 4 hineinreicht.
Die Generatorstation 8 umfasst ein als Standfuß ausgebildetes Gehäuse 17, das stabil auf einer Aufstandsfläche A aufgestellt werden kann. Innerhalb der Generatorstation 8 ist der
Wasserstoffgasgenerator 9 positioniert, in dem zwei galvanische Zellen 13 übereinander angeordnet sind. Dabei sind die galvanischen Zellen 13 in Form von Knopfzellen ausgebildet und geben das Wasserstoffgas 3 über einen in der Figur 3 im Detail dargestellten
Austrittsquerschnitt 10 ab, wobei das Wasserstoffgas 3 dann durch den Austrittsquerschnitt 10 des Wasserstoffgasgenerators 9 in Richtung des Behälters 4 strömt und durch die
semipermeable Membran 7 in den Behälter 4 gelangt. Auf diese Weise wird die in dem Behälter 4 befindliche Flüssigkeit 2 mit dem Wasserstoffgas 3 angereichert. Seitlich am Gehäuse 17 der Generatorstation 8 befindet sich eine Bedieneinheit 14 zur Aktivierung und Deaktivierung der Wasserstoffgasproduktion. Die Bedieneinheit 14 ist von einem druckempfindlichen Taster gebildet, der bei Ausübung von Druck durch einen Anwender die Wasserstoffgasproduktion aktiviert. Ein zweites Drücken des Tasters beendet bzw. deaktiviert die
Wasserstoffgasproduktion.
Ferner besitzt die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 ein Sicherheitsventil 23 in Form einer mit einer Feder 24 versehenen Kugel 25, welches sicherstellt, dass ein bestimmter Wert des Innendrucks des Behälters 4 nicht überschritten wird. Für den Fall, dass dieser Wert des Innendrucks erreicht wird, öffnet das Ventil 23 automatisch und entlässt einen Teil des darin enthaltenen Wasserstoffgases 3 und verhindert somit eine ungewollte Aufblähung des
Behälters 4.
Das Gehäuse 17 der Generatorstation 8 ist in einem der Aufstandsfläche A zugewandten Bereich mit einem Batteriegehäuse 26 inklusive einer Batterie und eines Deckels 27 versehen. Über die Batterie wird eine nicht näher in der Figur dargestellte Steuerung mit Strom versorgt. Über die Steuerung findet zum Beispiel die Abfrage statt, ob der Behälter 4 mit der
Generatorstation 8 verbunden ist oder aber auch, in welchen Stadien sich der
Wasserstoffgasgenerator 9 gerade befindet. Die Figur 2 zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 aus Figur 1 zur Anreicherung von einer Flüssigkeit 2 mit Wasserstoffgas 3 in einer dreidimensionalen Ansicht bestehend aus der als Standfuß ausgebildeten Generatorstation 8 sowie dem mit dem Verschlussdeckel 16 versehenen Behälter 4. In der Figur 2 ist die Bedieneinheit 14 an der Außenseite der
Generatorstation 8 in Form eines Tasters gut zu erkennen. Der Taster ist mit der Aufschrift„H2“ versehen.
Die Figur 3 entspricht der Figur 1 , wobei jedoch der Behälter 4, der Wasserstoffgasgenerator 9 und die Generatorstation 8 beabstandet zueinander abgebildet sind, um eine bessere Übersicht der einzelnen Bestandteile zu geben.
Das Gehäuse 17 der Generatorstation 8 verfügt zur Aufnahme des Wasserstoffgasgenerators 9 und zur Kopplung des Behälters 4 über eine Ausnehmung 28. Ein oberer Abschnitt der
Ausnehmung 28 des Gehäuses 17 bildet eine Aufnahme 12 zur Kopplung des Behälters 4 mit der Generatorstation 8. Dabei enthält die Aufnahme 12 ein nicht näher in der Figur 3
dargestelltes Verbindungselement in Form eines Innengewindes.
Der Behälter 4 zur Aufnahme der Flüssigkeit 2 ist mit einer H-förmigen Halterung 21 versehen. Ein Ende 29 der Halterung 21 ist mit einem nicht in der Figur 3 sichtbaren Verbindungselement versehen. Das Verbindungselement ist in Form eines Außengewindes ausgebildet, welches an das Innengewinde der Aufnahme 12 angepasst ist. Der mit dem Gewinde versehene untere Teilabschnitt der Halterung 21 definiert damit den Kopplungsbereich 1 1 des Behälters 4. Der Behälter 4 kann mittels der vorstehend beschriebenen Schraubverbindung mit der
Generatorstation 8 gekoppelt werden.
Die Halterung 21 ist an dem anderen Ende 30 mit einem Innengewinde 31 ausgestattet, welches dem Außengewinde des unteren Endes 20 des Behälters 4 angepasst ist. Durch die Verschraubung der Halterung 21 mit dem Ende 20 des Behälters 4 wird die semipermeable Membran 7 an der Stirnfläche 32 des unteren Endes 20 fixiert. Das Wasserstoffgas 3 wird durch einen Öffnungsquerschnitt des horizontal ausgebildeten Stegs der Halterung 21 in den Behälter 4 geleitet. Dabei ist der Öffnungsquerschnitt der Halterung 21 kleiner ausgebildet als der Durchmesser der Membran 7. Alternativ ist auch vorstellbar, dass der Öffnungsquerschnitt dem Durchmesser der Membran 7 entspricht. Analog zu der Anordnung auf einer Stirnfläche 32 des Endes 20, wäre es möglich, die semipermeable Membran 7 auch innerhalb des Endes 20 des Behälters 4 oder an einem dem Innenraum 5 zugewandten Abschnitt des Endes 20 des Behälters 4 anzuordnen. Alternativ ist auch eine Fixierung der Membran 7 ohne eine zusätzliche Halterung vorstellbar, wie zum Beispiel durch eine Verklebung der Membran 7 innerhalb des unteren Endes 20 des Behälters 4.
Der Wasserstoffgasgenerator 9 besitzt ein längliches Gehäuse 33 und umfasst neben den beiden galvanischen Zellen 13 ein nicht in der Figur dargestelltes Kabel, das benötigt wird, um die Zellen 13 zur Aktivierung der Wasserstoffgasproduktion kurzzuschließen. Das in der Figur 3 unten befindliche Ende 34 des Gehäuses 33 des Generators 9 ist derart ausgebildet, dass es formschlüssig in die angepasste Ausnehmung 28 des Gehäuses 17 der Generatorstation 8 aufgenommen werden kann. Der Wasserstoffgasgenerator 9 ist lösbar in der Ausnehmung 28 in der Generatorstation 8 eingesetzt und kann bei Bedarf ausgetauscht werden.
Das dem Gehäuse 17 der Generatorstation 8 abgewandte Ende 35 des
Wasserstoffgasgenerators 9 ist in Form einer hervorstehenden Nase ausgebildet. Innerhalb der Nase ist ein Kanal 36 vorgesehen, durch den das produzierte Wasserstoffgas 3 ausgehend von den Zellen 13 in Richtung des Behälters 4 strömen kann. Ein oberes Ende des Kanals 36 bildet den Austrittsquerschnitt 10 des Wasserstoffgases 3 aus dem Wasserstoffgasgenerator 9.
Die Nase ist derart ausgeformt, dass der Behälter 4 mit seiner Halterung 21 bei der Kopplung mit der Generatorstation 8 formschlüssig mit dem Gehäuse 33 des Wasserstoffgasgenerators 9 in Verbindung steht. Hierfür weist die Halterung 21 des Behälters 4 eine angepasste
Ausnehmung 37 auf. Folglich wird in einem ersten Schritt der Wasserstoffgasgenerator 9 in die Ausnehmung 37 der Generatorstation 8 eingeführt. In einem zweiten Schritt wird der Behälter 4 mit seiner Halterung 21 ebenfalls in die Ausnehmung 28 eingeführt. Hierbei befindet sich jedoch nur der untere Teilabschnitt der Halterung 21 , also der Kopplungsbereich 1 1 , innerhalb des Gehäuses 17 der Generatorstation 8. Durch die Schraubverbindung zwischen der Halterung 21 des Behälters 4 und der Aufnahme 12 der Generatorstation 8 wird somit eine formschlüssige Kopplung erzielt.
Alternativ ist vorstellbar, dass die Kopplung des Behälters 4 mit der Generatorstation 8 über die Nase des Gehäuses 33 des Wasserstoffgasgenerators 9 und die Ausnehmung 37 der
Halterung 21 erfolgt. In diesem Fall erfolgt die Kopplung mittelbar über den
Wasserstoffgasgenerator 9. Bezugszeichenliste
1 Vorrichtung
2 Flüssigkeit
3 Wasserstoffgas
4 Behälter
5 Innenraum
6 Wandung
7 Semipermeable Membran
8 Generatorstation
9 Wasserstoffgasgenerator
10 Austrittsquerschnitt
1 1 Kopplungsbereich des Behälters
12 Aufnahme der Generatorstation
13 galvanische Zelle
14 Bedieneinheit
15 Ende des Behälters
16 Verschlussdeckel
17 Gehäuse der Generatorstation
18 Kopplungsbereich
19 Mittlerer Bereich
20 Ende des Behälters
21 Halterung
22 Pipette
23 Sicherheitsventil
24 Feder
25 Kugel 26 Batteriegehäuse
27 Deckel
28 Ausnehmung
29 Ende der Halterung
30 Ende der Halterung
31 Innengewinde
32 Stirnfläche
33 Gehäuse des Wasserstoffgasgenerators
34 Ende des Gehäuses des Wasserstoffgasgenerators
35 Ende des Gehäuses des Wasserstoffgasgenerators
36 Kanal
37 Ausnehmung der Halterung A Aufstandsfläche

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung (1) zur Anreicherung einer Flüssigkeit (2) mit Wasserstoffgas (3),
umfassend a) einen Behälter (4) mit einem Innenraum (5) zur Unterbringung einer Flüssigkeit (2) und mindestens einer den Innenraum (5) umschließenden Wandung (6), von der zumindest ein Teil von einer semipermeablen Membran (7) gebildet ist und b) eine Generatorstation (8), umfassend einen Wasserstoffgasgenerator (9) mit einem Austrittsquerschnitt (10) für erzeugtes Wasserstoffgas (3), wobei, das erzeugte Wasserstoffgas (3) ausschließlich durch die semipermeable Membran (7) des Behälters (4) hindurchtreten und auf diese Weise in den Behälter (4) eintreten kann, wodurch eine Anreicherung der Flüssigkeit (2) im Innenraum (5) des Behälters (4) mit Wasserstoffgas (3) erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (4) einen Kopplungsbereich (11) und die Generatorstation (8) eine Aufnahme (12) zur Kopplung des Behälters (4) mit der Generatorstation (8) aufweisen und der Behälter (4) lösbar mit der Aufnahme (12) der Generatorstation (8) koppelbar ist.
2. Vorrichtung (1) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der
Wasserstoffgasgenerator (9) mindestens eine galvanische Zelle (13) aufweist.
3. Vorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die
Generatorstation (8) eine Bedieneinheit (14) umfasst, mit der der
Wasserstoffgasgenerator (9) aktivierbar und deaktivierbar ist.
4. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (4) formschlüssig und/oder kraftschlüssig mit der Generatorstation (8) koppelbar ist, insbesondere in die Aufnahme (12) einschraubbar oder mittels eines Bajonettverschlusses oder einer Schnapphakenverbindung oder Clipverbindung mit der Aufnahme (12) koppelbar ist.
5. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Wasserstoffgasgenerator (9) werkzeuglos aus der Generatorstation (8) entnehmbar und in diese ersetzbar ist, vorzugsweise von der Seite der Aufnahme (12) her, weiter vorzugsweise durch die Aufnahme (12) hindurch.
6. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (4) an einem der semipermeablen Membran (7) gegenüber liegenden Ende (15) mit einem Gewinde zur Verbindung mit einem mit einem angepassten Gewinde versehenen Verschlussdeckel (16) oder mit einem Injektionsverschluss versehen ist.
7. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch ein
Sicherheitsventil (23), mit dem die Überschreitung eines bestimmten, vorzugsweise wählbaren oder einstellbaren, Innendrucks in dem Behälter (4) verhinderbar und kontrollierbar ist, indem durch das Sicherheitsventil (23), welches vorzugsweise in dem Verschlussdeckel (16) des Behälters (4) in der Generatorstation (8) oder im
Wasserstoffgasgenerator (9) selbst integriert ist, bei Überschreitung des bestimmten Innendrucks durch die Öffnung desselben eine Druckminderung erfolgt.
8. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran (7) aus Polyethylen hoher Dichte besteht.
9. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Generatorstation (8) ein Gehäuse (17) aufweist, das einen Standfuß zur Aufstellung auf einer Oberfläche besitzt, wobei die Aufnahme (12) an einem dem Standfuß
abgewandten Ende des Gehäuses (17) angeordnet ist.
10. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Generatorstation (8) ein Gehäuse (17) aufweist, das stiftförmig ausgebildet ist.
11. Behälter (4) zur Kopplung mit einer Generatorstation (8), die einen
Wasserstoffgasgenerator (9) aufweist, wobei der Behälter (4) einen Innenraum (5) zur Unterbringung einer Flüssigkeit (2) und mindestens eine den Innenraum (5)
umschließende Wandung (6) besitzt, von der zumindest ein Teil von einer
semipermeablen Membran (7), die für Wasserstoffgas (3) durchlässig ist, gebildet ist, gekennzeichnet durch a. einen in einem Bereich der semipermeablen Membran (7) befindlichen
Kopplungsbereich (11), der mit einer entsprechenden Aufnahme (12) der
Generatorstation (8) lösbar koppelbar ist, b. einen zweiten Kopplungsbereich (18), der mit einem Verschlussdeckel (16) lösbar verbunden ist.
12. Behälter (4) nach Anspruch 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Kopplungsbereich (11) ein Verbindungselement umfasst, das mit einem korrespondierenden
Verbindungselement der Generatorstation (8) verbindbar ist.
13. Behälter (4) nach Anspruch 1 1 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass der
Kopplungsbereich (11) rohrförmig ausgebildet ist und ein Offnungsquerschnitt des Kopplungsbereichs (11) von der semipermeablen Membran (7) verschlossen wird.
14. Behälter (4) nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Kopplungsbereich (18) ein Gewinde zur Verbindung mit dem ein angepasstes Gewinde umfassenden Verschlussdeckel (16) aufweist oder mit einem
Injektionsverschluss versehen ist.
15. Verfahren zur Anreicherung einer Flüssigkeit (2) mit Wasserstoffgas (3), wobei sich die Flüssigkeit (2) in einem Behälter (4) mit einem Innenraum (5) und mindestens einer den Innenraum (5) umschließenden Wandung (6), von der zumindest ein Teil von einer semipermeablen Membran (7), die für die Flüssigkeit (2) undurchlässig und für das Wasserstoffgas (3) durchlässig ist, gebildet ist, befindet, mit den folgenden
Verfahrensschritten: a) Wasserstoffgas (3) wird in einer Generatorstation (8), umfassend einen
Wasserstoffgasgenerator (9) mit einem Austrittsquerschnitt (10) für erzeugtes Wasserstoffgas (3) erzeugt und in die Flüssigkeit (2) eingebracht, wodurch sich der Gehalt an gelöstem Wasserstoff (3) in der Flüssigkeit (2) gegenüber einem Ausgangszustand erhöht, gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte: b) der Behälter (4) wird mit der Generatorstation (8) lösbar gekoppelt, c) das Wasserstoffgas (3) wird mittels des Wasserstoffgasgenerators (9) außerhalb des Behälters (4) erzeugt, d) das Wasserstoffgas (3) wird ausgehend von dem Austrittsquerschnitt (10) durch die semipermeable Membran (7) des Behälters (4) in den Innenraum (5) des Behälters (4) und die darin befindliche Flüssigkeit (2) eingeleitet.
16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (4)
während der Anreicherung, abgesehen von der semipermeablen Membran (7), gasdicht verschlossen ist.
17. Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass die
Anreicherung während einer bestimmten, vorzugsweise wählbaren und/oder veränderbaren, Zeitdauer erfolgt.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (4) vor der Anreicherung in eine vorzugsweise mobile Generatorstation (8) eingesetzt oder daran angekoppelt wird.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Wasserstoffgasgenerator (9) das Wasserstoffgas (3) auf Basis einer galvanischen Zelle (13) erzeugt.
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3532335A1 (de) 1985-09-11 1987-03-12 Winsel August Galvanische zelle zur entwicklung von wasserstoff bzw. sauerstoff
EP2567942A2 (de) * 2010-05-03 2013-03-13 Kim, Ilbong Tragbarer generator für wasserstoffreiches wasser
US20140247689A1 (en) 2013-03-01 2014-09-04 Centaqua Inc. Method and Apparatus to Produce Hydrogen-Rich Materials
JP2017006915A (ja) * 2016-07-25 2017-01-12 浩章 皆川 水素溶解液体吐出ポット及び水素溶解液体吐出ポットにおける吐出圧力形成方法
EP3272332A1 (de) 2015-03-16 2018-01-24 Qwell Co., Ltd. Feuchtigkeitsspendende flüssige phytoncidzusammensetzung, wasserstofferzeugende hautpflegesprayvorrichtung damit und verfahren zur herstellung davon
WO2018040051A1 (zh) 2016-09-01 2018-03-08 陈维扬 美妆喷瓶

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10227818A1 (de) * 2002-06-21 2004-01-08 Pakdaman, Abolghassem, Prof. Dr.med. Gasanreicherungsmodule
KR101877872B1 (ko) * 2015-06-18 2018-07-12 히로아키 미나카와 수소 용해 액체 토출 포트 및 가압된 수소 용해 액체를 생성하는 방법

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3532335A1 (de) 1985-09-11 1987-03-12 Winsel August Galvanische zelle zur entwicklung von wasserstoff bzw. sauerstoff
EP2567942A2 (de) * 2010-05-03 2013-03-13 Kim, Ilbong Tragbarer generator für wasserstoffreiches wasser
US20140247689A1 (en) 2013-03-01 2014-09-04 Centaqua Inc. Method and Apparatus to Produce Hydrogen-Rich Materials
EP3272332A1 (de) 2015-03-16 2018-01-24 Qwell Co., Ltd. Feuchtigkeitsspendende flüssige phytoncidzusammensetzung, wasserstofferzeugende hautpflegesprayvorrichtung damit und verfahren zur herstellung davon
JP2017006915A (ja) * 2016-07-25 2017-01-12 浩章 皆川 水素溶解液体吐出ポット及び水素溶解液体吐出ポットにおける吐出圧力形成方法
WO2018040051A1 (zh) 2016-09-01 2018-03-08 陈维扬 美妆喷瓶

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