便携式超浓富氢微气泡饮水装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种便携式超浓富氢微气泡饮水装置，属于一般的物理或化学的方法或装置的混合作业技术领域。该装置包括源水箱、循环泵和电解槽，电解槽包括阳离子隔膜、阴电解室和阳电解室，阳离子隔膜两侧设有阴、阳电极，阴电解室的进、出水口与循环泵的进、出水口通过管路依次串行连通并形成循环回路，阳电解室设有阳极侧进水管路和阳极侧出水管路；在使用时，位于循环回路上的阴电解室中电极生成的氢气与该电解室中的水体混合生成氢气泡并在循环回路中高速流动。该装置可以保持水中的超浓富氢微气泡的溶解浓度不衰减、水中的超微氢气泡长期维持有足够的数量不破碎消失。

【技术实现步骤摘要】
便携式超浓富氢微气泡饮水装置
本技术涉及一种便携式超浓富氢微气泡饮水装置，属于一般的物理或化学的方法或装置的混合作业

技术介绍
氢是自然界最小的分子，也是宇宙中含量最多的分子，是水的重要成分，对生命的贡献是巨大的。早在20世纪80年代，就有学者发表论文提出在溶液中氢气可与羟自由基直接反应。2007年7月，日本医科大学太田成男教授在《自然－医学》中报道，动物呼吸2%的氢气就能有效清除自由基，显著改善脑缺血再灌注损伤，其基础是氢气在体内的选择性抗氧化作用。该论文迅速引起广泛关注，掀起研究氢气治疗疾病的热潮。同时，保健养生产业因氢分子医学的兴起而迎来发展新机遇，各种主打“氢”概念的产品纷纷上市热销。利用氢气治疗疾病，最常用和基本的方法是呼吸氢气和饮用氢水两种。研究证明，氢水是一种利用氢气治疗疾病的理想方法。为了提高氢水的医疗效果，希望氢在水中的溶存度尽可能高。但是氢气很难溶解于水，在水中的饱和溶解度仅约1.6ppm。现有电解制氢方法，无论是无膜或有膜(两室/三室）直接对水电解、抑或是SPE电解制取的氢水，水中氢溶解度均难以达到饱和乃至超饱和，必须辅以其它方法，通常是借助纳米氢气泡的气水混合方法来实现。存在于水中的气泡，若粒径＞50mm，通常称之为大气泡；粒径＜5mm，称为小气泡；粒径＞1μm，称为微米气泡，或称微气泡；当水中存在大量平均粒径约50μm左右的气泡时，由于光的折射作用我们可以观察到的水溶液呈乳白色，俗称牛奶水。粒径小于200μm，习惯称之为纳米气泡；而微纳米气泡，则是指介于微米气泡和纳米气泡之间的气泡。纳米和微纳米气泡由于尺寸小，表现出一些特殊的特性，如比表面积大、在水中存在时间长、自身增压溶解、传质效率高、表面电荷形成的界面电位ζ高以及可释放出自由基等特性。引入纳米气泡技术，可以使氢水中氢水溶存度达到饱和乃至超饱和。而且，由于纳米和微纳米氢气泡的存在，氢水中氢浓度衰减速度可以大大减缓。产生纳米或微纳米气泡方法很多，例如分散空气法、溶气释气法、超声空化法等，但是现有纳米氢气泡水制取技术及装置均十分复杂，产品价格也随之昂贵，更难于做到小型便携化，一般平民大众根本消费不起。若能开发出优质、高效、简便、廉价的纳米氢水技术及产品，推动氢分子医疗养生产业的迅猛发展，惠及民众与社会，这在环境污染加速、民众健康遭遇严重威胁的今天，乃是功德无量之事。此外，如何维持气泡在液体中稳定存在是一个难题。气泡本身是不稳定体，在液体中总是要受浮力而上升，最终穿越气液双膜界面而外逃。尽管减小气泡尺寸可以有效延长气泡在液体中存在时间，但是要想保持气泡在液体中长时间不破灭，气泡数量维持足够密度，气体溶解度不衰减，这在静止容器中是做不到的。综上，如何保持水中的超浓富氢微气泡的溶解浓度不衰减、水中的超微气泡始终维持有足够的数量不破碎消失（超浓富氢微气泡在水中的溶解度达到饱和或超饱和并长时间保持），是现实中急需解决的问题。
技术实现思路
本技术解决的技术问题是，针对现有技术不足，提出一种保持水中的超浓富氢微气泡的溶解浓度不衰减、水中的超微氢气泡长期维持有足够的数量不破碎消失的便携式超浓富氢微气泡饮水装置。为了解决上述技术问题，本技术的专利技术人在上述认识的基础上提出如下技术方案是：一种便携式超浓富氢微气泡饮水装置，包括源水箱、循环泵和电解槽，所述电解槽包括可透水的阳离子隔膜以及由阳离子隔膜分隔出的阴、阳电解室，所述阳离子隔膜两侧对称紧贴的设有分别位于阴、阳电解室内的阴、阳电极，所述阴电解室的进、出水口与循环泵的进、出水口通过管路依次串行连通并形成循环回路，所述阳电解室设有阳极侧进水管路和阳极侧出水管路，所述源水箱与靠近循环泵进水口处的管路之间连通有主进水管，所述管路在靠近阴电解室的出水口处还接有连通外部的主出水管，所述源水箱设有与所述主出水管连通的回水管；在使用时，位于所述循环回路上的阴电解室中电极生成的氢气与该电解室中的水体混合生成氢气泡并在所述循环回路中高速流动。上述本技术公开的便携式超浓富氢微气泡饮水装置技术方案的工作机理及有益效果陈述如下。本技术装置结构特征是，参见图1，源水从源水箱送至循环泵入口，当主出水管关闭时，在循环泵驱动下，源水经循环泵出水口→阴电解室→循环泵入水口构成一循环回路进行封闭循环流动，整个循环回路的水阻很小，管路压降趋于零，因此循环泵的很小泵压就可以产生很高的循环流速，水流总体表现为层流状态。本技术先在阴电解室中电极生成的氢气，由于循环回路中的水流流速很高，氢气分子迅速溶解入水流中，与该电解室中的水体混合，在水中生成相当数量的气泡。在静止液体中，氢气泡与液体之间最重要的力是升力，氢气泡在升力作用下不断上浮逃逸。而氢气泡在流动场中,因气液两相密度、黏度等不同，引起氢气泡与流体之间速度存在一定差异。而气液两相的相对速度差，产生气液两相间的曳力。在静止液体中，氢气泡与液体之间最重要的力是升力，而流动液体中则主要是曳力。曳力的存在，限制了气泡的上浮，气泡随流体同向运动而保持相对稳定。流速越高，同速、同向运动的气泡间发生相互碰撞的几率就越小。氢气泡进入流水后随水流流向运动时，必定受到水流挤压而变细变长→被持续拉伸→拉断成小气泡→小气泡再进一步缩小…，甚至气泡粒径可以达到100纳米以下。本技术装置正是通过保持封闭循环管路中水体的高流速，来确保生成小气泡。需要特别指出的是：为要使水中氢气泡大量稳定存在，理想的情况是氢气泡均匀分布悬浮于水中，相互之间不碰撞，同时解决氢气泡无法在静止水中稳定存在的缺陷。本技术装置将氢气泡溶存在一个封闭旋转的循环回路中,形成一个动态水箱。由流体力学常识知道，对于相同管道截面积，流速越高，流量越大，意味着动态容积增大，可以包容更多气泡进入。伴随着电解室中气泡持续进入水中，循环回路中的气体溶解浓度和气泡数量稳步均匀增加，很快达到饱和乃至超饱和。概括上述本技术的便携式超浓富氢微气泡饮水装置技术方案的有益效果是：1）本技术通过阴电解室中电极生成的氢气，融入水中，从水体内部进行立体溶气，水中存在大量氢气泡尤其是超微氢气泡，伴随着氢气泡的破灭气体在水中释放，就可能发生氢气体水中以单分子或多分子态的的超量溶解，成为超饱和氢气水，氢气体在水中的扩散就可以不受水体表面溶解度的限制，可以达到超饱和度的状态，并在进入流水后随水流流向运动时，受到水流挤压，甚至可以被持续拉伸、拉断成达到100纳米以下粒径，同时，通过在循环回路中的高流速，使得循环回路中的氢气溶解浓度不衰减，水中氢气泡始终维持有足够的数量。2）本技术可以通过阴极侧进水透过电解槽隔膜进入阳极侧进水管路和阳极侧出水管路进行排出，此时，阳极侧进水管路和阳极侧出水管路可以形成开路，这样不仅阳极侧反应生成的产物可以通过阳电解室连接的管路排出，还同时对隔膜启到加湿作用，更好地有效的控制电解电流。本技术在上述技术方案基础上的改进是：在使用时，所述循环回路内的循环水流量Lx和主出水管的出水流量Lc两者保持量化关系为：Lx：Lc≧5。具体实用效果是：如果从循环水路（动态水箱）中取水输出的流量过大，就会破坏循环回路中气水两相流型的稳定，故本技术装置限定Lx：Lc≧5。本技术在上述技术方案基础上的完善本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种便携式超浓富氢微气泡饮水装置，其特征在于：包括源水箱、循环泵和电解槽，所述电解槽包括可透水的阳离子隔膜以及由阳离子隔膜分隔出的阴、阳电解室，所述阳离子隔膜两侧对称紧贴的设有分别位于阴、阳电解室内的阴、阳电极，所述阴电解室的进、出水口与循环泵的进、出水口通过管路依次串行连通并形成循环回路，所述阳电解室设有阳极侧进水管路和阳极侧出水管路，所述源水箱与靠近循环泵进水口处的管路之间连通有主进水管，所述管路在靠近阴电解室的出水口处还接有连通外部的主出水管，所述源水箱设有与所述主出水管连通的回水管；在使用时，位于所述循环回路上的阴电解室中电极生成的氢气与该电解室中的水体混合生成氢气泡并在所述循环回路中高速流动。

【技术特征摘要】
2017.06.12 CN 20171043732791.一种便携式超浓富氢微气泡饮水装置，其特征在于：包括源水箱、循环泵和电解槽，所述电解槽包括可透水的阳离子隔膜以及由阳离子隔膜分隔出的阴、阳电解室，所述阳离子隔膜两侧对称紧贴的设有分别位于阴、阳电解室内的阴、阳电极，所述阴电解室的进、出水口与循环泵的进、出水口通过管路依次串行连通并形成循环回路，所述阳电解室设有阳极侧进水管路和阳极侧出水管路，所述源水箱与靠近循环泵进水口处的管路之间连通有主进水管，所述管路在靠近阴电解室的出水口处还接有连通外部的主出水管，所述源水箱设有与所述主出水管连通的回水管；在使用时，位于所述循环回路上的阴电解室中电极生成的氢气与该电解室中的水体混合生成氢气泡并在所述循环回路中高速流动。2.根据权利要求1所述便携式超浓富氢微气泡饮水装置，其特征在于：在使用时，所述循环回路内的循环水流量Lx和主出水管的出水流量Lc两者保持量化关系为：Lx：Lc≧5。3.根据权利要求1或2所述便携式超浓富氢微气泡饮水装置，其特征在于：所述阳极侧进水管路连通源水箱和阳电解室，所述阳极侧出水管路连通阳...

【专利技术属性】
技术研发人员：王建真，肖志邦，徐磊，
申请(专利权)人：大连双迪创新科技研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：辽宁,21