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一种制造氢水的装置
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申请(专利)号:CN201210080246.5
申请日?2012.03.23
公开(公告)号?CN102603036A
公开(公告)日?2012.07.25
申请(专利权)人?烟台市马可波罗电子科技有限公司
地址?264000 山东省烟台市芝罘区世回尧路234号
发明(设计)人?高鹏;刘朋;张永涛
主分类号?C02F1/461(2006.01)I
国省代码?山东;37
NO. ?日期 最新法律状态 ?描述
2 2012.11.14 实质审查的生效 实质审查的生效 IPC(主分类):C02F 1/461 申请:20120323
1 2012.07.25 公开 公开
摘要
一种制造氢水的装置，包括容器，至少一个阴极电极板、至少一个阳极电极板，主机，容器为绝缘材料，阴极、阳极电极板相互间隔设置于容器内，主机包括电路控制板，阴极电极板连接于电路控制板的输入端上，阳极电极板连接于连接电路控制板的输出端上，阴极电极板的电解面积大于阳极电极板的电解面积。本发明可以将水及含水溶液电解，形成PH值呈中性的含氢水。
权利要求书
1.? 一种制造氢水的装置，其特征在于：包括容器(1)，至少一个阴极电极板(21)、至少一个阳极电极板(22)，主机(5)，所述容器(1)为绝缘材料，所述阴极、阳极电极板(21、22)相互间隔设置于所述容器(1)内，所述主机(5)上设有电路控制板(51)，所述阴极电极板(21)连接于电路控制板(51)的输入端(511)上，所述阳极电极板(22)连接于电路控制板(51)的输出端(512)上，所述阴极电极板(21)的电解面积大于所述阳极电极板(22)的电解面积。
2.? 如权利要求1所述的制造氢水的装置，其特征在于：所述阴极、阳极电极板(21、22)均为环状，并且上述两电极板相互环套，所述阴极电极板(21)的表面积至少是阳极电极板表面积(22)的1.2倍。
3.? 如权利要求2所述的制造氢水的装置，其特征在于：所述阴极、阳极电极板(21、22)均为圆环状，所述阳极电极板(22)设置于阴极电极板(21)内并且上述两电极板高度相同、同心设置，所述阴极、阳极电极板(21、22)之间的距离为3‑50mm，所述阴极电极板(21)的表面积至少是阳极电极板(22)的2倍。
4.? 如权利要求3所述的制造氢水的装置，其特征在于：所述阴极、阳极电极板(21、22)之间设有催化合金(6)。
5.? 如权利要求4所述的制造氢水的装置，其特征在于：所述催化合金(6)为圆环状合金网，高度与所述阴极、阳极电极板(21、22)相同。
6.? 如权利要求1所述的制造氢水的装置，其特征在于：所述容器(1)内设有第一、第二阴极电极板(23、25)和一个阳极电极板，上述两阴极电极板相并联并且连接于所述电路控制板(51)的输入端(511)上。
7.? 如权利要求1所述的制造氢水的装置，其特征在于：所述容器(1)上设有进、出水口(11、12)，所述容器(1)内设有第一、第二阳极电极板(71、72)及第一、第二阴极电极板(73、74)，所述第一、第二阴极电极板(73、74)位于所述第一、第二阳极电极板(71、72)之间，所述第一阳极电极板(71)和第二阴极电极板(74)固定于所述容器(1)顶部，所述第一阴极电极板(73)、第二阳极电极板(72)固定于所述容器(1)底部，并且所述第一、第二阳极电极板(71、72)的一侧面分别与所述容器(1)的两内壁紧密贴合，所述第一、第二阳极电极板(71、72)相并联并连接所述电路控制板(51)的输出端(512)，所述第一、第二阴极电极板(73、73)相连接并连接所述电路控制板(51)的输入端(511)。
8.? 如权利要求1所述的制造氢水的装置，其特征在于：所述容器(1)上设有进、出水口(11、12)，所述容器(1)内设有完全相同的第一、第二、第三阴极电极板(73’、74’、75’)和第一、第二阳极电极板(71’、72’)，阴极电极板和阳极电极板交错设置，上述三个阴极电极板相互并联并连接所述电路控制板(51)的输入端(511)，上述两个阳极电极板相互并联并连接所述电路控制板(51)的输出端(512)，所述进水口(11)上设有水流感应器(14)，所述主机(5)上设有互感器(513)。
9.? 如权利要求1至8任一所述的制造氢水的装置，其特征在于：所述阴极、阳极电极板均为金属网板，网孔规格在0.3mm*0.3mm‑60mm*60mm之间，并且两电极板是以铸造、轧制、电镀、喷涂、烧结、溅射上述任一种生产工艺形成的下列任一种金属元素或下列各金属元素的组合：铂、银、镁、锌、铁、锆、钛、钒、铬、钌、铱、铑、钯、铌、硅、锂、铝、碳。
10.? 如权利要求6至8任一所述的制造氢水的装置，其特征在于：所述每两相邻阴极、阳极电极板之间均设置有催化合金，催化合金是以铸造、轧制、电镀、喷涂、烧结、溅射任一种上述生产工艺形成的下列任一种金属元素或下列各金属元素的组合：铂、银、镁、锌、铁、锆、钛、钒、铬、钛、钌、铱、铑、硅、锂、钯、铌、钙、铷。
说明书
一种制造氢水的装置?
技术领域?
本发明涉及一种水处理装置，具体涉及一种水的电化学处理装置。?
背景技术?
氢是宇宙中含量最多的元素，氢气是无色无味具有还原性的双原子气体，在自然界中几乎不存在，氢气溶解度低，且不能被有机体吸收，因此人们一直没有注意氢气对高等生物体的作用，大部分生物学家认为氢气是理性惰性气体。2007年，国际上首次报道，动物呼吸2％的氢气可有效治疗脑缺血再灌注损伤；2011年，第二军医大学海军医学系实验室发现，腹腔注射含氢生理盐水也能非常有效的治疗新生大鼠缺血缺氧性脑损伤，并分别用三种损伤模型验证了氢气在保护神经细胞方面的有效作用。目前有证据显示：氢气促进生物体生理反应的有效性集中在抗氧化和信号分子作用方面，抗氧化是对抗衰老的有效办法已经被生物学界所认可，而信号分子极有可能是类似一氧化氮对神经系统的调节作用。虽然其他某些反应机制还尚不明朗，但无可争议的是氢气作为治疗方法进入一个全新的时代。?
市面上现有的功能水产品，都是以水的“碱性”或“负电位”或“小分子团”为中心，通过人为添加矿物质或人工合成物的浸泡溶解来生成功能水，此种方法没有物质载体，其功能性缺乏科学实验认可，显效率低，使用繁琐，并存在不安全的因素。?
电解离子水机是将经过净化后的水，接通直流电后，透过离子隔膜将水中的阴阳离子分开，阴极部分生成含矿物、负电位的碱性水，PH值可达到10.0以上；阳极部分生成包含酸性离子在内、正电位的水，此种水酸度太强，对人体组织和容器具有较强的腐蚀性，使用中也存在不安全因素。?
通过呼吸方式吸取氢气也是一种途径，但是氢气浓度不易控制，危险度较高，且不易保存。而从水中制造的氢气溶解在水中，安全度高，便于保存，并且通过饮水的方式进入人体，吸收速度快，效果明显，是一种突破性的气体与水体结合的保健医疗新方式。?
发明内容?
本发明的目的是提供一种制造氢水的装置，其可以将水或含水液体电解，形成PH值呈中性的含氢水。?
为了实现上述目的，本发明的技术解决方案为：一种制造氢水的装置，其中，包括容器，至少一个阴极电极板、至少一个阳极电极板，主机，所述容器为绝缘材料，所述阴极、阳极电极板相互间隔设置于所述容器内，所述主机上设有电路控制板，所述阴极电极板连接于电路控制板的输入端上，所述阳极电极板连接于电路控制板的输出端上，所述阴极电极板的电解面积大于所述阳极电极板的电解面积。?
本发明制造氢水的装置，其中，所述阴极、阳极电极板均为环状，并且上述两电极板相互环套，所述阴极电极板的表面积至少是阳极电极板表面积的1.2倍。?
本发明制造氢水的装置，其中，所述阴极、阳极电极板均为圆环状，所述阳极电极板设置于阴极电极板内并且上述两电极板高度相同、同心设置，所述阴极、阳极电极板之间的距离为3‑50mm，所述阴极电极板的表面积至少是阳极电极板的2倍。?
本发明制造氢水的装置，其中，所述阴极、阳极电极板之间设有催化合金。?
本发明制造氢水的装置，其中，所述催化合金为圆环状合金网，高度与所述阴极、阳极电极板相同。?
本发明制造氢水的装置，其中，所述容器内设有第一、第二阴极电极板和一个阳极电极板，上述两阴极电极板相并联并且连接于所述电路控制板的输入端上。?
本发明制造氢水的装置，其中，所述容器上设有进、出水口，所述容器内设有第一、第二阳极电极板及第一、第二阴极电极板，所述第一、第二阴极电极板位于所述第一、第二阳极电极板之间，所述第一阳极电极板和第二阴极电极板固定于所述容器顶部，所述第一阴极电极板、第二阳极电极板固定于所述容器底部，并且所述第一、第二阳极电极板的一侧面分别与所述容器的两内壁紧密贴合，所述第一、第二阳极电极板相并联并连接所述电路控制板的输出端，所述第一、第二阴极电极板相连接并连接所述电路控制板的输入端。?
本发明制造氢水的装置，其中，所述容器上设有进、出水口，所述容器内设有完全相同的第一、第二、第三阴极电极板和第一、第二阳极电极板，阴极电极板和阳极电极板交错设置，上述三个阴极电极板相互并联并连接所述电路控制板的输入端，上述两个阳极电极板相互并联并连接所述电路控制板的输出端，所述进水口上设有水流感应器，所述主机上设有互感器。?
本发明制造氢水的装置，其中，所述阴极、阳极电极板均为金属网板，网孔规格在0.3mm*0.3mm‑60mm*60mm之间，并且两电极板是以铸造、轧制、电镀、喷涂、烧结、溅射上述任一种生产工艺形成的下列任一种金属元素或下列各金属元素的组合：铂、银、镁、锌、铁、锆、钛、钒、铬、钌、铱、铑、钯、铌、硅、锂、铝、碳。?
本发明制造氢水的装置，其中，所述每两相邻阴极、阳极电极板之间均设置有催化合金，催化合金是以铸造、轧制、电镀、喷涂、烧结、溅射任一种上述生产工艺形成的下列任一种金属元素或下列各金属元素的组合：铂、银、镁、锌、铁、锆、钛、钒、铬、钛、钌、铱、铑、硅、锂、钯、铌、钙、铷。?
采用上述方案后，本发明制造氢水的装置由于容器内设于阴极、阳极，阴极电极板的电解面积大于阳极电极板的电解面积，因此在容器内倒入合适的水且通电时，通过水的导电介质作用，构成双极型回路，阴极面积大于阳极面积的设置，使阴极析出更多氢气，在阳极析出较少氧气，除两者中和为水外，水中还溶解有较多的净余氢气，部分其余氢氧根离子被氢离子中和为水或被水中碱性金属离子中和而减少，由于氢水生成后水的PH值未发生最终改变，水仍呈中性。氢水可以对高血糖、高血脂、高血压、恶性肿瘤、肥胖、提高记忆、提高免疫力、杀菌消炎镇痛、抗衰老、脑损伤保护、心脑缺血、神经元再生等多种疾病或症状有治疗效果，是目前最有效、最安全的抗氧化物质，因此氢水制造装置进入家庭或医疗机构对治疗或健康能产生积极影响。?
另外，在阴极电极板、阳极电极板之间设置催化合金，催化合金可以把阳极电极板析出的氢氧根结合为无毒的碱式盐并沉淀，这样就减少了氧气的生成数量，相应增加了水中氢气的浓度。?
两电极板都采用金属网板，且同心结构设置，则电极板含有较大的表面积，因此在电离时水做对流循环的运动，一方面促进氢分子的结合几率，提高了氢水中氢气浓度，另一方面氢分子在水中分散均匀，有利于提高使用效果。由于催化合金能减少电离出的氢氧根含量，促进氢水中氢气的浓度的进一步上升，其复合制氢水效果显著提高，并且水质应用范围扩大，既可以对自来水、天然水这样TDS值比较高的水质进行处理，也可以对TDS比较低的水质进行处理，如TDS为50PPM的纯净水。?
附图说明?
图1是本发明制造氢水的装置实施例1的主视图；?
图2是本发明制造氢水的装置实施例1的俯视图；?
图3是本发明制造氢水的装置实施例2的主视图；?
图4是本发明制造氢水的装置实施例2的俯视图；?
图5是本发明制造氢水的装置实施例3的主视图；?
图6是本发明制造氢水的装置实施例3的俯视图；?
图7是本发明制造氢水的装置实施例4的主视图；?
图8是本发明制造氢水的装置实施例4的俯视图；?
图9是本发明制造氢水的装置实施例5的主视图；?
图10是本发明制造氢水的装置实施例5的俯视图；?
图11是本发明制造氢水的装置实施例6的主视图；?
图12是本发明制造氢水的装置实施例6的俯视图；?
图13是本发明制造氢水的装置实施例7的俯视图；?
图14是本发明制造氢水的装置实施例8的主视图；?
图15是本发明制造氢水的装置实施例9的主视图；?
图16是本发明制造氢水的装置实施例10的主视图；?
图17是本发明制造氢水的装置实施例11的主视图；?
图18是本发明制造氢水的装置实施例12的主视图；?
图19是本发明制造氢水的装置实施例13的主视图。?
下面结合附图具体说明本发明制造氢水的装置。?
具体实施方式?
实施例1，如图1、2所示，本发明制造氢水的装置包括容器1，阴极电极板21、阳极电极板22，电极座3，第一、第二导体41、42，主机5，容器1、电极座3均为绝缘材料，主机5包括电路控制板51，电极座3设于容器1内，并且电极座3上设有相互间隔的阴极、阳极安装孔，阴极、阳极安装孔内分别设有第一、第二导体41、42，第一、第二导体41、42上分别设有一个安装槽，阴极、阳极电极板21、22分别卡固于第一、第二导体41、42的安装槽内，第一导体41通过导线连接电路控制板51的输入端511，第二导体42通过导线连接电路控制板51的输出端512，阴极电极板21的电解面积大于阳极电极板22的电解面积，阴极电极板21、阳极电极板22可以是金属平板或金属网板，形状不限，并且两电极板是以铸造、轧制、电镀、喷涂、烧结、溅射等上述任一种生产工艺形成的下列任一种金属元素或下列各金属元素的组合：铂、银、镁、锌、铁、锆、钛、钒、碳、铬、钌、铱、铑、钯、铌、硅、锂、铜等。?
实施例2，如图3、4所示，与实施例1不同之处在于阴极、阳极电极板21、22均为圆环状，阳极电极板22设置于阴极电极板21内并且上述两电极板高度相同、同心设置，阴极、阳极电极板21、22之间的距离为3mm‑50mm，阴极电极板21的表面积至少是阳极电极板22的1.2倍。?
另外，阴极、阳极电极板21、22还可以为同心设置、相互环套、截面为其他形状的金属块。?
本实施例中，阴极电极板的表面积大于阳极电极板的表面积，因此阴极电极板的电流密度要大于阳极电极板的电流密度，因此，两电极产生的电极吸引力引起离子运动几率不均等的状况，氢离子自身结合几率大于氢氧根离子与氢离子的结合几率，从而在水中电离生成氢分子并结合为氢气，这样结构在同等条件下能增加处理水量，因为产生的氢分子在水中溢出的距离增长，更容易溶解于水中，适用于TDS较大的自来水制氢水。?
实施例3，如图5、6所示，与实施例2不同之处在于阴极、阳极电极板21、22均为金属网板，网孔规格在0.3mm*0.3mm‑60mm*60mm之间，优化规格为3mm*4mm，阴极电极板21的表面积是阳极电极板22的2倍，并且阴极、阳极电极板21、22之间设置有催化合金6，催化合金6设置于电极座3上的卡槽内，催化合金6为圆环状合金网，高度与阴极、阳极电极板21、22相同，合金网孔规格在0.3mm*0.3mm‑60mm*60mm，优化规格为3mm*4mm，催化合金6可以是以铸造、轧制、电镀、喷涂、烧结、溅射等任一种上述生产工艺形成的下列任一种金属元素或下列各金属元素的组合：铂、银、镁、锌、铁、锆、钛、钒、铬、钛、钌、铱、铑、硅、锂、钯、铌、钙、铷。?
实施例4，如图7、8所示，与实施例3不同之处在于催化合金6截面为正方形，另外，阴极、阳极电极板21、22截面还可选择长方形、正方形或其他正多边形。?
实施例5，如图9、10所示，本发明制造氢水的装置包括容器1，第一、第二阴极电极板23、25和阳极电极板24，电极座3，第一、第二、第三导体43、44、45，主机5，主机5上设有电路控制板，电极座3设置于容器1内，容器1、电极座3均为绝缘材料，电极座3上设有三个相互间隔的安装孔，第一、第二、第三导体43、44、45分别设于三个安装孔内，第一、第二阴极电极板23、25和阳极电极板24分别与第一、第二、第三导体43、44、45相连接，第三导体45通过导线连接电路控制板的输出端512，第一、第二导体43、44相并联并通过导线连接电路控制板的输入端511。上述三个电极板可以是以铸造、轧制、电镀、喷涂、烧结、溅射等任一种生产工艺形成的下列任一种金属元素或下列各金属元素的组合：铂、银、镁、锌、铁、锆、钛、钒、铬、钌、铱、铑、钯、铌、硅、锂、铜、碳等。?
本实施例中，由于阴阳电极表面积增加，电离析氢相对增强，适用于TDS低于30的纯净水，且能制造较大水量的氢水，并且电解后水中的氢气浓度提高，为提高氢水浓度水平，阳极电极板的表面积可以进一步优化为第一阴极电极板表面积的二分之一，三个电极可以是金属板，金属网板，形状不限，金属网板的厚度在0.1mm‑50mm之间，优化厚度为1mm。每两电极之间的间距在0.2mm‑80mm之间，用于家庭保健饮用氢水制作时每两电极板之间的间距是25mm，用于医疗用氢水制作时每两电极板之间间距是20mm，用于养殖业用氢水制作时每两电极板之间间距是30mm，用于种植业用氢水制作时每两电极板之间的间距是50mm。?
实施例6，如图11、12所示，与实施例5不同之处在于，第一阴极电极板23与阳极电极板24之间，阳极电极板24与第二阴极电极板25之间分别设有第一催化合金板61、第二催化合金板62，上述第一、第二催化合金板61、62可为金属平板或金属网板，可以是以铸造、轧制、电镀、喷涂、烧结、溅射等任一种生产工艺形成的下列任一种金属元素或下列各金属元素的组合：铂、银、镁、锌、铁、锆、钛、钒、铬、钛、钌、铱、铑、硅、锂、钯、铌、钙、铷等。?
本实施例中，由于催化合金在水中释放电子，快速析出氢气，不断游离出金属阳离子，极易与电解出的氢氧根离子结合，从而阻碍了氢氧根与氢离子结合为水，延长了氢气保留时间，保持了氢水浓度，有利于提高氢水的使用价值。?
实施例7，如图13所示，容器1上设有进水口11、出水口12，并且容器1为绝缘材料，容器1内壁设有硅胶层13，容器1内设有完全相同的第一、第二阳极电极板71、72及第一、第二阴极电极板73、74，第一、第二阴极电极板73、74位于第一、第二阳极电极板71、72之间，第一阳极电极板71和第二阴极电极板74固定于容器1顶部，并且第一阳极电极板71、第二阴极电极板74的下边缘与容器1底面之间留有间隙，第一阴极电极板73、第二阳极电极板72固定于容器1底部，第一阴极电极板73、第二阳极电极板72上边缘与容器1顶部之间留有间隙，第一、第二阳极电极板71、72的一侧面分别与容器1的左右内壁的硅胶层紧密贴合，第一、第二导体81、82分别与第一、第二阳极电极板71、72相连接，第三、第四导体83、84分别与第一、第二阴极电极板73、74相连接，第一、第二导体81、82相互并联并通过导线连接电路控制板51的输出端512，第三、第四导体83、84相互并联并通过导线连接电路控制板51的输入端511，第一、第二阳极电极板71、72可选用金属板，第一、第二阴极电极板73、74可选用金属网。?
本实施例适合于连续性流水制氢水，并根据水流量的大小，调整电流、电压大小、电极间距，阴极与阳极的不同表面积比例，使制造出的氢水更具使用价值。?
实施例8，如图14所示，与实施例7不同之处在于，第一阳极电极板71为圆环状，并且第一阳极电极板71紧密贴合于容器1内壁，第二阳极电极板72、第一、第二阴极电极板73、74固定于容器1底部，位于第一阳极电极板71的圆环内，并且第二阳极电极板72位于两阴极电极板之间。?
实施例9，如图15所示，与实施例7不同之处在于，每相邻两电极之间分别设有一个相同的催化合金板63，催化合金板63为金属网板。?
本实施例中，在进出水口分别设置催化合金网，可增强瞬间制氢水效果。?
实施例10，如图16所示，与实施例7不同之处在于，容器1内设有完全相同的第一、第二、第三阴极电极板73’、74’、75’和第一、第二阳极电极板71’、72’，阴极电极板、阳极电极板交错设置，第一、第二、第三阴极电极板73’、74’、75’相互并联，第一、第二阳极电极板71’、72’相互并联。?
本实施例中，三个阴极并联和两个阳极并联的面积不对等电离装置，第二阴极电极板为***用阴极，每两阴极电极板之间设有一个阳极板，工作时，形成两个并联电流回路，总阴极表面积要大于总阳极表面积，阴极板对阳离子吸引力大于阳极板对阴离子的吸引力，提高水中氢气浓度，提高制氢装置效率，并且通电时，氢气首先在第一、第二、第三阴极电极板附近形成，使氢气浓度分布均匀。?
实施例11，如图17所示，与实施例10不同之处在于，每相邻两电极板之间分别设有催化合金板63’，催化合金板63’为金属网板。?
实施例12，如图18所示，与实施例10不同之处在于，进水口11上设有水流感应器14，主机5上设有互感器513。?
实施例13，如图19所示，与实施例6不同之处在于，电极板均固定于一个可移动的电极座3上，电极座3可采用支架、顶盖等方式固定在容器1的上方，支架、顶盖可拆卸。?
上述各不同实施例中，各电极可选用同样的材质，各催化合金板可选用同样的材质，并且阴极电极板与阳极电极板之间的驱动电流可以是直流电、交流电、直流电与交流电的任意组合，且频率在1赫兹‑30000赫兹之间，输出电流强度范围为0.01‑10安培，输出电压范围为9伏‑60伏。?
上述实施例中制造氢水的装置可电解水或任何含水液体，用于家用饮水机，或安装于自来水管道上，用于电解水或任何含水液体，可用作家用饮水设备，或用于医疗器械、农用机械、小家电、食品生产加工设备、美容保健器械、汽车节能环保、公***卫生等领域。?
以上所述实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。