专利名称：便携式饮水瓶电解氢水发生器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及饮水容器电解氢水发生器，特别是一种可以在没有市电电源的室外或室内运动场馆使用的便携式饮水瓶电解氢水发生器。
背景技术：
科学研究证明，现代人不良的饮食习惯会造成人体血液和细胞中产生过量的活性氧，过量的活性氧不仅使人体内细胞氧化后被损伤，而且可以促进人的衰老，还会引发癌症等各种现代疾病。特别是激烈的体育运动后，人体肌肉纤维进行重要的氧化活动而感到酸痛疲劳。医学专家们发现，氢气是强还原剂，适量的氢气溶解在饮用水中成为氢水后直接饮用，特别是在激烈的体育运动后饮用氢水，可以通过还原反应中和人体血液和细胞中过量的呈酸性的活性氧，有利于减轻疲劳，保护人体的健康。目前家庭用的小型饮水用电解氢水 发生器，如中国专利授权公告号为CN202201742U，名称为“ー种中性富氢水电解装置”的实用新型专利公开的结构把阳极和阴极组成的开放式电解槽设置在水容器的底部，电离时氢离子移向阴极接受电子析出氢气，溶解在水中成为氢水。上述的ー种中性富氢水电解装置的第一个缺点是因为在开放式电解槽中的阳极和阴极中间没有离子隔离膜，没有分开的氢离子和氧离子的排出ロ，所以阳极和阴极电离的氧离子和氢离子仍然是可逆反应，电解产生的氢气与水接触的时间短，部分氢气直接冒出水面,影响氢气在水中的溶解度,生成氢水中的氢气含量很低；第二个缺点是上述的ー种中性富氢水电解装置体积大，而且必需有交流电源供电，所以是不可以携带到室外或各种场地去使用。
实用新型内容本实用新型的目的是针对上述的饮水用电解氢水发生器存在的缺点，提供ー种体积小、便于携带、在没有交流电源供电的室外或室内也能正常使用的便携式饮水瓶电解氢水发生器。便携式饮水瓶电解氢水发生器可以携带去室外运动场或室内体育馆等场所使用，操作简单、设备安全，氢水中氢气的含量高，激烈运动后饮用，通过还原反应中和人体血液和细胞中过量的呈酸性的活性氧减轻疲劳。本实用新型的目的是这样实现的便携式饮水用瓶型电解氢水发生器由贮水筒、贮水筒顶盖和电解氢气发生部组成。便携式饮水瓶型电解氢水发生器中部设有细高圆筒型的贮水筒，贮水筒的直径与高度比为I : 3 4，贮水筒22设计成细高形状的目的是使电解发生的氢气与贮水筒中的饮用水有较长时间的接触，提高氢气的溶解效率，増加氢气的溶解度。贮水筒的上部外周边设有外螺纹，外螺纹的作用是与贮水筒顶盖螺接和防漏。贮水筒顶盖的上部中心设有安全阀。安全阀的作用是氢水中的气体在贮水筒内释放，会使贮水筒内部压カ増大，当贮水筒内部压カ増大到一定程度时，安全阀会自动排出气压，保证安全。贮水筒上部内侧设有水位上限线，水位上限线的目的警视贮水筒中的装水量不可以超过水位上限线，如果贮水筒中的装水量超过水位上限线，会影响安全阀的正常工作，所以贮水筒中的装水量控制在水位上限线以下。贮水筒下部内侧设有内螺纹。内螺纹的作用是与电解氢气发生部螺接和防漏。电解氢气发生部的上部中心设有电极部装置。电极部装置的外部设有电极壳，电极壳采用树脂材料制成。电极壳的上部设有ー个方形的开ロ，电极壳上部的开ロ的作用是向上排放电解的氢气进入贮水筒的水中溶解成为氢水。电极壳的侧边设有连通ロ。连通ロ的作用是电解反应过程中排出产生的臭氧气体。电极壳的内部设有反应室。反应室由连通ロ与贮水筒连通。贮水筒中的水分别从电极壳上部的开口和电极壳侧边的连通ロ进入反应室。反应室体积较小呈扁平状。反应室的上部水平设有一片高分子膜。高分子膜是现有技术，高分子膜的厚度为127 183微米。高分子膜具有导电性，并且具有承受100 300克的荷重的线形弹性。高分子膜的上表面设有阴极电极板，高分子膜的下表面设有阳极电极板。阴极电极板和阳极电极板分别从上下夹紧高分子膜。阴极电极板和阳极电极板是孔状或网状的镀白金的金属体。阴极电极板由阴极电极连接线与阴极电极控制基板连接用端子连接。阴极电极控制基板连接用端子与控制基板的负电压输出端连接。阳极电极板的下表面设有阳极电极用弹簧。阳极电极用弹簧的作用是使阳极电极板向上压紧高分子膜和阴极电极板，防止因震动发生断路或损伤设备。阳极电极用弹簧下端与阳极电极用弹性片控制 基板连接用端子连接。阳极电极用弹性片控制基板连接用端子与控制基板正电压输出端连接。反应室中部从阳极电极板下表面到阳极电极用弹簧的底部形成ー个气体缓冲室，气体缓冲室与连通ロ连通。气体缓冲室的作用是电解工作开始后，气体缓冲室的阳极电极板下表面发生臭氧气体的小气泡，随着电解工作的进行，臭氧气体的小气泡增多，相互吸引成大气泡，气体缓冲室内的气压増大，当气体缓冲室内的气压増大到一定程度吋，臭氧气体的大气泡从连通ロ冲出，进入贮水筒迅速向上从贮水筒上部排出。电解氢气发生部的中部设有衬垫，衬垫中部固定电极部装置，衬垫边上设有水位传感器，水位传感器的高度比固定电极部装置高5-10毫米，水位传感器的作用是保持是贮水筒中的水位比固定电极部装置高，防止事故发生。电解氢气发生部的下部设有电池、控制基板和交流直流转换器接线柱。控制基板是向阴极电极板和阳极电极板输出高压直流电的装置，控制基板还具有控制定时继电电路向阴极电极板和阳极电极板输出电流时间的功能。电池可以是干电池，也可以是可充电电池。电池的正、负极与控制基板的正、负极连接，向控制基板输送直流电。控制基板的负电压输出端与与阴极电极控制基板连接用端子连接。控制基板正电压输出端与阳极电极用弹性片控制基板连接用端子连接。交流直流转换器接线柱的目的是把市电的交流电源经过交流直流转换器引线插头嵌入交流直流转换器接线柱。交流直流转换器接线柱的直流电正、负极输出端分别与电池的正、负极输入端连接。电解氢气发生部下部外侧设有电源开关和电源LED指示灯。电源开关与电源LED指示灯连接。当电源开关处于ON状态时电源LED指示灯同时点亮。电源开关控制电池向控制基板供电。当电池的电压降低到预定值吋，电源LED指示灯熄灭；当贮水筒中的水位下降到水位传感器的探头时，水位传感器发出指令电源LED指示灯熄灭，并且自动切断电源开关，电解氢气发生部停止工作。贮水筒、贮水筒顶盖和电解氢气发生部依靠螺纹旋接嵌合成一体，组成本实用新型。本实用新型的工作原理把符合国家饮水标准的饮用水注入贮水筒中，水流同时从电极壳上部的开口和电极壳侧边的连通ロ进入反应室，使反应室内的水压平衡，有利于保护高分子膜和阴极电极板、阳极电极板的安全。接通电源开关，电池向控制基板供电，控制基板的负电压输出端经过阴极电极控制基板连接用端子向阴极电极板供电。控制基板正电压输出端经过阳极电极用弾性片控制基板连接用端子向阳极电极板供电，反应室中的水被阴极电极板和阳极电极板电解为氢气和臭氧。控制基板向阴极电极板和阳极电极板供电的时间是设定的，达到设定的时间，控制基板的定时系统指会蜂呜器发出声音，并且自动切断电源开关15,电解氢气发生部停止工作。其化学反应方程式是3H20 — 03+6H++6e 6H++6e_ — 3H2阴极电极板发生的氢气的小气泡缓缓地从电极壳上部的开ロ进入贮水筒溶解在水中成为氢水。阳极电极板发生的臭氧气体的小气泡，随着电解工作的进行，臭氧气体的小气泡增多，相互吸引成大气泡，气体缓冲室内的气压増大，当气体缓冲室内的气压增大到ー定程度时，臭氧气体的大气泡从连通ロ冲出，进入贮水筒迅速向上从贮水筒上部排出。本实用新型的操作程序I、贮水筒和电解氢气发生部旋接嵌合后，把干电池或可充电电池放入电解氢气发生部下部的电池盒中，如果可充电电池的电压不足，把市电的交流电源经过交流直流转换器弓I线插头嵌入交流直流转换器接线柱，为可充电电池充电。 2、把符合国家饮水标准的饮用水注入贮水筒中,水流同时从电极壳上部的开口和电极壳侧边的连通ロ进入反应室，当水位达到贮水筒中水位上限线时停止注入水。3、接通电源开关，电池向控制基板供电，控制基板向阴极电极板和阳极电极板供电，反应室中的水被阴极电极板和阳极电极板电解为氢气和臭氧。控制基板向阴极电极板和阳极电极板供电的时间是设定的，如控制基板向阴极电极板和阳极电极板供电的时间设定为10分钟时，控制基板的定时系统指会蜂呜器发出声音，并且自动切断电源开关，电解氢气发生部停止工作。氢气溶解在贮水筒水中成为氢水。当电池的电压降低到预定值时，电源LED指示灯熄灭，自动切断电源开关；当贮水筒中的水位下降到水位传感器的探头时，水位传感器发出指令电源LED指示灯熄灭，自动切断电源开关，电解氢气发生部停止工作。4、把贮水筒顶盖螺纹旋接嵌合在贮水筒上部，组成便携式饮水瓶电解氢水发生器，可以携带去室外运动场或室内体育馆等场所使用。本实用新型与现有技术比较，有如下显著的优点I、本实用新型结构科学合理，体积小、便于携帯，发生氢气的效率快，氢气在水中的溶解度高，制成氢水的质量好，为广大家庭提供良好、方便、安全的饮用电解氢水的装置；2、本实用新型阴极电极板和阳极电极板从上下夹紧高分子膜，阳极电极用弹簧向上压紧阴极电极板和阳极电极板，可以有效地防止震动，保持电路畅通和电离设备的安全；[0027]3、本实用新型设置干电池或充电电池，在没有交流电源供电的室外运动场或室内体育馆等场所也能正常使用；4、细高的贮水筒可以延长氢气与水的溶解时间，氢水中氢气的含量高，激烈运动后饮用，通过还原反应中和人体血液和细胞中过量的呈酸性的活性氧减轻疲劳。5、气体缓冲室收集臭氧气体，当气体缓冲室内的气压增大到一定程度时，臭氧气体的大气泡从连通ロ迅速向上从排出，避免臭氧气体在贮水筒水中溶解。
图I :本实用新型立体结构示意图；图2 :本实用新型贮水筒顶盖立体结构示意图；图3 :本实用新型贮水筒立体结构示意图； 图4 :本实用新型电解氢气发生部立体结构示意图；图5 :本实用新型纵剖面结构示意图；图6 :本实用新型电解氢气发生部纵剖面结构放大示意图；图7 :本实用新型电解氢气发生部俯视结构示意图。图中1、便携式饮水瓶型电解氢水发生器，2、安全阀，3、水位上限线，4、上部网状阴极电极板，5、上部网状阳极电极板，6、反应室，7、连通ロ，8、电极部装置，9、阳极电极用弹性片控制基板连接用端子，10、阴极电极控制基板连接用端子，11、电池，12、控制基板，13、水位传感器，14、交流直流转换器接线柱，15、电源开关，16、电源LED指示灯，17、树脂制的电极売，18、高分子膜，19、阴极电极连接线，20、阳极电极用弹簧，21、衬垫22、贮水筒，23、贮水筒顶盖，24、电解氢气发生部，25、开ロ，26、气体缓冲室。
具体实施方式
结合说明书附图和实施例，进ー步描述本实用新型。实施例如图1-7所示，便携式饮水用瓶型电解氢水发生器I由贮水筒22、贮水筒顶盖23和电解氢气发生部24组成。便携式饮水瓶型电解氢水发生器I中部设有细高圆筒型的贮水筒22，贮水筒22采用透明的丙烯树脂制成，可以清楚地观察到氢气在贮水筒22底部上升溶解在水中成为氢水的过程。贮水筒22的直径为60毫米，高度为200毫米。贮水筒22设计成细高形状的目的是使电解发生的氢气与贮水筒22中的饮用水有较长时间的接触，提高氢气的溶解效率，増加氢气的溶解度。贮水筒22的上部外周边设有外螺纹，外螺纹的作用是与贮水筒顶盖23螺接和防漏。贮水筒顶盖23的上部中心设有安全阀2。安全阀2的作用是氢水中的气体在贮水筒22内释放，会使贮水筒22内部压カ増大，当贮水筒22内部压カ增大到一定程度时，安全阀2会自动排出气压，保证安全。贮水筒22上部内侧设有水位上限线3，水位上限线3的目的警视贮水筒22中的装水量不可以超过水位上限线3，如果贮水筒22中的装水量超过水位上限线3，会影响安全阀2的正常工作。所以贮水筒22中的装水量控制在水位上限线3以下。贮水筒22下部内侧设有内螺纹。内螺纹的作用是与电解氢气发生部24螺接和防漏。[0042]电解氢气发生部24的上部中心设有电极部装置8。电极部装置8的外部设有电极壳17，电极壳17米用树脂材料制成。电极壳17的上部设有ー个方形的开ロ 25,电极壳上部的开ロ 25的作用是向上排放电解的氢气进入贮水筒22的水中溶解成为氢水。电极壳17的侧边设有连通ロ 7。连通ロ 7的作用是电解反应过程中排出产生的臭氧气体。电极壳17的内部设有反应室6。反应室6由连通ロ 7与贮水筒22连通。贮水筒22中的水从电极壳上部的开ロ 25和电极壳侧边的连通ロ 7进入反应室6。反应室6体积较小呈扁平状。反应室6上部水平设有一片高分子膜18。高分子膜18是现有技术，高分子膜18的厚度为150微米。高分子膜18具有导电性，并且具有承受100 300克的荷重的线形弹性。高分子膜18的上表面设有阴极电极板4，高分子膜18的下表面设有阳极电极板5。阴极电极板4和 阳极电极板5分别从上下夹紧高分子膜18。阴极电极板4和阳极电极板5是网状的镀白金的金属体。阴极电极板4由阴极电极连接线19与阴极电极控制基板连接用端子10连接。阴极电极控制基板连接用端子10与控制基板12的负电压输出端连接。阳极电极板5下表面设有阳极电极用弹簧20。阳极电极用弹簧20的作用是使阳极电极板5向上压紧高分子膜18和阴极电极板4，防止因震动发生断路或损伤设备。阳极电极用弹簧20下端与阳极电极用弹性片控制基板连接用端子9连接。阳极电极用弹性片控制基板连接用端子9与控制基板12正电压输出端连接。反应室6中部从阳极电极板5下表面到阳极电极用弹簧20的底部形成一个气体缓冲室26，气体缓冲室26与连通ロ 7连通。气体缓冲室26的作用是电解工作开始后，气体缓冲室26的阳极电极板5下表面发生臭氧气体的小气泡，随着电解工作的进行，臭氧气体的小气泡增多，相互吸引成大气泡，气体缓冲室26内的气压増大，当气体缓冲室26内的气压增大到一定程度时，臭氧气体的大气泡从连通ロ 7冲出，进入贮水筒22迅速向上从贮水筒22上部排出。电解氢气发生部24的中部设有衬垫21，衬垫21中部固定电极部装置8，衬垫21边上设有水位传感器13，水位传感器13的高度比固定电极部装置8高5-10毫米，水位传感器13的作用是保持是贮水筒22中的水位比固定电极部装置8高，防止事故发生。电解氢气发生部24的下部设有电池11、控制基板12和交流直流转换器接线柱14。控制基板12是向阴极电极板4和阳极电极板5输出高压直流电的装置，控制基板12还有定时继电电路控制向阴极电极板4和阳极电极板5输出高压直流电的时间。电池11是可以多次充电的锂电池。电池11的正、负极与控制基板12的正、负极连接，向控制基板12输送直流电。控制基板12的负电压输出端与与阴极电极控制基板连接用端子10连接。控制基板12正电压输出端与阳极电极用弹性片控制基板连接用端子9连接。交流直流转换器接线柱14的目的是把市电的交流电源经过交流直流转换器引线插头嵌入交流直流转换器接线柱14。交流直流转换器接线柱14的直流电正、负极输出端分别与电池11的正、负极输入端连接。电解氢气发生部24下部外侧设有电源开关15和电源LED指示灯16。电源开关15控制电池11向控制基板12供电。当电池11的电压降低到预定值时，电源LED指示灯16熄灭；当贮水筒22中的水位下降到水位传感器13的探头时，水位传感器13发出指令电源LED指示灯16熄灭，并且自动切断电源开关15，电解氢气发生部停止工作。贮水筒22、贮水筒顶盖23和电解氢气发生部24依靠螺纹旋接嵌合成一体，组成本实用新型。
权利要求1.便携式饮水瓶电解氢水发生器，由贮水筒(22)、贮水筒顶盖(23)和电解氢气发生部(24)组成，其特征在于便携式饮水瓶型电解氢水发生器(I)中部设有细高圆筒型的贮水筒(22)，电解氢气发生部(24)的上部中心设有电极部装置(8)，电极部装置(8)的外部设有电极壳(17)，电极壳(17)的上部设有一个的开口(25)，电极壳(17)的侧边设有连通口(7)，电极壳(17)的内部设有反应室(6)，反应室(6)由连通口(7)与贮水筒(22)连通，贮水筒(22)中的水分别从开口(25)和连通口(7)进入反应室(6)，反应室(6)的上部水平设有一片高分子膜(18)，高分子膜(18)的上表面设有阴极电极板(4)，高分子膜(18)的下表面设有阳极电极板(5)，阴极电极板(4)和阳极电极板(5)分别从上下夹紧高分子膜(18)，阴极电极板⑷由阴极电极连接线(19)与阴极电极控制基板连接用端子(10)连接，阴极电极控制基板连接用端子(10)与控制基板(12)的负电压输出端连接，阳极电极板(5)的下表面设有阳极电极用弹簧(20)，阳极电极用弹簧(20)的下端与阳极电极用弹性片控制基板连接用端子(9)连接，阳极电极用弹性片控制基板连接用端子(9)与控制基板(12)正电压输出端连接，电解氢气发生部(24)的中部设有衬垫(21)，衬垫(21)中部固定电极部装置(8)，电解氢气发生部(24)的下部设有电池(11)、控制基板(12)和交流直流转换器接线柱(14)，电池(11)的正、负极与控制基板(12)的正、负极连接，控制基板(12)的负电压输出端与与阴极电极控制基板连接用端子(10)连接，控制基板(12)正电压输出端与阳极电极用弹性片控制基板连接用端子(9)连接，交流直流转换器接线柱(14)的直流电正、负极输出端分别与电池(11)的正、负极输入端连接。
2.根据权利要求I所述的便携式饮水瓶电解氢水发生器，其特征在于反应室(6)中部从阳极电极板(5)下表面到阳极电极用弹簧(20)的底部组成一个气体缓冲室(26)，气体缓冲室(26)与连通口(7)连通。
3.根据权利要求I所述的便携式饮水瓶电解氢水发生器，其特征在于所述的电池(11)是干电池或可充电电池。
4.根据权利要求I所述的便携式饮水瓶电解氢水发生器，其特征在于衬垫(21)边上设有水位传感器(13)。
5.根据权利要求I所述的便携式饮水瓶电解氢水发生器，其特征在于贮水筒顶盖(23)的上部中心设有安全阀(2)。
6.根据权利要求I所述的便携式饮水瓶电解氢水发生器，其特征在于贮水筒(22)上部内侧设有水位上限线(3)。
专利摘要本实用新型公开一种便携式饮水瓶电解氢水发生器，由贮水筒、贮水筒顶盖和电解氢气发生部组成。贮水筒为细高圆筒型，贮水筒顶盖的上部中心设有安全阀。电解氢气发生部内部设有反应室，反应室的上部水平设有高分子膜，高分子膜的上下表面分别设有阴极电极板和阳极电极板。电解氢气发生部的下部设有电池、控制基板和交流直流转换器接线柱。电池可以是干电池或可充电电池。电池向控制基板输送直流电，控制基板向阴极电极板和阳极电极板供电。市电的交流电源经过交流直流转换器引线插头嵌入交流直流转换器接线柱，变为直流电分别与电池的正、负极输入端连接。本实用新型体积小、便于携带，发生氢气的效率快，氢气在水中的溶解度高，制成氢水的质量好。
文档编号C02F1/461GK202609991SQ20122028921
公开日2012年12月19日 申请日期2012年6月11日 优先权日2012年6月11日
发明者平久井健三 申请人:杨小容