一种超饱和氢气溶液的制备装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及向液体中充入气体至超饱和状态的技术和装置，尤其涉及一种超饱和氢气溶液的制备装置，具体的说是一种将气体以微纳米级别直径气泡的方式通过和液体的充分混合，以达到常温常压下气体在液体中超饱和溶解状态的装置。
【背景技术】
[0002]氢气溶液是指氢气溶解于水后形成的气液混合物，加入氢气不改变原水的PH值。自2007年《自然》杂志刊登日本太田成男等关于氢气具有抗氧化、抗炎、抗凋亡生物医学效应报告7年来，氢气水溶液的生物学效应逐渐的被人们所接受和认可。氢气溶液因为具有极高的生物安全性，令世人振奋地、主动地逆转病理损伤的效应和极为方便的使用方式(如:饮用/浸泡)，业已成为世界范围内医疗保健市场最值得关注的项目之一。其中，超饱和氢气溶液因为制备难度高且应用范围广，生物医学效应尤为显著。
[0003]通过饮用氢气水摄取氢气是目前应用最广泛的方法，也是氢气健康产品最安全、最常见的形式。但氢气在水中的溶解度非常低，是一种难溶甚至不溶于水的气体，在常温常压下(常温为20°C，常压为101.3Kpa)，IL水的氢气饱和溶解量为18.2ml或1.6mg，通常我们用质量浓度1.6PPM来表示，鉴于氢气很难溶于水的特性，成为了人们通过饮用高含氢量的水溶液的障碍。
[0004]饮用氢气水的制备方式包括电解水、氢气溶解水、金属镁反应水等类型。
[0005]电解水是最早用于人体的氢气水，以保健为目的的饮用电解水最早起源于日本。制备电解水的设备称为电解槽，经过电解后通过半透膜分离出的碱性水会含有少量的氢气，电解水的不足在于由于饮用水直接通过电解槽进行电解，水的PH值将发生改变，且电解槽的金属电极直接作用与水，会有微量的金属离子析出，若用于饮用，则金属离子会随水进入人体内，更重要的一点是，电解水方式得到的氢水溶液效率很低，远达不到氢气在水溶液中的饱和状态。
[0006]利用金属和水在常温下产生氢气和氢氧化物的化学反应，也可以制备出氢气水。许多金属例如铁、铝、镁等都可以与水反应产生氢气，但多数金属存在口感差、反应速度慢、明显毒性的缺点。
[0007]目前日本氢水制备领先品牌AREGA制备的氢水浓度范围在1.6?1.8mg/L，制备耗时10分钟，本实用新型装置制备的氢水浓度范围不低于2.5mg/L，制备耗时2分钟。无论是氢水浓度还是制备时间，全面超越日本同类设备最高水平。
【发明内容】
[0008]本实用新型针对现有技术中主要存在制备氢水溶液浓度较低如1.6?1.8mg/L、制备耗时较长如耗时需10分钟的缺点，提供了一种制备氢水溶液浓度不低于2.5mg/L、制备时间只需2分钟的超饱和氢气溶液的制备装置及其制备方法。
[0009]为了解决上述技术问题，本实用新型通过下述技术方案得以解决:
[0010]—种超饱和氢气溶液的制备装置，包括氢气发生器、气液混合器、水箱，氢气发生器产生氢气气源，氢气发生器气体出口压力为O?0.4MPa，气液混合器与氢气发生器管路连接，气液混合器与水箱之间分别连接有气液混合器吸水流动支路、气液混合器排水流动支路，气液混合器吸水流动支路用于气液混合器从水箱吸水，气液混合器排水流动支路用于将气液混合器内的气液混合液排入水箱内，气液混合器吸水流动支路与气液混合器排水流动支路形成气液混合流动回路。氢气发生器为纯水型或碱液型氢气发生器。
[0011]作为优选，气液混合器吸水流动支路上设有容积泵，容积泵通过管路分别与气液混合器、水箱连接，容积泵通过自吸将水从水箱内吸出后流进气液混合器。容积泵为隔膜泵，隔膜泵的额定流量为3?5L/min。容积泵具有自吸力强、启动前不需灌泵的优点。
[0012]作为优选，气液混合器排水流动支路上设有叶轮泵、与叶轮泵管路连接的释压器，气液混合器、叶轮泵、释压器、水箱依次通过管路相连接，从气液混合器流出的气液混合液经叶轮泵反复切削搅拌加压形成高压力高浓度气液流，高压力高浓度气液流流经释压器形成超饱和气液流体流入水箱内。叶轮泵为单级叶轮漩涡泵，漩涡泵额定流量为5L/min，转速为2900转/min。叶轮泵主要作用为形成高压区，并通过叶轮的搅拌切割充分将气液混合；叶轮泵无自吸力，但适合气液混输，并通过叶轮搅拌切削促进气体溶解于水中。释压器主要作用为将叶轮泵流出的高压高气液混合度的溶液由高压释放至常压状态。
[0013]作为优选，水箱上设有水箱吸水口、水箱出水口，容积泵通过自吸将水从水箱吸水口吸出后流进气液混合器，高压力高浓度气液流流经释压器形成超饱和气液流体通过水箱出水口流入水箱内。
[0014]作为优选，氢气发生器与气液混合器之间连接有防止液体倒灌进入氢气发生器的单向阀。
[0015]作为优选，水箱连接有超饱和气液流体取液支路。
[0016]作为优选，超饱和气液流体取液支路包括常温超饱和气液流体取液支路、加热超饱和气液流体取液支路，常温超饱和气液流体取液支路与加热超饱和气液流体取液支路并联。
[0017]作为优选，常温超饱和气液流体取液支路上设有常温水出水电磁阀、常温水出水口，常温水出水电磁阀连接在水箱与常温水出水口之间。常温水出水电磁阀通过开关电控制常温水出水状态。
[0018]作为优选，加热超饱和气液流体取液支路上设有热水出水电磁阀、加热器、热水出水口，水箱、热水出水电磁阀、加热器、热水出水口依次连接。热水出水电磁阀通过开关电控制热水出水状态。
[0019]本实用新型由于采用了以上技术方案，具有显著的技术效果:采用将气体以微纳米级别直径气泡与水充分混合的方式，气液混合流体通过气液混合流动回路循环运行在两分钟内快速在水箱内形成超饱和氢气溶液且超饱和氢气溶液的氢气质量浓度不低于2.5ppm，无论是制备的氢水浓度还是制备时间均优于现有技术，并且制备效率高。
【附图说明】
[0020]图1为本实用新型超饱和氢气溶液的制备装置实施例的结构示意图。
[0021]附图中各数字标号所指代的部位名称如下:1 一氢气发生器、2—容积泵、3—叶轮泵、4 一水箱、5—气液混合器、6—释压器、7—加热器、8—单向阀、9 一常温水出水电磁阀、10—热水出水电磁阀、11一水箱吸水口、12—水箱出水口、13—热水出水口、14一常温水出水口。
【具体实施方式】
[0022]下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步详细描述。
[0023]实施例1
[0024]一种超饱和氢气溶