专利名称：家庭饮水用筒型电解氢水发生器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及家庭饮水用氢水发生器，特别一种家庭饮水用筒型电解氢水发生器。
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，活性氧不仅可以促进人的衰老，还会引发癌症等各种疾病。医学专家们发现，适量的氢气溶解在饮用水中成为氢水后直接饮用，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，有利于人体的健康。目前家庭饮水用氢水发生器主要有两种结构，一种 如中国专利授权公告号为CN201785234U，名称为“氢水发生器”的实用新型专利所公开的结构在一个多孔的筒内设有封闭的350目以上的密目袋，在密目袋中装有镁、麦饭石和其它矿物质的混合物组成的填充料，在多孔筒的上下端盖的内侧设有磁极相反的磁铁，制成氢水发生器，把氢水发生器放入水杯，水杯内灌入50°C以下的开水，盖好水杯，氢水发生器中的填充料与水发生反应而产生氢气，氢气溶于水即产生氢水。上述的氢水发生器的缺点是镁、麦饭石和其它矿物质的混合物组成的填充料与水发生反应不能长期产生氢气，生成氢水中的氢气含量很低。镁、麦饭石和其它矿物质的混合物组的原材料需要经常补充，难免受到污染，饮用不安全。另一种如中国专利授权公告号为CN202201742U，名称为“一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。上述的一种中性富氢水电解装置的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口，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。
实用新型内容本实用新型的目的是针对上述的两种家庭饮水用氢水发生器存在的缺点，研究出一种家庭饮水用筒型电解氢水发生器，在贮水杯筒内部的下底安装电解氢气发生器。电解氢气发生器内部设有水平安装的高分子膜，高分子膜的上表面和下表面分别设有阴极电极和阳极电极。电解氢气发生器内的反应室分别设有发生的氢气和臭氧的排出口。家庭饮水用筒型电解氢水发生器制作氢水的效率快，氢气在水中的溶解度高，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。本实用新型的目的是这样实现的家庭饮水用筒型电解氢水发生器由贮水杯筒、电解氢气发生器和分体式底座组成。贮水杯筒是一个圆筒型的贮水容器，贮水杯筒的直径与高度比为I : I. 3 2. 3，目的是使发生的氢气与水有较长时间的接触，提高氢气的溶解效率，增加氢气的溶解度。贮水杯筒的上顶设有活动的杯盖，贮水杯筒的上周边设有倒水口，倒水口的另一个作用是从水中排出电解时产生的气体。贮水杯筒外侧设有握柄，贮水杯筒内部是贮水室，贮水室的容量相当于一般家庭饮用贮水瓶的容量，约为I. O I. 5升。贮水室的下部设有体积较小扁圆型的电解氢气发生器。扁圆型的电解氢气发生器可以使贮水杯筒的重心向下移，更加稳定。电解氢气发生器外部设有电极壳，电极壳上部设有电极壳盖。电极壳盖的中部设有开口，开口的作用是向上排出电解的氢气进入贮水室的水中溶解成为氢水，贮水室的水向下从开口进入反应室。电极壳盖的边缘设有连通口。连通口的作用是电解反应过程中排出产生的臭氧气体。电极壳内部设有反应室。反应室体积较小呈扁平状，反应室的边长为25 50毫米，高度为15 40毫米。反应室由连通口与贮水室连通。反应室中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，·下表面设有阳极电极。阴极电极和阳极电极从上下夹紧高分子膜。阴极电极和阳极电极呈孔状或网状的镀白金的金属体。在阳极电极下表面设有孔状金属板，孔状金属板由厚度为
0.2 0.4毫米的不锈钢制成。孔状金属板的作用是固定上面的阳极电极。阴极电极的上表面压紧一条阴极电极弹性片，阴极电极弹性片的上部与阴极电极弹性接线端子连接。阴阴极电极弹性接线端子的另一端与螺纹状阴极电极连接柱连接。螺纹状阴极电极连接柱由阴极电极连接线与阴极电极通电自动接触点连接。阴极电极通电自动接触点与分体式底座的圆环状电极接线环嵌插连接。阳极电极下部的孔状金属板下表面设有阳极电极弹性片，阳极电极弹性片另一端与螺纹状阳极电极连接柱连接。螺纹状阳极电极连接柱与阳极电极通电自动接触点连接。阴极电极弹性片和阳极电极弹性片的作用不仅是导电，而且还从上下弹烛夹固紧阴极电极、阳极电极和中间的高分子膜，防止由于震动引起断电或损伤设备。如果不在阳极电极下表面设有孔状金属板，阳极电极下表面与阳极电极弹性片上端接通。反应室的侧边设有气体缓冲室，反应室与气体缓冲室之间设有半封闭状的气体挡板。气体挡板的作用是电解反应产生的臭氧气体经过气体挡板转向气体缓冲室。气体缓冲室的作用是反应室电解反应发生较大的体积和压力臭氧气体进入气体缓冲室稍停留，再从连通口进入贮水室，从贮水杯筒上周边倒水口排出。分体式底座的中部设有点状电极接线柱和圆环状电极接线环。阴极电极通电自动接触点与分体式底座的圆环状电极接线环嵌插连接，阳极电极通电自动接触点与组合式底座的点状电极接线柱嵌插连接，分体式底座的上面边部设有阴极阳极转换开关。阴极阳极转换开关可以根据需要意把直流电源输入的正电和负电相互转换后输送给阴极电极和阳极电极，由于阴极电极和阳极电极同时改变了电极的极性，通电时反应室内产生的臭氧从电极壳盖的中部流出口排向贮水室，从贮水杯筒的上周边倒水口排出，有利于清除阴极电极和阳极电极表面电离层杂质和贮水杯筒的消毒作用。分体式底座的内部设有交直流整流变压器。交直流整流变压器把居民生活电源输入的市压交流电变为直流13伏电压供本实用新型工作。贮水杯筒与分体式底座嵌接或分离，更方便用户使用。[0013]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水筒型电解氢水发生器的贮水杯筒的贮水室中，水流从电解氢气发生器的电极壳盖中部开口和连通口进入反应室。水流同时从电极壳盖的中部和连通口进入反应室，反应室内的水压平衡，有利于保护高分子膜和阴极电极、阳极电极的安全。正常接通阴极阳极转换开关，阴极电极和阳极电极得到13伏直流电压、1050毫安电流，反应室中的水被阴极电极和阳极电极电解为氢气和臭氧。其化学反应方程式是3H20 — 03+6H.+6e 6H++6e_ — 3H2臭氧从反应室的气体挡板侧边出口流进气体缓冲室，从连通口进入贮水室，从贮水杯筒的上周边倒水口排出。氢气从电极壳盖中部的流出口进入贮水室溶解在水中成为氢水。本实用新型的工作效果经过科学仪器测试表明在阳极电极下表面不设孔状金属板的情况下，通电10分钟，氢气溶解在水中的浓度为300ppb ;通电15分钟，氢气溶解在水中的浓度为340ppb。在阳极电极下表面设有孔状金属板的情况下，通电10分钟，氢气溶解在水中的浓度为490ppb ；通电15分钟，氢气溶解在水中的浓度为515ppb。如果逆相接通阴极阳极转换开关，以12. 50伏直流电压、1250毫安电流，在阳极电极下表面不设孔状金属板的情况下通电10分钟，臭氧溶解在水中的浓度为0. 07mg/L ;通电15分钟，臭氧溶解在水中的浓度为0. lmg/L ;在阳极电极下表面设有孔状金属板的情况下，通电10分钟，臭氧溶解在水中的浓度为0. 8mg/L ;通电分钟，臭氧溶解在水中的浓度为
I.2mg/L。本实用新型与现有技术比较，有如下显著的优点I、家庭饮水用筒型电解氢水发生器制作氢水的结构科学合理，发生氢气的效率快，氢气在水中的溶解度高，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、阴极电极和阳极电极从上下夹紧高分子膜，阴极电极弹性片和阳极电极弹性片从上下压紧阴极电极和阳极电极，可以有效地防止震动，保持电路畅通和电离设备的安全；3、本实用新型设置阴极阳极转换开关，根据需要改变阴、阳电极的电流方向，有利于清除阴极电极和阳极电极表面电离层杂质，产生的臭氧对有利于贮水杯筒内部的消毒；4、高的贮水杯筒可以延长氢气与水的溶解时间，扁圆型的电解氢气发生器可以使高的贮水杯筒的重心向下移，更加稳定，贮水杯筒与分体式底座嵌接，使贮水杯筒稳定。
图I :本实用新型贮水杯筒与分体式底座分离时立体结构示意图；图2 :本实用新型贮水杯筒与分体式底座嵌接后主视纵剖面结构示意图；图3 :本实用新型电解氢气发生器与电极壳盖分离时立体结构示意图；图4 :本实用新型电解氢气发生器和分体式底座结合纵剖面结构放大示意图。[0031]图中1、贮水杯筒，2、分体式底座，3、贮水室，4、电解氢气发生器，5、反应室，6、连通口，7、气体缓冲室，8、气体挡板，9、电极壳，10、电极壳盖，11、高分子膜，12、阴极电极，13、阳极电极，14、阴极电极弹性片，15、阳极电极弹性片，16、孔状金属板，17、阴极电极弹性接线端子，18、螺纹状阴极电极连接柱，19、阴极电极连接线，20、阴极电极通电自动接触点，21、圆环状电极接线环，22、螺纹状阳极电极连接柱，23、阳极电极通电自动接触点，24、点状电极接线柱，25、阴极阳极转换开关。
具体实施方式
结合说明书附图和实施例，进一步描述本实用新型。实施例如图1-4所示，家庭饮水用筒型电解氢水发生器由贮水杯筒I、电解氢气发生器4和分体式底座2组成。贮水杯筒I是一个圆筒型的贮水容器，贮水杯筒I的高度比直径大一倍，目的是使发生的氢气与水有较长时间的接触，提高氢气的溶解效率，增加氢气的溶解度。贮水杯筒I的上顶设有活动的杯盖，贮水杯筒I的上周边设有倒水口，倒水口的另一个作用是从水中排出电解时产生的气体。贮水杯筒I外侧设有握柄，贮水杯筒I内部是贮水室3，贮水室3的容量为I. 2升。贮水室3的下部设有扁圆型的电解氢气发生器4。扁圆型的电解氢气发生器4可以使高的贮水杯筒I的重心向下移，更加稳定。电解氢气发生器4外部设有电极壳9,电极壳9上部设有电极壳盖10。电极壳盖10的中部设有一个长方形的开口，电极壳盖10的边缘设有连通口 6。电极壳9内部设有反应室5。反应室5呈扁平状，反应室5的边长为40毫米，高度为30毫米。反应室5中部水平安装一片高分子膜11。高分子膜11是现有技术，高分子膜11的厚度为170微米。高分子膜11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11的上表面设有阴极电极12，下表面阳极电极13。阴极电极12和阳极电极13从上下夹紧高分子膜
11。阴极电极12和阳极电极13呈网状的镀白金的金属体。在阳极电极13下表面设有孔状金属板16。孔状金属板16由厚度为0. 3毫米的不锈钢制成。孔状金属板16的作用是固定上面的阳极电极13。阴极电极12的上表面压紧一条阴极电极弹性片14，阴极电极弹性片14的上部与阴极电极弹性接线端子17连接。阴极电极弹性接线端子17的另一端与螺纹状阴极电极连接柱18连接。螺纹状阴极电极连接柱18由阴极电极连接线19与阴极电极通电自动接触点20连接。阴极电极通电自动接触点20与分体式底座2的圆环状电极接线环21嵌插连接。孔状金属板16的下部设有阳极电极13。阳极电极13下表面设有阳极电极弹性片15，阳极电极弹性片15另一端与螺纹状阳极电极连接柱22连接。螺纹状阳极电极连接柱22与阳极电极通电自动接触点23连接。反应室5的侧边设有气体缓冲室7，反应室5与气体缓冲室7之间设有半封闭状的气体挡板8，电解反应产生的气体经过气体挡板8侧边出口进入气体缓冲室7，气体缓冲室7的上部与连通口 6连通。分体式底座2的中部设有点状电极接线柱24和圆环状电极接线环21。阴极电极通电自动接触点20与分体式底座2的圆环状电极接线环21嵌插连接，阳极电极通电自动接触点23与组合式底座2的点状电极接线柱24嵌插连接，分体式底座2的上面边部设有阴极阳极转换开关25。阴极阳极转换开关25可以随意把直流电源输入的正电和负电转换后输送给阴极电极12和阳极电极13，由于阴极电极12和阳极电极13同时改变了电极的极性，通电时反应室5内产生的臭氧从电极壳盖10的中部流出口排向贮水室3，从贮水杯筒I的上周边倒水口排出，有利于清除阴极电极12和阳极电极13表面电离层杂质和贮水杯筒I的消毒作用。分体式底座2的内部设有交直流整流变压器。交直流整流变压器把居民生 活电源输入的市压交流电变为直流13伏电压供本实用新型工作。
权利要求1.家庭饮水用筒型电解氢水发生器，由贮水杯筒(I)、电解氢气发生器(4)和分体式底座(2)组成，其特征在于贮水杯筒(I)是一个圆筒型的贮水容器，贮水杯筒(I)的上顶设有活动的杯盖，贮水杯筒(I)的上周边设有倒水口，贮水杯筒(I)外侧设有握柄，贮水杯筒(I)内部是贮水室(3)，贮水室(3)的下部设有电解氢气发生器(4)，电解氢气发生器(4)的外部设有电极壳(9),电极壳(9)的上部设有电极壳盖(10),电极壳盖(10)的中部设有开口，电极壳盖(10)的边缘设有连通口(6)，电极壳(9)的内部设有反应室(5)，反应室(5)由连通口(6)与贮水室(3)连通，反应室(5)中部水平设有一片高分子膜(11)，高分子膜(II)的上表面设有阴极电极(12)，下表面设有阳极电极(13)，阴极电极(12)和阳极电极(13)从上下夹紧高分子膜(11)，阴极电极(12)的上表面压紧一条阴极电极弹性片(14)，阴极电极弹性片(14)的上部与阴极电极弹性接线端子(17)连接，阴极电极极弹性片(17)的另一端与螺纹状阴极电极连接柱(18)连接，螺纹状阴极电极连接柱(18)由阴极电极连接线(19)与阴极电极通电自动接触点(20)连接，阳极电极(13)下表面设有阳极电极弹性片(15)，阳极电极弹性片(15)另一端与螺纹状阳极电极连接柱(22)连接，螺纹状阳极电极连接柱(22)与阳极电极通电自动接触点(23)连接。
2.根据权利要求I所述的家庭饮水用筒型电解氢水发生器，其特征在于贮水杯筒(I)的直径与高度比为I : I. 3 2. 3。
3.根据权利要求I所述的家庭饮水用筒型电解氢水发生器，其特征在于所述的反应室(5)的侧边设有气体缓冲室(7)，反应室(5)与气体缓冲室(7)之间设有半封闭状的气体挡板⑶。
4.根据权利要求I所述的家庭饮水用筒型电解氢水发生器，其特征在于所述的分体式底座⑵的中部设有点状电极接线柱(24)和圆环状电极接线环(21)，阴极电极通电自动接触点(20)与分体式底座(2)的圆环状电极接线环(21)嵌插连接，阳极电极通电自动接触点(23)与组合式底座(2)的点状电极接线柱(24)嵌插连接，分体式底座(2)的上面边部设有阴极阳极转换开关(25)。
5.根据权利要求I所述的家庭饮水用筒型电解氢水发生器，其特征在于所述的阳极电极(13)的下表面设有孔状金属板(16)，孔状金属板(16)的下表面设有阳极电极弹性片(15)。
6.根据权利要求I所述的家庭饮水用筒型电解氢水发生器，其特征在于所述的反应室(5)呈扁平状，反应室(5)的边长为25 50毫米，高度为15 40毫米。
7.根据权利要求I所述的家庭饮水用筒型电解氢水发生器，其特征在于所述的阴极电极(12)和阳极电极(13)呈孔状或网状的镀白金的金属体。
8.根据权利要求5所述的家庭饮水用筒型电解氢水发生器，其特征在于所述的孔状金属板(16)由厚度为0. 2 0. 4毫米的不锈钢制成。
9.根据权利要求I所述的家庭饮水用筒型电解氢水发生器，其特征在于所述的贮水杯筒(I)与分体式底座(2)嵌接或分尚。
专利摘要本实用新型公开一种家庭饮水用筒型电解氢水发生器的结构，由贮水杯筒、电解氢气发生器和分体式底座组成。电解氢气发生器内部设有反应室。反应室的中部水平设有一片高分子膜，阴极电极和阳极电极从上下夹紧高分子膜。阴极电极、阳极电极的上下表面各压紧一条阴、阳极电极弹性片，阴、阳极电极弹性片分别与分体式底座中部的圆环状电极接线和点状电极接线柱嵌接。分体式底座设有阴极阳极转换开关，直流电源输入的正电和负电相互转换后输送给阴极电极和阳极电极，有利于清除电离层杂质。本实用新型制作氢水的结构科学合理，发生氢气的效率快，氢气在水中的溶解度高，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。
文档编号C25B1/13GK202785756SQ20122024709
公开日2013年3月13日 申请日期2012年5月24日 优先权日2012年5月24日
发明者平久井健三 申请人:杨小容