富氢水制备方法、装置、罐装水生产线、净/饮水机的制作方法

富氢水制备方法、装置、罐装水生产线、净/饮水机的制作方法
【专利摘要】本发明的目的在于提供一种富氢水制备方法、装置、罐装水生产线、净/饮水机，主要解决现有制备方法制备出的富氢水质量差、饮用安全性差等问题。该富氢水制备方法包括：提供质子膜以及分别位于所述质子膜两侧的阴极和阳极；所述阴极和所述阳极通电，仅在所述阴极一侧通水；部分水电解在阴极侧形成氢气，在阳极侧形成氧气；形成的氢气在阴极侧与水混合形成富氢水。本发明提供的富氢水制备方法制备的富氢水具有氢气气泡细小，富氢水平高，无污染物的引入的优点，同时，由于产生的氢气均布在与水直接接触的电极上，水、氢混合效果好，更有利于富氢，此外电解产生的氢更具活性，既可用于大型富氢水厂的制作，也可用于小型家庭饮水机上现场生产。
【专利说明】
富氢水制备方法、装置、罐装水生产线、净/饮水机
技术领域
[0001] 本发明涉及水处理技术领域，具体涉及一种富氢水制备方法、富氢水制备装置以 及采用该装置的罐装水生产线、净水机和饮水机。
【背景技术】
[0002] 富氢水，日本称为水素水(Hydrogen Water)，活性氢本身就是一种最佳天然抗氧 化剂，所以加入活性氢的水具有很强的还原功能，可以中和身体血液和细胞里的活性氧和 羟自由基，是最好的抗氧化物，集高氢量、负电位、小份子水为一体，平衡身体酸碱度，可提 升人体的免疫力，有效防止多种疾病。
[0003] 为获得富氢水，提出了多种富氢水的制备方法。例如，富氢水生成方法及富氢水生 成器(专利号：200510068852)是采用镁与水反应生产氢和氢氧化镁并用银离子杀菌的原理 制得。一种富氢水及其制备方法(专利号：201110247829)是通过在密闭压力容器中先加入 氮气，再排空氮气，然后再通入氢气至0.1~4MPa，搅拌10~30分钟，并将压力一直维持在 0.1~4MPa而制得。一种富氢水生产方法(专利号：201410047486.4)是将锗石粉碎成2~4mm 的颗粒，装入密闭的反应罐中，加入锗石质量的5~8倍的纯净水，搅拌20-50分钟，然后室温 常压下通入氢气0.5~2小时，得到富氢水，然后经过过滤除去锗石颗粒后进入富氢水储罐 或直接罐装。
[0004] 这三种方法中，前一种方法由于通过化学反应产生氢气，氢气气泡细少，易于被水 吸收形成富氢水，但该方法在产生氢气的同时还生成氢氧化镁，一定量的镁对人体是有益 的，当镁过量时亦有害健康，若长期饮用此法制备的富氢水则不易控制镁的摄入，存在镁摄 入过量的风险。后二种是通过物理的方法使氢气在水中形成小气泡，但这种方法产生的小 气泡的能力有限，富氢的效果低于第一种方法。

【发明内容】

[0005] 有鉴于此，本发明提供一种氢气气泡细小，活性高，无污染物的引入的富氢水制备 方法。
[0006] 为达此目的，本发明采用以下技术方案：
[0007] -种富氢水制备方法，所述方法包括：
[0008] 提供质子膜以及分别位于所述质子膜两侧的阴极和阳极；
[0009] 所述阴极和所述阳极通电，仅在所述阴极一侧通水；
[0010]部分水电解在阴极侧形成氢气，在阳极侧形成氧气；
[0011] 形成的氢气在阴极侧与水混合形成富氢水。
[0012] 优选地，所述质子膜为固体聚合物电解质材料；
[0013] 优选地，所述质子膜为全氟磺酸膜。
[0014] 优选地，通过调节所述阴极和所述阳极通电电流以控制生成的富氢水的氢浓度；
[0015] 优选地，控制生成的富氢水的氢浓度在0.2至IOOppm范围内；
[0016] 优选地，在常压条件下控制生成的富氢水的浓度为2ppm;
[0017] 优选地，在加压条件下控制生成的富氢水的浓度为I Oppm;
[0018]优选地，所述加压条件的压力大于等于0.3mpa。
[0019] 本发明还提供了一种富氢水制备装置，其制备的富氢水氢气气泡细小、活性高且 无污染物的引入，饮用安全性高。
[0020] 一种富氢水制备装置，包括：
[0021] 质子膜；
[0022] 阴极，位于所述质子膜的第一侧；
[0023] 阳极，位于所述质子膜的第二侧；
[0024] 注水通路，用于仅向所述质子膜的阴极侧通水；
[0025] 部分水电解在阴极侧形成氢气，在阳极侧形成氧气，形成的氢气在阴极侧与水混 合形成富氢水。
[0026] 优选地，所述装置包括至少一个制备单元；
[0027] 所述制备单元包括第一隔板、第二隔板以及夹置于所述第一隔板和所述第二隔板 之间的质子膜，所述第一隔板与所述质子膜之间形成阴极容腔，所述阴极容腔内设置有阴 极，所述第二隔板与所述质子膜之间形成阳极容腔，所述阳极容腔内设置有阳极；
[0028] 所述制备单元上设置有与所述阴极容腔相连通的进水通路和出水通路；
[0029] 所述制备单元上设置有与所述阳极容腔相连通的出气通路；
[0030] 优选地，所述第一隔板上开设有进水口和出水口；
[0031] 在所述第一隔板上靠近所述质子膜的一侧面上设置有阴极分流通道，所述进水口 与所述出水口经所述阴极分流通道连通；
[0032] 优选地，所述第一隔板上靠近所述质子膜的一侧面上设置有与所述进水口位置对 应的第一条形槽、与所述出水口位置对应的第二条形槽、设于所述第一条形槽和所述第二 条形槽之间的环形槽、连接所述第一条形槽与所述环形槽之间的至少一条第一连通槽、连 接所述第二条形槽与所述环形槽之间的至少一条第二连通槽以及设置于所述环形槽内的 多条分流槽；
[0033] 优选地，所述多条分流槽呈网格状排列于所述环形槽中；
[0034] 优选地，所述环形槽包括分别与所述第一条形槽和所述第二条形槽连通的第一边 槽以及分别连接两第一边槽两端的第二边槽；
[0035] 所述第一边槽的槽深大于所述第二边槽的槽深;和/或，
[0036] 所述第一边槽的槽深大于所述第一连通槽的槽深;和/或，
[0037] 所述第一边槽的槽深大于所述第二连通槽的槽深；
[0038] 优选地，第二隔板上靠近所述质子膜的一侧面上设置有阳极分流通道，所述阳极 分流通道与所述出气通路连通；
[0039]优选地，包括多个并联/串联设置的所述制备单元；
[0040] 优选地，多个所述制备单元层叠设置并通过紧固件连接；
[0041] 优选地，所述第一隔板与所述质子膜之间、所述第二隔板与所述质子膜之间设置 有密封结构；
[0042] 优选地，所述密封结构的材料包括橡胶或塑料；
[0043] 优选地，所述密封结构的材料包括氟橡胶、硅橡胶或聚四氟乙烯。
[0044] 优选地，所述阴极包括电极和阴极集电器；
[0045] 所述阳极包括电极和阳极集电器。
[0046] 优选地，所述阴极和/或所述阳极附着于所述质子膜之上。
[0047] 本发明还提供了一种采用上述富氢水制备装置的罐装水生产线，能够制备出氢气 气泡细小、活性高、饮用安全性高的罐装富氢水。
[0048] -种罐装水生产线，包括如上所述的富氢水制备装置；
[0049] 优选地，所述灌装水生产线进行罐装时，所述富氢水制备装置开启，所述罐装生产 线停止罐装时，所述富氢水制备装置关闭。
[0050] 本发明还提供了一种采用上述富氢水制备装置的净水机，能够获得氢气气泡细 小、活性高、饮用安全性高的富氢水。
[0051] -种净水机，包括如上所述的富氢水制备装置；
[0052]优选地，所述富氢水制备装置设置于所述净水机的净水输出管路上，当所述净水 机输出净水时，所述富氢水制备装置开启，当所述净水机停止净水输出时，所述富氢水制备 装置关闭。
[0053]本发明还提供了一种采用上述富氢水制备装置的饮水机，能够获得氢气气泡细 小、活性高、饮用安全性高的富氢水。
[0054] -种饮水机，包括如上所述的富氢水制备装置；
[0055] 优选地，所述富氢水制备装置设置于所述饮水机的出水管路上，当所述饮水机出 水时，所述富氢水制备装置开启，当所述净水器停止出水时，所述富氢水制备装置关闭。
[0056] 本发明的有益效果是：
[0057] 本发明提供的富氢水制备方法采用质子膜水电解技术，将小量纯净水电分解成氢 气和氧气，后者直接排出，前者直接加注在通过电解池的水流中，形成富含活性氢的纯净 水，具有氢气气泡细小，富氢可控，无污染物引入的优点，同时，由于产生的氢气均布在与水 直接接触的电极上，水、氢混合效果好，更有利于富氢，此外电解产生的氢更具活性。
[0058] 本发明提供的富氢水制备装置采用质子膜水电解技术，将小量纯净水电分解成氢 气和氧气，后者直接排出，前者直接加注在通过电解池的水流中，形成富含活性氢的纯净 水，具有氢气气泡细小，富氢可控，无污染物引入的优点，同时，由于产生的氢气均布在与水 直接接触的电极上，水、氢混合效果好，更有利于富氢，此外电解产生的氢更具活性。富氢水 制作灵活，既可现场制作与饮用，也可预先制作，储贮后饮用;使用方便，操作简单，能方便、 准确地控制氢气的产量，能控制氢气外泄所发生的危险，更具安全性;在规模上，它既可用 于大型富氢水厂的制作，也可用于小型家庭饮水机上现场生产。
[0059] 本发明提供的罐装水生产线、净水机及饮水机采用上述的富氢水制备装置，能够 制备出氢气气泡细小、活性高、饮用安全性高的罐装富氢水。
【附图说明】
[0060] 通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和 优点将更为清楚，在附图中：
[0061 ]图1是本发明【具体实施方式】提供的富氢水制备方法流程图；
[0062]图2是本发明【具体实施方式】提供的富氢水制备原理图；
[0063]图3是本发明【具体实施方式】提供的富氢水制备装置的制备单元的爆炸图；
[0064]图4是本发明【具体实施方式】提供的富氢水制备装置的剖视图；
[0065] 图5是本发明【具体实施方式】提供的富氢水制备装置的第一隔板的主视图；
[0066] 图6是图5中A-A向剖视图；
[0067] 图7是本发明【具体实施方式】提供的富氢水制备装置的第一隔板的后视图；
[0068] 图8是本发明【具体实施方式】提供的富氢水制备装置的中隔板的主视图；
[0069] 图9是图7中B-B向剖视图；
[0070]图10是本发明【具体实施方式】提供的富氢水制备装置的中隔板的后视图；
[0071]图11是本发明【具体实施方式】提供的富氢水制备装置的第二隔板的主视图；
[0072] 图12是图11中C-C向剖视图。
[0073] 图中，1、第一隔板;2、第二隔板;3、质子膜;4、阴极;5、阳极;6、密封圈；7、中隔板； 8、第一阴极容腔;9、第一阳极容腔；10、第二阴极容腔;11、第二阳极容腔；12、进水口； 13、出 水口； 14、进水管；15、出水管；16、第一条形槽；17、第二条形槽；18、第一连通槽；19、第二连 通槽;20、分流槽;21、第一边槽;22、第二边槽;23、第一出气口； 24、第三连通槽;25、连通孔； 26、第二出气口；27、第三条形槽;28、第四连通槽。
【具体实施方式】
[0074] 以下基于实施例对本发明进行描述，但是本发明并不仅仅限于这些实施例。在下 文对本发明的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有 这些细节部分的描述也可以完全理解本发明。为了避免混淆本发明的实质，公知的方法、过 程、流程、元件并没有详细叙述。
[0075] 本发明提供的富氢水制备方法采用质子膜水电解技术，将小量纯净水电分解成氢 气和氧气，后者直接排出，前者直接加注在通过电解池的水流中，形成富含活性氢的纯净 水。
[0076] 其原理如下：
[0077] 如图1所示，水从电解池的阴极输入，水透过阴极、质子膜，到达阳极与质子膜界 面，在通电条件下，水在阳极上分解成为氧气与氢离子，氢离子在电场的作用下返回阴极， 在电极表面得电子后生成氢气，然后与流过阴极表面的水相混合，流出电池。
[0078] 下面参照图2至图12说明本发明的富氢水制备方法及装置的实施例。
[0079]如图2所示，本发明提供的富氢水制备方法包括：
[0080]提供质子膜以及分别位于质子膜两侧的阴极和阳极；
[0081 ]阴极和阳极通电，仅在阴极一侧通水；
[0082] 部分水电解在阴极侧形成氢气，在阳极侧形成氧气；
[0083] 形成的氢气在阴极侧与水混合形成富氢水。
[0084] 采用上述富氢水制备方法制备的富氢水具有氢气气泡细小，富氢可控，无污染物 引入的优点，同时，由于产生的氢气均布在与水直接接触的电极上，水、氢混合效果好，更有 利于富氢，此外电解产生的氢更具活性。
[0085] 本发明还提供了一种富氢水制备装置，其包括：
[0086] 质子膜；
[0087] 阴极，位于质子膜的第一侧；
[0088]阳极，位于质子膜的第二侧；
[0089] 注水通路，用于仅向质子膜的阴极侧通水；
[0090] 部分水电解在阴极侧形成氢气，在阳极侧形成氧气，形成的氢气在阴极侧与水混 合形成富氢水。
[0091] 本发明提供的富氢水制备装置采用质子膜水电解技术，将小量纯净水电分解成氢 气和氧气，后者直接排出，前者直接加注在通过电解池的水流中，形成富含活性氢的纯净 水，具有氢气气泡细小，富氢可控，无污染物引入的优点，同时，由于产生的氢气均布在与水 直接接触的电极上，水、氢混合效果好，更有利于富氢，此外电解产生的氢更具活性。富氢水 制作灵活，既可现场制作与饮用，也可预先制作，储贮后饮用;使用方便，操作简单，能方便、 准确地控制氢气的产量，能控制氢气外泄所发生的危险，更具安全性;在规模上，它既可用 于大型富氢水厂的制作，也可用于小型家庭饮水机上现场生产。
[0092] 具体的，富氢水制备装置包括至少一个制备单元，每一个制备单元均是一个独立 的电池，实现对水的电解。在一个具体的实施例中，如图3所示，制备单元包括第一隔板1、第 二隔板2以及夹置于第一隔板1和第二隔板2之间的质子膜3,第一隔板1与质子膜3之间形成 阴极容腔，阴极容腔内设置有阴极4,第二隔板2与质子膜3之间形成阳极容腔，阳极容腔内 设置有阳极5。阴极4包括电极和阴极集电器，阳极5包括电极和阳极集电器。
[0093] 制备单元上设置有与阴极容腔相连通的进水通路和出水通路，由于阳极侧不通 水，仅有只排出氧气而无液体排出，因此，仅设置与阳极容腔相连通的出气通路。水由进水 通路进入阴极容腔，部分水透过阴极、质子膜3,到达阳极5与质子膜3界面，在通电条件下， 水在阳极5上分解成为氧气与氢离子，氧气经出气通路排出，氢离子在电场的作用下返回阴 极4,在电极表面得电子后生成氢气，然后与流过阴极4表面的水相混合，形成富氢水经出水 通路排出。
[0094] 其中，质子膜3的具体材料不限，优选地，质子膜3为固体聚合物电解质材料，进一 步优选为全氟磺酸薄膜。全氟磺酸薄膜具有聚四氟的物理特性，膜内含有磺酸基团，当被水 饱和后具有优良的离子导电能力，由于系统既不需要酸也不需要碱，水是其体系中的唯一 液体，电解过程中也不产生氢、氧之外的其他物质，饮用安全性高。当然，质子膜3不局限于 上述材料，可选用美国杜邦公司的NAFION系列产品，也可选用国内东岳化工的产品。
[0095] 另外，阳极5和阴极4的设置方式不局限于图3中单独设置的形式，也可以是附着于 质子膜3上的阴极层和阳极层。
[0096] 进一步的，为提高密封效果，在第一隔板1与质子膜3之间以及第二隔板2与质子膜 3之间均设置有密封结构，例如设置有密封圈6,能够有效防止制备单元内物质向环境的泄 露。由于制备单元内电解产生大量的活性物质，因此要求密封结构的材料化学性能稳定，并 且，为防止制备单元内电子的直接传导，密封结构的材料必须为电绝缘体。在一个优选实施 例中，密封结构采用橡胶或塑料材料，进一步优选为氟橡胶、硅橡胶或聚四氟乙烯。
[0097] 可以理解的是，制备单元的数量不限，可以为一个，也可以为多个，当制备单元为 多个时，可以为串联，也可以为并联，优选为串联，串联的制备单元采用复极性极板，即极板 的一侧作为阳极极板，另一侧作为阴极极板。
[0098] 另外，可通过调节阴极4和阳极3通电电流来控制生成的富氢水的氢浓度，原则上， 电流密度不超过0.3A/cm2。电流与产氢量的关系按如下公式计算：
[0099] tXnXi"-H 26：, 8
[0100] 式中：
[0101] mH，产生氢气的质量(g);
[0102] t，电解时间（hr);
[0103] η，制备单元个数；
[0104] I总，通过阴极和阳极的电流(A)。
[0105]优选地，将生成的富氢水的氢浓度控制在0.2至IOOppm范围内。在一个实施例中， 在常压条件下控制生成的富氢水的浓度为2ppm。在另一个实施例中，在加压条件下控制生 成的富氢水的浓度为I Oppm，优选地，加压条件的压力大于等于0.3mpa。
[0106]下面以两个制备单元为例，具体说明富氢水制备装置的结构。
[0107]图4中示出了一个实施例中富氢水制备装置的剖视图，如图所示，该富氢水制备装 置包括两个制备单元，分别为第一制备单元和第二制备单元，两个制备单元依次层叠设置 并通过紧固件连接，并且两个制备单元靠近的两隔板为一体结构，将该一体结构的隔板定 义为中隔板7。
[0108] 第一制备单元包括第一隔板1、中隔板7以及夹置在第一隔板1和中隔板7之间的质 子膜3,第一隔板1与质子膜3之间以及中隔板7与质子膜3之间均设置有密封圈6。第一隔板 1、质子膜3以及密封圈6围成第一阴极容腔8,中隔板7、质子膜3以及密封圈6围成第一阳极 容腔9。第二制备单元包括中隔板7、第二隔板2以及夹置在中隔板7和第二隔板2之间的质子 膜3,中隔板7与质子膜3之间以及第二隔板2与质子膜3之间均设置有密封圈6。中隔板7、质 子膜3以及密封圈6围成第二阴极容腔10,第二隔板2、质子膜3以及密封圈6围成第二阳极容 腔11。第一阴极容腔8和第二阴极容腔10内设置阴极（图中未示出），第一阳极容腔9和第二 阳极容腔11内设置有阳极(图中未示出）。
[0109] 第一隔板1的结构如图5至图7所示，第一隔板1上设置有进水口 12和出水口 13,优 选地，进水口 12和出水口 13均为螺纹孔，分别与进水管14和出水管15连接。进水口 12和出水 口 13经阴极分流通道连通。
[0110] 在一个优选实施例中，第一隔板1上靠近质子膜3的侧面上设置有与进水口 12位置 对应的第一条形槽16、与出水口 13位置对应的第二条形槽17、设于第一条形槽16和第二条 形槽17之间的环形槽、连接第一条形槽16与环形槽之间的至少一条第一连通槽18、连接第 二条形槽17与环形槽之间的至少一条第二连通槽19以及设置于环形槽内的多条分流槽20。 第一连通槽18的内边以及第二连通槽19的内边与密封圈6的内边相平齐。第一连通槽18和 第二连通槽19的数量不限，可根据具体需求设置，例如可以为如图中所示的七条。 在一个优选实施例中，多条分流槽20呈网格状排列于环形槽中，便于分流。
[0112]在一个优选实施例中，环形槽包括分别与第一条形槽16和第二条形槽17连通的第 一边槽21以及分别连接两第一边槽21两端的第二边槽22。优选地，第一边槽21的槽深大于 第二边槽22的槽深;和/或，第一边槽21的槽深大于第一连通槽18的槽深;和/或，第一边槽 21的槽深大于第二连通槽19的槽深。
[0113] 图8至图10示出了中隔板的结构，如图8所示，中隔板7上靠近第一隔板1的一侧面 上设置有阳极分流通道，阳极分流通道包括环形槽以及设置于环形槽内的多条分流槽20， 环形槽和分流槽20的具体结构与第一隔板1上的环形槽和分流槽20类似，在此不再赘述。进 一步的，中隔板7上还设置有第一出气口 23，第一出气口 23经第三连通槽24与环形槽连通， 第一隔板1上与第一出气口 23相对应的位置处设置有第二出气口 26。
[0114] 进一步的，如图10所示，中隔板7上靠近第二隔板2的一侧面上设置有阴极分流通 道，其结构与第一隔板1上的阴极分流通道类似。为使得水能够流入第二阴极容腔10内，密 封圈6上与第一条形槽16和第二条形槽17对应的位置处均设有连通孔25,优选地，连通孔25 与第一条形槽16和第二条形槽17的形状相同。
[0115] 如图11和图12所示，第二隔板2上靠近质子膜3的一侧面上设置有阳极分流通道， 阳极分流通道包括环形槽以及设置于环形槽内的多条分流槽20,环形槽和分流槽20的具体 结构与第一隔板1上的环形槽和分流槽20类似，不同之处在于，在与第二条形槽17相对应的 位置处设置有不贯穿第二隔板2的第三条形槽27,第三条形槽27经第四连通槽28与环形槽 连通。
[0116] 水依次经进水口 12、第一条形槽16、连通孔25以及第一连通槽18分别进入第一阴 极容腔8和第二阴极容腔10内，部分水透过阴极、质子膜3,到达阳极与质子膜3界面，在通电 条件下，水在阳极上分解成为氧气与氢离子，第一阳极容腔9内的氧气可经第三连通槽24、 第一出气口 23和第二出气口 26排出制备装置，第二阳极容腔11内的氧气可经第四连通槽 28、第三条形槽27进入连通孔25,进而排出制备装置;氢离子在电场的作用下返回阴极，在 电极表面得电子后生成氢气，然后与流过阴极表面的水相混合，形成的富氢水依次经第二 连通槽19、第二条形槽17、连通孔25以及出水口 13排出制备装置。
[0117] 当然，可以理解的是，进水通路、出水通路以及出气通路的设置方式不局限于上述 结构，其他能够完成进水、出水和出气过程的结构均可。
[0118] 本发明还提供了一种罐装水生产线，其具有如上所述的富氢水制备装置，可制备 出氢气气泡细小、活性高、饮用安全性高的罐装富氢水。
[0119] 具体的，富氢水制备装置的质子膜采用NAFI0N117,制备单元的数量为五个。富氢 水制备装置的电极与一恒流电源相连。富氢水制备装置的进水口与水厂的输水管连接，出 水口连接罐装管线。罐装开关与富氢水制备装置的电源供电开关相关联，即灌装水生产线 进行罐装时，富氢水制备装置开启，罐装生产线停止罐装时，富氢水制备装置关闭。
[0120] 恒流电源的电流大小可调，可根据输水管的流量以及含氢量要求获得单位时间内 需要的氢气量，进而得到需要电源输出的电流大小。
[0121]本发明还提供了一种净水机，其具有如上所述的富氢水制备装置，能够获得氢气 气泡细小、活性高、饮用安全性高的富氢水。
[0122] 具体的，富氢水制备装置的质子膜采用NAFI0N115,制备单元的数量为三个。富氢 水制备装置的电极与市售5V电源连接。富氢水制备装置的进水口和出水口连接在净水机的 净水输出管路中，净水经过富氢水制备装置富氢后输出。净水机的开关于富氢水制备装置 的电源供电开关相关联，即当净水机输出净水时，富氢水制备装置开启，当净水机停止净水 输出时，富氢水制备装置关闭。
[0123] 本发明还提供了一种饮水机，其具有如上所述的富氢水制备装置，能够获得氢气 气泡细小、活性高、饮用安全性高的富氢水。
[0124] 具体的，富氢水制备装置的质子膜采用NAFI0N115,制备单元的数量为三个。富氢 水制备装置的进水口和出水口连接在饮水机的出水管路上。富氢水制备装置的供电电源加 工在饮水机的主板上，并与饮水机的水栗协同工作，当打开饮水机出水口阀门时，启动饮水 机水栗和供电电源，输出富氢水，当阀门关闭时，富氢水制备装置关闭。当然，也可以在饮水 机上设置单独的富氢水出口，产生的富氢水由单独的富氢水出口输出。
[0125] 此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且 附图不一定是按比例绘制的。
[0126] 同时，应当理解，示例实施例被提供，以使本公开是全面的，并将其范围充分传达 给本领域技术人员。很多特定细节(例如特定部件、设备和方法的示例)被给出以提供对本 公开的全面理解。本领域技术人员将明白，不需要采用特定细节，示例实施例可以以很多不 同的形式被实施，并且示例实施例不应被理解为限制本公开的范围。在一些示例实施例中， 众所周知的设备结构以及众所周知的技术没有详细描述。
[0127] 当一元件或层被提及为在另一元件或层"上"、"被接合到"、"被连接到"或"被联接 至Γ另一元件或层时，其可直接在另一元件或层上、被直接接合、连接或联接到另一元件或 层，或者可存在中间元件或层。相比之下，当一元件被提及为"直接"在另一元件或层"上"、 "直接被接合到"、"直接被连接到"或"直接被联接到"另一元件或层时，可不存在中间元件 或层。用于描述元件之间关系的其它词语应该以相似方式被解释(例如，"之间"与"直接在 之间"，"邻近"与"直接邻近"等）。如在此使用的，术语"和/或"包括一个或更多关联的所列 项目中的任一或全部组合。
[0128] 虽然术语第一、第二、第三等在此可被用于描述各个元件、部件、区域、层和/或区 段，但是这些元件、部件、区域、层和/或区段不应该被这些术语限制。这些术语可仅用于将 一个元件、部件、区域、层或区段与另一元件、区域、层或区段区分开。诸如"第一"、"第二"的 术语和其它数值术语当在此使用时不意味着次序或顺序，除非上下文明确指出。因而，下面 讨论的第一元件、部件、区域、层或区段可被称为第二元件、部件、区域、层或区段，而不背离 示例实施例的教导。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，"多个"的含义是两个或两个 以上。
[0129] 以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域技术人员 而言，本发明可以有各种改动和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同 替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种富氢水制备方法，其特征在于，所述方法包括： 提供质子膜以及分别位于所述质子膜两侧的阴极和阳极； 所述阴极和所述阳极通电，仅在所述阴极一侧通水； 部分水电解在阴极侧形成氢气，在阳极侧形成氧气； 形成的氢气在阴极侧与水混合形成富氢水。2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述质子膜为固体聚合物电解质材料； 优选地，所述质子膜为全氟磺酸膜。3. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过调节所述阴极和所述阳极通电电流以 控制生成的富氢水的氢浓度； 优选地，控制生成的富氢水的氢浓度在0.2至IOOppm范围内； 优选地，在常压条件下控制生成的富氢水的浓度为2ppm; 优选地，在加压条件下控制生成的富氢水的浓度为I Oppm; 优选地，所述加压条件的压力大于等于0.3mpa。4. 一种富氢水制备装置，其特征在于，包括： 质子膜； 阴极，位于所述质子膜的第一侧； 阳极，位于所述质子膜的第二侧； 注水通路，用于仅向所述质子膜的阴极侧通水； 部分水电解在阴极侧形成氢气，在阳极侧形成氧气，形成的氢气在阴极侧与水混合形 成富氢水。5. 根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述装置包括至少一个制备单元； 所述制备单元包括第一隔板、第二隔板以及夹置于所述第一隔板和所述第二隔板之间 的质子膜，所述第一隔板与所述质子膜之间形成阴极容腔，所述阴极容腔内设置有阴极，所 述第二隔板与所述质子膜之间形成阳极容腔，所述阳极容腔内设置有阳极； 所述制备单元上设置有与所述阴极容腔相连通的进水通路和出水通路； 所述制备单元上设置有与所述阳极容腔相连通的出气通路； 优选地，所述第一隔板上开设有进水口和出水口； 在所述第一隔板上靠近所述质子膜的一侧面上设置有阴极分流通道，所述进水口与所 述出水口经所述阴极分流通道连通； 优选地，所述第一隔板上靠近所述质子膜的一侧面上设置有与所述进水口位置对应的 第一条形槽、与所述出水口位置对应的第二条形槽、设于所述第一条形槽和所述第二条形 槽之间的环形槽、连接所述第一条形槽与所述环形槽之间的至少一条第一连通槽、连接所 述第二条形槽与所述环形槽之间的至少一条第二连通槽以及设置于所述环形槽内的多条 分流槽； 优选地，所述多条分流槽呈网格状排列于所述环形槽中； 优选地，所述环形槽包括分别与所述第一条形槽和所述第二条形槽连通的第一边槽以 及分别连接两第一边槽两端的第二边槽； 所述第一边槽的槽深大于所述第二边槽的槽深;和/或， 所述第一边槽的槽深大于所述第一连通槽的槽深;和/或， 所述第一边槽的槽深大于所述第二连通槽的槽深； 优选地，第二隔板上靠近所述质子膜的一侧面上设置有阳极分流通道，所述阳极分流 通道与所述出气通路连通； 优选地，包括多个并联/串联设置的所述制备单元； 优选地，多个所述制备单元层叠设置并通过紧固件连接； 优选地，所述第一隔板与所述质子膜之间、所述第二隔板与所述质子膜之间设置有密 封结构； 优选地，所述密封结构的材料包括橡胶或塑料； 优选地，所述密封结构的材料包括氟橡胶、硅橡胶或聚四氟乙烯。6. 根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述阴极包括电极和阴极集电器； 所述阳极包括电极和阳极集电器。7. 根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述阴极和/或所述阳极附着于所述质子 膜之上。8. -种罐装水生产线，其特征在于，包括如权利要求4至7任一项所述的富氢水制备装 置； 优选地，所述灌装水生产线进行罐装时，所述富氢水制备装置开启，所述罐装生产线停 止罐装时，所述富氢水制备装置关闭。9. 一种净水机，其特征在于，包括如权利要求4至7任一项所述的富氢水制备装置； 优选地，所述富氢水制备装置设置于所述净水机的净水输出管路上，当所述净水机输 出净水时，所述富氢水制备装置开启，当所述净水机停止净水输出时，所述富氢水制备装置 关闭。10. -种饮水机，其特征在于，包括如权利要求4至7任一项所述的富氢水制备装置； 优选地，所述富氢水制备装置设置于所述饮水机的出水管路上，当所述饮水机出水时， 所述富氢水制备装置开启，当所述净水器停止出水时，所述富氢水制备装置关闭。
【文档编号】C02F1/461GK105923712SQ201610298834
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年5月6日
【发明人】郑侠慧, 谭意诚
【申请人】郑侠慧