本发明属于电解装备技术领域，更具体地说，是涉及一种氢发生装置。
背景技术：
人体在日常作息过程中细胞会产生大量自由基，自由基会破坏人体的细胞结构，是人体衰老现象发生的因素之一。氢气是一种无毒、无色、无嗅的气体，其在人体内具有强大的穿透性，可以非常容易的进入细胞内，因此，氢气可以作为还原剂选择性的中和羟基自由基、亚硝酸阴离子等，有效清除人体的恶性自由基，达到抗氧化的效果，进而可以在一定程度上延缓人体衰老。氢发生器是日常生活中产生氢气的重要装置，其通过电解水来获取氢气，但现有的家用氢气发生器一般只能制作富氢的水，不能制作其他富氢溶液，限制了氢气发生装置的适用范围。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种氢发生装置，以解决现有技术中存在的氢气发生器一般只能制作富氢的水，不能制作其他富氢溶液的技术问题。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种氢发生装置，包括：水电解器、底端开口与所述水电解器的顶开口可拆卸连接的储水瓶、通过气管与所述储水瓶顶端开口连通的储气囊、与所述储气囊通过气管连通的阀门及与所述阀门连通的气嘴。
进一步地，所述储水瓶顶端开口处还设有分离干燥结构，所述分离干燥结构包括进口与所述储水瓶顶端开口可拆卸连接的第一气水分离器及进口与所述第一气水分离器的出口连通的干燥器，所述干燥器的出口通过气管与所述阀门连通。
进一步地，所述第一气水分离器包括第一分离器外壳、与所述第一分离器外壳底端可拆卸连接的分离器封盖及设于所述第一分离器外壳内且沿所述第一分离器外壳轴向层叠分布的多层第一防水透气膜，所述第一气水分离器的进口设于所述分离器封盖上，所述第一气水分离器的出口设于所述第一分离器外壳顶部。
进一步地，所述干燥器包括干燥器外壳、与所述干燥器外壳顶端可拆卸连接的干燥器封盖、设于所述干燥器外壳内的集聚笼及填充于所述集聚笼内的硅胶干燥剂，所述干燥器的进口设于所述干燥器外壳底部，所述干燥器的出口设于所述干燥器封盖上，所述干燥器的进口与所述第一气水分离器的出口可拆卸密封连接。
进一步地，所述阀门包括阀门外壳、设于所述阀门外壳内的电磁阀及与所述电磁阀电连接的充气控制单元。
进一步地，所述阀门与所述气嘴通过可拆卸连接件固接，或者所述阀门与所述气嘴通过气管连接。
进一步地，所述可拆卸连接件包括设于所述阀门上的卡扣及设于所述气嘴上且与所述卡扣卡接配合的卡口。
进一步地，所述储气囊的进口处还设有单向阀。
进一步地，所述水电解器包括上罩板及设于所述上罩板下方且与所述上罩板连接的下罩板，所述上罩板和所述下罩板之间形成电解腔，所述水电解器的顶开口设于所述上罩板中心位置；所述电解腔内从下到上依次设有阳极板、离子膜及阴极板，所述阳极板和所述阴极板上分别设有透气孔，所述下罩板外侧设有电解控制单元，所述阳极板和所述阴极板分别与所述电解控制单元电连接；所述下罩板的中心处设有排气开口，所述排气开口处设有第二气水分离器，所述第二气水分离器的出口与排气管道连通。
进一步地，所述上罩板与所述下罩板之间设有密封垫圈。
本发明提供的氢发生装置的有益效果在于：与现有技术相比，本发明氢发生装置，可以将储水瓶与水电解器的顶开口连接，水电解器电解出的氢气可以通过储水瓶进入储气囊中，储气囊可以将氢气存储起来，在需要使用的时候将气嘴插入装有待充气溶液的溶液瓶中，通过控制阀门的启闭来控制是否向溶液中充入氢气；或者，水电解器可单独使用，即水电解器的顶开口可直接与矿泉水瓶等容器连接，水电解器电解出的氢气可以直接充入矿泉水瓶等容器中。本发明提供的氢发生装置，不仅可以向水中充入氢气以制备富氢水，也可以向其他溶液(如豆浆、牛奶等溶液)中充入氢气以制备富氢溶液，扩大了氢发生装置的使用范围，可以满足用户对于不同富氢溶液的需求，增加富氢溶液的口味。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例一提供的氢发生装置的工作状态示意图；
图2为本发明实施例一采用的水电解器的内部结构剖视图；
图3为本发明实施例一采用的第一气水分离器的内部结构剖视图；
图4为本发明实施例一采用的干燥器的内部结构剖视图；
图5为本发明实施例一采用的第二气水分离器的内部结构剖视图；
图6为本发明实施例二采用的阀门和气嘴的装配结构示意图；
图7为本发明实施例二采用的阀门和外壳密封圈的装配结构爆炸图；
图8为本发明实施例二采用的气嘴的侧视结构示意图；
图9为本发明实施例二采用的第一气水分离器的内部结构剖视图；
图10为本发明实施例二采用的第二气水分离器的内部结构剖视图；
图11为本发明实施例二采用的储气囊的内部结构剖视图；
图12为图11的a-a剖视图；
图13为本发明实施例三采用的缓冲连接器的工作原理图。
其中，图中各附图标记：
1-水电解器；101-上罩板；102-下罩板；103-阳极板；104-离子膜；105-阴极板；2-储水瓶；3-储气囊；301-气囊本体；302-气囊进口；303-过滤网；304-储氢材料芯；305-出气阀门；306-加热套；4-阀门；401-阀门外壳；402-充气控制按键；403-指握凹槽；5-气嘴；6-溶液瓶；7-第一气水分离器；701-第一分离器外壳；702-分离器封盖；703-第一防水透气膜；704-第一透气塞；8-干燥器；801-干燥器外壳；802-干燥器封盖；803-集聚笼；804-硅胶干燥剂；9-卡扣；10-卡口；11-单向阀；12-第二气水分离器；1201-第二分离器外壳；1202-第二防水透气膜；1203-第二透气塞；13-排气管道；14-外壳密封圈；15-环槽；16-缓冲连接器；1601-第一连接部；1602-第二连接部；1603-缓冲部；1604-缓冲腔；1605-第一限位环台；1606-第二限位环台；1607-气体导向槽
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
请一并参阅图1，现对本发明提供的氢发生装置进行说明。所述氢发生装置，包括水电解器1、底端开口与水电解器1的顶开口可拆卸连接的储水瓶2、通过气管与储水瓶2顶端开口连通的储气囊3、与储气囊3通过气管连通的阀门4及与阀门4连通的气嘴5。
储水瓶2中的水进入到水电解器1中，控制水电解器1对水进行电解，氢气能够自发的从纯水中通过水电解器1与储水瓶2的连接处上升到储水瓶2的顶部，进而能通过气管进入到储气囊3中
本发明提供的氢发生装置，与现有技术相比，可以将储水瓶2与水电解器的顶开口连接，水电解器1电解出的氢气可以通过储水瓶2进入储气囊3中，储气囊3可以将氢气存储起来，在需要使用的时候将气嘴5插入装有待充气溶液的溶液瓶6中，通过控制阀门4的启闭来控制是否向溶液中充入氢气；或者，水电解器1可单独使用，即水电解器1的顶开口可直接与矿泉水瓶等容器连接，水电解器1电解出的氢气可以直接充入矿泉水瓶等容器中。本发明提供的氢发生装置，不仅可以向水中充入氢气以制备富氢水，也可以向其他溶液(如豆浆、牛奶等溶液)中充入氢气以制备富氢溶液，同时还可以向热水中充入氢气，扩大了氢发生装置的使用范围，可以满足用户对于不同富氢溶液的需求，增加富氢溶液的口味。需要注意的是，前述的水，可以是纯净水、矿物质水等各种水质的水。
进一步地，请参阅图1及图11，作为本发明提供的氢发生装置的一种具体实施方式，储气囊3的进口处还设有单向阀11。单向阀11的设置保证了氢气进入储气囊3后不会从储气囊3的进口处回流，保证氢气收集的可靠性。
进一步地，请参阅图11及图12，作为本发明提供的氢发生装置的一种具体实施方式，储气囊3包括气囊本体301、设于气囊本体301底部的气囊进口302、设于气囊本体301顶部的气囊出口302，设于气囊出口302内侧的过滤网303、设于气囊本体301中的储氢材料芯304、设于气囊出口302外侧的出气阀门305及套设于气囊本体301外周的加热套306，单向阀11设于气囊进口302处，储氢材料芯304呈蜂窝状设置。需要储氢时，使储氢材料芯304保持常温状态，氢气从气囊进口302进入气囊本体301中，在常温下可被储氢材料芯304吸附进而存储在气囊本体301中，储氢材料芯304为蜂窝状设计，与氢气接触面积大，储氢量更高，比增压储氢安全性好且储量高；在需要释放氢气的时候，控制加热套306升温，对储氢材料芯304进行适当加热，就能使氢气从储氢材料芯304中脱附释放，打开出气阀门305，经过过滤网303的过滤后的纯净氢气就能从储气囊3中彻底释放出来。储气囊3整体结构简单，储氢量大，使用安全性好。
储氢材料芯304为储氢合金构件，储氢合金由两部分组成，一部分为吸氢元素或与氢有很强亲和力的元素(a)，它控制着储氢量的多少，是组成储氢合金的关键元素，主要是ⅰa～ⅴb族金属，如ti、zr、ca、mg、v、nb、re(稀土元素)；另一部分则为吸氢量小或根本不吸氢的元素(b)，它则控制着吸/放氢的可逆性，起调节生成热与分解压力的作用，如fe、co、ni、cr、cu、al等。
进一步地，请一并参阅图1、图3、图4及图9，作为本发明提供的氢发生装置的一种具体实施方式，储水瓶2顶端开口处还设有分离干燥结构，分离干燥结构包括进口与储水瓶2顶端开口可拆卸连接的第一气水分离器7及进口与第一气水分离器7的出口连通的干燥器8，干燥器8的出口通过气管与阀门4连通。
氢气从储水瓶2的底部穿过储水瓶2中的水到达储水瓶2的顶部，这一过程可能使氢气携带一部分水汽，如果将湿度较大的氢气直接充入气管并进入储气囊3中，水汽容易集聚在气管和储气囊3内部，由于气管和储气囊3本身不易干燥排出水汽，长期的内部潮湿环境容易使气管和储气囊3内腔滋生有害病菌，再向溶液瓶6中通入氢气的时候，很有可能会将有害病菌一起充入溶液瓶6内，威胁到用户的身体健康。通过设置分离干燥结构，先通过第一气水分离器7对氢气进行一次过滤，再通过干燥器8对氢气进行干燥，保证直接充入气管并进入储气囊3中氢气干燥没有水汽，进而能够保证使用的安全性。
进一步地，请参阅图3，作为本发明提供的氢发生装置的一种具体实施方式，第一气水分离器7包括第一分离器外壳701、与第一分离器外壳701底端可拆卸连接的分离器封盖702及设于第一分离器外壳701内且沿第一分离器外壳701轴向层叠分布的多层第一防水透气膜703，第一气水分离器7的进口设于分离器封盖702上，第一气水分离器7的出口设于第一分离器外壳701顶部。第一防水透气膜703之间间隔设置，且外周分别与第一分离器外壳701密封连接。气体从第一气水分离器7的进口进入，在上升过程中经过第一防水透气膜703的层层过滤，最终从第一气水分离器7的出口排出，保证最大程度的过滤掉水汽。第一分离器外壳701与分离器封盖702可拆卸连接，能方便更换第一防水透气膜703，保证过滤效果。
进一步地，请参阅图9，作为本发明提供的氢发生装置的一种具体实施方式，第一气水分离器7还可是包括第一分离器外壳701、与第一分离器外壳701底端可拆卸连接的分离器封盖702及由防水透气材料制成的第一透气塞704，第一透气塞704填充在第一分离器外壳701内腔中。第一透气塞704外周与第一分离器外壳701密封连接。气体从第一气水分离器7的进口进入，在上升过程中经过第一透气塞704的过滤，最终从第一气水分离器7的出口排出，保证最大程度的过滤掉水汽。
第一气水分离器7包含但不限于上述结构，例如，第一气水分离器7还可以是仅具有一个防水透气塞体的构件。
需要注意的是，第一气水分离器7与储水瓶2之间为可拆卸连接，方便对第一气水分离器7进行更换，可拆卸连接方式可以是螺纹连接或卡接。
进一步地，参阅图4，作为本发明提供的氢发生装置的一种具体实施方式，干燥器8包括干燥器外壳801、与干燥器外壳801顶端可拆卸连接的干燥器封盖802、设于干燥器外壳801内的集聚笼803及填充于集聚笼803内的硅胶干燥剂804，干燥器8的进口设于干燥器外壳801底部，干燥器8的出口设于干燥器封盖802上，干燥器8的进口与第一气水分离器7的出口可拆卸密封连接。经过第一气水分离器7过滤的气体从干燥器8的进口进入，在上升过程中，气体依次穿过集聚笼803和硅胶干燥剂804，经过硅胶干燥剂804的再次干燥后进入气管中。干燥器8的进口与第一气水分离器7的出口可拆卸密封连接，方便根据硅胶干燥剂804的吸湿情况(随着湿度的改变硅胶干燥剂804的颜色会发生改变)及时取出集聚笼803以更换其内部的硅胶干燥剂804。硅胶干燥剂804吸湿效果小，没有毒副作用，符合对食用安全性的要求。
需要注意的是，干燥器8与气管之间为可拆卸连接，方便对干燥器8进行更换，可拆卸连接方式可以是螺纹连接或卡接。
具体地，第一分离器外壳701与干燥器外壳801之间可为固接，通过分别设置于两端的分离器封盖702和干燥器封盖802可以方便的更换第一防水透气膜703或硅胶干燥剂804。
进一步地，请参阅图13，作为本发明提供的氢发生装置的一种具体实施方式，在第一气水分离器7和干燥器8之间还设有缓冲器连接器16，其具体包括用于与第一气水分离器7的出口螺纹密封连接的第一连接部1601、用于与干燥器8的进口螺纹密封连接的第二连接部1602、设于第一连接部1601和第二连接部1602之间的缓冲部1603、设于缓冲部1603内且中部内径大于上端内径和下端内径的缓冲腔1604、用于与第一气水分离器7的出口顶端抵接的第一限位环台1605、用于与干燥器8的进口底端抵接的第二限位环台1606及围绕第二限位环台1606中轴设于第二限位环台1606底面上的多个气体导向槽1607。其中，气体导向槽1607呈三棱锥形，开口分别朝向第二限位环台1606的内侧及下方，且槽宽由外向内逐渐增加。
该缓冲器连接器16的顶端和底端分别通过螺纹结构与干燥器8和第一气水分离器7密封连接，装卸方便，密封性能可靠。
当气体从第一气水分离器7的出口上升进入缓冲腔1604后，由于缓冲腔1604内径较大，气流会逐渐在缓冲腔1604内充盈后再流向干燥器8的进口处，缓冲腔1604的设置，能对气体产生有效的缓冲作用，气流逐渐稳定流向干燥器8，防止从第一气水分离器7的出口排出的气体流速过快或流量过大造成第一气水分离器7与干燥器8的交界处气压过大导致气体外溢等现象发生，提高使用稳定性。
同时，由于设置了气体导向槽1607，缓冲腔1604顶部的气体会经气体导向槽1607完全进入干燥器8中，缓冲腔1604内不会有气体残留。
进一步地，请参阅图1、图6至图8，作为本发明提供的氢发生装置的一种具体实施方式，阀门4包括阀门外壳401、设于阀门外壳401内的电磁阀及与电磁阀电连接的充气控制单元。阀门外壳401对电磁阀及充气控制单元起到防护作用，通过控制充气控制单元控制电磁阀的开闭，进而能控制是否有气体流向气嘴5，结构简单，使用方便。
进一步地，请参阅图1、图6至图8，作为本发明提供的氢发生装置的一种具体实施方式，阀门4与气嘴5通过可拆卸连接件固接，阀门4与气嘴位置很近，方便进行阀门4开闭的控制；或者阀门4与气嘴5通过气管连接，气嘴5延伸位置更远，能够扩大适用距离范围。
进一步地，参阅图6至图8，作为本发明提供的氢发生装置的一种具体实施方式，为了方便装卸，可拆卸连接件包括设于阀门4上的卡扣9及设于气嘴5上且与卡扣9卡接配合的卡口10。当阀门4与气嘴5扣合后，气嘴5的进气口正好与阀门4的出气口密封对接。
具体地，请参阅图6至图8，作为本发明提供的氢发生装置的一种具体实施方式，为了方便控制阀门4的开闭，充气控制单元包括设于阀门外壳401外壁上的充气控制按键402及设于阀门外壳401内且与电磁阀电连接的充气控制电路板，充气控制按键402与充气控制电路板电连接，气管贯穿阀门外壳101的后端并与电磁阀连通。为了保证对接位置的密封性，阀门外壳101前端设有与电磁阀出口连通的前端开口，前端开口外周设有四个卡扣9，卡扣9外周设有外壳密封圈14；气嘴5的外壳后端对应设有卡口10，卡口10的外周设有用于容纳外壳密封圈14的环槽15。
进一步地，请参阅图6及图7，作为本发明提供的氢发生装置的一种具体实施方式，为了增加抓握的舒适性，阀门外壳401一侧还设有用于与手指配合的指握凹槽403。
进一步地，请参阅图1及图2，作为本发明提供的氢发生装置的一种具体实施方式，水电解器1包括上罩板101及设于上罩板101下方且与上罩板101连接的下罩板102，上罩板101和下罩板102之间形成电解腔，水电解器1的顶开口设于上罩板101中心位置；电解腔内从下到上依次设有阳极板103、离子膜104及阴极板105，阳极板103和阴极板105上分别设有透气孔，下罩板102外侧设有电解控制单元，阳极板103和阴极板105分别与电解控制单元电连接；下罩板10的中心处设有排气开口，排气开口处设有第二气水分离器12，第二气水分离器12的出口与排气管道13连通。上罩板101和下罩板102的外缘通过螺纹连接件实现密封连接。
其中，离子膜104外侧电镀有高纯铂金层，高纯铂金层薄厚均匀，符合食用级别，这种结构使得离子膜104具有耐高温，不脱落、低电流、低电压，可以产生和制作更佳纯正的富氢溶液。具体地，水电解器1电流最低可控制在100毫安以下，在满足便携要求的同时能有效延长使用寿命，其高纯铂金层使得水电解器1能采用六层铂金零极距电解方式，将电解间隙降低为零，可以在非常低电流的情况下工作制氢。
罩板101、下罩板102、阳极板103、离子膜104、阴极板105之间的缝隙很小，只有少量的水与阴极板105接触，水电解器1在工作的时候，在阴极产生氢气，在阳极产生氧气，氢气能自发的透过阴极板103上的透气孔向上移动到水电解器1的顶开口并继续向上移动；在阳极板103处产生的氧气则不能透过离子膜104，而是持续在离子膜104下侧集聚，使得离子膜104下侧空间气压逐渐增加，在气压增加到一定程度的时候，氧气自发向下移动到第二气水分离器12中，经过第二气水分离器12的过滤，最终氧气通过第二气水分离器12经过排气管道13排出。传统的水电解器底部为镂空设计，一般承受压力能力很难超过0.2mpa，但本实施方式中下罩板102整体为封闭式结构，仅在与第二气水分离器12连通的位置设有开口，使得下罩板102的结构强度增加，同时氧气能够及时排出，使得水电解器1底部可以承受1mpa的压力，大大提升了水电解器1的结构强度。
具体地，水电解器1还包括一个防护壳，上罩板101、下罩板102、阳极板103、离子膜104、阴极板105及电解控制单元均设于防护壳内，水电解器1整体结构紧凑，体积小，便于携带，同时，其可以制备超高浓度的富氢溶液，氢气浓度可以达到7000ppb以上，在100摄氏度热水中，氢浓度也可达到6000ppb以上。
进一步地，作为本发明提供的氢发生装置的一种具体实施方式，排气管道13还通过气管与氧气储气囊连接，氧气储气囊通过氧气阀门与氧气充气嘴连通。对应地，防护壳上还设有可与氧气储气囊上的进气管连接的插口，阳极产生的氧气及臭氧能被收集到氧气储气囊中，再通过氧气充气嘴充入其他物体中。
进一步地，作为本发明提供的氢发生装置的一种具体实施方式，为增加水电解器1的密封性，上罩板101与下罩板102之间设有密封垫圈。
进一步地，请参阅图5，作为本发明提供的氢发生装置的一种具体实施方式，第二气水分离器12包括第二分离器外壳1201及设于第二分离器外壳1201内且沿第二分离器外壳1201轴向层叠分布的多层第二防水透气膜1202，第二气水分离器12的进口设于第二分离器外壳1201的顶端，第二气水分离器12的出口设于第二分离器外壳1201侧壁的底端，且与排气管道13对应连通。第二防水透气膜1202之间间隔设置，且外周分别与第二分离器外壳1201密封连接。氧气从第二气水分离器12的进口进入，在受压下沉过程中经过第二防水透气膜1202的层层过滤，最终仅有气体从第二气水分离器12的出口排出，防止水从水电解器1底部溢出。
进一步地，请参阅图10，作为本发明提供的氢发生装置的一种具体实施方式，第二气水分离器12还可是包括第二分离器外壳1201及由防水透气材料制成的第二透气塞1203，第二透气塞1203填充在第二分离器外壳1201内腔中。第二透气塞1203外周与第二分离器外壳1201密封连接。氧气从第二气水分离器12的进口进入，在受压下沉过程中经过第二透气塞1203的过滤，最终从第二气水分离器12的出口排出，防止水从水电解器1底部溢出。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。