一种吸氢机的制作方法

1.本实用新型属于吸氢设备技术领域，尤其涉及一种吸氢机。


背景技术：

2.随着氢医学的大量研究，鉴于氢分子很强的抗氧化性作用，尤其是高选择性、高弥散性和安全性，逐渐达到人们共识，也获得医疗组织、医护专家学者的信赖。氢气在抗癌、治疗呼吸道系统疾病方面有辅助作用，在应对新冠疫情的背景下，吸氢疗法也被纳入第七版新冠诊疗方案。市场上现有的吸氢类产品，通过电解法制氢，电解催化介质包括镀膜、沉积膜、粉末置入等形式。这三种方式都能保证使用安全，其中镀膜式在效率、纯度以及出氢速度上具有优势。
3.由于镀膜式吸氢机在制氢时有一定的条件要求，因此，在使用时，尤其是用户自助使用时，很容易发生误操作，比如错误的加水导致产品寿命锐减，或者造成产品温度过高，引发安全问题。所以，现有技术中的吸氢机存在用户友好度低且使用不便的问题。


技术实现要素：

4.本实用新型针对现有技术中吸氢机用户误操作率高，容易导致产品寿命锐减或者产品温度过高，安全性低的问题，设计并提出一种吸氢机。
5.为实现上述实用新型目的，本实用新型采用下述技术方案予以实现：
6.一种吸氢机，包括质子膜电解槽，所述质子膜电解槽中设置有质子电解质复合薄膜电极；还包括：依次设置的主水箱、水气分离箱和湿化箱；所述主水箱、水气分离箱和湿化箱设置在所述质子膜电解槽的上方；所述主水箱连通所述质子膜电解槽，所述水气分离箱一路连通所述质子膜电解槽，另一路连通所述主水箱；所述湿化箱一路连通所述水气分离箱，另一路通过水位平衡管路连通所述主水箱，所述水位平衡管路可操作地与大气相通。
7.进一步的，所述主水箱还包括：主水箱第一进水口，所述主水箱第一进水口开设在所述主水箱的底壁上，所述主水箱第一进水口通过进水管连通水源；所述进水管上设置有进水泵，所述进水泵与所述主水箱第一进水口之间设置有自所述进水泵向所述主水箱单向导通的单向阀；所述进水泵上游还设置有水质传感器。
8.进一步的，所述主水箱中还设置有液位传感器和第一温度传感器，所述液位传感器配置为检测所述主水箱中的实时液位，所述温度传感器配置为检测所述主水箱中的水温。
9.进一步的，所述主水箱还包括：主水箱第一出水口，所述主水箱第一出水口开设在所述主水箱的下部，所述主水箱第一出水口通过电解进水管连通所述质子膜电解槽；所述吸氢机还包括：散热管路，所述散热管路设置在所述质子膜电解槽和水气分离箱之间；所述散热管路一侧设置有热交换装置。
10.优选的，所述热交换装置为风机。
11.进一步的，所述质子膜电解槽还包括：含氧水出口和氢气出口；所述含氧水出口
和/或氢气出口连通所述散热管路。
12.进一步的，所述质子膜电解槽中设置有第二温度传感器。
13.进一步的，所述水气分离箱包括：水气分离箱进气口、水气分离箱送气口和水气分离箱回水口；其中，所述水气分离箱进气口和水气分离箱送气口设置在所述水气分离箱上部，所述水气分离箱回水口设置在所述水气分离箱下部；所述水气分离箱进气口连通所述散热管路；所述湿化箱包括：湿化箱进气口和氢气出气端；所述湿化箱进气口设置在所述湿化箱下部，所述水气分离箱回水口连通所述主水箱，所述氢气出气端设置在所述湿化箱顶端；所述水气分离箱送气口连通所述湿化箱进气口。
14.进一步的，所述湿化箱进气口设置有消音器。
15.进一步的，所述水位平衡管路包括水位平衡管路本体，所述水位平衡管路本体的第一端伸入至所述主水箱中，所述水位平衡管路本体的第二端伸入至所述湿化箱中；所述水位平衡管路还包括排水口，所述排水口可操作地设置有堵头。
16.与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是：
17.本实用新型所提供的吸氢机，将对水质、水位和水温的控制集中在主水箱一侧，通过水路设计保证后续的质子膜电解槽、水气分离箱和湿化箱在安全合理的条件下工作运行，简化整个系统的控制对象和用户操作，从而提高了产品的安全性。
18.结合附图阅读本实用新型的具体实施方式后，本实用新型的其他特点和优点将变得更加清楚。
附图说明
19.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
20.图1 为本实用新型所提供的吸氢机一种实施例的管路连接示意图；
21.图2为本实用新型所提供的吸氢机第一个视角的立体图；
22.图3为本实用新型所提供的吸氢机第二个视角的立体图；
23.图4为如图2和图3所示的吸氢机一个视角的内部结构示意图；
24.图5为如图2和图3所示的吸氢机另一个视角的内部结构示意图。
具体实施方式
25.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下将结合附图和实施例，对本实用新型作进一步详细说明。
26.下面详细描述本实用新型的实施例，具体实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
27.需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖”、“横”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是
为了便于描述，而不是指示或暗示所述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实用新型的限制。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。
28.针对镀膜式吸氢机在用户自助使用制氢时。容易发生错误加水导致产品寿命锐减、产品温度过高，存在安全风险的问题，设计并提供一种吸氢机10。如图1至图5所示新设计的吸氢机10包括质子膜电解槽11，质子膜电解槽11中设置有质子电解质复合薄膜电极。质子膜电解槽11采用现有技术中常见的结构，在一个可选的示例中，电解槽由多个单元式电解室组成，每个电解室包含两个薄膜电极和一片质子交换膜，电解槽中注入水后，通入电流，即可以产生氢气和氧气。特别设计的，吸氢机10还包括依次设置的主水箱12、水气分离箱13和湿化箱14。其中，主水箱12、水气分离箱13和湿化箱14设置在质子膜电解槽11的上方。主水箱12连通质子膜电解槽11，水气分离箱13一路连通质子膜电解槽11，另一路连通主水箱12，湿化箱14一路连通水气分离箱13，另一路通过水位平衡管路15连通主水箱12，水位平衡管路15可操作性地与大气相通。通过此种水路设计，可以通过主水箱12控制整个吸氢机10的水源，便于确保通入系统的水质符合要求，湿化箱14与主水箱12通过水位平衡管路15连通，保持水位一致，从而通过控制主水箱12的水位即可控制湿化箱14的水位，水位平衡管路15可操作性地与大气相通，从而可以实现主水箱12和湿化箱14的存水排空。本实用新型所提供的吸氢机10，将对水质、水位和水温的控制集中在主水箱12一侧，通过水路设计保证后续的质子膜电解槽11、水气分离箱13和湿化箱14在安全合理的条件下工作运行，简化整个系统的控制对象和用户操作，从而提高了产品的安全性。
29.参照附图，在主水箱12一端，主水箱12包括主水箱第一进水口，主水箱第一进水口开设在主水箱12的底壁上。主水箱第一进水口通过进水管16连通水源。进水管16上设置有进水泵17，进水泵17与主水箱第一进水口之间设置有自进水泵17向主水箱12单向导通的单向阀18，用于防止水倒流。进水泵17上游还设置有水质传感器19。水质传感器19优选与进水泵17连动。水质传感器19检测并生成进水水质检测信号输出至控制器，若进水水质检测信号高于水质阈值，则控制器驱动进水泵17运行，若进水水质检测信号低于水质阈值，则控制器禁用进水泵17，避免用户向吸氢机10中通入水质不符合要求的进水，防止不达标进水污染吸氢机10内部，导致电解槽被损坏。水质传感器19优选为设置在进水泵17进水口处的tds探头。
30.在主水箱12中还设置有液位传感器20，液位传感器20配置为检测主水箱12中的实时液位。液位传感器20优选由一个水位开关实现，水位开关通过检测水箱内水位高低反馈水位是否满足要求，在水位低于进水阈值时输出第一检测信号至控制器，由控制器驱动进水泵17运行向主水箱12中注水，直至主水箱12中的水位达到设定值时输出第二检测信号至控制器，由控制器控制进水泵17停止运行，中止向主水箱12中注水。主水箱12中还设置有第一温度传感器21，第一温度传感器21配置为检测主水箱12中的水温。
31.主水箱12还具有主水箱第一出水口，主水箱第一出水口开设在主水箱12下部，主水箱第一出水口通过电解进水管22连通质子膜电解槽11。质子膜电解槽11还特别配套设计有散热管路23，散热管路23设置在质子膜电解槽11和水气分离箱13之间，散热管路23优选自下向上延伸，并设计为螺旋管或者蛇形管的形式，以延长介质的流动路径，充分散热，散热管路23的一侧设置有热交换装置24。
32.在如图中所示的优选实施例中，热交换装置24为风机。可选的，热交换装置24还可以是换热器或者半导体制冷设备，以使得散热管路23中的介质快速降温到合理的温度范围，用户可以更快地使用氢气，同时也可以对吸氢机10进行温度保护，避免设备过热。
33.质子膜电解槽11包括含氧水出口和氢气出口。含氧水出口和氢气出口可以采用多种不同形式连通散热管路23。例如，如图中所示，含氧水出口和氢气出口可以通过两路并联的管路（如图中25和26所示）连通散热管路23，两路并联的管路可以通过独立的阀组控制，分别提供单独吸氢或者单独吸氧的功能，或者通过一路混合管路连通散热管路23，即提供氢氧混合功能。质子膜电解槽11中还设置有第二温度传感器27。以混合管路为例，含氧水出水口与氢气出口并联后，在散热管路23的入口端混合，散热管路23外侧设置有热交换装置24，进行散热，散热管路23出口进一步连通水气分离箱13。
34.水气分离箱13包括水气分离箱进气口、水气分离箱送气口和水气分离箱回水口。水气分离箱进气口连通散热管路23，水气分离箱进气口和水气分离箱送气口在水气分离箱13上部，以进一步导出制备完成的氢气，水气分离箱回水口设置在水气分离箱13下部，其通过软管37连接主水箱12，实现循环水利用功能。
35.湿化箱14用于进一步提高氢气的湿度，使得用户使用时更为舒适，湿化箱14包括湿化箱进气口和氢气出气端29，湿化箱进气口设置在湿化箱下部，氢气出气端29设置在湿化箱顶端，水气分离箱送气口连通湿化箱进气口。湿化箱进气口设置有消音器30，消音器30优选设计为气泡切割器，将大气泡分解为小气泡，减少气泡产生的噪音。
36.湿化箱14中的水位由水位平衡管路15调节，无需单独加水或排水，水位平衡管路15包括水位平衡管路本体31，水位平衡管路本体31的第一端伸入至主水箱12中，水位平衡管路本体31的第二端伸入至湿化箱14中，水位平衡管路15还包括排水口，排水口可操作地设置有堵头32。
37.主水箱12、水气分离箱13和湿化箱14可以粘合设置成一个整体，也可以独立设置。吸氢机10中的各个部件集成设置在壳体33中。壳体上设置有提手35，壳体33下方设置有滚轮34，便于用户使用。
38.本实用新型所提供的吸氢机，可以实现自动进水，检测进水水质，防止使用非高纯水损坏电解槽；对电解模块和主水箱进行温度保护，防止超长时间工作，导致温升过高，损坏电解槽；通过优化整个吸氢机的水路和气路，不用对湿化箱单独补水和排水，同时能实时显示主水箱的水位情况。本实用新型所提供的吸氢机具有系统安全、高效、制氢纯度高的优点，同时还可以自适应地排出常见安全问题，能够静默式融入到用户的生活环境，在感官体验方面提高用户使用体验。
39.以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的普通技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型所要求保护的技术方案的精神和范围。