本发明专利技术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。本发明专利技术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。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及水处理
,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。
技术介绍
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。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。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。
技术实现思路
有鉴于此,本专利技术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。为达此目的,本专利技术采用以下技术方案:一种富氢水制备方法,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。优选地,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。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;优选地,控制生成的富氢水的氢浓度在0.2至100ppm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10ppm;优选地,所述加压条件的压力大于等于0.3mpa。本专利技术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。一种富氢水制备装置,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。优选地,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。优选地,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。优选地,所述阴极和/或所述阳极附着于所述质子膜之上。本专利技术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。一种罐装水生产线,包括如上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。本专利技术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。一种净水机,包括如上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。本专利技术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。一种饮水机,包括如上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。本专利技术的有益效果是:本专利技术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。本专利技术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。本专利技术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。附图说明通过以下参照附图对本专利技术实施例的描述,本专利技术的上述以及其本文档来自技高网...
【技术保护点】
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。
【技术特征摘要】
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100ppm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10ppm;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
\t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...
【专利技术属性】
技术研发人员:郑侠慧,谭意诚,
申请(专利权)人:郑侠慧,
类型:发明
国别省市:北京;11
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