一種超飽和氫氣溶液的制備裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及向液體中充入氣體至超飽和狀態的技術和裝置，尤其涉及一種超飽和氫氣溶液的制備裝置，具體的說是一種將氣體以微納米級別直徑氣泡的方式通過和液體的充分混合，以達到常溫常壓下氣體在液體中超飽和溶解狀態的裝置。
【背景技術】
[0002]氫氣溶液是指氫氣溶解于水后形成的氣液混合物，加入氫氣不改變原水的PH值。自2007年《自然》雜志刊登日本太田成男等關于氫氣具有抗氧化、抗炎、抗凋亡生物醫學效應報告7年來，氫氣水溶液的生物學效應逐漸的被人們所接受和認可。氫氣溶液因為具有極高的生物安全性，令世人振奮地、主動地逆轉病理損傷的效應和極為方便的使用方式(如:飲用/浸泡)，業已成為世界范圍內醫療保健市場最值得關注的項目之一。其中，超飽和氫氣溶液因為制備難度高且應用范圍廣，生物醫學效應尤為顯著。
[0003]通過飲用氫氣水攝取氫氣是目前應用最廣泛的方法，也是氫氣健康產品最安全、最常見的形式。但氫氣在水中的溶解度非常低，是一種難溶甚至不溶于水的氣體，在常溫常壓下(常溫為20°C，常壓為101.3Kpa)，IL水的氫氣飽和溶解量為18.2ml或1.6mg，通常我們用質量濃度1.6PPM來表示，鑒于氫氣很難溶于水的特性，成為了人們通過飲用高含氫量的水溶液的障礙。
[0004]飲用氫氣水的制備方式包括電解水、氫氣溶解水、金屬鎂反應水等類型。
[0005]電解水是最早用于人體的氫氣水，以保健為目的的飲用電解水最早起源于日本。制備電解水的設備稱為電解槽，經過電解后通過半透膜分離出的堿性水會含有少量的氫氣，電解水的不足在于由于飲用水直接通過電解槽進行電解，水的PH值將發生改變，且電解槽的金屬電極直接作用與水，會有微量的金屬離子析出，若用于飲用，則金屬離子會隨水進入人體內，更重要的一點是，電解水方式得到的氫水溶液效率很低，遠達不到氫氣在水溶液中的飽和狀態。
[0006]利用金屬和水在常溫下產生氫氣和氫氧化物的化學反應，也可以制備出氫氣水。許多金屬例如鐵、鋁、鎂等都可以與水反應產生氫氣，但多數金屬存在口感差、反應速度慢、明顯毒性的缺點。
[0007]目前日本氫水制備領先品牌AREGA制備的氫水濃度范圍在1.6?1.8mg/L，制備耗時10分鐘，本實用新型裝置制備的氫水濃度范圍不低于2.5mg/L，制備耗時2分鐘。無論是氫水濃度還是制備時間，全面超越日本同類設備最高水平。
【發明內容】
[0008]本實用新型針對現有技術中主要存在制備氫水溶液濃度較低如1.6?1.8mg/L、制備耗時較長如耗時需10分鐘的缺點，提供了一種制備氫水溶液濃度不低于2.5mg/L、制備時間只需2分鐘的超飽和氫氣溶液的制備裝置及其制備方法。
[0009]為了解決上述技術問題，本實用新型通過下述技術方案得以解決:
[0010]—種超飽和氫氣溶液的制備裝置，包括氫氣發生器、氣液混合器、水箱，氫氣發生器產生氫氣氣源，氫氣發生器氣體出口壓力為O?0.4MPa，氣液混合器與氫氣發生器管路連接，氣液混合器與水箱之間分別連接有氣液混合器吸水流動支路、氣液混合器排水流動支路，氣液混合器吸水流動支路用于氣液混合器從水箱吸水，氣液混合器排水流動支路用于將氣液混合器內的氣液混合液排入水箱內，氣液混合器吸水流動支路與氣液混合器排水流動支路形成氣液混合流動回路。氫氣發生器為純水型或堿液型氫氣發生器。
[0011]作為優選，氣液混合器吸水流動支路上設有容積泵，容積泵通過管路分別與氣液混合器、水箱連接，容積泵通過自吸將水從水箱內吸出后流進氣液混合器。容積泵為隔膜泵，隔膜泵的額定流量為3?5L/min。容積泵具有自吸力強、啟動前不需灌泵的優點。
[0012]作為優選，氣液混合器排水流動支路上設有葉輪泵、與葉輪泵管路連接的釋壓器，氣液混合器、葉輪泵、釋壓器、水箱依次通過管路相連接，從氣液混合器流出的氣液混合液經葉輪泵反復切削攪拌加壓形成高壓力高濃度氣液流，高壓力高濃度氣液流流經釋壓器形成超飽和氣液流體流入水箱內。葉輪泵為單級葉輪漩渦泵，漩渦泵額定流量為5L/min，轉速為2900轉/min。葉輪泵主要作用為形成高壓區，并通過葉輪的攪拌切割充分將氣液混合；葉輪泵無自吸力，但適合氣液混輸，并通過葉輪攪拌切削促進氣體溶解于水中。釋壓器主要作用為將葉輪泵流出的高壓高氣液混合度的溶液由高壓釋放至常壓狀態。
[0013]作為優選，水箱上設有水箱吸水口、水箱出水口，容積泵通過自吸將水從水箱吸水口吸出后流進氣液混合器，高壓力高濃度氣液流流經釋壓器形成超飽和氣液流體通過水箱出水口流入水箱內。
[0014]作為優選，氫氣發生器與氣液混合器之間連接有防止液體倒灌進入氫氣發生器的單向閥。
[0015]作為優選，水箱連接有超飽和氣液流體取液支路。
[0016]作為優選，超飽和氣液流體取液支路包括常溫超飽和氣液流體取液支路、加熱超飽和氣液流體取液支路，常溫超飽和氣液流體取液支路與加熱超飽和氣液流體取液支路并聯。
[0017]作為優選，常溫超飽和氣液流體取液支路上設有常溫水出水電磁閥、常溫水出水口，常溫水出水電磁閥連接在水箱與常溫水出水口之間。常溫水出水電磁閥通過開關電控制常溫水出水狀態。
[0018]作為優選，加熱超飽和氣液流體取液支路上設有熱水出水電磁閥、加熱器、熱水出水口，水箱、熱水出水電磁閥、加熱器、熱水出水口依次連接。熱水出水電磁閥通過開關電控制熱水出水狀態。
[0019]本實用新型由于采用了以上技術方案，具有顯著的技術效果:采用將氣體以微納米級別直徑氣泡與水充分混合的方式，氣液混合流體通過氣液混合流動回路循環運行在兩分鐘內快速在水箱內形成超飽和氫氣溶液且超飽和氫氣溶液的氫氣質量濃度不低于2.5ppm，無論是制備的氫水濃度還是制備時間均優于現有技術，并且制備效率高。
【附圖說明】
[0020]圖1為本實用新型超飽和氫氣溶液的制備裝置實施例的結構示意圖。
[0021]附圖中各數字標號所指代的部位名稱如下:1 一氫氣發生器、2—容積泵、3—葉輪泵、4 一水箱、5—氣液混合器、6—釋壓器、7—加熱器、8—單向閥、9 一常溫水出水電磁閥、10—熱水出水電磁閥、11一水箱吸水口、12—水箱出水口、13—熱水出水口、14一常溫水出水口。
【具體實施方式】
[0022]下面結合附圖與實施例對本實用新型作進一步詳細描述。
[0023]實施例1
[0024]一種超飽和氫氣溶