氣水循環系統的制作方法
【專利摘要】一種氣水循環系統，應用于電解水產生一氫氧氣。氣水循環系統包括一電解槽，具有一第一氣體出口，配置于電解槽的上部，及一第一入水口，其中電解槽適于容納一電解水，并電解該電解水以產生氫氧氣。氣水循環系統更包括一第一儲水桶，適于容納純水。第一儲水桶包括：一氣體入口，配置于第一儲水桶的下部，氣體入口與電解槽的第一氣體出口耦接；一第一出水口，第一出水口與第一入水口耦接；一第二氣體出口，配置于該第一儲水桶的上部；以及一泄壓裝置，配置于第一儲水桶的上部。其中當第一儲水桶中的氫氧氣超過一預設壓力時，適于經由泄壓裝置進行泄壓。本發明應用于產生氫氧氣的保健氣體的電解槽，可以控制系統中氫氧氣的儲存量，以防止氫爆。
【專利說明】氣水循環系統
【技術領域】
[0001]本發明有關于一種氣水循環系統，特別是有關于一種氣水循環系統，應用于產生氫氧氣的保健氣體的電解槽。
【背景技術】
[0002]一直以來，人類對于生命是十分地重視，許多醫療的技術的開發，都是用來對抗疾病，以延續人類的生命。過去的醫療方式大部分都是屬于被動，也就是當疾病發生時，再對癥進行醫療，比如手術，給藥，甚至癌癥的化學治療，放射性治療，或者慢性病的調養，復健，矯正等。但是近年來，許多醫學專家逐漸朝向預防性的醫學方法進行研究，比如保健食品的研究，遺傳性疾病篩檢與提早預防等，更是主動的針對未來性可能的發病進行預防。另外，為了延長人類壽命，許多抗老化，抗氧化的技術逐漸被開發，且廣泛地被大眾采用，包含涂抹的保養品，及抗氧化食物/藥物等。
[0003]經研究發現:人體因各種原因，(比如疾病，飲食，所處環境或生活習慣)引生的不安定氧(0+)，亦稱自由基(有害自由基)，可以與吸入的氫混合成部份的水，而排出體外。間接減少人體自由基的數量，達到酸性體質還原至健康的堿性體質，可以抗氧化，抗老化，進而也達到消除慢性疾病和美容保健效果。甚至有臨床實驗顯示，對于一些久臥病床的病人，因為長期呼吸高濃度氧，造成的肺損傷，可以透過吸入氫氣以緩解肺損傷的癥狀。綜上所述，含有氫氣的氣體可以視為一種保健氣體，并可以藉由電解水而獲得。
【發明內容】
[0004]因此，本發明的目的在于提供一種氣水循環系統，其結構簡單，操作方便，能應用于產生氫氧氣的保健氣體的電解槽，可以控制系統中氫氧氣的儲存量，以防止氫爆；還能具有自動補水的功能。
[0005]為實現上述目的，本發明公開了一種氣水循環系統，應用于電解水產生一氫氧氣，其特征在于該氣水循環系統包括:
[0006]一電解槽，具有一第一氣體出口，配置于該電解槽的上部，及一第一入水口，其中該電解槽適于容納一電解水，并電解該電解水以產生該氫氧氣；以及
[0007]一第一儲水桶，適于容納另一電解水，包括:
[0008]一氣體入口，配置于該第一儲水桶，該氣體入口與該電解槽的該第一氣體出口耦接；
[0009]一第一出水口，該第一出水口與該第一入水口I禹接；
[0010]—第二氣體出口，配置于該第一儲水桶以輸出該氫氧氣；以及
[0011]一泄壓裝置，配置于該第一儲水桶之上，該泄壓裝置可選擇性地對該第一儲水桶進行泄壓。
[0012]其中，該氣 體入口的位置配置于該第一儲水桶下半部的外壁。
[0013]其中，該第一儲水桶的該第二氣體出口的氫氧氣流量介于0.lL/min~2L/min之間。
[0014]其中，該第一儲水桶的底部高于該電解槽的底部。
[0015]其中，該第一儲水桶更包括:
[0016]一第一水位偵測器，用以偵測該第一儲水桶中該另一電解水的水位；以及
[0017]一第一注水口，用以補充該第一儲水桶中的該另一電解水。
[0018]其中，該第一水位偵測器選擇性地開啟該泄壓裝置，對該第一儲水桶進行泄壓。
[0019]其中更包括:
[0020]—第二儲水桶,容納另一電解水,具有一第二出水口 ；
[0021 ] 其中該第一儲水桶更包括一第二入水口，與該第二出水口耦接。
[0022]其中，該第二出水口配置于該第二儲水桶的下半部，且該第二入水口配置于該第一儲水桶的上半部。
[0023]其中，該第二儲水桶的底部高于該第一儲水桶的底部。
[0024]其中更包括:
[0025]一液體閥，配置于該第二入水口與該第二出水口之間；
[0026]其中該第一儲水桶更包括:`[0027]一第一水位偵測器，以偵測該第一儲水桶中該另一電解水的水位，該第一水位偵測器選擇性地開啟該液體閥，以補充該第一儲水桶內該另一電解水。
[0028]其中，該第一水位偵測器可選擇性地開啟該泄壓裝置，對該第一儲水桶進行泄壓。
[0029]其中，該液體閥與該泄壓裝置開啟時間重疊。
[0030]其中，該第二儲水桶更包括:
[0031]一第二水位偵測器，以偵測該第二儲水桶中該另一電解水的水位；以及
[0032]一第二注水口，用以補充該第二儲水桶中的該另一電解水。
[0033]其中，該電解槽包括一雙峰式電解槽，其中該雙峰式電解槽包含一外筒，位于該外筒內的一中筒，以及位于該中筒內的一內筒，其中該中筒與一電源電連接。
[0034]其中，該中筒的外周緣與內周緣均包含數個齒狀結構。
[0035]其中，該外筒的內周緣包含數個齒狀結構，而該內筒的外周緣包含數個齒狀結構。
[0036]其中，該電解槽包括極性能互換的一第一電極與一第二電極。
[0037]通過上述描述，本發明的氣水循環系統，應用于電解水產生一氫氧氣。其電解槽產生的氫氧氣，經由第一儲水桶底部的氣體入口導入第一儲水桶中，使得氫氧氣須經過第一儲水桶中的純水，因而降低氫氧器的溫度，可以防止氫爆的發生。另外經由第一儲水桶中第一水位偵測器監控第一儲水桶的水位，并經由泄壓閥的泄壓與第二儲水桶的補充純水，可以保持第一儲水桶中氫氧氣的較少儲存量，以防止氫爆的發生。再者，本發明中電解槽的氣體出口與入水口設計，以及第一儲水桶氣體入口與出水口設計，使得第一儲水桶中的純水可以自動補充至電解槽，而電解槽產生的氫氧氣，會自動排出至第一儲水桶，達成安全可靠的氣水循環。
[0038]關于本發明的優點，精神與特征，將以實施例并參照所附圖式，進行詳細說明與討論。值得注意的是，為了讓本發明能更容易理解，后附的圖式僅為示意圖，相關尺寸并非以實際比例繪示。【專利附圖】
【附圖說明】
[0039]圖1:繪示根據本發明的某些實施例，一種三層式氣水循環系統，其中電解槽為片式電解槽。
[0040]圖2:繪示根據本發明的某些實施例，一種三層式氣水循環系統，其中電解槽為雙峰式電解槽。
[0041]圖3:繪示根據本發明的某些實施例，一種二層式氣水循環系統，其中電解槽為片式電解槽。
[0042]圖4:繪示根據本發明的某些實施例，一種二層式氣水循環系統，其中電解槽為雙峰式電解槽。
[0043]圖5:繪示雙峰式電解槽中的電極結構。
【具體實施方式】
[0044]為了讓本發明的優點，精神與特征可以更容易且明確地了解，后續將以實施例并參照所附圖式進行詳述與討論。值得注意的是，這些實施例僅為本發明代表性的實施例，其中所舉例的特定方法，裝置，條件，材質等并非用以限定本發明或對應的實施例。
[0045]請參照圖1，其繪示根據本發明的某些實施例，一種三層式的氣水循環系統，其中電解槽為片式電解槽。根據本發明的某些實施例，氣水循環系統100，包括一電解槽110，用來容納電解水112，電解水112主要成份為純水或水，視需要可以添加少量的電解質，比如氫氧化鈉，碳酸鈣，氯化鈉等。本實施例中，電解槽110為片式電解槽，其中包含多個片式電極114，經由通電可以將電解水112電解，而產生含有氫氣及氧氣的氫氧氣116。由于氫氧氣116會析出于電解槽110的上部，本創作的電解槽110于上部位置配置一第一氣體出口118，可以將產生的氫氧氣116導`出。電解槽110中的電解水112因為電解作用而消耗，所以電解槽110還包括一第一入水口 120，用以補充純水，其位置如圖所示可以在電解槽110的下部。
[0046]第一儲水桶122，用來容納純水124，用來補充電解槽110。第一儲水桶122配置有一氣體入口 126，與電解槽110的第一氣體出口 118以一管路耦接。氣體入口 126可以將電解槽110產生的氫氧氣116，通入第一儲水桶122的純水124中，此時氫氧氣116僅有極少部分溶解于純水124中，大部分氫氧氣116會浮出純水124的表面，亦即第一儲水桶122的上部。然而，氫氧氣116自純水124下方浮出水面過程中，由于純水124比熱高，可以吸收大部分熱能，而降低氫氧氣116的溫度，使其接近純水124溫度，比如室溫(25度C)。藉此，可以減少氫氧氣116產生氫爆的機會，提高系統的安全。于一實施例中，氣體入口 126的位置配置于氣體入口 126下半部的外壁,如圖1所不,一般只要氣體入口 126的位置低于正常使用時第一儲水桶122的水位即可。同時，純水124也可以溶解氫氧氣116中少量不必要的電解氣體，比如氯氣，也具有過濾的效果。第一儲水桶122還包括一第一出水口 128，比如配置于第一儲水桶122下部，且與電解槽110的第一入水口 120以一管路耦接，可以將第一儲水桶122的純水124導入電解槽110中進行補充。第一儲水桶122較佳是配置略高于電解槽110 (如圖1所示第一儲水桶122的底部高于電解槽110的頂部，或者第一儲水桶122的底部高于電解槽110的底部即可，例如第一儲水桶122的底部高于電解槽110自底部算起1/4的位置)，此時可藉由虹吸管原理或重力原理，無須其他加壓設備，即可以對電解槽110自動補水。另外由于氫氧氣116導入于第一儲水桶122中，也會對于第一儲水桶122的純水124或水的表面產生壓力，而此壓力也可促使第一儲水桶122對電解槽110自動補水。
[0047]經過純水124降溫與過濾后的氫氧氣116會儲存于第一儲水桶122的上部，而經由上部的第二氣體出口 130導出，提供使用者吸入，此時氫氧氣116流量可介于0.1L/min~2L/min之間。泄壓裝置132，比如是一泄壓閥，配置于第一儲水桶122的上部，當第一儲水桶122上部儲存的氫氧氣116超過一預設壓力時，可以經由泄壓裝置132進行泄壓，因此可以防止氫爆，也就是說泄壓裝置可以選擇性地對第一儲水桶進行泄壓。舉例來說，當第二氣體出口 130的排放不正常，比如發生阻塞等，由于電解槽110持續產出氫氧氣116，則第一儲水桶122中的氫氧氣量會增加，且壓力會增高，經由泄壓裝置132進行泄壓，可以防止氫爆，于一實施例中，可設定壓力為一大氣壓時(IPa)即進行泄壓。第一儲水桶122更包括一第一水位偵測器134，以偵測第一儲水桶122中純水的水位，其作用方式如后詳述。
[0048]氣水循環系統100更包括一第二儲水桶136，適于容納純水124，且具有一第二出水口 138，而第一儲水桶122更包括一第二入水口 140，與第二出水口 138以一管路耦接。于一實施例中，第二出水口 138配置于該第二儲水桶136的下半部，且該第二入水口 140配置于該第一儲水桶122的上半部。液體閥142則配置于第二入水口 140與第二出水口 138之間。當第一水位偵測器134偵測第一儲水桶122中純水124的水位低于一預設值時液體閥142開啟，第一儲水桶122經由第二儲水桶136補充純水124，也就是說第一水位偵測器134可選擇性地開啟液體閥142。而當第一儲水桶122持續對電解槽110補充純水124，表不氫氧氣116產量也提高,儲存于第一儲水桶122上部的氫氧氣116變多，因此第一儲水桶122中純水124的水位降低。若氫氧氣116量過高容易產生氫爆，因此透過第一水位偵測器134的水位偵測則可以維持第一儲水桶122中氫氧氣116的較少量。故上述進行泄壓及補充純水，可以有效控制氫氧氣116于第一儲水桶122的儲存量與壓力，可以有效防止氫爆。
[0049]于另一實施例中，當第一水位偵測器134偵測第一儲水桶122中純水124的水位低于一預設值時液體閥142開啟，使第一儲水桶122經由第二儲水桶136補充純水124時，也可以同時讓泄壓裝置132進行泄壓，以增加安全性，也就是說第一水位偵測器134可選擇性地開啟泄壓裝置132。而此 時泄壓裝置132與液體閥142開啟時間將會重疊。而于另一實施例中，第二儲水桶136較佳是配置略高于第一儲水桶122 (如圖1所示第二儲水桶136的底部高于第一儲水桶122的頂部，或者第二儲水桶136的底部高于第一儲水桶122的底部即可，例如第二儲水桶136底部高于第一儲水桶122自底部算起1/4的位置)，于液體閥142開啟可藉由虹吸管原理或重力原理，無須其他加壓或幫浦設備，即可以對第一儲水桶122自動補水。
[0050]第二儲水桶136亦配置一第二水位偵測器144，以偵測第二儲水桶136中純水124(或電解水)的安全低水位；且配置有一第二注水口 146。當第二水位偵測器144偵測純水124 (或電解水)的水位低于一預設低水位值時，第二水位偵測器144會有警示燈亮器告知使用者經由第二注水口 146可以補充純水124，當然此時也可以關閉電解槽的電源等待使用者經由第二注水口 146補充純水124后再重新開啟電解槽的電源。而第二儲水桶136的第二水位偵測器144亦可以偵測第二儲水桶136中純水124的安全高水位，當使用者注水于第二儲水桶136使水位高于一預設高水位值時，第二水位偵測器144會有警示燈亮起以通知使用者可以停止注水。[0051]此外，為了方便進行清潔及維護，電解槽110，第一儲水桶122及第二儲水桶136分別配置有第一排水口 148，第二排水口 150及第三排水口 152，而且分別由第一排水閥154，第二排水閥156及第三排水閥158控制排水口的開啟或關閉。此第一排水閥154，第二排水閥156及第三排水閥158可以排水進而讓使用者維護或維修電解槽之用。
[0052]請參照圖2，其繪示根據本發明的某些實施例，一種三層式氣水循環系統，其中電解槽為雙峰式電解槽。圖2的氣水循環系統200與圖1的差別僅在于圖2中的電解槽210為雙峰式電解槽，由雙峰筒220形成電解電極。其余元件組成，配置及操作都與圖1相同，因此標注以相同的標號，并在此不再贅述。值得一提的是，在某些實施例中，圖1及圖2中透過第一水位偵測器134的水位偵測，進行泄壓及補充純水，可以藉由一簡單控制電路或電腦系統控制泄壓裝置132及液體閥142，而泄壓裝置132及液體閥142可以是電磁閥。
[0053]請參照圖3，其繪示根據本發明的某些實施例，一種二層式氣水循環系統，其中電解槽為片式電解槽。在本發明的某些實施例中，除了圖1及圖2的三層式氣水循換系統外，也可以將氣水循換系統進行簡化，改成二層式的氣水循環系統。如圖3所示，氣水循環系統300簡化了圖1中的第二儲水桶部分,而在第一儲水桶122配置一第一注水口 310。當第一水位偵測器134偵測第一儲水桶122中純水124的水位低于一預設值時，可以經由第一注水口 310補充純水，此時第一水位偵測器134可有警示燈亮器告知使用者經由第一注水口310以補充純水124。
[0054]至于電解槽110與第一儲水桶122之間的氣水循環方式，均與圖1相同，其他元件的組成，配置及操作，請參照圖1的說明，在此不再贅述。值得注意的是，不管是圖1及圖2中的第二儲水桶，或圖3中的第一儲水桶，其補水的方式系藉由水位偵測器的偵測，然后透過注水口補水，此機制可以透過一警示裝置，比如鳴笛，警鈴，警示燈號或電腦系統的警示訊息，提醒使用者進行補水或停止注水，例如于圖3中，第一水位偵測器134可偵測第一儲水桶122中純水124的安全低水位與偵測第一儲水桶122中純水124的安全高水位，當使用者注水于第一儲水桶122使水位高于一預設高水位值時，第一水位偵測器134會有警示燈亮起以通知使用者可以停止注水。當第一水位偵測器134偵測第一儲水桶122中純水124的水位低于一預設值時，第一水位偵測器134可有警示燈亮器告知使用者經由第一注水口310以補充純水124。當然此時也可以關閉電解槽的電源等待使用者經由第一注水口 310補充純水124后再重新開啟電解槽的電源。
[0055]如上所述，泄壓裝置132，比如是一泄壓閥，可以調節第一儲水桶122上部儲存的氫氧氣116的儲存量，當氫氧氣116超過一預設壓力時(例如一大氣壓)，可以經由泄壓裝置132自動進行泄壓，同樣可以達到防止氫爆的效果。而當第一水位偵測器134偵測第一儲水桶122中純水124的水位低于一預設值時，也可以同時讓泄壓裝置132進行泄壓，以增加安全性。
[0056]請參照圖4，其繪示根據本發明的某些實施例，一種二層式氣水循環系統，其中電解槽為雙峰式電解槽。圖4的氣水循環系統400與圖3的差別僅在于圖4中的電解槽410為雙峰式電解槽，由雙峰筒420形成電解電極。其余元件的組成，配置及操作，請參照圖3的相關說明，在此不再贅述。
[0057]電解槽中的電極，均包含陰極(負極)產生氫氣而陽極(正極)產生氧氣。于一實施例中，電極的極性可以是交替變換的，比如在某一時間點，一部分電極(如第一電極)為陰極，另一部分電極(如第二電極)為陽極；經過一預定時間后(例如每次關機后再開機時)，原先一部分電極由陰極為陽極，而原先另一部分電極則由陽極為陰極，其后依此類推，即第一電極與第二電極的極性可以選擇性互換。而于另一實施例中，于雙峰式電解槽中一部分電極結構(例如陽極)詳圖5所示，其包含外筒52、中筒54與內筒56，而中筒54即是與電源電連接的主要電極陽極，故其材質為導電的金屬材料，如不銹鋼或鍍有白金的其他金屬等。外筒52、中筒54、與內筒56均為中空圓柱結構，但外筒52內周緣包含有多個齒狀結構(例如不少于40齒)，而中筒54的內周緣與外周緣亦包含個齒狀結構(例如不少于40齒)，而內筒56的外周緣亦包含多個齒狀結構(例如不少于40齒)，彼此相互對應，藉此可以增加電極的電解面積。
[0058]綜上所述，本發明中電解槽產生的氫氧氣，經由第一儲水桶的純水，可以降低氫氧器的溫度，可以防止氫爆的發生。另外經由第一儲水桶中第一水位偵測器監控第一儲水桶的水位，并經由泄壓閥的泄壓與第二儲水桶的補充純水，可以保持第一儲水桶中氫氧氣的量，以防止氫爆的發生。然而，泄壓閥亦可以調節第一儲水桶上部儲存的氫氧氣的儲存量，適時自動進行泄壓，同樣可以達到防止氫爆的效果。再者，本發明中電解槽的氣體出口與入水口設計，以及第一儲水桶氣體入口與出水口設計，使得第一儲水桶中的純水可以自動補充至電解槽，而電解槽產生的氫氧氣，會自動排出至第一儲水桶，達成氣水循環。
[0059]藉由以上較佳具體實施例的詳述，系希望能更加清楚描述本發明的特征與精神，而并非以上述所揭露的較佳具體實施例來對本發明的范疇加以限制。相反地，其目的是希望能涵蓋各種改變及具相等性的安排于本發明所欲申請的專利范圍的范疇內。雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其并非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本創作的精神和范圍內，當可作各種的更動與潤 飾，因此本發明的保護范圍當視后附的申請專利范圍所界定者為準。
【權利要求】
1.一種氣水循環系統，應用于電解水產生一氫氧氣，其特征在于該氣水循環系統包括: 一電解槽，具有一第一氣體出口，配置于該電解槽的上部，及一第一入水口，其中該電解槽適于容納一電解水，并電解該電解水以產生該氫氧氣；以及一第一儲水桶，適于容納另一電解水，包括: 一氣體入口，配置于該第一儲水桶，該氣體入口與該電解槽的該第一氣體出口耦接； 一第一出水口，該第一出水口與該第一入水口I禹接； 一第二氣體出口，配置于該第一儲水桶以輸出該氫氧氣；以及 一泄壓裝置，配置于該第一儲水桶之上，該泄壓裝置可選擇性地對該第一儲水桶進行泄壓。
2.如權利要求1所述的氣水循環系統，其特征在于，該氣體入口的位置配置于該第一儲水桶下半部的外壁。
3.如權利要求2所述的氣水循環系統，其特征在于，該第一儲水桶的該第二氣體出口的氫氧氣流量介于0.lL/min~2L/min之間。
4.如權利要求2所述的氣水循環系統，其特征在于，該第一儲水桶的底部高于該電解槽的底部。
5.如權利要求1所述的氣水循環系統，其特征在于，該第一儲水桶更包括: 一第一水位偵測器，用以偵測該第一儲水桶中該另一電解水的水位；以及 一第一注水口，用以補充該第一儲水桶中的該另一電解水。
6.如權利要求5所述的氣水循環系統，其特征在于，該第一水位偵測器選擇性地開啟該泄壓裝置，對該第一儲水桶進行泄壓。
7.如權利要求1所述的氣水循環系統，其特征在于更包括: 一第二儲水桶，容納另一電解水，具有一第二出水口 ； 其中該第一儲水桶更包括一第二入水口，與該第二出水口耦接。
8.如權利要求7所述的氣水循環系統，其特征在于，該第二出水口配置于該第二儲水桶的下半部，且該第二入水口配置于該第一儲水桶的上半部。
9.如權利要求8所述的氣水循環系統，其特征在于，該第二儲水桶的底部高于該第一儲水桶的底部。
10.如權利要求7所述的氣水循環系統，其特征在于更包括: 一液體閥，配置于該第二入水口與該第二出水口之間； 其中該第一儲水桶更包括: 一第一水位偵測器，以偵測該第一儲水桶中該另一電解水的水位，該第一水位偵測器選擇性地開啟該液體閥，以補充該第一儲水桶內該另一電解水。
11.如權利要求10所述的氣水循環系統，其特征在于，該第一水位偵測器可選擇性地開啟該泄壓裝置，對該第一儲水桶進行泄壓。
12.如權利要求11所述的 氣水循環系統，其特征在于，該液體閥與該泄壓裝置開啟時間重疊。
13.如權利要求7所述的氣水循環系統，其特征在于，該第二儲水桶更包括: 一第二水位偵測器，以偵測該第二儲水桶中該另一電解水的水位；以及一第二注水口，用以補充該第二儲水桶中的該另一電解水。
14.如權利要求1所述的氣水循環系統，其特征在于，該電解槽包括一雙峰式電解槽，其中該雙峰式電解槽包含一外筒，位于該外筒內的一中筒，以及位于該中筒內的一內筒，其中該中筒與一電源電連接。
15.如權利要求14所述的氣水循環系統，其特征在于，該中筒的外周緣與內周緣均包含數個齒狀結構。
16.如權利要求15所述的氣水循環系統，其特征在于，該外筒的內周緣包含數個齒狀結構，而該內筒的外周緣包含數個齒狀結構。
17.如權利要求1所述的氣水循環系統，其特征在于，該電解槽包括極性能互換的一第一電極與一第二電極。
【文檔編號】C25B9/00GK103806013SQ201310244411
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2013年6月19日 優先權日:2013年6月19日
【發明者】林信涌 申請人:林信涌