TW201832823A - 氣體產生器 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種氣體產生器，包含電解槽、混合反應室以及霧化室。電解槽用以電解容置其內之含有電解質的電解水而產生氫氧混合氣體。混合反應室連接於電解槽，用以接收氫氧混合氣體及霧化氣體並混合形成保健氣體。霧化室連接混合反應室，用以產生霧化氣體後送至混合反應室。其中，混合反應室之最大孔徑係小於霧化室之最大孔徑。本發明氣體產生器藉由縮小混合反應室容量及裝設防靜電裝置，以降低氣體產生器內氣爆之可能性。
Description
本發明係有關於一種氣體產生器，特別是有關於一種霧化室之最大孔徑大於混合反應室之最大孔徑之氣體產生器。
一直以來，人類對於生命是十分地重視，許多醫療技術的開發，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於被動方式，也就是當疾病發生時，再對症進行醫療，比如手術、給藥、甚至癌症的化學治療、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之發病進行預防。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，且廣泛地被大眾採用，包含塗抹的保養品及抗氧化食物/藥物等。
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(O+)，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鹼性體質，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，對於一些久臥病床的病 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症狀。
然而，經由電解裝置電解電解水後所產生之氫氧混合氣體若生成之氫濃度較高時通常具有可燃性，任何一點靜電火花皆有可能點燃造成氣爆，進而造成習知電解裝置使用上的危險。
因此，本發明之一範疇在於提供一種氣體產生器，用以電解液態水以產生氫氧混合氣體，並與一霧化氣體混合成供人體吸入之一保健氣體，另減少氫氧混合氣體的容置空間及結合防靜電裝置以降低氣體產生器內氣體點燃甚至氣爆之可能性。
本發明提供之氣體產生器包含電解槽、混合反應室以及霧化室。電解槽容置有電解水，其中電解水包含電解質。電解槽用以電解電解水以產生氫氧混合氣體。混合反應室連接於電解槽，用以接收氫氧混合氣體及霧化氣體並混合形成保健氣體。霧化室耦接混合反應室，用以產生霧化氣體後送至混合反應室。
其中，混合反應室之最大孔徑係小於霧化室之最大孔徑。
於一實施例中，混合反應室之容量係小於霧化室之容量。
於一實施例中，氣體產生器另包含一防靜電裝置，設置於氣體產生器內，用以減少或消除氣體產生器中之靜電。
根據另一具體實施例，防靜電裝置係以一體成型方式形成於氣體產生器內。
根據另一具體實施例，防靜電裝置具有一導電端，容置於混 合反應室內。
根據另一具體實施例，混合反應室具有一內壁，用以容置氫氧混合氣體、霧化氣體或保健氣體，其中，內壁係由防靜電裝置所構成。
根據另一具體實施例，防靜電裝置係設置於霧化氣體、氫氧混合氣體或保健氣體流經處。
根據另一具體實施例，防靜電裝置係垂直於流經防靜電裝置之霧化氣體、氫氧混合氣體或保健氣體之流動方向。
根據另一具體實施例，防靜電裝置係以可替換方式設置於氣體產生器內
根據另一具體實施例，混合反應室及霧化室係以一體成型方式一併形成。
根據另一具體實施例，混合反應室及霧化室係以射出成型方式一併形成。
根據另一具體實施例，混合反應室及霧化室係以螺旋鎖合方式結合。
根據另一具體實施例，氣體產生器另包含有一阻火器，設置於霧化氣體、氫氧混合氣體或保健氣體流經處。
本發明之另一範疇在於提供一種氣體產生器，包含電解槽、混合反應室以及霧化室。電解槽容置有電解水，其中電解水包含電解質。電解槽用以電解電解水以產生氫氧混合氣體。混合反應室連接於電解槽，用以接收氫氧混合氣體及霧化氣體並混合形成保健氣體。霧化室耦接混合反應室，用以產生霧化氣體後送至混合反應室。
其中，混合反應室之第一管徑係自霧化室延伸並向內縮。
根據一具體實施例中，混合反應室之容量係小於霧化室之容量。
根據另一具體實施例，混合反應室及霧化室係以射出成型方式一併形成。
根據另一具體實施例，混合反應室及霧化室係以螺旋鎖合方式結合。
根據另一具體實施例，氣體產生器另包含一防靜電裝置，設置於氣體產生器內，用以減少或消除氣體產生器中之靜電。
根據另一具體實施例，防靜電裝置係以一體成型方式形成於氣體產生器內。
根據另一具體實施例，防靜電裝置係設置於霧化氣體、氫氧混合氣體或保健氣體流經處。
綜合而言，本發明的重點在於提出一種氣體產生器，其包含電解槽、混合反應室以及霧化室。於本發明之氣體產生器中，藉由混合氫氧混合氣體及霧化氣體以生成保健氣體供人體吸入，同時藉由較小的混合反應室空間以降低氣體產生器中氫氧混合氣體之體積，並在氣體產生器內設置防靜電裝置，以降低氣體產生器內氣爆之可能性。
1‧‧‧氣體產生器
11‧‧‧吸取管
12‧‧‧電解槽
1200‧‧‧補氣管
1202‧‧‧氫氣管
1204‧‧‧補水管
1206‧‧‧氧氣管
122‧‧‧離子交換膜
1222‧‧‧陽極催化層
1224‧‧‧陰極催化層
124‧‧‧陰極室
125‧‧‧陰極電極
1252‧‧‧陰極電極導電板
126‧‧‧陽極室
127‧‧‧陽極電極
1272‧‧‧陽極電極導電板
13‧‧‧防爆孔
14‧‧‧混合反應室
16‧‧‧霧化室
161‧‧‧震盪器
181‧‧‧導電環
182‧‧‧導電針
183‧‧‧金屬螺絲
19‧‧‧阻火器
圖一及圖二係繪示本發明之氣體產生器之一具體實施例中之不同視角的示意圖。
圖三係繪示本發明之氣體產生器之一具體實施例之混合反 應室及霧化室之裝置示意圖。
圖四係繪示本發明之氣體產生器之一具體實施例之離子膜電解裝置之示意圖。
請參閱圖一、圖二及圖三，圖一及圖二係繪示本發明之氣體產生器1之一具體實施例中之不同視角的示意圖，圖三係繪示本發明之氣體產生器1之一具體實施例之混合反應室14及霧化室16之裝置示意圖。本發明提供之氣體產生器1包含電解槽12、混合反應室14以及霧化室16。電解槽12容置有電解水，其中電解水包含電解質。電解槽12用以電解電解水以產生氫氧混合氣體。混合反應室14連接於電解槽12，用以接收氫氧混合氣體及霧化氣體並混合形成保健氣體。霧化室16耦接混合反應室14，用以產生霧化氣體後送至混合反應室14。
其中，混合反應室14之最大孔徑係小於霧化室16之最大孔徑。
於一實施例中，混合反應室14之容量係小於霧化室16之容量。
於一實施例中，使用者得透過連接於混合反應室14出口的吸取管11以吸取由混合反應室14混合形成的保健氣體，或直接吸取尚未經混合的氫氧混合氣體或霧化氣體。於一實施例中，可加裝一吸取面罩或氣體擴散裝置使氣體產生器1所產生的氣體能更有效的被使用者吸收。
於一實施例中，氣體產生器1另包含一防靜電裝置，設置於氣體產生器1內，用以減少或消除氣體產生器1中之靜電。於一實施例中， 防靜電裝置得為一電荷導體，如鐵塊、銅片、金箔等金屬導電良導體，藉以平衡氣體產生器1內之電荷，以減少或消除其中之靜電。於另一實施例中，防靜電裝置得為一正電荷補充裝置或負電荷補充裝置，藉由利用電荷補充的方式消弭於氣體產生器1內的異性電荷，以達到減少或消除因電荷累積所衍生之靜電發生。
根據另一具體實施例，防靜電裝置具有一導電端，容置於混合反應室14內。於一實施例中，防靜電裝置具有一導電端及接地端，接地端連接於地，用以平衡外界環境及導電端上的電位，藉以避免導電端上的電荷累積而產生靜電。由於氣體產生器1內的氫氧混合氣體係較霧化氣體容易因靜電而產生點燃的可能，故可將導電端設置於具有氫氧混合氣體的混合反應室14中。於一實施例中，可將導電端設置於電解槽12中、電解槽12到吸取管11間之氫氧混合氣體流經處的任一位置。於再一實施例中，可將導電端設置於霧化氣體及保健氣體流經之任一位置。於再一實施例中，考慮電路板及電流流經可能產生的熱源及漏電危險，可將導電端設置於電流可能洩漏處及可能產生靜電反應之任一位置。
根據另一具體實施例，防靜電裝置係以一體成型方式形成於氣體產生器1內。於一實施例中，防靜電裝置係為一體成型的金屬導電片，藉由未含有任何續接的金屬導電片使氣體產生器1與外界環境達電位平衡，藉以避免因續接位置脫落或毀損導致電荷傳導失效，進而衍生出電荷累積之靜電問題發生。
於另一實施例中，防靜電裝置可與其他裝置一併成型。於實際應用中，電解槽12、混合反應室14或霧化室16之製置可由射出成型或壓 鑄成型等方式形成，在製作的過程中，可預先將防靜電裝置設置於電解槽12、混合反應室14或霧化室16內之氣體可能流經處，而後鑄造或射出成型之，使電解槽12、混合反應室14或霧化室16不僅具有良好的密封效果，仍可確保防靜電裝置保有裸露面以消弭靜電的可能，更可確保防靜電裝置的固定無虞及不會阻擋氣體流動與產生後續組裝的銜接問題發生。
根據另一具體實施例，混合反應室14具有一內壁，用以容置氫氧混合氣體、霧化氣體或保健氣體，其中所述之內壁係由防靜電裝置所構成。於一實施例中，防靜電裝置可為一金屬貼片，藉由黏貼的方式鋪滿整個混合反應室14的腔體中，藉以形成所需之內壁。於另一實施例中，防靜電裝置得為一金屬容器，以直接作為混合反應室14的內壁使用。
根據另一具體實施例，防靜電裝置係設置於霧化氣體、氫氧混合氣體或保健氣體流經處。於實際應用中，氣體產生器1可另包含有用以降低氣體或裝置溫度的降溫裝置、用以冷凝氫氧混合氣體以降低氫氧混合氣體內的電解質、電解液或蒸氣的冷凝裝置、用以再次過濾氣體雜質的過濾裝置、用來加濕及純化氣體的濕化裝置及有殺菌效用的殺菌裝置等，同時更包含有用於連通各項裝置之氣體流道，而所述之防靜電裝置可設置於氣體產生器1內任一裝置或氣體流道間之霧化氣體、氫氧混合氣體或保健氣體流經處。
根據另一具體實施例，防靜電裝置係垂直於流經防靜電裝置之霧化氣體、氫氧混合氣體或保健氣體之流動方向。由於氣體產生器1內含有流動且不斷生成的氣體，藉由垂直於氣體流動方向的防靜電裝置可確保接觸到不同的氣體分子以降低氣體產生器1發生靜電的可能。更進一步地， 防靜電裝置可為一金屬濾網，裝設於各個裝置的氣體進出口中，藉以保障每段裝置所流經的氣體均有經過防靜電裝置。於一實施例中，為考量裝設難易度，可將具有垂直結構的防靜電裝置設置於氣體產生器1內流經氣體的任一裝置內表面，以確保接觸不同氣體分子的同時亦保有裝設簡易性。
請再次參閱圖三，根據另一具體實施例，防靜電裝置係以可替換方式設置於氣體產生器1內，防靜電裝置可以為導電環181、導電針182或鎖固用之金屬螺絲183，另包含有一接地線用以接地以平衡上述元件電荷。根據不同的裝置結構以搭配不同的防靜電裝置型態，藉以達到具有多元化結構的防靜電功能裝置。於一實施例中，防靜電裝置可以為金屬網、金屬片或金屬薄膜等可以傳遞電荷之物質，亦可藉由螺絲、鐵絲或檔片隔板等可導電之固定元件所構成。同時，防靜電裝置可局部或完整的設置於前述欲設置的位置，且防靜電裝置可完整佈滿或局部設置於預設置裝置中。在另一實施例中，防靜電裝置可為一金屬夾片，置於可拆卸之混合反應室14及霧化室16對其他裝置所接觸之氣體接觸面，並固定於一導電殼體，藉以固定混合反應室14及霧化室16與其他裝置之相對位置，同時平衡流經氣體之電荷分佈。在再一實施例中，防靜電裝置甚至可為一金屬薄膜，塗佈於氣體產生器1之所有氣體流經路徑上，藉以平衡氣體產生器1內所含氣體之電荷分佈，以減少或消除氣體產生器1內的靜電生成。
另外，電解槽12具有容置氫氧混合氣體之一儲氣部，防靜電裝置得設置於儲氣部上。此處所述的儲氣部得為電解槽12電解出之氫氧混合氣體之氣體流經處。
請參閱圖四，圖四係繪示本發明之氣體產生器1之一具體實 施例之離子膜電解裝置之示意圖。於一實施例中，電解槽12可包含有一離子膜電解裝置，離子膜電解裝置包含離子交換膜122、陰極室124以及陽極室126。陰極室124中設置有陰極電極125且陽極室126中設置有陽極電極127(為了清楚表達，以虛線表示陽極室126以及陰極室124位置)，而離子交換膜122設置於陽極室126以及陰極室124之間，其中於離子膜電解裝置電解水時陽極電極127產生氧氣，陰極電極125產生氫氣。於一實施例中，陽極室126內容置有水，而在陽極室126中的水可進一步地在透過離子交換膜122以滲透到陰極室124，惟不以上述為限。於另一實施例中，亦可以在陽極室126以及陰極室124內同時容置有水。陽極電極127可電解電解水以產生氫離子及氧氣，氫離子可穿過離子交換膜122至陰極室124，並於陰極電極125處獲得電子以形成氫氣。於實際應用時，氫氣可以催化層上產生，惟不以此為限，氫氣亦可以在電極板上產生，甚至是亦可在離子膜與電極板之間產生。
此外，離子膜電解裝置另包含有陽極電極導電板1272及陰極電極導電板1252，分別連接外部電源至陽極電極127或陰極電極125。再者，離子膜電解裝置可另包含一補氣管1200，該補氣管1200可連通陰極室124與外界。離子膜電解裝置可另包含氫氣管1202，連接於陰極室124，藉以將所產生的氫氣輸送至氣體流道。離子膜電解裝置另包含補水管1204，以將電解槽12內的水補充入陰極室124以及陽極室126中。離子膜電解裝置可另包含氧氣管1206，連接陽極室126，藉以將所產生的氧氣排出電解槽12。此外，離子膜電解裝置可另包含一氫氧比例調控器(圖未示)，連接氫氣管1202與氣體流道，另外再連接氧氣管1206或補氣管1200，藉以調控氫氣濃度以形成 所需之氫氧混合氣體後輸送至氣體流道。
實際應用上，離子交換膜122另包含陽極催化層1222以及陰極催化層1224。陽極催化層1222可選自於由Pt、Ir、Pd、Pt合金粉末以及碳黑所組成的族群中之一種或其組合。陰極催化層1224可選自於由Pt、Ir、Pd以及Pt合金粉末所組成的族群中之一種或其組合。於一實施例中，可分別將陽極催化層1222或陰極催化層1224之材料配置成漿料塗佈至離子膜兩側，以形成陽極催化層1222以及陰極催化層1224。
根據另一具體實施例，混合反應室14及霧化室16係以一體成型方式一併形成，更進一步地，可以利用射出成型方式一併形成混合反應室14及霧化室16。此外，可利用防靜電裝置形成混合反應室14及霧化室16之內壁或整體以減少或消除其中之靜電。於另一具體實施例，混合反應室14與霧化室16係以分別成型後再予以結合。更進一步地，混合反應室14和霧化室16係利用螺旋鎖合方式固定。
於實際應用上，霧化氣體係由一待霧化液體轉化而得，其中待霧化液體得選自於由水、霧化藥水、揮發性精油及其組合所組成之族群中的一種，並透過一轉化器將待霧化液體轉化成所需之霧化氣體。於一實施例中，待霧化液體以預先添加之方式容置於霧化室16中，而後透過鄰近於霧化室16之轉化器(如圖四，位於霧化室16下方之超音波震盪器161)將待霧化液體轉化成所需之霧化氣體。而所述之轉化器除了可為震盪器161外，亦可為一加熱器，此時待霧化液體可選用具有高蒸氣壓特性之高揮發性液體。於一實施例中，由於霧化氣體係由轉化器將待霧化液體轉化而成，其轉換效率係與轉化器和待霧化液體的反應面積呈正比，故當轉化器面積及 待霧化液體的反應面積越大，其效率越高。於另一實施例中，為了使霧化效率提升而增加了霧化室16的體積，然因連接其上的混合反應室14容置有具高點燃性的氫氧混合氣體，同時混合反應室14的容積較不影響霧化氣體的轉化效率，故使混合反應室14之容量小於霧化室16之容量不僅可減少氣體點燃的可能，亦不會降低其反應效率。
請再次參閱圖三，根據另一具體實施例，氣體產生器1另包含有一阻火器19，設置於霧化氣體、氫氧混合氣體或保健氣體流經處，其中可設置於混合反應室14之氣體入口處。於一實施例中，為了避免靜電點燃霧化氣體、氫氧混合氣體或保健氣體後產生連環點燃現象甚至氣爆，氣體產生器1內可設置多個阻火器19於氣體流經處以隔絕火焰不過度破壞。
於一實施例中，為保障氣體產生器1發生氣爆時不會造成內部零件損傷，甚至造成電鍍液或控制電路板因氣爆而產生滲液或損毀，氣體產生器1另可於霧化氣體、氫氧混合氣體或保健氣體流經處安裝防爆孔13，以使瞬間大量的氣體可由防爆孔13處溢出，其中，防爆孔13可安置於混合反應室14上方，此防爆孔13可藉由一軟矽膠組成。
本發明之另一範疇在於提供一種氣體產生器1，包含電解槽12、混合反應室14以及霧化室16。電解槽12容置有電解水，其中電解水包含電解質。電解槽12用以電解電解水以產生氫氧混合氣體。混合反應室14連接於電解槽12，用以接收氫氧混合氣體及霧化氣體並混合形成保健氣體。霧化室16耦接混合反應室14，用以產生霧化氣體後送至混合反應室14。其中，混合反應室14之一第一管徑係自該霧化室16延伸並向內縮。
根據另一具體實施例，混合反應室14之容量係小於霧化室16 之容量，藉以形成混合反應室14尺寸小於霧化室16尺寸之氣體產生器1。
綜合而言，本發明的重點在於提出一種氣體產生器，其包含電解槽、混合反應室以及霧化室。於本發明之氣體產生器中，藉由混合氫氧混合氣體及霧化氣體以生成保健氣體供人體吸入，同時藉由較小的混合反應室空間以降低氣體產生器中氫氧混合氣體之體積，並在氣體產生器內設置防靜電裝置，以降低氣體產生器內氣爆之可能性。
藉由以上較佳具體實施例之詳述，係希望能更加清楚描述本發明之特徵與精神，而並非以上述所揭露的較佳具體實施例來對本發明之範疇加以限制。相反地，其目的是希望能涵蓋各種改變及具相等性的安排於本發明所欲申請之專利範圍的範疇內。因此，本發明所申請之專利範圍的範疇應該根據上述的說明作最寬廣的解釋，以致使其涵蓋所有可能的改變以及具相等性的安排。
Claims (20)
- 一種氣體產生器，其包含有：一電解槽，容置有包含一電解質之一電解水，該電解槽用以電解該電解水以產生一氫氧混合氣體；一混合反應室，連接該電解槽，用以接收該氫氧混合氣體及一霧化氣體並混合形成一保健氣體；以及一霧化室，耦接該混合反應室，用以產生該霧化氣體後送至該混合反應室；其中，該混合反應室之最大孔徑係小於該霧化室之最大孔徑。
- 如申請專利範圍第1項所述之氣體產生器，其中該氣體產生器另包含一防靜電裝置，設置於該氣體產生器內，用以減少或消除該氣體產生器中之靜電。
- 如申請專利範圍第2項所述之氣體產生器，其中該防靜電裝置係以一體成型方式形成於該氣體產生器內。
- 如申請專利範圍第2項所述之氣體產生器，其中該防靜電裝置具有一導電端，容置於該混合反應室內。
- 如申請專利範圍第2項所述之氣體產生器，其中該混合反應室具有一內壁，用以容置該氫氧混合氣體、該霧化氣體或該保健氣體，該內壁係由該防靜電裝置所構成。
- 如申請專利範圍第2項所述之氣體產生器，其中該防靜電裝置係設置於該霧化氣體、該氫氧混合氣體或該保健氣體流經處。
- 如申請專利範圍第6項所述之氣體產生器，其中該防靜電裝置係垂直於 流經該防靜電裝置之該霧化氣體、該氫氧混合氣體或該保健氣體之流動方向。
- 如申請專利範圍第2項所述之氣體產生器，其中該防靜電裝置係以可替換方式設置於該氣體產生器內。
- 如申請專利範圍第1項所述之氣體產生器，其中該混合反應室及該霧化室係以一體成型方式一併形成。
- 如申請專利範圍第1項所述之氣體產生器，其中該混合反應室及該霧化室係以射出成型方式一併形成。
- 如申請專利範圍第1項所述之氣體產生器，其中該氣體產生器另包含有一阻火器，設置於該霧化氣體、該氫氧混合氣體或該保健氣體流經處。
- 如申請專利範圍第1項所述之氣體產生器，其中該混合反應室之容量係小於該霧化室之容量。
- 如申請專利範圍第1項所述之氣體產生器，其中該混合反應室及該霧化室係以螺旋鎖合方式結合。
- 一種氣體產生器，其包含有：一電解槽，容置有包含一電解質之一電解水，該電解槽用以電解該電解水以產生一氫氧混合氣體；一混合反應室，連接該電解槽，用以接收該氫氧混合氣體及一霧化氣體並混合形成一保健氣體；以及一霧化室，耦接該混合反應室，用以產生該霧化氣體後送至該混合反應室；其中，該混合反應室之一第一管徑係自該霧化室延伸並向內縮。
- 如申請專利範圍第14項所述之氣體產生器，其中該混合反應室之容量係小於該霧化室之容量。
- 如申請專利範圍第14項所述之氣體產生器，其中該混合反應室及該霧化室係以射出成型方式一併形成。
- 如申請專利範圍第14項所述之氣體產生器，其中該混合反應室及該霧化室係以螺旋鎖合方式結合。
- 如申請專利範圍第14項所述之氣體產生器，其中該氣體產生器另包含一防靜電裝置，設置於該氣體產生器內，用以減少或消除該氣體產生器中之靜電。
- 如申請專利範圍第18項所述之氣體產生器，其中該防靜電裝置係以一體成型方式形成於該氣體產生器內。
- 如申請專利範圍第18項所述之氣體產生器，其中該防靜電裝置係設置於該霧化氣體、該氫氧混合氣體或該保健氣體流經處。
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