TWI852065B - 具有散熱器之氫氣產生裝置 - Google Patents
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Abstract
一種具有散熱器之氫氣產生裝置，包含有水箱、電解槽及散熱器。水箱具有容置空間以容置電解水。電解槽設置於水箱之容置空間中，用以自水箱接收及電解該電解水以產生含氫氣體。散熱器耦接水箱，並且包含入水管、出水管以及至少一管柱結構。入水管連接水箱之一側壁並用以自水箱接收電解水。出水管連接水箱之側壁並用以輸出電解水至水箱。該管柱結構連通入水管及出水管，以供電解水通過。
Description
本創作係關於一種氫氣產生裝置，更明確地說，是關於一種具有散熱器之氫氣產生裝置。
一直以來，人類對於生命是十分地重視，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於被動，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。而在增加吸食氫氣量的方式中，增加吸入氫氣
的時間(例如：利用睡眠時間吸食氫氣)也可有效地提升吸入氫氣的功效。
目前市面上的氫氣產生設備通常以電解水來產生氫氣。當氫氣產生器產生氫氣時會因電解作用產生大量多餘的熱能，若多餘的熱能不能快速散去將會聚積於設備中，而使設備之內部環境溫度升高。進一步地，當設備儀器長期處於高溫狀態下運作，不但將使電子元件的運作效率變差，更有可能會使設備儀器發生熱損壞而減短使用壽命之問題。
因此，有必要研發一種具有良好的散熱機制的產氫設備，以解決先前技術的問題。
有鑑於此，本發明之一範疇在於提供一種具有散熱器之氫氣產生裝置，其包含水箱、電解槽、整合式流道裝置、冷凝過濾裝置以及散熱器。水箱具有容置空間以容置電解水。電解槽設置於水箱之容置空間中，並且用以自水箱接收及電解該電解水以產生含氫氣體。整合式流道裝置設置於電解槽上方。整合式流道裝置包含有入氣流道及出氣流道，其中入氣流道用以接收含氫氣體，並且出氣流道用以輸出含氫氣體。冷凝過濾裝置耦接整合式流道裝置，並且用以過濾入氣流道所接收的含氫氣體。散熱器耦接於水箱並且包含入水管、出水管以及至少一管柱結構。入水管連接水箱之一側壁的上半部並用以自水箱接收電解水。出水管連接水箱之該側壁的下半部並用以輸出電解水至水箱。管柱結構連通入水管及出水管，以供電解水通過。
其中，電解槽包含殼體。殼體延伸出分隔板以將容置空間分隔形成上腔體及下腔體。入水管連接上腔體並且出水管連接下腔體。
進一步地，水箱之側壁上包含第一開口連通上腔體及入水管，並且包含第二開口連通下腔體及出水管。
其中，水箱中電解水的水面高於入水管的底部。
其中，散熱器進一步包含至少一螺旋結構設置於管柱結構內，以使電解水沿著螺旋結構通過管柱結構。
其中，管柱結構具有延滯結構，以使電解水沿著延滯結構通過管柱結構。
其中，散熱器進一步包含複數個散熱片，用以供管柱結構穿過並對管柱結構散熱。
其中，具有散熱器之氫氣產生裝置進一步包含散熱風道位於水箱的側邊，並且散熱器設置於散熱風道中。
其中，具有散熱器之氫氣產生裝置包含風扇鄰近於散熱器。風扇用以自外界環境導入空氣至散熱風道。
其中，具有散熱器之氫氣產生裝置包含第一風扇及第二風扇分別設置於散熱風道之兩端。第一風扇用以自外界環境導入空氣至散熱風道，並且第二風扇用以將散熱風道之空氣導出至外界環境。
其中，具有散熱器之氫氣產生裝置進一步包含過濾消毒罐用以過濾該含氫氣體。過濾消毒罐的一端連接氫氣產生裝置的氣體出口，並且過濾消毒罐的另一端可耦接供使用者配戴的呼吸管。
其中，具有散熱器之氫氣產生裝置進一步包含紫外光源。紫外光源鄰近於出氣流道用以發出紫外光以對出氣流道進行殺菌。
其中，具有散熱器之氫氣產生裝置進一步包含濕化杯以及紫
外光源。濕化杯耦接整合式流道裝置，用以容置補充水並從整合式流道裝置接收含氫氣體並濕化含氫氣體。紫外光源設置於整合式流道裝置或濕化杯中，用以發出紫外光以對整合式流道裝置或濕化杯進行殺菌。
其中，入水管、出水管以及管柱結構為一體成形，並且管柱結構的形狀呈波浪狀。
其中，散熱器包含第一散熱器以及第二散熱器。第一散熱器及第二散熱器分別包含入水管、出水管以及至少一管柱結構。第一散熱器設置於水箱的側壁，並且第二散熱器設置於相對於水箱的側壁的另一側壁。
其中，水箱進一步包含底部並且側壁具有側壁長度。入水管耦接於自底部至側壁長度的80%~100%的位置，並且出水管耦接於自底部至側壁長度的0%~20%的位置。
其中，具有散熱器之氫氣產生裝置進一步包含水泵耦接散熱器的出水管。水泵用以將散熱器中散熱過後的電解水導入水箱中。
其中，本發明之具有散熱器之氫氣產生裝置進一步包含外殼以及水桶。外殼用以容置水箱、電解槽、整合式流道、冷凝過濾裝置以及散熱器。水桶設置於外殼的外部並且耦接冷凝過濾裝置。水桶用以提供一補充水以使補充水流經冷凝過濾裝置至水箱中。
其中，具有散熱器之氫氣產生裝置進一步包含一水桶支架設置該外殼上並用以支撐該水桶。
本發明之另一範疇在於提供一種具有散熱器之氫氣產生裝置，其包含水箱、電解槽以及散熱器。水箱具有容置空間以容置電解水。電解槽設置於水箱之容置空間中，用以自水箱接收及電解該電解水以產生
含氫氣體。散熱器耦接於水箱並且包含入水管、出水管以及至少一管柱結構。入水管連接水箱之一側壁並用以自水箱接收電解水。出水管連接水箱之該側壁並用以輸出電解水至水箱。至少一管柱結構連通入水管及出水管，以供電解水通過。其中，水箱中電解水的水面高於入水管的底部，並且至少一管柱結構的形狀呈波浪狀。
本發明之另一範疇在於提供一種具有散熱器之氫氣產生裝置，其包含水箱、電解槽、整合式流道裝置、散熱器以及紫外光源。水箱具有容置空間以容置電解水。電解槽設置於水箱的容置空間中，用以自水箱接收及電解該電解水以產生含氫氣體。整合式流道裝置設置於電解槽上方。整合式流道裝置包含有入氣流道及出氣流道，其中入氣流道用以接收含氫氣體，並且出氣流道用以輸出含氫氣體。散熱器耦接水箱並且包含入水管、出水管及至少一管柱結構。入水管用以自水箱接收電解水。出水管用以輸出電解水至水箱。至少一管柱結構連通入水管及出水管，以供電解水通過。紫外光源設置於氫氣產生裝置中，用以發出紫外光以對氫氣產生裝置進行殺菌。
其中，具有散熱器之氫氣產生裝置進一步包含過濾消毒罐耦接氫氣產生裝置的一氣體出口，用以過濾含氫氣體。
其中，具有散熱器之氫氣產生裝置進一步包含霧化器耦接出氣流道以接收含氫氣體並且包含氣體出口。霧化器可選擇性地產生霧化氣體以與含氫氣體混合而形成保健氣體。紫外光源鄰近於霧化器並且用以發出紫外光以對霧化器進行殺菌。
其中，具有散熱器之氫氣產生裝置進一步包含濕化杯耦接整
合式流道裝置，用以容置補充水並從整合式流道裝置接收含氫氣體並濕化含氫氣體。紫外光源鄰近於整合式流道裝置或濕化杯中，用以發出紫外光以對整合式流道裝置或濕化杯進行殺菌。
綜上所述，本發明的具有散熱器之氫氣產生裝置可透過分隔板將含有熱能的電解水隔開至水箱的上腔體，並且藉由連接上下腔體的散熱器以有效地進行散熱。並且，本發明的具有散熱器之氫氣產生裝置可透過設置於散熱風道的散熱器及風扇以降低散熱器的熱能，進而提高散熱效率。再者，本發明之具有散熱器之氫氣產生裝置也可藉由水泵主動將水箱中的電解水導入散熱器以進行散熱，以提高散熱效率。此外，具有散熱器之氫氣產生裝置可藉由散熱器的管柱結構中具有延長路徑長度的結構以提高散熱效率。
1、2、3、5、6、7:具有散熱器之氫氣產生裝置
10、30:底殼
132、332、532:出水管
11、21、31、51、602、702:水箱
133、433、433'、533:管柱結構
111:容置空間
134:散熱片
1111:上腔體
135:開孔
1112:下腔體
14、24、54:散熱風道
112:底部
15、55:風扇
113:側壁
36、608:水泵
114、514:第一開口
361:入水口
115、315、515:第二開口
362:出水口
12、52:電解槽
363:致動機
121:殼體
364:扇葉部
122:電極板組件
251:第一風扇
1221:電極板
252:第二風扇
1222:墊板
435:螺旋結構
1223:氣流通孔
4331':延滯結構
123:分隔板
603:濕化杯
13、23、33、53、53A、53B:散熱器
6031、7021:連通室
604、704:整合式流道裝置
131、531:入水管
6041:入氣流道
6042:出氣流道
6043:氣體連通流道
605、705:冷凝過濾裝置
6051:冷凝流道
606:氫水杯
607、707:霧化器
701:外殼
708:補水口
8:水桶
81:水桶支架
圖1係繪示根據本發明一具體實施例之具有散熱器之氫氣產生裝置之水箱、電解槽及散熱器之組合示意圖。
圖2係繪示圖1之水箱、電解槽及散熱器之爆炸圖。
圖3係繪示圖2之電解槽之爆炸圖。
圖4係繪示圖2之散熱器之爆炸圖。
圖5係繪示圖1之水箱、電解槽、散熱器及底殼之剖面圖。
圖6係繪示根據本發明之一具體實施例之具有散熱器之氫氣產生裝置之水箱、散熱器及風扇於另一視角之結構示意圖。
圖7係繪示根據本發明之另一具體實施例之具有散熱器之氫氣產生裝
置之水箱、散熱器及風扇於另一視角之結構示意圖。
圖8係繪示根據本發明之一具體實施例之具有散熱器之氫氣產生裝置之水箱、散熱器及水泵之剖面結構示意圖。
圖9A係繪示根據本發明之一具體實施例之具有散熱器之氫氣產生裝置之管柱結構之內部示意圖。
圖9B係繪示根據本發明之另一具體實施例之具有散熱器之氫氣產生裝置之管柱結構之內部示意圖。
圖10A係繪示根據本發明一具體實施例之具有散熱器之氫氣產生裝置之水箱、電解槽及散熱器之組合示意圖。
圖10B係圖10A之水箱、電解槽及散熱器之剖面圖。
圖10C係繪示根據本發明另一具體實施例之具有散熱器之氫氣產生裝置之水箱、電解槽及散熱器之剖面圖。
圖11係繪示圖10A之具體實施例之具有散熱器之氫氣產生裝置之水箱、散熱器及風扇於另一視角之結構示意圖。
圖12係繪示根據本發明之一具體實施例之具有散熱器之氫氣產生裝置之爆炸示意圖。
圖13係繪示圖12之具有散熱器之氫氣產生裝置於另一視角的示意圖。
圖14A係繪示根據本發明之一具體實施例之具有散熱器之氫氣產生裝置之爆炸示意圖。
圖14B係繪示根據圖14A之具有散熱器之氫氣產生裝置之外觀示意圖。關於本創作的優點，精神與特徵，將以實施例並參照所附圖式，進行詳細說明與討論。
為了讓本創作的優點，精神與特徵可以更容易且明確地了解，後續將以實施例並參照所附圖式進行詳述與討論。值得注意的是，這些實施例僅為本創作代表性的實施例，其中所舉例的特定方法、裝置、條件、材質等並非用以限定本創作或對應的實施例。
在本發明公開的各種實施例中使用的術語僅用於描述特定實施例的目的，並非在限制本發明所公開的各種實施例。說明書中所使用單數形式係也包括複數形式，除非上下文有清楚地另外指示。除非另有限定，否則在本說明書中使用的所有術語(包含技術術語和科學術語)具有本發明公開的各種實施例所屬領域之普通技術人員通常能理解的涵義相同的涵義。上述術語(諸如在一般使用的辭典中限定的術語)將被解釋為具有與在相同技術領域中的語境涵義相同的涵義，並且將不被解釋為具有理想化的涵義或過於正式的涵義，除非此術語在本發明公開的各種實施例中被清楚地限定。
在本說明書的描述中，參考術語”一實施例”、”一具體實施例”等的描述意指結合該實施例中所描述地具體特徵、結構、材料或者特點包含於本發明的至少一個實施例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不一定指的是相同的實施例。而且，描述的具體特徵、結構、材料或者特點可以在任何一個或多個實施例中以合適的方式結合。
在本發明的描述中，除非另有規定或限定，需要說明的是術語”耦接”、”連接”、”設置”應做廣義理解，例如，可以是機械連接或電連接，亦可以是兩個元件內部的連通，可以是直接相連，亦可以通過中間媒介間
接相連，對於本領域通常知識者而言，可以根據具體情況理解上述術語的具體涵義。
請參考圖1至圖3。圖1係繪示根據本發明一具體實施例之具有散熱器之氫氣產生裝置1的水箱11、電解槽12及散熱器13之組合示意圖。圖2係繪示圖1之水箱11、電解槽12及散熱器13之爆炸圖。圖3係繪示圖2之電解槽12之爆炸圖。如圖1及圖2所示，在本具體實施例中，具有散熱器之氫氣產生裝置1包含水箱11、電解槽12以及散熱器13。水箱11具有容置空間111，並且容置空間111用以容置電解水。電解槽12設置於水箱11之容置空間111中而可浸於電解水中，並用以自水箱11接收及電解該電解水以產生含氫氣體。散熱器13耦接於水箱11並且用以對水箱中11的電解水進行散熱。
如圖3所示，電解槽12包含有殼體121以及電極板組件122。電極板組件122可容置於殼體121中。電極板組件122包含有複數個電極板1221，以及連接每一個電極板1221之墊板1222。墊板1222設置於每一個電極板1221之上表面，用以使複數個電極板1221分別間隔設置，以當電極板組件122容置於殼體121中時，複數個電極板1221之間能形成複數個電極流道。殼體121底部可具有複數個水流通孔(圖未示)，以讓水箱11中的電解水可自水流通孔流入各個電極流道中，使每個電極板1221都能進行電解以生成含氫氣體。此外，墊板1222上亦可具有複數個氣流通孔1223，以讓電解生成之含氫氣體自氣流通孔1223流至水箱11中。於實務中，電極板1221可由鐵絲或金屬網狀結構壓製而形成。因此，電極板1221具有複數個小孔(圖未示)。由於電極板1221具有複數個小孔，因此，當電解槽12電解該電解水時，各電極板1221與電解水之間的接觸面積增加而增加電解效率。此外，
各電極流道間透過這些小孔可以互相連通，使單一電極流道內的含氫氣體不僅僅只能向上移動，也可流至其他電極流道，故各電極流道中的含氫氣體的流動不會阻塞而影響電解效率。
在本具體實施例中，電解槽12進一步包含分隔板123。分隔板123自殼體121的外側朝外延伸。分隔板123的形狀可對應水箱11的截面形狀，並且可用以使電解槽12穩固地設置於水箱11中，並進一步將水箱11的容置空間111分成上、下腔體。位於下腔體中的電解水可透過電解槽12的殼體121下方的水流通孔流入各個電極流道中，並且電解槽12電解所產生的含氫氣體由電極流道透過氣流通孔1223進入上腔體。
請進一步參考圖2、圖4以及圖5。圖4係繪示圖2之散熱器13之爆炸圖。圖5係繪示圖1之水箱11、電解槽12、散熱器13及底殼10之剖面圖。如圖2、圖4以及圖5所示，在本具體實施例中，水箱11設置於氫氣產生裝置1的底殼10上，並且散熱器13設置於水箱11的一側壁113並且連接水箱11。散熱器13包含入水管131、出水管132、複數個管柱結構133以及複數個散熱片134。水箱11的側壁113進一步包含第一開口114以及第二開口115。第一開口114連通水箱11的上腔體1111，第二開口115連通水箱11的下腔體1112，並且第一開口114及第二開口115位於水箱11相同一側的側壁113。進一步地，散熱器13的入水管131連接第一開口114並連通上腔體1111，並且散熱器13的出水管132連接第二開口115並連通下腔體1112。於實務中，水箱11中電解水的水面高於入水管131的底部，因此，電解水可自位於上腔體1111的第一開口114自水箱11流至散熱器13的入水管131。接著，電解水流經散熱器13的管柱結構133及出水管132後，再透過位於下腔體1112的第二開口
115流回至水箱11。入水管131連接水箱11並用以自水箱11接收電解水。出水管132連接水箱11並用以輸出電解水至水箱11。複數個管柱結構133分別連通入水管131及出水管132，以供電解水通過。散熱片134用以供管柱結構133穿過並對管柱結構133散熱。於本具體實施例，入水管131及出水管132可包含複數個相對應的開孔135，並且入水管131及出水管132相對應的開孔135可連接管柱結構133，以使入水管131、出水管132與各管柱結構133形成流道。於實務中，入水管131、出水管132以及管柱結構133可為一體成形，並且入水管131及出水管132可以焊接或熔接的方式分別連接管柱結構133的兩端。進一步地，散熱器13的入水管131及出水管132也可以鎖附、焊接或熔接等方式固定於水箱11上。
此外，水箱11進一步包含底部112並且側壁113具有一側壁長度。而散熱器13的入水管131及出水管132可設置於水箱11的側壁113上的不同位置。於實務中，入水管的位置可位於自底部至側壁長度的80%至100%的位置，並且出水管的位置可位於自底部至側壁長度的0%至20%的位置。也就是說，當入水管位於側壁長度的100%的位置時，入水管的外緣與水箱的頂部位於同一平面上。相同地，當出水管位於側壁長度的0%的位置時，出水管的外緣與水箱的底部位於同一平面上。因此，當散熱器13設置於水箱11上時，入水管131能夠連通水箱11的上腔體1111，並且出水管132能夠連通水箱11的下腔體1112。在一具體實施例中，入水管的位置可位於自底部至側壁長度的90%至100%的位置，並且出水管的位置可位於自底部至側壁長度的0%至10%的位置。但實務中不限於此，入水管及出水管的位置也可根據氫氣產生裝置於運轉時水箱的水位高度而決定。
請注意，第一開口114、第二開口115、入水管131、出水管132及管柱結構133的數量及形狀不限於上述的圖式，而可根據需求而設計。在一具體實施例中，水箱可具有單一的第一開口及第二開口，且入水管及出水管可為歧管，其中歧管的一側為單一通道連接水箱的第一開口或第二開口，並且歧管的另一側具有複數開口分別連接多個管柱結構。再一具體實施例中，水箱具有多個第一開口及第二開口，並且入水管及出水管可為歧管，其中歧管的一側具有複數開口分別連接多個第一開口及第二開口，並且歧管的另一側為單一通道連接管柱結構。
如圖4所示中散熱片134之放大圖所示，散熱片134具有複數個孔洞，且對應入水管131及出水管132之複數個開孔135的位置，以供複數個管柱結構133可分別穿設於孔洞中。於實務中，散熱片134可為兩片式的組合結構，也可為立體波浪狀結構，以此增加單位體積內的散熱表面積。而散熱片134之複數個孔洞也可依照管柱結構133的形狀而設置。或者，散熱片134不具有孔洞，而是以圍繞在管柱結構133周圍的方式散熱。進一步地，複數個散熱片134可以固定間距的方式設置。
請參考圖6。圖6係繪示根據本發明之一具體實施例之具有散熱器之氫氣產生裝置1之水箱11、散熱器13及風扇15於另一視角之結構示意圖。在本具體實施例中，具有散熱器之氫氣產生裝置1進一步包含散熱風道14。散熱風道14平行於水箱11，並且位於相鄰第一開口114及第二開口115的一側。於實務中，由於水箱11設置於氫氣產生裝置1的底殼上，因此水箱11的殼體以及氫氣產生裝置1的底殼之間的空間形成散熱風道14。而當散熱器13設置於水箱11時，散熱器13同時也位於散熱風道14中。
進一步地，具有散熱器之氫氣產生裝置1進一步包含風扇15設置於散熱風道14中，用以自外界環境導入空氣至散熱風道14。於實務中，當散熱器13進行散熱時，電解後的電解水所產生的熱能皆傳導至散熱器13的管柱結構133及散熱片134上。此時，風扇15可自散熱風道14的一端導入外界空氣至散熱風道14中，以降低管柱結構133及散熱片134的熱能及溫度。因此，本發明的具有散熱器之氫氣產生裝置可再透過風扇降低散熱器的熱能，以提高散熱效率。
於實務中，當氫氣產生裝置運作時，位於水箱11的下腔體1111的電解水透過電解槽12的水流通孔流至電解槽12以進行電解。經電解槽12電解後所產生的含氫氣體位於上腔體1111中，而電解時所產生的熱能同時加熱電極流道中的水，且被加熱後的電解水也一同進入上腔體1111。此時，含有熱能的電解水可透過水箱11的第一開口114流至散熱器13的入水管131，接著再流經管柱結構133。當含有熱能的電解水流經管柱結構133時，電解水的熱能可傳導至管柱結構133，並且熱能可再傳導至設置於管柱結構133外圍的複數個散熱片134。接著，管柱結構133及散熱片134上的熱能藉由風扇15排出氫氣產生裝置之外以進行散熱。最後，散熱後的電解水再流至散熱器13的出水管132並透過水箱11的第二開口115流回至水箱11。因此，本發明的具有散熱器之氫氣產生裝置可透過分隔板及連接上下腔體的散熱器有效地進行散熱。
請注意，本發明之氫氣產生裝置的散熱器設置位置不限於圖2中位於水箱的右側，且數量也不限於一組。在一具體實施例中，散熱器也可設置於水箱的左側。在另一具體實施例中，氫氣產生裝置可同時包含兩
組散熱器，分別設置於水箱的左右兩側。甚至於另一具體實施例中，氫氣產生裝置還可在水箱周圍的其他位置設置散熱器。相同地，本發明之氫氣產生裝置的風扇設置位置不限於圖2中位於水箱的右側。在一具體實施例中，風扇也可設置於水箱的左側。在另一具體實施例中，氫氣產生裝置可同時包含兩組風扇，分別設置於水箱的左右兩側。上述位於其他位置的散熱器及風扇的詳細結構以及與水箱間的相互連接關，係與前述具體實施例中位於水箱右側的散熱器大致相同，故於此不再贅述。
前述的風扇除了可為前述的具體實施例的設置方式以外，也可為其他樣態。請參考圖7。圖7係繪示根據本發明之另一具體實施例之具有散熱器之氫氣產生裝置2之水箱21、散熱器23及風扇於另一視角之結構示意圖。本具體實施例與前述之具體實施例之不同之處，係在於風扇包含第一風扇251及第二風扇252。如圖7所示，第一風扇251及第二風扇252分別設置於散熱風道24之兩端，並且散熱器23位於第一風扇251及第二風扇252之間。第一風扇251用以自外界環境導入空氣至散熱風道24，並且第二風扇252用以將散熱風道24中的空氣導出至外界環境。於實務中，當散熱器23進行散熱時，第一風扇251可將外界環境的空氣導入散熱風道24以降低散熱器23的管柱結構及散熱片的熱能及溫度。並且，第二風扇252可再將散熱風道24中散熱器23的管柱結構及散熱片所產生的熱空氣導出至外界環境，不僅降低整個氫氣產生裝置的溫度，並且提高散熱效率。
而水箱的散熱機制除了可為前述具體實施例的樣態以外，也可為其他樣態。請參考圖8。圖8係繪示根據本發明之一具體實施例之具有散熱器之氫氣產生裝置3之水箱31、散熱器33及水泵36之剖面結構示意圖。
在本具體實施例中，具有散熱器之氫氣產生裝置3進一步包含水泵36設置於氫氣產生裝置3的底殼30上。水泵36可連接水箱31以及散熱器33的出水管332，並且用以將散熱器33中散熱過後的電解水導入水箱31中。水泵36可包含入水口361及出水口362分別連接散熱器33的出水管332以及水箱31的第二開口315。進一步地，水泵可包含致動機363及扇葉部364，扇葉部364可以旋轉的方式加速地將散熱器33的電解水導入水箱31中的下腔體。由於水箱31及散熱器33互相連通，因此，當水泵36將散熱器33中的電解水導入水箱31中的下腔體的同時，位於上腔體的電解水也會因水泵36的吸力被加速地導入散熱器33中進行散熱。因此，水泵36可主動地將散熱過後的電解水加速地導入水箱中並且將含有熱能的電解水導入散熱器中。而水泵的設置位置不限於此，在另一具體實施例中，水泵也可設置於水箱的第一開口及散熱器的入水管之間，以將位於水箱的上腔體中含有熱能的電解水導入散熱器中。因此，本發明之具有散熱器之氫氣產生裝置可藉由水泵主動將水箱中的電解水導入散熱器以進行散熱，以提高散熱效率。除了入水管及出水管，本發明之水泵也可設置在水箱上以將因電解而被加熱後的電解水輸入到入水管中，詳細結構如後所述。
此外，前述的散熱器的管柱結構也可包含其他結構以提高散熱效率。請參考圖9A及圖9B。圖9A係繪示根據本發明之一具體實施例之管柱結構433之內部示意圖。圖9B係繪示根據本發明之另一具體實施例之管柱結構433'之內部示意圖。如圖9A所示，在一具體實施例中，散熱器進一步包含複數個螺旋結構435分別設置於管柱結構433內。於實務中，螺旋結構435可為I形螺旋柱設置於管柱結構433中，以延長管柱結構433內路徑長度。
當含有熱能的電解水通過散熱器的管柱結構433時，電解水沿著螺旋結構435通過管柱結構433，並且延長了停留於管柱結構433內的時間，進而提高散熱效率。如圖9B所示，在一具體實施例中，管柱結構433'之內壁具有延滯結構4331'。於實務中，管柱結構433'之內表面可具有複數個凸塊以形成延滯結構4331'，以增加管柱結構433'的路徑長度。而凸塊也可形成為內螺紋結構於管柱結構433'之內表面上。於另一具體實施例中，延滯結構4331'不限於表面上凸塊，亦包含其他可以延滯液體流速之結構，例如：網狀結構。
請參考圖10A、圖10B。圖10A係繪示根據本發明一具體實施例之具有散熱器之氫氣產生裝置5之水箱51、電解槽52及散熱器53之組合示意圖。圖10B係圖10之水箱51、電解槽52及散熱器53之剖面圖。如圖10A及圖10B所示，在本具體實施例中，散熱器53的入水管531、出水管532以及管柱結構533皆為扁管結構，並且水箱51的第一開口514及第二開口515的形狀分別對應入水管531及出水管532的形狀。於實務中，如圖10A所示，入水管531、出水管532以及管柱結構533的寬度可等於水箱51側面的長度，也就是說，水箱51的第一開口514及第二開口515具有較大的面積及涵蓋範圍。因此，當氫氣產生裝置運作時，含有熱能的電解水可透過水箱51的第一開口514大量且快速地流至散熱器53，並且散熱後的電解水也可透過水箱51的第二開口515快速地流回至水箱51，進而提高散熱速率。而散熱器53的入水管531、出水管532以及管柱結構533的寬度不限於此，其寬度也可為任意長度或根據需求而決定。進一步地，管柱結構533的形狀也可呈波浪狀，以延長含有熱能的電解水停留於管柱結構533內的時間，進而提高散熱效率。而管柱結構的形狀及設置方式不限於此，也可為前述具體實施例的形狀及設
置方式。
本發明的氫氣產生裝置的散熱器的除了可位於水箱的右側(如圖10A所示)之外，也可位於水箱的左側。進一步地，本發明的氫氣產生裝置的散熱器的數量及設置位置亦不限於此。請參考圖10C。圖10C係繪示根據本發明另一具體實施例之具有散熱器之氫氣產生裝置5之水箱51、電解槽52及散熱器53之剖面圖。在本具體實施例中，氫氣產生裝置5也可同時包含兩組散熱器(第一散熱器53A及第二散熱器53B)分別設置於水箱51相對的左右兩側壁，並且第一散熱器53A及第二散熱器53B分別包含前述的入水管、出水管以及至少一管柱結構。而本具體實施例的水箱51、電解槽52、第一散熱器53A及第二散熱器53B的功能與前述具體實施例所對應的元件的功能大致相同，於此不再贅述。此外，氫氣產生裝置也可進一步包含複數散熱片設置於管柱結構的外側，以提高散熱速率。
請參考圖10A、圖10B及圖11。圖11係繪示圖10A之具體實施例之具有散熱器之氫氣產生裝置5之水箱51、散熱器53及風扇55於另一視角之結構示意圖。如圖10A、圖10B及圖11所示，當散熱器53連接水箱51後，散熱器53的入水管531、出水管532、管柱結構533以及水箱51的側壁形成散熱風道54。而散熱器之氫氣產生裝置5可進一步包含風扇55對應散熱風道54中，以將外界環境導入空氣至散熱風道54。於實務中，當散熱器53進行散熱時，電解後的電解水所產生的熱能皆傳導至散熱器53的管柱結構533上。此時，風扇55可導入外界空氣至散熱風道54中，以降低管柱結構533的熱能及溫度。值得注意的是，本發明的氫氣產生裝置的風扇的數量及設置位置不限於此。在一具體實施例中，風扇可包含第一風扇及第二風扇分別設置
於散熱風道之兩端。第一風扇可將外界環境的空氣導入散熱風道中，並且第二風扇可將散熱風道中的空氣導出外界環境。在另一具體實施例中，當氫氣產生裝置同時包含兩組散熱器分別設置於水箱的左右兩側時，氫氣產生裝置也可包含兩組風扇分別設置於水箱的左右兩側並對應散熱器所形成的散熱風道。
請參考圖12及圖13。圖12係繪示根據本發明之一具體實施例之具有散熱器之氫氣產生裝置6之爆炸示意圖。圖13係繪示圖12之具有散熱器之氫氣產生裝置6於另一視角的示意圖。如圖12及圖13所示，本具體實施例的氫氣產生裝置6包含電解槽(圖未示)、水箱602、濕化杯603、整合式流道裝置604、冷凝過濾裝置605、氫水杯606以及霧化器607。濕化杯603垂直堆疊於水箱602上，整合式流道裝置604垂直堆疊於濕化杯603上，並且冷凝過濾裝置605再置於整合式流道裝置604內之容納空間中。於實務中，氫氣產生裝置6進一步可包含外殼(圖未示)容置上述元件。
冷凝過濾裝置605可用以過濾氫氣並且可具有冷凝流道6051。於實際應用中，冷凝過濾裝置605可嵌入整合式流道裝置604內，並可自整合式流道裝置604側邊抽拔以方便更換，而不須拆開整個具有散熱器之氫氣產生裝置6進行更換。但不限於此，冷凝過濾裝置605也可為固定式的方式設置於整合式流道裝置604中。濕化杯603包含濕化室(圖未示)以及連通室6031。濕化室容置有補充水，可用以濕化含氫氣體。連通室6031可用以連通水箱602與整合式流道裝置604，以使設置於水箱602的電解槽所產生的含氫氣體通過連通室6031及整合式流道裝置604以進入冷凝過濾裝置605的冷凝流道6051。而經由冷凝過濾裝置605過濾後的含氫氣體可再流至濕化
杯603的濕化室。氫水杯606可用以容置飲用水，且氫水杯606用以注入氫氣至飲用水中以形成含氫水。整合式流道裝置604包含入氣流道6041、出氣流道6042以及氣體連通流道6043。其中，入氣流道6041與出氣流道6042可選擇性地耦接氫水杯606，而氣體連通流道6043可選擇性地耦接入氣流道6041及出氣流道6042。霧化器607可耦接整合式流道裝置604的出氣流道6042以接收含氫氣體，並且另產生霧化氣體以與氫氣混合，而形成保健氣體。此外，濕化杯603、冷凝過濾裝置605、霧化器607及氫水杯606也可嵌合或直接耦接於整合式流道裝置604。
因此，電解槽所產生的氫氣一旦離開水箱602水面，很快進入濕化杯603的連通室6031。接著，氫氣依序流經濕化杯603的連通室6031、冷凝過濾裝置605的冷凝流道6051、濕化杯603的濕化室、整合式流道裝置604的入氣流道6041、出氣流道6042以及霧化器607。其中，氫氣可選擇性地流經氫水杯606。然而，需要了解的是，上述之含氫氣體的流向為本發明之具有散熱器之氫氣產生裝置之其中之一實施例，本領域通常知識者可以自行根據所需調整各元件的順序，並不以此為限。
而霧化器607可產生一霧化氣體與含氫氣體混合，進而形成一保健氣體，其中霧化氣體可選自於由水蒸汽、霧化藥水以及揮發精油所組成的族群中之一種或其組合。在一具體實施例中，霧化器607包含一震盪器，震盪器藉由震盪將添加至霧化器607的水、霧化藥水或揮發精油進行霧化，以產生霧化氣體，再將混合氣體與霧化氣體混合，以形成保健氣體。而霧化器607可以依照使用者需求選擇性地開啟或關閉，以提供混合霧化氣體的保健氣體給使用者吸入，或者僅提供混合氣體(即經過第二氧氣稀釋後
的氫氣)供使用者吸入。
在一具體實施例中，氫氣產生裝置進一步可包含一過濾消毒罐(圖未示)設置於氫氣產生裝置的氣體出口，用以過濾含氫氣體中的微生物，亦或是殺除含氫氣體中的細菌。過濾消毒罐中的成分可包含有活性碳、奈米銀濺鍍、聚對苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate，PET)和聚丙烯(polypropylene，PP)纖維布中至少一者。而抗菌類型可包含有金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、綠膿桿菌和耐藥性金黃色葡萄球菌等，但不限於此。於實務中，氣體出口可為霧化器的出口處。當含氫氣體與霧化氣體混合形成保健氣體後，過濾消毒罐可先過濾保健氣體中的病菌再供使用者吸入。在另一具體實施例中，氣體出口可為直接提供含氫氣體或混合氣體的出氣管。過濾消毒罐的一端可連接出氣管，並且過濾消毒罐的另一端可連接供使用者配戴的呼吸管。因此，過濾消毒罐可先過濾出氣管中的含氫氣體或混合氣體中的病菌，接著再輸出含氫氣體或混合氣體至呼吸管以供使用者吸入。需要了解的是，本領域通常知識者可以自行根據所需增加多個過濾消毒罐以及調整其設置的位置，並且過濾消毒罐也可當成一種可拋棄式的零件更換。
在一具體實施例中，氫氣產生裝置進一步可包含一紫外光源(圖未示)設置於氫氣產生裝置中，用以發出紫外光以消除含氫氣體中的微生物，亦或是殺除含氫氣體中的細菌。紫外光源可發出波長介於100nm~280nm的短波紫外光(UV-C)，以對氣體進行殺菌，但不限於此。在一具體實施例中，紫外光源所發出的消毒紫外光的光波為200nm~300nm。於實務中，紫外光源可設置於霧化器中，以發出紫外光以對霧化器的保健氣體進行殺
菌；並且，紫外光源也可鄰近於出氣流道並發出紫外光，以對出氣流道進行殺菌。但於實務中不限於此，紫外光源也可設置於水箱、整合式流道裝置、濕化杯、或含氫氣體流經的任一管路中，以發出紫外光對此些元件進行殺菌。
而前述的水泵除了可為前述的具體實施例的設置方式以外，也可為其他樣態。如圖12所示，在一具體實施例中，水泵608可設置於水箱602的底部並且連接水箱602的下腔體。於實務中，水泵608可藉由扇葉部將水箱608中位於下腔體的電解水導入電解槽中，以提高電解效率。此外，由於水泵608加速了位於下腔體的電解水流至上腔體中，因此，位於上腔體的電解水也藉由第一開口加速流至散熱器中以進行散熱，進而提高散熱效率。
此外，本發明的具有散熱器之氫氣產生裝置除了可為前述的配置方式之外，也可為其他樣態。請參考圖14A及圖14B。圖14A係繪示根據本發明之一具體實施例之具有散熱器之氫氣產生裝置7之爆炸示意圖。圖14B係繪示根據圖14A之具有散熱器之氫氣產生裝置7之外觀示意圖。如圖14A所示，本具體實施例與前述具體實施例的不同之處，是在於本具體實施例的具有散熱器之氫氣產生裝置7僅包含水箱702、整合式流道裝置704、冷凝過濾裝置705以及霧化器707。整合式流道裝置704垂直堆疊於水箱702上，冷凝過濾裝置705設置於整合式流道裝置704中，並且霧化器707連接整合式流道裝置704。當水箱702的電解槽所產生的氫氣一旦離開水箱702水面，很快進入連通室7021。接著，氫氣依序流經連通室7021、冷凝過濾裝置705的冷凝流道、整合式流道裝置704的入氣流道、出氣流道以及霧化器
707。
此外，本發明的具有散熱器之氫氣產生裝置7進一步包含補水口708設置於整合式流道裝置704上並且連通冷凝過濾裝置705的冷凝流道。於實務中，由於氫氣產生裝置7經過長時間的反應後，水箱702的水量會逐漸減少，因此，使用者可透過補水口708加入水，以補充水箱702中的水量。當使用者自補水口708補水時，水將流經冷凝過濾裝置705的冷凝流道、連通室7021並流至水箱702。進一步地，由於冷凝過濾裝置705作動時，冷凝過濾裝置705會過濾電解水中的電解質以使電解質殘留在冷凝流道中。因此，當使用者自補水口708補水並且水流經冷凝流道時，殘留在冷凝流道中的電解質也可隨著水回沖至水箱702中。值得注意的是，補水口708的設置位置不限於此。在一具體實施例中，整合式流道裝置進一步包含補水流道，並且補水流道連通補水口以及冷凝過濾裝置的冷凝流道。
如圖14A及14B所示，具有散熱器之氫氣產生裝置7的補水口708也可直接連通一水桶8，並且氫氣產生裝置7可透過水桶8中的補充水直接補充水箱702中的水。在本具體實施例中，氫氣產生裝置7進一步包含外殼701用以容置水箱702、整合式流道裝置704、冷凝過濾裝置705以及霧化器707。水桶8設置於外殼701的外部並且連通冷凝過濾裝置705的補水口708。水桶8用以提供補充水以使補充水流經冷凝過濾裝置705的冷凝流道至水箱702中。於實務中，氫氣產生裝置7進一步可包含控制器以及控制閥(圖未示)，並且控制器耦接控制閥。控制閥可設置於補水口708處，而控制器可用以控制控制閥的啟閉，以控制水桶8中的水流至冷凝過濾裝置705補水口708。此外，氫氣產生裝置7進一步可包含水桶支架81設置於氫氣產生裝置7
的外殼701上並用以支撐水桶8，進而增加穩固性及安全性。
綜上所述，本發明的具有散熱器之氫氣產生裝置可透過分隔板將含有熱能的電解水隔開至水箱的上腔體，並且藉由連接上下腔體的散熱器以有效地進行散熱。並且，本發明的具有散熱器之氫氣產生裝置可透過設置於散熱風道的散熱器及風扇以降低散熱器的熱能，進而提高散熱效率。再者，本發明之具有散熱器之氫氣產生裝置也可藉由水泵主動將水箱中的電解水導入散熱器以進行散熱，以提高散熱效率。此外，具有散熱器之氫氣產生裝置可藉由散熱器的管柱結構中具有延長路徑長度的結構以提高散熱效率。
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創作之特徵與精神，而並非以上述所揭露的較佳具體實施例來對本創作之範疇加以限制。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創作所欲申請之專利範圍的範疇內。雖然本創作已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本創作，任何熟習此技藝者，在不脫離本創作之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本創作之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
1:具有散熱器之氫氣產生裝置
11:水箱
111:容置空間
114:第一開口
115:第二開口
12:電解槽
13:散熱器
14:散熱風道
Claims (24)
- 一種具有散熱器之氫氣產生裝置，包含：一水箱，具有一容置空間以容置一電解水；一電解槽設置於該水箱之該容置空間中，用以自該水箱接收及電解該電解水以產生一含氫氣體；一整合式流道裝置設置於該電解槽上方，該整合式流道裝置包含有一入氣流道及一出氣流道，其中該入氣流道用以接收該含氫氣體，該出氣流道用以輸出該含氫氣體；一冷凝過濾裝置耦接該整合式流道裝置，該冷凝過濾裝置用以過濾該入氣流道所接收的該含氫氣體；以及一散熱器設置於該水箱之側面並耦接該水箱，該散熱器進一步包含：一入水管，連接該水箱之一側壁的上半部並橫向往外延伸，用以自該水箱接收該電解水；一出水管，連接該水箱之該側壁的下半部並橫向往外延伸，用以輸出該電解水至該水箱；以及至少一管柱結構連通該入水管及該出水管，以供該電解水通過。
- 如申請專利範圍第1項所述的具有散熱器之氫氣產生裝置，其中該電解槽包含一殼體，該殼體延伸出一分隔板以將該容置空間分隔形成一上腔體及一下腔體，該入水管連接該上腔體並且該出水管連接該下腔體。
- 如申請專利範圍第2項所述的具有散熱器之氫氣產生裝置，其中該水箱之該側壁上包含一第一開口連通該上腔體及該入水管，並且包含一第二開口連通該下腔體及該出水管。
- 如申請專利範圍第1項所述的具有散熱器之氫氣產生裝置，其中該水箱中該電解水的水面高於該入水管之底部。
- 如申請專利範圍第1項所述的具有散熱器之氫氣產生裝置，其中該散熱器進一步包含至少一螺旋結構設置於該至少一管柱結構內，以使該電解水沿著該螺旋結構通過該管柱結構。
- 如申請專利範圍第1項所述的具有散熱器之氫氣產生裝置，其中該至少一管柱結構分別具有一延滯結構，以使該電解水沿著該延滯結構通過該管柱結構。
- 如申請專利範圍第1項所述的具有散熱器之氫氣產生裝置，其中該散熱器包含複數個散熱片，用以供該至少一管柱結構穿過並對該至少一管柱結構散熱。
- 如申請專利範圍第1項所述的具有散熱器之氫氣產生裝置，進一步包含一散熱風道位於該水箱之側邊，並且該散熱器設置於該散熱風道中。
- 如申請專利範圍第8項所述的具有散熱器之氫氣產生裝置，進一步包含一風扇鄰近於該散熱器，該風扇用以自一外界環境導入空氣至該散熱風道。
- 如申請專利範圍第8項所述的具有散熱器之氫氣產生裝置，進一步包含一第一風扇及一第二風扇分別設置於該散熱風道之兩端，該第一風扇用以自一外界環境導入空氣至該散熱風道，並且該第二風扇用以將散熱風道之空氣導出至該外界環境。
- 如申請專利範圍第1項所述的具有散熱器之氫氣產生裝置，更包含一過濾消毒罐用以過濾該含氫氣體，該過濾消毒罐之一端連接該氫氣產生裝 置之一氣體出口，該過濾消毒罐之另一端可耦接供使用者配戴之呼吸管。
- 如申請專利範圍第1項所述的具有散熱器之氫氣產生裝置，更包含一紫外光源，該紫外光源鄰近於該出氣流道用以發出一紫外光以對該出氣流道進行殺菌。
- 如申請專利範圍第1項所述的具有散熱器之氫氣產生裝置，更包含一濕化杯以及一紫外光源，該濕化杯耦接該整合式流道裝置，用以容置一補充水並從該整合式流道裝置接收該含氫氣體並濕化該含氫氣體，該紫外光源設置於該整合式流道裝置或該濕化杯中，用以發出一紫外光以對該整合式流道裝置或該濕化杯進行殺菌。
- 如申請專利範圍第1項所述的具有散熱器之氫氣產生裝置，其中該入水管、該出水管以及該至少一管柱結構為一體成形，並且該至少一管柱結構的形狀呈波浪狀。
- 如申請專利範圍第14項所述的具有散熱器之氫氣產生裝置，其中該散熱器包含一第一散熱器以及一第二散熱器，該第一散熱器及該第二散熱器分別包含該入水管、該出水管以及該至少一管柱結構，該第一散熱器設置於該水箱的該側壁，並且該第二散熱器設置於相對於該水箱的該側壁的另一側壁。
- 如申請專利範圍第1項所述的具有散熱器之氫氣產生裝置，其中該水箱包含一底部並且該側壁具有一側壁長度，該入水管耦接於自該底部至該側壁長度的80%~100%的位置，並且該出水管耦接於自該底部至該側壁長度的0%~20%的位置。
- 如申請專利範圍第1項所述的具有散熱器之氫氣產生裝置，進一步包含一水泵耦接該散熱器的該出水管，該水泵用以將該散熱器中散熱過後的該電解水導入該水箱中。
- 如申請專利範圍第1項所述的具有散熱器之氫氣產生裝置，進一步包含：一外殼，用以容置該水箱、該電解槽、該整合式流道、該冷凝過濾裝置以及該散熱器；以及一水桶，設置於該外殼的外部並且耦接該冷凝過濾裝置，該水桶用以提供一補充水以使該補充水流經該冷凝過濾裝置至該水箱中。
- 如申請專利範圍第18項所述的具有散熱器之氫氣產生裝置，進一步包含一水桶支架設置該外殼上並用以支撐該水桶。
- 一種具有散熱器之氫氣產生裝置，包含：一水箱，具有一容置空間以容置一電解水；一電解槽設置於該水箱之該容置空間中，用以自該水箱接收及電解該電解水以產生一含氫氣體；以及一散熱器設置於該水箱之側面並耦接該水箱，該散熱器進一步包含：一入水管，水平連接該水箱之一側壁並用以自該水箱接收該電解水；一出水管，水平連接該水箱之該側壁並用以輸出該電解水至該水箱；以及至少一管柱結構連通該入水管及該出水管，以供該電解水通過；其中該水箱中該電解水的水面高於該入水管之底部，該至少一管柱結構的形狀呈波浪狀。
- 一種具有散熱器之氫氣產生裝置，包含：一水箱，具有一容置空間以容置一電解水；一電解槽設置於該水箱之該容置空間中，用以自該水箱接收及電解該電解水以產生一含氫氣體；一整合式流道裝置設置於該電解槽上方，該整合式流道裝置包含有一入氣流道及一出氣流道，其中該入氣流道用以接收該含氫氣體，該出氣流道用以輸出該含氫氣體；一散熱器耦接該水箱，該散熱器進一步包含：一入水管，用以自該水箱接收該電解水；一出水管，用以輸出該電解水至該水箱；以及至少一管柱結構連通該入水管及該出水管，以供該電解水通過；以及一紫外光源，設置於該氫氣產生裝置中，該紫外光源用以發出一紫外光以對該氫氣產生裝置進行殺菌。
- 如申請專利範圍第21項所述的具有散熱器之氫氣產生裝置，更包含一過濾消毒罐耦接該氫氣產生裝置之一氣體出口，用以過濾該含氫氣體。
- 如申請專利範圍第21項所述的具有散熱器之氫氣產生裝置，更包含一霧化器耦接該出氣流道以接收該含氫氣體並且包含一氣體出口，該霧化器可選擇性地產生一霧化氣體以與該含氫氣體混合而形成一保健氣體，該紫外光源鄰近於該霧化器並且用以發出該紫外光以對該霧化器進行殺菌。
- 如申請專利範圍第21項所述的具有散熱器之氫氣產生裝置，更包含一濕 化杯耦接該整合式流道裝置，用以容置一補充水並從該整合式流道裝置接收該含氫氣體並濕化該含氫氣體，該紫外光源鄰近於該整合式流道裝置或該濕化杯中，用以發出一紫外光以對該整合式流道裝置或該濕化杯進行殺菌。
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