一種多功能純水電解槽的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于功能性飲用水和治療性吸氣領域，具體涉及一種高濃度氫水的制備、產(chǎn)生氫水和氧氣的電解槽。
【背景技術】
[0002]對于氫氣的研究熱始于2007年日本太田成男教授在《Nature Medicine》上首次發(fā)表了氫分子可清除人體自由基的論文，奠定了氫分子生物醫(yī)學的研究基礎。隨后，國際生物醫(yī)學領域掀起了氫氣生物醫(yī)學研究的熱潮。大量動物實驗和臨床研究證明，氫氣對治療腦缺血、代謝綜合征、糖尿病、動脈硬化、老年癡呆、脂肪肝、肝硬化、類風濕關節(jié)炎、哮喘、尿毒癥、噪聲性耳聾、急性胰腺炎、腫瘤放化療副作用等68種人類重要疾病具有明確或潛在的治療效果。
[0003]眾所周知，人體是由細胞所組成的，人的疾病最終都可以歸結(jié)為細胞受損，人的衰老也是由于細胞老化或壞死所造成的，造成細胞病態(tài)或者老化的主要元兇就是過剩的氧自由基。
[0004]氧自由基是怎么產(chǎn)生的呢？氧氣通過人的呼吸進入到體內(nèi)，經(jīng)血液中的紅血球運輸?shù)礁鱾€細胞中，為了讓其在各細胞內(nèi)產(chǎn)生能量，糖分和脂肪就會燃燒、消耗;此時，氧氣也會發(fā)生燃燒，其中有2%會變成活性氧；因為食品添加劑、含氯氣的飲料水等原因，腸內(nèi)微生物菌群失調(diào)，引起腸胃內(nèi)異常發(fā)酵，此時，活性氧會大量產(chǎn)生;其他的還有，在激烈運動后、紫外線、吸煙、飲酒、手電磁輻射、精神壓力大時、接觸到細菌、病毒、大氣污染、放射線、透視、抗癌劑、染料等時候，人體內(nèi)都會產(chǎn)生大量活性氧。
[0005]氫氣是一種無色，無味，無毒，和無嗅的氣體;人體大腸內(nèi)細菌會產(chǎn)生氫氣，說明氫氣屬于內(nèi)源性氣體，是人體細胞的正常環(huán)境，因此氫氣具有安全的前提。氫氣的獨特性質(zhì)，決定了氫氣在生物上具有許多優(yōu)點，一個比較明顯的特點就是強大的穿透性，可以非常容易的進入細胞內(nèi)如細胞核和線粒體等任何部位，這是奠定氫氣可以用于治療疾病的一個重要特征。
[0006]經(jīng)現(xiàn)在醫(yī)學證實，氫氣在生理上是最好的氧化還原劑;氫氣是清除氧自由基最安全最有效的方法，就是利用活性氫與氧自由基發(fā)生氧化還原反應產(chǎn)生水，隨尿和汗液排出體外;且可影響到DNA和RNA的基因表達，同時可以修復疾病操作的細胞和細胞膜，排出身體的惡性還原性氧;氫氣是人類發(fā)現(xiàn)的最具抗氧化還原性的物質(zhì)，超過人類已大量應用的維生素C、E，綠茶精華SOD等抗氧化劑幾十倍的效能。
[0007]氫氣作為一種治療性氣體，目前有效的方式有飲用含氫飲用水，呼吸氫氣，注射含氫生理鹽水。
[0008]近年來，國內(nèi)外對氫水進行了大量的研究和開發(fā)，現(xiàn)有技術如專利CN100579919C《富氫水生成方法及富氫水生成器》和CN102730895A《家用富氫水的生產(chǎn)設備》，均采用金屬(主要是鎂)與水反應產(chǎn)生氫氣，這種方法制備的富氫水氫濃度不穩(wěn)定，且濃度通常低于0.6ppm，另外金屬粒子易被氧化，隨著使用次數(shù)的增加，效果明顯下降，棒體內(nèi)易滋生各種細菌；如專利CN202201742U《一種中性富氫水電解裝置》和CN203121864U《一種中性富氫水電解裝置》，均采用電解產(chǎn)生氫氣，由于直接電解水產(chǎn)生氫氣的效率比較差，一般氫濃度也低于0.8ppm。
【實用新型內(nèi)容】
[0009]針對上述情況，為克服現(xiàn)有技術之缺陷，本實用新型提供一種利用SPE技術點解純水產(chǎn)生氫氣，利用該裝置自身產(chǎn)生的壓力提高氫水含氫氣濃度的裝置，通過該裝置所制得氫水的氫氣濃度大于2.0ppm。
[0010]本實用新型的技術方案是，包括一端開口的陰極箱體，箱體的開口端徑向向外延伸有環(huán)狀固定片，環(huán)狀固定片背向陰極箱體的側(cè)面上依次層壓有陰極絕緣圈、中間設有多個1-3毫米孔的陰極導電板、陰極密封圈、陰極集電器、膜電極、陽極集電器、陽極密封圈、陽極導電板、陽極絕緣板和陽極端板;所述陽極密封墊面向陰極箱體的側(cè)面上設有朝著陽極密封圈中間圓孔開放的純水進水槽和氧氣出氣槽，所述環(huán)形固定片上設有貫穿陰極絕緣墊、陰極導電板、陰極密封墊、膜電極連通到純水進水槽和氧氣出氣槽的純水進水口和氧氣出氣口，所述陰極箱體的側(cè)壁上靠近環(huán)形固定片的位置上開有飲用水出水口，陰極箱體的側(cè)壁遠離環(huán)形固定片的位置上開有飲用水進水口，所述陰極箱體遠離環(huán)形固定片的端面上設有水位控制開關和氣壓安全閥。
[0011 ]所述膜電極為SPE膜電極。
[0012]所述陽極端板的端面上圓周設置有多個穿過陽極絕緣板、陽極導電板、陽極密封圈、膜電極、陰極密封圈、陰極導電板、陰極絕緣圈和環(huán)形固定片的緊固螺孔，所述緊固螺孔內(nèi)穿設有螺桿，螺桿的自由端旋擰有壓在環(huán)形固定片上的螺母。
[0013]所述陽極集電器置于陽極密封圈內(nèi)且兩側(cè)面分別壓在陽極導電板和膜電極上。
[0014]所述陰極集電器置于陰極密封圈內(nèi)且兩側(cè)面分別壓在膜電極和陰極導電板上。
[0015]所述陽極集電器上有多個0.1到0.2的微孔，以利于陽極催化層(膜電極面向陽極集電器的側(cè)面為陽極催化層，面向陰極集電器的側(cè)面為陰極催化層)中生成的氧氣逸出和水能達到陽極催化層。
[0016]所述陰極集電器上有多個直徑為0.1至0.2的微孔，以利于氫氣和迀移水進入陰極箱體。
[0017]本實用新型所述的膜電極是通過噴涂方法制得的活性零極距膜電極，電化學活性高、活性物質(zhì)不易脫落、使用壽命長等特點。
[0018]本實用新型的陰極箱體既起到了定位、緊固電解槽的作用，又具有存儲加壓氫氣和溶解氫氣的作用。
[0019]本實用新型所述的陰極箱體是可以耐1.6mpa壓力的圓柱形或方形的罐體。
[0020]所述陽極導電板上設有徑向向外突出的電源正極接線孔。
[0021]所述陰極導電板上設有徑向向外突出的電源負極接線孔。
[0022]本實用新型可以作為氫氧呼吸機和氫水機的核心部分-電解槽，為上述設備提供高純度的氫氣和氧氣，與現(xiàn)有的相關技術相比，本實用新型的優(yōu)勢在于能夠提供含氫濃度大的富氫水，且結(jié)構(gòu)簡單，體積小、重量輕、使用壽命長的特點。
【附圖說明】
[0023]圖1為多功能純水電解槽各部件的組裝示意圖。圖中:I陽極端板、2陽極絕緣板、3陽極導電板、4陽極密封圈、5陽極集電器、6膜電極、7陰極集電器、8陰極密封圈、9陰極導電板、1陰極絕緣圈、11陰極箱體、12飲用水出水口、13飲用水進水口、14氣壓安全閥、15純水進水槽、16水位控制開關、17純水進水口、18氧氣出氣口、19電源負極接線孔、20電源正極接線孔、21緊固螺孔、24氧氣出氣槽、25、環(huán)形固定片。
[0024]圖2為膜電極的結(jié)構(gòu)圖。圖中:22催化劑區(qū)域、23SPE膜空白邊。
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