[发明专利]氢氧混合气体制备装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及氢气生物医学研究技术领域，具体是氢氧混合气体制备装置及方法。

背景技术

电解水是制备氢气的主要方式之一。目前市场上的氢气产品大多数都是通过电解水产生的。电解水可以产生66.7％和33.3％的混合气体，氢气和氧气的比例为2:1，其中阴极产生氢气浓度为66.7％，阳极产生氧气浓度为33.3％。此外，也可以通过分别收集正极和负极处的气体得到纯净的氢气和氧气。

在临床我们需要混合气体中的氧气浓度大致与环境相同，而在科研中，更需要控制混合气体中氧气浓度与环境相同。因此无论是电解水产生的混合气体，还是正负极处收集的纯净气体均无法直接达到要求。通过将电解水制备好的混合气体或纯氢气和氧气按照一定比例混合，其制备虽符合临床或实验要求的气体，但不仅耗时耗能，而且可能在混合过程中出现气体爆炸危险，不方便使用。

此外，空气中氧气的浓度为20％-20.9％，直接混合得到的气体中氧气比例与空气中的氧气21％相差太大，如何产生出20-21％左右的氢氧混合气是氢气医学研究中比较重视的技术。

在临床和科研中根据需要不同，混合气体中也需要不同浓度的氢气。而现有设备很难达到调控气体浓度的目的。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种能够制造不同浓度氢气与氧气的混合气体制备装置，以及采用该装置制备不同浓度的氢氧混合气体的方法。

为了达到上述目的，本发明的第一目的提供了氢氧混合气体制备装置，包括分别与浓度流量检测器单元连接的电解水氢气发生单元及混合单元；其中

电解水氢气发生单元包括：

电解水氢气发生器；

电解水氢气流量计，所述电解水氢气流量计的入口与所述电解水氢气发生器的氢气输出端连接；

电解水氢气干燥器，所述电解水氢气干燥器的入口与所述电解水氢气流量计的出口连接，所述电解水氢气干燥器的出口与所述浓度流量检测器单元连接；

所述混合单元包括：

空气泵；

混合流量计，所述混合流量计的入口与所述空气泵的气体输出端连接；

混合干燥器，所述混合干燥器的入口与所述混合流量计的出口连接，所述混合干燥器的出口与所述浓度流量检测器单元连接。

优选地，所述电解水氢气发生单元是数量为两个，两个所述电解水氢气发生单元分别与所述浓度流量检测器单元连接。两个立方体的电解水氢气发生器和一个空气泵的产气量均可由各自相连的流量计进行检测。

优选地，所述浓度流量检测器单元包括相互连接的缓冲容器和浓度流量检测器；其中：

所述电解水氢气干燥器的出口与所述缓冲容器的入口连接；所述混合干燥器的出口与所述缓冲容器的入口连接。缓冲容器可以收集混合气体并从出口排出，经浓度流量检测器检测氢气与氧气浓度。

更进一步，所述缓冲容器与两个所述电解水氢气干燥器及所述混合干燥器的三个入口分别独立设置。

优选地，所述电解水氢气发生器为纯水型氢气发生器。

优选地，所述的装置还包括控制电解水氢气发生器及空气泵流量的电子调控系统。

每个电解水氢气发生单元均包括一个电解水氢气发生器、电解水氢气流量计及电解水氢气干燥器，所述电解水氢气流量计的入口与所述电解水氢气发生器的氢气输出端连接；所述电解水氢气流量计的出口与所述电解水氢气干燥器的入口连接；所述电解水氢气干燥器的出口与所述浓度流量检测器单元连接。每个混合单元包括空气泵、混合流量计及混合干燥器；所述混合流量计的入口与所述空气泵的气体输出端连接；所述混合流量计的出口与混合干燥器的入口的出口连接；所述混合干燥器的出口与所述浓度流量检测器单元连接。所述浓度流量检测器单元包括相互连接的缓冲容器和浓度流量检测器，所述电解水氢气干燥器的出口和混合干燥器的出口分别连接缓冲容器的入口，所述缓冲容器的出口连接浓度流量检测器的入口，所述浓度流量检测器的出口可与患者吸入氢氧混合气体的装置相连接。

本发明的第二目的提供了一种采用上述装置制备氢氧混合气体的方法，包括：

制备流量为A ml/min的a％氧气和b％氢气的混合气体：

A、启动电解水氢气发生器，控制产生气体的流量为B ml/min；其中，电解水氢气发生器中产生氢气流量为Cml/min，产生氧气流量为Dml/min；

其中，A＝2C+D；B＝C+D；C＝2D；a+b＝100％；