[发明专利]便携式超浓富氢微气泡饮水装置

说明书

本发明涉及一种便携式超浓富氢微气泡饮水装置，属于一般的物理或化学的方法或装置的混合作业技术领域。该装置包括源水箱、循环泵和电解槽，电解槽包括阳离子隔膜、阴电解室和阳电解室，阳离子隔膜两侧设有阴、阳电极，阴电解室的进、出水口与循环泵的进、出水口通过管路依次串行连通并形成循环回路，阳电解室设有阳极侧进水管路和阳极侧出水管路；在使用时，位于循环回路上的阴电解室中电极生成的氢气与该电解室中的水体混合生成氢气泡并在循环回路中高速流动。该装置可以保持水中的超浓富氢微气泡的溶解浓度不衰减、水中的超微氢气泡长期维持有足够的数量不破碎消失。

技术领域

本发明涉及一种便携式超浓富氢微气泡饮水装置，属于一般的物理或化学的方法或装置的混合作业技术领域。

背景技术

氢是自然界最小的分子，也是宇宙中含量最多的分子，是水的重要成分，对生命的贡献是巨大的。早在 20 世纪 80 年代，就有学者发表论文提出在溶液中氢气可与羟自由基直接反应。2007年7 月，日本医科大学太田成男教授在《自然－医学》中报道，动物呼吸2% 的氢气就能有效清除自由基，显著改善脑缺血再灌注损伤，其基础是氢气在体内的选择性抗氧化作用。该论文迅速引起广泛关注，掀起研究氢气治疗疾病的热潮。同时，保健养生产业因氢分子医学的兴起而迎来发展新机遇，各种主打“氢”概念的产品纷纷上市热销。

利用氢气治疗疾病，最常用和基本的方法是呼吸氢气和饮用氢水两种。研究证明，氢水是一种利用氢气治疗疾病的理想方法。

为了提高氢水的医疗效果，希望氢在水中的溶存度尽可能高。但是氢气很难溶解于水，在水中的饱和溶解度仅约 1.6ppm。现有电解制氢方法，无论是无膜或有膜(两室/三室）直接对水电解、抑或是 SPE 电解制取的氢水，水中氢溶解度均难以达到饱和乃至超饱和，必须辅以其它方法，通常是借助纳米氢气泡的气水混合方法来实现。

存在于水中的气泡，若粒径＞50mm，通常称之为大气泡；粒径＜ 5mm，称为小气泡；粒径＞1μm，称为微米气泡，或称微气泡；当水中存在大量平均粒径约 50μm 左右的气泡时，由于光的折射作用我们可以观察到的水溶液呈乳白色，俗称牛奶水。粒径小于 200μm，习惯称之为纳米气泡；而微纳米气泡，则是指介于微米气泡和纳米气泡之间的气泡。

纳米和微纳米气泡由于尺寸小，表现出一些特殊的特性，如比表面积大、在水中存在时间长、自身增压溶解、传质效率高、表面电荷形成的界面电位ζ高以及可释放出自由基等特性。引入纳米气泡技术，可以使氢水中氢水溶存度达到饱和乃至超饱和。而且，由于纳米和微纳米氢气泡的存在，氢水中氢浓度衰减速度可以大大减缓。

产生纳米或微纳米气泡方法很多，例如分散空气法、溶气释气法、超声空化法等，但是现有纳米氢气泡水制取技术及装置均十分复杂，产品价格也随之昂贵，更难于做到小型便携化，一般平民大众根本消费不起。若能开发出优质、高效、简便、廉价的纳米氢水技术及产品，推动氢分子医疗养生产业的迅猛发展，惠及民众与社会，这在环境污染加速、民众健康遭遇严重威胁的今天，乃是功德无量之事。

此外，如何维持气泡在液体中稳定存在是一个难题。气泡本身是不稳定体，在液体中总是要受浮力而上升，最终穿越气液双膜界面而外逃。尽管减小气泡尺寸可以有效延长气泡在液体中存在时间，但是要想保持气泡在液体中长时间不破灭，气泡数量维持足够密度，气体溶解度不衰减，这在静止容器中是做不到的。

综上，如何保持水中的超浓富氢微气泡的溶解浓度不衰减、水中的超微气泡始终维持有足够的数量不破碎消失（超浓富氢微气泡在水中的溶解度达到饱和或超饱和并长时间保持），是现实中急需解决的问题。

发明内容

本发明解决的技术问题是，针对现有技术不足，提出一种保持水中的超浓富氢微气泡的溶解浓度不衰减、水中的超微氢气泡长期维持有足够的数量不破碎消失的便携式超浓富氢微气泡饮水装置。