本發明涉及保健、醫療器械領域,具體而言,涉及具有使用記錄分析功能的氫呼吸機。
背景技術:
人體進行新陳代謝時,例如每一次呼吸,都需要氧氣,過程中會產生自由基,并分解成水與二氧化碳,排出體外。但隨著年齡增加,自由基無法自動分解,轉而攻擊細胞,造成細胞損傷與老化,組織器官功能衰退,機體進入衰老狀態,出現長痘、皺紋、色斑等一系列肌膚問題,這就是人體氧化反應——氧化是肌膚衰老的最大威脅。
富氫水,顧名思義就是富含氫氣的水。英文是hydrogenrichwater,日文是“水素水”。作為一種選擇性抗氧化物質,氫氣對很多疾病具有治療作用,具有十分廣泛的應用前景。
目前出現了一些氫呼吸機。例如一種呼吸機包括:呼吸機本體、甲醇制氫系統、氫氣發電系統,甲醇制氫系統、氫氣發電系統、呼吸機本體依次連接;呼吸機本體包括氣源、空氧混合器、主機、濕化器、外部管道;甲醇制氫系統利用甲醇水蒸氣重整制備氫氣,氫氣通過鍍有鈀銀合金的膜分離裝置獲得高純度的氫氣,獲取的氫氣通過氫氣發電系統發電,發出的電能供呼吸機本體工作。
以上現有技術中,氫呼吸機中的制氫是采用甲醇制氫,由于甲醇容易揮發,導致制備的氫氣中難免會混入有甲醇氣體,導致氫氣純度不高。而且現有的氫呼吸機不具有用戶使用記錄記錄分析功能,智能化程度低,也不利于設計者根據用戶的使用記錄對氫呼吸機進行改進。
技術實現要素:
為了克服現有技術的不足,本發明提供了具有使用記錄分析功能的氫呼吸機。具體地,其技術方案如下:
一種具有使用記錄分析功能的氫呼吸機,包括用于儲水的儲水箱、用于產生氫氣的氫氣發生裝置和供電裝置,所述氫氣發生裝置包括電解室,所述電解室內設有陰極片、陽極片和設置于所述陰極片和所述陽極片之間的透水隔氣膜,所述陰極片、所述陽極片圍成一電解區,所述透水隔氣膜用于將所述電解區分隔成氫產生區和氧產生區,所述儲水箱連通所述氧產生區,所述氫產生區用于富集氫氣并通過輸出管路排出所述氫呼吸機,所述供電裝置用于給所述陽極片和所述陰極片供電;
還包括主機,所述主機具有監測模塊和可拆卸式的存儲模塊,所述監測模塊用于記錄用戶的使用記錄,所述使用記錄包括使用次數、使用時長、使用時間分布,所述存儲模塊用于存儲所述使用記錄。
作為對技術方案的改進,所述主機還包括定位模塊,所述定位模塊用于記錄所述氫呼吸機的位置,所述存儲模塊還用于存儲所述位置。
作為對技術方案的改進,所述存儲模塊包括內存卡,所述使用記錄存儲在所述內存卡上。
作為對技術方案的改進,所述氫呼吸機還包括支架,所述儲水箱、供電裝置和氫氣發生裝置均安裝于所述支架。
作為對技術方案的改進,所述氫產生區通過背壓閥連通出氫口。
作為對技術方案的改進,所述氫呼吸機還包括循環泵,所述循環泵連通儲水箱和電解室。
作為對技術方案的改進,所述氫呼吸機還包括用于容置支架的外殼,所述外殼設有用于觀察儲水箱的水位的觀察窗。
作為對技術方案的改進,所述外殼設有容置用于蓋合儲水箱的水箱蓋的蓋孔。
作為對技術方案的改進,所述支架還設有排風扇。
作為對技術方案的改進,所述外殼設有排風口。
本發明至少具有以下有益效果:
(1)本發明提供具有使用記錄分析功能的氫呼吸機,儲水箱所提供的水進入電解室被電解,陰極片產生的氫氣富集在氫產生區,陽極片產生的氧氣富集在氧產生區,透水隔氣膜阻隔了氫氣向氧產生區的擴散以及阻隔了氧氣向氫產生區的擴散,由此達到了氫氣和氧氣的分離,使得制備的氫氣被純化,保證了較好的純度;
(2)本發明提供的具有使用記錄分析功能的氫呼吸機,能夠將使用次數、使用時長、使用時間分布等記錄在主機的存儲模塊上,存儲模塊可以是內存卡,供設計者、商家取出后分析用戶的使用記錄,便于對產品進行改進,智能化程度高。
為使本發明的上述目的、特征和優點能更明顯易懂,下文特舉較佳實施例,并配合所附附圖,作詳細說明如下。
附圖說明
為了更清楚地說明本發明實施例的技術方案,下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹,應當理解,以下附圖僅示出了本發明的某些實施例,因此不應被看作是對范圍的限定,對于本領域普通技術人員來講,在不付出創造性勞動的前提下,還可以根據這些附圖獲得其他相關的附圖。
圖1示出了本發明實施例所提供的氫呼吸機的模塊示意圖;
圖2示出了本發明實施例所提供的氫呼吸機(省略外殼)的立體結構圖;
圖3示出了本發明實施例所提供的氫氣發生裝置的爆炸結構圖;
圖4示出了本發明實施例所提供的電解室的立體結構圖;
圖5示出了本發明實施例所提供的外殼的一視角的立體結構圖;
圖6示出了本發明實施例所提供的外殼的另一視角的立體結構圖。
主要元件符號說明:
20—氫氣發生裝置;21—電解室;22—陰極片;23—透水隔氣膜;24—陽極片;25—陰極安裝蓋;26—陽極安裝蓋;27—進水口;28—出水口;30—儲水箱;40—供電裝置;50—排風扇;60—循環泵;70—支架;80—外殼;81—觀察窗;82—蓋孔;83—排風口;84—出氫口;85—顯示器;90—腳輪;901—電源正極線;902—信號線;903—電源負極線;904—彈簧;905—霍爾元件;906—磁鐵;907—波紋氣囊;908—外殼;909—進氣口;910—底座;911—壓力調節螺絲;100—氫呼吸機;110—主機;111—監測模塊;112—存儲模塊;113—定位模塊。
具體實施方式
在下文中,將更全面地描述本發明的各種實施例。本發明可具有各種實施例,并且可在其中做出調整和改變。然而,應理解:不存在將本發明的各種實施例限于在此公開的特定實施例的意圖,而是應將本發明理解為涵蓋落入本發明的各種實施例的精神和范圍內的所有調整、等同物和/或可選方案。
在下文中,可在本發明的各種實施例中使用的術語“包括”或“可包括”指示所公開的功能、操作或元件的存在,并且不限制一個或更多個功能、操作或元件的增加。此外,如在本發明的各種實施例中所使用,術語“包括”、“具有”及其同源詞僅意在表示特定特征、數字、步驟、操作、元件、組件或前述項的組合,并且不應被理解為首先排除一個或更多個其它特征、數字、步驟、操作、元件、組件或前述項的組合的存在或增加一個或更多個特征、數字、步驟、操作、元件、組件或前述項的組合的可能性。
在本發明的各種實施例中,表述“或”或“a或/和b中的至少一個”包括同時列出的文字的任何組合或所有組合。例如,表述“a或b”或“a或/和b中的至少一個”可包括a、可包括b或可包括a和b二者。
在本發明的各種實施例中使用的表述(諸如“第一”、“第二”等)可修飾在各種實施例中的各種組成元件,不過可不限制相應組成元件。例如,以上表述并不限制所述元件的順序和/或重要性。以上表述僅用于將一個元件與其它元件區別開的目的。例如,第一用戶裝置和第二用戶裝置指示不同用戶裝置,盡管二者都是用戶裝置。例如,在不脫離本發明的各種實施例的范圍的情況下,第一元件可被稱為第二元件,同樣地,第二元件也可被稱為第一元件。
應注意到:在本發明中,除非另有明確的規定和定義,“安裝”、“連接”、“固定”等術語應做廣義理解,例如,可以是固定連接、也可以是可拆卸連接、或者一體地連接;可以是機械連接,也可以是電連接;可以是直接連接,也是可以通過中間媒介間接相連;可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言,可以根據具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。
在本發明中,本領域的普通技術人員需要理解的是,文中指示方位或者位置關系的術語為基于附圖所示的方位或者位置關系,僅是為了便于描述本發明和簡化描述,而不是指示或暗示所指的裝置或者元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作,因此不能理解為對本發明的限制。
在本發明的各種實施例中使用的術語僅用于描述特定實施例的目的并且并非意在限制本發明的各種實施例。如在此所使用,單數形式意在也包括復數形式,除非上下文清楚地另有指示。除非另有限定,否則在這里使用的所有術語(包括技術術語和科學術語)具有與本發明的各種實施例所屬領域普通技術人員通常理解的含義相同的含義。所述術語(諸如在一般使用的詞典中限定的術語)將被解釋為具有與在相關技術領域中的語境含義相同的含義并且將不被解釋為具有理想化的含義或過于正式的含義,除非在本發明的各種實施例中被清楚地限定。
實施例
請參閱圖1、圖2、圖3和圖4。本發明實施例的使用記錄分析功能的氫呼吸機100(以下簡稱“氫呼吸機100”),包括用以儲水的儲水箱30、用以產生氫氣的氫氣發生裝置20和供電裝置40,氫氣發生裝置20包括電解室21,電解室21內設有陰極片22、陽極片24和設置于陰極片22和陽極片24之間的透水隔氣膜23,陰極片22、陽極片24圍成一電解區,透水隔氣膜23用以將電解區分隔成氫產生區和氧產生區,儲水箱30連通氧產生區,氫產生區用以富集氫氣以排出。供電裝置40包括電源、供電線路等,用于給陰極片22和陽極片24供電。
上述實施例中,儲水箱30所提供的水進入電解室被電解,陰極片22產生的氫氣富集在氫產生區,陽極片24產生的氧氣富集在氧產生區,透水隔氣膜23阻隔了氫氣向氧產生區的擴散以及阻隔了氧氣向氫產生區的擴散,由此達到了氫氣和氧氣的分離,使得制備的氫氣被純化,保證了較好的純度。
需要說明的是,氫產生區和氧產生區之間通過透水隔氣膜23密封,實現了只能允許水能在氫產生區和氧產生區之間自由流動,電解所產生的以氣泡形式存在的氧氣、氫氣被阻隔在各自產生的區域。氫產生區即為電解室21與電解室21的一側壁所圍成。氧產生區即為電解室21與電解室21的另一側壁所圍成。
前述“氫產生區用以富集氫氣以排出”,可以理解的是,該排出的方式可通過在電解室21的位于氫產生區的側壁設置出氫管。出氫管除了將產生的氫氣排出外,水蒸汽也會混合在氫氣中。為了避免電解室21內的水由出氫管流出,可以在出氫管設置隔水閥(或稱阻水閥),即只能允許氫產生區內逸出的氫氣通過隔水閥而阻止水通過。隔水閥可以采用現有的形式,如中國專利cn102602584a所述的透氣隔水閥,該透氣隔水閥包括固定于包裝容器的外壁上的閥蓋和設于閥蓋與外壁之間設有密封墊,閥蓋上設有第一氣孔,密封墊上設有與第一氣孔向連通的第二氣孔,第二氣孔通過外壁上的第三氣孔與包裝容器的內腔相連,第一氣孔和第二氣孔之間設有透氣膜。透氣膜包括基礎材質層和采用防水透氣膜材料制成的透氣膜層。透氣膜層為涂膠層。透氣膜層靠第二氣孔一側布置,基礎材質層靠第一氣孔一側布置。透氣膜與閥蓋粘連成為一體。閥蓋的主體為圓柱狀,靠近箱體的一側設有凸出并用于安裝固定的安裝柱,密封墊、透氣膜均套設于安裝柱上。
值得說明的是,在不設置類似隔水閥的實施方式中,在電解室21內可以設置一隔絕部,用以將電解室21內空腔分隔成容水部和出氫部,容水部位于出氫部的下方。電解室21的進水口27和出水口28均直接連通容水部,氫出水管直接連通出氫部,這樣就可以保證電解室21內的水位不會高于出氫部,從而防止電解室21內水和氫氣一并排出。
為了對氫產生區產生的氫氣加壓,可在氫產生區可通過背壓閥(圖中未示出)連通出氫口84。背壓閥可選擇調節壓力為0.2mpa。背壓閥的名詞來源于backpressurevalve。它代表的意思是說由于閥的功能而形成一定的壓力,壓力一般可以調節。流體從背壓閥進口進入,被膜片阻擋,于是流體對膜片產生向上的壓力。當壓力足夠大時,彈簧被壓縮,流體頂起膜片形成通道,從背壓閥出口流出;若流體壓力不夠,就會形成憋壓,使進口壓力上升直到達到額定壓力,頂起膜片形成通路。背壓閥的額定壓力可調節,一般通過調節彈簧上端的頂桿,從而調節彈簧的長度來實現。
上述電解室21的結構可以采用一切能夠容置陰極片22、陽極片24和透水隔氣膜23并且能容納水的一切密封結構體的形式。電解室21可以為圓柱形,采用金屬材質,較為適宜地是不銹鋼材質。電解室21可設有進水口27和出水口28,該進水口27直接通向氧產生區并且用以將儲水箱30的水通入電解室21內,出水口28直接通向氧產生區并且用以將電解室21內的水流回儲水箱30,在電解室21內的水流回儲水箱30的過程中,會將氧產生區所富集產生的氧氣排出到通入儲水箱30內。
電解室21可以豎直設置,此處,豎直設置是指陰極片22、陽極片24和透水隔氣膜23三者均豎直設置。進水口27可位于電解室21的下部,出口口位于電解室21的上部,這樣,由儲水箱30的水從電解室21的下部進入到氧產生區,并從電解室21的上部流回到儲水箱30,從而在電解室21內產生一從下部到上部流向的水流,這樣更好地能將電解室21內電解產生的熱量通過該水流帶走,實現對電解室21的更好散熱。
上述透水隔氣膜23是指具有透水隔氣功能的膜。需要注意的是,此處隔氣是指隔離以氣泡形式存在的氣體,而非以分子狀態存在。電解水所產生的氫氣的機理是,水中的氫離子在陰極片22上得到電子而發生還原反應產生氣相,由于氣相與水相之間的界面差,所以生產的氫氣以氫氣泡分散在水中。以陰極的電流密度為2~6ma/cm2、電解在常壓下和電解水為中性為例,所產生的氫氣泡的尺寸呈高斯隨機分布在~微米范圍內。陽極片24產生的氧氣也以氣泡的形式存在,以陽極電流密度為2~6ma/cm2并且電解在常壓下為例,所產生的氣泡分布在~100微米范圍內。因此,透水隔氣膜23的實現形式可以是具有截留尺寸小于氫氣泡和氧氣泡大小的任何形式的膜,即具有截留尺寸(或稱為濾孔)在10微米以下。
具體而言,作為其中一種實施方式,透水隔氣膜23可以為截留尺寸(或稱為濾孔)在10微米以下的濾膜。例如,微濾膜。微濾膜是指濾孔徑在0.1~1微米之間的過濾膜。微濾膜可以使用無機膜和有機高分子膜。無機膜可以為陶瓷膜和金屬膜。有機高分子膜可以為天然高分子膜和合成高分子膜,例如聚偏氟乙烯(pvdf)、聚砜(psf)、聚丙烯腈(pan)、聚氯乙烯(pvc)、聚丙烯(pp)等。根據膜的形式又分為平板膜、管式膜、卷式膜和中空纖維膜;根據制膜原理,高分子膜的制備方法分為溶出法(干-濕法)、拉伸成孔法、相轉化法、熱致相法,浸涂法、輻照法、表面化學改性法、核徑跡法、動力形成法等,無機膜的制備方法主要有溶膠—凝膠法、燒結法、化學沉淀法等。溶劑理解的是,此處采用的是具有絕緣性的微濾膜,較佳是有機高分子微濾膜。當然,濾膜還可以使用超濾膜等。
作為另外的實施方式,透水隔氣膜23為自增濕膜。自增濕膜是能允許液體水透過而其它介質無法通過的膜。自增濕膜可使用親水物質(例如二氧化鈦、二氧化硅、三氧化二鋁粒子摻雜修飾的nafion膜)。
陰極片22、透水隔氣膜23和陽極片24三者可以不抵接,也可以是三者以抵接的方式,例如陰極片22、透水隔氣膜23和陽極片24依次疊加設置。
這里,“疊加設置”可以理解的是指多個具有層結構的物件(例如薄膜等)采用一者貼合于另一者表面的堆疊方式。以a、b、c、d依次疊加設置為例,是指a的一個表面設置b、b的表面設置c、c的表面設置d,即按照某一方向(例如從上至下),a、b、c、d依次排列。
陰極片22和陽極片24可以鈦片或于其表面鍍鉑金。為了增強陰極片22和陽極片24的活性,可以在表面涂覆一些氧化物,如中國專利cn1045678a所述層涂層包含鈦氧化物、銥氧化物和釕氧化物等。
陽極片24和陰極片22可設置多孔,例如可設置蜂窩結構,以保證與水接觸的充分性。
除此也可以采用可拆卸方式,以方便對陰極片22、透水隔氣膜23和陽極片24的更換。可拆卸的方式,可以是緊固件、滑接件、卡接件。此處,緊固件可列舉出法蘭件、螺接件等。
至于底座和上蓋的形式,可以采用圓形蓋和方形蓋等。
陰極片22、透水隔氣膜23和陽極片24可以直接容置于電解室21中。當然還可通過設置安裝件將三者疊加設置。具體地,電解室21還包括用以安裝陽極片24并且設置于電解區外的陽極安裝蓋26。陽極片24可以設置在陽極安裝蓋26的表面。至于安裝的方式可以通過緊固件。陽極安裝蓋26的主表面面積可大于陽極片24。
電解室21還包括用以安裝陰極片22并且設置于電解區外的陰極安裝蓋25。陰極片22可以設置在陰極安裝蓋25的表面。至于安裝的方式可以通過緊固件。陰極安裝蓋25的主表面面積可大于陰極片22。
陰極安裝蓋25和陽極安裝蓋26通可以蓋合以容置陰極片22、透水隔氣膜23和陽極片24。至于蓋合的方式可以相同于底座和上蓋,于此不再詳述。
陰極安裝蓋25和陰極之間可以設置墊片。陽極安裝蓋26和陽極之間可以設置墊片。陰極安裝蓋25和上蓋之間可以設置墊片。這些墊片的數量可以為一個或多個。墊片可以為圈狀等。
上述儲水箱30可以圓柱形的箱體,頂部設有用以加水的箱口,箱口設有蓋合箱口的水箱蓋。儲水箱30的底部設有出水管,該出水管連通氧產生區。儲水箱30的頂部設有回水管,該回水管連通氧分離區的出水口28。
為了實現對儲水箱30的空氣的排放以避免空氣通過水進入到電解室21,可設置三通閥,該三通閥的一口連通氧產生區的進水口27,又一個口連通儲水箱30的出水管,三通閥的另一個口用以在排出儲水箱30內空氣。
儲水箱30內的水可以高水位的條件下自動進入到氫氣發生裝置20內。當然在儲水箱30距離氫氣發生裝置20較遠時,可設置循環泵60,該循環泵60連通儲水箱30和電解室21,這樣可保證電解室21內的水位不過低。
可以設置支架70,用以安裝儲水箱30、供電裝置40和氫氣發生裝置20。支架70可以為本領域一切公知的形式,例如其可以由四根豎粱、四個支撐面所構成,每個支撐面可以由四根連接二端均連接于豎粱所圍成。四個支撐面從上到下平行設置。位于最上方的支撐面用以支撐外殼80的上部(后續即將述及)。第二上方的支撐面用以安裝儲水箱30,第三上方的支撐面用以氫氣發生裝置20,最下方的支撐面用以安裝供電裝置40。
此處,供電裝置40可以為24v電源、12v電源或其它類型的電源。供電裝置40可以包括電路板和電源等。電源用以為氫氣發生裝置20供電。電路板實現電源和氫氣發生裝置20的電連接,電路板可設有用以實現將電源的輸入電流進行恒流的恒流電路,以及用以實現將電源的輸入電壓進行恒壓的恒壓電路。恒流電路和恒壓電路采用公知的技術。
上述循環泵60也可以設置在支架70上。
為了便于移動,可在支架70設有腳輪90。較好地,該腳輪90可采用萬向輪。較好地,還可采用帶有剎車功能的萬向輪。
請參閱圖5和圖6。在支架70的外部還可設置外殼80。外殼80可為圓筒狀塑料殼。外殼80可以設有用以觀察儲水箱30的水位的觀察窗81,這樣可以較為方便地觀察儲水箱30的水位。
外殼80還可以設置蓋合儲水箱30的水箱蓋的蓋孔82,這樣可以在外殼80上方便地外露出水箱蓋,從而方便地為儲水箱30加入水。
支架70還設有還排風扇50,以便于對包括氫氣發生裝置進行散熱。排風扇50的供電可由供電裝置40來完成。
對應地,可在外殼80設有排風口83。該排風口83可安裝在靠近排風扇50的位置。
在本實施例中,如圖1所示,氫呼吸機100還包括主機110,主機110具有監測模塊111和可拆卸式的存儲模塊112,監測模塊111用于記錄用戶的使用記錄,使用記錄包括使用次數、使用時長、使用時間分布,存儲模塊112用于存儲使用記錄。
具體地,主機110包括主板、cpu、通信模塊、數據采集卡等部件。監測模塊111為主機110內的監測電路,其可以記錄通過監測陽極片24和陰極片22的通電時間來記錄用戶的使用次數、使用時長、使用時間分布等使用記錄。
作為一種優選的存儲模塊112,存儲模塊112包括內存卡,使用記錄存儲在內存卡上。由于使用記錄存儲在內存卡上,設計者、商家、用戶可以將存儲卡取出,便于后續分析使用,已改進產品設計或者使用習慣。
優選地,主機110還包括定位模塊113,定位模塊113用于記錄氫呼吸機100的位置,存儲模塊112還用于存儲位置。具體地,本實施例中的定位模塊113為gps型的定位模塊113。
可選地,氫呼吸機100還包括顯示器85,用于顯示氫流量、氫氣壓力、實時時間,以及用戶設定的開啟時間、關閉時間等。作為一種優選的顯示器85,本實施例中的顯示器85為lcd液晶顯示器。進一步地,在lcd液晶顯示器中選擇tft屏,例如ipslcd屏。tft(thinfilmtransistor)是指薄膜晶體管,即每個液晶像素點都是由集成在像素點后面的薄膜晶體管來驅動,從而可以做到高速度、高亮度、高對比度顯示屏幕信息。tft屏的每個像素點都是由集成在自身上的tft來控制,是有源像素點。因此,不但速度可以極大提高,而且對比度和亮度也大大提高了,同時分辨率也達到了很高水平。
本領域技術人員可以理解附圖只是一個優選實施場景的示意圖,附圖中的模塊或流程并不一定是實施本發明所必須的。
本領域技術人員可以理解實施場景中的裝置中的模塊可以按照實施場景描述進行分布于實施場景的裝置中,也可以進行相應變化位于不同于本實施場景的一個或多個裝置中。上述實施場景的模塊可以合并為一個模塊,也可以進一步拆分成多個子模塊。
上述本發明序號僅僅為了描述,不代表實施場景的優劣。
以上公開的僅為本發明的幾個具體實施場景,但是,本發明并非局限于此,任何本領域的技術人員能思之的變化都應落入本發明的保護范圍。