[发明专利]一种富氢水杯

说明书

技术领域

本发明涉及水杯技术领域，尤其涉及一种富氢水杯。

背景技术

水是生命之源，是健康的基础。同时水又是万能溶剂，可以溶解大量的无机离子(比如矿物质)和气体。这些水中溶解物对人和其他生物的机能有重要的影响。最近医学研究表明，水中溶解的氢气可被人体直接吸收，且这类氢分子具有一定的还原作用，可以与人体内的氧自由基结合，降低人体氧自由基含量，延缓机体衰老。

正常水中溶解的氢气含量很低，难以满足需求。而通过电解水产生氢气并直接溶解在水中是增大水中氢气含量的一种有效方式。因此，目前已经有大量的包含电解水模块结构的饮水机或水杯被设计和发明。但是目前的富氢水杯均采用外部电源供电以实现饮用水的直接电解制氢。在使用时，必须为该水杯提供额外的电源。这在一定程度上限制了富氢水杯的使用。降低了该类水杯使用的便利性也带来了一定的能耗。故设计和发展自供电的富氢水杯具有重要意义。

发明内容

为解决富氢水杯电解水产氢的能耗问题，本发明给出了一种采用温差发电的富氢水杯。该水杯可以将热的饮用水与外部环境的温度差直接转化为电能，该电能可用于直接电解水产生氢气或被存储于储能电池内。

本发明所述的基于温差发电的富氢水杯，其技术方案如下：

一种富氢水杯，主要包括杯盖、杯身和杯底结构。杯盖与杯身间通过螺纹可直接连接和密封。同时杯盖设计有泄压阀结构，可以将杯内过量的未溶解气体排出以保证杯体的安全。杯身与杯底也通过螺纹进行连接和密封。杯底为独立的结构，便于拆卸和耗材更换。杯底结构主要包括单向导通膜、离子交换膜、温差发电片、导热块以及相变储能材料、储能电池、电解水阴极和阳极、排气装置、电接口、控制开关以及电路。单向导通膜的主要作用在于允许水进入杯底与阳极接触，而阻止氧气的通过。离子交换膜的作用在于允许氢离子或氢氧根离子通过，以保持杯底水的电中性。温差发电片的作用在于将杯内热水与外界环境的温度差直接转化为电能。导热块与温差发电片的冷端直接接触，为其降温。相变储能材料填充在导热块内，其吸收热量发生相变，可以达到快速降温的效果，使导热块保持相对稳定的较低温度以保证温差发电片的持续工作。储能电池可以存储温差发电片产生的电能。电解水阴极和阳极与温差发电片或储能电池的负极和正极连接，起到直接电解水的作用。排气装置允许氧气通过，将电解产生的氧气直接排到杯外。

可选地，温差发电片也可置于杯壁结构中，从而与杯内热水获得更大面积的物理接触以更高效地发电。

可选地，温差发电片产生的电能也可直接存储到储能电池内，用于对外部供电或电解常温水。

可选地，储能电池可包括锂离子电池和镍氢电池等商品化可充电电池。

可选地，本富氢水杯设计有电接口，可引入外部电源直接电解水或对储能电池充电。

可选地，电解水电极为栅状或蜂窝状，以增加与水的接触面积，提高电解水的速率。

特别地，杯底设计有特定的电路，以实现电解水与否的控制。同时实现不同电路元件的连接。

特别地，温差发电片设计有保护电路(比如串联单向导通的二极管)，以避免外部电源或储能电池对其充电。

本发明将温差发电片引入到富氢水杯中，可以将杯内饮用水与外部环境的温度差直接转化为电能，用于直接电解饮用水以获得富氢水。同时温差产生的电能也可存储于储能电池内或直接为外部供电。另一方面，本发明也可采用外部电源电解水。故本发明具有多样化的电能来源，能够最大程度的提高能源的利用率，同时保证使用的便利性。

根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

图1本发明所述的富氢水杯的整体结构示意图；

图2富氢水杯杯底结构(温差发电片置于杯底)；

图3杯底电路结构示意图；

图4温差发电片置于杯壁的水杯结构示意图。

具体实施方式