[實用新型]降低液體導電度的過濾結構及其產氫設備及微奈米氫氣泡水產生裝置

有效

• 申請號: 201821431636.1
• 申請日: 2018-08-31
• 公開（公告）號: CN209567837U
• 公開（公告）日: 2019-11-01
• 發明（設計）人: 張榮桂;蔡宇洲
• 申請（專利權）人: 優氫科技股份有限公司
• 主分類號: C02F1/28
• 分類號: C02F1/28;C02F1/68;B01F5/04;B01F3/04;C25B1/10;C25B15/08
• 代理公司: 北京申翔知識產權代理有限公司 11214
• 代理人: 黃超;周春發

一種降低液體導電度的過濾結構及其產氫設備及微奈米氫氣泡水產生裝置，設有一過濾本體，該過濾本體頂部設有一進水口，底部設有一出水口，在過濾本體內設置一核子級樹脂過濾體，當水體流入進水口后，透過該核子級樹脂過濾體吸附雜質、降低導電度后，過濾的水體即可提供一質子交換膜產氫模組使用，是以，水體原料可選用如自來水等高導電度的水體，透過核子級樹脂過濾層將水體予以過濾并降低導電度，使其達成純水的標準，據此能降低純水的成本；使過濾后的水體導電度降低，不容易與質子交換膜產生反應，能增加質子交換膜的使用壽命。

技術領域

本實用新型關于一種過濾結構，特別是指一種能夠降低液體導電度的過濾結構，并且應用于產氫設備及微奈米氫氣泡水產生裝置。

背景技術

按，在學術文獻中已有記載氫氣應用于人體、動物、植物等多方面具有相當程度的保健或療效，且氫氣應用于醫學方面的研究蓬勃發展。近年來，更發現氫氣及氫水不僅對人體療保健效果，對于農業或甚至水產養殖亦有相當顯著的成效。

習知的產氫技術方式多，但應用在氫氣保健醫療方面的小量產氫技術大致上可分為三種：

1.以金屬鎂的產氫方式，以金屬鎂棒或鎂粉與水接觸，透過化學反應使其產生氫氣，但由于產出的氫氣純度較低且容易在人體內累積過量的鎂元素，造成身體負擔或傷害等問題；

2.以傳統水電解的方式，主要藉由電解設備應用液態電解質電解水，使其產生氫氣，但此種方式因為做為產氫原料的水體需具備有較佳的導電度，方可使電解效率提高，故其所使用的原料水(例如：自來水) 一般皆屬較不純凈的、導電度較高的水，直接送入電解設備；然而，其所使用的液態電解質中的金屬離子較容易在電解過程中被帶至氫氣端，致使其有液態電解質污染氫氣的疑慮，如長期使用，對身體健康所造成的傷害將難以評估；

3.以質子交換膜的產氫方式：使用固態電解質的質子交換膜(Proton ExchangeMembrane,PEM)電解方式，可產出符合美國食品藥物監督管理局(Food and DrugAdministration,FDA)所建議將氫氣作為食品添加劑所需的氫氣純度，亦即其純度需大于99.995％以上的規范，且因其使用固態電解質，也免去了傳統電解法容易造成氫氣污染的疑慮，但此種方式不僅成本高，且其技術門檻亦相當高，能實際掌握技術并將其應用在產品中的商品并不多。

再者，由于純水無法導電，需要有各種離子溶于水中幫助導電，但這樣一來就會伴隨許多有害的副產物，例如傳統電解水，因水中含氯離子而產出氯氣副產物，并對身體造成危害。而質子交換膜產氫方式是利用高分子質子交換膜做為固態電解液，不需液態的離子在水中，反而水的純度越高越好，能保護核心電池之外，也因此可以得到超高純度的氫氣，而不會伴隨其他副產物。以質子交換膜電解產氫可得到高純度氫氣，但質子交換膜所需使用的原料水純度需相當高，基本皆要求其導電度需< 1～2uS/cm，已屬純水的等級。此因為質子交換膜產氫模組中有一關鍵元件：質子交換膜，此薄膜使用一碳材為基底，再將貴金屬觸媒(一般是以鉑金(Pt)為主)披覆(coating)其上，而此貴金屬觸媒相當容易與原料純水中的金屬陰陽離子互相鍵結，進而使其觸媒性能衰退或甚至毒化死亡。

然而，符合質子交換膜產氫模組所需的純水，不僅取得不易且其價格昂貴，且由于純水一旦接觸到空氣，空氣中的二氧化碳(CO₂)即會快速溶入純水，導致其導電度快速上升，故而使純水保存相對不易。因此，如何開發出一種降低液體導電度的過濾結構及其產氫設備及微奈米氫氣泡水產生裝置，在過濾水體后能降低其導電度，使過濾后的水體提供質子交換膜產氫模組使用，藉此產出大量高純度的氫氣、氫水，乃各家業者積極研發的課題。

實用新型內容

本實用新型所解決的主要技術問題即是解決先前技術所遇到的困擾，并且將未過濾水體經由過濾結構的過濾后，使得水體導電度能降低，使該過濾水體猶如純水一般，當水體透過不斷的循環過濾后，使質子交換膜產氫模組即能使用過濾后的過濾水體，藉以產出大量高純度的氫氣、氫水。