CN100351184C - 利用水中等离子体放电的离子化水供应装置 - Google Patents

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Abstract

本发明配备有容器(例如杯子)，可进行制造等离子体离子化水的水中放电，由此阴离子(例如O3 -、OH-、HOCl、H2O2)可以杀灭水中的细菌，从而可提供没有细菌的水。根据本发明的离子化水供应装置包括用于容纳水的容器、用于使容器中的水等离子体离子化的水中离子化单元、以及用于为水中离子化单元提供电源的供电单元。

Description

利用水中等离子体放电的离子化水供应装置
技术领域
本发明涉及一种利用水中等离子体放电的离子化水供应装置，特别涉及这样一种利用水中等离子体放电的离子化水供应装置，其中，利用设置在诸如杯子的容器中的用于进行水中等离子体放电的装置，通过水中放电将水制成等离子体电离的状态，从而所产生的阴离子(O3 -、OH-、HOCl、H2O2)可以杀灭水中的细菌从而通过消毒作用提供经过杀菌的水。
背景技术
为了消除口腔异味和防止牙龈疾病，许多人使用牙刷和牙膏刷牙，或者用诸如漱口液等药物漱口。口腔异味由习惯性系统性疾病产生或者来自于唾液中的蛋白质、食物残渣等通过口腔中的微生物在氨基酸中消化并且氨基酸继而通过脱羧酶(decarboxyl)或者脱氨酶分解时产生的有异味的物质。另外，当人们食用大蒜或者辣椒等物质时，由于其中含有的硫化物也会产生口腔异味。
这种漱口液是药片的形式，包含纤维素、发泡剂、磨光剂、有机酸、龋齿预防剂等，并且还利用了起泡效果。由于牙膏利用过氧化物作为含水(例如漱口水)的配方，因此牙膏难以在口腔中起到作用。
因此，由于通过刷牙或漱口等口腔清洁只能临时去除口腔异味，通过药物治疗也不能长时间或者完全地去除口内细菌，因此导致牙龈疾病、龋齿和牙齿变色的原因仍然存在。此外，存在这样的缺点，即口腔卫生不能保持在清洁的状态并且口腔清新的感觉不能长时间保持。
发明内容
因此，本发明考虑到了现有技术中的上述问题。本发明的一个目的是提供一种利用水中等离子体放电的离子化水供应装置，其中，利用设置在诸如杯子的容器中的用于进行水中等离子体放电的装置，通过水中放电将水制成等离子体电离的状态，从而所产生的阴离子(O3 -、OH-、HOCl、H2O2)可以杀灭水中的细菌从而通过消毒作用提供经过杀菌的水。
为了实现所述目的，根据本发明的第一个实施方案，提供了一种用于制造利用阴离子的消毒水或者杀菌水的离子化水供应装置，其中所述阴离子是通过利用水中放电操作将水制造为水中等离子体电离状态来产生的，所述离子化水供应装置包括：用于容纳水的容器；用于通过所述水中的放电操作将所述容器中的水制成水中等离子体离子化状态的水中等离子体离子化单元；以及用于控制操作所述水中等离子体离子化单元所需的电源的电源控制单元。
为了实现所述目的，根据本发明的第二个实施方案，提供了一种用于制造利用阴离子(O3 -、OH-、HOCl、H2O2)的具有消毒作用的杀菌水的离子化水供应装置，所述阴离子是通过水中放电操作产生的，所述离子化水供应装置包括：用于容纳水的容器；用于通过所述水中的放电操作将所述容器中的水制成水中等离子体离子化状态的水中等离子体离子化单元；用于开关电源供电的电源开关；用于将AC电源转换为DC电源并输出转换后的DC电源的电源单元；用于开启和关闭从所述电源单元提供到连接单元的电能的开关单元；控制单元，用于将ON(开启)控制信号提供给所述开关单元并且当所述电源开关打开时将所述DC电源从所述电源单元加载到所述水中等离子体离子化单元上，以及将OFF(关闭)控制信号提供给所述开关单元并且在经过预定时间后切断所述电源；用于在所述控制单元的控制下输出铃音或音乐的铃声输出单元；以及用于在传感器对是否有水进行感测时，将感测到的信号传输到所述控制单元的感测单元。
为了实现所述目的，根据本发明的第三个实施方案，提供了一种用于制造利用阴离子的具有消毒作用的杀菌水的离子化水供应装置，其中所述阴离子是通过利用水中放电操作将水制造为水中等离子体离子化状态来产生的，所述离子化水供应装置包括：用于容纳水的水箱；用于通过所述水中的放电操作将所述水箱中的水制成水中等离子体离子化状态的水中放电单元；用于接合和支撑所述水箱和所述水中放电单元的接合/支撑单元；以及用于提供和控制所述水中放电单元进行所述水中放电操作所需的电能的电源单元。
附图说明
图1是示出了根据本发明的第一个实施方案的利用等离子体放电的离子化水供应装置100的外部结构的立体图；
图2是水中等离子体离子化单元120的分解立体图；
图3是示意性示出了电源控制单元130的内部结构的方框图；
图4a和4b示出了其上固定有容器110的水中等离子体离子化单元120位于电源控制单元130上的状态；
图5是示出了根据本发明的第二个实施方案的利用等离子体放电的离子化水供应装置600的外部结构的立体图；
图6是安装有一组水中放电板的水中放电单元620的立体图；
图7是安装有多组水中放电板的水中放电单元的分解立体图；
图8是安装有多组水中放电板的水中放电单元的组装立体图；
图9是示出了用于为离子化水供应装置600提供电源的电源单元的部分结构的视图；
图10是示出了水中放电单元620的工作原理的分解立体图。
实现本发明的优选方式
以下将参照附图描述本发明的优选实施方案。
当对各图中的部件指定了标号时，应该理解类似的标号表示类似的元件，虽然这些元件出现在不同的附图中。
另外，当确定与本发明相关的现有技术的特征或功能的细节描述会使得本发明的精神和范围不清楚时，在此将省略其详细描述。
在本发明中，用来将水制造为等离子体离子化状态的水中放电装置被用来进行水中放电并且使得所产生的阴离子(O-、O3 -、OH-、HOCl、H2O2)可以杀灭水中的微生物、病毒、细菌等。
即使在其上加载相当低的电压，本发明的水中等离子体放电装置也可以引起水中放电从而产生大量阴离子(O-、O3 -、OH-、HOCl、H2O2)。为了即使在低电压下也能产生阴离子，需要利用水击穿机理(也称为水中放电)。水中放电(即水中等离子体放电)被称为冒泡机理。冒泡机理的原理如下。水中电离的杂质和电解电离的OH-在加载有电压的负极的蜂窝区域(即粗糙区域)中产生成核点，从而产生局部电场极高的区域以产生局部加热，从而可通过水分子(H2O)的蒸发产生气泡。如果产生了气泡，其将在两个电极之间产生导电通道，同时在从负极到正极的方向以高速传播。这对应于通过冒泡机理的水中放电。随着负极和正极的表面区域变小，可以在更低的电压下产生放电。
图1是示出了根据本发明的第一个实施方案的利用等离子体放电的离子化水供应装置100的外部结构的立体图。
如图1所示，本发明的离子化水供应装置100包括用于在其中容纳水的容器110，用于通过水中等离子体放电将容器110中的水制成水中等离子体离子化状态的水中等离子体离子化单元120，以及用于控制水中等离子体离子化单元120工作所需的供电的电源控制单元130。
容器110采用没有底部的中空柱形杯体的形状。杯柄形成在容器110的外围，以允许容易地拿起或者移动容器110。沿着容器110的下外围端部形成预定长度的螺纹(例如阳螺纹)，从而使容器与水中等离子体离子化单元120相接合。
水中等离子体离子化单元120包括利用所提供的电能产生水中放电的水中放电单元122。另外，连接终端124从水中等离子体离子化单元的底部突出，以提供来自于电源控制单元130的供电路径。水中放电单元120采用矩形形状，并且安装在水中等离子体离子化单元120的底面。另外，通过将两根导线中的一根横向缠绕而另一根纵向缠绕来制造水中放电单元122。横向和纵向缠绕的导线之间的间隔在0.1mm-30mm的范围内，并且该两根缠绕的导线具有相反的极性。
虽然容器110和水中等离子体离子化单元120被描述为彼此螺纹接合，但是它们可以以其他的接合方式彼此接合，例如使用扣件。因此水中等离子体离子化单元120的结构可以根据所使用的接合方式变化。
电源控制单元130被构造为支撑其上固定有容器110的水中等离子体离子化单元120并且为水中等离子体离子化单元120供电。在电源控制单元130的上部形成有用于容纳水中等离子体离子化单元120的结构。即，形成连接终端插入其内的连接槽a，以及水中等离子体离子化单元120由其牢固支撑的支撑槽b。另外，电源控制单元130包括用于打开或关闭电源的电源开关132、用于指示电源待机状态的电源LED 134、以及用于指示电源开关132打开后水中等离子体离子化单元120的操作已经完成的工作LED等。
图2是水中等离子体离子化单元120的分解立体图。
如图2所示，水中等离子离子化单元120通常被分为水中放电单元122和连接器240。水中放电单元122又被分为电极单元210、相反的电极单元220和框架230。电极单元210和相反的电极单元220具有彼此相反的极性。虽然在本发明中使用了诸如铂线等好的传导材料，但是也可以使用其他的传导材料。通过横向连续设置多根铂线将电极单元210设置为矩形形状，同时通过纵向连续设置多根铂线将相反的电极单元220也设置为矩形形状。通过将矩形电极和相反的电极单元210和220安装在框架230上来制造水中放电单元122。连接销 c和 d在相对的侧面从框架230的下端突出。当水中放电单元122与连接器240接合时，水中放电单元122的连接销c和d插入到形成在连接器240底面上的连接槽内。当将电能从电源控制单元130施加到水中放电单元122上时，将正电(+)加载到一个连接销 c上，而将负电(-)加载到另一个连接销 d上。此外，框架230的下端设置有用于感测容器110中水是否存在的传感器232。
连接器240采用中空筒的形状，其内直径等于容器110的下端的外直径。连接器240具有下表面，并且在下表面上形成有水中放电单元122的连接销 c和 d插入其内的槽。另外，沿着容器110的筒形内周边形成螺纹(例如阴螺纹)，其长度与容器100的螺纹长度相对应。连接终端124分别沿着连接销 c和 d插入其中的槽的延伸线从连接器240的底部突出。此外，连接器240的底部形成有矩形杆状的支撑突起250，从而当水中等离子体电离单元120安置在电源控制单元130上时，使得水中等离子体离子化单元120的水中放电单元122不会晃动。
图3是示意性示出了电源控制单元130的内部结构的方框图。
如图3所示，单元控制单元130包括连接部分302、开关部分304、电源部分306、控制部分308、铃声输出部分310、电源LED 134、电源开关132、工作LED 136等等。
水中等离子体离子化单元120的连接终端124与连接部分302相连接，并且连接部分302包括其内接纳有水中等离子体离子化单元120的连接终端124的连接槽 a。
开关部分304响应控制部分308而打开和关闭来自电源部分306的供电。例如，多种开关元件，例如PNP晶体管，NPN或PNP晶体管，继电器和场效应晶体管(FET)可以用作开关部分304。
电源部分306将外部(插座)提供的AC电源转换为DC电源并输出转换后的DC电源。在本发明中，优选为将110伏或者220伏的AC电源转换为1.5伏至100伏的DC电源并随后输出。
当电源开关132打开时，控制部分308将ON(打开)控制信号提供给开关部分304并且通过连接部分302将来自于电源部分306的DC电源加载到水中等离子体电离单元120上。另外，在设定的工作时间过去后，控制部分308将OFF(关闭)控制信号提供至开关部分304并且使得电源供电停止。此外，控制部分308将铃音或者音乐输出至铃音输出部分310并且打开工作LED 136，以指示使用者可以使用容器110中的水。
钤音输出部分310在控制部分308的控制下输出铃音、音乐等等。
当传感器232对水进行感测时，感测部分312将感测到的信号传输到控制部分308。
然后，以下将描述如上所述构造的使用水中等离子体放电的离子化水供应装置100的优选操作。
图4a和4b示出了其上固定有容器110的水中等离子体离子化单元120位于电源控制单元130上的状态。
参照图4a，其上连接有电线的电源插头510被提供用于为离子化水供应装置100供电。当要为电源控制单元130供电时，使用者只需将离子化水供应装置100的电源插头510插入110伏或者220伏插座(未示出)即可，从而可以将电源提供至离子化水供应装置100。当然，如图4b所示，可以通过使用诸如干电池等的副电池来供电。这时，可以将副电池升压至DC 1.5伏到DC 100伏然后使用。
通过电源插头510和电线520将AC电源从插座加载到电源控制单元130的电源部分306上。如果电源被加载到电源控制单元130上，则LED 134开启以指示电源已加载。这时，加载到电源部分306上的电源被传输到开关部分304，并且在开关部分304处处于待机状态，因为开关部分304通常处于关闭状态。
当离子化水供应装置100的电源LED 134指示时，使用者将容器110加满或部分地加上水。
当容器110中装满水后，使用者打开电源开关132以使容器中的水净化。当电源开关132打开时，电源控制单元130的控制部分308为开关部分308提供ON信号，并且使开关部分304开启。因此，通过水中等离子体电离单元120的连接器302和连接终端124将开关部分304中的待机电源加载到水中放电单元122上。这时，如果由于传感器232未检测到有水，从而没有随后将检测信号从感测部分312提供至控制部分308，那么控制部分308不会开启开关部分304。
可以将正电源和负电源从电源部分306加载至开关部分304。在本发明中，控制部分308控制开关部分304，从而每1到5分钟交替地提供正电压和负电压。由此，每次交替提供电源时，连接终端124的极性也随之改变。
通过与连接终端124连接的连接销 c和 d为水中放电单元122提供电源。在水中放电单元122中，将负极和正极分别加载到电极单元210和相反的电极单元220上。因此，在水中放电单元122中，在从负极到正极的方向上产生水中放电。
离子化的杂质和电解分离的阴离子附着在水中放电单元122的电极单元210和相反的电极单元220上，从而形成成核点。所述成核点成为局部电场增强区域，在该区域中，局部地产生高电流密度、局部对水加热、并且继而当水分子蒸发时产生气泡。一旦产生了气泡，气泡将膨胀，从而从正(+)极到负(-)极产生导电通道。这就是利用冒泡机理的水中放电。当产生水中放电时，水中将产生例如O-、O3 -、OH-、HOCl、H2O2等氧化和杀菌材料。
如此产生的阴离子(O-、O3 -、OH-、HOCl、H2O2)通过氧化过程将溶解在水中的重金属和离子化杂质转换为无害的材料，并且杀灭水中的多种微生物、病毒和细菌。
由于通过水中放电单元122产生并且溶解在水中的阴离子，容器110中的水通过消毒作用转换为经过杀菌的水。因此，容器110中的水可以有效地消除口腔异味。另外，容器110中的水可以有效地治愈牙龈疾病，由于所述水可以杀灭口中的微生物或者细菌。此外，由于杀菌和消毒水包含阴离子(O3 -、HOCl、H2O2)，因此所述水不仅可以杀灭附着在蔬菜、水果、盘子等上的病毒、细菌等，而且还可以通过氧化将附着在蔬菜、水果、盘子等上的重金属和有害成分转换为无害的物质。
图5是示出了根据本发明的第二个实施方案的利用等离子体放电的离子化水供应装置600的外部结构的立体图。
如图5a所示，根据本发明的第二个实施方案的电离水供应装置600包括用于容纳水的水箱610、用于通过水中放电将水箱610中的水制成等离子体离子化状态的水中放电单元620、用于将水箱610和水中放电单元620彼此接合并对其进行支撑的接合/支撑单元630、以及用于提供和控制水中放电单元620进行水中放电所需电能的电源控制单元640。
水箱610采用中空柱状杯的形状，并且包括开放的顶端和其内形成有多个孔的底端。箱柄可形成在水箱610的外围，以允许容易地拿起或者移动水箱610。利用固定螺丝632和634通过水中放电单元620将将水箱610固定在接合/支撑单元630上，螺丝632和634插入铸模在水箱610的底部的孔内。另外，可以通过真空焊接将水中放电单元620和接合/支撑单元630彼此固定。
水中放电单元620与水起作用，当在其上施加电压时将产生水中放电，并且包括横向放电框架622、横向放电板624、纵向放电板626和纵向放电框架628。电源通过彼此固定的固定螺丝632和634和固定螺母636和638从电源单元640施加到横向和纵向放电板624和626上。水中放电单元620的横向和纵向放电板624和626具有彼此相反的极性，并且被制造为镀有良导体(例如铂)的钛电极板的形式。
如图5b所示，横向放电板624以这种形式构造，即在钛板上镀铂，并且在横向方向上形成有多条剥离的线，纵向放电板626以这种形式构造，即在钛板上镀铂，并且在纵向方向上形成有多条剥离的线。通过将矩形的横向和纵向放电板624和626利用固定螺丝632和634以及固定螺母636和638固定在横向和纵向放电框架622和628上来构造水中放电单元620。此外，横向和纵向放电框架622和628由非导电材料制成以使得横向和纵向放电板624和626彼此分离。
当将横向和纵向放电板624和626分别固定在横向和纵向放电框架622和628上时，通过横向和纵向放电板624和626的剥离线将在水中产生多个虚拟交叉点。
电源单元640包括用于容纳其上固定有水中放电单元620的接合/支撑单元630的凹陷，以及从电源单元640突出并且与固定螺母636和638相接触的导电接触终端642。虽然在图5a中并未示出，但是电源单元640还包括用于打开和关闭电源的电源开关、用于指示电源备用状态的电源LED、用于指示电源开关打开后水中放电单元620的操作是否完成的工作LED等。
图6是安装有一组水中放电板的水中放电单元620的立体图。
如图6所示，安装有一组放电板的水中放电单元620这样构造，即横向和纵向放电板624和626分别以单层形式固定在横向和纵向放电框架622和628。另外，固定螺丝632和634通过横向放电板624插入，固定螺母636和638通过纵向放电板626插入。然后固定螺丝632和634与固定螺母636和638固定在一起。
图7是安装有多组水中放电板的水中放电单元的分解立体图。
如图7所示，安装有多组水中放电板的水中放电单元800包括通过多个多层分隔杆820、822、824和826彼此分隔开并且彼此接合的多个(即N个)横向放电板812和多个(即N个)纵向放电板814。由于在本实施方案中，水中放电单元800内组装有N个横向和纵向放电板812和814，因此水中放电的总量比第一个实施方案中增加了(N-1)倍。因此，与第一个实施方案相比，用于产生杀菌水的时间将以1/(N-1)的比例下降，或者如果用于产生杀菌水的时间与第一个实施方案相同，那么将产生(N-1)倍的杀菌水。
图8是安装有多组水中放电板的水中放电单元的组装立体图。
图8(a)是从上方斜向观察时组装的水中放电单元800的立体图，图8(b)是从下方斜向观察时组装的水中放电单元800的立体图。
如图8所示，水中放电单元800以这种方式构造，即多个横向和纵向放电板812和814按照一个位于另一个上方的方式叠放，横向和纵向放电框架622和628分别位于叠置的放电板的顶部和底部，并且横向和纵向放电板812和814以及横向和纵向放电框架622和628一起通过多层分隔杆820、822、824和826牢固地支撑和接合。
另外，在各个横向和纵向放电板812和814以及横向和纵向放电框架622和628的相对侧面形成有两个固定螺丝632和634由其插入的固定孔。当放电板和放电框架一个位于另一个上方地叠放时，固定孔对齐，并且固定螺丝632和634从固定孔插入以完成水中放电单元的组装。
图9是示出了用于为离子化水供应装置600提供电能的电源单元的部分结构的视图。
如图9所示，电源单元640包括微控制器1010、用于在微控制器1010的控制下产生电压的电压产生部分1020、以及用于根据电压产生电流的电阻部分1030。
微控制器1010相对于电压测量电流的值，并且由于其包括A/D转换器，因此可将测得的电流值转换为数字数据。
本发明的离子化水供应装置600以这种方式工作，即从电源单元640将DC电源提供至水中放电单元620，并且通过水中放电单元620将水箱中的水(H2O)分解为阴离子，例如O-、O3 -、OH-、HOCl、andH2O2。这时，由于离子化水供应装置以雪崩模式工作，因此如果离子化水供应装置已经使用了较长时间的话，那么镀在放电板上的导电材料将会损耗。由此，水中放电板624和626的工作性能将会大大降低，从而不可避免地需要更换。因此，如图9所示，在电离水供应装置600中还设置有用于自动诊断水中放电板624和626的损耗状态的自动诊断电路。
参照图9，微控制器1010测量加载到电阻部分1030的分流电阻上的电压，并且利用包含在微处理器1010内的A/D转换器测量电流值。如果测得的电流值等于或者大于微处理器1010的软件程序中限定的预定值，那么说明其上固定有水中放电单元620的水箱610位于电源单元640上。如果测得的电流值是几乎接近于0(零)的数字值(已经设定的值)，那么将会显示表示水箱610没有位于电源单元640上的消息“没有杯子”。如果测得的电流值等于或者小于正常值(已经设定的值)的约80％，那么将会显示消息“更换杯子”。即，如果显示单元上显示有“没有杯子”或“更换杯子”的消息，那么即使水箱610位于电源单元640上，使用者也可以认识到在“没有杯子”的情况下，杯子(水箱)被错误地放置或者离子化水供应装置工作在杯中没有水的状态下，而在“更换杯子”的情况下，需要更换新的杯子，因为其表示水中放电单元620的放电板已经损耗从而需要被更换的状态。
以下将描述根据本发明的第二个实施方案的利用水中等离子体放电的离子化水供应装置600的工作。
如果使用者将其上固定有水中放电单元620的水箱610放在电源单元640上，然后打开开关，那么将从电源单元640向水中放电单元620提供正电和负电。必要的话，微控制器1010可以控制电源单元640从而每1到5分钟交替地提供正(+)电压和负(-)电压。由此，每次交替提供电源时，横向和纵向放电板624和626的极性也随之改变。
在电源单元640中，电源通过固定螺丝636和638以及固定螺母632和638由接触终端642加载到水中放电单元620上。另外，在水中放电单元620中，负极和正极电源分别加载到横向和纵向放电板624和626上。因此，在水中放电单元620中，水中放电在负极到正极的方向上发生。离子化杂质和电解分离的阴离子附着在水中放电单元620的横向和纵向放电板624和626上，从而形成成核点。所述成核点成为局部电场增强区域，在该区域中，局部地产生高电流密度、局部对水加热，并且继而当水分子蒸发时产生气泡。一旦产生了气泡，气泡将膨胀，从而从正(+)极到负(-)极产生导电通道。通过上述过程产生根据冒泡机理的水中放电。
图10是示出了水中放电单元620的工作原理的分解立体图。
参照图10，如果在水中放电单元620上加载电压V0，那么由于电压V0和加载到各个放电板上的接地电压的作用，在#1放电板的上表面和#2放电板的下表面分开距离为du的情况下，在#1和#2放电板之间定出的空间内的多个虚拟交叉点处将发生雪崩击穿。在#2放电板的上表面和#3放电板的下表面之间、#3放电板的上表面和#4放电板的下表面之间、#4放电板的上表面和#5放电板的下表面之间也发生这种作用，即，在具有N个放电板的情况下，将形成包含发生(N-1)个雪崩击穿的多个虚拟交叉点的转换。
根据雪崩击穿机制，当在两个在水中彼此分开距离d(mm)的电极点P1和P1’上加载电压V0时，将产生以下方程(1)所表示的电场。
Figure C20048002236600181
这时，如果电场超过雪崩击穿的临界值，将重复成核点形成、局部化的高电场区域、局部化的高电流密度区域、局部化的高温区域、蒸发、冒泡形成、冒泡膨胀、导电通道形成以及重启动等水中雪崩击穿的典型过程。
由于在上述过程中，水中放电单元620使得水箱610中的水含有阴离子(O-、O3 -、OH-、HOCl、H2O2)，因此水可以具有氧化和杀菌性质。因此，将水箱610中的水放入使用者的口中时，其可以用于有效地去除口腔异味。另外，由于水箱610中的水可以杀灭口中的微生物和细菌，因此其可以用于有效地放置和治疗各种牙龈疾病。
根据如上所述的本发明的优选实施方案，由于使得水箱610中的水经过水中放电的水中放电单元被构造为具有多个层(即N层)，因此放电单元可以产生比仅具有两个放电板的水中放电单元强(N-1)倍的水中放电操作，从而最大化水中放电的效率。此外，由于通过水箱610中的水中放电操作产生了其内溶解有O-、O3 -、OH-、HOCl和H2O2等的阴离子水，因此可以实现用于杀灭水中的各种微生物、病毒、细菌等的电离水供应装置。
根据如上所述的本发明，含有阴离子(O-、O3 -、OH-、HOCl、H2O2)的水可以用于去除口腔异味并且长时间保持口气清新。
此外，由于当通过含阴离子的水对口腔进行清洁时，通常会导致牙龈疾病的微生物和细菌被杀灭，因此可以预防和治疗多种牙龈疾病。
另外，含有阴离子的水可以用于杀灭附着在蔬菜、水果、盘子等上的病毒，并且使得附着在蔬菜、水果、盘子等上的重金属和有害成分成为无害的。
此外，由于水中等离子体电离单元120和电源控制单元可以彼此拆卸，因此当水中等离子体电离单元120的某些部分失常时，可以容易地更换容器。
另外，通过使用多层放电板可使水箱610中的水中放电性能增强，并且如果需要的话，可以获得具有良好杀菌作用的杀菌水和大量的杀菌水。
另外，由于使用者可以确认由于水中放电操作而使得放电板损耗的状态并且及时更换用旧的放电板，因此可以产生杀菌水，同时总是保持水中放电性能的良好状态。
以上描述仅是通过示例说明本发明的技术精神，并且
虽然参照优选实施方案对本发明进行了描述，但是本领域技术人员应该认识到，在不背离本发明的范围和精神的情况下，可以进行各种变化和修改。
因此，本发明的实施方案并非是对本发明技术精神的限制而仅是说明，由此，本发明的范围不受实施方案的限制。
因此，本发明的实际范围由所附权利要求所限定，并且在本发明的技术精神内的所有变化、修改和等价物应被认为是涵盖在本发明的范围内。

Claims (21)

1.一种用于制造利用阴离子的杀菌水的离子化水供应装置，其中所述阴离子是通过利用水中放电操作将水制造为水中等离子体离子化状态来产生的，所述离子化水供应装置包括：
用于容纳水的容器(110)；
水中等离子体离子化单元(120)，用于通过所述水中的放电操作将所述容器(110)中的水制成水中等离子体离子化状态；以及
电源控制单元(130)，用于控制操作所述水中等离子体离子化单元(120)所需的电源。
2.如权利要求1所述的装置，其中，所述容器(110)采用没有底部的中空柱状杯的形状，并且沿着所述容器(110)的下外围端部形成预定长度的螺纹，从而使所述容器与所述水中等离子体离子化单元(120)相接合。
3.如权利要求1所述的装置，其中所述水中等离子体离子化单元(120)包括：用于根据所提供的电源产生所述水中放电的水中放电单元(122)；以及用于将所述水中放电单元(122)安装在其上的连接器(240)；
用于提供来自于所述电源控制单元(130)的供电路径的连接终端(124)，其从所述水中等离子体离子化单元(120)的所述底部突出；并且
所述水中放电单元(122)安装在所述水中等离子体离子化单元(120)的底部，并且包括用于感测水是否存在的传感器(232)。
4.如权利要求3所述的装置，其中所述水中放电单元(122)包括电极单元(210)、相反的电极单元(220)和框架(230)；
所述电极单元(210)和所述相反的电极单元(220)具有彼此相反的极性；以及
所述电极单元(210)是通过在横向方向上连续排列多根导线来构造的，所述相反的电极单元(220)是通过在纵向方向上连续排列多根导线来构造的，所述水中放电单元(122)是通过将所述电极单元(210)和所述相反的电极单元(220)固定在所述框架(230)上来构造的，并且连接销(c、d)在相对的侧面从所述框架(230)的下端突出。
5.如权利要求3所述的装置，其中所述水中放电单元(120)是通过将两根导线中的一根横向缠绕而另一根纵向缠绕来构造的，从而所述横向和纵向缠绕的导线之间的间隔在0.1mm-30mm的范围内，并且所述两根缠绕导线具有彼此相反的极性。
6.如权利要求1或3所述的装置，其中所述电源控制单元(130)包括：连接部分(302)，所述连接部分(302)与所述水中等离子体离子化单元(120)的所述连接终端(124)连接、并且包括用于在其内容纳所述连接终端(124)的连接槽(a)；电源部分(306)，用于将交流电源转换为直流电源并输出所述转换后的直流电源；开关部分(304)，用于开启和关闭从所述电源部分(306)提供到所述连接部分(302)的电源；控制部分308，用于将开启控制信号提供给所述开关部分(304)并且当所述电源开关(132)打开时将所述DC电源通过所述连接部分(302)从所述电源部分(306)加载到所述水中等离子体离子化单元(120)上，以及将关闭控制信号提供给所述开关部分(304)并且在经过预定时间后切断所述电源；铃声输出部分(310)，用于在所述控制部分(308)的控制下输出铃音或音乐；以及感测部分(312)，用于在传感器(232)对是否有水进行感测时，将感测到的信号传输到所述控制部分(308)。
7.如权利要求4所述的装置，其中水中放电以如下方式进行：
离子化的杂质和电解电离的阴离子附着在所述电极单元(210)和所述相反的电极单元(220)上，从而在其上产生成核点；
所述成核点成为局部电场增强区域，在所述区域中，局部地产生高电流密度、局部地对水加热，并且继而当水分子蒸发时产生气泡；以及
所述气泡随后膨胀，从而从所述正(+)电极到所述负(-)电极产生导电通道。
8.如权利要求1、3和6中任意一项所述的装置，其中所述电源控制单元(130)包括干电池和副电池。
9.如权利要求6所述的装置，其中所述直流电源具有1.5伏到100伏的电压。
10.一种用于制造利用阴离子的具有消毒作用的纯净水的离子化水供应装置，其中所述阴离子是通过利用水中放电操作将水制造为水中等离子体离子化状态来产生的，所述离子化水供应装置包括：
用于容纳水的水箱(610)；
水中放电单元(620)，用于通过所述水中放电操作将所述水箱(610)中的水制成水中等离子体离子化状态；
接合/支撑单元(630)，用于接合和支撑所述水箱(610)和所述水中放电单元(620)；以及
电源单元(640)，用于提供和控制所述水中放电单元(620)进行所述水中放电操作所需的电源。
11.如权利要求10所述的装置，其中所述水箱(610)采用中空柱状杯的形状，它包括开放的顶端和其内形成有多个孔的底端，并且通过将固定螺丝(632、634)插入形成在所述水箱(610)的底部内的所述孔中来通过所述水中放电单元(620)将所述水箱(610)固定在所述接合/支撑单元(630)上。
12.如权利要求10或11所述的装置，其中所述水中放电单元(620)与所述水起作用，当在其上施加所述电压时将产生所述水中放电，并且包括横向放电框架(622)、横向放电板(624)、纵向放电板(626)和纵向放电框架(628)；所述电源通过彼此固定的所述固定螺丝(632、634)和固定螺母(636、638)从所述电源单元(640)施加到所述水中放电单元(620)的所述横向和纵向放电板(624、626)上。
13.如权利要求10所述的装置，其中所述水中放电单元(620)和所述接合/支撑单元(630)通过真空焊接彼此固定。
14.如权利要求10所述的装置，其中所述电源单元(640)包括用于容纳其上固定有所述水中放电单元(620)的所述接合/支撑单元(630)的凹陷，以及从所述电源单元(640)的底部突出并且与所述固定螺母(636、638)相接触的导电接触终端(642)；以及
所述电源单元(640)还包括用于打开和关闭所述电源的电源开关、用于指示电源待机状态的电源LED、以及用于指示所述电源开关打开后所述水中放电单元(620)的操作已经完成的工作LED。
15.如权利要求10或14所述的装置，其中从所述电源单元(640)提供到所述水中放电单元(620)的所述直流电源采取每1到5分钟交替提供所述正(+)电压和所述负(-)电压的方式。
16.如权利要求12所述的装置，其中所述固定螺丝(632、634)插入注模在所述接合/支撑单元(630)内。
17.如权利要求12所述的装置，其中所述水中放电单元(620)是这样构造的，即所述横向和纵向放电板(624、626)具有彼此相反的极性，并且当将所述横向和纵向放电板(624、626)分别固定在所述横向和纵向放电框架(622、628)上时，通过所述横向和纵向放电板(624、626)的剥离线在水中产生多个虚拟交叉点；并且
通过在横向方向上相继排列多个矩形的镀铂剥离线电极板来构造所述横向放电板(624)，并且通过在纵向方向上相继排列多个矩形的镀铂剥离线电极板来构造所述纵向放电板(626)。
18.如权利要求14所述的装置，其中所述电源单元(640)包括用于控制供电的微控制器(1010)、用于在所述微控制器(1010)的控制下产生电压的电压产生部分(1020)，以及用于根据所述电压产生电流的电阻部分(1030)。
19.如权利要求17所述的装置，其中所述水中放电单元(620)是通过利用所述固定螺丝(632、634)和所述固定螺母(636、638)将所述横向和纵向放电板(624、626)固定在所述横向和纵向放电框架(622、628)上来构造的，所述固定螺丝(632、634)和所述固定螺母(636、638)插入注模在所述接合/支撑单元(630)内；并且所述横向和纵向放电框架(622、628)由非导电材料制成。
20.如权利要求10、12和17中任意一项所述的装置，其中所述水中放电单元的多个所述横向和纵向放电板在这种状态下彼此接合，即通过多层分隔板使所述板彼此分隔开。
21.如权利要求18所述的装置，其中所述微控制器(1010)测量加载到所述电阻部分1030的分流电阻上的电压，并且利用包含在所述微控制器(1010)内的所述A/D转换器测量电流值，当测得的电流值等于或者小于预定值时，在显示单元上显示预定的消息“没有杯子”，从而可以知道所述水箱(610)没有位于所述电源单元(640)上或者所述装置工作在所述水箱(610)中没有水的状态下。
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