CN103338793A - 为隐形眼镜消毒的设备和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种为隐形眼镜消毒的系统和方法，其从浸没隐形眼镜的水中产生臭氧，这样不需要从外部来源供给臭氧。臭氧由电解池产生，电解池包括金刚石电极，该金刚石电极与待消毒的隐形眼镜浸入水中。金刚石电极包括多个指状部，并且由金刚石坯料制造。

Description

为隐形眼镜消毒的设备和方法

优先权

本专利申请要求于2010年12月15日提交的、名称为“为隐形眼镜消毒的设备和方法”的、发明人为William Yost、Bill Roster、Hossein Zarrin和Phillip Vanaria的临时美国专利申请、61/423,490的优先权，其公开的内容通过引用以其全文并入本文中。

相关申请

本专利申请包括与于2011年12月2日提交的、名称为“用于生成臭氧的电解池”、发明人为William J.Yost III、Carl David Lutz、Jeffrey D.Booth、Donald J.Boudreau和Nicholas R.Lauder的美国专利申请13/310,406类似的主题，其公开的内容通过引用以其全文并入本文中。

本申请涉及于2010年12月3日提交序号为61/419,574的美国申请，该申请通过引用以其全文并入本文中。

技术领域

本发明涉及隐形眼镜（contact lens）清洗，更具体地涉及利用臭氧清洗隐形眼镜的方法和装置。

背景技术

现有技术中已知的是利用臭氧为隐形眼镜消毒。例如，为了清洗其隐形眼镜，用户需要将其隐形眼镜放入到小瓶中并且在小瓶中倒入双氧水溶液。溶液内的双氧水为隐形眼镜消毒。在隐形眼镜已经消毒之后，用户需要从小瓶取出隐形眼镜并将它们戴到眼睛上。利用双氧水的一个问题是，用户通常必须将其隐形眼镜在双氧水中放置6个小时。在用户可以使用隐形眼镜之前，在溶液中的双氧水必须分解。为此，小瓶包括铂（platinum），其分解双氧水。如果用户在双氧水分解之前取出其隐形眼镜，就存在被残余的双氧水刺激其眼睛的风险。

其他为隐形眼镜消毒的方法也使用臭氧。例如，美国专利5,082,558通过在处理腔之外的臭氧发生器中产生臭氧来清洁隐形眼镜，然后将臭氧泵送到处理腔中，在该处理腔中，臭氧为隐形眼镜消毒。

发明内容

在第一实施例中，提供了一种为隐形眼镜消毒的方法，该方法包括提供一腔，该腔构造为容纳水基液体和容纳至少一副隐形眼镜，并且构造成为电解池供电；在腔内提供水；提供电解池，使其至少部分地浸入到水中；以及促使电解池从至少一部分水中产生臭氧，臭氧溶解于水中。在一些实施例中，提供电解池的步骤包括提供这样的电解池，其具有第一金刚石电极和第二电极，以及将第一金刚石电极和第二电极分隔开的薄膜。在一些实施例中，促使电解池从至少一部分水中产生臭氧的步骤包括在第一金刚石电极和第二电极之间施加恒定的电流。更具体地，在一些实施例中，电流大约是50至300毫安之间，电极之间的电势大约是7至9伏特之间。

在一些实施例中，提供电解池的步骤包括提供这样的电解池，其具有第一金刚石电极和第二金刚石电极，以及将第一金刚石电极和第二金刚石电极分隔开的薄膜。实际上，在一些实施例中，促使电解池从至少一部分水中产生臭氧的步骤包括在第一金刚石电极和第二金刚石电极之间施加恒定的电流。在一些实施例中，电流大约是50至300毫安之间，电极之间的电势大约是7至9伏特之间。此外，在一些实施例中，该方法包括周期地反转电流的方向。

在一些实施例中，该方法还包括将隐形眼镜放置到腔中。

在另一个实施例中，一种通过在消毒腔内的水中产生臭氧来为隐形眼镜消毒的系统，包括腔、电解池以及多个电源端子；该腔构造为容纳水基液体和至少一副隐形眼镜；电解池位于腔内，并且构造为浸入在水基液体中，其中电解池包括第一电极和第二电极，第一电极和第二电极中的至少一个包括金刚石，并且电解池构造为从水基液体中产生臭氧；多个电源端子位于腔内并与电解池连接。在腔体积和电解池的臭氧产量之间的关系是这样的，即电解池能够在水基液体中产生至少百万分之0.5的臭氧浓度。

在一些实施例中，第一电极和第二电极中的至少一个包括独立的金刚石。在一些实施例中，第一电极和第二电极中的至少一个包括指状的（digitated）金刚石。

在一些实施例中，电解池包括第一金刚石电极和第二金刚石电极。在一些实施例中，第一金刚石电极包括第一指状的金刚石，第二金刚石电极包括第二指状的金刚石。

在一些实施例中，该系统还包括与多个端子连接的电源，电源构造为通过该多个端子向电解池供电。在一些实施例中，电源构造为将恒定的电流提供给电解池。实际上，在一些实施例中，电源构造为将150至300毫安的恒定电流提供给电解池。

在其他一些实施例中，该系统还包括基体，基体构造为接纳腔，基体具有多个基体电源端子，该基体电源端子构造为与腔内的电源端子电连接，并且包括控制回路，该控制回路构造为向基体电源端子供电。

在另一个实施例中，一种制造金刚石的方法，包括提供具有多个面的金刚石坯料，并去除金刚石坯料的至少一部分，以使得金刚石坯料的剩余部分包括多个指状部。

在一些实施例中，该方法包括将金刚石坯料切割成第一段和第二段，第一段具有第一多个指状部，第二段具有第二多个指状部，第一多个指状部和第二多个指状部互相交叉；以及将第一段与第二段分开。

在另一个实施例中，去除金刚石坯料的至少一部分的步骤包括去除金刚石坯料的至少一部分，使得金刚石坯料的剩余部分包括至少三个指状部。

附图说明

参考附图，根据下面的详细说明，实施例的前述特征将变得容易理解，图中：

图1A-1D示意性地图示了隐形眼镜清洁系统的实施例；

图2A和2B示意性地图示了隐形眼镜处理腔的实施例；

图2C示意性地图示了在隐形眼镜处理腔的实施例中的对流；

图3示意性地图示了电解池的实施例；

图4A示意性地图示了电解池的内部元件的实施例；

图4B和4C示意性地图示了金刚石电极的实施例；

图5示意性地图示了金刚石元件的实施例；

图6是图示了为隐形眼镜消毒的方法的流程图；

图7是图示了制造金刚石元件的方法的流程图；

图8A-8C示意性地图示了在不同的制造点处的金刚石元件；和

图9A和9B示意性地图示了控制电路的实施例。

具体实施方式

各个实施例提供了快速和经济地为隐形眼镜消毒的方法和装置。例如，隐形眼镜可以在数分钟内消毒，替代利用多种通常使用的隐形眼镜消毒产品需要进行消毒数小时的情况。通常，隐形眼镜可以通过将镜片浸入到水中，然后从镜片浸入到其中的一些水中产生臭氧而进行消毒。臭氧然后溶解于剩余的水中，并且通过暴露于隐形眼镜而为该隐形眼镜消毒。臭氧可以通过浸入在水本身中的电解池由水产生，从而按所需来产生臭氧，不会使水或隐形眼镜暴露于污染物，该污染物会伴随来自外部源的臭氧。

隐形眼镜消毒系统100的第一实施例示意性地图示在图1A和图1B中，其包括基体101和消毒腔200。图1A以俯视透视图的形式示意性地图示了隐形眼镜消毒系统100，而图1B以仰视透视图的形式示意性地图示了隐形眼镜消毒系统100。消毒腔200容纳一副或多副待清洁的隐形眼镜，而基体101支撑消毒腔200。

基体101具有当放置在一平面（例如桌子或床头柜的表面）上时能足够稳定的长度和宽度。在本实施例100中，基体101包括凹处102，该凹处构造为接纳消毒腔200。消毒腔200可从基体101去除。在一些实施例中，凹处102包括多个电源端子，以为消毒腔200供电，并且更具体地说，为电解池300供电。

在一些实施例中，基体也包括各种电气元件，例如控制电路103和电源104。例如在图1C和1D的实施例中，电源为9伏特的电池，而在其他的实施例中，电源可以是一个或多个电池，用于从交流电外部电源产生电力的变压器，或调压器的不同配置，这里仅仅举出了几个例子。

消毒腔200构造为容纳一副或多副待清洁的隐形眼镜，并且包括上述的电解池300。为此，在一些实施例中，消毒腔200可以具有大约10毫升的体积。通常，消毒腔200的体积应当是这样的，即在消毒腔200内的水量足够淹没电解池和至少一副隐形眼镜，并且也不能太大以至将溶解于水中的臭氧稀释到水-臭氧溶液不能在5至20分钟内为两个隐形眼镜消毒的程度。水中的臭氧浓度可以由多个因素确定，包括在电解池中的金刚石电极的大小，流过电解池的电量，电解池运行以产生臭氧的持续时间。水中的臭氧浓度也受水本身的影响，例如如果水包括与臭氧起反应或者吸收臭氧的任何杂质。

在消毒腔200体积和电解池300的臭氧产生能力之间的关系是这样的，即电解池300能够在5或6分钟内在水中产生至少为百万分之（“ppm”）0.5或1的臭氧浓度。如果存在太多的水，电解池不能产生足够的臭氧以使得臭氧浓度达到规定的水平。实际上，在一些实施例中，水中的臭氧浓度达到4至5ppm之间，而在其他的实施例中，浓度可以达到6ppm、7ppm、8ppm、9ppm、10ppm或更高。

消毒腔200的一个实施例示意性地图示在图2A和图2B中。消毒腔200的内部包括两个接头或插座205C和205D，以接纳电解池300的电极302和303。在一些实施例中，插座205C和205D可以与电极302和303形成水密密封，而在其他的实施例中，插座205C和205D和/或电极302和303可以暴露于消毒腔200内的水。发明人认识到，水不是理想的绝缘体，因此当施加电力时，一些电流可以通过在插座205C和205D之间和/或电极302和303之间的水。在这种意义上讲，使插座205C和205D和/或电极302和303暴露于消毒腔200内的水是违反直觉的。然而，发明人已经发现，在插座205C和205D和/或电极302和303上存在相对低的电压时，这样的电流不会实质上干涉电解池300的运行。因此，插座205C和205D和/或电极302和303可以暴露于水，由此避免了在水密密封内屏蔽它们的成本和复杂性。

电解池300可以是选自多种电解池中的任一种，例如在美国专利申请13/310,406中所描述的那些。电解池300可以放置在消毒腔200内的任何位置，但是应当这样定位，使得当消毒腔200包含水211时，它将至少部分地浸没，并且可以完全地浸没。在图2A的实施例中，电解池300靠近消毒腔200的底部210定位。将电解池300靠近消毒腔200的底部210定位提供了多个优点。例如，在这样的位置，电解池300不会妨碍隐形眼镜或者容纳隐形眼镜的篮形物，通过在消毒腔200顶部的开口202放置入消毒腔200中。

在图2A中，开口202不可见，因为该开口202被盖203覆盖。在一些实施例中，盖203可以密封消毒腔200，使得水不能从消毒腔200内溢出，例如当消毒腔200包含水时如果其倾斜或翻倒。

另一方面，在通过电解池300产生臭氧的过程中，会产生作为副产品的气态氢。这样，需要或希望从消毒腔200释放或排出这样的气体，而不是使得挥发性气体（例如氢气）在内部累积。为此，在一些实施例中，盖203可以包括卸压阀以使得气体溢出。

消毒腔200包括容纳一副或多副隐形眼镜并浸没它们的结构或机构。例如，该结构可以是筐、网格、筛或织物，其支撑隐形眼镜，这里仅仅举了少数的几个例子。在另一个例子中，该机构可以是与盖203成为一体的壳体。在这样的实施例中，用户将其隐形眼镜放入壳体中。当盖203固定到消毒腔200时，壳体将隐形眼镜浸入到消毒腔200内的水中。

在一些实施例中，消毒腔200包括两个外部电源端子。例如，消毒腔200具有设置在其底部表面210上的两个这种电源端子205A和205B，如示意性地在图2B中显示。电源端子205A和205B构造为与在凹处102中的对应基体端子105A和105B配合。基体端子105A和105B依次地，与电源104连接，例如通过传导体（未显示），例如导线。这样，来自电源104的电力可以流过在基体100上的基体端子105A和105B以及在消毒腔200上的电源端子205A和205B，从而到达插座205C和205D，并由此到达在基体100上的消毒腔200内的电解池300的电极302和303。

在一些实施例中，电解池300可以促使在消毒腔200内的水211产生对流210，如图2C示意性地阐释。具体地说，作为电解过程副产品而产生的氢气可以通过水冒泡，并且在水中产生机械性的流动。这种流动有助于产生的臭氧扩散入水211中，并有助于在消毒腔200内的水-臭氧溶液的循环。该循环有利地促进隐形眼镜暴露于产生的臭氧。在图2C中，电解池300偏离消毒腔200的底部201的中心，并在消毒腔200的侧壁附近产生上升的氢气泡，由此进一步有助于对流210。

图3示意性地图示了电解池300的实施例，其包括用作壳体的套筒301、两个电极302和303，以及用以产生臭氧的薄膜304。在一些实施例中，套筒施加压力到电极302和303以及薄膜304。在组装过程中，两个电极302和303以及薄膜304插入到套筒中。在一些示意性的实施例中，套筒301由弹性材料制造，以使在装配时，套筒301抵靠两个电极302和303以及薄膜304而施加恒定力。以这种方式，套筒301为电解池300提供结构整体性。该简单配置使得电解池300的封装尺寸可以小到0.28"×0.28"×0.20"[或，用米制单位，大约是7.1mm×7.1mm×5.1mm]，但是其他的实施例可以具有不同的尺寸。

套筒301可以具有多种横截面形状，包括圆形或椭圆形，或就图3的实施例而言为矩形。在一些实施例中，套筒300的内表面306包括凹槽307。在图3的实施例中，凹槽307是这样定位，使得当电解池300放置在消毒腔内时，其相对于消毒腔200的底部201垂直，例如如图2C示意性地图示。这样的凹槽有助于水流入或流出套筒300，和/或有助于氢气从套筒300流出。

在图3的实施例300中，套筒301的两端是敞开的，形成开口301A和301B，并且套筒可以描述为管。在其他的实施例中，套筒301可以在一端封闭，或者具有在其他位置处的开口，例如在侧壁305处。

操作中，来自消毒腔200内的水可以通过开口301A、301B，或者通过这两者，或者通过另一个开口，进入套筒，并由此与电极302和303接触。更具体地，水可以接触与电极302和303中的至少一个连接的一个或多个金刚石。具有这种金刚石的电极可以称为“金刚石电极”，这将在下文中更完整地描述。在一些实施例中，仅有一个电极（例如302）是金刚石电极，而在其他的实施例中，两个电极（302，302）都是金刚石电极。金刚石元件优选是掺杂的，从而可导电。例如，在一些实施例中，金刚石元件掺杂有硼。

当提供电力时，电流从金刚石电极（其用作阳极）流到另一个电极（其用作阴极），在电极的水分子分解成它们的组分氢和氧原子。氧原子然后形成臭氧，其溶解于剩余的水中，而氢原子以气泡的形式离开。当溶解的臭氧遍及整个消毒腔200流动时，一些臭氧与消毒腔200内的隐形眼镜接触，从而为眼镜消毒。

如上所述，消毒臭氧形成在消毒腔200内，这不同于从外部源提供臭氧给消毒腔。具体地说，消毒臭氧是由浸没隐形眼镜的水产生的。在一些实施例中，电解池300设置在消毒腔200内，以使当水放入消毒腔200内时，电解池300将被完全浸没，而在其他的实施例中，电解池300可以设置在消毒腔200内，以使电解池300仅仅部分地接触这种水。通常，一些水接触金刚石电极就足够了。

图4A示意性地图示了一对电极302和303，以及位于电极302和303之间并将它们分隔开的薄膜304的实施例。在一些实施例中，薄膜304夹在电极302和303之间，在电极和金刚石之间，或者在两个金刚石电极之间。薄膜304用作固体电解质，并且放置在两个电极302和303之间（例如，质子交换膜（PEM），例如）以促进质子在电极302和303之间的运动。另外，在一些情况中，薄膜304被用作屏障以使在电解池300阳极侧的水与在电解池300阴极侧的水分开。为了增强其结构整体性，薄膜304也可包括支持矩阵（未显示）。

电极302和303因其本质是导电的，并且在操作中往返于电源104传导电流。操作中，电流流过与电极连接的金刚石元件500。

金刚石电极450的实施例示意性地图示在图4B中，并且包括金刚石元件451和电极302。在一些实施例中，金刚石元件可以是在编号13/310,406的美国专利申请中描述的独立金刚石，或者可以是在图5中示意性地图示的指状金刚石。然而，在其他的实施例中，金刚石可以是层压金刚石，例如在导电电极板上生成的金刚石。

如在这里和在任意随附的权利要求中使用的“独立的金刚石”或“独立的金刚石元件”，是非层压掺杂的金刚石材料，其具有大于约100微米的厚度。例如，独立的金刚石可以具有100微米、200微米、300微米、400微米或更大的厚度。实际上，一些实施例可以具有的厚度为500微米、600微米、700微米或更大。这么厚的金刚石有利地能够在持续的时间段内承载高电流密度的电流，而性能不会显著地退化，也不会遭受实质地损害。例如，在一些实施例中，独立的金刚石能够传导至少约1安培每平方厘米（或“amp”）的持续电流密度，然而，例如其他的实施例能够传导至少约2安培每平方厘米的持续电流密度。在试验期间，发明人已经以约2安培每平方厘米的电流密度运行独立的金刚石电极达到至少约500小时连续的时间段，没有损坏电极或降低其载流或臭氧产生性能。这样的电极可以比已知的电极在每平方厘米的表面面积上产生更多臭氧，并且因此与构造为在每单位时间内产生相同数量的臭氧的现有技术的电极相比，可以制造得更紧凑。与之前已知的电极相比，根据不同的实施例的电极也可以具有更长使用和生产寿命。

金刚石电极460的可替换实施例示意性地在图4C中图示。金刚石电极460包括多个金刚石元件461，每个都是盒形的。而金刚石元件461不包括指状部，每个金刚石元件存在多条边缘，因此当边缘的长度相加时，金刚石元件461比相等顶部表面面积的单个金刚石元件具有更大的总边缘长度。

操作中，在消毒腔内的水与电解池300的金刚石电极接触。相对于另一个电极（即阳极），在金刚石电极（即阴极）处的电势促使在单个水分子内的氢原子与氧原子分离。

在一些实施例中，电源104是电流源，其提供固定的电流给金刚石电极350。例如，在电极302和303上存在7-9伏特的直流电压时，电流可以固定在200毫安。其他的实施例可以使用不同的电流振幅，例如150毫安或300毫安或更多。

多种金刚石元件可用来形成金刚石电极。然而，发明人已经发现臭氧的生成倾向于更容易地在金刚石元件的边缘发生。为此，图5示意性地图示了金刚石元件的实施例500的平面图，该金刚石构造为包含在金刚石电极中。金刚石元件500包括脊状部501，和多个从脊状部501延伸的指状部或指形部502。在本实施例中，金501石元件500具有三个指状部502。每个指状部与其它指状部平行。具有两个或多个这种从脊状部延伸的指状部的金刚石可以称为“指状金刚石”。

每个指状部具有多条边缘，其有助于增加总边缘长度（即金刚石元件的所有边缘的长度之和），并且每个指状部具有表面面积，该表面面积促成金刚石元件的表面面积。因而，指状金刚石500比相同尺寸的（即相等的表面面积）但不带有指状部的金刚石元件具有更大的边缘长度。另外，在指状部502之间的空间503形成通道，水可以经由该通道接近金刚石元件500，并且氢气泡可以通过该通道从金刚石元件500离开。操作中，一些实施例确定空间503的方向，使得它们相对于消毒腔的底部201垂直，以使氢气泡自然地倾向于通过空间503并且从金刚石元件500离开。

图6示出了根据一个实施例的为一副或多副隐形眼镜消毒的方法600。该方法在步骤601中提供消毒腔。例如，消毒腔可以是如上所述的消毒腔200，或者可以采用多种其他的结构。尽管如上所述的消毒腔200与基体100是可分离的，一些实施例包括与消毒腔整合为单一组件的电源和控制回路。

该方法还在步骤602中提供电解池。在一些实施例中，电解池可以与消毒腔一起提供或与其形成一体。在其他的实施例中，电解池与消毒腔可移除地连接，以使电解池可以从消毒腔分离地移除和置换。因而，电解池可以通过设置消毒腔提供，或者与设置消毒腔分开提供。

在步骤604中，一副或多副待清洁的隐形眼镜放入消毒腔内，水在步骤604供给到消毒腔中，但是这两个步骤的顺序是可以容易地倒换的。

在此，清洁隐形眼镜所需的设备和材料已经就位。该方法在步骤605中给电解池通电以产生臭氧。在一些实施例中，通过驱使恒定的电流流过金刚石电极产生臭氧。例如，一些实施例，在电解池中施加200毫安的电流流过金刚石电极（阳极）持续约6分钟，在电解池中的金刚石阳极和阴极之间存在大约7-9伏特的电压差。水截留在消毒腔内，因此在水中的臭氧浓度有时间积累到特定水平。这样，电解池产生臭氧6分钟，臭氧溶解于水以产生水-臭氧溶液。

其后，一些实施例，在水-臭氧溶液中浸泡隐形眼镜达预定的时间量（步骤606），在这个时间，没有另外的臭氧产生或添加到水中。在一些实施例中，浸泡时间可以是14分钟，但是其他的实施例可以具有更长或更短的浸泡时间。浸泡时间使臭氧为眼镜消毒，必要时，也提供使水和眼镜冷却的时间。然而，其他的实施例中，也可以施加不同的电流，或提供不同的电压，或采用不同的持续时间。臭氧产生时间和浸泡时间可以统称为“消毒周期”。

图7阐释了制造指状金刚石元件的方法700，以及图8A-C示意性地图示了在各个制造阶段的指状金刚石元件。该方法也可以选择性地使用指状金刚石以形成金刚石电极。

该方法以提供金刚石坯料800的步骤701开始。金刚石坯料800可以采用多种形状和具有多种尺寸，只要该形状和尺寸足够生产指状金刚石。在本实施例中，金刚石坯料800具有6个矩形面，并具有800A的厚度，800B的宽度和800C的长度。在一些实施例中，坯料800的厚度800A可以小于100微米。然而，在其他的实施例中，厚度可以等于或大于100微米，甚至可以是200微米、300微米、400微米、500微米、600微米、700微米或更大。坯料800的宽度800B和长度800C可以通过待生产的金刚石元件的期望尺寸确定。

在这个实施例中，方法700从金刚石坯料800生产两个相同的指状金刚石，然而其他的实施例也可以从单个坯料仅生产一个、或多于两个的指状金刚石，这取决于坯料和所期望的指状金刚石元件的大小。

为此，在步骤702，该方法在坯料800中并通过坯料800切割之字形或S形线路801。例如，这样的路线801可以通过激光束切入金刚石坯料形成。

之字形或S形线路801的样式形成如图8B中示意性地图示的一组相互交叉设置的指状部803A和803B。每组相互交叉设置的指状部803A和803B仍然连接到坯料800的各自部分，该部分形成每个指状金刚石的脊状部。例如，在本实施例中，指状部803A连接到脊状部802A，指状部803B连接到脊状部802B。

在线路801切入坯料800后，两个指状金刚石在步骤703分离。因而，在本实施例中，坯料800已经切割成两个相同的指状金刚石。这些指状金刚石805中的一个示意性地图示在图8C中。注意到指状金刚石805包括突出部804，这是由如上所述的切削过程产生的制造品。该突出部804可以是有利的，因为它增加了指状金刚石805的表面面积，因此增加了与电极（例如电极302）接触的表面面积。然而，突出部804可以选择性地去除或切断，以产生如图5中示意性地图示的指状金刚石500。

在步骤704，指状金刚石805可以选择性地与电极连接以形成金刚石电极。可替换地，金刚石电极可用于或提供给用于类似的或其它应用的第三方。

控制回路103可以采用多种形式，并且可以配置或构造为执行多种功能。电源回路的一些实施例构造为可控制地或自动地反转提供给电解池的电极的电源极性。例如，电解池可以具有两个金刚石电极。在第一阶段，其中一个金刚石电极可以与电源连接，并由此用作阳极，而另一个金刚石电极可以与电源连接以用作阴极。

在操作中，水垢会开始积累，或者持续地积累。因而，一些实施例反转施加到电极的电源极性，以反转促使水垢在电极积累的条件。实际上，反转所施加电源的极性甚至可以促使现有的水垢消散。因此，一些实施例在消毒操作过程中在周期性的基础上反转电源极性。可替换地，电源回路可以构造为在消毒系统的第一次使用中以第一极性施加电力，并且在消毒系统的下一次使用中施加相对的或相反的极性。

极性转换电源回路900的实施例示意性地阐释在图9A中。应当注意的是，在回路900中的元件设置和数值是说明性的，并不意味着对所有实施例的限制。

极性转换电源回路900具有两个电源支路，其中每一个与电解池的其中一个电极连接。在第一模式，第一支路为其中一个电极供电，该电极用作阳极，以及第二支路与第二电极连接，其用作阴极。之后，两条支路的角色转换，因此第二支路为第二电极供电，该电极用作阳极，以及第一支路与第一电极连接，该电极用作阴极。在图9A，两条支路通过常规的双555计时器901控制（也称为556计时器）。该计时器也可以称为计时和控制子回路。

操作中，在第一极性模式中，计时器901在第一输出引脚901A产生第一输出信号，并将该第一输出信号提供给回路900的第一支路。第一输出信号促使晶体管902传导电流，其促使电流通过电阻器903和晶体管904。

通过晶体管904的一部分电流流过晶体管905，其余的电流流到如上所述的电解池（未在图9A中显示）的电极302。晶体管905偏压以吸引固定量的电流，并且将该电流提供给电阻器906。这样，穿过晶体管905和电阻器906的压降设定在晶体管904和905之间的节点处的电压，这即是在电极302的电压。该电压可以是7至9伏特之间，输送给电极302的电流可以是200mA。实际上，在一些实施例中，电压和电流可以不同。例如，在一些实施例中，电流可以是150毫安，或250毫安或300毫安，或者不同的电流值。

计时器901也在第二输出引脚901B上产生第二输出信号，并且将该第二输出信号提供给回路的第二支路。回路的第二支路包括晶体管912、914和915，以及电阻器913和916，其分别对应于回路900的第一支路的晶体管902、904和905以及电阻器903和906。

在第一极性模式中，来自引脚901B的第二输出信号足够低，它不会促使晶体管912导电，因此晶体管913没有将电流提供给晶体管915。然而，来自电解池电极303的电流将流过晶体管915和电阻器916，从而接地。

在第二，或者“反转极性”模式中，回路900的两条支路的操作是颠倒的。计时器901实质上转换如上所述的输出901A和901B的信号。因而，晶体管912、914和915，以及电阻器913和916（在回路900的第二支路中）是激活的，并提供电流给电极303，而晶体管902、904和905以及电阻器903和906（在回路900的第一支路中）使离开电解池的电流反向。

在图9B中示意性地阐释了极性转换电源回路950的替代实施例。回路950包括如上所述的用于回路900的第一和第二支路。然而，回路950不包括双555计时器。相反，在回路950中的计时和控制子回路是微处理器或微控制器951。在图9B的实施例中，微控制器951是PIC16F506-ISL微控制器，其可以从集成电路芯片技术（MicrochipTechnology）获得。实际上，在其他的实施例中可使用多种其他的微信息处理机或微控制器。

微控制器951具有多个引脚，包括输出引脚951A和951B。输出引脚951A和951B产生信号，该信号控制回路901的两条支路，如上所述，支路与回路900连接，基本上如上所述地响应和运行。

微处理器或微控制器951编程有程序代码以控制回路950的两条支路，从而可控制地反转提供给电解池的电源极性。例如，电源可以在清洁周期过程中周期性地反转，根据预定的时间表反转，或随着时间随机地反转。在一些实施例中，当系统在操作中时，电源的极性保持恒定，而当系统下一次操作时反转。

如上所述，说明性的实施例不包括或使用阴极电解液溶液的储液器。这是因为发明人已经认识到，尽管阴极电解液溶液有助于防止水垢在电解池中的积累，但是它需要利用附加的部件，并且将增加电解池的成本和/或利用这种电解池的系统的成本。发明人还认识到，在说明性的实施例中，与水垢积累有关的缺陷不如电解池和消毒系统的多个实施例的简单和经济合理的设计重要。电解池的这种经济和简单的设计允许它一旦不再有效率时就被替换。

尽管如上所述的回路和方法描述了提供给电解池的恒定电流，可替换的实施例能够以多种方式提供电力。例如，一些实施例可以包括电源回路，其仅输送电流给电解池的单个电极，但是这种实施例不能反转电源的极性。其他的实施例可以为电解池提供可控制的电压，而不是可控制的电流。然而其他的实施例可以提供受控的但是可变的或者变化的电流或电压给电解池。

尽管如上所述的实施例在消毒腔中仅仅图示了单个电解池，但是另一些实施例可以在消毒腔中提供两个或多个电解池。多个电解池可以比单独操作的单个电解池更快速地产生臭氧，并且因此可以减少隐形眼镜消毒所需的时间。

另外，尽管如上所述的实施例阐释了用于一副或多副隐形眼镜消毒的系统和方法，该系统和方法还可用于为其他的足够小的以适合放入消毒腔中的物品消毒。

此外，尽管电解池在其中操作的液体已经说明性地描述为水，一些实施例可以使用其他的水基液体。例如，盐水溶液（例如通常可用于清洁隐形眼镜的那些）可以用于替代水。然而，应当注意到，在此描述的多个实施例通过仅由水产生臭氧来为一个或多个隐形眼镜消毒（例如，在水中不需要盐或其他的分子）。

本发明的多个实施例至少在某种程度上能以任意常规的计算机程序设计语言实施。例如，一些实施例可以用过程程序设计语言（例如，“C”），或者以面向对象编程语言（例如，“c++”）来实施。本发明的其他的实施例可以实施为预编程的硬件元件（例如专用集成电路、FPGAs和数字信号处理器）或其他相关元件。

在可替换的实施例中，公开的设备和方法可以实施为与计算机系统一起使用的计算机程序产品。这样的实施方式可以包括固定在有形介质上（例如非瞬时的计算机可读取介质）（例如磁盘、光盘、只读存储器或者硬盘）上的一系列的计算机指令。该系列的计算机指令可以包括在本文中相对于系统预先描述的功能的全部或部分。

本领域技术人员应当领会，这样的计算机指令可以利用多种编程语言编写，该编程语言与多种计算机架构或操作系统一起使用。此外，这样的指令可以存储在任何存储设备中，例如半导体、磁性、光学或其他存储设备，并且可以利用任何通信技术传输，例如光学、红外线、微波或其他的传输技术。

在其他的方式中，这种计算机程序产品可以作为带有附带的印刷或电子文件（例如成品软件）的可移动介质分布，利用计算机系统预加载（例如，在系统只读存储器或硬盘上），或者通过网络（例如国际互联网络或环球网）在服务器或电子公告板上分布。当然，本发明的一些实施例可实施为软件（例如计算机程序产品）和硬件的组合。还有其他一些本发明的实施例可以实施为全部利用硬件或全部利用软件。

如上所述的本发明的实施例仅仅是示意性的。对于本领域技术人员而言，多种变化和修改是显而易见的。所有这些变化和修改都确定落入由附带的权利要求所限定的本发明的范围内。

权利要求书(按照条约第19条的修改)

1.一种通过在消毒腔内由水中产生的臭氧为隐形眼镜消毒的系统，该系统包括：

腔，该腔构造为容纳水基液体和至少一副隐形眼镜；

电解池，该电解池位于腔内，并且构造为浸入水基液体中，其中，电解池包括第一电极和第二电极，第一电极和第二电极中的至少一个包括掺杂的指状金刚石，该电解池构造为从水基液体中产生臭氧；以及

多个腔电源端子，其位于腔内并与电解池连接。

2.根据权利要求1所述的为隐形眼镜消毒的系统，其特征在于，第一电极和第二电极中的至少一个包括独立的掺杂的指状金刚石。

3.根据权利要求1所述的为隐形眼镜消毒的系统，其特征在于，腔的体积和电解池的臭氧产量之间的关系是这样的，即电解池能够在6分钟内在水基液体中产生至少百万分之0.5的臭氧浓度。

4.根据权利要求2所述的为隐形眼镜消毒的系统，其特征在于，电解池包括第一掺杂的指状金刚石电极和第二掺杂的指状金刚石电极。

5.根据权利要求1所述的为隐形眼镜消毒的系统，该系统还包括与多个腔电源端子连接的电源，所述电源构造为通过多个腔电源端子向电解池供电。

6.根据权利要求5所述的为隐形眼镜消毒的系统，其中电源构造为将恒定的电流提供给电解池。

7.根据权利要求6所述的为隐形眼镜消毒的系统，其中恒定的电流为50至300毫安之间。

8.根据权利要求1所述的为隐形眼镜消毒的系统，该系统还包括基体，该基体构造为接纳所述腔，基体具有多个基体电源端子，该基体电源端子构造为与腔电源端子电连接，并且包括控制回路，该控制回路构造为向基体电源端子供电。

Claims (21)

1.一种为隐形眼镜消毒的方法，该方法包括：

提供腔，该腔构造为容纳水基液体和容纳至少一副隐形眼镜，并构造成为电解池供电；

在腔内提供水；

提供电解池，使其至少部分地浸入到水中；以及

促使电解池从至少一部分水中产生臭氧，臭氧溶解于水中。

2.根据权利要求1所述的为隐形眼镜消毒的方法，其特征在于，提供电解池包括提供这样的电解池，其包括第一金刚石电极和第二电极，以及将第一金刚石电极和第二电极分隔开的薄膜。

3.根据权利要求2所述的为隐形眼镜消毒的方法，其特征在于，促使电解池从至少一部分水中产生臭氧包括在第一金刚石电极和第二电极之间施加恒定的电流。

4.根据权利要求3所述的为隐形眼镜消毒的方法，其特征在于，电流大约是150至300毫安之间，电极之间的电势大约是7至9伏特之间。

5.根据权利要求1所述的为隐形眼镜消毒的方法，其特征在于，提供电解池包括提供这样的电解池，其包括第一金刚石电极和第二金刚石电极，以及将第一金刚石电极和第二金刚石电极分隔开的薄膜。

6.根据权利要求5所述的为隐形眼镜消毒的方法，其特征在于，促使电解池从至少一部分水中产生臭氧包括在第一金刚石电极和第二金刚石电极之间施加恒定的电流。

7.根据权利要求6所述的为隐形眼镜消毒的方法，其特征在于，电流大约是50至300毫安之间，电极之间的电势大约是7至9伏特之间。

8.根据权利要求6所述的为隐形眼镜消毒的方法，其特征在于，在第一金刚石电极和第二金刚石电极之间施加恒定的电流还包括周期性地反转电流的方向。

9.根据权利要求1所述的为隐形眼镜消毒的方法，该方法还包括将隐形眼镜放置在腔中。

10.一种通过在消毒腔内的水中产生臭氧为隐形眼镜消毒的系统，该系统包括：

腔，该腔构造为容纳水基液体和至少一副隐形眼镜；

电解池，该电解池位于腔内，并且构造为浸入水基液体中，其中电解池包括第一电极和第二电极，第一电极和第二电极中的至少一个包括金刚石，该电解池构造为从水基液体中产生臭氧；以及

多个腔电源端子，其位于腔内并与电解池连接，

其中，在腔的体积和电解池的臭氧产量之间的关系是这样的，即电解池能够在水基液体中产生至少百万分之0.5的臭氧浓度。

11.根据权利要求10所述的为隐形眼镜消毒的系统，其特征在于，第一电极和第二电极中的至少一个包括独立的金刚石。

12.根据权利要求10所述的为隐形眼镜消毒的系统，其特征在于，第一电极和第二电极中的至少一个包括指状金刚石。

13.根据权利要求11所述的为隐形眼镜消毒的系统，其特征在于，电解池包括第一金刚石电极和第二金刚石电极。

14.根据权利要求13所述的为隐形眼镜消毒的系统，其特征在于，第一金刚石电极包括第一指状金刚石，第二金刚石电极包括第二指状金刚石。

15.根据权利要求10所述的为隐形眼镜消毒的系统，该系统还包括与多个腔电源端子连接的电源，所述电源构造为通过多个腔电源端子向电解池供电。

16.根据权利要求15所述的为隐形眼镜消毒的系统，其中电源构造为将恒定的电流提供给电解池。

17.根据权利要求16所述的为隐形眼镜消毒的系统，其中恒定的电流为50至300毫安之间。

18.根据权利要求10所述的为隐形眼镜消毒的系统，该系统还包括基体，该基体构造为接纳腔，基体具有多个基体电源端子，该基体电源端子构造为与腔电源端子电连接，并且包括控制回路，该控制回路构造为向基体电源端子供电。

19.一种制造金刚石的方法，该方法包括：

提供金刚石坯料，该坯料具有多个面；

去除金刚石坯料的至少一部分，以使金刚石坯料剩余的部分包括多个指状部。

20.根据权利要求20所述的制造金刚石的方法，其中去除金刚石坯料的至少一部分包括：

将金刚石坯料切割成第一段和第二段，第一段具有第一多个指状部，第二段具有第二多个指状部，第一多个指状部和第二多个指状部相互交叉设置；以及

将第一段与第二段分离。

21.根据权利要求20所述的制造金刚石的方法，其中去除金刚石坯料的至少一部分包括去除金刚石坯料的至少一部分，使得金刚石坯料的剩余部分包括至少三个指状部。

Images