CN104529044A - 纯物理方式的杀菌消毒复合水产生装置及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种纯物理方式的杀菌消毒复合水产生装置及其方法，其特征在于，所述杀菌消毒复合水产生装置包括：富氧离子水产生单元，对于来自外部的水进行电分解，以产生富氧离子水；等离子体产生单元，吸取周边自然空气而产生等离子体；混合单元，利用所述等离子体冲击所述富氧离子水，以产生杀菌消毒复合水。

Description

纯物理方式的杀菌消毒复合水产生装置及其方法

技术领域

本发明涉及一种杀菌消毒复合水产生装置及其方法，尤其涉及一种通过利用等离子体冲击电分解而成的富氧离子水，由此通过纯物理的方式生成具有出色的杀菌、消毒功能且能够实现对环境的零排放的杀菌消毒复合水的技术。

背景技术

最近，随着人们对生活品质的要求不断提高，对于饮食安全以及环境污染的关注度也随之增加。尤其，如何消除农药对人体的影响，成为了重要的课题之一。

通常，人们在清洗瓜果蔬菜时，大多数人依赖于洗洁精之类的清洁剂或者在清水中浸泡若干时间的方式。

然而，上述化学方式的清洗不仅会浪费宝贵的水资源，而且既无法彻底清除瓜果蔬菜表面上的残留农药，又会在清洗的过程中不可避免地对瓜果蔬菜造成伤害。并且，瓜果蔬菜表面的洗洁精很难清除干净，而洗洁精中所包含的表面活性剂反而会影响人体健康。

另外，稀释了洗洁精之类的清洁剂的排水还会渗透到江河、湖泊以及地下，对于地面、土壤以及地下水造成二次污染。

因此，急需一种消费者能够放心使用，且对于环境实现零排放的杀菌消毒复合水。

发明内容

本发明是鉴于上述问题而提出的，其目的在于提供一种通过利用空气等离子体冲击电分解而成的富氧离子水，由此生成具有出色的杀菌、消毒功能且能够实现对环境的零排放的纯物理方式的杀菌消毒复合水产生装置及其方法。

为了实现目的，根据本发明的一方面，提供一种纯物理方式的杀菌消毒复合水产生装置，包括：等离子体产生单元，吸取周边自然空气而产生等离子体；富氧离子水产生单元，对于来自外部的水进行电分解，以产生富氧离子水；混合单元，利用所述等离子体冲击所述富氧离子水，以产生杀菌消毒复合水。

优选地，所述富氧离子水产生装置包括：进水口，喷射来自外部的水；粉碎滤网，对于从所述进水口喷射而来的水进行粉粹，以生成纳米级的水雾；电分解单元，对于所述水雾进行电分解，以产生富氧离子水；出水口，排出所述富氧离子水。

优选地，所述粉碎滤网为微米级粉碎滤网。

优选地，所述电分解单元采用多级复合电分解方式。

优选地，所述电分解单元采用直流交变方式进行电分解。

优选地，所述等离子体产生单元包括气泵和放电单元。

优选地，所述放电单元连接中频高压微电流电源。

优选地，所述混合单元包括：等离子体喷射口，喷射来自所述等离子发生单元的等离子体；富氧离子水喷射口，喷射来自所述富氧离子水产生单元的富氧离子水；

混合室，利用等离子体冲击所述富氧离子水而产生杀菌消毒复合水，其中，在混合室中，所述等离子体的喷射压力大于所述富氧离子水的喷射压力。

为了达到目的，根据本发明的另一方面，提供一种纯物理方式的杀菌消毒复合水产生方法，包括：吸取周边自然空气并进行中频高压放电，以产生等离子体；对于来自外部的水进行电分解，以产生富氧离子水；利用所述等离子体冲击所述富氧离子水，以产生杀菌消毒复合水。

优选地，在所述产生富氧离子水的步骤中，具体包括：喷射来自外部的水；对于喷射而来的水进行粉粹，以生成纳米级水雾；对于所述水雾进行电分解，以产生富氧离子水；排出所述富氧离子水。

优选地，在所述产生杀菌消毒复合水的步骤中，具体包括：喷射等离子体；沿与所述等离子体的喷射方向相对的方向喷射富氧离子水，从而利用等离子体冲击所述富氧离子水而产生杀菌消毒复合水，其中，所述等离子体的喷射压力大于所述富氧离子水的喷射压力。

根据本发明，由于通过纯物理方式生产出的杀菌消毒复合水中不含任何化学成分，杀菌消毒复合水通过破坏有害物质的分子、原子结构的方式而实现杀菌、消毒的效果，因此不会对被清洗物造成二次污染，同时能够显著地提高杀菌、消毒效果。

而且，根据本发明的纯物理方式产生的杀菌消毒复合水，由于该杀菌消毒复合水采用破坏有害物质的分子链、原子结构的方式而实现杀菌、消毒的效果，因此利用该杀菌消毒复合水进行清洗后能够有效清除物体表面的各种细菌、病毒，还能够有效清除残留在物体表面的农药等，并且使用后的杀菌消毒复合水不含有任何毒性物质，能够真正实现对环境的零排放。

附图说明

图1为根据本发明的纯物理方式的杀菌消毒复合水产生装置的方框图。

图2为根据本发明的等离子体产生单元的方框图。

图3为根据本发明的富氧离子水产生单元的方框图。

图4为根据本发明的混合单元的方框图。

图5为根据本发明的纯物理方式的杀菌消毒复合水产生方法的流程图。

图6为根据本发明的等离子体产生步骤的流程图。

图7为根据本发明的富氧离子水产生步骤的流程图。

图8为根据本发明的杀菌消毒复合水产生步骤的流程图。

具体实施方式

以下，参照附图对于本发明的优选实施例进行详细的说明。在对本发明进行说明时，对于公知的功能或结构省略其具体说明，以免对本发明的主旨造成混淆。

图1为根据本发明的纯物理方式的杀菌消毒复合水产生装置的方框图。

如图1所示，根据本发明的纯物理方式的杀菌消毒复合水产生装置100可包括：等离子体产生单元110、富氧离子水产生单元120、气液控制单元130、混合单元140、控制单元150。

等离子体产生单元110用于利用空气产生等离子体。图2为根据本发明的等离子体产生单元110的方框图。如图2所示，根据本发明的等离子体产生单元110可包括气泵111以及放电单元112。优选地，气泵111为微型气泵，放电单元112可采用电晕放电方式。

而且，在本实施例中，放电单元112连接高压中频微电流电源而对空气进行放电，以产生等离子体。此时，如图2所示，可通过气泵111吸取杀菌消毒复合水产生装置100周边的自然空气而输送到放电单元112，由此产生等离子体。另外，在其他实施例中还可以包括用于提供空气的专门设置的空气罐(未图示)。

相比于现有技术的高频电源，本发明的中频电源受到外界的干扰更少，因此更加稳定，并且本身对外部的辐射也少，可以确保等离子体产生单元110的稳定、持续的工作。

另外，本发明采用微电流电源，实际电流不足1mA，因此本发明的等离子体产生单元110能够实现低功耗。同时，由于采用微电流电源，因此本发明的杀菌消毒复合水产生装置100对人体的安全性也能得到提高。

而且，本发明的放电单元112通过一个变压器(未图示)得到电源供应。

富氧离子水产生单元120对于来自外部的水进行电分解，以产生富氧离子水。以下，参照图3对富氧离子水产生单元120进行详细的说明。

图3为根据本发明的富氧离子水产生单元120的方框图。

如图3所示，富氧离子水产生单元120可包括进水口121、粉碎滤网122、电分解单元123、出水口124。

进水口121与供水端连接而以预定水压喷射的方式向粉碎滤网122提供水。例如，进水口121可以包括一个喷嘴，并且以尽可能大的散射角喷射水。而且，进水口121的前端还可以包括水泵。此时，供水端可以是外部水源，也可以是储水罐之类的供水装置。而且，本发明中的水可使用自来水、江水、湖水、井水等，对此并不进行特别的限制。

粉碎滤网122对于从进水口121喷射而来的水进行粉粹，以产生水雾。

优选地，粉碎滤网122为微米级粉碎滤网。例如，该微米级粉碎滤网的网孔尺寸小于20μm。如此，微米级的粉碎滤网122可以将来自进水口121的水转换为纳米级的水雾而提供给电分解单元123。即，在本发明中，通过进水口121使水第一次分散之后，再通过粉碎滤网122使得水二次分散为纳米级的水雾，据此能够提高后端的电分解单元123的电分解效率。

电分解单元123对于通过所述粉碎滤网122而产生的水雾进行电分解，以产生富氧离子水。此时，电分解单元123可以采用多级复合电分解方式。例如，对于民用的杀菌消毒复合水产生设备，可使用一级或二级电分解方式，而对于工业或农业用杀菌消毒复合水产生设备，可使用二级或多于二级的电分解方式，以保证足够的富氧离子水水量。

优选地，电分解单元123采用直流交变方式进行电分解，由此不仅可以提高水的电分解效率、提高电分解单元123的使用寿命，而且还可以提高最终获得的杀菌消毒复合水的PH值，提高幅度可达到30％～50％。

出水口124向外部排出由电分解单元123产生的富氧离子水。

另外，在本实施例中，所述粉碎滤网122的前端还可以设置有用于过滤水中的杂质的过滤网(未图示)。

气液控制单元130用于控制向等离子体产生单元110的空气的供应以及向富氧离子水产生单元120的水的供应。具体而言，气液控制单元130可在后述的控制单元150的控制下对空气和水的流量及压力进行控制。而且，气液控制单元130可分开设置在各个供气管和供水管的管路上。

在此需要说明的是，根据本发明的富氧离子水产生单元通过将水雾以直流交变方式电分解而所产生的富氧离子水也具备相比以往的电分解离子水更好的杀菌和消毒效果。然而为了要进一步提高杀菌、消毒的效率，本发明的发明人意外地发现利用由空气所产生的等离子体冲击该富氧离子水，则所产生的杀菌消毒复合水的杀菌及消毒效果相比该富氧离子水显著得到了提高。

混合单元140利用等离子体冲击富氧离子水，以产生杀菌消毒复合水。

图4为根据本发明的混合单元的方框图。

如图4所示，本发明的混合单元140可包括等离子体喷射口141、富氧离子水喷射口142、混合室143、杀菌消毒复合水排出口144。

等离子体喷射口141用于以预定压力向混合室143喷射来自等离子体产生单元110的等离子体。

富氧离子水喷射口142用于以预定压力向混合室143喷射来自富氧离子水产生单元120的富氧离子水。具体而言，富氧离子水喷射口142可沿与等离子体喷射方向相对的方向喷射富氧离子水。

由此，在混合室143中，通过等离子体冲击富氧离子水而产生杀菌消毒复合水，而该杀菌消毒复合水通过杀菌消毒复合水排出口144排出到外部。

而且，在混合室143中，等离子体的喷射压力大于富氧离子水的喷射压力。优选地，等离子体的喷射压力相比富氧离子水的喷射压力大10％～30％。此时，若等离子体的喷射压力过大，则会影响杀菌消毒复合水的出水量，而若等离子体的喷射压力过小，则无法充分地冲击富氧离子水，导致生成的杀菌消毒复合水的活性不足而造成功效下降。

据此，等离子体喷射口141和富氧离子水喷射口142上还可以设置有用于控制流量及压力的各种阀门。

控制单元150用于控制等立体产生单元110、富氧离子水产生单元120、气液控制单元130、混合单元140的工作。

例如，控制单元150可以包括一个延迟电路来控制富氧离子水产生单元120。由此，在混合单元140中，富氧离子水相比等离子体延迟预定时间而喷出，据此来保证杀菌消毒复合水的杀菌、消毒及洗净效果。另外，还可以通过控制富氧离子水的喷射时间的方式使得富氧离子水的喷射产生延迟。

另外，本发明还可以包括显示单元(未图示)、输入单元(未图示)。显示单元用于向用户显示与杀菌消毒复合水产生装置100的运行相关的各种信息或数据。输入单元用于使用户输入各种控制指令。此时，显示单元和输入单元可以集成为触摸显示单元，据此同时执行信息显示于指令输入的功能。

以上说明中，为了便于理解，利用图1的方框图进行了说明，但是具体实施时，可以根据需要在各种气体或液体的输送管路或端口上设置由控制单元150控制的阀门、喷嘴、水泵、气泵等。

图5为根据本发明的纯物理方式的杀菌消毒复合水产生方法的流程图，图6为根据本发明的等离子体产生步骤的流程图，图7为根据本发明的富氧离子水产生步骤的流程图，图8为根据本发明的杀菌消毒复合水产生步骤的流程图。

根据本发明的杀菌消毒复合水产生方法可包括如下步骤：等离子体产生步骤(S110)；电分解步骤(S120)；杀菌消毒复合水产生步骤(S130)。其中，电分解步骤和等离子体产生步骤可以同时执行，或者电分解步骤相对于等离子体产生步骤延迟预定时间而执行。

优选地，在步骤S110中，吸取周边自然空气并加压后进行中频高压放电，以产生等离子体。

具体而言，如图6所示，步骤S110可具体包括如下步骤：吸取周边自然空气并加压(S111)；对于加压后的空气进行放电，以产生等离子体(S112)。此时，在步骤S112中可采用中频高压微电流电源进行电晕放电。据此，根据使用中频电源，能够使等离子体的产生更加稳定，对于外部也不会造成干扰和电磁污染。另外，通过使用微电流电源，能够减少功耗，同时提高使用安全性。

在步骤S120中，对于来自外部的水进行电分解，以产生等富氧离子水。其中，用于电分解的水可以通过连接外部水源而直接获得，也可以从单独设置的储水罐等供水装置获得。

具体而言，如图7所示，步骤S120可具体包括如下步骤：以预定水压喷射来自外部的水(S121)；对于喷射而来的供水进行粉碎以产生水雾(S122)；对于水雾进行电分解，以产生富氧离子水(S123)；排出富氧离子水(S124)。

在步骤S122中，可使用微米级的粉碎滤网而对于喷射而来的水进行粉碎，以产生纳米级的水雾，据此提高电分解的效率。

另外，在步骤S123中，可根据需要进行多级复合电分解，并且可通过直流交变方式执行电分解。据此在不添加任何电解质的情况下，能够提高水的电分解效率的同时提高电分解设备的使用寿命，满足民用、工业用、农业用的需求。

而且，在步骤S130中，利用等离子体冲击富氧离子水而产生杀菌消毒复合水。此时，等离子体的喷射压力大于富氧离子水的喷射压力。例如，等离子体的喷射压力相比富氧离子水的喷射压力大10％～30％。

具体而言，如图8所示，步骤S130可包括如下步骤：喷射等离子体(S131)；沿与所述等离子体的喷射方向相对的方向喷射富氧离子水，从而利用等离子体冲击所述富氧离子水而产生杀菌消毒复合水(S132)。

优选地，在步骤S130中富氧离子水相比等离子体延迟预定时间而喷射。据此，可以确保杀菌消毒复合水的杀菌、消毒及洗净效果。

应用例1

本发明的杀菌消毒复合水产生装置100可应用于生活中的各种场所，用于清除各种瓜果蔬菜、餐具、饮用水中的细菌和病毒等有害物质。

此时，可以将富氧离子水产生单元120连接到自来水等水源的水龙头，由此利用自来水等水源产生富氧离子水。此时，电分解单元123可采用二级电分解方式。

另外，使得控制单元150将富氧离子水产生单元120相比于等离子体产生单元延迟0.3～0.5秒开始启动而产生富氧离子水。

如此，利用从本发明的混合单元140输出的杀菌消毒复合水对从市场购买的蔬菜以及饮用水进行了杀菌、消毒以及洗净，以验证本发明的效果。

此时，首先通过向蔬菜喷射从杀菌消毒复合水产生装置100输出的杀菌消毒复合水，或者将蔬菜浸泡在该杀菌消毒复合水的方式进行了杀菌、消毒以及洗净。然后，对于蔬菜表面以及完成了清洗的水检测了农药残留物，其结果如下表1所示。

【表1】

如上表所示，检测后发现，原本存在大量的农药残留物以及各种细菌、病毒的蔬菜表面没有任何农药残留物、细菌以及病毒，而且完成清洗之后的杀菌消毒复合水被还原成了纯净的水，水中不存在任何有害成分。

然后，利用本发明的杀菌消毒复合水对于饮用水进行了杀菌和消毒并进行了检测，该检测结果如下表2和表3所示。

【表2】

【表3】

如上表所示，检测后发现，经过本发明的杀菌消毒复合水进行杀菌和消毒后的饮用水的各种检测指标均符合标准，甚至远远好于标准。

以上的实现结果验证了本发明的杀菌消毒复合水是通过破坏有害成分的分子链、原子结构的方式进行消除，不仅能够将有害物质消除干净，还真正实现了对环境的零排放。

应用例2

本发明的杀菌消毒复合水产生装置100还可应用于农作物的培养，可替代大部分农药而从种子的发芽阶段开始进行灌溉。

此时，可以将富氧离子水产生单元120连接菜地附近的水源，例如利用小型泵进行连接，由此利用周围环境的水产生富氧离子水。此时，电分解单元123可采用三级或更多级的电分解方式。

另外，使得控制单元150将富氧离子水产生单元120相比于等离子体产生单元延迟0.3～0.5秒开始启动而产生富氧离子水。

如此，利用从混合单元140输出的杀菌消毒复合水灌溉了菠菜地。即，从菠菜籽的发芽阶段开始，持续利用杀菌消毒复合水进行喷洒和灌溉，没有使用任何农药。

另外，在蔬菜大棚中，对于辣椒、西红柿、茄子等蔬菜也进行了相同的实验，以进一步验证本发明的效果。

在经过了两个多月之后，可以明显发现，经过本发明的杀菌消毒复合水灌溉的蔬菜地中的各种蔬菜产量明显大于以往方式，而且蔬菜叶的外观相比喷洒农药的以往蔬菜叶相比，更加青翠和饱满。

这表明经过本发明的杀菌消毒复合水灌溉之后，蔬菜本身的活性增加，对病虫害的抵抗能力也明显加强，实现了产量和质量的双重增加。

以上的说明是以本发明的优选实施例进行的，但应当注意，在不背离本发明的权利要求所限定的保护范围的前提下，本领域技术人员可以进行各种改变和修改。而且，本发明实施例的功能、步骤和/或动作不需以任何特定顺序执行。

Claims (11)

1.一种纯物理方式的杀菌消毒复合水产生装置，其特征在于，包括：

等离子体产生单元，吸取周边自然空气而产生等离子体；

富氧离子水产生单元，对于来自外部的水进行电分解，以产生富氧离子水；

混合单元，利用所述等离子体冲击所述富氧离子水，以产生杀菌消毒复合水。

2.根据权利要求1所述的纯物理方式的杀菌消毒复合水产生装置，其特征在于，所述富氧离子水产生装置包括：

进水口，喷射来自外部的水；

粉碎滤网，对于从所述进水口喷射而来的水进行粉粹，以生成纳米级的水雾；

电分解单元，对于所述水雾进行电分解，以产生富氧离子水；

出水口，排出所述富氧离子水。

3.根据权利要求2所述的纯物理方式的杀菌消毒复合水产生装置，其特征在于，所述粉碎滤网为微米级粉碎滤网。

4.根据权利要求2所述的纯物理方式的杀菌消毒复合水产生装置，其特征在于，所述电分解单元采用多级复合电分解方式。

5.根据权利要求2所述的纯物理方式的杀菌消毒复合水产生装置，其特征在于，所述电分解单元采用直流交变方式进行电分解。

6.根据权利要求1所述的纯物理方式的杀菌消毒复合水产生装置，其特征在于，所述等离子体产生单元包括气泵和放电单元。

7.根据权利要求6所述的纯物理方式的杀菌消毒复合水产生装置，其特征在于，所述放电单元连接中频高压微电流电源。

8.根据权利要求1所述的纯物理方式的杀菌消毒复合水产生装置，其特征在于，所述混合单元包括：

等离子体喷射口，喷射来自所述等离子发生单元的等离子体；

富氧离子水喷射口，喷射来自所述富氧离子水产生单元的富氧离子水；

混合室，利用等离子体冲击所述富氧离子水而产生杀菌消毒复合水，

其中，在混合室中，所述等离子体的喷射压力大于所述富氧离子水的喷射压力。

9.一种纯物理方式的杀菌消毒复合水产生方法，其特征在于，包括：

吸取周边自然空气并加压后进行中频高压放电，以产生等离子体；

对于来自外部的水进行电分解，以产生富氧离子水；

利用所述等离子体冲击所述富氧离子水，以产生杀菌消毒复合水。

10.根据权利要求9所述的纯物理方式的杀菌消毒复合水产生方法，其特征在于，在所述产生富氧离子水的步骤中，具体包括：

喷射来自外部的水；

对于喷射而来的水进行粉粹，以生成纳米级水雾；

对于所述水雾进行电分解，以产生富氧离子水；

排出所述富氧离子水。

11.根据权利要求10所述的纯物理方式的杀菌消毒复合水产生方法，其特征在于，在所述产生杀菌消毒复合水的步骤中，具体包括：

喷射等离子体；

沿与所述等离子体的喷射方向相对的方向喷射富氧离子水，从而利用等离子体冲击所述富氧离子水而产生杀菌消毒复合水，

其中，所述等离子体的喷射压力大于所述富氧离子水的喷射压力。