DE112011103131T5

DE112011103131T5 - Metallionensterilisierungsvorrichtung

Info

Publication number: DE112011103131T5
Application number: DE112011103131T
Authority: DE
Inventors: Tae Gyo Kim
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-10-22
Filing date: 2011-08-19
Publication date: 2013-09-05
Also published as: CN103209930A; WO2012053736A2; CN103209930B; WO2012053736A3; US20130206664A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Metallionensterilisierungsvorrichtung. Die Metallionensterilisierungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung weist Folgendes auf: eine Kammer mit einem Kanal, durch den Wasser strömt; eine erste Elektrode, die am Kanal der Kammer installiert ist, um eine externe Spannung zu empfangen, und die konisch geformt ist, wobei ihr Durchmesser nach unten hin allmählich abnimmt; einen Isolierungshalter, der eine erweiterte Konusform aufweist, damit die erste Elektrode darin eingeführt und aufgenommen wird, und dessen eine Seite mit einer Antriebsquelle verbunden ist, um gedreht zu werden; und eine zweite Elektrode, die eine erweiterte Konusform aufweist, damit der Isolierungshalter darin eingeführt und aufgenommen wird, und die eine externe Spannung empfängt, die entgegengesetzt zur ersten Elektrode ist.

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNG
Diese Anmeldung beansprucht den Vorteil der koreanischen Patentanmeldung Nr. 10-2010-0103319 , eingereicht am 22. Oktober 2010, der koreanischen Patentanmeldung Nr. 10-2011-0042875 , eingereicht am 6. Mai 2011, der koreanischen Patentanmeldung Nr. 10-2011-0061656 , eingereicht am 24. Juni 2011, und der koreanischen Patentanmeldung No. 10-2011-0072258 , eingereicht am 21. Juli 2011 beim koreanischen Patentamt, deren Offenbarung hiermit in den vorliegenden Gegenstand mit einbezogen wird.
TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Sterilisierungsvorrichtung, die die Qualität von Wasser mithilfe von Metallionen verbessert, und insbesondere eine Metallionensterilisierungsvorrichtung, wobei die Abstände zwischen Elektroden konstant gehalten werden, wenn sich die Elektroden abnutzen, so dass eine zuverlässige Ionisierungsleistung erreicht wird und der Aufbau der Vorrichtung vereinfacht wird, so dass sie sich wirtschaftlich herstellen lässt und der Freiheitsgrad hinsichtlich eines Raums für ihre Installation erhöht wird.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Im Allgemein wird alles Trinkwasser, Lebensmittelverarbeitungswasser, gewerbliches Wasser in Gebäuden, Schwimmbändern usw. und für die Landwirtschaft, Viehwirtschaft und Fischerei genutztes Wasser einem im Voraus festgelegten Sterilisierungsprozess unterzogen, bevor es verwendet wird. Um das Problem der Einbringung von Chemikalien zu überwinden, gewinnt in jüngerer Zeit ein Sterilisierungsverfahren unter Verwendung von Metallionen an Interesse, das in den 1970er Jahren von der NASA als Verfahren zum Reinigen von Trinkwasser in einem Raumschiff genutzt wurde. Dieses Sterilisierungsverfahren unter Verwendung von Metallionen nutzt unter verschiedenen Metallen die Sterilisierungskraft von Cu und Ag. Bei diesem Verfahren sind Elektroden (Sonderanfertigung) aus einer Legierung aus Ag und Cu in einer Kammer angeordnet, und wenn ein Gleichstrom an die Elektroden angelegt wird, wird die Ag-Cu-Legierung in den Elektroden ionisiert, derart, dass Ionen in das Wasser gelöst werden. Die gelösten Cu- und Ag-Ionen neutralisieren das Enzym, das Bakterien metabolisiert, und die elektrische Anodenladung von Cu und Ag-Ionen zerstört Bakterien einschließlich ihres Protoplasmas. Das heißt, Metallionen von Ag oder Cu werden im Wasser oder an einem zu reinigen Gegenstand gelöst, so dass die Sterilisierungskraft der Metallionen wirksam wird. Dieses Verfahren weist Eigenschaften wie eine langfristige Sterilisierungswirkung, eine gleichbleibende Sterilisierungsleistung beim Vermischen mit anderen Materialien, die Anwendbarkeit auf große Wasseraufbereitungsanlagen, Geschmacksneutralität, Geruchsneutralität, Ungiftigkeit, wirtschaftliche Installation und kostengünstige Wartung, eine Nicht-Korrodierung von Leitungen, eine perfekte Abtötung von etwa 650 Bakterien- und Schimmelarten, die Fähigkeit, die Entwicklung von Toleranzen in Bakterien zu verhindern, die Eigenschaft des Nichtverdampfens bei Erwärmung usw. auf. Entsprechend gewinnt das Verfahren stetig an Beliebtheit als Ersatz eines traditionellen Ultraviolett-(UV-)Sterilisierungsverfahrens oder Chlorungsverfahrens. Eine Vorrichtung, die derartige Metallionen verwendet, beruht jedoch auf dem Prinzip, dass die positive (+) und die negative (–) Elektrode aus Metall hergestellt sind und ein Strom durch die Elektroden fließt, so dass Metallionen in Wasser gelöst werden, wodurch sich die Elektroden durch wiederholte Sterilisierung nach und nach abnutzen. Der Abstand zwischen der positiven (+) und der negativen (–) Elektrode nimmt immer mehr zu. Dann dauert es nicht lang, bis die Elektroden betriebsunfähig werden, was nachteilig ist. Da zudem die Ionenkonzentration allmählich abnimmt, muss dies künstlich ausgeglichen werden, und die Sterilisierungsleistung nimmt aufgrund des Ionenungleichgewichts ab, was problematisch ist.
Um die genannten Probleme des Stands der Technik zu überwinden, hat der Anmelder eine Metallionensterilisierungsvorrichtung mit einer verbesserten automatischen Steuerungsfunktion hergestellt, die als koreanisches Patent Nr. 10-0768095 eingetragen wurde. Die vorstehende Metallionensterilisierungsvorrichtung des Anmelders weist eine Kammer mit einem Kanal auf, durch den Wasser strömt. Eine konische erste und zweite Elektrode sind symmetrisch im Kanal der Kammer benachbart zueinander angeordnet. An die erste und zweite Elektrode ist jeweils eine positive und eine negative Spannung angelegt. Ein konischer Halter trägt eine der ersten und der zweiten Elektrode derart, dass sie sich in Richtung ihrer Masse bewegt. Drehmittel drehen die erste und zweite Elektrode.
Da allerdings bei der Metallionensterilisierungsvorrichtung des Stands der Technik die konische erste und zweite Elektrode symmetrisch angeordnet sind, ist nur ein Teil des Umfangs jeder Elektrode der entsprechenden anderen Elektrode zugewandt. Dies führt zu einem niedrigen Ionisierungsverhältnis und einer im Vergleich zur Leistung platzraubenden Größe, was problematisch ist. Insbesondere wenn die (+)-Elektrode und die (–)-Elektrode ausgewechselt werden, haften Partikel im Nanogrößenbereich an der ersten und zweiten Elektrode an, was es erschwert, eine zuverlässige Leistung zu erreichen. Um dies zu überwinden, muss die Vorrichtung auseinandergebaut werden, die Elektroden müssen gereinigt werden, und sodann muss die Vorrichtung wieder zusammengebaut werden. Dies erhöht in problematischer Weise den Wartungsaufwand und die zugehörigen Kosten.
OFFENBARUNG
Technische Aufgabe
Die vorliegende Erfindung wurde getätigt, um die genannten Probleme des Stands der Technik zu lösen, und die Erfindung hat zur Aufgabe, das Volumen zu minimieren, indem sie den Aufbau vereinfacht und zugleich die einander zugewandten Flächen der ersten und zweiten Elektrode maximiert, wodurch die Ionisierungsleistung maximiert und die Wartungsfreundlichkeit erhöht wird. Eine Aufgabe der Erfindung ist es ferner, den Abstand zwischen den Elektroden gleichmäßig halten, wenn sich die Elektroden abnutzen, und dadurch die Lebensdauer der Elektroden erhöhen und verhindern, dass Nanopartikel während der Ionisierung an den Elektroden anhaften, um auf diese Weise eine Leistungsverschlechterung zu verhindern. Ferner ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine Metallionensterilisierungsvorrichtung bereitzustellen, wobei die Effizienz des Ionisierens und des Mischens maximiert werden, indem es einem Isolator ermöglicht wird, sich durch den Druck von einströmendem Wasser zu drehen, und der Freiheitsgrad durch einen vereinfachten Aufbau erhöht wird, so dass Einschränkungen hinsichtlich des Installationsraums reduziert werden und eine effiziente Leistung erreicht wird.
Technische Lösung
Um die genannte Aufgabe zu lösen, wird eine Metallionensterilisierungsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung bereitgestellt. Die Metallionensterilisierungsvorrichtung weist eine Kammer mit einem Kanal auf, durch den Wasser strömt; eine konische erste Elektrode, die im Kanal der Kammer angeordnet ist, um eine externe Spannung zu empfangen, wobei der Durchmesser desselben allmählich in einer Richtung von oben nach unten abnimmt; ein Isolierungshalter mit einer erweiterten konischen Form, um es zu ermöglichen, dass die erste Elektrode darin eingeführt und gehalten wird, wobei ein Abschnitt des Isolierungshalters mit einer Antriebsquelle verbunden ist, um drehbar zu sein; und eine zweite Elektrode mit einer erweiterten konischen Form, um es zu ermöglichen, dass der Isolierungshalter darin eingeführt und gehalten wird, wobei die zweite Elektrode eine externe Spannung mit einer Polarität empfängt, die entgegengesetzt zur Polarität der ersten Elektrode ist.
Um die genannte Aufgabe zu lösen, wird außerdem eine Metallionensterilisierungsvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung bereitgestellt, die ionisiertes Wasser erzeugt, indem Metallionen in von außen zugeführtem Wasser gelöst werden. Die Metallionensterilisierungsvorrichtung weist Folgendes auf: eine Kammer mit einer Einlassleitung und einer Auslassleitung; eine konische erste Elektrode, die in der Kammer angeordnet ist, um eine externe Spannung zu empfangen, wobei der Durchmesser derselben allmählich in einer Richtung von oben nach unten abnimmt, wobei ein Abschnitt eines oberen Teils der ersten Elektrode von einem Abschnitt eines inneren Teils der Kammer getragen wird; einen Isolierungshalter mit einer erweiterten konischen Form, derart, dass die erste Elektrode darin eingeführt und gehalten wird, und drehbar ist; eine zweite Elektrode mit einer erweiterten konischen Form, derart, dass der Isolierungshalter darin eingeführt und gehalten wird, wobei die zweite Elektrode eine externe Spannung mit einer Polarität empfängt, die entgegengesetzt zur Polarität der ersten Elektrode ist; und eine Wirbelantriebsquelle, die mit einem Abschnitt des unteren Teils des Isolierungshalters verbunden ist, um den Isolierungshalter drehbar zu tragen, wobei die Wirbelantriebsquelle durch das darin eingeleitete Wasser gedreht wird.
Um die genannte Aufgabe zu lösen, wird außerdem eine Metallionensterilisierungsvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung bereitgestellt, die ionisiertes Wasser erzeugt, indem Metallionen in von außen zugeführtem Wasser gelöst werden, wobei ein Paar Elektrode auf beiden Seiten des Isolators angeordnet ist. Die Metallionensterilisierungsvorrichtung weist Folgendes auf: eine Kammer mit einer Einlassleitung und einer Auslassleitung; eine Isolationsmühle, die in der Kammer angeordnet ist, um von dem darin eingeleiteten Wasser gedreht zu werden, wobei die Isolationsmühle eine hohle Röhrenform aufweist, deren beide Seiten geöffnet sind, und aus einem Isolierungsmaterial hergestellt ist, und mehrere Flügel aufweist, die an einem Umfang derselben vorgesehen sind, und Wasserdurchlassöffnungen; und wobei die erste und die zweite Elektrode fest an beiden Seiten der Isolationsmühle vorgesehen sind, die Form einer Scheibe aufweisen und unterschiedliche Spannungen von außen empfangen.
Vorteilhafte Wirkungen
Bei der Metallionensterilisierungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung sind die erste und die zweite Elektrode derart gestapelt, dass sie einander konzentrisch überlagern. Es ist möglich, den eingenommenen Raum zu minimieren und die einander zugewandten Flächen der Elektrode zu maximieren, um die Ionisierungsleistung zu maximieren und auf diese Weise die Sterilisierungseffizienz auf vorteilhafte Weise zu erhöhen. Wenn die Elektroden sich aufgrund der Ionisierung von Metall abnutzen, bewegt sich zudem die erste Elektrode aufgrund ihres Eigengewichts nach unten und behält so einen gleichmäßigen Abstand zur zweiten Elektrode bei, so dass eine zuverlässige und kontinuierliche Sterilisierung möglich ist, bis sich die Elektroden vollständig abgenutzt haben. Gemäß dem Aufbau, wobei Bürsten einstückig am Isolierungshalter vorgesehen sind, der zwischen der ersten und zweiten Elektrode angeordnet ist, ist es möglich, Nanopartikel, die während der Ionisierung an den Elektroden anhaften, zu entfernen und dadurch die Leistung der zuverlässigen Ionenerzeugung zu erreichen und aufrechtzuerhalten. Dies hat die nützliche Wirkung, dass die Benutzungsfreundlichkeit und die Zuverlässigkeit des Produkts erhöht werden. Da ferner Wirbelführungsschlitze am Isolierungshalter ausgebildet sind, kann das wirksame Ionisierungsverhältnis für das einströmende Wasser erreicht werden. Entsprechend wird mit der Wirkung einer verbesserten Leistung gerechnet.
Bei der Metallionensterilisierungsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung ist es möglich, Metallionen und Wasser mithilfe des Wirbelerzeugungselements, das keine separate Antriebsquelle benötigt, problemlos zu erzeugen. Außerdem ist es möglich, das wirksame Ionisierungsverhältnis für das einströmende Wasser zu erreichen, indem Wirbelführungsschlitze in der ersten und zweiten Elektrode und dem Isolierungshalter ausgebildet werden. Entsprechend wird mit der Wirkung einer verbesserten Leistung gerechnet.
Bei der Metallionensterilisierungsvorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform der Erfindung sind die erste und die zweite Elektrode, die scheibenförmig sind, auf beiden Seiten des Isolators angeordnet, der sich wie eine Wassermühle dreht. Es ist möglich, die Kontaktfläche zwischen den Elektroden zu maximieren und zugleich den Platzverbrauch gegenüber dem Stand der Technik zu reduzieren. Entsprechend ist mit der nützlichen Wirkung einer Erhöhung der Ionisierungseffizienz und der Verbesserung der Leistung der Vorrichtung und der Sterilisierungsleistung zu rechnen.
BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 und 2 sind perspektivische Ansichten, die eine Metallionensterilisierungsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung zeigen;
3 bis 6 sind auseinandergezogene perspektivische Ansichten, die Abwandlungen der Ausführungsformen aus 1 zeigen;
7 bis 9 sind Ansichten, die eine Metallionensterilisierungsvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung zeigen;
10 bis 14 sind Ansichten, die mehrere Abwandlungen der Ausführungsform aus 7 zeigen;
15 bis 17 sind Ansichten, die eine Metallionensterilisierungsvorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung zeigen; und
18 bis 22 sind Ansichten, die mehrere Abwandlungen der Ausführungsform aus 15.
MODUS DER AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
Im Folgenden soll detailliert auf eine Metallionensterilisierungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung Bezug genommen werden, deren Ausführungsformen in den begleitenden Zeichnungen dargestellt und unten beschrieben sind. Im gesamten Dokument wird auf die Zeichnungen Bezug genommen, in denen jeweils die gleichen Bezugszeichen verwendet werden, um gleiche oder ähnliche Bestandteile anzugeben. In der nachfolgenden Beschreibung der vorliegenden Erfindung wird auf eine detaillierte Beschreibung bekannter Funktionen und Bauteile verzichtet, wenn diese den Gegenstand der vorliegenden Erfindung verschleiern.
1 ist eine perspektivische Ansicht, die die Gesamtkonfiguration einer Metallionensterilisierungsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung zeigt, wobei eine Kammer teilweise aufgeschnitten ist, und 2 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht derselben.
Wie in den Figuren dargestellt, weist die Metallionensterilisierungsvorrichtung 1 gemäß der Erfindung eine Kammer 10 mit einem Kanal auf, in dem Wasser, das von außen eingeleitet wird, Metallionen enthält, und durch den Wasser nach außen strömt; eine konische erste Elektrode 20, die im Kanal der Kammer 10 angeordnet ist, um eine externe Spannung zu empfangen, wobei ihr Durchmesser allmählich in der Richtung von oben nach unten abnimmt; einen Isolierungshalter 30, der eine erweiterte konische Form aufweist, derart, dass die erste Elektrode 20 darin eingeführt und gehalten werden kann, und der einen oberen und unteren Abschnitt aufweist und eine externe Drehantriebskraft empfängt; eine zweite Elektrode 40, die eine erweiterte konische Form aufweist, derart, dass der Isolierungshalter 30 darin eingeführt und gehalten werden kann, und die einen offenen oberen und unteren Abschnitt aufweist, und eine externe Spannung mit einer Polarität empfängt, die entgegengesetzt zur Polarität der ersten Elektrode 20 ist; und eine Antriebsquelle 50, die außerhalb der Kammer 10 angeordnet ist, die Antriebsdrehkraft erzeugt und die Antriebsdrehkraft dem Isolierungshalter 30 in der Kammer 10 zuführt.
Wie in den Figuren gezeigt, ist die Kammer 10 ein hohles Röhrenelement und weist eine Einlassleitung 11 in ihrem unteren Abschnitt auf, durch die Wasser eingeleitet werden kann, und eine Auslassleitung 13 in ihrem oberen Abschnitt, durch die das eingeleitete Wasser nach außen abgelassen werden kann. Außerdem ist ein Antriebsmotor 51 der Antriebsquelle 50 fest außerhalb und über der Kammer 10 angeordnet, und eine Drehwelle 51S des Antriebsmotors 51 erstreckt sich in die Kammer 10. Der Innenraum der Kammer 10 ist in einen unteren Raum 10a und einen oberen Raum 10b unterteilt, und gemäß der Erfindung ist eine Trennwand 12 für diesen Zweck vorgesehen. Die Trennwand 12 ist in lateraler Richtung angeordnet, um den Raum zu teilen. Die Trennwand 12 weist eine oder mehrere Durchgangsöffnungen 12a auf, durch die das Wasser, das durch die Einlassleitung 11 in den unteren Raum 10a eingeleitet wird, zum oberen Raum 10b strömen kann. Obwohl in den Figuren nicht dargestellt, ist die Kammer 10 mit einem Fußrahmen versehen, wenn die Kammer mit dieser Konfiguration auf dem Boden angeordnet ist. Auch wird bevorzugt, dass die Kammer aus einem korrosionsfesten Material hergestellt ist, etwa einem Kunststoff Edelmetall oder dergleichen.
Die erste Elektrode 20 weist eine konische Form auf, deren Durchmesser allmählich in der Richtung von oben nach unten abnimmt, und kann aus einer Legierung geformt werden, die wenigstens eins, ausgewählt aus Cu, Ag und Al, enthält. Das heißt, die erste Elektrode 20 ist derart konfiguriert, dass elektrische Leistung daran angelegt wird. Zu diesem Zweck schlägt die Erfindung eine Konfiguration vor, wobei ein Befestigungsabschnitt 23 an der unteren Fläche der ersten Elektrode 20 ausgebildet ist und eine elektrische Leitung 26 in einem Stützpfosten 25 angeordnet ist, der später beschrieben wird, und mit dem Befestigungsabschnitt 23 verbunden ist.
Wie in den Figuren gezeigt, ist der Stützpfosten 25 eine Hohlwelle, die eine an ihrem oberen Innenumfang eine Spirale aufweist, derart, dass der Befestigungsabschnitt 23 darin eingeschraubt werden kann. Ein Ende des Stützpfostens erstreckt sich durch die Bodenplatte der Kammer 10 und liegt nach außen frei. Außerdem ist ein Endabschnitt des Stützpfostens 25, der durch die Bodenplatte der Kammer 10 tritt, von einer bekannten Pfostenwasserdichtung 27 umgeben und wird davon getragen, derart, dass der Stützpfosten 25 von oben nach unten verlagerbar ist. Die Pfostenwasserdichtung 27 ist eine mechanische Dichtung, die Lecks durch einen Spalt zwischen der Bodenplatte der Kammer 10 und dem Stützpfosten 25 verhindert, der sich durch die Kammer 10 erstreckt, und kann durch ein bekanntes Verfahren implementiert werden. Was ihre schematische Konfiguration betrifft, weist die Pfostenwasserdichtung 27 eine Außenröhre, eine Innenröhre, die verlagerbar in die Außenröhre geschoben ist, und ein Dichtungselement auf, das als ein Ring oder eine dünne Folie konfiguriert ist und den Spalt zwischen der inneren und äußeren Röhre wasserdicht verschließt. Außerdem weist die erste Elektrode 20 gemäß der Erfindung erste Wasserflussführungsnuten 21 in ihrer Außenfläche auf. Die Flussführungsnuten 21 erstrecken sich in Längsrichtung der ersten Elektrode 20 und sind in regelmäßigen Abständen voneinander angeordnet, derart, dass das Wasser effizient zwischen der ersten Elektrode 20 und der zweiten Elektrode 40, die später beschrieben wird, strömen kann. Hier sind die ersten Wasserführungsnuten 21 linear ausgebildet. Wenn die erste Elektrode 20 mit der oben beschriebenen Konfiguration sich abgenutzt hat, muss sich die Elektrode in Richtung ihrer Masse an der glatten Fläche des Isolierungshalters 30, der später beschrieben werden soll, nach unten bewegen. Da hierbei der Stützpfosten 25, der die erste Elektrode 20 trägt, derart konfiguriert ist, dass er von der Pfostenwasserdichtung 27 von oben nach unten verlagerbar ist, senken sich die erste Elektrode 20 und der Stützpfosten 25 auf natürliche Weise in dem Maße ab, wie die Elektrode sich abnutzt, so dass ein gleichmäßiger Spalt zur zweiten Elektrode 40, die später beschrieben wird, aufrechterhalten werden kann.
Wie in den Figuren gezeigt, weist der Isolierungshalter 30 eine konische Form auf, derart, dass er die ersten Elektrode 20 in sich aufnehmen kann, wobei sein oberer und unterer Abschnitt offen sind. Der Isolierungshalter 30 verhindert, dass die erste und die zweite Elektrode 20 und 40 in direkten Kontakt miteinander gelangen, während er die erste Elektrode 20 derart führt, dass sie sich auf natürliche Weise in dem Maße absenkt, in dem sich die Elektrode abnutzt. Außerdem ist der Isolierungshalter 30 gemäß der Erfindung als Teflon oder ein mit Teflon beschichtetes Isolierungsmaterial vorgesehen. Dabei bezeichnet Teflon eine hochmolekulare Verbindung, die als Fluorkunstharz bezeichnet wird, und ist ein Polymer von Einheitsbestandteilen, zu denen die Hauptbestandteile der Fluor-, Kohlenstoff- und Wasserstoffform gehören. Der Isolierungshalter 30 gemäß der Erfindung kann durch Formen eines solchen Teflonmaterials bereitgestellt werden, oder indem ein Isolierungshalter aus einem Isolierungsmaterial gebildet wird und dann mithilfe eines Fluorkunstharzes als Anstrich eine Schicht auf seiner Oberfläche ausgebildet wird. Der Isolierungshalter 30 mit der oben beschriebenen Konfiguration weist Wasserflussführungsschlitze 31 auf, die von oben nach unten gestreckt sind, derart, dass Wasser in dem unteren Raum 10a effizient zwischen der ersten und der zweiten Elektrode 20 und 40 strömen kann. Die Wasserflussführungsschlitze 31 sind derart konfiguriert, dass sie radial um den unteren Teil des Isolierungshalters 30 angeordnet sind.
Die zweite Elektrode 40 ist ein konisches Element, das eine erweiterte Größe aufweist, derart, dass der Isolierungshalter 30 darin eingeführt und gehalten werden kann, und weist einen offenen oberen und unteren Abschnitt auf. Eine elektrische Leitung 46, die eine externe Spannung mit einer Polarität entgegengesetzt zu der Spannung anlegt, die der ersten Elektrode 20 zugeführt wird, ist an der zweiten Elektrode 40 angeschlossen. Insbesondere weist die zweite Elektrode 40 eine konische Form auf, deren Durchmesser allmählich von oben nach unten abnimmt, sowie eine Röhrenform mit offenem oberen und unteren Abschnitt, und ist derart konfiguriert, dass der untere Abschnitt auf einem gestuften Sitzabschnitt (kein Bezugszeichen) sitzt, der eine Installationsöffnung aufweist, die in der Mitte der Trennwand 12 ausgebildet ist. Die zweite Elektrode 40 kann durch Schweißen, eine mechanische Montagestruktur oder eine separate Montagevorrichtung an die Trennwand 12 gekoppelt werden, derart, dass ihre Bewegung verhindert wird. Da dies ohne Weiteres durch ein bekanntes Verfahren erreicht werden kann, wird auf eine detaillierte Beschreibung verzichtet. Wie bei der ersten Elektrode 20 ist auch die zweite Elektrode 40 aus einer Legierung geformt, die wenigstens eins, ausgewählt aus Cu, Ag und Al enthält, und die elektrische Leitung 46, durch die von außen eine Spannung angelegt wird, ist an den unteren Abschnitt angeschlossen. Außerdem weist die zweite Elektrode 40 zweite Wasserflussführungsnuten 41 in ihrer Innenfläche auf. Die zweiten Wasserflussführungsnuten 41 erstrecken sich in Längsrichtung und sind in regelmäßigen Abständen voneinander angeordnet, derart, dass das Wasser, das dem unteren Raum 10a zugeführt wird, effizient zwischen der ersten und der zweiten Elektrode 20 und 40 strömen kann. Die zweite Elektrode 40 mit dieser Konfiguration ist derart angeordnet, dass die zweite Elektrode 40 und die erste Elektrode 20 auf beiden Seiten des Isolierungshalters 30, der von der Antriebsquelle 50 gedreht wird, konzentrisch zueinander sind. Daher werden die erste und die zweite Elektrode 20 und 40 sind durch die Drehung des Isolierungshalters 30 gleichmäßig abgenutzt.
Die Antriebsquelle 50 weist ein Antriebselement auf, das die Drehantriebskraft zum Drehen des Isolierungshalters 30 erzeugt, und ein Übertragungselement, das die Antriebskraft auf den Isolierungshalter 30 überträgt. Gemäß der Erfindung wird der Antriebsmotor 51, der von außen mit Leistung versorgt wird und die Drehwelle 51s dreht, als das Antriebselement der Antriebsquelle 50 vorgeschlagen. Ein Verbindungskörper 53 wird als das Übertragungselement der Antriebsquelle 50 vorgeschlagen. Ein Ende des Verbindungskörpers 53 ist mit der Drehwelle 51s des Antriebsmotor 51s verbunden, und das andere Ende des Verbindungskörpers 53 ist in zwei oder mehr Zweige geteilt, die mit dem oberen Abschnitt des Isolierungshalters 30 verbunden sind.
Der Antriebsmotor 51 ist ein Antriebselement, das außerhalb und über der Kammer 10 vorgesehen ist und die Drehantriebskraft durch Empfangen von Leistung erzeugt. Obwohl nicht dargestellt, wird ein Abschnitt des Antriebsmotors 51 von einem Abschnitt der Kammer 10 getragen, derart, dass eine Verlagerung in vertikaler Richtung möglich ist, während er mit dem Isolierungshalter 30 als einstückiges Teil zusammenwirkt. Da der vertikale Verlagerungsaufbau des Antriebsmotors 51 anhand bekannter Techniken erreicht werden kann, wird auf eine detaillierte Beschreibung verzichtet. Währenddessen ist ein Ende der Drehwelle 51s des Antriebsmotors 51 durch die obere Platte der Kammer 10 im oberen Raum 10b angeordnet. Der Abschnitt der Drehwelle 51s, die zu einem Ende benachbart ist, das sich durch die obere Platte der Kammer 10 erstreckt, wird von einer Motorwasserdichtung 52 getragen. Wie die Pfostenwasserdichtung 27 ist die die Motorwasserdichtung 52 ein mechanisches Dichtungselement, das derart getragen wird, dass es in axialer Richtung verlagerbar ist, während es ein Leck durch einen Spalt verhindert. Da dieses Element ohne Weiteres durch eine bekannte Technik erreicht werden kann, wird auf eine detaillierte Beschreibung verzichtet.
Der Verbindungskörper 53 ist derart ausgelegt, dass er die Drehantriebskraft der Drehwelle 51s auf den Isolierungshalter 30 überträgt. Ein Ende des Verbindungskörpers 53 ist mit dem distalen Ende der Drehwelle 51s verbunden, und das andere Ende des Verbindungskörpers 53 ist in zwei oder mehr Zweige geteilt, die mit dem oberen Umfang des Isolierungshalters 30 verbunden sind.
Es folgt eine Beschreibung des Betriebs der Metallionensterilisierungsvorrichtung mit der oben beschriebenen Konfiguration gemäß der Erfindung. Wenn anfangs durch die Einlassleitung 11 Hochdruckwasser in die Kammer 10 eingeleitet wird, füllt das eingeleitete Wasser den unteren Raum 10a der Kammer 10. Gleichzeitig strömt ein Teil des Wassers durch die Durchgangsöffnungen 12a der Trennwand 12 in den oberen Raum 10b, während ein Teil des Wassers durch den Spalt zwischen der ersten und zweiten Elektrode 20 und 40 strömt. Dabei weisen die erste Elektrode 20, die zweite Elektrode 40 und der Isolierungshalter 30 die ersten Wasserflussführungsnuten 21, die zweiten Wasserflussführungsnuten 41 und die Wasserflussführungsschlitze 31 auf, derart, dass Wasser effizient einströmen kann. Da die erste und die zweite Elektrode 20 und 40 mit Spannung unterschiedlicher Polarität ausgestattet sind, dreht sich der Isolierungshalter 30 unter der Drehantriebskraft der Antriebsquelle 50 in eine Richtung. Das Wasser, das durch die erste und zweite Elektrode 20 und 40 strömt, enthält eine große Menge an Metallionen. In einem Beispiel, wenn an die erste Elektrode 20 eine positive (+) Polarität und an die zweite Elektrode 40 eine negative (–) Polarität angelegt wird, wird die Ionisierung an der ersten Elektrode 20 oder positiven (+) Elektrode ausgeführt. Während auf diese Weise ionisierte Metallionen zur negativen (–) Elektrode gelöst werden, werden sie in dem Wasser gelöst, das zwischen der ersten und zweiten Elektrode 20 und 40 strömt. Daher enthält das Wasser, das zwischen der ersten und zweiten Elektrode 20 und 40 strömt, eine große Menge an Metallionen. Dieses Wasser wird mit dem Wasser vermischt, das durch die Durchgangsöffnungen 12a der Trennwand 12 geströmt ist, bevor es durch die Auslassleitung 13 nach außen abgelassen wird. Die erste und die zweite Elektrode 20 und 40 werden durch den Isolierungshalter 30, der von der Antriebsquelle 50 gedreht wird, gleichmäßig abgenutzt. Wenn sich die erste Elektrode 20 abgenutzt hat, wird der Stützpfosten 25, der die erste Elektrode 20 trägt, von der Pfostenwasserdichtung 27 von oben nach unten verlagert. Außerdem wird bei dem Isolierungshalter 30, der die erste Elektrode 20 trägt, die Drehwelle 51s des Antriebsmotors 51 von der Motorwasserdichtung 52 von oben nach unten verlagert. Daher werden die erste Elektrode 20 und der Isolierungshalter 30 nach unten verlagert, um auf diese Weise den Spalt in dem Ausmaß zu kompensieren, in dem sich die Elektroden abgenutzt haben. Daher ist es möglich, unabhängig von der Abnutzung der Elektroden einen gleichmäßigen Spalt zwischen der ersten und zweiten Elektrode 20 und 40 aufrechtzuerhalten, wodurch eine zuverlässige Ionisierungsleistung erreicht wird.
3 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht, die eine abgewandelte Ausführungsform der Metallionensterilisierungsvorrichtung aus 1 zeigt. Da die Metallionensterilisierungsvorrichtung im Wesentlichen mit der vorstehend beschriebenen Metallionensterilisierungsvorrichtung identisch ist, werden gleiche Bauelemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen, und auf ihre Beschreibung wird verzichtet. Die technischen Merkmale dieser Ausführungsform bestehen darin, Nanopartikel, die an der ersten und zweiten Elektrode 20 und 40 während des Ionisierungsprozesses anhaften, zu entfernen und dadurch die Leistung der Ionenerzeugung zuverlässig aufrechtzuerhalten und zugleich die Wartungsfreundlichkeit und die Zuverlässigkeit der Leistung der Produkte zu erhöhen. Zu diesem Zweck schlägt die Ausführungsform einen Aufbau vor, wobei Bürsten 33 einstückig im Isolierungshalter 30 vorgesehen sind, der zwischen der ersten und zweiten Elektrode 20 und 40 angeordnet ist. Jede der Bürsten 33 kann durch Ausbilden von Borsten aus einem Kunstharz oder einem Isolierungsmaterial oder durch Ausbilden eines Kunstharzes oder eines Isolierungsmaterials in der Form von Streifen implementiert werden. Außerdem weist der Isolierungshalter 30 Bürstenöffnungen (kein Bezugszeichen) in regelmäßigen Abständen auf. Die Bürstenöffnungen sind an Positionen ausgebildet, die die Positionen der Wasserflussführungsschlitze 31 nicht beeinflussen, und die Bürsten 33 sind derart in die Bürstenöffnungen eingesetzt, dass die Bürsten 33 sicher angebracht sein können. Der Isolierungshalter 30 mit der oben beschriebenen Konfiguration wird gedreht, indem er die Antriebskraft von der Antriebsquelle 50 empfängt. Dabei drehen sich die Bürsten 33 im Isolierungshalter 30, während sie an der ersten und zweiten Elektrode 20 und 40 anliegen, die innerhalb und außerhalb des Isolierungshalters 30 angeordnet sind, so dass Nanopartikel, die an der ersten und zweiten Elektrode 20 und 40 anhaften, entfernt werden. Die Funktion der Metallionensterilisierungsvorrichtung gemäß dieser abgewandelten Ausführungsform der Erfindung ist im Wesentlichen mit der oben beschriebenen Ausführungsform identisch, weshalb auf eine detaillierte Beschreibung verzichtet wird.
4 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht, die die Konfiguration einer weiteren abgewandelten Ausführungsform der Metallionensterilisierungsvorrichtung aus 1 zeigt. Die technischen Merkmale dieser Ausführungsform bestehen darin, Rollelemente 35 vorzuschlagen, die in Rollkontakt mit der ersten und zweiten Elektrode 20 und 40 stehen, derart, dass der Isolierungshalter 30, der sich durch Empfangen der Antriebskraft von der Antriebsquelle 50 dreht, effizient dreht oder eine geeignete Verlagerung von oben nach unten in Bezug auf die innere und äußere Elektrode aufweist. Zu diesem Zweck schlägt diese Ausführungsform einen Aufbau auf, der Installationsöffnungen 35a aufweist, die an Positionen ausgebildet sind, die weder die Wasserflussführungsschlitze 31 noch die Bürsten 33 beeinflussen, und Rollen 35b, oder die Rollelemente, die drehbar in den Installationsöffnungen 35a vorgesehen sind. Dabei können die Rollen 35b durch Kugel ersetzt werden, derart, dass sie in Bezug auf die Richtung rollen, in der sich der Isolierungshalter 30 dreht, oder in Bezug auf die Verlagerung der ersten und zweiten Elektrode 20 und 40 von oben nach unten.
5 zeigt eine weitere abgewandelte Ausführungsform von 1. Die technischen Merkmale dieser Ausführungsform bestehen darin, einen Aufbau vorzuschlagen, wobei nur die zweiten Wasserflussführungsnuten 41 und die Wasserflussführungsschlitze 31 in der zweiten Elektrode 40 und dem Isolierungshalter 30 ausgebildet sind, ohne die ersten Wasserflussführungsnuten 21 in der Außenfläche der ersten Elektrode 20.
6 zeigt eine weitere abgewandelte Ausführungsform von 1. Gemäß den technischen Merkmalen dieser Ausführungsform wurden Wirbelelemente hinzugefügt. Wenn sich der Isolierungshalter 30 dreht, führen die Wirbelelemente das Wasser, das dem unteren Raum 10a zwischen der ersten und zweiten Elektrode 20 und 40 zugeführt wird, so dass das Wasser ionisiert wird, und bewirken, dass das Wasser, das durch die erste und die zweite Elektrode 20 und 40 geströmt ist, einen Wirbelstrom erzeugt. Daher kann das Wasser effizient mit dem Wasser vermischt werden, das durch die Durchgangsöffnungen 12a der Trennwand 12 in den oberen Raum 10b geströmt ist. Gemäß dieser Ausführungsform weisen dazu die ersten Wasserflussführungsnuten 21, die zweiten Wasserflussführungsnuten 41 und die Wasserflussführungsschlitze 31 eine Spiralform auf, die einen Wirbelstrom erzeugen kann, anders als die lineare Form der vorangehenden Ausführungsformen.
7 und 8 sind perspektivische Ansichten, die eine Metallionensterilisierungsvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung zeigen, und 9 ist eine Längsschnittansicht, die die Konfiguration der Metallionensterilisierungsvorrichtung aus 7 zeigt. Wie in den Figuren dargestellt, weist die Metallionensterilisierungsvorrichtung 1 gemäß der Erfindung eine Kammer 210 mit einem Kanal auf, in dem Wasser, das von außen eingeleitet wird, Metallionen enthält, und durch den Wasser nach außen strömt; eine erste Elektrode 220, die in der Kammer 210 angeordnet ist, um eine externe Spannung zu empfangen, und die eine konische Form aufweist, wobei ihr Durchmesser allmählich in der Richtung von oben nach unten abnimmt; einen Isolierungshalter 230, der eine erweiterte konische Form aufweist, derart, dass die erste Elektrode 220 darin eingeführt und gehalten werden kann, und der einen oberen und unteren Abschnitt aufweist und eine externe Drehantriebskraft empfängt; und eine zweite Elektrode 240, die eine erweiterte konische Form aufweist, derart, dass der Isolierungshalter 230 darin eingeführt und gehalten werden kann, und die einen offenen oberen und unteren Abschnitt aufweist, und eine externe Spannung mit einer Polarität empfängt, die entgegengesetzt zur Polarität der ersten Elektrode 220 ist; und eine Wirbelantriebsquelle 250, die in einem unteren Raum 210a der Kammer 210 angeordnet ist und eine Antriebsdrehkraft erzeugt, indem sie von außen zugeführtes Wasser erhält, und die Antriebsdrehkraft dem Isolierungshalter 230 zuführt und so einen Wirbelstrom im eingeleiteten Wasser erzeugt.
Wie in den Figuren gezeigt, ist die Kammer 210 ein hohles Röhrenelement und weist eine Einlassleitung 211 in ihrem unteren Abschnitt auf, durch die Wasser eingeleitet werden kann, und eine Auslassleitung 213 in ihrem oberen Abschnitt, durch die das eingeleitete Wasser nach außen abgelassen werden kann. Obwohl die Einlassleitung 211 und die Auslassleitung 213 an gegenüberliegenden Positionen im oberen und unteren Teil der Kammer 210 dargestellt sind, können ihre Positionen auf unterschiedliche Weise angepasst werden, solange das Wasser durch die Einlassleitung eingeleitet wird und das ionisierte Wasser, das durch Lösen von Ionen im eingeleiteten Wasser erzeugt wird, durch die Auslassleitung nach außen abgelassen wird. Außerdem ist der Innenraum der Kammer 210 in einen unteren Raum 210a und einen oberen Raum 210b unterteilt, und gemäß der Erfindung ist eine Trennwand 212 für diesen Zweck vorgesehen. Die Trennwand 212 ist in lateraler Richtung in der Fläche der Figur angeordnet, um den Raum zu teilen. Die Trennwand 212 weist eine oder mehrere Durchgangsöffnungen 212a auf, durch die das Wasser, das durch die Einlassleitung 211 in den unteren Raum 210a eingeleitet wird, zum oberen Raum 210b strömen kann. Obwohl in den Figuren nicht dargestellt, ist die Kammer 210 mit einem Fußrahmen versehen, wenn die Kammer mit dieser Konfiguration auf dem Boden angeordnet ist. Auch wird bevorzugt, dass die Kammer aus einem korrosionsfesten Material hergestellt ist, etwa einem Kunststoff, einem Edelmetall oder dergleichen.
Die erste Elektrode 220 weist eine konische Form auf, deren Durchmesser allmählich in der Richtung von oben nach unten abnimmt, und kann aus einer Legierung geformt werden, die wenigstens eins, ausgewählt aus Cu, Ag und Al, enthält. Vorzugsweise können die erste und die zweite Elektrode 220 und 240 beide aus dem gleichen Metall geformt werden, oder die erste und die zweite Elektrode 220 und 240 können aus unterschiedlichen Metallen geformt werden. Die erste Elektrode 220 ist derart konfiguriert, dass elektrische Leistung daran angelegt wird. Wie in 9 gezeigt, zeigt die Erfindung einen Aufbau, der elektrisch über elektrische Leitungen mit einem Bedienfeld C verbunden ist, das außerhalb der Kammer 210 vorgesehen ist. Außerdem ist die erste Elektrode 220 derart vorgesehen, dass sie eine elastische Verlagerung von oben nach unten in der Kammer 210 aufweisen kann. Aus diesem Grund kann der Spalt zur zweiten Elektrode 240, die später beschrieben werden soll, gleichmäßig gehalten werden, derart, dass Ionen zuverlässig erzeugt werden können. Insbesondere ragt gemäß der Erfindung ein Stützpfosten 222 von oben nach unten vom oberen Mittelabschnitt der ersten Elektrode 220 vor, und ein konkav-konvexer Anbringungsabschnitt 222a, der eine Wiederholung von Nuten und Vorsprüngen aufweist, ist am oberen Außenumfang, oder distalen Ende, des Stützpfostens 222 ausgebildet. Außerdem ist ein Elektrodenträger 225 vorgesehen, der eine Form aufweist, die die Auslassleitung 213 der Kammer 210 abdeckt. Der Elektrodenträger 225 weist allgemein eine Elektrodenhalterung 225a, eine Elektrodenhülse 225b, an der der Stützpfosten 222 angebracht ist, und einen elastischen Körper 225c auf, der eine elastische Tragekraft in Bezug auf den Stützpfosten 222 ausübt.
Wie in den Figuren gezeigt, ist die Umfangsfläche der Elektrodenhalterung 225a durch Schweißen fest mit dem Umfang der Auslassleitung 213 der Kammer 210 verbunden, wobei die Elektrodenhülse 225b einstückig vom Boden der Elektrodenhalterung 225a vorspringt. Durchgangsöffnungen 225s sind an der Elektrodenhülse 225b ausgebildet und ermöglichen es, dass das Wasser in der Kammer 210 durch die Auslassleitung 213 abgelassen wird.
Die Elektrodenhülse 225b ist ein Röhrenelement, das von oben nach unten aus der unteren Mitte der Elektrodenhalterung 225a vorspringt und einen konkav-konvexen Aufbau an seinem Innenumfang aufweist, derart, dass der konkav-konvexe Abschnitt 222a des Stützpfostens 222 durch Einsetzen an der Elektrodenhülse 225b angebracht werden kann. Diese Konfiguration verhindert, dass sich die Elektrodenhülse 225b und der Stützpfosten 222 außen in Bezug aufeinander drehen, während sie sich trotzdem von oben nach unten verlagern können.
Der elastische Körper 225c ist ein elastisches Element, das in der Elektrodenhülse 225b vorgesehen ist, und ist gemäß der Erfindung als Spiralfeder vorgesehen. Der elastische Körper 225c trägt den Stützpfosten 222, der in die Elektrodenhülse 225b eingesetzt ist, elastisch in vertikaler Richtung, so dass ein gleichmäßiger Spalt zwischen der ersten Elektrode 220 und der zweiten Elektrode 240 aufrechterhalten werden kann. Aufgrund dieser Konfiguration wird die erste Elektrode 220 elastisch in der Richtung nach unten, also der Richtung der Masse, getragen. Daher ist es möglich, den Spalt zwischen der ersten und zweiten Elektrode 220 und 240 auch dann zu kompensieren, wenn sich die Elektroden abgenutzt haben, so dass der Spalt unabhängig von der Abnutzung der Elektroden gleichmäßig gehalten werden kann, wodurch die Ionen gleichmäßig erzeugt werden. Insbesondere wenn sich die erste Elektrode 220 abgenutzt hat, wird die erste Elektrode gezwungen, sich an der glatten Fläche des Isolierungshalters 230, der später beschrieben wird, nach unten zu bewegen, während sie der elastische Tragekraft des elastischen Körpers 225c unterliegt. Daher bewegt sich die erste Elektrode 220 auf natürliche Weise in dem Maße nach unten, in dem die Elektrode abgenutzt wurde, so dass ein gleichmäßiger Spalt zur zweiten Elektrode 240, die später beschrieben wird, aufrechterhalten werden kann. Außerdem weist die erste Elektrode 220 gemäß der Erfindung erste Wasserflussführungsnuten 221 in ihrer Außenfläche auf. Die Wasserflussführungsnuten 221 erstrecken sich in Längsrichtung und sind in regelmäßigen Abständen voneinander angeordnet, derart, dass das Wasser effizient zwischen der ersten Elektrode 220 und der zweiten Elektrode 240, die später beschrieben wird, strömen kann. Hier sind die ersten Wasserführungsnuten 221 linear geformt.
Der Isolierungshalter 230 weist eine konische Form auf, derart, dass er die ersten Elektrode 220 in sich aufnehmen kann, wobei sein oberer und unterer Abschnitt offen sind. Der Isolierungshalter 230 ist ein Isolierungs- und Führungselement und verhindert, dass die erste und die zweite Elektrode 220 und 240 in direkten Kontakt miteinander gelangen, während er die erste Elektrode 220 derart führt, dass sie sich auf natürliche Weise in dem Maße absenkt, in dem sich die Elektrode abnutzt. Außerdem ist der Isolierungshalter 230 als Teflon oder ein mit Teflon beschichtetes Isolierungsmaterial vorgesehen. Dabei bezeichnet Teflon eine hochmolekulare Verbindung, die als Fluorkunstharz bezeichnet wird, und ist ein Polymer von Einheitsbestandteilen, zu denen die Hauptbestandteile der Fluor-, Kohlenstoff- und Wasserstoffform gehören. Der Isolierungshalter 230 gemäß der Erfindung kann durch Formen eines solchen Teflonmaterials bereitgestellt werden, oder indem ein Isolierungshalter aus einem Isolierungsmaterial wie etwa Kunstharz oder Keramik gebildet wird und dann mithilfe eines Fluorkunstharzes als Anstrich eine Schicht auf seiner Oberfläche ausgebildet wird. Es wird bevorzugt, dass der Isolierungshalter 30 Wasserflussführungsschlitze 231 aufweist, die von oben nach unten gestreckt sind, derart, dass Wasser in dem unteren Raum 210a effizient zwischen der ersten und der zweiten Elektrode 220 und 240, die später beschrieben wird, strömen kann. Die Wasserflussführungsschlitze 231 sind dabei derart konfiguriert, dass sie radial um den unteren Teil des Isolierungshalters 230 angeordnet sind. Der untere Abschnitt des Isolierungshalters 230 ist mit einem Isolationsträger 253 der Wirbelantriebsquelle 250, der später beschrieben wird, verbunden und wird von diesem getragen, derart, dass sich der Isolierungshalter 230 zusammen mit der Wirbelantriebsquelle 250 in einer Richtung dreht.
Die zweite Elektrode 240 ist ein konisches Element, das eine erweiterte Größe aufweist, derart, dass der Isolierungshalter 230 darin eingeführt und gehalten werden kann, und weist einen offenen oberen und unteren Abschnitt auf. Eine elektrische Leitung, die eine externe Spannung mit einer Polarität entgegengesetzt zu der Spannung anlegt, die der ersten Elektrode 220 zugeführt wird, ist an der zweiten Elektrode 240 angeschlossen. Wie die erste Elektrode 220 weist die zweite Elektrode 240 eine konische Form auf, deren Durchmesser allmählich von oben nach unten abnimmt, sowie eine Form mit offenem oberen und unteren Abschnitt, und ist derart konfiguriert, dass der untere Abschnitt zum unteren Raum 210a der Kammer 210 durch eine Öffnung freiliegt, die in der Mitte der Trennwand 212 ausgebildet ist. Wie bei der ersten Elektrode 220 ist auch die zweite Elektrode 240 aus einer Legierung geformt, die wenigstens eins, ausgewählt aus Cu, Ag und Al enthält, und eine elektrische Leitung, durch die von außen eine Spannung angelegt wird, ist an den unteren Abschnitt angeschlossen. Außerdem weist die zweite Elektrodes 240 zweite Wasserflussführungsnuten 241 in ihrer Innenfläche auf. Die zweiten Wasserflussführungsnuten 241 erstrecken sich in Längsrichtung und sind in regelmäßigen Abständen voneinander angeordnet, derart, dass das Wasser, das dem unteren Raum 210a zugeführt wird, effizient zwischen der ersten und der zweiten Elektrode 220 und 240 strömen kann. Die zweite Elektrode 240 mit dieser Konfiguration ist derart angeordnet, dass die zweite Elektrode 240 und die erste Elektrode 220 auf beiden Seiten des Isolierungshalters 230, der von der Antriebsquelle 250 gedreht wird, konzentrisch zueinander sind. Die zweite Elektrode 240 empfängt vom Bedienfeld C elektrische Leistung und erzeugt zusammen mit der ersten Elektrode 220 Ionen, so dass Ionen in das eingeleitete Wasser gelöst werden.
Die Wirbelantriebsquelle 250 ist ein Bauteil, das die Drehantriebskraft zum Drehen des Isolierungshalters 230 erzeugt, während sie bewirkt, dass das durch die Einlassleitung eingeleitete Wasser einen Wirbelstrom aufweist, so dass Ionen, die durch Zusammenwirken zwischen der ersten Elektrode 220 und der zweiten Elektrode 240 effizient mit dem eingeleiteten Wasser vermischt werden können. Die Wirbelantriebsquelle 250 weist allgemein einen Rotorträger 252, einen Wirbelrotor 251 und den Isolationsträger 253 auf.
Der Rotorträger 252 weist eine Rotorhalterung 252a auf, die die Form eines konkaven Behälters aufweist, derart, dass sie die Einlassleitung 211 der Kammer 210 umgibt, ein Lager 252c, das einstückig am oberen Mittelabschnitt der Rotorhalterung 252a vorgesehen ist, und eine Drehhülse 252b, die ein Drehelement ist, das drehbar an das Lager 252c gekoppelt ist und in die ein Drehpfosten 251b des Wirbelrotors 251, der später beschrieben wird, axial eingesetzt ist. Die Rotorhalterung weist eine derartige Größe auf, dass ihr Umfang die Einlassleitung 211 der Kammer 210 aufnimmt, ist durch Schweißen fest mit der Innenfläche der Kammer 210 verbunden und weist Durchgangsöffnungen 252s auf, die um das Lager 252c herum ausgebildet sind und durch die Wasser, das durch die Einlassleitung 211 eingeleitet wird, in den unteren Raum 210a der Kammer 210 strömen kann. Der Innenumfang der Drehhülse 252b, eines der Bauteile des Rotorträgers 252, ist derart bearbeitet, dass er eine Wiederholung von Konkaven und Konvexen aufweist. Der Drehpfosten 251b des Wirbelrotor 251, der später beschrieben wird, ist in die Drehhülse 252b eingesetzt und weist eine entsprechende Form auf.
Der Wirbelrotor 251 weist eine Schraube 251a auf, die durch das eingeleitete Wasser, das durch die Einlassleitung 211 der Kammer 210 einströmt, gedreht wird, und den Drehpfosten 251b, der einstückig am unteren Abschnitt der Schraube 251a vorgesehen ist. Der Drehpfosten 251b ist in die Drehhülse 252b eingesetzt und ist derart mit derselben verbunden, dass er sich von oben nach unten drehen und verlagern kann. Dabei weist die Schraube 251a, wie in den Figuren gezeigt, mehrere Flügel auf, die an ihrem Außenumfang jeweils eine Spiralnut aufweisen. Der Drehpfosten 251b kann mit der Drehhülse 252b zusammenwirken und einstückig mit ihr gedreht werden, wenn er in diese eingesetzt ist, und ist derart vorgesehen, dass er von oben nach unten verlagerbar ist. Außerdem weist der Wirbelrotor 251 eine Befestigungsaussparung 251h oben in seiner Mitte auf, in der das untere Ende des Isolationsträgers 253, der später beschrieben wird, fest eingesetzt ist.
Der Isolationsträger 253 it ein Verbindungselement, dessen oberes Ende mit dem unteren Abschnitt des Isolierungshalters 230 verbunden ist und dessen unteres Ende mit dem Wirbelrotor 251 verbunden ist. Dieser Isolationsträger 253 weist mehrere Verbindungsabschnitte 253a, auf, deren obere Enden mit dem unteren Umfang des offenen unteren Abschnitts des Isolierungshalters 230 verbunden sind, und einen Befestigungsschaft 253b, an dem die Verbindungsabschnitte 253a miteinander verbunden sind. Das untere Ende des Befestigungsschafts 253b ist fest in die Befestigungsaussparung 251h eingesetzt, derart, dass der Befestigungsschaft 253b einstückig an die Befestigungsaussparung 251h gekoppelt ist. Bei der Wirbelantriebsquelle 250 mit der oben beschriebenen Konfiguration wird der Wirbelrotor 251 durch den Druck des einströmenden Wassers gedreht, wenn das Wasser durch die Einlassleitung 211 der Kammer 210 eingeleitet wird. Der Isolierungshalter 230, der über den Isolationsträger 253 mit dem Wirbelrotor 251 verbunden ist, wirkt mit dem Wirbelrotor 251 zusammen und wird einstückig mit diesem gedreht.
Es folgt eine Beschreibung des Betriebs der Metallionensterilisierungsvorrichtung mit der oben beschriebenen Konfiguration gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung. Wenn anfangs durch die Einlassleitung 211 Hochdruckwasser in die Kammer 210 eingeleitet wird, wird der Wirbelrotor 251 der Wirbelantriebsquelle 250 unter dem Druck des einströmenden Wassers in eine Richtung gedreht. Außerdem füllt das durch die Einlassleitung 211 eingeleitete Wasser den unteren Raum 210a der Kammer 210 durch die Durchgangsöffnungen 252s. Ein Teil des eingefüllten Wassers strömt durch die Durchgangsöffnungen 212a der Trennwand 212 in den oberen Raum 210b der Kammer 210, während der übrige Teil des Wassers durch den Spalt zwischen der ersten Elektrode 220 und der zweiten Elektrode 240 strömt. Dabei weisen die erste Elektrode 220, die zweite Elektrode 420 und der Isolierungshalter 230 die ersten Wasserflussführungsnuten 221, die zweiten Wasserflussführungsnuten 241 und die Wasserflussführungsschlitze 231 auf, derart, dass Wasser effizient einströmen kann. Sobald das Wasser in die Kammer 210 eingeleitet wurde, wird an die erste Elektrode 220 und die zweite Elektrode 240 eine Spannung von unterschiedlicher Polarität angelegt, und der Isolierungshalter 230 wird durch die Drehantriebskraft der Wirbelantriebsquelle 250 in eine Richtung gedreht. Ionen, die durch das Zusammenwirken zwischen der ersten Elektrode 220 und der zweiten Elektrode 240 erzeugt werden können daher effizient mit dem Wasser vermischt werden, das zwischen der ersten Elektrode 220 und der zweiten Elektrode 240 strömt. In einem Beispiel, wenn an die erste Elektrode 220 eine positive (+) Polarität und an die zweite Elektrode 240 eine negative (–) Polarität angelegt wird, wird die Ionisierung an der ersten Elektrode 220 oder positiven (+) Elektrode ausgeführt. Während auf diese Weise ionisierte Metallionen zur negativen (–) Elektrode gelöst werden, werden sie in dem Wasser gelöst, das zwischen der ersten und zweiten Elektrode 220 und 240 strömt. Daher enthält das Wasser, das zwischen der ersten und zweiten Elektrode 220 und 240 strömt, eine große Menge an Metallionen. Dieses Wasser wird mit dem Wasser vermischt, das durch die Durchgangsöffnungen 212a der Trennwand 212 geströmt ist, bevor es durch die Auslassleitung 213 nach außen abgelassen wird. Wenn nun eine Abnutzung an der ersten Elektrode 220 und der zweiten Elektrode 240 auftritt, wird die erste Elektrode 220 vom Elektrodenträger 225 nach unten in die Richtung, in die die Masse wirkt, elastisch getragen. Wenn also eine Abnutzung an der ersten Elektrode 220 und der zweiten Elektrode 240 auftritt, wird die erste Elektrode 220 gezwungen, sich in Richtung der Masse an der glatten Fläche des Isolierungshalters 230 herab zu bewegen, der mit dem Teflon-basierten Kunstharz mit einem geringen Reibungskoeffizienten beschichtet ist. Daher wird der Spalt zwischen der ersten Elektrode 220 und der zweiten Elektrode 240 unabhängig von der Abnutzung der Elektroden gleichmäßig gehalten, so dass Ionen zuverlässig erzeugt werden können.
10 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht, die eine Abwandlung der Ausführungsform aus 7 zeigt. Da die Metallionensterilisierungsvorrichtung 1 im Wesentlichen mit der zuvor anhand von 7 und 8 beschriebenen Metallionensterilisierungsvorrichtung identisch ist, werden gleiche Bauelemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen, und auf ihre Beschreibung wird verzichtet. Die technischen Merkmale dieser Ausführungsform bestehen darin, Nanopartikel, die an der ersten und zweiten Elektrode 220 und 240 während des Ionisierungsprozesses anhaften, zu entfernen und dadurch die Leistung der Ionenerzeugung zuverlässig aufrechtzuerhalten und zugleich die Wartungsfreundlichkeit und die Zuverlässigkeit der Leistung der Produkte zu erhöhen. Zu diesem Zweck schlägt die Ausführungsform einen Aufbau vor, wobei Bürsten 233 einstückig im Isolierungshalter 230 vorgesehen sind, der zwischen der ersten und zweiten Elektrode 220 und 240 angeordnet ist. Jede der Bürsten 233 kann durch Ausbilden von Borsten aus einem Kunstharz oder einem Isolierungsmaterial oder durch Ausbilden eines Kunstharzes oder eines Isolierungsmaterials in der Form von Streifen implementiert werden. Außerdem weist der Isolierungshalter 230 Bürstenöffnungen (kein Bezugszeichen) auf, die in regelmäßigen Abständen angeordnet sind. Die Bürstenöffnungen sind an Positionen ausgebildet, die die Positionen der Wasserflussführungsschlitze 231 nicht beeinflussen, und die Bürsten 233 sind derart in die Bürstenöffnungen eingesetzt, dass die Bürsten 233 sicher angebracht sein können. Der Isolierungshalter 230 mit der oben beschriebenen Konfiguration wirkt mit der Wirbelantriebsquelle 250 zusammen und wird einstückig von ihr gedreht. Dabei drehen sich die Bürsten 233 im Isolierungshalter 250, während sie reibend an der ersten und zweiten Elektrode 220 und 240 anliegen, die innerhalb und außerhalb des Isolierungshalters 230 angeordnet sind, so dass Nanopartikel, Schuppen usw., die an der ersten und zweiten Elektrode 20 und 40 anhaften, entfernt werden.
11 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht, die eine weitere Abwandlung der Ausführungsform aus 7 zeigt. Die technischen Merkmale dieser Ausführungsform bestehen darin, Rollelemente 235 vorzuschlagen, die in Rollkontakt mit der ersten und zweiten Elektrode 220 und 240 stehen, derart, dass der Isolierungshalter 230, der sich durch Empfangen der Antriebskraft von der Wirbelantriebsquelle 250 dreht, effizient dreht oder eine geeignete Verlagerung von oben nach unten in Bezug auf die innere und äußere Elektrode aufweist. Zu diesem Zweck schlägt diese Ausführungsform einen Aufbau auf, der Installationsöffnungen 235a aufweist, die an Positionen ausgebildet sind, die weder die Wasserflussführungsschlitze 231 noch die Bürsten 233 beeinflussen, und Rollen 235b, oder die Rollelemente, die drehbar in den Installationsöffnungen 235a vorgesehen sind. Dabei können die Rollen 235b durch Kugel ersetzt werden, derart, dass sie in Bezug auf die Richtung rollen, in der sich der Isolierungshalter 230 dreht, oder in Bezug auf die Verlagerung der ersten und zweiten Elektrode 220 und 240 von oben nach unten.
12 zeigt eine weitere abgewandelte Ausführungsform von 7. Die technischen Merkmale dieser Ausführungsform bestehen darin, einen Aufbau vorzuschlagen, wobei nur die zweiten Wasserflussführungsnuten 241 und die Wasserflussführungsschlitze 231 in der zweiten Elektrode 240 und dem Isolierungshalter 230 ausgebildet sind, ohne die ersten Wasserflussführungsnuten 221 in der Außenfläche der ersten Elektrode 220.
13 zeigt eine weitere abgewandelte Ausführungsform von 7. Diese Ausführungsform schlägt das Hinzufügen von Wirbelelementen vor. Wenn sich der Isolierungshalter 230 dreht, führen die Wirbelelemente das Wasser, das dem unteren Raum 210a zwischen der ersten und zweiten Elektrode 220 und 240 zugeführt wird, so dass das Wasser ionisiert wird, und bewirken, dass das Wasser, das durch die erste und die zweite Elektrode 220 und 240 geströmt ist, einen Wirbelstrom erzeugt. Daher kann das Wasser effizient mit dem Wasser vermischt werden, das durch die Durchgangsöffnungen 212a der Trennwand 212 in den oberen Raum 210b geströmt ist. Gemäß dieser Ausführungsform weisen dazu die ersten Wasserflussführungsnuten 221, die zweiten Wasserflussführungsnuten 241 und die Wasserflussführungsschlitze 231 eine Spiralform auf, die einen Wirbelstrom erzeugen kann, anders als die lineare Form der vorangehenden Ausführungsformen.
13 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht, die eine weitere Abwandlung der Ausführungsform aus 7 zeigt. Gemäß den technischen Merkmalen dieser Ausführungsform weist jede einer ersten Elektrode 220', einer zweiten Elektrode 240' und eines Isolierungshalters 230', der zwischen der ersten und zweiten Elektrode 220' und 240' angeordnet ist, eine Scheibenform auf. Die erste Elektrode 220' weist einen Stützpfosten 222 auf, der sich vom oberen Mittelabschnitt nach unten erstreckt und mit einem Elektrodenträger 225 verbunden ist. Erste Wasserflussführungsöffnungen 221' sind in der ersten Elektrode 220' ausgebildet und radial angeordnet.
Die zweite Elektrode 240' weist eine Durchgangsöffnung (kein Bezugszeichen) in ihrer Mitte auf, durch die der Isolationsträger 253 der Wirbelantriebsquelle 250 ohne Behinderung treten kann, wenn er in die Durchgangsöffnung eingesetzt wird. Ein Ende von jeweiligen Verbindungsstücken 242' ist mit dem Außenumfang der zweiten Elektrode 240' verbunden. Mit den Verbindungsstücken 242' ist die zweite Elektrode 240' an der Innenfläche der Kammer 210 befestigt. Wie bei der ersten Elektrode 220' sind auch hier mehrere Wasserflussführungsöffnungen 241' von oben nach unten ausgebildet.
Der Isolierungshalter 230' ist zwischen der ersten Elektrode 220' und der zweiten Elektrode 240' angeordnet und ist einstückig am Isolationsträger 253 der Wirbelantriebsquelle 250 angebracht. Der Isolierungshalter 230' ist derart konfiguriert, dass er sich in Zusammenwirkung mit der Wirbelantriebsquelle 250 in einer Richtung dreht. Wie in vorangehenden Ausführungsformen weist der Isolierungshalter 203' mehrere Bürsten 233 und mehrere Wasserflussführungsöffnungen 230' zwischen den Bürsten 233 auf.
15 bis 17 sind Ansichten, die eine Metallionensterilisierungsvorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung zeigen. Die Metallionensterilisierungsvorrichtung 31 gemäß dieser Ausführungsform weist eine Kammer 310 mit einem Kanal auf, in den Wasser, das Metallionen enthält, von außen eingeleitet wird und durch den das Wasser nach außen strömt; eine erste und eine zweite Elektrode 320 und 340, die in der Kammer 310 angeordnet sind, um eine externe Spannung zu empfangen, sind fest in der Kammer 310 angeordnet, derart, dass sie daran gehindert werden, sich zu drehen, und es wirken elastische Tragekräfte in entgegengesetzten Richtungen auf sie ein; und eine Isolationsmühle 330, die zwischen der ersten und zweiten Elektrode 320 und 340 angeordnet ist, um zwischen der ersten und zweiten Elektrode 320 und 340 zu isolieren, und unter dem Druck des einströmenden Wassers wie eine Wassermühle gedreht wird.
Wie in den Figuren gezeigt, ist die Kammer 310 ein hohles Röhrenelement und weist eine Einlassleitung 311 in ihrem unteren Abschnitt auf, durch die Wasser eingeleitet werden kann, und eine Auslassleitung 313 in ihrem oberen Abschnitt, durch die das eingeleitete Wasser nach außen abgelassen werden kann. Da die Einlassleitung 311 und die Auslassleitung 313 als Durchlass dienen, durch den Wasser eingeleitet und durch den Wasser mit darin gelösten Ionen abgelassen wird, kann ihre Position auf unterschiedliche Weise abgewandelt werden. Währenddessen ist die Kammer 310 gemäß der Erfindung derart konfiguriert, dass ein Einlassgehäuse 310a, das die Einlassleitung 311 aufweist, und ein Auslassgehäuse 310b, das die Auslassleitung 313 aufweist, durch Schraubbefestigung aneinander angebracht sind. In der Kammer 310, springen Tragleitungsabschnitte 315, die die erste und zweite Elektrode 320 und 340, die später beschrieben werden, in Richtung aufeinander zu vor. Außerdem sind die Tragleitungsabschnitte 315 außerhalb der Kammer 310 durch Abschlusselemente 319 abgeschlossen. Die Abschlusselemente 319 können als Schraubelemente implementiert sein, die über Schraubbefestigung an die Tragleitungsabschnitte 315 gekoppelt sind. Da außerdem elektrische Leitungen, durch die elektrische Leistung zugeführt wird, mit den Abschlusselementen 319 verbunden sind, wird bevorzugt, dass die Abschlusselemente 319 aus einem Metall geformt werden. Eine Dichtung kann hinzugefügt werden, um das Innere der Kammer 310 wasserdicht zu machen. Bezugszeichen 311a, das noch nicht beschrieben wurde, bezeichnet eine Führungsleitung. Die Führungsleitung 311a ermöglicht es, dass das Wasser, das durch die Einlassleitung 311 eingeleitet wird, mit hohem Druck einer Isolationsmühle 330 zugeführt wird, und ist, wie in der Figur gezeigt, derart konfiguriert, dass ihr Durchmesser allmählich in Richtung der Isolationsmühle 330 abnimmt. Die Kammer 310 mit dieser Konfiguration kann aus einem Material geformt sein, das ausgewählt ist aus einem Kunstharz, einem Edelstahl, einer Legierung oder dergleichen. Vorzugsweise ist die Kammer 310 aus einem Isolierungsmaterial hergestellt, das korrosionsbeständig und chemikalienbeständig ist.
Die erste und die zweite Elektrode 320 und 340 sind scheibenförmige Elemente, die auf beiden Seiten der Isolationsmühle 330 angeordnet sind, die später beschrieben wird. Die erste und die zweite Elektrode 320 und 340 sind elektrisch verdrahtet, derart, dass sie mit einer Spannung von unterschiedlicher Polarität versorgt werden, und werden von dem Bedienfeld C aus 4 gesteuert, das elektrisch mit ihnen verbunden ist. Die erste und die zweite Elektrode 320 und 340 sind aus einer Legierung geformt, die wenigstens eins ausgewählt aus Cu und Ag enthält. Die erste und die zweite Elektrode 320 und 340 können beide aus dem gleichen Metall geformt werden, oder die erste und die zweite Elektrode 320 und 340 können aus unterschiedlichen Metallen geformt werden. Die erste und die zweite Elektrode 320 und 340 sind derart konfiguriert, dass sie elastisch in Richtung der Isolationsmühle 330, die später beschrieben wird, getragen werden, wenn eine Abnutzung stattfindet. Daher wird unabhängig von der Abnutzung der Elektroden ein gleichmäßiger Spalt zwischen der ersten und zweiten Elektrode aufrechterhalten. Zu diesem Zweck weist gemäß der Erfindung die erste Elektrode 320 einen ersten festen Schaft 321 auf, der aus der Mitte ihrer einen Seite vorspringt, die zweite Elektrode 340 weist einen zweiten festen Schaft 341 auf, der aus der Mitte ihrer einen Seite vorspringt, und Spiralfedern 317 aus Metall sind im Inneren des Tragleitungsabschnitts 315, vorgesehen, derart, dass die erste und die zweite Elektrode 320 und 340 axial in die Tragleitungsabschnitte 315 eingesetzt werden können, derart, dass sie sich nicht drehen. Insbesondere weisen der erste und der zweite feste Schaft 321 und 341 einen konkav-konvexen Aufbau (kein Bezugszeichen) an ihrem Außenumfang auf, während die Tragleitungsabschnitte 315 einen konkav-konvexer Aufbau (kein Bezugszeichen) an ihrem Innenumfang aufweisen, der sich mit dem ersten und zweiten festen Schaft 321 und 341 verschränkt. Die Federn 317, die aus einem leitfähigen Metall hergestellt sind, sind in den Tragleitungsabschnitten 315 derart vorgesehen, dass die erste Elektrode 320 mit dem ersten festen Schaft 321 und die zweite Elektrode 340 mit dem zweiten festen Schaft 341 elastisch in eine Richtung zueinander hin getragen werden. Aufgrund dieser Konfiguration bleiben die erste und die zweite Elektrode 320 und 340 in engem Kontakt mit der Isolationsmühle 330, die später beschrieben wird, so dass ein Spalt, der bei Abnutzung der Elektroden auftritt, kompensiert werden kann. Dies wiederum hält einen gleichmäßigen Spalt zur Isolationsmühle 30 aufrecht, so dass es möglich ist, Ionen zuverlässig zu erzeugen. Währenddessen weist die erste Elektrode 320 eine erste Einführaussparung 320h auf der Seite gegenüber dem ersten festen Schaft 321 auf, und die zweite Elektrode 340 weist eine zweite Einführaussparung 340h auf der anderen Seite gegenüber dem zweiten festen Schaft 341 auf. Eine Drehwelle 330s der Isolationsmühle 330, die später beschrieben wird, ist drehbar in die erste und zweite Einführnut 320h und 340h eingeführt.
Die Isolationsmühle 330 ist derart in der Kammer 310 angeordnet, dass sie durch den Druck des einströmenden Wassers gedreht wird. Die Isolationsmühle 330 ist ein Bauteil, das dazu dient, die erste und die zweite Elektrode 320 und 340 voneinander zu isolieren, so dass sie nicht in direktem Kontakt miteinander stehen, und weist einen Körper 331, einen mittleren Leitungsabschnitt 334 und Bürsten 335 auf.
Der Körper 331 weist eine hohle Röhrenform auf und weist mehrere Flügel 332 und mehrere Wasserdurchlassöffnungen 332h in seinem Umfang auf, wobei sich die Wasserdurchlassöffnungen 332h mit den Flügeln abwechseln. Das einströmende Wasser, das durch die Einlassleitung 311 der Kammer 310 eingeleitet wird, trifft auf die Flügel 332. Ein Teil des einströmenden Wassers, das durch die Einlassleitung 311 eingeleitet wird, kann durch die Wasserdurchlassöffnungen 332h strömen, oder das Wasser, das bereits eingeleitet wurde, kann durch die Wasserdurchlassöffnungen 332h strömen.
Der mittlere Leitungsabschnitt 334 ist ein röhrenförmiges Bauteil, das in der Mitte im Körper 331 angeordnet ist und mithilfe der Bürsten 335, die auf seinen beiden Seiten angeordnet sind, am Körper 331 befestigt. Die Drehwelle 330s, die in die erste und zweite Einführaussparung 320h und 340h der ersten und zweiten Elektrode 320 und 340 eingeführt werden soll, ragt aus beiden Enden des mittleren Leitungsabschnitts 334 heraus. Dabei wird bevorzugt, dass die Drehwelle 330s in die erste und zweite Einführaussparung 320h und 340h derart eingeführt wird, dass sie von einem Lager b getragen wird, so dass sie sich in diesem Zustand leicht drehen lässt.
Die Bürsten 335 sind radial um den mittleren Leitungsabschnitt 334 angeordnet. Ein Ende jeder Bürste 335 ist mit dem mittleren Leitungsabschnitt 334 verbunden, und das andere Ende jeder Bürste 335 ist mit dem Körper 331 verbunden. Die Bürsten 335 dienen dazu, durch Reibungskontakt mit der ersten und zweiten Elektrode 320 und 340 Fremdkörper zu entfernen. Jede der Bürsten 335 kann durch Ausbilden von Borsten aus einem Kunstharz oder einem Isolierungsmaterial oder durch Ausbilden eines Kunstharzes oder eines Isolierungsmaterials in der Form von Streifen implementiert werden. Die Bürsten 335 liegen reibend an der ersten und zweiten Elektrode 320 und 340 an, die auf beiden Seiten der Isolationsmühle 330 vorgesehen sind, und entfernen Nanopartikel, Schuppen oder dergleichen, die an der ersten und zweiten Elektrode 320 und 340 anhaften, und folgen dabei der Drehung der Isolationsmühle 330. Bezugszeichen 330, das noch nicht beschrieben wurde, bezeichnet Trennwände, die radial in der Isolationsmühle 330 angeordnet sind und den Innenraum der Isolationsmühle 330 unterteilen. Die Trennwände 333 dienen dazu, den Innenraum des Körpers 331 zu unterteilen, um zu verhindern, dass Wasser, das durch die Wasserdurchlassöffnungen 332h eingeleitet wird, im Innenraum verbleibt. Außerdem ist die Isolationsmühle 330 gemäß der Erfindung vorzugsweise aus Teflon oder einem mit Teflon beschichteten Isolierungsmaterial geformt. Dabei bezeichnet Teflon eine hochmolekulare Verbindung, die als Fluorkunstharz bezeichnet wird, und ist ein Polymer von Einheitsbestandteilen, zu denen die Hauptbestandteile der Fluor-, Kohlenstoff- und Wasserstoffform gehören. Die Erfindung schlägt vor, die Isolationsmühle 330 durch Formen eines solchen Teflonmaterials bereitzustellen, oder indem ein Isolierungshalter aus einem Isolierungsmaterial wie etwa Kunstharz oder Keramik gebildet wird und dann mithilfe eines Fluorkunstharzes als Anstrich eine Schicht auf seiner Oberfläche ausgebildet wird.
Es folgt eine Beschreibung des Betriebs der Metallionensterilisierungsvorrichtung mit der oben beschriebenen Konfiguration gemäß der dritten Ausführungsform der Erfindung. Wenn anfangs durch die Einlassleitung 311 Hochdruckwasser in die Kammer 310 eingeleitet wird, wird die Isolationsmühle 330, die in Form einer Wassermühle ausgelegt ist, unter dem Druck des einströmenden Wassers in eine Richtung gedreht. Ein Teil des einströmenden Wassers, das auf die Flügel 332 der Isolationsmühle 330 trifft, strömt durch die Wasserdurchlassöffnungen 332h in den Körper 331 der Isolationsmühle 330. In dem Moment, in dem das Wasser in die Kammer 310 eingeleitet wird, wird an die erste Elektrode 320 und die zweite Elektrode 340 Spannung von unterschiedlicher Polarität angelegt, so dass Ionen erzeugt werden. Die erzeugten Ionen werden mit dem Wasser vermischt, das in den Körper 331 geströmt ist.
In einem Beispiel, wenn an die erste Elektrode 320 eine positive (+) Polarität und an die zweite Elektrode 340 eine negative (–) Polarität angelegt wird, wird die Ionisierung an der ersten Elektrode 320 oder positiven (+) Elektrode ausgeführt. Obwohl die auf diese Weise ionisierten Metallionen zur negativen (–) Elektrode gelöst werden, werden sie in das Wasser gelöst, das in den Raum zwischen der ersten und zweiten Elektrode 320 und 340 geströmt ist, d. h. das Wasser, das in den Körper 331 der Isolationsmühle 330 geströmt ist. Daher wird ionisiertes Wasser in der Isolationsmühle 330, d. h. in dem Raum zwischen der ersten und zweiten Elektrode 320 und 340 erzeugt, das eine große Menge an Metallionen enthält. Das auf diese Weise erzeugte ionisierte Wasser wird in einem Kreislauf, der von der Isolationsmühle 330 erzeugt wird, durch die Wasserdurchlassöffnungen 332h abgelassen und wird dann erneut mit dem Wasser in der Kammer 310 vermischt, bevor es durch die Auslassleitung 313 nach außen abgelassen wird. Währenddessen werden die erste und die zweite Elektrode 320 und 340 von den Federn 317 elastisch in Richtung der Isolationsmühle 330 getragen Wenn sich die Elektroden abnutzen, verlagern sich die Elektrode durch die Federkraft der Federn 317 in Richtung der Isolationsmühle 330 in dem Maße, in dem sich die Elektroden abgenutzt haben. Daher wird ein gleichmäßiger Spalt zwischen der ersten und zweiten Elektrode 320 und 340 aufrechterhalten, so dass Ionen zuverlässig erzeugt werden können.
18 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Abwandlung der Ausführungsform aus 15 zeigt. Gemäß den technischen Merkmalen dieser Ausführungsform wird ein Wirbelerzeugungsmittel 350 hinzugefügt, das das Mischverhältnis des Wassers erhöht, wenn ionisiertes Wasser in der Kammer 310 durch die Auslassleitung 313 nach außen abgelassen wird. Das Wirbelerzeugungsmittel 350 weist allgemein eine Halterung 355 und eine Schraube 351 auf, die drehend an der Halterung 355 vorgesehen ist.
Die Halterung 355 ist ein Element, das in der Kammer 310 angeordnet und mit der Auslassleitung 313 verbunden ist. Die Halterung 355 weist eine Ablassöffnung 355h auf, durch die das ionisierte Wasser in der Kammer 310 über die Auslassleitung 313 nach außen abgelassen werden kann.
Die Schraube 351 soll das Mischverhältnis der Ionen im Wasser erhöhen, das in die Kammer 310 eingeleitet wird. Was ihre Konfiguration betrifft, so ist eine Spiralnut oder ein Spiralflügel an ihrer Außenfläche ausgebildet. Die Schraube 351 wird durch eine Strömung gedreht, wobei das Wasser, das durch die Einlassleitung 311 eingeleitet wird, durch die Isolationsmühle 330 strömt und dann durch die Auslassleitung 313 abgelassen wird. Vorzugsweise ist die Schraube 351 drehbar um die Halterung 355 angeordnet. Zu diesem Zweck ist gemäß der Erfindung ein Drehelement 353 ist in dem verbindenden Abschnitt zwischen der Schraube 351 und der Halterung 355 angeordnet. Hier ist das Drehelement 353 als ein Lager implementiert.
19 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht, die eine weitere Abwandlung der Ausführungsform aus 15. Gemäß den technischen Merkmalen dieser Ausführungsform wurden Rollelemente 337 hinzugefügt. Die Rollelemente 337 erlauben es der Isolationsmühle 330, sich in die Bezug auf die erste und zweite Elektrode 320 und 340 unter dem Druck des einströmenden Wassers, das in die Kammer 310 eingeleitet wird, problemlos zu drehen. Zu diesem Zweck weist die Isolationsmühle 330 gemäß dieser Ausführungsform die Rollelemente 337 auf, die als Rollteile zusätzlich zu den Bürsten 335 konfiguriert sind. Die Rollelemente 337 sind als Kugel, Rollen oder ein reibungsarmes Material konfiguriert, derart, dass sie in Punktkontakt mit der ersten und zweiten Elektrode 320 und 340 gelangen. Wie in 9 sind mehrere Rollelemente 337 an Positionen vorgesehen, an denen ihre Drehwege einander nicht beeinflussen.
20 bis 22 sind perspektivische Ansichten, die eine Ausführungsform der Isolationsmühle aus 15 zeigen. Die Isolationsmühle 330 ist mit mehreren Hilfsflügeln 332a dargestellt, die von ihrem Innenumfang vorspringen. Die Hilfsflügel 332a sind voneinander beabstandet angeordnet. Dabei erstrecken sich die Hilfsflügel 332a von den Flügeln 332. 21 schlägt eine Spiralschraube 336 als Bauteil zum Erzeugen eines Wirbelstroms vor, der dazu beiträgt, dass ionisiertes Wasser, das in der Isolationsmühle 330 zurückgeblieben ist, rasch aus der Isolationsmühle 330 abgelassen wird. Die Spiralschraube 336 weist Flügel auf, die in Bezug auf den mittleren Leitungsabschnitt 334 spiralförmig angeordnet sind. Die Spiralschraube 336 verhilft dem Wasser oder ionisierten Wasser im Körper 331 der Isolationsmühle 330 zu einer schnellen Wirbelströmung und erhöht so die Effizienz, mit der das Wasser und das ionisierte Wasser vermischt werden. Außerdem kann das vermischte ionisierte Wasser leicht durch den schnellen Wirbelstrom aus dem Körper 331 der Isolationsmühle 330 abgelassen werden. Schließlich zeigt 22 einen Aufbau, wobei Verlängerungsflügel 332e ausgebildet sind, indem die Flügel 332 der Isolationsmühle 330 in Richtung des Umfangs der ersten und zweiten Elektrode 320 und 340 verlängert werden. Die Flügel 332 und die Verlängerungsflügel 332e stellen eine größere Fläche bereit, die dem Druck des einströmenden Wassers, das durch die Einlassleitung 311 eingeleitet wird, unterliegen, und verbessern so die Drehung der Isolationsmühle 330.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorstehenden Ausführungsformen beschränkt und kann in Form und Detail verändert werden. Daher versteht es sich, dass Abwandlungen und Änderungen in den Umfang der Ansprüche der Erfindung fallen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

KR 10-2010-0103319 [0001]
KR 10-2011-0042875 [0001]
KR 10-2011-0061656 [0001]
KR 10-2011-0072258 [0001]
KR 10-0768095 [0004]

Claims

Metallionensterilisierungsvorrichtung, umfassend: eine Kammer mit einem Kanal, durch den Wasser strömt; eine konische erste Elektrode, die in der Kammer angeordnet ist, um eine externe Spannung zu empfangen, wobei der Durchmesser derselben allmählich in einer Richtung von oben nach unten abnimmt; einen Isolierungshalter mit einer erweiterten konischen Form, derart, dass die erste Elektrode darin eingeführt und gehalten wird, wobei ein Abschnitt des Isolierungshalters drehbar mit einer Antriebsquelle verbunden ist; eine zweite Elektrode mit einer erweiterten konischen Form, derart, dass der Isolierungshalter darin eingeführt und gehalten wird, wobei die zweite Elektrode eine externe Spannung mit einer Polarität empfängt, die entgegengesetzt zur Polarität der ersten Elektrode ist; und eine Bürste, die in einer Richtung senkrecht zum Isolierungshalter angeordnet ist und an der Außen- und Innenfläche der ersten und zweiten Elektrode anliegt.
Metallionensterilisierungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei wenigstens eine der ersten und zweiten Elektrode Wasserflussführungsnuten in einer Außenfläche und einer Innenfläche davon aufweist, wobei sich die Wasserflussführungsnuten in Längsrichtung erstrecken, und der Isolierungshalter Wasserflussführungsschlitze aufweist, die den Wasserflussführungsnuten entsprechen.
Metallionensterilisierungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Kammer einen unteren Raum, mit dem eine Einlassleitung, durch die Wasser von außen eingeleitet wird, verbunden ist, und einen oberen Raum umfasst, der vom unteren Raum abgeteilt ist, wobei eine Auslassleitung, durch die das Wasser nach außen abgelassen wird, mit dem oberen Raum verbunden ist, wobei ein unterer Abschnitt der zweiten Elektrode in einem Sitzabschnitt sitzt, der eine Durchgangsöffnung in der Trennwand aufweist, und wobei ein unterer Abschnitt der ersten Elektrode vertikal Richtung durch einen Boden der Kammer herausragt, wobei die erste Elektrode mit einem oberen Ende eines Stützpfostens, mit dem eine elektrische Leitung, die mit der ersten Elektrode verbunden ist, angeschlossen ist, verbunden ist und davon getragen wird, und ein Abschnitt des Stützpfostens, der durch eine Bodenplatte der Kammer tritt, von einer Wasserdichtung getragen wird, derart, dass der Stützpfosten von oben nach unten verlagerbar ist.
Metallionensterilisierungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Isolierungshalter ein Teflonmaterial oder ein Isolierungsmaterial umfasst, das mit Teflon beschichtet ist.
Metallionensterilisierungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Antriebsquelle Folgendes umfasst: einen Antriebsmotor, der außerhalb und über der Kammer vorgesehen ist, um eine Drehantriebskraft zu erzeugen; eine Motorwasserdichtung, die eine Drehwelle des Antriebsmotor umgibt und trägt, die sich durch eine obere Platte der Kammer erstreckt, derart, dass die Drehwelle in vertikaler Richtung beweglich ist; und einen Verbindungskörper, wobei ein Ende des Verbindungskörpers mit einem distalen Ende der Drehwelle, die in der Kammer angeordnet ist, verbunden ist, und das andere Ende des Verbindungskörpers in zwei oder mehr Zweige geteilt ist, die in im Voraus festgelegtem Abstand mit dem oberen Umfang des Isolierungshalters verbunden sind.
Metallionensterilisierungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Isolierungshalter ein Rollelement umfasst, das in Rollkontakt mit der ersten und zweiten Elektrode steht.
Metallionensterilisierungsvorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Wasserflussführungsnuten un die Wasserflussführungsschlitze linear geformt sind, oder spiralförmig geformt sind, so dass ein Wirbelstrom erzeugt wird.
Metallionensterilisierungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die erste und zweite Elektrode eine Legierung umfassen, die wenigstens eins, ausgewählt aus Kupfer (Cu+), Silber (Ag+) und Aluminium (Al), umfasst.
Metallionensterilisierungsvorrichtung zum Erzeugen von ionisiertem Wasser durch Lösen von Metallionen in Wasser, das von außen zugeführt wird, wobei die Metallionensterilisierungsvorrichtung Folgendes umfasst: eine Kammer (210) mit einer Einlassleitung (211) und einer Auslassleitung (213); eine konische erste Elektrode (220), die in der Kammer (210) angeordnet ist, um eine externe Spannung aufzunehmen, wobei ihr Durchmesser allmählich von oben nach unten abnimmt, wobei ein Abschnitt eines oberen Teils der ersten Elektrode von einem Abschnitt eines inneren Teils der Kammer (210) getragen wird; einen Isolierungshalter (230) mit einer erweiterten konischen Form, derart, dass die erste Elektrode (220) darin eingeführt und gehalten wird, und drehbar ist; eine zweite Elektrode (240) mit einer erweiterten konischen Form, derart, dass der Isolierungshalter (230) darin eingeführt und gehalten wird, wobei die zweite Elektrode eine externe Spannung mit einer Polarität empfängt, die entgegengesetzt zur Polarität der ersten Elektrode (220) ist; und eine Wirbelantriebsquelle (250), die mit einem Abschnitt des unteren Teils des Isolierungshalter (230) verbunden ist, um den Isolierungshalter (230) drehbar zu tragen, wobei die Wirbelantriebsquelle durch das Wasser gedreht wird, das darin eingeleitet wird.
Metallionensterilisierungsvorrichtung zum Erzeugen von ionisiertem Wasser durch Lösen von Metallionen in Wasser, das von außen zugeführt wird, wobei die Metallionensterilisierungsvorrichtung Folgendes umfasst: eine Kammer (210) mit einer Einlassleitung (211), durch die Wasser eingeleitet wird, und einer Auslassleitung (213), durch die Wasser nach außen abgelassen wird; eine erste Elektrode (220') mit einer Scheibenform, die in der Kammer (210) angeordnet ist, um eine externe Spannung zu empfangen, wobei ein Abschnitt eines oberen Teils davon von einem Abschnitt eines inneren Teils der Kammer (210) getragen wird; einen Isolierungshalter (230') mit einer Scheibenform, der an einem Abschnitt der ersten Elektrode (220') vorgesehen ist, wobei sich der Isolierungshalter dreht, indem er eine Drehantriebskraft empfängt; eine zweite Elektrode (240'), die der ersten Elektrode (220') zugewandt ist, wobei der Isolierungshalter (230') dazwischen angeordnet ist, wobei die zweite Elektrode eine externe Spannung mit einer Polarität empfängt, die entgegengesetzt zur Polarität der ersten Elektrode (220') ist; und eine Wirbelantriebsquelle (250), die mit einem Abschnitt eines unteren Teils des Isolierungshalter (230) verbunden ist, um den Isolierungshalter (230) drehbar zu tragen, wobei die Wirbelantriebsquelle durch das Wasser gedreht wird, das darin eingeleitet wird.
Metallionensterilisierungsvorrichtung nach Anspruch 9, wobei wenigstens eine der ersten und zweiten Elektrode (220, 240) Wasserflussführungsnuten in einer Außenfläche und einer Innenfläche aufweist, wobei sich die Wasserflussführungsnuten in Längsrichtung erstrecken, und der Isolierungshalter (230) Wasserflussführungsschlitze (231) aufweist, die den Wasserflussführungsnuten entsprechen.
Metallionensterilisierungsvorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, wobei die Kammer (210) einen oberen Raum (210b) und einen unteren Raum (210a) getrennt durch eine Trennwand (212) umfasst, die eine Durchgangsöffnung aufweist, wobei der obere Raum (210b) mit der Auslassleitung (213) verbunden ist, durch die das Wasser abgelassen wird, und der untere Raum (210a) mit der Einlassleitung (211) verbunden ist, durch die Wasser eingeleitet wird.
Metallionensterilisierungsvorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, wobei die erste Elektrode Folgendes umfasst: einen Stützpfosten (222), der aus einem oberen Mittelabschnitt von oben nach unten herausragt, wobei der Stützpfosten einen konkav-konvexen Anbringungsabschnitt (222a) an einem distalen Ende aufweist; und einen Elektrodenträger (225), der über dem Stützpfosten (222) angeordnet ist und einstückig an der Auslassleitung (213) der Kammer (210) befestigt ist, wobei der Elektrodenträger Folgendes umfasst: – eine Elektrodenhalterung (225a) mit einer Durchgangsöffnung (225s), durch die Wasser strömen kann; – eine Elektrodenhülse (225b), die aus einem unteren Abschnitt der Elektrodenhalterung (225a) herausragt, wobei ein oberer Abschnitt des Stützpfostens (222) in die Elektrodenhülse eingesetzt ist, um die Elektrodenhülse von oben nach unten bewegbar zu tragen; und – einen elastischen Körper (225c), der in der Elektrodenhülse (225b) vorgesehen ist, um eine elastische Tragkraft auf den Stützpfosten (222) auszuüben.
Metallionensterilisierungsvorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, wobei der Isolierungshalter Bürsten (233), die Fremdkörper entfernen, indem sie reibend an der Außen- und Innenfläche der ersten und zweiten Elektrode anliegen.
Metallionensterilisierungsvorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, wobei die Wirbelantriebsquelle (250) Folgendes umfasst: einen Rotorträger (252) mit einer Rotorhalterung (252a), die an einem Abschnitt der Einlassleitung (211) vorgesehen ist, und mit einer Durchgangsöffnung (252s) und einer Drehhülse (252b), die drehbar über der Rotorhalterung (252a) vorgesehen ist, um mit einer konkav-konvexen Struktur an seinem Innenumfang; einen Wirbelrotor (251) mit einer Schraube (251a), die von den dem Wasser gedreht wird, das durch die Einlassleitung (211) eingeleitet wird, und einem Drehpfosten (251b), der einstückig am unteren Abschnitt der Schraube 251a vorgesehen ist und mit der Drehhülse (252b) verschränkt ist, derart, dass er drehbar und von oben nach unten verlagerbar ist; und einen Isolationsträger (253), wobei ein oberes Ende des Isolationsträgers mit einem Abschnitt eines unteren Teils des Isolierungshalters verbunden ist, und ein unteres Ende des Isolationsträgers mit dem Wirbelrotor (251) verbunden ist.
Metallionensterilisierungsvorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, wobei der Isolierungshalter Rollelemente (235) umfasst, die in Rollkontakt mit der ersten und zweiten Elektrode stehen.
Metallionensterilisierungsvorrichtung nach Anspruch 11, wobei die Wasserflussführungsnuten un die Wasserflussführungsschlitze linear geformt sind, oder spiralförmig geformt sind, so dass ein Wirbelstrom erzeugt wird.
Metallionensterilisierungsvorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, wobei die erste und zweite Elektrode eine Legierung umfassen, die wenigstens eins von Kupfer (Cu+) und Silber (Ag+) umfasst, und der Isolierungshalter ein Teflonmaterial oder einem mit Teflon beschichteten Isolierungsmaterial umfasst.
Metallionensterilisierungsvorrichtung zum Erzeugen von ionisiertem Wasser durch Lösen von Metallionen in Wasser, das von außen zugeführt wird, wobei ein Paar Elektroden auf beiden Seiten eines Isolators angeordnet ist, wobei die Metallionensterilisierungsvorrichtung Folgendes umfasst: eine Kammer (310) mit einer Einlassleitung (311) und einer Auslassleitung (313); eine Isolationsmühle (330), die in der Kammer (310) angeordnet ist, um von dem darin eingeleiteten Wasser gedreht zu werden, wobei die Isolationsmühle eine hohle Röhrenform aufweist und ihre beiden Seiten geöffnet sind, und aus einem Isolierungsmaterial hergestellt ist und mehrere Flügel (332), die an ihrem Umfang vorgesehen sind, und Wasserdurchlassöffnungen (332h) aufweist; und wobei die erste und zweite Elektrode (320, 340) fest auf beiden Seiten der Isolationsmühle (330) vorgesehen sind, scheibenförmig sind und eine unterschiedliche Spannung von außen empfangen.
Metallionensterilisierungsvorrichtung nach Anspruch 19, wobei die Kammer (310) ein Paar hohler Tragleitungsabschnitte (315) aufweist, die derart in die Kammer hineinragen, dass sie einander zugewandt sind, und Abschlusselemente (319), die die Tragleitungsabschnitte (315) durch Schraubbefestigung verschließen und aus Metall hergestellt sind, wobei eine elektrische Leitung mit den Abschlusselementen verbunden ist, wobei die erste und zweite Elektrode (320, 340) derart in die Tragleitungsabschnitte (315) eingesetzt sind, dass sie sich nicht drehen, und einen ersten und einen zweiten festen Schaft (321, 341), die aus einem Metall hergestellt sind, um eine Spannung zu empfangen, und eine erste und eine zweite Einführaussparungen (320h, 340h) in Mittelabschnitten gegenüber dem ersten und zweiten festen Schaft umfassen, wobei die Isolationsmühle (330) eine Drehwelle (330s) aufweist, die aus ihren beiden Mittelabschnitte herausragt, wobei die Drehwelle drehbar in die erste und zweite Einführaussparung (320h, 340h) eingesetzt ist, und wobei die Tragleitungsabschnitte (315) Metallfedern (317) darin aufweisen, wobei die Federn elastisch gegen den ersten und zweiten festen Schaft (321, 341) drücken, um die erste und zweite Elektrode (320, 340) derart zu tragen, dass sie eng an der Isolationsmühle (330) anliegen.
Metallionensterilisierungsvorrichtung nach Anspruch 19, wobei die Isolationsmühle (330) Bürsten (335) umfasst, die radial auf beiden Seiten davon angeordnet sind, wobei die Bürsten reibend an der ersten und zweiten Elektrode (320, 340) anliegen und dadurch Fremdkörper davon entfernen.
Metallionensterilisierungsvorrichtung nach Anspruch 19, wobei die Isolationsmühle (330) einen Röhrenkörper (331) mit Flügeln (332) und Wasserdurchlassöffnungen (332h) an seinem Umfang, umfasst, einen mittleren Leitungsabschnitt (334), der in einem Mittelabschnitt des Körpers (331) angeordnet ist, eine Drehwelle (330s), die aus beiden Enden des Körpers herausragt, und Bürsten (335), die auf beiden Seiten des Körpers angeordnet sind und radial mit dem mittleren Leitungsabschnitt verbunden sind.
Metallionensterilisierungsvorrichtung nach Anspruch 19, wobei die erste und zweite Elektrode eine Legierung umfassen, die wenigstens eins von Kupfer (Cu+) und Silber (Ag+) umfasst, und der Isolierungshalter ein Teflonmaterial oder einem mit Teflon beschichteten Isolierungsmaterial umfasst.
Metallionensterilisierungsvorrichtung nach Anspruch 19, wobei die Isolationsmühle (330) ferner mehrere Trennwände (333) umfasst, die radial in der Isolationsmühle angeordnet sind, um einen Innenraum derselben zu unterteilen.
Metallionensterilisierungsvorrichtung nach Anspruch 19, wobei die Kammer (310) ferner Wirbelerzeugungsmittel (350) umfasst, die in der Kammer angeordnet sind, um einen Wirbelstrom in dem Wasser zu erzeugen, das abgelassen wird, wobei das Wasser Ionen enthält, wobei das Wirbelerzeugungsmittel Folgendes aufweist: eine Halterung (355), wobei ein Ende der Halterung mit der Auslassleitung (313) verbunden ist, und eine Ablassöffnung (355h), die es ermöglicht, dass ionisiertes Wasser durch die Auslassleitung (313) abgelassen wird; und eine Schraube (351), die drehbar mit einem Ende der Halterung (355) verbunden ist, wobei die Schraube durch das Strömen des ionisierten Wassers gedreht wird, wenn die Isolationsmühle (330) unter der Schraube gedreht wird.
Metallionensterilisierungsvorrichtung nach Anspruch 19, wobei die Isolationsmühle (330) mehrere Hilfsflügel (332a), die am Innenumfang vorspringen und in im Voraus festgelegten Abständen angeordnet sind, und/oder Verlängerungsflügel (332e) umfasst, die durch Verlängern der Flügel (332) zum Umfang der ersten und zweiten Elektrode (320, 340) ausgebildet sind.
Metallionensterilisierungsvorrichtung nach Anspruch 21, wobei die Bürsten (335) ferner Rollelemente (337) umfassen, die in Rollkontakt mit der ersten und zweiten Elektrode (320, 340) stehen.
Metallionensterilisierungsvorrichtung nach Anspruch 22, wobei der mittlere Leitungsabschnitt (334) eine Spiralschraube (336) mit Spiralflügel aufweist, wobei die Spiralschraube drehbar ist, um eine Strömung des Wassers zu erzeugen, derart, dass dieses geführt und aus der Isolationsmühle (330) abgelassen wird.