[发明专利]负离子水发生器

说明书

所属技术领域

本发明涉及一种高压直流电源与发生管，而发生管是安装有分别与高压直流电源正极和負极相连的两个同轴相互套叠的半径不同的金属园筒，其中与正极相连的金属园筒，为绝缘物质所包裹；另一个与负极相连的金属园筒，其表面为裸露，并接地。当电路闭合后，普通水流经两园筒之间时，水中的负离子不会减少，而水中的正离子，在电场力的作用下，移向与负极相连的金属园筒上，并获得电子，发生还原反应，于是隨着这一还原反应持续进行，水中的正离子数不断减少，相对负离子数逐渐增多，普通水就变成为PH值逐渐增高的负离子水。 

背景技术

负离子水富含电子，活性强，已被世界饮用水专业人士和医学家一致公认为是当今最理想的饮用水。他的主要功能是：能抵消致病致癌的自由基、降低血压、增高血液的PH值(呈偏碱性)、降低血糖、增强支气管纤毛运动、镇静、催眠、镇痛、镇咳、止汗、增进食欲、……等等。 

上世纪末，日本率先研制成功电解水机，用来制取负离子水。紧接着韩国、台湾也开始研制电解水机。于2005年该产品进入中国市场。 

今把用电解水机制取负离子水与所发明之负离子水发生器作一比较： 

发明内容

所发明的负离子水发生器的结构十分简单，即由高压直流电源、发生管和防护罩等三部分组成。 

高压直流电源是引用220伏特市电，经变压器升压后，再经桥式整流而获得。所述发生管，即是把两个同轴套叠的半径不等的金属管，分别与电源的正、负极相联，其中一个金属管的表面为绝缘物质所包裹，作为阳极；另一个金属管表面裸露，作为阴极，并接地。水就在其两管间的夹层中通过。所述防护罩，是用来防止高压电与人接触或接近，保护人身安全。 

当电路闭合后，两个金属管之间，便形成强电场。由于水是极性分子，是弱电解质，在强电场作用下，通过两个金属管之间的水，便产生更多的氢离子(H⁺)和氢氧根离子(OH^-)，即水的电离度增大，电导率也增大。 

在水中带负电荷的氢氧根离子(OH^-)和其它负离子，在强电场力的作用下，移向作为阳极的金属园筒，但由于受绝缘物质阻挡，不能到达阳极金属园筒表面发生氧化反应，因而其数量不会改变；而带正电荷的氢离子(H⁺)和其它金属离子，在强电场力的作用下移向阴极金属园筒，这时阴极园筒的电势就高于犬地，由于阴极金属园筒接地，这些正离子到达阴极金属园筒后，便立即获得从大地传导上来的电子，发生还原反应，生成氢气，同时重金属离子获得电子后，就在金属园筒表面上析出，水中的正离子就减少。 

普通水中原来正、负离子数相等，而经负离子发生器后，负离子数大于正离子数，于是就转变成了负离子水。 

负离子水发生器运作过程的物理原理与电化原理如下： 

为了说明电场力对正、负离子的作用，来制取负离子水。得从两平行板之间形成的电场说起。在物理学基本静电现象的章节中告诉我们，金属平行板两板间的电场强度E与电势差U及两板间的距离d之间，有如下关系： 

E＝U/d    ——(1) 

又从静电场强的定义式得知，静电场中某一点的静电场强度E，是作用于放在该点的正电荷所受的力F与该电荷的大小q之比，即 

E＝F/q 

改写成    F＝q/E      ——(2) 

由(1)、(2)式得F＝q·(U/d)——(3) 

由(3)式得出，欲使在分别与电源正、负极相连的两板中间的正、负离子，受到更大的电场力的作用，尽快地分别移向两板，只要增大两板间的电势差U或减小两板间的距离d，或同时增大电势差U，又减小两板间的距离d。 

如今为操作安全和使用方便起见，把两极板做成同轴套叠的内、外金属园筒，其中内金属园筒为绝緣物质所包裹，作为阳极；外金属园筒为裸露，作为阴极，并接地。在两园筒间加上电势差后，在两金属园筒间所形成的电场，与平行板间所形成的电场是不同的，前者是非勻强电场，后者是勻强电场，但有其相似的地方。从物理学电介质中静电现象的章节里的一个关系式得知，两个同轴相互套叠的半径不同的金属园筒间某点的电场强度，与单位长园筒上的电荷成正比、与两园筒之间的电介质的介电常数成反比，以及与该点距园筒轴线的距离成反比。又从另一个两园筒间的电势差与单位长园筒上的电荷的关系式得知，单位长园筒上的电荷与两园筒间的电势差成正比。由此就导出，两园筒间某点的电场强度也与加在两园筒上的电势差成正比的关系。