CN100394654C - 光电子放出板及使用该板的负粒子发生装置 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于使光电子放出板及使用该板的负粒子发生装置长期地维持负粒子的发生状态。在本发明中，光电子放出板(1)的基板设有具有阻挡性且在光照射时能放出光电子的放出膜。由于具有阻挡性，故能够防止基底材料在受到光照射时沿放出光电子的放出膜发生扩散而将放出膜表面覆盖起来，从而使负离子数量不会随着负粒子发生时间而大幅减少，从而可以实现一种能够能够长期保持其性能、耐久性优异能的光电子放出板，并提供一种使用这种板的负粒子发生装置。

Description

光电子放出板及使用该板的负粒子发生装置

技术领域

本发明涉及在空气中增加负粒子的装置，更具体地说，涉及利用光电效果产生光电子的光电子放出板及使用这种板的负粒子发生装置等设备。

背景技术

在现有的负粒子发生装置中，有的通过用紫外线照射光电子放出材料来产生光电子，通过风扇和集尘滤网等将清除掉微粒子后得到的高清洁度的空气送入装置中，用光电子捕获未能被集尘滤网等清除掉的微粒子，使之成为负粒子，然后从装置中送出，放入空气中(具体可参照比方说日本专利公开第特公平8-10616号公报)。

另外，在现有的负粒子发生装置中，也有如图17中所示的装置(具体可参照比方说日本专利第3322267号公报)。

在图17中，容器56的内部设置有光电子发生材料51。光电子发生材料51上安装有电气接地线55，光源52发出的紫外线使光电子发生材料51中产生光电子。从空气入口53进入的空气中的水及氧气等分子或尘埃等微粒子在流向控制部件57的控制下通过光电子发生材料51的表面，将光电子捕获，并作为负粒子从空气出口54被排放到装置外。

另外，现有的产生负粒子的方法中也有采用放电的形式(具体可参照比方说日本专利公开第特开昭63-78471号公报)。这一文献中示出了用气体放电来产生负粒子的方法。

但是，在上述的现有技术中，虽然向光电子放出材料一照射紫外线就有负粒子产生，但存在着随着时间的推移产生的负粒子将逐渐减少的问题。

另外，由于设置流向控制部件后空气的流量将减少，因此不能充分地捕捉在光电子发生材料的表面上生成的光电子，因而存在负粒子的发生量不足的问题。

另外，由于有臭氧发生，因此还存在对人体不安全性及部件易因臭氧而劣化的问题。

发明内容

本发明旨在解决现有技术中的上述问题，其目的在于提供一种负粒子的发生量不会随着时间的经过而减少的负粒子发生装置。

另外，其目的还在于提供一种不会有臭氧发生的带电清除装置及使用这种装置的设备。

为了解决现有技术中的所述问题，本发明的负粒子发生装置中使用位于基板上的有阻挡性、通过在光照射时能放出光电子的放出膜的光电子放出板来产生负粒子。

本发明的发明人发现，负粒子数量减少的原因在于，光电子放出材料以外的化合物在光照射下沿光电子放出材料的小孔会发生扩散，将光电子放出材料的表面覆盖住。对此，通过设置阻挡性高的放出膜，使负粒子的发生量不随时间的流逝而减少。

采用本发明后，负离子数量不会随着负粒子的产生时间而大幅减少，因此可以实现一种能够长期保持其性能稳定、耐久性优异的光电子放出板及使用这种板的负粒子发生装置。

在技术方案1中所述的发明中，基板上设有具有阻挡性且在光照射下能放出光电子的放出膜，所述放出膜为陶瓷。这样，可以防止基底材料在受到光照射时沿放出光电子的放出膜进行扩散，阻止其将此膜表面覆盖起来，使负离子数量不会随负粒子的发生时间发生大幅减少，从而能够实现能够长期保持其性能、耐久性优异的光电子放出板。这样一来，由于阻挡性得到了提高，从而可以得到能够长期保持其性能、耐久性优异、且能够放出负粒子的光电子放出板。

技术方案2中所述的发明的特征具体为，技术方案1中所述的基板具有导电性。这样一来，由于产生负粒子而造成的光电子放出板的电子不足现象可以通过使导电性基板电气接地而得到补充，从而可以得到能够长期保持其性能、耐久性优异、且能够放出较多的负粒子的光电子放出板。

技术方案3中所述的发明的具体特征为，技术方案2中所述的基板为不锈钢。这样一来，通过不锈钢上的细密的表面酸化覆膜可以阻止不锈钢的金属成分因光照射而产生表面扩散，从而可以得到能够长期保持其性能、耐久性优异、且能够放出较多的负粒子的光电子放出板。

技术方案4中所述的发明的具体特征为，技术方案1至3的任一项中所述的基板上的放出膜的下方设有导电膜。这样一来，基板即使是比方说绝缘材料，由于产生负粒子而造成的光电子放出板的电子不足现象可以通过将导电膜电气接地而得到补充，从而可以得到能够长期保持其性能、耐久性优异、且能够放出较多的负粒子的光电子放出板。

技术方案5中所述的发明的具体特征为，技术方案4中所述的导电膜是金属。这样，由于上述导电膜的导电率很高，由于产生负粒子而造成的光电子放出板的电子不足现象可以马上得到补充，从而可以得到能够长期保持其性能、耐久性优异、且能够放出较多的负粒子的光电子放出板。

技术方案6中所述的发明的具体特征为，技术方案1至3的任一项中所述的放出膜的膜厚要比其下表面的最大表面不平整度要厚。这样，光电子放出板的全部表面都能放出光电子，且由能够防止基底材料扩散的阻挡膜所覆盖，因此，可以得到能够长期保持其性能、耐久性优异、且能够放出较多的负粒子的光电子放出板。

技术方案7中所述的发明的具体特征为，技术方案1至3的任一项中所述的放出膜通过蒸镀来制造。这样，由于阻挡性能得到了提高，可以得到能够长期保持其性能、耐久性优异、且能够放出负粒子的光电子放出板。

技术方案8中所述的发明的具体特征为，技术方案1至3的任一项中所述的放出膜具有导电性。这样，由于产生负粒子而造成的光电子放出板的电子不足现象可以通过膜直接电气接地而得到补充，从而可以得到能够长期保持其性能、耐久性优异、且能够放出较多的负粒子的光电子放出板。

能够

技术方案9中所述的发明的具体特征为，技术方案1至3的任一项中所述的放出膜为氮化钛、碳化钛、氮化锆、碳化锆、和炭素中的任一种。这样，由于光电效果中的功函数量比其他材料要小，可以实现能放出更多负粒子、或者通过可见光放出负粒子的光电子放出板。采用炭素时，石墨的场合下光电效果较大，金刚石碳的场合光电效果虽不如石墨，但由于膜很细密，耐久性很优异，故也可以采用。

技术方案10中所述的发明为一种设有技术方案1中所述的光电子放出板、和用于向所述光电子放出板进行光照射的光源的负粒子发生装置。这样，负离子的数量不会随负粒子的发生时间而大幅减少，从而可以得到能够长期保持其性能、耐久性优异的负粒子发生装置。

技术方案11中所述的发明为一种包括技术方案2中所述的光电子放出板和用于向所述光电子放出板进行光照射的光源、且所述光电子放出板的基板进行电气接地的负粒子发生装置。这样，由于产生负粒子而造成的光电子放出板的电子不足现象可以通过导电性基板电气接地而得到补充，从而可以得到能够长期保持其性能、耐久性优异、且能够放出较多的负粒子的负粒子发生装置。

技术方案12中所述的负粒子发生装置包括：技术方案4中所述的光电子放出板和用于向所述光电子放出板进行光照射的光源，所述光电子放出板的导电膜进行电气接地。这样，由于产生负粒子而造成的光电子放出板的电子不足现象可以及时得到补充，从而可以得到能够长期保持其性能、耐久性优异、且能够放出较多的负粒子的负粒子发生装置。

技术方案13中所述的发明的具体特征为，提供在技术方案10至12的任一项中所述的光电子放出板的表面流过氧气而产生出负粒子。这样一来，可以通过供给较多的氧气负粒子。

采用上述的技术方案可以供给氧气负粒子。在将其用在(比方说)空气清净机的场合下，可以对空间产生使人放松的效果；另外在也用在冰箱中的场合下，可以达到防止食品酸化、保湿的效果；此外在用在半导体制造设备中时，可以达到清除静电并长期保持的状态。

另外，就具有阻挡性.且在光照射下能放出光电子的膜而言，除了上述的材料之外，使用它们的复合化合物也是可以的。

另外，基板除了上面列出的材料外，也可以使用具有导电性的铝等金属或合金。另外，不具备导电性的玻璃、塑料等也可以采用，通过在与具有阻挡性且在光照射下放出光电子的膜之间设置导电膜，并使之进行电气接地，可以产生大量的负粒子。

另外，上述导电膜除了金属膜之外，还可以采用如ITO、酸化锡等导电性陶瓷以及它们的复合化合物。

技术方案14中所述的发明中，基板上设有具有阻挡性的阻挡膜，所述阻挡膜上设有通过光照射能放出光电子的放出膜，所述放出膜为陶瓷。这样，通过阻挡膜可以防止基底材料因光照射沿放出光电子的膜发生扩散而将此膜的表面覆盖住，从而实现负离子数量不会随负粒子的发生时间而大幅减少、且能长期维持优异的耐久性的光电子放出板。

技术方案15中所述的发明的具体特征为，技术方案15中所述的阻挡膜为Si、Ti、Zr、Al等各自的酸化物、Si、Al各自的氮化物或所述酸化物和氮化物的复合物。这样，阻挡膜的阻挡性可以显著得到提高，从而可以实现能够长期保持其性能、耐久性优异的光电子放出板。

技术方案16中所述的发明的具体特征为，技术方案14中所述的阻挡膜具有导电性。这样，在设有具有阻挡性和导电性的膜和在其上方进行光照射时能放出光电子的膜的光电子放出板中，基板即使是比方说绝缘材料，由于产生负粒子而造成的光电子放出板的电子不足现象可以通过将导电膜电气接地而得到补充，从而可以得到能够长期保持其性能、耐久性优异、且能够放出较多的负粒子的光电子放出板。

技术方案17中所述的发明的具体特征为，技术方案16中所述的阻挡膜为Ti、Zr各自的氮化物、Ti、Zr各自的炭化物、ITO、酸化锡或所述氮化物、炭化物、ITO、酸化锡的复合物。这样一来，阻挡膜的阻挡性可以显著得到提高，从而可以得到能够在更长的期间内保持优异的耐久性、且能够放出较多的负粒子的光电子放出板。

技术方案18中所述的发明的具体特征为，技术方案16中所述的基板具有导电性。这样，在导电性基板上设有具有阻挡性和导电性的膜和在其上方进行光照射时能放出光电子的膜的光电子放出板中，由于产生负粒子而造成的光电子放出板的电子不足现象可以通过将导电性基板电气接地而得到补充，从而可以得到能够长期保持其性能、耐久性优异、且能够放出较多的负粒子的光电子放出板。

技术方案19中所述的发明的具体特征为，技术方案18中所述的基板是不锈钢。这样，通过不锈钢的细密的表面酸化覆膜可以阻止金属成分因光照射而发生的表面扩散，从而可以得到能够长期保持其性能、耐久性优异、且能够放出较多的负粒子的光电子放出板。

技术方案20中所述的发明的具体特征为，技术方案14至19中的任一项中所述的放出膜具有导电性。这样，由于产生负粒子而造成的光电子放出板的电子不足现象可以通过将该膜直接进行电气接地而得到补充，从而可以得到能够长期保持其性能、耐久性优异、且能够放出较多的负粒子的光电子放出板。

技术方案21中所述的发明的具体特征为，技术方案14至19的任一项中所述的放出膜的膜厚比阻挡膜表面的最大表面不平整度要厚。这样，光电子放出板的全部表面都能放出光电子，且由能够防止基底材料扩散的阻挡膜进行覆盖，从而可以得到能够长期保持其性能、耐久性优异、且能够放出较多的负粒子的光电子放出板。

技术方案22中所述的负粒子发生装置包括：技术方案14、16或18中所述的光电子放出板、和用于对所述光电子放出板的放出膜进行光照射的光源。这样，可以得到负离子数量不会大幅减少、能够长期保持其性能、耐久性优异的负粒子发生装置。

技术方案23中所述的发明的具体特征为，以在技术方案22中所述的光电子放出板的表面流过氧气的方式产生出负粒子。这样，就可以通过供给较多的氧气负粒子。

另外，在比方说空气清净机中使用氧气负粒子时，可以使空间产生使人放松的效果；使用在冰箱中时，可以防止食品的酸化，起到保湿效果；另外，在半导体制造设备中可以实现除电且可以长期维持的效果。

另外，阻挡膜除了上面列出的材料外，还可以采用陶瓷膜及它们的复合化合物。

另外，基板除了上面列出的材料外，还可以采用具有导电性的铝等金属或合金。另外：还可以采用没有导电性的玻璃、塑料等材料，通过设置具有阻挡性和导电性的膜，并使之进行电气接地，就可以产生出很多的负粒子。

另外，上述的具有阻挡性和导电性的膜除了上面列出的材料，还可以采用其他导电性陶瓷或它们的复合化合物。

另外，作为在光照射下能放出光电子的膜，可以采用金属或导电性陶瓷。

另外，本发明的负粒子发生装置包括：电气接地的网状光电子发生材料；和用于向所述网状光电子发生材料上照射光的光源的容器，在向所述网状光电子发生材料上照射光的同时，还使空气流过所述网状光电子发生材料，从而产生出负粒子，其特征在于：在所述容器内流动的空气吹到所述网状光电子发生材料上，所述容器内设有所述网状光电子发生材料。

这样一来，通过将光电子发生材料设置成网状，即使不专门设置流向控制部件，且将网状光电子发生材料设置在挡住容器内的空气流动通路的位置上，由于空气会穿过光电子发生材料的网眼流向后方，空气的流动实质上不会被挡住，空气的流量能够被确保。另外，由于空气的流量不因设置流向控制部件等而减少，从负粒子发生装置发生的负粒子的数量也不会减少，从而可以实现一种以很高的效率产生出负粒子的负粒子发生装置。

另外，优选的，向所述的网状光电子发生材料照射的光为紫外线。

这样，由于从光源发生的光为紫外线，能量很高，易于通过光电效应产生出较多的光电子，从而可以向装置外放出较多的负粒子。

另外，优选的，所述的网状光电子发生材料设置在网状导电性基底上。

在光电子发生材料比方说使用金等贵金属的场合下，通过将其设置在网状导电性基底上，即使光电子发生材料层很薄，也可以形成具有一定的机械强度的部件。

另外，优选的，再加设在通风装置，所述通风装置使空气流向所述的网状光电子发生材料。

光电子发生材料被光照射时放出光电子，通过将光电子发生材料进行电气接地，光电子跑出后留下的痕迹(正电子穴)将马上被电气中和，因此光电子难于返回到正电子穴中。但是，即便光电子发生材料被电气中和，光电子和光电子发生材料之间会有电气镜像力发生作用，这样的力虽然很微弱，但是具有使光电子返回光电子发生材料的趋势。因此，需要设置将产生出来的光电子及时从光电子发生材料拉离的装置，发明人发现通风是特别有效的手段。也就是说，通过使光电子发生材料进行通风，使产生出的光电子一边与气体分子发生冲突，一边被从光电子发生材料拉开，这样，光电子返回光电子发生材料的倾向就变弱，结果，可以从装置以很高的效率产生出负粒子。

另外，本发明的带电清除装置包括：波长范围在200nm以上的光源；被光照射时放出光电子的光电子放出板；和使至少含有氧气的气体流过所述光电子放出板的表面附近的通风装置，通过使流过被所述光源进行光照射的光电子放出材料表面附近的气体吹到部件上，清除掉所述部件所带的正电。这样，可以在不发生臭氧的情况下简单生成氧气负粒子，将其吹到部件上时可以清除掉部件所带的正电。

另外，优选的，光电子放出板的表面在受到光照射能放出光电子，且为阻挡膜。另外，优选的，光电子放出板的表面为在受到光照射时能放出光电子的膜，在其正下方设有阻挡膜。这样，可以防止基底材料在受到光照射时沿放出光电子的膜发生扩散而将此膜表面覆盖起来，负离子的数量不会随着负粒子的发生时间而大幅减少，从而可以实现可以能够长期保持其性能、耐久性优异的带电清除装置。

另外，优选的，光电子放出材料的表面被电气接地。光电子放出材料因放出电子而带上的正电能够及时被清除，从而可以产生出更多的负粒子，使部件所带的正电及时清除，或者使灰尘及时清除掉。

另外，本发明的电动吸尘器包括所述的带电清除装置，通过从吸头将上述带电清除装置的气体吹向地面，除去附着在地面上的灰尘以及地面所带的正电，进而吸掉/除去附着在地面上的灰尘。由于只带上负电，故地刷等不必摩擦地面，而且由于不产生臭氧对底面也不会有损害，扫除到附着在地面上的灰尘时对使用者也不会造成不舒服感。

另外，本发明的电动吸尘器包括所述的带电清除装置，通过将所述带电清除装置的气体吹向集尘单元，除去所收集起来的了灰尘及集尘单元壁上所带的正电，从而使附着在集尘单元内部的灰尘易于取出。由于带的只是负电，故不用与被收集的灰尘发生接触就可以将其简单地取除：而且由于不产生臭氧，对墙壁面材料如塑料等等不会造成损害。另外，对使用者也不会产生不舒服感。

另外，本发明的鼓风装置包括所述的带电清除装置，通过使所述带电清除装置进行高压吹气，除去附着在部件上的灰尘及部件上所带的正电，并且吹掉附着在部件上的灰尘。由于带的只是负电，因此无需强力的鼓风力就可以简单地取除部件上的灰尘。另外，由于不产生臭氧，对部件不会造成损害。而且，对使用者也不会造成损害。

另外，优选的，所述的部件为半导体、液晶或光盘部件。然后，这些部件比较害怕亚微米级灰尘的侵蚀，因此使用本发明中所示的方法是最适宜的。

另外，本发明的空气浴装置包括所述的带电清除装置，通过使所述带电清除装置进行高压吹气，除去附着在人体上的灰尘及部件上所带的正电，并且吹掉附着在人体上。的灰尘。由于带的只是负电，因此无需强力的鼓风力就可以简单地取除附着在人体上的灰尘。另外，由于不产生臭氧，对于人体不会造成损害，也不会带来不舒服感。

另外，其中的具有阻挡性、并且在光照射下能够放出光电子的膜可以采用导电膜及陶瓷膜，具体说来，可以采用氮化钛、碳化钛、氮化锆、碳化锆及它们的复合化合物。

另外，基板可以采用不锈钢、铝等导电性金属或合金。采用这样的构成时，不管使其表面，其基板也可以进行电气接地。另外，还可以使用没有导电性的玻璃、塑料等，通过在与具有阻挡性并且能在光照射下放出光电子的膜之间设置上导电膜，也可以实现电气接地。导电膜除了金属膜之外，还可以使用如ITO、酸化锡那样的导电性陶瓷或者它们的复合化合物。

附图说明

图1为本发明的实施例1中的负离子发生装置的外观构成图。

图2为该实施例中的光电子放出板的负粒子发生数量相对于操作时间的示意图。

图3为表示本发明的实施例2中的光电子放出板的负粒子发生数量与操作时间的关系的示意图。

图4为表示本发明的实施例3中的光电子放出板的负粒子发生数量与操作时间的关系的示意图。

图5为表示本发明的实施例4中的光电子放出板的负粒子发生数量与操作时间的关系的示意图。

图6为另一个表示本发明的实施例4中的光电子放出板的负粒子发生数量与操作时间的关系的示意图。

图7为表示本发明的实施例5中的光电子放出板的负粒子发生数量与操作时间的关系的示意图。

图8为本发明的实施例1中使用紫外线灯的场合下的光电子的发生机制的概念图。

图9为表示本发明的实施例7中的光电子放出板的负粒子发生数量与操作时间的关系的示意图。

图10为表示本发明的实施例8中的光电子放出板的负粒子发生数量与操作时间的关系的示意图。

图11为表示本发明实施例9中所示的负粒子发生装置的构成的主要结构截面图。

图12为上述实施例中的负粒子发生量与现有技术的比较结果的示意图。

图13为表示本发明的实施例10中所示的负粒子发生装置的构成的主要结构截面图。

图14为表示该实施例中的负粒子发生量的示意图。

图15为本发明的实施例11中所示的负粒子发生装置的构成的主要结构截面图。

图16为表示该实施例中的负粒子发生量的示意图。

图17为表示现有的负粒子发生装置的构成的主要结构截面图。

图18为本发明的实施例12中的带电清除装置的结构示意图。

图19为表示本发明的实施例12中的带电清除装置8A，8B，8C的操作时间和发生的负粒子数量之间的相关关系的示意图。

图20为吸头上搭载了实施例4中的带电清除装置的电动吸尘器的结构示意图。

图21为主机体的集尘单元中搭载了实施例5中的带电清除装置的电动吸尘器的结构示意图。

上述附图中，1，32为光电子放出板；2为灯(光源)；3，34为接地线；4，11为网状光电子发生材料；5为光源；6为空气入口；7为空气出口；8为电气接地；9为容器；12为网状导电性基底；21为通风装置；31为波长域200nm以上的光源；32A，33A为电动吸尘器；33为风扇(通风装置)；35为带电清除装置。

具体实施方式

下面参照附图来描述本发明的实施例。但需要指出的是，本发明并不受这些实施例的限定。

(实施例1)

下面通过图1来说明本发明的实施例1中的负离子发生装置。图1中，1为光电子放出板，2为用于对光电子放出板1进行光照射的灯(光源)，光电子放出板1设在通风口的上、下壁上，上下夹住灯2，并且被接地。通风口的背后设置有风扇，向通风口中送入空气。另外，在没有特别说明的场合下，光电子放出板1的基板一般都设有电气接地的接地线3。

这里的灯2使用的是6W的冷阴极管，空气的送风量设定为200升/分钟。另外，在没有特别说明的场合下，所有的开关均为接通状态。

另外，图8中示出了灯2使用紫外线灯的场合下的光电子发生机制的概念图。

本实施例中的光电子放出板是在丙烯基板上蒸镀1μm的氮化钛，制成光电子放出板1A，然后装在图1中的负离子发生装置上，测定负粒子数量相对于操作时间的变化。另外，电气设置通过氮化钛膜来进行。

另外，为了和本实施例中的光电子放出板1A进行比较，另外在丙烯基板上蒸镀1μm的金制成光电子放出板1B，用作进行比较的光电子放出板，然后也装到图1中的负离子发生装置上，对负粒子数量相对于操作时间的关系进行测定。另外，电气设置通过金膜来进行。

图2中示出了光电子放出板1A和1B相对于操作时间的负粒子数量。从图中可以看出，具有阻挡性的光电子放出板1A在很长的时间内可以维持负粒子数量，故光电子放出板1A能够实现本发明的效果。

(实施例2)

实施例2中的光电子放出板是在黄铜基板上蒸镀1μm的氮化钛，制成光电子放出板2A；再在不锈钢基板上蒸镀1μm的氮化钛，制成光电子放出板2B，然后装到图1中的负离子发生装置中，测定负粒子数量相对于操作时间的关系。

另外，为了和本实施例中的光电子放出板2A、2B进行比较，在丙烯基板上蒸镀1μm的氮化钛制成光电子放出板2C，作为用于比较的光电子放出板，然后也装到图1的负离子发生装置上，测定负粒子数量相对于操作时间的关系。

图3为光电子放出板2A、2B和2C的负粒子数量相对于操作时间的关系。基底上具有导电膜的光电子放出板2A和2B能够放出较多的负粒子，并且2B能维持很长的时间，故光电子放出板2A、2B能够发挥出本发明的效果。

(实施例3)

实施例3中的光电子放出板是先在丙烯基板上蒸镀铝，再在其上蒸镀1μm的氮化钛，制成光电子放出板3A，装入图1的负离子发生装置中，然后对负粒子数量与操作时间的关系进行测定。另外，电气设置通过铝膜来进行。

图4中示出了光电子放出板3A和实施例2中的光电子放出板2C的负粒子数量相对于操作时间的关系。基底上具有导电膜的光电子放出板3A能够长期维持放出较多负粒子的效果，光电子放出板3A能够发挥出本发明的效果。

(实施例4)

实施例4中的光电子放出板是在不锈钢基板上(最大表面不平整度为0.8μm)上分别蒸镀0.1μm(4A)、0.5μm(4B)、1μm(4C)和2μm(4D)的氮化钛，制成光电子放出板4A至4D，分别装到图1中的负离子发生装置上，然后对负粒子数量随操作时间的变化进行测定。

图5中示出了上述光电子放出板4A至4D的负粒子数量相对于操作时间的关系。氮化钛膜厚比基底表面的最大不平整度还厚的光电子放出板4C、4D能长期维持较多的负粒子数量，故光电子放出板4C、4D能够发挥出本发明的效果。

另外，为了与本实施例的光电子放出板4C进行比较，在不锈钢基板(最大表面不平整度为0.8μm)上通过溅射法制成形成1μm的氮化钛膜，制成光电子放出板4E，作为用于比较的光电子放出板。然后也装到图1的负离子发生装置上，对负粒子数量随操作时间的变化进行测定。

图6中示出了所述光电子放出板4C和4E(氮化钛的膜厚均为1μm)的负粒子数量相对于操作时间的关系。用细密的蒸镀法形成氮化钛膜的光电子放出板4C能够长期维持较多的负粒子数量，故光电子放出板4C能够发挥出本发明的效果。

(实施例5)

实施例5中的光电子放出板是在不锈钢基板(最大表面不平整度为0.8μm)上分别形成1μm的石墨膜(5A)及金刚石碳膜(5B)，然后装到将图1中的负离子发生装置的灯换成放出182nm的灯后的装置中，再对负粒子数量随操作时间的变化进行测定。与实施例4中的光电子放出板4C进行比较。

图7中示出了所述光电子放出板5A，5B及4C的负粒子数量相对于操作时间的关系。从图中可以看出，将石墨用作光电子放出材料的光电子放出材料5A在最初期间能够放出较多的负粒子。另一方面，将金刚石碳用作光电子放出材料的光电子放出材料5B虽然在初期放出的负粒子较少，但是能维持很长的期间。

(实施例6)

下面通过图1来说明本发明的实施例6中的负离子发生装置。图中，1为光电子放出板，2为用于对1进行光照射的灯(光源)，光电子放出板1设在通风口的上、下壁上，上下夹住灯2并且被接地。通风口的背后设置有风扇，向通风口中送入空气。另外，在没有特别说明的场合下，光电子放出板1的基板一侧均设有进行电气接地的接地线3。

另外，灯2使用的是6W冷阴极管，空气的送风量设定为200升/分钟。另外，在没有特别说明的场合下，所有的开关均为接通状态。

本实施例中的光电子放出板是在丙烯基板上通过溅射法设置1μm的硅石，再在其上蒸镀1μm的金，制成光电子放出板1A，装到图1中所示的负离子发生装置上。然后对负粒子数量随操作时间的变化进行测定。另外，电气接地通过金膜来进行。

另外，为了和本实施例中的光电子放出板1A进行比较，在丙烯基板上蒸镀1μm的金，制成光电子放出板1B作为用于比较的光电子放出板，再装到图1中的负离子发生装置上，对负粒子数量随操作时间的变化进行测定。另外，电气接地通过金膜来进行。

图2中示出了上述光电子放出板1A和1B的负粒子数量相对于操作时间的关系。从图中可以看出，具有阻挡性的光电子放出板1A能够长期维持较多的负粒子数量，故光电子放出板1A能够发挥出本发明的效果。

(实施例7)

接下来，实施例7中的光电子放出板是在丙烯基板上蒸镀1μm的氮化钛，再在其上蒸镀1μm的金，制成光电子放出板6A，然后装到图1中的负离子发生装置上，再对负粒子数量随操作时间的变化进行测定。另外，电气接地通过氮化钛来进行。

另外，为了和本实施例中的光电子放出板6A进行比较，还在丙烯基板上通过溅射法设置上1μm的硅石，再在其上蒸镀上1μm的金，制成光电子放出板6B，作为用于进行比较的光电子放出板。再装到图1中的负离子发生装置上，对负粒子数量随操作时间的变化进行测定。另外，电气接地通过硅石来进行。

图9中示出了所述光电子放出板6A和6B的负粒子数量相对于操作时间的关系。从图中可以看出，基底上具有导电膜的光电子放出板6A能够维持在很长的期间能放出较多的负粒子的状态，故光电子放出板6A能够发挥出本发明的效果。

(实施例8)

接下来，实施例8中的光电子放出板是在黄铜基板上蒸镀上1μm的氮化钛，再在其上蒸镀上1μm的金，制成光电子放出板7A；再在不锈钢基板上蒸镀上1μm的氮化钛，再在其上蒸镀上1μm的金，制成光电子放出板7B。然后装到图1中的负离子发生装置上，对负粒子数量随操作时间的变化进行测定。

另外，为了和本实施例的光电子放出板7A进行比较，还在丙烯上蒸镀1μm的氮化钛，再在其上蒸镀1μm的金，制成光电子放出板7C，用作进行比较的光电子放出板。然后装到图1中的负离子发生装置上，对负粒子数量随操作时间的变化进行测定。

图10中示出了光电子放出板7A和7B和7C的负粒子数量相对于操作时间的关系。从图中可以看出，基板具有导电性的光电子放出板7A和7B能够放出较多的负粒子，并且7B能够长期维持这一状态，故光电子放出板7A，7B能够发挥出本发明的效果。

(实施例9)

图11是本发明的实施例9中的负粒子发生装置的主要结构截面图。如图11中所示，略呈圆筒形的容器9的内壁以及空气出口7附近设置由网状光电子发生材料4。设在所述空气出口7附近的光电子发生材料4被设置成与空气的流动方向大致呈直角。另外，网状光电子发生材料4上还安装有电气接地线8。在光源5发出的紫外线等光的作用下，从网状光电子发生材料4将有光电子发生，这些光电子被从空气入口6进入的空气中的水及氧气等分子或者灰埃等微粒子所捕获，成为负粒子后被从空气出口7向装置外放出。

在本实施例中，所述的网状光电子发生材料4使用的是从金、白金、银、铜、不锈钢、氮化钛中选出的1种以上的材料。这些光电子发生材料的功函数量比较小，进行光照射时可以从金属表面以很高的效率产生光电子，因此可以用来高效率地产生负粒子。

另外，在本实施例中，网状光电子发生材料4上安装有电气接地线8。在通过光电效果放出光电子的光电子发生材料4上，在放出光电子的位置上将产生正电子穴，光电子和正电子穴之间将产生静电吸引力，从而使发生的光电子被吸引在光电子发生材料4上。但是，由于光电子发生材料4被电气接地，正电子穴中将有电子补充，故放出的光电子不会返回到正电子穴中，因此，不会使产生的负粒子减少。

下面使用实验例来说明本实施例的效果。

容器9使用内径为3cm、长度为7cm的不锈钢制容器，网状光电子发生材料4使用厚度为0.1mm的金。另外，光源5使用3W的紫外线灯。

网状光电子发生材料4上安装有电气接地线8，进行对本实施例的负粒子发生装置的性能的评价实验。首先，使作为光源5的紫外线杀菌灯点亮，使负粒子发生。测定在离空气出口7间隔1cm的位置上进行，装置开始工作后每2分钟测一次，一共测量10分钟。通过离子测量仪测定每个单位体积的负粒子数量。

另外，还利用图17中所示的现有装置进行同样的试验，测定负粒子数量。这些试验的结果归纳在图12中。

从图12的结果可以清楚地看出，使用本发明的负粒子发生装置的话，比起现有装置来可以更稳定地产生出更多的负粒子发生量。

(实施例10)

图13是本发明的实施例10中的负粒子发生装置的主要结构截面图。在图13中，除了网状光电子发生材料11支承在网状导电性基底12的表面之上以外，其他与实施例9相同，对于相同的部分标上了相同的符号，并省略对其的详细说明。

在本实施例中，所述光电子发生材料11使用的是从金、白金、银、铜、不锈钢、氮化钛中选出的1种以上的材料。这些光电子发生材料的功函数量较小，在照射上紫外线时能从金属表面以很高的效率发出光电子，因此，可以以很高的效率产生负粒子。

另外，在本实施例中，网状导电性基底12上安装有电气接地线8。在通过光电效果放出光电子的光电子发生材料11上，在放出光电子的位置上将产生正电子穴，光电子和正电子穴之间将产生静电吸引力，从而使发生的光电子被吸引在光电子发生材料4上。但是，由于使导电性基底进行电气接地，正电子穴中将有电子补充，故放出的光电子不会返回到正电子穴中，因此，不会使产生的负粒子减少。

下面使用实验例来说明本实施例的效果。

容器9使用的是内径为3cm、长度为7cm的不锈钢制圆筒状容器，网状导电性基底12使用的是厚度为0.5mm的不锈钢，在其上面进行镀金，形成网状光电子发生材料11。另外，光源5使用的是3W的紫外线杀菌灯。

网状导电性基底12上安装有电气接地线8，进行本实施例的负粒子发生装置的性能评价实验。首先，使作为光源5的紫外线杀菌灯点亮，产生出负粒子。测定在与空气出口7间隔1cm的位置上进行，从装置开始工作后每2分钟测一次，一共测10分钟，使用离子测量仪来测定单位体积的负粒子数量。图14中示出了试验结果。

图14的结果表明，使用本发明的负粒子发生装置能够持久、稳定地产生出负粒子。因此，本发明能够不减少负粒子的发生量，可以达到持久、稳定地向空气中供给负粒子的效果。

(实施例11)

图15是本发明的实施例11中的负粒子发生装置的主要结构截面图。在图15中，除了设置了通风装置21以外，其他均与实施例10相同。对于相同的部分标上了相同的符号，并省略对其的详细说明。

在本实施例中，所述光电子发生材料11使用的是从金、白金、银、铜、不锈钢、氮化钛中选出的1种以上的材料。这些光电子发生材料的功函数量比较小，照射上紫外线时能够从金属表面以很高的效率产生出光电子，因此适合于高效率地产生出负粒子。

另外，在本实施例中，网状导电性基底12上安装有电气接地线8。在通过光电效果放出光电子的光电子发生材料11上，在放出光电子的位置上将产生正电子穴，光电子和正电子穴之间将产生静电吸引力，从而使发生的光电子被吸引在光电子发生材料4上。但是，由于使导电性基底进行电气接地，正电子穴中将有电子补充，故放出的光电子不会返回到正电子穴中，因此，不会使产生的负粒子减少。

下面使用实验例1来说明本实施例的效果。

容器9使用的是内径为3cm，长度为7cm的不锈钢制容器，网状导电性基底12使用的是厚度为0.5mm的不锈钢，再在其表面镀金，作为光电子发生材料11。另外，光源5使用的是3W的紫外线灯。

网状导电性基底12上安装有电气接地线8，进行本实施例的负粒子发生装置的性能评价实验。首先，使光源5的紫外线灯点亮，使通风装置21工作，产生出负粒子。测定在离空气出口7间隔1cm的位置上进行，从装置开始工作后每隔2分钟测一次，一共测10分钟，使用离子测量仪来测定单位体积的负粒子数量。图16中示出了试验结果。

图16的结果表明，使用本发明的负粒子发生装置可以持久稳定地产生出负粒子。另外，使用通风装置后，负粒子的发生量将更多，而且可以持久、稳定地实现向空间内供给负粒子的效果。

接下来，使用实验例2来说明本实施例的效果。

光电子发生材料11使用的是从金、白金、银、铜、不锈钢、氮化钛形成的负粒子发生装置，采用与实验例1相同的方法，进行负粒子测定。另外，测定是在离空气出口7间隔1cm的位置上进行，在装置开始工作2分钟后利用离子测量仪测定单位体积的负粒子数量。表1中示出了测定结果。

表1

光电子发生材料的种类	产生的负粒子的数量(个/cc)
		金	270,000
白金	120,000
		银	90,000
铜	50,000
		不锈钢	10,000
氮化钛	420,000

从表1中的结果可以看出，使用本实施例的负粒子发生装置，光电子发生材料采用金、白金、银、铜、不锈钢、氮化钛的话，可以产生出较多的负粒子。其中，特别是采用金、白金、氮化钛的场合下，可以产生出大量的负粒子。

接下来，使用实验例3来说明本实施例的效果。

使用光电子发生材料11为金、网状导电性基底12为铜、铝、不锈钢、黄铜的负粒子发生装置，采用和实验例1同样的方法进行负粒子的测定。另外，测定是在离空气出口7间隔1cm的位置上进行，在装置开始工作后2分后使用离子测量仪测定单位体积的负粒子数量。表2中示出了测定结果。

表2

导电性基底的种类	产生的负粒子的数量(个/cc)
		铜	390,000
铝	350,000
		不锈钢	420,000
黄铜	400,000

从表2中的结果可以看出，使用本实施例的负粒子发生装置，光电子发生材料采用金、导电性基底采用铜、铝、不锈钢、黄铜的话，可以产生出较多的负粒子。其中，特别是在使用不锈钢的场合下可以产生出大量的负粒子。

另外，在上述实施例1至实施例3虽然使用了内径为3cm、长度为7cm的不锈钢制容器，但是，对其形状、大小、厚度、种类都没有限制，只要是适合于作为负粒子发生装置的形状、大小、厚度及种类，也可以采用其他的形式。

另外，实施例2和实施例3中的网状导电性基底虽然使用的是厚度为0.5mm的不锈钢，但是，对于其厚度、种类也是没有限制的，只要是具有导电性、而且可以支承光电子发生材料的话，采用其他材料也是可以。

如上所述，采用本实施例的话，可以得到向空间中添加负粒子的负粒子发生装置。另外，本实施例的负粒子发生装置很显然还可以使用在各种空气调和装置如空气清净机、空调器、风扇式加热器、除湿机、加湿机、养老院用除臭器、厕所用除臭器等设备中。

另外，在上述的实施例中，虽然在容器9的内壁以及空气出口7附近都设置了网状光电子发生材料4，但是，光电子发生材料设置在容器9的内壁上并不是本发明的必要条件。另外，对于在空气出口7附近设置光电子发生材料这一点，即使设置在挡住容器9内的空气流(由于是网状的，故实质上并不挡住)的位置也不会存在什么问题，且不必限制在空气出口7附近。

另外，虽然在上述实施例中网状光电子发生材料4的方向设置成与空气的流向大致成直角，但是并不限定于这一角度，只要设置成使在容器9内流动的空气吹到网状光电子发生材料4上或穿过光电子发生材料4的网眼，就没有问题。

(实施例12)

下面使用图18来说明本发明的实施例12中的带电清除装置。图中，31为波长范围在200nm以上的光源，32为光电子放出板，光电子放出板32设在通风口的上、下壁上，上下夹住光源31并且被接地。通风口的背后设有风扇33，成为至少让含有氧气的气体通过的通风装置，向通风口中送入空气。另外，在没有特别说明的场合下，光电子放出板32的基板表面上一般设有进行电气接地的接地线34。

另外，光源31使用的是6W的冷阴极管，空气的送风量设定为200升/分钟(压力可变)。另外，在没有特别说明的场合下，所有的开关均为接通状态。

(具体实施例1)

在黄铜基板上镀上1μm的金，制成光电子放出板，装到图18的带电清除装置8A上，测定能对带正电的部件起到中和作用的负粒子数量随操作时间的变化。另外，电气设置通过黄铜来进行。

(具体实施例2)

在黄铜基板上蒸镀1μm的氮化钛，制成光电子放出板，装到图18中的带电清除装置8B上，测定能对带正电的部件起到中和作用的负粒子数量随操作时间的变化。另外，电气设置通过黄铜来进行。

(具体实施例3)

黄铜基板上蒸镀SiOx膜，再在其上蒸镀金，制成光电子放出板，装到图18的带电清除装置8C上，测定能对带正电的部件起到中和作用的负粒子数量随操作时间的变化。另外，电气设置通过金来进行。

(带正电的塑料的带电清除)

将具体实施例1、2和3中生成的气体吹到带正电的树脂上，再测定所带的正电量。可以发现，带正电的量将减少，本发明的效果得到了发挥。另外，均未闻到臭氧的臭味。

(具有阻挡性且在光照射下能放出光电子的光电子放出材料的特性)

图19中示出了带电清除装置8A、8B、8C的负粒子数量相对于操作时间的关系。与没有阻挡性的光电子放出板8A相比，具有阻挡性的光电子放出板8B、8C能够长期维持负粒子数量，因此，光电子放出板8B、8C能够发挥出本发明的效果。

(比较例1)

将所述具体实施例2的带电清除装置8B的接地拆除，对于带电清除装置8D和上面同样地测定能对带正电的部件起到中和作用的负粒子数量。

(接地的有无引起的使带正电的部件中和的负粒子数量变化)

通过对能起到使带正电的部件中和的作用的负离子数量进行测定，可以发现，在带电清除装置8B的场合下为100万个/cm3，而在带电清除装置8D的场合下为3000个/cm3，本发明的效果显而易见。

(具体实施例4)

如图20中所示的那样，把具备与具体实施例2的带电清除装置8B相同的功能的带电清除装置35安装到电动吸尘器的吸头靠近地面的一侧，制成本发明的电动吸尘器32A(吸尘功率为200W)。而且，使吸头在附着有5g的沸石的塑料地板(宽度与吸头相同)上来回移动。

(比较例2)

制作除了未装有带电清除装置35以外其他与所述具体实施例4完全相同的电机吸尘器32B(吸尘功率为200W)。使用这一吸尘器，采用和所述具体实施例4完全相同的方法使吸头在附着有5g的沸石的塑料地板(宽度与吸头相同)上往复移动。

(沸石的集尘能力的评价)

将电动吸尘器32A和电动吸尘器32B对沸石的集尘量进行比较，电动吸尘器32A的场合下为4.9g，而电动吸尘器32B的场合为3.9g，安装本发明的带电清除装置35后的效果得到实际证明。另外，电动吸尘器32A中也没有闻到臭氧的臭味。

(具体实施例5)

如图21中所示的那样，将具备与具体实施例2的带电清除装置8B相同功能的带电清除装置35安装到电动吸尘器主机体中的集尘单元中，制成本发明的电动吸尘器33A(吸尘功率为200W)。使用这一吸尘器，吸入10g的沸石，然后打开集尘单元盖，将集尘单元盖朝下，测定自然落下的被收集的沸石的量。

(比较例3)

制作除了未装有带电清除装置35以外与所述具体实施例5完全相同的电动吸尘器33B(吸尘功率为200W)。使用这一吸尘器，采用和所述具体实施例5完全相同的方法在吸入10g的沸石之后打开集尘单元盖，并使集尘单元盖朝下，测定自然落下的被收集的沸石的量。

(沸石的集尘能力的评价)

通过比较电动吸尘器33A和电动吸尘器33B中的沸石的落下量，可以发现，电动吸尘器32A的场合为7.9g，而电动吸尘器32B的场合下则为5.9g，安装本发明的带电清除装置35后的效果被实际得到了证明。另外，相对于10g的吸引量，集尘量却较少的原因是有一部分灰尘附着在电动吸尘器的吸引通路如软管等中，因此，向这些地方也送入本发明的带电清除装置产生的气体的话，可以预见，回收率还将上升。另外，电动吸尘器33A中也没有闻到臭氧的臭味。

(具体实施例6)

制作使用能够生成高压气体的压缩机(送风压力为3kgf/cm2)来代替所述具体实施例2的带电清除装置8B中的风扇33的鼓风装置34A(图中未示出)。使用这一装置，对涂有0.1g的微小玻璃珠(直径为3μm)的13.3时液晶屏幕玻璃部件进行吹拂，再测定残存的微小玻璃珠的密度。

(比较例4)

制作除了未装有带电清除装置8B以外与所述具体实施例6完全相同的鼓风装置34B(图中未示出，吸入功率为200W)。使用这一装置，采用与所述具体实施例6完全相同的方法对涂有0.1g的微小玻璃珠(直径为3μm)的13.3时液晶屏幕玻璃部件进行吹拂，再测定残存的微小玻璃珠的密度。

(微小玻璃珠的清除能力的评价)

通过比较鼓风装置34A和鼓风装置34B的微小玻璃珠的残存量，可以发现，鼓风装置34A的场合为1个/cm2以下，而鼓风装置32B的场合下则为4×103个/cm2，安装本发明的带电清除装置后的效果得到了实际证明。另外，在鼓风装置34A中也没有闻到臭氧的臭味。

另外，本发明对于半导体、光盘等部件也能达到同样的效果。

另外，不光是对部件，对于人体也有同样的效果，本发明还可以用于半导体工厂等地方所需的空气浴设备中。

Claims (23)

1.一种光电子放出板，其特征在于：基板上设有具有阻挡性且在光照射下能放出光电子的放出膜，所述放出膜为陶瓷。

2.如权利要求1中所述的光电子放出板，其特征在于：所述基板具有导电性。

3.如权利要求2中所述的光电子放出板，其特征在于：所述基板为不锈钢。

4.如权利要求1至3中的任一项中所述的光电子放出板，其特征在于：所述基板上的放出膜的下方设有导电膜。

5.如权利要求4中所述的光电子放出板，其特征在于：所述导电膜为金属。

6.如权利要求1至3中的任一项中所述的光电子放出板，其特征在于：所述放出膜的膜厚比其下表面的最大表面不平整度要厚。

7.如权利要求1至3的任一项中所述的光电子放出板，其特征在于：所述放出膜通过蒸镀方式进行制造。

8.如权利要求1至3的任一项中所述的光电子放出板，其特征在于：所述放出膜具有导电性。

9.如权利要求1至3的任一项中所述的光电子放出板，其特征在于：所述放出膜为氮化钛、碳化钛、氮化锆、碳化锆和炭素中的任一种。

10.一种负粒子发生装置，其特征在于：包括如权利要求1中所述的光电子放出板和对所述光电子放出板进行光照射的光源。

11.一种负粒子发生装置，其特征在于包括：如权利要求2中所述的光电子放出板；和用于向所述光电子放出板照射光的光源，

所述光电子放出板的基板被电气接地。

12.一种负粒子发生装置，其特征在于包括：如权利要求4中所述的光电子放出板；和用于向所述光电子放出板照射光的光源，

所述光电子放出板的导电膜被电气接地。

13.如权利要求10至12的任一项中所述的负粒子发生装置，其特征在于：通过在光电子放出板的表面流过氧气来产生负粒子。

14.一种光电子放出板，其特征在于：基板上设有具有阻挡性能的阻挡膜，所述阻挡膜上设有通过光照射而放出光电子的放出膜，所述放出膜为陶瓷。

15.如权利要求14中所述的光电子放出板，其特征在于：所述阻挡膜为Si、Ti、Zr、Al各自的酸化物、Si、Al各自的氮化物或者是所述酸化物和氮化物的复合物。

16.如权利要求14中所述的光电子放出板，其特征在于：所述阻挡膜具有导电性。

17.如权利要求16中所述的光电子放出板，其特征在于：所述阻挡膜为Ti、Zr各自的氮化物、Ti、Zr各自的炭化物、ITO、酸化锡或者所述氮化物、炭化物、ITO、酸化锡的复合物。

18.如权利要求16中所述的光电子放出板，其特征在于：所述基板具有导电性。

19.如权利要求18中所述的光电子放出板，其特征在于：所述基板为不锈钢。

20.如权利要求14至19的任一项中所述的光电子放出板，其特征在于：所述放出膜为导电膜。

21.如权利要求14至19的任一项中所述的光电子放出板，其特征在于：所述放出膜的膜厚比阻挡膜表面的最大表面不平整度要厚。

22.一种负粒子发生装置，其特征在于包括：如权利要求14、16或18中所述的光电子放出板；和用于对所述光电子放出板的放出膜进行光照射的光源。

23.如权利要求22中所述的负粒子发生装置，其特征在于：通过在光电子放出板的表面流过氧气来产生负粒子。

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