CN101180685A - 用于屏蔽有害辐射的装置及其制造方法 - Google Patents

Abstract

这里公开了一种用于屏蔽有害辐射的装置，其包括各向异性磁体。在该装置中，磁体具有朝向有害辐射的发射源取向的S极以及朝向保护目标取向的N极，由此通过使用从N极发射到S极的磁通量，屏蔽所述目标使其免受有害辐射的影响。

Description

用于屏蔽有害辐射的装置及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种用于屏蔽有害辐射的装置及其制造方法。具体地，本发明涉及一种装置，其能够有效地屏蔽来自地球表面的有害地球辐射以及从电气和电子产品发射的电磁辐射，以保护人体或物体免受有害辐射的影响。

背景技术

报导已经显示，来自地下的地球辐射或地磁异常应力(geopathic stress)或者来自电气和电子产品的电磁辐射可对健康有不利的影响。根据David Cowan的“Safe as house”(1996年9月1日由Gateway出版)，电磁场和地球辐射可能引起癌症、过敏症、阿尔茨海默症、慢性疲劳症候群等。

地球辐射是指当来自地下的天然辐射由于地下水、金属材料、地球缺陷、地下凹穴等产生的电磁场而改性时产生的辐射。这种改性的辐射对地球上生活的有机生物有不利的影响。在1950年，德国科学家Ernst Hartmann发现了哈特曼网格(Hartmann Grid)，并且描述了有害的地球辐射带以规律的间隔覆盖地球。这种有害的地球辐射被认为导致阻碍医疗患者的康复，即使对于正常的男性或女性也会导致无法解释的病痛与生命力缺乏现象，并且在严重的情况中，导致诸如血液循环紊乱的疾病，动植物生长延迟等。人的健康可以根据他或她暴露于有害地球辐射的时间长短而确定。

在韩国实用新型公开No.U-1998-016645中公开了一种用于屏蔽有害地球辐射的传统技术，其使用不规则地排列在用作建筑物地基的混凝土基座上的多个永磁体。然而，根据该技术，该永磁体不能有利地呈现其特性，未能实现地球辐射的有效屏蔽。根据美国专利No.4,801,807中公开的技术，在形成了选自Pb和Ba的添加剂或其化合物的材料的薄板之后，经由电线连接该薄板。可替换地，将含有该添加剂或化合物的颗粒的容器放置在房间的地板上。DE 3837622公开了一种磁性板，其由电磁体或永磁体磁化，以便于屏蔽地球辐射。然而，该传统技术不能有效地屏蔽地球辐射，并且在某些情况中，不适当地使用该磁体的物理效应，导致了用户暴露于有害的地球辐射，而非屏蔽有害的地球辐射。

此外，人们遭受了电气和电子产品发射的电磁辐射以及地球辐射。换言之，现代人暴露于由移动电话、计算机、微波炉、耳机、汽车、吹风机、电动剃须刀等发射的多种磁场和电场。

P.Stavroulakis在其题为“Biological effects of electromagneticradiation”(2003年2月12日由Springer出版)一书中描述了电磁场(EMF)对有机生物的影响及其机制。世界卫生组织(WHO)在1996年发动了国际EMF项目，用于寻找EMF对健康影响的科学证据，并且搜寻可允许的限度以及用于屏蔽电磁辐射的方法直至2007年。

来自地下的地球辐射以及来自电气和电子产品的电磁辐射都包括包含磁场的波长，并且不论其程度是否被确定为有害的，都对人体有不利的影响。在这一点上，仍未提出一种可以提供完全屏蔽含有磁场的有害辐射的方法。电磁波具有电场分量和磁场分量。例如，如果电流流经电气或电子设备的电线时，电荷移动通过该电线，由此在电线的周围生成磁场。借助相同的原理，如果在身体周围生成磁场，则电流流经身体，而身体主要由水构成，因而导致人患病。在这一点上，已经了解到尽管电场可通过建筑物、树木等被屏蔽，但是磁场却不能由此被屏蔽。

这样，电磁波包括磁场分量，并且磁场的不利影响随着频率的增加而变得严重。在使用移动电话时，无线电频率可能导致电击和头疼脑热。有线电话和移动电话的接收机是将电信号转换为声音的设备，并且其中包括磁体，其生成有害的磁场。磁场可能引发对于电气和电子产品的误操作或问题。

在关于电磁波的传统技术中，美国专利No.6,001,282提出了应用电气石，并且日本专利公开No.5-291786提出了应用一种多层结构，其包含烧结的铁氧体层作为软性铁氧体，以便于作为电磁辐射吸收器。此外，日本专利公开No.5-206676提出了一种电磁辐射吸收器，其具有包括金属层和磁性层的多层结构。在该公开中，每个磁性层以如下方式形成，即在未烧结状态下形成粘合剂和硬铁氧体材料的混合物，制作该混合物的片，并且将该片磁化。金属层和磁性层的多层结构用作电磁辐射吸收器，而不需要考虑磁体的极性。

这样，来自地下的地球辐射或来自电气和电子产品的电磁辐射对健康有直接或间接的不利影响。在这一点上，尽管传统技术可以在一定程度上屏蔽有害的地球辐射，但是传统技术未能完全屏蔽地球辐射和包括磁场的电磁辐射。

发明内容

技术问题

本发明用于解决上述问题，并且本发明的目的在于，提供一种能够完全屏蔽有害地球辐射的装置。

技术方案

为了实现上述及其他目的和特征，本发明提供了一种用于屏蔽有害辐射的装置，包括各向异性磁体，其中该磁体具有朝向有害辐射的发射源取向的南(S)极以及朝向目标取向的北(N)极，由此通过使用从N极发射到S极的磁通量，屏蔽该目标使其免受有害辐射的影响。该磁体可以是永磁体或电磁体。

优选地，磁体的厚度为0.1～100mm。磁体可以具有平行六面体的形状，其短边为1mm或更大。可替换地，磁体可以具有圆柱体的形状，其直径为1mm或更大。此外，优选地，磁体具有50G或更大的表面磁通量。

根据本发明的优选方面，该装置包括多个磁体，每个磁体具有朝向有害辐射发射源取向的南(S)极以及朝向人体或保护目标取向的北(N)极，由此通过从N极发射到S极的磁通量，屏蔽该保护目标使之免受有害辐射的影响。

优选地，在磁体不会由于极性相同的磁力而被相互排斥开的范围内，磁体相互隔开尽可能短的距离。优选地，相邻磁体之间的最短距离为磁体的厚度的30倍或更少。

用于屏蔽有害辐射的装置可以进一步包括填充剂，用于固定该多个磁体。该填充剂可以选自黄土、长石、高岭土、粘土、白粘土、滑石、石材、橡胶、水泥、木材、塑料、合成树脂、天然树脂、不锈钢、钢板、铜板、铝板及其混合物。该装置可以具有板的形状或片的形状。

该多个磁体可以排列为具有相互平行排列的行和列的矩阵形状。可替换地，该多个磁体可被排列为相邻的行或列交错排列。

根据本发明的另一优选方面，用于屏蔽有害辐射的装置可被提供为磁体片，其包括磁化和烧结的磁体以及粉末状磁体中的一个或两者，并且包括粘合剂用于固定该磁体。在该情况中，磁体片被设置为使得磁体片的S极朝向有害辐射的发射源取向，并且其N极朝向保护目标取向。

通过将烧结磁体材料和粉末状磁体材料中的一个或两者与粘合剂混合以形成片，并且通过施加磁场在厚度方向中磁化该片，可以形成该磁体片。

优选地，磁体材料具有0.01～30mm的平均颗粒尺寸。优选地，磁体材料相对于粘合剂和磁体材料的总体积的体积比为10～95％。优选地，磁体片具有0.1～300mm的厚度。

用于屏蔽有害辐射的装置可以以不同的形式使用，以便于屏蔽地球辐射或电磁辐射。例如，用于屏蔽有害辐射的装置可应用于移动电话、耳机、吹风机、混合动力电动汽车、有线电话的听筒等。在该情况中，在使用这些设备的过程中，N极朝向人体或人体的一部份取向，而S极朝向有害辐射的发射源取向。

用于屏蔽有害辐射的装置可被安装到具有发热部件的床上或者房间的地板上。在该情况中，发热部件优选地被放置在与用于屏蔽有害辐射装置的距离为5mm或更大。

用于屏蔽有害辐射的装置可被提供为磁体砖(magnet tile)。在该情况中，磁体砖包括磁体和砖基质，其经由烧结而相互熔合。该磁体砖可以具有被磁化为S极的下表面和被磁化为N极的上表面。

本发明还提供了一种用于制造用于屏蔽有害辐射的装置的方法。

根据本发明的一个优选方面，该方法包括：混合并散布粉状砖材料和粉末状磁体材料以形成混合物；通过使用砖模具将该混合物压制为紧实结构，随后通过烧结该紧实结构形成烧结砖体；并且使该烧结砖体磁化，由此该烧结砖体具有被磁化为N极的上表面和被磁化为S极的下表面。在该情况中，术语烧结砖体的“下表面”意指贴附到地板或建筑物墙壁的砖的表面，而烧结砖体的“上表面”意指其相反的表面。

根据本发明的另一优选方面，该方法包括：制备粉状砖材料以及粉末状磁性预制件或烧结磁体材料；将该磁体材料和粉状砖材料置于砖模具内，随后通过对其进行压制以形成紧实结构，并且烧结该紧实结构以形成烧结砖体；并且使该烧结砖体磁化，由此该烧结砖体具有被磁化为N极的上表面和被磁化为S极的下表面。

通过这些方法，磁体材料和砖材料在其界面处通过烧结而相互熔合，以形成整体的磁体砖。此外，砖基质减轻了磁体可能断裂的弱点，由此允许将磁体砖方便地贴附至建筑物的底部或墙壁上。优选地，砖材料包括长石、高岭土、粘土、白粘土和滑石中的至少一种。

有利效果

如由上文的描述所显而易见的是，根据本发明，用于屏蔽有害辐射的装置可以有效地保护目标免受诸如地球辐射或电磁辐射的有害辐射的影响。因此，可以有效地减少由地球辐射或电磁辐射引起的对人体的不利影响，并且足以抑制精确控制设备的部件之间的电磁干扰。

附图说明

图1a～1d是说明了可应用于本发明的永磁体的各种形状的透视图；

图2是说明了由磁体产生的磁场的概念性视图；

图3是说明了提供屏蔽有害辐射效果的磁体放置方向的概念性视图；

图4是说明了提供增加有害辐射效果的磁体放置方向的概念性视图；

图5是说明了根据本发明的一个优选实施例的用于屏蔽有害辐射的装置的平面视图；

图6是说明了根据本发明的另一优选实施例的用于屏蔽有害辐射的装置的平面视图；

图7是说明了根据本发明的用于屏蔽有害辐射的装置的一种应用的剖面视图；

图8是说明了根据本发明的用于屏蔽有害辐射的装置的另一应用的剖面视图；

图9是说明了根据本发明的另一优选实施例的用于屏蔽有害辐射的装置的平面视图；

图10是说明了根据本发明的另一优选实施例的用于屏蔽有害辐射的装置的视图；

图11是说明了根据本发明的另一优选实施例的用于屏蔽有害辐射的装置的透视图；

图12是说明了根据本发明的用于屏蔽有害辐射的装置的另一应用的剖面视图；

图13是说明了根据本发明的另一优选实施例的用于屏蔽有害辐射的装置的平面视图；

图14示出了应用根据本发明的用于屏蔽有害辐射的装置的移动电话；

图15是说明了应用根据本发明的用于屏蔽有害辐射的装置的耳机的剖面视图；

图16是说明了应用根据本发明的用于屏蔽有害辐射的装置的吹风机的剖面视图；

图17是说明了应用根据本发明的用于屏蔽有害辐射的装置的混合动力汽车的侧视剖面视图；并且

图18是说明了用于屏蔽有害辐射的砖状装置的剖面视图。

具体实施方式

本发明的发明人发现，当磁体的N极和S极被放置为指向适当的方向时，可以通过该磁体有效地屏蔽有害辐射。具体地，当磁体或磁体排列的N极朝向所需保护的目标(人体或物质)取向，并且其S极朝向有害辐射(地球辐射或电磁辐射)的发射源取向时，可以屏蔽该目标使其免受地球辐射或电磁辐射的影响。此处，磁体可以是各向异性永磁体或电磁体。

本发明的磁体可以由粉末状磁体材料制作，其是通过熔化并粉碎磁性原料的工艺获得的。当粉末状磁体材料与添加剂混合，并且随后在1000℃或更高的温度下烧结时，形成了烧结磁体材料。可替换地，粉末状磁体材料也可以不经烧结而形成为具有各种三维形状，如图1a～1d图所示。可替换地，在将粉末状磁体材料烧结为烧结体之后，可以将该烧结体切割为三维形状。在本发明的描述中，粉末状磁体材料和烧结磁体材料可被共同称为“磁体材料”。通过向粉末状磁体材料或烧结磁体材料施加1000奥斯特或更大的磁场，可以获得永磁体。

根据本发明，通过使粉末状磁体材料或烧结磁体材料与粘合剂混合，将其混合物压制为具有预定形状的紧实结构，并且在垂直厚度方向上磁化该紧实结构，可以制作磁体片。用于该磁体片的粘合剂可以包括选自橡胶、塑料、合成树脂、天然树脂和水泥中的至少一种材料，其可以固定磁体材料。

包括粉末状磁体材料和烧结磁体材料的磁体材料具有0.01mm～30mm的平均晶粒尺寸。如果磁体材料的平均晶粒尺寸小于0.01mm，则磁场强度很弱，反之，如果磁体材料的平均晶粒尺寸大于30mm，则晶粒尺寸过大以致于不能制作成片，导致片的寿命减少。因此，优选地是，磁体材料的平均晶粒尺寸为0.01mm～30mm。

此外，磁体材料相对于粘合剂和磁体材料的总体积的体积比在10～95％的范围内。如果磁体材料的体积比小于10％，则磁场强度很弱，使得难以屏蔽有害辐射。相反地，如果磁体材料的体积比大于95％，则用于粘合磁体材料的粘合剂的粘合力是可忽略的，导致片的寿命减少。因此，根据本发明，磁体材料相对于粘合剂和磁体材料的总体积的体积比在10～95％的范围内。根据本发明，优选的是磁体片具有0.1～300mm的厚度。如果磁体片厚度小于0.1mm，则难以屏蔽有害辐射，反之，如果磁体片厚度大于300mm，则难以磁化该片。因此，优选地是，磁体片的厚度为0.1～300mm。

由于所描述的磁体材料的属性，磁体片可以通过将粉末状磁体材料和烧结磁体材料混合而形成，并且随后在磁化之后使用。

如上文所述，本发明的磁体或磁体材料在材料种类方面不受限制。相反地，本发明的磁体或磁体材料的重要特征在于其在磁体厚度方向上的各向异性磁性。

图1a～1d是示意性地说明了可应用于根据本发明的用于屏蔽有害辐射的装置的永磁体的各种示例的透视图。参考图1a，在厚度方向上磁化的矩形平行六面体磁体10具有在其一侧形成的N极11，以及在其另一侧形成的S极12。参考图1b，在厚度方向上磁化的圆柱体磁体13具有分别在相反侧上形成的N极11和S极12。磁体可以是如图1c所示的薄的平行六面体磁体14，或者是如图1d所示的环形磁体15。磁体可以在其表面上具有乙烯基涂层，以便于防止因长时间使用磁体而导致的氧化或褪色。应当注意，提供图1a～1d中示出的磁体用于示例性目的，并且可以将各种形状的磁体应用于本发明。

至于磁体的材料，通常可以使用AlNiCo基材料、铁氧体基材料、或稀土元素基材料。铁氧体磁体除了氧化铁之外，还包括Ba或Sr。锶铁氧体磁体通常具有至多约为4500G的剩余磁感。至于稀土元素基磁体，可以使用钐磁体或钕磁体。更高的剩余磁感导致从磁体发射的更高的表面磁通量密度，并且因此有效地屏蔽有害辐射。在磁体属性中，更高的固有矫顽力使磁场能够保持长的时间周期。锶铁氧体磁体具有高达约5000奥斯特的固有矫顽力。

根据本发明，磁体优选地具有50G或更大的表面磁通量。如果磁体的表面磁通量小于50G，则屏蔽地球辐射或电磁辐射的效果变差。因此，磁体优选地具有50G或更大的表面磁通量。如果磁体具有100G或更大的表面磁通量，由于可以减少磁体的数目，因此这是更加优选的。

在如上文所述的使用磁化的磁体的情况中，磁体优选地具有0.1～100mm的厚度。在该情况中，如果磁体具有平行六面体的形状，则磁体优选地具有1mm或更大的短边长度。如果磁体具有圆柱体或圆形的形状，则磁体优选地具有1mm或更大的直径。由于磁体厚度的增加引起磁通量密度的增加，因此磁体优选地具有0.1mm或更大的厚度。然而，由于过大的磁体厚度导致磁体使用时的不便，因此磁体优选地具有100mm或更小的厚度。此外，如果磁体具有小于1mm的短边或直径，则难以排列并固定该磁体。因此，磁体优选地具有1mm或更大的短边或直径。

图2是说明了由各向异性磁体生成的磁场的概念性视图。参考图2，磁通量线来自在磁体10的上表面上形成的N极11，并且进入磁体10的S极12。根据本发明，磁体的S极朝向包括磁场的有害辐射(地球辐射或电磁辐射)的发射源取向，并且磁体的N极朝向保护目标取向。此时，人体(保护目标)必须位于从磁体的中间部分朝向N极侧(在图2中由X指出)，该中间部分对应于N极11和S极12之间的边界，以便于获得使屏蔽目标免受有害辐射的影响的效果。如果人体位于从磁体的中间部分朝向S极，则磁体对人体有不利的影响，而非屏蔽有害辐射。

图3是说明了通过磁体10屏蔽具有来自地下40的磁场的有害地球辐射30的原理的概念性视图。如果磁体10相互隔开足够接近的距离，其中每个磁体的10的S极12朝向地下40取向，且每个磁体的N极11被放置在相反方向中，则来自磁体10的磁通量线20稠密分布，并且可以容易地屏蔽地球辐射30。从地下发射的地球辐射与指向磁体10的S极的磁通量线冲突，由此屏蔽了保护目标使其免受地球辐射的影响。对于磁体，在相同的极性之间产生了排斥力，并且图中示出了由于磁场的该属性，地球辐射20由磁体的S极屏蔽掉。

在图4中，每个磁体10的N极11朝向地下40取向，并且每个磁体10的S极11放置在相反方向中，其与图3所示的情况相反。在该情况中，从N极发射的磁通量与从地下40发射的地球辐射的磁通量相组合，由此从地下40发射的地球辐射的强度变得强于其初始强度。结果，地球辐射对人体有更加不利的影响。图3和图4中示出的磁体的放置方向同屏蔽或增强辐射的效果之间的关系同样适用于电磁辐射以及地球辐射。

根据本发明的用于屏蔽有害辐射的装置包括单个或多个各向异性磁体(永磁体或电磁体)，其中每个磁体的S极放置在有害辐射的方向中，而其N极放置在其相反方向中。优选地，在用于屏蔽有害辐射的装置包括磁体的情况中，该磁体彼此相邻地放置，同时隔开一定的距离，以防止地球辐射或电磁辐射穿过磁体的磁场。该用于屏蔽有害辐射的装置可以在所需位置提供，诸如建筑物的地下室。

优选地，多个磁体排列为具有相互平行排列的行和列的矩阵形状。在该情况中，可以容易地执行磁体的排列。可替换地，可以将该多个磁体排列为使得相邻的行或列交错排列。通过其中相邻的行或列交错排列的这种多个磁体的排列，可以使该磁体的去磁化作用最小化，由此在长的时间周期中屏蔽有害辐射。

该多个磁体是通过适当的填充剂固定的，以便于形成具有板形状的用于屏蔽有害辐射的装置。填充剂用于固定磁体，同时将磁体相互隔开。填充剂可以选自黄土、长石、高岭土、粘土、白粘土、滑石、石材、橡胶、水泥、木材、塑料、合成树脂、天然树脂、不锈钢、钢板、铜板、铝板、及其混合物中的一种。由于显著减小磁体的磁场强度的材料使磁体去磁化，因此将该材料用作填充剂是不希望的。

在排列多个磁体时，根据磁体的种类改变磁体之间的距离，并且更高的表面磁通量密度能使相邻磁体之间的距离增加。相邻磁体之间的距离优选地是磁体厚度的30倍或更小，并且更优选地是其15倍或更小。

根据本发明，砖材料可以用作填充剂。在该情况中，用于屏蔽有害辐射的装置可以是磁体砖，其可以贴附到建筑物的地板或墙壁。为了制造该磁体砖，磁体材料可以是粉末状磁体材料，粉末状磁性预制件或者烧结磁体材料。砖材料可以包括长石、高岭土、粘土、白粘土和滑石中的至少一种。砖材料被制备为粉状，并且优选地被粉碎为500目或更小。

磁体砖可以通过如下方式生产，即混合并散布粉状砖材料和粉末状磁体材料以形成混合物，使用砖模具将该混合物压制为磁体砖形状的紧实结构，烧结该紧实结构以形成烧结体，并且将该烧结体磁化。此时，优选地在800～1400℃的温度下执行烧结10小时或更短。如果需要的话，可以执行两次烧结。通过该烧结工艺，磁体材料和砖材料在其表面相互熔合，由此减轻了磁体的脆性。因此，磁体砖可以容易地贴附到建筑物的地板或墙壁上。

此外，磁体砖也可以通过如下方式生产，即将粉末状磁性预制件和烧结磁体材料置于砖模具中，对其进行压制以形成磁体砖形状的紧实结构，并且将该紧实结构磁化。在该情况中，在将该材料置于砖模具中时，砖材料可以被首先置于砖模具中，而磁体材料可以在中间或最后被放置。可替换地，磁体材料也可以首先被置于砖模具中。

在制造具有磁体砖形式的用于屏蔽有害辐射的装置时，在烧结之后在磁体砖的厚度方向中执行磁化，由此砖体具有被磁化为N极的上表面(即，向人体或保护目标取向的表面)，和被磁化为S极的下表面(即，向地下或保护目标的相反侧取向的表面)。将磁化砖贴附以使得其磁化为S极的下表面朝向有害辐射取向，而磁化为N极的上表面朝向保护目标取向，由此有效地屏蔽有害辐射。

在该磁体的排列中，未具体定义相邻磁体之间的高度或厚度的差异，并且该差异对本发明而言不是重要的。此外，未具体定义相邻磁体之间的角度。同时，如果磁体被排列为使得相邻磁体之间定义的角度在N极的方向上变窄，则磁体之间的距离将会变短，由此充分地固定从N极到S极的磁通量线。

根据本发明，用于屏蔽有害辐射的装置可以使用电磁体代替永磁体。将线圈缠绕铁芯制作的螺线管线圈具有磁体的属性。在该螺线管线圈中，N极对应于直流电流出去的一侧，而S极则对应于另一侧。因此，对于电磁体，S极朝向发射电磁辐射的电子或电气产品取向，而N极朝向人体或保护目标取向，使其免受电磁辐射的影响，由此屏蔽有害辐射。

对于使用直流电流的电磁体，人体或保护目标必须位于自电磁体中间部分的N极侧，该中间部分对应于纵向方向中N极和S极之间的边界。原因在于，如果人体位于S极侧，则电磁体对人体有不利的影响，而非屏蔽有害辐射。此外，未具体定义相邻电磁体之间的角度。原因在于，通过改变电磁体的位置和角度，可以增强本发明的有利效果，并且人体或保护目标可以容易地置于电磁体的中心。

这里，根据本发明的用于屏蔽有害辐射的装置可被安装在床上或房间的地板上。在该情况中，发热部件可被放置在床上或房间的底部，以便于发热达到300℃或更低的温度。发热部件可以放置在磁体或磁体片的上方或下方。发热部件优选地被放置在与磁体或磁体片的距离为5mm或更大。如果磁体和发热部件之间的距离小于5mm，则磁体可能被去磁化，由此使磁体具有弱的磁性。因此，磁体和发热部件之间的距离优选地是5mm或更大。此时，用于屏蔽有害辐射的装置被放置为使得S极朝向地下取向，并且N极朝向与地下相反的一侧取向，由此屏蔽从发热部件发射的电磁辐射以及地球辐射。

用于屏蔽有害辐射的装置可被制造为具有板的形式，并且贴附到起居室、工厂、视听室等的墙壁上。在该情况中，用于屏蔽有害辐射的装置被放置为使得S极朝向发射电磁辐射的电气或电子产品取向，并且N极朝向人体取向。

用于屏蔽有害辐射的装置可被制造为具有包括磁体和砖基质的磁体砖的形式。在该情况中，磁体可以散布并熔合到砖基质中。可替换地，将多个磁体分开排列在砖基质内。在任意一种情况中，将磁体砖提供给建筑物的墙壁使得N极朝向保护目标取向，并且S极朝向有害辐射的发射源取向。

此外，可以将用于屏蔽有害辐射的装置提供给移动电话、耳机、吹风机、混合动力电动汽车、有线电话听筒、笔记本计算机的硬盘、CD驱动器、鼠标等，由此屏蔽有害的电磁辐射。而且，用于屏蔽有害辐射的装置可以有效地屏蔽从电气铁路或驱动电机的高压线发射的电磁辐射。

发明模式

将参考附图详细描述本发明的优选实施例，其中相同的部件由相同的附图标记标出。应当注意，在不限制本发明的范围的前提下，相关领域中的技术人员可以进行各种修改和变化，并且该实施例被提供用于说明性和示例性的目的。因此，为了清楚地描述本发明，本发明的部件的形状和尺寸可能被放大。

图5是说明了磁体板50的平面视图，其可用作房屋、工厂、办公室房间等的地板，以便于屏蔽地球辐射。将磁体板50制作为具有600G的表面磁通量密度、3mm的厚度、100mm的宽度、和100mm的长度。在该磁体板50中，磁体被排列为在相邻磁体之间具有10mm的距离(在图5中由C标出)。至于该磁体，使用锶磁体14，并将其排列为使得四个相邻锶磁体14的中心之间的连接线形成矩形51。磁体14被排列为具有相互平行的磁体的行和列的矩阵形状。在该磁体板中，每个磁体14被放置为使其S极向下取向，并且N极向上取向，同时将木材填充剂51置于该板中，有此可以屏蔽地球辐射。

对于电磁体，当如图5所示排列电磁体时，可以屏蔽地球辐射。在通过将铜线缠绕普通软铁芯形成每个电磁体之后，该电磁体被放置为使得每个电磁体的N极朝向人体取向，并且S极朝向地下取向。这里，电磁体的N极对应于磁通量线出去的一侧，而S极对应于另一侧。此时，最大磁通量密度以及电磁体之间的距离(图5中的C)被分别被设定为6000G和80mm。

在图6中，用于屏蔽地球辐射的磁体10被排列为使得一个磁体10的中心位于矩形51的角处(矩阵类型的排列)。在图6中，根据磁体的位置，磁体之间的距离是不同的，并且磁体之间的这种距离差异主要是由表面磁通量密度之间的差异引起的。对于图6中示出的平行六面体磁体10，距离E总是大于距离D。具体地，当具有10mm厚度、100mm宽度以及100mm长度的各向异性磁体10在厚度方向中被磁化为具有4000G的剩余磁感时，产生大的排斥力的磁体之间的距离E被设定为60mm，并且产生小的排斥力的磁体之间的距离D被设定为20mm，以便于屏蔽地球辐射。

图7是床54的剖面视图，其中本发明的磁体板53被放置在床54的框架56上，并且将床垫55放置在磁体板53上，以便于屏蔽地球辐射。可替换地，在将具有磁体10的磁体板53放置于房间的地板上之后，可以将床54放置在磁体板53上。

图8是安装在建筑物地下室中的根据本发明的用于屏蔽有害辐射的装置的剖面视图，其中数个磁体板53被排列为在地下室的地板57下方处于连接状态，并且碎石58和水泥化合物59作为填充剂放置在磁体10之间。每个磁体具有150mm的长度、10mm的宽度和10mm的厚度。该磁体是锶铁氧体磁体，其每个具有4300G的剩余磁感、4200奥斯特的固有矫顽力、和1100G的表面磁通量密度。磁体10之间的短边距离为20mm。利用用于屏蔽地球辐射的装置，可以对于一楼或更多楼层的公寓的所有住户屏蔽地球辐射。

图9是说明了根据本发明的另一实施例的用于屏蔽有害辐射的装置的平面视图，其中平行六面体磁体10排列在板60上，由此三个或四个相邻磁体10的中心之间的连接线形成三角形61或菱形。在该排列中，磁体14的相邻行或列交错排列。在完成的板60中，磁体10被排列为使得该磁体的相同极设置在相同方向中，每个磁体的S极朝向地下取向，并且每个磁体的N极朝向与地下相反的方向取向，以便于屏蔽地球辐射。

图9中示出的装置的一个示例是石床。该石床是根据如下顺序制成的，以便于使石床垫温暖。在将仿石材放置在床的最上层之后，将第一黄土层和本发明的磁体放置在该仿石材下面，如图9所示。然后，将厚度为20mm的第二黄土层、碳发热部件和厚度为15mm的第三黄土层堆叠在床框架上的磁体下方。每个磁体厚度为10mm、宽度为10mm、并且长度为100mm。每个磁体具有3500G的剩余磁感、3500奥斯特的固有矫顽力、和1300G的表面磁通量密度。该磁体排列为三角形，并且相邻磁体10之间的短边距离D为25mm，且其之间的长边距离E为65mm。通过上述排列，可以屏蔽地球辐射和来自发热部件的电磁辐射，同时确保发热部件的加热功能。

图10示出了根据本发明的用于屏蔽地球辐射的磁体片。磁体片是以如下方式制成的，即通过使用包括水泥化合物的粘合剂63形成所需的片状，根据本发明的排列方法将多边形或三维的烧结磁体材料置于该片中，使粘合剂63干燥以将磁体材料固定在片中，并且向该片施加磁场。结果，完成的磁体片具有排列在粘合剂63中的烧结磁体64。烧结磁体64被排列为使得每个磁体的S极朝向地下取向，而N极朝向与地下相反的方向取向，以屏蔽地球辐射。可以将薄的覆层62贴附到磁体片的上侧或下侧。

在图10所示的用于屏蔽地球辐射的磁体片的一个示例中，短轴长度为10mm的椭圆形的烧结锶铁氧体基磁体被放置在粘合剂中，以形成高度为30mm的片。这里，相邻磁体之间的距离相对于每个磁体的中心为15mm。为了形成烧结磁体64，当将该烧结磁体材料(锶铁氧体基材料)磁化时，向烧结磁体材料施加15000奥斯特的磁场。利用该磁体片，可以有效地屏蔽地球辐射。

图11示出了用于屏蔽地球辐射的磁体片66的另一示例，其是使用粉末状磁体材料所制作的。磁体片66包括粉末状磁体材料，其包括氧化铁(Fe₂O₃)和碳酸锶(SrCO₃)，并且具有2.5mm的平均晶粒尺寸。将聚乙烯颗粒作为粘合剂66与粉末状磁体材料混合，由此粉末状磁体材料的体积比变为70％，并且聚乙烯颗粒和粉末状磁体材料的混合物被压制以形成高度为3cm的片。在厚度方向中向该片施加16000奥斯特的磁场，从而由该粉末状磁体材料提供粉末状磁体65。该片被放置在房间中，由此该片的上表面变为N极，而该片的下表面变为S极。附图标记62标出了提供给磁体片66的上或下表面的覆层。

下面将详细描述用于屏蔽诸如电磁辐射的辐射的装置的应用。该装置的应用被提供用于理解本发明，而非限制本发明的范围。

图12是说明了应用于起居室、工厂、视听室的墙壁等以便于屏蔽电磁辐射的磁体板53的剖面视图，其中磁体10经由填充剂52彼此隔开一定的间隔。磁体10的排列方式与图6所示方式相同，不同之处在于，每个磁体的S极12朝向发射电磁辐射67的电气或电子产品取向，而N极11朝向人体取向。

对于图12中示出的磁体板，磁体10由锶铁氧体制成，并且每个磁体具有10mm的厚度、10mm的宽度和150mm的长度。当每个磁体具有4000G的剩余磁感和4000奥斯特的固有矫顽力时，相邻磁体之间的短边距离被设定为28mm，而其之间的长边距离被设定为70mm，其中每个磁体的N极朝向人体取向，由此屏蔽电磁辐射。

图13是说明了根据本发明的用于屏蔽电磁辐射的磁体板68的平面视图，该磁体板通过如下方式制成，即在通过使用橡胶作为粘合剂形成所需的片状之后，将具有平行六面体形状的烧结薄磁体排列在该片内，以位于三角形61或菱形的角处。在将磁体14固定在粘合剂63中之后，将该片磁化，并且将其放置为使得每个磁体的S极朝向电气和电子产品取向，而N极朝向人体取向。在该磁体板中，磁体由锶铁氧体制成，并且每个磁体具有3mm的高度、100mm的宽度和100mm的长度。该磁体相互隔开20mm的距离C。然后，将该板磁化，由此屏蔽电磁辐射。

可替换地，在图13的板中，可以使用电磁体代替磁体以屏蔽电磁辐射。在该情况中，每个电磁体是通过使用铜线缠绕普通低碳钢而制成的，并且电磁体被放置为使得相邻电磁体之间的距离为100mm，其中在向每个电磁体的N极施加直流电流以具有8000G的磁通量时，每个电磁体的N极朝向人体取向，而S极朝向电气和电子产品取向，由此屏蔽电磁辐射。

从电气与电子产品发射的电磁辐射可由磁体片屏蔽，该磁体片是通过如下方式制成的，即将聚乙烯颗粒与未烧结粉末状磁体材料混合，将其混合物压制为片状，并且在厚度方向中从上表面到下表面将该片磁化。由于未烧结粉末状磁体材料的颗粒尺寸可以减小，因此磁体片66的厚度可以减小，并且可以应用于诸如移动电话的电子产品。

具体地，将平均颗粒尺寸为1.5mm的粉末状磁体材料与作为粘合剂63的聚乙烯颗粒混合，由此粉末状磁体材料的体积比变为70％。然后经加热和压制，将粉末状磁体材料和聚乙烯颗粒的混合物形成为高度为3mm、宽度为20mm、长度为100mm的片。通过在厚度方向中从上表面到下表面施加16000奥斯特的磁场，将该片磁化，由此形成磁体片66。该磁体片66被放置为使得每个磁体的N极朝向人体取向，而S极朝向电气和电子产品取向，由此屏蔽电磁辐射。

图14是移动电话的示意图和移动电话的接收机70的剖面视图。在移动电话的接收机70中，磁体13与磁轭75一同生成磁场，其中磁体13固定在该磁轭上，并且当接收到电信号时，振动板78振动以将电信号转换为声音。此时，不论磁体13的磁极方向如何，接收机70都具有磁场的S极分量，并且接收机外壳74与由磁体生成的磁场一同形成电磁场，由此产生电磁辐射。因此，如图15所示，本发明的磁体15放置在接收机外壳74的外部，由此磁体15的上表面与对应于N极11的用户的耳朵相接触，并且接收机外壳对应于S极12。利用该结构，可以证实电磁辐射被屏蔽，并且即使长时使用也不会对移动电话的使用带来不便。由于接收机通常产生强磁场，因此本发明的磁体15被设定为具有4000G的磁通量密度。然而，在磁体15被设定为具有1000G的磁通量密度的情况中，由于磁体15能够抑制额外生成的磁场，因此这是优选的。附图标记73、76和77分别标出了话筒、下外壳和机架。

此外，可以在移动电话的选择键71和键盘72的背面上提供各种电子部件和电路。因此，如图11所示的磁体片66被放置在这些部件和移动电话的上壳79之间，以屏蔽由移动电话发射的电磁辐射。此时，磁体片的N极朝向移动电话的上外壳79取向，并且S极朝向移动电话的部件取向，由此在使用该移动电话时，电磁辐射被屏蔽从而防止其发射到用户的头部。

图15是说明了应用用于屏蔽电磁辐射的装置的耳机的剖面视图。该耳机包括振动板78，其振动以将电信号转换成声音。参考图15，其中形成了数个开口的各向异性磁体80被放置为使得磁体80的N极11朝向耳孔取向。利用该结构，可以证实即使长时间使用，对耳机的使用也不会带来不便。尽管耳机产生强磁场，但是没有屏蔽磁场的方法。在这一点上，根据本发明，将磁通量密度为2000G的磁体应用于耳机，由此能够完全屏蔽朝向用户头部发射的磁场。附图标记7标出了磁轭。

图16是说明了应用根据本发明的用于屏蔽电磁辐射的装置的吹风机的剖面视图。在图16中，电机和用于屏蔽电磁辐射的装置显示在吹风部件的前视图86中。在前视图86中，每个各向异性磁体10的S极12朝向发射电磁辐射的电机84取向，并且其N极11朝向用户的头部取向，以便于屏蔽电磁辐射。磁体是平行六面体磁体，具有3mm的厚度。在每个磁体具有900G的表面磁通量的情况中，磁体之间的距离被设定为40mm。附图标记81、82和85分别标出了外壳、发热部件和电机的旋转轴。

图17是说明了应用根据本发明的用于屏蔽电磁辐射的装置的混合动力电动汽车的侧视剖面视图。在图17所示的混合动力电动汽车中，放置板95以便于屏蔽从位于汽车底部的电池91、引擎室92中的电机和电气部件发射的电磁辐射。为了屏蔽从引擎室92发射的电磁辐射，将磁体板95的一部份弯曲以形成圆形，由此板92的磁体10朝向汽车内部取向。利用该结构，磁体板95屏蔽地球辐射以及电磁辐射。此外，汽车的天花板配备有磁体片94，该磁体片是通过将薄的磁体10贴附到铝板上而制作的，以便于在道路驾驶过程中屏蔽具有从高压线发射的磁场的电磁辐射。此时，磁体片94被放置为使得每个磁体的N极11朝向汽车内部取向，并且其S极12朝向与其相反的方向取向。利用该结构，每个磁体的N极11朝向汽车内的乘客取向。在该磁体板95中，磁体由锶铁氧体制成，并且每个磁体的厚度为10mm、宽度为9mm并且长度为150mm。在厚度方向上从上表面到下表面将磁体板磁化，由此磁体具有4200G的剩余磁感和4100奥斯特的固有矫顽力。在该磁体板中，相邻磁体之间的最短距离被设定为28mm。在该磁体片94中，每个磁体的厚度为3mm、宽度为100mm并且长度为100mm。在被磁化成具有15000G之后，磁体被贴附到铝板上，以便于减少汽车的重量。如图17所示，本发明的装置可以通过与汽车中使用的方式相似的方式而变化地应用到其他的产品，以便于屏蔽有害辐射。

图18是说明了被制成用于屏蔽电磁辐射的磁体砖96的剖面视图。磁体14形成为具有4.0mm的厚度并且位于砖基质97下面。朝向磁体砖96的上方向取向的磁体上表面被磁化为N极11，并且朝向磁体砖96的下方向取向的磁体下表面被磁化为S极12。磁体14和砖基质97经烧结在其之间的边界表面处相互熔合。这里，磁体砖96的下表面对应于将贴附到物体上的磁体砖96的表面，而磁体砖96的上表面对应于与其相反的表面。当磁体砖96被贴附到建筑物的底部或墙壁时，磁体砖96的S极(下表面)朝向有害辐射(例如，从地下发射的地球辐射)取向，并且磁体砖96的N极(上表面)朝向相反的方向取向，由此有效地屏蔽有害辐射。因此，磁体砖96提供了建筑用砖的功能，并且同时提供了用于屏蔽有害辐射的装置。

为了形成如图18所示的磁体砖96，将平均直径为0.5mm的钡铁氧体基粉末状磁体材料放置在砖模具的底部，并且通过混合黄土与加固材料形成的砖材料被放置在该粉末状磁体材料上，随后将其压制成紧实结构。然后，该紧实结构在900℃下烧结20分钟，随后在1200℃下烧结30分钟。将该烧结体磁化为具有18000奥斯特，由此产生如图18所示的磁体砖96。当磁化该烧结体时，磁体14的N极11朝向磁体砖96的上表面取向，并且磁体14的S极12朝向磁体砖96的下表面取向。在进行建筑时将磁体砖96放置为使得磁体砖96的上表面总是朝向人体取向，由此屏蔽了有害辐射。

在图18中，磁体14和砖基质97形成为层，但是本发明不限于该结构。例如，在完全混合粉末状磁体材料和粉状砖基质材料之后，其混合物经历压制和烧结，由此形成烧结体，其中磁体材料和砖基质材料完全混合。磁体砖(具有与图18所示不同的形状)是通过将该烧结体磁化而制作的。在该情况中，磁体砖的下表面被磁化为S极，而磁体砖的上表面被磁化为N极11。

根据本发明的用于屏蔽有害辐射的装置可以应用于有线电话听筒、笔记本计算机的硬盘、CD驱动器、鼠标等，由此屏蔽有害的地球辐射或电磁辐射。而且，用于屏蔽有害辐射的装置可以有效地屏蔽从电气铁路的高压线或从驱动电机发射的电磁辐射。此外，其可用于防止精确控制设备的部件之间的电磁干扰。

这样，不限于特定的应用，根据本发明的用于屏蔽有害辐射的装置可以应用于需要屏蔽从地下发射的地球辐射以及从电气和电子产品发射的电磁辐射功能的任何种类的应用。

Claims (25)

1.一种用于屏蔽有害辐射的装置，包括各向异性磁体，其中所述磁体具有朝向有害辐射的发射源取向的南(S)极以及朝向保护目标取向的北(N)极，由此通过使用从N极发射到S极的磁通量，屏蔽所述目标使其免受有害辐射的影响。

2.如权利要求1所述的装置，其中所述磁体是永磁体。

3.如权利要求1所述的装置，其中所述磁体是电磁体。

4.如权利要求1所述的装置，其中所述磁体具有0.1～100mm的厚度，并且所述磁体具有平行六面体的形状，其短边为1mm或更大，或者具有圆柱体的形状，其直径为1mm或更大。

5.如权利要求1所述的装置，其中所述磁体具有50G或更大的表面磁通量。

6.如权利要求1所述的装置，其中所述装置包括多个磁体，每个磁体具有朝向有害辐射的发射源取向的S极，以及朝向保护目标取向的N极，由此通过从N极发射到S极的磁通量，屏蔽所述保护目标使之免受有害辐射的影响。

7.如权利要求6所述的装置，其中在不会使所述磁体由于极性相同的磁力而被相互排斥开的范围内，所述磁体相互隔开尽可能短的距离。

8.如权利要求6所述的装置，其中相邻磁体之间的最短距离为磁体的厚度的30倍或更小。

9.如权利要求6所述的装置，进一步包括：填充剂，用于固定所述多个磁体。

10.如权利要求9所述的装置，其中所述填充剂是选自黄土、长石、高岭土、粘土、白粘土、滑石、石材、橡胶、水泥、木材、塑料、合成树脂、天然树脂、不锈钢、钢板、铜板、铝板及其混合物中的一种。

11.如权利要求9所述的装置，其中所述多个磁体被排列为具有相互平行的行和列的矩阵形状。

12.如权利要求9所述的装置，其中所述多个磁体被排列为使得相邻的行或列交错排列。

13.如权利要求1所述的装置，其中所述装置具有板的形状或片的形状。

14.如权利要求1所述的装置，其中所述装置被提供为磁体片，包括烧结并磁化的磁体以及粉末状磁体中的一个或两者，并且包括粘合剂，用于固定所述磁体，所述磁体片被放置为使得磁体片的S极朝向有害辐射的发射源取向，并且其N极朝向保护目标取向。

15.如权利要求14所述的装置，其中通过将烧结磁体材料和粉末状磁性材料中的一个或两者与粘合剂混合以形成片，并且通过施加磁场在厚度方向中磁化所述片，形成所述磁体片。

16.如权利要求15所述的装置，其中所述粉末状磁体材料具有0.01～30mm的平均颗粒尺寸。

17.如权利要求15所述的装置，其中所述磁体材料相对于粘合剂和磁体材料的总体积的体积比在10～95％的范围内。

18.如权利要求14所述的装置，其中所述磁体片具有0.1～300mm的厚度。

19.如权利要求1所述的装置，其中所述装置被安装到移动电话、耳机、吹风机、混合动力电动汽车或有线电话的听筒上，由此在使用这些设备的过程中，N极朝向人体或人体的一部份取向，而S极朝向有害辐射的发射源取向。

20.如权利要求1所述的装置，其中所述装置被安装到具有发热部件的床上或者房间的地板上。

21.如权利要求21所述的装置，其中所述发热部件被放置为与用于屏蔽有害辐射装置的距离为5mm或更大。

22.如权利要求1所述的装置，其中所述装置被提供为磁体砖，所述磁体砖包括磁体和砖基质，其经烧结而相互熔合，并且具有被磁化为S极的下表面和被磁化为N极的上表面。

23.一种用于制造用于屏蔽有害辐射的装置的方法，包括：

混合并散布粉状砖材料和粉末状磁体材料，以形成混合物；

通过使用砖模具将所述混合物压制为紧实结构，随后烧结所述紧实结构以形成烧结砖体；并且

将所述烧结砖体磁化，由此所述烧结砖体具有被磁化为N极的上表面和被磁化为S极的下表面。

24.一种用于制造用于屏蔽有害辐射的装置的方法，包括：

制备粉状砖材料以及粉末状磁性预制件或烧结磁体材料；

将所述磁体材料和粉状砖材料置于砖模具内，随后对其进行压制以形成紧实结构，并且烧结所述紧实结构以形成烧结砖体；并且

将所述烧结砖体磁化，由此所述烧结砖体具有被磁化为N极的上表面和被磁化为S极的下表面。

25.如权利要求23或24所述的方法，其中所述砖材料包括长石、高岭土、粘土、白粘土和滑石中的至少一种。

Images