CN101741020A - 正负离子产生装置 - Google Patents

Abstract

本发明是有关于一种正负离子产生装置，其包含：一电源；一数字控制电路，用于输出至少一驱动信号；一晶体管开关，接收来自该数字控制电路的驱动信号，并输出一方波信号；至少一变压器，接收来自该晶体管开关的该方波信号，并根据该方波信号将该电源升压；至少一正负氧离子产生器，接收来自该变压器的该升压电源后，可同时产生多数个正、负氧离子；以及其中该数字控制电路同时输出至少一个该驱动信号以驱动该至少一变压器而具备多通道功能。本发明具有消除空气中的异味、减少空气中的浮游菌及颗粒物的功能。特别的是，本发明的变压器为压电陶瓷变压器，使得本装置更具备了体积小、重量轻、低电磁干扰的优点。

Description

正负离子产生装置

技术领域

本发明涉及一种正负离子产生装置，特别是涉及一种使用压电陶瓷变压器的正负离子产生装置。

背景技术

在现今的环境中，由于大量工业化的结果，空气污染相当严重，空气中的微粒、粉尘、病菌等，严重影响人体健康；而在这些空气污染的地方，空气中的正离子过多，使人体细胞倾向酸性化。

负离子，是指空气中带负电的微粒子，被人体吸收之后，能使人体细胞倾向碱性，可以中和因正离子过多而导致的酸化倾向。而且负离子能够降低血糖，更可以镇静神经系统，增加血液中的血红蛋白，清净空气，例如，郊外地区的空气特别清新，人体也感到特别舒适，即是因为郊外地区的空气含有大量负离子的关系。

由于负离子对人体健康有这么多好处，因此，能够产生负离子的产品大为风行，以目前市面产品来看，产生负离子的方式主要有以下2种：1、将电气石加热以产生负离子；2、供给高电压，通过尖端放电的方式产生负离子。在第2种方式中，由于需要高电压，因此在电路设计中须包含变压器，但传统变压器往往体积大、重量重，导致产品无法轻量化，而且在电压转换的过程中，散热与电磁辐射问题也相当棘手。因此亟需提出一种改良的设计，以缩小体积、减轻重量，并解决散热与电磁辐射问题。

由此可见，上述现有的负离子产生装置在结构与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决上述存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般产品又没有适切结构能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。因此如何能创设一种新型结构的正负离子产生装置，实属当前重要研发课题之一，亦成为当前业界极需改进的目标。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有的负离子产生装置存在的缺陷，而提供一种新型结构的正负离子产生装置，所要解决的技术问题是使其可以同时产生正离子与负离子，并具有重量轻、体积小的优点，非常适于实用。

本发明的另一目的在于，提供一种新型结构的正负离子产生装置，所要解决的技术问题是使其由压电陶瓷变压器(piezoelectric ceramictransformer，PCT)提供所需的电压，从而更加适于实用。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种正负离子产生装置，其包含：一电源；一数字控制电路，用于输出至少一驱动信号；一晶体管开关，接收来自该数字控制电路的驱动信号，并输出一方波信号；至少一变压器，接收来自该晶体管开关的该方波信号，并根据该方波信号将该电源升压；至少一正负氧离子产生器，接收来自该变压器的该升压电源后，可同时产生多数个正、负氧离子；以及其中该数字控制电路同时输出至少一个该驱动信号以驱动该至少一变压器而具备多通道功能。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

前述的正负离子产生装置，其中所述的数字控制电路是由一锯齿波形产生器与一震荡器所组成，可产生一特定频率的驱动方波信号。

前述的正负离子产生装置，其更包含一电压与电流监测元件，可将上述的电源的一电压与电流取样侦测结果提供至该数字控制电路，用于调整该驱动信号。

前述的正负离子产生装置，其中所述的正负氧离子产生器包含一电磁共轭线圈，可将产生的该多数个正、负氧离子推送出轨道外。

前述的正负离子产生装置，其中所述的变压器为一压电陶瓷变压器(piezoelectric ceramic transformer)。

前述的正负离子产生装置，其中所述的多数个正、负氧离子是弱氧化的氧分子。

前述的正负离子产生装置，其中所述的正负氧离子产生器是一高压放电针。

前述的正负离子产生装置，其中所述的正负氧离子产生器是一正负离子管。

前述的正负离子产生装置，其中所述的正负氧离子产生器的工作电压在800-2500伏特之间。

前述的正负离子产生装置，其中所述的电源是来自USB(UniversalSerial Bus)供电装置。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。由以上可知，为达到上述目的，本发明提供了一种正负离子产生装置，主要包含电源产生器、数字控制电路、变压器与离子产生器。电源产生器用于产生电源，此数字控制电路用于输出驱动信号以控制变压器，变压器，接收来自该数字控制电路的该驱动信号，并根据该驱动信号将该电源升压，离子产生器接收升压的电源后，且可同时产生正、负离子。

根据上述的目的，本发明提供另一种正负离子产生装置，主要包含电源产生器、数字控制电路、晶体管开关、压电陶瓷变压器、正负氧离子产生管。电源产生器用于产生一电源；数字控制电路用于输出驱动信号；晶体管开关接收来自数字控制电路的驱动信号，并输出方波信号；压电陶瓷变压器接收来自晶体管开关的方波信号，并根据方波信号将电源升压；负氧离子产生管接收来自压电陶瓷变压器的升压电源后，可同时产生弱氧化的正、负氧离子；其中该数字控制电路可同时输出至少一个驱动信号以驱动至少一变压器而具备多通道功能。

借由上述技术方案，本发明正负离子产生装置至少具有下列优点及有益效果：本发明的正负离子产生装置，可同时产生正、负氧离子，具有消除空气中的异味、减少空气中的浮游菌及颗粒物的功能。正负离子产生装置主要元件包含了电源产生器、数字控制电路、变压器及离子产生器。特别的是，本发明的变压器为压电陶瓷变压器，使得本装置更具备了体积小、重量轻、低电磁干扰的优点。本发明在技术上有显著的进步，并具有明显的积极效果，诚为一新颖、进步、实用的新设计。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1是本发明一较佳实施例的正负离子产生装置的方框图。

图2是本发明另一较佳实施例的正负离子产生装置的方框图。

100：正负离子产生装置        110：电源产生器

120：数字控制电路            130：晶体管开关

140：压电陶瓷变压器          150：电压侦测器

160：离子产生器              170：电流侦测器

200：正负离子产生装置        210：直流电源

220：锯齿波产生器            230：电压控制震荡器

240：晶体管开关              250：压电陶瓷变压器

261：整流器                  262：整流器

271：高压放电针              272：高压放电针

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的正负离子产生装置其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

本发明的一些实施例将详细描述如下。然而，除了以下描述外，本发明还可以广泛地在其他实施例施行，并且本发明的保护范围并不受实施例的限定，其以权利要求的保护范围为准。再者，为提供更清楚的描述及更容易理解本发明，图式内各部分并没有依照其相对尺寸绘图，某些尺寸与其他相关尺度相比已经被夸张；不相关的细节部分也未完全绘示出，以求图式的简洁。

以下是本发明的详细说明，首先请参阅图1所示，是本发明一较佳实施例的正负离子产生装置100的方框图。本发明一较佳实施例的正负离子严生装置100，主要元件包含了电源产生器110、数字控制电路120、晶体管开关130、压电陶瓷变压器140、电压感应器150、离子产生器160以及电流感应器170。此正负离子产生装置100的电源产生器110分别电性连接数字控制电路120与晶体管开关130，晶体管开关130电性连接压电陶瓷变压器140，而压电陶瓷变压器140电性连接离子产生器160。

请继续参阅图1所示，在下列叙述中作本发明的电路工作流程说明。由电源产生器110提供电源(在此实施例中，较佳为直流电源，但在此并不作限制)至数字控制电路120。当数字控制电路120接收此电源之后，产生一个特定频率的驱动方波信号传送至晶体管开关130，其中，晶体管开关130可为任何具有推动负载能力的电子开关装置，例如金氧半场效晶体管(MOSFET)。在晶体管开关130接收此一驱动方波信号后，产生一个高电压、大电流的方波信号提供给压电陶瓷变压器140进一步执行升压。因此压电陶瓷变压器140会将这个经过升压的电源传输至离子产生器160。离子产生器160接收此一电压源之后，可同时产生正、负离子；在其它的实施例中，此离子产生器160可以是一个由钢、石英玻璃与陶瓷制作而成的正负离子管或用碳纤或金属线状、探针状的媒介物。此外，在不同实施例中，此正负离子产生装置100更可以包含电压感应器150与电流感应器170，此电压感应器150与电流感应器170分别电性连接数字控制电路120，因此电压感应器150以及电流感应器170将会针对电压、电流进行取样侦测，并将取样结果传回数字控制电路120。数字控制电路120则根据这个取样结果，进一步调整驱动方波信号。此一监测机制将使得工作电压/电流值维持在一特定的工作范围内。

请继续参阅图1所示，如上所述，由于本实施例使用的控制电路是数字式，不但缩减面积、减低电子元件之间的电磁干扰，更可以大量地减少电子元件的使用以节省成本，并具有同时输出多组驱动方波信号的能力，所以只需要一组控制电路即可控制多组压电陶瓷变压器(包含其负载)而形成多通道模式。需要注意的是，为求图示的简洁，仅绘出一组压电陶瓷变压器140及一组离子产生器160做为示范，在不同实施例中，此正负离子产生器可以包含多个压电陶瓷变压器140与多个离子产生器160，在此并不作限制。另外，离子产生器160除了可产生正、负离子之外，更具有一电磁共轭线圈(未图示)，可将产生的离子推送出轨道外与污浊空气接触，具有迅速消灭空气中微粒、粉尘、病菌的功能。在一实施例中，离子产生器160可为一正负氧离子产生管，由于提供的电压处于较低的能态级别(电压值范围在800-2500伏特)，因此在气体电离反应之后，可产生弱氧化的氧分子。而一般的离子产生器由于能态较高，产生的是强氧化的氧原子，会与氧分子再度结合成臭氧，反而对人体有害。

图2是本发明另一较佳实施例的正负离子产生装置的方框图，本发明另一较佳实施例的正负离子产生装置200，主要元件包含电源产生器210、锯齿波产生器220、电压控制振荡器230、晶体管开关240、压电陶瓷变压器250、第一整流器261与第二整流器262、第一高压放电针271与第二高压放电针272。请参阅图2所示，电源产生器210分别电性连接锯齿波产生器220、电压控制震荡器230与晶体管开关240。而锯齿波产生器220电性连接电压控制震荡器230，电压控制震荡器230电性连接晶体管开关240，此晶体管开关240电性连接压电陶瓷变压器250。

请继续参阅图2所示，在下列叙述中作本发明的电路工作流程说明。首先由电源产生器210提供电源(在此实施例中，此电源较佳为直流电源)至锯齿波产生器220。当锯齿波产生器220接收此电源之后，产生锯齿波控制信号传送至电压控制振荡器230。在电压控制振荡器230接收此一锯齿波控制信号后，震荡产生出一特定频率的驱动方波信号并输出至晶体管开关240。其中，晶体管开关240可为任何具有推动负载能力的电子开关装置，例如金氧半场效晶体管(MOSFET)。当晶体管开关240接收此一驱动方波信号后，产生一个高电压、大电流的方波信号提供给压电陶瓷变压器250进一步执行升压，并由第一整流器261与第二整流器262整流成正与负的直流电压。在接收此一正一负的直流电压后，第一高压放电针271与第二高压放电针272执行气体解离放电，因此可同时产生正、负离子。

请继续参阅图2所示，在此实施例中的锯齿波产生器220与电压控制振荡器230的功能与图1的数字控制电路120类似，可视为一等效电路，同样具有缩减面积、减低电子元件之间的电磁干扰、减少电子元件以节省成本的效益。

在上述两种实施例中的正负离子产生装置，均可使用在不同的领域，例如装设在汽车的空调出风口，利用气流将正负离子散播至车内空间；或是装设在桌上型电脑/笔记型电脑的风扇出风口，也可以装设在一般家电，例如电扇、吹风机、冷气机、冰箱、电视等。此外，输入电源不拘于市电，亦可以使用USB(Universal Serial Bus)供电。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种正负离子产生装置，其特征在于其包含：

一电源；

一数字控制电路，用于输出至少一驱动信号；

一晶体管开关，接收来自该数字控制电路的驱动信号，并输出一方波信号；

至少一变压器，接收来自该晶体管开关的该方波信号，并根据该方波信号将该电源升压；

至少一正负氧离子产生器，接收来自该变压器的该升压电源后，同时产生多数个正、负氧离子；以及

其中该数字控制电路同时输出至少一个该驱动信号以驱动该至少一变压器而具备多通道功能。

2.根据权利要求1所述的正负离子产生装置，其特征在于其中所述的数字控制电路是由一锯齿波形产生器与一震荡器所组成，产生一特定频率的驱动方波信号。

3.根据权利要求1所述的正负离子产生装置，其特征在于其更包含一电压与电流监测元件，将上述的电源的一电压与电流取样侦测结果提供至该数字控制电路，用于调整该驱动信号。

4.根据权利要求1所述的正负离子产生装置，其特征在于其中所述的正负氧离子产生器包含一电磁共轭线圈，将产生的该多数个正、负氧离子推送出轨道外。

5.根据权利要求1所述的正负离子产生装置，其特征在于其中所述的变压器为一压电陶瓷变压器。

6.根据权利要求1所述的正负离子产生装置，其特征在于其中所述的多数个正、负氧离子是弱氧化的氧分子。

7.根据权利要求1所述的正负离子产生装置，其特征在于其中所述的正负氧离子产生器是一高压放电针。

8.根据权利要求1所述的正负离子产生装置，其特征在于其中所述的正负氧离子产生器是一正负离子管。

9.根据权利要求1所述的正负离子产生装置，其特征在于其中所述的正负氧离子产生器的工作电压在800-2500伏特之间。

10.根据权利要求1所述的正负离子产生装置，其特征在于其中所述的电源是来自USB供电装置。

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