CN101826704A - 负离子发生器及包含该负离子发生器的空气净化器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种负离子发生器，包括：用于存贮液体的贮液装置，以及用于将所述液体雾化以产生负离子的雾化装置，其特征在于，所述液体为植物提取液。所述负离子发生器能够实现零臭氧、无辐射并延长负离子寿命。本发明还涉及一种包含上述负离子发生器的空气净化器。

Description

负离子发生器及包含该负离子发生器的空气净化器

技术领域

[0001] 本发明涉及负离子发生器，尤其涉及能够实现零臭氧并延长负离子寿命的负离子 发生器。此外，本发明还涉及包含上述负离子发生器的空气净化器。

背景技术

[0002] 在大自然环境中，大气分子的电离、水的喷筒电效应（即雷纳德效应）和植物的尖 端放电及光合作用使得形成大量空气负离子。由于空气和水流的循环流动以及植物的光合 作用，空气电离与复合的动态平衡过程，自然环境中空气负离子的浓度基本上保持高浓度 水平的动态平衡状态。江河湖泊海洋、高山森林瀑布、田野芬芳为我们创建了清新气息的自 然环境。

[0003] 相反，室内环境则与大自然环境大不相同，在不通风的室内，空气显得较为稳定， 室内空气不易自行电离产生新的负离子，而且空气负离子寿命很短（平均寿命仅为几秒到 十多秒），因此，室内空气负离子的浓度明显低于室外。

[0004] 在室内使用空调、彩电、计算机、电热器等电器时，电器周围产生的高压静电使空 气正离子急剧增多，空气负离子急剧减少，由于室内的封闭性，人在负离子浓度低的地方呆 久了会出现乏力、头痛等症状。更甚的是室内装饰装修材料中有害挥发物的产生，抽烟尼古 丁的产生，腐败物质异味的产生等等，都会导致室内空气质量变糟，空气负离子降至100〜 200个/cm3 (可诱发生理障碍边缘），或降至40〜50个/cm3 (可诱发生理障碍，如头疼、失 眠、神经衰弱、倦怠等），或降至0〜25个/cm3 (引发“空调病”症状)。如果室内空气长时 间不与外界流通，室内空气负离子就会减少，人体就会感到不舒服，进而诱发多种疾病。有 机挥发物、氨、尼古丁、异味的存在，更会损害人们的身体健康。

[0005] 随着人们对高品质生活尤其是健康的追求，人们对空气质量的要求也越来越高， 而在能够遮风避雨的室内，尤其都市的室内的空气越来越不能满足人们的要求，因此人们 只能到环境好的大自然中去享受清新空气，这样会带来很多不便并且会导致生活成本增 加。

[0006] 目前，人们已利用多种技术研制出多种空气负离子发生器、空气净化器等以解决 这一问题。负离子发生器的主要类型有“超声波水雾化式”、“尖端电晕放电式”及“紫外线 照射方式”;空气净化器主要有“吸附”、“光催化”等工作方式。尽管上述这些技术都在一定 程度上改善了室内空气质量，但是它们都存在“功能比较单一”和“不可调和矛盾存在”的 问题。

[0007] 具体地说，关于“尖端电晕放电式”负离子发生器，无论是电场开放型还是电场封 闭型，虽然能产生空气负离子的浓度比较大，但同时也产生损害健康的臭氧，其的最大缺点 是产生大量异味，提高了臭氧和氮氧化物浓度，易诱发动脉硬化和癌症等，而且过高的负离 子浓度对人体也有不良影响；“紫外线照射方式”负离子发生器利用紫外灯发射的光线进行 照射，但是由于紫外灯的光线不能直接照射到人体上，所以这种负离子发生器存在一定的 局限性；至于“超声波水雾化式”负离子发生器，尽管单一的超声波水雾化没有任何臭氧产生，但产生的负离子发生距离小，而且会使室内湿度不可控制地增大直至饱和状态（干燥 场合除外），湿度过大不适合于人的生存环境。

[0008] 在空气净化的技术方面，传统的光催化净化技术必须进行紫外光照射，这需要另 外安装紫外光源，并且催化净化的区域受限；“吸附净化”容易达到“吸附饱和”，而且吸附质

容易滋生细菌。

[0009] 因此，目前仍需要对现有技术进行改进，以创建适宜人生存的健康环境，使室内 富含空气负离子，而且符合零臭氧的条件，做到加湿可控，又能采用室内自然光、进行光催 化降解有害气体，将多种功能组合一起，产生清新自然的空气，给室内创造富含“空气维生 素”——空气负离子的健康环境。

发明内容

[0010] 本发明的一个目标是提供一种能够实现零臭氧、无辐射并延长负离子寿命的负离 子发生器。

[0011] 为了实现上述目标，本发明提供一种负离子发生器，该负离子发生器包括：用于存 贮液体的贮液装置；以及用于将所述液体雾化以产生负离子的雾化装置，其特征在于，所述 液体为植物提取液。

[0012] 优选地，所述植物提取液由包含芳香性碳水化合萜烯的植物提取物形成。

[0013] 本发明的负离子发生器通过使用植物提取液来产生负离子，一方面避免了臭氧的 产生，实现了零辐射，另一方面由于所述植物提取液是由植物提取物形成的，植物提取物增 加了负离子生成浓度和作用时间，因此可产生比根据现有技术产生的负离子寿命更长、浓 度更大的负离子，从而可以更有效地改善空气质量。

[0014] 所述雾化装置包括至少一个雾化器，优选为多个雾化器的组合。所述雾化器的类 型优选为超声雾化器。

[0015] 本发明还提供一种包含上述负离子发生器的空气净化器。

[0016] 优选地，本发明的空气净化器还包含换气装置。

[0017] 所述换气装置包括至少一个风扇，优选为多个风扇的组合。此外，所述风扇优选为 低噪音风扇。

[0018] 优选地，本发明的空气净化器还包含环境空气催化过滤装置，该装置对吸入空气 净化器的室内浑浊空气、空调出气或者汽车内室循环出气进行催化过滤，以便达到初步净 化空气的目的。更优选地，所述环境空气催化过滤装置为自然光催化过滤网。与使用紫外 光的传统光催化净化技术相比，使用自然光进行催化净化避免了使用紫外光源，节省了空 间占用，并且不受紫外光照射区域的限制。

[0019] 优选地，本发明的空气净化器还包括填料，该填料的作用之一是控制加湿作用，以 便即使在环境湿度比较大的情况下，也能舒适地使用本发明的负离子发生器。该填料可以 使用陶瓷材料（主要成分为纳米二氧化钛），也可以使用陶瓷以外的材料，例如稀土类矿 石、天然矿物质、海藻碳、珊瑚化石、奇冰石、电气石、蛋白石、奇才石、海泡石、古代海底矿物 层、活性碳、竹碳、沸石、硅藻土等。此外，该填料还可以由至少上述两种材料复合而成。

[0020] 该填料可以制成球状，当然也可以制成其它形状。

[0021] 除了控制加湿作用以外，当该填料使用某些特定的材料例如陶瓷材料、电气石、活性碳时，还能够与流经该填料的气流摩擦从而进一步产生负离子。这样，不但可以保持负离 子的高水平浓度，而且延长了负离子的输送距离。

[0022] 优选地，本发明的空气净化器还包括用于引导经过净化的空气的至少一个输出导 向管，以便将经过净化的空气引导到需要的位置，例如人们的呼吸部位附近。

[0023] 本发明的空气净化器可独立工作，也可与室内已有的空调设备或中央空调配套使 用，也可以在汽车内使用。本发明的空气净化器可为给家居室内、办公场所、饭店、医院、公 共娱乐场所等，提供富含负离子量的空气，并创建达到健康水平的室内工作、生活、娱乐场 所。

附图说明

[0024] 参照附图阅读下文对本发明的详细说明可更充分地理解本发明，在附图中：

[0025] 图1是示出根据本发明一个实施例的空气净化器的结构的示意图。

[0026] 图2是示出根据本发明的上述实施例的空气净化器的操作的流程图。

[0027] 图3A和3B是示出用于根据本发明的上述实施例的空气净化器的雾化器组合的示 意图。

[0028] 图4A和4B是示出用于根据本发明的上述实施例的空气净化器的风扇组合的示意 图。

具体实施方式

[0029] 下文将参照附图详细说明本发明的一个实施例。

[0030] 图1示出根据本发明一个实施例的空气净化器的结构。该空气净化器包括用于容 纳植物提取液1的贮液装置、至少一个雾化器2、自然光催化过滤网3、填料4、至少一个风扇 5、以及至少一个输出导向管6。此外，该空气净化器还可包括自动水位控制阀7，以便控制 贮液装置中的液位。

[0031] 如上所述，所述植物提取液是由植物提取物形成的，植物提取物增加了负离子生 成浓度和作用时间。植物提取物里存在芳香性碳水化合萜烯（称为植物精气），它们大部分 是中性分子，可以挥发为中性气体分子，当它们受到碰撞（喷筒效应），电场力（路德格效 应），辐射（光电效应）等外力作用影响时，其外层的部分电子获得能量，摆脱原子核的束缚 而越出轨道，成为自由电子。这种电子很快附着在某些气体分子或原子上，形成带负电的单 个空气离子。带负电的单个空气离子很容易将周围的10〜15个中性分子吸附在一起，形 成带负电的轻离子，也称小离子，轻离子还可以吸附更多中性分子或微粒而形成直径更大 的“重粒子”，也称大粒子，显然，植物提取物使芳香性碳水化合萜烯类（植物精气）存在并 挥发，进而产生更多的空气负离子。

[0032] 在本发明中，被提取的植物可以是芦苇叶、茶叶、薄荷叶、荷叶、花瓣、竹叶、各种树 叶、各种青草叶、樟木等各种植物，从而使得植物提取液具有清香宜人的气息。

[0033] 植物在被提取之前先进行干燥和粉碎。提取设备可采用微波提取设备、或索氏提 取设备。提取温度控制在10〜200°C，优选60〜150°C;提取时间，前者控制为5min〜8h， 后者控制为1〜6h ；在植物提取液中，被提取植物和水的固液比例为0. 〜50%，优选为

〜10%。

5[0034] 为了防霉，在提取液中加入0. 1 %〜1 %的磷酸锆载银防霉剂，或者其他防腐剂， 并装罐封闭储存待用。

[0035] 所述植物提取液由至少一个雾化器2雾化，从而向周围释放负离子和散发清香 味。在本实施例中，所述雾化器为超声雾化器。超声雾化使气化水分子增多，促进了空气负 离子增多，它们又吸附更多芳香性碳水化合萜稀类的中性气体分子，进而又产生更多的空 气负离子，如此循环，相应的空气负离子浓度得以增大，负离子接力寿命时间也得到延长。

[0036] 在采用单个雾化器的情况下，作用大小单调，不可调节，而且使用寿命较短。为此， 图3A和3B示出了多个雾化器2的组合结构，其中，雾化功能可以分为若干档，按照需要选 档，数个雾化器不会同时坏掉，比较使用单个雾化器来说，净化器中雾化部件的使用寿命得 以延长。具体地，可以使用图3A或3B中所示的结构方便地进行雾化器档位的选择，在图3A 中，采用渐进式开关控制多个雾化器；在图3B中，采用旋钮式开关控制多个雾化器。

[0037] 至少一个风扇5具有吸气和排气功能，其中吸气功能是将室内含有的有害气体、 较混浊的空气，或含有空气负离子较少的不清新的空气，抽进空气净化器内部，以进行过滤 净化；而排气功能是将净化后的空气排出到室内。

[0038] 单一电扇的噪音虽然在限制范围内，但是进行吸气和排气的气量有限。为此，图 4A和4B示出了多个风扇5的组合结构。所述风扇优选为低噪音风扇。在使用时可以根据 要求选择开启1至多个电扇，从而达到在低噪音下多抽气、多排气的效果。具体地，在图4A 中，使用渐进式开关控制多个风扇5 ；在图4B中，使用旋钮式开关控制多个风扇5。所述多 个风扇5可包括一个主风扇A，并且可并联至少一个次风扇B。

[0039] 自然光催化过滤网3对风扇5吸入的环境空气进行自然光催化过滤，从而初步吸 附降解吸入气体中的有害气体，以生成较清洁的空气。

[0040] 在本实施例中使用的填料4制成多个球的形状，它可以控制加湿作用，以便即使 在环境湿度比较大的情况下，也能舒适地使用本发明的空气净化器。所述填料4可以使 用陶瓷材料，也可以使用稀土类矿石、天然矿物质、海藻碳、珊瑚化石、奇冰石、电气石、蛋白 石、奇才石、海泡石、古代海底矿物层、活性碳、竹碳、沸石、硅藻土等。

[0041] 在本实施例中，该填料4由陶瓷材料制成。因此，除了控制加湿作用以外，填料4 还可以与流经该填料的气流摩擦，进一步产生空气负离子，从而保持了负离子的高水平浓 度，延长了负离子的输送距离。特别优选地，该填料是以陶瓷材料为基本材料，同时复合电 气石、活性炭等组成的复合材料。当陶瓷材料与电气石复合使用时，诱导产生空气负离子的 效率相当于单独使用电气石产生负离子的数倍。

[0042] 至少一个导向管6用于将经空气净化器净化后的清香气味的富含负离子空气气 流，经过导向管方便地提供给呼吸者。所述导向管是灵便型的。为此，所述导向管的角度、 高度和长度可变。角度变化依靠塑料模具的组合实现，管口可采用1-8个，优选为2-4个。 高度和长度的变化可以采用在导管口上连接万向伸缩管实现，以此变化高度和长度，从而 将气流直接导向人们呼吸部位的附近。

[0043] 图2示出了本发明的空气净化器的工作流程。具体地说，通过电扇的抽气作用，将 室内含有有害气体、较混浊的空气，或含有空气负离子较少的不清新的空气8，抽进空气净 化器内部，在经过自然光催化过滤网时，初步吸附降解室内的有害气体，再由雾化器雾化的 提取液释放的空气负离子进一步净化，然后空气在空气净化器内向上流动，经过陶瓷材料等组成的填料时继续净化，并汇总由气流摩擦该功能性填料而产生的空气负离子气流，从 而经电扇而排出经过净化的、富含负离子的空气9。循而复始，不断净化室内空气。

[0044] —般空气负离子的寿命很短（平均寿命仅为几秒到十多秒），而根据本发明的空 气净化器产生的负离子的寿命约比普通空气负离子的寿命时间长2-5倍。这主要是因为： 一方面植物提取液可以产生数量更多、作用时间更长的空气负离子，另一方面超声雾化器 以及陶瓷材料等的使用也在一定程度上有助于提高负离子浓度、延长负离子输送距离和接 力寿命。

[0045] 综上所述，本发明可以产生以下有益的技术效果：（1)通过雾化植物提取液产生 的负离子的寿命相比普通空气负离子得以延长：（2)通过雾化装置雾化植物提取液产生负 离子和气流摩擦陶瓷材料产生负离子这两种技术相组合，使负离子寿命延长，输出距离增 加，使零臭氧和加湿作用可控的要求成为现实；（3)通过室内自然光催化净化和负离子净 化空气这两种技术相组合，可将室内有机挥发物、氨、尼古丁、异味同时净化；(4)在上述 (1)、（2)和（3)的基础上，通过“低噪音多电扇组合”和“负离子空气灵便导向管”的有机组 合，将自然的清新空气导向室内，为增强健康发挥作用。

[0046] 在使用根据本发明的空气净化器的情况下，可将室内的有机污染挥发物、尼古丁、 异味进行净化，提高室内的空气负离子浓度，使负离子浓度可达1000〜2000个/cm3，相当 于都市公园空气负离子水平，以维持健康的需求，或达到数千个直至上万个/cm3，相当于郊 外、田野的空气负离子水平，能增强人体免疫力和抗菌力。

[0047] 尽管通过上述实施例详细说明了本发明，但是应理解本发明并不局限于此，并且 本领域技术人员可以设想对上述实施例进行各种修改和变型而不会脱离本发明的范围。

Claims (11)

1. 一种负离子发生器，包括：用于存贮液体的贮液装置，以及用于将所述液体雾化以产生负离子的雾化装置，其特征在于，所述液体为植物提取液。
2. 2.根据权利要求1的负离子发生器，其特征在于，所述植物提取液由包含芳香性碳水 化合萜烯的植物提取物形成。
3. 3.根据权利要求1的负离子发生器，其特征在于，所述雾化装置包括多个雾化器的组合。
4. 4. 一种包括根据权利要求1-3中任一项所述的负离子发生器的空气净化器。
5. 5.根据权利要求4的空气净化器，其特征在于，所述空气净化器包括换气装置。
6. 6.根据权利要求5的空气净化器，其特征在于，所述换气装置包括多个风扇的组合。
7. 7.根据权利要求4的空气净化器，其特征在于，所述空气净化器还包括用以控制加湿 作用的填料。
8. 8.根据权利要求4的空气净化器，其特征在于，所述填料中包含陶瓷材料，该陶瓷材料 与流经所述填料的气流摩擦从而进一步产生负离子。
9. 9.根据权利要求7或8的空气净化器，其特征在于，所述填料中包含以下材料中的至 少一种：稀土类矿石、天然矿物质、海藻碳、珊瑚化石、奇冰石、电气石、蛋白石、奇才石、海泡 石、古代海底矿物层、活性碳、竹碳、沸石、硅藻土。
10. 10.根据权利要求4的空气净化器，其特征在于，所述空气净化器还包括用于对环境空 气进行催化过滤的自然光催化过滤网。
11. 11.根据权利要求4的空气净化器，其特征在于，所述空气净化器还包括至少一个输出 导向管，以用于将经过净化的空气引导到需要的位置。