CN1025940C - 负氧离子发生器 - Google Patents

Abstract

本发明的负氧离子发生器能够提供含有负氧离子和负氧水分子团的空气，为飞行员、潜艇海员和宇航员等提供新鲜空气，也可用于医院、疗养院病房。它包括岐形管的微型加速装置本体、气体加速管、引液管、加压气体进气管、负极丝和管体固定柱。气体加速管和引液管是一个能够产生高速气体和雾化水汽的摩擦加速碰撞装置，使空气和水分子团发生电荷分离，产生正、负离子，再用一负极丝吸引中和正离子的电荷，实现负离子生成的目的。

Description

本发明涉及一种产生负氧离子的发生器。

现有的负氧离子发生器，如法国专利FR2262423是利用两个风机、一个高压静电发生器组成双电极放电的双极负氧离子发生器;FR2270700是利用倍压整流产生高压，针状负电极、孔状正电极放电的双极负氧离子发生器;我国上海无线电三十五厂生产的LL-7型负氧离子发生器是由晶体管振荡器产生高压的一种负氧离子发生器。这些负氧离子发生器的不足之处是：体积较大，耗电多，有的有臭氧发生。

为了克服上述不足，本发明提出一种不用电源，而用加压气源作为动力的产生负氧离子的发生器。

本发明的目的是这样实现的：本负氧离子发生器由本体、气体加速管、引液管、管体固定柱、加压气体进气管、负极丝和负极丝固定柱等组成。本体为岐形管，它分五段，即固定座、圆柱管贮液池、鼓形管离子形成区、弯曲管离子分离区和离子排出管道。在贮液池液面的上部管壁开有加压气体进气口和负极丝插入口，在鼓形管离子形成区的中部管壁开一个用以平衡本体压力的小型进气孔。引液管通过管体固定柱固定在气体加速管上，引液管得到气体加速管的支撑，气体加速管和引液管组成了摩擦加速装置，并将气体加速管固定在加压气体进气口的内侧，加压气体进气管固定在加压气体进气口的外侧，引液管的下部与贮液池底部之间间隙一般为1毫米左右，负极丝从负极丝插入口处密封插入本体内部，通过负极丝固定柱固定在气体加速管上，负极丝与气体加速管之间相距约1毫米，并超出气体加速管顶部至少1毫米，负极丝的外端可 悬空，也可直接接地，或经电阻接到电池的负极，其电池正极接地。离子形成区的鼓形管径大于贮液池的管径。离子分离区的圆管呈弯曲形。气体加速管成90度慢弯曲，气体加速管上段出口部分的轴线与贮液池的中央轴线重合，引液管上段是向气体加速管上段出口上方成90度角弯曲的缩径管，引液管上段端面与气体加速管上段出口部分轴线夹角为0-20度。

本发明的优点是：体积小，不用电源作动力，利用加压气源即可工作，生成的负氧离子效率高，无臭氧发生，无污染，为人类生活或动植物生长提供清洁新鲜空气，使人延年益寿。也可广泛用于军事（如飞行员面罩，潜艇海员和宇航员等工作舱生活环境提供清洁新鲜空气）、工业（如在物体表面进行某种离子注入和涂层）和医疗（如在活性组织表面进行某种药物的注入，其负离子有利植入人体或动物体的细胞内部），本发生器工作时不产生火花，也不会引起爆炸，因此加压气源可用空气，也可用纯氧。

本发明的具体结构由以下的实施例及其附图给出。

图1Ⅰ型负氧离子发生器示意图。

图2Ⅰ型负氧离子发生器分段示意图。

图3Ⅰ型负氧离子发生器气液喷口示意图。

图4Ⅱ型负氧离子发生器示意图。

图1所示为Ⅰ型负氧离子发生器示意图，它由本体1、气体加速管2、引液管3、管体固定柱4、加压气体进气管5、负极丝6和负极丝固定柱7等组成。本体1为岐形管，它分为五段（参见图2）：即固定座8、圆柱管贮液池9、鼓形管离子形成区10、弯曲管离子分离区11和离子排出管道12。在贮液池9液面的上部管壁开有加压气体进气口13和负极丝插入口14，在鼓形管离子形成区10的中部管壁开一个用以平衡本体1压力的小型进气孔15。根据需要也可装上孔径可调的阀。引液管3通过管体固定柱4固定在气体加速管2上，引液管3有力的得到气体加速管2的支撑，气体加速管2和引液管3组成了摩擦加速装置16，并将气体加速管2固定在加压气体进气口13的内侧，加压气体进气管5固定在加压气体进气口13的外侧，引液管3的下部与贮液池9底部之间间隙尽可能小，一般为1毫米左右，负极丝6从负极丝插入口14处密封插入微型加速装置本体1内部，通过负极丝固定柱7固定在气体加速管2上，负极丝6与气体加速管2之间相距1毫米左右，并超出气体加速管2顶部至少1毫米，负极丝6的外端根据需要可悬空（当加压气源不太高时），或可直接接地（当加压气源较高时，或经电阻接到电池的负极，其电池正极接地（当加压气源高时）。离子形成区10的鼓形管径大于贮液池9的管径。离子分离区11的圆管呈弯曲形。气体加速管2成90度慢弯曲，气体加速管上段17出口部分的轴线与贮液池9的中央轴线重合，引液管上段18是向气体加速管上段17出口上方成90度角弯曲的缩径管，引液管上段18端面与气体加速管上段17出口部分轴线夹角为0-20度，以8度为最佳（参见图3）。

本负氧离子发生器的工作过程是：工作之前，由排气口20处注入足够的工作液（如水、药液或某种工质），也可在负氧离子发生器工作过程中从小型进气孔15补充注入工作液或者其它气体。加压气源中的气体通过一根软管从加压气体进气管5进入气体加速管2，被加速了气体经气体加速管上段17出口喷出，并在其出口处形成负压，从而贮液池9中的水经引液管上段18出口引射出，并被高速喷出的气体撞击雾化，这样一来，在气体加速管上段17出口和引液管上段18出口交汇处形成电荷分离点19，出现水分子和空气分子电荷分离，水和气的混合进入离子形成区10进一步加速正负离子的形成，在负极丝6的作用下正离子的电荷被负极丝6中和，负极丝6的作用是防止生成的正负离子重新组合（在工业应用情况下可预防火花或爆炸的发生），那些负离子，特别是负氧离子（O^- ₂）和负氧水分子团（O^- ₂（H₂O）_n）便可以通过离子形成区10，进入离子分离区11，在这个区只有微小的离子可以通过，并进入离子排出管道12，而那些大的重的离子、气源中的杂质和水汽中的杂质一起自行落回或碰到离子分离区11管壁后落回贮液池9，使水可循环使用，以减少水的消耗。使用一段时间后，可清洗贮液池9中的杂质以减少污染。离子分离区11管壁的弯曲便于重离子和杂质碰壁回落，使含有丰富负离子的，特别是含有负氧离子（O^- ₂）和负氧水分子团（O^- ₂（H₂O）_n）的清洁新鲜空气经离子排出管道12的排气口20排出。这种清洁新鲜空气可用于净化和调节 人类的生活环境或动植物的生长环境或作他用。

本发明的负氧离子发生器所用的工作气源可以用微型马达带动微型气泵，也可用贮气瓶供气，其压力为0.5-2大气压。其气体成份可以是周围的空气或纯氧或满足某种特定要求的气体。贮水池9内的液体材料根据需要可以选用具有某种化学或医学或生物学特性的物质，可以是单一液体或多种液体的混合体。

本发明的负氧离子发生器可获得负氧离子（O^- ₂）和负氧水分子团（O^- ₂（H₂O）_n）的浓度达1-10×10个/立方厘米/秒。

生成离子浓度与下述因素有关：

1.气源压力。压力越大生成的离子越多。2.摩擦加速装置16的形状和大小，电荷分离点19的形状和角度。3.离子形成区10的形状和大小，鼓形直径与管形直径之比越大越有利于离子的进一步形成。4.进气的纯度，进气的杂质越少越好。

对于普通应用，如医用，本负氧离子发生器，其本体1、气体加速管2、引液管3、管体固定柱4、加压气体进气管5、负极丝固定柱7和固定座8都可用廉价的石英玻璃，采用模制或吹制成形，通过焊接装配成整体的负氧离子发生器。对于特殊应用，可用镀金的金属材料或具有特殊涂层的塑料制作。不管使用什么材料必须是耐酸耐腐蚀，对压力、温度以及机械应力有足够的承受能力，并且具有防震动抗冲击性能。

图4为本发明的又一实施例，它与第一个实施例的不同之处在于摩擦加速装置16的结构和形状。本实施例的摩擦加速装置16位于贮液池9的中央，采用气体加速管22在内和引液管23在外与贮液池9同轴安装，加压气体进气口21开在固定座8上，其是荷分离点24的形状呈圆形，也可制成锥形或三角形或多角形，它与气体加速管22和引液管23的顶端距离为3-10毫米，其中以6毫米为最佳，本实施例的优点是离子产额更高，体积可做得更小。

本负氧离子发生器的体积可大可小，由用途而定。其结构不限于上面作为例子说明的制造方式，也可以有其它各种制造方法，例如在某些情况下，贮液池9可以在上部封闭，以便负氧离子发生器倾斜时贮液池9中盛的液体不致流出。同样贮液池9可以做得大些，或与一个容量更大的附属容器连通。

Claims (5)

1、一种负氧离子发生器，其特征在于：

(A)负氧离子生器包括本体(1)、气体加速管(2)、引液管(3)、管体固定柱(4)、加压气体进气管(5)、负极丝(6)和负极丝固定柱(7)；

(B)负氧离子发生器的本体(1)为岐形管，它分为五段：下端有支撑用的固定座(8)、其上有圆柱管贮液池(9)、鼓形管离子形成区(10)、弯曲管离子分离区(11)和离子排出管道(12)；

(C)在贮液池(9)中盛有工作液，液面的上部管壁开有加压气体进气口(13)和负极丝插入口(14)；

(D)离子形成区(10)的鼓形管径大于贮液池(9)的管径，在鼓形管离子形成区(10)的中部管壁开一个用以平衡本体(1)压力和补充工作液用的小型进气孔(15)；

(E)加压气体进气管(5)固定在加压气体进气口(13)的外侧，气体加速管(2)固定在加压气体进气口(13)的内侧，引液管(3)通过管体固定柱(4)固定在气体加速管(2)上，气体加速管(2)和引液管(3)组成了摩擦加速装置(16)。

2、根据权利要求1所述的负氧离子发生器，其特征在于上述摩擦加速装置（16）的气体加速管（2）成90度慢弯曲，气体加速管上段（17）出口部分轴线与贮液池（9）中央轴线重合，引液管上段（18）是向气体加速管上段（17）出口上方成90度角弯曲的缩径管，引液管上段（18）端面与气体加速管上段（17）出口部分轴线夹角为0-20度，以8度为最佳。

3、根据权利要求1所述的负氧离子发生器，其特征在于上述负极丝（6）从负极丝插入口（14）处密封插入本体（1）的内部，通过负极丝固定柱（7）固定在气体加速管（2）上，负极丝（6）与气体加速器（2）之间相距1毫米左右，并超出气体加速管（2）顶部至少1毫米，负极丝（6）的外端根据需要可悬空，也可直接接地，或经电阻接到电池的负极，其电池正极接地。

4、根据权利要求1所述的负氧离子发生器，其特征在于上述小型进气孔（15）为孔径可调的阀。

5、根据权利要求1所述的负氧离子发生器，其特征在于上述摩擦加速装置（16）位于贮液池（9）的中央，采用气体加速管（22）在内和引液管（23）在外与贮液池（9）同轴安装，加压气体进气口（21）开在固定座（8）上部，其电荷分离点（24）的形状呈圆形，也可制成锥形或三角形或多角形，它与气体加速管（22）和引液管（23）的顶端距离为3-10毫米，其中以6毫米为最佳。

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