CN105337172B - 空气负离子发生器安全控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种空气负离子发生器的安全控制方法，属于空气负离子生成与控制技术领域。所述空气负离子发生器设有负高压发生器，所述安全控制方法交替执行以下步骤：所述负高压发生器的输出端输出预定的T1时间，且在该T1时间内空气负离子发生器的机壳不接地；断开负高压发生器的输出端预定的T2时间，此时负高压发生器的输出负高压维持为零，并同时将空气负离子发生器的机壳接地。该方法不但可以使空气负离子发生器获得最大负离子浓度输出，而且可以避免静电放电和臭氧生成。

Description

空气负离子发生器安全控制方法
技术领域
本发明涉及一种人工电晕放电的空气负离子发生器安全控制方法，属于空气负离子生成与控制技术领域。
背景技术
原子或原子团得失电子后形成的带电微粒称作离子。带正电的称为阳离子（例如正氢离子H+），而负离子就是带一个或多个负电荷的离子，又称阴离子（例如负氢离子H-）。根据大地测量学和地球物理学国际联盟大气联合委员会采用的理论，空气负离子可以是O2- (H2O)n，或OH-(H2O)n，或H-(H2O)n，或H2-(H2O)n，CO4- (H2O)n，等等。负离子的有益特性与应用，已见诸于海量公开文献。
负离子的生成机理与方式有多种多样。例如：大气中雷电放电 、人工方式空气电晕放电、瀑布冲击、某些放射性矿物或植物的负离子释放，等等。目前实际应用最多的是人为高电压在空气中电晕放电，生成的也主要是负氧离子。但空气中电晕放电伴生一系列问题，例如：生成有害臭氧、静电，等等。另外，放电电压越高，虽然负离子生成量多，但也更容易产生臭氧和静电。因此市售负离子发生器的输出高压通常仅数千伏，效果不佳。
现有人工方式空气电晕放电的负离子发生器，通常有两种工作方式：
1）负高压输出端单电极输出方式（不接地），这样可以达到最大限度的负离子发射量。但结果是，当人体皮肤干燥或者化纤衣物活动在空气负离子发生器附近时，由于负离子浓度较高，一部分负离子（负电荷）会暂时聚集在人体或衣物表面，此时触摸别人、墙壁或导电体时就会出现类似于针刺感的静电放电现象，尤其在无风扇吹风助力扩散的情况下更为严重。
2）接地端与负高压输出端保持一定间距的直接接地方式。采用这种接地方式时，若接地端与负高压输出端间距过大，仍有可能出现上述静电放电现象；若接地端与负高压输出端间距过小，虽可避免静电放电，却极易生成臭氧，而且导致高压发生器负荷增大，同时引起向外发射的负离子量减少。
综上可知，如何在确保使用安全的同时获得最大负离子浓度输出，迄今未见有合理解决方案。
发明内容
本发明要解决技术问题是：克服上述技术的缺点，提供一种适用于所有空气负离子发生器的安全控制方法，该方法不但可以使空气负离子发生器获得最大负离子浓度输出，而且可以避免静电放电和臭氧生成。
为了解决上述技术问题，本发明提出的技术方案是一种空气负离子发生器的安全控制方法，所述空气负离子发生器设有负高压发生器，其特征在于，所述安全控制方法交替执行以下步骤1）和步骤2）：
1）所述负高压发生器的输出端输出预定的T1时间，且在该T1时间内空气负离子发生器的机壳不接地；
2）断开负高压发生器的输出端预定的T2时间，此时负高压发生器的输出负高压维持为零，并同时将空气负离子发生器的机壳接地。
本发明优选T2＞T1，这样可以提高空气负离子发生器的工作效率。
本发明的发明人经长期观察发现，空气负离子发生器工作时，机壳若不接地或接地不合理，机器表面会聚集（甚至上千伏的）静电。本发明的发明人同时发现，若正常工作的负高压发生器输出短时断开，则负高压发生器输出负高压降为零后一段时间内，在空气负离子发生器出口仍然可测量到有一定量的负离子输出，似乎负离子的输出呈现一定“惯性”。尤其当负高压以植物等为放电体，或包覆水分子输出时，这种“惯性”更为显著。反之，负离子发生器外壳积累的静电则不存在这种“惯性”，一旦停止负离子发射，外壳积累的静电可通过接地线快速释放掉。
因此本发明只要优化调整两者的交替时间间隔，即可维持负离子发生器负离子量输出不明显降低，而且机壳所聚集的静电荷又可在极短的时间内通过接地点快速释放殆尽，即使不慎触摸碰及，也绝无可能遭受电击危险。这样，本发明中空气负离子发生器的负高压输出和机壳接地，按“跷跷板”方式分时交替工作，可以实现使空气负离子发生器获得最大负离子浓度输出，而且可以避免静电放电和臭氧生成。静电放电和臭氧生成的原因可参见本发明背景技术部分内容。经在多种负离子发生器上采用本发明方法进行验证，空气负离子发生器的安全性大大提高，而且相对常规接地的同类空气负离子发生器，负离子的输出效率大大提高。
本发明在确保安全的基础上，为进一步提高空气负离子发生器的工作效率，可对上述技术方案加以改进，在空气负离子发生器的机壳与接地点之间再串入一个电阻，这样只有当机壳积累的静电电压超过电阻的击穿电压后，电阻的阻值降为零，空气负离子发生器机壳与接地点保持零阻连通，释放静电。优选的，所述电阻为非线性电阻。
在确保安全的基础上，为了再进一步提高空气负离子发生器的工作效率，本实施例可作进一步改进：若检测到空气负离子发生器周围的预定范围内无人进入，则负高压发生器连续恒定输出且空气负离子发生器的机壳接地断开；若检测到空气负离子发生器周围的预定范围内有人进入，则交替执行步骤1）和步骤2）。所述预定范围可以是距离空气负离子发生器1米等，另外检测预定范围内是否有人进入为现有技术，可以采用热释电红外检测、人体接近传感器等多种技术手段实现。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明。
图1是本发明实施例一采用的空气负离子发生器的结构示意图。
图2是本发明实施例二采用的控制单元的结构示意图。
具体实施方式
实施例一
本实施例具体按图1所示的空气负离子发生器进行实施，即空气负离子发生器设有负高压发生器，并设有安全控制电路，所述安全控制电路包括输出控制单元、接地控制单元及微处理器MCU。其中输出控制单元用于控制负高压发生器输出的接通与断开；接地控制单元控制空气负离子发生器的机壳与接地点的接通或断开；微处理器MCU根据所给定的工作模式，协调各单元工作。所述输出控制单元、接地控制单元、环境监测单元和微处理器MCU均为现有技术，不再赘述。
本实施例的空气负离子发生器的安全控制方法，交替执行以下步骤1）和步骤2）：
1）所述负高压发生器的输出端输出预定的T1时间，且在该T1时间内空气负离子发生器的机壳不接地；
2）断开负高压发生器的输出端预定的T2时间，此时负高压发生器的输出负高压维持为零，并同时将空气负离子发生器的机壳接地。
为了保证空气负离子发生器的工作效率，本实施例中T2＞T1，具体为T1时间为10分钟，T2时间为15分钟。
为了进一步提高空气负离子发生器的工作效率，可在安全控制电路上增加环境监测单元，用于检测空气负离子发生器周围给定范围内是否有人进入。经过上述改进，本实施例的具体控制方法如下：若空气负离子发生器周围给定范围内无人进入，经环境监测单元检测确认，微处理器MCU输出指令至输出控制单元，负高压发生器以最大负离子发生量输出，同时接地点（优选负高压发生器内部接地端）与空气负离子发生器的机壳不接通。若环境监测单元检测到有人进入，负高压发生器输出和空气负离子发生器的机壳接地转为交替接通脉冲工作/断开方式。亦即，负高压发生器输出（T1时间）时机壳不接地；断开负离子输出（输出负高压降为零，即T2时间）时机壳接地。
实施例二
本实施例的方法也可以在应用于现有的空气负离子发生器，在现有的空气负离子发生器增加一个独立的控制单元，与现有的空气负离子发生器嫁接，通过控制负高压发生器的工作电源通断以及空气负离子发生器的机壳接地通断，同样可以实施本发明的方法，并达到本发明的目的。
如图2所示，该控制单元包括单片机、与负高压发生器连接的电源开关、与空气负离子发生器机壳连接的接地开关以及用于检测空气负离子发生器周围给定范围内是否有人进入的环境检测单元，单片机控制电源开关、接地开关的通断以及接收环境检测单元检测的结果，从而实现：若空气负离子发生器周围给定范围内无人进入，经环境监测单元检测确认，单片机输出指令使电源开关闭合，负高压发生器以最大负离子发生量输出，同时接地开关断开。若环境监测单元检测到有人进入，负高压发生器输出和空气负离子发生器的机壳接地转为交替接通脉冲工作/断开方式，亦即，负高压发生器输出（T1时间）时机壳不接地；断开负离子输出（输出负高压降为零，即T2时间）时机壳接地。本实施例其他方面的改进均可参考实施例一。
本发明不局限于上述实施例所述的具体技术方案，除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换形成的技术方案，均为本发明要求的保护范围。

Claims (4)

1.一种空气负离子发生器的安全控制方法，所述空气负离子发生器设有负高压发生器，其特征在于：
若检测到空气负离子发生器周围的预定范围内无人进入，则负高压发生器连续恒定输出且空气负离子发生器的机壳接地断开；
若检测到空气负离子发生器周围的预定范围内有人进入，则交替执行步骤1）和步骤2）：
1）所述负高压发生器的输出端输出预定的T1时间，且在该T1时间内空气负离子发生器的机壳不接地；
2）断开负高压发生器的输出端预定的T2时间，此时负高压发生器的输出负高压维持为零，并同时将空气负离子发生器的机壳接地。
2.根据权利要求1所述的空气负离子发生器的安全控制方法，其特征在于：所述空气负离子发生器的机壳与接地点之间串联有电阻。
3.根据权利要求2所述的空气负离子发生器的安全控制方法，其特征在于：所述电阻为非线性电阻。
4.根据权利要求1所述的空气负离子发生器的安全控制方法，其特征在于：T2＞T1。
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