CN108183395A - 负离子发生器及负离子功能帽 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种负离子发生器及负离子功能帽，所述负离子发生器上串接有功率调节模块，通过功率控制装置对功率调节模块的控制，实现对负离子发生模块产生负离子的数量的调整，本发明提供的负离子功能帽内设有上述负离子发生器，其负离子发射功率可结合人体活动状态进行调节，进而使负离子的发射量与人体实际需求量相适应。
Description
技术领域
本发明涉及负离子发生装置，具体的说，是涉及一种负离子发生器及负离子功能帽。
背景技术
中国专利文献CN106263214A公开了一种制式防霾大檐帽，其在冒顶内部前端设置负离子发生器，该负离子发生器具有负离子发生器本体和控制模块，以及安装在帽檐背面周缘两侧的负离子发射头。区别于传统的雾霾防护帽，中国专利文献CN106263214A将负离子发生器的正极以铆钉状的金属件或者铜箔的形式引出，并使正极与负离子发射头间留有给定距离。该种结构的原理是通过给定距离内的空气作为介质，通过介质负离子发射头与正极间形成回路，从而在面部形成自上而下发射出的负离子流。
上述专利文献CN106263214A采用铜箔时，将铜箔设置在帽壁前侧汗带内，从而负离子发射头发射出的负电荷穿过汗带以及附属的皮质面料、铜箔及人体形成回路，人体形成正极，可以使负离子的弥散方向性更强，从而提高了负离子发生器的效用。然而，佩戴者在不同的阶段对吸入气体的需要量并不相同，可以理解的是，静坐状态与运动状态时的耗氧量相差会比较大。对于佩戴者而言，期望需氧量与负离子发生器的功率正相关，显然上述专利文献CN106263214A并不具有自动调整负离子发生器功率的作用。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种负离子发生器，该负离子发生器上串接有功率调节模块，通过触发信号对功率调节模块的触发，实现对负离子发生模块产生负离子的数量的调整，本发明还提供了一种负离子功能帽，该负离子功能帽采用上述负离子发生器，其负离子发射功率可结合人体活动状态进行调节，进而使负离子的发射量与人体实际需求量相适应。
为实现上述目的，本发明具体方案如下：
本发明的一个实施例中提供了一种负离子发生器，包括依次相连的负离子输出端、负离子发生模块及功率调节模块。
所述功率调节模块包括增益电路，所述增益电路上设有控制端；
所述控制端接收功率调节信号，并根据该功率调节信号对功率调节模块的增益系数进行调节，进而实现对振荡电路功率的调节，使得负离子发生器输出端的负离子发射量随触发信息变化。
进一步的，所述增益电路包括三极管，所述三极管的发射极和集电极与所述振荡电路串接，所述三极管的基极为所述控制端。
作为一种优选的方案，所述基极串接有一保护电阻。
作为一种优选的方案，所述基极串接有一保护电容。
本发明的再一个实施例中提供了一种负离子功能帽，该负离子功能帽包括功能帽本体，所述功能帽本体内置如上所述的负离子发生器，所述功能帽本体上设有功率控制装置；
所述负离子发生器与所述功率控制装置连接，并根据功率控制装置的发出的功率调节信号对负离子发射量进行调整。
作为一种优选的方案，所述负离子发生器的负离子输出端包括至少两个负离子发射头，且各个所述负离子发射头沿所述功能帽本体帽檐的下表面边缘设置：
当负离子发射头为偶数个时，所有负离子发射头被配置为两组，两组负离子发射头在负离子功能帽的帽檐上关于负离子功能帽的左右中剖面对称；
当负离子发射头为奇数个时，在负离子功能帽的左右中剖面上设置一个，其余负离子发射头被配置为两组，两组负离子发射头在负离子功能帽的帽檐上关于负离子功能帽的左右中剖面对称。
作为一种优选的方案，所述功率控制装置与负离子发生器内增益电路的控制端之间设置有一开关，所述开关用于控制功率控制装置与所述控制端之间的通断。
进一步的，所述开关为单刀双掷开关，该单刀双掷开关的刀端连接所述控制端，两输出端其一连接所述功率控制装置，另一悬空；优选的，所述单刀双掷开关选用拨动开关。
作为一种优选的方案，所述功率控制装置为内嵌于功能帽本体前额部分的导电片，所述导电片与所述负离子发生器的控制端连接，通过导电片与人体之间耦合电容的变化来对所述控制端的电位进行调节，从而改变增益电路的增益值，使得负离子发射数量与人体的活动状态相适应。
作为一种优选的方案，所述导电片为金属片，其内侧面为织物所遮蔽。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
1)本发明通过功率调节模块与功率控制装置的配合，不仅可以提高负离子的产生效率，还可对负离子发射功率进行调节，进而使负离子的发射量与佩戴者实际需求量相适应，电路稳定性高；同时，根据佩戴者的活动量进行负离子发射量的调整，提高了负离子功能帽的保健作用。
2)本发明所提供的负离子发生器的内部电路不仅回路环节少，而且路径比较短，受外部环境的影响比较小，回路通畅，使负离子气氛的稳定性比较好。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的限定。
图1为本发明一实施例中负离子发生器电气原理图；
图2为本发明一实施例中负离子功能帽结构示意图。
图中：1.舱部，2.帽檐，3.布线管，4.负离子发射头，5.显示屏，6.拨动开关，7.电源开关，8.帽圈，9.前额部。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
实施例1：
传统的直流负离子发生器是通过高压放电端(电晕端)发射出来的电子经空气、大地、市电供电系统零线、交直流转换系统、直流负离子发生器电源端构成完整的回路，然而市电在交直流转换过程中有隔离变压器和保护电容阻碍了回路的通畅；且此回路系统(直流负离子发生器电晕端电子→空气→大地→市电供电系统零线→交直流转换系统→直流负离子发生器电源端)中间环节过多，各个系统间的稳定性和阻抗随时发生变化，会导致同电晕高压下的负离子量的不稳定性、电子在阻抗变化中的运动通畅性能减弱。特别是将传统直流负离子发生器应用于便携式的可穿戴产品上的时候，会因为发生器功率较小、与大地正极距离较远，回路不畅，而导致负离子浓度不够理想的状况发生。
如图1，本发明一实施例中负离子发生器包括依次连接的负离子输出端、负离子发生模块及功能调节模块，具体的：所述负离子发生模块包括用于产生交流信号的振荡电路部分、用于升压的变压器T(变压器T的初级线圈构成振荡电路的线圈，或者说感性元件，变压器的次级线圈是输出线圈)以及由二极管D2、D3所形成的整流电路部分，所述整流电路部分对次级线圈的输出进行整流，进而是电容C3和C4形成的滤波电路，对整流后的电信号进行滤波，最终形成直流负脉冲高压(5千到1万伏特)，经过保护电阻R3连接负离子输出端，即发射头F，发射头F上的放电针对空气放电，产生负离子。
其中，振荡电路是负离子发生器的核心，振荡电路的核心是电容C1和与电容C1串接的变压器T的初级线圈，再附加其他的一些元器件，例如限流电阻R2。
所述功率调节模块包括增益电路，如图1中的三极管Q1，是增益电路的基础元件，以单个三极管Q1构建的增益电路是模拟电路范畴中的最为基础的增益电路，该增益电路能够实现的目的，基于其他类型的增益电路则能够更好地实现相应目的，因此，下面对该增益电路进行说明，本领域的技术人员针对该最为基础的增益电路，有动机采用其他类型的增益电路，从而实现更佳的目的，具有可预见性。
采用如图1所示的负离子发生器，其相比于常规的负离子发生器，回路环节不仅少，而且路径比较短，受外部环境的影响比较小，回路通畅，使负离子气氛的稳定性比较好。具体地，依据本发明的实施例，改变电晕端电子的回路路径，发射头F所产生的电子束经空气，再经过直流负离子发生器的正极片导入发生器，形成虚拟回路，此方法有效改善电子束回路不畅的问题，并通过实验证明，在同等电晕高压、大气环境条件下，直流负离子发生器相对于传统的直流负离子发生器所产生的负离子浓度增加了80％以上。
另外，相比于传统的负离子发生器，本实施例中，所述负离子发生器的振荡电路串接一增益电路，该增益电路的控制端为负离子发生器的本体用于对地耦合的接线端。通过电路增益，可以提高负离子的产生效率，从而在佩戴者移动过程中，仍然能够保证在一个较小的范围内具有比较高的负离子浓度。
需要说明的是，关于增益电路，即为放大电路，其增益系数简称为增益，其变化取决于例如三极管Q1的基极电位，因此，再例如以单个三极管Q1为放大元件的电路中，控制增益的控制端即为该三极管Q1的基极。基于本发明的原理，期望佩戴负离子功能帽的人员在活动剧烈时，负离子发生器的发射功率能够提高，而公知的，当人活动剧烈时，首先是体表温度会提高，如果出汗，则会导致人体电阻降低，也会影响某些元件与人体的接触电阻。
实施例2：
在该负离子发生器应用于负离子功能帽中时，其原理为：如图1所示，包括功能帽本体，其中，所述功能帽本体上设有帽圈8、前额部9及帽檐2等，帽檐2通常都具备一定的刚度，具有一定的抵抗变形的能力，因此，关于导电片，如果例如前额部9自身刚度较大，则可以采用例如石墨片这种较脆的材质制作。
图1中，C0为金属片与人额头间的耦合电容，当人体表面温度升高，头围也会发生微量变化，会使得耦合电容变大，基极电位提高，增益变大，发射头F发射更多的负离子。
为形成耦合电容，在负离子功能帽相应于人体前额部分的织物内设置一金属板，金属板可以形成较大的面积，从而使耦合电容具备较大的容量。
对于金属板，还可以采用其他具有一定韧性的导电片来取代，此处的韧性为适应负离子功能帽正常佩戴条件下所产生挠曲而不致发生断裂。
关于导电片优选电导性比较强的金属片，例如铜片、铝片或者铁片，其中铜片在这三者中导电性能最佳，可以制作成铜箔的形式，对于铝片，导电性能居中，但其密度最小，可以有效减轻负离子功能帽的重量。而对于铁片，其价格最低廉，导电性能也比较优良。
由图2中，在帽檐2与帽圈8形成的楔形部分，再附加一个舱盖形成如图2所示的舱部1，舱部1容纳负离子发生器的主体部分，而发射头4则通过如图1所示的布线管3引出，在图1中，发射头4分布在帽檐2下表面边缘，发射头4可以有一个朝向佩戴者面部的倾角，也可以配置为向下。
负离子发生器的体积一般较小，其所配电池是其中重量最大的器件，因此，电池偏置在舱部1的前额部9所在侧，而对于电路板则可以在电池前侧设置。
关于电池，优选软包锂电池，是可充电电池的一种，其封装结构易于形成一定的弧度，从而适配前额部9的曲度。
图2中的帽圈8是一个大致呈U型的开口圈，在一些实施例中还可以采用封闭的帽圈结构，对于封闭的帽圈结构，其可以在帽圈8的后侧设置围度可调的结构，例如粘扣带或者其他类似结构。
图1为负离子功能帽的仰视结构，图中，在舱部1的外壁面(底壁外表面)上设有显示屏5，可以用于显示一些环境数据。
人体大致是一个左右对称结构，服饰大多也是这种结构，图2所示的负离子功能帽亦采用这种结构，该种结构适配一个左右中剖面，记为左右对称面。
在图1中，显示有四个发射头4，在左右中剖面的两边两两一对，两对发射头4间关于左右中剖面对称。
关于发射头4，其数量至少为两个，最多不宜超过六个。当发射头4的数量为奇数个时，在左右中剖面上设置一个，其余分成两组，两组间关于左右中剖面对称。
在图2所示的结构中，还显示出负离子功能帽配有电源开关7和拨动开关6，其中电源开关7是总开关，可以设置在图1中的电池的正极侧。对于拨动开关6则是表示在图1中开关K1。具体地，图1中，K1的刀端，即图1中的S端与三极管Q1的基极连接，H端则与C0连接，即与耦合电容连接，L端悬空。
据上述结构，当拨动开关6的刀端打到H端时，整个增益线路是导通的，佩戴者的额头和处在前额部9对应位置的正极片(即导电片)通过织物耦合，由此可以达到最大的增益效果。
当拨动开关6打到L端，即悬空端时，此时增益线路正极引导线是断开的，但是增益线路的频率依然可以通过空气耦合至正极片。
在优选的实施例中，悬空端与正极片的距离为2mm，根据实测，通过拨片开关6将正极引导线与电极片间断开2mm距离之后，其发射的负离子浓度为直接导通情况下的70—80％，由此达到手动调整负离子浓度的目的。
拨动开关6是单刀双掷开关的一种，拨动开关个体小，拨动的结构对负离子功能帽的外观影响较小。
综上，本发明所提供的负离子发生器，其相比于常规的负离子发生器，回路环节不仅少，而且路径比较短，受外部环境的影响比较小，回路通畅，使负离子气氛的稳定性比较好。本发明通过增加功率调节模块，不仅可以提高负离子的产生效率，还可对负离子发射功率进行调节，进而使负离子的发射量与佩戴者实际需求量相适应，电路稳定性高；同时，根据佩戴者的活动量进行负离子发射量的调整，提高了负离子功能帽的保健作用。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。
Claims (10)
1.一种负离子发生器，其特征在于，包括依次相连的负离子输出端、负离子发生模块及功率调节模块，
所述功率调节模块包括增益电路，所述增益电路上设有控制端；
所述控制端接收功率调节信号，并根据该功率调节信号对功率调节模块的增益系数进行调节，进而实现对振荡电路功率的调节，使得负离子发生器输出端的负离子发射量随触发信息变化。
2.根据权利要求1所述的一种负离子发生器，其特征在于，所述增益电路包括三极管，所述三极管的发射极和集电极与所述振荡电路串接，所述三极管的基极为所述控制端。
3.根据权利要求2所述的负离子发生器，其特征在于，所述基极串接有一保护电阻。
4.根据权利要求2或3所述的负离子发生器，其特征在于，所述基极串接有一保护电容。
5.一种负离子功能帽，其特征在于，包括功能帽本体，所述功能帽本体内置权利要求1所述的负离子发生器，所述功能帽本体上设有功率控制装置；
所述负离子发生器与所述功率控制装置连接，并根据功率控制装置发出的功率调节信号对负离子发射量进行调整。
6.根据权利要求5所述的一种负离子功能帽，其特征在于，所述负离子发生器的负离子输出端包括至少两个负离子发射头，且各个所述负离子发射头沿所述功能帽本体帽檐的下表面边缘设置：
当负离子发射头为偶数个时，所有负离子发射头被配置为两组，两组负离子发射头在负离子功能帽的帽檐上关于负离子功能帽的左右中剖面对称；
当负离子发射头为奇数个时，在负离子功能帽的左右中剖面上设置一个，其余负离子发射头被配置为两组，两组负离子发射头在负离子功能帽的帽檐上关于负离子功能帽的左右中剖面对称。
7.根据权利要求5所述的一种负离子功能帽，其特征在于，所述功率控制装置与负离子发生器内增益电路的控制端之间设置有一开关，所述开关用于控制功率控制装置与所述控制端之间的通断。
8.根据权利要求7所述的一种负离子功能帽，其特征在于，所述开关为单刀双掷开关，该单刀双掷开关的刀端连接所述控制端，两输出端其一连接所述功率控制装置，另一悬空。
9.根据权利要求5所述的一种负离子功能帽，其特征在于，所述功率控制装置为内嵌于功能帽本体前额部分的导电片，所述导电片与所述负离子发生器的控制端连接，通过导电片与人体之间耦合电容的变化来对所述控制端的电位进行调节，从而改变增益电路的增益值，使得负离子发射数量与人体的活动状态相适应。
10.根据权利要求9所述的一种负离子功能帽，其特征在于，所述导电片为金属片，其内侧面为织物所遮蔽。
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