CN109301701A - 一种可增加负离子浓度的负离子发生器装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种可增加负离子浓度的负离子发生器装置，包括壳体、负高压发生器、风轮、第一磁石、碳刷纤维束和第二磁石，风轮和负高压发生器安装在壳体内，碳刷纤维束安装在负高压发生器的一侧并与负高压发生器连接，并且碳刷纤维束与风轮垂直，第一磁石和第二磁石以碳刷纤维束尖端为中心对称安装在壳体的前后内壁上，并且所述第一磁石的N极和第二磁石的S极相对设置，正离子输出口设置在壳体的底部，负离子输出口设置在壳体的顶部。本装置有效克服了高压电晕放电产生的正、负离子在脱离了放电区域的继续中和，并且可以快速的区分开正离子和负离子，从而有效提高了负离子浓度。

Description

一种可增加负离子浓度的负离子发生器装置

技术领域

本发明涉及负离子发生器技术领域，具体涉及一种可增加负离子浓度的负离子发生器装置。

背景技术

现有的负离子发生器装置都是采用振荡电路产生振荡电流，然后再放大升压形成交流高压，然后通过整流、滤波而产生得到直流负高压，经金属或碳元素制作的释放尖端对空气放电，利用尖端直流高压产生高电晕，高速释放出大量的负电子，负电子又会与其它中性分子相结合而得到电子的气体分子带负电，空气中，多种气体分子“俘获”电子的能力有强有弱，其中氧气和二氧化碳较强，而氧气在空气中占20％多，二氧化碳仅占0.03％。因此从空气逸出的负电子大部分被氧气获得，负电子与氧气结合就形成了负离子。但不可避免的是，有了负电子逸出，那么必然也会有正电子，正电子与氧气结合就形成了正离子，正电子的存在会降低了负电子与氧气结合的概率，导致负离子发生器装置负离子产生率降低。而我们所需要的仅仅只是负离子，如果能降低正离子的含量，则会有效提高负离子产生率，提高负离子浓度。本申请装置通过控制正离子与负离子的运动方向，让大部分正离子不从负离子通道逸出，而是从另外一个通道逸出，从而提高了负离子浓度。

公开号为CN206673325U的中国专利申请公开了一种高浓度负离子发生器，包括负离子出口室，负离子出口室的底部设置有负离子生成室，负离子生成室的内部设置有离子生成器，离子生成器的顶部设置有金属尖端，离子生成器的顶部设置有负离子转换模块，负离子生成室的内部设置有负离子发生盒，负离子发生盒的内部设置有储水箱、渡水圆管与洒水圆板，负离子发生盒的一侧设置有产氧盒，产氧盒的顶部设置有浓度提升盒。该专利申请中，不仅负离子转换模块可以产生空气负离子，负离子发生盒也能产生负离子，提高了负离子的发生量，在装置中添加了产氧盒，极大的提高了负离子发生器内的氧气浓度，使氧气捕获电子量增加，同时也提高了负离子的浓度。但是该高浓度负离子发生器结构复杂、能耗高、生产成本高，而且携带和使用不方便。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提出了一种可增加负离子浓度的负离子发生器装置，本装置通过控制正离子与负离子的运动方向，让大部分正离子不从负离子通道逸出，而是从另外一个通道逸出，从而可以有效提高负离子浓度。

为实现上述技术方案，本发明提供了一种可增加负离子浓度的负离子发生器装置，包括壳体、负高压发生器、风轮、负离子输出口、第一磁石、通风口、碳刷纤维束、第二磁石、正离子输出口，所述负高压发生器和风轮安装在壳体内，碳刷纤维束安装在负高压发生器的一侧并与负高压发生器连接，且风轮与碳刷纤维束垂直相对设置，通风口在碳刷纤维束周边，负高压发生器将输入的直流电通过脉冲式电路、过压限流和高低压隔离升为交流高压，然后通过整流滤波后得到直流负高压，将直流负高压连接碳刷纤维束，在碳刷纤维束尖端产生高压电晕，电晕放电释放出大量的电子；第一磁石和第二磁石以碳刷纤维束尖端为中心对称安装在壳体的前后内壁上，并且所述第一磁石的N极和第二磁石的S极相对设置，正离子输出口设置在壳体的底部，负离子输出口设置在壳体的顶部。

在上述技术方案中，通过负高压发生器在碳刷纤维束尖端产生高压电晕，电晕放电释放出大量的电子，带正电荷的为正电子，带负电荷的为负电子，正电子与氧气结合成为正离子，负电子与氧气结合成为负离子；在风轮和通风口的作用下，正离子和负离子有了运动速度，当通过第一磁石的N极和第二磁石的S极相互作用形成的磁场环境时，在磁场的作用下，运动粒子(包括正离子、负离子、中性粒子)受洛伦兹力的影响，运动方向发生变化，由于洛伦兹力始终垂直于电荷的速度方向和磁场方向确定的平面，对电荷不做功，不改变运动电荷的速率和动能，只能改变电荷的运动方向使之偏转，因此在受到磁场的作用时，按照左手定则，运动的正离子和负离子会朝着垂直于磁场B的方向分别向两侧弯曲，从而可以使得正离子向正离子输出口一侧偏移并逸出，负离子向负离子输出口一侧偏移并逸出。如此一来，便可区分开正离子和负离子的运动轨迹，从而提高了负离子浓度。

优选的，所述第一磁石和第二磁石为非金属材质，可以避免吸附正离子和负离子，降低离子浓度。

优选的，所述负离子输出口与正离子输出口垂直相对且偏移设置，正离子和负离子在磁场作用下运动轨迹发生偏离，使得正离子和负离子运动方向刚好相反，正离子输出口和负离子输出口垂直相对且偏移设置便于正离子和负离子的准确输出。

优选的，所述风轮正对碳刷纤维束，且通风口位于碳刷纤维束周边的设置，不仅可以为碳刷纤维束尖端高压电离提供所需的空气，还可以给高压电晕放电后产生的正离子、负离子、中性粒子运动速度。

本发明提供的一种可增加负离子浓度的负离子发生器装置的有益效果在于：本装置结构简单，生产成本低，便于携带且使用方便，利用负高压发生器和碳刷纤维束产生的电场、以及第一磁石的N极和第二磁石的S极相对设置产生的磁场之间的配合，可以快速的区分出正、负离子，大大提高本装置中负离子的占比率，有效克服了高压电晕放电产生的正、负离子在脱离了放电区域的继续中和，从而可以有效提高负离子浓度。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图。

图2为本发明的平面结构示意图。

图3为磁场下各粒子的运动轨迹示意图。

图1和图2中：1、风轮；2、壳体；3、通风口；4、第一磁石；5、负离子输出口；6、碳刷纤维束；7、正离子输出口；8、第二磁石；9、负高压发生器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。本领域普通人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，均属于本发明的保护范围。

实施例：一种可增加负离子浓度的负离子发生器装置。

参照图1和图2所示，一种可增加负离子浓度的负离子发生器装置，包括1、风轮2、壳体3、通风口4、第一磁石5、负离子输出口6、碳刷纤维束7、正离子输出口8、第二磁石9、负高压发生器；所述负高压发生器9和风轮1安装在壳体2内，并且所述风轮1与碳刷纤维束6垂直相对设置，碳刷纤维束6安装在负高压发生器9的前侧并与负高压发生器9连接，负高压发生器9将输入的直流电通过脉冲式电路、过压限流和高低压隔离升为交流高压，然后通过整流滤波后得到直流负高压，将直流负高压连接碳刷纤维束6，在碳刷纤维束6尖端产生高压电晕，电晕放电释放出大量的电子；第一磁石4和第二磁石8以碳刷纤维束6尖端为中心对称安装在壳体2的前后内壁上，并且所述第一磁石4的N极和第二磁石8的S极相对设置，形成匀强磁场；正离子输出口7设置在壳体2的底部，负离子输出口5设置在壳体2的顶部，通风口3位于碳刷纤维束6的周边设置，以便为碳刷纤维束6尖端高压电晕放电提供所需的空气，同时也可为正、负离子提供运动速度。

如图3所示，磁场方向垂直纸面向里，带电粒子由下向上运动，根据左手定则，将左手掌摊平，让磁感线穿过手掌心，四指表示正电荷运动方向，与四指垂直的大拇指所指方向即为正电荷粒子所受洛伦兹力的方向，故图中带正电荷粒子(正离子)受力作用向左偏转。反之，如果运动电荷是负电性的，仍用四指表示电荷运动方向，那么大拇指的指向的反方向为负电荷粒子(负离子)所受洛伦兹力的方向，故图中负电荷粒子(负离子)受力作用向右偏转。因中性粒子电性呈中性，故在磁场中不受磁场力作用，则不会发生偏转。

本实施例中，为克服高压电晕放电产生的正、负电子与氧气结合生产的正、负离子，在脱离了放电区域的继续中和，降低负离子浓度，因此本装置采用控制正、负离子的运动方向的方式来克服上述问题。本装置采用的原理是在磁场作用下，运动的带电离子受到洛伦兹力的作用，不同电性运动粒子的运动轨迹不同，因此只需把磁场中正离子与负离子区分开，通过不同的通道逸出即可实现此目的。

本实施例中通过负高压发生器9在碳刷纤维束6尖端产生高压电晕，电晕放电释放出大量的电子，带正电荷的为正电子，带负电荷的为负电子，正电子与氧气结合成为正离子，负电子与氧气结合成为负离子；在风轮1和通风口3的作用下，正离子和负离子有了运动速度，当通过第一磁石4的N极和第二磁石8的S极相互作用形成的磁场环境时，在磁场的作用下，运动粒子(包括正离子、负离子、中性粒子)受洛伦兹力的影响，运动方向发生变化，由于洛伦兹力始终垂直于电荷的速度方向和磁场方向确定的平面，对电荷不做功，不改变运动电荷的速率和动能，只能改变电荷的运动方向使之偏转，做圆周运动。

具体可参照公式1所示：

F洛＝q×v×B 公式1

公式1中，F是洛伦兹力，q是带电粒子的电荷量，v是带电粒子的速度，B是磁感应强度。从公式1中可知，运动粒子(包括正离子、负离子、中性粒子)感受到磁场的作用，按照左手定则，运动粒子(包括正离子、负离子、中性粒子)会朝着垂直于速度V和磁场B的方向弯曲，形成偏转做圆周运动。

运动粒子做圆周运动，受到向心力的作用。

具体可参照公式2所示：

F向＝m×v²/r 公式2

公式2中，F是向心力，m是带电粒子的质量，v是带电粒子的速度，r是运动的半径。

在洛伦兹力作用下带电运动粒子做圆周运动时，F洛＝F向，因此可得到公式3：

r＝m×v/(q×B) 公式3

由于风轮1和通风口3给予运动粒子的速度相同，且磁场是恒定磁场，磁感应强度相同，因此在带电电荷相同的情况下，运动粒子的质量就是关键因素。正电子的质量是大于负电子质量的，同样正离子的质量也大于负离子质量，因此正离子的运动半径大于负离子的运动半径。

磁场下各物质的运动轨迹，如图3所示。

因此，根据上述原理，由于本装置负高压发生器9在碳刷纤维束6高压电晕放电后，生成正、负离子，在风轮1和通风口3的作用下得到运动速度，在通过第一磁石4的N极和第二磁石8的S极相互作用形成的磁场环境时，运动轨迹发生偏转，故本装置中的负离子输出口5设置在壳体2的顶部并偏向左侧，此处即是根据在磁场中负电荷粒子(负离子)的逸出而专用的。而正离子输出口7设于壳体2的底部并偏向右侧，此处即是根据在磁场中正电荷粒子(正离子)的逸出而专用的。如此一来，大大提高本装置中负离子的占比率，有效克服了高压电晕放电产生的正、负离子在脱离了放电区域的继续中和，从而可以有效提高负离子浓度。

参照图2所示，所述负离子输出口5与正离子输出口7垂直相对且偏移设置，负离子输出口5位于壳体2顶部偏左，正离子输出口7位于壳体2底部偏右，正离子和负离子在匀强磁场作用下运动轨迹发生偏离，使得正离子和负离子运动方向刚好相反，正离子输出口7和负离子输出口5垂直相对且偏移设置便于正离子和负离子的逸出。

本发明的上述实施例仅仅是为了清楚的说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种可增加负离子浓度的负离子发生器装置，其特征在于包括：壳体、负高压发生器、风轮、负离子输出口、第一磁石、通风口、碳刷纤维束、第二磁石、正离子输出口；所述负高压发生器和风轮安装在壳体内，碳刷纤维束安装在负高压发生器的一侧并与负高压发生器连接，负高压发生器将输入的直流电通过脉冲式电路、过压限流和高低压隔离升为交流高压，然后通过整流滤波后得到直流负高压，将直流负高压连接碳刷纤维束，在碳刷纤维束尖端产生高压电晕，电晕放电释放出大量的电子；碳刷纤维束周边为通风口；第一磁石和第二磁石以碳刷纤维束尖端为中心对称安装在壳体的前后内壁上，并且所述第一磁石的N极和第二磁石的S极相对设置，正离子输出口设置在壳体的底部，负离子输出口设置在壳体的顶部。

2.如权利要求1所述的可增加负离子浓度的负离子发生器装置，其特征在于：所述风轮正对接碳刷纤维束设置。

3.如权利要求1所述的可增加负离子浓度的负离子发生器装置，其特征在于：所述负离子输出口与正离子输出口垂直相对且偏移设置。

4.如权利要求1所述的可增加负离子浓度的负离子发生器装置，其特征在于：所述通风口在碳刷纤维束周边设置。