CN110034489A - 空气离子增加装置和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种空气离子增加装置和方法。该空气离子增加装置包括：液体容器(5)，用于盛载液体；电源(6)，用于对所述液体容器(5)中的液体进行充电；以及状态转换器(8)，用于将充电后的带电液体转换成气溶胶状态或气体状态，并通过输出口(9)输送到空气中。通过本发明实施例提供的空气离子增加装置和方法，与现有技术中通过电晕放电来产生离子相比，可以避免产生对人体健康有害的例如臭氧或二氧化氮等污染物，并同时消除高压危险和降低成本。

Description

空气离子增加装置和方法
技术领域
本发明涉及空气净化领域，尤其涉及一种空气离子增加装置和方法。
背景技术
目前，市场上的诸如负离子发生器等的离子发生器大多使用负高压电极产生不均匀的电场，通过电晕放电来使空气分子电离以产生负离子。通过该方法产生的负离子剂量取决于所施加的电压。因此，如果需要更高剂量的空气负离子，则需要施加更高的电压，这不仅会增加成本，而且还会带来电击隐患。此外，在电晕放电产生高浓度负离子的同时，还会产生一些副产物(例如臭氧或二氧化氮等有害污染物)，这将与净化空气的目的相矛盾，反而污染了空气。
发明内容
有鉴于此，在第一方面，本发明提供一种空气离子增加装置，包括：液体容器(5)，用于盛载液体；电源(6)，用于对所述液体容器(5)中的液体进行充电；以及状态转换器(8)，用于将充电后的带电液体转换成气溶胶状态或气体状态，并通过输出口(9)输送到空气中。
对于上述空气离子增加装置，在一种可能的实现方式中，所述电源(6)向所述液体容器(5)的内部施加负电压，以使所述液体容器(5)中的液体带负电。
对于上述空气离子增加装置，在一种可能的实现方式中，所述电源(6)向所述液体容器(5)的内部施加正电压，以使所述液体容器(5)中的液体带正电。
对于上述空气离子增加装置，在一种可能的实现方式中，所述电源(6)包括交直流适配器和开关，所述开关用于切换对所述液体容器(5)中的液体进行充电的输出电极的极性。
对于上述空气离子增加装置，在一种可能的实现方式中，所述状态转换器(8)包括雾化喷雾器(81)、超声雾化器(82)和汽化器(83)至少之一。
对于上述空气离子增加装置，在一种可能的实现方式中，所述液体是水。
对于上述空气离子增加装置，在一种可能的实现方式中，所述电源(6)在工作状态下接地。
在第二方面，提供一种空气离子增加装置所执行的空气离子增加方法，所述空气离子增加装置包括液体容器(5)、电源(6)、状态转换器(8)和输出口(9)，其中，所述空气离子增加方法包括以下步骤：利用电源(6)对盛载液体的液体容器(5)中的液体进行充电；以及利用状态转换器(8)将充电后的带电液体转换成气溶胶状态或气体状态，并通过所述输出口(9)输送到空气中。
通过本发明的上述实施例中的空气离子增加装置和方法，可以通过状态转换器将带电液体转换成气溶胶状态或气体状态并输送到空气中，由此可以增加空气中的正离子或负离子。通过本发明实施例的空气离子增加装置和方法，与现有技术中通过电晕放电来产生离子相比，可以避免产生对人体健康有害的例如臭氧或二氧化氮等污染物，并同时消除高压危险和降低成本。
根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明，本发明的其它特征及方面将变得清楚。
附图说明
包含在说明书中并且构成说明书的一部分的附图与说明书一起示出了本发明的示例性实施例、特征和方面，并且用于解释本发明的原理。
图1是示出根据本发明一实施例的空气离子增加装置的结构示意图。
图2是示出根据本发明的另一实施例的空气离子增加方法的流程图。
附图标记列表
5液体容器；6电源；8状态转换器；9输出口；81雾化喷雾器；82超声雾化器；83汽化器
具体实施方式
以下将参考附图详细说明本发明的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。
在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。
另外，为了更好的说明本发明，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本发明同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本发明的主旨。
如背景技术中所述，目前市场上所采用的大部分负离子发生装置采用电晕放电的方式来增加空气中的负离子。然而，这种方式不仅会成本高，而且会带来电击隐患。此外，这种方式还会产生例如臭氧或二氧化氮等污染物。
有鉴于此，为了避免产生对人体健康有害的例如臭氧或二氧化氮等污染物，并同时消除高压危险和降低成本，本发明人提出了一种增加空气中的离子(特别是负离子)的新方法和装置、即空气离子增加方法和装置。该空气离子增加方法和装置对导电的液体进行充电，再将带电液体转换成气溶胶状态(诸如液滴等)和气体状态(诸如蒸气等)，然后将气溶胶状态或气体状态的液滴或蒸气等输送到空气中，由此可以向空气中加入离子，从而增加空气中的离子。具体而言，当液体带正电时，该空气离子增加方法和装置会增加空气中的正离子；以及当液体带负电时，该空气离子增加方法和装置会增加空气中的负离子。该空气离子增加方法和装置在任何阶段都不涉及电晕放电，因此不会产生例如臭氧或二氧化氮等有害副产物，并且也不存在电击隐患，而且能够降低成本。
以下将具体阐述本发明的典型实施例。
图1是示出根据本发明一实施例的空气离子增加装置的结构示意图。如图1所示，该空气离子增加装置主要包括液体容器(5)、电源(6)、状态转换器(8)和输出口(9)。
液体容器(5)用于盛载液体，并且其形状不受限制，而可以是能够盛载液体的任何形状的容器。液体的一个示例是已经存在于自然界的水。这里的水可以是纯净水、带有溶解质的水和日常饮用水等。液体的示例不限于水，而可以根据需要采用其它任何类型的溶液。以下将主要以水作为液体来进行详细说明。
电源(6)的输出电极与液体容器(5)中的液体相联。通过将电源(6)的输出电极与液体容器(5)中的液体相联，可以对液体进行充电，从而使得液体成为带电液体。在一种可能的实现方式中，电源(6)在工作状态下、即对液体进行充电时接地。
在一种可能的实现方式中，可以将电源(6)的负电极与液体容器(5)中的液体相联，从而向液体容器(5)的内部施加负电压，由此使得在接通电源(6)之后使液体容器(5)中的液体带负电。
在一种可能的实现方式中，可以将电源(6)的正电极与液体容器(5)中的液体相联，从而向液体容器(5)的内部施加正电压，由此使得在接通电源(6)之后使液体容器(5)中的液体带正电。
此外，与液体容器(5)中的液体相联的电极可以不是固定的，并且例如可以根据需要来进行切换。因此，在一种可能的实现方式中，电源(6)可以包括交直流适配器和开关，并且通过切换开关，可以切换对液体容器(5)中的液体进行充电的输出电极的极性。例如，在需要使液体带负电的情况下，可以使电源(6)的负极与液体容器(5)中的液体相联，以及在需要使液体带正电的情况下，可以使电源(6)的正极与液体容器(5)中的液体相联。
状态转换器(8)用于将充电后的带电液体转换成气溶胶状态或气体状态，并通过输出口(9)将气溶胶状态或气体状态的液滴或蒸气等输送到空气中。具体而言，在接通电源(6)并对液体容器(5)中的液体进行充电后，液体成为带电液体，然后利用状态转换器(8)来将充电后的带电液体转换成气溶胶状态(诸如液滴等)或气体状态(诸如蒸气等)。此时，由于液体带电，气溶胶状态或气体状态的液滴或蒸气同样带电，并且与液体带电极性相同。然后，将带电的溶胶状态或气体状态的液滴或蒸气等通过输出口(9)输送到空气中。
在带电的液滴或蒸气输送到空气中之后，该液滴或蒸气会蒸发或液化。然而，由于液滴或蒸气带电，因此其电荷粒子(该电荷粒子缺少电子或者有多余电子)会与空气中的诸如氧分子或氮分子等结合，由此产生正离子或负离子，从而增加空气中的正离子或负离子。具体而言，在液滴或蒸气带正电时，其电荷粒子中缺少电子的电荷粒子占主导，因此这些电荷粒子与氧分子或氮分子等结合后，主要产生正离子，从而主要增加空气中的正离子。与此相对，在液滴或蒸气带负电时，其电荷粒子中有多余电子的电荷粒子占主导，因此这些电荷粒子与氧分子或氮分子等结合后，主要产生负离子，从而主要增加空气中的负离子。
通过本发明的上述实施例中的空气离子增加装置，可以通过状态转换器将带电液体转换成气溶胶状态或气体状态并输送到空气中，由此可以增加空气中的正离子或负离子。通过本发明实施例的空气离子增加装置，与现有技术中通过电晕放电来产生离子的装置相比，可以避免产生对人体健康有害的例如臭氧或二氧化氮等污染物，并同时消除高压危险和降低成本。
此外，在一种可能的实现方式中，上述状态转换器(8)主要包括雾化喷雾器(81)、超声雾化器(82)和汽化器(83)至少之一。下面将阐述详情。
本发明的空气离子增加装置的一个实施例是如下的空气离子增加装置，其中该空气离子增加装置包括液体容器(5)、电源(6)、雾化喷雾器(81)和输出口(9)。其中，雾化喷雾器(81)例如是利用空吸作用将诸如水等的液体转换成雾状的装置，其主要应用空气压缩原理。雾化喷雾器(81)例如可以是日常生活中的喷雾加湿器等。
具体而言，在该空气离子增加装置中，液体容器(5)中的液体与电源(6)的直流输出电极相联，然后通过雾化喷雾器(81)将带电液体破碎成液滴。然后，带电液滴通过输出口(9)离开液体容器(5)，由此带电液滴中的带电粒子与空气中的氧分子或氮分子等结合，从而增加空气中的离子(正离子或负离子)。此外，电源(6)的直流输出的极性可以使用开关来改变，从而使得用户能够选择对液体充正电或负电。
本发明的空气离子增加装置的另一实施例是如下的空气离子增加装置，其中该空气离子增加装置包括液体容器(5)、电源(6)、超声雾化器(82)和输出口(9)。其中，超声雾化器(82)例如利用超声波定向压强，使液体表面隆起，在隆起的液面周围发生空化作用，从而使液体雾化成小粒子的气雾。
具体而言，在该空气离子增加装置中，液体容器(5)中的液体与电源(6)的直流输出电极相联，然后通过超声雾化器(82)将带电液体破碎成液滴。然后，带电液滴通过输出口(9)离开液体容器(5)，由此带电液滴中的带电粒子与空气中的氧分子或氮分子等结合，从而增加空气中的离子(正离子或负离子)。此外，电源(6)的直流输出的极性可以使用开关来改变，从而使得用户能够选择对液体充正电或负电。
本发明的空气离子增加装置的又一实施例是如下的空气离子增加装置，其中该空气离子增加装置包括液体容器(5)、电源(6)、汽化器(83)和输出口(9)。其中，该汽化器是通过加热等方式将液体转换成气体的装置。
具体而言，在该空气离子增加装置中，液体容器(5)中的液体(水和/或溶液)与电源(6)的直流输出电极相联，然后通过汽化器(83)将带电液体蒸发成蒸气。然后，带电蒸气通过输出口(9)离开液体容器(5)，由此带电蒸气中的带电粒子与空气中的氧分子或氮分子等结合，从而增加空气中的离子(正离子或负离子)。此外，电源(6)的直流输出的极性可以使用开关来改变，从而使得用户能够选择对液体充正电或负电。
需要说明的是，本发明的实施例的空气离子增加装置的状态转换器(8)可以包括雾化喷雾器(81)、超声雾化器(82)和汽化器(83)中的一个或多个。例如，在状态转换器(8)包括雾化喷雾器(81)、超声雾化器(82)和汽化器(83)中的多个的情况下，可以在状态转换器(8)中设置开关，以选择性地使用这些雾化喷雾器(81)、超声雾化器(82)和汽化器(83)其中之一。
此外，对于电源(6)，在待机状态下，电源(6)关闭。在工作状态下，电源(6)接通，用户可以根据需要来选择是要增加正离子还是负离子。具体而言，用户可以根据所需的离子极性，切换电源(6)中的开关，以切换电源(6)的直流输出的极性。在一种可能的实现方式中，当按下开关的“+”侧时，电源(6)向液体施加正电压，由此状态转换器(8)将带正电的液体转换成带正电的液滴或蒸气等，由此可以增加空气中的正离子。另一方面，当按下开关的“-”侧时，电源(6)向液体施加负电压，由此状态转换器(8)将带负电的液体转换成带负电的液滴或蒸气等，由此可以增加空气中的负离子。
需要说明的是，由于在大多数应用中，仅需要增加空气中的负离子，因此，在本发明的实施例的空气离子增加装置中，可以不在电源(6)中设置开关，而是直接将电源(6)的直流输出负极与液体相联，由此产生带负电的液体，然后将带负电的液体转换成带负电的液滴或蒸气等，从而增加空气中的负离子。
此外，本发明的空气离子增加装置可以应用于如下场景。在日常生活中，在炎热或寒冷时，通常会采用空调来降温或升温。然而，利用空调进行降温或升温的过程中，会在一定程度上使室内变得干燥，并且可能会产生一定的水分。有鉴于此，可以在空调中安装根据本发明实施例的空气离子增加装置，并且使空调使用过程中所产生的水分作为空气离子增加装置中要使用的液体。这样，利用本发明实施例的空气离子增加装置，可以有效利用空调使用过程中所产生的多余水分，并且如上所述从空气离子增加装置中输出的液滴或蒸气会增加空气中的离子，同时可以使室内的环境变得湿润。
此外，在图1中，示出本发明的示例性实施例的空气离子增加装置的主要部件(液体容器(5)、电源(6)、状态转换器(8)和输出口(9))之间的相对空间位置的布置。根据需要，可以布置其它部件，也可以改变这些部件之间的相对空间位置关系，只要能够通过将带电液体转换成气溶胶状态或气体状态并输送到空气中、由此增加空气中的正离子或负离子即可。其中，电源(6)提供对液体容器(5)中的液体充电的电力并提供状态转换器(8)所要使用的能量。当然，也可以通过与电源(6)不同的电源来提供状态转换器(8)所要使用的能量。状态转换器(8)的示例可以是雾化喷雾器(81)、超声雾化器(82)或汽化器(83)。
下面描述根据本发明实施例的空气离子增加方法。
图2示出根据本发明的另一实施例的空气离子增加方法的流程图。其中，该空气离子增加方法由空气离子增加装置执行，该空气离子增加装置如图1所示包括液体容器(5)、电源(6)、状态转换器(8)和输出口(9)。其中，状态转换器(8)可以是雾化喷雾器(81)、超声雾化器(82)或汽化器(83)至少之一。如图2所示，该空气离子增加方法主要包括以下步骤：
步骤S100、利用电源(6)对盛载液体的液体容器(5)中的液体进行充电；以及
步骤S110、利用状态转换器(8)将充电后的带电液体转换成气溶胶状态或气体状态，并通过所述输出口(9)输送到空气中。
其中，在步骤S100中，可以根据需要选择是对液体施加正电压以使液体带正电，还是对液体施加负电压以使液体带负电。
通过本发明的上述实施例中的空气离子增加方法，可以通过状态转换器将带电液体转换成气溶胶状态或气体状态并输送到空气中，由此可以增加空气中的正离子或负离子。通过本发明实施例的空气离子增加方法，与现有技术中通过电晕放电来产生离子的方法相比，可以避免产生对人体健康有害的例如臭氧或二氧化氮等污染物，并同时消除高压危险和降低成本。
以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。

Claims (10)

1.一种空气离子增加装置，其特征在于，包括：
液体容器(5)，用于盛载液体；
电源(6)，用于对所述液体容器(5)中的液体进行充电；以及
状态转换器(8)，用于将充电后的带电液体转换成气溶胶状态或气体状态，并通过输出口(9)输送到空气中。
2.根据权利要求1所述的空气离子增加装置，其特征在于，所述电源(6)向所述液体容器(5)的内部施加负电压，以使所述液体容器(5)中的液体带负电。
3.根据权利要求1所述的空气离子增加装置，其特征在于，所述电源(6)向所述液体容器(5)的内部施加正电压，以使所述液体容器(5)中的液体带正电。
4.根据权利要求1所述的空气离子增加装置，其特征在于，所述电源(6)包括交直流适配器和开关，所述开关用于切换对所述液体容器(5)中的液体进行充电的输出电极的极性。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的空气离子增加装置，其特征在于，所述状态转换器(8)包括雾化喷雾器(81)、超声雾化器(82)和汽化器(83)至少之一。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的空气离子增加装置，其特征在于，所述液体是水。
7.根据权利要求1至4中任一项所述的空气离子增加装置，其特征在于，所述电源(6)在工作状态下接地。
8.根据权利要求5所述的空气离子增加装置，其特征在于，所述电源(6)在工作状态下接地。
9.根据权利要求6所述的空气离子增加装置，其特征在于，所述电源(6)在工作状态下接地。
10.一种空气离子增加装置所执行的空气离子增加方法，其特征在于，所述空气离子增加装置包括液体容器(5)、电源(6)、状态转换器(8)和输出口(9)，
其中，所述空气离子增加方法包括以下步骤：
利用电源(6)对盛载液体的液体容器(5)中的液体进行充电；以及
利用状态转换器(8)将充电后的带电液体转换成气溶胶状态或气体状态，并通过所述输出口(9)输送到空气中。
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