CN1397800A

CN1397800A - 空气离子测量装置

Info

Publication number: CN1397800A
Application number: CN02124456A
Authority: CN
Inventors: 相木良昭; 高桥俊一
Original assignee: Andes Electric Co Ltd
Current assignee: Andes Electric Co Ltd
Priority date: 2001-06-27
Filing date: 2002-06-27
Publication date: 2003-02-19
Also published as: JP3503619B2; US6771075B2; DE10228392A1; JP2003004786A; US20030001584A1

Abstract

一种空气离子测量装置，可以尽可能将离子检测器中的空气通过速率保持不变，以提高空气离子测量的可靠性，可以减小装置的尺寸和厚度并降低离子检测器的部件成本，它易于清洁，提供了克服静电的措施，并在空气离子显示方面具有良好的直观识别性能，并能非常出色地显示其它数据，如除空气离子数据外的其他必要数据及错误数据。离子检测器具有如下结构：电荷收集器电极4和排斥电极5设置在空气通路3之一侧表面上的电荷收集器电极4之相对端附近，通过该空气通路，空气从一端部被抽吸而从另一端部排出，在该空气通路的另一侧表面上设置另一排斥电极6。

Description

空气离子测量装置

发明领域

本发明涉及离子检测装置，它结构小巧，能在各种环境中精确检测空气中含有的正负离子之数量，并容易识别测量结果。

已有技术

近来，人们认识到离子在许多领域都有着重要作用，如健康领域、污染领域、食品领域以及医药领域。

有许多装置和工具具有产生负离子的离子发生器或离子产生功能，它们被用于家庭、办公室和工厂等场合。

图12至图14显示了已有技术的离子测量装置。该装置由以下部分组成：离子检测器104，其构成中包括圆柱形排斥电极102，它被设置在形成于柱形壳100中的空气通路101内表面上，该空气通路用于从一端抽吸空气而从另一端排出已抽吸的空气；和位于空气通路101中部的电荷收集器电极103。作为可选择的结构，离子检测器104包括一对平的排斥电极102和位于排斥电极102之间中部的电荷收集器电极103。参考编号105表示用来支撑电荷收集器电极103的支柱。

参考编号106表示空气抽吸扇，它位于空气通路101的另一端，该端与上面提到的空气入口端相对，以与空气通路相同的方向抽吸空气。参考编号107表示分隔部件，它位于离子检测器104的出口，上面有许多气孔108来调节空气通过速率。参考编号109表示空气装置，它由固定于排斥电极或离子检测器104的电极上的壳构成，以形成空气通路101的表面，并且在空气通路部分由离子检测器104延伸至空气抽吸扇106。

例如，用上述结构对空气中的负离子进行测量，在空气抽吸扇106的驱动下空气通过空气通路101，排斥电极或电极对102带有负电。这样，排斥电极或电极对102排斥空气中的负离子以更易于在电荷收集器电极103上收集，而将正离子吸引到带负电的排斥电极或电极对102上并将其中和。收集到电荷收集器电极103上的电荷转换成电压进行测量。正离子的测量可以通过使排斥电极或电极对带正电而同样进行。

然而，在已有技术中具有上述结构的离子测量装置，电荷收集器电极在空气通道中以悬挂状态支撑，并位于圆柱形排斥电极的中央或位于平排斥电极之间的中部。离子检测器的厚度必然会相应增加，这使得测量装置本身的尺寸增加。而且，由于支撑电荷收集器电极元件的数量也部分地增加，这样就要求相应有许多操作步骤和在制造过程中付出许多的劳动。并且，结构本身引起清洁困难。同时，由于空气抽吸风扇抽吸空气的方向与空气通路的方向相同，这种结构也会引起装置本身厚度的增加。

而且，如上所述的电荷收集器电极的配置不仅会引起元件数量的增加，而且会给空气通路产生阻力，并在其中引起扰动，这是实现精确离子数量的测量所不希望的。

同样，在离子检测器出口设置有分隔部件，用于调节空气通过速率，该部件引起空气通过的扰动，这也是实现精确离子数量的测量所不希望的。

并且，已有技术的便携式空气离子测量装置都不能提供正负离子的同时显示或图形显示。已有技术的离子测量装置也不能显示相对湿度、温度、大气压，这些参数用作关于所产生之空气离子数量的重要参数，或也不能显示日期、时间等等。

发明概述

本发明的目的是提供一种空气离子测量装置，它可以解决已有技术中固有的所有上述问题，可以尽可能使在离子检测器处的空气通过速率保持不变，以提高空气离子测量的可靠性，同时减小装置的尺寸和厚度，并减少离子检测器部件的成本，能容易地对离子检测器进行清洁，极好的优点在于空气离子数据显示并令人满意地克服了静电，以及良好的直观识别特性。根据本发明，其目的是通过一种离子检测器结构来实现的，该结构具有如下部分：一个空气通路，通过该空气通路，空气从一端部被抽吸并从另一端部被排出；一个电荷收集器电极和位于其相邻位置上的若干个排斥电极，这些电极被设置在该空气通路的一侧面，在该空气通路之另一侧面上设置有一个排斥电极。

附图简述

图1是示出根据本发明的空气离子测量装置中各种电极之配置状态的剖面示意图；

图2是示出根据本发明的空气离子测量装置中各种电极之配置状态的剖面示意图；

图3是根据本发明的空气离子测量装置的内部结构剖面示意图；

图4是示出根据本发明的空气离子测量装置中离子检测器开/关状态的剖面示意图；

图5是根据本发明的空气离子测量装置之内部结构的剖面示意图；

图6是根据本发明的空气离子测量装置之内部结构的剖面示意图；

图7是根据本发明的空气离子测量装置之内部结构的剖面示意图；

图8是根据本发明的空气离子测量装置之内部结构的剖面示意图；

图9是根据本发明的空气离子测量装置中的显示部分的示意平面图；

图10是根据本发明的空气离子测量装置之显示部分的示意平面图；

图11是根据本发明的空气离子测量装置之显示部分的示意平面图；

图12是示出已有技术的空气离子测量装置中各种电极配置状态的剖面示意图；

图13是已有技术的空气离子测量装置的内部结构剖面示意图；和

图14是已有技术的空气离子测量装置中的分隔部件结构的示意平面图。

优选实施例的详细说明

以下参照附图说明本发明的优选实施例。

图1-3示出根据本发明的空气离子测量装置的内部结构。

参照附图，参考编号1表示根据本发明的离子测量装置体。参考编号2表示圆柱形壳。在本实施例中，圆柱形壳2是有角的，它限定空气通路3，空气通过该通路从一端部被抽吸，并从另一端部排出。空气通路3的表面部分上设置有电荷收集器电极4和靠近电荷收集器电极4之相对两端的排斥电极5。另一排斥电极6设置于与电荷收集器电极4及排斥电极5相对的表面部分上。以上提到的空气通路和电极构成离子检测器7。参考编号8表示空气抽吸扇，它位于空气通路3的另一端部，用来从空气通路的一端抽吸空气而从另一端排出所抽吸的空气。根据本发明，该扇相对于空气抽吸方向被设置在侧面，即该扇的定向与空气通过方向相同。

圆柱形壳2中离子检测器7的外表面由形成圆柱形壳的树脂材料构成。如图4所示，具有这种结构的离子检测器7具有一个可被开关的盖。

如图1-4中所示，在离子检测器7中的空气通路3具有平坦的侧表面的结构而没有凸出或凹陷部分，用于抑制空气通过扰动并减小测量数据的波动。

图5示出一个不同的实施例。在图中，参考编号9表示空气通过速率调节部件，它形成于空气通路3中的离子检测器7的尾端和空气抽取扇8之位置之间。在这个部件中，空气通路3的截面尺寸增大，以减小空气通过速率，并提供校正(rectification)以减小测量数据波动。

参考编号10表示空气量调整部件，它位于空气抽吸扇正前方或正后方，可进行空气抽吸调节而不会对离子检测器有任何不利的影响。

图6示出另一实施例。在此例中，在离子检测器7外表面上构成的圆柱形壳2，其树脂材料外表面由一层导电材料11覆盖，由此而提供的双层壁结构不会受到静电的不利影响。

图7示出了另一实施例。在此例中，中空部件12形成于电极之间，即在电荷收集器电极4与排斥电极5、6之间，并位于离子检测器7中，也在这些电极外侧上构成圆柱形壳2的树脂外壳上。中空部件12起到尽可能阻止内部带电的作用。

图8示出了另一实施例。在此例中，位于控制板13上的离子检测电路14上的一个检测部件被设置为最接近电荷收集器电极4的触点，以尽可能避免由于电路装置及其引线而引起的噪声之不利影响。

如图9所示，根据本发明，可以提供正负空气离子的数值显示和图形显示，以便人们一眼就能识别出正负空气离子之间的平衡。

而且，如图10所示，通过设置各种传感器和定时器IC，可以显示温度、相对湿度、时间、大气压等等以及空气离子数据。

而且，如图11所示，通过采用数字显示部件，可以显示电池耗尽、离子检测器异常(如由于杂质粉粒引起的短路)、不同于工作环境的警告等等。

例如，为了用上述结构测量空气中的负离子，空气在空气抽吸扇8的驱动下通过空气通路3，排斥电极5、6带有负电。这样，空气中的负离子被排斥，以更易于被收集在电荷收集器电极4上，同时正离子被吸引到带负电的排斥电极5、6上并被其中和。已收集于电荷收集器电极4上的电荷被转换成电压并被测量。

在已有技术的检测器中，电荷收集器电极位于圆柱形排斥电极之中央或在一对平的转换电极之间的中部。根据本发明，电荷收集器和排斥电极在该结构的一边。这样，可以缩小装置的厚度，并减少元件数量以降低成本。

此外，空气抽吸扇相对于空气抽吸方向被定位在侧面，因此使得空气离子测量装置体的尺寸和厚度减小。

并且，离子检测器具有可被开关的盖子部件，这样使离子检测器易于被清洁，并避免灰尘颗粒附着于其内部。因此不论何时都可得到精确的测量结果。

另外，离子检测器的结构具有平坦的侧表面而没有凹陷或凸起部分，还配置有空气通过速率调节部件和空气量调节部件。这样，可以保持不变的空气通过速率，同时离子迁移率(ion mobility)也是恒定的。因此，可以增加测量的可靠性并提高测量结果的精度。

而且，还提供了如下措施：用来克服静电的双壁结构；作为防止带电措施的中空部件，将离子检测电路的检测部件配置在邻近电荷收集器电极之触点的位置以避免由于电路及其导线的存在所引起的噪声。因此可以提高空气离子测量的精度。

并且，根据本发明，正负离子数据通过图形和数值被显示，这样一眼就能识别正负离子之间的平衡。因此可以为使用者提供良好的直观识别性能，以便马上识别并掌握空气离子状态。同时，除空气离子状态外，通过设置各种传感器和定时器IC还可显示其他参数，如温度、相对湿度、日期、时间和大气压。进一步通过使用数字显示技术，还可显示以下项目，如电池耗尽，检测部件异常(如由于杂质颗粒引起的短路)和不同于工作环境的警告。这样，对于根据本发明的空气离子测量装置的使用者来说，不仅可以获得空气离子测量结果，而且可以得到许多有用的数据。

Claims

1、一种空气离子测量装置，包括一个离子检测器结构，该结构包括：一个空气通路，空气通过它从一端部被抽吸并从另一端部排出；电荷收集器电极和排斥电极，所述排斥电极位于所述电荷收集器电极的相对端之附近，这些电极被设置在该空气通路的一个侧表面上；在该空气通路的另一侧表面上设置有另一个排斥电极。

2、根据权利要求1的空气离子测量装置，其中，该空气通路具有一风扇，该风扇被设置在该另一端部中并相对于空气抽吸方向被定位在侧面。

3、根据权利要求1的空气离子测量装置，其中，该离子检测器具有可被开关的盖子部分。

4、根据权利要求1的空气离子测量装置，其中，该离子检测器中的该空气通路具有平坦侧表面之结构而没有凹陷或凸出部分，以抑制空气通道扰动并减小测量数据的波动。

5、根据权利要求1的空气离子测量装置，其中，该空气通路具有空气通过截面面积被改变的一部分，并构成空气通过速率调节部件。

6、根据权利要求1的空气离子测量装置，其中，在该空气通路中设置有一个空气量调整部件，位于该空气抽吸扇的正前方或正后方。

7、根据权利要求1的空气离子测量装置，其中，该离子检测器具有树脂材料制成的壳，与固定于该壳外部的导电材料之外部配置形成双壁结构。

8、根据权利要求1的空气离子测量装置，其中，在该离子检测器中形成一个中空部件，位于在一侧表面上的电荷收集器电极及排斥电极与这些电极外部的树脂材料壳之间。

9、根据权利要求1的空气离子测量装置，其中，在该电荷收集器电极之触点附近设置有一个离子检测电路的检测部件。

10、根据权利要求1的空气离子测量装置，其中，正负离子数据被显示为数值显示，也被显示为图形显示，实现看一眼即识别该数据。

11、根据权利要求1的空气离子测量装置，其中设置有各种传感器和定时器IC以便显示除空气离子数据之外的其它数据，如温度、相对湿度、日期、时间和大气压。

12、根据权利要求1的空气离子测量装置，其中设置有数字显示部件以显示电池耗尽、检测器异常、不同于工作环境的警告。