CN1700544A - 使用碳纤维的负离子发生器 - Google Patents

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Abstract

使用碳纤维的负离子发生器，便于制造，可提高负离子发生效率并通过在活化碳纤维内分布金属微粒然后对其施加电压实现提高的抗菌和杀菌功能。为此，该负离子发生器包括：其中分布有金属微粒的碳纤维；连接到碳纤维上并且其上施加有电压的电极；及用于为电极提供电源的电源单元。

Description

使用碳纤维的负离子发生器
技术领域
本发明涉及负离子发生器，并且尤其涉及使用碳纤维的负离子发生器，其能够便利地制造，提高负离子发生效率并通过在活化碳纤维中分布金属微粒然后对其施加电压来实现提高的抗菌和杀菌功能。
背景技术
由于由空气污染譬如烟、沙尘现象等引起的问题目前已经变得更糟，所以人们日益对清洁而新鲜的空气有兴趣。由于遭受各种呼吸道疾病或对污染的空气过敏的人们的数量正在增长，所以几种通过产生负离子来净化污染空气的尝试正在许多领域以不同的方式进行着。
负离子指分子譬如空气中的氧或氮具有负电荷的状态。有报告称这种负离子对人体非常有益并且能有效地去除灰尘和气味。由于这个原因，在譬如空气净化器、滤水器、吹发器等装置中设有离子发生器。相反，分子具有正电荷的状态被称为正离子，因为其引起呕吐和头晕所以众所周知其对人体有害。然而，由于正离子能连同负离子一起进行杀菌操作，所以正在推广能同时产生正离子和负离子的装置。
离子发生器有很多功能。除了产生对人体有益的负离子之外，正在开发杀灭空气中的细菌和过滤微尘的功能。
然而，根据现有技术的离子发生器具有负离子发生效率低的问题。同样，使用离子发生器的系统设有过滤器等等分离的部件以进一步地执行空气净化功能。由于这个原因，系统的结构变得复杂，导致难于制造和管理并且成本提高。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种使用不贵的碳纤维的负离子发生器，提高负离子发生效率，并且在提供抗菌和杀菌功能的同时方便地制造。
为了获得这些和其它的优点并且根据本发明的目的，如这里所具体表达的和广泛描述的，提供了一种使用碳纤维的负离子发生器，包括：其中分布有金属微粒的碳纤维；连接到该碳纤维上并对其施加电压的电极；及用于为该电极提供电源的电源单元。
本发明的前述的和其它的目的、特征、技术方案和优点从下面结合附图对本发明的详细描述中将变得更清楚。
附图说明
附图，被包括用来提供对本发明的进一步理解并且包含在说明书中并构成说明书的一个单元，说明本发明的实施例并与说明书一起用于解释本发明的原理。
其中：
图1是根据本发明的第一实施方式的使用碳纤维的负离子发生器的剖视图；
图2是在毡型活化碳纤维中分布Ag之前拍摄的放大的照片；
图3是在毡型活化碳纤维中分布Ag之后拍摄的放大的照片；
图4是采用本发明第一实施方式的压力式(forced-convention)空气净化器的剖视图；
图5是根据本发明第二个实施方式的使用碳纤维的负离子发生器的剖视图；
图6是表示根据第一个和第二个实施方式产生的负离子数量的曲线图，其是在距离负离子发生器30cm处的1.0m3的空间内测量的；
图7是表示根据第一个实施方式产生的负离子的数量的曲线图，其是在距离负离子发生器50cm的1.0m3的空间内测量的；及
图8是表示根据第二个实施方式产生的负离子的数量的曲线图，其是在距离负离子发生器50cm的1.0m3的空间内测量的。
具体实施方式
下面参照本发明的优选实施方式进行详细说明，其范例在附图中进行说明。
根据本发明可能存在多种实施方式，现在描述最优选的实施方式。
图1是表示根据本发明第一个实施方式的使用碳纤维的负离子发生器的剖视图。
如图所示，根据本发明的负离子发生器包括：其中分布有金属微粒110的活化碳纤维100；连接到活化碳纤维100上并且其上施加有电压的电极120；及用于为电极120提供电源的电源单元130。
Ag、Pt、Au、Cu、AL、Cr、W、Mo等可以使用作为金属微粒110，并且该金属微粒110均匀地分布在活化碳纤维100内。下面将对活化碳纤维100进行描述。
在本发明中，使用Ag作为金属微粒110。所述的Ag能杀菌是周知的事实。因此，所述的Ag用来为负离子发生器增加抗菌的功能。
优选地，电极被连接到该活化碳纤维100的侧面。当电压通过电极120施加到活化碳纤维100上时，活化碳纤维因为其高电传导率甚至能被用作加热器的热源。同样，当电极上施加高电压时，活化碳纤维能燃烧并除去附着于其上的污染物。
电源单元130包括：用于提供DC电压的电池131；连接电池131的一端与电极120的第一线路132；及用于将电池131的另一端接地的第二线路133。
在将提供家用的AC电压转换成DC电压之后，电池131可以提供DC电压。在这种情况下，电池131可以包括用于将AC电压转换成DC电压的转换器。
构成活化碳纤维100的碳是一种用来做净化室内空气或水的吸收过滤器的材料。由于所述的碳具有大于100m2/g的表面积，它能够通过吸收有害物质来净化空气。
优选地，活化碳纤维100是通过产生毡型(felt type)的碳线(carbon yarn)而形成的。毡型活化碳纤维100能容易地实现期望的大小和形状，并且通过缠绕能容易地保持并约束金属微粒。图1中未描述的附图标记140是产生的负离子。
下面参照图2和图3更详细地描述活化碳纤维100的结构。图2是在毡型活化碳线内分布Ag之前拍摄的放大的图片。
如图所示，活化碳纤维具有大约几个μm的厚度并且被错综复杂地缠绕。活化碳纤维没有被连接而是被分割成几部分。因而，该部分的各个末端具有切割面。该切割面不是光滑的而是粗糙的并具有尖端。这些通过图2的放大的图片能检查到。
负离子从该尖端处产生。即，不计其数的所有非常纤细的碳纤维末端被用作产生负离子的末端，从而能稳定地产生大量的负离子。
图3是在毡型活化碳纤维中分布Ag之后拍摄的放大的图片。如图所示，Ag均匀地分布在活化碳纤维中。
下面描述本发明的操作。
在金属微粒譬如Ag均匀地分布在活化碳纤维中之后，负(-)电压施加到活化碳纤维上。然后，从活化碳纤维的整个表面上产生大量负离子。并且，通过该活化碳纤维的污染空气被该活化碳纤维吸收从而被净化，并且Ag粒子杀死包含在空气中的细菌。同样，由于在产生负离子的碳纤维末端产生高温热量，所以能通过高温热量进行杀菌。
图4是采用本发明第一实施方式的压力式空气净化器的剖视图。
如图所示，当通过风扇150向着活化碳纤维100引入污染的室内空气160时，活化碳纤维100通过其大的表面积净化空气，杀死细菌，并且发出负离子。即，该活化碳纤维吸收有害气体或杂质，并且分布的金属微粒110譬如Ag杀死病菌或细菌。然后，如此净化的空气170以与负离子140一起发出。此时，由于在产生负离子140的活化碳纤维末端部分产生高温热量，所以如上所述能获得额外的杀菌效果。
图5是根据本发明第二个实施方式的使用碳纤维的负离子发生器的剖视图。
在本发明的第二个实施方式中，电极的结构与第一个实施方式中的不同。如图5所示，电极220的一侧的整个表面与活化碳纤维100接触。同样，另一电极220的整个表面与非导电基底230接触。
在第二个实施方式中，从电源单元130施加的电压均匀地施加到活化碳纤维100上，从而均匀地产生负离子140。即，不管时间多少，负离子能均匀地产生。然而，这种均匀的负离子发生中断了空气和活化碳纤维100之间的沟通。由于这个原因，根据第二个实施方式的负离子发生器不适合于吸收外来物质或除去气味。
下面参照图6、7和8描述本发明的效果。
图6是表示根据第一和第二实施方式产生的负离子数量的曲线图，其是在距离负离子发生器30cm处的1.0m3的空间内测量的，而图7是根据第一实施方式产生的负离子数量的曲线图，其是在距离负离子发生器50cm处的1.0m3的空间内测量的。图8是表示根据第二实施方式产生的负离子数量的曲线图，其是在距离负离子发生器50cm处的1.0m3的空间内测量的。
总之，确定在距离负离子发生器30cm的1.0m3的空间内测量的负离子量超过1.0兆/cc时，负离子发生器是可用的。
在图6中，负离子数量超过1.2兆/cc，在图7中，在初始阶段离子发生是不稳定的，而随着时间的过去当产生的负离子数量超过1.0兆/cc时离子发生变稳定了。在图8中，负离子发生与图7中的相比稳定。
因此，在本发明中，与现有技术相比负离子发生效率提高了，并且还能提供杀菌效果和过虑功能。另外，活化碳纤维能随意地塑型，从而负离子发生器能更容易地制造。
在不脱离本发明的宗旨或基本特征的情况下，本发明可以几种形式实施，应该理解上述实施方式不受前述说明书中任何细节所限制，除非特别说明，而应该在所附权利要求限制的范畴和宗旨内作广义地解释，并且因此所有落在该权利要求边界和范围或这些边界和范围的等价范围内的变化和修改应该由所附权利要求所包含。

Claims (8)

1、一种负离子发生器，包括：
其中分布有金属微粒的活化碳纤维；
连接到该活化碳纤维上并且其上施加有电压的电极；及
用于为电极提供电源的电源单元。
2、如权利要求1所述的负离子发生器，其中，该活化碳纤维被制成毡型。
3、如权利要求1所述的负离子发生器，其中，该金属微粒是Ag、Pt、Au、Cu、Al、Cr、W和Mo中之一。
4、如权利要求1所述的负离子发生器，其中，该电极连接到活化碳纤维的侧面。
5、如权利要求1所述的负离子发生器，其中，电极一侧的整个表面与活化碳纤维接触。
6、如权利要求5所述的负离子发生器，其中，电极还包括：
与电极另一侧的整个表面接触的非导电基底。
7、如权利要求1所述的负离子发生器，其中，电源单元包括：
用于提供DC电源的电池；
用于将电池一端与电极连接的第一线路；及
用于将电池另一端接地的第二线路。
8、如权利要求7所述的负离子发生器，其中，该电源单元还包括：
用于将交流(AC)转换成直流(DC)的转换器。
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