CN213967215U - 一种纳米水离子发生器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种纳米水离子发生器，该纳米水离子发生器包括发射电极、对置电极、供水组件以及高压电源，对置电极和发射电极相对设置；供水组件包括珀尔贴单元和冷却板，冷却板具有冷凝面，冷凝面为波浪状凹凸结构，珀尔贴单元用于冷却冷却板，使得冷凝面将其周围空气中的水汽凝结成水，以供应给发射电极；高压电源用于同时向发射电极和对置电极施加电压，以使发射电极和对置电极之间产生电场，使得供应至发射端的水在电场的作用下被静电汽化。本申请的冷凝面设置成波浪状凹凸结构，如此设置，能够提高冷凝面同空气的接触面积，在珀尔贴单元的作用下能够使冷凝面产生大量的水，同时使水快速流落，以充足地供应给发射电极。

Description

一种纳米水离子发生器

技术领域

本实用新型涉及水离子发生技术领域，特别涉及一种纳米水离子发生器。

背景技术

目前市面上常见的将液态水雾化的方式有四种，分别为超声波机械振动式雾化、电加热式雾化、汽压式压力喷雾以及冷凝水珠电离式汽化。其中，冷凝水珠电离式汽化是通过纳米水离子发生器低温凝结成水，再通过高压放电把水电离汽化，从而实现液态水汽化的目的。但是现有的纳米水离子发生器只能产生少量的水，导致其没有充足的水电离汽化，致使其汽化效果较差。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种纳米水离子发生器，旨在解决现有的纳米水离子发生器只能产生少量的水，导致其没有充足的水电离汽化，致使其汽化效果较差，纳米水离子浓度低的技术问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供的技术方案为：

一种纳米水离子发生器，包括：发射电极，所述发射电极具有发射端；对置电极，所述对置电极和所述发射电极相对设置；供水组件，所述供水组件包括珀尔贴单元和冷却板，所述冷却板具有，所述冷凝面为波浪状凹凸结构，所述珀尔贴单元用于冷却所述冷却板，使得所述冷凝面将其周围空气中的水汽凝结成水，以供应给所述发射电极；以及高压电源，所述高压电源用于同时向所述发射电极和所述对置电极施加电压，以使所述发射电极和所述对置电极之间产生电场，使得供应至所述发射端的水在所述电场的作用下被静电汽化。

优选地，所述冷凝面为光滑面。

优选地，所述冷却板由金属材料制成。

优选地，所述冷却板和所述发射电极电性连接，所述高压电源用于同时向所述发射电极、所述冷却板以及所述对置电极施加电压，以使位于一侧的所述发射电极和所述冷凝面分别与位于另一侧的所述对置电极之间产生电场。

优选地，所述发生器还包括集水器，所述集水器用于收集所述冷凝面凝结的水，并将收集的水供应给所述发射电极。

优选地，所述发生器还包括吸水件，所述吸水件的一端伸入至所述集水器内，另一端与所述发射电极连接，所述吸水件用于吸取所述集水器内的水，并将吸取的水输送至所述发射端。

优选地，所述发生器还包括壳体，所述壳体具有容置腔以及连通所述容置腔的开口，所述发射电极、珀尔贴单元以及冷却板均设置在所述容置腔内，所述对置电极设置在所述开口处。

优选地，所述珀尔贴单元具有冷端、热端以及设置在所述冷端和所述热端之间的热电转换元件，所述冷却板设置在所述冷端上，所述冷端用于冷却所述冷却板，所述热电转换元件用于将冷端产生的热量传递至热端，所述热端用于聚集所述热电转换元件传递的热量。

优选地，所述发生器还包括散热片，所述散热片用于对所述热端进行散热。

优选地，所述发生器还包括散热风扇，所述散热风扇用于对所述散热片进行散热。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本申请的冷凝面设置成波浪状凹凸结构，如此设置，能够提高冷凝面和空气的接触面积，在珀尔贴单元的作用下能够使冷凝面产生大量的水；同时冷凝面凸起凝结的水能够快速汇聚到冷凝面凹槽，从而使水快速流落，以充足地供应给发射电极，当高压电源同时向发射电极和对置电极施加电压时，发射电极对置电极之间会产生电场，使得发射端有充足的水在电场的作用下被电离汽化，从而保证纳米水离子发生器的汽化效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1是根据本实用新型的一个实施例的纳米水离子发生器的示意图。

图2是根据本实用新型的一个实施例的纳米水离子发生器的爆炸图。

图3是根据本实用新型的一个实施例的发射电极、冷却板以及集水器的组装图。

100、纳米水离子发生器；1、发射电极；11、发射端；12、吸水端；2、对置电极；21、第一通孔；3、供水组件；31、珀尔贴单元；311、冷端；312、热端；313、热电转换元件；32、冷却板；321、冷凝面；4、高压电源；5、壳体；51、容置腔；52、开口；6、集水器；61、第二通孔；7、吸水件；8、散热片；9、散热风扇；10、控制器。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本实用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中的“和/或”包括三个方案，以A和/或B为例，包括A技术方案、B技术方案，以及A和B同时满足的技术方案；另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

如图1所示，本实施例提供了一种纳米水离子发生器100，该纳米水离子发生器100包括发射电极1、对置电极2、供水组件3以及高压电源4，发射电极1具有发射端11；对置电极2和发射电极1相对设置；供水组件3包括珀尔贴单元31和冷却板32，冷却板32具有冷凝面321，冷凝面321为波浪状凹凸结构，珀尔贴单元31用于冷却冷却板32，使得冷凝面321将其周围空气中的蒸汽凝结成水，以供应给发射电极1；高压电源4用于向发射电极1和对置电极2之间施加电压，以使发射电极1和对置电极2之间产生电场，使得供应至发射端11的水在电场的作用下被静电汽化。

本实施例中的冷凝面321设置成波浪状凹凸结构，如此设置，能够提高冷凝面321和空气的接触面积，在珀尔贴单元31的作用下能够使冷凝面321产生大量的水，同时冷凝面321凸起凝结的水能够快速汇聚到冷凝面321凹槽，从而使水快速流落，以充足地供应给发射电极1，当高压电源4同时向发射电极1和对置电极施加电压时，发射电极1和对置电极2之间会产生电场，使得发射端11有充足的水在电场的作用下被电离汽化，从而保证纳米水离子发生器100的汽化效果。

发生器100还包括壳体5，壳体5具有容置腔51以及连通容置腔51的开口52，发射电极1、珀尔贴单元31以及冷却板32均设置在容置腔51内，对置电极2设置在开口52处。其中，高压电源4可以设置在壳体5的外壁上，也可以设置在容置腔51内。

发射电极1设置成圆柱状且由导电材料制成。具体地，发射端11朝向对置电极2设置。

对置电极2由导电材料制成，对置电极2上设有第一通孔21，第一通孔21用于连通容置腔51的内部和外部，以使发射端11产生的纳米水离子能够通过第一通孔21从容置腔51的内部排至容置腔51的外部。

冷却板32由金属材料制成，金属材料的热传导效率高，使得珀尔贴单元31能够快速冷却冷却板32，从而提高冷凝面321凝结成水的速度。具体地，冷却板32由铝、铜或铜铝合金制成。

冷凝面321为光滑面，光滑的冷凝面321易于水的流动，以使冷凝面321凝结的水能够顺畅地供应给发射电极1，使得发射端11有充足的水被电离汽化，从而保证纳米水离子发生器100的汽化效果。

在可选地实施例中，发射电极1和冷却板32电性连接，高压电源4用于同时向发射电极1、冷却板32以及对置电极2施加电压，以使位于一侧的发射电极1和冷凝面321分别与位于另一侧的对置电极2之间产生电场。如此设置，使得冷凝面321上的水在电场的作用下加快下落，使得发射端11有充足的水在电场的作用下被电离汽化，从而保证纳米水离子发生器100的汽化效果。

具体地，高压电源4具有高压电极和接地电极，高压电极分别与发射电极1和冷却板32连接，接地电极和对置电极2连接，当高压电源4通过高压电极和接地电极同时向对应地发射电极1、冷却板32以及对置电极2施加电压时，使得位于一侧的发射电极1和冷凝面321分别与位于另一侧的对置电极2之间产生电场。其中，高压电源4输出的电压范围为4-12kV。

如图2所示，发生器100还包括集水器6，集水器6用于收集冷凝面321凝结的水，并将收集的水供应给发射电极1。当空气湿度较大时，冷凝面321能够凝结大量的水(相当于产能过剩)，通过集水器6能够收集多余的水。当空气湿度较小时，冷凝面321只能凝结少量的水(相当于产能不足)。通过集水器6储存功能，使得发射电极1能够处于可靠地供水状态，从而保证纳米水离子发生器100的汽化效果。具体地，集水器6为槽状结构，集水器6位于冷凝面321的下方，以收集冷凝面321下端掉落的水，集水器6的侧壁上设有第二通孔61，第二通孔61用于让发射电极1穿过，以使发射电极1能够与集水器6内的水接触。发射电极1具有吸水端12，其中，吸水端12和发射端11分别设置在发射电极1的两端，吸水端12密封穿设在第二通孔61内，以使吸水端12浸入集水器6的水中，使得吸水端12能够将水输送至发射端11。

如图3所示，发生器100还包括吸水件7，吸水件7的一端伸入至所述集水器6内，另一端与发射电极1连接，吸水件7用于吸取集水器6内的水，并将吸取的水输送至发射端11。通过吸水件7能够将吸取的水输送至发射端11，使得发射端11能够处于可靠地供水状态，从而保证纳米水离子发生器100的汽化效果。具体地，发射电极1为中空结构，吸水件7穿设在发射电极1内，吸水件7的一端吸取集水器6内的水，并将吸取的水输送至吸水件7另一端的发射端11。吸水件7由吸水棉制成。

具体地，发射电极1、吸水件7以及第二通孔61的数量均为三个，三个发射电极1、吸水件7以及第二通孔61一一对应设置。可以了解，发射电极1、吸水件7以及第二通孔61的数量并不局限于三个，具体可根据实际需求而定。

如图2所示，珀尔贴单元31具有冷端311、热端312以及设置在冷端311和热端312之间的热电转换元件313，冷却板32设置在冷端311上，冷端311用于冷却冷却板32，热电转换元件313用于将冷端311产生的热量传递至热端312，热端312用于聚集热电转换元件313传递的热量。具体地，冷端311和冷却板32背对冷凝面321的一面连接。珀尔贴单元31工作时，冷端311的温度降低，以使冷却板32冷却，从而使冷凝面321将其周围空气中的蒸汽凝结成水。

发生器100还包括散热片8，散热片8用于对热端312进行散热，避免因热端312的温度过高而烧坏热端312，从而保证珀尔贴单元31的使用寿命。具体地，散热片8设置在热端312上。

发生器100还包括散热风扇9，散热风扇9用于对散热片8进行散热。通过散热风扇9对散热片8进行散热，以使散热片8上的热量能够快速散发，从而保证散热片8对热端312的散热效果。具体地，散热风扇9设置在散热片8上。

珀尔贴单元31和/或散热风扇9在工作状态和停止状态下交替切换，相当于珀尔贴单元31和/或散热风扇9工作一段时间，停止一段时间。如此设置，能够避免因珀尔贴单元31和/或散热风扇9一直处于工作状态下而影响珀尔贴单元31和/或散热风扇9的性能，从而能够保证珀尔贴单元31和/或散热风扇9的使用寿命。

如图1所示，发生器100还包括控制器10，控制器10分别与珀尔贴单元31和散热风扇9连接，控制器10用于分别控制珀尔贴单元31和散热风扇9工作。

工作原理：

当珀尔贴单元31通电后，热电转换元件313将热量从冷端311传递至热端312，以使冷端311冷却冷却板32，使得冷凝面321能够将其周围空气中的蒸汽凝结成水，冷凝面321上的水向下流动，直至流到冷凝面321的下端为止，并最终滴落至位于冷却板32下方的集水器6内。

吸水件7的一端将集水器6内吸取的水输送至吸水件7的另一端，以供应给发射端11。高压电源4同时向发射电极1、冷却板32以及对置电极2之间施加电压，使得位于一侧的发射电极1和冷凝面321分别与位于另一侧的对置电极2之间产生电场。电场使发射端11的水带电，电场将带电的水拉向对置电极2，也就是库伦力将带电的水拉向对置电极2。根据库伦力，发射端11的水能够形成小圆锥状，这种圆锥状的水称为泰勒圆锥。当泰勒圆锥进一步接收电场时，泰勒圆锥将进一步带电，进一步带电的泰勒圆锥将接收更大的库伦力。通过这种方式，泰勒圆锥增大并具有大量电荷。因为泰勒圆锥具有大量电荷，所以泰勒圆锥将接收更大的库伦力。一旦库伦力变得大于泰勒圆锥的表面张力，将导致泰勒圆锥破碎。也就是说，引发瑞利破碎。一旦瑞利破碎，将使得发射端11的水被静电汽化。一旦静电汽化，将产生纳米尺寸的带电微小水粒的薄雾。纳米尺寸的带电微小水粒的薄雾由从发射电极1流动至对置电极2的离子风携带，并通过对置电极2排出至容置腔51的外部。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种纳米水离子发生器，其特征在于，包括：

发射电极，所述发射电极具有发射端；

对置电极，所述对置电极和所述发射电极相对设置；

供水组件，所述供水组件包括珀尔贴单元和冷却板，所述冷却板具有冷凝面，所述冷凝面为波浪状凹凸结构，所述珀尔贴单元用于冷却所述冷却板，使得所述冷凝面将其周围空气中的水汽凝结成水，以供应给所述发射电极；以及高压电源，所述高压电源用于同时向所述发射电极和所述对置电极施加电压，以使所述发射电极和所述对置电极之间产生电场，使得供应至所述发射端的水在所述电场的作用下被静电汽化。

2.根据权利要求1所述的发生器，其特征在于，所述冷凝面为光滑面。

3.根据权利要求1所述的发生器，其特征在于，所述冷却板由金属材料制成。

4.根据权利要求1所述的发生器，其特征在于，所述发射电极和所述冷却板电性连接，所述高压电源用于同时向所述发射电极、所述冷却板以及所述对置电极施加电压，以使位于一侧的所述发射电极和所述冷凝面分别与位于另一侧的所述对置电极之间产生电场。

5.根据权利要求1所述的发生器，其特征在于，所述发生器还包括集水器，所述集水器用于收集所述冷凝面凝结的水，并将收集的水供应给所述发射电极。

6.根据权利要求5所述的发生器，其特征在于，所述发生器还包括吸水件，所述吸水件的一端伸入至所述集水器内，另一端与所述发射电极连接，所述吸水件用于吸取所述集水器内的水，并将吸取的水输送至所述发射端。

7.根据权利要求1所述的发生器，其特征在于，所述发生器还包括壳体，所述壳体具有容置腔以及连通所述容置腔的开口，所述发射电极、珀尔贴单元以及冷却板均设置在所述容置腔内，所述对置电极设置在所述开口处。

8.根据权利要求1所述的发生器，其特征在于，所述珀尔贴单元具有冷端、热端以及设置在所述冷端和所述热端之间的热电转换元件，所述冷却板设置在所述冷端上，所述冷端用于冷却所述冷却板，所述热电转换元件用于将冷端产生的热量传递至热端，所述热端用于聚集所述热电转换元件传递的热量。

9.根据权利要求8所述的发生器，其特征在于，所述发生器还包括散热片，所述散热片用于对所述热端进行散热。

10.根据权利要求9所述的发生器，其特征在于，所述发生器还包括散热风扇，所述散热风扇用于对所述散热片进行散热。

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