CN2304229Y

CN2304229Y - 一种高效离子发生器

Info

Publication number: CN2304229Y
Application number: CN 97236262
Authority: CN
Inventors: 郑震
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1997-06-09
Filing date: 1997-06-09
Publication date: 1999-01-13
Anticipated expiration: 2007-06-09

Abstract

一种离子发生器,包括外壳、高压电源发生器和放电电极组成,高压电源发生器的高压输出端连接放电电极,其特征是所述放电电极具有如下结构,设有一导电金属面,在此导电金属面上设有竖直的导电纤维,纤维长度在0.5mm以上,分布在金属表面上的密度为每平方毫米3—200根。本实用新型提供了一种具有高效电离电极的离子发生器。它能产生较强的电晕放电和高浓度的离子,且所用的工作高压较低而且结构极为简单。

Description

一种高效离子发生器

本实用新型涉及到一种产生高效率的电离辐射、电晕放电过程的技术和仪器，尤其涉及具有高效放电电极的空气离子发生器。

现有的空气负离子发生器除少数采用热电偶式、紫外线式或放射线式外，一般采用高压电晕放电形式。空气离子状况对人类健康有着重要影响。多年来负离子和负离子发生器已逐渐被推广应用于保健、医疗和工农业生产。而实验已证明少量的正离子对人体健康也很有益处。故长期来出现了许多种的离子发生器，如美国、英国专利US 5065272，GB 2090547 A，中国专利或专利申请85201695、85209682、86207208、87209596、87210843、87202199、87209431，92204192．x、93212188．8、93229885．0、93230042．1、94200355．1、94213816．3、94226034．1、94242057．8、94249093．2、95211265．5、95224511．6、87102918 A、1083745 A等。上面例举的文件仅为其中的一部分(主要都是负离子发生器)，但仍有很多不足之处。如其辐射离子的电极除少数采用环状、网状、锯齿状或芒刺状电极外大多数采用单电极(一根针状或锥状电极)或平板多电极(二根以上针状或锥状电极，其针或锥等间隔排列，其间隔常为10mm以上)，由于电极的放电效率低、离子浓度不高或高压太高，或整机太大、太重，使用不便，或产生的离子不能符合要求以及价太贵等等。

本实用新型的目的是提供一种具有高效电离电极的离子发生器。它能产生较强的电晕放电和高浓度的离子，且所用的工作高压较低而且结构极为简单。小巧轻便，用途也更广。产生的离子能符合要求和容易被控制。本实用新型的其它目的在说明书中还有列出。

本实用新型的目的是这样实现的，它包括外壳、高压电源发生器和放电电极组成，高压电源发生器的高压输出端连接放电电极，其特征是所述放电电极具有如下结构，设有一导电金属面，在此导电金属面上设有竖直的导电纤维，纤维长度在0．5mm以上，分布在金属表面上的密度为每平方毫米3-200根。纤维更细，可分布更大密度的金属电极。

本实用新型的特点是：1．其电离辐射的强度大。虽然导电纤维(或丝)中的任何一根纤维(或丝)所产生的电场强度比起单根针状或锥状电极所产生的电场强度要弱的多，但对于高效电离电极而言其对任一点的场强仍全部金属纤维(或丝)的场强的和，故它比单根针状或锥状电极所生场强更强，所发射的离子的浓度更大，在一般情况下，离子的浓度是现有用普通电极的离子发生器的两倍以上。2．工作电压(高压)相对较低，一般为1kv--15kv，远低于目前使用的空气离子发生器所用的高压，现有离子发生器的工作电压甚至高达30kv，实际大小可根据电极的具体参数和用途而定。3．体积小、重量轻、便于携带。可以采用高压发生器模块，故最小的体积比香烟盒还小，重量小于100克，也可安装在小轿车内使用。4．每次工作所需的时间短。由于本电极能产生高浓度的离子，故工作时间可短至几分钟，甚至几秒钟。5．衰减小。场强衰减小，离子运动远一些。6．结构简单，制造容易；功耗小，成本低；价格便宜，使用方便。7．由于输入低压大小可以调节，故输出功率可变化，因而可适用于许多不同用途。本实用新型提供的系最基本、最简单的结构，其性能和功能可根据不同的要求和用途予以提高和扩展，成为高性能、多功能仪器。

图1为本实用新型电极结构示意图，图1a、1b分别为正面和截面示意图

图2为用两狭长的铜条将金属纤维夹紧焊好后弯成U形电极，成一片条状电极

图3为一种应用电路及电极结构示意图

图4为本实用新型用于产生正负两种离子的结构示意图

如图1、2所示，本实用新型的高效电离电极系用较多根或大量的导电金属纤维(金属丝或镀有金属的高分子材料丝等)F装接于一金属物体P上制成。纤维(或丝)F的直径为1um以上，纤维间的距离为0或小于1mm，即可以如同制成刷子的一簇簇刷毛的形式。F的长度是在0．5mm以上，而F分布在P上的密度为一平方毫米几根、几十根或更多。P可以是金属板(或片)其厚度为0．1mm以上，其形状可以是平面或曲面，其大小为1mm(直径或边长)以上。一般情况下可以用细铜丝做金属纤维，而P可以是薄铜板或铜片。一般金属丝电极长度在1-10mm，在金属面上的分布为一平方毫米5-50根。铜丝的长度取5-10mm较优。

制造本高效电离电极的方法很多。例如先将金属板P打好一批小孔，然后将一束束金属纤维穿过小孔后焊在P上。或将一整束金属纤维(或丝)F绑札紧并焊牢后再将它们焊在P上。或将F排好在狭长的金属条片上再用另一个金属条片将其夹紧后焊好。也可把几条或几十条这样排好的金属条片一起夹紧后再焊牢。总之，实现的方法很多，根据各自的需求而定。

安装在金属板(或片)P上的金属纤维(或丝)F往外辐射的末端所构成的整个形状可以是平面，如图1所示；也可以是椭球面或其它形状。这形状可以根据电晕放电发射离子的需要而定。此外，在板P的下端或四周可以用各种方法加上一具有高绝缘性能的物体(如陶瓷制品)做为支撑物S。因此，电极的具体形状可以很多，千差万别。

图1和图2给出二种结构供参考。图1为一束呈圆形的金属纤维做成的示意图，其纤维末端形状为平面，I为接线柱，高压发生器H输出的高压从此输入。图2为用两狭长的铜条将金属纤维夹紧焊好后弯成U形，类同图2的带状或条状电极有多种用途，主要用于具有大范围的空间分布的负离子发生器，这也是普通技术难以达到的。这样形成的电离电极其辐射出离子浓度和离子的种类决定于金属纤维的直径、长度、形状、材料性能、分布在金属物体P上的纤维密度和面积、纤维往外辐射的末端所形成的形状、金属物体P的大小与形状以及所加高压和功率的大小等。其一般的规律是：15Kv以上容易产生臭氧，导电丝电极越密，离子浓度就越高。

将上述用金属纤维制成的电极连接到高压发生器的高压输出端上就构成了一个最简单的高效离子发生器，如图3所示，在这些图中所示的高压发生器是模块式的。也可用各种散件组成高压发生器，其种类很多，可供选择，但仪器总体积有可能较大些。

如所选用的高压模块在切断电源很久后仍有余电，典型的为神威牌BW系列产品，应在两个高压输出端上并联一10¹⁰欧姆电阻R₁。如从安全考虑希望当触及电离电极时对人无任何影响，可在高压输出端上串联一10兆欧姆以上电阻R₂，亦如图3所示。如需同时输出正负两种离子，可选用类似图4的结构。

如需分别输出正或负离子，在高压输出端分别通过一二极管(高压整流器)再连接金属电极F1、F2，其中与二极管负极端相连的金属电极电离产生正离子，与二极管正极端相连的金属电极电离产生负离子，如图4所示，且二输出端分开足够远就可实现。此外，高效电离电极应安装在具有高绝缘性能的支撑物S(如陶瓷支架)上。

本实用新型的功能上的增加是容易考虑的，如为使用安全起见，可增加一离子数显示器，臭氧指示器；或安装一接近开关，当人过于靠近时自动停止工作；或增加一定时器使其能自动定时开关。其次，如希望空气较清洁些，可在进风口处加上空气过滤器，将过滤后的空气送至离子发生器内，这样发出的离子流就更清洁些。如希望无臭氧可加装灭臭氧装置。此外，如增加少量零部件还可用于灭虫、捕鼠、吸尘、除尘等。

因此，本仪器可用于改善空气质量，灭菌保鲜、保健医疗、防病治病。通过电压及电极设计可调节产生正负离子或臭氧。

常用的车用和室内用空气负离子发生器的电极参数是：金属丝长8mm，在16mm²的金属面上分布有400根金属丝具有相当好的效果。

Claims

1．一种离子发生器，其特征是包括外壳、高压电源发生器和放电电极组成，高压电源发生器的高压输出端连接放电电极，其特征是所述放电电极具有如下结构，设有一导电金属面，在此导电金属面上设有竖直的导电纤维，纤维长度在0．5mm以上，分布在金属表面上的密度为每平方毫米3-200根或更高。

2．由权利要求1所述的离子发生器，其特征是金属丝电极长度在1-10mm，在金属面上的分布为一平方毫米5-50根。

3．由权利要求1所述的离子发生器，其特征是面状或带状或条状电极。

4．由权利要求1所述的离子发生器，其特征是高压电源输出端分别通过一二极管再连接金属电极(F1、F2)，其中与二极管负极端相连的金属电极电离产生正离子，与二极管正极端相连的金属电极电离产生负离子。

5．由权利要求1所述的离子发生器，其特征是金属电极的结构为将一束束金属纤维穿过小孔后焊在金属面上或将一整束金属纤维(或丝)绑札紧并焊牢后再将它们焊在金属面上。