CN2722478Y - 无臭氧高性能负氧离子发生器 - Google Patents

Abstract

一种无臭氧高性能负氧离子发生器，通常由绝缘机壳及装在其内的负高压电源及接在其输出端的负氧离子发射电极等三部分组成。本实用新型采用特种金属细丝和碳纤维束制的柔软性电极，取代刚性针状金属电极作为负氧离子发射电极，克服了针状电极用化学腐蚀法加工，污染环境、不便大量生产、发射离子少等缺点；采用环氧树脂将负高压电源电路固化密封成微型化、高可靠的固体电路；由前二者构成的机芯体积很小，不必装在机壳内，因此机壳可以微型化，而且可将微型机芯装在空调、风扇、台灯、工艺品等载体上，直接向空气中发射负氧离子，提高了发射效率，降低了功耗，扩大了应用，降低了产品制造和使用成本，技术经济性能大大提高。

Description

无臭氧高性能负氧离子发生器

所属技术领域

本实用新型涉及一种无臭氧高性能负氧离子发生器即纯负氧离子源产品，属于气体放电的空气离子化科学研究、人工环境科学、电气候学、物理医学的应用研究领域。它主要用于快速空气净化、防治各种疾病、提高人体免疫力和工作学习效率，并可与空调器、电风扇、台灯、工艺品等配套结合使用，以提高其产品的技术性能和实用价值。

背景技术

科学画报1981年第二期第20页报道：“美国一个离子研究中心发明了一种新式的离子发生器，像喷泉一样，从顶部喷出纯离子流。”但后未有产品问世；申请号：85102037，名称：“空气离子化除臭氧电极的方法和装置”的中国发明专利，是核工业部鉴定的产品，在距出口50厘米处仍有5ppb臭氧，其技术评价是：“解决了国内外前人几十年难以解决的问题，有大量美、欧、日、苏等国专利为证”；1986年11月5日重庆日报报道了美国哥伦比亚大学的卡米亚·博雷克教授关于“臭氧能致癌”的研究结果，这成为后来导致当时中国近百家有臭氧负氧离子发生器工厂纷纷下马、倒闭的重要原因之一，此后，虽然在中国专利文献中也曾出现过除本技术以外的一些“无臭氧”负氧离子发生器申请案例，但实际上均未达到无臭氧纯负氧离子源的效果，(详见ZL99217029·X说明书)至今市场上无臭氧负氧离子发生器纯负氧离子源产品依然是空白，所有这些情况充分证明了无臭氧负氧离子发生器纯负氧离子源技术的重要的学术、技术乃至经济价值。

本实用新型的设计人对纯负氧离子源技术已潜心研究了20多年，其技术一直处在不断的改进与提高之中，曾获得过两次中国专利授权，其专利号分别为：ZL85201695·6、ZL99217029·X，这次是第三次申请中国专利，其设计方案就是以上述两项专利为背景技术，进一步改进提高而形成的，鉴于以上两项专利的技术是本实用新型设计方案的已知的、公开的技术基础，所以本申请特别强调对已知的基本技术，例如：电路的结构组成及其工作原理等不再重复叙述，本申请案强调了其中的负高压发生器电路是采用上述两项专利中的，以交流220V作为输入电源的电路，就是如此，故没有再将ZL85201695·6中的图5，ZL99217029·X中的附图10、附图11的电路原理图作为附图重复给出。重复给出、重复说明显然是没有必要的。

为了清楚起见，现将本申请主权利要求前序部分所涉及的上两项专利作为背景的基本技术特征及其缺点，简介如下：

它们的基本技术特征有：

1、它们均由机壳、负高压电源，接在负高压电源输出端的负氧离子发射电极等三部分组成。

2、它们的机壳必须有较大的内腔体积，并将负高压电源及其负氧离子发射电极构成的机芯装在机壳内。

3、它们的负高压电源电路，均采用普通的电路板组装结构，未经特殊绝缘处理，体积大。

4、它们的负氧离子发射电极均采用刚性的金属针状尖端构成，必须装在机壳内。

5、它们的针状电极从机壳内向外发射负氧离子的窗口必须符合抗静电设计要求。

6、本申请沿用的以交流220V为输入电源的负高压发生器的输出负脉动高压为：-5KV～-30KV。

它们的共同缺点有：

1、它们都采用刚性的金属针状尖端构成的负氧离子发射电极，产生了一系列问题和缺点：

(1)用特种金属和合金加工的针状电极，必须用电化学腐蚀加工法加工，这种加工有污染环境的问题，目前北京城区电镀总厂等同类加工企业均已关闭，不允许开工生产。

(2)用电化学法手工加工针状电极，生产效率低，成品率低，无法大量生产且成本高。

(3)刚性针状电极，只能装在机壳内，使用人碰不到的位置，否则有刺伤使用人的危险。

(4)刚性针状电极从机壳内通过窗口向机壳外发射负氧离子，其发射窗口必须进行抗静电设计或处理，增加了成本。

(5)刚性电极装在机壳内，不仅会增大产品体积，而且即使发射窗口进行了抗静电设计或处理，其发射负氧离子的特性依然会大打折扣，迫使产品体积和功率进一步加大，又增加了使用成本。

2、它们都采用普通电路板电路，考虑到高压的绝缘问题，不仅体积会大，材料消耗多会增加成本，而且作为高电压产品，普通电路板吸湿性大并会受灰尘等污染，其工作中的高压稳定性和使用寿命均受到严重的限制，即产品质量没有保证。

3、它们所采用的机壳，由于必须包容负高压电源和针状发射电极，所以体积会加大带来诸多缺点：

(1)机壳必须单开模具制造体积又大，材料消耗多会增加产品成本，例如：目前市场上负氧离子发射量与本技术相近的有臭氧负氧离子发生器产品(专利号：ZL96225516·5)体积有17吋彩电那么大，售价高达1800元，制造成本太高，严重影响普及使用，而本申请的产品只有火柴盒那么大，因此带来了许多优点。

(2)产品体积大不便与其它电子产品配套结合使用，例如做成负氧离子空调、负氧离子风扇、负氧离子台灯、负氧离子工艺品等等，均无法进行，而本申请的产品均不受限制。

(3)机壳必须包容机芯，所产生的缺点还表现在：由于负氧离子发射窗口的静电现象，使整机发射负氧离子的特性大打折扣，为此，只好加大整机功率加多发射电极，从而进一步加大体积和制造成本，并且功率大导致使用成本的增加，进一步降低了产品的经济性。

本实用新型的设计方案就是针对上述背景专利技术存在的问题提出的进一步改进提高的新的技术方案。

本实用新型所要解决的技术问题

本实用新型为了克服背景技术存在的上述诸多缺点：第一，是要解决刚性金属针状电极，使用人不能触及必须装在机壳内，制造困难、污染环境，严重影响负氧离子的发射效率，成本高等问题；第二，是要解决负高压发生器电路所采用的电路板体积大，易吸湿、易受灰尘污染，使用中高压的稳定性和使用寿命均受到限制的问题；第三，是要打破传统的机壳必须包容机芯的观念，解决由负高电源、负氧离子发射电极二者构成的机芯的微型化问题，从而可以其它产品为载体，附着其上，可直接向空气中发射负氧离子，达到大大扩大使用范围的目的。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案

一种无臭氧高性能负氧离子发生器纯负氧离子源产品，它通常由绝缘的机壳，装在绝缘机壳内的负高压电源，连接在负高压电源输出端的负氧离子发射电极单元等三部分组成，其特征在于：装载负高压电源及其连接的负氧离子发射电极单元的绝缘机壳，既可以是普通造型的圆形或长方形绝缘壳体，也可以用商品化的适当的工艺品作为载体，取代机壳；所说的负高压电源是以220V交流市电作为输入电源的，输出为-5KV～-30KV范围的负脉动高压电源。其电路是用环氧树脂固化密封的微型化、高可靠、长寿命的电源；所说的负氧离子发射电极单元，是由8～10根以上商品化的φ0.1mm左右的细金属丝或非金属导电纤维束构成的柔软性电极，该发射电极通常为一个单元，也可以设多个单元，它可以安装在绝缘机壳外或代替机壳的载体上直接向空气中发射负氧离子。

本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型用柔软性电极取代刚性针状电极，从而克服了背景技术中上述刚性电极所造成的一系列缺点。

2、本实用新型将背景技术中负高压电源电路进行环氧树脂固化成为微型化、高可靠、长寿命的固体电路，不仅提高了产品质量，而且为降低产品的制造和使用成本，扩大应用范围提供了保证。

3、由于负高压电源和负氧离子发射电极的改进和微型化，从而实现了可以工艺品等为载体取代机壳，不仅降低了制造成本，扩大了应用范围，而且克服了负氧离子发射窗口的静电效应所产生的负面影响，大大提高了负氧离子的发射效率，使产品的技术经济指标又进一步提高。

4、目前市售产品专利号为：ZL96225516·5的有臭氧的负氧离子发生器体积与17吋彩电相当，其负氧离子发射窗口与其荧光屏一样大，消耗功率20W，负氧离子浓度仅为700万个/cm³。本申请的背景技术经权威部门测试负氧离子浓度＞330万个，负氧离子发射窗口约为几十平方厘米，而本申请将发射电极缩小到＜1cm²，负高压发生器电路环氧树脂固化后最小体积为：长×宽×高＝45×27×20(mm)，加外壳后的最小尺寸为：长×宽×高＝60×40×25(mm)。负氧离子浓度经权威部门测试＞500万个/cm³～900万个/cm³不等，(均以离出口30cm处测试结果为准)，功耗仅为＜0.5w，成本只有几十元，大大提高了产品的技术经济性能。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明

图1是本实用新型采用普通长方形外壳的产品工作原理示意图(实施例1)(本图作为摘要附图)；

图2是本实用新型与工艺美术陶瓷人物造型工艺品结合的示意图(实施例2)；

图3是本实用新型与电视鱼缸灯结合的示意图(实施例3)；

图4是本实用新型与圆形鱼缸灯结合的示意图(实施例4)；

图5是本实用新型与“拉胡琴老者”结合的示意图(实施例5)。

具体实施方式

在图1所示的实施例1中：负高压电源(1)是将-5KV--30KV的高压发生器的电路经环氧树脂固化密封形成的微型化、高可靠、长寿命、长方形的固体负高压电源。A、B两个输入端为220V交流市电的输入端。输出端C连接负氧离子发射电极(2)输出端D供接地之用。该固化的微型化高压电源，以其输出-12KV的商品为例，其尺寸为：长×宽×厚＝45×27×20(mm)，这种微功耗高压发生器产品，目前在许多电子配套市场的有关厂家，特别是生产电警棍的许多厂家均可以买到，也可以根据设计要求订做。已像集成电路一样，根本不必自行生产，更不存在做不出来的问题。本实用新型所用负脉动高压电路仅作为优选电路，事实上，本实用新型对各种电路的直流、脉动或脉冲高压发生器均可以适用，只要高压发生器输出的负高压在-5KV～-30K范围即可，因此，对本实用新型而言，所采用的负高压发生器电路已不受限制，以制造成本最低为首选，本实用新型在高压发生器方面的创新点在于在高压产品的制造中所用的气体、液体、固体绝缘等三种提高绝缘性、稳定可靠性和使用寿命的技术中，选用了对本实用新型最适宜的环氧树脂固化的成熟的工艺，做出了微型化的长方形固体电路，这种外形和结构微型化的改进带来了意想不到的积极效果，这就是本实用新型的发明点之一。

负氧离子发射电极(2)与负高压电源输出端C点连接，它可由8～10根以上φ0.1(mm)左右的(以＜φ0.1mm为佳)钨、钼、钨铼合金、特种不锈钢四种高纯度特殊丝材中的任何一种构成的，也可以是由1K，3K，6K，12K四种碳性维束中的任何一种构成的。这种柔软性的负氧离子发射电极在背景技术解决了高压电的安全问题后，又进一步解决了刚性针状电极可能刺伤使用人的机械伤害问题，因此，它可以安装在机壳之外，可直接向空气中发射负氧离子，克服了背景技术负氧离子输出窗口的静电效应的弊端，大大提高了负氧离子的发射效率，大大缩小了发射电极所占的面积(可＜1cm²)，并大大降低了功耗，从而大大降低了生产和使用成本，提高了产品的技术经济指标，这就是本实用新型的重要发明点之二。

机壳(3)是由绝缘材料构成的普通的长方形或圆形外壳，长方形外壳的尺寸以输出高压为-12KV的为例，长×宽×厚＝60×40×25(mm)，加外壳后则可构成独立的产品，外壳可以根据需要加大尺寸，如果与其他电子产品配套，如空调、风扇、台灯、工艺品等结合使用，则不必加外壳，将固化的高压发生器安装在配套产品上，以其作为载体取代机壳即可，因此，本实用新型的设计方案，由于高压发生器和负氧离子发射电极的改进提高，从而突破了传统的机壳必须容纳机芯的限制，大大缩小了产品的体积，减少了原材料消耗，降低了成本，同时又大幅度提高了产品性能，扩大了应用范围，这就是本实用新型的重要发明点之三。

在图2所示的实施例2中负高压电源(1)与实施例1中的相同，它放在陶瓷寿星像内的底部，负氧离子发射电极(2)的结构与材质与实施例1中的相同，只是将其安装在工艺美术陶瓷艺术品造型的适当位置即可，本实施例安装在前胸部，它与负高压电源的输出端在寿星像内部用导线相连接。

作为负高压电源和负氧离子发射电极的载体取代机壳的陶瓷工艺品(3)，其人物造型此处用了寿星造型，其它还可以采用观音、仕女、红楼人物金陵十二钗等等均可，电源插头(4)其电源线可在后下方的适当开孔处引出。

在图3所示的实施例3中，负高压电源(1)与实施例1中的相同，安装在鱼缸灯机壳内的底部，负氧离子发射电极(2)的结构与材质与实施例1相同，它安装在电视鱼缸灯的顶部，并在鱼缸灯内部与负高压电源输出端相连，电源插头(4)其电源线可在壳体的后下方的适当位置开孔引出，鱼缸灯塑料壳体(3)，鱼缸灯荧屏(5)。本实用新型选用的是没有专利权的商品化的廉价的工艺品电视鱼缸灯，只需打二个孔即可进行安装。

在图4所示的实施例4中，(1)～(5)的名称、功能、安装方法和要求与实施例3中的完全相同，所不同的是本实施例的鱼缸灯是圆柱形的，其荧屏是在圆周方向旋转的。

在图5所示的实施例5中，负高压电源(1)、负氧离子发射电极(2)、电源插头(4)与实施例1中的完全相同，只是负氧离子发射电极安装在“拉胡琴老者”的适当部位即可。本例安装在京胡筒体的前面，拉胡琴老者穿的中国丝绸制的长袍马褂(6)、所戴瓜皮帽(7)、老者的辫子(8)、京胡(9)，京胡发出的中国古典名曲“梁山伯与祝英台”等等的悦耳声波示意图(10)、串线式电源开关(11)，其它各实施例也可在电源中的适当位置加入串线开关作为电源开关，以便简化安装，降低成本方便使用。

Claims (3)

1、一种无臭氧高性能负氧离子发生器即纯负氧离子源产品，它通常由绝缘的机壳，装在绝缘机壳内的负高压电源，连接在负高压电源输出端的负氧离子发射电极单元等三部分组成，其特征在于：装载负高压电源及其连接的发射电极单元的绝缘机壳，既可以是普通造型的圆形或长方型绝缘壳体，也可以用商品化的适当的工艺品作为载体取代机壳；所说的负高压电源是以220伏交流市电为输入电源的，输出为-5KV～-30KV范围的经环氧树脂固化密封的、微型化的长方形固体负脉动高压电源；所说的负氧离子发射电极单元是由8～10根以上商品化的φ0.1mm左右的细金属丝或非金属的导电纤维束构成的柔软性电极，该发射电极单元通常为一个单元，也可以设多个单元，它可以装在绝缘机壳外或代替机壳的载体上，直接向空气中发射负氧离子。

2、按照权利要求1所说的无臭氧高性能负氧离子发生器，其特征是：所说的商品化细金属丝是指：用钨、钼、钨铼合金，特种不锈钢四种高纯度的特殊丝材中的任何一种均可，以＜φ0.1mm的为佳。

3、按照权利要求1所说的无臭氧高性能负氧离子发生器，其特征是：所说的非金属导电纤维束是指：用1K、3K、6K、12K四种碳纤维束中的任何一种均可。

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