TW202321627A - 負離子產生設備 - Google Patents

Abstract

一種負離子產生設備包含一設備殼體、一電漿產生模組、一風扇以及一金屬網。設備殼體係具有彼此連通之一進氣口與一出風口。電漿產生模組包含二陶瓷氧化物電極板，二陶瓷氧化物電極板係間隔地設置於進氣口與出風口之間，並電性連結於一電壓介於6kV~10kV之高壓電源，藉以形成一高壓電場而在二陶瓷氧化物電極板之間產生複數個負離子。風扇係設置於進氣口，用以將負離子吹向出風口。金屬網係設置於出風口，並電性連結於一電壓源，用以產生一電場以加速負離子被送出出風口。

Description

負離子產生設備

本發明係關於一種負離子產生設備，尤其是指一種利用金屬網之電場加速負離子吹出之負離子產生設備。

一般來說，電漿被認為是一種離子化氣體，即為公認的物質第四態，而電漿的應用對於現代科技的進步往往佔有一席之地。

承上所述，在電漿的作用下，往往會產生大量的游離電子，而這些游離電子附著於中性原子時就會使原子帶有負電荷，即為負離子。經研究發現，負離子可以有效的除塵，進而達到淨化空氣之功效，甚至對於人體的健康更有出奇的功效，可以改善肺部功能、心肌功能、睡眠品質、促進新陳代謝、殺菌與增加抵抗力的功效。

在自然環境中，以森林或瀑布附近最富含有高濃度的負離子，也因此進行森林旅遊的人往往都能感受到身心靈的放鬆。

然而，在都市生活的人們時常處在高壓且高汙染的環境中，久而久之很容易使人體產生一些疾病，而雖然負離子可以有效的改善環境的空氣品質，但在都市中很難會自然產生大量的負離子，現有的技術大都只有在高科技產業製造電漿時產生負離子，在日常生活中很難透過製造電漿產生負離子，因此實有必要開發出一種便於產生大量負離子之設備。

有鑒於在先前技術中，雖然負離子會伴隨著電漿的產生的附帶形成，但通常都在一些高科技產業中才會有可以製造電漿的環境，在一般日常生活中則很難製造出大量的負離子；緣此，本發明的主要目的在於提供一種負離子產生設備，可以透過簡單的結構來製造出大量的負離子。

本發明為解決先前技術之問題，所採用的必要技術手段是提供一種負離子產生設備，包含一設備殼體、一電漿產生模組、一風扇以及一金屬網。

設備殼體係具有彼此連通之一進氣口與一出風口。電漿產生模組包含二陶瓷氧化物電極板，該二陶瓷氧化物電極板係間隔地設置於該進氣口與該出風口之間，並電性連結於一電壓介於6kV~10kV之高壓電源，藉以形成一高壓電場而在該二陶瓷氧化物電極板之間產生複數個負離子。風扇係設置於該進氣口，用以將該些負離子吹向該出風口。金屬網係設置於該出風口，並電性連結於一電壓源，用以產生一電場以加速該些負離子被送出該出風口。

在上述必要技術手段所衍生之一附屬技術手段中，該二陶瓷氧化物電極板之間距為2mm至3mm。

在上述必要技術手段所衍生之一附屬技術手段中，該高壓電源之頻率為14kHz至18kHz。

在上述必要技術手段所衍生之一附屬技術手段中，該陶瓷氧化物電極板之材料為氧化鋯或氧化鋁。

在上述必要技術手段所衍生之一附屬技術手段中，該金屬網之目數為6目至10目。

在上述必要技術手段所衍生之一附屬技術手段中，該金屬網為一曲面型金屬網，且該曲面型金屬網之曲率為0.39。

在上述必要技術手段所衍生之一附屬技術手段中，該設備殼體包含一第一電極板固定組件與一對應於該第一電極板固定組件之第二電極板固定組件，該二陶瓷氧化物電極板之兩端係卡固於該第一電極板固定組件與該第二電極板固定組件。

較佳者，該第一電極板固定組件包含二第一上板設置結構與二第一下板設置結構，該二陶瓷氧化物電極板其中之一者係卡固於該二第一上板設置結構之間，該二陶瓷氧化物電極板其中之另一者係卡固於該二第一下板設置結構之間。此外，該第一電極板固定組件更包含一隔片，該隔片係卡設於該二第一上板設置結構與該二第一下板設置結構之間。

如上所述，本發明之負離子產生設備主要是將一電漿產生模組設置於一設備殼體內，進而透過高壓電源之通電來形成高壓電場，然後再利用風扇將高壓電場內所產生的負離子吹出，且由於本發明還在出風口設置金屬網連接一電壓源，因此可以有效的加速負離子被送出出風口。

本發明所採用的具體實施例，將藉由以下之實施例及圖式作進一步之說明。

請參閱第一圖與第二圖，第一圖係顯示本發明第一較佳實施例所提供之負離子產生設備之立體示意圖；第二圖係顯示本發明第一較佳實施例所提供之負離子產生設備之立體分解示意圖。如第一圖與第二圖所示，一種負離子產生設備100包含一設備殼體1、一電漿產生模組2、一風扇3以及一金屬網4。

設備殼體1包含一第一殼體部11與一第二殼體部12，第一殼體部11與第二殼體部12為左右鏡像對稱的相似結構，可以相對應地組接成一個完整的殼體；在本實施例中，第一殼體部11與第二殼體部12例如是利用螺絲（圖未示）進行鎖固連接而形成一槍型構造，但不限於此，在其他實施例中亦可透過卡合連接等其他組接方式進行組合，且亦可為其他造型或配合其他裝置的構造，並不限於本實施例所示之槍型構造。

承上所述，由於第一殼體部11與第二殼體部12為相似結構，故本實施例僅以第一殼體部11舉例說明第一殼體部11之內部細部構造。

請參閱第一圖至第三圖，第三圖為第一圖之A-A剖面示意圖。如第一圖至第三圖所示，第一殼體部11包含一第一電極板固定組件111、一第一進氣半開口112、一第一出風半開口113、二下側卡固結構114（圖中僅標示一個）、二上側卡固結構115（圖中僅標示一個）。

第一電極板固定組件111包含二第一上板設置結構1111與1112、二第一下板設置結構1113與1114以及一隔片1115。

以第二圖之視角來說明，二第一上板設置結構1111與1112是左右間隔地設置於第一殼體部11之內側，二第一下板設置結構1113與1114同樣是左右間隔地設置於第一殼體部11之內側，但第一下板設置結構1113是間隔地位於第一上板設置結構1111之下方，而第一下板設置結構1114是間隔地位於第一上板設置結構1112之下方。其中，二第一上板設置結構1111與1112以及二第一下板設置結構1113與1114皆是一體成型地連結於第一殼體部11之內側側面。

隔片1115之一端是卡設於第一上板設置結構1111與第一下板設置結構1113之間，而另一端則是卡設於第一上板設置結構1112與第一下板設置結構1114之間。

第一進氣半開口112是開設於第一殼體部11之後端的一個半圓形開口，而第一出風半開口113則是開設於第一殼體部11之前端的一個長方形開口。二下側卡固結構114是設置於第一殼體部11之內側底面，而二上側卡固結構115是設置於第一殼體部11之內側頂面，且二下側卡固結構114與二上側卡固結構115皆鄰近於第一出風半開口113。

承上所述，當第一殼體部11與第二殼體部12組接時，第一進氣半開口112是相對應地與第二殼體部12之第二進氣半開口122組合成一圓形之進氣口AI，而第一出風半開口113則是相對應地與第二殼體部12之第二出風半開口（圖未示）組合成一方形之出風口AO，且出風口AO與進氣口AI彼此連通。

電漿產生模組2包含二陶瓷氧化物電極板21與22，二陶瓷氧化物電極板之材料在本實施例中為氧化鋯或氧化鋁，但不限於此，亦可為其他陶瓷氧化物所構成之電極板。

陶瓷氧化物電極板21之一端是可拆卸地卡固於第一上板設置結構1111、第一上板設置結構1112以及隔片1115之間，藉以固定於第一殼體部11之內側，而陶瓷氧化物電極板21之另一端則是以相同的方式固定於第二殼體部12之內側。以此類推，陶瓷氧化物電極板22之一端也是可拆卸地卡固於第一下板設置結構1113、第一下板設置結構1113以及隔片1115之間，藉以固定於第一殼體部11之內側，而陶瓷氧化物電極板22之另一端同樣也是以相同的方式固定於第二殼體部12之內側。藉此，陶瓷氧化物電極板21與22是彼此間隔地設置於進氣口AI與出風口AO之間，而陶瓷氧化物電極板21與22之間距為2mm至3mm。

承上所述，在實際運用上，陶瓷氧化物電極板21與22更電性連結於一電壓介於6kV~10kV之高壓電源，藉以形成一高壓電場，進而基於湯森放電（Townsend discharge）之理論在二陶瓷氧化物電極板21與22之間產生暗電漿，藉以透過暗電漿產生複數個負離子NI（標示於第六圖）。更具體的說，陶瓷氧化物電極板21與22其中一者是電性連結於高壓電源之一火線，而另一者則電性連結於一地線，藉此使兩者之間產生壓差而形成高壓電場。此外，在本實施例中，高壓電源之頻率為14kHz至18kHz。

風扇3是固定地設置於進氣口AI，用以將空氣吹入設備殼體1內而形成一氣流AF，而此氣流AF會通過二陶瓷氧化物電極板21與22而由出風口AO吹出，進而將二陶瓷氧化物電極板21與22之間所產生的負離子NI吹向出風口。

金屬網4之底邊是卡設於第一殼體部11之下側卡固結構114與第二殼體部12之下側卡固結構（圖未示，與下側卡固結構114相似），而金屬網4之頂邊是卡設於第一殼體部11之上側卡固結構115與第二殼體部12之上側卡固結構（圖未示，與上側卡固結構115相似），進而使金屬網4設置於出風口AO，且金屬網4更電性連結於一電壓源，用以產生一電場以使負離子NI被加速送出出風口AO。在實際運用上，電場例如為一正電場，因此帶負電的負離子NI會被正電場所吸引而加速往金屬網4衝過去，進而自出風口AO吹出，而即使負離子NI在吹出出風口AO時也會受到正電場所影響，但在加速吹出的情況下，正電場的吸引力對於負離子NI的減速有限，因此負離子NI還是會加速自出風口AO吹出。

在本實施例中，金屬網4之目數為6目至10目，且金屬網4之材質為銅。其中，當金屬網4之目數為6目時，其孔洞之孔徑為3.35mm，當金屬網4之目數為10目時，其孔洞之孔徑為2mm；此外，金屬網4之材質亦可為其他具有導電性之材質。

請繼續參閱第一圖至第四圖，第四圖為本發明第一較佳實施例所提供之負離子產生設備所產生之負離子的離子密度與臭氧濃度在不同電壓下變化之示意圖。如第一圖至第四圖所示，折線C1是顯示了本發明之負離子產生設備100在電壓6.7kV至8.2kV之間所產生之負離子的離子密度，而折線C2是顯示本發明之負離子產生設備100在電壓6.7kV至8.2kV之間所產生之臭氧濃度。其中，由於一般針對臭氧濃度之排放的規定大都規定為0.06ppm（8小時平均值），因此為了符合法規的情況下，本發明之電漿產生模組2所使用之高壓電源的電壓更可限定在7.7kV至7.9kV之間，使負離子產生設備100所產生之負離子的離子密度最佳化，並使負離子產生設備100所產生之臭氧濃度符合法規之規定。

請繼續參閱第五圖與第六圖，第五圖係顯示本發明第二較佳實施例所提供之負離子產生設備之剖面示意圖；第六圖為第五圖之圈B放大示意圖。如第五圖與第六圖所示，在本發明第二較佳實施例中，是將一負離子產生設備100a取代上述之負離子產生設備100，而負離子產生設備100a主要是以一金屬網4a取代前述之金屬網4，金屬網4a同樣是透過二下側卡固結構114與二上側卡固結構115之固定方式固定於出風口AO，且金屬網4a在本實施例中為一曲面型金屬網，曲面型金屬網是指內側面之集合為一曲面，且外側面之集合也為一曲面，而在本實施例中，曲面型金屬網之內外側的曲面之曲率皆為0.39。

承上所述，當金屬網4a通電而產生電場時，負離子NI會受到帶有電場的網柵41a所吸引而加速衝向金屬網4a，且受到網柵41a之電場的均勻吸引，大部分的負離子NI會由金屬網4a所開設的孔洞42a吹出，而由於在本實施例中金屬網4a為弧形金屬網，因此負離子NI也會以弧形的角度均勻的吹出，進而使負離子NI不會過於集中在中心處。

請繼續參閱第一圖至第七圖，第七圖為本發明第一較佳實施例與第二較佳實施例所提供之負離子產生設備之負離子濃度分布示意圖。如第一圖至第七圖所示，在負離子產生設備100與100a之出風口AO外側進行負離子密度之量測，可以得到對應於負離子產生設備100之折線C3，以及對應於負離子產生設備100a之折線C4；其中，量測位置3cm處是對準於出風口AO之中心軸。

承上所述，由折線C3與折線C4之負離子密度分布可知，使用平面式的金屬網4會導致負離子的密度較為集中，而使用弧形金屬網之金屬網4a，可以使負離子的密度較為均勻分散。

綜上所述，由於先前技術之負離子通常是在高科技產業中的電漿製造設備中，伴隨著電漿而產生，因此在一般日常生活，即使利用電漿製造設備來產生負離子，也很容易因為負離子極不穩定容易消失而無法有效應用於日常環境的空氣淨化等用途；相較於此，本發明之負離子產生設備主要是在設備殼體內設有電漿產生模組，並在進氣口設有風扇來產生氣流來將負離子吹出出風口，且在出風口處還設置金屬網，以透過金屬往連接電壓源來產生電場，進而使負離子可以加速吹出出風口，有效地增加負離子接觸空氣的機率，藉以達到淨化空氣等功效。

藉由以上較佳具體實施例之詳述，係希望能更加清楚描述本發明之特徵與精神，而並非以上述所揭露的較佳具體實施例來對本發明之範疇加以限制。相反地，其目的是希望能涵蓋各種改變及具相等性的安排於本發明所欲申請之專利範圍的範疇內。

100,100a:負離子產生設備 1:設備殼體 11:第一殼體部 12:第二殼體部 111:第一電極板固定組件 1111,1112:第一上板設置結構 1113,1114:第一下板設置結構 1115:隔片 112:第一進氣半開口 122:第二進氣半開口 113:第一出風半開口 114:下側卡固結構 115:上側卡固結構 2:電漿產生模組 21,22:陶瓷氧化物電極板 3:風扇 4,4a:金屬網 41a:網柵 42a:孔洞 NI:負離子 AI:進氣口 AO:出風口 AF:氣流 C1,C2,C3,C4:折線

第一圖係顯示本發明第一較佳實施例所提供之負離子產生設備之立體示意圖； 第二圖係顯示本發明第一較佳實施例所提供之負離子產生設備之立體分解示意圖； 第三圖為第一圖之A-A剖面示意圖； 第四圖為本發明第一較佳實施例所提供之負離子產生設備所產生之負離子的離子密度與臭氧濃度在不同電壓下變化之示意圖； 第五圖係顯示本發明第二較佳實施例所提供之負離子產生設備之剖面示意圖； 第六圖為第五圖之圈B放大示意圖；以及 第七圖為本發明第一較佳實施例與第二較佳實施例所提供之負離子產生設備之負離子濃度分布示意圖。

11:第一殼體部

12:第二殼體部

111:第一電極板固定組件

1111,1112:第一上板設置結構

1113,1114:第一下板設置結構

1115:隔片

112:第一進氣半開口

122:第二進氣半開口

113:第一出風半開口

114:下側卡固結構

2:電漿產生模組

21,22:陶瓷氧化物電極板

3:風扇

4:金屬網

Claims (10)

1. 一種負離子產生設備，包含： 一設備殼體，係具有彼此連通之一進氣口與一出風口； 一電漿產生模組，包含二陶瓷氧化物電極板，該二陶瓷氧化物電極板係間隔地設置於該進氣口與該出風口之間，並電性連結於一電壓介於6kV~10kV之高壓電源，藉以形成一高壓電場而在該二陶瓷氧化物電極板之間產生複數個負離子； 一風扇，係設置於該進氣口，用以將該些負離子吹向該出風口；以及 一金屬網，係設置於該出風口，並電性連結於一電壓源，用以產生一電場以加速該些負離子被送出該出風口。
2. 如請求項1所述之負離子產生設備，其中，該二陶瓷氧化物電極板之間距為2mm至3mm。
3. 如請求項1所述之負離子產生設備，其中，該高壓電源之頻率為14kHz至18kHz。
4. 如請求項1所述之負離子產生設備，其中，該陶瓷氧化物電極板之材料為氧化鋯或氧化鋁。
5. 如請求項1所述之負離子產生設備，其中，該金屬網之目數為6目至10目。
6. 如請求項1所述之負離子產生設備，其中，該金屬網為一曲面型金屬網，且該曲面型金屬網之曲率為0.39。
7. 如請求項1所述之負離子產生設備，其中，該金屬網之材質為銅。
8. 如請求項1所述之負離子產生設備，其中，該設備殼體包含一第一電極板固定組件與一對應於該第一電極板固定組件之第二電極板固定組件，該二陶瓷氧化物電極板之兩端係卡固於該第一電極板固定組件與該第二電極板固定組件。
9. 如請求項8所述之負離子產生設備，其中，該第一電極板固定組件包含二第一上板設置結構與二第一下板設置結構，該二陶瓷氧化物電極板其中之一者係卡固於該二第一上板設置結構之間，該二陶瓷氧化物電極板其中之另一者係卡固於該二第一下板設置結構之間。
10. 如請求項9所述之負離子產生設備，其中，該第一電極板固定組件更包含一隔片，該隔片係卡設於該二第一上板設置結構與該二第一下板設置結構之間。

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