專利名稱：負(fù)離子空氣發(fā)生裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明廣義上是關(guān)于負(fù)離子空氣發(fā)生器的發(fā)明，具體地說，是關(guān)于產(chǎn)生具有生理活性機(jī)能的負(fù)離子空氣的發(fā)生裝置的發(fā)明。尤其是利用超聲波振動(dòng)力和焙燒的風(fēng)化珊瑚粉使堿離子化的水解離，產(chǎn)生具有生理活性機(jī)能的負(fù)離子空氣的裝置。
背景技術(shù)：
空氣的離子中有正離子和負(fù)離子。通常，在都市的空間和受到污染的空間等中有比較多的正離子空氣。當(dāng)生活在有大量正離子的空氣中時(shí)，會(huì)引起人的偏頭痛、自律神經(jīng)失調(diào)癥、失眠、憂郁癥、增加不安感、神經(jīng)癥、交感神經(jīng)活動(dòng)興奮等。而生活在有大量負(fù)離子的空氣中時(shí)，會(huì)使人有愉快感、睡眠好、副交感神經(jīng)活動(dòng)增加、并提高學(xué)習(xí)效率等。這種負(fù)離子空氣可以通過用萊納德效應(yīng)的水解離方式、高壓放電方式、發(fā)射熱電子方式或電石吸附纖維等方式制造。
負(fù)離子有利于生理上的作用是指大家知道的能抑制虛弱老人和高血壓癥患者常見的興奮的交感神經(jīng)活動(dòng)、增進(jìn)已降低的迷走神經(jīng)活動(dòng)、通過促進(jìn)腦內(nèi)物質(zhì)分泌達(dá)到平靜的睡眠作用、恢復(fù)疲勞作用、鎮(zhèn)痛作用和利尿作用等，有關(guān)這種負(fù)離子空氣發(fā)生裝置的介紹很多。
其中，高壓放電式負(fù)離子發(fā)生裝置的缺點(diǎn)是向大氣排放了對(duì)人體有害的臭氧和氮氧化物等副產(chǎn)物。此外，采用有過失效果的水滴解離方式的裝置具有污染水源或在酸性水(pH在7.0以下)的情況下，腐蝕噴嘴以及向大氣中排放氫離子和氯等缺點(diǎn)。另外，在不連續(xù)工作時(shí)，水源中有可能產(chǎn)生細(xì)菌。
此外，必須考慮自然界特別是存在于瀑布附近和森林中的負(fù)離子與人工制造的所謂的負(fù)離子的實(shí)體有所不同。A.P.Kurueger用四個(gè)分子式表示空氣離子(Interational Journal of Bimetorology，vol.16，no.4，pp313-322，1972)，即，分別為正離子H+(H2O)n、H3O+(H2O)n和負(fù)離子O2-(H2O)n、OH-(H2O)n。其中所說的(H2O)n是水分子群，H+、O2、OH-等是水解離產(chǎn)生的離子，即所謂空氣離子的主體。
維持人體生命活動(dòng)重要的體液pH濃度值為弱堿性的約pH7.4，保持一定的酸堿平衡的離子是H+、OH-(H2O)n。也就是體液為了保持堿性，必須不斷地增加OH-、減少H+。因此，將這樣的OH-定義為具有生理活性機(jī)能的負(fù)離子。K.Ju在研究報(bào)告中提出，由于具有這樣機(jī)能的生理活性負(fù)離子空氣能抑制過度興奮的交感神經(jīng)活動(dòng)，所以具有降低血壓、增加副交感神經(jīng)的效果(Bimedical Sciences Instrumentation.33，338-43，1997)。
特開平4-141179號(hào)公報(bào)(負(fù)離子的制造及其制造裝置)和特開平8-308914號(hào)公報(bào)(高濕度活性空氣)公開了不產(chǎn)生對(duì)人體有害的物質(zhì)即臭氧，利用萊納德效應(yīng)使水滴解離，產(chǎn)生生理活性負(fù)離子的裝置。雖然該兩篇文獻(xiàn)表述為用這些方法和裝置產(chǎn)生了生理活性負(fù)離子，但還有快速形成高濕度的缺點(diǎn)，而且根本沒有提供A.P.Krueger或K.Ju所說的產(chǎn)生生物學(xué)或生物學(xué)活性的功能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種負(fù)離子空氣發(fā)生裝置，該裝置能產(chǎn)生被肺組織吸收的、對(duì)保持血液電解質(zhì)溶液的酸堿平衡具有重大作用的物質(zhì)，也就是具有生理活性機(jī)能的負(fù)離子空氣。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是利用風(fēng)扇使所述負(fù)離子空氣以螺旋狀旋轉(zhuǎn)的方式快速通過由雙層圓管構(gòu)成的空氣通路，并利用布朗運(yùn)動(dòng)使負(fù)離子空氣劇烈地沖撞、結(jié)合和移動(dòng)，以釋放出對(duì)人體具有良好作用的小離子。
鑒于上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供利用超聲波振動(dòng)力和珊瑚陶瓷產(chǎn)生具有生理活性機(jī)能的負(fù)離子空氣的發(fā)生裝置。首先，本發(fā)明第一和第三方面提供的裝置的特征在于，將焙燒風(fēng)化珊瑚粉制成的珊瑚陶瓷與水反應(yīng)，利用超聲波振動(dòng)器的振動(dòng)力，使水滴微細(xì)化，產(chǎn)生具有生理活性機(jī)能的負(fù)離子空氣。本發(fā)明第二方面提供的裝置的特征在于，用超聲波振動(dòng)和風(fēng)力使堿離子化的水解離，產(chǎn)生具有生理活性機(jī)能的負(fù)離子空氣。
下面將詳細(xì)描述本發(fā)明的負(fù)離子空氣發(fā)生裝置的結(jié)構(gòu)，該裝置利用超聲波振動(dòng)力和珊瑚陶瓷產(chǎn)生具有生理活性機(jī)能的負(fù)離子空氣。
首先說明本發(fā)明第一方面提供的裝置結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)首先具有焙燒風(fēng)化珊瑚粉的珊瑚焙燒單元；其次具有解離水容器，該解離水容器用于使所述焙燒單元制成的珊瑚陶瓷與水發(fā)生反應(yīng)；最后具有超聲波振動(dòng)器，該超聲波振動(dòng)器將超聲波振動(dòng)傳遞給在所述解離水容器內(nèi)珊瑚陶瓷與水反應(yīng)制成的堿離子水，同時(shí)，將超聲波振動(dòng)傳遞給所述珊瑚陶瓷。
下面對(duì)本發(fā)明第二方面提供的負(fù)離子空氣發(fā)生裝置的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明，所述裝置利用超聲波振動(dòng)力和珊瑚陶瓷產(chǎn)生具有生理活性機(jī)能的負(fù)離子空氣。在此，省略與上述第一方面提供的負(fù)離子空氣發(fā)生裝置的結(jié)構(gòu)相同部分的描述，僅對(duì)其不同部分加以描述。其中的不同點(diǎn)是，第二方面提供的負(fù)離子空氣發(fā)生裝置還具有風(fēng)扇和雙層圓管。所述風(fēng)扇用于吹動(dòng)用所述超聲波振動(dòng)器排出的負(fù)離子空氣，以使負(fù)離子空氣在雙層圓管中以螺旋旋轉(zhuǎn)的形式快速移動(dòng)。所述雙層圓管是用上述風(fēng)扇輸送的負(fù)離子空氣的通路。
最后，對(duì)本發(fā)明第三方面提供的負(fù)離子空氣發(fā)生裝置的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明，所述裝置利用超聲波振動(dòng)力和珊瑚陶瓷產(chǎn)生具有生理活性機(jī)能的負(fù)離子空氣。在此，省略與上述第一方面提供的負(fù)離子空氣發(fā)生裝置的結(jié)構(gòu)相同部分的描述，僅對(duì)其不同部分加以描述。其中的不同點(diǎn)是，第三方面提供的負(fù)離子空氣發(fā)生裝置沒有珊瑚焙燒單元，這是因?yàn)槭褂昧祟A(yù)先焙燒風(fēng)化珊瑚粉制成的珊瑚陶瓷。
下面對(duì)本發(fā)明的負(fù)離子空氣發(fā)生裝置的作用和產(chǎn)生離子的機(jī)理進(jìn)行說明，所述裝置利用超聲波振動(dòng)力和珊瑚陶瓷產(chǎn)生具有生理活性機(jī)能的負(fù)離子空氣。首先如(式1)所示，在水中和在有超聲波等外力的作用下，含碳酸鈣的風(fēng)化珊瑚陶瓷會(huì)解離成鈣離子和碳酸根離子。
(式1)在水溶液中水分子和氫離子(H+)、氫氧根離子(OH-)之間總是保持如(式2)所示的平衡。
(式2)如下(式3)所示，采用超聲波振動(dòng)力作為外力，使水分子的分子群構(gòu)造，也就是復(fù)合水分子形成離子群復(fù)合體，其中OH-(H2O)n稱為具有生理活性機(jī)能的水負(fù)離子。
(式3)在(式1)中產(chǎn)生的二氧化碳?xì)馊苡谒芤?，與水結(jié)合生成碳酸(H2CO3)的反應(yīng)是可逆的，它作為酸可以像(式4)那樣解離成氫離子(H+)和碳酸氫根離子(HCO3-)，反應(yīng)是可逆的。其中把CO2和H2O一起稱為解離碳酸，把HCO-3稱為化合碳酸。
(式4)碳酸第2階段解離按下式進(jìn)行，HCO-3變成酸。
(式5)根據(jù)上述離子的構(gòu)成，碳酸第1階段熱學(xué)解離常數(shù)(K1)用下式定義。
K1＝[(H+)(HCO3-)]/[(CO2)]pH＝Pk1+log[(HCO3-)]/[(CO2)] (式6)在水溶液中加入酸增加H+的話，OH-降低；如果加入堿的話，在OH-增加，H+降低后的狀態(tài)下處于平衡。人體生理的水溶液濃度(pH值)用-log[H+]或pK+log{[HCO3-]/[CO2]}表示，例如血液的pH值平均約為7.4。
要使生物體內(nèi)pH值保持恒定，需要在生物體中具備有各種pH緩沖體系。在血液和腹壁間液中的主要緩沖體系為的體系。通過食物變質(zhì)和物質(zhì)代謝形成的生物機(jī)能的穩(wěn)定性，也就是酸-堿平衡性通過HCO3-、H+、CO32-、OH-離子調(diào)節(jié)，所以被稱為具有生理活性機(jī)能的離子。在空氣中產(chǎn)生具有這樣生理活性機(jī)能的負(fù)離子，以保持人體穩(wěn)定性是本發(fā)明的主要宗旨。


圖1是表示本發(fā)明的負(fù)離子空氣發(fā)生裝置的框圖，所述裝置利用超聲波振動(dòng)力和珊瑚陶瓷產(chǎn)生具有生理活性機(jī)能的負(fù)離子空氣。
圖2是表示圖1實(shí)施例的主要部分的側(cè)面斷面圖。
圖3是表示圖1的風(fēng)扇轉(zhuǎn)數(shù)等與測(cè)定時(shí)間內(nèi)的負(fù)離子數(shù)的曲線。
圖4是表示圖1的風(fēng)扇轉(zhuǎn)數(shù)等與測(cè)定時(shí)間內(nèi)的正離子數(shù)的曲線。
標(biāo)號(hào)說明1 珊瑚陶瓷筒1a 珊瑚陶瓷2 解離水溶液3 超聲波振動(dòng)器10 雙層圓管A 負(fù)離子空氣W 水具體實(shí)施方式
下面說明本發(fā)明的負(fù)離子空氣發(fā)生裝置的一般實(shí)施方式，所述裝置利用超聲波振動(dòng)力和珊瑚陶瓷產(chǎn)生具有生理活性機(jī)能的負(fù)離子空氣。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的負(fù)離子空氣發(fā)生裝置以珊瑚陶瓷筒和水為材料，并向兩者施加超聲波振動(dòng)力生產(chǎn)具有生理活性機(jī)能的負(fù)離子空氣。此外，本發(fā)明的負(fù)離子空氣發(fā)生裝置不提供高的濕度，而是一面提供生理上合適范圍(60％左右)的濕度，一面制造離子數(shù)和濕度、溫度在一定水平下的負(fù)離子空氣。
而在其他實(shí)施方式中，所述負(fù)離子空氣被風(fēng)扇吹得像旋風(fēng)一樣快速地旋轉(zhuǎn)通過由雙層圓管構(gòu)成的空氣通路，將所述負(fù)離子空氣從空氣排放口排放到外部空間。此時(shí)，所述空氣離子粒子遵從布朗運(yùn)動(dòng)，發(fā)生劇烈的沖撞、結(jié)合和移動(dòng)，以去除不需要的離子，只排放出對(duì)人體有益的小離子。
下面用具體的實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明的利用超聲波振動(dòng)力和珊瑚陶瓷產(chǎn)生具有生理活性機(jī)能的負(fù)離子空氣發(fā)生裝置做詳細(xì)說明。
首先，本發(fā)明的裝置具有焙燒風(fēng)化珊瑚粉的珊瑚焙燒單元B(參照?qǐng)D1)，在圖2中沒有表示；然后，如圖2的斷面圖所示，具有解離水容器2，在解離水容器2中裝入珊瑚陶瓷筒1和水。所述解離水容器2用于使由珊瑚焙燒單元制造的珊瑚陶瓷1a與從水入口3流入的水W反應(yīng)，將水W堿離子化。也就是使水分子群解離變成H+和OH-。在它們的量H+＝OH-時(shí)，水溶液為中性；H+＞OH-時(shí)為酸性；H+＜OH-時(shí)為堿性。在所述裝置中制作的酸根濃度為pH7.4(人血液的pH為7.4)。此外，所述珊瑚陶瓷1a也可以使用預(yù)先焙燒成的風(fēng)化珊瑚粉。
所述堿離子化的水W通過具有除菌作用的銀膜珊瑚筒4的水通路5，被送到離子空氣室H的底部。所述裝置還具有超聲波振動(dòng)器6。超聲波振動(dòng)器6將超聲波振動(dòng)傳遞給在解離水容器2內(nèi)的珊瑚陶瓷1a，使它與周圍的水W反應(yīng)制成堿離子水，同時(shí)，也將超聲波振動(dòng)力傳遞給堿離子水。風(fēng)扇7將用超聲波振動(dòng)器6排出的負(fù)離子空氣吹向斜上方。
如圖2所示，通過風(fēng)扇7，所述負(fù)離子空氣A呈螺旋狀旋轉(zhuǎn)被吹向斜上方，并快速通過下游的空氣通路8，從空氣排放口9向外排放。空氣通路8由雙層圓管10的外筒10a和內(nèi)筒10b構(gòu)成。其中所述空氣A的離子粒子遵從布朗運(yùn)動(dòng)，劇烈地沖撞、結(jié)合和運(yùn)動(dòng)，去除了蘭杰文離子(0.025～0.055μm)、大離子(0.025μm)和中離子(0.001～0.025μm)等，而將對(duì)人體有益的小離子(0.0006μm)排放到空氣中。
這樣，所述具有生理活性機(jī)能的負(fù)離子空氣發(fā)生裝置是由裝有珊瑚陶瓷筒1的解離水容器2、可開關(guān)的彈簧式水流入口3、除菌用銀膜珊瑚筒4、將振動(dòng)力傳遞給珊瑚陶瓷1a和水W的超聲波振動(dòng)器6(1.6～2.8MHz)、將用超聲波振動(dòng)力解離的水分子旋轉(zhuǎn)輸送的風(fēng)扇7構(gòu)成。
空氣中離子含量可以使用利用了離子活動(dòng)程度的離子計(jì)數(shù)器(神戶電波株式會(huì)社制KST-900)求出。此測(cè)定儀器可以計(jì)數(shù)每1cc的負(fù)離子數(shù)和正離子數(shù)。測(cè)定條件為在密閉的屏蔽室(1.5m×1.5m×1.5m)中無風(fēng)狀態(tài)下，初始濕度50％、初始溫度25℃。如下所述，利用如此測(cè)定得到的離子生成數(shù)據(jù)非常好。其原因在于1)使用了焙燒用于生成離子的風(fēng)化珊瑚粉制成的珊瑚陶瓷1a；2)在解離水容器2內(nèi)，通過與解離水容器2內(nèi)的水W相連的所有水W和器具，將所述超聲波振動(dòng)器6的振動(dòng)力傳遞給上述珊瑚陶瓷1a，使所述珊瑚陶瓷1a與水反應(yīng)而使水W活化，從而大量制成堿離子水。
下面介紹本發(fā)明裝置的應(yīng)用，即通過改變噴射的電動(dòng)風(fēng)扇轉(zhuǎn)數(shù)來改變生成負(fù)離子空氣和正離子空氣的試驗(yàn)。此外圖3和圖4也測(cè)定了外部條件相同的產(chǎn)生水蒸氣的熱水加熱式加濕器數(shù)據(jù)。此數(shù)據(jù)是將在600℃焙燒的珊瑚陶瓷放在水中(pH7.4～7.8)，以2.4MHz超聲波頻率進(jìn)行振動(dòng)，在電動(dòng)風(fēng)扇轉(zhuǎn)數(shù)為160、180、200rpm下施加外力時(shí)求出的數(shù)據(jù)。
在超聲波振動(dòng)器6和電動(dòng)風(fēng)扇7工作5分鐘后，因各外力而形成的負(fù)離子數(shù)顯示出最大值，其后緩慢降低至飽和。此外正離子數(shù)也顯示為最大值，20分鐘后降低到零?？墒?0分鐘后室內(nèi)濕度從初始濕度50％只增加了7％。
另一方面，在將水加熱產(chǎn)生水蒸氣的情況下，負(fù)離子幾乎不增加，相反正離子數(shù)和室內(nèi)濕度大幅度增加。由此可以看出，通過加熱形成的水蒸氣的水滴和利用超聲波的振動(dòng)力解離為微小水滴的水分子性質(zhì)不同。從以上的試驗(yàn)可以看出，本發(fā)明的裝置容易生成對(duì)人體有益范圍(60％以下)的濕度和對(duì)生理機(jī)能有益的負(fù)離子。
本發(fā)明提供了具有如上述說明構(gòu)成的負(fù)離子空氣發(fā)生裝置，該裝置利用超聲波振動(dòng)力和珊瑚陶瓷產(chǎn)生具有生理活性機(jī)能的負(fù)離子空氣，因此解決了上述課題，取得了良好的效果。也就是說，由于使用了風(fēng)化珊瑚粉，使本發(fā)明的裝置價(jià)格低廉，而采用超聲波和風(fēng)力進(jìn)一步提高了裝置的效率。
另一方面，為使所述負(fù)離子空氣通過風(fēng)扇呈螺旋狀旋轉(zhuǎn)快速通過空氣通路，從空氣排放口排放到外部空間，需要使用10b構(gòu)成的單元。其中空氣離子粒子遵從布朗運(yùn)動(dòng)，劇烈地沖撞、結(jié)合和運(yùn)動(dòng)，從而向空氣中排放對(duì)人體有益的小離子。
權(quán)利要求
1.負(fù)離子空氣發(fā)生裝置，該裝置利用超聲波振動(dòng)力和珊瑚陶瓷產(chǎn)生具有生理活性機(jī)能的負(fù)離子空氣，其特征為所述裝置由珊瑚焙燒單元、解離水容器、超聲波振動(dòng)器構(gòu)成；所述珊瑚焙燒單元用于焙燒風(fēng)化珊瑚粉；所述解離水容器用于使珊瑚焙燒單元制成的珊瑚陶瓷和水反應(yīng)；所述超聲波振動(dòng)器用于將超聲波振動(dòng)傳遞給在所述解離水容器內(nèi)所述珊瑚陶瓷和水反應(yīng)制成的堿離子，同時(shí)將超聲波振動(dòng)傳遞給所述珊瑚陶瓷。
2.負(fù)離子空氣發(fā)生裝置，該裝置利用超聲波振動(dòng)力和珊瑚陶瓷產(chǎn)生具有生理活性機(jī)能的負(fù)離子空氣，其特征為所述裝置由珊瑚焙燒單元、解離水容器、超聲波振動(dòng)器、風(fēng)扇、雙層圓管構(gòu)成；所述珊瑚焙燒單元用于焙燒風(fēng)化珊瑚粉；所述解離水容器用于使所述珊瑚焙燒單元制成的珊瑚陶瓷和水反應(yīng)；所述超聲波振動(dòng)器用于將超聲波振動(dòng)傳遞給在所述解離水容器內(nèi)所述珊瑚陶瓷和水反應(yīng)制成的堿離子，同時(shí)將超聲波振動(dòng)傳遞給所述珊瑚陶瓷；所述風(fēng)扇將用所述超聲波振動(dòng)器排出的負(fù)離子空氣(含有堿離子化的水的空氣)以螺旋旋轉(zhuǎn)的形式快速地吹送；所述雙層圓管是用所述風(fēng)扇吹送所述負(fù)離子空氣的通路。
3.負(fù)離子空氣發(fā)生裝置，該裝置利用超聲波振動(dòng)力和珊瑚陶瓷產(chǎn)生具有生理活性機(jī)能的負(fù)離子空氣，其特征為所述裝置由解離水容器、超聲波振動(dòng)器構(gòu)成；所述解離水容器用于使焙燒風(fēng)化珊瑚粉制成的珊瑚陶瓷和水反應(yīng)；所述超聲波振動(dòng)器用于將超聲波振動(dòng)傳遞給在所述解離水容器內(nèi)所述珊瑚陶瓷和水反應(yīng)制成的堿離子，同時(shí)，將所述超聲波振動(dòng)傳遞給所述珊瑚陶瓷。
全文摘要
本發(fā)明提供一種負(fù)離子空氣發(fā)生裝置，該裝置利用超聲波振動(dòng)力和珊瑚陶瓷產(chǎn)生具有生理活性機(jī)能的負(fù)離子空氣。所述裝置具有焙燒風(fēng)化珊瑚粉的珊瑚焙燒單元B；裝有珊瑚陶瓷筒1和水的解離水容器2，在容器2內(nèi)使珊瑚焙燒單元制成的珊瑚陶瓷1a與從水流入口3進(jìn)入的水W反應(yīng)，以使水W堿離子化。此外，所述裝置還具有超聲波振動(dòng)器6，以將超聲波振動(dòng)傳遞給在解離水容器2內(nèi)的珊瑚陶瓷1a和水W，同時(shí)，將該振動(dòng)力傳遞給珊瑚陶瓷1a與水W反應(yīng)制成的堿離子水。最后，風(fēng)扇7將風(fēng)力傳遞給用超聲波振動(dòng)器6排出的負(fù)離子空氣A。
文檔編號(hào)A61L2/02GK1574527SQ0315354
公開日2005年2月2日 申請(qǐng)日期2003年8月15日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月20日
發(fā)明者佐藤計(jì)一 申請(qǐng)人:Icc株式會(huì)社