專利名稱：一種高效離子發(fā)生器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及到一種產(chǎn)生高效率的電離輻射、電暈放電過程的技術(shù)和儀器，尤其涉及具有高效放電電極的空氣離子發(fā)生器。
現(xiàn)有的空氣負(fù)離子發(fā)生器除少數(shù)采用熱電偶式、紫外線式或放射線式外，一般采用高壓電暈放電形式?？諝怆x子狀況對(duì)人類健康有著重要影響。多年來(lái)負(fù)離子和負(fù)離子發(fā)生器已逐漸被推廣應(yīng)用于保健、醫(yī)療和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。而實(shí)驗(yàn)已證明少量的正離子對(duì)人體健康也很有益處。故長(zhǎng)期來(lái)出現(xiàn)了許多種的離子發(fā)生器，如美國(guó)、英國(guó)專利US 5065272，GB 2090547 A，中國(guó)專利或?qū)＠暾?qǐng)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。上面例舉的文件僅為其中的一部分(主要都是負(fù)離子發(fā)生器)，但仍有很多不足之處。如其輻射離子的電極除少數(shù)采用環(huán)狀、網(wǎng)狀、鋸齒狀或芒刺狀電極外大多數(shù)采用單電極(一根針狀或錐狀電極)或平板多電極(二根以上針狀或錐狀電極，其針或錐等間隔排列，其間隔常為10mm以上)，由于電極的放電效率低、離子濃度不高或高壓太高，或整機(jī)太大、太重，使用不便，或產(chǎn)生的離子不能符合要求以及價(jià)太貴等等。
本實(shí)用新型的目的是提供一種具有高效電離電極的離子發(fā)生器。它能產(chǎn)生較強(qiáng)的電暈放電和高濃度的離子，且所用的工作高壓較低而且結(jié)構(gòu)極為簡(jiǎn)單。小巧輕便，用途也更廣。產(chǎn)生的離子能符合要求和容易被控制。本實(shí)用新型的其它目的在說(shuō)明書中還有列出。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，它包括外殼、高壓電源發(fā)生器和放電電極組成，高壓電源發(fā)生器的高壓輸出端連接放電電極，其特征是所述放電電極具有如下結(jié)構(gòu)，設(shè)有一導(dǎo)電金屬面，在此導(dǎo)電金屬面上設(shè)有豎直的導(dǎo)電纖維，纖維長(zhǎng)度在0．5mm以上，分布在金屬表面上的密度為每平方毫米3-200根。纖維更細(xì)，可分布更大密度的金屬電極。
本實(shí)用新型的特點(diǎn)是1．其電離輻射的強(qiáng)度大。雖然導(dǎo)電纖維(或絲)中的任何一根纖維(或絲)所產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度比起單根針狀或錐狀電極所產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度要弱的多，但對(duì)于高效電離電極而言其對(duì)任一點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)仍全部金屬纖維(或絲)的場(chǎng)強(qiáng)的和，故它比單根針狀或錐狀電極所生場(chǎng)強(qiáng)更強(qiáng)，所發(fā)射的離子的濃度更大，在一般情況下，離子的濃度是現(xiàn)有用普通電極的離子發(fā)生器的兩倍以上。2．工作電壓(高壓)相對(duì)較低，一般為1kv--15kv，遠(yuǎn)低于目前使用的空氣離子發(fā)生器所用的高壓，現(xiàn)有離子發(fā)生器的工作電壓甚至高達(dá)30kv，實(shí)際大小可根據(jù)電極的具體參數(shù)和用途而定。3．體積小、重量輕、便于攜帶?？梢圆捎酶邏喊l(fā)生器模塊，故最小的體積比香煙盒還小，重量小于100克，也可安裝在小轎車內(nèi)使用。4．每次工作所需的時(shí)間短。由于本電極能產(chǎn)生高濃度的離子，故工作時(shí)間可短至幾分鐘，甚至幾秒鐘。5．衰減小。場(chǎng)強(qiáng)衰減小，離子運(yùn)動(dòng)遠(yuǎn)一些。6．結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造容易；功耗小，成本低；價(jià)格便宜，使用方便。7．由于輸入低壓大小可以調(diào)節(jié)，故輸出功率可變化，因而可適用于許多不同用途。本實(shí)用新型提供的系最基本、最簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，其性能和功能可根據(jù)不同的要求和用途予以提高和擴(kuò)展，成為高性能、多功能儀器。


圖1為本實(shí)用新型電極結(jié)構(gòu)示意圖，圖1a、1b分別為正面和截面示意圖圖2為用兩狹長(zhǎng)的銅條將金屬纖維夾緊焊好后彎成U形電極，成一片條狀電極圖3為一種應(yīng)用電路及電極結(jié)構(gòu)示意圖圖4為本實(shí)用新型用于產(chǎn)生正負(fù)兩種離子的結(jié)構(gòu)示意圖如圖1、2所示，本實(shí)用新型的高效電離電極系用較多根或大量的導(dǎo)電金屬纖維(金屬絲或鍍有金屬的高分子材料絲等)F裝接于一金屬物體P上制成。纖維(或絲)F的直徑為1um以上，纖維間的距離為0或小于1mm，即可以如同制成刷子的一簇簇刷毛的形式。F的長(zhǎng)度是在0．5mm以上，而F分布在P上的密度為一平方毫米幾根、幾十根或更多。P可以是金屬板(或片)其厚度為0．1mm以上，其形狀可以是平面或曲面，其大小為1mm(直徑或邊長(zhǎng))以上。一般情況下可以用細(xì)銅絲做金屬纖維，而P可以是薄銅板或銅片。一般金屬絲電極長(zhǎng)度在1-10mm，在金屬面上的分布為一平方毫米5-50根。銅絲的長(zhǎng)度取5-10mm較優(yōu)。
制造本高效電離電極的方法很多。例如先將金屬板P打好一批小孔，然后將一束束金屬纖維穿過小孔后焊在P上。或?qū)⒁徽饘倮w維(或絲)F綁札緊并焊牢后再將它們焊在P上?；?qū)排好在狹長(zhǎng)的金屬條片上再用另一個(gè)金屬條片將其夾緊后焊好。也可把幾條或幾十條這樣排好的金屬條片一起夾緊后再焊牢。總之，實(shí)現(xiàn)的方法很多，根據(jù)各自的需求而定。
安裝在金屬板(或片)P上的金屬纖維(或絲)F往外輻射的末端所構(gòu)成的整個(gè)形狀可以是平面，如圖1所示；也可以是橢球面或其它形狀。這形狀可以根據(jù)電暈放電發(fā)射離子的需要而定。此外，在板P的下端或四周可以用各種方法加上一具有高絕緣性能的物體(如陶瓷制品)做為支撐物S。因此，電極的具體形狀可以很多，千差萬(wàn)別。
圖1和圖2給出二種結(jié)構(gòu)供參考。圖1為一束呈圓形的金屬纖維做成的示意圖，其纖維末端形狀為平面，I為接線柱，高壓發(fā)生器H輸出的高壓從此輸入。圖2為用兩狹長(zhǎng)的銅條將金屬纖維夾緊焊好后彎成U形，類同圖2的帶狀或條狀電極有多種用途，主要用于具有大范圍的空間分布的負(fù)離子發(fā)生器，這也是普通技術(shù)難以達(dá)到的。這樣形成的電離電極其輻射出離子濃度和離子的種類決定于金屬纖維的直徑、長(zhǎng)度、形狀、材料性能、分布在金屬物體P上的纖維密度和面積、纖維往外輻射的末端所形成的形狀、金屬物體P的大小與形狀以及所加高壓和功率的大小等。其一般的規(guī)律是15Kv以上容易產(chǎn)生臭氧，導(dǎo)電絲電極越密，離子濃度就越高。
將上述用金屬纖維制成的電極連接到高壓發(fā)生器的高壓輸出端上就構(gòu)成了一個(gè)最簡(jiǎn)單的高效離子發(fā)生器，如圖3所示，在這些圖中所示的高壓發(fā)生器是模塊式的。也可用各種散件組成高壓發(fā)生器，其種類很多，可供選擇，但儀器總體積有可能較大些。
如所選用的高壓模塊在切斷電源很久后仍有余電，典型的為神威牌BW系列產(chǎn)品，應(yīng)在兩個(gè)高壓輸出端上并聯(lián)一1010歐姆電阻R1。如從安全考慮希望當(dāng)觸及電離電極時(shí)對(duì)人無(wú)任何影響，可在高壓輸出端上串聯(lián)一10兆歐姆以上電阻R2，亦如圖3所示。如需同時(shí)輸出正負(fù)兩種離子，可選用類似圖4的結(jié)構(gòu)。
如需分別輸出正或負(fù)離子，在高壓輸出端分別通過一二極管(高壓整流器)再連接金屬電極F1、F2，其中與二極管負(fù)極端相連的金屬電極電離產(chǎn)生正離子，與二極管正極端相連的金屬電極電離產(chǎn)生負(fù)離子，如圖4所示，且二輸出端分開足夠遠(yuǎn)就可實(shí)現(xiàn)。此外，高效電離電極應(yīng)安裝在具有高絕緣性能的支撐物S(如陶瓷支架)上。
本實(shí)用新型的功能上的增加是容易考慮的，如為使用安全起見，可增加一離子數(shù)顯示器，臭氧指示器；或安裝一接近開關(guān)，當(dāng)人過于靠近時(shí)自動(dòng)停止工作；或增加一定時(shí)器使其能自動(dòng)定時(shí)開關(guān)。其次，如希望空氣較清潔些，可在進(jìn)風(fēng)口處加上空氣過濾器，將過濾后的空氣送至離子發(fā)生器內(nèi)，這樣發(fā)出的離子流就更清潔些。如希望無(wú)臭氧可加裝滅臭氧裝置。此外，如增加少量零部件還可用于滅蟲、捕鼠、吸塵、除塵等。
因此，本儀器可用于改善空氣質(zhì)量，滅菌保鮮、保健醫(yī)療、防病治病。通過電壓及電極設(shè)計(jì)可調(diào)節(jié)產(chǎn)生正負(fù)離子或臭氧。
常用的車用和室內(nèi)用空氣負(fù)離子發(fā)生器的電極參數(shù)是金屬絲長(zhǎng)8mm，在16mm2的金屬面上分布有400根金屬絲具有相當(dāng)好的效果。
權(quán)利要求1．一種離子發(fā)生器，其特征是包括外殼、高壓電源發(fā)生器和放電電極組成，高壓電源發(fā)生器的高壓輸出端連接放電電極，其特征是所述放電電極具有如下結(jié)構(gòu)，設(shè)有一導(dǎo)電金屬面，在此導(dǎo)電金屬面上設(shè)有豎直的導(dǎo)電纖維，纖維長(zhǎng)度在0．5mm以上，分布在金屬表面上的密度為每平方毫米3-200根或更高。
2．由權(quán)利要求1所述的離子發(fā)生器，其特征是金屬絲電極長(zhǎng)度在1-10mm，在金屬面上的分布為一平方毫米5-50根。
3．由權(quán)利要求1所述的離子發(fā)生器，其特征是面狀或帶狀或條狀電極。
4．由權(quán)利要求1所述的離子發(fā)生器，其特征是高壓電源輸出端分別通過一二極管再連接金屬電極(F1、F2)，其中與二極管負(fù)極端相連的金屬電極電離產(chǎn)生正離子，與二極管正極端相連的金屬電極電離產(chǎn)生負(fù)離子。
5．由權(quán)利要求1所述的離子發(fā)生器，其特征是金屬電極的結(jié)構(gòu)為將一束束金屬纖維穿過小孔后焊在金屬面上或?qū)⒁徽饘倮w維(或絲)綁札緊并焊牢后再將它們焊在金屬面上。
專利摘要一種離子發(fā)生器,包括外殼、高壓電源發(fā)生器和放電電極組成,高壓電源發(fā)生器的高壓輸出端連接放電電極,其特征是所述放電電極具有如下結(jié)構(gòu),設(shè)有一導(dǎo)電金屬面,在此導(dǎo)電金屬面上設(shè)有豎直的導(dǎo)電纖維,纖維長(zhǎng)度在0.5mm以上,分布在金屬表面上的密度為每平方毫米3—200根。本實(shí)用新型提供了一種具有高效電離電極的離子發(fā)生器。它能產(chǎn)生較強(qiáng)的電暈放電和高濃度的離子,且所用的工作高壓較低而且結(jié)構(gòu)極為簡(jiǎn)單。
文檔編號(hào)H05H1/00GK2304229SQ9723626
公開日1999年1月13日 申請(qǐng)日期1997年6月9日 優(yōu)先權(quán)日1997年6月9日
發(fā)明者鄭震 申請(qǐng)人:鄭震, 鄭瑩