[发明专利]一种小粒径负离子的发生装置及其发生方法

说明书

技术领域

本发明涉及空气净化技术领域，具体是一种小粒径负离子的发生装置及其发生方法。

背景技术

随着经济的发展，空气污染日益加剧，各种空气污染物已成为危害人类健康的杀手。目前的空气的净化技术主要有高效HEPA过滤、活性炭吸附、负离子、静电、光催化、和紫外线杀菌、臭氧等等。

负离子净化空气的基本原理是，负离子能与空气中的微小污染颗粒相吸附，成为带电的大离子沉降下来；负离子能使细菌蛋白质表层的电性两级颠倒,促使细菌死亡,达到消毒与灭菌的目的。研究表明,在实验条件下,负离子的除菌效果超过浓度为3/100过氧乙酸的杀菌效果；适当浓度的负离子对人体的生理功能还有某些促进作用；负离子随着气流扩散到空气中,使人们在清洁的空气中感受负离子新鲜空气。

正常大气中的分子大部分是互相分离的，每个分子从整体上来看呈电中性。当外界某种因素作用于（例如雷电、人工施加高压电场）气体分子，则其外层电子摆脱原子核的束缚从轨道中跃出，此时气体分子呈正电性，变为正离子，所跃出的自由电子，自由程极短(10-8cm)，它很快就附著在某些气体分子或原子上(特别容易附著在氧或水分子上)，成为空气负离子。根据大地测量学和地球物理学国际联盟大气联合委员会采用的理论，空气负离子是O₂-(H₂O)n，或OH-(H₂O)n，或CO₄-(H₂O)2。自然条件下空气中负离子的主要来源是地面的放射性岩石，太阳的紫外线，瀑布、溪水、喷泉等激起的水花、雨水的分解，森林、植物光合作用所制造的新鲜空气等。

人工施加高电压电场产生空气负离子方法存在的主要问题是：若电场电压过高或装置设计不当，极易产生臭氧，对人体健康不利；此外，在空气干燥环境下，人体容易感应静电。这在车内使用时可能导致驾驶事故。特别是，目前市面上采用高电场直接对空气放电所产生的空气负离子，均存在活性不强，迁移距离不远等缺陷。

发明内容

发明的目的在于：提供一种小粒径负离子的发生装置及其发生方法，用于产生粒径小、迁移距离远、净化空气能力强、对人体无毒无害的小粒径负离子。

本发明所采用的技术方案是：

一种小粒径负离子的发生装置，包括负离子发生器、离子交换组件和输出组件，负离子发生器通过相对设置的负高压释放尖端和接地尖端产生高电晕、释放大量的电子e-；所述离子交换组件包括非金属容器和金属管，所述容器内盛放有具有羧酸类化合物的水溶液，金属管外部与水溶液接触、内部中空密封防水并充满空气，负离子发生器的负高压释放尖端和接地尖端分别设置在金属管的两端。

所述羧酸类化合物是柠檬酸或乙酸。

所述负离子发生器的负高压释放尖端和接地尖端沿金属管轴向同心设置。

所述输出组件是鼓风类送风装置。

所述输出组件是微孔超声雾化组件。

根据权利要求1所述小粒径负离子的发生方法，包括以下具体步骤：

（1）负离子发生器将输入电流转换为直流负高压、连接至负高压释放尖端，成对设置的负高压释放尖端和接地尖端产生高电晕、释放大量的电子e-；

（2）电子e-被金属管内的空气捕捉、产生空气负离子，金属管内表面与空气负离子发生反应、使其外表面产生负电场；

（3）金属管外表面的负电场使得羧酸类化合物的水溶液中的羧酸类化合物的羧基氢原子脱氢、并使得脱出的氢阳离子加载负电荷，从而生成小粒径的氢负离子；

（4）输出组件将溢出水溶液的小粒径的氢负离子输送至外界环境中。

所述步骤（1）中，金属管内可以只插入负离子发生器的负高压释放尖端、不插入接地尖端，负离子发生器工作时，负高压释放尖端可以独立工作、释放大量的电子e-。

本发明所带来的有益效果是：

采用本发明的小粒径负离子的发生装置及其发生方法，产生的小粒径负离子活性强、迁移距离远，吸附颗粒能力强、消毒灭菌性能好、对空气的净化效果好，同时不会产生危害人体健康的物质、彻底杜绝臭氧发生，也不会产生静电干扰。本发明的小粒径负离子的发生装置是目前世界上第一款以氢负离子为介质的负离子空气净化装置，其结构简单、可以制成利于便携移动的微型装置，而且仅仅在现有市售的负离子发生器的基础上稍加改进就能制得、成本低廉，能与任何其它设备（如空调、冰箱、风扇等）嫁接，且操作简易、使用方便，可靠安全，利于大规模使用和推广。

附图说明

图1为本发明的一种具体实施方式的结构示意图。