[实用新型]离子发生装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种离子发生装置，属于空气调节技术领域。

背景技术

原子或原子团得失电子后形成的带电微粒称作离子。带正电的称为阳离子(例如正氢离子H⁺)，而负离子就是带一个或多个负电荷的离子，又称阴离子(例如负氢离子H^-)。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，空气负离子可以是O₂^-(H₂O)n，或OH^-(H₂O)n，或H^-(H₂O)n，或H₂^-(H₂O)n，CO₄^-(H₂O)n，等等。负离子的有益特性与应用，已见诸于海量公开文献，不再赘述。

负离子的生成机理与方式多种多样。例如：大气中雷电放电、人工方式空气电晕放电、瀑布冲击、某些放射性矿物或植物的负离子释放，等等。目前应用最多的，是人为高电压在空气中电晕放电，生成的主要是负氧离子。

但是，空气中电晕放电伴生一系列问题。例如，生成有害臭氧、静电，等等。如果放电电压高，虽然负离子生成量多，但也更容易产生臭氧和静电。因此市售负离子发生器的输出高压通常仅数千伏，效果不佳，使负离子效果弱化。

经检索，申请号为201010167796.1、名称为《负离子转换器》的中国专利，其将负高压导至填充多孔介电材料的封闭容器内，使电子群在多孔材料孔隙中运动、碰撞，动能增加，从而增加传播距离。但是，该专利存在的问题是：1)多孔介电材料孔隙大小不一，电子的运动碰撞是不规则的无序运动，不能发生共振，动能增加有限；2)最终输出仍为电子而非负离子，仍然是空气电晕放电，存在产生臭氧和静电的危险。

申请号为200680036521.6、名称为《电压转换器》的中国专利，其与上述《负离子转换器》的实质相同，都是通过电子群在介电材料不均匀孔隙中运动、碰撞，使动能增加。但相比《负离子转换器》的区别与改进是，其设置有第二辅助电极，以及通过外部电路的RC参数耦合，强化电子脉动，可获得更好穿透力。其不足是结构较复杂，可变参数多，难以保证工作稳定。

可见，上述技术振幅频率小，加上出口主要是电子，电子容易衰减，再加上水分子重，即使电子包覆水分子后也走的不远。

另外，目前市场上众多的空气负离子发生器、空气净化器、医学理疗负离子机，要么释放的负离子由于受空气阻力影响传送距离较短，释放量小，范围比较小，不能达到真正净化空气能力。

发明内容

本实用新型解决的技术问题是：提出一种不产生臭氧和静电、可直接生成高活性小粒径离子的离子发生装置。

为了解决上述技术问题，本实用新型提出的技术方案是：一种离子发生装置，包括绝缘壳体以及设置在绝缘壳体内的电极，在使用时，所述电极与高压发生器的高压输出端电连接；所述绝缘壳体的顶部开口，所述电极设置在绝缘壳体的底部，所述绝缘壳体内填充有制有微孔的惰性绝缘材料(即均匀惰性材料)，所述微孔的孔径基本相同。

本实用新型中所述高压发生器是正离子发生器、负离子发生器或等离子发生器。

本实用新型装置生成离子的过程是：高压发生器发射的高能正/负离子(电子)进入均匀多孔惰性绝缘材料。这些高能正/负离子群在穿过敞口绝缘壳体内制有微孔的惰性绝缘材料向外部空间释放的运动过程中，在惰性绝缘材料的微孔中既可能发生与微孔内边壁的多次碰撞，也可能发生离子间的相互碰撞，而动能增加，宏观表现为装置出口端电压波形在基本直流正/负高压值基线上下呈现不规则小幅波动。由于微孔形状与孔径的均匀性，高能正/负离子群的碰撞频率趋于一致，极容易产生共振，形成在基本直流正/负高压基值上下的大幅规则波动，在共振状态下，正/负离子所获得的动能呈几何级数的极大提升，释放到外部空间后的传播距离更远，其穿透力更强，即正/负离子的活性大大提升。而且，本实用新型装置在使用时，电晕在很小的空间内发生，臭氧生成很少(可以忽略，因为产生O-的可能性小，O₂-没机会碰到O-生成O₃)，不可能产生静电。

作为优选方案，所述惰性绝缘材料由具有微孔的膜材料组合而成。进一步地，所述绝缘壳体的顶部开口处设有开孔的挡板，所述具有微孔的膜材料组合后通过挡板限定在绝缘壳体内。所述开孔的挡板可以不受阻碍地释放离子为主的离子群(仅含少量电子)。