專利名稱：一種利用壓電變壓器升壓的生態(tài)負離子生成芯片的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種生態(tài)空氣負離子產(chǎn)生裝置，具體地說是ー種超小體積的利用壓電變壓器升壓的生態(tài)負離子生成芯片。
背景技術(shù)：
失去電子的分子(團)或原子顯示正電性叫正離子，獲得多余電子的分子(團)或原子顯示負電性叫負離子。負離子又稱負氧離子，是指獲得I個或I個以上的電子帶負電荷的氧氣離子?？諝庵饕煞质堑⒀?、ニ氧化碳和水蒸氣。氮占78%，氧占21%，ニ氧化碳占O. 03%，氮是惰性氣體對電子無親和力，只有氧和ニ氧化碳對電子有親和力，但氧含量是ニ氧化碳含量的700倍，因此，空氣中生成的負離子絕大多數(shù)是空氣負氧離子。它是空氣中 的氧分子結(jié)合了自由電子而形成的。自然界的放電(閃電)現(xiàn)象、光電效應、噴泉、瀑布等都能使周圍空氣電離，形成負氧離子。負離子具有極佳的浄化除塵，減少二手煙危害、改善預防呼吸道疾病、改善睡眠、抗氧化、防衰老、清除體內(nèi)自由基、降低血液粘稠度的效果，在醫(yī)學界享有“維他氧” “空氣維生素” “長壽素” “空氣維他命”等美稱，為了改善生存環(huán)境，因此目前負離子發(fā)生器已經(jīng)被廣泛應用在各個領域，而目前的負離子發(fā)生器中的高壓生成部分都是采用鐵氧體高壓變壓器，該變壓器的線圈纏繞在鐵心上，并通過電磁感應進行電磁耦合放大。現(xiàn)行這種負離子發(fā)生器工作時高壓獲取部分在進行電磁耦合放大時會產(chǎn)生電磁波，而電磁波又是產(chǎn)生正離子的原因，科學研究表明正離子對生物體會產(chǎn)生不良影響。同時正離子也抵消中和生成的負離子，導致生成負離子濃度不足，無法滿足醫(yī)療上用于治療的濃度級別。更重要的是目前這種技術(shù)負離子生成器體積比較大，不能滿足市場用來安裝在各種儀器中的體積和厚度的需要。因為為了保證電壓不擊穿而產(chǎn)生安全或者干擾問題，所以減小線圈型高壓變壓器的體積和厚度受到嚴格限制。如果做成的專門的負離子發(fā)生儀器則體積笨重龐大，安裝在諸如空調(diào)、浄化器。等生活電器則空間不夠，嚴重影響負離子生成器的市場應用和普及。其次，目前這種單一利用高壓電暈放電產(chǎn)生負離子的發(fā)生器難以生成小粒徑的生態(tài)負離子。生成的基本都是大粒徑的重離子，活性低，自然擴散范圍小，所以必須通過風機外吹，才能在很小的范圍內(nèi)檢測到負離子。所以效果不佳。而且本身作為環(huán)境改善的ー種健康電器，風機本身又増加了環(huán)境的噪音和電磁污染，同時ー些患風濕等疾病的老年人又不能被風吹和北方區(qū)域冬天天冷等都限定了它的使用范圍，更重要的是醫(yī)學研究表明對人體有醫(yī)療保健作用的是小粒徑負離子。因為只有小粒徑的負離子才易于透過人體的血腦屏障，發(fā)揮其生物效應?，F(xiàn)有負離子設備生成的大粒徑負離子對人體的醫(yī)療保健作用不夠理想，只能起到除塵降塵作用。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述不足，本發(fā)明提供了一種產(chǎn)生與自然界負離子一祥的利用壓電變壓器升壓的生態(tài)負離子生成芯片，其不僅能夠產(chǎn)生沒有正離子的純凈生態(tài)負離子，而且體積小重量輕，能夠輕松的安裝到各種儀器中，便于普及推廣。本發(fā)明解決其技術(shù)問題采取的技術(shù)方案是一種利用壓電變壓器升壓的生態(tài)負離子生成芯片，其特征是，包括絕緣材料制成的芯片外殼、灌封在外殼內(nèi)相互連接的直流負高壓生成裝置和離子變換器，以及通過導線與芯片連接的殼外富勒烯負離子釋放電極，所述直流負高壓生成裝置為產(chǎn)生直流負高壓的裝置，所述離子變換器為能夠增加離子脈動能量的裝置，所述富勒烯負離子釋放電極為使負離子發(fā)生量大，純度高，無臭氧、電磁衍生物的裝置；所述直流負高壓生成裝置包括壓電變壓器、壓電變壓器驅(qū)動電路模塊和整流模塊，所述壓電變壓器為長方體壓電陶瓷體和兩個片狀電極構(gòu)成的壓電變壓器，所述壓電變壓器驅(qū)動電路模塊通過導線分別與兩個片狀電極相連，片狀電極置于長方體壓電陶瓷體的二分之一相對表面上，所述整流模塊與壓電變壓器的輸出電極連接。 進一步地，所述離子變換器包括抗高壓絕緣外殼、設置有空腔的銅制電離子接受筒、設有若干個尖端的第一富勒烯材料纖維束、用于傳導自由電子的第一導線和用于導出電子流的第二導線；所述抗高壓絕緣外殼設置在銅制電離子接受筒外部；所述空腔內(nèi)部為真空狀態(tài)并設置有金屬混合粉末，下面設置有開口 ；所述第一富勒烯材料纖維束通過所述空腔的開口伸入空腔內(nèi)，并與第一導線的一端連接；所述第一導線的另一端與直流負高壓生成裝置的直流負壓輸出端連接；所述第二導線一端與銅制電離子接受筒連接，另一端與殼外富勒烯負離子釋放電極連接；所述金屬混合粉末為特定標準的具有不規(guī)則體積和電導率特性的金銀銅鐵超細混合粉塵。進一步地,所述殼外富勒烯負離子釋放電極采用若干束富勒烯材料纖維束制成。其工作原理如下I、由直流負高壓生成裝置產(chǎn)生負高壓，并通過第一導線導出輸送至端頭位于銅制電離子接受筒中的富勒烯材料纖維束；在銅制電離子接受筒空腔內(nèi)產(chǎn)生不均勻的變換電場并向空腔發(fā)射電離子，空腔內(nèi)的金銀銅鐵混合粉塵在電場的作用下高速飛動；2、富勒烯材料纖維束完全由碳元素組成，本身具有一定的壓電性，釋放負離子，發(fā)射遠紅外，抗菌、吸附的功能，富勒烯材料纖維束作為電子或負離子發(fā)生尖端是目前發(fā)射電子最好的材料；富勒烯材料纖維束在負高壓的作用下在銅制電離子接受筒空腔內(nèi)大量噴射電子，電子和高速飛動的金屬混合粉塵摩擦碰撞，在空腔內(nèi)做不規(guī)則運動，由銅制電離子接受筒接收，再經(jīng)由第二導線導出輸送至的若干束殼外富勒烯負離子釋放電極；由于電子和高速飛動的金屬混合粉塵摩擦碰撞后很大程度上增加了其脈動能量，這樣在最終將電子發(fā)射入空氣時，能快速和空氣中的氧分子結(jié)合形成負氧離子，負離子在脈動能量的作用下快速到達較遠距離，避免了因為遷移速度低而結(jié)合其他空氣微粒變成大粒徑的重離子。從而以小粒徑高活性的負離子狀態(tài)以作用于環(huán)境和作用于此環(huán)境下的人體醫(yī)療保健作用；3、殼外的若干束富勒烯負離子釋放電極接收第二導線傳遞的電子并對空氣發(fā)射電子，電子與空氣分子結(jié)合，形成空氣負離子。本發(fā)明的有益效果是I)本發(fā)明通過壓電變壓器來獲得交流高電壓然后通過整流模塊整流得到直流負高壓，有效解決了現(xiàn)有技術(shù)負離子發(fā)生器工作時同時產(chǎn)生正離子和體積龐大笨重的弊端，可以抑制和消除已有技術(shù)的負離子發(fā)生器采用的線圈型變壓器產(chǎn)生正離子的不利影響，并且可以減小設備的尺寸和厚度。2)本發(fā)明通過采用離子變換器有效地增加了電離子的脈動能量，使得形成的負氧離子能夠快速到達較遠距離，避免了因為遷移速度低過多結(jié)合空氣中的水分子及其他微粒變成大粒徑的重離子，能形成等同于大自然的小粒徑高活性生態(tài)負離子。本發(fā)明不僅能夠產(chǎn)生沒有正離子的純凈生態(tài)負離子，而且體積小重量輕，能夠輕松的安裝到各種儀器中，便于普及推廣。


下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進一步說明圖I是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)框圖； 圖2是圖I所示直流負高壓生成裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是圖I所示離子變換器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是圖I所示殼外富勒烯負離子釋放電極的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式如圖I、圖2、圖3和圖4所示，本發(fā)明的一種利用壓電變壓器升壓的生態(tài)負離子生成芯片，它包括絕緣材料制成的芯片外殼、灌封在外殼內(nèi)相互連接的直流負高壓生成裝置和離子變換器，以及通過導線與芯片連接的殼外富勒烯負離子釋放電極。所述直流負高壓生成裝置為產(chǎn)生直流負高壓的裝置，通過第一導線與離子變換器連接；所述離子變換器為能夠增加離子脈動能量的裝置；所述富勒烯負離子釋放電極為使負離子發(fā)生量大，純度高，無臭氧、電磁衍生物的裝置，通過第二導線與芯片外殼內(nèi)的離子變換器連接。所述直流負高壓生成裝置包括壓電變壓器、壓電變壓器驅(qū)動電路模塊和整流模塊，所述壓電變壓器為長方體壓電陶瓷體和兩個片狀電極構(gòu)成的壓電變壓器，所述壓電變壓器驅(qū)動電路模塊通過導線分別與兩個片狀電極相連，片狀電極置于長方體壓電陶瓷體的二分之一相對表面上，所述整流模塊與壓電變壓器的輸出電極連接，如圖2所示。如圖3所示，所述離子變換器包括抗高壓絕緣外殼、設置有空腔的銅制電離子接受筒、設有若干個尖端的第一富勒烯材料纖維束、用于傳導自由電子的第一導線和用于導出電子流的第二導線；所述抗高壓絕緣外殼設置在銅制電離子接受筒外部；所述空腔內(nèi)部為真空狀態(tài)并設置有金屬混合粉末，下面設置有開口 ；所述第一富勒烯材料纖維束通過所述空腔的開口伸入空腔內(nèi)，并與第一導線的一端連接；所述第一導線的另一端與直流負高壓生成裝置的直流負壓輸出端連接；所述第二導線一端與銅制電離子接受筒連接，另一端與殼外富勒烯負離子釋放電極連接；所述金屬混合粉末為特定標準的具有不規(guī)則體積和電導率特性的金銀銅鐵超細混合粉塵。如圖4所示，所述殼外富勒烯負離子釋放電極采用若干束富勒烯材料纖維束制成，可以設置多個與第二導線連接的殼外富勒烯負離子釋放電極，不僅使負離子發(fā)生量大，純度高，而且產(chǎn)生的負離子無臭氧、電磁等衍生物。本發(fā)明采用的壓電變壓器是小而薄且高效的變壓器。壓電變壓器采用薄而細長的長方體壓電陶瓷體與片狀電極構(gòu)成，壓電變壓器驅(qū)動電路模塊通過導線與兩個片狀電極相連，片狀電極置于長方體壓電陶瓷體之長度方向一半長度的相對表面上的，當驅(qū)動電路模塊的交流電壓被施加在片狀電極上時，壓電變壓器的壓電陶瓷體由于反壓電效應而進行機械振蕩，由于壓電作用，這些機械振蕩表現(xiàn)為在輸出電極上的生成交流高電壓而輸出。整流模塊將從壓電變壓器的輸出電極上輸出的交流高電壓整流為-I. O至-8. OKV的直流負高壓。這個直流負高壓被施加到離子變換器上。離子變換器為能夠增加離子脈動能量的裝置；最后通過殼外的若干束富勒烯負離子釋放電極對外擴散，從而使負離子發(fā)生量大，純度高，產(chǎn)生同于自然界負氧離子的生態(tài)負離子。本發(fā)明提供了一種生成生態(tài)負離子的芯片(即一種超小體積生態(tài)負離子的生成系統(tǒng))，它不僅能夠產(chǎn)生沒有正離子的純凈生態(tài)負離子，而且體積小重量輕，通過使氧氣分子帶負電生成空氣負氧離子，用于空氣優(yōu)化和醫(yī)療保健。本發(fā) 明可以作為負離子發(fā)生器模塊而裝配在各種設備和場合中，例如空氣凈化器和食品儲存?zhèn)}庫。
權(quán)利要求
1.ー種利用壓電變壓器升壓的生態(tài)負離子生成芯片，其特征是，包括絕緣材料制成的芯片外殼、灌封在外殼內(nèi)相互連接的直流負高壓生成裝置和離子變換器，以及通過導線與芯片連接的殼外富勒烯負離子釋放電極，所述直流負高壓生成裝置為產(chǎn)生直流負高壓的裝置，所述離子變換器為能夠增加離子脈動能量的裝置，所述富勒烯負離子釋放電極為使負離子發(fā)生量大，純度高，無臭氧、電磁衍生物的裝置；所述直流負高壓生成裝置包括壓電變壓器、壓電變壓器驅(qū)動電路模塊和整流模塊，所述壓電變壓器為長方體壓電陶瓷體和兩個片狀電極構(gòu)成的壓電變壓器，所述壓電變壓器驅(qū)動電路模塊通過導線分別與兩個片狀電極相連，片狀電極置于長方體壓電陶瓷體的二分之ー相對表面上，所述整流模塊與壓電變壓器的輸出電極連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種利用壓電變壓器升壓的生態(tài)負離子生成芯片，其特征是，所述離子變換器包括抗高壓絕緣外殼、設置有空腔的銅制電離子接受筒、設有若干個尖端的第一富勒烯材料纖維束、用于傳導自由電子的第一導線和用于導出電子流的第二導線；所述抗高壓絕緣外殼設置在銅制電離子接受筒外部；所述空腔內(nèi)部為真空狀態(tài)并設置有金屬混合粉末，下面設置有開ロ ；所述第一富勒烯材料纖維束通過所述空腔的開ロ伸入空腔內(nèi)，并與第一導線的一端連接；所述第一導線的另一端與直流負高壓生成裝置的直流負壓輸出端連接；所述第二導線一端與銅制電離子接受筒連接，另一端與殼外富勒烯負離子釋放電極連接；所述金屬混合粉末為特定標準的具有不規(guī)則體積和電導率特性的金銀銅鐵超細混合粉塵。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種利用壓電變壓器升壓的生態(tài)負離子生成芯片，其特征是，所述殼外富勒烯負離子釋放電極采用若干束富勒烯材料纖維束制成。
全文摘要
一種利用壓電變壓器升壓產(chǎn)生與自然界空氣負離子一樣的生態(tài)負離子生成芯片，包括外殼及灌封在殼內(nèi)相互連接的直流負高壓生成裝置和離子變換器，以及與芯片連接的殼外富勒烯負離子釋放電極。所述直流負高壓生成裝置包括壓電變壓器、壓電變壓器驅(qū)動電路模塊和整流模塊，所述壓電變壓器為長方體壓電陶瓷壓電變壓器，所述驅(qū)動電路模塊輸出端與壓電變壓器的片狀電極相連，片狀電極置于壓電陶瓷體的二分之一相對表面上，所述整流模塊與壓電變壓器的輸出電極連接。本發(fā)明不僅可以抑制和消除已有技術(shù)的負離子發(fā)生器采用的線圈型變壓器產(chǎn)生正離子的不利影響，減小負離子發(fā)生器的體積和厚度，而且能夠生成等同于大自然的小粒徑高活性生態(tài)級空氣負離子。
文檔編號H01T23/00GK102842853SQ20121031219
公開日2012年12月26日 申請日期2012年8月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月29日
發(fā)明者葉向東 申請人:濟南森林態(tài)生物技術(shù)有限公司