專(zhuān)利名稱(chēng)：離子產(chǎn)生裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種產(chǎn)生離子的離子產(chǎn)生裝置，能除去空氣中的浮游微生物或使其失去活性，并提供水分。
背景技術(shù)：
在以用于離子產(chǎn)生裝置的PCI (Plasma Cluster 1n等離子簇)技術(shù)為基礎(chǔ)的大氣等離子放電技術(shù)中，大氣中的水分子以成簇方式附著在產(chǎn)生的離子基的核上(例如參照專(zhuān)利文獻(xiàn)I (日本專(zhuān)利公報(bào)第3680121號(hào)))。但是，由于受到周?chē)鷼怏w的影響，附著在離子核上的水分子的數(shù)量會(huì)增減，所以特別是在干燥狀態(tài)下，形成了水分子較少且不穩(wěn)定的離子。與成簇的水分子較多的離子相比，成簇的水分子較少的離子能夠在空間內(nèi)存在的時(shí)間(壽命)短。專(zhuān)利文獻(xiàn)1:日本專(zhuān)利公報(bào)第3680121號(hào)

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于能夠使從離子產(chǎn)生裝置釋放的具有離子基的水簇穩(wěn)定化。本實(shí)用新型提供一種離子產(chǎn)生裝置，其包括:離子產(chǎn)生部，利用放電來(lái)產(chǎn)生離子；以及，施加高電壓部，向所述離子產(chǎn)生部施加高電壓，所述離子產(chǎn)生裝置還包括:調(diào)節(jié)濕度構(gòu)件，在所述離子產(chǎn)生部的周?chē)鸀楦邼穸惹闆r下從周?chē)諝馕账郑跒榈蜐穸惹闆r下向周?chē)諝馓峁┧?。此外，?yōu)選的是，所述離子產(chǎn)生部包括相對(duì)的多個(gè)電極，通過(guò)利用所述施加高電壓部向相對(duì)的所述電極之間施加電壓來(lái)產(chǎn)生所述離子。此外，優(yōu)選的是，所述電極中的至少一個(gè)是針電極，所述調(diào)節(jié)濕度構(gòu)件配置成包圍所述針電極的周?chē)?。此外，?yōu)選的是，所述調(diào)節(jié)濕度構(gòu)件是硅膠或多孔二氧化硅。此外，優(yōu)選的是，所述調(diào)節(jié)濕度構(gòu)件是海綿等具有吸濕性的材料。此外，優(yōu)選的是，所述離子產(chǎn)生裝置還包括對(duì)所述調(diào)節(jié)濕度構(gòu)件進(jìn)行加熱的發(fā)熱裝置或使所述調(diào)節(jié)濕度構(gòu)件產(chǎn)生振動(dòng)的振動(dòng)裝置。此外，優(yōu)選的是，所述離子產(chǎn)生裝置還包括向所述調(diào)節(jié)濕度構(gòu)件補(bǔ)充水分的供水裝置。本實(shí)用新型中，通過(guò)在大氣中放電機(jī)構(gòu)上配置提供水分子的物質(zhì)(表面多孔且具有吸濕性的物質(zhì)。例如硅膠或多孔二氧化硅等)，可以實(shí)現(xiàn)成簇的水分子的穩(wěn)定化，從而穩(wěn)定地提供離子。例如，在大氣干燥的情況下，可以產(chǎn)生因提供水分子而穩(wěn)定的水簇離子，并且在高濕氣體下，可以提高放電穩(wěn)定性，在含水限度內(nèi)使放電不會(huì)停止。此外，即使在干燥或通常的濕度(40 60% RH)下，由于硅膠吸收的水分子被電暈放電的電子等激勵(lì)而飛出，從而可以形成水簇，所以形成壽命更長(zhǎng)、更重的簇離子。即，由于可以認(rèn)為以包圍離子的方式形成的水簇分子的量越多，離子越穩(wěn)定，所以起到使產(chǎn)生離子基穩(wěn)定的效果。

圖1的(a) (C)是表示含水硅膠中的水分子動(dòng)態(tài)的一個(gè)例子的簡(jiǎn)要剖視圖。圖2是用于說(shuō)明含水硅膠中的水分子和硅膠結(jié)合的示意圖。圖3是用于說(shuō)明含水硅膠中的水分子和硅膠的結(jié)合狀態(tài)變化的示意圖。圖4是表示本實(shí)用新型的實(shí)施方式的簡(jiǎn)要立體圖。圖5是未設(shè)置含水硅膠進(jìn)行大氣放電時(shí)(比較例)產(chǎn)生的離子基(負(fù)離子)的質(zhì)量分布圖。圖6是設(shè)置含水硅膠進(jìn)行大氣放電時(shí)(實(shí)施例1)產(chǎn)生的離子基(負(fù)離子)的質(zhì)量分布圖。附圖標(biāo)記說(shuō)明 I水分子，2調(diào)節(jié)濕度構(gòu)件(硅膠塊、筒狀板)，20毛細(xì)孔，3針電極，4對(duì)置電極。
具體實(shí)施方式
首先，對(duì)離子產(chǎn)生裝置的一個(gè)例子進(jìn)行說(shuō)明。離子產(chǎn)生裝置具有利用放電送出離子的作為離子產(chǎn)生部的電極(例如針電極和對(duì)置電極)。向電極間施加呈交流波形或脈沖波形的電壓。電極間的外加電壓為正電壓時(shí)，離子與空氣中的水分結(jié)合，主要產(chǎn)生由H+ (H2O)□構(gòu)成的正離子。電極間的外加電壓為負(fù)電壓時(shí)，離子與空氣中的水分結(jié)合，主要產(chǎn)生由02_ (H2O)1J^成的負(fù)離子。在此，m、n是任意自然數(shù)。H+ (H20)jP02_ (職^凝聚在空氣中的浮游微生物和異味成分的表面上并將它們包圍。這種情況稱(chēng)為“成簇”。并且，如以下的式(I) (3)所示，因碰撞而成為活性基的“ *011”(羥基自由基)和H2O2 (過(guò)氧化氫)凝聚生成在微生物等的表面上，破壞浮游微生物和異味成分。H+ (H2O) m+02_ (H2O)n— 0H+l/202+ (m+n) H2O- (I)H+ (H2O)JH+ (H2O)m,+O2- (H2O) n+02_ (H2O)n,— 2 0H+02+ (m+m，+n+n，)H20...(2)H+ (H2O)JH+ (H2O)m, +O2^ (H2O) n+0f (H2O)n,— H202+02+ (m+m，+n+n，)H20...(3)式(1) 式(3)中，111、1]1’、11、11’是任意自然數(shù)。因此,通過(guò)產(chǎn)生正離子和負(fù)離子并將它們從吹出口吹出，可以對(duì)使用者的附近進(jìn)行殺菌和除臭。本實(shí)用新型的離子產(chǎn)生裝置通過(guò)在離子產(chǎn)生部的周?chē)渲谜{(diào)節(jié)濕度構(gòu)件，能夠使送出的離子基所具有的水簇穩(wěn)定化。調(diào)節(jié)濕度構(gòu)件在高濕度下從周?chē)諝庵形账?、在低濕度下向周?chē)諝馓峁┧帧Ｗ鳛檎{(diào)節(jié)濕度構(gòu)件可以例舉的是硅膠。雖然通常將硅膠用作吸濕劑，但由于硅膠在吸收了水的狀態(tài)下也較穩(wěn)定，并且具有可逆性，即，如果對(duì)其進(jìn)行加熱則釋放出水而干燥，可以再次作為吸濕劑使用，所以適合用作本實(shí)用新型的調(diào)節(jié)濕度構(gòu)件。除了硅膠以外，還可以使用多孔二氧化硅等多孔的硅系原材料或海綿。硅膠例如可以通過(guò)如下方法制作:向強(qiáng)堿與二氧化硅(SiO2)反應(yīng)得到的硅酸鈉中加入水并進(jìn)行加熱(水玻璃)，并且利用鹽酸進(jìn)行處理而生成硅酸(H2SiO3),再對(duì)其進(jìn)行加熱來(lái)脫水。在多孔表面上具有無(wú)數(shù)的孔，能以物理方式吸附水分子，并且與存在于表面的-S1-OH基(硅烷醇基)的氫結(jié)合，可以利用由范德華力結(jié)合產(chǎn)生的化學(xué)吸附來(lái)進(jìn)行吸濕。調(diào)節(jié)濕度構(gòu)件的表面優(yōu)選多孔。由于使調(diào)節(jié)濕度構(gòu)件的表面積變大，所以能夠提高吸附并保持水分子的能力，具有良好的調(diào)節(jié)濕度功能。在將調(diào)節(jié)濕度構(gòu)件設(shè)置在離子產(chǎn)生裝置上之前，優(yōu)選預(yù)先使調(diào)節(jié)濕度構(gòu)件吸濕而處于含水狀態(tài)。這是因?yàn)榧词乖谑褂瞄_(kāi)始時(shí)周?chē)諝馓幱诟稍餇顟B(tài)，也可以利用預(yù)先含有的水來(lái)提供水簇。雖然放電部周?chē)乃肿影鼑稍诖髿庵蟹烹姰a(chǎn)生的離子基而成為水簇離子，但是當(dāng)周?chē)乃肿虞^少時(shí)，不能形成足夠的水簇，生成的離子基與其他大氣成分碰撞而變化。相反，如果使附著在離子基上的水分子增加，則可以實(shí)現(xiàn)離子基的穩(wěn)定化。但是，在周?chē)拇髿獬^(guò)90% RH那樣高濕的狀態(tài)下，由于有損于放電本身的穩(wěn)定性，所以作為放電條件優(yōu)選保持不超過(guò)大約90% RH前后的濕度(常濕 90% RH左右)。此外，如果在大氣中放電機(jī)構(gòu)等離子產(chǎn)生部的周?chē)O(shè)置調(diào)節(jié)濕度構(gòu)件，則因等離子放電造成的等離子激勵(lì)基的影響、以及因熱激勵(lì)從硅膠等調(diào)節(jié)濕度構(gòu)件釋放水分子，所以能向等離子體產(chǎn)生的離子提供水分子。接著，利用圖1，對(duì)含水硅膠中水分子動(dòng)態(tài)的一個(gè)例子進(jìn)行說(shuō)明。圖1的(a)表示預(yù)先含水的硅膠塊的示意圖。在硅膠塊(調(diào)節(jié)濕度構(gòu)件)2的毛細(xì)孔20中以物理方式含有水分子I并對(duì)它們進(jìn)行化學(xué)吸附。如果預(yù)先設(shè)置這種含水的硅膠塊，并且設(shè)置處周?chē)目諝廨^為干燥，則首先從硅膠塊2的表面向大氣中釋放物理吸附的水分子1，使周?chē)諝獾臐穸壬仙?參照?qǐng)D1的(b))。此外，如果經(jīng)過(guò)了一定時(shí)間，則表面的水分子消失，但包含在內(nèi)部的水分子通過(guò)毛細(xì)管現(xiàn)象被送向塊表面，所以能夠持續(xù)提供水分子(參照?qǐng)D1的(C))。此外，由于在電極周?chē)植繀^(qū)域進(jìn)行調(diào)節(jié)濕度，所以?xún)?yōu)選由樹(shù)脂等水分不能滲透的構(gòu)件覆蓋吸濕材料塊的外側(cè)。另外，水分子I是被微細(xì)的孔吸附的水分子或以上述方式化學(xué)吸附的水分子(例如在硅膠的硅烷醇基上具有氫鍵的水分子。參照?qǐng)D2)。即使在周?chē)鸀榈蜐穸鹊臓顟B(tài)下，化學(xué)吸附的水分子也被保持在硅膠塊中。這樣，使用從硅膠(調(diào)節(jié)濕度構(gòu)件)釋放出的水分子，可以向由大氣等離子放電產(chǎn)生的離子提供水簇。此外，由放電生成的電子或離子基、自由基到達(dá)硅膠表面，并且通過(guò)解除較弱地與硅烷醇基結(jié)合的水分子的結(jié)合，從硅膠塊等調(diào)節(jié)濕度構(gòu)件向大氣中釋放水分子(參照?qǐng)D3)。通過(guò)使因來(lái)自等離子的沖擊而釋放的水分子位于大氣等離子放電部的附近，即使在干燥空氣中，也可以產(chǎn)生含有較多水簇的離子。另一方面，當(dāng)在周?chē)諝獾臐穸容^高時(shí)，硅膠吸附存在于放電部空氣中多余的水分子，從而可以形成穩(wěn)定的水簇狀離子。(實(shí)施方式I)下面參照?qǐng)D4對(duì)本實(shí)用新型的一種實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)敘述。圖4中，通過(guò)向針電極3和對(duì)置電極4之間施加電壓，利用放電釋放離子。由硅膠制作成的筒狀板(調(diào)節(jié)濕度構(gòu)件)2配置成包圍(圍繞)針電極3的周?chē)?。預(yù)先使調(diào)節(jié)濕度構(gòu)件2 (硅膠)成為含水狀態(tài)。通過(guò)向針電極3施加電壓使其放電，生成附加有從周?chē)諝庵泻驼{(diào)節(jié)濕度構(gòu)件2(硅膠)送出的水(H2O)分子的水簇離子。即使周?chē)諝馓幱诟稍餇顟B(tài)，也可以通過(guò)利用放電生成的電子等的激勵(lì)，從調(diào)節(jié)濕度構(gòu)件2釋放水分子，從而向離子提供水分子。在周?chē)諝鉃楦邼竦臓顟B(tài)下，調(diào)節(jié)濕度構(gòu)件還具有調(diào)整的功能，使放電部的濕度下降且不妨礙放電。(實(shí)施方式2)本實(shí)施方式與實(shí)施方式I的不同點(diǎn)在于以與硅膠珠連接的方式配置電熱線等發(fā)熱裝置(或超聲波振動(dòng)件等振動(dòng)裝置)、以及具有向硅膠供水的供水裝置，其他與實(shí)施方式I相同。由此，與實(shí)施方式I相比，能夠在更大范圍的濕度環(huán)境下，穩(wěn)定地控制構(gòu)成等離子簇的水分子數(shù)。例如，在周?chē)諝鉃楦邼竦臓顟B(tài)下，硅膠吸附水分過(guò)多時(shí)，放電部的濕度變高，有可能會(huì)損害放電本身的穩(wěn)定性，但是通過(guò)向硅膠提供熱量而實(shí)現(xiàn)硅膠的再利用，即使在濕度較高的環(huán)境下，也可以穩(wěn)定地提供離子。另外，優(yōu)選的是，在放電針周?chē)A(yù)先配置測(cè)量濕度的濕度計(jì)，當(dāng)周?chē)鷿穸容^低時(shí)實(shí)施上述再利用。由于目的在于靈活地對(duì)應(yīng)環(huán)境的變化，所以本實(shí)用新型的調(diào)節(jié)濕度構(gòu)件在周?chē)邼駮r(shí)吸濕而有助于放電，在濕度低時(shí)釋放含有的水分子使簇離子穩(wěn)定。另一方面，由于在長(zhǎng)時(shí)間暴露于低濕條件下時(shí)，調(diào)節(jié)濕度構(gòu)件所含有的水分干枯，所以?xún)?yōu)選將其移動(dòng)到高濕環(huán)境下或具有供水功能的結(jié)構(gòu)。以下，通過(guò)實(shí)施例進(jìn)一步對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，但本實(shí)用新型并不限于此。(實(shí)施例1)將充填有硅膠珠的盒(由網(wǎng)狀薄片構(gòu)成的筒狀塊)配置成包圍離子產(chǎn)生部放電針的周?chē)?。接著，使上述硅膠珠含有水而成為含水狀態(tài)。將周?chē)鷼怏w干燥到約20% RH的干燥狀態(tài)，在這種狀態(tài)下，向離子產(chǎn)生部的針電極和對(duì)置電極之間施加高電壓來(lái)進(jìn)行放電，使用Finnigan Mat.制的三重四極型質(zhì)量分析裝置TSQ7000對(duì)由調(diào)節(jié)濕度條件(加濕)產(chǎn)生的離子基進(jìn)行質(zhì)量分析。另外，作為比較例，在未配置硅膠珠的狀態(tài)下，也對(duì)以同樣方式產(chǎn)生的離子基進(jìn)行了質(zhì)量分析。圖5表示未配置硅膠珠的狀態(tài)的結(jié)果，圖6表示配置有硅膠珠的狀態(tài)的結(jié)果。此外，表I表示電極附近和周?chē)鷿穸鹊臏y(cè)量結(jié)果。另外，使用圓筒外半徑為6mm、圓筒內(nèi)半徑為2mm、高度為Ilmm的筒狀塊，在室溫(24 27°C)下進(jìn)行測(cè)量。表I中，A E是預(yù)先使硅膠含有12mL的水后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，F(xiàn)是預(yù)先使硅膠變熱而干燥后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的結(jié)果。[表 I]
權(quán)利要求1.一種離子產(chǎn)生裝置，其包括:離子產(chǎn)生部，利用放電來(lái)產(chǎn)生離子；以及施加高電壓部，向所述尚子產(chǎn)生部施加聞電壓， 所述離子產(chǎn)生裝置的特征在于， 還包括調(diào)節(jié)濕度構(gòu)件，所述調(diào)節(jié)濕度構(gòu)件在所述離子產(chǎn)生部的周?chē)鸀楦邼穸惹闆r下從周?chē)諝馕账?，在為低濕度情況下向周?chē)諝馓峁┧帧?br> 2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離子產(chǎn)生裝置，其特征在于，所述離子產(chǎn)生部包括相對(duì)的多個(gè)電極，通過(guò)利用所述施加高電壓部向相對(duì)的所述電極之間施加電壓來(lái)產(chǎn)生所述離子。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的離子產(chǎn)生裝置，其特征在于，所述電極中的至少一個(gè)是針電極，所述調(diào)節(jié)濕度構(gòu)件配置成包圍所述針電極的周?chē)?br> 4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離子產(chǎn)生裝置，其特征在于，所述調(diào)節(jié)濕度構(gòu)件是硅膠或多孔二氧化硅。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離子產(chǎn)生裝置，其特征在于，所述調(diào)節(jié)濕度構(gòu)件是海綿等具有吸濕性的材料。
6.根據(jù)權(quán)利要求1 5中任意一項(xiàng)所述的離子產(chǎn)生裝置，其特征在于，還包括對(duì)所述調(diào)節(jié)濕度構(gòu)件進(jìn)行加熱的發(fā)熱裝置或使所述調(diào)節(jié)濕度構(gòu)件產(chǎn)生振動(dòng)的振動(dòng)裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離子產(chǎn)生裝置，其特征在于，還包括向所述調(diào)節(jié)濕度構(gòu)件補(bǔ)充水分的供水裝置。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的離子產(chǎn)生裝置，其特征在于，還包括向所述調(diào)節(jié)濕度構(gòu)件補(bǔ)充水分的供水裝置。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的離子產(chǎn)生裝置，其特征在于，還包括向所述調(diào)節(jié)濕度構(gòu)件補(bǔ)充水分的供水裝置。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的離子產(chǎn)生裝置，其特征在于，還包括向所述調(diào)節(jié)濕度構(gòu)件補(bǔ)充水分的供水裝置。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型提供一種離子產(chǎn)生裝置。該離子產(chǎn)生裝置包括離子產(chǎn)生部，利用放電來(lái)產(chǎn)生離子；以及施加高電壓部，向該離子產(chǎn)生部施加高電壓，此外，所述離子產(chǎn)生裝置還包括調(diào)節(jié)濕度構(gòu)件，所述調(diào)節(jié)濕度構(gòu)件在離子產(chǎn)生部的周?chē)幱诟邼穸拳h(huán)境下從周?chē)諝馕账?，在處于低濕度環(huán)境下向周?chē)諝馓峁┧帧?br> 文檔編號(hào)A61L9/22GK202982717SQ20122058154
公開(kāi)日2013年6月12日 申請(qǐng)日期2012年11月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月11日
發(fā)明者崎川伸基 申請(qǐng)人:夏普株式會(huì)社