本發(fā)明涉及一種負(fù)離子發(fā)生裝置，特別是涉及一種車載托瑪琳負(fù)離子發(fā)生器。
背景技術(shù)：
：隨著人們生活水平的提高，私人汽車已經(jīng)越來(lái)越普及，在給全家人帶來(lái)更方便的出行體驗(yàn)的同時(shí)，車內(nèi)污染的嚴(yán)峻性也逐漸受到重視。由于汽車是一個(gè)狹小的封閉環(huán)境，一旦存在污染，其對(duì)人身的傷害相比室內(nèi)污染更加嚴(yán)重。有調(diào)查顯示，九成新車存在嚴(yán)重的車內(nèi)污染問(wèn)題，甚至包括寶馬、奔馳這樣的高檔轎車都被曝光污染超標(biāo)。我們都有這樣的體會(huì)，置身于風(fēng)景秀麗的海濱、瀑布旁，及跋涉在秀麗的山林中時(shí)，人們肯定會(huì)感到空氣清新，呼吸順暢，心曠神怡，這是因?yàn)檫@里的空氣含有豐富的負(fù)離子的緣故?？諝馇鍧嵍扰c空氣中負(fù)離子含量密切相關(guān)，且空氣負(fù)離子具有廣泛的生理生化效應(yīng)和功能，對(duì)人體的神經(jīng)系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)等都有很好的調(diào)節(jié)作用，是人體不可缺少的營(yíng)養(yǎng)素，被稱作是空氣的維生素和生長(zhǎng)素。因?yàn)榭諝庳?fù)離子利用其帶電功能，能將空氣中懸浮的污染物吸附捕獲而使空氣變清潔，因此空氣負(fù)離子含量越高，空氣就越清潔舒適?？諝庳?fù)離子含量在一定程度上反應(yīng)了空氣的清潔度及環(huán)境遭受污染的程度。目前在環(huán)境評(píng)價(jià)中，空氣負(fù)離子濃度被列為衡量空氣質(zhì)量好壞的一個(gè)重要參數(shù)。目前人工產(chǎn)生負(fù)離子的方法有以下幾種：紫外線照射法、熱離子發(fā)射法、放射物質(zhì)輻射法、電荷分離法、電暈放電法、高壓水噴射法、負(fù)離子激勵(lì)劑、固態(tài)氧化物離子源。目前，從實(shí)用性、經(jīng)濟(jì)性、可靠性以及普適性等方面進(jìn)行綜合比對(duì)，一般采用“紫外線照射法”和“電暈放電法”來(lái)產(chǎn)生負(fù)離子，其中以“電暈放電法”最為常見(jiàn)。所謂電暈放電法，就是利用脈沖、振蕩電路將低電壓升至直流高壓，在兩個(gè)電極之間產(chǎn)生較高的電位差(通常壓差在3-10KV左右)而放電，其中一個(gè)電極是直徑很小的針尖，例如多數(shù)使用碳毛刷，碳毛刷尖端直流高壓產(chǎn)生高電暈，高速放出大量的電子(e)，而電子并無(wú)法長(zhǎng)久存在于空氣中，立刻會(huì)被空氣中的氧分子(O2)捕捉，產(chǎn)生了電暈放電法的空氣負(fù)氧離子，放電時(shí)發(fā)出嗤嗤的聲音，同時(shí)會(huì)產(chǎn)生臭氧、氧化氮等。它的工作原理與自然現(xiàn)象“打雷閃電”時(shí)產(chǎn)生負(fù)離子的原理相同。這是受自然現(xiàn)象的啟示，人們用人工的方法產(chǎn)生負(fù)離子，釋放到周圍的空氣中，凈化空氣，改善人們的生活環(huán)境。值得指出的是：電暈法放電時(shí)產(chǎn) 生的氮氧化合物是有害氣體，而過(guò)量的臭氧對(duì)人也是有害的。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，提供一種能夠顯著改善車內(nèi)空氣環(huán)境的車載托瑪琳負(fù)離子發(fā)生器。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明車載托瑪琳負(fù)離子發(fā)生器是用于配置在車內(nèi)的強(qiáng)制循環(huán)風(fēng)道內(nèi)自上游至下游依次配置用于加熱空氣的高溫電熱棒、具有可逆吸脫水能力材料的風(fēng)道段、托瑪琳材料風(fēng)道段。具有通過(guò)產(chǎn)生和向車內(nèi)釋放負(fù)氧離子，顯著改善車內(nèi)空氣環(huán)境的優(yōu)點(diǎn)。作為優(yōu)化，所述強(qiáng)制循環(huán)風(fēng)道內(nèi)在高溫電熱棒前配置有用于產(chǎn)生強(qiáng)制循環(huán)風(fēng)的高速渦輪。作為優(yōu)化，空氣首先經(jīng)過(guò)高速渦輪進(jìn)行增壓、提速，并且形成不斷變化的空氣渦流。以此加大空氣與托瑪琳之間的撞擊、摩擦、擾動(dòng)。作為優(yōu)化，所述可逆吸脫水能力材料為具有可逆吸脫水能力的礦石顆粒。作為優(yōu)化，所述具有可逆吸脫水能力的礦石顆粒為沸石、蛋白石、蒙脫石中的任意多種礦石顆粒。作為優(yōu)化，當(dāng)本發(fā)明車載托瑪琳負(fù)離子發(fā)生器處于關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，礦石顆粒的吸水能力開(kāi)始起作用，又會(huì)慢慢重新吸收空氣里的水分子，將其鎖定在自己的內(nèi)部，以備將來(lái)開(kāi)啟時(shí)供給水分子。作為優(yōu)化，所述高溫電熱棒把空氣渦流的溫度提升。所述溫度提升為超高溫電熱棒會(huì)把空氣渦流的溫度提升。作為優(yōu)化，所述托瑪琳為將優(yōu)質(zhì)天然的托瑪琳去除雜質(zhì)，分別粉碎至20目和800-1200目?jī)煞N規(guī)格，進(jìn)行兩種規(guī)格的摻雜，并洗凈、曬干的托瑪琳材料。作為優(yōu)化，將上述得到的托瑪琳浸漬在托瑪琳激勵(lì)溶液中，每10分鐘攪拌一次，一小時(shí)后撈出、曬干，反復(fù)浸漬2-3次。作為優(yōu)化，將前述制備的托瑪琳與由多種金屬、非金屬配制的托瑪琳激勵(lì)材料進(jìn)行摻雜，進(jìn)一步提高托瑪琳激發(fā)度。前述制備的托瑪琳放置到一能讓氣相成分通過(guò)、又能阻擋所述托瑪琳溢出的相對(duì)密閉器皿中，一方面制造高速變化的空氣渦流，給予托瑪琳以風(fēng)壓、摩擦、擾動(dòng)等激勵(lì)，另一方面制造局部高溫環(huán)境，給予托瑪琳以熱力刺激，從而產(chǎn)生大量的電子和負(fù)離子。即空氣首先經(jīng)過(guò)高速渦輪進(jìn)行增壓、提速，并且形成不斷變化的空氣渦流，以此加大空氣與托瑪琳之間的撞擊、摩擦、擾動(dòng)；緊接著超高溫電熱棒會(huì)把空氣渦流的溫度提升； 隨之會(huì)將具有可逆吸脫水能力的礦石顆粒，如沸石、蛋白石、蒙脫石，其內(nèi)部的大量水分子蒸騰出來(lái)。至此激發(fā)托瑪琳產(chǎn)生負(fù)離子的基本條件都已經(jīng)具備了：風(fēng)壓、高溫、水分子，當(dāng)這樣的空氣與特制的托瑪琳混合材料碰撞到一起時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生大量的水合負(fù)氧離子(O2-(H2O)n)和水合羥負(fù)離子(H3O2-(H2O)n)。當(dāng)車載托瑪琳負(fù)離子發(fā)生器處于關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，礦石顆粒的吸水能力開(kāi)始起作用，又會(huì)慢慢重新吸收空氣里的水分子，將其鎖定在自己的內(nèi)部，以備將來(lái)開(kāi)啟時(shí)供給水分子。激勵(lì)機(jī)制：經(jīng)研究測(cè)試，托瑪琳能永久不斷的發(fā)出0.06mA的電流；托瑪琳經(jīng)加熱加壓后，放電特性會(huì)得到進(jìn)一步加強(qiáng)，在一定的范圍內(nèi)，溫度每提高10度，效果會(huì)增加一倍；托瑪琳經(jīng)過(guò)粉碎，其放電性能不變，并且托瑪琳越細(xì)，其產(chǎn)生的靜電越多，電壓也越高。如圖1所示，本發(fā)明利用的是電氣石產(chǎn)生負(fù)離子。電氣石，學(xué)術(shù)名叫托瑪琳(Tourmaline)，是火山爆發(fā)后形成的一種天然生化陶瓷，是一種寶貴的礦物資源。這種天然硅酸鹽類礦物，其晶體兩端都帶有正、負(fù)電荷，表面流動(dòng)著0.06mA的微電流，能夠源源不斷的釋放電子，當(dāng)水或水蒸氣一旦遇到托瑪琳釋放的電子，水分子立刻發(fā)生輕微的電解，就會(huì)分解成帶有正電的氫離子(H+)和帶有負(fù)電的羥基，即氫氧基(OH-)。而氫離子(H+)即刻與托瑪琳放出的電子(e)結(jié)合而被中和，成為氫原子(H)釋放到空氣中。剩下的氫氧基(OH-)與周圍的水分子結(jié)合成為羥負(fù)離子(H3O2-)。同時(shí)，托瑪琳釋放的電子遇到空氣中的氧分子(O2)即結(jié)合成為氧負(fù)離子O2-，整個(gè)過(guò)程如圖1所示。其化學(xué)式如下。●電解H2O-＞H++OH-●放電H++e-＞H●水合OH-+H2O-＞H3O2-+H2O-＞H3O2-(H2O)nO2+e-＞O2-+H2O-＞O2-(H2O)n托瑪琳既有熱電效應(yīng)，又有壓電效應(yīng)，這在晶體世界里是很少見(jiàn)的。由于熱電、壓電兩種效應(yīng)，在溫度壓力變化的情況下，即能引起托瑪琳之間的電勢(shì)差(電壓)，這種靜電壓足以使空氣電離。被擊下的電子附著于鄰近的O2、H2O分子并轉(zhuǎn)化成為空氣負(fù)離子。以上托瑪琳產(chǎn)生負(fù)離子的途徑，不論哪條，都與托瑪琳的電特性有關(guān)。另外，不可缺少的重要條件是水，如果沒(méi)有水，負(fù)離子也是很難產(chǎn)生的。采用天然托瑪琳為原料，充分利用其電的特性，來(lái)產(chǎn)生負(fù)離子，同時(shí)不會(huì)產(chǎn)生任何有害的物質(zhì)，這在空氣凈化行業(yè)，是一種全新的嘗試。然而在自然條件下，好的托瑪琳產(chǎn)生100-500個(gè)/cm3負(fù)離子就很不錯(cuò)了，通常也就100-200個(gè)/cm3。為此，必須通過(guò)一些激勵(lì)手 段來(lái)加大負(fù)離子輸出，而且絕對(duì)不能使用有害的放射性激勵(lì)法。歷經(jīng)多年試驗(yàn)，終于總結(jié)出一套行之有效的托瑪琳激勵(lì)機(jī)制，能夠極大的提高負(fù)離子濃度，實(shí)驗(yàn)證明，在一定的范圍內(nèi)，能夠產(chǎn)生的負(fù)離子濃度甚至可以達(dá)到我國(guó)森林空氣負(fù)離子I級(jí)水平。我國(guó)森林空氣負(fù)離子濃度水平單位：個(gè)/cm3I級(jí)II級(jí)III級(jí)IV級(jí)V級(jí)VI級(jí)＞30002000-30001500-20001000-1500400-1000＜400其采用優(yōu)質(zhì)天然的托瑪琳為原料，充分利用其電的特性，來(lái)產(chǎn)生負(fù)離子，同時(shí)不會(huì)形成任何不良的副產(chǎn)品和二次污染，例如“電暈放電法”的氮氧化合物有害氣體，“放射物質(zhì)輻射法”的放射性殘留，這些都是對(duì)人體有害的。具有純天然，無(wú)公害的優(yōu)點(diǎn)。其利用了托瑪琳天然放電的特性，通過(guò)高科技手段將其深度加工(粉碎、浸漬、摻雜)，最大限度的提高了托瑪琳的激發(fā)度，理論上可以無(wú)需任何耗能，即可長(zhǎng)期自動(dòng)電離空氣，獲得負(fù)離子，再配以獨(dú)創(chuàng)的低能耗激勵(lì)手段，即可產(chǎn)生極高濃度的水合負(fù)離子。具有耗能少，濃度高的優(yōu)點(diǎn)。經(jīng)研究測(cè)試，空氣離子的遷移速度不但與電場(chǎng)強(qiáng)度成正比，而且與離子直徑成反比。車載托瑪琳負(fù)離子發(fā)生器產(chǎn)生的負(fù)離子多為小粒徑，相比其它負(fù)離子法產(chǎn)生的多為中粒徑和大粒徑的負(fù)離子，小粒徑的負(fù)離子能夠飛出更遠(yuǎn)的距離。具有小離子，飛的遠(yuǎn)優(yōu)點(diǎn)。采用上述技術(shù)方案后，本發(fā)明車載托瑪琳負(fù)離子發(fā)生器具有通過(guò)產(chǎn)生和向車內(nèi)釋放負(fù)氧離子，顯著改善車內(nèi)空氣環(huán)境的優(yōu)點(diǎn)。附圖說(shuō)明圖1是本發(fā)明車載托瑪琳負(fù)離子發(fā)生器的負(fù)離子發(fā)生原理圖；圖2是本發(fā)明車載托瑪琳負(fù)離子發(fā)生器的結(jié)構(gòu)和負(fù)離子發(fā)生流程示意圖。具體實(shí)施方式如圖2所示，本發(fā)明車載托瑪琳負(fù)離子發(fā)生器是用于配置在車內(nèi)的強(qiáng)制循環(huán)風(fēng)道內(nèi)自上游至下游依次配置用于加熱空氣的高溫電熱棒、具有可逆吸脫水能力材料的風(fēng)道段、托瑪琳材料風(fēng)道段。具體是所述強(qiáng)制循環(huán)風(fēng)道內(nèi)在高溫電熱棒前配置有用于產(chǎn)生強(qiáng)制循環(huán)風(fēng)的高速渦輪。更具體是空氣首先經(jīng)過(guò)高速渦輪進(jìn)行增壓、提速，并且形成不斷變化的空氣渦流。以此加大空氣與托瑪琳之間的撞擊、摩擦、擾動(dòng)。具體是所述可逆吸脫水能力材料為具有可逆吸脫水能力的礦石顆粒。更具體是所述具有可逆吸脫水能力的礦石顆粒為沸石、蛋白石、蒙脫石中的任意多種礦石顆粒。更具體是當(dāng)本發(fā)明車載托瑪琳負(fù)離子發(fā)生器處于關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，礦石顆粒的吸水能力開(kāi)始起作用，又會(huì)慢慢重新吸收空氣里的水分子，將其鎖定在自己的內(nèi)部，以備將來(lái)開(kāi)啟時(shí)供給水分子。具體是所述高溫電熱棒把空氣渦流的溫度提升。所述溫度提升為超高溫電熱棒會(huì)把空氣渦流的溫度提升。具體是所述托瑪琳為將優(yōu)質(zhì)天然的托瑪琳去除雜質(zhì)，分別粉碎至20目和800-1200目?jī)煞N規(guī)格，進(jìn)行兩種規(guī)格的摻雜，并洗凈、曬干的托瑪琳材料。更具體是將上述得到的托瑪琳浸漬在托瑪琳激勵(lì)溶液中，每10分鐘攪拌一次，一小時(shí)后撈出、曬干，反復(fù)浸漬2-3次。優(yōu)選將前述制備的托瑪琳與由多種金屬、非金屬配制的托瑪琳激勵(lì)材料進(jìn)行摻雜，進(jìn)一步提高托瑪琳激發(fā)度。更優(yōu)選將前述制備的托瑪琳放置到一能讓氣相成分通過(guò)、又能阻擋所述托瑪琳溢出的相對(duì)密閉器皿中，一方面制造高速變化的空氣渦流，給予托瑪琳以風(fēng)壓、摩擦、擾動(dòng)等激勵(lì)，另一方面制造局部高溫環(huán)境，給予托瑪琳以熱力刺激，從而產(chǎn)生大量的電子和負(fù)離子。即空氣首先經(jīng)過(guò)高速渦輪進(jìn)行增壓、提速，并且形成不斷變化的空氣渦流，以此加大空氣與托瑪琳之間的撞擊、摩擦、擾動(dòng)；緊接著超高溫電熱棒會(huì)把空氣渦流的溫度提升；隨之會(huì)將具有可逆吸脫水能力的礦石顆粒，如沸石、蛋白石、蒙脫石，其內(nèi)部的大量水分子蒸騰出來(lái)。至此激發(fā)托瑪琳產(chǎn)生負(fù)離子的基本條件都已經(jīng)具備了：風(fēng)壓、高溫、水分子，當(dāng)這樣的空氣與特制的托瑪琳混合材料碰撞到一起時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生大量的水合負(fù)氧離子(02-(H2O)n)和水合羥負(fù)離子(H3O2-(H2O)n)。當(dāng)車載托瑪琳負(fù)離子發(fā)生器處于關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，礦石顆粒的吸水能力開(kāi)始起作用，又會(huì)慢慢重新吸收空氣里的水分子，將其鎖定在自己的內(nèi)部，以備將來(lái)開(kāi)啟時(shí)供給水分子。激勵(lì)機(jī)制：經(jīng)研究測(cè)試，托瑪琳能永久不斷的發(fā)出0.06mA的電流；托瑪琳經(jīng)加熱加壓后，放電特性會(huì)得到進(jìn)一步加強(qiáng)，在一定的范圍內(nèi)，溫度每提高10度，效果會(huì)增加一倍；托瑪琳經(jīng)過(guò)粉碎，其放電性能不變，并且托瑪琳越細(xì)，其產(chǎn)生的靜電越多，電壓也越高。如圖1所示，本發(fā)明利用的是電氣石產(chǎn)生負(fù)離子。電氣石，學(xué)術(shù)名叫托瑪琳(Tourmaline)，是火山爆發(fā)后形成的一種天然生化陶瓷，是一種寶貴的礦物資源。這種天 然硅酸鹽類礦物，其晶體兩端都帶有正、負(fù)電荷，表面流動(dòng)著0.06mA的微電流，能夠源源不斷的釋放電子，當(dāng)水或水蒸氣一旦遇到托瑪琳釋放的電子，水分子立刻發(fā)生輕微的電解，就會(huì)分解成帶有正電的氫離子(H+)和帶有負(fù)電的羥基，即氫氧基(OH-)。而氫離子(H+)即刻與托瑪琳放出的電子(e)結(jié)合而被中和，成為氫原子(H)釋放到空氣中。剩下的氫氧基(OH-)與周圍的水分子結(jié)合成為羥負(fù)離子(H3O2-)。同時(shí)，托瑪琳釋放的電子遇到空氣中的氧分子(O2)即結(jié)合成為氧負(fù)離子O2-，整個(gè)過(guò)程如圖1所示。其化學(xué)式如下?！耠娊釮2O-＞H++OH-●放電H++e-＞H●水合OH-+H2O-＞H3O2-+H2O-＞H3O2-(H2O)nO2+e-＞O2-+H2O-＞O2-(H2O)n托瑪琳既有熱電效應(yīng)，又有壓電效應(yīng)，這在晶體世界里是很少見(jiàn)的。由于熱電、壓電兩種效應(yīng)，在溫度壓力變化的情況下，即能引起托瑪琳之間的電勢(shì)差(電壓)，這種靜電壓足以使空氣電離。被擊下的電子附著于鄰近的O2、H2O分子并轉(zhuǎn)化成為空氣負(fù)離子。以上托瑪琳產(chǎn)生負(fù)離子的途徑，不論哪條，都與托瑪琳的電特性有關(guān)。另外，不可缺少的重要條件是水，如果沒(méi)有水，負(fù)離子也是很難產(chǎn)生的。采用天然托瑪琳為原料，充分利用其電的特性，來(lái)產(chǎn)生負(fù)離子，同時(shí)不會(huì)產(chǎn)生任何有害的物質(zhì)，這在空氣凈化行業(yè)，是一種全新的嘗試。然而在自然條件下，好的托瑪琳產(chǎn)生100-500個(gè)/cm3負(fù)離子就很不錯(cuò)了，通常也就100-200個(gè)/cm3。為此，必須通過(guò)一些激勵(lì)手段來(lái)加大負(fù)離子輸出，而且絕對(duì)不能使用有害的放射性激勵(lì)法。歷經(jīng)多年試驗(yàn)，終于總結(jié)出一套行之有效的托瑪琳激勵(lì)機(jī)制，能夠極大的提高負(fù)離子濃度，實(shí)驗(yàn)證明，在一定的范圍內(nèi)，能夠產(chǎn)生的負(fù)離子濃度甚至可以達(dá)到我國(guó)森林空氣負(fù)離子I級(jí)水平。我國(guó)森林空氣負(fù)離子濃度水平單位：個(gè)/cm3I級(jí)II級(jí)III級(jí)IV級(jí)V級(jí)VI級(jí)＞30002000-30001500-20001000-1500400-1000＜400采用上述技術(shù)方案后，本發(fā)明車載托瑪琳負(fù)離子發(fā)生器具有通過(guò)產(chǎn)生和向車內(nèi)釋放負(fù)氧離子，顯著改善車內(nèi)空氣環(huán)境的優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3