背景技術(shù)：

負(fù)空氣離子生成可用作清潔空氣的手段。操作原理是通過向間隔表面施加電場，將電子添加至空氣分子(即，“生成離子”)，這生成在間隔表面之間傳遞的帶負(fù)電荷的空氣顆粒。這些帶負(fù)電荷的顆粒結(jié)合至懸浮在環(huán)境空氣或周圍空氣中的空氣傳播的污染物，并且隨后移動至或被吸引至如同墻壁和地板的帶正電荷的表面。該整體過程將污染物從限定空間中的空氣移動至可利用傳統(tǒng)方法輕易清潔的其他地點(例如，墻壁和地板)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

在一個方面中，本公開涉及一種離子生成裝置，該離子生成裝置包括：外殼，具有至少一個導(dǎo)電表面和開口；陽極和陰極，布置在外殼內(nèi)并且在它們之間具有與開口流體連通的空間；電源，具有負(fù)端子和正端子，且在負(fù)端子與陽極之間具有第一連接以及在正端子與陰極之間具有第二連接；風(fēng)機，布置為移動空氣通過該空間；以及電阻元件，連接至第二連接并且與至少一個導(dǎo)電表面相關(guān)聯(lián)，其中，當(dāng)使電源通電時，在該空間中生成具有負(fù)離子的電場，并且負(fù)離子由風(fēng)機以最小電荷積聚移動通過開口。

附圖說明

在附圖中：

圖1示出根據(jù)本文描述的各個方面的用于將離子注入空氣流的裝置的示意圖。

圖2示出根據(jù)本文描述的各個方面的用于將離子注入空氣流的裝置的外部視圖(強調(diào)電荷積聚)。

圖3示出根據(jù)本文描述的各個方面的電路的示意性電路圖。

圖4示出根據(jù)本文描述的各個方面的用于在車輛中使用的電路圖。

圖5示出根據(jù)本文描述的各個方面的用于與外部變壓器隔離電源一起使用的電路圖。

圖6示出根據(jù)本文描述的各個方面的用于與內(nèi)部電源一起使用的電路圖。

具體實施方式

本公開的方面廣泛涉及用于將離子(具體地，負(fù)離子)注入空氣流的裝置和方法。包括本公開的方面的裝置、方法或過程可包括投射附接至空氣分子的電子流，并且因此，引發(fā)從離子發(fā)生器流向房間的電流。如果任何因素降低電子流，則該裝置、方法或過程具有降低的有效性或較少電子或離子。本公開的方面可包括克服降低空氣離子發(fā)生器中的電流流動的因素的方法或裝置。在另一方面中，本公開涉及用于將離子注入空氣流以用于提供離子的穩(wěn)定生成的裝置和方法，并且本公開可改進(jìn)離子(電子)向期望空間或環(huán)境中的流動。

如本文使用的，“定義空間”指的是包括離子發(fā)生器并通過分割物與更大空間隔開的區(qū)域。例如，臥室、醫(yī)院房間或車輛內(nèi)部。在“一組”各個元件將被描述的同時，將理解，“一組”可包括任意數(shù)量的相應(yīng)元件，包括只有一個元件。連接參考(例如，附接、耦接、連接和接合)應(yīng)被廣義解釋，并且除非以另外方式表示，否則連接參考可包括一批元件之間的中間構(gòu)件以及元件之間的相對移動。因此，連接參考不必推斷兩個元件直接連接并且彼此成固定關(guān)系。在非限制性實例中，連接或斷開可選擇性被配置為提供相應(yīng)元件之間的電連接、啟用相應(yīng)元件之間的電連接、禁用相應(yīng)元件之間的電連接等。示例性附圖僅用于說明性目的，并且在附圖中反映的尺寸、位置、順序和相對尺寸可變化。

通常，至少兩個因素可降低離子生成電流向房間中的流動。第一因素可包括：負(fù)離子生成過程可導(dǎo)致離子發(fā)生器的表面變得帶負(fù)電荷，并且因此，將傾向于排斥帶電粒子(包括負(fù)空氣離子)。針對該現(xiàn)象的術(shù)語是“電荷積聚”。結(jié)果是：電子流動越低，離子發(fā)生器操作越長。

第二因素可包括：電流必須通過封閉路徑流動。在空氣離子發(fā)生器的情況下，諸如本文公開的方面，封閉路徑可包括圍繞發(fā)生器的空間中的空氣或間隔導(dǎo)電表面(諸如，陽極元件和陰極元件)之間的空氣。因此，離子被投射的范圍將自然地僅包括電流返回路徑。如果該返回路徑不包括圍繞定義空間的表面，則即使可能產(chǎn)生離子，它們也不被投射至預(yù)期空間。針對該現(xiàn)象的術(shù)語是“離子約束”。

本公開的方面可包括：通過利用導(dǎo)電材料處理至少一個表面，來降低離子發(fā)生器的表面(尤其是離子源附近的那些表面)上的電荷積聚的效果。利用導(dǎo)電材料處理的表面可提供移除負(fù)電荷的電路徑，使得負(fù)電荷不在表面上聚集并且隨后排斥離子。導(dǎo)電材料可包括前往(例如)相關(guān)聯(lián)電子電流源的正端子(也被稱為“陰極”)的導(dǎo)電通路。

在本公開的一個示例性方面中，為了降低離子約束的影響，電子的源返回路徑可電耦接至電接地(electricalground，在一個非限制性實例中，該電接地包括建筑物布線)。例如，針對空氣離子發(fā)生器，在不提供直接的大地接地(earthground)的情況下或者在用戶不太可能適配建筑物以使用產(chǎn)品的情況下，用于接地連接的建筑物布線可被利用。在本公開的方面中，電流路徑可設(shè)置有電子源向建筑物布線的連接。當(dāng)裝置包括建筑物的大地接地(例如‘綠導(dǎo)線’)時，該連接是最有效的，這是因為建筑物中的許多共同特征連接至諸如管道、水管、地板、地基等的大地接地。然而，在許多實例中，對于離子發(fā)生器，大地接地不可用。在這種情況下，替換裝置或額外裝置是通過電阻路徑向建筑物布線提供連接。向建筑物布線的連接提供一種提供路徑(該路徑不太直接連接至建筑物特征，但是相比較不提供電流返回路徑，仍然高度有效)的便利且有效的方法。向建筑物布線的連接通常提供用于電流的足夠但特別的返回路徑，并且該連接適用于添加有意返回路徑(intentionalreturnpath)的成本得不到保證的情況。

為了降低離子約束的影響，存在用于本公開的實施方式的另一配置，該另一配置通過向可進(jìn)一步電連接至電子源的定義空間添加、施加或布層至少一個導(dǎo)電表面來提供電流路徑。在諸如工業(yè)或醫(yī)療應(yīng)用的成本合理的情況下，該方法是適當(dāng)?shù)摹＠?，醫(yī)院房間可包括導(dǎo)電地板，或者牲口棚可包括一個或多個墻壁上的導(dǎo)電屏。

圖1示出用于將離子注入空氣流105中的離子生成裝置100。該裝置使用連接至陰極102和陽極103的電源101(諸如高壓發(fā)生器或高壓源)。電子107從電源101流動(示出為箭頭)。在陽極103與陰極102之間的區(qū)域中產(chǎn)生或生成負(fù)離子106。風(fēng)扇104可吹動或引導(dǎo)包含在空氣流105中離子106或沿著流動路徑105吹動或引導(dǎo)離子106。

圖2示出根據(jù)另一方面的具有外殼203的離子生成裝置200的立體圖。通過將離子201注入空氣流202中，離子生成裝置200與圖1所示的裝置100相似地操作。該裝置包括外殼203，示出表面上的電荷積聚204。

圖3示出根據(jù)本公開的方面的包括用于改進(jìn)離子一致性的離子生成裝置的示意圖。諸如房間、汽車或封閉體積的定義空間300可包括連接至電接地301的至少一個電連接，在一個非限制性實例中，該電接地301可包括大地接地。電接地301連接通過電阻器307由導(dǎo)線302進(jìn)一步電連接至離子發(fā)生器303，該電阻器307連接至離子發(fā)生器303的至少一個表面。離子發(fā)生器303的表面可包括陰極306和間隔的陽極305。陰極306也通過電阻器308連接至接地301。諸如高壓發(fā)生器的電源304通過限流電阻元件309(諸如保護電阻器)連接至陽極305。限流電阻元件309可被選擇以提供用于人體無意接觸陽極的保護。電源304與陰極306和陽極305的耦接在陰極306與陽極305之間生成電場。反過來，該電場在占據(jù)或穿過電場的環(huán)境空氣中，生成或產(chǎn)生一組負(fù)離子310。負(fù)離子310進(jìn)入環(huán)境空間300中，這是因為它們被吸引至定義空間的材料(諸如先前描述的墻壁或地板)的更高電壓電位。如示出的，定義空間的材料可具有更高的電壓電位，這是因為它們連接至電接地301。

圖4以圖示出本公開的另一方面，該另一方面被配置為用作應(yīng)用于車輛(諸如，汽車)的離子生成裝置400。盡管描述的是汽車，本公開的實施方式可同樣適用于飛機或基于水的交通工具，其中，環(huán)境空氣的體積可由負(fù)離子占據(jù)。如先前描述的，諸如高壓發(fā)生器的電源406通過保護電阻器401連接至陰極403和陽極402。在陰極403與陽極402之間的區(qū)域中，產(chǎn)生離子413。通過電源插座410提供電源連接405以使電源406通電，該電源406例如，可提供來自定位于車輛中的電池411的電力。因此，車輛接地412通過內(nèi)部電路408以及連接至陰極403的連接404連接至裝置。導(dǎo)電表面407設(shè)置為通過電阻器414由連接415減輕電荷積聚。

圖5示出根據(jù)本公開的又一方面的離子生成裝置501，該離子生成裝置包括空氣流504和離子517。離子生成裝置501可使用外部電源512。在許多情況下，外部電源通過變壓器516提供接地隔離。因此，橋接電阻器513提供高電阻路徑，該高電阻路徑將仍然允許足夠電流流動作為離子約束的對策。示圖示出通過橋接電阻器513經(jīng)由電源引線509從電源506(諸如，高電壓電源)的正端子到建筑物布線連接514的連接510。此外，提供連接510，其連接至至少一個選擇的外表面511，或者由電阻器508連接至至至少一個內(nèi)表面517。如示出的，離子生成裝置501可進(jìn)一步包括陰極503。

圖6示出本公開的具有離子生成裝置600的又一方面，該離子生成裝置在陰極610與陽極609之間的區(qū)域中產(chǎn)生離子612。陽極609通過安全電阻器607連接至電源608，諸如高電壓電源。風(fēng)扇613產(chǎn)生空氣流611，以便從間隔的陰極610與陽極609之間的體積向裝置600外部的環(huán)境空間推進(jìn)離子612。裝置600可被配置為使用例如由主電源602(諸如，壁式插座)電支持的電源603、608。電源602、603、608可在裝置600的內(nèi)部或外部。在該實例中，電接地601連接至電源608的正端子。電接地601也連接至裝置600的至少一個選擇外表面605或至少一個選擇內(nèi)表面606?？蛇x地，接地網(wǎng)格或接地板613被包括以提供可能在牲口棚或醫(yī)院房間中使用的外部離子路徑。

如先前描述的，電荷積聚可導(dǎo)致離子從產(chǎn)生被排斥至出口點。通過在離子路徑中選擇性地涂覆表面(包括但不限于內(nèi)表面517、606或外表面511、605)，并且將這些表面連接至陰極102、306、403、503、610，電荷積聚的影響可減輕。

圖3以圖示意性示出離子發(fā)生器303的表面通過電阻器308與陰極306的連接。

在本公開的用于車輛應(yīng)用的一個非限制性方面中，如在圖4中，導(dǎo)電表面407通過電阻器414直接連接415至陰極403。

在本公開的用于桌面、地板模型或商業(yè)模型的一個非限制性方面中，設(shè)置與圖5和圖6所示的相似的導(dǎo)電通路。桌面/地板類型通過電阻器508與連接到陰極503的連接510相連接。

圖6所示的商業(yè)應(yīng)用可相似于上述的方面。導(dǎo)電表面605通過電阻器604使用連接606以與陰極610連接。

在本文描述的本公開的方面中，由于導(dǎo)電表面本身可以是電阻的，所以一個或多個分離電阻器可省去。

在流動通過利用離子處理的空間之后，也可通過提供用于使電流流回到各自陰極102、306、403、503、610的路徑來減輕離子約束。路徑可包括現(xiàn)有導(dǎo)電或半導(dǎo)電材料，如同水管、地板等。在該方面中，連接可存在于系統(tǒng)陰極102、306、403、503、610與那些導(dǎo)電材料之間。在圖3中，陰極306連接被示意性示出為連接至接地301的電阻器308。

在應(yīng)用至車輛的情況下，諸如在圖4的方面中，電接地被車輛接地412取代。如圖4進(jìn)一步示出的，陰極403由一系列連接404通過內(nèi)部電路408、電源連接405、通過電源插座410連接至車輛接地412。本公開的方面可包括上述連接的子集或額外連接。

在桌面模型或地板模型的情況下，如圖5所示，陰極503可通過連接510經(jīng)由電源引線509連接至電源512，其中，隔離變壓器516包括電阻器513以允許連接至建筑物布線514。在包括電接地連接的情況下(例如，具有接地電源連接)，可進(jìn)行直接連接，而不是跨越隔離變壓器的電阻器。本公開的方面可包括上述連接的子集或額外連接。

直接連接也可被包括在商業(yè)應(yīng)用的實施方式中，例如，如圖6所示。在圖6中，陰極610直接連接至電接地601。在利用離子處理更大區(qū)域或者建筑物不固有包括接地特征的情況下，可提供額外板或屏幕613。這可以是例如，牲口畜上方的天花板中的金屬絲網(wǎng)或醫(yī)院房間中的導(dǎo)電地板。

本公開預(yù)期除了以上圖中示出的實施方式和配置的許多其他可能的實施方式和配置。

在某種程度上沒有描述的各種實施方式的不同特征和結(jié)構(gòu)可按照期望彼此組合使用。一個特征可能沒在所有實施方式中說明并不意味著解釋為不存在，這樣做是為了說明的簡潔性。因此，不管新的實施方式是否明確說明，但是不同實施方式的各個特征可按照期望混合和匹配以形成新的實施方式。本公開覆蓋本文描述的特征的組合或置換。

本書面說明書使用實例公開了包括最優(yōu)模式的本發(fā)明的實施方式，并且還使任何本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)嵤┍景l(fā)明的實施方式，包括制造和使用任何裝置或系統(tǒng)并且執(zhí)行任何結(jié)合的方法。本發(fā)明的專利范圍由權(quán)利要求限定，并且可包括本領(lǐng)域技術(shù)人員想到的其它實例。這些其他實例旨在被包括在權(quán)利要求的范圍內(nèi)，如果它們具有不與權(quán)利要求的字面語言不同的結(jié)構(gòu)要素，或者如果它們包括與權(quán)利要求的字面語言非實質(zhì)性不同的等同結(jié)構(gòu)要素。