专利名称：负离子空气发生装置的制作方法
技术领域：
本发明广义上是关于负离子空气发生器的发明，具体地说，是关于产生具有生理活性机能的负离子空气的发生装置的发明。尤其是利用超声波振动力和焙烧的风化珊瑚粉使碱离子化的水解离，产生具有生理活性机能的负离子空气的装置。
背景技术：
空气的离子中有正离子和负离子。通常，在都市的空间和受到污染的空间等中有比较多的正离子空气。当生活在有大量正离子的空气中时，会引起人的偏头痛、自律神经失调症、失眠、忧郁症、增加不安感、神经症、交感神经活动兴奋等。而生活在有大量负离子的空气中时，会使人有愉快感、睡眠好、副交感神经活动增加、并提高学习效率等。这种负离子空气可以通过用莱纳德效应的水解离方式、高压放电方式、发射热电子方式或电石吸附纤维等方式制造。
负离子有利于生理上的作用是指大家知道的能抑制虚弱老人和高血压症患者常见的兴奋的交感神经活动、增进已降低的迷走神经活动、通过促进脑内物质分泌达到平静的睡眠作用、恢复疲劳作用、镇痛作用和利尿作用等，有关这种负离子空气发生装置的介绍很多。
其中，高压放电式负离子发生装置的缺点是向大气排放了对人体有害的臭氧和氮氧化物等副产物。此外，采用有过失效果的水滴解离方式的装置具有污染水源或在酸性水(pH在7.0以下)的情况下，腐蚀喷嘴以及向大气中排放氢离子和氯等缺点。另外，在不连续工作时，水源中有可能产生细菌。
此外，必须考虑自然界特别是存在于瀑布附近和森林中的负离子与人工制造的所谓的负离子的实体有所不同。A.P.Kurueger用四个分子式表示空气离子(Interational Journal of Bimetorology，vol.16，no.4，pp313-322，1972)，即，分别为正离子H+(H2O)n、H3O+(H2O)n和负离子O2-(H2O)n、OH-(H2O)n。其中所说的(H2O)n是水分子群，H+、O2、OH-等是水解离产生的离子，即所谓空气离子的主体。
维持人体生命活动重要的体液pH浓度值为弱碱性的约pH7.4，保持一定的酸碱平衡的离子是H+、OH-(H2O)n。也就是体液为了保持碱性，必须不断地增加OH-、减少H+。因此，将这样的OH-定义为具有生理活性机能的负离子。K.Ju在研究报告中提出，由于具有这样机能的生理活性负离子空气能抑制过度兴奋的交感神经活动，所以具有降低血压、增加副交感神经的效果(Bimedical Sciences Instrumentation.33，338-43，1997)。
特开平4-141179号公报(负离子的制造及其制造装置)和特开平8-308914号公报(高湿度活性空气)公开了不产生对人体有害的物质即臭氧，利用莱纳德效应使水滴解离，产生生理活性负离子的装置。虽然该两篇文献表述为用这些方法和装置产生了生理活性负离子，但还有快速形成高湿度的缺点，而且根本没有提供A.P.Krueger或K.Ju所说的产生生物学或生物学活性的功能。
发明内容
本发明的目的是提供一种负离子空气发生装置，该装置能产生被肺组织吸收的、对保持血液电解质溶液的酸碱平衡具有重大作用的物质，也就是具有生理活性机能的负离子空气。
本发明的另一个目的是利用风扇使所述负离子空气以螺旋状旋转的方式快速通过由双层圆管构成的空气通路，并利用布朗运动使负离子空气剧烈地冲撞、结合和移动，以释放出对人体具有良好作用的小离子。
鉴于上述技术问题，本发明提供利用超声波振动力和珊瑚陶瓷产生具有生理活性机能的负离子空气的发生装置。首先，本发明第一和第三方面提供的装置的特征在于，将焙烧风化珊瑚粉制成的珊瑚陶瓷与水反应，利用超声波振动器的振动力，使水滴微细化，产生具有生理活性机能的负离子空气。本发明第二方面提供的装置的特征在于，用超声波振动和风力使碱离子化的水解离，产生具有生理活性机能的负离子空气。
下面将详细描述本发明的负离子空气发生装置的结构，该装置利用超声波振动力和珊瑚陶瓷产生具有生理活性机能的负离子空气。
首先说明本发明第一方面提供的装置结构。该结构首先具有焙烧风化珊瑚粉的珊瑚焙烧单元；其次具有解离水容器，该解离水容器用于使所述焙烧单元制成的珊瑚陶瓷与水发生反应；最后具有超声波振动器，该超声波振动器将超声波振动传递给在所述解离水容器内珊瑚陶瓷与水反应制成的碱离子水，同时，将超声波振动传递给所述珊瑚陶瓷。
下面对本发明第二方面提供的负离子空气发生装置的结构进行说明，所述装置利用超声波振动力和珊瑚陶瓷产生具有生理活性机能的负离子空气。在此，省略与上述第一方面提供的负离子空气发生装置的结构相同部分的描述，仅对其不同部分加以描述。其中的不同点是，第二方面提供的负离子空气发生装置还具有风扇和双层圆管。所述风扇用于吹动用所述超声波振动器排出的负离子空气，以使负离子空气在双层圆管中以螺旋旋转的形式快速移动。所述双层圆管是用上述风扇输送的负离子空气的通路。
最后，对本发明第三方面提供的负离子空气发生装置的结构进行说明，所述装置利用超声波振动力和珊瑚陶瓷产生具有生理活性机能的负离子空气。在此，省略与上述第一方面提供的负离子空气发生装置的结构相同部分的描述，仅对其不同部分加以描述。其中的不同点是，第三方面提供的负离子空气发生装置没有珊瑚焙烧单元，这是因为使用了预先焙烧风化珊瑚粉制成的珊瑚陶瓷。
下面对本发明的负离子空气发生装置的作用和产生离子的机理进行说明，所述装置利用超声波振动力和珊瑚陶瓷产生具有生理活性机能的负离子空气。首先如(式1)所示，在水中和在有超声波等外力的作用下，含碳酸钙的风化珊瑚陶瓷会解离成钙离子和碳酸根离子。
(式1)在水溶液中水分子和氢离子(H+)、氢氧根离子(OH-)之间总是保持如(式2)所示的平衡。
(式2)如下(式3)所示，采用超声波振动力作为外力，使水分子的分子群构造，也就是复合水分子形成离子群复合体，其中OH-(H2O)n称为具有生理活性机能的水负离子。
(式3)在(式1)中产生的二氧化碳气溶于水溶液，与水结合生成碳酸(H2CO3)的反应是可逆的，它作为酸可以像(式4)那样解离成氢离子(H+)和碳酸氢根离子(HCO3-)，反应是可逆的。其中把CO2和H2O一起称为解离碳酸，把HCO-3称为化合碳酸。
(式4)碳酸第2阶段解离按下式进行，HCO-3变成酸。
(式5)根据上述离子的构成，碳酸第1阶段热学解离常数(K1)用下式定义。
K1＝[(H+)(HCO3-)]/[(CO2)]pH＝Pk1+log[(HCO3-)]/[(CO2)] (式6)在水溶液中加入酸增加H+的话，OH-降低；如果加入碱的话，在OH-增加，H+降低后的状态下处于平衡。人体生理的水溶液浓度(pH值)用-log[H+]或pK+log{[HCO3-]/[CO2]}表示，例如血液的pH值平均约为7.4。
要使生物体内pH值保持恒定，需要在生物体中具备有各种pH缓冲体系。在血液和腹壁间液中的主要缓冲体系为的体系。通过食物变质和物质代谢形成的生物机能的稳定性，也就是酸-碱平衡性通过HCO3-、H+、CO32-、OH-离子调节，所以被称为具有生理活性机能的离子。在空气中产生具有这样生理活性机能的负离子，以保持人体稳定性是本发明的主要宗旨。
图1是表示本发明的负离子空气发生装置的框图，所述装置利用超声波振动力和珊瑚陶瓷产生具有生理活性机能的负离子空气。
图2是表示图1实施例的主要部分的侧面断面图。
图3是表示图1的风扇转数等与测定时间内的负离子数的曲线。
图4是表示图1的风扇转数等与测定时间内的正离子数的曲线。
标号说明1 珊瑚陶瓷筒1a 珊瑚陶瓷2 解离水溶液3 超声波振动器10 双层圆管A 负离子空气W 水具体实施方式
下面说明本发明的负离子空气发生装置的一般实施方式，所述装置利用超声波振动力和珊瑚陶瓷产生具有生理活性机能的负离子空气。为了达到上述目的，本发明的负离子空气发生装置以珊瑚陶瓷筒和水为材料，并向两者施加超声波振动力生产具有生理活性机能的负离子空气。此外，本发明的负离子空气发生装置不提供高的湿度，而是一面提供生理上合适范围(60％左右)的湿度，一面制造离子数和湿度、温度在一定水平下的负离子空气。
而在其他实施方式中，所述负离子空气被风扇吹得像旋风一样快速地旋转通过由双层圆管构成的空气通路，将所述负离子空气从空气排放口排放到外部空间。此时，所述空气离子粒子遵从布朗运动，发生剧烈的冲撞、结合和移动，以去除不需要的离子，只排放出对人体有益的小离子。
下面用具体的实施例和附图对本发明的利用超声波振动力和珊瑚陶瓷产生具有生理活性机能的负离子空气发生装置做详细说明。
首先，本发明的装置具有焙烧风化珊瑚粉的珊瑚焙烧单元B(参照图1)，在图2中没有表示；然后，如图2的断面图所示，具有解离水容器2，在解离水容器2中装入珊瑚陶瓷筒1和水。所述解离水容器2用于使由珊瑚焙烧单元制造的珊瑚陶瓷1a与从水入口3流入的水W反应，将水W碱离子化。也就是使水分子群解离变成H+和OH-。在它们的量H+＝OH-时，水溶液为中性；H+＞OH-时为酸性；H+＜OH-时为碱性。在所述装置中制作的酸根浓度为pH7.4(人血液的pH为7.4)。此外，所述珊瑚陶瓷1a也可以使用预先焙烧成的风化珊瑚粉。
所述碱离子化的水W通过具有除菌作用的银膜珊瑚筒4的水通路5，被送到离子空气室H的底部。所述装置还具有超声波振动器6。超声波振动器6将超声波振动传递给在解离水容器2内的珊瑚陶瓷1a，使它与周围的水W反应制成碱离子水，同时，也将超声波振动力传递给碱离子水。风扇7将用超声波振动器6排出的负离子空气吹向斜上方。
如图2所示，通过风扇7，所述负离子空气A呈螺旋状旋转被吹向斜上方，并快速通过下游的空气通路8，从空气排放口9向外排放。空气通路8由双层圆管10的外筒10a和内筒10b构成。其中所述空气A的离子粒子遵从布朗运动，剧烈地冲撞、结合和运动，去除了兰杰文离子(0.025～0.055μm)、大离子(0.025μm)和中离子(0.001～0.025μm)等，而将对人体有益的小离子(0.0006μm)排放到空气中。
这样，所述具有生理活性机能的负离子空气发生装置是由装有珊瑚陶瓷筒1的解离水容器2、可开关的弹簧式水流入口3、除菌用银膜珊瑚筒4、将振动力传递给珊瑚陶瓷1a和水W的超声波振动器6(1.6～2.8MHz)、将用超声波振动力解离的水分子旋转输送的风扇7构成。
空气中离子含量可以使用利用了离子活动程度的离子计数器(神户电波株式会社制KST-900)求出。此测定仪器可以计数每1cc的负离子数和正离子数。测定条件为在密闭的屏蔽室(1.5m×1.5m×1.5m)中无风状态下，初始湿度50％、初始温度25℃。如下所述，利用如此测定得到的离子生成数据非常好。其原因在于1)使用了焙烧用于生成离子的风化珊瑚粉制成的珊瑚陶瓷1a；2)在解离水容器2内，通过与解离水容器2内的水W相连的所有水W和器具，将所述超声波振动器6的振动力传递给上述珊瑚陶瓷1a，使所述珊瑚陶瓷1a与水反应而使水W活化，从而大量制成碱离子水。
下面介绍本发明装置的应用，即通过改变喷射的电动风扇转数来改变生成负离子空气和正离子空气的试验。此外图3和图4也测定了外部条件相同的产生水蒸气的热水加热式加湿器数据。此数据是将在600℃焙烧的珊瑚陶瓷放在水中(pH7.4～7.8)，以2.4MHz超声波频率进行振动，在电动风扇转数为160、180、200rpm下施加外力时求出的数据。
在超声波振动器6和电动风扇7工作5分钟后，因各外力而形成的负离子数显示出最大值，其后缓慢降低至饱和。此外正离子数也显示为最大值，20分钟后降低到零。可是20分钟后室内湿度从初始湿度50％只增加了7％。
另一方面，在将水加热产生水蒸气的情况下，负离子几乎不增加，相反正离子数和室内湿度大幅度增加。由此可以看出，通过加热形成的水蒸气的水滴和利用超声波的振动力解离为微小水滴的水分子性质不同。从以上的试验可以看出，本发明的装置容易生成对人体有益范围(60％以下)的湿度和对生理机能有益的负离子。
本发明提供了具有如上述说明构成的负离子空气发生装置，该装置利用超声波振动力和珊瑚陶瓷产生具有生理活性机能的负离子空气，因此解决了上述课题，取得了良好的效果。也就是说，由于使用了风化珊瑚粉，使本发明的装置价格低廉，而采用超声波和风力进一步提高了装置的效率。
另一方面，为使所述负离子空气通过风扇呈螺旋状旋转快速通过空气通路，从空气排放口排放到外部空间，需要使用10b构成的单元。其中空气离子粒子遵从布朗运动，剧烈地冲撞、结合和运动，从而向空气中排放对人体有益的小离子。
权利要求
1.负离子空气发生装置，该装置利用超声波振动力和珊瑚陶瓷产生具有生理活性机能的负离子空气，其特征为所述装置由珊瑚焙烧单元、解离水容器、超声波振动器构成；所述珊瑚焙烧单元用于焙烧风化珊瑚粉；所述解离水容器用于使珊瑚焙烧单元制成的珊瑚陶瓷和水反应；所述超声波振动器用于将超声波振动传递给在所述解离水容器内所述珊瑚陶瓷和水反应制成的碱离子，同时将超声波振动传递给所述珊瑚陶瓷。
2.负离子空气发生装置，该装置利用超声波振动力和珊瑚陶瓷产生具有生理活性机能的负离子空气，其特征为所述装置由珊瑚焙烧单元、解离水容器、超声波振动器、风扇、双层圆管构成；所述珊瑚焙烧单元用于焙烧风化珊瑚粉；所述解离水容器用于使所述珊瑚焙烧单元制成的珊瑚陶瓷和水反应；所述超声波振动器用于将超声波振动传递给在所述解离水容器内所述珊瑚陶瓷和水反应制成的碱离子，同时将超声波振动传递给所述珊瑚陶瓷；所述风扇将用所述超声波振动器排出的负离子空气(含有碱离子化的水的空气)以螺旋旋转的形式快速地吹送；所述双层圆管是用所述风扇吹送所述负离子空气的通路。
3.负离子空气发生装置，该装置利用超声波振动力和珊瑚陶瓷产生具有生理活性机能的负离子空气，其特征为所述装置由解离水容器、超声波振动器构成；所述解离水容器用于使焙烧风化珊瑚粉制成的珊瑚陶瓷和水反应；所述超声波振动器用于将超声波振动传递给在所述解离水容器内所述珊瑚陶瓷和水反应制成的碱离子，同时，将所述超声波振动传递给所述珊瑚陶瓷。
全文摘要
本发明提供一种负离子空气发生装置，该装置利用超声波振动力和珊瑚陶瓷产生具有生理活性机能的负离子空气。所述装置具有焙烧风化珊瑚粉的珊瑚焙烧单元B；装有珊瑚陶瓷筒1和水的解离水容器2，在容器2内使珊瑚焙烧单元制成的珊瑚陶瓷1a与从水流入口3进入的水W反应，以使水W碱离子化。此外，所述装置还具有超声波振动器6，以将超声波振动传递给在解离水容器2内的珊瑚陶瓷1a和水W，同时，将该振动力传递给珊瑚陶瓷1a与水W反应制成的碱离子水。最后，风扇7将风力传递给用超声波振动器6排出的负离子空气A。
文档编号A61L2/02GK1574527SQ0315354
公开日2005年2月2日 申请日期2003年8月15日 优先权日2003年5月20日
发明者佐藤计一 申请人:Icc株式会社