场效应洗车器的制作方法

一、技术领域

采用超声波机械振荡、冷阴极场致电子发射和静电除尘原理设计的场效应洗车器，具有节能、节水、无环境污染等环境友好特点，其技术属于环保设备领域。

二、

背景技术：

汽车表面污垢通常由水渍、油渍和粉尘构成。现行洗车方法主要是采用高压水枪冲刷粉尘，然后用洗涤剂擦除油渍、水渍，再用清水冲洗，最后用干燥毛巾擦干水分或热风吹干水分。这种洗车方法不仅时间长，耗费水量高，而且大量排放含有化学洗涤剂的废水会污染环境。随着汽车市场的增长，解决现行洗车方法带来的环境污染和水资源浪费问题已经刻不容缓。

由超声波发生器产生的高于28khz音频电信号，通过换能器的压电逆效应转换成同频率的机械震荡，并以超音频纵波的形式辐射。由于超音频纵波传播的正压和负压交替作用，可以产生无数超过一千个大气压的微小气泡，并随时爆破，形成对清洗物表面的细微局部高压轰击，使物体表面及缝隙之中的污垢迅速剥落，同时使尘粒凝聚成质量较大的微粒团，方便用普通吸尘装置清除。这就是超声波特有的表面清洁功能。

碳纳米管表面电子逸出功极低，几乎不需要能量即可以发射电子，在低能态下(如光照、微电场)能够以量子隧穿方式来转移电子，及氢原子、重氢原子一类的原子核，同时在其表面微区的尖端能够引起带电粒子涡旋运动而产生超光速传播的轴向挠场，并与零点能相干而提取零点能，引发带电粒子反转而产生一定数量的异常高能粒子辐射。

借助高频等离子体化学气相沉积含氢dlc(类金刚石薄膜)方法，通过调整生成类金刚石膜sp3键及sp2键比例，可以在泡沫镍表面生成一层密集的纳米级碳纳米管构成泡沫镍基碳纳米管复合材料。这种纳米复合材料具有超大比表面积，在紫外光或低频电场作用下，可大幅度提高尖端场效应电子发射密度与电场强度，增强其表面微区的尖端绕场效应及表面等离子体共振能量，形成电晕放电，产生对人体不构成伤害的低剂量电离辐射和带电粒子。

采用超声波清洗汽车表面污垢，虽然可以节水，并且没有化学洗涤剂带来的环境污染，但是需要大功率超声波发生器和大功率吸尘器，不仅设备复杂、高耗能，而且在清除油渍方面，达不到水洗的清洗效果。碳纳米管在微弱电场作用下，就可以产生冷阴极场发射电子束轰击效应，表面等离子体电磁波共振效应及尖端绕场效应，形成对人体不构成伤害的低剂量电离辐射，使有机物发生分解，生成活性氧、活性自由基与负离子。

将碳纳米管的这种特性与超声波除结合起来设计的场效应洗车器，可以使超声波高压轰击形成的粉尘颗粒团，在碳纳米管场效应作用下形成带负电颗粒，在静电场作用下汇聚到正极，极大地提高了清洗效率和清洗效果，不仅可以解决无水清洗遇到的油渍问题和高耗能问题，同时也简化了设备结构使之便于使用与携带。因此，场效应洗车器适用于无水洗车行业及作为轿车自备洗车工具，也可以作为工厂、家庭的除污、除尘工具。

三、

技术实现要素：

场效应洗车器由长方体形场效应装置(1)和安装在长方体形场效应装置(1)侧面的圆柱形手柄(2)构成；长方体形场效应装置(1)由长方体形外壳(3)，及安装在长方体形外壳(3)内部的压电逆效应超音频长条形换能器(4)、泡沫镍基碳纳米管复合材料制作的长方形负极(5)、具有筛孔(7)的长方形碳毡正极(8)、位于泡沫镍基碳纳米管复合材料制作的长方形负极(5)和具有筛孔(7)的长方形碳毡正极(8)之间的镂空网格状长方形绝缘隔板(6)、及与长方形碳毡正极(8)导通的超细金属丝制作的长方形集尘袋(9)构成；圆柱形手柄(2)由圆柱形手柄(2)外壳(10)，位于圆柱形手柄(2)外壳(10)外表面的电源控制器(14)，及在圆柱形手柄(2)外壳(10)内依次安装的超声音频信号发生装置(11)、充电电池(12)、微型电动抽气扇(13)构成；压电逆效应超音频长条形换能器(4)通过音频导线(16)与超声音频信号发生装置(11)导通；泡沫镍基碳纳米管复合材料制作的长方形负极(5)通过负极导线(17)与电源控制器(14)负极导通；具有筛孔(7)的长方形碳毡正极(8)通过正极导线(18)与电源控制器(14)正极导通；超细金属丝制作的长方形集尘袋(9)开口安装在具有筛孔(7)的长方形碳毡正极(8)的周边，并与之导通具有正电性；电源控制器(14)分别与超声音频信号发生装置(11)、负极导线(17)、正极导线(18)、充电电池(12)、微型电动抽气扇(13)导通，控制电能分配。

圆柱形手柄(2)外壳(10)开口一端穿过长方体形场效应装置(1)侧面，与长方体形场效应装置(1)长方体形外壳(3)内的空间联通，圆柱形手柄(2)有若干排气孔洞(15)一端安装微型电动抽气扇(13)，当微型电动抽气扇(13)工作时，空气从长方体形场效应装置(1)底部工作面的开口进入，穿过泡沫镍基碳纳米管复合材料制作的长方形负极(5)及镂空网格状长方形绝缘隔板(6)，再穿过具有的长方形碳毡正极(8)的筛孔(7)，进入超细金属丝制作的长方形集尘袋(9)，带负电荷的粉尘颗粒被阻留在超细金属丝制作的长方形集尘袋(9)內，集尘袋(9)过滤后的洁净空气穿过圆柱形手柄(2)开口端进入內部空腔后，从圆柱形手柄(2)另一端的若干排气孔洞(15)中排出。

四、附图说明

图1是场效应洗车器俯视图。

图2场效应洗车器垂直剖面结构图。

图3是长方体形场效应装置(1)底部工作面结构图。

图4是泡沫镍基碳纳米管复合材料制作的长方形负极(5)俯视图。

图5是镂空网格状长方形绝缘隔板(6)俯视图。

图6是具有筛孔(7)的长方形碳毡正极(8)俯视图。

图7是超细金属丝制作的长方形集尘袋(9)示意图。

图8是圆柱形手柄(2)另一端的若干排气孔洞(15)示意图。

图9是场效应洗车器电路示意图。

五、具体实施方式

场效应洗车器由长方体形场效应装置(1)和安装在长方体形场效应装置(1)侧面的圆柱形手柄(2)构成；长方体形场效应装置(1)由长方体形外壳(3)，及安装在长方体形外壳(3)内部的压电逆效应超音频长条形换能器(4)、泡沫镍基碳纳米管复合材料制作的长方形负极(5)、具有筛孔(7)的长方形碳毡正极(8)、位于泡沫镍基碳纳米管复合材料制作的长方形负极(5)和具有筛孔(7)的长方形碳毡正极(8)之间的镂空网格状长方形绝缘隔板(6)、及与长方形碳毡正极(8)导通的超细金属丝制作的长方形集尘袋(9)构成；圆柱形手柄(2)由圆柱形手柄(2)外壳(10)，位于圆柱形手柄(2)外壳(10)外表面的电源控制器(14)，及在圆柱形手柄(2)外壳(10)内依次安装的超声音频信号发生装置(11)、充电电池(12)、微型电动抽气扇(13)构成。

圆柱形手柄(2)外壳(10)开口一端穿过长方体形场效应装置(1)侧面，与长方体形场效应装置(1)长方体形外壳(3)内的空间联通，微型电动抽气扇(13)安装在圆柱形手柄(2)有若干排气孔洞(15)一端。

压电逆效应超音频长条形换能器(4)通过音频导线(16)与超声音频信号发生装置(11)导通；泡沫镍基碳纳米管复合材料制作的长方形负极(5)通过负极导线(17)与电源控制器(14)负极导通；具有筛孔(7)的长方形碳毡正极(8)通过正极导线(18)与电源控制器(14)正极导通；超细金属丝制作的长方形集尘袋(9)开口安装在具有筛孔(7)的长方形碳毡正极(8)的周边，并与之导通具有正电性；电源控制器(14)分别与超声音频信号发生装置(11)、负极导线(17)、正极导线(18)、充电电池(12)、微型电动抽气扇(13)导通，控制电能分配。

当微型电动抽气扇(13)工作时，空气从长方体形场效应装置(1)底部工作面的开口进入，穿过泡沫镍基碳纳米管复合材料制作的长方形负极(5)及镂空网格状长方形绝缘隔板(6)，再穿过具有的长方形碳毡正极(8)的筛孔(7)，进入超细金属丝制作的长方形集尘袋(9)，带负电荷的粉尘颗粒被阻留在超细金属丝制作的长方形集尘袋(9)內，集尘袋(9)过滤后的洁净空气穿过圆柱形手柄(2)开口端进入內部空腔后，从圆柱形手柄(2)另一端的若干排气孔洞(15)中排出。

长方体形场效应装置(1)底部的长方形工作面利于与不同弧度的曲面紧密接触。采用压电陶瓷制作的压电逆效应超音频长条形换能器(4)利于将超声波振荡传导至汽车外壳表面粉尘污渍，并使之剥离。泡沫镍基碳纳米管复合材料制作的长方形负极(5)利于产生密集的电子轰击效应，使有机物分子电离，成为带负电粒子；并且有足够的空隙，允许带电粒子与粉尘穿过。采用塑料制成的镂空网格状长方形绝缘隔板(6)，一方面可以防止泡沫镍基碳纳米管复合材料制作的长方形负极(5)、与具有筛孔(7)的长方形碳毡正极(8)之间短路，另一方面其镂空网格利于带负电的粒子和粉尘由负极到达正极。具有筛孔(7)的长方形碳毡正极(8)可以吸附带负电的粒子和粉尘，并且其筛孔(7)利于带负电的粒子和粉尘进入正电性超细金属丝制作的长方形集尘袋(9)内。超细金属丝制作的长方形集尘袋(9)利于收集过滤带负电的粒子和粉尘，同时可以将收集的带负电的粒子和粉尘分散排列，可以防止带负电的粒子和粉尘堵塞长方形集尘袋(9)过滤孔隙。采用微型电动抽气扇(13)可以在场效应洗车器内部空腔产生负压，利于加速带负电的粒子和粉尘移动速度，提高清洗效率。

具体使用方法：启动场效应洗车器电源控制器(14)，压电逆效应超音频长条形换能器(4)产生超声波振荡，泡沫镍基碳纳米管复合材料制作的长方形负极(5)、与具有筛孔(7)的长方形碳毡正极(8)之间形成静电场，同时，微型电动抽气扇(13)工作，使长方体形场效应装置(1)底部工作面形成负压，产生一定的吸力。将长方体形场效应装置(1)底部工作面接触汽车壳体表面污渍、粉尘，在场效应作用下，污渍、粉尘成为带负电颗粒被静电场和负压吸入超细金属丝制作的长方形集尘袋(9)內。清洗完毕后，拆开安装在长方体形场效应装置(1)侧面的圆柱形手柄(2)，取出超细金属丝制作的长方形集尘袋(9)移除内部的粉尘，便可以重复安装多次使用。