一种新型便携式空气净化仪的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种空气净化仪技术领域，尤其涉及一种新型便携式空气净化 仪。
【背景技术】
[0002] 负氧离子又称为"活性氧"或"空气维生素"，它如同阳光、空气一样是人类健康生 活不可缺少的一种物质。人每天需要约130亿个负氧离子，而我们居室、办公室、娱乐场所 等环境仅能提供约2-20亿个负氧离子，往往容易导致肺炎、气管炎等呼吸道疾病。医学临 床实践证明，负氧离子对呼吸系统、循环系统以及神经系统方面等疾病均有辅助疗效，在生 活中及医学界得以广泛应用。
[0003] 目前个人便携式空气空气净化仪采用负氧离子作为作用因子，主动出击捕捉空气 中的有害物质，利用负氧离子本身具有的除尘降尘、灭菌解毒的特性来净化空气。这类空 气净化仪的一个重要技术指标是产生的负氧离子浓度。负氧离子产生后，向空气中自由扩 散，到达人体面部呼吸区域时浓度降低；另外，负氧离子在空气中的自由扩散速度一般为 0. 5~2m/s，当人体运动或有风的情况下，空气对流速度大于负氧离子扩散速度时，负氧离子 将被吹散；以上两种情况都将影响这种便携式空气净化仪的净化效果。
【发明内容】
[0004] 为解决上述问题，本实用新型提高了一种新型便携式空气净化仪，包含若干放电 刷，还包含了若干磁体，所述磁体产生磁场方向垂直于出风口所在平面的磁场，在离子出风 口处，设置有电极板，所述电极板产生使负氧离子加速方向朝向风口方向的电场。
[0005] 进一步的，所述磁场为环形磁场，所述若干放电刷围绕环形磁场放置。
[0006] 进一步的，所述磁体为永磁体。
[0007] 本实用新型的有益效果为：
[0008] 本实用新型通过环形磁场引导负氧离子的释放方向，采用加速电场增加负氧离子 的初始速度，增强了负氧离子释放的方向性，提高了到达人体面部呼吸范围内的负氧离子 浓度。采用该实用新型的方案，离子出风口处的负氧离子浓度为1〇〇〇万个/ cm3情况下，距 离子出风口 0.3米处浓度可达到5万个/ cm3。与普通空气净化仪相比，0.3米处负氧离子 浓度提高了约30倍。由于负氧离子浓度越大，其捕捉、聚集飘尘、烟雾、病毒等的能力越强， 因此，本实用新型能够提高空气净化效率。
【附图说明】
[0009] 图1为负氧离子定向加速技术示意图。
[0010] 图2为负氧离子锥形释放区域示意图。
【具体实施方式】
[0011] 下面结合具体实施例对本实用新型作进一步的说明。
[0012] 本实用新型所述的新型便携式空气净化仪，包含若干放电刷。与现有技术不同的 是，还包含了若干磁体，以产生磁场方向垂直于出风口所在平面的磁场。在离子出风口处， 设置有电极板，所述电极板产生使负氧离子加速方向朝向风口方向的电场。为了使本技术 领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型作进 一步的详细说明。
[0013] 图1为本实用新型技术构思的示意图：七个放电刷均匀放置在环形通道内（电刷 具体数量根据实际情况而定)，采用环形磁场(磁场形状可根据实际需要进行选取）对负氧 离子进行引导，使其向离子出风口处汇集，同时在离子出风口设置加速电场来提高负氧离 子的释放速度。
[0014] 采用的技术方案的基本构思是：
[0015] 1)建立负氧离子环形磁场模型引导负氧离子方向。在环形磁场圆周上放置多个放 电刷，其释放的负氧离子在垂直于纸面方向的外磁场作用下，以一定的初速度进行圆周运 动，向离子出风口聚集。
[0016] 磁感应强度可按下式进行计算：
[0017] Jfi=賺4 1=酵/鐵
[0018] 其中，m为负氧离子的质量，f为负氧离子的平均扩散速度，響为负氧离子的电荷 量，II为环形磁场的半径。
[0019] 2)建立负氧离子加速电场模型提高负氧离子释放速度。负氧离子到达离子出风口 处，经出风口加速电场的作用，被加速推出，通过调整加速电场的强度、电极板的形状和离 子出风口的大小，可以实现负离子定向加速的作用。
[0020] 加速电压可按下式进行计算：
[0021]
[0022] 其中，为经定向加速后的负氧离子速度，0为负氧离子的电荷量。
[0023] 设负氧离子的质量为两个氧原子质量，约为：5.3Xl(T26kg，考虑与水分子结合， 其质量假定为上述质量的十倍，即m=10*5. 3X l(T26kg=5. 3X l(T25kg ;假设平均扩散速度为v 约为lm/s，环形磁场半径R约为lcm。根据带电粒子在磁场中运动方程，可以计算得到：
[0024]
[0025] 负氧离子在环形磁场中运动的最大时间为
[0026]
[0027] 采用永磁体作为环形磁场源。而从负氧离子产生到出风口最多只需要62. 8ms。
[0028] 在离子出风口处设置加速电场，可以为负氧离子提供较高的释放速度。由带 电粒子在电场中的运动规律g汉=假设负氧离子加速后的速度为% = lOOm/s，则 2 则加速电压约为1￥量级。 2q 2x2# 4x16x]Q*
[0029] 经过加速后的负氧离子从出风口向外释放，在空气中呈锥形分布，如图2所示。假 设在离子出风口 〇点\面积上发射出的负氧离子的浓度是N "cm3,在距离R处，半径为D的 面上，负氧离子的浓度为N/cm3。考虑稳定动态流的情况，根据流密度守恒定律：
[0030] Jf6^0=Jf.irll2,
[0031] 假设 D=0. lm，R=0. 3m，S〇=(0. 015m)2,贝1J
[0032] if
[0033] 当 N〇=107/cm3时，N=5*10 4/cm3〇
[0034] 本实用新型设计环形磁场对多个放电刷产生负氧离子进行引导，并通过加速电场 提高负氧离子的释放速度，当出风口处的负氧离子浓度为1000万/ cm3时，在距离子出风 口 0. 3米处浓度可达5万/ cm3。
[0035] 当不采用本实用新型的定向加速技术时，负氧离子从离子出风口处释放出来后在 空气中做自由扩散运动。假设每秒钟离子出风口处的负氧离子浓度为队/cm3,到达距离子 出风口 R处离子浓度为根据流密度守恒定律：
[0036] 馬；補2，
[0037] 即，,。 /4xM2
[0038] 因此，当采用本实用新型时，人体呼吸范围内的负氧离子浓度提高的倍数为：
[0039] 2 M/ /icD1 _ - 观?--IF -4jlR2
[0040] 因此，当D=0. lm，R=0. 3m时，本实用新型与不采用实用新型相比，负氧离子浓度理 论上提高了 36倍。
[0041] 本实用新型的有益效果为：
[0042] 本实用新型通过环形磁场引导负氧离子的释放方向，采用加速电场增加负氧离子 的初始速度，增强了负氧离子释放的方向性，提高了到达人体面部呼吸范围内的负氧离子 浓度。采用该实用新型的方案，离子出风口处的负氧离子浓度为1000万个/ cm3情况下，距 离子出风口 0.3米处浓度可达到5万个/ cm3。与普通空气净化仪相比，0.3米处负氧离子 浓度提高了约30倍。由于负氧离子浓度越大，其捕捉、聚集飘尘、烟雾、病毒等的能力越强， 因此，本实用新型能够提高空气净化效率。
【主权项】
1. 一种新型便携式空气净化仪，包含若干放电刷，其特征在于，还包含了若干磁体，所 述磁体产生磁场方向垂直于出风口所在平面的磁场，在离子出风口处，设置有电极板，所述 电极板产生使负氧离子加速方向朝向风口方向的电场。2. 如权利要求1所述的新型便携式空气净化仪，其特征在于，所述磁场为环形磁场，所 述若干放电刷围绕环形磁场放置。3. 如权利要求1所述的新型便携式空气净化仪，其特征在于，所述磁体为永磁体。
【专利摘要】本实用新型提供了一种新型便携式空气净化仪，通过环形磁场引导负氧离子的释放方向，采用加速电场增加负氧离子的初始速度，增强了负氧离子释放的方向性，提高了到达人体面部呼吸范围内的负氧离子浓度。采用该实用新型的方案，离子出风口处的负氧离子浓度为1000万个/cm3情况下，距离子出风口0.3米处浓度可达到5万个/cm3。与普通的便携式空气净化仪相比，0.3米处负氧离子浓度提高了约30倍。由于负氧离子浓度越大，其捕捉、聚集飘尘、烟雾、病毒等的能力越强，因此，本实用新型能够提高空气净化效率。
【IPC分类】B03C3/04, A61L9/22
【公开号】CN204656726
【申请号】CN201520300246
【发明人】陈勇波, 徐敏, 王亮
【申请人】中国电子科技集团公司第二十九研究所
【公开日】2015年9月23日
【申请日】2015年5月12日