专利名称：便携式离子发生器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种具有经改善的便携性和离子生成效率的便携式离子发生器。
背景技术：
本发明涉及一种便携式离子发生器。更具体地，本发明涉及这样一种便携式离子发生器，其中该离子发生器的尺寸小到使得离子发生器得以方便携带、排放单元的使用寿命被延长、以及可使用易从周围环境获得的电力。随着环境污染变得严重，患有由于污染的空气引起的各种呼吸道疾病或过敏性疾病的人数增加。由于这个原因，已经进行了用来生成负离子的各种尝试，从而净化污染的空气，并因此改善空气的质量。
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离子包括正离子和负离子。负离子是空气中具有负电荷的氧分子或氮分子。近年来，事实证明，负离子对于去除灰尘、气味以及有毒化学物质是有效的，因此对人体非常有益。因此，离子发生器被逐渐安装到诸如用于家用的空调、吹风机、净水器、用于车辆的空调以及用于室内加热和冷却的其它空调等的各种电器产品中。而且，鉴于通过只生成负离子不能有效去除漂浮在空气中的细菌的事实，已经提出了具有用于生成正离子以及负离子以净化空气的负/正离子发生器的空调。尤其，正离子用来形成对于在空气中形成OH自由基所需的正(+ )簇离子。基于生成离子的原理，离子发生器可以分为电晕放电式离子发生器、电子发射式离子发生器、使用勒纳尔效应的离子发生器或使用α射线的离子发生器。使用勒纳尔效应的离子发生器和使用α射线的离子发生器非常昂贵并主要用于工业。由于这些原因，使用勒纳尔效应的离子发生器和使用α射线的离子发生器没有被应用于家用电器。因此，可以广泛应用选择性地生成正离子或负离子的电子发射式离子发生器。在电子发射式离子发生器中，脉冲式高电压被施加到排放单元，以直接在空气中发射电子，从而生成负离子。所发射的电子耦合至空气分子，以生成负离子。在电子发射式离子发生器中生成的负离子的量要大于在电晕放电式离子发生器(其中地电极与尖端(tip)相对)中生成的负离子的量。在电子发射式离子发生器中，排放面积小，从而减少了生成的臭氧量。因此，近年来电子发射式离子发生器得到了广泛应用。通常，具有尖端端部的材料用于制作排放尖端，以便向空气施加高电压。这是因为，虽然被施加了相同的电压，然而较高的电压被施加到了半径较小的尖端上。该原理可同样应用于电子发射式离子发生器。在公知技术中，针(needle)式排放单元(其端部被人为削尖)或线式排放单元被用作排放尖端。然而，对于经物理处理制造的尖端来说，减少尖端的半径受到了限制。结果是，由于尖端的物理尺寸，每单位面积生成的离子的量小。此外，随着尖端的体积增大，电力消耗也增大了。
为了施加更高的电压而使针式排放单元或线式排放单元的半径最小化，结果是每单位面积生成的离子的量小，且针式排放单元或线式排放单元的排放表面容易被氧化。在现有离子发生器中，用于将脉冲式高电压施加到排放单元的高电压生成单元包括具有线圈的变压器。然而，这种高电压生成单元的体积非常大。而且，通过使用交流电来生成离子，现 有的离子发生器已被加入到空气净化器或
空调中。
发明内容
技术问题用户不停留在特定的空间，并且希望在用户移动或停留的空间中方便地生成离子，从而享有舒适感。存在改善离子发生器的便携性同时防止离子生成效率降低的必要性，以满足这些用户需求。技术方案因此，本发明涉及一种充分消除由于现有技术的局限性和缺点所引起的一个或多个问题的便携式离子发生器。本发明的目的是提供一种具有经改善的便携性和离子生成效率的便携式离子发生器。本发明的附加优点、目的和特征将在随后的说明书中加以部分阐述，对于本领域的技术人员而言，在研究了以下内容之后，其部分内容将会变得清楚，或者可以通过本发明的实施得以领悟。通过所撰写的说明书和本发明的权利要求书以及附图中所具体指出的结构，可以实现和获得本发明的这些和其它的优点。为了实现这些目的及其它优点，并根据本发明的目标，如在此具体和概括描述的一种便携式离子发生器包括高电压生成单元，包括压电元件；至少一个排放单元，连接至高电压生成单元，该排放单元包括由活性碳纤维形成的毡(felt);供电单元，可分离地连接至外部直流供电终端；至少一个基板，安装有高电压生成单元或排放单元；以及外壳，其中布置有基板。排放单元可以包括用于生成正离子的正离子排放单元和用于生成负离子的负离子排放单元。高电压生成单元和排放单元可以被安装到不同的基板。基板可以包括上基板和下基板，排放单元可以被安装到上基板，高电压生成单元可以被安装到下基板。供电终端可以被设置在下基板处。被供应到供电终端的外部直流电可以具有3V至6V的电压以及300mA至IOOOmA的电流。供电单元可以包括用于给移动电话充电的标准终端。排放单元可以被安装到上基板的一个表面，并且排放单元还可以被安装到电连接至高电压生成单元的导电构件的顶部。外壳可以包括用于包围基板的第一外壳和第二外壳，第一外壳和第二外壳的一个可以具有至少一个离子排放孔，从排放单元生成的离子经该离子排放孔而被排放，并且另一个外壳具有开口，供电单兀经该开口而被暴露。离子排放孔可以在与排放单元对应的位置处形成。被施加到排放单元的电压可以包括脉冲电压，并且该脉冲电压的开启时间长度和关闭时间长度可以不同。被施加到排放单元的脉冲电压的开启时间长度可以比被施加到排放单元的脉冲电压的关闭时间长度短。正离子排放单元和负离子排放单元可以具有30mm或更小的直径，并且正离子排放单元和负离子排放单元可以被布置为使正离子排放单元和负离子排放单元的中心之间的距离为大约20mm或更大。被施加到高电压生成单元的电压可以为IlV至13V。 该便携式离子发生器还可以包括用于在将直流电供应到高电压生成单元之前对从外部直流供电终端供应的直流电进行升压的辅助升压电路。应当理解，本发明前述的一般说明和随后的详细说明都是示例性和说明性的，并且旨在提供对如权利要求所要求保护的本发明的进一步解释。有益效果从上述说明可以明显地看出，根据本发明的离子发生器被配置为使排放单元由毡构成并且在生成高电压的高电压生成单元中使用的是压电元件而非线圈式变压器。从而，本发明具有改善离子发生器的便携性的效果。而且，尽管通过将根据本发明的离子发生器配置为使排放单元由毡构成并且在生成高电压的高电压生成单元中使用的是压电元件而非线圈式变压器而改善了离子发生器的便携性，本发明还具有改善离子生成效率的效果。
包括在本发明中用来提供对本发明的进一步理解并且合并在本申请中并构成其一部分的附图示出本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。在附图中图I为示出根据本发明的离子发生器的结构图；图2为示出根据本发明的离子发生器的实施例的分解透视图；图3为示出本发明的用作排放单元的碳纤维的微结构的照片；图4为示出安装有根据本发明的离子发生器的高电压生成单元的基板的平面图；图5为示出根据本发明的离子发生器的另一个实施例的分解透视图；图6为示出根据本发明的离子发生器的又一个实施例的分解透视图；图7为示出图6所示的离子发生器的供电单元的剖视图；以及图8为示出根据本发明的关于离子发生器的离子生成性能的实验数据的图表。
具体实施例方式现在将详细参考本发明的优选实施例，在附图中示出其示例。可能的话，所有附图中相同的附图标记用来表示相同或相似的部件。图I为示出根据本发明的离子发生器的结构图。
根据本发明的离子发生器包括高电压生成单元50，具有压电元件；至少一个排放单元20，连接至高电压生成单元50，该排放单元20具有由活性碳纤维形成的毡；供电单元60，可分离地连接至外部直流供电终端；至少一个基板，安装有高电压生成单元50或排放单元20 ;以及外壳，其中布置有基板(board)。而且，该便携式离子发生器还可以包括用于储存从供电单元60供应的电能的电池110。即使在移动离子发生器的过程中，电池110也可使该离子发生器能够得以使用。电池110可以是可再充电电池。当外部直流电没有被供应到离子发生器时，电池110将生成离子所需的电力供应到离子发生器。由于离子发生器中包含电池，因而进一步改善了离子发生器的用户利用率。下面将参考图6详细描述带有电池的离子发生器。根据本发明的离子发生器使用的是直流电而非交流电，使得改善了离子发生器的便携性。直流供电终端的例子可以是将交流电转换成直流电的直流转换适配器。直流供电
终端常被用来向便携式小型电器产品供电。尤其，可以容易地获得一般用途的适配器。常被使用的移动电话充电器可以容易地从周围环境获得并可在用户活动区域中共用。即使用户只携带了离子发生器，然而，用户可以在用户想要使用离子发生器的地方容易地运行离子发生器，从而享有舒适感。可以基于直流供电终端的种类而不同地改变供电单元60。在根据本发明的离子发生器的高电压生成单元50中使用的是压电元件而非一般的线圈式变压器。以前，压电元件由石英、电气石或酒石酸钠钾制成。近期开发出的诸如钛酸钡、磷酸二氢氨或酒石酸二胺乙烯等的人造晶体展现出了高压电效应。压电现象是这样一种现象，其中当沿预定方向向特定晶体板施加压力时，在晶体板相对的主表面上生成与该压力成比例的正电荷和负电荷。已经提出了一种使用这种压电元件的升压电路。下面将不给出对使用压电元件为直流电压进行升压的原理进行的说明。这种压电元件的特征在于该压电元件的体积小于线圈式高电压生成单元。施加到具有压电元件的高电压生成单元50的电压可以为IlV至13V。通常，诸如空调等电器产品具有Iiv至13V的内部功率(internal power)。因此,优选的是,将压电元件设计为使该压电元件能够直接应用于空调。即，没有额外设计用于便携式离子发生器的压电元件，而是，压电元件通常设计为使压电元件能够适用于一般的非便携式电器产品的电力标准，然后压电元件可以应用于便携式离子发生器。可以采用具有一般压电元件的高电压生成单元。如果外部直流电的电压偏离IlV至13V的范围，则辅助升压电路55可以被进一步设置为对被施加到高电压生成单元50的输入电压进行补偿。辅助升压电路55可以是线圈式升压电路或压电元件式升压电路。可替代地，辅助升压电路55可以使用可再充电电池。在具有压电元件的高电压生成单元使用的是与外部直流电的电压对应的输入电压的情况下，可以省略辅助升压电路55。而且，根据本发明的离子发生器包括至少一个排放单元20。根据本发明的离子发生器可以包括用于生成正离子的正离子排放单元和用于生成负离子的负离子排放单元。当然，也可以设置多个正离子排放单元和多个负离子排放单元。
而且，根据本发明的离子发生器可以包括至少一个基板。安装有高电压生成单元50的基板与安装有排放单元20的基板可以彼此不同。即，排放单元20和高电压生成单元50可以被分别安装到不同的基板30和40。基板包括上基板30和下基板40。排放单元20可以被安装到上基板30，高电压生成单元50可以被安装到下基板40。在图I所示的结构图中，为了便于说明，安装有排放单元20的基板称为上基板30，安装有高电压生成单元50和/或布置有供电单元60的基板称为下基板40。离子发生器的组件被分别安装到上基板30和下基板40的原因是有必要防止由于火花引起的离子发生器的组件的损坏，该火花的出现是高电压生成单元50与排放单元20之间的相互作用的结果。
上基板30和下基板40被布置在外壳中。以下，将参考图2详细描述根据本发明的离子发生器的结构。图2为示出根据本发明的离子发生器的实施例的分解透视图。在本实施例中，离子发生器100包括外壳10和70、高电压生成单元50、排放单元20、电池以及供电单元60。外壳10和70可以包括上部外壳10和下部外壳70。依赖于上部外壳10和下部外壳70的耦合，可以在上部外壳10与下部外壳70之间限定预定空间(未示出其附图标记)。高电压生成单元50、排放单元20以及供电单元60可以被布置在该空间中。在根据本发明的离子发生器中，如先前所述，上基板30和下基板40可以以层叠状态被布置到外壳10和70中。可以在上部外壳10形成至少一个排放端口 13。排放单元20可以被安装到与上部外壳10相邻的上基板，使得能够容易地排放生成的离子。排放单元20可以具有由活性碳纤维形成的毡(即毛料织物)。排放单元20可以包括用于生成正离子的正离子排放单元21和用于生成负离子的负离子排放单元23。如先前所述，正离子排放单元21和负离子排放单元23可以被布置为彼此间隔开。上基板30可以由绝缘材料形成，第一导电构件81和第二导电构件83仅被设置在上基板30安装有正离子排放单元21和负离子排放单元23的部分处，使得通过高电压生成单元50升高的电压(下面将进行描述)能够均匀地施加到正离子排放单元21和负离子排放单元23。具体地,导电构件81和83可以是导电胶带(conductive tape)。使用该导电胶带将正离子排放单元21和负离子排放单元23首先固定到上基板30的对应区域，然后按压排放单元21和23的由碳纤维形成的毡，使得排放单元21和23能够被最终固定。S卩，排放单元21和23被安装到上基板30的一个表面，并且排放单元21和23还被安装到电连接至高电压生成单元50的导电构件81和83的顶部。因而，第一导电构件81和第二导电构件83的尺寸可以与正离子排放单元21和负离子排放单元23的尺寸对应。上基板30可以具有连接孔35，上基板30经该连接孔35电连接至安装到下基板40的高电压生成单元50。正离子排放单元21和负离子排放单元23可以经由延伸穿过连接孔35的电线而连接至高电压生成单元50。
高电压生成单元50可以被安装到下基板40。下基板40在其底部设置有用于将电力从供电单兀60供应到高电压生成单兀50的输入终端(未不出)。第一输出终端41和第二输出终端43被设置在下基板40的顶部，通过高电压生成单元50升高的电压经该第一输出终端41和第二输出终端43输出。第一输出终端41和第二输出终端43分别与正极终端(positive terminal)和负极终端(negative terminal)对应。第一输出终端41和第二输出终端43分别连接至正离子排放单元21和负离子排放单元23。供电单元60可以被设置在下基板40。如图2所示，供电单元60可以被直接安装到下基板40。可替代地，在供电单元60被安装到外壳中的状态下，供电单元60可以连接至下基板40或高电压生成单元50。供电单元60是可分离地安装到外部直流供电终端的部件(如适配器)。如图2所示，供电单元60可以是一般用途的圆形适配器终端。 下部外壳70可以具有在与供电单元60对应的位置处形成的开口 72。供电单元60经开口 72向外暴露。根据本发明的离子发生器使用由活性碳纤维形成的毡式排放单元20，来代替现有尖端电极。因而，可以消除现有尖端电极在其排放区域被氧化的问题，从而增加由排放单元20排放的离子的量。根据本发明的离子发生器包括用于生成正离子的正离子排放单元21和用于生成负离子的负离子排放单元23。如先前所述，在正离子排放单元21和负离子排放单元23彼此间隔开的状态下，正离子排放单元21和负离子排放单元23被安装到上基板30。排放单元21和23的每一个可以具有30mm或更小的直径。在各自的排放单元21和23的中心之间的距离为大约20mm的状态下，排放单元21和23可以被安装到上基板30。考虑到排放单元21和23的每一个的尺寸，排放单元21和23之间的距离可以被调节为使得在离子的排放期间由各自的排放单元21和23生成的离子不会彼此干扰，并且使排放过程中各自的排放单元21和23之间的相互作用最小化。以下，将参考图3详细描述构成排放单元20的活性碳纤维。图3为示出本发明的用作排放单元的碳纤维的微结构的照片。如图3所示，微尺寸的活性碳纤维复杂地缠绕在一起。通过切割活性碳纤维来制造具有预定表面的活性碳纤维毡。因而，活性碳纤维的端部位于活性碳纤维毡的切割表面处。使用每一个具有数um直径的碳纤维制造的活性碳纤维毡具有1000m2/g或更大的特定表面面积。因此，基于对有毒物质的吸附，活性碳纤维毡具有空气净化功能。在本发明中，活性碳纤维毡(碳纤维的端部位于其表面处)用作负离子排放单元。S卩，大量微碳纤维的所有端部用作离子生成尖端，因此，可以从活性碳纤维毡的整个表面稳定地生成大量离子。由这种活性碳纤维形成的活性碳纤维毡以纺纱形式(textile form)编织，因此，可以容易地限定活性碳纤维毡的尺寸和形状。而且，活性碳纤维毡具有自由携带贵重金属微粒的特性。除负离子的生成之外，本发明还可以具有在活性碳纤维毡中均匀分布贵重金属纳米微粒的功能，以将诸如毒菌和细菌等微生物从空气中去除。本发明可适用的贵重金属微粒可以包括Ag、Pt、Au、Cu、Al、Cr、W以及Mo。
具体地，构成排放单元的碳纤维可以涂布有上述金属材料之一。例如，碳纤维可以涂布有纳米Ag。同时，微型的活性碳纤维复杂地缠绕在一起。通过切割活性碳纤维来制造具有预定表面的活性碳纤维毡。因而，活性碳纤维的端部位于活性碳纤维毡的切割表面处。如图3所示，使用每一个具有数um直径的碳纤维制造的活性碳纤维毡具有IOOOmVg或更大的特定表面面积。因此，基于对有害物质的吸附，活性碳纤维毡具有空气净化功能。在本发明中，活性碳纤维毡(碳纤维的端部位于其表面处)用作负离 子排放单元或正离子排放单元。即，大量的微碳纤维的所有端部用作负离子排放单元或正离子排放单元，因此，可以从活性碳纤维毡的整个表面稳定地生成大量负离子或正离子。由这种活性碳纤维形成的活性碳纤维毡以纺纱形式编织，因此，可以容易地限定活性碳纤维毡的尺寸和形状。而且，活性碳纤维毡具有自由携带贵重金属微粒的特性。除生成负离子之外，本发明还可以具有在活性碳纤维毡中均匀分布贵重金属纳米微粒的功能，以将诸如毒菌和细菌等微生物从空气中去除。本发明适用的贵重金属微粒可以是从银(Ag)、钼(Pt)、金(Au)、铜(Cu)、铝(Al)、铬(Cr)、钨(W)以及钥(Mo)组成的组里选择的至少一个。该毡可以用作负离子排放单元或正离子排放单元。在为了舒适的环境而有必要净化空气的情况下，该毡可以只用作用来生成负离子的负离子排放单元。在有必要对空气中的毒菌或微生物进行消毒的情况下，该毡可以只用作用来生成正离子的正离子排放单元。当然，一个毡可以用作负离子排放单元，而另一个毡可以用作正离子排放单元，以视需要同时生成负离子和正离子。因为活性碳是导电材料，所以电流在活性碳中流动。当向活性碳施加高电压时，在构成毡的碳纤维附近形成高电场，并且通过该电场来加速经过碳纤维的自由电子。结果是，自由电子与空气中的中性分子(氧、氮等)碰撞以电离这些分子。充当聚合芯(condensationcore)的电离分子耦接至空气中的水分以形成簇离子，该簇离子与细菌或病毒的表面碰撞以形成OH自由基。OH自由基与细菌或病毒的表面处的氢离子耦合以形成水分子，从而实现失活。如上所述，根据本发明的本实施例的离子发生器选择性地排放正离子或负离子。因而，可以生成大量的簇离子，防止二次污染物(如臭氧和氮氧化物)的生成，实现除臭和杀菌，以及连续提供有益人体新陈代谢的空气。如上所述，根据本发明的本实施例的离子发生器100选择性地排放正离子或负离子。因而，可以生成大量的簇离子，防止二次污染物(如臭氧和氮氧化物)的生成，实现除臭和杀菌，以及连续提供有益人体新陈代谢的空气。如先前所述，优选的是布置两个相邻的毡(正离子排放单元和负离子排放单元)，使得考虑到电子稳定性、杀菌活性、抗生作用以及生成的离子的量，两个相邻的毡彼此间隔出预定距离。即，如果两个相邻的排放单元被布置为使两个相邻的排放单元间隔得彼此小于预定距离，则在离子的生成期间会生成火花。图4为安装有根据本发明的离子发生器的高电压生成单元50的下基板40的平面图。具体地，图4 Ca)为从顶部看时下基板40的平面图，以及图4 (b)为从底部看时下基板40的平面图。高电压生成单元50可以被安装到下基板40的顶部。为了经各自的排放单元20生成负离子或正离子，阴极高电压或阳极高电压被施加到电连接至各自的排放单元20的导电构件80。高电压生成单元50用于输出此高电压。如先前所述，导电构件81和83电连接至设置在下基板40处的输出终端91和93。导电构件81和83的一个可以连接至输出终端91和93的对应的一个。如果第一导电构件81 (其为导电构件81和83的一个)是安装有用于生成正离子的第一排放单元21的地方，则第一导电构件81可以连接至第一输出终端91 (其为输出终端91和93的一个)。如果第二导电构件83 (其为导电构件81和83的一个)是安装有用于生成负离子的第二排放单元23的地方，则第二导电构件83可以连接至第二输出终端93(其为输出终端91和93的一个)。
电压通过高电压生成单元50进行升压，然后分别经由第一输出终端91和第二输出终端93被施加到第一排放单元21和第二排放单元23。高电压生成单元50用于将电压升高至用于生成负离子或正离子所需的数kV。将从高电压生成单元50输出的电压分成分别被供应到正离子排放单元21和负离子排放单元23的阳极高电压和阴极高电压。如图4所示，下基板40可以设置有多个二极管95和97，所述多个二极管95和97用于将从高电压生成单元50输出的高电压分成阳极高电压和阴极高电压并将该阳极高电压和阴极高电压供应到排放单元20。图5为示出根据本发明的离子发生器的另一个实施例的分解透视图。下面将不给出对与根据图2至图4所示的先前实施例的离子发生器的说明相同的根据本实施例的离子发生器的组件的说明。在图5所示的实施例中，外部直流供电终端可以是一般用途的移动电话适配器。可分离地连接至直流供电终端的供电单元60’可以具有与直流供电终端对应的终端。例如，如果国内直流供电终端是满足电信技术协会(TTA)标准的24接头或20接头终端，则供电单元60’可以具有满足TTA标准的24接头或20接头终端。可以根据国家或移动电话制造商来改变直流供电终端和供电单元的终端。而且，供应到直流供电终端的外部直流电可以具有3V至6V的电压。此外，外部直流电可以具有300mA至IOOOmA的电流。当然，便携式终端适配器可以直接降压(decompress)并且可以将交流电转换成直流电。可替代地，该便携式终端适配器可以被配置成电缆的形式，该电缆直接从计算机的通用串行总线(USB)终端等供应直流电。USB终端供应5V或更小的电力以及500mA或更小的电流。因此，USB终端可以用来将电力供应到根据本实施例的离子发生器。在图5所示的实施例中，供电单元60’可以沿长度方向被设置在下基板40的一端。具体地，供电单元60’可以沿长度方向被设置在下基板40的底部的一端。而且，与供电单元60’对应的开口 72’可以被设置在下部外壳70处。图6为示出根据本发明的离子发生器的又一个实施例的分解透视图，以及图7为示出图6所示的离子发生器的供电单元的剖视图。下面将不给出与根据图2至图5所示的先前实施例的离子发生器的说明相同的对根据本实施例的离子发生器的组件进行的说明。
在图6所示的实施例中，离子发生器还包括储存外部电力的电池110。而且，在图6所示的实施例中，供电单元60”可以是一般用途的USB端口，其中外部直流电从直流供电终端被供应到供电单元60”。因此，能够携带根据本发明的本实施例的离子发生器100，并且外部电力经由USB端口从外部设备(如个人电脑或笔记本电脑)供应到离子发生器100。可替代地，经供电单元60”施加的外部电力可以被储存到电池110中，使得能够使用储存在电池110中的电力运行离子发生器100。USB端口可以代替各种现有的串联式连接或并联式连接。USB端口被开发用于电脑；然而，近年来，USB端口已在诸如电视机、冰箱以及空调等显示设备中得到了采用。此外，基于USB端口的供电功能，USB端口用于充电。以USB端口形式配置的供电单元60”可以被安装为使USB端口能够经由在下部外 壳70”形成的开口 72”可滑动地向外拉出。S卩，滑动导轨(未示出)可以被设置在下部外壳70”的安装部件71”中，使得滑动导轨能够可滑动地向外拉出。供电单元60”和电池110可以被设置在下基板40的底部。供电单元60”和电池110可以经由下基板40彼此电连接。下基板40可以具有用于在供电单元60”和电池110之间进行电连接的电路(未示出)。而且，电池110和高电压生成单元50可以经由下基板40彼此电连接。从外部设备施加的电力具有数伏的低电压。因而，直接从外部设备施加的电力可以被储存到电池110中，并且储存在电池110中的电力可以首先经辅助升压单元55被升高至大约12V。升高的电力(boosted power)可以被供应到高电压生成单元50。图8为示出根据本发明的关于离子发生器的离子生成性能的实验数据的图表。具体地，图8 Ca)为示出从根据本发明的离子发生器生成的离子的量基于时间的图表，图8 (b)为示出在高电压生成单元50中使用的是现有线圈式变压器而非压电元件的情况下，从离子发生器生成的离子的量基于时间的图表，以及图8 (c)为示出在高电压生成单元50中使用的是现有线圈式变压器而非压电元件并且排放单元由现有尖端电极构成的情况下，从离子发生器生成的离子的量基于时间的图表。被施加到各自的排放单元21和23的升高的电压(boosted voltage)可以是脉冲式电压。即，脉冲电压可以被施加到各自的排放单元21和23。脉冲电压的开启时间长度和关闭时间长度可以不同。优选地，被施加到排放单元21和23的脉冲电压的开启时间长度比被施加到排放单元21和23的脉冲电压的关闭时间长度短。依赖于脉冲式电压的施加，所施加的电压的开启时间长度为5ms，所施加的电压的关闭时间长度为17ms。而且，在图8 (a)所示的使用压电元件的情况下，被施加到具有压电元件的高电压生成单元50的输入电压为12V。而且，在图8 (b)和图8 (c)所示的情况下，供应到离子发生器的电力是交流电(11OV或220V)而非直流电。实验如下进行。来自送风设备的空气以预定流速(例如，不小于300升/分钟)被吹送到生成离子的离子发生器，并且由位于距离离子发生器预定距离(大约I米)位置处的离子测量仪器来测量离子。
而且，三个实验都使用了同时生成正离子和负离子的离子发生器。基于在具有预定体积的空气中测量的离子的数目(离子/立方厘米)来决定由离子测量仪器所测量的离子的量。测量的正尚子和负尚子的量越大表不尚子生成性能越闻。在实验中使用的排放单元 具有13mm的直径和Imm的厚度。从图8 Ca)的图表能够看出，在构成离子发生器的高电压生成单元中使用的是压电元件而非线圈式变压器并且在排放单元中使用的是由活性碳纤维形成的毡构成的电极而非尖端电极的情况下生成的离子的平均数量要大于在高电压生成单元中使用的是线圈式变压器并且在排放单元中使用的是由毡构成的电极的情况下、以及在高电压生成单元中使用的是线圈式变压器并且在排放单元中使用的是尖端电极的情况下生成的离子的平均数量。由于以脉冲形式供应输入电压，能够看出，测量的离子的量是以测量的离子的量急剧增加并反复降低的模式来进行测量。在各自的实验结果中，区域A、B以及C为通常从离子发生器生成离子的区域。能够看出，在区域A生成的离子的量大于在区域B和C生成的离子的量。S卩，在高电压生成单元中使用的是压电元件而非线圈式变压器并且排放单元由毡(区域A)而非现有尖端电极构成的情况下，能够看出，离子发生器的尺寸被进一步减小，并且进一步改善了离子生成效率。即，排放单元由毡构成并且在生成高电压的高电压生成单元中使用的是压电元件而非线圈式变压器，结果是，离子发生器的尺寸能够被减小到能够携带离子发生器的程度，并且进一步改善了离子生成效率。而且，在根据本发明的离子发生器中，能够从移动电话充电器容易地获得外部直流电，从而进一步改善了离子发生器的便携性和可利用性。对本领域普通技术人员来说显而易见的是，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在本发明中能够进行各种变形和变化。从而，只要落入所附权利要求及其等同项的范围内，则本发明旨在包含本发明的变形和变化。
权利要求
1.一种便携式离子发生器，包括 高电压生成单元,包括压电元件； 至少一个排放单元，连接至所述高电压生成单元，所述排放单元包括由活性碳纤维形成的毡； 供电单元，可分离地连接至外部直流供电终端； 至少一个基板，安装有所述高电压生成单元或所述排放单元；以及 外壳，其中布置有所述基板。
2.根据权利要求I所述的便携式离子发生器，其中，所述排放单元包括用于生成正离子的正离子排放单元和用于生成负离子的负离子排放单元。
3.根据权利要求I所述的便携式离子发生器，其中，所述高电压生成单元和所述排放单元被安装到不同的基板。
4.根据权利要求3所述的便携式离子发生器，其中，所述基板包括上基板和下基板，所述排放单元被安装到所述上基板，所述高电压生成单元被安装到所述下基板。
5.根据权利要求4所述的便携式离子发生器，其中，所述供电终端被设置在所述下基板处。
6.根据权利要求5所述的便携式离子发生器，其中，被供应到所述供电终端的外部直流电具有3V至6V的电压以及300mA至IOOOmA的电流。
7.根据权利要求6所述的便携式离子发生器，其中，所述供电单元包括用于给移动电话充电的标准终端。
8.根据权利要求4所述的便携式离子发生器，其中，所述排放单元被安装到所述上基板的一个表面，并且所述排放单元还被安装到电连接至所述高电压生成单元的导电构件的顶部。
9.根据权利要求I所述的便携式离子发生器，其中，所述外壳包括用于包围所述基板的第一外壳和第二外壳，所述第一外壳和所述第二外壳的一个具有至少一个离子排放孔，从所述排放单元生成的离子经该离子排放孔而被排放，并且另一个外壳具有开口，所述供电单元经该开口而被暴露。
10.根据权利要求9所述的便携式离子发生器，其中，所述离子排放孔在与所述排放单元对应的位置处形成。
11.根据权利要求I所述的便携式离子发生器，其中，被施加到所述排放单元的电压是脉冲电压，并且所述脉冲电压的开启时间长度和关闭时间长度不同。
12.根据权利要求11所述的便携式离子发生器，其中，被施加到所述排放单元的所述脉 冲电压的所述开启时间长度比被施加到所述排放单元的所述脉冲电压的所述关闭时间长度短。
13.根据权利要求2所述的便携式离子发生器，其中，所述正离子排放单元和所述负离子排放单元具有30mm或更小的直径，并且所述正离子排放单元和所述负离子排放单元被布置为使所述正离子排放单元和所述负离子排放单元的中心之间的距离为大约20mm或更大。
14.根据权利要求2所述的便携式离子发生器，其中，被施加到所述高电压生成单元的电压为IlV至13V。
15.根据权利要求14所述的便携式离子发生器，还包括辅助升压电路，该辅助升压电路用于在将直流电供应到所述高电压生成单元之前对从所述外部直流供电终端供应的直流电进行升压。
16.根据权利要求I所述的便携式离子发生器，其中，所述供电单元的所述外部直流供电终端包括通用串行总线USB端口。
17.根据权利要求16所述的便携式离子发生器，其中，所述供电单元被安装为使所述供电单元可滑动地向外拉出。
18.根据权利要求I所述的便携式离子发生器，还包括用于储存从所述供电单元供应的电能的电池。
19.根据权利要求18所述的便携式离子发生器，其中，所述基板包括上基板和下基板，所述电池被设置在所述下基板的底部处。
全文摘要
公开了一种离子发生器。离子发生器(100)具有经改善的便携性和离子生成效率。从上述说明可以明显地看出，根据本发明的离子发生器被配置为使排放单元(20)由毡构成并且在生成高电压的高电压生成单元(50)中使用的是压电元件而非线圈式变压器。因而，尽管通过将根据本发明的离子发生器配置为使排放单元由毡构成并且在生成高电压的高电压生成单元中使用的是压电元件而非线圈式变压器而改善了离子发生器的便携性，本发明具有改善离子发生器的便携性的效果，本发明还具有改善离子生成效率的效果。
文档编号H01T23/00GK102714400SQ201180006676
公开日2012年10月3日 申请日期2011年1月14日 优先权日2010年1月21日
发明者张在洙, 成奉祚, 朴亨镐 申请人:Lg电子株式会社