车载托玛琳负离子发生器的制作方法

本发明涉及一种负离子发生装置，特别是涉及一种车载托玛琳负离子发生器。
背景技术：
：随着人们生活水平的提高，私人汽车已经越来越普及，在给全家人带来更方便的出行体验的同时，车内污染的严峻性也逐渐受到重视。由于汽车是一个狭小的封闭环境，一旦存在污染，其对人身的伤害相比室内污染更加严重。有调查显示，九成新车存在严重的车内污染问题，甚至包括宝马、奔驰这样的高档轿车都被曝光污染超标。我们都有这样的体会，置身于风景秀丽的海滨、瀑布旁，及跋涉在秀丽的山林中时，人们肯定会感到空气清新，呼吸顺畅，心旷神怡，这是因为这里的空气含有丰富的负离子的缘故。空气清洁度与空气中负离子含量密切相关，且空气负离子具有广泛的生理生化效应和功能，对人体的神经系统、呼吸系统、循环系统等都有很好的调节作用，是人体不可缺少的营养素，被称作是空气的维生素和生长素。因为空气负离子利用其带电功能，能将空气中悬浮的污染物吸附捕获而使空气变清洁，因此空气负离子含量越高，空气就越清洁舒适。空气负离子含量在一定程度上反应了空气的清洁度及环境遭受污染的程度。目前在环境评价中，空气负离子浓度被列为衡量空气质量好坏的一个重要参数。目前人工产生负离子的方法有以下几种：紫外线照射法、热离子发射法、放射物质辐射法、电荷分离法、电晕放电法、高压水喷射法、负离子激励剂、固态氧化物离子源。目前，从实用性、经济性、可靠性以及普适性等方面进行综合比对，一般采用“紫外线照射法”和“电晕放电法”来产生负离子，其中以“电晕放电法”最为常见。所谓电晕放电法，就是利用脉冲、振荡电路将低电压升至直流高压，在两个电极之间产生较高的电位差(通常压差在3-10KV左右)而放电，其中一个电极是直径很小的针尖，例如多数使用碳毛刷，碳毛刷尖端直流高压产生高电晕，高速放出大量的电子(e)，而电子并无法长久存在于空气中，立刻会被空气中的氧分子(O2)捕捉，产生了电晕放电法的空气负氧离子，放电时发出嗤嗤的声音，同时会产生臭氧、氧化氮等。它的工作原理与自然现象“打雷闪电”时产生负离子的原理相同。这是受自然现象的启示，人们用人工的方法产生负离子，释放到周围的空气中，净化空气，改善人们的生活环境。值得指出的是：电晕法放电时产 生的氮氧化合物是有害气体，而过量的臭氧对人也是有害的。技术实现要素：本发明目的在于克服现有技术的上述缺陷，提供一种能够显著改善车内空气环境的车载托玛琳负离子发生器。为实现上述目的，本发明车载托玛琳负离子发生器是用于配置在车内的强制循环风道内自上游至下游依次配置用于加热空气的高温电热棒、具有可逆吸脱水能力材料的风道段、托玛琳材料风道段。具有通过产生和向车内释放负氧离子，显著改善车内空气环境的优点。作为优化，所述强制循环风道内在高温电热棒前配置有用于产生强制循环风的高速涡轮。作为优化，空气首先经过高速涡轮进行增压、提速，并且形成不断变化的空气涡流。以此加大空气与托玛琳之间的撞击、摩擦、扰动。作为优化，所述可逆吸脱水能力材料为具有可逆吸脱水能力的矿石颗粒。作为优化，所述具有可逆吸脱水能力的矿石颗粒为沸石、蛋白石、蒙脱石中的任意多种矿石颗粒。作为优化，当本发明车载托玛琳负离子发生器处于关闭状态时，矿石颗粒的吸水能力开始起作用，又会慢慢重新吸收空气里的水分子，将其锁定在自己的内部，以备将来开启时供给水分子。作为优化，所述高温电热棒把空气涡流的温度提升。所述温度提升为超高温电热棒会把空气涡流的温度提升。作为优化，所述托玛琳为将优质天然的托玛琳去除杂质，分别粉碎至20目和800-1200目两种规格，进行两种规格的掺杂，并洗净、晒干的托玛琳材料。作为优化，将上述得到的托玛琳浸渍在托玛琳激励溶液中，每10分钟搅拌一次，一小时后捞出、晒干，反复浸渍2-3次。作为优化，将前述制备的托玛琳与由多种金属、非金属配制的托玛琳激励材料进行掺杂，进一步提高托玛琳激发度。前述制备的托玛琳放置到一能让气相成分通过、又能阻挡所述托玛琳溢出的相对密闭器皿中，一方面制造高速变化的空气涡流，给予托玛琳以风压、摩擦、扰动等激励，另一方面制造局部高温环境，给予托玛琳以热力刺激，从而产生大量的电子和负离子。即空气首先经过高速涡轮进行增压、提速，并且形成不断变化的空气涡流，以此加大空气与托玛琳之间的撞击、摩擦、扰动；紧接着超高温电热棒会把空气涡流的温度提升； 随之会将具有可逆吸脱水能力的矿石颗粒，如沸石、蛋白石、蒙脱石，其内部的大量水分子蒸腾出来。至此激发托玛琳产生负离子的基本条件都已经具备了：风压、高温、水分子，当这样的空气与特制的托玛琳混合材料碰撞到一起时，就会产生大量的水合负氧离子(O2-(H2O)n)和水合羟负离子(H3O2-(H2O)n)。当车载托玛琳负离子发生器处于关闭状态时，矿石颗粒的吸水能力开始起作用，又会慢慢重新吸收空气里的水分子，将其锁定在自己的内部，以备将来开启时供给水分子。激励机制：经研究测试，托玛琳能永久不断的发出0.06mA的电流；托玛琳经加热加压后，放电特性会得到进一步加强，在一定的范围内，温度每提高10度，效果会增加一倍；托玛琳经过粉碎，其放电性能不变，并且托玛琳越细，其产生的静电越多，电压也越高。如图1所示，本发明利用的是电气石产生负离子。电气石，学术名叫托玛琳(Tourmaline)，是火山爆发后形成的一种天然生化陶瓷，是一种宝贵的矿物资源。这种天然硅酸盐类矿物，其晶体两端都带有正、负电荷，表面流动着0.06mA的微电流，能够源源不断的释放电子，当水或水蒸气一旦遇到托玛琳释放的电子，水分子立刻发生轻微的电解，就会分解成带有正电的氢离子(H+)和带有负电的羟基，即氢氧基(OH-)。而氢离子(H+)即刻与托玛琳放出的电子(e)结合而被中和，成为氢原子(H)释放到空气中。剩下的氢氧基(OH-)与周围的水分子结合成为羟负离子(H3O2-)。同时，托玛琳释放的电子遇到空气中的氧分子(O2)即结合成为氧负离子O2-，整个过程如图1所示。其化学式如下。●电解H2O-＞H++OH-●放电H++e-＞H●水合OH-+H2O-＞H3O2-+H2O-＞H3O2-(H2O)nO2+e-＞O2-+H2O-＞O2-(H2O)n托玛琳既有热电效应，又有压电效应，这在晶体世界里是很少见的。由于热电、压电两种效应，在温度压力变化的情况下，即能引起托玛琳之间的电势差(电压)，这种静电压足以使空气电离。被击下的电子附着于邻近的O2、H2O分子并转化成为空气负离子。以上托玛琳产生负离子的途径，不论哪条，都与托玛琳的电特性有关。另外，不可缺少的重要条件是水，如果没有水，负离子也是很难产生的。采用天然托玛琳为原料，充分利用其电的特性，来产生负离子，同时不会产生任何有害的物质，这在空气净化行业，是一种全新的尝试。然而在自然条件下，好的托玛琳产生100-500个/cm3负离子就很不错了，通常也就100-200个/cm3。为此，必须通过一些激励手 段来加大负离子输出，而且绝对不能使用有害的放射性激励法。历经多年试验，终于总结出一套行之有效的托玛琳激励机制，能够极大的提高负离子浓度，实验证明，在一定的范围内，能够产生的负离子浓度甚至可以达到我国森林空气负离子I级水平。我国森林空气负离子浓度水平单位：个/cm3I级II级III级IV级V级VI级＞30002000-30001500-20001000-1500400-1000＜400其采用优质天然的托玛琳为原料，充分利用其电的特性，来产生负离子，同时不会形成任何不良的副产品和二次污染，例如“电晕放电法”的氮氧化合物有害气体，“放射物质辐射法”的放射性残留，这些都是对人体有害的。具有纯天然，无公害的优点。其利用了托玛琳天然放电的特性，通过高科技手段将其深度加工(粉碎、浸渍、掺杂)，最大限度的提高了托玛琳的激发度，理论上可以无需任何耗能，即可长期自动电离空气，获得负离子，再配以独创的低能耗激励手段，即可产生极高浓度的水合负离子。具有耗能少，浓度高的优点。经研究测试，空气离子的迁移速度不但与电场强度成正比，而且与离子直径成反比。车载托玛琳负离子发生器产生的负离子多为小粒径，相比其它负离子法产生的多为中粒径和大粒径的负离子，小粒径的负离子能够飞出更远的距离。具有小离子，飞的远优点。采用上述技术方案后，本发明车载托玛琳负离子发生器具有通过产生和向车内释放负氧离子，显著改善车内空气环境的优点。附图说明图1是本发明车载托玛琳负离子发生器的负离子发生原理图；图2是本发明车载托玛琳负离子发生器的结构和负离子发生流程示意图。具体实施方式如图2所示，本发明车载托玛琳负离子发生器是用于配置在车内的强制循环风道内自上游至下游依次配置用于加热空气的高温电热棒、具有可逆吸脱水能力材料的风道段、托玛琳材料风道段。具体是所述强制循环风道内在高温电热棒前配置有用于产生强制循环风的高速涡轮。更具体是空气首先经过高速涡轮进行增压、提速，并且形成不断变化的空气涡流。以此加大空气与托玛琳之间的撞击、摩擦、扰动。具体是所述可逆吸脱水能力材料为具有可逆吸脱水能力的矿石颗粒。更具体是所述具有可逆吸脱水能力的矿石颗粒为沸石、蛋白石、蒙脱石中的任意多种矿石颗粒。更具体是当本发明车载托玛琳负离子发生器处于关闭状态时，矿石颗粒的吸水能力开始起作用，又会慢慢重新吸收空气里的水分子，将其锁定在自己的内部，以备将来开启时供给水分子。具体是所述高温电热棒把空气涡流的温度提升。所述温度提升为超高温电热棒会把空气涡流的温度提升。具体是所述托玛琳为将优质天然的托玛琳去除杂质，分别粉碎至20目和800-1200目两种规格，进行两种规格的掺杂，并洗净、晒干的托玛琳材料。更具体是将上述得到的托玛琳浸渍在托玛琳激励溶液中，每10分钟搅拌一次，一小时后捞出、晒干，反复浸渍2-3次。优选将前述制备的托玛琳与由多种金属、非金属配制的托玛琳激励材料进行掺杂，进一步提高托玛琳激发度。更优选将前述制备的托玛琳放置到一能让气相成分通过、又能阻挡所述托玛琳溢出的相对密闭器皿中，一方面制造高速变化的空气涡流，给予托玛琳以风压、摩擦、扰动等激励，另一方面制造局部高温环境，给予托玛琳以热力刺激，从而产生大量的电子和负离子。即空气首先经过高速涡轮进行增压、提速，并且形成不断变化的空气涡流，以此加大空气与托玛琳之间的撞击、摩擦、扰动；紧接着超高温电热棒会把空气涡流的温度提升；随之会将具有可逆吸脱水能力的矿石颗粒，如沸石、蛋白石、蒙脱石，其内部的大量水分子蒸腾出来。至此激发托玛琳产生负离子的基本条件都已经具备了：风压、高温、水分子，当这样的空气与特制的托玛琳混合材料碰撞到一起时，就会产生大量的水合负氧离子(02-(H2O)n)和水合羟负离子(H3O2-(H2O)n)。当车载托玛琳负离子发生器处于关闭状态时，矿石颗粒的吸水能力开始起作用，又会慢慢重新吸收空气里的水分子，将其锁定在自己的内部，以备将来开启时供给水分子。激励机制：经研究测试，托玛琳能永久不断的发出0.06mA的电流；托玛琳经加热加压后，放电特性会得到进一步加强，在一定的范围内，温度每提高10度，效果会增加一倍；托玛琳经过粉碎，其放电性能不变，并且托玛琳越细，其产生的静电越多，电压也越高。如图1所示，本发明利用的是电气石产生负离子。电气石，学术名叫托玛琳(Tourmaline)，是火山爆发后形成的一种天然生化陶瓷，是一种宝贵的矿物资源。这种天 然硅酸盐类矿物，其晶体两端都带有正、负电荷，表面流动着0.06mA的微电流，能够源源不断的释放电子，当水或水蒸气一旦遇到托玛琳释放的电子，水分子立刻发生轻微的电解，就会分解成带有正电的氢离子(H+)和带有负电的羟基，即氢氧基(OH-)。而氢离子(H+)即刻与托玛琳放出的电子(e)结合而被中和，成为氢原子(H)释放到空气中。剩下的氢氧基(OH-)与周围的水分子结合成为羟负离子(H3O2-)。同时，托玛琳释放的电子遇到空气中的氧分子(O2)即结合成为氧负离子O2-，整个过程如图1所示。其化学式如下。●电解H2O-＞H++OH-●放电H++e-＞H●水合OH-+H2O-＞H3O2-+H2O-＞H3O2-(H2O)nO2+e-＞O2-+H2O-＞O2-(H2O)n托玛琳既有热电效应，又有压电效应，这在晶体世界里是很少见的。由于热电、压电两种效应，在温度压力变化的情况下，即能引起托玛琳之间的电势差(电压)，这种静电压足以使空气电离。被击下的电子附着于邻近的O2、H2O分子并转化成为空气负离子。以上托玛琳产生负离子的途径，不论哪条，都与托玛琳的电特性有关。另外，不可缺少的重要条件是水，如果没有水，负离子也是很难产生的。采用天然托玛琳为原料，充分利用其电的特性，来产生负离子，同时不会产生任何有害的物质，这在空气净化行业，是一种全新的尝试。然而在自然条件下，好的托玛琳产生100-500个/cm3负离子就很不错了，通常也就100-200个/cm3。为此，必须通过一些激励手段来加大负离子输出，而且绝对不能使用有害的放射性激励法。历经多年试验，终于总结出一套行之有效的托玛琳激励机制，能够极大的提高负离子浓度，实验证明，在一定的范围内，能够产生的负离子浓度甚至可以达到我国森林空气负离子I级水平。我国森林空气负离子浓度水平单位：个/cm3I级II级III级IV级V级VI级＞30002000-30001500-20001000-1500400-1000＜400采用上述技术方案后，本发明车载托玛琳负离子发生器具有通过产生和向车内释放负氧离子，显著改善车内空气环境的优点。当前第1页1 2 3