專利名稱：使用碳纖維的負(fù)離子發(fā)生器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及負(fù)離子發(fā)生器，并且尤其涉及使用碳纖維的負(fù)離子發(fā)生器，其能夠便利地制造，提高負(fù)離子發(fā)生效率并通過在活化碳纖維中分布金屬微粒然后對其施加電壓來實現(xiàn)提高的抗菌和殺菌功能。
背景技術(shù)：
由于由空氣污染譬如煙、沙塵現(xiàn)象等引起的問題目前已經(jīng)變得更糟，所以人們?nèi)找鎸η鍧嵍迈r的空氣有興趣。由于遭受各種呼吸道疾病或?qū)ξ廴镜目諝膺^敏的人們的數(shù)量正在增長，所以幾種通過產(chǎn)生負(fù)離子來凈化污染空氣的嘗試正在許多領(lǐng)域以不同的方式進(jìn)行著。
負(fù)離子指分子譬如空氣中的氧或氮具有負(fù)電荷的狀態(tài)。有報告稱這種負(fù)離子對人體非常有益并且能有效地去除灰塵和氣味。由于這個原因，在譬如空氣凈化器、濾水器、吹發(fā)器等裝置中設(shè)有離子發(fā)生器。相反，分子具有正電荷的狀態(tài)被稱為正離子，因為其引起嘔吐和頭暈所以眾所周知其對人體有害。然而，由于正離子能連同負(fù)離子一起進(jìn)行殺菌操作，所以正在推廣能同時產(chǎn)生正離子和負(fù)離子的裝置。
離子發(fā)生器有很多功能。除了產(chǎn)生對人體有益的負(fù)離子之外，正在開發(fā)殺滅空氣中的細(xì)菌和過濾微塵的功能。
然而，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的離子發(fā)生器具有負(fù)離子發(fā)生效率低的問題。同樣，使用離子發(fā)生器的系統(tǒng)設(shè)有過濾器等等分離的部件以進(jìn)一步地執(zhí)行空氣凈化功能。由于這個原因，系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜，導(dǎo)致難于制造和管理并且成本提高。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是提供一種使用不貴的碳纖維的負(fù)離子發(fā)生器，提高負(fù)離子發(fā)生效率，并且在提供抗菌和殺菌功能的同時方便地制造。
為了獲得這些和其它的優(yōu)點并且根據(jù)本發(fā)明的目的，如這里所具體表達(dá)的和廣泛描述的，提供了一種使用碳纖維的負(fù)離子發(fā)生器，包括其中分布有金屬微粒的碳纖維；連接到該碳纖維上并對其施加電壓的電極；及用于為該電極提供電源的電源單元。
本發(fā)明的前述的和其它的目的、特征、技術(shù)方案和優(yōu)點從下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的詳細(xì)描述中將變得更清楚。


附圖，被包括用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解并且包含在說明書中并構(gòu)成說明書的一個單元，說明本發(fā)明的實施例并與說明書一起用于解釋本發(fā)明的原理。
其中圖1是根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的使用碳纖維的負(fù)離子發(fā)生器的剖視圖；圖2是在氈型活化碳纖維中分布Ag之前拍攝的放大的照片；圖3是在氈型活化碳纖維中分布Ag之后拍攝的放大的照片；
圖4是采用本發(fā)明第一實施方式的壓力式(forced-convention)空氣凈化器的剖視圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明第二個實施方式的使用碳纖維的負(fù)離子發(fā)生器的剖視圖；圖6是表示根據(jù)第一個和第二個實施方式產(chǎn)生的負(fù)離子數(shù)量的曲線圖，其是在距離負(fù)離子發(fā)生器30cm處的1.0m3的空間內(nèi)測量的；圖7是表示根據(jù)第一個實施方式產(chǎn)生的負(fù)離子的數(shù)量的曲線圖，其是在距離負(fù)離子發(fā)生器50cm的1.0m3的空間內(nèi)測量的；及圖8是表示根據(jù)第二個實施方式產(chǎn)生的負(fù)離子的數(shù)量的曲線圖，其是在距離負(fù)離子發(fā)生器50cm的1.0m3的空間內(nèi)測量的。
具體實施例方式
下面參照本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進(jìn)行詳細(xì)說明，其范例在附圖中進(jìn)行說明。
根據(jù)本發(fā)明可能存在多種實施方式，現(xiàn)在描述最優(yōu)選的實施方式。
圖1是表示根據(jù)本發(fā)明第一個實施方式的使用碳纖維的負(fù)離子發(fā)生器的剖視圖。
如圖所示，根據(jù)本發(fā)明的負(fù)離子發(fā)生器包括其中分布有金屬微粒110的活化碳纖維100；連接到活化碳纖維100上并且其上施加有電壓的電極120；及用于為電極120提供電源的電源單元130。
Ag、Pt、Au、Cu、AL、Cr、W、Mo等可以使用作為金屬微粒110，并且該金屬微粒110均勻地分布在活化碳纖維100內(nèi)。下面將對活化碳纖維100進(jìn)行描述。
在本發(fā)明中，使用Ag作為金屬微粒110。所述的Ag能殺菌是周知的事實。因此，所述的Ag用來為負(fù)離子發(fā)生器增加抗菌的功能。
優(yōu)選地，電極被連接到該活化碳纖維100的側(cè)面。當(dāng)電壓通過電極120施加到活化碳纖維100上時，活化碳纖維因為其高電傳導(dǎo)率甚至能被用作加熱器的熱源。同樣，當(dāng)電極上施加高電壓時，活化碳纖維能燃燒并除去附著于其上的污染物。
電源單元130包括用于提供DC電壓的電池131；連接電池131的一端與電極120的第一線路132；及用于將電池131的另一端接地的第二線路133。
在將提供家用的AC電壓轉(zhuǎn)換成DC電壓之后，電池131可以提供DC電壓。在這種情況下，電池131可以包括用于將AC電壓轉(zhuǎn)換成DC電壓的轉(zhuǎn)換器。
構(gòu)成活化碳纖維100的碳是一種用來做凈化室內(nèi)空氣或水的吸收過濾器的材料。由于所述的碳具有大于100m2/g的表面積，它能夠通過吸收有害物質(zhì)來凈化空氣。
優(yōu)選地，活化碳纖維100是通過產(chǎn)生氈型(felt type)的碳線(carbon yarn)而形成的。氈型活化碳纖維100能容易地實現(xiàn)期望的大小和形狀，并且通過纏繞能容易地保持并約束金屬微粒。圖1中未描述的附圖標(biāo)記140是產(chǎn)生的負(fù)離子。
下面參照圖2和圖3更詳細(xì)地描述活化碳纖維100的結(jié)構(gòu)。圖2是在氈型活化碳線內(nèi)分布Ag之前拍攝的放大的圖片。
如圖所示，活化碳纖維具有大約幾個μm的厚度并且被錯綜復(fù)雜地纏繞?；罨祭w維沒有被連接而是被分割成幾部分。因而，該部分的各個末端具有切割面。該切割面不是光滑的而是粗糙的并具有尖端。這些通過圖2的放大的圖片能檢查到。
負(fù)離子從該尖端處產(chǎn)生。即，不計其數(shù)的所有非常纖細(xì)的碳纖維末端被用作產(chǎn)生負(fù)離子的末端，從而能穩(wěn)定地產(chǎn)生大量的負(fù)離子。
圖3是在氈型活化碳纖維中分布Ag之后拍攝的放大的圖片。如圖所示，Ag均勻地分布在活化碳纖維中。
下面描述本發(fā)明的操作。
在金屬微粒譬如Ag均勻地分布在活化碳纖維中之后，負(fù)(-)電壓施加到活化碳纖維上。然后，從活化碳纖維的整個表面上產(chǎn)生大量負(fù)離子。并且，通過該活化碳纖維的污染空氣被該活化碳纖維吸收從而被凈化，并且Ag粒子殺死包含在空氣中的細(xì)菌。同樣，由于在產(chǎn)生負(fù)離子的碳纖維末端產(chǎn)生高溫?zé)崃?，所以能通過高溫?zé)崃窟M(jìn)行殺菌。
圖4是采用本發(fā)明第一實施方式的壓力式空氣凈化器的剖視圖。
如圖所示，當(dāng)通過風(fēng)扇150向著活化碳纖維100引入污染的室內(nèi)空氣160時，活化碳纖維100通過其大的表面積凈化空氣，殺死細(xì)菌，并且發(fā)出負(fù)離子。即，該活化碳纖維吸收有害氣體或雜質(zhì)，并且分布的金屬微粒110譬如Ag殺死病菌或細(xì)菌。然后，如此凈化的空氣170以與負(fù)離子140一起發(fā)出。此時，由于在產(chǎn)生負(fù)離子140的活化碳纖維末端部分產(chǎn)生高溫?zé)崃?，所以如上所述能獲得額外的殺菌效果。
圖5是根據(jù)本發(fā)明第二個實施方式的使用碳纖維的負(fù)離子發(fā)生器的剖視圖。
在本發(fā)明的第二個實施方式中，電極的結(jié)構(gòu)與第一個實施方式中的不同。如圖5所示，電極220的一側(cè)的整個表面與活化碳纖維100接觸。同樣，另一電極220的整個表面與非導(dǎo)電基底230接觸。
在第二個實施方式中，從電源單元130施加的電壓均勻地施加到活化碳纖維100上，從而均勻地產(chǎn)生負(fù)離子140。即，不管時間多少，負(fù)離子能均勻地產(chǎn)生。然而，這種均勻的負(fù)離子發(fā)生中斷了空氣和活化碳纖維100之間的溝通。由于這個原因，根據(jù)第二個實施方式的負(fù)離子發(fā)生器不適合于吸收外來物質(zhì)或除去氣味。
下面參照圖6、7和8描述本發(fā)明的效果。
圖6是表示根據(jù)第一和第二實施方式產(chǎn)生的負(fù)離子數(shù)量的曲線圖，其是在距離負(fù)離子發(fā)生器30cm處的1.0m3的空間內(nèi)測量的，而圖7是根據(jù)第一實施方式產(chǎn)生的負(fù)離子數(shù)量的曲線圖，其是在距離負(fù)離子發(fā)生器50cm處的1.0m3的空間內(nèi)測量的。圖8是表示根據(jù)第二實施方式產(chǎn)生的負(fù)離子數(shù)量的曲線圖，其是在距離負(fù)離子發(fā)生器50cm處的1.0m3的空間內(nèi)測量的。
總之，確定在距離負(fù)離子發(fā)生器30cm的1.0m3的空間內(nèi)測量的負(fù)離子量超過1.0兆/cc時，負(fù)離子發(fā)生器是可用的。
在圖6中，負(fù)離子數(shù)量超過1.2兆/cc，在圖7中，在初始階段離子發(fā)生是不穩(wěn)定的，而隨著時間的過去當(dāng)產(chǎn)生的負(fù)離子數(shù)量超過1.0兆/cc時離子發(fā)生變穩(wěn)定了。在圖8中，負(fù)離子發(fā)生與圖7中的相比穩(wěn)定。
因此，在本發(fā)明中，與現(xiàn)有技術(shù)相比負(fù)離子發(fā)生效率提高了，并且還能提供殺菌效果和過慮功能。另外，活化碳纖維能隨意地塑型，從而負(fù)離子發(fā)生器能更容易地制造。
在不脫離本發(fā)明的宗旨或基本特征的情況下，本發(fā)明可以幾種形式實施，應(yīng)該理解上述實施方式不受前述說明書中任何細(xì)節(jié)所限制，除非特別說明，而應(yīng)該在所附權(quán)利要求限制的范疇和宗旨內(nèi)作廣義地解釋，并且因此所有落在該權(quán)利要求邊界和范圍或這些邊界和范圍的等價范圍內(nèi)的變化和修改應(yīng)該由所附權(quán)利要求所包含。
權(quán)利要求
1.一種負(fù)離子發(fā)生器，包括其中分布有金屬微粒的活化碳纖維；連接到該活化碳纖維上并且其上施加有電壓的電極；及用于為電極提供電源的電源單元。
2.如權(quán)利要求1所述的負(fù)離子發(fā)生器，其中，該活化碳纖維被制成氈型。
3.如權(quán)利要求1所述的負(fù)離子發(fā)生器，其中，該金屬微粒是Ag、Pt、Au、Cu、Al、Cr、W和Mo中之一。
4.如權(quán)利要求1所述的負(fù)離子發(fā)生器，其中，該電極連接到活化碳纖維的側(cè)面。
5.如權(quán)利要求1所述的負(fù)離子發(fā)生器，其中，電極一側(cè)的整個表面與活化碳纖維接觸。
6.如權(quán)利要求5所述的負(fù)離子發(fā)生器，其中，電極還包括與電極另一側(cè)的整個表面接觸的非導(dǎo)電基底。
7.如權(quán)利要求1所述的負(fù)離子發(fā)生器，其中，電源單元包括用于提供DC電源的電池；用于將電池一端與電極連接的第一線路；及用于將電池另一端接地的第二線路。
8.如權(quán)利要求7所述的負(fù)離子發(fā)生器，其中，該電源單元還包括用于將交流(AC)轉(zhuǎn)換成直流(DC)的轉(zhuǎn)換器。
全文摘要
使用碳纖維的負(fù)離子發(fā)生器，便于制造，可提高負(fù)離子發(fā)生效率并通過在活化碳纖維內(nèi)分布金屬微粒然后對其施加電壓實現(xiàn)提高的抗菌和殺菌功能。為此，該負(fù)離子發(fā)生器包括其中分布有金屬微粒的碳纖維；連接到碳纖維上并且其上施加有電壓的電極；及用于為電極提供電源的電源單元。
文檔編號H01T23/00GK1700544SQ20051007091
公開日2005年11月23日 申請日期2005年5月17日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月18日
發(fā)明者金貨年, 洪炯基, 鄭珉在, 池光善, 李敦熙, 樸祥豪, 金榮祐, 姜炳圭 申請人:Lg電子有限公司