專利名稱：離子產(chǎn)生裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種產(chǎn)生離子的離子產(chǎn)生裝置，能除去空氣中的浮游微生物或使其失去活性，并提供水分。
背景技術(shù)：
在以用于離子產(chǎn)生裝置的PCI (Plasma Cluster 1n等離子簇)技術(shù)為基礎(chǔ)的大氣等離子放電技術(shù)中，大氣中的水分子以成簇方式附著在產(chǎn)生的離子基的核上(例如參照專利文獻(xiàn)I (日本專利公報(bào)第3680121號(hào)))。但是，由于受到周圍氣體的影響，附著在離子核上的水分子的數(shù)量會(huì)增減，所以特別是在干燥狀態(tài)下，形成了水分子較少且不穩(wěn)定的離子。與成簇的水分子較多的離子相比，成簇的水分子較少的離子能夠在空間內(nèi)存在的時(shí)間(壽命)短。專利文獻(xiàn)1:日本專利公報(bào)第3680121號(hào)

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于能夠使從離子產(chǎn)生裝置釋放的具有離子基的水簇穩(wěn)定化。本實(shí)用新型提供一種離子產(chǎn)生裝置，其包括:離子產(chǎn)生部，利用放電來產(chǎn)生離子；以及，施加高電壓部，向所述離子產(chǎn)生部施加高電壓，所述離子產(chǎn)生裝置還包括:調(diào)節(jié)濕度構(gòu)件，在所述離子產(chǎn)生部的周圍為高濕度情況下從周圍空氣吸收水分，在為低濕度情況下向周圍空氣提供水分。此外，優(yōu)選的是，所述離子產(chǎn)生部包括相對(duì)的多個(gè)電極，通過利用所述施加高電壓部向相對(duì)的所述電極之間施加電壓來產(chǎn)生所述離子。此外，優(yōu)選的是，所述電極中的至少一個(gè)是針電極，所述調(diào)節(jié)濕度構(gòu)件配置成包圍所述針電極的周圍。此外，優(yōu)選的是，所述調(diào)節(jié)濕度構(gòu)件是硅膠或多孔二氧化硅。此外，優(yōu)選的是，所述調(diào)節(jié)濕度構(gòu)件是海綿等具有吸濕性的材料。此外，優(yōu)選的是，所述離子產(chǎn)生裝置還包括對(duì)所述調(diào)節(jié)濕度構(gòu)件進(jìn)行加熱的發(fā)熱裝置或使所述調(diào)節(jié)濕度構(gòu)件產(chǎn)生振動(dòng)的振動(dòng)裝置。此外，優(yōu)選的是，所述離子產(chǎn)生裝置還包括向所述調(diào)節(jié)濕度構(gòu)件補(bǔ)充水分的供水裝置。本實(shí)用新型中，通過在大氣中放電機(jī)構(gòu)上配置提供水分子的物質(zhì)(表面多孔且具有吸濕性的物質(zhì)。例如硅膠或多孔二氧化硅等)，可以實(shí)現(xiàn)成簇的水分子的穩(wěn)定化，從而穩(wěn)定地提供離子。例如，在大氣干燥的情況下，可以產(chǎn)生因提供水分子而穩(wěn)定的水簇離子，并且在高濕氣體下，可以提高放電穩(wěn)定性，在含水限度內(nèi)使放電不會(huì)停止。此外，即使在干燥或通常的濕度(40 60% RH)下，由于硅膠吸收的水分子被電暈放電的電子等激勵(lì)而飛出，從而可以形成水簇，所以形成壽命更長(zhǎng)、更重的簇離子。即，由于可以認(rèn)為以包圍離子的方式形成的水簇分子的量越多，離子越穩(wěn)定，所以起到使產(chǎn)生離子基穩(wěn)定的效果。

圖1的(a) (C)是表示含水硅膠中的水分子動(dòng)態(tài)的一個(gè)例子的簡(jiǎn)要剖視圖。圖2是用于說明含水硅膠中的水分子和硅膠結(jié)合的示意圖。圖3是用于說明含水硅膠中的水分子和硅膠的結(jié)合狀態(tài)變化的示意圖。圖4是表示本實(shí)用新型的實(shí)施方式的簡(jiǎn)要立體圖。圖5是未設(shè)置含水硅膠進(jìn)行大氣放電時(shí)(比較例)產(chǎn)生的離子基(負(fù)離子)的質(zhì)量分布圖。圖6是設(shè)置含水硅膠進(jìn)行大氣放電時(shí)(實(shí)施例1)產(chǎn)生的離子基(負(fù)離子)的質(zhì)量分布圖。附圖標(biāo)記說明 I水分子，2調(diào)節(jié)濕度構(gòu)件(硅膠塊、筒狀板)，20毛細(xì)孔，3針電極，4對(duì)置電極。
具體實(shí)施方式
首先，對(duì)離子產(chǎn)生裝置的一個(gè)例子進(jìn)行說明。離子產(chǎn)生裝置具有利用放電送出離子的作為離子產(chǎn)生部的電極(例如針電極和對(duì)置電極)。向電極間施加呈交流波形或脈沖波形的電壓。電極間的外加電壓為正電壓時(shí)，離子與空氣中的水分結(jié)合，主要產(chǎn)生由H+ (H2O)□構(gòu)成的正離子。電極間的外加電壓為負(fù)電壓時(shí)，離子與空氣中的水分結(jié)合，主要產(chǎn)生由02_ (H2O)1J^成的負(fù)離子。在此，m、n是任意自然數(shù)。H+ (H20)jP02_ (職^凝聚在空氣中的浮游微生物和異味成分的表面上并將它們包圍。這種情況稱為“成簇”。并且，如以下的式(I) (3)所示，因碰撞而成為活性基的“ *011”(羥基自由基)和H2O2 (過氧化氫)凝聚生成在微生物等的表面上，破壞浮游微生物和異味成分。H+ (H2O) m+02_ (H2O)n— 0H+l/202+ (m+n) H2O- (I)H+ (H2O)JH+ (H2O)m,+O2- (H2O) n+02_ (H2O)n,— 2 0H+02+ (m+m，+n+n，)H20...(2)H+ (H2O)JH+ (H2O)m, +O2^ (H2O) n+0f (H2O)n,— H202+02+ (m+m，+n+n，)H20...(3)式(1) 式(3)中，111、1]1’、11、11’是任意自然數(shù)。因此,通過產(chǎn)生正離子和負(fù)離子并將它們從吹出口吹出，可以對(duì)使用者的附近進(jìn)行殺菌和除臭。本實(shí)用新型的離子產(chǎn)生裝置通過在離子產(chǎn)生部的周圍配置調(diào)節(jié)濕度構(gòu)件，能夠使送出的離子基所具有的水簇穩(wěn)定化。調(diào)節(jié)濕度構(gòu)件在高濕度下從周圍空氣中吸收水分、在低濕度下向周圍空氣提供水分。作為調(diào)節(jié)濕度構(gòu)件可以例舉的是硅膠。雖然通常將硅膠用作吸濕劑，但由于硅膠在吸收了水的狀態(tài)下也較穩(wěn)定，并且具有可逆性，即，如果對(duì)其進(jìn)行加熱則釋放出水而干燥，可以再次作為吸濕劑使用，所以適合用作本實(shí)用新型的調(diào)節(jié)濕度構(gòu)件。除了硅膠以外，還可以使用多孔二氧化硅等多孔的硅系原材料或海綿。硅膠例如可以通過如下方法制作:向強(qiáng)堿與二氧化硅(SiO2)反應(yīng)得到的硅酸鈉中加入水并進(jìn)行加熱(水玻璃)，并且利用鹽酸進(jìn)行處理而生成硅酸(H2SiO3),再對(duì)其進(jìn)行加熱來脫水。在多孔表面上具有無數(shù)的孔，能以物理方式吸附水分子，并且與存在于表面的-S1-OH基(硅烷醇基)的氫結(jié)合，可以利用由范德華力結(jié)合產(chǎn)生的化學(xué)吸附來進(jìn)行吸濕。調(diào)節(jié)濕度構(gòu)件的表面優(yōu)選多孔。由于使調(diào)節(jié)濕度構(gòu)件的表面積變大，所以能夠提高吸附并保持水分子的能力，具有良好的調(diào)節(jié)濕度功能。在將調(diào)節(jié)濕度構(gòu)件設(shè)置在離子產(chǎn)生裝置上之前，優(yōu)選預(yù)先使調(diào)節(jié)濕度構(gòu)件吸濕而處于含水狀態(tài)。這是因?yàn)榧词乖谑褂瞄_始時(shí)周圍空氣處于干燥狀態(tài)，也可以利用預(yù)先含有的水來提供水簇。雖然放電部周圍的水分子包圍由在大氣中放電產(chǎn)生的離子基而成為水簇離子，但是當(dāng)周圍的水分子較少時(shí)，不能形成足夠的水簇，生成的離子基與其他大氣成分碰撞而變化。相反，如果使附著在離子基上的水分子增加，則可以實(shí)現(xiàn)離子基的穩(wěn)定化。但是，在周圍的大氣超過90% RH那樣高濕的狀態(tài)下，由于有損于放電本身的穩(wěn)定性，所以作為放電條件優(yōu)選保持不超過大約90% RH前后的濕度(常濕 90% RH左右)。此外，如果在大氣中放電機(jī)構(gòu)等離子產(chǎn)生部的周圍設(shè)置調(diào)節(jié)濕度構(gòu)件，則因等離子放電造成的等離子激勵(lì)基的影響、以及因熱激勵(lì)從硅膠等調(diào)節(jié)濕度構(gòu)件釋放水分子，所以能向等離子體產(chǎn)生的離子提供水分子。接著，利用圖1，對(duì)含水硅膠中水分子動(dòng)態(tài)的一個(gè)例子進(jìn)行說明。圖1的(a)表示預(yù)先含水的硅膠塊的示意圖。在硅膠塊(調(diào)節(jié)濕度構(gòu)件)2的毛細(xì)孔20中以物理方式含有水分子I并對(duì)它們進(jìn)行化學(xué)吸附。如果預(yù)先設(shè)置這種含水的硅膠塊，并且設(shè)置處周圍的空氣較為干燥，則首先從硅膠塊2的表面向大氣中釋放物理吸附的水分子1，使周圍空氣的濕度上升(參照?qǐng)D1的(b))。此外，如果經(jīng)過了一定時(shí)間，則表面的水分子消失，但包含在內(nèi)部的水分子通過毛細(xì)管現(xiàn)象被送向塊表面，所以能夠持續(xù)提供水分子(參照?qǐng)D1的(C))。此外，由于在電極周圍局部區(qū)域進(jìn)行調(diào)節(jié)濕度，所以優(yōu)選由樹脂等水分不能滲透的構(gòu)件覆蓋吸濕材料塊的外側(cè)。另外，水分子I是被微細(xì)的孔吸附的水分子或以上述方式化學(xué)吸附的水分子(例如在硅膠的硅烷醇基上具有氫鍵的水分子。參照?qǐng)D2)。即使在周圍為低濕度的狀態(tài)下，化學(xué)吸附的水分子也被保持在硅膠塊中。這樣，使用從硅膠(調(diào)節(jié)濕度構(gòu)件)釋放出的水分子，可以向由大氣等離子放電產(chǎn)生的離子提供水簇。此外，由放電生成的電子或離子基、自由基到達(dá)硅膠表面，并且通過解除較弱地與硅烷醇基結(jié)合的水分子的結(jié)合，從硅膠塊等調(diào)節(jié)濕度構(gòu)件向大氣中釋放水分子(參照?qǐng)D3)。通過使因來自等離子的沖擊而釋放的水分子位于大氣等離子放電部的附近，即使在干燥空氣中，也可以產(chǎn)生含有較多水簇的離子。另一方面，當(dāng)在周圍空氣的濕度較高時(shí)，硅膠吸附存在于放電部空氣中多余的水分子，從而可以形成穩(wěn)定的水簇狀離子。(實(shí)施方式I)下面參照?qǐng)D4對(duì)本實(shí)用新型的一種實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)敘述。圖4中，通過向針電極3和對(duì)置電極4之間施加電壓，利用放電釋放離子。由硅膠制作成的筒狀板(調(diào)節(jié)濕度構(gòu)件)2配置成包圍(圍繞)針電極3的周圍。預(yù)先使調(diào)節(jié)濕度構(gòu)件2 (硅膠)成為含水狀態(tài)。通過向針電極3施加電壓使其放電，生成附加有從周圍空氣中和調(diào)節(jié)濕度構(gòu)件2(硅膠)送出的水(H2O)分子的水簇離子。即使周圍空氣處于干燥狀態(tài)，也可以通過利用放電生成的電子等的激勵(lì)，從調(diào)節(jié)濕度構(gòu)件2釋放水分子，從而向離子提供水分子。在周圍空氣為高濕的狀態(tài)下，調(diào)節(jié)濕度構(gòu)件還具有調(diào)整的功能，使放電部的濕度下降且不妨礙放電。(實(shí)施方式2)本實(shí)施方式與實(shí)施方式I的不同點(diǎn)在于以與硅膠珠連接的方式配置電熱線等發(fā)熱裝置(或超聲波振動(dòng)件等振動(dòng)裝置)、以及具有向硅膠供水的供水裝置，其他與實(shí)施方式I相同。由此，與實(shí)施方式I相比，能夠在更大范圍的濕度環(huán)境下，穩(wěn)定地控制構(gòu)成等離子簇的水分子數(shù)。例如，在周圍空氣為高濕的狀態(tài)下，硅膠吸附水分過多時(shí)，放電部的濕度變高，有可能會(huì)損害放電本身的穩(wěn)定性，但是通過向硅膠提供熱量而實(shí)現(xiàn)硅膠的再利用，即使在濕度較高的環(huán)境下，也可以穩(wěn)定地提供離子。另外，優(yōu)選的是，在放電針周圍預(yù)先配置測(cè)量濕度的濕度計(jì)，當(dāng)周圍濕度較低時(shí)實(shí)施上述再利用。由于目的在于靈活地對(duì)應(yīng)環(huán)境的變化，所以本實(shí)用新型的調(diào)節(jié)濕度構(gòu)件在周圍高濕時(shí)吸濕而有助于放電，在濕度低時(shí)釋放含有的水分子使簇離子穩(wěn)定。另一方面，由于在長(zhǎng)時(shí)間暴露于低濕條件下時(shí)，調(diào)節(jié)濕度構(gòu)件所含有的水分干枯，所以優(yōu)選將其移動(dòng)到高濕環(huán)境下或具有供水功能的結(jié)構(gòu)。以下，通過實(shí)施例進(jìn)一步對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說明，但本實(shí)用新型并不限于此。(實(shí)施例1)將充填有硅膠珠的盒(由網(wǎng)狀薄片構(gòu)成的筒狀塊)配置成包圍離子產(chǎn)生部放電針的周圍。接著，使上述硅膠珠含有水而成為含水狀態(tài)。將周圍氣體干燥到約20% RH的干燥狀態(tài)，在這種狀態(tài)下，向離子產(chǎn)生部的針電極和對(duì)置電極之間施加高電壓來進(jìn)行放電，使用Finnigan Mat.制的三重四極型質(zhì)量分析裝置TSQ7000對(duì)由調(diào)節(jié)濕度條件(加濕)產(chǎn)生的離子基進(jìn)行質(zhì)量分析。另外，作為比較例，在未配置硅膠珠的狀態(tài)下，也對(duì)以同樣方式產(chǎn)生的離子基進(jìn)行了質(zhì)量分析。圖5表示未配置硅膠珠的狀態(tài)的結(jié)果，圖6表示配置有硅膠珠的狀態(tài)的結(jié)果。此外，表I表示電極附近和周圍濕度的測(cè)量結(jié)果。另外，使用圓筒外半徑為6mm、圓筒內(nèi)半徑為2mm、高度為Ilmm的筒狀塊，在室溫(24 27°C)下進(jìn)行測(cè)量。表I中，A E是預(yù)先使硅膠含有12mL的水后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，F(xiàn)是預(yù)先使硅膠變熱而干燥后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的結(jié)果。[表 I]
權(quán)利要求1.一種離子產(chǎn)生裝置，其包括:離子產(chǎn)生部，利用放電來產(chǎn)生離子；以及施加高電壓部，向所述尚子產(chǎn)生部施加聞電壓， 所述離子產(chǎn)生裝置的特征在于， 還包括調(diào)節(jié)濕度構(gòu)件，所述調(diào)節(jié)濕度構(gòu)件在所述離子產(chǎn)生部的周圍為高濕度情況下從周圍空氣吸收水分，在為低濕度情況下向周圍空氣提供水分。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離子產(chǎn)生裝置，其特征在于，所述離子產(chǎn)生部包括相對(duì)的多個(gè)電極，通過利用所述施加高電壓部向相對(duì)的所述電極之間施加電壓來產(chǎn)生所述離子。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的離子產(chǎn)生裝置，其特征在于，所述電極中的至少一個(gè)是針電極，所述調(diào)節(jié)濕度構(gòu)件配置成包圍所述針電極的周圍。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離子產(chǎn)生裝置，其特征在于，所述調(diào)節(jié)濕度構(gòu)件是硅膠或多孔二氧化硅。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離子產(chǎn)生裝置，其特征在于，所述調(diào)節(jié)濕度構(gòu)件是海綿等具有吸濕性的材料。
6.根據(jù)權(quán)利要求1 5中任意一項(xiàng)所述的離子產(chǎn)生裝置，其特征在于，還包括對(duì)所述調(diào)節(jié)濕度構(gòu)件進(jìn)行加熱的發(fā)熱裝置或使所述調(diào)節(jié)濕度構(gòu)件產(chǎn)生振動(dòng)的振動(dòng)裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離子產(chǎn)生裝置，其特征在于，還包括向所述調(diào)節(jié)濕度構(gòu)件補(bǔ)充水分的供水裝置。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的離子產(chǎn)生裝置，其特征在于，還包括向所述調(diào)節(jié)濕度構(gòu)件補(bǔ)充水分的供水裝置。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的離子產(chǎn)生裝置，其特征在于，還包括向所述調(diào)節(jié)濕度構(gòu)件補(bǔ)充水分的供水裝置。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的離子產(chǎn)生裝置，其特征在于，還包括向所述調(diào)節(jié)濕度構(gòu)件補(bǔ)充水分的供水裝置。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種離子產(chǎn)生裝置。該離子產(chǎn)生裝置包括離子產(chǎn)生部，利用放電來產(chǎn)生離子；以及施加高電壓部，向該離子產(chǎn)生部施加高電壓，此外，所述離子產(chǎn)生裝置還包括調(diào)節(jié)濕度構(gòu)件，所述調(diào)節(jié)濕度構(gòu)件在離子產(chǎn)生部的周圍處于高濕度環(huán)境下從周圍空氣吸收水分，在處于低濕度環(huán)境下向周圍空氣提供水分。
文檔編號(hào)A61L9/22GK202982717SQ20122058154
公開日2013年6月12日 申請(qǐng)日期2012年11月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月11日
發(fā)明者崎川伸基 申請(qǐng)人:夏普株式會(huì)社