[0001] 本发明属于空气改善处理技术领域，更具体地，尤其是涉及一种新型空气负离子发生器。

[0002] 随着人类的生活水平越来越高，人类对于生活环境的质量也越来越重视。空气、阳光、食物和水是人类生存所必不可少的。其中，空气在人类的工作生活环境中无处不在，空气质量的好坏直接影响到人类的身体健康状况。不同的环境中的空气质量是不同的，在远离热闹市区的山谷瀑布、公园森林空气质量较佳，而人类聚居的城市乡镇，由于科技产业发展，工厂数量日益增多、各类污染物质排放需求增大，空气质量也逐渐变差。

[0003] 生活环境空气质量不仅包括室外环境空气质量，还包括室内环境空气质量，如何提升室内环境空气质量，提供一个对人体身体健康有益的活动空间的研究成为了近年来的一个热点。

[0004] 人类每天有超过一半的时间需要在室内环境中活动，室内环境空气质量的好坏对于人类的身体健康有着直接的关系。室内空间相较于室外空间的体积虽然小很多，但是在室内空间中会积聚许多不同种类的污染物，室内的受污染浓度有时还高于室外的污染浓度。

[0005] 为了改善室内环境空气，营造一个健康合适的活动空间，目前人类会采用不同的方法来缓解室内环境空气质量下降的问题，各种可用于改善室内环境空气的技术层出不穷。

[0006] 在众多改善空气质量的处理方式中，通过增加空气负离子浓度的技术是新型的室内环境空气的改善处理方式之一，在实际应用后，该空气改善处理方式逐渐受到人们的认可。空气负离子具有以下优点：1、负离子是一种带负电荷的空气微粒，它像食物中的维生素一样，对人的生命活动有很重要的影响。负离子在人体经由皮肤、黏膜、肺吸收后就会恢复细胞的电位，使细胞膜恢复原有的活力，有益于人体健康。

[0007] 2、负离子具有较高的活性，有很强的氧化还原作用，能够破坏细菌的细胞膜或细胞原生质活性酶的活性，从而达到抗菌除菌的目的。

[0008] 3、世界卫生组织规定，当空气中负离子浓度不低于1000‑1500个/cm³时，空气被视为清新空气。在普通的室内环境中，空气负离子浓度普遍只有40‑50个/cm³，在一些空气环境质量差的地区负离子的浓度仅存10个/cm³左右，负离子浓度低导致无法满足通过负离子来对空气环境起到改善优化的需求。

[0009] 4、负离子具备降尘功能。该原理是利用负离子与细菌、灰尘、烟雾等带正电荷的微尘中和的特性，从而导致微尘吸附在特定区域或掉落，从而起到降尘及消除异味的作用。

[0010] 通过负离子发生设备产生负离子提升空气中负离子浓度是常用的手段，现有的负离子发生设备基本都是直接采用高压发生电路连接负离子发射电极进行电晕放电，将空气进行电离从而产生负离子，但是这种方式产生的负离子浓度不稳定，负离子发射端局部静电强度大，电离反应伴生的臭氧量高，更主要的是产生的负离子的传播距离极短，无法达到有效的改善空气的目的。

[0011] 因此，有鉴于上述所述的现有负离子发生设备在空气改善领域应用时所存在的不足，现研发一种新型的可以提供稳定负离子浓度、有效延长负离子传播距离、减少电离伴生臭氧量，空气改善效果好及使用安全可靠的负离子发生器。

[0035] 下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

[0036] 本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

[0037] 以下结合具体实施例及附图对本发明进一步说明：图1‑7是本发明的示意图，本发明提供的是一种新型空气负离子发生器，所述空气负离子发生器包括发生腔内的负高压发生装置1，储电缓冲单元2，多针尖端放电装置3，绝缘介质层4，致冷体单元5和送风装置6，所述送风装置6的送风端设置在所述多针尖端放电装置3的导电金属圆条32的进风侧，通过送风装置6配合致冷体单元5之间的互相调节有效地延长负离子的传播距离。所述负高压发生装置1与负高压发生器及储电缓冲单元2连接组合，所述储电缓冲单元2用于在电极之间暂时存储电荷并在需要时释放电荷，所述多针尖端放电装置3包括导电金属板31、导电金属圆条32和导电纤维针尖束33，所述导电金属圆条32连接在所述导电金属板31上，所述导电纤维针尖束33安装在所述导电金属圆条32的电离前端，所述导电纤维针尖束33的尖端部形成电离负极端，所述负高压发生装置1与所述多针尖端放电装置3的导电金属板31连接，所述负高压发生装置1与所述多针尖端放电装置3之间连接设置储电缓冲单元2，负高压发生装置1通过负高压发生器向多针尖端放电装置3输出高压激发电流对空气进行有效电离处理，所述储电缓冲单元2用于在电极之间暂时存储电荷并通过多针尖端放电装置3的放电尖端稳定释放电荷，储电缓冲单元2将从负高压发生装置1输出的电压电荷进行储存，以达到保持对空气的电离输出电荷的稳定，减少电离波动，通过储电缓冲单元2可以避免瞬间大量电荷聚集导致局部静电过高，导致负离子短距离聚集及伴生臭氧量过高的弊端。导电金属圆条32和导电纤维针尖束33组合形成电离负极端，通过针尖放电对空气进行电离，并在多针尖端放电装置3与负高压发生装置1及储电缓冲单元2的配合下对空气进行平稳电离生成小粒径且传播距离远的负离子。

[0038] 进一步的，所述多针尖端放电装置3的导电金属板31的端面与致冷体单元5的致冷端组合，致冷体单元5给多针尖端放电装置3进行制冷降温，在导电金属圆条32与导电纤维针尖束33上形成凝露，增加导电纤维针尖束33在放电对空气进行电离时周围所含的水分子，提高负离子浓度和传播距离。所述绝缘介质层4贴合设置在所述导电金属板31与所述致冷体单元5的致冷端之间，保护导电金属板31和致冷体单元5，使得新型空气负离子发生器的使用过程更加安全可靠。所述致冷体单元5的热端设有散热单元8，散热单元8将致冷体单元5的热端散发到外部的空气中，满足致冷体单元5的工作条件。

[0039] 进一步的，所述储电缓冲单元2为高分子介质材料或轻石介质材料。介质材料在电场作用下积累电荷，并通过导电纤维针尖束释放这些电荷，实现电荷的缓冲储存和稳定释放，改善高压发生器的运行工况，具有更好的稳定性和耐久性，使其在长期使用中保持高性能。储电缓冲单元2与负高压发生装置1配合，可以有效避免针尖表面过量电荷积聚，降低电离过程中伴生臭氧的产生量。高分子介质材料可以选用如有聚丙烯酸钠、聚偏氟乙烯等材料；轻石介质材料为多孔轻质的玻璃质酸性火山喷出岩或高岭石。

[0040] 优选地，所述导电纤维针尖束33包括若干根导电纤维针尖34，所述导电纤维针尖34环绕包覆贴合设置在所述导电金属圆条32的电离前端的外端面，所述导电纤维针尖34的电离尖端伸出导电金属圆条32的电离前端外。

[0041] 优选地，所述多针尖端放电装置3的出风侧设有扩散结构9，所述扩散结构9的球状扩散端面91与所述多针尖端放电装置3的放电尖端相对应设置，可以提供全方位的负离子扩散效果，让产生的负离子更充分的传播到周围环境的空气中。

[0042] 优选地，所述致冷体单元5包括半导体致冷片，所述半导体致冷片的致冷端通过所述绝缘介质层4贴合安装在所述多针尖端放电装置3的导电金属板31下，使所述导电金属板31形成致冷端金属板，所述半导体致冷片的热端贴合连接散热片作为散热单元8。

[0043] 半导体致冷片的致冷端对多针尖端放电装置3的导电金属圆条32进行致冷降温，通过导电金属板31使导电金属圆条32整体的温度迅速下降，将周围空气中的水分凝结在导电纤维针尖34的根部形成凝露，通过凝露使多针尖端放电装置3周围的湿度上升，从而达到延长生产的负离子的传播距离的效果。

[0044] 优选地，所述负高压发生装置1连接有输出调节单元，所述输出调节单元，控制所述负高压发生装置1的负高压发生器的输出电压在谷值至峰值之间变化调节，通过调节可提高或降低负离子发生量，以达到不同空间匹配最合适负离子量的目的。

[0045] 优选地，所述负高压发生装置1的输出电压的谷值和峰值控制在4kV和8kV，通过谷值至峰值的调节，可以达到在一定空间内匹配最合适的负离子浓度的目的，合适的电离电压可以保障新型空气负离子发生器在能够产生足够的负离子的同时不会伴生多余的臭氧。

[0046] 优选地，所述致冷体单元5连接致冷调控装置，所述致冷调控装置控制所述致冷体单元5的多针尖端放电装置3的致冷温度。起到更好调节电离针尖周围湿度的作用，可以控制负离子的扩散性。

[0047] 优选地，所述绝缘介质层4为高压绝缘云母片41与导温硅脂层42复合，所述导温硅脂层42均匀涂覆在所述致冷体单元的致冷端的贴合接触面及高压绝缘云母片41上。云母绝缘片加导温硅脂层42用于保护致冷体单元不受负高压影响，保证新型空气负离子发生器的绝缘安全性。

[0048] 优选地，所述送风装置6的进风端外设有过滤单元7，所述过滤单元7内设有可拆卸细目滤网，通过过滤单元7的过滤可以提升循环吹送气流的洁净度。使用一段时间后可以将过滤单元7的可拆卸细目滤网拆下清洗，保持过滤单元的过滤效率。

[0049] 根据图1‑7所示，本发明的新型空气负离子发生器的发生腔内设有负高压发生装置1，储电缓冲单元2，多针尖端放电装置3，绝缘介质层4，致冷体单元5和空气负离子发生器的发生腔内还设有送风装置6，送风装置6的送风端设置在多针尖端放电装置3的进风侧，负高压发生装置1与负高压发生器及储电缓冲单元2连接，负高压发生装置1与多针尖端放电装置3连接，负高压发生装置1与多针尖端放电装置3之间连接设置储电缓冲单元2，储电缓冲单元2为储电缓冲单元，多针尖端放电装置3的导电金属圆条32和导电纤维针尖束33组合形成电离负极端，多针尖端放电装置3的导电金属板31的端面与致冷体单元5的致冷端组合，绝缘介质层4贴合设置在导电金属板31与致冷体单元5的致冷端之间。

[0050] 进一步的，导电纤维针尖束33的若干根导电纤维针尖34环绕包覆贴合设置在导电金属圆条32的电离前端的外端面，所述导电纤维针尖束33的电离尖端伸出所述导电金属圆条32的端面，伸出的长度为5‑10mm。进一步的，所述导电纤维针尖束33的电离尖端伸出所述导电金属圆条32的电离前端面的伸出长度为5mm。

[0051] 具体的工作原理如下：启动新型空气负离子发生器，插上电源给负高压发生装置1通电，负高压发生装置
1连接储电缓冲单元2产生稳定负高压，储电缓冲单元2连接导电金属板31上的导电金属圆条32给多针尖端放电装置3提供电离电流，实现针尖放电对空气进行电离，生成稳定负离子。由送风装置6将发生腔内电离产生的负离子进行吹送。

[0052] 储电缓冲单元2与负高压发生装置1配合，储电缓冲单元2对负高压发生装置1的输出电离电流起储电缓冲作用，减小多针尖端放电装置3因电离端电荷峰值波动导致的电离状态不良波动，有效避免发射尖端产生过量电荷积聚，降低电离过程中伴生臭氧的产生量。储电缓冲单元2为高分子介质材料或轻石介质材料。高分子介质材料可以选用如有聚丙烯酸钠、聚偏氟乙烯等材料；轻石介质材料为多孔轻质的玻璃质酸性火山喷出岩或高岭石。

[0053] 通过过滤单元7的过滤可以提升送风装置6循环吹送气流的洁净度。

[0054] 在导电金属圆条32和导电纤维针尖束33组合形成电离负极端在进行放电电离的过程中，致冷体单元5同步工作，致冷体单元5的致冷端通过绝缘介质层4对导电金属板31上的导电金属圆条32进行降温致冷，使导电金属圆条32温度降低，通过冷传导使导电纤维针尖束33的针尖根部形成凝露，达到延长电离生成的负离子的传播距离的作用。

[0055] 现有的常规空气负离子发生设备所产生的负离子，扩散不均匀，局部静电大，伴生臭氧比较严重，为了降低上述现有的常规空气负离子发生设备在应用中存在的副作用，只能通过降低电离电压的方式实现，降低电离电压直接效果是负离子传播距离大幅缩短，只在距针尖电离端5‑20cm的位置区域内负离子浓度较高，超出该距离的负离子浓度陡然下降，无法实现真正的负离子远距离传播输送，现有的绝大部分产品都只停留在概念性上。

[0056] 通过负离子检测实验，将本发明提供的新型空气负离子发生器与常规负离子发生设备进行性能对比：1、分别在距离发射尖端20cm、100cm、200cm、300cm、400cm、500cm处使用负离子浓度检测仪器进行负离子浓度对比检测，结果见表a。

[0057] 表a是对新型负离子发生器与常规负离子发生设备的发射尖端与检测仪器采集口的50cm、100cm、200cm、300cm、400cm、500cm处的负离子浓度的检测数据（在密闭空间下检测）。

[0058] 表a发射尖端距离检测仪器采集口检测负离子浓度单位：ions/cm³ 20cm 100cm 200cm 300cm 400cm 500cm新型空气负离子发生器 1021268 803582 785214 629478 617420 216984
常规负离子发生设备 1020305 405632 14752 246 测不出 测不出
2、分别在距离发射尖端50cm、100cm、200cm、300cm、400cm、500cm处使用臭氧浓度检测仪器进行臭氧浓度对比检测，结果见表b。

[0059] 表b是对新型负离子发生器与常规负离子发生设备的发射尖端与检测仪器采集口的50cm、100cm、200cm、300cm、400cm、500cm处的臭氧浓度的检测数据（在密闭空间下检测，每测一个点后，进行排风一次，避免臭氧积累影响检测读数）。

[0060] 表b发射尖端距离检测仪器采集口检测负臭氧浓度单位：ppm 50cm 100cm 200cm 300cm 400cm 500cm新型空气负离子发生器 0.08 0.06 0.024 0.021 0.017 0.012
常规负离子发生设备 0.43 0.28 0.21 0.18 0.09 0.077
3、以发射尖端为中心画圆，测试半径50cm、100cm、150cm、200cm内的不良静电积累情况，结果见表c。

[0061] 表c是发射尖端为圆心，发射尖端与检测仪器采集口的检测半径50cm、100cm、150cm、200cm内的不良静电积累强度的对比情况。

[0062] 表c发射尖端距离检测仪器采集口等半径不良静电积累强度单位：V/m 50cm 100cm 150cm 200cm新型空气负离子发生器 600 127 测不出 测不出
常规负离子发生设备 9604 7856 5647 4290
实验表明，本发明提供的新型空气负离子发生器的负离子扩散性能远远优于常规
负离子发生设备；本发明提供的新型空气负离子发生器伴生臭氧浓度远低于常规负离子发生设备；本发明提供的新型空气负离子发生器其不良静电积累强度远低于常规负离子发生设备。

[0063] 发明中应用的负离子除尘技术清除颗粒物包括三个步骤：荷电、捕集、沉积。1荷电：负离子在电场作用下扩散和移动形成负离子空气流，空气中的颗粒物在电场中与负离子发生碰撞，碰撞后负离子吸附在颗粒物上，使颗粒物带上负电荷。2捕集：带负电荷的颗粒物在电场力的作用下向正电极方向运动，环境物体为零电位，带负电荷的颗粒物沿着电晕线向墙面、地板和物体外壳等集尘极运动集中。3沉积：被捕获吸附在墙面、地板和物体外壳上的带负电荷的颗粒物通过接地的集尘极释放部分电荷，剩余电荷使颗粒物牢固吸附在集尘极上，堆积附着在集尘极表面的颗粒物形成灰层。

[0064] 在空气质量较差的室内应用本发明提供的新型空气负离子发生器，可以根据环境需求将负高压发生装置1的输出电压调整至最高值8kV，通过调节提高负高压发生装置1的输出电压加大负离子发生量，给应用环境内的空气提供全面且充足的负离子，提高环境空气的负离子含量，并且利用高效且稳定的负离子对应用环境内的空气的尘粒进行吸附，起到辅助降尘除尘作用，达到更理想的空气改善效果，本发明提供的新型空气负离子发生器产生的负离子可以提高环境中负离子的含量，人在充满负离子的环境中活动，通过吸入负离子可以促进人体健康。

[0065] 第一实施例：在本实施例中（如图1‑4所示），启动新型空气负离子发生器，通过插上电源给负高压发生装置1通电使负高压发生装置1工作，负高压发生装置1通过储电缓冲单元2连接多针尖端放电装置3，多针尖端放电装置3的导电金属圆条32和导电纤维针尖束33组合形成电离负极端对空气进行电离处理生成稳定负离子，进一步的，再通过送风装置6将发生腔内的电离产生的负离子进行吹送，在储电缓冲单元2的作用下，电离负极端在进行电离时平缓稳定，不会因针尖端过量电荷而聚集局部静电，同时还减少了电离过程中的伴生臭氧，控制空气中的臭氧浓度在合理的范围，降低伴生臭氧对人体身体的损害。通过过滤单元7的过滤可以提升循环吹送气流的洁净度。

[0066] 在导电金属圆条32和导电纤维针尖束33组合形成电离负极端在进行放电电离的过程中，致冷体单元5同步工作，致冷体单元5的致冷端通过绝缘介质层4对导电金属板31上的导电金属圆条32进行降温致冷，使导电金属圆条32温度降低至环境露点以下，通过冷传导使导电纤维针尖束33的针尖根部形成凝露，达到延长电离生成的负离子的传播距离的作用。

[0067] 进一步的，将负高压发生装置1的输出电压的谷值和峰值分别设置为4 kV和8kV，根据应用环境的空气改善需求，通过在谷值和峰值之间的调节，可以达到在一定空间内匹配最理想的负离子浓度的目的。

[0068] 导电纤维的电离尖端伸出导电金属圆条的电离前端的长度为5mm，致冷体单元采用半导体致冷片，半导体致冷片的致冷端通过所述绝缘介质层贴合安装在多针尖端放电装置的导电金属板下，使所述导电金属板与致冷端金属板通过绝缘介质层充分良好接触，保证导冷良好。半导体致冷片的热端紧密贴合散热片，采用散热片作为散热单元。

[0069] 在本实施例中，储电缓冲单元2为高分子介质材料，高分子介质材料可以选用如有聚丙烯酸钠、聚偏氟乙烯等材料。

[0070] 本发明提供的半导体致冷片的致冷端对多针尖端放电装置的导电金属圆条进行致冷降温，通过导电金属板使导电金属圆条整体的温度迅速下降，使与导电纤维针尖束紧密贴合的金属圆条及导电纤维针尖束33的针尖端形成轻微凝露，增加空气水分子含量，从而达到延长负离子传播距离、减少伴生臭氧的效果。

[0071] 本发明提供的致冷体单元连接致冷调控装置，致冷调控装置控制所述致冷体单元对多针尖端放电装置的致冷温度，调控使用更加灵活。

[0072] 在本实施例中，绝缘介质层为高压绝缘云母片41复合导温硅脂层42，导温硅脂层42均匀涂覆在所述致冷体单元的致冷端的贴合接触面及高压绝缘云母片41上。通过云母绝缘片加导温硅脂层42的设置可以更好的起到保护致冷体单元不受负高压影响，保证新型空气负离子发生器的绝缘安全性，使用更加安全。

[0073] 第二实施例：本实施例与第一实施例类似，所不同之处在于，在本实施例中（如图5‑6所示），在送风装置6的送风端并列设置多个直排式的多针尖端放电装置3。使用的时候，通过启动新型空气负离子发生器，插上电源给负高压发生装置1通电使负高压发生装置1工作，负高压发生装置1通过储电缓冲单元2连接多个并列设置的直排式的多针尖端放电装置3，每个多针尖端放电装置3的导电纤维针尖束33组合形成电离负极端对空气进行电离处理生成稳定负离子，通过送风装置6将发生腔内的电离产生的负离子进行吹送。

[0074] 在本实施例中，储电缓冲单元2为轻石介质材料，轻石介质材料可选用多孔轻质的玻璃质酸性火山喷出岩或高岭石。

[0075] 第三实施例：本实施例与第一实施例类似，所不同之处在于，在本实施例中（如图7所示），在多针尖端放电装置3的出风侧还设有扩散结构9，扩散结构9的球状扩散端面91与所述多针尖端放电装置3的放电尖端相对应设置，使用的时候，送风装置6将发生腔内由多针尖端放电装置3电离产生的负离子向上吹送，充满负离子的气流在与扩散结构9的球状扩散端面91接触后，沿着球状扩散端面91的引流方向向四周扩散流动，使负离子更全面的扩散传播到环境中的空气中。

[0076] 本发明提供的新型空气负离子发生器的应用可以产生大量的可远距传播、能够有效改善空气质量的负离子，达到提升环境空气中负离子含量的目的，起到改善环境，促进人体健康的作用。

[0077] 显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。