负离子发生器 【技术领域】
本发明涉及负离子发生器，它能检测空气中为生物体所不希望有的正离子的量，并产生适当量的负离子以与环境相适应。背景技术
近来，负离子引起了人们的关注，它对生物体具有所期望的影响，例如避免人体之氧化作用的健康作用、食品保鲜作用、和除臭作用。作为人工产生负离子的手段，出现了各种负离子发生器，它们通过从一个其上加有负高电压的针式放电电极之尖端发射电子，使空气中的气体分子(例如氧分子)和微粒带负电。
尽管出现的这些方便的负离子发生器很容易产生负离子，它们本可以借助于它们的开关装置来控制所产生的负离子的量。然而，在诸如出现了很多正离子的环境中，有必要产生很多负离子来抵消这些正离子。同样，在出现一定量的负离子的环境中，有必要根据环境细微地控制所产生的负离子的量，达到相应的足够量。
然而，利用负离子发生器的开关装置控制所产生的负离子的量，可能导致在工作环境中产生不足量的负离子，或者相反的是，导致产生过量的负离子，以致于对人体有危害。实际上，不可能控制所产生地负离子的量最适于环境。
在一个不同的方面，在先有技术的负离子发生器中，高电压发生器电路产生施加于尖端放电电极的高电压，它采用一种常见的线圈型高电压变压器。然而，这种线圈型高电压变压器导致电磁波的产生，因为它进行了电磁耦合放大。电磁波的产生导致产生正离子，而正离子对人体具有负面影响，如对人体氧化的作用。发明概述
本发明的目的是提供一种负离子发生器，它能为工作环境产生最适宜量的负离子，同时尽可能多地抑制正离子的产生。
为实现这个目的，提供根据本发明的一种负离子发生器，它包括用于检测空气中正离子的正离子检测装置；负离子产生装置，用于从其上带有负高电压的尖端放电电极发射电子；及一控制电路，用于控制该负离子产生装置中的尖端放电电极上所施加的负高电压，其控制方式使其产生负离子的量对应于该正离子检测装置所测出的正离子的量。附图简述
图1是根据本发明的负离子发生器的结构示意图；
图2是根据本发明的负离子发生器中的压电变压器的输出电压和驱动频率之间的关系图。优选实施例的详细说明
图1示出根据本发明的负离子发生器。该负离子发生器1包括正离子检测装置2、负离子产生装置3、正离子检测电路4、压电变压器驱动信号电路5、压电变压器型高电压电路6、正电源7和负电源8。
正离子检测装置2包括一个电荷收集器电极9，它受到空气中的正离子碰击时带电；一个正离子检测空气通道10，它环绕电荷收集器电极9并使空气通过其中；及一个空气通过部件11，它由电机驱动的风扇构成，用于使空气通过正离子检测空气通道10之内部。正离子检测电路4测量电荷收集器电极9上的电荷，该电极通过收集正离子已带电，并计算每单位时间和单位体积的正离子的数量。该正离子检测空气通道10连接正电源7，并被充电至正电位，用于排斥被带入该空气通道的正离子，以便使被排斥的正离子被收集在该电荷收集器电极9上。
负离子产生装置3包括尖端放电电极12和负离子引导空气通道13，尖端放电电极12通过施加由压电变压器型高电压电路6所产生的负高电压而发射电子并产生负离子，负离子引导空气通道13环绕尖端放电电极12及使空气从空气通过部件11通过至内部，并充分引导负离子到外部。负离子引导空气通道13由负电源8充电至负电位，以免它吸引并减少从尖端放电电极12发出的负离子。
负离子发生器1的控制电路是由正离子检测电路4、压电变压器驱动信号电路5和压电变压器型高电压电路6组成。正离子检测电路4检测电荷收集器电极9上的电荷，并产生对应于所计算的每单位时间和单位体积的正离子数的电压，所产生的电压作为控制信号被输出到压电变压器型驱动信号电路5。压电变压器驱动信号电路5接收控制信号，控制驱动频率为该压电变压器的谐振频率(例如为75kHz)的邻域中的频率(例如±5kHz)，并输出具有该控制频率的电压至压电变压器型高电压电路，作为驱动压电变压器的交流电压。
图2示出压电变压器的输出电压和驱动频率之间的关系。通过将来自压电变压器驱动信号电路5的驱动频率改变若干kHz，可以大大改变压电变压器输出电压。
压电变压器高电压电路6中的压电变压器是一种体积小而薄、效率高的变压器。当在其输入电极加上该谐振频率之邻域中的交流电压时，由逆压电效应引起整个压电体的机械振荡。这些机械振荡通过压电效应被引导为较高电压至输出电极。被输出的较高电压是在-1至-5kHz的范围中并依赖于来自压电变压器驱动信号电路5的交流电压的频率。如图所示，压电变压器与先有技术的线圈型高电压变压器不同，它并不进行电磁耦合放大。因此，可以尽可能多地抑制因电磁波产生的正离子。上述高电压被馈送到整流电路，以产生负的高电压，并施加于尖端放电电极12用于从电极1的尖端发出电子，从而产生负离子。通过空气通过部件11的空气通过操作，使所产生的负离子通过及穿过负离子引导空气通道13，并被发射到其外部而不会在空气通道13中被吸引和减少。
尽管没有特别示出，可以设置一个显示部件，用于显示如由正离子检测装置测出的工作环境中的正离子数。
如上所述，根据本发明的负离子发生器是由用于检测空气中的正离子的正离子检测装置、利用加在一放电电极上的负高电压发射电子的负离子产生装置和一控制电路构成，该控制电路控制施加在产生负离子的负离子产生装置中的放电电极上的负高电压，并控制该电压的量对应于该正离子检测装置所测出的正离子量。因此，可以检测出工作环境中的正离子，并产生对应于该工作环境的负离子的最适宜量，因而产生有益于生物体的环境。
该正离子检测装置包括电荷收集器电极和排斥电极，电荷收集器电极被设置在空气通道中并收集空气中的正离子，排斥电极面向该电荷收集器电极而设置并被充电为正极性。因此，进入该空气通道的空气中的正离子可以被该排斥电极所排斥而被有效地收集在电荷收集器电极上。因此可以精确地检测正离子。
该负离子产生装置包括一个放电电极和一个负离子引导空气通道，该放电电极被设置在该空气通道中，该负离子引导空气通道环绕该放电电极并被充电为负电位。因此，由于被周围相同极性的负离子引导空气通道所排斥，从该放电电极发射出的负离子由空气通道部件可以有效地排出到外部，而不会被吸引。
该负离子产生装置包括一个利用压电变压器的高电压产生电路，它与先有技术的线圈型高电压变压器不同，不进行任何电磁耦合放大。因此，可以尽可能多地抑制因电磁波而产生的正离子。另外，与线圈型高电压变压器相比，由于压电变压器的尺寸小而薄，可以减小该负离子发生器的尺寸和厚度。