阅读说明：本技术 一种负氧离子滚筒毛刷 (Negative oxygen ion roller brush ) 是由 王永根 祁锦锦 朱快 徐小勇 杨大平 裴旭 陈子豪 徐廷博 吴和明 于 2019-08-02 设计创作，主要内容包括：本发明涉及负氧离子发生器领域,针对现有技术的电离过程中会产生损伤人体的臭氧离子和金属离子的问题,公开了一种负氧离子滚筒毛刷,包括电机、外罩,还包括负氧离子毛刷滚筒,所述负氧离子毛刷滚筒为空心圆柱体,所述负氧离子毛刷滚筒和所述电机之间通过传动轴固定连接,负氧离子毛刷滚筒两端内侧设有风叶,负氧离子毛刷滚筒外表面上设有负氧离子毛,负氧离子毛刷滚筒外面套有所述外罩,外罩内侧设有高分子腈纶软板,所述负氧离子毛和所述高分子腈纶软板之间为重叠接触段。本发明放电过程产生的电弧均匀,几乎无臭氧和金属离子产生,负氧离子滚筒毛刷在电机带动下旋转不断与腈纶软胶板摩擦放电,产生负氧离子浓度高,反应条件简单。(The invention relates to the field of negative oxygen ion generators, and discloses a negative oxygen ion roller brush aiming at the problem that ozone ions and metal ions which damage human bodies can be generated in the ionization process in the prior art. The electric arc generated in the discharging process is uniform, almost no ozone or metal ions are generated, the negative oxygen ion roller brush rotates under the driving of the motor and continuously performs frictional discharge with the acrylic fiber soft rubber plate, the concentration of the generated negative oxygen ions is high, and the reaction condition is simple.)

一种负氧离子滚筒毛刷

技术领域

本发明涉及负氧离子发生器领域，尤其是涉及一种负氧离子滚筒毛刷。

背景技术

空气负氧离子被誉为空气中的维生素，能降解中和空气中的有害气体。调节人体生理机能、消除疲劳、改善睡眠、预防呼吸道疾病、改善心脑血管疾病、降血压、增进人的食欲、增强皮肤弹性。市面现有各种高压放电装置负氧离子发生器，均采用少部分金属针尖尖端集中放电，通过迅速放电产生高压电弧，从而将空气电离产生部分负离子即为负氧离子，但电离所产生的绝大部分为臭氧离子，且在电离过程缓缓释放金属离子，臭氧离子虽然具有杀菌作用，但超出一定量的臭氧离子和金属离子对人体产生负作用。

一种在中国专利文献上公开的“一种负氧离子产生装置”，其公告号CN201520743307.0，包括水箱、负载装置以及作为负载装置入水管路的第二输送水管和作为负载装置出水管路的第一输送水管；水箱的顶部具有排气口，且该水箱通过排气口与外界连通，水箱内的空腔中具有负氧离子生产层，该负氧离子生产层将水箱内腔分隔成在负氧离子生产层上方的负氧离子腔和在负氧离子生产层下方的储水腔；所述负载装置通过第二输送水管从所述储水腔获取水，并通过所述第一输送水管将水喷淋到负氧产生层上产生臭氧。出水口喷射出的高速水分子在撞击到负氧离子生产层后裂解，水分子裂解成负氧离子和水，负氧离子通过排气管排出箱体，从而使用本装置得到纯净的负氧离子。

其不足之处在于制作工序复杂，臭氧易发生泄露且对身体有损伤，反应装备苛刻，要求高的，负氧离子生产效率低。

发明内容

本发明是为了克服现有技术的电离过程中会产生损伤人体的臭氧离子和金属离子的问题，提供一种负氧离子滚筒毛刷，该结构在迅速放电过程产生的电弧发布均匀，几乎无臭氧成分产生，且无金属离子产生，负氧离子的滚筒毛刷在电机带动下旋转运动不断与腈纶软胶板摩擦放电，产生负氧离子浓度高，反应条件简单，对环境无污染，随时启动随时产生。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种负氧离子滚筒毛刷，包括电机、外罩，还包括负氧离子毛刷滚筒，所述负氧离子毛刷滚筒为空心圆柱体，所述负氧离子毛刷滚筒和所述电机之间通过传动轴固定连接，负氧离子毛刷滚筒外表面上设有负氧离子毛，负氧离子毛刷滚筒外面套有所述外罩，外罩内侧设有高分子腈纶软板，所述负氧离子毛和所述高分子腈纶软板之间有重叠接触段，负氧离子毛刷滚筒两端内侧设有风叶，所述风叶轴向的长度为3~5cm，所述负氧离子毛刷滚筒为导电圆筒，负氧离子毛刷滚筒上接有直流电源正极导电装置，所述高分子腈纶软板的中部设有导电条，所述导电条的一端连接高压直流电源的负极，导电条的一边负氧离子毛尖端距离为1.9~2.1cm，导电条的方向平行于负氧离子滚筒毛刷轴向。

当电机带动负氧离子毛刷滚筒转动，负氧离子毛便于不断接触高分子腈纶软板进行摩擦，这时便会产生静电，由于静电产生的电子会导致周围空气产生离子迁移效应，因而，使周围电子层结构发生变化生成O+ 、H+、OH负氧离子，在负氧离子毛和高分子腈纶软板不停的摩擦下，可源源不断的生成一定量的负氧离子。在负氧离子毛刷滚筒两端内侧设有风叶，当电机旋转时带动风叶一起旋转，由于风叶叶片呈弧形，风叶转动可产生出微风效果，推动周边空气循环流动，带动负氧离子滚筒毛刷转动时产生的负离子及时循环扩散到周围的空气中，加快负氧离子的扩散速率和扩散距离，使得周围的人能较好的呼吸到负氧离子；负氧离子滚筒毛刷周围只要达到微风循环的效果即可，风叶轴向的长度过大会造成风力过大，不利于负氧离子有序扩散。

在电机转动时，可同时在负氧离子滚筒毛刷中通入直流高压静电，负氧离子毛刷滚筒的筒体一端接入高压直流电源的正极，导电条的一端连接高压直流电源的负极，在在使毛刷产生高压静电放电效应，促使负氧离子毛尖端形成更多的离子迁移，在摩擦和直流高压静电的双重协同效应下，高效的在空气负氧离子滚筒毛刷周围源源不断地产生负氧离子。

导电条的一边与负氧离子毛尖端的距离为1.9~2.1cm，是为了实现摩擦产生电子时，负氧离子毛的放电效果更好，导电条平行于负氧离子滚筒毛刷轴向，是为了不与外罩导通，且放电区域离与负氧离子毛的长度方向相适应，放电电弧更均匀，放电效果更好。

负氧离子滚筒毛刷有助人体改善血液循环，有益健康，起到良好的身体保健作用。

作为优选，所述负氧离子毛的直径为0.3~0.5mm，长度为6~8cm，所述重叠接触段的长度为1.5~2.0cm。

负氧离子毛的直径偏大，使得比表面积变小，摩擦面积小，使得摩擦产生的静电电荷减少，影响周围的离子迁移效应，且负氧离子毛的脆性增大，容易折断；负氧离子毛的直径偏小，毛的刚度较差，支撑力较差，不足以与高分子腈纶软板产生足够的摩擦力，产生静电效果差；配合长度过长，会导致负氧离子毛和高分子腈纶软板的摩擦弯曲挠度较大，超过弹性弯曲幅度，易造成损伤；配合长度过短，会导致有效摩擦面积过小，摩擦静电效应变弱，最终导致离子迁移效应偏弱。

作为优选，所述负氧离子毛的制备步骤如下：

（a）、按照质量百分比配比，加入7.5-10%纳米电气石负离子粉、1-2%纳米级氧化锆1-2%石墨烯，其余均为作为基料的高分子腈纶颗粒，混合均匀并制成塑料母粒，得到粒径约为直径2.8~3.2mm、长度为4.5~5.5mm的颗粒即塑料母粒；；

（b）、塑料母粒经热熔、挤压、拉丝、冷却成型为直径0.3~0.5mm的腈纶塑料丝即得成品。

当负氧离子毛与高分子腈纶软板频繁摩擦的时候，会产生较多电荷并进行放电，引入纳米电气石负离子粉，其恒久的正负电子特性，当产生静电时，能使空气发生电离，电子附着于邻近的空气湿度和氧分子并使其电离为空气负离子；高分子腈纶作为基料，添加一定比例的电气石腈纶与腈纶材料之间摩擦更容易产生静电效应，纳米氧化锆加入使得负氧离子毛具有红外发射像功能有助于电气石负离子的产生，电子发射能力更强，而石墨烯具有良好的导电作用，使得负氧离子毛利用针尖放电原理，具有更好的导电放电效应。

作为优选，所述负氧离子毛刷滚筒表面设有行列间距为1.0~1.2mm的径向圆孔凹槽，圆孔直径为1.5~2mm，所述负氧离子毛固定于所述径向圆孔凹槽内，所述固定方式为导电胶固定。

作为优选，每个径向圆孔凹槽内固定负氧离子毛的数量为10~12根。

负氧离子毛的数量过多，会使得径向圆孔凹槽无法固定，数量过少，负离子滚筒毛刷周向的负离子毛密度较低，使得摩擦静电效应较差，需要将负氧离子毛的密度保持在一个合适的范围内，当径向圆孔凹槽内固定一束一定数量的负氧离子毛的一端时，负氧离子毛的另一端会在自身重力作用和一端紧固力的作用下散开，使得负离子毛末端放电效应互不干扰，极大提高负氧离子生成效率。

作为优选，所述负氧离子毛刷滚筒的厚度为1.2~1.5cm。

负氧离子毛刷滚筒为整个负氧离子滚筒毛刷提供安装、导电作用，为固定负氧离子毛的小孔提供厚度，保证能将负氧离子毛稳固而不脱落。

作为优选，所述高分子腈纶软板的中部设有导电条，所述高分子腈纶软板的个数为八个，均布于外罩径向内侧。

为了与负氧离子毛刷滚筒形成相互配合的正负极高压直流电源导电系统，导电条为不锈钢金属板条，不锈钢金属板条的一端连接高压直流电源的负极，设置不锈钢金属板条的一边毛刷尖距离为2cm，作为放电距离，确保高压直流迅速放电效果；高分子腈纶软板的个数过少，相邻两高分子腈纶软板之间的间距太大，负氧离子滚筒毛刷转动一周，与高分子腈纶软板之间的摩擦次数较少，导致静电效应较差；若高分子腈纶软板的个数过多，当摩擦产生静电过多，放电量过大会产生不必要的臭氧离子，从而影响负氧离子的质量。

作为优选，所述外罩、电机、传动轴、负氧离子毛刷滚筒及风叶之间同轴。

作为优选，所述负氧离子毛的材料为易摩擦静电的耐磨导电材料。

易摩擦静电的耐磨导电材料为高分子腈纶添加电气石、氧化锆、石墨烯等材料；腈纶与腈纶材料之间摩擦更容易产生静电效应，所以这里选用高分子腈纶作为基料，加入纳米氧化锆使得负氧离子毛具有红外发射像功能有助于电气石负离子的产生，电子发射能力更强，而石墨烯具有良好的导电作用，使得负氧离子毛利用针尖放电原理，具有更好的导电放电效应。

作为优选，所述电机的两端均设有所述负氧离子的滚筒毛刷。

因此，本发明具有如下有益效果：

（1）安全无害，该结构在迅速放电过程产生的电弧均匀，几乎无臭氧成分产生，且无金属离子产生，负氧离子滚筒毛刷在电机带动下转动不断与腈纶软板摩擦放电，产生负氧离子浓度高；

（2）洁净环保，无需外加反应气体或反应液体，不会发生泄漏，不排放反应废液，对环境无污染；

（3）操作简单，无需复杂的反应条件，负氧离子毛的稳定性较高，仅需通电，转动，气流微循环，便能获得良好的负氧离子环境，达到有氧保健效果；

（4）快速高效，结合了摩擦和通入高压直流电放电双重功能，极大提升负氧离子生成效果。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明的摩擦部分结构示意图。

图3是本发明的负氧离子毛固定结构示意图。

图4是本发明的高分子腈纶软板的结构示意图。

图中：1、负氧离子毛 2、负氧离子滚筒毛刷 2.1、径向圆孔凹槽 3、风叶4、传动轴5、电机 6、高分子腈纶软板 6.1、导电条 7、外罩。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明做进一步的描述。

实施例1

如图1-4所示，一种负氧离子滚筒毛刷，包括电机5、外罩7，还包括负氧离子毛刷滚筒2，所述负氧离子毛刷滚筒2为空心圆柱体，所述负氧离子毛刷滚筒2和所述电机5之间通过传动轴4固定连接，负氧离子毛刷滚筒2外表面上设有负氧离子毛1，负氧离子毛刷滚筒2外面套有所述外罩7，外罩7内侧设有高分子腈纶软板6，所述负氧离子毛1和所述高分子腈纶软板6之间有重叠接触段，负氧离子毛刷滚筒2两端内侧设有风叶3，所述风叶3轴向的长度为4.0cm，所述负氧离子毛刷滚筒为导电圆筒，负氧离子毛刷滚筒2上接有直流电源正极导电装置，所述高分子腈纶软板6的中部设有导电条6.1，所述导电条6.1的一端连接高压直流电源的负极，导电条6.1的一边负氧离子毛1尖端距离为2.0cm，导电条6.1的方向平行于负氧离子滚筒毛刷轴向。

所述负氧离子毛1的直径为0.4mm，长度为7cm，所述重叠接触段的长度为1.8cm。所述负氧离子毛刷滚筒2表面设有行列间距为1.0mm的径向圆孔凹槽2.1，圆孔直径为1.8mm，所述负氧离子毛1固定于所述径向圆孔凹槽内，所述固定方式为导电胶固定，每个径向圆孔凹槽2.1内固定负氧离子毛1的数量为11根，所述负氧离子毛刷滚筒2的厚度为1.4cm，所述高分子腈纶软板6的个数为八个，均布于外罩7径向内侧，所述外罩7、电机5、传动轴4、负氧离子毛刷滚筒2及风叶3之间同轴，所述负氧离子毛1的材料为易摩擦静电的耐磨导电材料，所述电机5的两端均设有所述负氧离子的滚筒毛刷。

上述负氧离子毛，所述负氧离子毛1的制备步骤如下：

（a）、按照质量百分比算，加入8%纳米电气石负离子粉、1.5%纳米级氧化锆1.5%石墨烯，其余均为作为基料的高分子腈纶颗粒，混合均匀并制成塑料母粒，得到粒径为直径3mm、长度为5mm的颗粒即塑料母粒；

（b）、塑料母粒经热熔、挤压、拉丝、冷却成型为直径0.4mm的腈纶塑料丝，即得成品。

本实施例负氧离子滚筒毛刷的使用步骤如下：电机转动带动负氧离子滚筒毛刷和风叶一起转动，负氧离子滚筒毛和八个高分子腈纶软板一起摩擦放电，产生负氧离子，同时，在负氧离子毛刷滚筒一端上通过导电装置通入高压直流电正极，在高分子腈纶软板的导电条上通入高压直流电负极，使毛刷产生更多的高压静电放电效应，生成更多的迁移电子，从而在空气周围源源不断地产生负氧离子；风叶转动可以产生出微风效果，推动周边空气循环流动，带动负氧离子滚筒毛刷转动时产生的负离子及时循环扩散到周围的空气中，加快负氧离子的扩散速率和扩散距离，使得周围的人能较好的呼吸到负氧离子。

实施例2

本实施例与实施例1的区别在于，所述风叶3轴向的长度为3cm，导电条6.1的一边负氧离子毛1尖端距离为1.9cm，所述负氧离子毛1的直径为0.3mm，长度为6.0cm，所述重叠接触段的长度为1.5cm。所述负氧离子毛刷滚筒2表面设有行列间距为0.8mm的径向圆孔凹槽2.1，圆孔直径为1.5mm，每个径向圆孔凹槽2.1内固定负氧离子毛1的数量为10根，所述负氧离子毛刷滚筒2的厚度为1.2cm。

上述负氧离子毛，所述负氧离子毛1的制备步骤如下：

（a）、按照质量百分比算，加入7.5%纳米电气石负离子粉、1.0%纳米级氧化锆1.0%石墨烯，其余均为作为基料的高分子腈纶颗粒，混合均匀并制成塑料母粒，得到粒径约为直径2.8mm、长度为4.5mm的颗粒即塑料母粒；

（b）、塑料母粒经热熔、挤压、拉丝、冷却成型为直径0.3mm的腈纶塑料丝，即得成品。

实施例3

本实施例与实施例1的区别在于，所述风叶3轴向的长度为5.0cm，导电条6.1的一边负氧离子毛1尖端距离为2.1cm，所述负氧离子毛1的直径为0.5mm，长度为8cm，所述重叠接触段的长度为2.0cm。所述负氧离子毛刷滚筒2表面设有行列间距为1.2mm的径向圆孔凹槽2.1，圆孔直径为2.0mm，每个径向圆孔凹槽2.1内固定负氧离子毛1的数量为12根，所述负氧离子毛刷滚筒2的厚度为1.5cm。

上述负氧离子毛，所述负氧离子毛1的制备步骤如下：

（a）、按照质量百分比算，加入10%纳米电气石负离子粉、2%纳米级氧化锆2%石墨烯，其余均为作为基料的高分子腈纶颗粒，混合均匀并制成塑料母粒，得到粒径约为直径3mm、长5mm左右的颗粒即塑料母粒；

（b）、塑料母粒经热熔、挤压、拉丝、冷却成型为直径0.5mm的腈纶塑料丝，即得成品。

结论：实施例比例参数范围内均能得到稳定性好，耐磨性高，放电效率高的负氧离子毛，进而制备出安全无害、洁净环保、操作简单、快速高效的负氧离子滚筒毛刷。