[发明专利]一种零电耗离子发生器

权利要求书

1.一种便携式零电耗离子发生器，其特征在于：包括摩擦纳米发电机单元、离子产生单元、机械传动单元、空气循环单元以及AC-DC电源管理模块，所述机械传动单元连接所述摩擦纳米发电机单元和所述空气循环单元，并配置为将外界的机械能传递至所述摩擦纳米发电机单元和所述空气循环单元；所述摩擦纳米发电机单元连接所述AC-DC电源管理模块的输入端，所述AC-DC电源管理模块的输出端连接所述离子产生单元，所述摩擦纳米发电机单元配置为将所述机械传动单元的机械能转化为交流电，并通过所述AC-DC电源管理模块整流为直流电后，传递至所述离子产生单元；所述摩擦纳米发电机单元为旋转滑动式摩擦纳米发电机；

所述旋转滑动式摩擦纳米发电机包括圆盘式的转动单元和静止单元，所述转动单元配置为在所述机械传动单元驱动下相对所述静止单元旋转，所述转动单元包括第一中心通孔，所述静止单元包括第二中心通孔，

所述转动单元位于所述静止单元的上方，所述转动单元包括第一基板和设置在所述第一基板下方的第一摩擦起电层；所述静止单元包括第二基板、设置在所述第二基板上方的电极层以及设置在所述电极层上方的第二摩擦起电层；所述电极层包括多个间隔设置的扇形电极，所述第一摩擦起电层包括多个间隔设置的扇形摩擦起电块；所述第一摩擦起电层与所述第二摩擦起电层相对设置；

或者，所述转动单元位于所述静止单元的上方，所述转动单元包括第一基板、设置在所述第一基板下方的电极层以及设置在所述电极层下方的第一摩擦起电层；所述静止单元包括第二基板和设置在所述第二基板上的第二摩擦起电层；所述电极层包括多个间隔设置的扇形电极，所述第二摩擦起电层包括多个间隔设置的扇形摩擦起电块；所述第一摩擦起电层与所述第二摩擦起电层相对设置；

所述扇形摩擦起电块的面积小于或等于所述扇形电极的面积，所述扇形电极的数量为所述摩擦起电块的两倍，所述扇形电极的数量为4-20个，所述扇形电极的相邻两电极之间的间距为100μm～7mm；

机械传动单元包括主传动轴以及与主传动轴连接的第一驱动部件和第二驱动部件，所述主传动轴连接摇杆，用于将外界机械能传入系统，第一驱动部件和第二驱动部件分别与摩擦纳米发电机单元以及空气循环单元连接；第二驱动部件包括连接主传动轴的第一齿轮、连接所述第一齿轮的第二齿轮以及与第二齿轮连接的第三齿轮，第三齿轮连接空气循环单元；

所述离子产生单元还包括导电电极，当所述导电电极与所述AC-DC电源管理模块的输出端的负极相连，所述AC-DC电源管理模块的输出端的正极接地时，所述离子发生器为负离子发生器；当所述导电电极与所述AC-DC电源管理模块的输出端的正极相连，所述AC-DC电源管理模块的输出端的负极接地时，所述离子发生器为正离子发生器；

还包括第一发生器基底层、第二发生器基底层、封装层以及侧封装单元；所述第一发生器基底层位于所述第二发生器基底层的下方，所述封装层位于所述第二发生器基底层的上方，所述摩擦纳米发电机单元设置在所述第一发生器基底层上方，所述离子产生单元设置在所述第二发生器基底层上方，所述空气循环单元设置在所述第二发生器基底层下方，

所述侧封装单元连接所述第一发生器基底层和所述第二发生器基底层，共同形成第一空腔结构；所述封装层为门字型结构，所述封装层连接所述第二发生器基底层共同构成第二空腔结构；

所述第一发生器基底层包括用于接收所述机械传动单元的第一开孔和用于空气流动的一个或多个第二开孔，所述第二发生器基底层、所述封装层的顶面以及侧封装单元均设置一个或多个气流开孔，

所述空气循环单元包括一个或多个排气扇叶，所述排气扇叶能够从第一空腔结构吸气并向第二空腔结构排气，以使得第二空腔结构内的空气离子向外界流出，同时向第二空腔结构内输入外界空气。

2.根据权利要求1所述的一种便携式零电耗离子发生器，其特征在于：所述摩擦纳米发电机单元包括主摩擦发电机以及向所述主摩擦发电机提供电荷的辅助摩擦发电机，所述主摩擦发电机和所述辅助摩擦发电机分别与所述机械传动单元连接，所述主摩擦发电机的电极与所述AC-DC电源管理模块的输入端连接，所述主摩擦发电机和所述辅助摩擦发电机之间连接倍压整流电路。