一种自驱动空气负离子产生地板制造技术

本发明专利技术公开了一种自驱动空气负离子产生地板，包括地板本体，地板本体包括自下至上装配的摩擦纳米发电机单元层和空气负离子产生单元层，以及安装在地板本体内的AC‑DC电源管理模块，摩擦纳米发电机单元层配置为能够将所述地板本体受压过程中的机械能转化为电能，并通过所述AC‑DC电源管理模块，形成稳定的直流高压电供给空气负离子产生单元层。本发明专利技术的自驱动空气负离子产生地板，无需外部电源，可通过高压电离方式产生高效率的空气负离子，安装方便，成本低廉，适用于室内区域的自驱动空气净化，为室内人员提供健康的工作和生活环境。

A kind of self driven air anion production floor

【技术实现步骤摘要】
一种自驱动空气负离子产生地板
本专利技术涉及智能建材/建筑
，特别是涉及一种自驱动空气负离子产生地板。
技术介绍
负离子地板是指可以释放负离子的地板，是智能建材和建筑的重要组成部分，其产生的空气负离子对于吸附空气中的PM2.5，净化有毒气体物质，调节人体酸碱平衡等均具有很好的作用，是提供室内健康工作生活环境的重要元素。目前人造负离子主要有两个途径，一种是利用高压电产生电离使空气产生负离子，另一种是利用天然矿物质，并经过加工形成能够释放负离子的材料。现有负离子产生地板，主要依靠涂敷能够产生负离子的负离子粉末层予以实现，该方法虽然简单易操作，但是产生的空气负离子单位体积个数量较少，无法达到很好的净化空气效果。另一方面，如果采用外部供电的方式，利用高压电电离空气产生负离子，将大大增加室内的能量损耗和地板的安装成本。
技术实现思路
(一)本专利技术需解决的技术问题有鉴于此，本专利技术的目的在于提出一种空气负离子产生地板，通过结合摩擦纳米发电单元，AC-DC电源管理模块和负离子产生单元实现地板在踩踏时高效的产生并释放空气负离子。本专利技术能够解决以上所述的至少部分技术问题。(二)本专利技术的技术方案为了实现上述目的，本专利技术提供一种自驱动空气负离子产生地板，包括地板本体，所述地板本体包括自下至上装配的摩擦纳米发电机单元层和空气负离子产生单元层，以及安装在所述地板本体内的AC-DC电源管理模块，所述AC-DC电源管理模块的输入端和输出端分别与所述摩擦纳米发电机单元层和所述空气负离子产生单元层连接，所述空气负离子产生单元层包括导电电极，所述摩擦纳米发电机单元层配置为能够采集所述地板本体受压时的机械能并将其转化为电能，并通过所述AC-DC电源管理模块提供至所述空气负离子产生单元层。本专利技术提供的空气负离子产生地板，可以将人体踩踏地板时的能量转化为可设定的稳定直流高压，供给空气负离子产生层，通过高压电离产生空气负离子，本专利技术的地板无需外部电源，通过自身的能量转化实现高压电离产生空气负离子，从而实现地板能量的自驱动功能。进一步，所述地板本体还包括位于所述摩擦纳米发电机单元层下方的第一基底层，位于所述摩擦纳米发电机单元层与所述空气负离子产生单元层之间的第二基底层，以及位于所述空气负离子产生单元层上方的封装层；所述封装层为门字型结构，所述封装层与所述第二基底层共同形成一个空腔结构，所述空气负离子产生单元层设置在所述空腔结构内。进一步，所述第一基底层上设置有一个或多个通孔以及覆盖在所述一个或多个通孔上的第一单向气流开关部件；所述第二基底层上设置有一个或多个通孔以及覆盖在所述一个或多个通孔上的第二单向气流开关部件。进一步，所述第一单向气流开关部件配置为，当所述地板本体受压过程中处于关闭状态，当所述地板本体恢复未受压过程中处于打开状态；所述第二单向气流开关部件配置为，当所述地板本体受压过程中处于打开状态，当所述地板本体恢复未受压过程中处于关闭状态。进一步，所述封装层的顶面设置有开孔，所述开孔的直径为1μm-5mm。进一步，所述AC-DC电源管理模块可装置于地板的任意位置，优选地，所述AC-DC电源管理模块设置在所述空腔结构内。进一步，所述摩擦纳米发电机单元层包括摩擦纳米发电机单元和围绕所述摩擦纳米发电机单元布置的弹性封装单元，所述摩擦纳米发电机单元包括上电极层、下电极层、覆盖在所述上电极层下表面的第一摩擦起电层和覆盖在所述下电极层上表面的第二摩擦起电层。所述摩擦纳米发电机单元层的弹性封装单元，其功能在于密封摩擦纳米发电机单元，其材料可选择硅胶，天然橡胶，或者弹簧与封装材料的组合物。进一步，所述AC-DC电源管理模块为AC-DC转换模块、AC-DC升压模块、AC-DC稳压模块或AC-DC升压稳压模块：当所述AC-DC电源管理模块为AC-DC转换模块时，所述电源管理模块包括整流二极管；当所述AC-DC电源管理模块为AC-DC升压模块时，所述电源管理模块包括串联的整流二极管和电容元件；当所述AC-DC电源管理模块为AC-DC稳压模块时，所述电源管理模块包括串联的整流二极管和稳压二极管；当所述AC-DC升压稳压电源管理模块为AC-DC升压稳压模块时，所述AC-DC电源管理模块包括串联的整流二极管、电容元件和稳压二极管。其升压稳压过程为：所述摩擦纳米发电机单元产生的电能，通过整流二极管存入电容元件中实现AC-DC的转化，电容元件通过串联状态实现DC的升压，最后通过稳压二极管实现额定DC电压的控制以及限制。进一步，所述导电电极包括尖端电极阵列，所述尖端电极的尖端直径为10nm-1mm，所述导电电极的材料可选用碳纳米纤维，导电层覆盖的ZnO纳米线阵列和所有满足尖端尺寸要求的导电材料。进一步，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。(三)本专利技术的有益效果通过上述技术方案，本专利技术的有益效果在于：(1)本专利技术的空气负离子产生地板，利用高压电场离子化空气的方法，相比于负离子粉末涂层具有更好的负离子产生效果。(2)本专利技术的空气负离子产生地板，利用摩擦纳米发电机的高压输出特性，采用AC-DC电源管理模块，无需复杂的直流变压电路技术，无需外部提供电能，可实现在人体踩踏时的自驱动空气负离子产生特性。(3)本专利技术的空气负离子产生地板，利用摩擦纳米发电机工作需要的接触分离特性，引入至少两组空气单向气流开关部件，在踩踏产生空气负离子的同时，吸收外部的空气，自动吹出负离子产生单元层中产生的空气负离子，加快负离子的释放。(4)本专利技术提供的自驱动空气负离子产生地板，能够在地板的生产过程中或现有地板上加工集成，具有轻质，廉价，安装方便，空气负离子产生效率高等特点，可以用于室内空气的净化，营造健康的工作生活环境。附图说明图1为本专利技术实施例空气负离子产生地板的截面结构示意图。图2A和2B为本专利技术实施例单向气流开关部件的结构及工作状态示意图。图3为本专利技术实施例AC-DC升压稳压模块电路图。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。应该注意的是，本专利技术中使用的“第一”、“第二”等仅用于区分不同对象，而不意味着这些对象之间具有任何特定顺序关系。术语“包括”和“含有”及其派生词意为包括而非限制。除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，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。本专利技术提供一种自驱动空气负离子产生地板。该自驱动空气负离子产生地板具有将地板受到踩踏时的机械能转化为电能，供给本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自驱动空气负离子产生地板，包括地板本体，其特征在于：/n所述地板本体包括自下至上装配的摩擦纳米发电机单元层和空气负离子产生单元层，以及安装在所述地板本体内的AC-DC电源管理模块，所述AC-DC电源管理模块的输入端和输出端分别与所述摩擦纳米发电机单元层和所述空气负离子产生单元层连接，所述空气负离子产生单元层包括导电电极，所述摩擦纳米发电机单元层配置为能够将所述地板本体受压过程中的机械能转化为电能，并通过所述AC-DC电源管理模块提供至所述空气负离子产生单元层。/n

【技术特征摘要】
1.一种自驱动空气负离子产生地板，包括地板本体，其特征在于：
所述地板本体包括自下至上装配的摩擦纳米发电机单元层和空气负离子产生单元层，以及安装在所述地板本体内的AC-DC电源管理模块，所述AC-DC电源管理模块的输入端和输出端分别与所述摩擦纳米发电机单元层和所述空气负离子产生单元层连接，所述空气负离子产生单元层包括导电电极，所述摩擦纳米发电机单元层配置为能够将所述地板本体受压过程中的机械能转化为电能，并通过所述AC-DC电源管理模块提供至所述空气负离子产生单元层。


2.根据权利要求1所述的一种自驱动空气负离子产生地板，其特征在于：所述地板本体还包括位于所述摩擦纳米发电机单元层下方的第一基底层，位于所述摩擦纳米发电机单元层与所述空气负离子产生单元层之间的第二基底层，以及位于所述空气负离子产生单元层上方的封装层；所述封装层为门字型结构，所述封装层与所述第二基底层共同形成一个空腔结构，所述空气负离子产生单元层设置在所述空腔结构内。


3.根据权利要求2所述的一种自驱动空气负离子产生地板，其特征在于：
所述第一基底层上设置有一个或多个通孔以及覆盖在所述一个或多个通孔上的第一单向气流开关部件；
所述第二基底层上设置有一个或多个通孔以及覆盖在所述一个或多个通孔上的第二单向气流开关部件。


4.根据权利要求3所述的一种自驱动空气负离子产生地板，其特征在于：所述第一单向气流开关部件配置为，当所述地板本体受压过程中处于关闭状态，当所述地板本体恢复未受压过程中处于打开状态；
所述第二单向气流开关部件配置为，当所述地板本体受压过程中处于打开状态，当所述地板本体恢复未受压过程中处于关闭状态。


5.根据权利要求2所述的一种自驱动空气负离子产生地板，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭恒宇，萧桂森，唐乾，胡陈果，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：重庆;50