纳米水合空气负离子氧疗舱的制作方法

1.本实用新型涉及医疗器械领域，尤其涉及一种负氧离子浓度稳定的纳米水合空气负离子氧疗舱。


背景技术：

2.疗养是利用疗养因子、环境条件作用于人体达到治疗、康复、预防好保健的目的。随着科学的发展和研究深入，疗养因子不再单指自然疗养因子，还涵盖了人工疗养因子和社会心理疗养因子。
3.负氧离子在19世纪末已被德国物理学家菲利浦
·
莱昂纳德(philip.lionad) 博士证明了具有良好的医学保健作用及高效的净化作用。后续的研究表明：负氧离子对改善人体神经单元、呼吸单元、细血管单元，提高机体免疫力有良好的功效，呼吸之间即可达到医疗保健的作用。
4.目前，电晕法负氧离子发生器已经被广泛使用。基于电晕法负氧离子发生器的疗养舱也被相继提出。然而对于疗养舱密闭箱体内，持续的高压电离空气导致周围墙体(一般为不导电材料)电荷堆积，进而发展为静电平衡(屏蔽)，产生的负氧离子无法迁移(见图1中a)。因此，现有的基于电晕法负氧离子疗养舱内的负氧离子浓度会随着静电场的增强而降低(甚至为零)，无法形成的稳定的负氧离子疗养环境。
5.此外，现有的负氧离子疗养舱还存在人体对负氧离子吸收率不高、疗养因子单一等问题。


技术实现要素：

6.针对现有技术存在的问题，本实用新型提供了一种能保持负氧离子浓度稳定的负氧离子疗养舱策略，辅以其他的疗养因子，如远红外疗法、芳香疗法、氧气疗法；可实现高效多功能人体疗养效果。
7.本实用新型的纳米水合空气负离子氧疗舱，包括，
8.舱体；
9.负氧离子产生单元，其设置于所述舱体内，用于释放负氧离子；
10.纳米水雾化单元，其设置于所述舱体内，用于释放纳米水雾以稳定舱体内负氧离子浓度；以及，
11.控制单元，被配置成在所述舱体内负氧离子浓度低于第一阈值时控制所述纳米水雾化单元启动以释放纳米水雾。
12.在一个实施方式中，所述负氧离子产生单元的负氧离子释放端口与所述纳米水雾化单元的纳米水雾释放端口同轴设置。
13.在一个实施方式中，所述控制单元还被配置成在纳米水雾化单元开启后，所述舱体内负氧离子浓度低于第二阈值时，调节所述负氧离子产生单元的负氧离子产生量以稳定舱体内负氧离子浓度。
14.在一个实施方式中，所述纳米水合空气负离子氧疗舱还包括远红外加热单元，所述远红外加热单元用于稳定产生6-14μm的远红外线并与温度传感器相配合形成温度控制单元，以控制所述舱体内温度。
15.在一个实施方式中，所述纳米水合空气负离子氧疗舱还包括氧气产生单元，所述控制单元被配置成在所述舱体内氧浓度低于第一阈值时控制所述氧气产生单元开启以保证所述舱体内氧供给充足。
16.在一个实施方式中，所述纳米水合空气负离子氧疗舱还包括换气单元，所述控制单元被配置成在所述舱体内二氧化碳浓度高于第一阈值时控制开启所述换气单元以更新所述舱体内空气维持舱体内空气成分稳定。
17.在一个实施方式中，所述远红外加热单元包括碳晶加热板和带通滤波模块，所述碳晶加热片能够在所述带通滤波模块的电路调节下稳定产生6-14μm的远红外线。
18.在一个实施方式中，所述纳米水合空气负离子氧疗舱还包括空气质量监测单元，用于实时监测并控制舱体内空气成分，所述空气质量监测单元包括负氧离子传感器、温度传感器、湿度传感器、氧器传感器、二氧化碳传感器，分别用于监测空气参数负氧离子浓度、温度、湿度、氧浓度及二氧化碳浓度，所述空气参数的变化关联至相应单元的开启和关闭。
19.在一个实施方式中，所述控制单元还包括操作面板，所述操作面板设置在所述舱体外壁上并与控制电路相连接，用于采集及传输信号。
20.在一个实施方式中，所述负氧离子产生单元为不产生臭氧的负氧离子产生单元，其负氧离子释放端的材料为碳纤维。
21.与现有技术相比，本实用新型的纳米水合空气负离子氧疗舱具有以下优点：
22.1.本实用新型的纳米水合空气负离子氧疗舱可实现密闭环境内不受静电平衡影响，保持负氧离子浓度稳定的良好效果，为创造可控和稳定疗养环境提供支持；
23.2.本实用新型的纳米水合空气负离子氧疗舱的负氧离子产生单元的负氧离子释放端口与纳米水雾化水单元的纳米水雾释放端口同轴设置，可以最小化雾汽对负氧离子碰撞捕获而产生对负氧离子浓度的影响。
24.3.本实用新型的纳米水合空气负离子氧疗舱设置有远红外加热单元可以配合疗养，增加人体对负氧离子和纳米级雾化的药物分子的吸收，实现更好的疗养效果；
25.4.本实用新型设置有空气质量监控单元可实现对温度、湿度、负氧离子浓度、氧浓度和二氧化碳浓度等参数的监控，所有的参数变化关联到上述各个单元的开启和关闭，实现精确可控的疗养环境；
26.5.本实用新型设置有氧气产生单元，可实现实时可控的氧气补充和换气，避免在密闭环境里连续的电离空气导致控制成分不足等问题。
27.6.本实用新型的纳米水雾化水单元可以对药剂分子进行雾化实现更为广泛的疗养效果。
28.上述技术特征可以各种技术上可行的方式组合以产生新的实施方案，只要能够实现本实用新型的目的。
附图说明
29.在下文中将基于仅为非限定性的实施例并参考附图来对本实用新型进行更详细
的描述。其中：
30.图1显示了本实用新型中涉及的保持疗养舱内负氧离子浓度稳定原理示意图；
31.图2显示了本实用新型的纳米水合空气负离子氧疗舱中负氧离子浓度与湿度的关系示意图；
32.图3显示了本实用新型中的纳米水合空气负离子氧疗舱的整体示意图；
33.图4-图5显示了本实用新型中的纳米水合空气负离子氧疗舱的上下盖板的示意图；
34.图6显示了本实用新型中的纳米水合空气负离子氧疗舱的后盖板的示意图；
35.图7显示了本实用新型中的纳米水合空气负离子氧疗舱的前盖板的示意图；
36.图8显示了本实用新型中的纳米水合空气负离子氧疗舱的左盖板的示意图；
37.图9显示了本实用新型中的纳米水合空气负离子氧疗舱的右盖板的示意图。
38.在图中，相同的构件由相同的附图标记标示。附图并未按照实际的比例绘制。
39.其中，附图标记为：
40.1、舱体上盖板；101、温湿度传感器；102、音箱；103、照明灯；2、舱体下盖板；201、防滑垫；3、舱体后盖板；301、舱体后盖板板材；302、负氧离子和纳米雾化汽释放口；303、后盖板防触靠板；304、后盖板远红外碳晶发热板； 305、座椅；306、纳米水雾化机；3060、纳米水雾化机箱；3061、雾化机接口； 3062、雾化汽导管；3063、纳米雾化汽释放接口；307、负氧离子发生器；3070、负氧离子发生器的输入导线；3071、负氧离子发生器的电路盒；3072、负氧离子发生器高压导线；3073、负氧离子释放端；308、负氧离子和纳米雾化汽混合气； 4、舱体前盖板；401舱体前盖板板材，402、玻璃盖板；403、显示操作屏，4031、显示操作屏外壳；4032、空气质量指标参数显示端；4033、操作按键；404、玻璃门；405、玻璃门把手；406、玻璃门活页；407、控制线路板盒；5、舱体左盖板；501、舱体左盖板板材；502、氧气释放口；503、左盖板防触靠板；504、左盖板远红外碳晶发热板；505、制氧机；5050、制氧机箱体；5051、制氧机接口； 5052、氧气导管；506、氧气；6、舱体右盖板；601、舱体右盖板板材，602、右盖板防触靠板；603、右盖板远红外碳晶发热板；604、换气扇；605、换气出口； 606、负氧离子传感器；607、氧传感器；608、二氧化碳传感器；609、二氧化碳吸附剂盒。
具体实施方式
41.以下将结合说明书附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细说明。需要说明的是，只要不构成冲突，本实用新型中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本实用新型的保护范围之内。
42.本实用新型提供了一种能保持负氧离子浓度稳定的负氧离子疗养舱，辅以其他的疗养因子，如远红外疗法、芳香疗法、氧气疗法，可实现高效多功能人体疗养效果。
43.疗养舱内的负氧离子的浓度稳定的实现是基于雾化的纳米水有效结合负静电荷以削弱或者消除负静电场(如图1中b所示)。物体的带电量和电压之间的关系为：q＝cv；其中q为电荷量，c为物理的等效电容，v为电压。由于舱体的墙体材料为不导电材料，其等效的电容值很低。如果给定电荷量，就会产生很强的静电电压，最终与负氧离子发射端的负电压形成静电平衡。通过纳米雾化器产生的雾汽能附着在墙体表面，增大了墙体的等效电容，从而减弱静电电压，打破静电平衡，为负氧离子的迁移保证足够的电场驱动力。
44.如图2显示，根据对本实用新型装置检测，在纳米水雾化器工作的条件下，负氧离子浓度一直保持较高的浓度；而当纳米水雾化器关闭的情况下，负氧离子浓度逐渐降低直到趋近于零。结果表明纳米水雾化器对稳定密闭舱内的负氧离子浓度起到了至关重要的作用，其作用机理被验证真实可信。
45.需要强调的是，微米级别雾化水虽然也能较弱负静电，但是其也极易捕获游离的负氧离子，大大降低负氧离子浓度。纳米雾化水不但能消除静电平衡形成稳定的负氧离子浓度，还不会剧烈降低原来的负氧离子的浓度。此外，纳米级别雾化技术也可制备纳米药剂分子的雾化液滴，其可穿过血脑屏障，进入人体发挥药效。
46.另外，纳米雾化水(不带电)会在负高压电场(不均匀电场)下受介电泳力与负氧离子并行迁移。由于驱动力为同一电场产生，纳米雾化水和负氧离子迁移方向一致，之间碰撞融合几率大大降低，削弱了雾化汽对负氧离子吸附捕获效果，最小化雾化汽对负氧离子浓度的影响。若是微米级大颗粒雾化汽(不易穿过人体的血脑屏障)，雾化汽的迁移速度大大减弱，负氧离子与雾化汽的碰撞合并的几率增大，负氧离子浓度会降低。因此，综上所述，纳米水雾化汽对保持负氧离子的浓度稳定至关重要。
47.本实用新型的纳米水合空气负离子氧疗舱，包括舱体、负氧离子产生单元、纳米水雾化单元及控制单元，其中负氧离子产生单元用于释放负氧离子，所述控制单元被配置成在所述舱体内负氧离子浓度低于第一阈值时控制所述纳米水雾化单元启动以释放纳米水雾以稳定舱体内负氧离子浓度。
48.负氧离子产生单元上电后，会释放大量负氧离子。可以通过负氧离子检测仪或者负氧离子传感器监测负氧离子浓度。在工作一段时间后，负氧离子检测仪或者负氧离子传感器检测到舱体内的负氧离子浓度下降到第一阈值(例如设置浓度的80％)时，控制单元控制开启纳米水雾化单元，释放纳米水雾。纳米水雾能够快述稳定负氧离子浓度，解决因静电平衡导致负氧离子迁移率降低所导致的人体所在区域负氧离子浓度衰减问题，实现密闭环境内不受静电平衡影响，保持负氧离子浓度稳定的良好效果，为创造可控和稳定疗养环境提供支持。
49.在一个优选的实施例中，负氧离子产生单元的负氧离子释放端口与纳米水雾化单元的纳米水雾释放端口同轴设置。负氧离子产生单元的负氧离子释放端口与纳米水雾化单元的纳米水雾释放端口同轴设置或一致，能够尽可能最小化湿度对负氧离子碰撞捕获而产生对负氧离子浓度的影响。
50.在一个更优选的实施例中，所述控制单元还被配置成在纳米水雾化单元开启后，在所述舱体内负氧离子浓度低于第二阈值时，调节所述负氧离子产生单元的负氧离子产生量以稳定舱体内负氧离子浓度。纳米水雾化单元在开启后，若负氧离子浓度不能完全回到第二阈值(例如第二阈值为设定值的100％，开启纳米雾化单元后，负氧离子浓度只能回到到设定值的95％)，则控制单元可以逐渐小幅提高负氧离子产生单元的输入电压，直到监测到负氧离子浓度达到设置值的 100％，则保持此刻的负氧离子产生单元的输入电压恒定。经此调控后，氧疗舱内的负氧离子浓度将保持稳定，以营造出稳定的负氧离子疗养环境。
51.在一个更优选的实施例中，本实用新型的纳米水合空气负离子氧疗舱还包括远红外加热单元，远红外加热单元用于稳定产生6-14μm的远红外线并与温度传感器相配合形成温度控制单元，以控制所述舱体内温度。6-14μm的远红外线能量能被人体所吸收，促使皮下
组织深层部位的温度升高，产生热效应，进而引起人体血管舒张，人体皮肤毛孔扩张，让负氧离子和纳米雾化药剂分子更容易进入人体，提高了其吸收率。
52.在一个更优选的实施例中，由于负氧离子产生单元持续的消耗氧气生产负氧离子，会一定程度降低对于相对密闭的疗养舱内的氧浓度，本实用新型的纳米水合空气负离子氧疗舱还设置有氧气产生单元，当控制单元检测到氧疗舱内氧浓度降低到一定值后(例如氧浓度降低了5％)，控制单元控制开启氧气生产单元制氧，以补充舱内空气流失的氧，保证疗养舱内氧供给充足。在氧浓度高于达到警戒值(如50％)，在控制单元控制关闭氧气生产单元，如此往复，氧供给充足，避免因负氧离子耗氧造成低氧问题。
53.负氧离子产生单元的负氧离子释放端材料优选为碳纤维，优选但不仅仅限于分子筛吸附分离制氧原理产生氧气。分子筛吸附分离制氧原理是空气通过泵进入仪器管道，经过分子筛，过滤空气中的氮气，达到高效快速产生高浓度的氧气。
54.人体在相对密闭的疗养舱内，因呼吸产生的二氧化碳浊气不断累积，将对疗养效果造成干扰。所以，本实用新型的纳米水合空气负离子氧疗舱还设置有换气单元，控制单元被配置成在所述舱体内二氧化碳浓度高于第一阈值时控制开启所述换气单元以更新所述舱体内空气维持舱体内空气成分稳定。当控制单元监测到舱内二氧化碳浓度超出标准值，则控制单元控制换气单元开启，更新舱内空气。
55.优选地，换气单元可以包括换气扇及二氧化碳吸附盒，在开启换气扇后，如若一定时间内(如2分钟内)未见二氧化碳浓度下降，则需要控制系统开启密封的二氧化碳吸附剂盒(氢氧化钙)，化学吸附多余的二氧化碳，直到二氧化碳值降到标准值时，关闭吸附剂盒，关闭换气扇。换气扇优选为可以控制换气的速度和频率的直流换气扇。
56.在一个可选的实施例中，本实用新型的纳米水合空气负离子氧疗舱包括空气质量监测单元，用于实时监测并控制舱体内空气成分，所述空气质量监测单元包括负氧离子传感器、温度传感器、湿度传感器、氧器传感器、二氧化碳传感器，分别用于监测空气参数负氧离子浓度、温度、湿度、氧浓度及二氧化碳浓度，所述空气参数的变化关联至相应单元的开启和关闭。其控制电路包括i/v转换模块、降噪模块、ad采样模块和单片机控制模块。
57.在一个可选的实施例，控制单元还包括操作面板，操作面板设置在舱体外壁上并与控制电路相连接，用于采集及传输信号。
58.在一个具体的实施例中，负氧离子产生单元为不产生臭氧的负氧离子发生器，其负氧离子释放端的材料为碳纤维。
59.在一个具体的实施例中，远红外加热单元包括碳晶加热板和带通滤波模块，碳晶加热板能够在所述带通滤波模块的电路调节下稳定产生6-14μm的远红外线，其频率与细胞分子、原子间的水分子运动频率一致，能引起广泛的共振效应。
60.在一个具体的实施例中，纳米水雾化单元为能产生纳米级别的雾化汽的超频超声波雾化器。所述的纳米雾化汽释放口必须和负氧离子释放口同轴或者一致，以尽可能最小化湿度对负氧离子浓度带来的影响。纳米水雾化器所使用的溶液，优选为纯净水溶液。此外，也可以选用一些低浓度的药剂或者疗养剂溶液进行超声雾化。雾化的药剂分子或者疗养剂可以被人体快速吸收。如果药剂分子和疗养剂浓度为高浓度时，纳米水雾化器优选为超高压压缩式雾化器，该情况下可以减少喷头堵塞现象的发生。
61.下面以一个具体的实施例说明本实用新型的纳米水合空气负离子氧疗舱的结构。
62.如图3-图9所示，本实用新型的纳米水合空气负离子氧疗舱为箱体式氧疗舱，氧疗舱舱体由舱体上盖版1、舱体下盖板2、舱体后盖板3、舱体前盖板4、舱体左盖板5和舱体右盖板6组成。舱体前上盖板1上安装有音箱102，照明灯103 和温湿度传感器104。所有的线路都埋于面板内部，尽可能减少与水分接触。温湿度传感器104与采样电路连接，将信号传递给单片机控制电路407。显示操作屏403安装在单片机控制线路板盒407上，并将他们嵌装在舱体前盖板1左侧中部面板上。显示操作屏403上显示温度、湿度、氧浓度、二氧化碳浓度等参数，以及定时、设置、开关、影音、自动等功能按钮。点开“开/关”按钮上电，本实用新型纳米水合空气负离子氧疗舱自动开机并初始化，点击“设置”，设置温度、湿度标准值，之后点击“自动”，设备开启负氧离子发生器307。负氧离子发生器的负氧离子释放端3073释放负氧离子，负氧离子在负高压电场迁移至舱内各个地方。很快由于面板绝缘的特性，舱体内面板由于静电积累形成静电平衡(屏蔽)，削弱负高压电场的强度，使产生的负氧离子无法迁移导致负氧离子泯灭。当负氧离子传感器606检测到负氧离子浓度低于设定值的80％，开启纳米水雾化机306。纳米水雾化机306包括纳米水雾化机箱3060、雾化机接口3061及雾化汽导管3062，纳米雾化汽释放口3063将纳米水雾沿负氧离子释放端3073的同轴方向释放，尽可能地减少纳米水雾对负氧离子碰撞。纳米水雾受到负高压非均匀静电场作用，沿着负高压静电场方向与负氧离子同向迁移至舱内的各个部位，并将绝缘面板表面的累积的负静电导走，削弱负静电引起的静电场干扰。当静电累积的速度和纳米水倒流负静电的速度想等时，此时舱内的负高压电场的强度并平衡稳定，负氧离子的迁移速度稳定，舱内的负氧离子的各个部位的浓度便平衡稳定。
63.负氧离子浓度稳定是一个动态的过程，一旦停止纳米水雾化机306，则这种平衡将因此打破，负氧离子浓度再次失衡，不断降低，直至为零。该现象可以从图2得到印证。氧气浓度平衡、二氧化碳浓度平衡、温度平衡都是基于相应传感器来控制对应的子设备的开启/关闭到达稳定。更具体的是，当氧传感器607，二氧化碳传感器608和温湿度传感器104监测到对应的数据超过设定值，则开启制氧机505，开启换气扇604，打开二氧化碳吸附剂盒609和关闭远红外碳晶发热板，直至相应参数回到标准值时，则反之。
64.如图8所示，本实施例的纳米水合空气负离子氧疗舱的制氧机505采用分子筛技术，可以快速产生高浓度的氧，其结构为制氧机箱体内5050产生氧气506，氧气506由过氧机接口5051进入氧气导管5052，并在氧气释放口502释放到疗养舱内。
65.如图9所示，远红外加热单元包括远红外碳晶加热板及带通滤波模块，所有的碳晶加热板包括后盖板远红外碳晶发热板304、左盖板远红外碳晶发热板504、右盖板远红外碳晶发热板603都需要安装防触靠板(即后盖板防触靠板303，左盖板防触靠板503及左盖板防触靠板右602)。防滑垫202是为了防止地板潮湿而导致打滑的现象发生。负氧离子发生器307包含输入导线3070，电路盒3071，负高压导线3072及盒释放端3073。输入导线3070所连接的输入电压源为可调直流电压源，可控负氧离子发生器307的输入电压，从而改变负氧离子释放端的输出电压，从而实现对负氧离子释放浓度可控调节。
66.另外，舱体的前盖板4有设置玻璃盖板402，玻璃门404和玻璃门活页，是舒缓密闭舱体的压抑感。
67.综上所述，本实用新型的氧疗舱工作过程为：工作初期，先开启负氧离子发生器307，让其工作。空气质量监测内部主要空气指标的变化。当负氧离子浓度下降时，开启纳米
水雾化机306，保持负离子稳定。制氧机505，换气扇604是在空气质量监测单元监测到舱体内氧气不足和二氧化碳过量时开启以调节舱体内空气中的氧、二氧化碳成分稳定。远红外加热单元与温度传感器协调形成温度控制系统，控制疗养舱内的稳定维持在设定值附近。由此，以空气质量监控单元为核心，通过开启关闭对应的系统，来实现当对应被监控空气成分(负离子浓度、氧气浓度、二氧化碳浓度、温度、湿度)稳定控制，从而形成负离子浓度稳定、内部空气成分恒定(可控)的疗养环境，实现人体最佳的疗养效果。
68.本实用新型的纳米水合空气负离子氧疗舱可提供高度稳定负氧离子浓度和空气质量的疗养环境，结合纳米水雾化药剂分子或者疗养剂，可实现多种不同功能化高效的疗养效果。
69.除非另外定义，本实用新型使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本实用新型中未述及的部分采用或借鉴已有技术即可实现。
70.至此，本领域技术人员应该认识到，虽然已经参考优选实施例对本实用新型进行了描述，但在不脱离本实用新型的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本实用新型并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。