[發明專利]一種消散人體靜電襲擾的鑰匙

無效

• 申請號: 200810011125.9
• 申請日: 2008-04-18
• 公開（公告）號: CN101260752A
• 公開（公告）日: 2008-09-10
• 發明（設計）人: 張鈺博
• 申請（專利權）人: 張鈺博
• 主分類號: E05B19/00
• 分類號: E05B19/00;H05F3/02
• 代理公司: 大連理工大學專利中心
• 代理人: 侯明遠

技術領域

本發明屬于五金制造、靜電放電與靜電危害防護技術領域，涉及一種能消散人體靜電的便攜裝置，尤其是一種具有消散人體靜電襲擾功能的鑰匙。

背景技術

人體靜電是日常生活中一種常見的現象，它是由于人體行走、操作，或與其它物體接觸、分離，或因靜電感應、空間電荷吸附等原因使人體正負極性電荷失去平衡，進而在宏觀上呈現出某種極性的電荷積聚，使人體對地電位不為零，形成了對地靜電能量。當人體對地靜電電位足夠高(＞3kV)，或靜電能量足夠大(＞1×10^-4J)時，就有可能對金屬門窗等部件產生靜電放電，輕者對人體產生襲擾，重者可能引起元器件擊穿，電子設備失靈，甚至引發火災、爆炸等安全災害。因此，消散人體靜電對人們日常生活和工作，尤其對在易燃易爆和靜電敏感環境下工作的人們具有非常重要的意義。

在現代生活方式中，人們難以割舍容易產生和積累靜電的材料，如化纖、塑料、橡膠等高分子材料。這些材料的大量使用在給人們生活帶來舒適方便的同時也使我們越來越普遍地遭受著靜電的襲擾。在干燥環境下，人體從橡膠泡沫靠墊座椅上起立時產生的靜電電位可達18kV，在地毯上行走時產生的靜電電位可達35kV，在絕緣地面上脫衣服時產生的靜電電位最高可達60kV。如此高的靜電電位儲存在數十至數百皮法之間的人體靜電電容(多數分布在100～350pF)上，靜電能量可達幾mJ至幾十mJ，釋放時產生很大的電擊強度和放電火花，雖然不致命，但容易對人產生電擊恐慌和痛感。

目前，消散人體靜電的方法主要有兩種，一是通過加濕的方法增加環境濕度，二是通過穿著防靜電服裝、鞋帽，敷設防靜電地面，使用防靜電桌椅等用具將人體進行靜電接地。但這兩種方法只適用于在特殊環境下使用，在日常生活中卻會因此降低人們的移動性、舒適性和對穿著、對生活環境多樣性和個性化的需求。

日常生活中消散人體靜電的最好方法是隨身攜帶一種小巧的靜電放電裝置，可以隨時將人體產生的靜電通過與接地裝置接觸而將人體靜電消散掉。但這種放電裝置不能簡單地通過金屬器具短路實現，一方面是因為在靜電電位很高時通過金屬器具短路同樣會對人體產生電擊感，另一方面也會因此產生放電火花，對易燃易爆場所存在潛在危害，更不能將人體靜電能量加以利用。

鑰匙是人們日常生活所必需攜帶的開鎖工具，將靜電釋放電阻、儲能電容和充電電路等同鑰匙結合起來構成具有消散人體靜電功能的裝置，在人們開門或同接地裝置接觸時將人體靜電能量轉移到儲能電容器上，不僅抑制了人體靜電的襲擾，而且很好地將人體靜電能量用于遙控鑰匙的輔助充電，延長遙控鑰匙的使用壽命。這種具有消散人體靜電功能的裝置經文獻檢索至今還未見報道。

發明內容

本發明的目的在于克服現有人體靜電消散技術中存在的不足和缺陷，提供一種具有消散人體靜電襲擾功能的鑰匙裝置。木發明未改變鑰匙開鎖的基本功用，但增加了人體靜電消散功能和人體靜電能量利用功能，發揮了鑰匙的便攜性，在有意無意使用鑰匙時，安全方便地將人體靜電耗散掉。

本發明的技術方案是：

消散人體靜電襲擾鑰匙包括鑰匙本體、靜電消散電路、充電電路和門鎖遙控電路四部分。其特征是：靜電消散電路、充電電路和門鎖遙控電路安裝在由塑料或橡膠制成的鑰匙柄內，鑰匙柄外邊緣鑲嵌金屬條，金屬條與金屬鑰匙桿不能直接相連，最近點直線距離大于等于10mm。靜電消散電路由限流電阻和儲能電容串聯組成，電容一端連接到由金屬制成的鑰匙桿尾部，電阻一端則與鑰匙柄外鑲嵌的金屬條相連。限流電阻的選擇應保證人體靜電電位在20～30kV時，將鑰匙桿接地人體應沒有疼痛感，也不應出現明顯的放電現象，一般選取1-2MΩ、1/4W的膜電阻。儲能電容的選取應充分考慮人體靜電電容和靜電電位出現的幾率與大小。人體靜電電容一般為100～350pF，靜電電位多出現在5kV左右，根據靜電能量公式CU²/2，考慮到限流電阻的損耗，要在儲能電容器上獲得30V電壓，則儲能電容應選取3～10uF的低泄漏電流電容器。當手握鑰匙柄，并用鑰匙桿接觸門等接地裝置時，人體靜電能量就會通過這一電路轉移到儲能電容器上。由于人體帶電極性會受很多因素影響，具有不確定性，因此使用全橋整流電路將儲能電容器上的電壓轉變為確定極性電壓加以利用，其輸出端接于門鎖遙控電路電池兩端，可以利用儲能電容器儲存的能量給電池充電。充電電路中二極管和電容元件應選擇漏電流極小的器件，才能凸顯人體靜電能量的利用效果。