CN102005356A - 一种气体电离管和气体电离装置 - Google Patents

一种气体电离管和气体电离装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种气体电离管，包含圆管基材、螺旋电感和两根外螺线，其中，所述圆管基材的外圆上设置有两条外螺线槽，所述外螺线分别缠绕在外螺线槽中，一根外螺线的一端接离子电源的电压输出端，另一根外螺线的一端接离子电源的接地端；所述螺旋电感置于圆管基材内部，所述螺旋电感由发热导线制成，所述螺旋电感的两端分别与加热电源的正、负极相连。本发明的气体电离管适用范围广，结构简单，成本低，空气净化效果好。

Description

一种气体电离管和气体电离装置
技术领域
本发明涉及环保领域，特别涉及一种气体电离管及气体电离装置。
背景技术
现代文明的发展使城市的规模越来越大，随着文明的发展，工矿企业和交通带来的环境污染也越发严重，导致城市内的空气品质日益低下。尤其在人流较为拥挤的公共场合，通过空气传播的流行性疾病在采用中央空调的楼宇中对人们的健康的威胁日益增长，健康安全的空气在现代城市里变成一种必要的需求。同时，现代社会，人们在都市楼宇中生活与工作的时间远远大于在空气清新的自然环境中的时间，因此人们希望能在都市楼宇获得洁净的空气。
现有技术中，净化空气的方法主要是采用空气电离来达到除味、灭菌、集尘等目的。目前大部分采用的空气电离方式其原理是采用单极性的高压静电除尘，同时在高压静电除尘设备上加载集尘器以降低楼宇内的可吸入颗粒物。但是由于加载了集尘器后增加了封闭楼宇中的中央空调的运行阻力，所以一般很难达到较好的效果；同时，现有的高压静电除尘方法及装置对于消除异味，例如空气中的有机挥发物气味，以及降低空气中的浮游菌数量方面难以达到要求。
发明内容
本发明提供了一种气体电离管，适用范围广，结构简单，成本低。
为解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：
一方面，本发明公开了一种气体电离管，包含圆管基材、螺旋电感和两根外螺线，其中，所述圆管基材的外圆上设置有两条外螺线槽，所述外螺线分别缠绕在外螺线槽中，一根外螺线的一端接离子电源的电压输出端，另一根外螺线的一端接离子电源的接地端；所述螺旋电感置于圆管基材内部，所述螺旋电感由发热导线制成，所述螺旋电感的两端分别与加热电源的正、负极相连。
上述气体电离管的一个实施例中，所述外螺线槽采用切割或腐蚀的方式设置在圆管基材的外圆上。
上述气体电离管的一个实施例中，所述外螺线槽为等距螺线槽。
上述气体电离管的一个实施例中，所述外螺线为异型截面金属线。
上述气体电离管的一个实施例中，所述外螺线为矩形截面，且矩形的四个角为圆弧。
另一方面，本发明还公开了一种气体电离装置，包含上述的气体电离管，还包括加热电源和离子电源。
上述气体电离装置的一个实施例中，所述离子电源为交流电源。
上述气体电离装置的一个实施例中，所述加热电源为直流电源。
和现有技术相比，本发明的有益效果在于：
本发明的气体电离管，包含圆管基材、螺旋电感和两根外螺线，其中螺旋电感由发热导线制成，且与加热电源相连。本发明中，螺旋电感由发热导线制成，在螺旋电感发热的情况下，气体电离管的电场内的温度升高，水分子散开，可使气体电离管处于良好的场环境下，提高了气体电离管的工作效率，使气体电离管在湿度较大、温度较低的环境下仍能正常工作，因此，本发明的气体电离管的温度、湿度的适用范围大。此外，用发热导线制成螺旋电感，结构简单，成本低；采用发热体制成螺旋电感，可降低气体电离管的工作电压，减少非必要离子的产生，例如氮气分子的离子态，因此具有更好的空气净化的效果。
附图说明
图1示例性地描述了本发明的气体电离管的结构图。
具体实施方式
下面对照附图并结合具体实施方式对本发明进行进一步详细说明。
本发明公开了一种气体电离管，包含圆管基材1、螺旋电感2和两根外螺线，其中，外螺线与离子电源相连，螺旋电感与加热电源相连，且螺旋电感由发热导线制成。
本发明还公开了一种气体电离装置，包括上述气体电离管，还包括加热电源和离子电源。
下面结合附图，说明本发明的气体电离管的原理和具体实施方式。
实施例一：
如图1所示，本发明一种气体电离管的实施例中，包含圆管基材1、螺旋电感2和两根外螺线，其中，所述圆管基材的外圆上设置有两条外螺线槽，所述外螺线分别缠绕在外螺线槽中，其中一根外螺线3的一端接离子电源的电压输出端，另一根外螺线4的一端接离子电源的接地端；所述螺旋电感2置于圆管基材内部，所述螺旋电感2由发热导线制成，所述螺旋电感2的两端分别与加热电源的正、负极相连。
下面简要说明本发明气体电离管净化空气的原理。
当离子电源提供高压交流电时，两条外螺线之间为正、负极，之间形成电压差，在一定的电压下，正负极间的气体电离，由于正负极间的气体放电，两条外螺线中形成电流，该电流将被设置于圆管基材内部的螺旋电感所感应，在螺旋电感中的感应电流流至接地极的过程中，将形成一个交变磁场。当螺旋电感处于较为稀疏的状态下时，例如内螺距＝1/2外螺距时，螺旋电感的径向的磁力线不被抵消，该磁力线能影响在正负极中运行的正负离子。
本发明的气体电离管以轴线为视图方向看时，在管径的切线方向上，向空间交替散发出正负氧离子，在散发方向上看就是纵向交替发生的正负氧离子波。
气体电离管同时或交替产生一定比例的正负氧离子会形成簇，以簇的形式较长时间的逗留在空间里，正负氧离子在相互结合的过程中与空气中有机挥发物的气味分子发生双极氧化作用，使气味分子改性或停止活动；同时，正负氧离子也可使空气中的浮游菌的细胞膜带上双极异号的电荷，并使膜中的电介质发生变化，从而达到杀灭空气中浮游菌的效果；对于空气中的可吸入颗粒物，当正负氧离子依附其上时，能使其与其他颗粒物相结合变成较大的颗粒物，从飘尘成为降尘，使室内空间中的飘尘大大降低，从而降低室内空气中的可吸入颗粒物的含量。因此，本发明的气体电离管可同时消除空气中的异味、浮游菌及飘尘，可净化空气，提高空气质量。
由以上原理分析可以知道，气体电离管中的电离与电场有关，因此当空间中的水分子含量较大，或气体电离管与室温温差较大时，气体电离管外壁会产生凝露，影响电场，管外壁上的水分子可能形成的电流通道，导致气体电离效果下降或失效的。
为解决上述问题，本发明一个实施例的气体电离管中，螺旋电感由发热导线制成，且与加热电源相连。
在螺旋电感发热的情况下，气体电离管的电场内的温度升高，水分子散开，断开在管外壁上由于湿度较大产生的水分子形成的电流通道，使气体电离管处于良好的场环境下，提高了气体电离管的工作效率；也可以使气体电离管在湿度较大、温度较低的环境下仍能正常工作，扩大了气体电离管的温度、湿度适用范围。此外，用发热导线制成螺旋电感，结构简单，制造成本低、维护成本也较低。
实验证明，本发明的气体电离管则可以在温度摄氏-15到+45度、湿度RC95％的环境内正常工作，因此，本发明的气体电离管不但在通常情况下净化效果优良，还能在冰柜(箱)等低温、高湿度的环境里使用，应用广泛。
由于气体电离管产生正负氧原子产生的效率与电压有关，分析后得知，工作电压高，则效率高。在保证正负氧原子产生的效率不变的情况下，采用发热螺旋电感，可使气体电离管处于良好的电场之下，可以适当降低气体电离管的工作电压，减少不必要的离子例如氮气离子的产生，可达到更好的空气净化的效果。
本例中圆管基材1通常为高硅玻璃圆管。
圆管基材1上的外螺线通常采用切割或腐蚀的方法制成，外螺线通常为等距螺线。
外螺线槽采用切割或腐蚀的方式设置在圆管基材1的外圆上，且为等距螺线槽。
外螺线为异型截面金属线。本例中，外螺线为矩形截面，且矩形的四个角为圆弧。
采用异型截面金属线是因为外螺线的形状会影响氧离子的发生速率和降低触发电压。
理论上，外螺线的曲率越大、线径越细需要的离子电源的电压越低，但是在较高的交变电压下，金属丝容易氧化，寿命较短。因此本发明的实施例中，采用异性截面金属线，如矩形截面的四个角边制成很小曲率半径，该曲率半径可以做的很小。
采用异型截面金属线作为外螺线，可降低离子电源的电压，也可延长使用寿命。
实施例二：
如图1所示，本发明还公开了一种气体电离装置，包含上述的气体电离管，还包括加热电源和离子电源。
离子电源为交流电源，加热电源为直流电源。
离子电源至少包括一个电压输出端和一个接地端。
本发明的气体电离管，包含圆管基材、螺旋电感和两根外螺线，其中螺旋电感由发热导线制成，且与加热电源相连。本发明中，螺旋电感由发热导线制成，在螺旋电感发热的情况下，气体电离管的电场内的温度升高，水分子散开，可使气体电离管处于良好的场环境下，提高了气体电离管的工作效率，使气体电离管在湿度较大、温度较低的环境下仍能正常工作，因此，本发明的气体电离管的温度、湿度的适用范围大。此外，用发热导线制成螺旋电感，结构简单，成本低；采用发热体制成螺旋电感，可降低气体电离管的工作电压，减少非必要离子的产生，具有更好的空气净化的效果。
以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种气体电离管，其特征在于，包含圆管基材(1)、螺旋电感(2)和两根外螺线，其中，所述圆管基材(1)的外圆上设置有两条外螺线槽，所述外螺线分别缠绕在外螺线槽中，一根外螺线(3)的一端接离子电源的电压输出端，另一根外螺线(4)的一端接离子电源的接地端；所述螺旋电感(2)置于圆管基材(1)内部，所述螺旋电感(2)由发热导线制成，所述螺旋电感(2)的两端分别与加热电源的正、负极相连。
2.如权利要求1所述的气体电离管，其特征在于，所述外螺线槽采用切割或腐蚀的方式设置在圆管基材的外圆上。
3.如权利要求2所述的气体电离管，其特征在于，所述外螺线槽为等距螺线槽。
4.如权利要求3所述的气体电离管，其特征在于，所述外螺线为异型截面金属线。
5.如权利要求4所述的气体电离管，其特征在于，所述外螺线为矩形截面，且矩形的四个角为圆弧。
6.一种气体电离装置，其特征在于，包含权利要求1-5任一项所述的气体电离管，还包括加热电源和离子电源。
7.如权利要求6所述的气体电离装置，其特征在于，所述离子电源为交流电源。
8.如权利要求6所述的气体电离装置，其特征在于，所述加热电源为直流电源。
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