CN103008106B - 一种气体净化装置及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种气体净化装置和系统，所述装置包括一个气体净化单元，所述气体净化单元包括至少一个电离极、至少一个排斥极以及至少一个收集极；所述至少一个排斥极带有与所述至少一个电离极所带电势相同方向的电势，所述至少一个收集极带有零电势或与所述至少一个电离极所带电势相反方向的电势；所述至少一个排斥极用于将所述至少一个电离极电离后的带电气体颗粒推送至所述至少一个收集极。可知，本发明中通过带有与电离极所带电势相同方向的电势的排斥极将带电气体颗粒推送回收集极，使得一部分原本运动方向偏离收集极的带电气体颗粒被推送至收集极吸附，因此本发明通过三电极的结构提高了对灰尘等颗粒的吸附能力，进一步提高气体的净化效率。

Description

一种气体净化装置及系统

技术领域

本发明涉及等离子体领域，尤其是涉及一种气体净化装置及系统。

背景技术

气体净化主要是指除去气体中的灰尘等杂质。请参阅图1，现有技术中，常用的一种气体净化的装置采用两级电极的结构，该结构包括电离极101和接地的收集极102，当该装置处于工作状态时，在电离极加高压电使通过的灰尘颗粒及其它杂质颗粒带电，此后带电的灰尘及其它杂质颗粒被零电势或者是带相反电势的收集极吸附，完成了对气体的净化过程。但是，在这种装置的工作过程中，一部分带电的灰尘及其它杂质颗粒的运动方向会偏离收集极或者从收集极当中漏掉，而逃离到空气中，这样会导致收集极吸附灰尘及其它杂质颗粒的效率降低，即净化装置的清洁效率降低，使得灰尘及其它杂质颗粒逃离到空气中并沉积在室内的家具或地板上继续造成污染。

发明内容

本发明解决的技术问题在于提供一种气体净化装置及系统，能够实现提高对灰尘及其它杂质颗粒的吸附能力，进一步提高气体的净化效率。

为此，本发明解决技术问题的技术方案是：

本发明提供了一种气体净化装置，所述装置包括一个气体净化单元，所述气体净化单元包括至少一个电离极、至少一个排斥极以及至少一个收集极；

其中，所述至少一个排斥极带有与所述至少一个电离极所带电势相同方向的电势，所述至少一个收集极带有零电势或与所述至少一个电离极所带电势相反方向的电势；所述至少一个排斥极用于将所述至少一个电离极电离后的带电气体颗粒推送至所述至少一个收集极。

优选地，所述气体净化单元包括一个收集极、至少一个电离极和至少一个排斥极。

优选地，所述气体净化单元包括一个收集极、一个电离极和一个排斥极；其中，所述一个收集极、所述一个排斥极及所述一个电离极相互平行，所述一个收集极与所述一个排斥极正对。

优选地，所述气体净化单元包括相互平行并且正对的两个收集极、至少一个电离极和至少一个排斥极，所述至少一个排斥极中的各个排斥极正对并且相互平行。

优选地，所述气体净化单元包括相互平行并且正对的两个收集极、一个电离极和一个排斥极。

优选地，所述气体净化单元包括至少三个收集极、至少两个电离极和至少两个排斥极，所述至少三个收集极以圆弧形排列在所述至少一个电离极的外部，至少两个排斥极在至少三个收集极之间平行排列。

优选地，其特征在于，所述装置包括多个气体净化单元，所述多个气体净化单元之间相互串联和/或并联。

优选地，所述收集极中任一收集极面对所述电离极的一面为圆弧形的突起。

优选地，所述圆弧形的突起的曲率半径至少大于所述电离极的曲率半径的20倍。

优选地，所述排斥极中的任一个排斥极的表面具有至少一个圆弧形的突起。

优选地，所述电离极由一根金属细丝或多根金属细丝组成的阵列构成。

优选地，所述金属细丝的表面涂有氧化催化剂涂层或者表面溢出能低的涂层，以降低臭氧。

优选地，所述电离极的一端为针尖状或所述电离极的表面为锯齿状。

优选地，所述电离极背对所述收集极的一侧涂有绝缘涂层或放置带有与所述电离极所带电势方向相同的电势的抵触极。

优选地，所述电离极产生的电场强度大于10⁵V/m。

优选地，所述收集极和/或所述排斥极为实心或空心结构。

优选地，所述电离极、所述收集极和所述排斥极均为光滑表面。

本发明还提供了一种气体净化系统，其特征在于，所述气体净化系统包括：电源电压、至少一个探测器、控制单元、测量电路、电弧触发电极以及如权利要求1至17任意一项所述的气体净化装置；

电源电压用于向所述气体净化装置中的电离极、收集极和排斥极供电；

所述至少一个探测器用于测量所述气体净化装置中的电离极处的气流速度和环境指标、以及所述气体净化装置处的灰尘浓度和臭氧浓度；

所述测量电路用于测量流过所述气体净化装置中的电离极的电流；

所述电弧触发电极用于在所述至少一个探测器测量到的环境指标发生变化时，先于电离极和收集极电弧放电；

所述控制单元用于根据测量电路测量到的流过所述气体净化装置中的电离极的电流，以及所述至少一个探测器测量到的气流速度、环境指标、灰尘浓度和臭氧浓度，来控制电源电压向所述气体净化装置中的电离极，收集极及排斥极的供电值。

通过上述技术方案可知，本发明中的气体净化装置包括至少一个电离极、至少一个排斥极以及至少一个收集极，其中，收集极带有零电势或与电离极所带电势相反方向的电势，因此收集极能够对电离极电离的带电气体颗粒进行吸附，而通过带有与电离极所带电势相同方向电势的排斥极将带电气体颗粒推送回收集极，使得一部分原本运动方向偏离收集极的带电气体颗粒被推送至收集极而被吸附，因此，本发明通过三电极的结构提高了对灰尘及其它杂质颗粒的吸附能力，进一步提高了气体的净化效率。

附图说明

图1为现有技术中的气体净化装置；

图2为本发明提供的气体净化装置的具体实施例的纵向截面图；

图3为本发明提供的气体净化装置的另一具体实施例的纵向截面图；

图4为本发明提供的气体净化装置的另一具体实施例的纵向截面图；

图5为本发明提供的气体净化装置的另一具体实施例的纵向截面图；

图6为本发明提供的气体净化装置的另一具体实施例的纵向截面图；

图7为本发明提供的一种收集极的纵向截面图；

图8为本发明提供的一种排斥极的纵向截面图；

图9为本发明提供的气体净化装置的另一具体实施例的纵向截面图；

图10为本发明提供的气体净化装置的另一具体实施例的纵向截面图；

图11为本发明提供的气体净化装置的另一具体实施例的纵向截面图。

具体实施方式

本发明的实施例提供的气体净化装置采用了三电极结构，能够将运动方向偏离收集极的带电气体颗粒推送回收集极。

本发明提供了一种气体净化装置的具体实施例，该实施例中，所述装置包括一个气体净化单元，所述气体净化单元包括至少一个电离极、至少一个排斥极以及至少一个收集极。其中，所述至少一个排斥极带有与所述至少一个电离极所带电势相同方向的电势，所述至少一个收集极带有零电势或与所述至少一个电离极所带电势相反方向的电势；所述至少一个排斥极用于将所述至少一个电离极电离后的带电气体颗粒推送至所述至少一个收集极。这里，各个收集极、各个电离极和各个排斥极可以互相平行。

通过上述技术方案可知，该实施例中的气体净化装置包括至少一个电离极、至少一个排斥极以及至少一个收集极，其中，收集极带有零电势或与电离极所带电势相反方向的电势，因此收集极能够对电离极电离的带电气体颗粒进行吸附，而通过带有与电离极所带电势相同方向电势的排斥极将带电气体颗粒推送回收集极，使得一部分原本运动方向偏离收集极的带电气体颗粒被推送至收集极吸附，从而实现了提高对灰尘及其它杂质颗粒的吸附能力，进一步提高气体的净化效率。

这里，所述气体可以为空气，此时，气体净化装置用于对空气进行净化。

这里，气体净化装置中的气体流通可以通过风扇驱动，并且气体流通方向由电离极进，通过收集极，排斥极而流出装置。或者，气体净化装置中的气体流通不通过任何的机械移动部件，而是气体流通由电场力加速空气颗粒获得动量之后而产生，其气体流通方向与电场力作用的方向一致，由电离极方向进入，通过收集极，排斥极而流出气体净化装置。

这里，电离极加上高压电后能够将灰尘等杂质颗粒带上与电离极电势相同方向的电势，电势方向指的是电势的正、负方向。电离极可以由钨、碳钨、氮钨、钼、不锈钢、镍金属及镍金属合金、热电偶金属及热电偶合金、稀有金属及稀有金属合金、难熔金属及难熔金属合金中的一种或几种制成。电离极的一端可以为针尖状，或者电离极的表面为锯齿状。一般来说，针尖状的电离极在工艺上最容易实现，而锯齿状的电离极牢固性更高。

特别地，所述各个电离极可以由一根金属丝或者多根金属细丝组成的阵列构成，电离极由多根金属细丝组成时，该多根金属细丝可以相互平行。金属细丝做成的电离极能够产生比较均匀的电场强度，并且更加稳定，容易对其进行控制。并且，金属细丝做成的电离极由于材质的关系，更容易在其表面涂上各种材质的涂层，实现更多的功能。例如，可以在金属细丝做成的电离极的表面涂有氧化催化剂涂层或表面溢出能低的材质，以降低电离极在高压作用下产生等离子体同时的副产物，如臭氧。例如，可以在金属细丝做成的电离极的表面涂有氧化催化剂涂层，比如金，以使得电离极电离的离子的电荷密度更高，提高了电离极的电离效率。还可以在金属细丝做成的电离极表面涂上一些氧化催化剂涂层，例如二氧化锰、银等，减少氧气的成分，从而减少因电离极电离而生成的臭氧。此外，金属细丝做成的电离极的曲率半径通常很小，因此收集极面对电离极的一面的曲率半径与电离极的曲率半径的比值更大，减小了背面电弧的产生。并且金属细丝可以采用一些强度高的材料，例如钨、不锈钢等，满足强度的要求，延长其使用寿命。

排斥极和/或收集极可以是实心的，也可以是空心的，当排斥极或收集极为空心时，能够减小排斥极或收集极的重量，便于运输，并且节约了材料和成本。当排斥极或收集极为实心的时，增大了机械强度，延长了使用寿命。

收集极通常为带有圆形凸起的板状结构，例如，长方形板、或者圆柱板。

由于本发明提供的气体净化装置在高压电场环境下使用，因此本发明中的加速极、收集极和电离极通常均为光滑表面，没有尖端瑕疵，以防止电弧的产生。

在本发明中，为了防止无效的离子电离，可以在电离极背对收集极的一侧涂有电解质涂层或在电离极背对收集极的一侧放置带有与电离极所带电势方向相同的电势的抵触极。

在上述实施例中，气体净化装置包括至少一个电离极、至少一个收集极和至少一个排斥极。实际上，这三种电极的数量和相互之间的位置关系有多种组合形式，下面根据收集极的个数的不同分别加以举例说明。

首先说明本发明提供的气体净化装置只包括一个收集极的情况。

图2为本发明提供的气体净化装置的另一具体实施例的纵向截面图，该实施例中，以收集极为长方形板状以及每一个电离极为一根金属细丝为例说明，在其他实施例中，收集极和电离极的具体结构和组成均不加限定。所述装置包括一个气体净化单元，所述气体净化单元包括至少一个电离极201、一个收集极202以及至少一个排斥极203。其中，所述至少一个排斥极203带有与所述至少一个电离极201所带电势相同方向的电势，所述一个收集极202带有零电势或与所述至少一个电离极201所带电势相反方向的电势，所述至少一个排斥极203用于将所述至少一个电离极201电离后的带电气体颗粒推送至所述一个收集极202。

这里，各个电离极的电势方向相同，并且各个电离极加上高压电后能够将灰尘等杂质颗粒带上与各个电离极电势相同方向的电势，电势方向指的是电势的正、负方向。例如，若各个电离极的均带有正方向电势，则收集极带有零电势或负方向电势，各个排斥极均带有正方向电势。

该实施例中，所述至少一个排斥极203为了能够更好地将至少一个电离极201电离后的带电气体颗粒推送至所述一个收集极202，所述至少一个排斥极203中的各个排斥极与所述至少一个电离极201中的各个电离极位于收集极202的同一侧，即图2中的收集极202中上边的一侧。而在其它实施例中，排斥极也可以不与电离极位于收集极202的同一侧，例如，部分或全部排斥极可以位于收集极202中下边的一侧，此时该排斥极也能够位于收集极202下边的一侧的带电气体颗粒(通常情况下为少量)推送至收集极201。

该实施例中，至少一个电离极201中的各个电离极可以均与所述一个收集极202面对所述电离极的一面的边缘线平行，也就是说，在图2中所示的气体净化装置中，各个电离极可以均与收集极202的右侧边缘线平行。

特别地，该实施例中的气体净化单元可以只包括一个收集极、一个电离极和一个排斥极。其中，所述一个收集极、所述一个排斥极及所述一个电离极相互平行。此时，收集极可以位于电离极和排斥极之间，或者收集极正对排斥极。

在其它实施例中，各个电离极还可位于收集极201的上方，各个排斥极位于电离极的左右两侧，将电离极电离后的带电气体颗粒推送至收集极201。

其次说明本发明提供的气体净化装置包括两个收集极的情况。

图3为本发明提供的气体净化装置的另一具体实施例的纵向截面图，该实施例中，以收集极为长方形板状以及每一个电离极为一根金属细丝为例说明，在其他实施例中，收集极和电离极的具体结构均不加限定。所述装置包括一个气体净化单元，所述气体净化单元包括至少一个电离极301、两个收集极302以及至少一个排斥极303。其中，所述至少一个排斥极303带有与所述至少一个电离极301所带电势相同方向的电势，所述两个收集极302带有零电势或与所述至少一个电离极301所带电势相反方向的电势，所述至少一个排斥极303用于将所述至少一个电离极301电离后的带电气体颗粒推送至所述两个收集极302。其中，至少一个排斥极303中的各个排斥极正对，并且相互平行。当各个排斥极的大小均相等时，俯视所述气体净化装置时，各个排斥极重合。各个排斥极可以位于所述两个收集极302之间。

这里，各个电离极加上高压电后能够将灰尘等杂质颗粒带上与各个电离极电势相同方向的电势，电势方向指的是电势的正、负方向。例如，若各个电离极的均带有正方向电势，则两个收集极均带有零电势或负方向电势，各个排斥极均带有正方向电势。

该实施例中，两个收集极相互平行并且正对。所述至少一个排斥极303为了能够更好地将至少一个电离极301电离后的带电气体颗粒推送至所述两个收集极302，所述至少一个排斥极303中的各个排斥极与所述至少一个电离极301中的各个电离极位于任一个收集极的中心线的相反侧，所述中心线垂直于收集极的收集面。具体地，各个排斥极可以位于收集极302的中心线左侧，此时各个电离极位于收集极303的中心线右侧。而在其它实施例中，排斥极也可以不与电离极位于收集极302的相反侧，又或者，部分或全部排斥极可以位于收集极302中上边或下边的一侧，此时该排斥极也能够位于收集极302上边或下边的一侧的带电气体颗粒(通常情况下为少量)推送至收集极302。

该实施例中，至少一个电离极301中的各个电离极可以均与所述两个收集极302面对所述电离极的一面的边缘线平行，也就是说，在图3中所示的气体净化装置中，各个电离极可以均与收集极302的右侧边缘线平行。

该实施例中通过两个收集极，增大了收集极的吸附面积，提高对灰尘及其它杂质颗粒的吸附能力，进一步提高气体的净化效率。

特别地，该实施例中的气体净化单元可以只包括两个收集极、一个电离极和一个排斥极。具体通过下面的实施例加以说明。

图4为本发明提供的气体净化装置的另一具体实施例的纵向截面图，该实施例中，以收集极为长方形板状以及电离极为一根金属细丝为例说明，在其他实施例中，收集极和电离极的具体结构和组成均不加限定。所述装置包括一个气体净化单元，所述气体净化单元包括一个电离极401、两个收集极402以及一个排斥极403。其中，所述一个排斥极403与所述一个电离极401所带电势相同方向的电势，该实施例中以两者均带正方向电势为例。则所述两个收集极402带有负方向电势，所述一个排斥极403用于将所述一个电离极401电离后的带电气体颗粒推送至所述两个收集极402。

这里，电离极401加上高压电后能够将灰尘等杂质颗粒带上正方向的电势。

该实施例中，两个收集极相互平行并且正对。所述一个排斥极403与所述一个电离极401位于两个收集极402的中心线的相反侧，具体地，所述排斥极可以位于收集极402的中心线的左侧，此时所述电离极位于收集极402的中心线的右侧。电离极401与两个收集极402面对电离极的一面的边缘线平行，也就是说，在图4中所示的气体净化装置中，电离极401与收集极402的右侧边缘线平行。

最后说明本发明提供的气体净化装置包括至少三个收集极的情况。

图5为本发明提供的气体净化装置的另一具体实施例的纵向截面图，该实施例中，以收集极为长方形板状以及每一个电离极为一根金属细丝为例说明，在其他实施例中，收集极和电离极的具体结构和组成均不加限定。所述装置包括一个气体净化单元，所述气体净化单元包括至少一个电离极501、至少三个收集极502以及至少一个排斥极503。其中，所述至少一个排斥极503带有与所述至少一个电离极501所带电势相同方向的电势，所述至少三个收集极502带有零电势或与所述至少一个电离极501所带电势相反方向的电势，所述至少一个排斥极503用于将所述至少一个电离极501电离后的带电气体颗粒推送至所述至少三个收集极502。

这里，各个电离极加上高压电后能够将灰尘等杂质颗粒带上与各个电离极电势相同方向的电势，电势方向指的是电势的正、负方向。例如，若各个电离极的均带有正方向电势，则各个收集极均带有零电势或负方向电势，各个排斥极均带有正方向电势。

该实施例中，各个收集极、各个排斥极相互平行，所述至少三个收集极502以圆弧形排列在所述至少一个电离极的外部。这里，以圆弧形排列指的是一圆弧能够通过所有收集极的中心。同时，电离极在该圆弧的内部。所述至少一个排斥极503为了能够更好地将至少一个电离极501电离后的带电气体颗粒推送至所述至少三个收集极502，各个排斥极相对于各个收集极位于各个电离极的外侧。而在其它实施例中，各个收集极也可以以其他形状排列在所述至少一个电离极的外部，部分或全部排斥极可以位于收集极502中任一收集极的上边或下边的一侧，此时该排斥极也能够位于该收集极上边或下边的一侧的带电气体颗粒(通常情况下为少量)推送至收集极502。

该实施例中，至少一个电离极501中的各个电离极可以均与所述两个收集极502面对所述电离极的一面的边缘线平行，也就是说，在图5中所示的气体净化装置中，各个电离极可以均与收集极502的右侧边缘线平行。

该实施例中通过至少三个收集极，增大了收集极的吸附面积，提高对灰尘及其它杂质颗粒的吸附能力，进一步提高气体的净化效率。

图6为本发明提供的气体净化装置的另一具体实施例的纵向截面图，该实施例中，以收集极为长方形板状以及每一个电离极为一根金属细丝为例说明，在其他实施例中，收集极和电离极的具体结构和组成均不加限定。所述装置包括一个气体净化单元，所述气体净化单元包括至少一个电离极601、至少三个收集极602以及至少两个排斥极603。其中，所述至少两个排斥极603带有与所述至少一个电离极601所带电势相同方向的电势，所述至少三个收集极602带有零电势或与所述至少一个电离极601所带电势相反方向的电势，所述至少两个排斥极603用于将所述至少一个电离极601电离后的带电气体颗粒推送至所述至少三个收集极602。

这里，各个电离极加上高压电后能够将灰尘等杂质颗粒带上与各个电离极电势相同方向的电势，电势方向指的是电势的正、负方向。例如，若各个电离极的均带有正方向电势，则各个收集极均带有零电势或负方向电势，各个排斥极均带有正方向电势。

该实施例中，各个收集极、各个排斥极相互平行。所述至少三个收集极602以圆弧形排列在所述至少一个电离极的外部，至少两个排斥极在至少三个收集极之间平行排列。排斥极的个数为收集极的个数减一，同时，两个相邻的收集极之间有且只有一个排斥极。

该实施例中，至少一个电离极601中的各个电离极可以均与所述两个收集极602面对所述电离极的一面的边缘线平行，也就是说，在图6中所示的气体净化装置中，各个电离极可以均与收集极602的右侧边缘线平行。

本发明的实施例中，电离极、收集极和排斥极这三种电极的数量和相互之间的位置关系有多种组合形式，不仅包括上述实施例中的情况，还包括了根据上述实施例中的具体结构所作出的等效变换。

在本发明的实施例中，优选地，收集极面对电离极的一面的曲率半径大于电离极的曲率半径。电离极采用小半径的导体或半导体构成，使得电离极在局部更容易产生高电场和高强度的等离子场。

为了进一步优化收集极的结构，本发明中的任一收集极在面对电离极的一面可以为圆弧形的突起。图7为一个收集极的一面为圆弧形突起的纵向截面图。这里，圆弧形的突起指的是突起的直径R大于收集极的厚度H的圆弧形的突起。当收集极面对电离极的一面为圆弧形的突起时，会使得运动在收集极面对电离极的一面附近的带电气体颗粒形成湍流，从而使得更多的带电气体颗粒流向收集极从而增大了收集极吸附的效率。其次，该圆弧形的突起还能够进一步增大收集极面对电离极的一面的曲率半径，使得收集极面对电离极的一面的曲率半径与电离极的曲率半径比更大，优选地，圆弧形的突起的曲率半径至少大于电离极的曲率半径的20倍。而更大的曲率半径比减小了背面电弧的产生。此外，圆弧形的突起还增加了收集极表面的光洁度，减小了电弧的产生。

为了进一步优化排斥极的结构，本发明中的任一排斥极的表面可以具有至少一个圆弧形的突起。该圆弧形的突起可以在排斥极面对收集极的一面、排斥极背对收集极的一面或者平行于收集极的表面上的任意位置。图8为排斥极具有多个圆弧形突起的纵向截面图。排斥极的两面分别有两个圆弧形突起，在排斥极的中间部分有两个上下对称的圆弧形突起。

在排斥极的两面的圆弧形突起是指突起的直径大于排斥极的厚度的圆弧形的突起。

图8所示的结构的排斥极，能够使运动在圆弧形的突起附近的带电颗粒行成涡流，从而使得排斥极能够将更多的带电颗粒推送回收集极，增加收集极的吸附效率。此外，圆弧形的突起还增加了排斥极表面的光洁度，减小了电弧的产生。

上述圆弧形的突起结构可以通过铝挤或者成行加工等工艺实现。

在上述本发明提供的具体实施例中，只包括了一个气体净化单元，实际上，本发明提供的气体净化装置可以包括多个气体净化单元，该多个气体净化单元之间相互串联和/或并联。下面通过三个实施例进行说明。这里需要说明的是，以下三个实施例中，每个气体净化单元以图4所示的气体净化单元为例说明，而本发明并不对每个气体净化单元的具体结构作限定，也就是说以下三个实施例中的任一个气体净化单元可以为本发明提供的，或者根据其等形变换得到的任意一个气体净化单元。

本发明还提供了气体净化装置的另一具体实施例，并且图9为该实施例中气体净化装置的纵向截面图。该气体净化装置中，包括气体净化单元901和气体净化单元902，气体净化单元901和气体净化单元902均为图4所示的气体净化单元。并且气体净化单元901和气体净化单元902之间相互串联。气体净化单元901和气体净化单元902串联指的是气体净化单元901中的收集极、排斥极和气体净化单元902中的收集极、排斥极互相平行，并且气体净化单元902位于气体净化单元901的正下方。并且，该实施例中，由于气体净化单元901和气体净化单元902的结构完全相同，因此气体净化单元902的电离极位于气体净化单元901的电离极的正下方，气体净化单元902的两个收集极均位于气体净化单元901的两个收集极的正下方，气体净化单元902的排斥极位于气体净化单元901的排斥极的正下方。

这里，气体净化单元901和气体净化单元902是完全相同的两个气体净化单元，因此只介绍气体净化单元901的具体结构。

气体净化单元901包括：带有正电势的电离极401，带有与电离极电势方向相反的负电势的两个收集极402，以及带有与电离极电势方向相同的正电势的排斥极403。排斥极403用于将电离极401电离后的带电气体颗粒推送至所述两个收集极402。

电离极401加上高压电后能够将灰尘等杂质颗粒带上与各个电离极电势相同方向的电势。

两个收集极相互平行并且正对。所述一个排斥极403与所述一个电离极401位于两个收集极402的相反侧，具体地，各个排斥极位于收集极402的左侧，各个电离极位于收集极403的右侧，也就是说，收集极402位于电离极401和排斥极403之间。电离极401与两个收集极402面对电离极的一面的边缘线平行，也就是说，电离极401与收集极402的右侧边缘线平行。

在其他实施例中，气体净化装置可以包括两个以上的相互串联的气体净化单元。并且气体净化单元的具体结构和组成也不加限定。

本发明还提供了气体净化装置的另一具体实施例，并且图10为该实施例中气体净化装置的纵向截面图。

该气体净化装置包括气体净化单元1001和气体净化单元1002，气体净化单元801和气体净化单元802均为图4所示的气体净化单元，并且气体净化单元1001和气体净化单元1002之间相互并联。这里，气体净化单元1001和气体净化单元1002之间并联指的是气体净化单元1001中的收集极、排斥极和气体净化单元1002中的收集极、排斥极互相平行，并且气体净化单元1001位于气体净化单元1002的左侧。并且，该实施例中，由于气体净化单元1001和气体净化单元1002的结构完全相同，因此气体净化单元1001上面的收集极与气体净化单元1002上面的收集极位于同一平面内，气体净化单元1001下面的收集极与气体净化单元1002下面的收集极位于同一平面内，气体净化单元1001排斥极与气体净化单元1002的排斥极位于同一平面内。并且气体净化单元1001的电离极位于气体净化单元1002的排斥极背对与气体净化单元1002的电离极的一侧。

这里，气体净化单元1001和气体净化单元1002是完全相同的两个气体净化单元，因此只介绍气体净化单元1001的具体结构。

气体净化单元1001包括：带有正电势的电离极401，带有与电离极电势方向相反的负电势的两个收集极402，以及带有与电离极电势方向相同的正电势的排斥极403。排斥极403用于将电离极401电离后的带电气体颗粒推送至所述两个收集极402。

电离极401加上高压电后能够将灰尘等杂质颗粒带上与各个电离极电势相同方向的电势。

两个收集极相互平行并且正对。所述一个排斥极403与所述一个电离极401位于两个收集极402的相反侧，具体地，各个排斥极位于收集极402的左侧，各个电离极位于收集极403的右侧，也就是说，收集极402位于电离极401和排斥极403之间。电离极401与两个收集极402面对电离极的一面的边缘线平行，也就是说，电离极401与收集极402的右侧边缘线平行。

在其他实施例中，气体净化装置可以包括两个以上的相互并联的气体净化单元。并且气体净化单元的具体结构和组成也不加限定。

本发明还提供了气体净化装置的另一具体实施例，并且图11为该实施例中气体净化装置的纵向截面图。该气体净化装置包括气体净化单元1101、气体净化单元1102和气体净化单元1103，气体净化单元1101、气体净化单元1102和气体净化单元1103均为图4所示的气体净化单元。并且，气体净化单元1102和气体净化单元1103之间相互串联，该串联后的电路与气体净化装置1101并联。气体净化单元1101、气体净化单元1102和气体净化单元1103的具体结构完全相同，因此这里只介绍气体净化单元1101的具体结构。

气体净化单元1101包括：带有正电势的电离极401，带有与电离极电势方向相反的负电势的两个收集极402，以及带有与电离极电势方向相同的正电势的排斥极403。排斥极403用于将电离极401电离后的带电气体颗粒推送至所述两个收集极402。

电离极401加上高压电后能够将灰尘等杂质颗粒带上与各个电离极电势相同方向的电势。

两个收集极相互平行并且正对。所述一个排斥极403与所述一个电离极401位于两个收集极402的相反侧，具体地，各个排斥极位于收集极402的左侧，各个电离极位于收集极403的右侧，也就是说，收集极402位于电离极401和排斥极403之间。电离极401与两个收集极402面对电离极的一面的边缘线平行，也就是说，电离极401与收集极402的右侧边缘线平行。

在其他实施例中，气体净化装置可以包括三个以上的相互串联和并联的气体净化单元。并且气体净化单元的具体结构和组成也不加限定。

本发明还提供了一种气体净化系统的具体实施例，所述气体净化系统包括：电源电压、前置探测器、后置探测器、控制单元、测量电路、电弧触发极以及本发明提供的气体净化装置中的任一具体实施例。

电源电压用于向所述气体净化装置中的电离极、收集极和排斥极供电。

所述至少一个探测器用于测量所述气体净化装置中的电离极处，也就是电离极附近的气流速度和环境指标，以及所述气体净化装置处的灰尘浓度和臭氧浓度。环境指标包括温度、湿度等。

所述测量电路用于测量流过所述气体净化装置中的电离极的电流。这里，测量电路可以是实时测量。并且测量电路实现对电离极的电流测量可以采用定值电阻，电流转换器，或者霍尔效应器件。

所述电弧触发极用于在所述至少一个探测器测量到的环境指标发生变化时，先于电离极和收集极电弧放电，从而实现降低电压或限制电流来保护气体净化装置。

所述控制单元用于根据测量电路测量到的流过所述气体净化装置中的电离极的电流，以及所述至少一个探测器测量到的气流速度、环境指标、灰尘浓度和臭氧浓度，来控制电源电压向所述气体净化装置中的电离极，收集极及排斥极的供电值。

优选地，控制单元控制电源电压每隔一定时间使得电离极通一定的电流，将电离极加热到超过300摄氏度以去除氧化物和其它杂质。并且控制单元可以在通过后置探测器探测到的臭氧浓度高于规定值时，升高电离极及收集极的温度以加速臭氧分解速率。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种气体净化装置，其特征在于，所述装置包括一个气体净化单元，所述气体净化单元包括至少一个电离极、至少一个排斥极以及至少一个收集极；

其中，所述至少一个排斥极带有与所述至少一个电离极所带电势相同方向的电势，所述至少一个收集极带有零电势或与所述至少一个电离极所带电势相反方向的电势；所述至少一个排斥极用于将所述至少一个电离极电离后的带电气体颗粒推送至所述至少一个收集极；

其中，所述电离极由一根金属细丝或多根金属细丝组成的阵列构成，所述金属细丝的表面涂有氧化催化剂涂层或者表面溢出能低的涂层，以降低臭氧；

所述电离极、所述收集极和所述排斥极均为光滑表面；所述收集极中任一收集极面对所述电离极的一面为圆弧形的突起，所述圆弧形的突起的曲率半径至少大于所述电离极的曲率半径的20倍；

所述气体净化单元包括一个收集极、至少一个电离极和至少一个排斥极，且至少一个排斥极中的各个排斥极与至少一个电离极中的各个电离极位于所述收集极的同一侧；或者、所述气体净化单元包括相互平行并且正对的两个收集极、至少一个电离极和至少一个排斥极，且至少一个排斥极中的各个排斥极正对并且相互平行；或者、所述气体净化单元包括至少三个收集极、至少一个电离极和至少两个排斥极，至少三个收集极以圆弧形排列在至少一个电离极的外部，至少两个排斥极在至少三个收集极之间平行排列。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述气体净化单元包括一个收集极、一个电离极和一个排斥极；其中，所述一个收集极、所述一个排斥极及所述一个电离极相互平行，所述一个收集极与所述一个排斥极正对。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述气体净化单元包括相互平行并且正对的两个收集极、一个电离极和一个排斥极。

4.根据权利要求1至3任意一项所述的气体净化装置，其特征在于，所述装置包括多个气体净化单元，所述多个气体净化单元之间相互串联和/或并联。

5.根据权利要求1至3任意一项所述的气体净化装置，其特征在于，所述排斥极中的任一个排斥极的表面具有至少一个圆弧形的突起。

6.根据权利要求1至3任意一项所述的气体净化装置，其特征在于，所述电离极的一端为针尖状或所述电离极的表面为锯齿状。

7.根据权利要求1至3任意一项所述的气体净化装置，其特征在于，所述电离极背对所述收集极的一侧涂有绝缘涂层或放置带有与所述电离极所带电势方向相同的电势的抵触极。

8.根据权利要求1至3任意一项所述的气体净化装置，其特征在于，所述电离极产生的电场强度大于10⁵V/m。

9.根据权利要求1至3任意一项所述的气体净化装置，其特征在于，所述收集极和/或所述排斥极为实心或空心结构。

10.一种气体净化系统，其特征在于，所述气体净化系统包括：电源电压、至少一个探测器、控制单元、测量电路、电弧触发电极以及如权利要求1至9任意一项所述的气体净化装置；

电源电压用于向所述气体净化装置中的电离极、收集极和排斥极供电；

所述至少一个探测器用于测量所述气体净化装置中的电离极处的气流速度和环境指标、以及所述气体净化装置处的灰尘浓度和臭氧浓度；

所述测量电路用于测量流过所述气体净化装置中的电离极的电流；

所述电弧触发电极用于在所述至少一个探测器测量到的环境指标发生变化时，先于电离极和收集极电弧放电；

所述控制单元用于根据测量电路测量到的流过所述气体净化装置中的电离极的电流，以及所述至少一个探测器测量到的气流速度、环境指标、灰尘浓度和臭氧浓度，来控制电源电压向所述气体净化装置中的电离极，收集极及排斥极的供电值。