CN103716975B - 一种用于静电消除器的电极组件 - Google Patents

Abstract

一种用于静电消除器的电极组件，属静电领域。其包括电极插座和电极插件，在电极插座的前部设置一喇叭状开口，在喇叭状开口中设置至少一组导流凸筋，构成喇叭状开口中的气流导流结构；在电极插件前端设置有放电极容纳腔和至少两个伸出臂；伸出臂在放电极的外表面与电极针孔的内表面之间构成气流通道间隙；在所述电极插件的后端，设置有弹性电连接部件。其吹出的离子流更均匀、集中的分布，减小紊流导致的离子复合损失和对放电极的污染，能够精确控制出气量，使气体用量大幅降低，亦方便了放电极的更换，保证了放电极与高压部件之间的可靠电联接，通过设置伸出臂结构，在保证对放电极的可靠夹持的同时，还可对放电极起到清污作用。

Description

一种用于静电消除器的电极组件

技术领域

本发明属于属于静电领域，尤其涉及一种用于主动式静电消除装置的放电装置。

背景技术

主动式静电消除技术在半导体、封装、光电、通讯、喷涂、印刷、纺织、医药设备、建材和注塑等行业正在得到日益广泛的应用。

公告日为2008年1月2日，授权公告号为CN201001233Y的中国实用新型专利中公开了一种安全型离子棒，其设置了一个由上、下棒芯组合构成的条状绝缘体复合棒芯1-1；在上棒芯沿长度方向上依次设置至少两个放电孔1-3，放电孔中设置放电针1-4；在棒芯中设置有高压护套线；高压护套线中的芯线与电源连接；放电针贯穿上棒芯，与高压护套线中间的芯线连接，形成电通路。其在所述的两个放电孔之间设置有气孔1-9，在棒芯中设置有气管1-10，气管经导管与气孔连接，气管同时与风源或气源连接（其具体结构可参见附图1）。

上述离子棒结构的工作原理如下：

当通过高压护套线给高压放电极施以高电压时，在高压放电极与金属外壳间形成一个高压电场，此高压电场内的空气分子被电离成正/负离子。

通过位于棒体上的气孔对外输出气流，利用压缩气流喷出所产生的空气流动，将离子棒所产生的正/负离子向周围弥散，到达待除静电物体的表面，从而达到中和静电的功能。

然而，在实际应用中发现上述结构存在如下问题：

1、由于其出气孔开在放电极针孔的旁边，且放电极针孔周围没有相应的用于气流均布的导流结构，故出气孔中吹出的气流紊乱，导致正、负离子的复合几率较大，离子损失较为严重，影响其静电消除能力；

2、因离子损失较大，为维持较快的消除静电能力，只有加大供气压力，结果导致压缩气体用量消耗过大，运行成本较高；

3、由于从出气孔中吹出的气流紊乱，导致放电极插座中的放电极污染较为严重，离子产生率严重下降，消除静电的性能降低。

此外，现有离子棒的结构中，高压放电极（简称为放电针或放电极，下同）是直接插入高压导线或护套线中的，即高压放电极的下部，直接穿过高压护套线芯线的绝缘层，插入其中的导电线芯束，藉此来构成放电针与高压电源之间的电通路。

由于现有静电消除器的放电极都直接插在高压导线上，致使导线绝缘外皮破损，进而存在如下问题：

1、插入到高压导线内的放电极尾部长期尖端放电，导线绝缘外皮因电蚀，其绝缘强度降低甚至烧毁；

2、由于加工、操作工艺局限或机器受到震动等原因，使插在高压导线上的放电极松动甚至掉落，导致电接触不良，放电性能下降。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种用于静电消除器的电极组件，其通过设置带有导流凸筋的电极插座，使吹出的离子流更均匀、集中的分布，减小紊流导致的离子复合损失和对放电极的污染，且通过设置电极插座，能够精确控制出气量，使气体用量大幅降低，亦方便了放电极的更换，还可保证对放电极的清污效果；其电极插件与高压部件之间采用弹性压力连接，保证了放电极与高压部件之间的可靠电联接，通过设置伸出臂结构，在保证对放电极的可靠夹持的同时，还可对放电极起到清污作用。

本发明的技术方案是：提供一种用于静电消除器的电极组件，包括设置在离子棒上用于固定放电极的电极针孔，其特征是：其所述的电极组件，包括电极插座和电极插件；其电极插座，沿所述电极插座的纵向中轴线，设置有用于固定放电极的电极针孔；在所述电极插座的前部，设置一喇叭状开口，在喇叭状开口中，设置至少一组导流凸筋，构成喇叭状开口中的气流导流结构；所述电极针孔的前端开口，位于所述喇叭状开口底部的中心，所述电极针孔的后端开口，与压缩气气路连接；所述的放电极，经过电极插件设置在电极插座的电极针孔中；所述的电极针孔贯穿设置在电极插座的后部；在所述电极插件的前端，设置有放电极容纳腔和至少两个伸出臂；所述的伸出臂设置在放电极容纳腔的周边；所述的放电极设置在放电极容纳腔中，经过所述的伸出臂，固定在所述的电极针孔中；所述的伸出臂在所述放电极的外表面与所述电极针孔的内表面之间，构成气流通道间隙；在所述电极插件的后端，设置有弹性电连接部件；所述的弹性电连接部件与静电消除器壳体中的高压部件紧密电连接；所述的电极插件与所述的电极针孔过盈配合，固定为一体。

具体的，在所述电极插座的中部外周，设置有定位翼边。

在所述的喇叭状开口中，设置有两组共四个导流凸筋。

其所述的导流凸筋沿所述喇叭状开口的周边均布设置。

其所述的伸出臂为偶数个，沿所述放电极的外周表面均布。

所述的气流通道间隙与所述放电极的纵向轴线平行设置。

所述电极插件伸出臂的数量与所述导流凸筋的数量相等，两者之间的相对方位为重合或等角度交错设置。

所述的电极插座、电极插座的伸出臂、弹性电连接部件均为导电体，所述的放电极经过所述电极插件与静电消除器壳体中的高压部件紧密电连接。

所述的高压部件为金属导电板。

所述的弹性电连接部件包括弹簧和设置在弹簧末端的金属触头。

与现有技术比较，本发明的优点是：

1.在喇叭状开口中设置导流凸筋构成的气流导流结构，有助于均匀分布离子气流；

2.采用出气孔与电极针孔为同一个孔的结构，所射出的离子流更加集中，对放电极的清污效果得到保证，使得离子产生率得以确保，静电消除更为快捷；

3.设置电极插件与放电极配套的组合结构，便于放电极的更换，有助于保证整个静电消除装置的工作效率，延长其整体使用寿命；

4.利用电极插件的伸出臂在放电极的外周表面形成气流通道间隙，压缩气气流可从各个伸出臂之间的空隙处沿放电极表面流出，由于伸出臂的结构尺寸可以精密控制，故此结构能够精确控制出气量，可大大降低气体用量的消耗，降低静电消除作业的运行成本；

5.电极插座上电极针孔的内表面为光滑的圆周面，有助于简化其制造工艺，降低开模模具的制作成本；

6.电极针孔的内表面采用光滑的圆周面结构形式，便于对其进行清洁，亦可方便放电极的更换，有助于延长其使用寿命和确保离子气流的出气效果；

7.通过设置弹性电连接部件，实现了放电极与高压部件之间非损伤的弹性电联接，保证了放电极与高压部件之间的可靠电联接。

附图说明

图1是现有离子棒的结构示意图；

图2是本发明电极插座的结构示意图；

图3是图2的A—A′截面结构示意图；

图4是本发明电极插件的结构示意图；

图5是图4的B—B′截面结构示意图；

图6是电极插件和放电极组合为一体的结构示意图；

图7是电极插件伸出臂与导流凸筋的相对方位为重合时的局部放大示意图；

图8是电极插件伸出臂与导流凸筋的相对方位为等角度交错时的局部放大示意图；

图9是放电极、电极插件、电极插座与静电消除器壳体的装配结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明。

图2和图3中，本发明的技术方案提供了一种用于静电消除器的电极组件，包括设置在离子棒上用于固定放电极的电极针孔，其所述的电极组件，包括电极插座和电极插件。

其电极插座2，沿所述电极插座的纵向中轴线，设置有用于固定放电极的电极针孔2-3；在所述电极插座的前部，设置有一喇叭状开口2-4，在喇叭状开口中，设置至少一组导流凸筋2-2，构成喇叭状开口中的气流导流结构。

如图所示，电极针孔2-3贯穿设置在电极插座的后部；电极针孔的前端开口，位于喇叭状开口2-4的底部中心，电极针孔的后端开口，与压缩气气路（图中未示出）连接。

其在电极插座的中部外周，设置有定位翼边2-1。

设置定位翼边是为了方便整个电极插座与离子棒体之间的安装和就位。

如图所示，在喇叭状开口中，设置有两组共四个导流凸筋。

其导流凸筋沿喇叭状开口的园周边均布设置。

图4、图5和图6中，本技术方案中，放电极5-1，经过电极插件4设置在电极插座的电极针孔中。

在电极插件的前端，设置有至少两个伸出臂4-1，所述的伸出臂在所述放电极的外表面与所述电极插座之电极针孔的内表面之间，构成气流通道间隙4-2。

其放电极5-1设置在电极插件4的放电极容纳腔4-3中。

如图所示，其电极插件的伸出臂的数量为偶数个（图中为4个），沿放电极的外圆周（等同于图中的放电极容纳腔4-3）表面均布。

由电极插件的伸出臂、放电极的外表面以及电极插座之电极针孔的内表面之间所围成的气流通道间隙，与放电极的纵向轴线平行设置。

其电极插件与电极插座的电极针孔过盈配合，固定为一体。

由于其电极插件的外径略大于电极插座之电极针孔的孔径（这是机械上“过盈配合”的基本要求），故当放电极放入电极插件的放电极容纳腔后，当装有放电极的电极插件插入电极插座的电极针孔中时，由于过盈配合的效果，电极插件的伸出臂在电极针孔内壁的挤压下，紧密包裹着放电极，藉此实现电极插座紧密固定放电极的效果。

当电极插件被从电极插座之电极针孔中拔出后，电极插件的伸出臂弹性复位，有助于方便地将被包裹于其中的放电极取出，进行更换。

本技术方案中设置电极插件的目的，一方面是利用其伸出臂结构在放电极和电极针孔之间形成气流通道间隙，采用出气孔与电极针孔同为一个孔的结构，使其达到所射出的离子流更加集中，对放电极的清污效果得到保证，使得离子产生率得以确保的技术效果。

另一方面，设置电极插件与放电极配套的组合结构，便于放电极的更换，有助于保证整个静电消除装置的工作效率，延长其整体使用寿命。

第三方面，本技术方案中，利用电极插件的伸出臂在放电极的外周表面形成气流通道间隙，压缩气气流可从各个伸出臂之间的空隙处沿放电极表面流出，由于伸出臂的结构尺寸可以精密控制，所以该结构能够精确控制出气量，可大大降低气体用量的消耗，降低静电消除作业的运行成本。

另外，在本技术方案中，电极插座上电极针孔的内表面为光滑的圆周面，有助于简化其制造工艺，降低开模模具的制作成本，同时，电极针孔的内表面为光滑的圆周面，便于对其进行清洁，亦方便了放电极的更换，有助于延长其使用寿命和确保离子气流的出气效果。

图7和图8中，给出了电极插件的伸出臂与导流凸筋两者之间的相对方位的实施例，图7为两者之间的相对方位为重合时的结构，图8为两者之间的相对方位为等角度交错时的结构。

通过调节电极插件的伸出臂与导流凸筋两者之间的相对方位，可以减小紊流，有利于离子流的均匀分布，取得更佳的静电消除效果。

图9中，在静电消除器壳体3上，设置有电极插座1，在电极插座中，设置有电极针孔1-3。

本技术方案在电极针孔中设置有电极插件4，在电极插件的前端，设置有放电极5-1和至少两个伸出臂，电极插件的伸出臂与静电消除器壳体上的电极针孔过盈配合，固定为一体。

其伸出臂在放电极的外表面与静电消除器壳体上电极针孔的内表面之间，构成气流通道间隙。

其气流通道间隙（参见图4或图5中所示的4-2）与静电消除器壳体中的凹形空腔3-1构成气路连接。

在电极插座的后端，设置有弹性电连接部件；其弹性电连接部件包括弹簧和设置在弹簧末端的金属触头。

所述弹性电连接部件的金属触头4-5与静电消除器壳体中的高压部件紧密电连接。其所述的高压部件为金属导电板6；所述的金属导电板设置在静电消除器壳体内侧的导电板卡槽3-2中。

进一步的，其所述的电极插座、电极插座的伸出臂、弹性电连接部件均为导电体，所述的放电极经过所述电极插件与静电消除器壳体中的高压部件紧密电连接。

综上所述，本技术方案通过设置导流凸筋结构，对从电极针孔射出的气流及因此气流所扰动的周围湍流，从空间分布上进行控制，使其更均匀的分布，减小此湍流导致的离子复合损失和对放电极的污染。

本技术方案利用电极插件前半部的四个伸出臂紧密包裹着放电极，气流会从各个伸出臂之间的精密空隙处沿放电极的表面流出，出气量控制更为精准、一致，使气体用量大幅降低，亦有助于消除放电极的玷污。

本技术方案中，利用电极插件的伸出臂在放电极的外周表面形成气流通道间隙，压缩气气流可从各个伸出臂之间的空隙处沿放电极表面流出，由于伸出臂的结构尺寸中，其厚度仅为0.35mm，各伸出臂之间空隙宽度仅为0.5mm，可以精密控制，所以该结构能够精确控制出气量，可大大降低气体用量的消耗，降低静电消除作业的运行成本。

通过调节电极插件与导流座的相对方位，使电极插件伸出臂与导流座导流凸筋的相对方位为重合或等角度交错，能减小出气孔部位紊流扰动，有利于离子流的均匀分布，以取得更佳的静电消除效果。

由于本发明通过设置带有导流凸筋的电极插座，使吹出的离子流更均匀、集中的分布，减小紊流导致的离子复合损失和对放电极的污染，且通过设置电极插座，能够精确控制出气量，使气体用量大幅降低，亦方便了放电极的更换，还可保证对放电极的清污效果；其电极插件与高压部件之间采用弹性压力连接，保证了放电极与高压部件之间的可靠电联接，通过设置伸出臂结构，在保证对放电极的可靠夹持的同时，还可对放电极起到清污作用。

本发明可广泛用于主动式静电消除设备的设计和制造领域。

Claims (10)

1.一种用于静电消除器的电极组件，包括设置在离子棒上用于固定放电极的电极针孔，其特征是：

其所述的电极组件，包括电极插座和电极插件；

其电极插座，沿所述电极插座的纵向中轴线，设置有用于固定放电极的电极针孔；在所述电极插座的前部，设置一喇叭状开口，在喇叭状开口中，设置至少一组导流凸筋，构成喇叭状开口中的气流导流结构；所述电极针孔的前端开口，位于所述喇叭状开口底部的中心，所述电极针孔的后端开口，与压缩气气路连接；所述的放电极，经过电极插件设置在电极插座的电极针孔中；所述的电极针孔贯穿设置在电极插座的后部；

在所述电极插件的前端，设置有放电极容纳腔和至少两个伸出臂；所述的伸出臂设置在放电极容纳腔的周边；所述的放电极设置在放电极容纳腔中，经过所述的伸出臂，固定在所述的电极针孔中；所述的伸出臂在所述放电极的外表面与所述电极针孔的内表面之间，构成气流通道间隙；在所述电极插件的后端，设置有弹性电连接部件；所述的弹性电连接部件与静电消除器壳体中的高压部件紧密电连接；所述的电极插件与所述的电极针孔过盈配合，固定为一体。

2.按照权利要求1所述的用于静电消除器的电极组件，其特征是在所述电极插座的中部外周，设置有定位翼边。

3.按照权利要求1所述的用于静电消除器的电极组件，其特征是在所述的喇叭状开口中，设置有两组共四个导流凸筋。

4.按照权利要求1所述的用于静电消除器的电极组件，其特征是所述的导流凸筋沿所述喇叭状开口的周边均布设置。

5.按照权利要求1所述的用于静电消除器的电极组件，其特征是所述的伸出臂为偶数个，沿所述放电极的外周表面均布。

6.按照权利要求1所述的用于静电消除器的电极组件，其特征是所述的气流通道间隙与所述放电极的纵向轴线平行设置。

7.按照权利要求1所述的用于静电消除器的电极组件，其特征是所述电极插件伸出臂的数量与所述导流凸筋的数量相等，两者之间的相对方位为重合或等角度交错设置。

8.按照权利要求1所述的用于静电消除器的电极组件，其特征是所述的电极插座、伸出臂、弹性电连接部件均为导电体，所述的放电极经过所述电极插件与静电消除器壳体中的高压部件紧密电连接。

9.按照权利要求8所述的用于静电消除器的电极组件，其特征是所述的高压部件为金属导电板。

10.按照权利要求1所述的用于静电消除器的电极组件，其特征是所述的弹性电连接部件包括弹簧和设置在弹簧末端的金属触头。