CN107335544A - 组合式离子透镜离子风发生装置 - Google Patents

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Abstract

一种组合式离子透镜离子风发生装置，包括发射极，发射极包括多个导电材料制成的极板，多个极板的板面位于前后竖直方向，每个极板朝后的侧面上沿竖直方向均布地排列有一列放电针，每个放电针分别沿水平方向向后伸出，发射极的后方设有前透镜板，前透镜板的板面位于左右竖直方向，前透镜板的板面上沿竖直方向均布地排列有设有多列圆形的前透镜通孔，每个极板朝后的侧面分别对着一列前透镜通孔，每个放电针的针尖分别指向一个前透镜通孔的中部。其目的在于提供一种可应用于室外的开放空间体系，在较短的时间内即可降低所在区域周围的颗粒物浓度，在净化过程中无需使用风机驱动，耗电量极低的组合式离子透镜离子风发生装置。

Description

组合式离子透镜离子风发生装置
技术领域
本发明涉及一种空气净化设备，具体地说涉及一种组合式离子透镜离子风发生装置。
背景技术
向空气中排放颗粒物会造成严重的雾霾天气，因此，控制颗粒物污染物源排放是治理雾霾唯一出路。研究高效、低耗、廉价的空气净化技术有助于控制污染物扩散，营造洁净环境。电除尘技术已经广泛应用于工业和民用领域颗粒物净化。在实际应用中通常采用线板结构，由电晕线发生电晕，电离空气产生电子和离子，进而通过电子雪崩作用使颗粒物荷电，并在电场的作用下，颗粒物在集尘板被收集，完成净化过程，整个过程中含污染物气体需要借助于风机的推动或牵引下流过极板间。
但现行的电除尘技术由于需要风机驱动气流，会造成大量的电能消耗，还不可避免地产生噪音污染，不适合在家庭环境中使用，更无法应用于大范围的开放体系当中。
发明内容
本发明的目的在于提供一种既可用于室内，也可应用于工矿企业的无组织排放，以及室外的广场、街道等开放空间体系，其结构简单，成本低廉，便于制作、安装和大规模推广应用，在较短的时间内即可降低所在区域周围的颗粒物浓度，在除尘过程中不产生任何噪声，且非常节能的组合式离子透镜离子风发生装置。
本发明的组合式离子透镜离子风发生装置，包括发射极，所述发射极包括多个导电材料制成的极板，多个极板的板面位于前后竖直方向，多个极板沿左右方向排列成一排，每个极板朝后的侧面上沿竖直方向均布地排列有一列放电针，每个放电针分别沿水平方向向后伸出，所述发射极的后方设有前透镜板，前透镜板的板面位于左右竖直方向，前透镜板的板面上沿竖直方向均布地排列有设有多列圆形的前透镜通孔，每个极板朝后的侧面分别对着一列前透镜通孔，每个所述放电针的针尖分别指向一个前透镜通孔的中部，放电针的针尖与对应的前透镜通孔的中部之间的距离为3～40mm；
所述前透镜板的后方设有集尘极板，集尘极板的板面位于左右竖直方向，集尘极板的板面上均布地排列有多个圆形的电晕风通孔；
所述集尘极板的后方设有后透镜板，后透镜板的板面位于左右竖直方向，后透镜板的板面上沿竖直方向均布地排列有多列圆形的后透镜通孔，每个极板朝后的侧面分别对着一列后透镜通孔，每个所述放电针的针尖分别指向一个后透镜通孔的中部；
所述发射极的每个极板分别通过导体与直流电源的负极相连，集尘极板通过导体与直流电源的正极相连，所述前透镜板和后透镜板分别接地。
本发明的组合式离子透镜离子风发生装置，其中所述电晕风通孔在集尘极板的板面上沿竖直方向均布地排列多列，每个所述放电针的针尖分别指向一个电晕风通孔的中部或边缘附近的板面上。
本发明的组合式离子透镜离子风发生装置，其中所述后透镜板的后方设有除臭氧过滤网，所述放电针的针尖与对应的前透镜通孔的中部之间的距离为13～35mm，前透镜通孔的孔径为13～35mm。
本发明的组合式离子透镜离子风发生装置，其中所述前透镜板与集尘极板之间的距离为13～35mm，集尘极板与后透镜板之间的距离为13～35mm，所述放电针与前透镜板之间的电场强度为2～10kv/cm。
本发明的组合式离子透镜离子风发生装置，其中所述电晕风通孔的孔径为13～35mm，后透镜通孔的孔径为13～35mm，相邻极板之间的距离为5～40mm，所述放电针与前透镜板之间的电场强度为3～8kv/cm。
本发明的组合式离子透镜离子风发生装置，其中所述后透镜板的后方设有第二发射极，第二发射极包括多个导电材料制成的第二极板，多个第二极板的板面位于前后竖直方向，多个第二极板沿左右方向排列成一排，每个第二极板朝后的侧面上沿竖直方向均布地排列有一列第二放电针，每个第二放电针分别沿水平方向向后伸出，所述第二发射极的后方设有第二前透镜板，第二前透镜板的板面位于左右竖直方向，第二前透镜板的板面上沿竖直方向均布地排列有设有多列圆形的第二前透镜通孔，每个第二极板朝后的侧面分别对着一列第二前透镜通孔，每个所述第二放电针的针尖分别指向一个第二前透镜通孔的中部，第二放电针的针尖与对应的第二前透镜通孔的中部之间的距离为3～40mm；
所述第二前透镜板的后方设有第二集尘极板，第二集尘极板的板面位于左右竖直方向，第二集尘极板的板面上均布地排列有多个圆形的第二电晕风通孔；
所述第二集尘极板的后方设有第二后透镜板，第二后透镜板的板面位于左右竖直方向，第二后透镜板的板面上沿竖直方向均布地排列有多列圆形的第二后透镜通孔，每个第二极板朝后的侧面分别对着一列第二后透镜通孔，每个所述第二放电针的针尖分别指向一个第二后透镜通孔的中部；
所述发射极的每个第二极板分别通过导体与直流电源的负极相连，第二集尘极板通过导体与直流电源的正极相连，所述第二前透镜板和第二后透镜板分别接地。
本发明的组合式离子透镜离子风发生装置，其中所述第二后透镜板的后方设有第三发射极，第三发射极包括多个导电材料制成的第三极板，多个第三极板的板面位于前后竖直方向，多个第三极板沿左右方向排列成一排，每个第三极板朝后的侧面上沿竖直方向均布地排列有一列第三放电针，每个第三放电针分别沿水平方向向后伸出，所述第三发射极的后方设有第三前透镜板，第三前透镜板的板面位于左右竖直方向，第三前透镜板的板面上沿竖直方向均布地排列有设有多列圆形的第三前透镜通孔，每个第三极板朝后的侧面分别对着一列第三前透镜通孔，每个所述第三放电针的针尖分别指向一个第三前透镜通孔的中部，第三放电针的针尖与对应的第三前透镜通孔的中部之间的距离为3～40mm；
所述第三前透镜板的后方设有第三集尘极板，第三集尘极板的板面位于左右竖直方向，第三集尘极板的板面上均布地排列有多个圆形的第三电晕风通孔；
所述第三集尘极板的后方设有第三后透镜板，第三后透镜板的板面位于左右竖直方向，第三后透镜板的板面上沿竖直方向均布地排列有多列圆形的第三后透镜通孔，每个第三极板朝后的侧面分别对着一列第三后透镜通孔，每个所述第三放电针的针尖分别指向一个第三后透镜通孔的中部；
所述发射极的每个第三极板分别通过导体与直流电源的负极相连，第三集尘极板通过导体与直流电源的正极相连，所述第三前透镜板和第三后透镜板分别接地。
本发明的组合式离子透镜离子风发生装置，其中所述极板、第二极板和第三极板采用不锈钢制成。
本发明的组合式离子透镜离子风发生装置，其中所述前透镜板的前方沿水平方向或竖直方向设有前除尘刮板，前除尘刮板的后端与前透镜板的前表面相配合，当前除尘刮板沿左右水平方向设置时，前除尘刮板可在电机或人手的驱动作用下紧贴着前透镜板的前表面沿着竖直方向作上、下的清灰运动，当前除尘刮板沿竖直方向设置时，前除尘刮板可在电机或人手的驱动作用下紧贴着前透镜板的前表面沿着左右水平方向作往复的清灰运动；
所述前透镜板与集尘极板之间沿水平方向或竖直方向设有前中除尘刮板，前中除尘刮板的前端与前透镜板的后表面相配合，前中除尘刮板的后端与集尘极板的前表面相配合，当前中除尘刮板沿左右水平方向设置时，前中除尘刮板可在电机或人手的驱动作用下紧贴着前透镜板的后表面和集尘极板的前表面沿着竖直方向作上、下的清灰运动，当前中除尘刮板沿竖直方向设置时，前中除尘刮板可在电机或人手的驱动作用下紧贴着前透镜板的后表面和集尘极板的前表面沿着左右水平方向作往复的清灰运动；
所述集尘极板与后透镜板之间沿水平方向或竖直方向设有中后除尘刮板，中后除尘刮板的前端与集尘极板的后表面相配合，中后除尘刮板的后端与后透镜板的前表面相配合，当中后除尘刮板沿左右水平方向设置时，中后除尘刮板可在电机或人手的驱动作用下紧贴着集尘极板的后表面和后透镜板的前表面沿着竖直方向作上、下的清灰运动，当中后除尘刮板沿竖直方向设置时，中后除尘刮板可在电机或人手的驱动作用下紧贴着集尘极板的后表面和后透镜板的前表面沿着左右水平方向作往复的清灰运动；
所述后透镜板的后方沿水平方向或竖直方向设有后除尘刮板，后除尘刮板的前端与后透镜板的后表面相配合，当后除尘刮板沿左右水平方向设置时，后除尘刮板可在电机或人手的驱动作用下紧贴着后透镜板的后表面沿着竖直方向作上、下的清灰运动，当后除尘刮板沿竖直方向设置时，后除尘刮板可在电机或人手的驱动作用下紧贴着后透镜板的后表面沿着左右水平方向作往复的清灰运动。
本发明的组合式离子透镜离子风发生装置，其中所述前透镜板、集尘极板和后透镜板的下方设有顶部敞口的接灰抽屉。
本发明的组合式离子透镜离子风发生装置，其中所述前除尘刮板、前中除尘刮板、中后除尘刮板和后除尘刮板分别采用弹性橡胶或发泡材料或毛刷制成。
本发明的组合式离子透镜离子风发生装置在使用时，可将其置于需要清除空气中颗粒物的场所，然后令发射极接负直流高压或接正直流高压，集尘极接与发射极电极性相反直流高压，将透镜板接地，发射极发生电晕放电，气体被电离，产生“电子雪崩”效应，产生的低温等离子体在电场作用下，自前向后在发射极、前透镜板和集尘极板、以及后透镜板之间产生离子风，离子风由离子风通道的进口端流向离子风通道的出口端的定向运动，前透镜板板面上的前透镜通孔、以及后透镜板的板面上后透镜通孔强化电子雪崩效果，能数倍提高电晕强度，形成离子风二次射流促使荷电颗粒物高几率碰撞、聚并，大部分沉积于集尘极上，空气得到净化；未被中和的负离子、电子则可使更大区域的颗粒物荷电和净化，提高空气质量。本发明在集尘极板的后方设有后透镜板的设计方案，可以让电晕风中的颗粒物更充分的碰撞、聚并，让PM2.5颗粒物通过碰撞、聚并成较大的颗粒物后，更快速的沉降下来，由此可以更高效的去除空气中的粉尘。对比试验表明，在同等条件下，本发明在集尘极板的后方设有后透镜板的设计方案与没有采用后透镜板的设计方案相比，其去除PM2.5颗粒物的效率可进一步提高，并且单位时间内处理的风量可提高20％—30％，假设没有采用后透镜板的设计方案在除尘后空气中剩余的颗粒物数量为5微克/立方米，则采用后透镜板的的设计方案在除尘后空气中剩余的颗粒物数量仅为3微克/立方米。因此，本发明的组合式离子透镜离子风发生装置既可应用于室内封闭体系的空气净化，也可用于室外的广场、街道等开放空间体系，可使更大区域的颗粒物荷电和净化，且整个装置结构非常简单，造价低，便于制作、安装和大规模推广应用，可在较短的时间内即迅速降低所在区域中颗粒物的浓度，由于在净化过程中无需使用风机驱动，故在除尘过程中不产生任何噪声，耗电量也非常少，其除尘效率也更高。
下面结合附图对本发明的组合式离子透镜离子风发生装置作进一步详细说明。
附图说明
图1为本发明的组合式离子透镜离子风发生装置的一种实施方式的结构示意图的主视图；
图2为图1的侧视图；
图3为图1的俯视图。
具体实施方式
研究发现，构成电除尘器的阴极线周围会出现电晕涡流，这种现象在工业除尘过程中会造成除尘效率降低，应设法避免或减小涡流强度。
本发明利用电场的“牵引”作用，使涡流产生定向运动，再加上透镜板的离子透镜效应使离子风形成定向二次射流，无需风机就可以将气流中的离子推送到远处，使很大范围的空气中的颗粒物聚集、沉降。这种原理和结构可以用于制作静音家用空气净化器，也可以通过集成多个组件用于大气环境的空气净化，以及工业烟气处理等多个领域。
如图1、图2和图3所示，本发明的组合式离子透镜离子风发生装置，包括发射极，发射极包括多个导电材料制成的极板1，多个极板1的板面位于前后竖直方向，多个极板1沿左右方向排列成一排，每个极板1朝后的侧面上沿竖直方向均布地排列有一列放电针2，每个放电针2分别沿水平方向向后伸出，所述发射极的后方设有前透镜板3，前透镜板3的板面位于左右竖直方向，前透镜板3的板面上沿竖直方向均布地排列有设有多列圆形的前透镜通孔4，每个极板1朝后的侧面分别对着一列前透镜通孔4，每个放电针2的针尖分别指向一个前透镜通孔4的中部，放电针2的针尖与对应的前透镜通孔4的中部之间的距离为3～40mm；
所述前透镜板3的后方设有集尘极板5，集尘极板5的板面位于左右竖直方向，集尘极板5的板面上均布地排列有多个圆形的电晕风通孔6；
所述集尘极板5的后方设有后透镜板7，后透镜板7的板面位于左右竖直方向，后透镜板7的板面上沿竖直方向均布地排列有多列圆形的后透镜通孔8，每个极板1朝后的侧面分别对着一列后透镜通孔8，每个所述放电针2的针尖分别指向一个后透镜通孔8的中部；
所述发射极的每个极板1分别通过导体与直流电源的负极相连，集尘极板5通过导体与直流电源的正极相连，所述前透镜板3和后透镜板7分别接地。
上述在集尘极板5的后方设有后透镜板7的设计方案，可以让电晕风中的颗粒物更充分的碰撞、聚并，让PM2.5颗粒物通过碰撞、聚并成较大的颗粒物后，更快速的沉降下来，由此可以更高效的去除空气中的粉尘。
作为本发明的进一步改进，上述电晕风通孔6在集尘极板5的板面上沿竖直方向均布地排列多列，每个所述放电针2的针尖分别指向一个电晕风通孔6的中部或边缘附近的板面上。
作为本发明的进一步改进，上述后透镜板7的后方设有用于去除气流中臭氧的除臭氧过滤网(图中未画出)，放电针2的针尖与对应的前透镜通孔4的中部之间的距离为13～35mm，前透镜通孔4的孔径为13～35mm。
作为本发明的进一步改进，上述前透镜板3与集尘极板5之间的距离为13～35mm，集尘极板5与后透镜板7之间的距离为13～35mm，所述放电针2与前透镜板3之间的电场强度为2～10kv/cm。
作为本发明的进一步改进，上述电晕风通孔6的孔径为13～35mm，后透镜通孔8的孔径为13～35mm，相邻极板1之间的距离为5～40mm，放电针2与前透镜板3之间的电场强度为2～10kv/cm。
作为本发明的进一步改进，上述后透镜板7的后方设有第二发射极(图中未画出)，第二发射极包括多个导电材料制成的第二极板，多个第二极板的板面位于前后竖直方向，多个第二极板沿左右方向排列成一排，每个第二极板朝后的侧面上沿竖直方向均布地排列有一列第二放电针，每个第二放电针分别沿水平方向向后伸出，所述第二发射极的后方设有第二前透镜板(图中未画出)，第二前透镜板的板面位于左右竖直方向，第二前透镜板的板面上沿竖直方向均布地排列有设有多列圆形的第二前透镜通孔，每个第二极板朝后的侧面分别对着一列第二前透镜通孔，每个所述第二放电针的针尖分别指向一个第二前透镜通孔的中部，第二放电针的针尖与对应的第二前透镜通孔的中部之间的距离为3～40mm；
所述第二前透镜板的后方设有第二集尘极板(图中未画出)，第二集尘极板的板面位于左右竖直方向，第二集尘极板的板面上均布地排列有多个圆形的第二电晕风通孔；
所述第二集尘极板的后方设有第二后透镜板(图中未画出)，第二后透镜板的板面位于左右竖直方向，第二后透镜板的板面上沿竖直方向均布地排列有多列圆形的第二后透镜通孔，每个第二极板朝后的侧面分别对着一列第二后透镜通孔，每个所述第二放电针的针尖分别指向一个第二后透镜通孔的中部；
所述发射极的每个第二极板分别通过导体与直流电源的负极相连，第二集尘极板通过导体与直流电源的正极相连，所述第二前透镜板和第二后透镜板分别接地。
作为本发明的进一步改进，上述第二后透镜板的后方设有第三发射极(图中未画出)，第三发射极包括多个导电材料制成的第三极板，多个第三极板的板面位于前后竖直方向，多个第三极板沿左右方向排列成一排，每个第三极板朝后的侧面上沿竖直方向均布地排列有一列第三放电针，每个第三放电针分别沿水平方向向后伸出，所述第三发射极的后方设有第三前透镜板(图中未画出)，第三前透镜板的板面位于左右竖直方向，第三前透镜板的板面上沿竖直方向均布地排列有设有多列圆形的第三前透镜通孔，每个第三极板朝后的侧面分别对着一列第三前透镜通孔，每个所述第三放电针的针尖分别指向一个第三前透镜通孔的中部，第三放电针的针尖与对应的第三前透镜通孔的中部之间的距离为3～40mm；
所述第三前透镜板的后方设有第三集尘极板(图中未画出)，第三集尘极板的板面位于左右竖直方向，第三集尘极板的板面上均布地排列有多个圆形的第三电晕风通孔；
所述第三集尘极板的后方设有第三后透镜板(图中未画出)，第三后透镜板的板面位于左右竖直方向，第三后透镜板的板面上沿竖直方向均布地排列有多列圆形的第三后透镜通孔，每个第三极板朝后的侧面分别对着一列第三后透镜通孔，每个所述第三放电针的针尖分别指向一个第三后透镜通孔的中部；
所述发射极的每个第三极板分别通过导体与直流电源的负极相连，第三集尘极板通过导体与直流电源的正极相连，所述第三前透镜板和第三后透镜板分别接地。
上述极板1、第二极板和第三极板采用不锈钢制成。
作为本发明的进一步改进，上述前透镜板3的前方沿水平方向或竖直方向设有前除尘刮板(图中未画出)，前除尘刮板的后端与前透镜板3的前表面相配合，当前除尘刮板沿左右水平方向设置时，前除尘刮板可在电机或人手的驱动作用下紧贴着前透镜板3的前表面沿着竖直方向作上、下的清灰运动，当前除尘刮板沿竖直方向设置时，前除尘刮板可在电机或人手的驱动作用下紧贴着前透镜板3的前表面沿着左右水平方向作往复的清灰运动；
所述前透镜板3与集尘极板5之间沿水平方向或竖直方向设有前中除尘刮板(图中未画出)，前中除尘刮板的前端与前透镜板3的后表面相配合，前中除尘刮板的后端与集尘极板5的前表面相配合，当前中除尘刮板沿左右水平方向设置时，前中除尘刮板可在电机或人手的驱动作用下紧贴着前透镜板3的后表面和集尘极板5的前表面沿着竖直方向作上、下的清灰运动，当前中除尘刮板沿竖直方向设置时，前中除尘刮板可在电机或人手的驱动作用下紧贴着前透镜板3的后表面和集尘极板5的前表面沿着左右水平方向作往复的清灰运动；
所述集尘极板5与后透镜板7之间沿水平方向或竖直方向设有中后除尘刮板(图中未画出)，中后除尘刮板的前端与集尘极板5的后表面相配合，中后除尘刮板的后端与后透镜板7的前表面相配合，当中后除尘刮板沿左右水平方向设置时，中后除尘刮板可在电机或人手的驱动作用下紧贴着集尘极板5的后表面和后透镜板7的前表面沿着竖直方向作上、下的清灰运动，当中后除尘刮板沿竖直方向设置时，中后除尘刮板可在电机或人手的驱动作用下紧贴着集尘极板5的后表面和后透镜板7的前表面沿着左右水平方向作往复的清灰运动；
所述后透镜板7的后方沿水平方向或竖直方向设有后除尘刮板(图中未画出)，后除尘刮板的前端与后透镜板7的后表面相配合，当后除尘刮板沿左右水平方向设置时，后除尘刮板可在电机或人手的驱动作用下紧贴着后透镜板7的后表面沿着竖直方向作上、下的清灰运动，当后除尘刮板沿竖直方向设置时，后除尘刮板可在电机或人手的驱动作用下紧贴着后透镜板7的后表面沿着左右水平方向作往复的清灰运动。
作为本发明的进一步改进，上述前透镜板3、集尘极板5和后透镜板7的下方设有顶部敞口的接灰抽屉(图中未画出)。在使用时，从前透镜板3、集尘极板5和后透镜板7的板面上掉落的灰尘会落到接灰抽屉内。
作为本发明的进一步改进，上述前除尘刮板、前中除尘刮板、中后除尘刮板和后除尘刮板分别采用弹性橡胶或发泡材料或毛刷制成。
本发明的组合式离子透镜离子风发生装置将前透镜板3的板面上设有多个圆形的前透镜通孔4、以及后透镜板7的板面上沿竖直方向均布地排列有多列圆形的后透镜通孔8的结构，是为了在离子风通道的空间中形成类似透镜结构的电场。当发射极、集尘极板5分别带电后，发射极上的每个放电针2的针尖尖端放电产生的电子、负离子会在电场的牵引下向前透镜板3和集尘极板5、以及后透镜板7的方向移动，由于有前透镜板3板面上的前透镜通孔4、以及后透镜板7的板面上后透镜通孔8的约束，使电子、负离子产生二次定向射流，并空间中形成类似透镜结构的电力线分布，其中的带电粒子也会趋于沿着上述电力线作加速运动，形成离子透镜结构，推动气流加速朝着通孔4运动并穿过通孔4。实验表明，利用离子透镜结构可以强化电子雪崩效果，能数倍提高电晕强度；电晕产生的低温等离子体在电场作用下，使离子风产生定向运动，经过离子透镜约束强化，自前向后在发射极、前透镜板3和集尘极板5、以及后透镜板7之间形成离子风，在无风机的情况下可产生高达2.5～3.5m/s的风速，这一风速达到了现有的电除尘器除尘风道中的风速，二次射流促使荷电颗粒物高几率碰撞、聚并、沉降，即可使PM2.5沉降在集尘极板5上，同时前透镜板3和后透镜板7上也会有部分PM2.5颗粒沉降，而未被中和的带电粒子可使更大区域的颗粒物荷电和净化。
本发明在集尘极板5的后方设有后透镜板7的设计方案，可以让电晕风中的颗粒物更充分的碰撞、聚并，让PM2.5颗粒物通过碰撞、聚并成较大的颗粒物后，更快速的沉降下来，由此可以更高效的去除空气中的粉尘。对比试验表明，在同等条件下，本发明在集尘极板5的后方设有后透镜板7的设计方案与没有采用后透镜板7的设计方案相比，其去除PM2.5颗粒物的效率可进一步提高，并且单位时间内处理的风量可提高20％—30％，假设没有采用后透镜板7的设计方案在除尘后空气中剩余的颗粒物数量为5微克/立方米，则采用后透镜板7的的设计方案在除尘后空气中剩余的颗粒物数量仅为3微克/立方米。
本发明的组合式离子透镜离子风发生装置在使用时，可将其置于需要清除空气中颗粒物的场所，然后令发射极接负直流高压或接正直流高压，集尘极接与发射极电极性相反直流高压，将透镜板接地，发射极发生电晕放电，气体被电离，产生“电子雪崩”效应，产生的低温等离子体在电场作用下，自前向后在发射极、前透镜板3和集尘极板5、以及后透镜板7之间产生离子风，离子风由离子风通道的进口端流向离子风通道的出口端的定向运动，前透镜板3板面上的前透镜通孔4、以及后透镜板7的板面上后透镜通孔8强化电子雪崩效果，能数倍提高电晕强度，形成离子风二次射流促使荷电颗粒物高几率碰撞、聚并，大部分沉积于集尘极上，空气得到净化；未被中和的负离子、电子则可使更大区域的颗粒物荷电和净化，提高空气质量。因此，本发明的组合式离子透镜离子风发生装置既可应用于室内封闭体系的空气净化，也可用于室外的广场、街道等开放空间体系，可使更大区域的颗粒物荷电和净化，且整个装置结构非常简单，造价低，便于制作、安装和大规模推广应用，可在较短的时间内即迅速降低所在区域中颗粒物的浓度，由于在净化过程中无需使用风机驱动，故在除尘过程中不产生任何噪声，耗电量也非常少。
实验表明，将本发明的组合式离子透镜离子风发生装置置于长、宽、高分别为5米、4米、3米的房间中，在房间内人为制造pm2.5值达到999微克/立方米的污染环境，通电工作至4分钟，pm2.5值下降至110微克/立方米；通电工作至8分钟，pm2.5值下降至7微克/立方米。而在室外pm2.5值达到500微克/立方米的环境下，利用本发明的组合式离子透镜离子风发生装置，同样也能清除掉空气中大量的颗粒物。
本发明的组合式离子透镜离子风发生装置，由于额外增加了后透镜板7的板面上后透镜通孔8、以及后透镜板7的板面上设有后透镜通孔8的技术特征，其能够产生更强烈的离子风定向气流，进而迅速降低所在区域周围的颗粒物浓度，由于在净化过程中无需风机驱动便可向四周扩散，使更大区域的颗粒物荷电和净化，仅需要很低的耗电量，且本发明结构简单，成本低廉，便于制作、安装和大规模推广。
本发明的组合式离子透镜离子风发生装置，可让电晕产生的低温等离子体在电场作用下，使离子风产生定向运动，经过离子透镜约束强化，形成离子风并在无风机的情况下产生最高达3m/s的风速，二次射流促使荷电颗粒物高几率碰撞、聚并、沉降，而且未在正极板被中和的带电粒子可使更大区域的颗粒物荷电和净化。这种原理和结构可以用于制作静音空气净化器。
本发明的组合式离子透镜离子风发生装置，既可用于室内，也可应用于工矿企业的无组织排放，以及室外的广场、街道等开放空间体系，属于高效、低耗、廉价的空气净化技术，将其推广应用，有助于控制空气中污染物的扩散，为人们营造一个洁净的大气环境。

Claims (10)

1.组合式离子透镜离子风发生装置，其特征在于：包括发射极，所述发射极包括多个导电材料制成的极板(1)，多个极板(1)的板面位于前后竖直方向，多个极板(1)沿左右方向排列成一排，每个极板(1)朝后的侧面上沿竖直方向均布地排列有一列放电针(2)，每个放电针(2)分别沿水平方向向后伸出，所述发射极的后方设有前透镜板(3)，前透镜板(3)的板面位于左右竖直方向，前透镜板(3)的板面上沿竖直方向均布地排列有设有多列圆形的前透镜通孔(4)，每个极板(1)朝后的侧面分别对着一列前透镜通孔(4)，每个所述放电针(2)的针尖分别指向一个前透镜通孔(4)的中部，放电针(2)的针尖与对应的前透镜通孔(4)的中部之间的距离为3～40mm；
所述前透镜板(3)的后方设有集尘极板(5)，集尘极板(5)的板面位于左右竖直方向，集尘极板(5)的板面上均布地排列有多个圆形的电晕风通孔(6)；
所述集尘极板(5)的后方设有后透镜板(7)，后透镜板(7)的板面位于左右竖直方向，后透镜板(7)的板面上沿竖直方向均布地排列有多列圆形的后透镜通孔(8)，每个极板(1)朝后的侧面分别对着一列后透镜通孔(8)，每个所述放电针(2)的针尖分别指向一个后透镜通孔(8)的中部；
所述发射极的每个极板(1)分别通过导体与直流电源的负极相连，集尘极板(5)通过导体与直流电源的正极相连，所述前透镜板(3)和后透镜板(7)分别接地。
2.根据权利要求1所述的组合式离子透镜离子风发生装置，其特征在于：所述电晕风通孔(6)在集尘极板(5)的板面上沿竖直方向均布地排列多列，每个所述放电针(2)的针尖分别指向一个电晕风通孔(6)的中部或边缘附近的板面上。
3.根据权利要求2所述的组合式离子透镜离子风发生装置，其特征在于：所述后透镜板(7)的后方设有除臭氧过滤网，所述放电针(2)的针尖与对应的前透镜通孔(4)的中部之间的距离为13～35mm，前透镜通孔(4)的孔径为13～35mm。
4.根据权利要求3所述的组合式离子透镜离子风发生装置，其特征在于：所述前透镜板(3)与集尘极板(5)之间的距离为13～35mm，集尘极板(5)与后透镜板(7)之间的距离为13～35mm，所述放电针(2)与前透镜板(3)之间的电场强度为2～10kv/cm。
5.根据权利要求4所述的组合式离子透镜离子风发生装置，其特征在于：所述电晕风通孔(6)的孔径为13～35mm，后透镜通孔(8)的孔径为13～35mm，相邻极板(1)之间的距离为5～40mm，所述放电针(2)与前透镜板(3)之间的电场强度为3～8kv/cm。
6.根据权利要求5所述的组合式离子透镜离子风发生装置，其特征在于：所述后透镜板(7)的后方设有第二发射极，第二发射极包括多个导电材料制成的第二极板，多个第二极板的板面位于前后竖直方向，多个第二极板沿左右方向排列成一排，每个第二极板朝后的侧面上沿竖直方向均布地排列有一列第二放电针，每个第二放电针分别沿水平方向向后伸出，所述第二发射极的后方设有第二前透镜板，第二前透镜板的板面位于左右竖直方向，第二前透镜板的板面上沿竖直方向均布地排列有设有多列圆形的第二前透镜通孔，每个第二极板朝后的侧面分别对着一列第二前透镜通孔，每个所述第二放电针的针尖分别指向一个第二前透镜通孔的中部，第二放电针的针尖与对应的第二前透镜通孔的中部之间的距离为3～40mm；
所述第二前透镜板的后方设有第二集尘极板，第二集尘极板的板面位于左右竖直方向，第二集尘极板的板面上均布地排列有多个圆形的第二电晕风通孔；
所述第二集尘极板的后方设有第二后透镜板，第二后透镜板的板面位于左右竖直方向，第二后透镜板的板面上沿竖直方向均布地排列有多列圆形的第二后透镜通孔，每个第二极板朝后的侧面分别对着一列第二后透镜通孔，每个所述第二放电针的针尖分别指向一个第二后透镜通孔的中部；
所述发射极的每个第二极板分别通过导体与直流电源的负极相连，第二集尘极板通过导体与直流电源的正极相连，所述第二前透镜板和第二后透镜板分别接地。
7.根据权利要求6所述的组合式离子透镜离子风发生装置，其特征在于：所述第二后透镜板的后方设有第三发射极，第三发射极包括多个导电材料制成的第三极板，多个第三极板的板面位于前后竖直方向，多个第三极板沿左右方向排列成一排，每个第三极板朝后的侧面上沿竖直方向均布地排列有一列第三放电针，每个第三放电针分别沿水平方向向后伸出，所述第三发射极的后方设有第三前透镜板，第三前透镜板的板面位于左右竖直方向，第三前透镜板的板面上沿竖直方向均布地排列有设有多列圆形的第三前透镜通孔，每个第三极板朝后的侧面分别对着一列第三前透镜通孔，每个所述第三放电针的针尖分别指向一个第三前透镜通孔的中部，第三放电针的针尖与对应的第三前透镜通孔的中部之间的距离为3～40mm；
所述第三前透镜板的后方设有第三集尘极板，第三集尘极板的板面位于左右竖直方向，第三集尘极板的板面上均布地排列有多个圆形的第三电晕风通孔；
所述第三集尘极板的后方设有第三后透镜板，第三后透镜板的板面位于左右竖直方向，第三后透镜板的板面上沿竖直方向均布地排列有多列圆形的第三后透镜通孔，每个第三极板朝后的侧面分别对着一列第三后透镜通孔，每个所述第三放电针的针尖分别指向一个第三后透镜通孔的中部；
所述发射极的每个第三极板分别通过导体与直流电源的负极相连，第三集尘极板通过导体与直流电源的正极相连，所述第三前透镜板和第三后透镜板分别接地。
8.根据权利要求1至7中任何一项所述的组合式离子透镜离子风发生装置，其特征在于：所述前透镜板(3)的前方沿水平方向或竖直方向设有前除尘刮板，前除尘刮板的后端与前透镜板(3)的前表面相配合，当前除尘刮板沿左右水平方向设置时，前除尘刮板可在电机或人手的驱动作用下紧贴着前透镜板(3)的前表面沿着竖直方向作上、下的清灰运动，当前除尘刮板沿竖直方向设置时，前除尘刮板可在电机或人手的驱动作用下紧贴着前透镜板(3)的前表面沿着左右水平方向作往复的清灰运动；
所述前透镜板(3)与集尘极板(5)之间沿水平方向或竖直方向设有前中除尘刮板，前中除尘刮板的前端与前透镜板(3)的后表面相配合，前中除尘刮板的后端与集尘极板(5)的前表面相配合，当前中除尘刮板沿左右水平方向设置时，前中除尘刮板可在电机或人手的驱动作用下紧贴着前透镜板(3)的后表面和集尘极板(5)的前表面沿着竖直方向作上、下的清灰运动，当前中除尘刮板沿竖直方向设置时，前中除尘刮板可在电机或人手的驱动作用下紧贴着前透镜板(3)的后表面和集尘极板(5)的前表面沿着左右水平方向作往复的清灰运动；
所述集尘极板(5)与后透镜板(7)之间沿水平方向或竖直方向设有中后除尘刮板，中后除尘刮板的前端与集尘极板(5)的后表面相配合，中后除尘刮板的后端与后透镜板(7)的前表面相配合，当中后除尘刮板沿左右水平方向设置时，中后除尘刮板可在电机或人手的驱动作用下紧贴着集尘极板(5)的后表面和后透镜板(7)的前表面沿着竖直方向作上、下的清灰运动，当中后除尘刮板沿竖直方向设置时，中后除尘刮板可在电机或人手的驱动作用下紧贴着集尘极板(5)的后表面和后透镜板(7)的前表面沿着左右水平方向作往复的清灰运动；
所述后透镜板(7)的后方沿水平方向或竖直方向设有后除尘刮板，后除尘刮板的前端与后透镜板(7)的后表面相配合，当后除尘刮板沿左右水平方向设置时，后除尘刮板可在电机或人手的驱动作用下紧贴着后透镜板(7)的后表面沿着竖直方向作上、下的清灰运动，当后除尘刮板沿竖直方向设置时，后除尘刮板可在电机或人手的驱动作用下紧贴着后透镜板(7)的后表面沿着左右水平方向作往复的清灰运动。
9.根据权利要求8所述的组合式离子透镜离子风发生装置，其特征在于：所述前透镜板(3)、集尘极板(5)和后透镜板(7)的下方设有顶部敞口的接灰抽屉。
10.根据权利要求9所述的组合式离子透镜离子风发生装置，其特征在于：所述前除尘刮板、前中除尘刮板、中后除尘刮板和后除尘刮板分别采用弹性橡胶或发泡材料或毛刷制成。
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