CN110945292A - 离子产生装置 - Google Patents

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Abstract

一种离子产生装置，可以包括：壳体，具有开口；阳极和阴极，设置在所述壳体内，并且在所述阳极与所述阴极之间具有与所述开口流体连通的空间；电源，具有负极端子和正极端子，在所述负极端子与所述阳极之间具有第一连接，并且在所述正极端子与所述阴极之间具有第二连接；以及鼓风机，设置为将气流引导通过所述空间并且从所述开口出来。

Description

离子产生装置
相关申请的引证
本申请要求于2017年7月27日提交的序列号为62/537,664的美国临时申请的权益，所述美国临时申请的全部内容通过引证合并于此。
背景技术
负空气离子产生可以用作清洁空气的手段。操作原理是通过向间隔的表面施加电场而将电子添加到空气分子(即，“产生离子”)，从而产生在间隔的表面之间通过的带负电的空气粒子。这些带负电的粒子与悬浮在环境或周围空气中的空气传播污染物结合，随后移动或被吸到带正电的表面(如墙壁和地板)上。整个过程使污染物从界定空间中的空气中移动到可以利用传统方法容易清洁的其他位置(例如，墙壁和地板)。
发明内容
在一个方面，本公开涉及一种离子产生装置，所述离子产生装置包括：壳体，具有开口；阳极和阴极，设置在所述壳体内，并且在所述阳极与所述阴极之间具有空间；电源，具有负极端子和正极端子，在所述负极端子与所述阳极之间具有第一连接，并且在所述正极端子与所述阴极之间具有第二连接；流体管道，限定内部并且与所述开口流体连通；鼓风机，设置为引导气流通过所述空间、进入到所述流体管道的内部并且从所述开口出来；至少一个针，相对于所述流体管道设置，使得至少一个针暴露于所述流体管道的内部，所述至少一个针与所述阳极导电连接；以及导电表面，设置在所述流体管道的内部，并且导电连接到所述阴极，所述导电表面与所述至少一个针间隔开。
附图说明
在附图中：
图1示出根据本文中描述的各个方面的用于将离子注入到空气流中的装置的示意图。
图2示出根据本文中描述的各个方面的用于将离子注入到空气流中、强调电荷积聚的装置的外部视图。
图3示出根据本文中描述的各个方面的电路的示意性电路图。
图4示出根据本文中描述的各个方面的用于车辆中的电路图。
图5示出根据本文中描述的各个方面的与外部变压器隔离电源一起使用的电路图。
图6示出根据本文中描述的各个方面的与内部电源一起使用的电路图。
图7示出根据本文中描述的各个方面的用于将离子注入到空气流中的另一非限制性装置的示意图。
图8示出根据本文中描述的各个方面的图7的装置的导管和针安装件的截面。
图9示出根据本文中描述的各个方面的图8的针安装件的等距视图。
图10示出根据本文中描述的各个方面的与图7的装置的导电表面间隔开的针的电路图。
图11示出根据本文中描述的各个方面的用于具有层流装置的图7的装置的导管的截面图。
图12示出根据本文中描述的各个方面的沿着图11的线XII-XII截取的导管的截面图。
具体实施方式
本公开的方面广泛地涉及一种用于将离子(特别是负离子)注入到空气流中的装置和方法。包括本公开的方面的装置、方法或过程可以包括投射附着到空气分子的电子流，并因此使得电流从离子产生器流到房间中。如果任何因素减少电子流动，则装置、方法或过程已经减小了有效性或较少的电子或离子。本公开的方面可以包括克服减少空气离子产生器中的电流流动的因素的方法或设备。在另一方面，本公开涉及一种用于将离子注入到空气流中的装置和方法，用于提供稳定的离子产生，并且可以改善离子(电子)向期望的空间或环境的流动。
如本文中所使用的，“界定空间”是指包含离子产生器并通过分隔物从较大的空间分开的区域。例如，卧室、病房或车辆内部。尽管将描述“一组”各种元件，但是将理解的是，“一组”可以包含包括仅一个元件在内的任何数量的相应元件。除非另有说明，否则连接参考(例如，附接、联接、连接和结合)被广泛地解释，并且可以包括元件的集合之间的中间构件以及元件之间的相对运动。因此，连接参考不必然推论出两个元件直接连接并且彼此成固定关系。在非限制性的示例中，连接或断开可以被选择性地构造，以提供、启用、禁用等在相应元件之间的电连接。示例性附图仅出于说明目的，并且反映在所附附图中的尺寸、位置、顺序和相对大小可以改变。
通常，至少两个因素会减少离子产生电流流动到房间中。第一个因素可以包括：负离子产生过程会使离子产生器的表面带负电，并因此将趋向于排斥包括负空气离子在内的带相同电荷的粒子。针对这种现象的术语是“电荷积聚”。结果是离子产生器运行的时间越长，电子流动越低。
第二个因素可以包括：电流必须流过闭合路径。针对诸如本文中所公开的方面的空气离子产生器的情况，闭合路径可以包括在产生器周围的空间中或在间隔的导电表面(诸如，阳极元件和阴极元件)之间的空气。因此，离子投射的范围自然将仅包括电流返回路径。如果返回路径不包括围绕界定空间的表面，则即使可能生成离子，它们也不会被投射到预期的空间中。针对这种现象的术语是“离子约束”。
本公开的方面可以包括通过利用导电材料处理至少一个表面来减少在离子产生器的表面(尤其是在离子源附近的表面)上的电荷积聚的效应。利用导电材料处理过的表面可以提供用于去除负电荷的电路径，使得负电荷不会聚集在表面上从而排斥离子。导电材料可以包括到例如相关电子电流源的正极端子(也称为“阴极”)的电传导路径。
在本公开的一个示例方面，为了减少离子约束的效应，电子的源返回路径可以电联接到电接地(在一个非限制性示例中，包括建筑物布线)。例如，在没有提供直接大地接地的情况下，或者在用户不太可能使建筑物适应于使用该产品的情况下，可以采用将建筑物布线用于空气离子产生器的接地连接。在本公开的方面，电流路径可以设置有电子源与建筑物布线的连接。因为建筑物中的许多常见特征都连接到大地，诸如，管道、水管、地板、地基等，所以当手段包括建筑物的大地接地(例如，“绿色导线”)时，这种连接是最有效的。然而，在许多情况下，大地接地对离子产生器是不可用的。在这种情况下，替代或附加的手段是通过电阻路径提供与建筑物布线的连接。与建筑物布线的连接提供方便且有效的方法，所述方法提供的路径与建筑物特征的直接连接较少，但是与不提供电流返回路径相比仍然非常有效。与建筑物布线的连接通常为电流提供足够的专门返回路径，并且适用于不保证增加特意的返回路径的成本的情况。
为了减少离子约束的影响，本公开的实施方式存在另一种构造，其通过将至少一个导电表面添加、施加或层叠到界定空间来提供电流路径，所述界定空间还可以电连接到电子源。此方法适用于成本合理的情况，诸如，工业或医疗应用。例如，病房可能包括导电地板，或者牲畜棚可能在一个或多个墙壁上包括导电网。
图1示出用于将离子注入到空气流105中的离子产生装置100。该装置使用连接到阴极102和阳极103的诸如高压发生器或源的电源101。电子107从电源101流动(如箭头所示)。负离子106生成或产生在阳极103与阴极102之间的区域中。风扇104可以吹送或引导包含在空气流105中或沿着流动路径105的离子106。
图2示出根据另一方面的具有壳体203的离子产生装置200的透视图。离子产生装置200与图1中所示的装置100相似地通过将离子201注入到空气流202中来操作。该装置包括示出表面上的电荷积聚204的壳体203。
图3示出包括根据本公开的方面的用于提高离子浓度的离子产生装置的示意图。诸如房间、汽车或封闭的空间的界定空间300可以包括到电接地301的至少一个电连接，所述电接地在一个非限制性示例中可以包括大地接地。电接地301连接还通过线302电连接到经过电阻器307的离子产生器303，电阻器连接到离子产生器303的至少一个表面。离子产生器303的表面可以包括阴极306和间隔的阳极305。阴极306还通过电阻器308连接到接地301。诸如高压发生器的电源304通过诸如保护电阻器的限流电阻元件309连接到阳极305。限流电阻元件309可以被选择为提供保护，以防止人为意外接触阳极。电源304与阴极306及阳极305的联接在阴极306与阳极305之间产生电场。该电场继而在环境空气中产生或生成占据或穿过电场的一组负离子310。如前所述，因为负离子310被吸引到限定空间的材料(诸如墙壁或地板)的较高电势，所以它们进入到环境空间300中。如所示的，因为限定空间的材料连接到电接地301，所以它们可以具有较高的电势。
图4图示出本公开的另一方面，其被构造为用作用于应用到诸如汽车的车辆的离子产生装置400。尽管描述了汽车，但是本公开的实施方式可以等同地应用在飞机或基于水的交通工具中，其中，一定量的环境空气可以被负离子占据。如前所述，诸如高压发生器的电源406经过保护电阻器401连接到阴极403和阳极402。在阴极403与阳极402之间的区域中生成离子413。电力连接部405通过电源插座410被设置为对电源406供电，其例如可以从位于车辆中的电池411供应电力。因此，车辆接地412通过内部电路408和到阴极403的连接404而连接到该装置。导电表面407设置为通过经过电阻器414的连接415减轻电荷积聚。
图5示出根据本公开的又一个方面的包括气流504和离子517的离子产生装置500。离子产生装置500可以使用外部电源512。在许多情况下，外部电源通过变压器516提供接地隔离。因此，桥接电阻器513提供仍将允许足够的电流流动的高电阻路径作为对于离子约束的对抗措施。该图示出从诸如高压电源的电源506的正极端子经过电源导线509经过桥接电阻器513到建筑物布线连接514的连接510。此外，连接510被提供给至少一个选择的外表面511或通过电阻器508提供给至少一个内表面517。如所示的，离子产生装置500还可以包括阴极503。
图6示出具有离子产生装置600的本公开的另一方面，所述离子产生装置在阴极610与阳极609之间的区域中生成离子612。阳极609通过安全电阻器607连接到诸如高压电源的电源608。风扇613生成气流611，以将离子612从间隔的阴极610与阳极609之间的空间推进到装置600外部的环境空间。装置600可以被构造为使用例如通过诸如壁装电源插座的主电源602电支持的电源603、608。电源602、603、608可以在装置600的内部或外部。在此示例中，电接地601连接到电源608的正极端子。电接地601还连接到装置600的至少一个选择的外表面605或至少一个选择的内表面606。可选地，包括接地网或板613以提供外部离子路径(如可能在牲畜棚或病房中使用的)。
如前所述，电荷积聚可以导致离子从产生被排斥到出口点。通过选择性地涂覆离子路径中的表面(包括但不限于内表面517、606或外表面511、605)，并将它们连接到阴极102、306、403、503、610，可以减轻电荷积聚的效应。
图3示意性地示出离子产生器303的表面经过电阻器308到阴极306的连接。
在本公开的用于车辆应用的一个非限制性方面，如图4中，示出导电表面407经过电阻器414到阴极403的直接连接415。
在本公开的用于桌上式、地板模型或商业模型的一个非限制性方面，如图5和图6中所示，提供相似的导电路径。桌上/地板类型经过电阻器508至连接510而将导电表面511连接到阴极503。
图6中所示的商业应用可以与上述方面相似。导电表面605使用经过电阻器604的连接606来与阴极610连接。
在本文中描述的本公开的方面，由于导电表面本身可以是电阻性的，所以可以省略一个或多个单独的电阻器。
还可以通过为电流提供在流过待利用离子处理的空间后流回到相应的阴极102、306、403、503、610的路径来减轻离子约束。该路径可以包括现有的导电或半导电材料(如水管、地板等)。在此方面，系统阴极102、306、403、503、610与那些导电材料之间可以存在连接。在图3中，阴极306连接被示意性地示出为连接到大地接地301的电阻器308。
在应用于车辆的情况下，诸如在图4的方面，电接地由车辆接地412代替。如图4中进一步示出，阴极403通过一系列的经过内部电路408的连接404、经过电源插座410的电源连接405而连接到车辆接地412。本公开的方面可以包括上述连接的子集或额外的连接。
在桌上模型或地板模型的情况下，如图5中所示，阴极503可以通过经过电源导线509的连接510而连接到电源512，以允许连接到建筑物布线514，其中，隔离变压器516包括电阻器513。在包括电接地连接的情况下(例如，具有接地的电力连接)，可以形成直接连接，代替横跨隔离变压器的电阻器。本公开的方面可以包括上述连接的子集或额外的连接。
直接连接也可以包括在商业应用的实施方式中，例如，如图6中所示。在图6中，阴极610直接连接到电接地601。在较大的区域待利用离子处理的情况下，或者在建筑物固有地不包括接地特征的情况下，可以设置额外的板或网613。例如，这可以是在牲畜棚上方的顶棚中的金属丝网或者是在病房中的导电地板。
图7示出根据本公开的另一非限制性方面的用于将离子710注入到空气711中的另一非限制性装置700。装置700与先前描述的装置100、200、300、400、500、600相似；因此，除非另有说明，否则相似部分将用由700系列的数字所标识的相似数字来标识，并且应理解的是，装置100、200、300、400、500、600的相似部分的描述适用于装置700。如所示的，高压发生器701具有阴极702和阳极703。风扇704可以用于迫使空气(示意性地示出为箭头705)通过流体管道(包括但不限于导管713或管道)。
导管713的非限制性方面可以包括暴露于空气705并通过电阻714导电连接到阴极702的至少一个面向内部或内表面的导电表面706。导管713的非限制性方面还可以包括在导管713的外侧上的也导电连接到阴极702的至少一个面向外部或外表面的导电表面708。导管713的另一非限制性方面可以包括设置、定位、布置等在装置空气出口716(即，空气205、711或离子710从装置700排出或驱出的位置)上或处的导电网709。导电网709可以通过电阻器715导电连接到阴极702。导管713的另一非限制性方面可以包括一组锐利点，包括但不限于针707，所述针定位、布置、设置等成使得针707或针尖暴露于穿过导管713的空气205、711或离子710中。该组针707可以通过一组相应的电阻器712导电连接到阳极703。从这个意义上，该组针707可以有效地用作装置700的电离阳极。
如本文中所述，电荷积聚会导致离子从出口点被排斥，从而无法到达装置700外部的预期目的地。在图7中，通过设置从阴极202到电势排斥表面706、708的电连接，容易地消散这些积聚的电荷。然而，如果连接电阻器714的相应电阻太低，则该连接具有消散大量这些离子的电势。本公开的一个方面可以包括选择电阻器714或一组电阻器714、715、712，以选择性地保持在允许或使电荷积聚得如此高以使得其可以至少部分地排斥离子同时通过与阴极702的导电连接消散积聚的离子之间的平衡。
在一个非限制性方面，可以通过适当地选择将带电表面706、708连接到高压阴极702的电阻器714或该组电阻器714、715、712来保持平衡。电阻器714或该组电阻器714、715、712的值还可以取决于表面706、708相对于离子流的位置(例如，表面706、708相对于导管713设置的位置)，或者所暴露的表面706、708的数量或表面面积。通常，期望的较高的离子含量需要较高的电阻值。例如，网709、电阻器715的电阻太小(例如，小于2.5千兆欧姆)会导致在离开装置700或导管713之前离子710“短路”。在另一示例中，网709、电阻器715的电阻太高(例如，大于15千兆欧姆)会排斥来自网709的离子710，从而减少或中断离开装置700或导管713的离子气流711。在一个非限制性示例值中，网709、电阻器715的电阻可以约10千兆欧姆，这提供在上述的太小和太高的考虑之间的平衡。
图8示出图7的导管713的截面图。如所示的，安装件802可以被连接、附接、设置、支撑等，其中，安装件802包括一组针707。导管713、安装件802或该组针707中的至少一者可以被选择或者以它们的组合的方式安装，以使得、允许或提供该组针707(或例如，针707的远端或顶端)暴露于由导管713限定的内部腔803，其中，空气或离子在装置操作期间穿过。
可以包括本公开的方面，其中，针707的材料可以影响所产生的离子的量级。在本公开的一个非限制性方面，一组针707可以基于一组标准来选择，所述一组标准包括但不限于耐久性、耐腐蚀性、被削尖(sharpen)的能力、生成高离子流的电导率(例如，由于材料原子结构)等。本公开的一个非限制性方面可以利用一组钨针707。钨仅仅是针707构造的一个非限制性示例。额外的针707成分可以包括但不限于纯银、镀金材料、镀铑材料、NiCr3焊条、镀金的NiCr3焊条或缝合针。
在本公开的另一方面，针707的包括但不限于锐度和直径的几何形状也可以影响离子流。通常，较尖锐的针707可以生成较多的离子流。下面是使用0.762毫米直径的钨针以及各种针707针尖构造的离子流的比较。
锐度 示例离子流
平的顶端(钝的) 0μA
圆的顶端(与针的直径相同) 0.10μA
6μM(估计的)顶端 0.44μA
3μM顶端 0.48μA
图9示出安装件802和一组针707的一个非限制性示例的透视图，例如，钨针顶端的锐度小于3微米。
图10示出根据本公开的另一非限制性方面的离子产生器导管1000的内部上的电连接和几何形状。如所示的，高压发生器1011具有阳极1009和阴极1010。示出为两个针1006的一组针通过电阻器1005连接到阳极1009，所述电阻器可以与前述电阻器712相似。导电表面1002可以位于导管1000的内部上，并且还可以通过电阻器1003导电连接到阴极1010，所述电阻器可以与前述电阻器714相似。
可以包括本公开的非限制性方面，其中，一组针分开距离(d)1007。可以包括本公开的附加的非限制性方面，其中，针1004(例如，针或针尖或顶端)中的至少一个或每个与最接近的导电表面1002间隔开至少形成半径(r)1013的恒定距离。如所示的，两个所示的针1006中的每个与相应的弧形导电表面1002径向间隔开。从这个意义上，导电表面1002相对于该组针1006的弧形形状确保导电表面1002与该组针1006之间的恒定或一致的半径(r)1013或径向范围。
空气可以通过风扇1012而被迫使通过导管1000，气流由箭头1001表示。如所示的，该组针1006可以定位于或放置于导电表面1002的下游，使得气流1001可以首先穿过导电表面1002，然后穿过该组针1006。气流1001还可以在穿过该组针1006之后离开导管1000。
高输出离子产生器可以使用或利用高电压，所述高电压可能会潜在地导致空气介电击穿以及随后的臭氧。这种击穿将发生在针1006与电荷去除金属化件(即，导电表面1002)之间的区域中。与上面讨论的电荷积聚/离子放电平衡相似，在电荷消散的有效性与允许的电势电压(阳极1009到阴极1010的电压的量级)之间存在平衡。在一个非限制性示例中，可以根据一组考虑因素或标准、通过适当地成形和间隔用于消散电荷积聚的导电表面1002来保持该平衡。在另一非限制性示例中，导电表面1002的成形和间隔可以相对于该组针1006或针尖。在第一个非限制性考虑因素中，当导电表面1002接近或靠近该组针1006时，其最有效地消散积聚的电荷。在另一非限制性考虑因素中，该组针1006与导电表面1002之间的最大的间隔、距离或半径(r)1013支持最高的电势电压。在非限制性示例中，当使用10,000伏电势时，已经发现不会发生空气介电击穿，并且当距离(d)1007为约100毫米且半径(r)1013为约50毫米时输出离子的产生将被优化。两个弧形图案适于与两个离子化针1006对应，但是如果包括额外的针1006，则可以进一步复制弧形图案。被布置为在该组针1006与导电表面1002之间的弧形的恒定半径(r)1013可以是一个示例性方面，其中，导电表面1002上没有单个点比任何其他单点更靠近该组针1006或针尖。在一个示例中，导电表面1002的弧形形状可以被称为“冠状”形状。
在本公开的一个非限制性方面，电阻器1003可以基于例如期望的离子流动特性来选择。例如，选择具有太低的电阻(例如，小于0.2千兆欧姆)的电阻器1003会导致在离子或气流1001离开装置或导管1000之前将离子“短路”到导电表面1002。在另一示例中，具有太高的电阻(例如，大于2千兆欧姆)的电阻器1003会排斥来自导电表面1002的离子，从而减少或中断离开装置或导管1000的离子气流1001。在一个非限制性示例值中，电阻器1003的电阻可以为约1千兆欧姆，这提供在上述的太小和太高的考虑之间的平衡。
在本公开的又一方面，该装置可以包括导管或导管系统，其被构造、布置等成建立通过该装置的“直接”或“无阻碍”的气流。一些空气净化方法不依赖于空气从净化器到目的地的快速运送。然而，诸如本文中所描述的基于离子的净化是不同的。由于离子会消散，或者以其他方式通过排放空间中的另一带电粒子或表面放电而从离子化的气流中去除，因此离子具有有限的“寿命”或净化功能的有效“窗口”。
因此，建立从离子产生到预期目的地的快速路径将改善离子空气净化的有效性。从这个意义上，通过该装置的“直接”或“无阻碍”的气流将是其中离子可以直接移动到排放端口或输出部而没有或具有较少的不平行于导管或管道系统路径的不必要运动的情况。在一个非限制性示例中，由于圆周运动具有与导管或管道系统路径不平行的分量，因此“气旋”运动是不必要的运动。
在一个非限制性示例中，可以通过简单地增大空气速度(诸如，通过增大风扇速度)来产生更多或更快的排放气流。然而，增大风扇速度可能会导致额外的噪音，并且需要更强大且更昂贵的风扇。
本公开的一个非限制性方面可以允许或提供直接或无阻碍的气流(例如，与常规系统相比，没有或具有较少的气旋气流)。图11示出具有导管1103、风扇1101和层流装置1102的装置1100的截面图。如所示的，风扇1101可以包括相对于气流(示意性地示出为箭头1104)方向成角度或偏移的风扇叶片1105。层流装置1102可以包括相对于风扇叶片1105在相反方向上成角度或偏移的固定元件或层流叶片1106。
在风扇1101操作期间，风扇叶片1105的旋转运动迫使气流通过导管1103。风扇叶片1105的旋转运动以及成角度可以在所产生的被迫使的气流上引起、产生等自然发生的气旋运动。然而，当空气被迫使通过层流装置1102和层流叶片1106时，所产生的被迫使的气流的自然发生的气旋运动至少部分地被消除、去除、被中和等。有效地，包括层流装置1102允许被迫使气流1104相对于导管1103以较少的非平行运动平行地流过导管1103(如所示的)。换句话说，气流1104的流动从旋流变为层流。因此，它们更快地到达下游的预期目的地。
在一个示例构造中，目的地可以包括导管1103的渐缩式出口部分1108，其中，渐缩式出口部分1108与风扇1101或层流装置1102间隔开。在这个意义上，空气可以从接近风扇1101的入口吸入，并且被迫使流向层流装置1102下游的渐缩式出口部分1108。
图12示出沿着线XII-XII截取的层流装置1102和导管1103的截面透视图。如所示的，层流叶片1106可以围绕毂1107周向间隔开，并且径向向外延伸，终止于导管1103。在另一示例构造中，层流叶片1106可以反映风扇叶片(未示出)的周向间隔。
除了以上附图中所示之外，本公开还考虑了许多其他可能的实施方式和构造。
在尚未描述的范围上，各个实施方式的不同特征和结构可以根据需要彼此组合使用。一个特征没有在所有实施方式中示出并不意味着被解释为其不能，而是为了描述简洁而这样做。因此，无论是否明确地描述了新的实施方式，不同实施方式的各个特征可以根据需要被混合和匹配以形成新的实施方式。本文中所描述的特征的组合或排列被本公开覆盖。
该书面描述使用示例来公开本发明的包括最佳实施在内的实施方式，并且还使任何本领域技术人员能够实践本发明的实施方式，包括制造和使用任何装置或系统以及执行任何合并的方法。本发明的专利范围由权利要求限定，并且可以包括本领域技术人员想到的其他示例。如果这样的其他示例具有与权利要求的字面语言没有区别的结构要素，或者如果它们包括与权利要求的字面语言无实质区别的等同结构要素，则它们将在权利要求的范围内。

Claims (18)

1.一种离子产生装置，包括：
壳体，具有开口；
阳极和阴极，设置在所述壳体内，并且在所述阳极与所述阴极之间具有空间；
电源，具有负极端子和正极端子，在所述负极端子与所述阳极之间具有第一连接，并且在所述正极端子与所述阴极之间具有第二连接；
流体管道，限定内部并且与所述开口流体连接；
鼓风机，设置为引导气流通过所述空间、进入到所述流体管道的内部并且从所述开口出来；
至少一个针，相对于所述流体管道设置，使得所述至少一个针暴露于所述流体管道的内部，所述至少一个针与所述阳极导电连接；以及
导电表面，设置在所述流体管道的内部并且导电连接到所述阴极，所述导电表面与所述至少一个针间隔开。
2.根据权利要求1所述的离子产生装置，其中，所述至少一个针包含钨。
3.根据权利要求1所述的离子产生装置，其中，所述至少一个针的顶端直径小于三微米。
4.根据权利要求1所述的离子产生装置，所述离子产生装置还包括间隔开的至少两个针。
5.根据权利要求4所述的离子产生装置，其中，所述至少两个针在与所引导的气流的方向垂直的方向上间隔开。
6.根据权利要求1所述的离子产生装置，其中，所述至少一个针通过电阻器与所述阳极导电连接。
7.根据权利要求1所述的离子产生装置，其中，所述流体管道是导管，并且其中，所述针的至少第一部分设置在所述导管的外部，并且所述针的第二部分设置在所述导管的内部。
8.根据权利要求7所述的离子产生装置，其中，所述针包括第一端和远端的第二端，其中，所述第二端包括所述针的顶端，并且其中，所述针的所述第二部分包括所述第二端。
9.根据权利要求1所述的离子产生装置，其中，所述针的成分基于考虑因素的至少一子集来选择，所述考虑因素包括：耐用性、耐腐蚀性、被削尖的能力、导电性、锐度、直径或针的几何形状。
10.根据权利要求1所述的离子产生装置，其中，所述导电表面通过电阻器导电连接到所述阴极，所述电阻器被选择为平衡允许带电离子的积聚以使在所述离子产生装置操作期间至少部分地排斥离子，同时至少部分地消散带电离子的积聚。
11.根据权利要求1所述的离子产生装置，其中，所述导电表面是弧形形状的导电表面，并且与所述至少一个针间隔开形成弧形的半径的恒定距离。
12.根据权利要求11所述的离子产生装置，所述离子产生装置还包括与所述导电表面间隔开的至少两个针，并且其中，所述弧形形状的导电表面包括与所述至少两个针对应的至少两个弧形部，其中，所述至少两个弧形部中的每个弧形部与相应的针间隔开形成弧形的半径的恒定距离。
13.根据权利要求12所述的离子产生装置，其中，所述弧形形状的导电表面包括冠状形状。
14.根据权利要求12所述的离子产生装置，其中，所述导电表面成形为平衡允许带电离子的积聚以使得在所述离子产生装置操作期间至少部分地排斥离子，同时至少部分地消散带电离子的积聚。
15.根据权利要求12所述的离子产生装置，其中，所述恒定距离为约100毫米。
16.根据权利要求12所述的离子产生装置，其中，弧形的半径为约50毫米。
17.根据权利要求1所述的离子产生装置，其中，所述至少一个针相对于气流的方向设置在所述导电表面的下游。
18.根据权利要求1所述的离子产生装置，其中，所述至少一个针与所述导电表面间隔开，以当所述至少一个针与所述导电表面之间的电压电势为10,000伏时防止气流的介电击穿。
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