CN1581615A - 离子发生单元 - Google Patents
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Abstract
一种离子发生单元，包括一具有一定长度并且承载有一针式电极和一接地电极的绝缘底座，该针式电极具有一尖头并适于接收相对该接地电极的高电压，以使周围空气中的粒子充电，该绝缘底座为一具有多个表面的多面体，该多个表面包括互不相同的一第一表面和一第二表面，并且均具有该绝缘底座的长度。该针式电极安装在该第一表面上或紧邻该第一表面，该针式电极的尖头沿该绝缘底座长度方向朝向前方，并且该尖头缩入该绝缘底座的前端。该接地电极安装在该绝缘底座的前端，并与该针式电极的该尖头纵向隔开。由此，电极之间的漏电距离在绝缘底座的该第一表面和该第二表面之间延伸，因而相对电极间的空气通路获得较长的距离，从而能够成功地产生离子。
Description
技术领域
本发明涉及一种离子发生单元，用以通过在针式电极附近进行电晕放电而在环境空气中生成离子，该针式电极接收相对于相关接地电极的高电压。
背景技术
欧洲专利公告EP 1 208 766 A2公开了一类似的离子发生单元，其包括一针式电极和一接地电极，用以通过在电极之间施加高电压而进行电晕放电，而在针式电极的尖头周围的空气中生成离子。该单元具有一绝缘管，其以弧或缺口环的形式环绕针式电极和接地电极。该针式电极安置在绝缘管的中心，而该接地电极设置在绝缘管的纵向一端，相对于针式电极的尖头纵向隔开。然而，要使用绝缘管则需要在绝缘管内，远离接地电极的部分留一死空间(dead space)。为使该单元结构紧凑，使绝缘管的壁更靠近针式电极在理论上是可行的。然而，由于受到针式电极和接地电极通常可以任何方式安装在绝缘管的内表面上的结构上的限制，上述方式可能带来一个问题，即缩短了沿着绝缘管的共用的内表面的针式电极和接地电极之间漏电距离。当漏电距离比针式电极的尖头和接地电极之间的气隙大时，在两电极之间必然产生有害的电弧放电而不是电晕放电，而不能生成离子。这样，仅用上述方式则不能成功地使该整个单元更加紧凑。
发明内容
考虑到上述问题或不足，本发明提供了一种离子发生单元，其能够具有紧凑的结构且能避免不希望的电弧放电以成功产生离子。本发明的该离子发生单元包括一具有一定长度并且承载有一针式电极和一接地电极的绝缘底座，该针式电极具有一尖头并接收相对该接地电极的高压以使周围空气中的粒子充电。该针式电极具有电压端子，用以与高压发生电路的电压输出端电连接。该接地电极具有接地端子，用以与该高压发生电路的接地端电连接。该绝缘底座为具有多个表面的多面体，其包括互不相同的第一表面和第二表面且均具有底座的长度，该针式电极安装在该第一表面上或紧邻该第一表面，并具有沿该绝缘底座长度向前的尖头，且该尖头缩入该绝缘底座的前端。接地电极与针式电极的尖头纵向隔开地安装在绝缘底座的前端。该接地电极形成有锚固端，该接地电极仅通过该锚固端固定在该绝缘底座上，该锚固端安装于该绝缘体的第二表面，而非第一表面上。由此，针式电极和接地电极之间的漏电距离，在绝缘底座第一表面和第二表面之间延伸，因而相对电极间的空气通路，获得了较长的距离，用以由电晕放电而成功地产生离子，同时能够尽可能地贴近该绝缘底座的上表面来安装针式电极，以使整个单元紧凑。
优选地，该底座包括一大致平的底板，以在其上表面和下表面分别限定该第一表面和该第二表面；该绝缘底座还包括一对侧肋，其一体地立于该底板的横向边缘，在此例中，该接地电极为一弧形件，其具有一对向内的弯折部，该弯折部一体地从该弧形件的下端延伸以限定所述锚固端，所述向内的弯折部安装在该第二表面，即所述底板的底面，且所述弧形件的下端分别环绕在所述侧肋的外面。由于包含侧肋，该漏电距离进一步加长以保证电晕放电从而成功地产生离子，并保证该单元设计为紧凑的结构。
进一步，所述绝缘底座的上表面上形成有一插座，用以保持所述针式电极，所述插座具有一槽，所述针式电极插入该槽中且其尖头伸出所述插座，所述槽被限定在一对隔板之间，该对隔板由所述侧肋整体地支撑，并沿向上的方向与所述绝缘底座的上表面隔开，所述槽配置为以该针式电极浮动于所述底座的上表面之上的方式容纳该针式电极。由此，该针式电极可被保持为贴近该座体的上表面，且通过隔板的方式进一步加长该漏电距离。
为了相对于该接地电极精确地定位该针式电极，优选地，所述针式电极在其纵向的中部形成U型弯曲部，其设置于槽中的一底部开口的空腔内。
而且，可在插座上压合一绝缘帽，以将针式电极固定在该插座上。
在另一优选情况中，该绝缘底座为一大致平的底板，该底板在其上表面和下表面分别限定该第一表面和该第二表面；该针式电极安装在所述底板的上表面，而该接地电极安装在所述下表面并不会突出到所述上表面。由此加长了电极间的漏电距离。
另外，该绝缘底座还可以是一大致平的底板，该底板由其一个侧面限定该第一表面，由其上表面、下表面以及另一侧面共同限定该第二表面。同样在这种情况下，该漏电距离通过在一个侧面上安装该针式电极，而通过在该底板的上表面、下表面以及另一侧面桥接该接地电极来加长该漏电距离。
本发明的这些和其它优点将会在以下结合附图对优选实施例的描述中变得更加清楚。
附图说明
图1为本发明优选实施例的离子发生单元的立体图；
图2为带有盖的该离子发生单元的正视图；
图3为带有盖的该离子发生单元的侧视图；
图4为沿图3中4-4线的剖视图；
图5为去除了盖的一部分的该离子发生单元的俯视图；
图6为该离子发生单元的仰视图；
图7为去掉了盖的该离子发生器的俯视图；
图8为沿图7中8-8线的剖视图；
图9为沿图7中9-9线的剖视图；
图10为本发明另一实施例的离子发生单元的立体图；
图11为上述离子发生单元的仰视图；
图12～图15分别为本发明其它实施例的离子发生单元各自的立体图；
图16为图15中离子发生单元的侧视图；以及
图17和图18分别为本发明其它实施例的离子发生单元各自的立体图。
具体实施方式
参考图1至图6，其示出了本发明的优选实施例的离子发生单元。该离子发生单元10包括绝缘底座20，其通过将电绝缘的塑性材料模制成用以承载针式电极50和接地电极60的大致平面矩形的形状。底座20包括底板22，直立于底板22侧缘的侧肋24，和保持针式电极50的插座30。该针式电极50在其前端具有尖头，并且在其后端设置有电压端子52，用以焊接于导线72，该导线72连接至高压发生电路80的电压输出端。该针式电极50排列于底座20的纵向上，并且位于底座20的横向中心，其尖头缩入该底座20前边缘。该接地电极60设置在底座20的前端，与针式电极50的尖头隔开，并且设置有接地端子62，用以焊接于连接至高压发生电路80接地端的地线74。高压发生电路80相对于接地电极60在针式电极50上施加一例如-5kV的高电压，由此在电极之间生成电晕放电，以对周围的空气中的粒子充负电，用以在针式电极50的尖头周围产生带负电的离子。该离子受接地电极60的吸引，向前运动经过接地电极60，并且从安装在底座20上的盖100的前开口102中发射出来。该盖100以电绝缘的塑性材料模制而成，并且以卡合的方式安装于底座20上。
如图4、图5、图7和图9所示，该插座30包括一对隔板32，其由前梁26和后梁27支撑，每一梁相对于底座20的长度方向，间隔地与侧肋24桥接。梁26和梁27及该隔板32以一定间隔位于底板22上方，以在底板22的上表面留有开放的空间。针式电极50以其尖头向外伸出于插座30的方式被收纳在形成于隔板32之间的槽34中。该槽34在前梁26和后梁27之间的部分开口，以在此限定一底部开放的空腔36。该空腔36容纳针式电极50的U型弯曲部54，以使针式电极相对于接地电极60保持精确的位置，正如图4和图8所示。该U型弯曲部54在针式电极50纵向的中间位置形成，并且其底端与底板22的上表面并未直接接触，即，浮于该底板22的上表面。以绝缘材料制成的帽90嵌在插座30上以夹持针式电极50。该帽90具有一对与隔板32底端钩合的支脚92，如图9所示，并且该帽90的内部的底板顶端有一凸起96，其与U型弯曲部54的凹部接合以将针式电极50固定在插座30上。就此而论，在盖100内壁上有一凸起104，其顶持于帽90，如图4所示，以确保安全和准确地将针式电极50安装在底座20上。
回到图1，接地电极60弯曲成具有一对翼部64的弧形部件，该翼部64在底座20的前端环绕侧肋24。正如图6所示，每个翼部64的底端包括一向内的弯折部65，其限定了一锚固端，通过该锚固端将接地电极60安装在底座20的底面上。每个向内的弯折部65上形成有一孔，用于容纳底座20的底面上的双头螺栓28，从而将接地电极60定位于底座20上。该接地电极60仅由向内弯折部65定位于底座的前端。该接地端子62从其中一个弯折部65一体地延伸出底座20的外底面，以与导线74连接。由于接地端子62安装在底板22的底面，该底面不同与承载针式电极50的底板22的上表面，所以接地电极60依照漏电距离远离针式电极50，因此实现了两电极之间有效的绝缘，以避免非期望的对离子发生有害的电弧放电。漏电距离还通过在电极50和60之间设置侧肋24而加大了，并通过将针式电极50浮动地支撑在底座20的底板22之上而进一步地增大该漏电距离。如图4至图6所示，底座20在其后端形成有开口25，通过该开口，来自接地电极60的导线74从底座20的下侧进入到底座20的上表面以与导线72聚合。该开口25形成有一钩29用以将导线74接合定位于底座。
图10和图11以更示意性的描述方式显示依照本发明的另一个优选实施例的一种离子发生单元10A。为易于参考，类似的部件以类似的标号并后缀字母“A”指代。该单元包括绝缘底座20A，其为扁平的矩形板，且具有多个面，包括上表面、底面和侧面。针式电极50A支撑在底座20A的上表面上，而接地电极60A安装在底座20A的前端。针式电极50A安装在底座20A横向的中间处，并且沿底座20A的纵向排列，且其尖头从缩入底座的前端。电压端子52A设置在针式电极50A后端，用以连接于在先实施例中使用的诸如高压发生电路的电压输出端的导线。一绝缘帽90A位于在针式电极50A之上，用以将其安装在底座20A的上表面，同时使其尖头浮于底座的上表面。接地电极60A形成为正方形的结构，且其下端向底座20A的底面弯折以限定类似的向内的弯折部65A，其以类似在先实施例的方式安装，即接合于底座20A的底面上的相应的双头螺栓28A。接地端子62A其从其中一个弯折部65A向下弯折，以连接于导通高压发生电路的接地端的导线。在该实施例中，接地电极60A同样也只安装在不同于底座20A上表面的底面上，以提供较大的沿底座20A表面的电极之间的漏电距离。
如图12所示，该离子发生单元10A可以修改为包括一对由绝缘材料制成的侧肋24A，其位于底座20A上表面的前端角处，且与接地电极60A邻接以增大电极50A和电极60A之间的漏电距离。另外，如图13所示，该离子发生单元也可修改为包括一附加的绝缘板21，其叠放在底座20A的上表面以将针式电极50A安装其上，同样可增大漏电距离。
图14显示依照本发明的又一个实施例的离子发生单元10B，该实施例与图10和图11的实施例类似，只是接地电极60B为一平板型并且安装在底座20B底面的前边缘，与安装在底座20B上表面的针式电极50B隔开。类似的部件以类似的标号并后缀字母“B”指代。
图15和图16显示依照本发明的又一个实施例的离子发生单元10C，该实施例与图10和图11的实施例类似，只是其构造为针式电极50C安装在矩形平板底座20C的一侧面上，且在底座20C的相对侧面的周围安装接地电极60C。类似的部件以类似的标号并后缀字母“C”指代。接地电极60C为具有一对轭状板63的U-型部件，该对轭状板63通过连接板66连接，并且通过将该轭状板63分别安装在该底座20C的上表面和下表面上，而将该接地电极60C安装在远离针式电极50C的底座20C的一横向端的一部分上。上表面和底面的接地电极60C安装在底座20C横向端与隔开。一接地端子62C从板66向外延伸，用以与类似高压发生电路的接地端的导线连接。
图17显示依照本发明的又一个实施例的离子发生单元10D，该实施例与图10和图11的实施例类似，只是绝缘底座20D为浅拱型的结构。类似的部件以类似的标号并加后缀字母“D”指代。针式电极50D安装在底座20D的上表面的中心，其尖头从底座20D的前端向后缩回，而接地电极60D横跨底座20D的前端，并以其相对的两端安装在底座20D侧面上的、与针式电极50D隔开的位置。接地端子62D从接地电极60D的一端向下弯折。或者，如图18所示，底座20D可为具有从平板22D的相对横向侧面延伸出的平行侧肋24D的形状。
Claims (8)
1、一种离子发生单元，包括：
一绝缘底座(20)，其具有一定长度并且承载有一针式电极(50)和一接地电极(60)，
该针式电极(50)具有一尖头，并且适于接收相对于该接地电极的高电压，以使周围空气中的粒子充电，
该针式电极具有一电压端子(52)，用以与一高压发生电路的一电压输出端电连接，
该接地电极具有一接地端子(62)，用以与该高压发生电路的一接地端电连接，
该绝缘底座为一具有多个表面的多面体，该多个表面包括互不相同的一第一表面和一第二表面，并且均具有该绝缘底座的长度，
该针式电极安装在该第一表面上或紧邻该第一表面，
该针式电极的尖头沿该绝缘底座长度方向朝向前方，并且该尖头缩入该绝缘底座的前端，
该接地电极安装在该绝缘底座的前端，并与该针式电极的该尖头纵向隔开，该接地电极具有锚固端(65)，其以该接地电极仅通过该锚固端固定在该绝缘底座上的方式安装在该第二表面上，其中一个该锚固端连接该接地端子。
2、如权利要求1所述的离子发生单元，其中
该底座包括一大致平的底板(22)，以在其上表面和下表面分别限定该第一表面和该第二表面；
该绝缘底座还包括一对侧肋(24)，其一体地立于该底板的横向边缘，
该接地电极为一弧形件，其具有一对向内的弯折部(65)，该弯折部一体地从该弧形件的下端延伸以限定所述锚固端，所述向内的弯折部安装在所述底板的底面，且所述弧形件的下端分别环绕在所述侧肋的外面。
3、如权利要求2所述的离子发生单元，其中
所述绝缘底座的上表面上形成有一插座(30)，用以保持所述针式电极，
所述插座具有一槽(34)，所述针式电极插入该槽中且其尖头伸出所述插座，
所述槽被限定在一对隔板(32)之间，该对隔板由所述侧肋整体地支撑，并沿向上的方向与所述绝缘底座的上表面隔开，
所述槽配置为以该针式电极浮动于所述底座的上表面之上的方式容纳该针式电极。
4、如权利要求3所述的离子发生单元，其中
所述槽包括一底部开口的空腔(36)，
所述针式电极在其纵向的中部形成有一U型弯曲部(54)，其置于所述空腔内。
5、如权利要求3或4所述的离子发生单元，还包括有一绝缘帽(90)，其压合于所述插座上，以将所述针式电极安装在该帽和该插座之间。
6、如权利要求1所述的离子发生单元，还包括有一绝缘帽(90)，其安装在所述绝缘底座的该第一表面上，以环绕所述针式电极的大部分且将该尖头暴露在所述底座的该第一表面上。
7、如权利要求1所述的离子发生单元，其中
所述绝缘底座包括一大致平的底板(20B)，以在其上表面和下表面分别限定该该第一表面和该第二表面；并且其中所述针式电极(50B)安装在所述底板的顶面，而所述接地电极(60B)安装在所述下表面并不会突出到所述上表面。
8、如权利要求1所述的离子发生单元，其中
所述绝缘底座包括一大致平的底板(20C)，以由该底板的一个侧面限定该第一表面，由该底板的上表面、下表面以及另一侧面共同限定该第二表面，并且其中所述针式电极(50C)安装在所述一个侧面，而所述接地电极(60C)桥接于所述底板的上表面、下表面以及该另一侧面。
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