CN208382380U - 一种双极离子交替发生器及散流器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种双极离子交替发生器及散流器，包括第一发射极板、第一介质阻挡板和第一接地极板，第一介质阻挡板设置在第一发射极板和第一接地极板之间，且第一发射极板连接交流高压，第一接地极板接地，第一发射极板与第一接地极板组合构成一个电场，电子从所述第一发射极板移动至中间的第一介质阻挡板，一部分电子逸出，另一部分电子穿过第一介质阻挡板后移向所述第一接地极板。本实用通过第一发射极板与第一接地极板形成一个电场，使离子逸出，形成带异号电荷的离子群，其与颗粒物、有机挥发物的气态分子和浮游菌等反应，达到空气净化、去除异味的目的；部分逸出第一介质阻挡板表面的电子与室内空气分子相遇，进一步改善空气品质。

Description

一种双极离子交替发生器及散流器

技术领域

本实用新型涉及空气净化领域，特别是一种双极离子交替发生器及带有该双极离子交替发生器的散流器。

背景技术

随着人们生活水平的提高，以及工业水平的发展，环境受到了一定的污染，导致雾霾盛行，人居环境中的空气质量急剧下降。人们需要借助一些可行的手段来满足在人居环境中空气品质的提高，比如选用一些具有净化能力的机器或设备。

现有技术中常见的空气净化的装置包括：针尖放电装置、采用丝放大装置等，针尖放电是大家最熟悉的气体放电装置，由于针尖的顶端其面积很小，曲率变化大，同类材料的情况下最容易放电，所以最早也最多的被应用在静电除尘等领域。采用丝(一般采用钨丝)放电的装置，其主要的结构由钨丝高压(典型的电源配置是+8150V)，高压丝之间的隔板接地，集尘极板(-3650V)，这样的配置是一个单极的、以静电集尘为主要功能的空气净化模块，由于采用的钨丝其直径的一致性很好，没有集中放电的点会急剧钝化的可能，再加上流经高压发生极的气流中的颗粒物被荷上正电时，到达带负极性的集尘板上就很容易滞留其表面，这种结构形式很有效。

上述二种放电形式有一个很有效的功用，就是在瞬间将气溶胶击碎的直观效果，很多厂商将其做成演示器，让烟尘在热力学扩展上升时自然流经发生器时，气溶胶瞬间被击碎，使观测者感到神奇时告知空气被净化了，实际上击碎的气溶胶变成了人眼未必能观测到的小颗粒，原来是什么性质的分子都没有变化，气味依然没有被消除，因此生产商一直在寻找其他的辅助功能来满足除味效果，比方在气流途径的后端增加一个M型带活性碳的过滤器等，使结构更为复杂，生产成本高。

实用新型内容

针对上述技术中存在的不足之处，本实用新型公开一种双极离子交替发生器及散流器，通过第一发射极板与第一接地极板形成一个电场，使电子逸出，形成带异号电荷的离子群，其与颗粒物、有机挥发物的气态分子和浮游菌等反应，达到空气净化、去除异味的目的。

为了达到上述目的，本实用新型公开一种双极离子交替发生器，包括第一发射极板、第一介质阻挡板和第一接地极板，所述第一介质阻挡板设置在第一发射极板和第一接地极板之间，且所述第一发射极板连接交流高压，所述第一接地极板接地，所述第一发射极板与所述第一接地极板组合构成一个电场，电子从所述第一发射极板移动至中间的第一介质阻挡板，一部分电子逸出，另一部分电子穿过第一介质阻挡板后移向所述第一接地极板。

进一步的，所述第一发射极板为设置有多个第一通孔的金属薄片，所述多个第一通孔呈阵列方式排布。

进一步的，所述第一介质阻挡板为密度均匀的高硅玻璃片或改性陶瓷片。

进一步的，还包括基板，所述基板设置在所述第一发射极板远离所述第一介质阻挡板的一侧。

进一步的，还包括导热片，所述导热片设置在所述第一接地极板的远离所述第一介质阻挡板的一侧。

进一步的，在所述第一发射极板的远离所述第一介质阻挡板的一侧还依次设置有基板、第二发射极板、第二介质阻挡板和第二接地极板，所述第一发射极板和第二发射极板分别连接交流高压，所述第一接地极板和所述第二接地极板分别接地，第一发射极板与第一接地极板形成第一电场，所述第二发射极板与第二接地极板形成第二电场，所述第一电场与所述第二电场的方向相反。

进一步的，所述基板包括第一基板与第二基板，在所述第一基板与所述第二基板之间还设置有导热片，所述导热片连接加热电压。

进一步的，所述第一接地极板远离所述第一介质阻挡板的一侧设置有第一导热片，所述第二接地极板远离所述第二介质阻挡板的一侧设置有第二导热片，所述第一导热片和所述第二导热片分别连接加热电压。

进一步的，所述第一基板的厚度大于所述第一介质阻挡板，所述第二基板的厚度大于所述第二介质阻挡板。

本实用新型还公开一种散流器，包括底座、叶片和上述任意一项所述的双极离子交替发生器，所述叶片设置有多个，依次排列固定在底座上，所述双极离子交替发生器设置有多个，依次安装在所述叶片上。

与现有技术相比，本实用新型公开的双极离子交替发生器及散流器有益效果为：

1)本实用通过发射极板与接地极板形成一个电场，使电子逸出，形成带异号电荷的离子群，其与颗粒物、有机挥发物的气态分子和浮游菌等反应，达到空气净化、去除异味的目的；

2)部分逸出介质阻挡板表面的电子与室内空气分子相遇，当逸出电子达到一定速率时，便可激励氧分子为离子态，进一步改善空气品质。

3)本实用的结构交替流出的离子风，本身具有膨胀的效应，再加上异号离子的相互吸引的机理,使异号离子在出口外急剧碰撞,有效的离解有机挥发物的气态分子,从而改变其化学特性,通常这些气态分子会最终变化为水和二氧化碳的气态分子；

4)无需任何过滤器和集尘器,采用双极离子交替发生器对甲醛的降解效果极为明显,同样也更容易解决像氨/苯系物气态分子的降解。

附图说明

图1为第一实施例一种单面型双极离子交替发生器的层叠结构示意图；

图2为第一实施例一种单面型双极离子交替发生器俯视图的其中一种截面示意图；

图3为第一实施例中的电场示意图；

图4为第二实施例层叠结构示意图；

图5为第三实施例层叠结构示意图；

图6为第四实施例层叠结构示意图；

图7为第四实施例第二种层叠结构示意图；

图8为第四实施例第三种层叠结构示意图；

图9为第五实施例层叠结构示意图；

图10为第六实施例层叠结构示意图；

图11为第七实施例层叠结构示意图；

图12为第八实施例层叠结构示意图；

图13为散流器结构及工作示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本实用新型的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或无线耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合

诸如第一和第二等之类的关系术语以及“上”“下”“左”“右”的方向术语，仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系、顺序和方向。

本实用新型公开一种双极离子交替发生器100，请参阅图1，为第一实施例一种单面型双极离子交替发生器的层叠结构示意图，图2为第一实施例一种单面型双极离子交替发生器俯视图的其中一种截面示意图，包括第一发射极板1、第一介质阻挡板2和第一接地极板3，所述第一介质阻挡板2设置在第一发射极板1和第一接地极板3之间，请参阅图3，为本实用新型结构中的电场示意图；所述第一发射极板1连接交流高压，所述第一接地极板3接地，所述第一发射极板1与所述第一接地极板3组合构成一个电场，电子从所述第一发射极板1一端穿过中间的第一介质阻挡板2引出至所述第一接地极板3。进一步的，为了将上述第一发射极板1、第一介质阻挡板2和第一接地极板3更好地组合起来，在最外层套设有绝缘密封圈6，以进行固定。

本实用新型的双极离子交替发生器为一种多片式叠加组合的平板结构，第一发射极板1与第一接地极板3接入电流后形成一个具有精密尺寸的电场，采用交流电，其在电场接地一侧将发射极片1的电子引出第一介质阻挡板2，产生异号气体离子，由于介质放电的致密特性，一部分电子与第一接地极板3相遇流入第一接地极板3形成电流，还有一部分电子则逸出介质表面与室内空气分子相遇，当逸出电子达到一定速率时，便可激励氧分子为离子态，电离气体使颗粒物上电，带电的颗粒物如遇到接地极或反向极性物时，就很容易降低空气中颗粒物，使空气中的飘尘转化为降尘，减少漂浮的颗粒物，同时电离气体通过氧化还原反应，有利于有机挥发物分子的分解和还原，达到空气净化的目的。

在本实施例中，请进一步参阅图2，所述第一发射极板1为设置有多个第一通孔11的金属薄片，所述第一通孔11为圆形、六角形、方形结构或者其他的几何图案，且多个第一通孔11呈阵列方式排布。第一通孔11均匀分布，使其能够获得良好的离子密度。

在本实施例中，所述第一接地极板3为金属薄板或者印刷有导电银浆的介质放电板，所述第一接地极板3上也设置有多个第二通孔31，所述第二通孔31为圆形、六角形、方形结构或者其他的形状，且多个第二通孔31呈阵列方式排布。第二通孔31均匀分布，使其能够获得良好的离子密度。进一步的，所述第一通孔11和第二通孔31的形状或结构可以相同，也可以不同，其位置关系可以相互对应、错开或者其他的对应的关系，图2中本实施例中给定的其中一种第一通孔11与第二通孔31的位置关系。

第一发射极板1与第一接地极板3形成的电场中会有部分电子逸出，由于在室内空气净化过程中只有氧分子的离子态才起到净化空气的目的，所以设置合适的交流电压(波形/频率)之外，该第一接地极板3与第一发射极板1的通孔的形状、大小及排列方式需要根据双极离子交替发生器的体积等进行确定，因为不合适的尺寸有可能导致臭氧分量的增加超标，反而加重空气的污染，不利于人体健康。

进一步的，在本实施例中，所述第一介质阻挡板2为密度均匀的高硅玻璃片或改性陶瓷片。只有材料密度与材质的一致性，才能保证双极离子发生器在较大面积时各部位离子释放的均匀性。

进一步的，请参阅图4，为本实用新型第二实施例层叠结构示意图，还包括导热片4，所述导热片4设置在所述第一接地极板3的远离所述第一介质阻挡板2一侧，所述第一接地极板3的一侧连接第一介质阻挡板2，另一侧连接所述导热片4，所述导热片4连接加热电压。由于在空调系统制冷时，有可能在气流流经处产生凝露的现象，所以在第一接地极板3位置设置导热片4，以确保从第一介质阻挡板材料逸出的电子少受水分子的干扰，能以其合适的能态激励氧分子。

进一步的，请参阅图5，为本实用新型第三实施例层叠结构示意图，还可以包括基板5，基板5设置在所述第一发射极板1远离所述第一介质阻挡板2的一侧。

进一步的，请参阅图6，为本实用新型第四实施例层叠结构示意图，还包括基板5以及导热片4，基板5也可以为密度均匀的高硅玻璃片或改性陶瓷片，基板5设置在第一发射极板1的远离所述第一介质阻挡板2的一侧，所述导热片4设置在基板5的远离所述第一发射极板1的一侧。所述导热片4连接加热电压。在本实施例中所述导热片4到所述第一发射极板1的距离大于所述第一发射极板1到所述第一接地极板3的距离。换而言之，所述基板5的厚度大于所述第一介质阻挡板2的厚度，以保证导热片4与第一发射极板1所构成的电场梯度小于第一发射极板1与第一接地极板3的的电场梯度，确保电子引出方向在第一接地极板一侧。

进一步的，请参阅图7，上述的导热片4还可以是设置在第一接地极板3远离所述第一介质阻挡板2一侧，本实施例还可以是如图8的结构，设置两个导热片4，分别设置在第一接地极板3远离所述第一介质阻挡板2一侧以及设置在所述基板5远离所述第一发射极板1的一侧。

本实用新型还提供了一种双面结构的双极离子交替发生器，其为上述介绍的两个单面结构的双极离子交替发生器组合而成，且两个单面结构的双极离子交替发生器之间通过基板5连接。

具体的，请参阅图9，为本实用新型在第五实施例层叠结构示意图，本实施例的双面的双极离子交替发生器的结构包括第一发射极板1、第二发射极板7、第一介质阻挡板2、第二介质阻挡板8、第一接地极板3、第二接地极板9和基板5，该双极离子交替发生器依次按照第一接地极板3、第一介质阻挡板2、第一发射极板1、基板5、第二发射极板7、第二介质阻挡板8和第二接地极板9的顺序叠加组合在一起，所述第一发射极板1和第二发射极板7分别连接交流高压，所述第一接地极板3和所述第二接地极板9分别接地，第一发射极板1与第一接地极板3形成第一电场，所述第二发射极板7与第二接地极板9形成第二电场，所述第一电场与所述第二电场的方向相反。采用对称结构的双面双极离子交替发生器，单位时间内增加了逸出的电子的数量，从而增强了离子气流，加快了空气净化的速度。进一步的，在第六实施例中，还可以在第一接地极板3、第二接地极板9上分别设置第一导热片4和第二导热片10，具体结构参考图10。

在本实施例中，基板5也可以为密度均匀的高硅玻璃片或改性陶瓷片。进一步的，在第七实施例中，请参阅图11，所述基板5包括第一基板5与第二基板11，所述第一基板5一侧与所述第二基板11连接，另一侧与所述第一发射极板1连接，所述第二基板11一侧与所述第一基板5连接，另一侧与所述第二发射极板7连接。采用两层基板5有利于增加两层第一发射极板之间的距离，避免两层第一发射极板的相互干扰。

进一步的，基于上述两层基板5结构，请参阅图12，在第八实施例中，可在所述第一基板5与第二基板11之间设置一层导热片4，所述导热片4与所述连接加热电压。需要注意的是，所述导热片4到所述第一发射极板1的距离应当大于所述第一发射极板1到所述第一接地极板3的距离。即第一基板5与第二基板11厚度应当分别大于第一介质阻挡板2和第二介质阻挡板8，以保证导热板与第一发射极板所构成的电场梯度小于第一发射极板与第一接地极板的的电场梯度，确保电子引出方向在第一接地极板一侧。

本实用还公开一种散流器，请参阅图13，包括底座7、叶片8和上述任意一项所述的双极离子交替发生器100，所述叶片8设置有多个，依次排列固定在底座7上，底座7上设置有进风口，风从进风口进入，所述双极离子交替发生器设置有多个，依次安装在所述叶片上，双极离子交替发生器的朝向保持一致，避免相邻的两个双极离子交替发生器产生的离子风相互干扰，从而更好地进行空气净化。

本实用的工作原理为：当流经双极离子交替发生器的气流同时携带了异号离子气体中负极性的离子数大于正极性离子数时,正、负极性离子相遇湮灭后会留存部分负极性的离子,该部分离子对呈正极性的环境空气起到一个平衡的作用。流经双极离子交替发生器的气流中带有异号氧离子气态实现改善与提高空气品质的,减少空气中的可吸入颗粒物、有机挥发物和浮游菌的主要原理为:

降低可吸入颗粒物的原理：人居环境通常是相对封闭的室内，室内环境中的颗粒物的粒径大小不一,但是在这些颗粒物上会同时携带有机挥发物的气体分子和有不少的浮游菌,由于单极的离子发生器所激发的电离气体可以使颗粒物荷电,无论是正极性还是负极性都有效,带电荷的颗粒物可以在气流后段的集尘器(可以是过滤器,也可以是与原极性为异号的集尘板等)聚集,也可以直接注入室内空间,由作为接地极板(电位为零)的建筑内的各种表面所接纳，双极离子发生器在捕获空气中较小的可吸入颗粒物的效果较之单极电离气体更活跃,因从而更容易吸入较小粒径的可吸入颗粒物.

分解有机挥发物(Tvoc)：为以气态分子出现在人居环境中有机挥发物,比如甲醛/氨/苯系物/tvoc等,从具有双极离子交替激发功能的双极离子交替发生器中流出的离子风,其本身具有膨胀的效应,再加上异号离子的相互吸引的机理,使异号离子在出口外急剧碰撞,如在该过程中没有获遇有机挥发物的气态分子,二者之间就相互湮灭回归到原来中性的氧气分子状态,如果其获遇到被处理的有机挥发物的气态分子时,其高于氧气分子的氧化能力与二个离子结合时的动量,会有效的离解有机化发物的气态分子,从而改变其化学特性,通常这些气态分子会最终变化为水和二氧化碳的气态分子,实验证明,在没有任何过滤器和集尘器的条件下,采用双极离子交替激发功能的双极离子交替发生器对甲醛的降解效果极为明显,同样也更容易解决像氨、苯系物气态分子的降解。

杀灭空气中的浮游菌：在单极离子的气流条件下,能够对颗粒物作荷电效应,那么依附在其上的细菌也会得电,然而光改变细菌本身的电位是不会杀灭细菌的,就如落在高压线上的鸟不会被触电而死,其原由就是此时鸟身上并没有通过的电流,剔除由于高能态激发产生的臭氧以强氧化方式来杀灭细菌的机理和通过集尘过滤的方式将在细菌腾挪其上时,低能态激发的单极离子对细菌在理论上没有效用。然而双极离子交替发生器在没有任何过滤与集尘装置的条件下,在极短的时间里能够有效地杀灭细菌，因此，采用该结构的空气净化装置可以在有人的条件下连续工作,阻断人群之间通过空气传播的疾病感染途径。

综上所述,双极离子交替激发生器在空气净化机理上上完全不同于其他以氧化为净化原理的发生器,在应用过程中其在气流入口可以布置一个初效过滤器,材质采用尼龙网或金属丝网,主要拦截大颗粒的粉尘与毛发类的物体,起到保护双极离子交替发生器的功效,通常这些过滤器是可清洗与重复使用的,在一般的人居环境中应用双极离子交替发生器可以置其于出风口内侧,出风口的材质最好选用非金属材质，这样就能有更多携带正负离子的的气流注入室内空间,双极离子在室内空间获遇可吸入颗粒物/有机挥发物的气态分子/浮游菌的机会会高于净流入的空气通量,就此意义上说,双极离子发生器是一种主动净化装置,除了在特定的环境中需要加载过滤器之外,通常情况无需配置那些昂贵,又不断需要更新丢弃的过滤器,这对于一般的人居环境来说,在空气净化装置中采用双极离子交替发生器能获得较低的运行成本和良好的净化效果,这对该行业的制造商与用户都有积极的效应，改善了人居环境的空气品质也能为社会带来一定的综合效益。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种双极离子交替发生器，其特征在于，包括第一发射极板、第一介质阻挡板和第一接地极板，所述第一介质阻挡板设置在第一发射极板和第一接地极板之间，且所述第一发射极板连接交流高压，所述第一接地极板接地，所述第一发射极板与所述第一接地极板组合构成一个电场，电子从所述第一发射极板移动至中间的第一介质阻挡板，一部分电子逸出，另一部分电子穿过第一介质阻挡板后移向所述第一接地极板。

2.根据权利要求1所述的双极离子交替发生器，其特征在于，所述第一发射极板为设置有多个第一通孔的金属薄片，所述多个第一通孔呈阵列方式排布。

3.根据权利要求1所述的双极离子交替发生器，其特征在于，所述第一介质阻挡板为密度均匀的高硅玻璃片或改性陶瓷片。

4.根据权利要求1所述的双极离子交替发生器，其特征在于，还包括基板，所述基板设置在所述第一发射极板远离所述第一介质阻挡板的一侧。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的双极离子交替发生器，其特征在于，还包括导热片，所述导热片设置在所述第一接地极板的远离所述第一介质阻挡板的一侧。

6.根据权利要求1所述的双极离子交替发生器，其特征在于，在所述第一发射极板的远离所述第一介质阻挡板的一侧还依次设置有基板、第二发射极板、第二介质阻挡板和第二接地极板，所述第一发射极板和第二发射极板分别连接交流高压，所述第一接地极板和所述第二接地极板分别接地，第一发射极板与第一接地极板形成第一电场，所述第二发射极板与第二接地极板形成第二电场，所述第一电场与所述第二电场的方向相反。

7.根据权利要求6所述的双极离子交替发生器，其特征在于，所述基板包括第一基板与第二基板，在所述第一基板与所述第二基板之间还设置有导热片，所述导热片连接加热电压。

8.根据权利要求6所述的双极离子交替发生器，其特征在于，所述第一接地极板远离所述第一介质阻挡板的一侧设置有第一导热片，所述第二接地极板远离所述第二介质阻挡板的一侧设置有第二导热片，所述第一导热片和所述第二导热片分别连接加热电压。

9.根据权利要求7所述的双极离子交替发生器，其特征在于，所述第一基板的厚度大于所述第一介质阻挡板，所述第二基板的厚度大于所述第二介质阻挡板。

10.一种散流器，其特征在于，包括底座、叶片和上述权利要求1-9任意一项所述的双极离子交替发生器，所述叶片设置有多个，依次排列固定在底座上，所述双极离子交替发生器设置有多个，依次安装在所述叶片上。