一種靜電場的三段式復合放電極板的制作方法
【專利摘要】本實用新型設計一種靜電場的三段式復合放電極板，包括放電極板，其特征在于：放電極板由針尖、絲線與平板復合組成，有若干根絲線連接在放電極板的平板前頂端，絲線和放電極板的平板電導通，所有的絲線相互之間平行，絲線的頂端為針尖，針尖的垂直投影線外伸于對應的陰極板的頂端線。放電極板所接電源的電壓小于4000V。絲線的直徑小于0.5毫米。絲線及針尖為不銹鋼材料。針尖的垂直投影線外伸于對應的陰極板的頂端線的距離為0.1——2厘米。本實用新型的優點是可以采用較低電壓極低臭氧完成空氣中的粉塵吸附，而且可以滿足較高的流通風量，達到95%以上的吸附量。
【專利說明】一種靜電場的三段式復合放電極板
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及一種靜電場的三段式復合放電極板。
【背景技術】
[0002] 目前城市空氣污染嚴重，特別是近年來的PM2. 5的濃度大幅度上升，而且有愈演 愈烈之勢，而PM2. 5小顆粒的灰塵吸入后，進入肺泡后，無法排出，其對人體的危害更大，而 且有更進一步的小顆粒PMl和PM0. 5對人體的危害更大。而目前對于小顆粒的灰塵，現有的 空氣凈化器多采用過濾式的，利用各種過濾網，無紡布或其它的過濾材料對粉塵進行過濾， 但是物理過濾粉塵要求過濾材料的空隙本身小于被過濾的顆粒，而一旦遇到PM2. 5及其以 下的顆粒時，過濾材料的密度要大幅度提高，這樣過濾的效率大幅度下降，而且吸附的粉塵 后的過濾材料無法復原，需要拋棄更換，引起材料的污染及運行成本的上升。其實利用靜電 場吸附空氣中的粉塵是常規的做法，當空氣中的顆粒經過靜電場后，顆粒帶電，然后被負極 板所吸附，這樣無論顆粒大小，就算再細的粉塵依然能夠被吸附，特別是高壓靜電場，其吸 附能力非常大，經過檢測，當粉塵高速(當然小于一個極限值時)通過高壓靜電場后，100%的 粉塵被吸附，但是為啥如此好的產品市場上又不多呢？關鍵就是，高壓靜電場會帶來臭氧， 而臭氧對人體的健康是有危害的。那如何能夠用到靜電場吸附空氣中的灰塵，又不產生臭 氧，是目前空氣凈化界關注的焦點。
【發明內容】
[0003] 本實用新型的目的是解決現有技術中高壓靜電場在吸附空氣中粉塵時會產生臭 氧所存在的危害人體健康問題，提供一種靜電場的三段式復合放電極板。本實用新型設計 一種靜電場的三段式復合放電極板，包括放電極板，其特征在于：放電極板由針尖、絲線與 平板復合組成，有若干根絲線連接在放電極板的平板前頂端，絲線和放電極板的平板電導 通，所有的絲線相互之間平行，絲線的頂端為針尖，針尖的垂直投影線外伸于對應的陰極板 的頂端線。放電極板所接電源的電壓小于4000V。絲線的直徑小于0.5毫米。絲線及針尖 為不銹鋼材料。針尖的垂直投影線外伸于對應的陰極板的頂端線的距離為〇. 1--2厘米。 本實用新型的優點是可以采用較低電壓極低臭氧完成空氣中的粉塵吸附，而且可以滿足較 高的流通風量，達到95%以上的吸附量。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0004] 附圖1為本實用新型的結構示意圖，圖2為本實用新型的用于靜電場的使用狀態 圖（圖中5為陰極板)。
【具體實施方式】
[0005] 圖中一種靜電場的三段式復合放電極板，包括放電極板1，其特征在于：放電極板 由針尖2、絲線3與平板4復合組成，有若干根絲線連接在放電極板的平板前頂端，絲線和放 電極板的平板電導通，所有的絲線相互之間平行，絲線的頂端為針尖，針尖的垂直投影線外 伸于對應的陰極板的頂端線。放電極板所接電源的電壓小于4000V。絲線的直徑小于0.5 毫米。絲線及針尖為不銹鋼材料。針尖的垂直投影線外伸于對應的陰極板的頂端線的距離 為0. 1--2厘米。
[0006] 靜電場一般以4000V為產生臭氧的極限臨界點。高壓高吸附，低壓低吸附，但是， 高壓高臭氧，低壓低臭氧。普通靜電場在4000V狀態下，吸附能力是很低的，所以，一般設計 的靜電場都遠高于4000V，甚至達到10000V以上，或在4000V基礎上增加6000V或8000V的 輔助電極，稱為雙電極靜電場，但因無法回避的臭氧超標而難于投入實用。只有兩者結合， 同時滿足吸附要求和臭氧要求的前提下，才能走出靜電場的實用之路。本發明的創新點，就 是采用4000V以下的低壓達到高吸附低臭氧的技術效果。
[0007] 在普通靜電場設計中，除滿足一定的正、陰極距離要求外，吸附能力和產生臭氧程 度主要是由放電極的放電效果確定的，而放電效果又取決于放電極的結構形式。按照物理 常識，尖端放電效果強于絲線，絲線又強于平板，所以，一般放電極都由這三類形狀組成。每 一種單一結構都有其長處，也有其局限。但單一結構有一個共同點，就是電場強度相對比較 平均化，要提高就總體提高，要下降就總體下降。事實上，被吸附的灰塵由于粒經大小不同， 運動慣性也不同，所需電場吸附力也就不同。這樣平均化電場對某一類粒經灰塵吸附效果 可能較好，但對過大或過小的灰塵效果就不理想，電場吸附能力或顯不足，或顯浪費。只有 對電場吸附能力進行有針對性配置，才能最大程度發揮電場作用，滿足吸附要求。
[0008] 在電壓因臭氧發生的限值而不能過高的條件下，高壓路線走不通，但可以通過改 變放電極的結構形式來提高放電效果，保證吸附能力達到使用要求，同時在電場內調整不 同吸附能力的配置方法，分別對應不同運動慣性的灰塵粒子，從而在多重優化配置下，組成 最合理的電場結構。
[0009] 本發明按上述設計思路，采用的放電極結構，由針尖、絲線和平板三種形式分三段 復合組成。具體佈置在放電極前端針尖部位超出陰極投影端面一定距離作為第一段，通過 增加放電距離，延長放電時間，增加放電效果來強化電離作用。第二段由絲線狀針體完成追 加電離作用。最后在第三段平板位置再補強放電。通過三次疊加的電離作用，在總功率不 變的情況下，合理分配吸附強度，保證大、中、小各類粒經的灰塵難于漏網，都能被高壓帶電 而為陰極集塵板所吸附。
[0010] 采用本發明放電極結構制作的靜電場，試驗結果證明在吸附效能和控制臭氧二個 核心功能指標，都大幅度優于普通結構的靜電場。
[0011] 室內空氣質量臭氧值國家標準為：〇. I mg/ m3，空氣凈化器臭氧值國家標準為： 0? 05 mg/ m3。
[0012] 由于尖端放電的效應，因此外伸出負端的集塵板（陰極板）的放電絲尖端產生球狀 的強電場，使通過的粉塵被電離，帶上正電荷，然后再通過后續的較強的放電絲的電場區域 進一步加強帶電荷并再此經過了正極放電絲和負極集塵板之間的電場，帶正電的粉塵在電 場的作用下，被負極集塵板吸引，改變原來的直線運動，成為一個帶有垂直方向的加速度， 形成一個拋物線的運動軌跡，從而在正極的放電板和負極的集塵板之間的電場區域里被電 場進一步加速，直到被負極的集塵板吸附。由于采用了外伸出負極的集塵板端線的放電絲 尖端，而根據尖端放電效應，放電絲尖端的放電最強，這樣，就會形成一個位于放電絲尖端 的球狀強電場，可以高效地對粉塵進行電離，使其攜帶正電荷，而無須高壓電源，今采用較 低電壓即可，如采用3500V的電源制作的本實用新型，和現有技術的對比見下表，
[0013]
【權利要求】
1. 一種靜電場的三段式復合放電極板，包括放電極板，其特征在于：放電極板由針尖、 絲線與平板復合組成，有若干根絲線連接在放電極板的平板前頂端，絲線和放電極板的平 板電導通，所有的絲線相互之間平行，絲線的頂端為針尖，針尖的垂直投影線外伸于對應的 陰極板的頂端線。
2. 按權利要求1所述的一種靜電場的三段式復合放電極板，其特征在于：放電極板所 接電源的電壓小于4000V。
3. 按權利要求1所述的一種靜電場的三段式復合放電極板，其特征在于：絲線的直徑 小于0. 5毫米。
4. 按權利要求1所述的一種靜電場的三段式復合放電極板，其特征在于：絲線及針尖 為不銹鋼材料。
5. 按權利要求1所述的一種靜電場的三段式復合放電極板，其特征在于：針尖的垂直 投影線外伸于對應的陰極板的頂端線的距離為〇. 1--2厘米。
【文檔編號】B03C3/43GK204122252SQ201420506694
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年9月3日 優先權日:2014年9月3日
【發明者】胡建忠, 熊傳林 申請人:上海亦飛凈化科技有限公司