專利名稱：一種氣體凈化裝置及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及等離子體領(lǐng)域，尤其是涉及一種氣體凈化裝置及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
氣體凈化主要是指除去氣體中的灰塵等雜質(zhì)。請(qǐng)參閱圖1，現(xiàn)有技術(shù)中，常用的一種氣體凈化的裝置采用兩級(jí)電極的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)包括電離極101和接地的收集極102，當(dāng)該裝置處于工作狀態(tài)時(shí)，在電離極加高壓電使通過的灰塵顆粒及其它雜質(zhì)顆粒帶電，此后帶電的灰塵及其它雜質(zhì)顆粒被零電勢(shì)或者是帶相反電勢(shì)的收集極吸附，完成了對(duì)氣體的凈化過程。但是，在這種裝置的工作過程中，一部分帶電的灰塵及其它雜質(zhì)顆粒的運(yùn)動(dòng)方向會(huì)偏離收集極或者從收集極當(dāng)中漏掉，而逃離到空氣中，這樣會(huì)導(dǎo)致收集極吸附灰塵及其它雜質(zhì)顆粒的效率降低，即凈化裝置的清潔效率降低，使得灰塵及其它雜質(zhì)顆粒逃離到空氣中并沉積在室內(nèi)的家具或地板上繼續(xù)造成污染。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決的技術(shù)問題在于提供一種氣體凈化裝置及系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)提高對(duì)灰塵及其它雜質(zhì)顆粒的吸附能力，進(jìn)一步提高氣體的凈化效率。為此，本發(fā)明解決技術(shù)問題的技術(shù)方案是本發(fā)明提供了一種氣體凈化裝置，所述裝置包括一個(gè)氣體凈化單元，所述氣體凈化單元包括至少一個(gè)電離極、至少一個(gè)排斥極以及至少一個(gè)收集極；其中，所述至少一個(gè)排斥極帶有與所述至少一個(gè)電離極所帶電勢(shì)相同方向的電勢(shì)，所述至少一個(gè)收集極帶有零電勢(shì)或與所述至少一個(gè)電離極所帶電勢(shì)相反方向的電勢(shì)；所述至少一個(gè)排斥極用于將所述至少一個(gè)電離極電離后的帶電氣體顆粒推送至所述至少一個(gè)收集極。優(yōu)選地，所述氣體凈化單元包括一個(gè)收集極、至少一個(gè)電離極和至少一個(gè)排斥極。優(yōu)選地，所述氣體凈化單元包括一個(gè)收集極、一個(gè)電離極和一個(gè)排斥極；其中，所述一個(gè)收集極、所述一個(gè)排斥極及所述一個(gè)電離極相互平行，所述一個(gè)收集極與所述一個(gè)排斥極正對(duì)。優(yōu)選地，所述氣體凈化單元包括相互平行并且正對(duì)的兩個(gè)收集極、至少一個(gè)電離極和至少一個(gè)排斥極，所述至少一個(gè)排斥極中的各個(gè)排斥極正對(duì)并且相互平行。優(yōu)選地，所述氣體凈化單元包括相互平行并且正對(duì)的兩個(gè)收集極、一個(gè)電離極和一個(gè)排斥極。優(yōu)選地，所述氣體凈化單元包括至少三個(gè)收集極、至少兩個(gè)電離極和至少兩個(gè)排斥極，所述至少三個(gè)收集極以圓弧形排列在所述至少一個(gè)電離極的外部，至少兩個(gè)排斥極在至少三個(gè)收集極之間平行排列。優(yōu)選地，其特征在于，所述裝置包括多個(gè)氣體凈化單元，所述多個(gè)氣體凈化單元之間相互串聯(lián)和/或并聯(lián)。
優(yōu)選地，所述收集極中任一收集極面對(duì)所述電離極的一面為圓弧形的突起。優(yōu)選地，所述圓弧形的突起的曲率半徑至少大于所述電離極的曲率半徑的20倍。優(yōu)選地，所述排斥極中的任一個(gè)排斥極的表面具有至少一個(gè)圓弧形的突起。優(yōu)選地，所述電離極由一根金屬細(xì)絲或多根金屬細(xì)絲組成的陣列構(gòu)成。優(yōu)選地，所述金屬細(xì)絲的表面涂有氧化催化劑涂層或者表面溢出能低的涂層，以降低臭氧。優(yōu)選地，所述電離極的一端為針尖狀或所述電離極的表面為鋸齒狀。優(yōu)選地，所述電離極背對(duì)所述收集極的一側(cè)涂有絕緣涂層或放置帶有與所述電離極所帶電勢(shì)方向相同的電勢(shì)的抵觸極。優(yōu)選地，所述電離極產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度大于105V/m。優(yōu)選地，所述收集極和/或所述排斥極為實(shí)心或空心結(jié)構(gòu)。優(yōu)選地，所述電離極、所述收集極和所述排斥極均為光滑表面。本發(fā)明還提供了一種氣體凈化系統(tǒng)，其特征在于，所述氣體凈化系統(tǒng)包括電源電壓、至少一個(gè)探測(cè)器、控制單元、測(cè)量電路、電弧觸發(fā)電極以及如權(quán)利要求1至17任意一項(xiàng)所述的氣體凈化裝置；電源電壓用于向所述氣體凈化裝置中的電離極、收集極和排斥極供電；所述至少一個(gè)探測(cè)器用于測(cè)量所述氣體凈化裝置中的電離極處的氣流速度和環(huán)境指標(biāo)、以及所述氣體凈化裝置處的灰塵濃度和臭氧濃度；所述測(cè)量電路用于測(cè)量流過所述氣體凈化裝置中的電離極的電流；所述電弧觸發(fā)電極用于在所述至少一個(gè)探測(cè)器測(cè)量到的環(huán)境指標(biāo)發(fā)生變化時(shí)，先于電離極和收集極電弧放電；所述控制單元用于根據(jù)測(cè)量電路測(cè)量到的流過所述氣體凈化裝置中的電離極的電流，以及所述至少一個(gè)探測(cè)器測(cè)量到的氣流速度、環(huán)境指標(biāo)、灰塵濃度和臭氧濃度，來控制電源電壓向所述氣體凈化裝置中的電離極，收集極及排斥極的供電值。通過上述技術(shù)方案可知，本發(fā)明中的氣體凈化裝置包括至少一個(gè)電離極、至少一個(gè)排斥極以及至少一個(gè)收集極，其中，收集極帶有零電勢(shì)或與電離極所帶電勢(shì)相反方向的電勢(shì)，因此收集極能夠?qū)﹄婋x極電離的帶電氣體顆粒進(jìn)行吸附，而通過帶有與電離極所帶電勢(shì)相同方向電勢(shì)的排斥極將帶電氣體顆粒推送回收集極，使得一部分原本運(yùn)動(dòng)方向偏離收集極的帶電氣體顆粒被推送至收集極而被吸附，因此，本發(fā)明通過三電極的結(jié)構(gòu)提高了對(duì)灰塵及其它雜質(zhì)顆粒的吸附能力，進(jìn)一步提高了氣體的凈化效率。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的氣體凈化裝置；圖2為本發(fā)明提供的氣體凈化裝置的具體實(shí)施例的縱向截面圖；圖3為本發(fā)明提供的氣體凈化裝置的另一具體實(shí)施例的縱向截面圖；圖4為本發(fā)明提供的氣體凈化裝置的另一具體實(shí)施例的縱向截面圖；圖5為本發(fā)明提供的氣體凈化裝置的另一具體實(shí)施例的縱向截面圖；圖6為本發(fā)明提供的氣體凈化裝置的另一具體實(shí)施例的縱向截面圖；圖7為本發(fā)明提供的一種收集極的縱向截面圖8為本發(fā)明提供的一種排斥極的縱向截面圖；圖9為本發(fā)明提供的氣體凈化裝置的另一具體實(shí)施例的縱向截面圖；圖10為本發(fā)明提供的氣體凈化裝置的另一具體實(shí)施例的縱向截面圖；圖11為本發(fā)明提供的氣體凈化裝置的另一具體實(shí)施例的縱向截面圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的實(shí)施例提供的氣體凈化裝置采用了三電極結(jié)構(gòu)，能夠?qū)⑦\(yùn)動(dòng)方向偏離收集極的帶電氣體顆粒推送回收集極。本發(fā)明提供了一種氣體凈化裝置的具體實(shí)施例，該實(shí)施例中，所述裝置包括一個(gè)氣體凈化單元，所述氣體凈化單元包括至少一個(gè)電離極、至少一個(gè)排斥極以及至少一個(gè)收集極。其中，所述至少一個(gè)排斥極帶有與所述至少一個(gè)電離極所帶電勢(shì)相同方向的電勢(shì)，所述至少一個(gè)收集極帶有零電勢(shì)或與所述至少一個(gè)電離極所帶電勢(shì)相反方向的電勢(shì)；所述至少一個(gè)排斥極用于將所述至少一個(gè)電離極電離后的帶電氣體顆粒推送至所述至少一個(gè)收集極。這里，各個(gè)收集極、各個(gè)電離極和各個(gè)排斥極可以互相平行。通過上述技術(shù)方案可知，該實(shí)施例中的氣體凈化裝置包括至少一個(gè)電離極、至少一個(gè)排斥極以及至少一個(gè)收集極，其中，收集極帶有零電勢(shì)或與電離極所帶電勢(shì)相反方向的電勢(shì)，因此收集極能夠?qū)﹄婋x極電離的帶電氣體顆粒進(jìn)行吸附，而通過帶有與電離極所帶電勢(shì)相同方向電勢(shì)的排斥極將帶電氣體顆粒推送回收集極，使得一部分原本運(yùn)動(dòng)方向偏離收集極的帶電氣體顆粒被推送至收集極吸附，從而實(shí)現(xiàn)了提高對(duì)灰塵及其它雜質(zhì)顆粒的吸附能力，進(jìn)一步提高氣體的凈化效率。這里，所述氣體可以為空氣，此時(shí)，氣體凈化裝置用于對(duì)空氣進(jìn)行凈化。這里，氣體凈化裝置中的氣體流通可以通過風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)，并且氣體流通方向由電離極進(jìn)，通過收集極，排斥極而流出裝置。或者，氣體凈化裝置中的氣體流通不通過任何的機(jī)械移動(dòng)部件，而是氣體流通由電場(chǎng)力加速空氣顆粒獲得動(dòng)量之后而產(chǎn)生，其氣體流通方向與電場(chǎng)力作用的方向一致，由電離極方向進(jìn)入，通過收集極，排斥極而流出氣體凈化裝置。這里，電離極加上高壓電后能夠?qū)⒒覊m等雜質(zhì)顆粒帶上與電離極電勢(shì)相同方向的電勢(shì)，電勢(shì)方向指的是電勢(shì)的正、負(fù)方向。電離極可以由鎢、碳鎢、氮鎢、鑰、不銹鋼、鎳金屬及鎳金屬合金、熱電偶金屬及熱電偶合金、稀有金屬及稀有金屬合金、難熔金屬及難熔金屬合金中的一種或幾種制成。電離極的一端可以為針尖狀，或者電離極的表面為鋸齒狀。一般來說，針尖狀的電離極在工藝上最容易實(shí)現(xiàn)，而鋸齒狀的電離極牢固性更高。特別地，所述各個(gè)電離極可以由一根金屬絲或者多根金屬細(xì)絲組成的陣列構(gòu)成，電離極由多根金屬細(xì)絲組成時(shí)，該多根金屬細(xì)絲可以相互平行。金屬細(xì)絲做成的電離極能夠產(chǎn)生比較均勻的電場(chǎng)強(qiáng)度，并且更加穩(wěn)定，容易對(duì)其進(jìn)行控制。并且，金屬細(xì)絲做成的電離極由于材質(zhì)的關(guān)系，更容易在其表面涂上各種材質(zhì)的涂層，實(shí)現(xiàn)更多的功能。例如，可以在金屬細(xì)絲做成的電離極的表面涂有氧化催化劑涂層或表面溢出能低的材質(zhì)，以降低電離極在高壓作用下產(chǎn)生等離子體同時(shí)的副產(chǎn)物，如臭氧。例如，可以在金屬細(xì)絲做成的電離極的表面涂有氧化催化劑涂層，比如金，以使得電離極電離的離子的電荷密度更高，提高了電離極的電離效率。還可以在金屬細(xì)絲做成的電離極表面涂上一些氧化催化劑涂層，例如二氧化錳、銀等，減少氧氣的成分，從而減少因電離極電離而生成的臭氧。此外，金屬細(xì)絲做成的電離極的曲率半徑通常很小，因此收集極面對(duì)電離極的一面的曲率半徑與電離極的曲率半徑的比值更大，減小了背面電弧的產(chǎn)生。并且金屬細(xì)絲可以采用一些強(qiáng)度高的材料，例如鎢、不銹鋼等，滿足強(qiáng)度的要求，延長其使用壽命。排斥極和/或收集極可以是實(shí)心的，也可以是空心的，當(dāng)排斥極或收集極為空心時(shí)，能夠減小排斥極或收集極的重量，便于運(yùn)輸，并且節(jié)約了材料和成本。當(dāng)排斥極或收集極為實(shí)心的時(shí)，增大了機(jī)械強(qiáng)度，延長了使用壽命。收集極通常為帶有圓形凸起的板狀結(jié)構(gòu)，例如，長方形板、或者圓柱板。由于本發(fā)明提供的氣體凈化裝置在高壓電場(chǎng)環(huán)境下使用，因此本發(fā)明中的加速極、收集極和電離極通常均為光滑表面，沒有尖端瑕疵，以防止電弧的產(chǎn)生。 在本發(fā)明中，為了防止無效的離子電離，可以在電離極背對(duì)收集極的一側(cè)涂有電解質(zhì)涂層或在電離極背對(duì)收集極的一側(cè)放置帶有與電離極所帶電勢(shì)方向相同的電勢(shì)的抵觸極。在上述實(shí)施例中，氣體凈化裝置包括至少一個(gè)電離極、至少一個(gè)收集極和至少一個(gè)排斥極。實(shí)際上，這三種電極的數(shù)量和相互之間的位置關(guān)系有多種組合形式，下面根據(jù)收集極的個(gè)數(shù)的不同分別加以舉例說明。首先說明本發(fā)明提供的氣體凈化裝置只包括一個(gè)收集極的情況。圖2為本發(fā)明提供的氣體凈化裝置的另一具體實(shí)施例的縱向截面圖，該實(shí)施例中，以收集極為長方形板狀以及每一個(gè)電離極為一根金屬細(xì)絲為例說明，在其他實(shí)施例中，收集極和電離極的具體結(jié)構(gòu)和組成均不加限定。所述裝置包括一個(gè)氣體凈化單元，所述氣體凈化單元包括至少一個(gè)電離極201、一個(gè)收集極202以及至少一個(gè)排斥極203。其中，所述至少一個(gè)排斥極203帶有與所述至少一個(gè)電離極201所帶電勢(shì)相同方向的電勢(shì)，所述一個(gè)收集極202帶有零電勢(shì)或與所述至少一個(gè)電離極201所帶電勢(shì)相反方向的電勢(shì)，所述至少一個(gè)排斥極203用于將所述至少一個(gè)電離極201電離后的帶電氣體顆粒推送至所述一個(gè)收集極202。這里，各個(gè)電離極的電勢(shì)方向相同，并且各個(gè)電離極加上高壓電后能夠?qū)⒒覊m等雜質(zhì)顆粒帶上與各個(gè)電離極電勢(shì)相同方向的電勢(shì)，電勢(shì)方向指的是電勢(shì)的正、負(fù)方向。例如，若各個(gè)電離極的均帶有正方向電勢(shì)，則收集極帶有零電勢(shì)或負(fù)方向電勢(shì)，各個(gè)排斥極均帶有正方向電勢(shì)。該實(shí)施例中，所述至少一個(gè)排斥極203為了能夠更好地將至少一個(gè)電離極201電離后的帶電氣體顆粒推送至所述一個(gè)收集極202，所述至少一個(gè)排斥極203中的各個(gè)排斥極與所述至少一個(gè)電離極201中的各個(gè)電離極位于收集極202的同一側(cè)，即圖2中的收集極202中上邊的一側(cè)。而在其它實(shí)施例中，排斥極也可以不與電離極位于收集極202的同一側(cè)，例如，部分或全部排斥極可以位于收集極202中下邊的一側(cè)，此時(shí)該排斥極也能夠位于收集極202下邊的一側(cè)的帶電氣體顆粒(通常情況下為少量)推送至收集極201。該實(shí)施例中，至少一個(gè)電離極201中的各個(gè)電離極可以均與所述一個(gè)收集極202面對(duì)所述電離極的一面的邊緣線平行，也就是說，在圖2中所示的氣體凈化裝置中，各個(gè)電離極可以均與收集極202的右側(cè)邊緣線平行。特別地，該實(shí)施例中的氣體凈化單元可以只包括一個(gè)收集極、一個(gè)電離極和一個(gè)排斥極。其中，所述一個(gè)收集極、所述一個(gè)排斥極及所述一個(gè)電離極相互平行。此時(shí)，收集極可以位于電離極和排斥極之間，或者收集極正對(duì)排斥極。在其它實(shí)施例中，各個(gè)電離極還可位于收集極201的上方，各個(gè)排斥極位于電離極的左右兩側(cè)，將電離極電離后的帶電氣體顆粒推送至收集極201。其次說明本發(fā)明提供的氣體凈化裝置包括兩個(gè)收集極的情況。圖3為本發(fā)明提供的氣體凈化裝置的另一具體實(shí)施例的縱向截面圖，該實(shí)施例中，以收集極為長方形板狀以及每一個(gè)電離極為一根金屬細(xì)絲為例說明，在其他實(shí)施例中，收集極和電離極的具體結(jié)構(gòu)均不加限定。所述裝置包括一個(gè)氣體凈化單元，所述氣體凈化單元包括至少一個(gè)電離極301、兩個(gè)收集極302以及至少一個(gè)排斥極303。其中，所述至少一個(gè)排斥極303帶有與所述至少一個(gè)電離極301所帶電勢(shì)相同方向的電勢(shì)，所述兩個(gè)收集極302帶有零電勢(shì)或與所述至少一個(gè)電離極301所帶電勢(shì)相反方向的電勢(shì),所述至少一個(gè)排斥極303用于將所述至少一個(gè)電離極301電離后的帶電氣體顆粒推送至所述兩個(gè)收集極302。其中，至少一個(gè)排斥極303中的各個(gè)排斥極正對(duì)，并且相互平行。當(dāng)各個(gè)排斥極的大小均相等時(shí)，俯視所述氣體凈化裝置時(shí)，各個(gè)排斥極重合。各個(gè)排斥極可以位于所述兩個(gè)收集極302之間。這里，各個(gè)電離極加上高壓電后能夠?qū)⒒覊m等雜質(zhì)顆粒帶上與各個(gè)電離極電勢(shì)相同方向的電勢(shì)，電勢(shì)方向指的是電勢(shì)的正、負(fù)方向。例如，若各個(gè)電離極的均帶有正方向電勢(shì)，則兩個(gè)收集極均帶有零電勢(shì)或負(fù)方向電勢(shì)，各個(gè)排斥極均帶有正方向電勢(shì)。該實(shí)施例中，兩個(gè)收集極相互平行并且正對(duì)。所述至少一個(gè)排斥極303為了能夠更好地將至少一個(gè)電離極301電離后的帶電氣體顆粒推送至所述兩個(gè)收集極302，所述至少一個(gè)排斥極303中的各個(gè)排斥極與所述至少一個(gè)電離極301中的各個(gè)電離極位于任一個(gè)收集極的中心線的相反側(cè)，所述中心線垂直于收集極的收集面。具體地，各個(gè)排斥極可以位于收集極302的中心線左側(cè)，此時(shí)各個(gè)電離極位于收集極303的中心線右側(cè)。而在其它實(shí)施例中，排斥極也可以不與電離極位于收集極302的相反側(cè)，又或者，部分或全部排斥極可以位于收集極302中上邊或下邊的一側(cè),此時(shí)該排斥極也能夠位于收集極302上邊或下邊的一側(cè)的帶電氣體顆粒(通常情況下為少量)推送至收集極302。該實(shí)施例中，至少一個(gè)電離極301中的各個(gè)電離極可以均與所述兩個(gè)收集極302面對(duì)所述電離極的一面的邊緣線平行，也就是說，在圖3中所示的氣體凈化裝置中，各個(gè)電離極可以均與收集極302的右側(cè)邊緣線平行。該實(shí)施例中通過兩個(gè)收集極，增大了收集極的吸附面積，提高對(duì)灰塵及其它雜質(zhì)顆粒的吸附能力，進(jìn)一步提高氣體的凈化效率。特別地，該實(shí)施例中的氣體凈化單元可以只包括兩個(gè)收集極、一個(gè)電離極和一個(gè)排斥極。具體通過下面的實(shí)施例加以說明。圖4為本發(fā)明提供的氣體凈化裝置的另一具體實(shí)施例的縱向截面圖，該實(shí)施例中，以收集極為長方形板狀以及電離極為一根金屬細(xì)絲為例說明，在其他實(shí)施例中，收集極和電離極的具體結(jié)構(gòu)和組成均不加限定。所述裝置包括一個(gè)氣體凈化單元，所述氣體凈化單元包括一個(gè)電離極401、兩個(gè)收集極402以及一個(gè)排斥極403。其中，所述一個(gè)排斥極403與所述一個(gè)電離極401所帶電勢(shì)相同方向的電勢(shì)，該實(shí)施例中以兩者均帶正方向電勢(shì)為例。則所述兩個(gè)收集極402帶有負(fù)方向電勢(shì)，所述一個(gè)排斥極403用于將所述一個(gè)電離極401電離后的帶電氣體顆粒推送至所述兩個(gè)收集極402。
這里，電離極401加上高壓電后能夠?qū)⒒覊m等雜質(zhì)顆粒帶上正方向的電勢(shì)。該實(shí)施例中，兩個(gè)收集極相互平行并且正對(duì)。所述一個(gè)排斥極403與所述一個(gè)電離極401位于兩個(gè)收集極402的中心線的相反側(cè)，具體地，所述排斥極可以位于收集極402的中心線的左側(cè)，此時(shí)所述電離極位于收集極402的中心線的右側(cè)。電離極401與兩個(gè)收集極402面對(duì)電離極的一面的邊緣線平行，也就是說，在圖4中所示的氣體凈化裝置中，電離極401與收集極402的右側(cè)邊緣線平行。最后說明本發(fā)明提供的氣體凈化裝置包括至少三個(gè)收集極的情況。圖5為本發(fā)明提供的氣體凈化裝置的另一具體實(shí)施例的縱向截面圖，該實(shí)施例中，以收集極為長方形板狀以及每一個(gè)電離極為一根金屬細(xì)絲為例說明，在其他實(shí)施例中，收集極和電離極的具體結(jié)構(gòu)和組成均不加限定。所述裝置包括一個(gè)氣體凈化單元，所述氣體凈化單元包括至少一個(gè)電離極501、至少三個(gè)收集極502以及至少一個(gè)排斥極503。其中，所述至少一個(gè)排斥極503帶有與所述至少一個(gè)電離極501所帶電勢(shì)相同方向的電勢(shì)，所述至少三個(gè)收集極502帶有零電勢(shì)或與所述至少一個(gè)電離極501所帶電勢(shì)相反方向的電勢(shì)，所述至少一個(gè)排斥極503用于將所述至少一個(gè)電離極501電離后的帶電氣體顆粒推送至所述至少三個(gè)收集極502。這里，各個(gè)電離極加上高壓電后能夠?qū)⒒覊m等雜質(zhì)顆粒帶上與各個(gè)電離極電勢(shì)相同方向的電勢(shì)，電勢(shì)方向指的是電勢(shì)的正、負(fù)方向。例如，若各個(gè)電離極的均帶有正方向電勢(shì)，則各個(gè)收集極均帶有零電勢(shì)或負(fù)方向電勢(shì)，各個(gè)排斥極均帶有正方向電勢(shì)。該實(shí)施例中，各個(gè)收集極、各個(gè)排斥極相互平行，所述至少三個(gè)收集極502以圓弧形排列在所述至少一個(gè)電離極的外部。這里，以圓弧形排列指的是一圓弧能夠通過所有收集極的中心。同時(shí)，電離極在該圓弧的內(nèi)部。所述至少一個(gè)排斥極503為了能夠更好地將至少一個(gè)電離極501電離后的帶電氣體顆粒推送至所述至少三個(gè)收集極502，各個(gè)排斥極相對(duì)于各個(gè)收集極位于各個(gè)電離極的外側(cè)。而在其它實(shí)施例中，各個(gè)收集極也可以以其他形狀排列在所述至少一個(gè)電離極的外部，部分或全部排斥極可以位于收集極502中任一收集極的上邊或下邊的一側(cè)，此時(shí)該排斥極也能夠位于該收集極上邊或下邊的一側(cè)的帶電氣體顆粒(通常情況下為少量)推送至收集極502。該實(shí)施例中，至少一個(gè)電離極501中的各個(gè)電離極可以均與所述兩個(gè)收集極502面對(duì)所述電離極的一面的邊緣線平行，也就是說，在圖5中所示的氣體凈化裝置中，各個(gè)電離極可以均與收集極502的右側(cè)邊緣線平行。該實(shí)施例中通過至少三個(gè)收集極，增大了收集極的吸附面積，提高對(duì)灰塵及其它雜質(zhì)顆粒的吸附能力，進(jìn)一步提聞氣體的凈化效率。圖6為本發(fā)明提供的氣體凈化裝置的另一具體實(shí)施例的縱向截面圖，該實(shí)施例中，以收集極為長方形板狀以及每一個(gè)電離極為一根金屬細(xì)絲為例說明，在其他實(shí)施例中，收集極和電離極的具體結(jié)構(gòu)和組成均不加限定。所述裝置包括一個(gè)氣體凈化單元，所述氣體凈化單元包括至少一個(gè)電離極601、至少三個(gè)收集極602以及至少兩個(gè)排斥極603。其中，所述至少兩個(gè)排斥極603帶有與所述至少一個(gè)電離極601所帶電勢(shì)相同方向的電勢(shì)，所述至少三個(gè)收集極602帶有零電勢(shì)或與所述至少一個(gè)電離極601所帶電勢(shì)相反方向的電勢(shì)，所述至少兩個(gè)排斥極603用于將所述至少一個(gè)電離極601電離后的帶電氣體顆粒推送至所述至少三個(gè)收集極602。
這里，各個(gè)電離極加上高壓電后能夠?qū)⒒覊m等雜質(zhì)顆粒帶上與各個(gè)電離極電勢(shì)相同方向的電勢(shì)，電勢(shì)方向指的是電勢(shì)的正、負(fù)方向。例如，若各個(gè)電離極的均帶有正方向電勢(shì)，則各個(gè)收集極均帶有零電勢(shì)或負(fù)方向電勢(shì)，各個(gè)排斥極均帶有正方向電勢(shì)。該實(shí)施例中，各個(gè)收集極、各個(gè)排斥極相互平行。所述至少三個(gè)收集極602以圓弧形排列在所述至少一個(gè)電離極的外部，至少兩個(gè)排斥極在至少三個(gè)收集極之間平行排列。排斥極的個(gè)數(shù)為收集極的個(gè)數(shù)減一，同時(shí)，兩個(gè)相鄰的收集極之間有且只有一個(gè)排斥極。該實(shí)施例中，至少一個(gè)電離極601中的各個(gè)電離極可以均與所述兩個(gè)收集極602面對(duì)所述電離極的一面的邊緣線平行，也就是說，在圖6中所示的氣體凈化裝置中，各個(gè)電離極可以均與收集極602的右側(cè)邊緣線平行。本發(fā)明的實(shí)施例中，電離極、收集極和排斥極這三種電極的數(shù)量和相互之間的位置關(guān)系有多種組合形式，不僅包括上述實(shí)施例中的情況，還包括了根據(jù)上述實(shí)施例中的具體結(jié)構(gòu)所作出的等效變換。在本發(fā)明的實(shí)施例中，優(yōu)選地，收集極面對(duì)電離極的一面的曲率半徑大于電離極的曲率半徑。電離極采用小半徑的導(dǎo)體或半導(dǎo)體構(gòu)成，使得電離極在局部更容易產(chǎn)生高電場(chǎng)和高強(qiáng)度的等離子場(chǎng)。為了進(jìn)一步優(yōu)化收集極的結(jié)構(gòu)，本發(fā)明中的任一收集極在面對(duì)電離極的一面可以為圓弧形的突起。圖7為一個(gè)收集極的一面為圓弧形突起的縱向截面圖。這里，圓弧形的突起指的是突起的直徑R大于收集極的厚度H的圓弧形的突起。當(dāng)收集極面對(duì)電離極的一面為圓弧形的突起時(shí)，會(huì)使得運(yùn)動(dòng)在收集極面對(duì)電離極的一面附近的帶電氣體顆粒形成湍流，從而使得更多的帶電氣體顆粒流向收集極從而增大了收集極吸附的效率。其次，該圓弧形的突起還能夠進(jìn)一步增大收集極面對(duì)電離極的一面的曲率半徑，使得收集極面對(duì)電離極的一面的曲率半徑與電離極的曲率半徑比更大，優(yōu)選地，圓弧形的突起的曲率半徑至少大于電離極的曲率半徑的20倍。而更大的曲率半徑比減小了背面電弧的產(chǎn)生。此外，圓弧形的突起還增加了收集極表面的光潔度，減小了電弧的產(chǎn)生。為了進(jìn)一步優(yōu)化排斥極的結(jié)構(gòu)，本發(fā)明中的任一排斥極的表面可以具有至少一個(gè)圓弧形的突起。該圓弧形的突起可以在排斥極面對(duì)收集極的一面、排斥極背對(duì)收集極的一面或者平行于收集極的表面上的任意位置。圖8為排斥極具有多個(gè)圓弧形突起的縱向截面圖。排斥極的兩面分別有兩個(gè)圓弧形突起，在排斥極的中間部分有兩個(gè)上下對(duì)稱的圓弧形關(guān)起。在排斥極的兩面的圓弧形突起是指突起的直徑大于排斥極的厚度的圓弧形的突起。圖8所示的結(jié)構(gòu)的排斥極，能夠使運(yùn)動(dòng)在圓弧形的突起附近的帶電顆粒行成渦流，從而使得排斥極能夠?qū)⒏嗟膸щ婎w粒推送回收集極，增加收集極的吸附效率。此外，圓弧形的突起還增加了排斥極表面的光潔度，減小了電弧的產(chǎn)生。上述圓弧形的突起結(jié)構(gòu)可以通過鋁擠或者成行加工等工藝實(shí)現(xiàn)。在上述本發(fā)明提供的具體實(shí)施例中，只包括了一個(gè)氣體凈化單元，實(shí)際上，本發(fā)明提供的氣體凈化裝置可以包括多個(gè)氣體凈化單元，該多個(gè)氣體凈化單元之間相互串聯(lián)和/或并聯(lián)。下面通過三個(gè)實(shí)施例進(jìn)行說明。這里需要說明的是，以下三個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)氣體凈化單元以圖4所示的氣體凈化單元為例說明，而本發(fā)明并不對(duì)每個(gè)氣體凈化單元的具體結(jié)構(gòu)作限定，也就是說以下三個(gè)實(shí)施例中的任一個(gè)氣體凈化單元可以為本發(fā)明提供的，或者根據(jù)其等形變換得到的任意一個(gè)氣體凈化單元。本發(fā)明還提供了氣體凈化裝置的另一具體實(shí)施例，并且圖9為該實(shí)施例中氣體凈化裝置的縱向截面圖。該氣體凈化裝置中，包括氣體凈化單元901和氣體凈化單元902，氣體凈化單元901和氣體凈化單元902均為圖4所示的氣體凈化單元。并且氣體凈化單元901和氣體凈化單元902之間相互串聯(lián)。氣體凈化單元901和氣體凈化單元902串聯(lián)指的是氣體凈化單元901中的收集極、排斥極和氣體凈化單元902中的收集極、排斥極互相平行，并且氣體凈化單元902位于氣體凈化單元901的正下方。并且，該實(shí)施例中，由于氣體凈化單元901和氣體凈化單元902的結(jié)構(gòu)完全相同，因此氣體凈化單元902的電離極位于氣體凈化單元901的電離極的正下方，氣體凈化單元902的兩個(gè)收集極均位于氣體凈化單元901的兩個(gè)收集極的正下方，氣體凈化單元902的排斥極位于氣體凈化單元901的排斥極的正下方。這里，氣體凈化單元901和氣體凈化單元902是完全相同的兩個(gè)氣體凈化單元，因此只介紹氣體凈化單元901的具體結(jié)構(gòu)。氣體凈化單元901包括帶有正電勢(shì)的電離極401，帶有與電離極電勢(shì)方向相反的負(fù)電勢(shì)的兩個(gè)收集極402，以及帶有與電離極電勢(shì)方向相同的正電勢(shì)的排斥極403。排斥極403用于將電離極401電離后的帶電氣體顆粒推送至所述兩個(gè)收集極402。電離極401加上高壓電后能夠?qū)⒒覊m等雜質(zhì)顆粒帶上與各個(gè)電離極電勢(shì)相同方向的電勢(shì)。兩個(gè)收集極相互平行并且正對(duì)。所述一個(gè)排斥極403與所述一個(gè)電離極401位于兩個(gè)收集極402的相反側(cè)，具體地，各個(gè)排斥極位于收集極402的左側(cè)，各個(gè)電離極位于收集極403的右側(cè)，也就是說，收集極402位于電離極401和排斥極403之間。電離極401與兩個(gè)收集極402面對(duì)電離極的一面的邊緣線平行，也就是說，電離極401與收集極402的右側(cè)邊緣線平行。在其他實(shí)施例中，氣體凈化裝置可以包括兩個(gè)以上的相互串聯(lián)的氣體凈化單元。并且氣體凈化單元的具體結(jié)構(gòu)和組成也不加限定。本發(fā)明還提供了氣體凈化裝置的另一具體實(shí)施例，并且圖10為該實(shí)施例中氣體凈化裝置的縱向截面圖。該氣體凈化裝置包括氣體凈化單元1001和氣體凈化單元1002，氣體凈化單元801和氣體凈化單元802均為圖4所示的氣體凈化單元，并且氣體凈化單元1001和氣體凈化單元1002之間相互并聯(lián)。這里，氣體凈化單元1001和氣體凈化單元1002之間并聯(lián)指的是氣體凈化單元1001中的收集極、排斥極和氣體凈化單元1002中的收集極、排斥極互相平行，并且氣體凈化單元1001位于氣體凈化單元1002的左側(cè)。并且，該實(shí)施例中，由于氣體凈化單元1001和氣體凈化單元1002的結(jié)構(gòu)完全相同，因此氣體凈化單元1001上面的收集極與氣體凈化單元1002上面的收集極位于同一平面內(nèi)，氣體凈化單元1001下面的收集極與氣體凈化單元1002下面的收集極位于同一平面內(nèi)，氣體凈化單元1001排斥極與氣體凈化單元1002的排斥極位于同一平面內(nèi)。并且氣體凈化單元1001的電離極位于氣體凈化單元1002的排斥極背對(duì)與氣體凈化單元1002的電離極的一側(cè)。這里，氣體凈化單元1001和氣體凈化單元1002是完全相同的兩個(gè)氣體凈化單元，因此只介紹氣體凈化單元1001的具體結(jié)構(gòu)。氣體凈化單元1001包括帶有正電勢(shì)的電離極401，帶有與電離極電勢(shì)方向相反的負(fù)電勢(shì)的兩個(gè)收集極402，以及帶有與電離極電勢(shì)方向相同的正電勢(shì)的排斥極403。排斥極403用于將電離極401電離后的帶電氣體顆粒推送至所述兩個(gè)收集極402。電離極401加上高壓電后能夠?qū)⒒覊m等雜質(zhì)顆粒帶上與各個(gè)電離極電勢(shì)相同方向的電勢(shì)。兩個(gè)收集極相互平行并且正對(duì)。所述一個(gè)排斥極403與所述一個(gè)電離極401位于兩個(gè)收集極402的相反側(cè)，具體地，各個(gè)排斥極位于收集極402的左側(cè)，各個(gè)電離極位于收集極403的右側(cè)，也就是說，收集極402位于電離極401和排斥極403之間。電離極401與兩個(gè)收集極402面對(duì)電離極的一面的邊緣線平行，也就是說，電離極401與收集極402的右側(cè)邊緣線平行。在其他實(shí)施例中，氣體凈化裝置可以包括兩個(gè)以上的相互并聯(lián)的氣體凈化單元。并且氣體凈化單元的具體結(jié)構(gòu)和組成也不加限定。本發(fā)明還提供了氣體凈化裝置的另一具體實(shí)施例，并且圖11為該實(shí)施例中氣體凈化裝置的縱向截面圖。該氣體凈化裝置包括氣體凈化單元1101、氣體凈化單元1102和氣體凈化單元1103，氣體凈化單元1101、氣體凈化單元1102和氣體凈化單元1103均為圖4所示的氣體凈化單元。并且，氣體凈化單元1102和氣體凈化單元1103之間相互串聯(lián)，該串聯(lián)后的電路與氣體凈化裝置1101并聯(lián)。氣體凈化單元1101、氣體凈化單元1102和氣體凈化單元1103的具體結(jié)構(gòu)完全相同，因此這里只介紹氣體凈化單元1101的具體結(jié)構(gòu)。氣體凈化單元1101包括帶有正電勢(shì)的電離極401，帶有與電離極電勢(shì)方向相反的負(fù)電勢(shì)的兩個(gè)收集極402，以及帶有與電離極電勢(shì)方向相同的正電勢(shì)的排斥極403。排斥極403用于將電離極401電離后的帶電氣體顆粒推送至所述兩個(gè)收集極402。電離極401加上高壓電后能夠?qū)⒒覊m等雜質(zhì)顆粒帶上與各個(gè)電離極電勢(shì)相同方向的電勢(shì)。兩個(gè)收集極相互平行并且正對(duì)。所述一個(gè)排斥極403與所述一個(gè)電離極401位于兩個(gè)收集極402的相反側(cè)，具體地，各個(gè)排斥極位于收集極402的左側(cè)，各個(gè)電離極位于收集極403的右側(cè)，也就是說，收集極402位于電離極401和排斥極403之間。電離極401與兩個(gè)收集極402面對(duì)電離極的一面的邊緣線平行，也就是說，電離極401與收集極402的右側(cè)邊緣線平行。在其他實(shí)施例中，氣體凈化裝置可以包括三個(gè)以上的相互串聯(lián)和并聯(lián)的氣體凈化單元。并且氣體凈化單元的具體結(jié)構(gòu)和組成也不加限定。本發(fā)明還提供了一種氣體凈化系統(tǒng)的具體實(shí)施例，所述氣體凈化系統(tǒng)包括電源電壓、前置探測(cè)器、后置探測(cè)器、控制單元、測(cè)量電路、電弧觸發(fā)極以及本發(fā)明提供的氣體凈化裝置中的任一具體實(shí)施例。電源電壓用于向所述氣體凈化裝置中的電離極、收集極和排斥極供電。所述至少一個(gè)探測(cè)器用于測(cè)量所述氣體凈化裝置中的電離極處，也就是電離極附近的氣流速度和環(huán)境指標(biāo)，以及所述氣體凈化裝置處的灰塵濃度和臭氧濃度。環(huán)境指標(biāo)包括溫度、濕度等。所述測(cè)量電路用于測(cè)量流過所述氣體凈化裝置中的電離極的電流。這里，測(cè)量電路可以是實(shí)時(shí)測(cè)量。并且測(cè)量電路實(shí)現(xiàn)對(duì)電離極的電流測(cè)量可以采用定值電阻，電流轉(zhuǎn)換器，或者霍爾效應(yīng)器件。所述電弧觸發(fā)極用于在所述至少一個(gè)探測(cè)器測(cè)量到的環(huán)境指標(biāo)發(fā)生變化時(shí)，先于電離極和收集極電弧放電，從而實(shí)現(xiàn)降低電壓或限制電流來保護(hù)氣體凈化裝置。所述控制單元用于根據(jù)測(cè)量電路測(cè)量到的流過所述氣體凈化裝置中的電離極的電流，以及所述至少一個(gè)探測(cè)器測(cè)量到的氣流速度、環(huán)境指標(biāo)、灰塵濃度和臭氧濃度，來控制電源電壓向所述氣體凈化裝置中的電離極，收集極及排斥極的供電值。優(yōu)選地，控制單元控制電源電壓每隔一定時(shí)間使得電離極通一定的電流，將電離極加熱到超過300攝氏度以去除氧化物和其它雜質(zhì)。并且控制單元可以在通過后置探測(cè)器探測(cè)到的臭氧濃度高于規(guī)定值時(shí)，升高電離極及收集極的溫度以加速臭氧分解速率。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種氣體凈化裝置，其特征在于，所述裝置包括一個(gè)氣體凈化單元，所述氣體凈化單元包括至少一個(gè)電離極、至少一個(gè)排斥極以及至少一個(gè)收集極； 其中，所述至少一個(gè)排斥極帶有與所述至少一個(gè)電離極所帶電勢(shì)相同方向的電勢(shì)，所述至少一個(gè)收集極帶有零電勢(shì)或與所述至少一個(gè)電離極所帶電勢(shì)相反方向的電勢(shì)；所述至少一個(gè)排斥極用于將所述至少一個(gè)電離極電離后的帶電氣體顆粒推送至所述至少一個(gè)收集極。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述氣體凈化單元包括一個(gè)收集極、至少一個(gè)電離極和至少一個(gè)排斥極。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述氣體凈化單元包括一個(gè)收集極、一個(gè)電離極和一個(gè)排斥極；其中，所述一個(gè)收集極、所述一個(gè)排斥極及所述一個(gè)電離極相互平行，所述一個(gè)收集極與所述一個(gè)排斥極正對(duì)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述氣體凈化單元包括相互平行并且正對(duì)的兩個(gè)收集極、至少一個(gè)電離極和至少一個(gè)排斥極，所述至少一個(gè)排斥極中的各個(gè)排斥極正對(duì)并且相互平行。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，所述氣體凈化單元包括相互平行并且正對(duì)的兩個(gè)收集極、一個(gè)電離極和一個(gè)排斥極。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述氣體凈化單元包括至少三個(gè)收集極、至少兩個(gè)電離極和至少兩個(gè)排斥極，所述至少三個(gè)收集極以圓弧形排列在所述至少一個(gè)電離極的外部，至少兩個(gè)排斥極在至少三個(gè)收集極之間平行排列。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6任意一項(xiàng)所述的氣體凈化裝置，其特征在于，所述裝置包括多個(gè)氣體凈化單元，所述多個(gè)氣體凈化單元之間相互串聯(lián)和/或并聯(lián)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至6任意一項(xiàng)所述的氣體凈化裝置，其特征在于，所述收集極中任一收集極面對(duì)所述電離極的一面為圓弧形的突起。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的氣體凈化裝置，其特征在于，所述圓弧形的突起的曲率半徑至少大于所述電離極的曲率半徑的20倍。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至6任意一項(xiàng)所述的氣體凈化裝置，其特征在于，所述排斥極中的任一個(gè)排斥極的表面具有至少一個(gè)圓弧形的突起。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至6任意一項(xiàng)所述的氣體凈化裝置，其特征在于，所述電離極由一根金屬細(xì)絲或多根金屬細(xì)絲組成的陣列構(gòu)成。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的氣體凈化裝置，其特征在于，所述金屬細(xì)絲的表面涂有氧化催化劑涂層或者表面溢出能低的涂層，以降低臭氧。
13.根據(jù)權(quán)利要求1至6任意一項(xiàng)所述的氣體凈化裝置，其特征在于，所述電離極的一端為針尖狀或所述電離極的表面為鋸齒狀。
14.根據(jù)權(quán)利要求1至6任意一項(xiàng)所述的氣體凈化裝置，其特征在于，所述電離極背對(duì)所述收集極的一側(cè)涂有絕緣涂層或放置帶有與所述電離極所帶電勢(shì)方向相同的電勢(shì)的抵觸極。
15.根據(jù)權(quán)利要求1至6任意一項(xiàng)所述的氣體凈化裝置，其特征在于，所述電離極產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度大于105V/m。
16.根據(jù)權(quán)利要求1至6任意一項(xiàng)所述的氣體凈化裝置，其特征在于，所述收集極和/或所述排斥極為實(shí)心或空心結(jié)構(gòu)。
17.根據(jù)權(quán)利要求1至6任意一項(xiàng)所述的氣體凈化裝置，其特征在于，所述電離極、所述收集極和所述排斥極均為光滑表面。
18.一種氣體凈化系統(tǒng)，其特征在于，所述氣體凈化系統(tǒng)包括電源電壓、至少一個(gè)探測(cè)器、控制單元、測(cè)量電路、電弧觸發(fā)電極以及如權(quán)利要求1至17任意一項(xiàng)所述的氣體凈化裝置； 電源電壓用于向所述氣體凈化裝置中的電離極、收集極和排斥極供電； 所述至少一個(gè)探測(cè)器用于測(cè)量所述氣體凈化裝置中的電離極處的氣流速度和環(huán)境指標(biāo)、以及所述氣體凈化裝置處的灰塵濃度和臭氧濃度； 所述測(cè)量電路用于測(cè)量流過所述氣體凈化裝置中的電離極的電流； 所述電弧觸發(fā)電極用于在所述至少一個(gè)探測(cè)器測(cè)量到的環(huán)境指標(biāo)發(fā)生變化時(shí)，先于電離極和收集極電弧放電； 所述控制單元用于根據(jù)測(cè)量電路測(cè)量到的流過所述氣體凈化裝置中的電離極的電流，以及所述至少一個(gè)探測(cè)器測(cè)量到的氣流速度、環(huán)境指標(biāo)、灰塵濃度和臭氧濃度，來控制電源電壓向所述氣體凈化裝置中的電離極，收集極及排斥極的供電值。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種氣體凈化裝置和系統(tǒng)，所述裝置包括一個(gè)氣體凈化單元，所述氣體凈化單元包括至少一個(gè)電離極、至少一個(gè)排斥極以及至少一個(gè)收集極；所述至少一個(gè)排斥極帶有與所述至少一個(gè)電離極所帶電勢(shì)相同方向的電勢(shì)，所述至少一個(gè)收集極帶有零電勢(shì)或與所述至少一個(gè)電離極所帶電勢(shì)相反方向的電勢(shì)；所述至少一個(gè)排斥極用于將所述至少一個(gè)電離極電離后的帶電氣體顆粒推送至所述至少一個(gè)收集極?？芍?，本發(fā)明中通過帶有與電離極所帶電勢(shì)相同方向的電勢(shì)的排斥極將帶電氣體顆粒推送回收集極，使得一部分原本運(yùn)動(dòng)方向偏離收集極的帶電氣體顆粒被推送至收集極吸附，因此本發(fā)明通過三電極的結(jié)構(gòu)提高了對(duì)灰塵等顆粒的吸附能力，進(jìn)一步提高氣體的凈化效率。
文檔編號(hào)B03C3/45GK103008106SQ201210586328
公開日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2012年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月28日
發(fā)明者章燕, 冉宏宇 申請(qǐng)人:蘇州貝昂科技有限公司