专利名称：一种新型的电晕充电装置的制作方法
技术领域：
一种新型的电晕充电装置，涉及大面积均匀电晕充电装置，进一步涉及能避免明火放电的电晕充电装置。
充电制成聚合物驻极体过滤材料给人类生活和工作环境带来进一步改善，如各种聚合物纤维或聚合物多孔膜一旦经电晕离子电荷沉积处理后制成驻极体过滤材料，可广泛加工成空气净化器和空调机等设备器件上的过滤部件。
但是，至今为止，用于对聚合物膜进行充电制成聚合物驻极体过滤材料的电晕充电装置中的放电电极都采用金属针。这些金属针是市售的大头针或缝纫机针，将上述大头针或缝纫机针焊接在一块铁板上，形成金属针阵列放电的上电极，下电极采用一块金属板。当上电极相对于下电极具有较高的电压时，由于针尖的曲率半径较小，针尖附近较高的电场产生电晕放电，使电晕离子电荷沉积在置于上、下电极之间的板状下电极上面的聚合物纤维或聚合物多孔膜上，完成聚合物膜充电过程，制成聚合物驻极体过滤材料。这种电晕充电装置的特点是可以进行大批量的连续生产。但是，这种装置存在以下两个无法克服的缺点一个缺点是由于买回的金属针的针尖的曲率半径各不相同，它们在放电过程中具有竞争效应，部分针尖周围连续放电，而另一部分根本不放电，从而造成充电不均匀，影响了制成的聚合物驻极体过滤材料质量。另一个缺点是，由于放电与外界环境有着密切的关系，所以在外界环境不稳定的情况下，有时就产生明火放电，导致电极间很强的电流，使聚合物柱极体过滤材料膜的聚合物断链炭化，损坏了聚合物驻极体过滤材料膜的性质，造成次品。
本实用新型的目的是设计一种结构简单、能大面积均匀充电和避免明火放电的电晕充电装置。
为了达到上述目的，本实用新型是通过下述方案来实现的。电晕充电装置包括上电极和下电极，上、下电极中间的板状下电极表面上可放置待充电的聚合物膜，其结构要点是上电极是由按不同规格所设定的不同数量的纤维束电极杆和金属导轨组成，下电极是板状金属底座，上、下电极之间通过长度相等的上绝缘柱和下绝缘柱支撑连接为一体；每一根纤维束电极杆均由两端设有凹槽的金属板及其在金属板一侧列阵固有的长度相等、间距相同的纤维束组成；所有的纤维束电极杆都通过金属板两端设有的凹槽平行跨接于金属导轨上，且相邻的纤维束电极杆上的纤维束的间距相同；金属导轨与金属底座上各设有与外电源连接的接头。
将上、下电极连为一体的上绝缘柱的顶端与金属导轨固结，底端与起下电极作用的金属底座固结，金属底座下面还固有下绝缘柱。
本实用新型的优点如下1．由于本实用新型的上电极采用了由多根碳素纤维组成的纤维束电极杆，所以在外加电压下可以保证每束纤维束中至少有部分可以实现放电目的，因此就保证了每一束纤维束下方是一个连续放电区域，使每束纤维对应的较大区域内是一相对均匀的电晕场，从而由纤维束组成的上电极能产生一个大的均匀电晕场，达到了使用本实用新型能制造大面积均匀充电材料的目的。
2．由于纤维本身非常柔软，当接通电源之后，同一束纤维束中的纤维因同极性相排斥作用，在电晕放电过程中能自动调节放电纤维与聚合物膜之间的间距，而且纤维有相当的电阻，不会产生明火放电，所以使用本实用新型对聚合物膜充电过程中无明火放电现象。
附图为本实用新型的一个实施例，其中
图1为本实用新型的示意图图2为本实用新型的A向示意图图3为本实用新型的B向示意图图4为本实用新型的纤维束电极杆结构示意图结合附图对本实用新型做进一步的描述本实用新型由组成上电极的纤维束电极杆6的金属板1、纤维束2、凹槽7和金属导轨3、组成下电极的金属底座4以及连接上下电极的上绝缘柱5、连接螺丝钉8、支撑螺丝钉9、下绝缘柱10及其与外接电源连接的上电极接头11和下电极接头12组成。
上电极是由按设计规格所需的设定数量的纤维束电极杆6和两根金属导轨3组成。每根纤维束电极杆6均由两端设有凹槽7的金属板1，及其在金属板1一侧用导电胶和平行夹牢固结有的长度相等、间距相同的设定数量的纤维束2组成，纤维束2采用碳素纤维；两根金属导轨3之间对称设有与金属板1两端的凹槽7相匹配的凸台，以使纤维束电极杆6平行列阵跨接于金属导轨3上，并使相邻的纤维束电极杆6上的纤维束2的间距均相同；金属导轨3上设有与外电源连接的上电极接头11，金属底座4上设有与外电源连接的下电极接头12；将上、下电极连为一体的结构是采用在金属导轨3上固有连接螺丝钉8，连接螺丝钉8与上绝缘柱5的顶端固结，上绝缘柱5的底端与设置在金属底座4上并上下两顶端突出的支撑螺丝钉9的上端固结，支撑螺丝钉9的下端与下绝缘柱10固结。
本实用新型的金属导轨3采用金属铜或铝合金。上电极接头11，下电极接头12可以互换。
将待充电的聚合物膜放在本实用新型的电晕充电装置的金属底座4的上表面上，接通外电源，上、下两个电极之间获得了设定的电压时，纤维束2的碳素纤维端部就获得了能满足聚合物膜充电所需的电场强度，碳素纤维周围就产生电晕放电，放出的电晕离子电荷沉积于在上、下电极之间匀速移动的聚合物膜上，完成充电过程。
虽然单根的碳素纤维可能因其端部形状不完全相同而所需的放电电场不一定相同，但是由于每一束纤维束由很多根碳素纤维组成，所以每束纤维束中至少有部分是可以达到放电电场强度的，这样就确保了每一束纤维束的下方是一个连续的放电区域，而且当接通电源之后，同一束纤维束中的纤维因同极性相排斥作用而相对移动，可调整上、下电极间的相对间距避免全路击穿的火花放电，保证了电场均匀化，获得了均匀的电晕场，达到了对聚合物膜大面积均匀充电的目的，同时碳素纤维非常柔软而且有相当的电阻，它不产生明火放电，因此在实现对聚合物膜大面积均匀充电的同时避免了明火放电的缺点，保证了聚合物膜的充电质量。
权利要求1．一种新型的电晕充电装置，包括上电极和下电极，上、下电极中间设有能放置待充电聚合物膜的空隙，其特征在于上电极是由纤维束电极杆(6)和两根金属导轨(3)组成，下电极由金属底座(4)组成，上、下电极之间通过长度相等的上绝缘柱(5)和下绝缘柱(10)支撑连接为一体；每一根纤维束电极杆(6)均由两端设有凹槽(7)的金属板(1)、及其在金属板(1)一侧列阵固有的长度相等、间距相同的的纤维束(2)组成，所有的纤维束电极杆(6)通过金属板(1)两端设有的凹槽(7)平行跨接于金属导轨(3)上，且相邻的纤维束电极杆(6)上的纤维束(2)的间距相同；金属导轨(3)与起下电极作用的金属底座(4)上各设有与电源连接的接头(11)和(12)。
2．根据权利要求1所述的电晕充电装置，其特征在于所述的纤维束(2)为碳素纤维。
3．根据权利要求1所述的电晕充电装置，其特征在于所述的上绝缘柱(5)的顶端与金属导轨(3)固结，底端与金属底座(4)固结，金属底座(4)的下面与下绝缘柱(10)的顶端固结。
专利摘要一种新型的电晕充电装置,涉及能避免明火放电的大面积均匀电晕充电装置。它的上电极是由纤维束电极杆、金属导轨组成,纤维束电极杆由金属板上固有的长度相等、间距相同的纤维束组成;下电极是板状金属底座。上、下电极之间通过长度相等的绝缘柱支撑连接为一体。当上下两个电极间施加电场对聚合物膜充电时无明火放电现象,而且每束纤维对应的较大区域内是一均匀的电晕场,达到了使用本实用新型能大面积均匀充电的目的。
文档编号H01T19/00GK2422765SQ0021789
公开日2001年3月7日 申请日期2000年6月2日 优先权日2000年6月2日
发明者夏钟福, 张晓青, 张冶文 申请人:同济大学