专利名称：双极电离管的制作方法
技术领域：
本发明大体涉及一种空气清洁器，更具体地涉及双极电离管，其用在加热、通风以 及冷却(HVAC)系统中以减少空气微粒的数量。
背景技术：
室内空气环境通常包括悬浮微粒，例如灰尘、毛屑、烟灰以及烟粒子、花粉、真菌、 细菌以及病毒。室内气体也存在如从建筑材料、家具以及易腐物品产生的气体。在办公环 境中，有众多的机器的使用者，例如影印设备之类，这些机器尤其存在释放挥发的有机化合 物的问题。这些微粒会影响空气的质量，使空气舒适度下降，甚至使空气对空间中的居住者 有害。现代施工技术强调能量效率，例如保温的墙、天花板、门以及窗，并且用空气进入屏障 装修建筑物，这就创造了 一个密封的空间，使建筑物很难排放有毒气体。在普通的加热、通风以及冷却(HVAC)系统中，空气流经过滤器，过滤器用来过滤 掉进入过滤器中的微粒。但是，传统过滤器仅对尺寸上至少10微米的大颗粒有效。尽管高 效微粒空气(HEPA)过滤器更有效，但是它们也存在缺点，例如它们很容器堵塞，需要频繁 地更换以避免使HVAC设备超负荷。由于空气中存在污染物，而且物理过滤器很难将这些污 染物去除，所以就使众所周知的“病态建筑物综合症”越发严重。很多被设计用以减轻这种 综合症的建筑规范被提出；例如，美国采暖、制冷与空调工程师学会(ASHRAE)推荐在24小 时周期内至少8. 4次空气交换(35%周转率)。尽管商业与工业机构通常能够达到这个最 低标准，它们的空气质量还是很差。而且，很多房子都不能达到这个最低标准。尽管高周转 率能够提高内部空气质量，但同时也会降低建筑物中能量效率。过滤的替代方法涉及离子交换技术的使用，以去除空气中的污染物。电离产生于 原子或原子团失去或获得一个或多个电子。电中性原子或分子具有等量的电子和质子。如 果束缚在原子或分子中的电子从外部能源吸收足够的能量，电子可能会超过电离势能并且 逃离其原子轨道。这种情况发生时，失去了电子就产生了具有正电荷的离子，即阳离子。失 去的电子就变成了自由电子。当自由电子碰到原子时，就被捕获在轨道内。原子或分子获 得电子后就产生了具有负电荷的离子，即阴离子。空气的电离，例如地球大气层中的空气的电离将导致空气的组成分子的电离，主 要是氧和氮。尽管空气中的氮比氧丰富，但氧的活性更强。因此，氧具有比氮更低的电离势 能，使得氧阳离子比氮阳离子更易形成，并且氧具有比氮更强的电负性，使得氧阴离子比氮 阴离子更易形成。电离通常用于将有机化合物分解为水、二氧化碳以及相关金属氧化物的基本分子 成分。因此，电离能够用于通过消除封闭环境中的有机分子及其产生的气味来清洁室内空 气。电离还用于通过施加电荷于那些分子使其积聚在一起而从空气中脱离来减少无机污染 物。研究表明正离子(阳离子)在许多方面对人体健康有害，例如通过刺激神经激素复合胺产生的增多，使人感到疲惫、焦虑和沮丧。正离子通常出现在使用VDU(可视显示器) 的办公室中。负离子(阴离子)具有冷静的作用。因此，清洁室内空气的机器目的是将负 离子引入气流中。已经制造出多种商品，所述商品包括具有双极电离管的机器。空气的电离还会产 生不希望得到的臭氧、03。因此，就需要这样一个系统，其能够提供足够水平的电离以有效 地处理气流中的污染物，同时最小化臭氧的产生。在这种情况下，更加需要使用离子交换技术用于空气处理，并且实际上有很多双 极电离管的供应商，这些双极电离管是用于特定位置的独立设备、或整合至建筑HVAC系统 的集中安装。这些设备以这种方式使用，使得在建筑物中循环并再循环的空气经过双极发 射设备，所述双极发射设备通常采用电离管或多管的形式。这将实现空气质量的提升，而不 要求更高的空气交换率。因此，室内空气的电离处理的额外好处是提高HVAC运转的效率。授权给Hartman的第1，793，799号美国专利公开的双极电离管具有由沿玻璃管的 内表面设置的金属内层形成的阴极。尽管该‘799号专利公开了形成阳极的金属丝网，但其 没有建议使用相当的金属丝网作为阴极。更确切地，该‘799号专利公开了真空泵抽玻璃管 的内部通过用刷子涂抹混合有粘合剂的金属粉末而进行处理。刷抹以及真空都不是理想的 制造步骤，并且金属的纯度和点阵间距是随机的。商标为Bentax 的商业上可得到的商品采用了无真空泵抽装配的管，其采用用作 阴极的金属丝网。其包括一端开口的管，所述开口端利用端帽独立地闭合。尽管Bentax 管弥补了 一些Hartman双极电离管的不足，但Bentax 管相对脆弱，在运输过程中由于不当 运转会遇到机械故障，以及在高于140° F温度下的压力有关故障。因此，本领域需要一种更有效的双极电离管，具有更低的制造成本、降低的故障 率，并且能够使尺寸减小，并且因此更适于HVAC系统或独立设备的更广泛范围的安装。
发明内容
本发明公开了一种用于加热、通风、冷却(HVAC)系统以及独立设备的双极电离 管，并且具有低制造成本、低机械故障率、高效的优点，并且从高效角度来看，如果需要还能 够减小尺寸。在一个实施例中，双极电离管包括具有开口端和封闭端的圆柱形玻璃管。在 玻璃管中设有阴极并且所述阴极由玻璃管的内表壁包围。阳极包围玻璃管的外表面，其中 阳极适于与电源的第一导电终端电连通。在一个实施例中，阳极由不锈钢以紧密编织网或格的形式制成，所述紧密编织网 或格具有多个胞间隙或每平方英寸大约180至290个开口的穿孔。并且，阴极由铝拉伸金 属制成并且还采用细网或格的形式，所述细网或格具有多个胞间隙或每平方英寸大约180 至290个开口的穿孔。在一个实施例中，阳极和阴极每平方英寸包括大约225个开口。设置电绝缘端帽用以覆盖玻璃管的所述开口端。端帽包括用于接收玻璃管的所述 开口端的外周界的凹槽，并且端帽可利用至少一种密封剂固定于玻璃管，例如双组份环氧 树脂。具有下部的细长的导电终端延伸穿过端帽并且适于与电源的第二导电终端电连通。导电终端的第二部分延伸进入玻璃管并且构造为用以与阴极电连通。在一个实施 例中，导电终端的上端包括具有多个齿的电流分配器，所述齿延伸一定长度以接触沿阴极 内表面的相邻的部分。
在另一个实施例中，用于制造电离管的方法包括提供圆柱形的具有开口端和封闭 端的玻璃管、提供具有尺寸适于接收玻璃管开口端外围边缘的凹槽的端帽、以及提供具有 电流分配器以及阴极引线的导电终端。圆柱形阴极，例如拉伸铝金属阴极，其具有大约每英寸180至290个开口的胞间隙 或穿孔，所述圆柱形阴极被插入玻璃管。在一个实施例中，阴极包括每英寸225个开口。导 电终端的下端固定于端帽，并且玻璃管越过导电终端上安置并且朝向端帽向下滑动，从而 使玻璃管的开口端的外周边缘就位于端帽的凹槽中。在一个实施例中，第二密封剂围绕端帽的上边缘以及玻璃管的相邻的外壁而使 用。在另一个实施例中，第三密封剂用在导电终端的下端。密封剂提供了额外的结构支持 并且有助于防止污染物进入玻璃管。圆柱形阳极围绕玻璃管的圆周设置。在一个实施例中，阳极由不锈钢制成并且形 成紧密编织网，所述紧密编织网具有大约每英寸180至290个穿孔的胞间隙或穿孔。电离管适于机械地并且电力地连通于AC电源。在一个实施例中，导电终端包括电 源输入终端，所述电源输入终端从端帽的底部表面延伸用以通过电流分配器提供电流至阴 极。来自电源第二终端的不锈钢夹或线可结合于阳极以实现回路。
本发明的其它优点以及特征将参照附图，通过对本发明的优选实施例的详细描述 进行说明，其中图1为本发明的双极电离管的立构图；图2为图1中的电离管的电流分配器的立构图；图3为沿图1中线3—3截取的电离管的端帽的下部的截面图；图4为沿图1中线4-4截取的电离管的端帽的上部的截面图；图5为沿图1中线5-5截取的电离管的玻璃管的下部的截面图；图6为沿图1中线6-6截取的电离管的玻璃管的上部的截面图；图7为沿图4中线7-7截取的电离管的端帽的截面图；以及图8A与图8B共同示出了制造本发明中的双极电离管的方法的流程图。为了便于理解本发明，相同的附图标记适当地用于表示附图中相同或相似的元 件。而且，除非另有说明，附图中所示以及所述的图并不是按比例描绘，仅以阐释为目的。
具体实施例方式本发明的双极电离管用于去除空气中的杂质，例如灰尘、花粉、真菌、污染物产生 的有害气体、以及其它不希望的微粒，显然这里仅示例性地假设存在于建筑物通风系统中 的这些微粒，所述环境并非限定性。本发明中的管的改进属于整体结构完整性的改进。因此，在一个实施例中，玻璃管 的开口端的外围边缘是圆的或倒角的(beveled)(例如退火处理)以减少玻璃管的开口端 的边缘的压力。在另一个实施例中，端帽的内板形成有凹槽以提供对玻璃管的此端(即外 围边缘)的支撑，由此增强整体管的配合和强度。在另一个实施例中，利用至少一种密封剂将玻璃管固定至端帽。尤其，在接收玻璃
6管的开口端之前，第一密封剂例如双组份环氧树脂用于形成于端帽的内底面的凹槽中，并 且所述单元随后被加热固化。第二密封剂，例如单组份硅酮橡胶，用于玻璃管进入端帽处的 外部接合。不仅结构整体性得到提升，而且安全运转温度的范围从140° F上升至200° F， 而且没有产生因环境温度变化而使玻璃管与端帽之间的膨胀与收缩所导致的机械故障。提供有针对阳极和阴极改进的管，其增强了电离管的离子输出。在一个实施例中， 铝拉伸金属用于形成阴极。在金属箔中切出切口，并且金属箔随后被沿着垂直于切片的纵 向的方向拉伸，以形成具有菱形孔的网。因此以这种方式就比现有技术中模切方法得到的 每平方英寸的穿孔多。由于每平方英寸较大数量的穿孔，因而能够产生更大表面面积或点 的电离。在优选的实施例中，用于包围玻璃管并形成阳极的外部不锈钢网由紧密编织网制 成，其允许更多接触点以产生电离。尽管知道其具有接触所述管的阳极网，将所述网拉紧 以更好地接触的能力受到了所述管的结构整体性的限制。根据本发明，能够允许更紧密的 配合。对阴极与阳极所做改进的结合使得离子输出量相比于相同尺寸的现有管增加了平均 30%。除了其它优点之外，通过减少置于气流中的双极电离管的数量，或通过使用较小尺寸 的管(能够产生与较大管相同的电离)，将减小对气流阻力，以得到更有效的HVAC系统。下面将参照附图中示出的本发明的实施例，具体地描述本发明的实施。图1示出本发明的双极电离管100的实施例。双极电离管100包括玻璃管102、端 帽104、导电终端106、阴极108、阳极110以及至少一种密封剂，例如用于将端帽104固定至 玻璃管102的第一密封剂130和/或第二密封剂132。可选地，第三密封剂134能够提供用 以将导电终端106固定至端帽104。玻璃管102具有细长的圆柱形形状，由大体等截面的壁形成内表面与外表面。玻 璃管102具有第一端和第二端。第一端闭合，具有圆的U形截面。第二端开放，具有经退火 以形成圆的或倒角外围边缘150的边缘，以减小经粗切削或未润饰的外围边缘可能产生的 应力。在一个实施例中，玻璃管的外直径可大约1.0至1.75英寸，并且优选地为1.375英 寸。玻璃管的整个长度可大约为7英寸至21英寸，该长度并非限定性。形成管102的玻璃 壁的厚度优选地为0. 031英寸。本领域技术人员可以理解，玻璃管102的尺寸与所需的整 个离子输出相关，而并非限定性。玻璃管102的开口端的边缘150就位于沿端帽104的内 底面122形成的凹槽124中。阴极108抵着玻璃管102的内壁设置。优选地，阴极108(为了清楚而在图1中以 断面示出)是由拉伸铝形成并且为圆柱形。尽管此处阴极108由铝制成，本领域技术人员 可以理解，其它导电金属或合金可用于形成阴极108，例如不锈钢及类似。阴极108尺寸适于覆盖玻璃管102的从闭合端的弯曲部分的始端至内部的内表 面，例如玻璃管102的开口端的边缘150的大约1/4”处，以允许玻璃管102的边缘150处 的足够的间隔，从而使玻璃管102的边缘150可适当地配合至形成于端帽104的底面122 的凹槽124中。阴极108沿着玻璃管102的长度延伸并且大约终止于向内弯曲U形端开始 形成的位置。在优选的实施例中，阴极108具有大约0. 010英寸的厚度以及每平方英寸225 个开口。替代地，阴极108可具有在0. 008至0. 013英寸范围内的厚度，以及每英寸180至 290个开口。阴极108的长度随玻璃管102的长度而定。例如，具有大约5英寸长度的阴极与整个长度为7英寸的玻璃管配合使用；具有大约7英寸长度的阴极与整个长度为9. 5英寸 的玻璃管配合使用；具有大约12英寸长度的阴极与整个长度为14英寸的玻璃管配合使用； 以及具有大约18. 5英寸长度的阴极与整个长度为21英寸的玻璃管配合使用。对于上述玻 璃管长度，阴极的长度可以增加大约0. 25英寸。阳极110 (为了清楚在图1中以断面示出)设置于玻璃管102的外壁上。阳极110 为圆柱形并且由不锈钢网制成，其覆盖玻璃管102的外表面，所述覆盖是从闭合端处弯曲 部分的始端至玻璃管与端帽104接合的位置。尽管这里所述阳极110是由不锈钢制成，本 领域技术人员可以理解其它导电金属或合金也可用于形成阴极108，例如铝等。在优选的实施例中，阳极110具有大约0. 14英寸的厚度以及每英寸225个开口。 替代地，阳极Iio可具有0.01至0.015英寸范围内的厚度，以及每英寸180至290个开口 (即穿孔)。与阴极108相同，阳极110的长度也随玻璃管102的长度而定。优选地，阳极110 约等于或略大于阴极108的长度。尽管如果阳极延伸超过圆形闭合端则不会影响其性能， 但优选地，阳极110并不延伸超过玻璃管102的圆形的闭合端，并且阳极110与阴极108适 当对齐。在一个实施例中，具有大约6英寸长度的阳极与整个长度为7英寸的玻璃管配合使 用；具有大约8英寸长度的阳极与整个长度为9. 5英寸的玻璃管配合使用；具有大约12. 5 英寸长度的阳极与整个长度为14英寸的玻璃管配合使用；以及具有大约19. 5英寸长度的 阳极与整个长度为21英寸的玻璃管配合使用。对于上述玻璃管长度，阳极110的长度可以 增加大约2. 0英寸而不降低性能。阳极110通过电导体(未示出)电连接于高压交流电源，所述电导体例如为不锈 钢夹、电线或其它已知的电导体。在一个实施例中，不锈钢夹从电源的正引线伸出并且被安 置以牢固地接触阳极110的外表面区域。参照图2与图5，图2示出导电终端106的立构图，并且图5示出玻璃管102中导 电终端106相对于阴极108的位置。导电终端106包括能源输入终端112、阴极引线114、电 流分配器116、以及紧固装置，例如用于将电流分配器116固定至阴极引线114的螺栓120 与垫圈118。能源输入终端112是由导电金属制成，例如铜。能源输入终端112穿过孔128延 伸，所述孔128穿过端帽104的底面122形成。在端帽104中，能源输入终端112机械地并 且电力地连接至阴极引线114。在一个实施例中，阴极引线114的底部包括螺纹孔115，所 述螺纹孔115的尺寸适于接收能源输入终端112的螺纹端。替代地，其它用于紧固能源输 入112至阴极引线114的技术也可被采用，例如焊接、插入销钉等类似技术。能源输入终端112从端帽104的底部的外表面伸出足够的长度，以允许连接至单 独的高压交流电源。能源输入终端112的外部端可以是螺纹状，如图1示意性示出，但该终 端连接器并不具有限定性。例如，能源输入终端112可采用其它常用连接器中的插入式或 刺入式连接器。阴极引线114成形为细长棒并且由导电金属制成，例如不锈钢，以提供对于电流 分配器116的电传导以及机械支撑。替代地，阴极引线114可由其它导电金属或合金中的 铝、铜制成。电流分配器116是由导电金属制成，例如不锈钢、铝等类似。电流分配器116具有至少8个并且优选地为12个向外径向延伸的接合肋片或齿119，例如呈现星放射状。如图 2所示，齿119向下倾斜朝向阴极引线114的下端，以使玻璃管102易于在电流分配器106 附接至端帽104之后越过电流分配器106而插入。参照图6，齿(例如12个齿)延伸一定长度以沿阴极108的内表面在共面的点提 供连续接触。电流分配器被紧固至阴极引线114。在不同的结构中还可采用不同的紧固方 法，例如焊接或螺接，如图2所示紧固技术的实施例，其中电流分配器116通过垫圈118与 螺栓120被固定至阴极引线114。图7为端帽104的截面图，所述端帽104由刚性电绝缘体制成，例如绿色聚氯乙烯 (CPVC)。端帽104可采用其它材料形成，包括聚氯乙烯(PVC)及类似。端帽104包括圆柱 形侧壁142以及底部144，从而使端帽具有开口端和相对的由底部144形成的闭合端。直径 小于侧壁142的直径的圆形突出部146从底部144的外表面148轴向伸出。如以下将详细 描述的，底部144与突出部146具有适于接收玻璃管106的外围边缘150、阴极引线114以 及能源输入连接器112的厚度。端帽104的内直径的尺寸适于接收玻璃管102的外壁，从而使玻璃管102的邻近 开口端的外表面与侧壁142的内表面接触。凹槽124沿底部144的内表面邻接侧壁142的 内表面而形成。相应地，侧壁142的内表面形成凹槽124的最外壁。凹槽124的尺寸和形 状适于接收玻璃管102的开口端的外围边缘150。参照图3与图7，凹进处126形成于底部144的内表面的中心，并且尺寸与形状适 于接收阴极引线114的下部。直径小于凹进处126的直径的孔128穿过突出部146的中心 而轴向形成，并且延伸至并且邻接凹进处126。孔128构造为用以接收能源输入终端112， 如上文所述，所述能源输入终端112紧固至阴极引线114的下端。相应地，凹槽124提供用于玻璃管102的开口端的外围边缘150的底座。类似地， 凹进处126提供用于阴极引线114的下端的底座，并且孔128牢固地固定导电能源输入终 端 112。在一个实施例中，在立即放置玻璃管102于端帽104中以及相继地将玻璃管102 的开口端就位于端帽104的凹槽124中之前，先将第一密封剂130 (例如双组份环氧树脂) 置于端帽104的凹槽124中。在一个实施例中，双组份环氧树脂额定为适于-300° F至 +600° F之间的温度环境。如图4与图7所示，第一密封剂130设置于凹槽124中，并且优选地形成包围底部 144的底面122与邻近玻璃管102的外围边缘150的相邻内壁的珠状物。第一密封剂130 用于永久地使玻璃管102开口端处的外围边缘150就位并且固定至端帽104，并且还用于防 止污染物进入玻璃管102。第二密封剂132，例如双组份环氧树脂，能够用于密封能源输入终端112于孔128 内，也能防止外部污染物通过端帽104的孔128进入。在一个实施例中，双组份环氧树脂与 第一密封剂130相同，第一密封剂130预定适于-300° F至+600° F之间的温度环境。参 照图1，所示第二密封剂置于沿端帽104的突出部146的底部表面形成的围绕终端112与孔 128的接合处。第三密封剂134，例如单组份硅橡胶，可用于密封端帽104与玻璃管102的外部接 合处。在一个实施例中，硅橡胶密封剂额定为适于上至+400° F的温度环境。
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如图7所示，第三密封剂134优选地形成包围端帽104的侧壁142的上边缘与相 邻的玻璃管102的外表面的接合处的珠状物。第三密封剂134提供端帽104与玻璃管102 之间额外的接合强度，以及额外的对外界污染物的防护。参照图8A与图8B，用于制造本发明中的电离管100的方法800以流程图的形式 示出。方法800开始于步骤801并进入步骤802，其中设有具有润饰(例如圆的或倒角的) 的外围边缘150的U形玻璃管102。在步骤804，提供了电绝缘端帽104，其具有形成于底部 144的凹槽124以接收玻璃管102的外围边缘150。在步骤806，拉伸铝金属阴极108被插入玻璃管102的内部。阴极108的位置适于 使得阴极108的上边缘紧邻于闭合端的开始形成其U形端的向内弯曲部分。在步骤808，能源输入终端112被插入形成于端帽104的底部144中的孔128。在 一个实施例中，孔128的尺寸适于形式匹配并且将能源输入终端112紧密地将固定于其中。 替代地，诸如上述密封剂132这样的密封剂能够在插入输入终端112之前用于孔128的内 壁。在步骤810，装配导电终端106。尤其，电流分配器116通过如上文所述例如垫圈 与螺栓被紧固至阴极引线114的上端。阴极引线114的下端附接至能源输入终端112的上 端，能源输入终端112安装于端帽104内。如附图所示，能源输入终端112的螺纹上端上拧 旋阴极引线114，如上文所述也可采用其它紧固技术。在步骤812，诸如双组份环氧树脂这样的密封剂130用于形成于端帽104中的凹槽 124的内壁和底部。基于密封剂的类型，在执行步骤814之前也可允许密封剂部分地固化。 在步骤814，使玻璃管102越过导电终端106并且朝着端帽104向下滑动，直至管102的外 围边缘150就位于凹槽124中。电流分配器116的向下倾斜的齿119防止在使玻璃管102 滑过导电终端106时撕裂或钩住阴极108的穿孔。方法800随后进入步骤816，其中允许密 封剂130固化。在步骤818，第二密封剂832围绕邻近端帽104的底部144上的孔的暴露的能源输 入终端112而设置。密封剂132不会覆盖输入终端112的端部。而是，密封剂132用于确 保孔128的内壁与相邻的终端112之间没有形成开放的间隙。在步骤820，第三密封剂834用在端帽104的上端与玻璃管102的相邻的外壁之间 的接合处。密封剂834用于给管提供额外的结构支持，以及防止任何污染物进入所述管。在步骤822，使圆柱形不锈钢网阳极110滑过玻璃管102的上端。阳极110的上边 缘和下边缘排列成与阴极108的相应的上边缘和下边缘对齐。方法800随后进入步骤899， 此时所述方法结束，并且提供任意额外的密封剂的固化以及装配后的电离管的检测。本领域技术人员可以理解，方法800中步骤的特定顺序并非限定。例如，在步骤 806中阴极108插入管102、步骤808中输入终端112插入端帽104的孔128、以及步骤810 中导电终端106的装配都能够以任意顺序或同时进行。并且，密封剂832与834的使用也 可采用任意顺序。并且，密封剂的固化步骤可以仅在需要固化特定的密封剂时执行。双极电离管100能够被安装在例如加热、通风以及冷却(HVAC)管中。在运转期间， 双极电离管连接至合适的电源，例如AC电源，所述电源提供电流至能源输入终端112。电流 流经阴极引线114并且通过电流分配器116流经其齿119供应至阴极108。在阳极与电源 的相对放电终端之间设有导电电线或夹以完成所述回路。
从阴极108流出的很多电子没有被相对放电阳极110所收集。而是，穿过阳极110 的网格逃逸的电子迁移到包围双极电离管100的区域并且形成电晕。随着电晕中的电子与 气流中的空气分子以及微粒相撞，这些电子将气流中的空气分子以及微粒电离。空气的电 离通过分解有机化合物并去除它们的气味来帮助清洁空气，同时减少无机污染物。可以注意到，阳极与阴极的设计(包括制造所用的金属)、以及拉伸铝金属阴极与 不锈钢阳极网的每平方英寸增加的穿孔的数量的设计都是为了相比于现有技术增加对周 围空气的电离输出。有利地，运转本发明中的电离管100的能量消耗与现有技术相比有减 少，这是因为对阳极与阴极的强化增加了管100的总离子产量。本发明的其它优点包括结构的改进以减少在操作和运转管100时产生的机械压 力。在一个实施例中，管的开口端的外围边缘是圆的或具有倒角的，以防止该边缘产生应力 裂纹。并且，凹槽设于端帽中以接收并固定管的外围边缘。密封剂也可被提供于例如凹槽 与管的开口端的外围边缘之间、处于端帽的上端与玻璃管相邻的外壁所形成的接合处、以 及处于输入终端与端帽底部所形成的接合处以由此增强管的耐久力，例如在多种环境下运 输、操作及运转时的耐久力。尽管本发明以实施例的方式进行描述以使本领域技术人员能够制造并使用本发 明，但是说明书并不用以限定本发明，并且在不背离本发明的范围的基础上，可以对本发明 进行多种调整及变化，本领域技术人员可以理解，本发明的范围是由所附权利要求限定的。
1权利要求
一种双极电离管，包括具有开口端与闭合端的圆柱形玻璃管；阴极，所述阴极位于所述玻璃管中并且由所述玻璃管的内表壁包围；阳极，所述阳极包围所述玻璃管的外表面，并且构造为用于与电源的第一导电终端电连通；电绝缘端帽，所述端帽具有用于接收所述玻璃管的所述开口端的凹槽，所述端帽通过至少一种密封剂固定至所述玻璃管；以及细长的导电终端，所述细长的导电终端具有延伸穿过所述端帽的第一部分和延伸进入所述玻璃管的第二部分，所述第一部分构造为用以与所述电源的第二导电终端电连通，并且所述第二部分构造为用以与所述阴极电连通。
2.根据权利要求1所述的电离管，其特征在于，所述阴极为圆柱形并且由拉伸铝金属 制成。
3.根据权利要求1所述的电离管，其特征在于，所述阳极为圆柱形并且由不锈钢制成。
4.根据权利要求1所述的电离管，其特征在于，所述细长的导电终端的第二部分包括 用于将电流提供至所述阴极的导电电流分配元件。
5.根据权利要求1所述的电离管，其特征在于，所述导电电流分配元件包括多个用于 接触所述阴极的齿。
6.根据权利要求1所述的电离管，其特征在于，所述至少一种密封剂中的一种是沿所 述凹槽与所述玻璃管的开口端设置的。
7.根据权利要求6所述的电离管，其特征在于，沿所述凹槽与所述玻璃管的开口端的 所述密封剂包括用在所述凹槽处的双组份环氧树脂密封剂。
8.根据权利要求1所述的电离管，其特征在于，所述至少一种密封剂中的一种是沿所 述端帽的外围边缘和所述玻璃管的邻近所述开口端的外表面设置的。
9.根据权利要求8所述的电离管，其特征在于，沿所述端帽的外围边缘与外表面设置 的所述密封剂包括硅橡胶密封剂。
10.根据权利要求1所述的电离管，其特征在于，所述玻璃管的所述开口端包括具有圆 边缘的外围。
11.根据权利要求1所述的电离管，其特征在于，所述至少一种密封剂是弹性的，以允 许在超过140° F的温度下在所述玻璃管与所述端帽之间扩张与收缩。
12.一种制造双极电离管的方法，包括 提供具有开口端与闭合端的圆柱形玻璃管；提供具有凹槽的端帽，所述凹槽的尺寸适于接收所述玻璃管的开口端的外围边缘； 提供导电终端，所述导电终端具有电流分配器与阴极引线； 将圆柱形阴极插入所述玻璃管中； 将所述导电终端的下端附接至所述端帽；将所述玻璃管越过所述导电终端安置、并且使所述玻璃管的开口端的外围边缘就位于 所述凹槽上；以及使圆柱形阳极覆在所述玻璃管上安置。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述提供导电终端的步骤包括将所述电流分配器紧固至所述阴极引线的上端的步骤。
14.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述提供阳极和阴极的步骤包括提供 不锈钢网阳极与拉伸铝金属阴极。
15.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，将所述导电终端的下端附接至所述端 帽的步骤包括以下步骤穿过所述端帽的底部上形成的孔插入能源输入终端；以及将所述阴极引线的下端紧固至所述能源输入终端的上端。
16.根据权利要求15所述的方法，进一步包括在穿过所述端帽的底部上形成的孔插入 能源输入终端的步骤之前，提供第一密封剂于所述孔内。
17.根据权利要求12所述的方法，进一步包括在所述的将所述玻璃管越过所述导电终 端设置、并且使所述玻璃管的开口端的外围边缘就位于所述凹槽上的步骤之前，提供第二 密封剂于凹槽内。
18.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，在所述的使圆柱形阳极覆在所述玻璃 管上安置的步骤之前，所述方法进一步包括围着由所述端帽的外围边缘与所述玻璃管的相 邻壁所形成的接合处而设置第三密封剂的步骤。
全文摘要
本发明公开了一种双极电离管，其包括具有开口端与闭合端的圆柱形玻璃管。阴极位于其中并且由玻璃管的内表壁包围。阳极包围玻璃管的外表面，其中所述阳极适于与电源的第一导电终端电连通。电绝缘端帽具有用于接收玻璃管的开口端的凹槽，并且所述端帽利用至少一种密封剂固定于玻璃管。具有第一部分的细长的导电终端穿过所述端帽延伸，并且适于与电源的第二导电终端电连通。导电终端的第二部分延伸入玻璃管并且配置用以与所述阴极电连通。
文档编号C01B13/10GK101910054SQ200880124677
公开日2010年12月8日 申请日期2008年9月17日 优先权日2007年11月13日
发明者安东尼·M·阿巴特 申请人:清新空气集团股份有限公司