一种定量转移电荷的放电装置的制作方法

[0001]
本申请属于高压静电领域，更具体地说，涉及一种定量转移电荷的放电装置。


背景技术：

[0002]
高压静电中电荷的转移比较困难，直接将高压静电电荷接地中和，会产生较大的电流，大电流会导致周围物体的的灼伤，造成财产损失。
[0003]
申请内容1．要解决的技术问题针对现有技术中存在的问题，本申请的目的在于提供一种定量转移电荷的放电装置，它可以实现将高压静电的电荷逐步转移中和，减小电荷中和产生的电流危害，它可以实现有效避免中和电流损害的不可恢复性，它可以实现调整高压静电电荷每次中和的电荷量大小及中和速度，它可以实现有效保证带电液柱中和的稳定性与准确性，它可以实现使管内气压平衡，提高安全性，将物质回收，降低装置成本。
[0004]
2．技术方案为解决上述问题，本申请采用如下的技术方案。
[0005]
一种定量转移电荷的放电装置，包括正极、负极、液管、分离管、回收管、过渡管、分层箱和气泵。
[0006]
正极与液管上端固定连接，正极与液管连通。
[0007]
正极为高压静电电荷，高压静电电荷可为正电荷，也可为负电荷。
[0008]
液管内储存有导电液体，导电液体与正极接触。
[0009]
液管下端与分离管下端固定连接，分离管与液管连通，液管上端至下端水平位置为逐渐向下，液管与分离管组成v形管路，液管内底端的导电液体具有向分离管运动的趋势。
[0010]
分离管上端与负极固定连接，负极与分离管连通。
[0011]
负极可为与高压静电电荷相反电性的电荷，也可直接接地作为零电势极。
[0012]
过渡管下端与分离管上端固定连接，过渡管与分离管连通，过渡管上端至下端水平位置逐渐降低。
[0013]
过渡管上端与分层箱右端固定连接，过渡管与分层箱内部连通。
[0014]
分层箱上端开设有出气口，分层箱下端开设有出水口，出水口与回收管上端固定连接，出水口与回收管连通。
[0015]
回收管下端与液管上端固定连接，回收管与液管连通，回收管上端至下端水平位置为逐渐向下。
[0016]
气泵与分离管下端之间固设有排气管，排气管与分离管之间连通，气泵可通过排气管排出流量、流速均可控的隔断气体，隔断气体为性质稳定的绝缘气体，隔断气体不易被电离导电，隔断气体可推动绝缘气体在各个管体内流动。
[0017]
排气管、液管和分离管的交点处为气液连接点，气液连接点处设有分段挡板。
[0018]
分段挡板与液管内壁转动连接，分段挡板可弹性回位，分段挡板在不同转动位置决定分离管与排气管连通或分离管与液管连通，气泵运转排气时，分离管与排气管连通，气泵停机时，分离管与液管连通。
[0019]
进一步的，导电液体为饱和的中性盐溶液，溶液被离子数量饱和，带电性强。
[0020]
进一步的，隔断气体为氮气，氮气性质稳定、无毒、方便获取，成本低，一旦发生泄漏对环境无污染。
[0021]
进一步的，液管、分离管、回收管、过渡管、分层箱和排气管材质均为绝缘硬质树脂，有效避免管路自身导电，使高压静电电荷接地中和放电。
[0022]
进一步的，导电液体总体积大于液管容积，使导电液体在完全储存于液管内的初始状态下可接触正极，使导电液体带电。
[0023]
进一步的，隔断气体始终使导电液体呈栓塞状，有效避免隔断气体穿透导电液体，使导电液体无法被推动上升。
[0024]
进一步的，出气口排出的气体回收至气泵，使气路形成封闭回路，降低隔断气体的成本。
[0025]
进一步的，液管和分离管均为倾斜设置，液管与水平面的夹角为30
°
，分离管与水平面的夹角为60
°
，降低液管内液体下降速度，降低分离管内液柱上升速度，有效防止液体流速太快而影响气体隔断液体的准确性。
[0026]
进一步的，分离管和过渡管的交点处设有防回挡板，防回挡板可弹性回位，防回挡板的转动状态决定分离管和过渡管是否连通，当中和后的导电液柱被推动至过渡管内且未排至分层箱，气泵停止工作，防回挡板回位，将分离管和过渡管隔离，导电液柱受重力回落，防回挡板防止中和后的液柱回落至分离管内，影响下一段带电液柱的长度，导致中和效果准确性降低。
[0027]
进一步的，分离管和过渡管的交点与回收管之间固设有回流管，回流管使过渡管和回收管之间连通，回流管上端至下端水平位置逐渐降低，当中和后的导电液柱被推动至过渡管内且未排至分层箱，气泵停止工作，防回挡板回位，将分离管和过渡管隔离，导电液柱受重力回落，导电液柱通过回流管流至回收管，最后流至液管内重新带电准备再次中和。
[0028]
3．有益效果相比于现有技术，本申请的优点在于：（1）本方案提出了一种新的技术思路，将高压静电的电荷逐步转移中和，减小电荷中和产生的电流危害。
[0029]
（2）本方案使用导电液体作为电荷的载体，将液体中和电流的受体，运用液体汽化、液化后物质不损失的特性，有效避免中和电流损害的不可恢复性。
[0030]
（3）本方案使用绝缘气体将导电液体分隔成小段的液柱，以此来控制液体的带电量，通过调节绝缘气体的流量大小及流速快慢，调整高压静电电荷每次中和的电荷量大小及中和速度。
[0031]
（4）本方案使用可转动的分段挡板，将液管中液体与气泵排出的气体隔离，使分离管中液柱为单段独立上升，无干涉后段液体干涉融合，有效保证带电液柱中和的稳定性与准确性。
[0032]
（5）本方案使用分层箱，容纳中和后的带电液柱及推动气体，将液体和气体分层，
回收液体至液管，回收气体至气泵，使管内气压平衡，提高安全性，将物质回收，降低装置成本。
附图说明
[0033]
图1为本申请的具体实施例一的平面剖视结构示意图；图2为本申请的具体实施例二的平面剖视结构示意图；图3为本申请的具体实施例三的平面剖视结构示意图；图4为本申请的具体实施例三的液体储电时的结构示意图；图5为本申请的具体实施例三的液体待分段时的结构示意图；图6为本申请的具体实施例三的液体分段时的结构示意图；图7为本申请的具体实施例三的液体上升时的结构示意图；图8为本申请的具体实施例三的电荷中和时的结构示意图；图9为本申请的具体实施例三的中和液体待回收时的结构示意图；图10为本申请的具体实施例三的中和液体回收且带电液体待分段时的结构示意图。
[0034]
图中标号说明：液管1、分段挡板101、分离管2、防回挡板201、回收管3、过渡管4、分层箱5、出水口501、出气口502、正极6、负极7、气泵8、排气管801。
具体实施方式
[0035]
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0036]
在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0037]
在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
[0038]
具体实施例一：请参阅图1的一种定量转移电荷的放电装置，正极6、负极7、液管1、分离管2、回收管3、过渡管4、分层箱5和气泵8。
[0039]
正极6与液管1上端固定连接，正极6与液管1连通。
[0040]
正极6为高压静电电荷，高压静电电荷可为正电荷，也可为负电荷。
[0041]
液管1内储存有导电液体，导电液体与正极6接触。
[0042]
导电液体为饱和的中性盐溶液，溶液被离子数量饱和，带电性强。
[0043]
导电液体总体积大于液管1容积，使导电液体在完全储存于液管1内的初始状态下可接触正极6，使导电液体带电。
[0044]
液管1下端与分离管2下端固定连接，分离管2与液管1连通，液管1上端至下端水平位置为逐渐向下，液管1与分离管2组成v形管路，液管1内底端的导电液体具有向分离管2运动的趋势。
[0045]
液管1和分离管2均为倾斜设置，液管1与水平面的夹角为30
°
，分离管2与水平面的夹角为60
°
，降低液管1内液体下降速度，降低分离管2内液柱上升速度，有效防止液体流速太快而影响气体隔断液体的准确性。
[0046]
分离管2上端与负极7固定连接，负极7与分离管2连通。
[0047]
负极7可为与高压静电电荷相反电性的电荷，也可直接接地作为零电势极。
[0048]
过渡管4下端与分离管2上端固定连接，过渡管4与分离管2连通，过渡管4上端至下端水平位置逐渐降低。
[0049]
过渡管4上端与分层箱5右端固定连接，过渡管4与分层箱5内部连通。
[0050]
分层箱5上端开设有出气口502，出气口502排出的气体回收至气泵8，使气路形成封闭回路，降低成本，分层箱5下端开设有出水口501，出水口501与回收管3上端固定连接，出水口501与回收管3连通。
[0051]
回收管3下端与液管1上端固定连接，回收管3与液管1连通，回收管3上端至下端水平位置为逐渐向下。
[0052]
气泵8与分离管2下端之间固设有排气管801，排气管801与分离管2之间连通，气泵8可通过排气管801排出流量、流速均可控的隔断气体，隔断气体为氮气，氮气性质稳定、无毒、方便获取，成本低，一旦发生泄漏对环境无污染，氮气始终使导电液体呈栓塞状，有效避免氮气穿透导电液体，使导电液体无法被推动上升。
[0053]
排气管801、液管1和分离管2的交点处为气液连接点，气液连接点处设有分段挡板101。
[0054]
分段挡板101与液管1内壁转动连接，分段挡板101可弹性回位，分段挡板101在不同转动位置决定分离管2与排气管801连通或分离管2与液管1连通，气泵8运转排气时，分离管2与排气管801连通，气泵8停机时，分离管2与液管1连通。
[0055]
液管1、分离管2、回收管3、过渡管4、分层箱5和排气管801材质均为绝缘硬质树脂，有效避免管路自身导电，使高压静电电荷接地中和放电。
[0056]
具体实施例二：与具体实施例一不同的是，请参阅图2的一种定量转移电荷的放电装置，分离管2和过渡管4的交点处设有防回挡板201，防回挡板201可弹性回位，防回挡板201的转动状态决定分离管2和过渡管4是否连通，当中和后的导电液柱被推动至过渡管4内且未排至分层箱5，气泵8停止工作，防回挡板201回位，将分离管2和过渡管4隔离，导电液柱受重力回落，防回挡板201防止中和后的液柱回落至分离管2内，影响下一段带电液柱的长度，导致中和效果准确性降低，同时带电液柱被防回挡板201挡住后，与负极7的接触时间延长，有效保证带电液柱的电荷被完全中和。
[0057]
具体实施例三：与具体实施例二不同的是，请参阅图3-10的一种定量转移电荷的放电装置，分离管2和过渡管4的交点与回收管3之间固设有回流管，回流管使过渡管4和回收管3之间连通，回流管上端至下端水平位置逐渐降低，当中和后的导电液柱被推动至过渡
管4内且未排至分层箱5，气泵8停止工作，防回挡板201回位，将分离管2和过渡管4隔离，导电液柱受重力回落，导电液柱通过回流管流至回收管3，最后流至液管1内重新带电准备再次中和。
[0058]
工作原理：在初始状态，即导电液体充电时，气泵8工作，将分段挡板101转动，将液管1与分离管2隔开，隔断气体通过分层箱5的出气口502排出，保持管道内压力平衡，液管1内导电液体与正极6接触，将正极6的电荷导至导电液体中，准备排至负极7中和。
[0059]
气泵8暂时停机，分段挡板101回位，将排气管801与分离管2隔开，带电液体流至分离管2内，判定带电液体流出量，决定气泵8何时开机，当气泵8重启开机后，排气管801排气，冲击分段挡板101使其转动，重新将液管1与分离管2隔开，带电液体被隔断成带电液柱，隔断气体冲击带电液柱使其沿分离管2上升至负极7.带电液柱接触负极7，所带的电荷被负极7中和，中和液柱被隔断气体继续推动至分层箱5，隔断气体上浮至分层箱5上层，通过出气口502排出回流至气泵8重新被气泵8排出，带电液柱下沉至分层箱5下层，通过出水口501回流至回收管3，中和液体从回收管3回流至液管1，重新接触正极6带电，准备下一次中和。
[0060]
重复上述步骤，使正极6的电荷逐渐被转移至负极7中和，降低正极6电荷瞬间被中和产生的危害。
[0061]
本方案提出了一种新的技术思路，将高压静电的电荷逐步转移中和，减小电荷中和产生的电流危害，使用导电液体作为电荷的载体，将液体中和电流的受体，运用液体汽化、液化后物质不损失的特性，有效避免中和电流损害的不可恢复性，使用绝缘气体将导电液体分隔成小段的液柱，以此来控制液体的带电量，通过调节绝缘气体的流量大小及流速快慢，调整高压静电电荷每次中和的电荷量大小及中和速度，使用可转动的分段挡板101，将液管1中液体与气泵8排出的气体隔离，使分离管2中液柱为单段独立上升，无干涉后段液体干涉融合，有效保证带电液柱中和的稳定性与准确性，使用分层箱5，容纳中和后的带电液柱及推动气体，将液体和气体分层，回收液体至液管，回收气体至气泵8，使管内气压平衡，提高安全性，将物质回收，降低装置成本。
[0062]
以上所述，仅为本申请较佳的具体实施方式；但本申请的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，根据本申请的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本申请的保护范围内。