一种电晕放电气溶胶静电中和器的制作方法

1.本实用新型涉及静电中和器技术领域，具体为一种电晕放电气溶胶静电中和器。


背景技术：

2.微粒子的运动普遍存在于热能工程、大气科学、气溶胶科学、航空航天等工程领域。诸如粒子间的聚并、粒子间的碰撞、粒子团的弥散性、粒子团的流动性等都可能对整个工业过程产生巨大影响。因此，对粒子的运动特性的研究具有重要的理论意义和工业应用意义。尤其是对粒子表面静电的研究更是以上研究中的重点。粒子在运动过程中的受力可分为粒子在流场中所受到的作用力和粒子之间的相互作用力。粒子之间的相互作用力包括重力、静电力、范德华力等非接触力。其中粒子间静电力导致粒子在运动过程中产生凝聚、迁移、吸附等影响粒子最终形态的变化。
3.目前主流的气溶胶静电中和器均采用直流供电方式，这种方式在电离过程当中产生单极性电荷。然而在实际应用过程中，不同类型的气溶胶粒子所携带的电荷种类并不能以单一极性而论。例如在盐性气溶胶发生过程中，nacl粒子经历撞击、干燥、输送等过程后，其粒子表面电荷发生了较大的变化，采用直流供电方式只能发生单极性的电荷或电子，因此直流电中和器难以最大程度地中和电荷。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种电晕放电气溶胶静电中和器，解决现有中和器难以实现最大概率气溶胶静电中和的问题。
5.本实用新型提供的电晕放电气溶胶静电中和器，包括中和室、电离室，所述中和室具有气溶胶入口和出气口，所述中和室和电离室连通，所述电离室固定有电极针、接地极，所述电离室具有空气入口和空气出口，所述电极针连接高压交变电源，所述气溶胶入口轴线与空气出口轴线垂直。
6.优选的，所述中和室和电离室由内部具有隔板的壳体、电极针固定座、端盖组成，所述壳体一端固定连接端盖，另一端固定连接电极针固定座。
7.优选的，所述中和室内部设有中和区室，所述中和区室与端盖固定连接。
8.优选的，所述中和区室具有柱状腔室以及锥状腔室，所述柱状腔室一侧设置进气口，所述锥状腔室一侧设置出气口。
9.优选的，所述中和区室与隔板之间形成混合区，所述气溶胶入口设置在混合区部分的壳体外壁上，且气溶胶入口连接气溶胶接嘴。
10.优选的，所述隔板上设有固定孔，所述接地极固定在固定孔内。
11.优选的，所述电极针的一端穿出电极针固定座与高压交变电源连接，另一端被接地极环绕。
12.优选的，所述空气入口设置在电离室一侧的壳体侧壁上，且空气入口连接空气接嘴。
13.优选的，所述进气口有若干个，呈环形布置。
14.优选的，所述端盖上连接与出气口连通的出气嘴。
15.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
16.1、本实用新型通过更改电源实现单极性离子产生或双极性离子产生之间快速切换，实现了对气溶胶粒子表面电荷的最大概率中和。
17.2、设计混合区，并且空气气流和气溶胶气流垂直，气溶胶与自由电子、阳离子混合更加充分。
附图说明
18.图1为本实用新型电晕放电气溶胶静电中和器的剖视图；
19.图2为本实用新型电晕放电气溶胶静电中和器的原理图；
20.图3为图1a-a向剖视图；
21.图4为本实用新型电晕放电气溶胶静电中和器电晕放电处的局部放大图。
22.图中标注：中和室1、电离室2、气溶胶入口3、出气口4、电极针5、接地极6、空气入口7、高压交变电源8、隔板9、壳体10、电极针固定座11、端盖12、中和区室13、柱状腔室14、锥状腔室15、进气口16、混合区17、气溶胶接嘴18、空气接嘴19、出气嘴20、空气出口21。
具体实施方式
23.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
24.实施例
25.请参阅图1，本实施例提供的电晕放电气溶胶静电中和器包括中和室1、电离室2，所述中和室1具有气溶胶入口3和出气口4，所述中和室1和电离室2连通，所述电离室2固定有电极针5、接地极6，所述电离室2具有空气入口7和空气出口21，所述电极针3连接高压交变电源8，所述气溶胶入口3轴线与空气出口21轴线垂直。
26.本实施例的接地极6采用电极环，该电极环接地，高压交变电源8接地，该高压交变电源8为50hz、-5kv-10kv交变电源。干燥洁净空气从空气入口7进入电离室2，气溶胶从气溶胶入口3进入中和室1。基于电晕放电原理，如图2、4所示，为了产生电晕放电，接地极6包围电极针5，在其之间建立不均匀的静电场。高压交变电源8接通电极针5并给予电极针5足够的高电压，接地极6接地并保持中电位。电极针5附近的空气会被击穿并变得导电，产生自由电子及阳离子的电子云。在被击穿区域中，自由电子和阳离子与从空气入口7进入的空气分子碰撞并从空气出口21带出电离室2，在中和室1与气溶胶充分混合并中和。在电极针5相对于接地极6接通正电压时，自由电子返回到电极针5，而阳离子从电极针5涌向接地极6。当电极针5相对于接地极6接通负电压时，自由电子离开电极针5。由于电极针5被设置在气流中，相对较多的自由电子或阳离子并不能到达接地极6，而是被夹带在气流中，并由气流带动到中和室1与气溶胶混合。
27.在实际应用中根据实际需要，电晕放电可以通过更改高压交变电源8实现单极性
离子产生或双极性离子产生之间快速切换，实现了对气溶胶粒子表面电荷的最大概率中和。单极性离子即只产生自由电子或阳离子其中的一种，双极性离子为自由电子和阳离子。
28.作为本实施例的一个优选实施方式，所述中和室1和电离室2由内部具有隔板9的壳体10、电极针固定座11、端盖12组成，所述壳体10一端固定连接端盖12，另一端固定连接电极针固定座11。所述中和室1内部设有中和区室13，所述中和区室13与端盖12固定连接。所述中和区室13具有柱状腔室14以及锥状腔室15，所述柱状腔室14一侧设置进气口16，所述锥状腔室15一侧设置出气口4。进一步的，参照图3，所述进气口16有若干个，呈环形布置。所述中和区室13采用绝缘性良好的聚四氟乙烯材料制成。
29.所述中和区室13与隔板9之间形成混合区17，所述气溶胶入口3设置在混合区17部分的壳体10外壁上，且气溶胶入口3连接气溶胶接嘴18。混合区17的设置能够让气溶胶和自由电子、阳离子混合更加充分，从而提高中和器中和能力。
30.作为本实施例的一个优选实施方式，所述隔板9上设有固定孔，所述接地极6固定在固定孔内。所述电极针5的一端穿出电极针固定座11与高压交变电源8连接，另一端被接地极6环绕。所述接地极6和电极针5之间的孔隙即为空气出口21。
31.作为本实施例的一个优选实施方式，所述空气入口7设置在电离室2一侧的壳体10侧壁上，且空气入口7连接空气接嘴19。所述端盖12上连接与出气口4连通的出气嘴20。干燥洁净的空气通过空气接嘴19进入电离室2，气溶胶通过气溶胶接嘴18进入混合区17，携带自由电子和/或阳离子的空气从空气出口21进入混合区17与气溶胶混合，混合后的气体通过进气口16进入中和区室13进一步中和，中和后的气溶胶从出气嘴20离开中和器。由于气溶胶和空气的流速都是较快的，而混合区17相较于中和区室13的长度也较短，所以气溶胶和携带自由电子、阳离子的气流混合后马上进入中和区室13进行中和，利用电晕放电所产生的自由电子或阳离子改变气溶胶粒子表面电荷量使其形成稳定的形态。本实施例的空气出口21的轴线与气溶胶入口31的轴线呈垂直状态，这样气溶胶与空气气流可以最大程度的混合均匀。
32.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。