一种能够减少微粒污染物吸附的离子风机组合式放电极的制作方法

本技术属于静电消除领域，尤其涉及一种用于主动式静电消除的离子风机型消电装置。

背景技术：

1、离子风机已广泛应用于电子、光电行业的生产组装现场，对产品的静电安全防护起到了至关重要的作用。

2、其中一典型的离子风机放电结构如图1所示，其中，在离子风机输出气流的风道1中，设置有数个高压电极针2，在离子风机输出气流的风道前端(图中为风道的出口端1-2)，设置有接地金属网罩电极3，离子风机输出气流的方向a(亦称出风方向)为从高压电极针的后方朝向接地金属网罩电极的方向(图中为从上到下的方向，即从风道的进口端1-1朝向风道的出口端1-2)。

3、随着离子风机的长时间使用，高压电极针(亦称放电极)与接地金属网罩电极逐渐吸附越来越多的微粒污染物。吸附在高压电极针上的微粒污染物，会在高压电极表面形成大量不规则的微观凸起或尖端，进而影响高压电极针尖端结构的正常放电，造成放电稳定性的下降；并且微粒污染物吸附在电极尖端部位，会造成放电针释放正、负离子的数量逐渐减少，消电性能下降，严重时甚至造成电极针电晕闭塞无法产生放电，进而丧失消电能力；同时，微粒污染物的吸附，也改变了金属网罩对正、负离子的接收电阻，干扰了金属网罩电极对放电电路的监控反馈功能。

4、授权公告日为2019.12.10，授权公告号为cn 209767895 u的实用新型专利中，公开了一种含有定位式清洁刷的离子风机放电装置，包括结构支架和电极针，在结构支架上设置电极针；电极针的尾部固定在结构支架上；电极针头部针尖的朝向，与离子风机的出风方向同向设置；电极针以结构支架的中心位置为圆心环形均布在离子风机出风侧的结构支架上；在离子风机出风侧结构支架的中心位置设置一圆形凹槽，圆形凹槽中设置第二马达，在第二马达的旋转轴上设置有毛刷组件；毛刷组件包括与第二马达旋转轴联接的毛刷柄和设置在毛刷柄上的毛刷头。通过上述结构，实现对电极针的定时自动清扫功能，以确保离子风机电极针的放电能力稳定，提高离子风机的有效工作时间，延长使用寿命。

5、但是该技术方案需要在离子风机的出风口设置额外的清洁装置(第二马达及其旋转轴上设置的毛刷组件)，增加了离子风机产品结构的复杂性和零部件数量，不利于离子风机结构的简化和现场维护。

6、此外，为了减少现有离子风机为应对使用环境中的微粒污染物的吸附，亦有在风机进风口处设置一过滤网棉，借助过滤网棉来阻挡一部分微粒污染物的做法。然而如此做法，不可避免的会造成离子风机输送正、负离子的风速变小，消电速度变慢，明显的影响到了消电性能。其具体原因如下：

7、1)由于在风机进风口处设置了过滤网棉，致使风阻增大，输出风速下降，气流携带离子运动的速度变慢，导致消电时间变长；

8、2)由于风阻增大，使风扇功率损耗变大，使用离子风机的能源成本(运行成本)上升。

9、如何能够在维持原有的风阻、风速、气流携带离子运动的速度、消电速度以及消电性能基本不变的情况下，减少使用环境中的微粒污染物的吸附/附着，是实际工作中急需解决的实际技术问题。

技术实现思路

1、本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能够减少微粒污染物吸附的离子风机组合式放电极。其通过在原有高压电极针的周围，设置环状的辅助电极，并对其施加与对应高压电极针相同极性和幅值的电压，使得高压电极针被辅助电极所包围的空间内，其空间电场强度为零，使微粒无法被荷电，或使已荷电微粒或带电微粒在此空间内无电场力作用，使其在气流场曳力作用下快速离开高压电极针所在区域，减少了使用环境中的微粒污染物的吸附/附着，在不增加离子风机现场维护工作量的前提下，尽可能地简化了离子风机的结构，维持原有的消电速度以及消电性能，减少了离子风机电极针及金属网罩电极微粒污染物的吸附，以延长离子风机保持较高消电性能的时间，延长离子风机的有效工作寿命。

2、本实用新型的技术方案是：提供一种能够减少微粒污染物吸附的离子风机组合式放电极，包括高压电极针，其特征是：

3、在每根高压电极针的周围，分别对应设置一个辅助电极；

4、所述的辅助电极为环状结构，套装在高压电极针的周围；

5、每个辅助电极，与所围高压电极针所连接的电源电连接；

6、所述每个辅助电极的电压，与所围高压电极针所承受的电压同极性、同电压幅值。

7、具体的，所述辅助电极的外表面为圆柱形，内表面为喇叭形状。

8、进一步的，所述辅助电极的喇叭开口端，朝向离子风机输出气流的来流方向。

9、具体的，所述高压电极针的椎体部位凸出于与其对应设置的辅助电极，伸出于辅助电极外部；

10、高压电极针的椎体部位，整体朝向离子风机的气流输出方向。

11、具体的，所述辅助电极的中心轴线，与其对应所围高压电极针的中心轴线重合。

12、进一步的，所述高压电极针椎体部位尖端处的电场强度，与未设置辅助电极时原有高压幅值下高压电极针尖端处产生的电场强度相一致。

13、进一步的，多个所述的高压电极针及其各自对应设置的辅助电极，与接地金属网罩电极一起，共同构成了一个空间放电结构。

14、与现有技术比较，本实用新型的优点是：

15、1.采用本技术方案，因无需设置进风口过滤棉即可实现降低放电极(针)和金属网罩电极微粒污染物的吸附，故风阻不会发生明显变化，离子气流速度几乎不会受到影响，消电性能不会降低；

16、2.采用本技术方案，因同极性同电压幅值的辅助电极的设置，在高压电极针椎体的后方，辅助电极内部空间的电场强度极低(甚至为零)；既使微粒污染物被荷电，亦无法受到电场力的作用，使其吸附到电极针上；因此大部分微粒污染物在气流场曳力作用下向前流出；

17、3.通过设置环状的辅助电极，减少了离子风机使用过程中的微粒污染物的吸附/附着，在不增加离子风机现场维护工作量的前提下，尽可能地简化了离子风机的结构，维持了原有的消电速度以及消电性能，减少了离子风机电极针及金属网罩电极上微粒污染物的吸附，以延长离子风机保持较高消电性能的时间，延长了离子风机的有效工作寿命。

技术特征：

1.一种能够减少微粒污染物吸附的离子风机组合式放电极，包括高压电极针，其特征是：

2.按照权利要求1所述的能够减少微粒污染物吸附的离子风机组合式放电极，其特征是所述辅助电极的外表面为圆柱形，内表面为喇叭形状。

3.按照权利要求2所述的能够减少微粒污染物吸附的离子风机组合式放电极，其特征是所述辅助电极的喇叭开口端，朝向离子风机输出气流的来流方向。

4.按照权利要求1所述能够减少微粒污染物吸附的离子风机组合式放电极，其特征是所述高压电极针的椎体部位凸出于与其对应设置的辅助电极，伸出于辅助电极外部；

5.按照权利要求1所述的能够减少微粒污染物吸附的离子风机组合式放电极，其特征是所述辅助电极的中心轴线，与其对应所围高压电极针的中心轴线重合。

6.按照权利要求1所述的能够减少微粒污染物吸附的离子风机组合式放电极，其特征是所述高压电极针椎体部位尖端处的电场强度，与未设置辅助电极时原有高压幅值下高压电极针尖端处产生的电场强度相一致。

7.按照权利要求1所述的能够减少微粒污染物吸附的离子风机组合式放电极，其特征是多个所述的高压电极针及其各自对应设置的辅助电极，与接地金属网罩电极一起，共同构成了一个空间放电结构。

技术总结
一种能够减少微粒污染物吸附的离子风机组合式放电极，属静电消除领域。包括高压电极针，在每根高压电极针的周围，对应设置一个环状结构的辅助电极；每个辅助电极与所围高压电极针所连接的电源电连接；每个辅助电极的电压，与所围高压电极针所承受的电压同极性、同电压幅值。在高压电极针被辅助电极所包围的空间内，其空间电场强度为零，使微粒无法被荷电，或使已荷电微粒或带电微粒在此空间内无电场力作用，使其在气流场曳力作用下快速离开高压电极针所在区域。其减少了离子风机电极针及金属网罩电极上微粒污染物的吸附，维持了原有的消电速度以及消电性能，延长了离子风机的有效工作寿命。

技术研发人员：孙卫星,李鹏
受保护的技术使用者：上海安平静电科技有限公司
技术研发日：20221130
技术公布日：2024/1/13