專利名稱：清除空氣中的灰塵和懸浮微粒的設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及利用靜電作用分離彌散顆粒，更具體地說，本發明涉及用于清除空氣中的灰塵和懸浮微粒的設備。本發明可以應用于所有工業領域以及家庭居室。
背景技術：
設備包括具有進氣口的主體、異極性的電暈形成電極和沉淀電極(precipation electrode)。靠近沉淀電極，安裝靜電沉淀元件。所述元件通過其間具有沉淀結構的兩個金屬網起作用(請參考發明人的B03 C3/08類第921629號蘇聯專利證書)。
上述已知設備未避免抽取對健康有害的帶正電離子，而且在需要時，不能使清潔空氣充滿芳香族物質分子或醫用物質分子。
對于其工作原理，所建議的設備與2000年公布的B C 3/04類第2159683號俄羅斯聯邦專利所描述的設備最接近。此已知設備包括具有進氣口的主體，在主體內設置異極性電暈形成電極和沉淀電極以及正電極。在各電極后面，安裝與沉淀電極實現電連接的負電極電極發生器和具有芳香族物質或醫用物質的容器。
現有技術設備的工作原理基于，在位于帶正電電暈與帶負電沉淀電極之間的電暈形成電荷區域內產生帶電顆粒。電暈形成電極與偏轉電極具有相同極性，但是相對于沉淀電極具有不同的電位。存在偏轉電極大大提高了空氣純度(高達95-99％)。需要正電荷的正電極防止帶正電離子(aeroion)離開空氣濾清器，從而防止房舍被有害帶正電離子污染。所述空氣濾清器在工作時可以產生大量帶負電氧離子。這些離子中被灰塵或懸浮微粒捕獲的離子落在各正電極上，因此在各正電極上覆蓋了一層微細介電分散層。該灰塵層對各帶正電電極具有部分中和作用，但其主要是防止它的出現而降低正電極的效率，因為帶正電電極上的沉淀物導致需要經常清洗正電極，以致對操作過程產生許多不便。
容器的存在可以使空氣充滿芳香族物質，然而，從容器溢出的液體與落下的灰塵混合，污染了內表面，惡化了電隔離安全性并可能產生電短路。此外，非均勻電場內的液體蒸發強度非常高，所以少量液體很快就會被蒸發掉，因此需要經常將芳香族液體或醫用液體補充到容器內。因為該容器安裝在空氣濾清器內，所以補充時需要重新部分或全部組裝該設備來進行連接，因此需要附加時間，并且增加了開支。高氣動阻力降低設備效率。

發明內容
本發明基于上述問題提供了一種用于清除空氣中的灰塵和懸浮微粒，而且在其操作過程中還便于提供使空氣充滿芳香族物質和醫用物質的可能性并且具有實現復雜空氣處理過程的更高可能性的設備。
利用包括具有進氣口的主體、可以清除空氣中的灰塵和懸浮微粒的設備可以實現上述目的，在所述主體中，設置具有相反極性的電暈形成電極和采集電極，在偏轉電極的后面設置帶負電離子電極發生器。所述發生器與沉淀電極實現電連接。在該主體內，安裝用于芳香族物質和醫用物質的裝置，根據本發明，在電暈形成電極的前面，設置與電暈形成電極實現電連接的、帶正電離子反射極，而用于芳香族物質或醫用物質的裝置由一條或幾條多孔纖維材料制成的、其兩端包含在安裝在主體外部、具有芳香族物質或醫用物質的容器內的帶實現。
所建議設備使得避免排出對健康有害的帶正電離子并適于長期運行，但是又不需要額外清除離子反射極上的灰塵。直接測量證明，集中在進氣口的帶正電離子減少了上萬倍，并且集中在設備進氣口的帶正電離子的背景值也降低了上萬倍。這可以利用這樣的事實來解釋，即帶正電反射極排斥開位于空氣濾清器進氣口處的離子。在工作過程中，介電微細分散灰塵聚集在反射極上，然而此事實并不降低其效果，因為它持續保持在高正電位下。介電微細分散灰塵對反射極靜電電場電力線分布的影響不太大。因此，不需要清洗反射極，并且在需要時，可以與沉淀電極和偏轉電極一起清洗。
利用多孔纖維材料制成的、其兩端位于具有芳香族物質或醫用物質的容器內的帶(tape)(作為芯子)代替設備中的容器，可以大大降低對氣流產生的氣動阻力，因為帶的厚度不超過幾毫米。同時，避免了水降落到沉淀電極和偏轉電極上的可能性，同時增加了液體裸露(敞開)表面。因為該盛液體的容器設置在設備的工作區域之外，所以可以利用灌注器或其它已知方法通過通孔將溶液重新注入容器，而無需斷開設備的電源。在所建議的設備中，對用于芳香族物質或醫用物質的容器沒有任何限制。在建議的設備中也可以不采用一條由多孔纖維材料制成的帶，而是采用兩條甚或更多條其兩端設置在具有芳香族物質或醫用物質的容器內的帶，從而形成芬芳香味混合物或醫用混合物。
為了使用該設備，在臭氧化過程中，根據本發明，離開電極發生器某個距離設置對其施加受控正電位的加速電極，所述加速電極有相對于電極發生器移動的可能性。
根據本發明，對加速電極施加高頻交流。
為了提高在設備內清除空氣中的灰塵和懸浮微粒的生產率和生產系數，根據本發明，順序設置幾個帶正電離子反射極、電暈形成電極、沉淀電極以及偏轉電極。


現在，將結合附圖參考本發明各種特定實施例更詳細說明本發明，附圖包括圖1示出所建議設備的一般實施例；圖2示出所建議設備的實施例之一。
優選實施例的詳細說明所建議設備包括具有氣閥2的主體(參考圖1)，所述氣閥具有進氣口和出氣口(圖1中未示出)，在附圖中，利用箭頭“A”表示進入管道2的空氣，而利用箭頭“B”表示排出的空氣。在主體內部，設置電暈形成電極3(帶正電)和沉淀電極4(帶負電)以及帶正電的偏轉電極5。對電極5施加的電壓值低于對電極3和電極4施加的電壓值。在電暈形成電極3的前面，以某個間距平行于電極3設置帶正電離子的反射極。所述反射極是由與電極3實現電連接的電極6實現的，電極6的直徑大于電極3的直徑。
在偏轉電極5的后面，設置帶負電離子的電極發生器7，電極發生器7與沉淀電極4實現電連接。可以利用細金屬絲制成的導電網實現所述電極發生器7，并且對所述電極發生器7裝備利用針實現的集中器。
此特定實施例中，電暈形成電極3是由利用相對直徑鎢絲制成的細電導線實現的，而反射電極6是由直徑為電極3直徑的10至20倍的不銹鋼圓棒實現的。沉淀電極4和偏轉電極5是由導電板實現的。在介質制成的主體1內，將所有上述電極設置在絕緣子8上。
在電極7的前面，將由多孔纖維材料(芯子(wick))制成的、其兩端位于具有芳香族物質或醫用物質的容器10內的一條或多條帶9設置在主體1之外。將帶9設置在電場最均勻區域內，即設置在偏轉電極5與帶負電離子的電極發生器7之間。
為了在臭氧化過程中使用該設備，在電極發生器7后面，間隔某個距離，設置加速電極11，將受控正電位施加到所述電極11，在電極發生器7與加速電極11之間形成受控非均勻電場。通過改變電極7與電極11之間的電壓值，或者通過相對于電極發生器7位移電極11改變所述電極之間的距離，使所述電場的強度和梯度發生變化。
為了提高臭氧生產率，可以改變電暈形成電極3、沉淀電極4偏轉電極5的極性。不是將直流電，而是將高頻交流電(50KHz以及以上)施加到電極7和電極11來提高臭氧產生量。
為了提高清除灰塵和懸浮微粒的清潔空氣的生產率和生產系數，圖2示出該設備的實施例之一。
在此變換實施例中，使用了幾個帶正電離子的反射極6、幾個電暈形成電極3、幾個沉淀電極4以及幾個偏轉電極5。
以下說明所建議設備的工作過程在將高壓施加到電暈形成電極3和沉淀電極4情況下，出現電暈放電，因此形成流向沉淀電極4的帶正電氮離子和帶正電氧離子流，此作用被稱為“離子風”。與非均勻電場內的離子一起移動到沉淀電極的中性分子以及空氣中的灰塵或懸浮微粒顆粒被極化并被充電。帶正電荷的灰塵和懸浮微粒顆粒降落到沉淀電極4上，而帶負電荷顆粒降落到偏轉電極5上，除了所述顆粒之外，還對非常微細的帶正電顆粒產生減速作用，因為如果它們的速度太快就不會降落到沉淀電極上。因為偏轉電極5，所以純度達到95％至99％。正電位反射極6的電場防止有害帶正電離子離開該設備，它將其運動方向改變到相反方向以將顆粒引向沉淀電極4，從而提高空氣純度。設置在偏轉電極5后面的電暈形成電極7使空氣內充滿帶負電的氧離子。在進入充滿帶負電氧離子和電子的區域時，通過偏轉電極5的減速電場的部分帶正電離子發生變化。在這種情況下，集中在出氣口的帶正電離子顯著減少到其背景程度，而集中的有用帶負電離子卻大大增加。直接測量證明，在此特定實施例中，幾乎沒有臭氧。
在臭氧化過程中，對電暈形成電極3施加負電位，對沉淀電極4施加正電位，而對偏轉電極5施加較低負電位。為了提高臭氧產出量，對電極7和電極11施加其電壓值可以改變的高電壓，從而在大范圍內對臭氧產生過程進行控制。可以注意到，以此速率清除空氣中的灰塵和懸浮微粒的效率不低于形成正電暈情況下的效率，而且帶負電氧離子的數量非常大。
在分子之間互相作用力的作用下，芳香族物質或醫用物質通過多孔纖維材料制成的帶9從容器10傳遞到非均勻電場區域(被稱為毛細現象)。在所述非均勻電場內，對液體內的極化分子施加附加庫侖力，所述力指向電場張力升高的方向。這些力降低了分子之間的吸引力，因此促使芳香族物質或醫用物質更快氣化。利用可以在寬范圍內對多孔纖維材料制成的帶的液體裸露(敞開)表面進行控制，可以對液體的蒸發強度進行控制。利用清潔空氣流，可以將芳香族物質或醫用物質與帶負電氧離子一起排出空氣濾清器。所披露的方法和所建議的設備均不需要污染環境的溶劑以及專用噴嘴、吸入器和風扇。在臭氧化過程中，不推薦利用芳香族物質或醫用物質充滿空氣，因為可能發生臭氧氧化所述物質的非受控現象。
工業應用所建議的設備可以應用于需要利用芳香族物質和醫用物質、帶負電氧離子以及數量受控臭氧充滿空氣的所有工業領域和家庭居室。
權利要求
1.一種用于清除空氣中的灰塵和懸浮微粒的設備，該設備包括具有進氣口(2)的主體(1)，在主體內，設置相反極性的電暈形成電極(3)和沉淀電極(4)以及偏轉電極(5)，在所述偏轉電極后面，設置與沉淀電極(4)實現電連接的、帶負電離子的電極發生器(7)以及用于芳香族物質或醫用物質的裝置，其特征在于，在電暈形成電極(3)前面，設置帶正電離子反射極(6)，該反射極(6)與所述電暈形成電極(3)實現電連接，而利用一條或幾條由多孔纖維材料制成的帶(9)實現用于芳香族物質或醫用物質的裝置，帶(9)的兩端位于含有芳香族物質或醫用物質的容器(10)內，所述容器設置在所述設備主體之外。
2.根據權利要求1所述的設備，其特征在于，在電極發生器(7)后面，間隔某個距離設置加速電極(11)，對該加速電極(11)施加受控正電位。
3.根據權利要求2所述的設備，其特征在于，電極(11)有相對于電極發生器(7)移動的可能性。
4.根據權利要求2所述的設備，其特征在于，將高頻交流施加到電極發生器(7)。
5.根據權利要求1至4之任一所述的設備，其特征在于，該設備包括順序設置的幾個帶正電離子的反射極(6)、電暈形成電極(3)、沉淀電極(4)以及偏轉電極(5)。
全文摘要
本發明建議了一種基于利用非均勻靜電電場產生帶電顆粒流(所謂“離子風”)并作為靜電沉積物來清除空氣中的灰塵和懸浮微粒的設備。該設備包括主體1，在主體1的內部設置相反極性的電暈形成電極(3)和沉淀電極(4)。還在主體(1)的內部，設置偏轉電極，在電暈形成電極(3)的前面，設置作為電極(6)的、與所述電暈形成電極(3)實現電連接的帶正電離子反射極。所建議的設備包括一條或多條由多孔纖維材料制成的、設置在非均勻電場內的帶。
文檔編號B03C3/34GK1436100SQ01811313
公開日2003年8月13日 申請日期2001年6月21日 優先權日2001年3月27日
發明者甘納迪·米哈伊羅維奇·科特利亞爾, 伊萬·瓦西列維奇·西索耶夫 申請人:“革新”責任有限公司