專利名稱：一種荷電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于顆粒荷電技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種荷電裝置。
背景技術(shù)：
微米、亞微米顆粒具有很多獨(dú)特的物理、化學(xué)和生物學(xué)性質(zhì)。它們廣泛地應(yīng)用于材料合成、生物技術(shù)、半導(dǎo)體制造、納米復(fù)合材料和陶瓷、醫(yī)藥生產(chǎn)、儀器制造與污染控制技術(shù)。在這些領(lǐng)域里，常遇到顆粒先進(jìn)行荷電、再進(jìn)入其他工藝環(huán)節(jié)的情況，顆粒荷電技術(shù)是一種基礎(chǔ)而又十分重要的技術(shù)。顆粒荷電技術(shù)中一般存在兩種荷電機(jī)理擴(kuò)散荷電與場致荷電。對于直徑1微米以下的顆粒主要荷電機(jī)理為擴(kuò)散荷電，而對于直徑1微米以上的顆粒主要荷電機(jī)理為場致荷電。由于顆粒直接處于電場作用下，顆粒荷電后會在電場力的作用下或者通過擴(kuò)散運(yùn)動向放電極與接地極沉積，進(jìn)而惡化了放電效果，這樣的荷電裝置顆粒荷電效率低，顆粒損失高。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述背景技術(shù)中提到現(xiàn)有荷電裝置荷電效率低、顆粒損失高等不足，本發(fā)明提出了一種荷電裝置。本發(fā)明的技術(shù)方案是，一種荷電裝置，其特征是該裝置包括上蓋、放電針、內(nèi)套筒、 極板、第一電極固定片、第二電極固定片、第一 0型密封圈、第二 0型密封圈、絕緣外殼、下蓋和導(dǎo)線；所述上蓋和下蓋分別固定在絕緣外殼上；內(nèi)套筒和上蓋固定，并置于絕緣外殼內(nèi)， 且內(nèi)套筒的外徑小于絕緣外殼的內(nèi)徑；第一電極固定片和第二電極固定片分別固定在內(nèi)套筒的上部和下部；極板固定在內(nèi)套筒和下蓋之間；第一0型密封圈將極板和內(nèi)套筒密封；第二 0型密封圈將極板和下蓋密封；放電針通過第一電極固定片和第二電極固定片定位在由上蓋、內(nèi)套筒和極板組成的空間內(nèi)；上蓋和下蓋上分別有與放電針對應(yīng)的氣孔；導(dǎo)線和放電針連接，并通過上蓋上對應(yīng)于放電針的氣孔引出；由內(nèi)套筒和絕緣外殼組成的環(huán)隙在上蓋的對應(yīng)位置有若干氣孔；所述極板接地；所述放電針為鎢針。所述絕緣外殼為樹脂。所述極板為多孔金屬。本裝置通過電暈放電使顆粒荷電，采用極板的側(cè)向進(jìn)氣減少了顆粒在極板壁面的沉積，提高了顆粒的荷電效率，減少了顆粒損失。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為多孔金屬內(nèi)壁湍流示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖，對優(yōu)選實(shí)施例作詳細(xì)說明。應(yīng)該強(qiáng)調(diào)的是，下述說明僅僅是示例性的，而不是為了限制本發(fā)明的范圍及其應(yīng)用。本發(fā)明裝置利用電暈放電產(chǎn)生電暈電場，在放電針的周圍形成大量的空氣離子， 可以使含塵氣流中的高濃度顆粒在電場中充分荷電。從上蓋引入的側(cè)向氣流通過極板吹向電場，有效抑制了顆粒向極板的運(yùn)動，顯著減少了顆粒在極板上的沉積，提高了荷電效率， 減少了顆粒損失。本發(fā)明裝置如圖1所示，包括上蓋、放電針、內(nèi)套筒、極板、第一電極固定片、第二電極固定片、第一 0型密封圈、第二 0型密封圈、絕緣外殼、下蓋和導(dǎo)線；所述上蓋和下蓋分別固定在絕緣外殼上；內(nèi)套筒和上蓋固定，并置于絕緣外殼內(nèi)， 且內(nèi)套筒的外徑小于絕緣外殼的內(nèi)徑；第一電極固定片和第二電極固定片分別固定在內(nèi)套筒的上部和下部；極板固定在內(nèi)套筒和下蓋之間；第一0型密封圈將極板和內(nèi)套筒密封；第二 0型密封圈將極板和下蓋密封；放電針通過第一電極固定片和第二電極固定片定位在由上蓋、內(nèi)套筒和極板組成的空間內(nèi)；上蓋和下蓋上分別有與放電針對應(yīng)的氣孔；導(dǎo)線和放電針連接，并通過上蓋上對應(yīng)于放電針的氣孔引出；由內(nèi)套筒和絕緣外殼組成的環(huán)隙在上蓋的對應(yīng)位置有若干氣孔；極板接地；并且，由內(nèi)套筒和絕緣外殼組成的環(huán)隙有連續(xù)側(cè)向進(jìn)氣和間歇性側(cè)向進(jìn)氣兩種進(jìn)氣方式；絕緣外殼為樹脂。本發(fā)明裝置的使用步驟為1.通過導(dǎo)線使放電針連接負(fù)高壓；2.從上蓋的放電針對應(yīng)孔導(dǎo)入含塵氣流，同時，從上蓋的對應(yīng)環(huán)隙的孔導(dǎo)入側(cè)向氣流；3.含塵氣流中的顆粒荷電后，從下蓋的孔流出。本發(fā)明的放電針采用鎢針作為負(fù)高壓放電極，在放電針附近產(chǎn)生高空氣離子濃度的區(qū)域，使高濃度的顆粒在電場中飽和荷電。本發(fā)明的極板采用多孔金屬作為正極接地，一方面利用多孔金屬的導(dǎo)體特性，與鎢針形成不均勻電場，顆粒在此電場中荷電；另一方面利用多孔金屬的結(jié)構(gòu)特性，從外部引入氣流通過極板側(cè)向進(jìn)氣，可以有效抑制顆粒在電場作用下或者通過擴(kuò)散向極板運(yùn)動和沉積，也可以反吹已沉積在極板上的顆粒，同時極板可以過濾顆粒，防止顆粒向外逸出。該側(cè)向進(jìn)氣氣流可選擇為連續(xù)性進(jìn)氣，也可以選擇為間歇性進(jìn)氣。1.當(dāng)選擇連續(xù)進(jìn)氣方式時，該側(cè)向進(jìn)氣氣流方向與荷電顆粒向極板運(yùn)動的方向相反，可有效抑制顆粒向極板的運(yùn)動，減少顆粒在極板上的沉積量，提高荷電效率，減少顆粒損失。2.當(dāng)選擇間歇性進(jìn)氣方式時，在不通入側(cè)向氣流的時刻，多孔金屬材料在充當(dāng)極板的同時有攔截顆粒、防止顆粒向外逃逸的作用，在通入側(cè)向氣流的時刻，由于極板內(nèi)壁不規(guī)則的結(jié)構(gòu)，空氣在內(nèi)壁表面形成湍流旋渦(如圖2所示)，加上氣流的反吹作用，可以促使已沉積在極板上的顆粒脫落，更新極板表面，改善放電條件，提高荷電效率。本發(fā)明中側(cè)向氣流是通過極板與絕緣外殼之間的環(huán)隙向極板內(nèi)側(cè)吹入，氣流流量可調(diào)節(jié)，因極板材料結(jié)構(gòu)均勻，側(cè)向進(jìn)氣氣流在極板上的分布均勻，有利于整個極板的防細(xì)顆粒沉積。本發(fā)明通過更換內(nèi)套筒，可以安裝不同長度的極板。放電針的相對位置也可以調(diào)節(jié)。前者可以實(shí)現(xiàn)顆粒在電暈電場中不同停留時間，后者可以實(shí)現(xiàn)不同電場的分布。兩者的配合可以實(shí)現(xiàn)不同濃度和粒徑的顆粒在本發(fā)明裝置中達(dá)到飽和荷電。下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。如圖1所示，含塵顆粒濃度為5克/每立方米，平均粒徑1.64微米。鎢針放電電壓為-10千伏，關(guān)閉側(cè)向進(jìn)氣口，測量荷電顆粒的穿透率為33%，顆粒平均荷電量為 2. SSXKT"5庫。打開側(cè)向進(jìn)氣口，調(diào)節(jié)含塵氣流流量與側(cè)向進(jìn)氣流量為1 1，以保證含塵顆粒濃度仍為5克/每立方米。鎢針放電電壓為-10千伏，測到得荷電顆粒穿透率為82%， 顆粒平均荷電量為3. 27 X 10_16庫。以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式
，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此， 任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換， 都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種荷電裝置，其特征是該裝置包括上蓋(1)、放電針O)、內(nèi)套筒(3)、極板、第一電極固定片(5)、第二電極固定片(6)、第一 0型密封圈(7)、第二 0型密封圈(8)、絕緣外殼(9)、下蓋(10)和導(dǎo)線(11)；所述上蓋(1)和下蓋(10)分別固定在絕緣外殼(9)上；內(nèi)套筒C3)和上蓋(1)固定， 并置于絕緣外殼(9)內(nèi)，且內(nèi)套筒(3)的外徑小于絕緣外殼(9)的內(nèi)徑；第一電極固定片 (5)和第二電極固定片(6)分別固定在內(nèi)套筒(3)的上部和下部；極板固定在內(nèi)套筒 (3)和下蓋(10)之間；第一 0型密封圈(7)將極板(4)和內(nèi)套筒(3)密封；第二 0型密封圈⑶將極板⑷和下蓋(10)密封；放電針(2)通過第一電極固定片(5)和第二電極固定片(6)定位在由上蓋(1)、內(nèi)套筒(3)和極板⑷組成的空間內(nèi)；上蓋⑴和下蓋(10)上分別有與放電針(2)對應(yīng)的氣孔；導(dǎo)線(11)和放電針(2)連接，并通過上蓋(1)上對應(yīng)于放電針O)的氣孔引出；由內(nèi)套筒C3)和絕緣外殼(9)組成的環(huán)隙在上蓋(1)的對應(yīng)位置有若干氣孔；所述極板(4)接地。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種荷電裝置，其特征是所述放電針( 為鎢針。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種荷電裝置，其特征是所述絕緣外殼(9)為樹脂。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種荷電裝置，其特征是所述極板(4)為多孔金屬。
全文摘要
本發(fā)明公開了顆粒荷電技術(shù)領(lǐng)域中的一種荷電裝置。本發(fā)明裝置包括上蓋、放電針、內(nèi)套筒、極板、第一電極固定片、第二電極固定片、第一O型密封圈、第二O型密封圈、絕緣外殼、下蓋和導(dǎo)線。本裝置通過電暈放電使顆粒荷電，采用極板的側(cè)向進(jìn)氣減少了顆粒在極板壁面的沉積，提高了顆粒的荷電效率，減少了顆粒損失。
文檔編號B03C3/47GK102343307SQ20111029416
公開日2012年2月8日 申請日期2011年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月29日
發(fā)明者姚強(qiáng), 宋薔, 涂揚(yáng)賡 申請人:清華大學(xué)