[发明专利]气体清洁的方法和设备

权利要求书

1.一种气体清洁设备（500），包括：

- 充电单元（150），其设置为通过对带粒气体（FG）的粒子（P0）充电而形成带电粒子（P1）；

- 流动引导结构（30），其设置为通过引导所述带粒气体（FG）而提供气体射流（JET1）；以及

- 集电极（10），其具有设置为通过电场（E1）从所述气体射流（JET1）收集粒子（P1）的有效收集区域（EFFZ），其中所述有效收集区域（EFFZ）定位成所述有效收集区域（EFFZ）的每个点处的气体速度梯度（Δv/Δy）小于或等于所述气体射流（JET1）的最大气体速度（V_MAX）除以所述射流的高度尺寸（d1’）的10%，所述高度尺寸（d1’）在所述流动引导结构（30）的位置处确定。

2.根据权利要求1所述的设备（500），其中所述充电单元（150）包括设置为通过电离基本上无粒子气体（AG）提供电离气体（IG）的离子源（100）。

3.根据权利要求2所述的设备（500），其中所述离子源（100）设置为通过电晕放电产生离子（J1）。

4.根据权利要求3所述的设备（500），其中所述离子源包括电晕电极（110）和相对电极（120），并且其中基本上阻止所述粒子（P0、P1）进入到所述电晕电极（110）与所述相对电极（120）之间的空间。

5.根据权利要求2到4任意一项所述的设备（500），其中所述充电单元（150）设置为将电离气体（IG）与所述带粒气体（FG）在进气导管（301）中混合。

6.根据权利要求5所述的设备（500），其中所述电离气体（IG）经由喷嘴（130）引入到所述进气导管（301），并且所述喷嘴（130）与所述集电极（10）之间的距离（L1+L4）大于或等于50cm。

7.根据权利要求1到6任意一项所述的设备（500），其中所述有效收集区域（EFFZ）的长度（L3）大于或等于所述射流（JET1）的高度尺寸（d1’）的三倍。

8.根据权利要求1到7任意一项所述的设备（500），其中所述流动引导结构（30）设置为处于与所述集电极（10）不同的电势中。

9.一种从带粒气体（FG）分离粒子（P0、P1）的方法，所述方法包括：

- 通过对带粒气体（FG）的粒子（P0）充电来形成带电粒子（P1），

- 通过由流动引导结构（30）引导所述带粒气体（FG）来提供气体射流（JET1），

- 以及通过电场（E1）从所述气体射流（JET1）收集粒子（P1）到集电极（10）的有效收集区域（EFFZ），

其中所述有效收集区域（EFFZ）定位成所述有效收集区域（EFFZ）的每个点处的气体速度梯度（Δv/Δy）小于或等于所述气体射流（JET1）中的最大气体速度（V_MAX）除以所述射流的高度尺寸（d1’）的10%，所述高度尺寸（d1’）在所述流动引导结构（30）的位置处确定。

10.根据权利要求9所述的方法，其中当所述带电粒子（P1）的直径为100nm时，所述有效收集区域（EFFZ）的最远点定位成，在所述气体射流（JET1）的中心（CNT1）处行进的带电粒子（P1）撞击在所述有效收集区域（EFFZ）上。

11.根据权利要求9或10所述的方法，其中电场（E1）、气体速度（v_G）、以及从射流（JET1）的中心（CNT1）到集电极（10）的横向距离已经选择为，100nm粒子从射流（JET1）的中心（CNT1）到集电极（10）的行进时间（τ_DRIFT）在0.5到2s的范围内。

12.根据权利要求9到11任意一项所述的方法，其中所述带粒气体（FG）的流速保持在预定极限值以下，以便当所述带电粒子（P1）的直径为100nm时在所述气体射流（JET1）的中心（CNT1）处行进的带电粒子（P1）撞击在所述有效收集区域（EFFZ）上。

13.根据权利要求9到12任意一项所述的方法，其中所述充电包括将所述带粒气体（FG）与通过电离基本上无粒子气体（AG）而产生的电离气体（IG）混合。

14.根据权利要求13所述的方法，该方法包括通过电晕放电产生离子（J1）。