[发明专利]生成离子的方法和装置

说明书

本发明涉及离子的生成。

众所周知，在电晕放电领域，除了生成离子外，还会同时生成中性臭氧分子。

在现有技术中，离子的生成方法和装置是利用风扇或者空气压缩机产生的空气流将离子从电晕系统里排出。因此，流向离子生成器出口的离子流是跟空气流一起流向出口的。

由于在电晕放电过程中，空气流的速度和离子流的速度差别很大，相当大的一部分离子流仍然留在系统内。这样，利用已知的方法和已知的装置，从离子生成器输出的离子的系数，即离子生成器出口的离子量跟离子生成器产生的离子数的比仍然非常低。

在排出离子的同时，这一电晕系统里产生的所有臭氧也都被空气流排出了。

以下专利文献代表了本领域的现状：PCT申请WO 95/19225，标题为“空气清洁装置”，以及美国专利第5055963号，标题为“自平衡双极空气离子生成器”，它们采用了风扇。在WO 95/19225里，有一个风扇，以便产生要清洁的流入的空气流，在USP 5055963里，用一个风扇“通过进气道将空气吹进壳体里，并将空气导出壳体……”，从而“在空气流经过输出气道的时候，将正离子和负离子混合起来……”，第3栏，第4-9行。

本发明将提供一种生成离子的方法和装置，它的特征为其效率比现有技术里已知方法和装置的效率要高得多。

本发明还将提供一种方法和装置，用于显著地减少该装置生成的臭氧，该臭氧的生成是伴随着电晕放电的臭氧的生成。

这里的术语“效率”指的是相对于产生的总体积，离子生成装置产生的离子所占的份额。在这里，效率还被叫做离子输出系数(coefficient of ionexit)。

因此，本发明的一个优选实施方案提供了一种方法，用来高效地生成所需极性的离子，它包括以下步骤：在离具有闭合性状结构的第二个电极一预定距离的地方放置第一个电极，给这两个电极施加同样极性的直流电电压，在施加直流电电压的同时，只给第一个电极施加高压脉冲，从而在第一个电极附近产生离子，沿着第一个电极和第二个电极之间的电场，在第一个电极和第二个电极之间建立起快速运动的离子流，其中高压脉冲的持续时间比离子流从第一个电极到达第二个电极所需要的时间短，而且其中离子流里的离子跟第二个电极的极性相同，从而在流经第二个电极的时候受到排斥并汇聚。

另外，根据本发明的一个优选实施方案，输出离子的系数通过调节施加在电极上的直流电电压而得到调节。

根据本发明的另一个实施方案，还提供了实现上述方法的一种装置。

根据本发明的再一个实施方案，提供了一种生成离子流的方法，其中的臭氧含量得到了降低，该方法包括，在第二个电极对面放置第一个电极，在第一个电极和第二个电极之间施加预先确定的电荷，从而通过电晕放电产生一个离子流；以及给这一离子流施加一个负压力梯度，从而使电晕放电过程所产生的臭氧变为向与离子流的不同的方向流动。

本发明还提供了一种用于实现这一方法的装置。

通过以下详细介绍，并参考附图，会更全面地了解本发明的内容，在这些附图中：

图1是按照本发明的一个优选实施方案构成和工作的离子生成装置的一个原理图。

现在参考图1，其中画出了一个离子生成装置，用100来表示这整个装置，该装置是按照本发明的一个优选实施方案来构成和工作的。该装置100包括一个壳体102，它有一个前腔104，在其中生成离子流，还有一个后腔106，用来中和臭氧。前腔104和后腔106用一个连接装置108连接起来，这一连接装置是臭氧的出口，关于连接装置将在下面说明。

前腔104里有一个主动(active)电极5，用于通过电晕放电产生离子，它的形状一般都是针状的，当然也可以采用任何其它的合适形状。前腔有一个离子出口，用7表示，在出口有一个被动(passive，)电极6。被动电极6例如是一个圈或者环，但是也可以采用任何闭合形状的其它电极来代替它。

后腔106里有一个负压源，用2表示，例如为一个抽风机之类。在负压源2的作用下，离子生成过程中产生的臭氧，通过一个吸收过滤器3，例如活性炭过滤器，从上流侧臭氧出口108排除。

通常，按照所需要的离子极性，给主动电极5和被动电极7分别施加一个不变的直流电电压。