CN108204651B - 离子送风设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种离子送风设备，包括针架、电网和负离子发生器，所述针架上设置放电针，沿所述离子送风设备的出风方向，所述负离子发生器、所述针架和所述电网依次布置，所述放电针和所述电网之间形成离子加速空间；其中，所述负离子发生器产生的负离子跟随外界空气被吸入到所述离子加速空间中，所述负离子发生器产生的负离子与所述放电针通过尖端放电产生的负离子一同朝向所述电网移动。实现提高离子送风模块的送风速度、送风量以及送风效率。

Description

离子送风设备

技术领域

本发明涉及离子送风技术领域，尤其涉及一种离子送风设备。

背景技术

目前，电晕放电离子送风技术作为一种独特的送风系统，以其具有的结构简单、无噪声、有空气净化作用等诸多优点，成为具有极大市场潜力和良好应用前景的技术，成为国内外研究者的一个热点研究方向。现有技术中离子风的产生源于电晕放电原理：由于高压电的作用，针电极附近电场强度极大，使区域内的大量空气分子产生电离，而在此区域之外的电场较弱，不发生电离过程。电场的作用下，带电粒子作定向移动，且在运动过程中与不带电的中性粒子碰撞，把部分动能传递给中性粒子，使其一起做定向移动，即产生离子风。在实际使用过程中，放电针的数量与电网的位置确定后，为了获得较大的风速通常采用增大电压的方式实现，然而，在电压加大的过程中，当电流值增大达到一定值时将会有火花放电现象，将使得极间电压迅速下降，导致离子风速极其微弱甚至无离子风；同时，电场电压增大后还会产生大量的臭氧，有害健康。如何设计一种送风速度和送风量大的离子送风设备是本发明所要解决的技术问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种离子送风设备，实现提高离子送风设备的送风速度、送风量以及送风效率。

本发明提供的技术方案是，一种离子送风设备，包括针架、电网和负离子发生器，所述针架上设置放电针，沿所述离子送风设备的出风方向，所述负离子发生器、所述针架和所述电网依次布置，所述放电针和所述电网之间形成离子加速空间；其中，所述负离子发生器产生的负离子跟随外界空气被吸入到所述离子加速空间中，所述负离子发生器产生的负离子与所述放电针通过尖端放电产生的负离子一同朝向所述电网移动。

进一步的，所述负离子发生器包括接地电极和负电极，所述接地电极和所述负电极相对设置并位于所述针架的同一侧。

进一步的，所述接地电极上设置有第一碳刷，所述负电极上设置有第二碳刷，所述第一碳刷和所述第二碳刷相对设置。

进一步的，所述离子送风设备包括风道，所述针架和所述电网固定在所述风道中，所述接地电极和所述负电极分别固定在所述风道的相对管壁位置处。

进一步的，所述针架的进风侧涂覆有绝缘层。

进一步的，所述电网接地为零电势，所述放电针接负电压。

进一步的，在同一所述放电模组中，所述放电针的针尖与所述电网之间的距离设置在（0.7-1.3）L的范围内，相邻两根所述放电针的针尖之间的距离为（0.7-1.3）r的范围内；其中，在所述放电针和所述电网之间的电压值不变的前提下，调节单根所述放电针与所述电网之间的距离以使得所述电网的风速中心点位置处的离子风风速最大时放电针的针尖与所述电网之间的距离为L；所述风速中心点为所述放电针的针尖在所述电网上的投影点部位；另外，偏离所述风速中心点位置距离为r处的风速为V_r，V_r=aV_max， a=0.3-0.7。

进一步的，多根所述放电针相互平行，且彼此相邻的三根所述放电针呈正三角形布置。

进一步的，多根所述放电针的针尖位于同一平面内，所述放电针垂直于所述电网所形成的平面。

进一步的，所述放电针的针尖与所述电网之间的距离为L，相邻两根所述放电针的针尖之间的距离为r。

本发明提供的离子送风设备，通过将在进风侧位于离子加速空间外侧设置负离子发生器，负离子发生器能够在较低的电压下产生大量的负离子，而在放电针尖端放电过程中产生的负离子将在放电针与电网之间的离子加速空间中形成离子风，从而将外界的空气从进风侧吸入，外界空气携带负离子发生器产生的负离子一同进入到离子加速空间中，从而使得离子加速空间中的负离子数量增加，从而大量的负离子朝向电网移动过程中将形成更大的风速并产生更大的风量，实现提高离子送风设备的送风速度、送风量以及送风效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明离子送风设备实施例的结构布局图；

图2为本发明离子送风设备实施例的剖视图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-图2所示，本实施例离子送风设备，包括针架10、电网2和负离子发生器3，所述针架10上设置放电针1，沿所述离子送风设备的出风方向，所述负离子发生器3、所述针架10和所述电网2依次布置，所述放电针1和所述电网2之间形成离子加速空间；其中，所述负离子发生器3产生的负离子跟随外界空气被吸入到所述离子加速空间中，所述负离子发生器3产生的负离子与所述放电针1通过尖端放电产生的负离子一同朝向所述电网2移动。其中，放电针1为负极，而电网2作为正极，例如：所述电网2接地为零电势，所述放电针1接负电压。

具体而言，本实施例离子送风设备在进风侧增加有负离子发生器3，在实际使用过程中，负离子发生器3能够以较低的电压（4000v左右）下产生大量负离子，负离子集中在离子送风设备的进风口，而在放电针1放电过程中，放电针1尖端放电产生的负离子在离子加速空间中形成朝向电网2移动的离子风，从而将外界空气吸入到离子加速空间，外界空气将负离子发生器3产生的高浓度负离子带入到离子加速空间中，负离子发生器3将继续向电网2处移动，而由于离子加速空间中离子浓度加大，根据公式W_AB=n*q*U_AB，（其中，式中，W_AB为带电离子在电场中被做的功即为增加的动能，n为带电离子的数量，q为单个带电离子的电荷大小，U_AB为电场强度），可知，n增大可以提高风量，相比现有技术中的针网式的放电结构，离子送风设备的电压低、负离子浓度大、并且在负离子发生过程中不会伴随臭氧产生。而为降低噪声，减小打火和空气击穿的可能性，采用负电压的方式，即电源产生负电压（-1.7万伏）并接到放电针1上，电网2作为零电势接到电源地上。

其中，本实施例中的负离子发生器3包括接地电极32和负电极31，所述接地电极32和所述负电极31相对设置并位于所述针架10的同一侧。具体的，接地电极32和负电极31相互作用将在针架10的外侧附近形成大量的负离子，优选的，所述接地电极32上设置有第一碳刷321，所述负电极31上设置有第二碳刷311，所述第一碳刷321和所述第二碳刷311相对设置，碳刷的有很多直径<0.01mm的毛刺组成，每个毛刺的尖端在通高压电的情况下极易放电，产生大量负离子，另外，碳刷的成分为碳，导电性非常好，电阻率低，电流传输过程中损失小，碳刷耐高温，化学及物理性质稳定，由于在高压放电过程中，会伴随打火现场发生，瞬间产生高温，碳刷可以保证在高温、高电压的条件下性质不发生变化。另外，所述针架10的进风侧涂覆有绝缘层100，在针架10的进风侧涂绝缘层100，一方面防止负离子发生器3产生的负离子被负电势针阵列消耗，另一方面可以有效防止打火和放电现象发生。

进一步的，所述离子送风设备包括风道4，所述针架10和所述电网2固定在所述风道4中，所述接地电极32和所述负电极31分别固定在所述风道4的相对管壁位置处。具体的，本实施例中的风道4能够引导形成的离子风从风道4的出风口中输出，而风道4的具体截面形状及结构形式不做限制。

本实施例离子送风设备，采用针网式、负电压结构，即网接地，为零电势点，针接负电压，通过带负电点的针网放电，产生负离子，负离子在电场作用下，带动空气分子向零电势网运动，在针的进风口侧，布置负离子发生器，可在较低电压（4000v左右）以较低地功率（5w左右）产生大量负离子，经过实际试验验证，可以在同样试验条件下电场电压、负载，相比传统针网结构，提升风量、风速18%左右。

其中，本实施例中的放电针1与电网2的距离关系也影响离子风的风速和风量，为了获得最优的离子风效果，多根所述放电针1设置在针架10上并位于所述电网2的一侧呈阵列排布；放电针1的针尖和所述电网2之间的距离在（0.7-1.3）L的范围内，而相邻两根所述放电针的针尖之间的距离为（0.7-1.3）r的范围内。其中，L为电网2的风速中心点所产生的离子风为最大风速V_max条件下放电针1与电网2之间的距离值，而风速中心点为放电针1的针尖在电网2上的投影点部位； r为偏离风速中心外的风速测量点与风速中心的距离，而风速测量点处的风速V_r=aV_max，a=0.3-0.7。

本实施例离子送风设备中的放电针1和电网2采用如下方法进行布局，布局方法具体如下：

步骤1、风速测试：在所述放电针1和所述电网2之间的电压值不变的前提下，调节单根所述放电针1与所述电网2之间的距离，以使得所述电网2的风速中心点位置处的离子风风速最大，并测量在最大风速V_max条件下所述放电针1的针尖与所述电网2之间的距离值L；其中，所述风速中心点为所述放电针1的针尖在所述电网2上的投影点部位。具体的，在放电针1和电网2之间的电压值不变的前提下，通过调节放电针1与所述电网2之间的距离，通过风速测量仪可以确定电网2的风速中心点处最大的风速条件下，放电针1与所述电网2之间的位置关系，以获得最优距离使得单根放电针1产生的离子风的风速最大。其中，L和r的取值受放电针1的材料、针尖的曲率半径以及放电针1的长度等因素的影响，针对不同类型的放电针1，L和r的取值也不同。

步骤2、投影半径测量：测量偏离所述风速中心点位置处的风速V_r，当V_r=aV_max时，测量风速测量点与所述风速中心点的距离为r；其中，a=0.3-0.7。具体的，为了避免相邻放电针1之间因距离太近而发生风速相互抵消，同时，也为了避免放电针1之间因距离太远而导致风量减少以及风量分布不均匀，通过测量偏离风速中心点位置处的风速V_r，以当风速V_r=aV_max时，测量风速测量点与所述风速中心点的距离，便可以确定电网2产生的离子风的有效风速区域。

步骤3、针网布局：所述放电针1的针尖与所述电网2之间的距离设置在（0.7-1.3）L的范围内，相邻两根所述放电针1的针尖之间的距离为（0.7-1.3）r的范围内。具体的，根据步骤1和2在确定好L和r的取值后，便可以合理的布局放电针1和电网2之间的位置关系以及放电针1之间的位置关系，放电针1与电网2之间的距离设定在（0.7-1.3）L的范围内，可以确保单根放电针1与电网2之间能够产生较大风速的离子风，而相邻两根所述放电针1的针尖之间的距离为（0.7-1.3）r，一方面避免相邻两根所述放电针1之间的距离太近而出现离子风相互抵消，另一方面确保放电针1在电网2产生有效离子风的区域能够部分重叠以达到无影灯的投射的效果，确保电网2的离子风分布更加均匀。其中，多根所述放电针1相互平行，且彼此相邻的三根所述放电针呈正三角形布置，从而确保电网2产生的离子风分布均匀，而多根所述放电针1的针尖位于同一平面内，电网2所形成的平面与所述放电针1的针尖所形成的平面相互平行，所述放电针垂直于所述电网所形成的平面，以确保每根放电针1与电网2之间产生的离子风的强度相同。优选的，所述放电针1的针尖与所述电网2之间的距离为L，相邻两根所述放电针1的针尖之间的距离为r。

本发明提供的离子送风设备，通过合理设计放电针与电网的空间位置，并同时，合理布局放电针之间的位置关系，使得放电针与电网之间的距离能够产生较大的风速，同时，阵列布置的放电针能够与电网的面积向匹配，实现根据特定面积的电网配合合理数量的放电针以获得更加均匀的、更大风量的离子风，提高了离子送风模块的送风速度、送风量以及送风效率。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种离子送风设备，其特征在于，包括针架、电网和负离子发生器，所述针架上设置放电针，沿所述离子送风设备的出风方向，所述负离子发生器、所述针架和所述电网依次布置，所述放电针和所述电网之间形成离子加速空间；其中，所述负离子发生器产生的负离子跟随外界空气被吸入到所述离子加速空间中，所述负离子发生器产生的负离子与所述放电针通过尖端放电产生的负离子一同朝向所述电网移动；

多根所述放电针相互平行，且彼此相邻的三根所述放电针呈正三角形布置，多根所述放电针的针尖位于同一平面内，所述放电针垂直于所述电网所形成的平面，多根所述放电针在所述电网产生有效离子风的区域能够部分重叠以达到无影灯的投射的效果。

2.根据权利要求1所述的离子送风设备，其特征在于，所述负离子发生器包括接地电极和负电极，所述接地电极和所述负电极相对设置并位于所述针架的同一侧。

3.根据权利要求2所述的离子送风设备，其特征在于，所述接地电极上设置有第一碳刷，所述负电极上设置有第二碳刷，所述第一碳刷和所述第二碳刷相对设置。

4.根据权利要求2所述的离子送风设备，其特征在于，所述离子送风设备包括风道，所述针架和所述电网固定在所述风道中，所述接地电极和所述负电极分别固定在所述风道的相对管壁位置处。

5.根据权利要求1所述的离子送风设备，其特征在于，所述针架的进风侧涂覆有绝缘层。

6.根据权利要求1所述的离子送风设备，其特征在于，所述电网接地为零电势，所述放电针接负电压。

7.根据权利要求1所述的离子送风设备，其特征在于，在同一所述放电模组中，所述放电针的针尖与所述电网之间的距离设置在（0.7-1.3）L的范围内，相邻两根所述放电针的针尖之间的距离为（0.7-1.3）r的范围内；

其中，在所述放电针和所述电网之间的电压值不变的前提下，调节单根所述放电针与所述电网之间的距离以使得所述电网的风速中心点位置处的离子风为最大 风速Vmax时放电针的针尖与所述电网之间的距离为L；所述风速中心点为所述放电针的针尖在所述电网上的投影点部位；

另外，偏离所述风速中心点位置距离为r处的风速为Vr，Vr=aVmax， a=0.3-0.7。

8.根据权利要求1所述的离子送风设备，其特征在于，所述放电针的针尖与所述电网之间的距离为L，相邻两根所述放电针的针尖之间的距离为r。

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