改进型电离粒子发生装置
阅读说明：本技术 改进型电离粒子发生装置 (Improved generation ionized particle generating device ) 是由 P·吉托 于 2019-01-11 设计创作，主要内容包括：一种基于等离子体的电离粒子发生装置,具有放射面,在该放射面上设置有粒子发射器的至少一个喷嘴(E1..E9),该粒子发射器包括位于所述喷嘴延伸部中的护套、由导电材料制成的杆件,该杆件插入到所述护套中,杆件在喷嘴处具有尖端,该尖端具有一定电压,所述电压是由高压电路产生的,该装置还包括位于正面处的导电结构(20),该结构(20)包括导电材料制成的芯体和保护部件,该保护部件由弱导电材料或绝缘材料制成,部分覆盖所述芯体。(A plasma-based ionizing particle generating device having a radiating surface on which is arranged at least one nozzle (E1.. E9) of a particle emitter comprising a sheath in the extension of said nozzle, a rod made of an electrically conducting material inserted into said sheath, the rod having a tip at the nozzle with a voltage, said voltage being generated by a high voltage circuit, the device further comprising an electrically conducting structure (20) at the front surface, the structure (20) comprising a core made of an electrically conducting material and a protective member made of a weakly conducting or insulating material, partly covering said core.)
技术领域
本发明涉及一种基于等离子体的电离粒子发生装置，该装置具有放射面，在该放射面上设置有粒子发射器的至少一个喷嘴，该粒子发射器由位于喷嘴延伸部中的具有第一电压的护套以及由导电材料制成的杆件构成，该杆件插入到所述护套中，杆件在喷嘴处具有尖端，该尖端具有第二极性电压，所述电压是由高压电路产生的。
背景技术
众所周知，离子的存在，优选负离子，例如负氧离子(O2)，有助于改善空气污染。平常的城市居住环境中，此类离子浓度往往低于自然环境中的浓度，并且在任何情况下都不足以显着改善空气污染。为了克服这个缺点，已经设计出了能够人工产生这些负离子的装置并且目前已经投放市场。例如，法国专利文献FR 2722923描述了一种这样的装置，其能够产生离子而不会产生可测出量的臭氧或氮氧化物。
在该文献中，负离子的产生是通过高电压尖端产生等离子体来实现的。这种已知装置尽管功能强大，但并不能保证始终稳定地产生离子，因此在其制造过程中无法实现装置性能的可重复性。另外，已经发现，该装置对制成它的材料具有很强的敏感性。
为此，专利文件WO 2017/093630提出了一种电离粒子发生装置，可以更稳定且更安全地利用等离子体产生离子。为此，该电离粒子发生装置包括位于该装置正面的导电结构。然而，在使用中，由于该导电结构靠近导电材料制成的杆件尖端，因此尖端和该结构之间会产生漏电流。这些漏电流表现为离子发射损失，并因此限制了装置的性能。另一方面，它们会使等离子体中的局部电子密度增大，从而导致更高的臭氧排放。
发明内容
本发明的目的是提供一种没有上述缺陷的电离粒子发生装置。
为此，根据本发明，提出了一种基于等离子体的电离粒子发生装置，该装置具有放射面，在该放射面上设置有粒子发射器的至少一个喷嘴，该粒子发射器包括位于所述喷嘴延伸部中的护套、由导电材料制成的杆件，该杆件插入到所述护套中，杆件在喷嘴处具有尖端，该尖端具有一定电压，所述电压是由高压电路产生的，该装置还包括位于正面处的导电结构，该结构包括导电材料制成的芯体和保护部件，该保护部件由弱导电材料或绝缘材料制成，部分覆盖所述芯体。
有利地，但可选地，根据本发明的电离粒子发生装置具有以下技术特征中的至少一项：
-保护部件是围绕或包裹芯体的护套；
-保护部件是部分覆盖芯体的保护条；
-该结构与装置的地线电连接；
-所述结构设置在正面上形成的凹槽中。
附图说明
下面通过对本发明实施方式的描述来阐述本发明的其他特征及优点。图中：
-图1为根据本发明的装置的正面三维视图；
-图2为根据本发明的装置的电离粒子发射器的侧视图；
-图3为图1中正面的后视图，示出了结构的第一配置；
-图4为正面的后视图，示出了结构的第二配置；
-图5为根据本发明的装置的正面的实施改型；
-图6为根据本发明的装置的另一种实施方式的三维视图；
-图7和图8为沿VIl和VIII的细节图，示出了根据两种实施方式的结构；
-图9至11为图7和图8中实施方式的实施改型的细节图。
为清楚起见，所有附图中相同或相似的元件用相同的参考符号表示。
具体实施方式
参照图1，根据本发明的电离粒子发生装置用标号1表示。根据本发明的这种电离粒子发生装置1的部件置于机壳中，该机壳包括放射正面3，称为离子发生面。在该正面3上，设置有不同的开口5、6、7、8、9、10、11、12、13。电离粒子流正是通过这些开口向外扩散的。为此，这些开口与粒子发射器的喷嘴相连，其细节如图2所示。实际上，根据本发明的电离粒子发生装置包括四个至二十四个粒子发射器。
根据本发明的电离粒子发生装置1包括部分地由导电材料制成的结构20。在图1中，该结构20以虚线表示，以指示其设置在正面3的后部。在此，结构20呈网格的形式。另外，该结构20连接根据本发明的电离粒子发生装置1的地线25。
图2示出了根据本发明的电离粒子发生装置1的电离粒子发射器的侧视图。该发射器被分配给正面3上的开口5至13中的一个10。当然，开口5至13中的每一个都分配到一个类似的电离粒子发射器。图2中的发射器包括锥形喷嘴30，该锥形喷嘴连接构成护套的管件35，管件中设置有导电材料制成的杆件38。杆件38的第一端部为喷嘴30处的尖端39，并且通过每二端部与板件42电连接，该板件具有高压发生器45产生的负电压。所提供的电压值可以产生电晕效应。
电离粒子发射器还包括设有通道的板件50，以围绕护套35并且具有发生器45产生的正电压。该板件50也连接地线25，并因此具有大地电位25。还设有位于喷嘴30上的出射面55。结构20置于在正面3的内表面上。此结构20可以夹在该内表面和出射面55之间。显然，根据本发明的电离粒子发生装置1所包括的所有发射器可以共用板件42和50。出射面55可以是相同的。
作为改型，出射面和正面结合，从而使得该结构被集成到根据本发明的电离粒子发生装置1的机壳材料中。可以设置装配连接片，例如连接片60，用于将电离粒子发射器的各个部件固定在正面3上。
根据另一种改型，这些连接片可用于固定结构20。
图3中示出了根据第一实施方式的结构20。这种实施方式涉及一种装置，其包括九个如上所述的电离粒子发射器。在此，结构20由多个节段S1至S10组成，这些节段围绕图3所示的九个喷嘴E1至E9。
结构20的第二实施方式如图4所示，该图涉及根据本发明的电离粒子发生装置1，该装置具有四个电离粒子发射器。在这种情况下，构成根据本实施方式的结构20的节段S11至S15并不围绕沿直线并排设置的喷嘴E11至E14，而是置于喷嘴E11至E14两侧附近。
构成结构20的所有节段具有大地电位25。这是通过图4中虚线所示的电连接件70来实现的，其与地线25相连。这些节段是细长形状的，其横向尺寸“t”远小于喷嘴的直径“D”。图3中分别示出了S1和E1。
构成结构20的节段网也可以是连续的，也就是说一体成形，相邻节段两两连接在一起。
图5示出了结构20在根据本发明的电离粒子发生装置1的正面3上的布局改型。图5a示出了正面3，图5b和5c示出了沿直线AA'的前板件3的剖视图。
图5b示出了结构20粘合在正面3的内表面上的情况。
在图5c中，结构20设置在正面3的内表面上开设的凹槽内，这可以对该结构20进行保护。
现在将参照图7至10来详细描述根据本发明的电离粒子发生装置1的结构20的构成。
在图7所示的第一实施方式中，根据本发明的电离粒子发生装置1的结构20包括导电材料制成的芯体200，该芯体在此具有矩形横截面。根据本发明的电离粒子发生装置1的结构20还包括围绕或包裹芯体200的护套21。护套21由具有预定电阻Rb的弱导电材料制成，例如聚合物材料。例如，芯体200的厚度约为0.2mm，护套21的厚度约为0.05至0.2mm。
如图7所示，结构20紧贴并接触正面3的内表面，护套21夹在正面3和根据本发明的电离粒子发生装置1的结构20的芯体200之间。工作时，正面3具有电阻Ra，该电阻与护套21的电阻Rb叠加后足够低，可以通过护套和正面释放积聚在正面3的外表面上的电荷。而护套21的电阻Rb足够高，可以阻止或至少显着降低可能存在于正面3的内表面上的表面电流，该表面电流是电离粒子经过时产生的漏电流引起的，所述电离粒子是电离粒子发射器所发射的并且无阻力地经过锥形喷嘴30和正面3之间结合处的间隙，这是因为电离粒子本身使空气具有能产生这种漏电流的高导电性。
图9中示出了根据该第一实施方式的一种实施改型。在该改型中，与第一实施方式的不同之处在于芯体201的横截面为圆形，护套23按前述相同的方式围绕或包裹芯体201。根据本发明的电离粒子发生装置1的工作情况没有改变。作为改型，芯体200或201的横截面是任意形状。
在图8所示的第二实施方式中，根据本发明的电离粒子发生装置1的结构20被设置在正面3的内表面上开设的凹槽中，并且包括导电材料制成的芯体200，该芯体在此具有矩形横截面。由于设置在凹槽中，芯体200与所述正面3直接接触。根据本发明的电离粒子发生装置1的结构20还包括覆盖凹槽的保护条22，从而将芯体200完全限制在所述凹槽内。和前述护套21或23一样，保护条22由具有预定电阻Rb的弱导电材料甚至绝缘材料制成，例如聚合物材料。在此，保护条22的作用仅仅是阻止或至少显着降低可能存在于正面3的内表面上的表面电流，根据保护条22的一种实施方式，保护条是清漆层，其具有可以起到该作用的电阻特性。
在图10中，示出了一种实施改型，其中芯体201具有与正面3直接接触的圆形横截面，并且覆盖有类似于前述保护条22的材料制成的保护层24。作为改型，芯体201的横截面是和芯体200一样的矩形，或者是任意形状。
在图11中，示出了另一种实施改型，其中芯体200仍然置于正面3的内表面上开设的凹槽中，但是保护条220阻挡该凹槽，从而将芯体200完全限制在所述凹槽内，同时与正面的内表面齐平。
例如，正面3的电阻率约为103至1018欧姆-米。护套21、23或保护条22、220或保护层24的电阻率Rb约为1015至1025欧姆-米。
已经测量到，结构20仅包括单个芯体200、201时，例如专利文献WO 2017/093630中装置的结构，在高密度下，尖端39所发射的电离粒子只有三分之一至一半扩散到空气中，其余部分形成如上所述的漏电流，同时显着增加臭氧的产生。采用如上所述的根据本发明的电离粒子发生装置1时，尖端39所发射的电离粒子有80％至90％扩散到空气中。需要注意的是，臭氧的排放一方面与电场有关，另一方面与空气中电子的体积密度有关，漏电流的存在提高了电子密度，从而促进了臭氧的产生。
根据实施方式，根据本发明的电离粒子发生装置1的结构20可以通过印刷电路技术来制造或者可以通过金属或石墨材料层等导电材料沉积来制造。
通过结构20可以用简单的方式来制造根据本发明的电离粒子发生装置，该装置具有弯曲形状的圆形外观，这对于用户来说具有愉悦感和吸引力(见图6)。
需要注意的是，通过反转发生器45的极性，可以产生正离子。
当然，在不脱离本发明的范围的情况下，可以对本发明提出多种修改。