一種用于消電器的電極針結(jié)構(gòu)及其驗證方法，屬靜電消除領(lǐng)域。在電極針針體的前端，設(shè)置一圓棒形結(jié)構(gòu)；所述圓棒形結(jié)構(gòu)的底端，與電極針針體的前端，通過一弧形曲面或直線曲面所圍成的軸對稱結(jié)構(gòu)，連接為一體；在所述圓棒形結(jié)構(gòu)的頂部，設(shè)置一直徑與所述圓棒形結(jié)構(gòu)直徑相同的半球球缺結(jié)構(gòu)。其采用圓棒形尖端設(shè)計，兼顧了現(xiàn)有球缺電極針尖端電場分布的均勻性，使尖端電蝕腐蝕磨損后的結(jié)構(gòu)與圓棒形結(jié)構(gòu)一致，進而保證了尖端頂部場強值在設(shè)計壽命內(nèi)基本保持為定值；其尖端電蝕腐蝕磨損后的結(jié)構(gòu)與圓棒形結(jié)構(gòu)一致，尖端頂部場強值基本保持為定值，從而實現(xiàn)了在設(shè)計壽命內(nèi)更加穩(wěn)定的放電及離子輸出。可廣泛用于靜電消除器用電極針的設(shè)計及制造領(lǐng)域。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于靜電消除領(lǐng)域，尤其涉及一種用于靜電消除器的電極針結(jié)構(gòu)。
技術(shù)介紹
1、靜電消除器(簡稱消電器，如離子風(fēng)機、離子棒、離子風(fēng)嘴等)的放電極，是用于實現(xiàn)尖端電暈放電，并向外輸出正、負離子的重要器件，其多為針狀結(jié)構(gòu)。
2、電極針的結(jié)構(gòu)對其上的電場分布有著決定性的影響，是實現(xiàn)穩(wěn)定放電的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，是實現(xiàn)消電器長久穩(wěn)定消電性能的重要保障。
3、現(xiàn)有靜電消除器電極針的結(jié)構(gòu)通常有2種：一種是尖端頂面為平面的電極針(圓錐臺電極針)，其具體結(jié)構(gòu)見圖1所示；一種是尖端頂面為球冠的電極針(球缺電極針)，其具體結(jié)構(gòu)見圖2所示。
4、上述技術(shù)方案存在如下技術(shù)缺陷：
5、現(xiàn)有圓錐臺電極針尖端頂面的電場強度分布極不均勻，在邊緣處電場強度極高，而其包圍的中心平面相對其邊沿處的電場強度則小很多。因此，就會造成電極針尖端處的電蝕腐蝕磨損隨時間會出現(xiàn)顯著差異(見圖3中陰影部分a所示)，邊緣處會逐漸進變鈍，造成尖端結(jié)構(gòu)的變化。這種結(jié)構(gòu)變化會使原本邊緣處很高的電場強度逐漸下降，進而使離子生成量大幅下降，降低消電能力。
6、現(xiàn)有球缺電極針在一定程度上很好的改善了尖端部位的電場分布，使電場強度變得更加均勻，放電變得更加穩(wěn)定。但隨著使用時間的延長，由于電蝕腐蝕磨損，尖端部位結(jié)構(gòu)還是會不可避免的整體變鈍(見圖4陰影部分a所示)，導(dǎo)致電場強度變?nèi)酰M而使離子生成量下降，消電性能降低。
7、基于上述原因，故需對現(xiàn)有靜電消除器的電極針結(jié)構(gòu)進行改進，為穩(wěn)定的消電能力提供重要的結(jié)構(gòu)保證。
<
p>技術(shù)實現(xiàn)思路1、本專利技術(shù)所要解決的技術(shù)問題是提供一種用于消電器的電極針結(jié)構(gòu)及其驗證方法。該電極針結(jié)構(gòu)不僅能夠兼顧電極針尖端部位電場的均勻分布，并且能實現(xiàn)電蝕腐蝕磨損后的結(jié)構(gòu)與原電極針尖端結(jié)構(gòu)始終一致，以保證電場強度值的穩(wěn)定；因此，在電極針的設(shè)計壽命內(nèi)保持上述兩者的穩(wěn)定，就能為穩(wěn)定的消電能力提供重要的結(jié)構(gòu)保證。
2、本專利技術(shù)的技術(shù)方案是：提供一種用于消電器的電極針結(jié)構(gòu)，包括電極針針體，其特征是：
3、在電極針針體的前端，設(shè)置一圓棒形結(jié)構(gòu)；
4、所述圓棒形結(jié)構(gòu)的底端，與電極針針體的前端，通過一弧形曲面或直線曲面所圍成的軸對稱結(jié)構(gòu)，連接為一體；
5、在所述圓棒形結(jié)構(gòu)的頂部，設(shè)置一直徑與所述圓棒形結(jié)構(gòu)直徑相同的半球球缺結(jié)構(gòu)。
6、具體的，所述圓棒形結(jié)構(gòu)的直徑小于所述電極針針體的直徑。
7、具體的，所述弧形曲面所圍成的軸對稱結(jié)構(gòu)，為一半球球缺結(jié)構(gòu)；所述半球球缺結(jié)構(gòu)的直徑，與電極針針體的直徑相同；所述圓棒形結(jié)構(gòu)的底端，與電極針針體的前端，通過所述的半球球缺結(jié)構(gòu)連接為一體。
8、具體的，所述直線曲面所圍成的軸對稱結(jié)構(gòu)，為一圓錐臺結(jié)構(gòu)；所述圓錐臺的底面直徑與電極針針體直徑相同；所述圓錐臺的頂面直徑與圓棒形結(jié)構(gòu)的直徑相同；所述圓棒形結(jié)構(gòu)的底端，與電極針針體的前端，通過所述的圓錐臺結(jié)構(gòu)連接為一體。
9、進一步的，所述圓錐臺的底面為較大圓面一端；所述圓錐臺的頂面為較小圓面一端。
10、具體的，所述的電極針、圓棒形結(jié)構(gòu)以及軸對稱結(jié)構(gòu)的材質(zhì)，為金屬材料和/或半導(dǎo)體材料。
11、進一步的，所述用于消電器的電極針結(jié)構(gòu)，采用圓棒形電暈放電結(jié)構(gòu)，尖端電場分布較為均勻；同時也使尖端電蝕腐蝕磨損因自身結(jié)構(gòu)的原因，最終腐蝕磨損后的結(jié)構(gòu)與原圓棒形結(jié)構(gòu)相同，保證了放電位置場強值基本保持不變，進而實現(xiàn)穩(wěn)定不變的放電及離子輸出。
12、本專利技術(shù)所述用于消電器的電極針結(jié)構(gòu)，采用球缺和棒形尖端結(jié)構(gòu)，令其電場分布更加均勻，在形成穩(wěn)定放電的基礎(chǔ)上可電離出更多的離子量，提高消電器的消電性能，有利于實現(xiàn)電蝕腐蝕磨損后的結(jié)構(gòu)與原棒形電極針尖端結(jié)構(gòu)始終一致，保證電蝕前后電場強度值的穩(wěn)定。
13、本專利技術(shù)所述用于消電器的電極針結(jié)構(gòu)，采用圓棒形尖端設(shè)計，兼顧了現(xiàn)有球缺電極針尖端電場分布的均勻性，使尖端電蝕腐蝕磨損后的結(jié)構(gòu)與圓棒形結(jié)構(gòu)一致，進而保證了尖端頂部場強值在設(shè)計壽命內(nèi)基本保持為定值；其尖端電蝕腐蝕磨損后的結(jié)構(gòu)與圓棒形結(jié)構(gòu)一致，尖端頂部場強值基本保持為定值，從而實現(xiàn)了在設(shè)計壽命內(nèi)更加穩(wěn)定的放電及離子輸出。
14、本專利技術(shù)的技術(shù)方案，還提供了一種上述用于消電器電極針結(jié)構(gòu)的驗證方法，包括構(gòu)建用于消電器的電極針結(jié)構(gòu)，其特征是包括以下步驟：
15、1)對不同結(jié)構(gòu)形式電極針尺寸進行約束，以利于進行科學(xué)合理的仿真計算與對比；
16、2)將離子棒電極針距被消電物體表面的安裝距離作為仿真試驗中電極針尖端到接地電極的距離，并構(gòu)建仿真域；
17、3)根據(jù)靜電場理論建立上述仿真區(qū)域的電場模型；
18、4)設(shè)定仿真區(qū)域的邊界條件；
19、5)對不同結(jié)構(gòu)形式電極針邊界網(wǎng)格進行均勻固定單元數(shù)劃分；
20、6)執(zhí)行仿真計算，得到不同結(jié)構(gòu)形式電極針電場強度分布；
21、7)將不同結(jié)構(gòu)形式的電極針尖端部位電場強度分布曲線與各自對應(yīng)的電極針尖端結(jié)構(gòu)曲線(外輪廓線)進行對比，選取兩者最接近的或重合度最高的，作為最終選取的電極針結(jié)構(gòu)；
22、其中，所述電極針尖端結(jié)構(gòu)曲線為電極針尖端結(jié)構(gòu)的外輪廓線；
23、8)通過對用于消電器的電極針結(jié)構(gòu)進行驗證，令電極針的電場分布更加均勻，在形成穩(wěn)定放電的基礎(chǔ)上，可電離出更多的離子量，提高消電器的消電性能，有利于實現(xiàn)電蝕腐蝕磨損后的結(jié)構(gòu)與原棒形電極針尖端結(jié)構(gòu)始終一致，保證電蝕前后電場強度值的穩(wěn)定。
24、與現(xiàn)有技術(shù)比較，本專利技術(shù)的優(yōu)點是：
25、1.本專利技術(shù)的技術(shù)方案，因采用圓棒形尖端設(shè)計，兼顧了現(xiàn)有球缺電極針尖端電場分布的均勻性；
26、2.本專利技術(shù)的電極針，因采用圓棒形尖端設(shè)計，使尖端電蝕腐蝕磨損后的結(jié)構(gòu)與圓棒形結(jié)構(gòu)一致；
27、3.因采用圓棒形尖端設(shè)計，本專利技術(shù)的電極針尖端電蝕腐蝕磨損后的結(jié)構(gòu)與圓棒形結(jié)構(gòu)一致，使尖端頂部場強值在設(shè)計壽命內(nèi)基本保持為定值；
28、4.本專利技術(shù)的技術(shù)方案，因采用圓棒形尖端設(shè)計，尖端電蝕腐蝕磨損后的結(jié)構(gòu)與圓棒形結(jié)構(gòu)一致，尖端頂部場強值基本保持為定值，從而實現(xiàn)了在設(shè)計壽命內(nèi)更加穩(wěn)定的放電及離子輸出；
29、5.通過對用于消電器的電極針結(jié)構(gòu)進行驗證，令電極針的電場分布更加均勻，在形成穩(wěn)定放電的基礎(chǔ)上，可電離出更多的離子量，提高消電器的消電性能，有利于實現(xiàn)電蝕腐蝕磨損后的結(jié)構(gòu)與原棒形電極針尖端結(jié)構(gòu)始終一致，保證電蝕前后電場強度值的穩(wěn)定。
本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
1.一種用于消電器的電極針結(jié)構(gòu)，包括電極針針體，其特征是：
2.按照權(quán)利要求1所述的用于消電器的電極針結(jié)構(gòu)，其特征是所述圓棒形結(jié)構(gòu)的直徑小于所述電極針針體的直徑。
3.按照權(quán)利要求1所述的用于消電器的電極針結(jié)構(gòu)，其特征是所述弧形曲面所圍成的軸對稱結(jié)構(gòu)，為一半球球缺結(jié)構(gòu)；
4.按照權(quán)利要求1所述的用于消電器的電極針結(jié)構(gòu)，其特征是所述直線曲面所圍成的軸對稱結(jié)構(gòu)，為一圓錐臺結(jié)構(gòu)；
5.按照權(quán)利要求4所述的用于消電器的電極針結(jié)構(gòu)，其特征是所述圓錐臺的底面為較大圓面一端；所述圓錐臺的頂面為較小圓面一端。
6.按照權(quán)利要求1所述的用于消電器的電極針結(jié)構(gòu)，其特征是所述的電極針、圓棒形結(jié)構(gòu)以及軸對稱結(jié)構(gòu)的材質(zhì)，為金屬材料和/或半導(dǎo)體材料。
7.按照權(quán)利要求1所述的用于消電器的電極針結(jié)構(gòu)，其特征是所述用于消電器的電極針結(jié)構(gòu)，采用圓棒形電暈放電結(jié)構(gòu)，尖端電場分布較為均勻；同時也使尖端電蝕腐蝕磨損因自身結(jié)構(gòu)的原因，最終腐蝕磨損后的結(jié)構(gòu)與原圓棒形結(jié)構(gòu)相同，保證了放電位置場強值基本保持不變，進而實現(xiàn)穩(wěn)定不變的放電及離子輸出。
<
p>8.按照權(quán)利要求1所述的用于消電器的電極針結(jié)構(gòu)，其特征是所述用于消電器的電極針結(jié)構(gòu)，采用球缺和棒形尖端結(jié)構(gòu)，令其電場分布更加均勻，在形成穩(wěn)定放電的基礎(chǔ)上可電離出更多的離子量，提高消電器的消電性能，有利于實現(xiàn)電蝕腐蝕磨損后的結(jié)構(gòu)與原棒形電極針尖端結(jié)構(gòu)始終一致，保證電蝕前后電場強度值的穩(wěn)定。9.按照權(quán)利要求1所述的用于消電器的電極針結(jié)構(gòu)，其特征是所述用于消電器的電極針結(jié)構(gòu)，采用圓棒形尖端設(shè)計，兼顧了現(xiàn)有球缺電極針尖端電場分布的均勻性，使尖端電蝕腐蝕磨損后的結(jié)構(gòu)與圓棒形結(jié)構(gòu)一致，進而保證了尖端頂部場強值在設(shè)計壽命內(nèi)基本保持為定值；其尖端電蝕腐蝕磨損后的結(jié)構(gòu)與圓棒形結(jié)構(gòu)一致，尖端頂部場強值基本保持為定值，從而實現(xiàn)了在設(shè)計壽命內(nèi)更加穩(wěn)定的放電及離子輸出。
...
【技術(shù)特征摘要】
1.一種用于消電器的電極針結(jié)構(gòu)，包括電極針針體，其特征是：
2.按照權(quán)利要求1所述的用于消電器的電極針結(jié)構(gòu)，其特征是所述圓棒形結(jié)構(gòu)的直徑小于所述電極針針體的直徑。
3.按照權(quán)利要求1所述的用于消電器的電極針結(jié)構(gòu)，其特征是所述弧形曲面所圍成的軸對稱結(jié)構(gòu)，為一半球球缺結(jié)構(gòu)；
4.按照權(quán)利要求1所述的用于消電器的電極針結(jié)構(gòu)，其特征是所述直線曲面所圍成的軸對稱結(jié)構(gòu)，為一圓錐臺結(jié)構(gòu)；
5.按照權(quán)利要求4所述的用于消電器的電極針結(jié)構(gòu)，其特征是所述圓錐臺的底面為較大圓面一端；所述圓錐臺的頂面為較小圓面一端。
6.按照權(quán)利要求1所述的用于消電器的電極針結(jié)構(gòu)，其特征是所述的電極針、圓棒形結(jié)構(gòu)以及軸對稱結(jié)構(gòu)的材質(zhì)，為金屬材料和/或半導(dǎo)體材料。
7.按照權(quán)利要求1所述的用于消電器的電極針結(jié)構(gòu)，其特征是所述用于消電器的電極針結(jié)構(gòu)，采用圓棒形電暈放電結(jié)構(gòu)，尖端電場分布較為均勻...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：孫衛(wèi)星，李鵬，楊慶瑞，熊超，
申請(專利權(quán))人：上海安平靜電科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
還沒有人留言評論。發(fā)表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。