具有磁力发生装置的空气净化器 一、技术领域
本发明涉及一种具有磁力发生装置的空气净化装置(Air cleaner withmagnetic),尤其涉及一种在产生低温游离子时为了增加电子移动路径的具有磁力发生装置的空气净化器。二、背景技术
一般利用低温等离子体净化空气的空气净化装置如图1所示。采用平板型电极。这是一对接地电极(1),它呈互相反方向、按规定间隔隔离成栅状。在该一对接地电极(1)之间再安装线形电极-放电电极(2)。这个接地电极(1)和放电电极(2)及电压产生装置[高电压有允许值范围]构成了一个空气净化装置。
在这种空气净化装置中,接地电极(1)和放电电极(2)上施加高电压的时候,该接地电极(1)之间以放电电极(2)为中心产生一个电场[其电力线(4)是相互对称的,如图所示]及低温等离子体。
即上述接地电极(1)和放电电极(2)之间,如图2,从阳极放电电极的方向到阴极接地电极(1)方向形成电场(E1),根据该电场在阴极上放出电子(e),从阴极上放出的电子(e)逆电场方向做直线运动。
因此,该电子(e)在两个电极中与存在的气体分子相碰撞,把气体分子电离化,形成电离子和电子构成的等离子(Plasma)。以电离子形式形成的气体,在冷却作用下,在接地电极(1)中富集而分解。
但是,只用上述形成等离子(Plasma)方法不能完全除去氮氧化物(NOx)等有害气体,其浓度达200ppm以上时是不可能处理的。
而且,为了克服这种气体处理能力的极限,可以提高放电电极和接地电极上所允许的电压。此时,会出现“误放电”等安全性问题。在提高电压后会产生替代导体周围空气电晕放电或火花放电,而且由于等离子体的缘故大量产生臭氧(O3)。
这样地臭氧(O3)对人体有害,为了处理臭氧(O3),需要增加另外一些设备,所以减少了用户对产品的信赖性,增加了生产工时。三、发明内容
为了解决上述的问题,本发明的目的在于提供一种具有磁力发生装置的空气净化器,利用磁力发生装置,增加电子在电极内移动的距离,以增加电子和气体分子之间的碰撞次数,提高有害气体的去除率。
本发明的目的是由以下技术方案实现的。
一种具有磁力发生装置的空气净化器,其特征在于其设有相对设置的一对平板型阴极电极,该对平板型阴极电极之间在长度方向插入线形电极—阳极电极;所述阳极电极和阴极电极之间,形成一个与电场垂直方向的磁场;在阳极电极和阴极电极之间,插入多个相互隔离的平板型磁力发生装置;该平板型阴极电极与线性阳极电极之间连接有产生高压的高压发生装置。
本发明的目的还可以通过以下技术措施来进一步实现。
前述的具有磁力发生装置的空气净化器,其中磁力发生装置的N极和S极的两极,是在所述平板型阴极电极的长度方向,而且相互反方向插入,该一对平板形阴极电极的中心设有供阳极电极通过的贯穿孔。
前述的具有磁力发生装置的空气净化器,其中磁力发生装置中的磁感应强度应达到1000高斯以上,平板型阴极电极互相以一定的间隔隔离成栅状。
由上所述,本发明是在磁力发生装置的电极之间增加附加电子移动距离来提高有害气体去除率。而且,跟习用结构一样,均衡维持电极之间的间隔,从而均衡维持电压,不会出现错误放电等安全问题,并杜绝了由于增加电压所生成的臭氧(O3)。四、附图说明
图1是习用的依靠产生低温等离子体(Plasma)原理制造的空气净化装置的剖面结构图。
图2是图1所示空气净化装置中产生的电子移动方向和电场方向的剖面图。
图3是本发明具有磁力发生装置的空气净化器的组合结构立体示意图。
图4是图3所示的A-A剖面图。
图5是本发明具有磁力发生装置的空气净化器产生的电子移动方向和电场方向的剖面图。
图6是本发明具有磁力发生装置的空气净化器中,随着磁感应强度的大小去除氮氧化物(NOx)去除率的曲线图。
图上符号的说明
1.接地电极 2.放电电极
3.电压发生装置 10.阴极电极
20.阳极电极 40.磁力发生装置五、具体实施方式
图3是根据本发明生产的空气净化装置立体示意图;图4是图3的A-A剖面图;图5是根据本发明生产的空气净化装置中,显示电子移动方向和电场方向的剖面图;图6是根据本发明生产的空气净化装置内,随磁感应强度大小,去除氮氧化物(NOx)的去除率图。
本发明的空气净化装置如图3所示。互相反方向安装一对平板型阴极电极(10)。在这一对阴极电极(10)之间,插入相互隔离的、平板型磁力发生装置(40)。使线形电极-阳极电极(20)贯通磁力发生装置(40)。一对阴极电极(10)和阳极电极(20)以及电压产生装置(30)[高电压有允许值]构成本发明的空气净化装置。
此时,为了使在一对阴极电极(10)和阳极电极(20)之间形成一个电场,并在电场的垂直方向形成一个磁场,在阴极电极的长度方向插入一个磁力发生装置(40)。所插入的磁力发生装置(40)两极位置,应符合N极和S极位置要求。
而且,磁力发生装置(40)是多个平板型电极互相以一定的间隔隔离成栅状。磁力发生装置(40)上应有贯穿孔,使阳极电极(20)贯穿。该贯穿孔的直径一般由阳极电极(20)和磁力发生装置(40)之间形成的绝缘条件来决定。
而且,磁力发生装置(40)的N极和S极应沿长度方向,平板型电极应竖直设置,磁力发生装置所具有的磁感应强度(B)决定了平板的厚度。
由于扇叶在旋转,在平板型电极和平板型电极之间,沿轴方向,旋转力使空气净化装置内流入含有有害气体的空气。
而且,该阳极电极(20)和阴极电极(10)之间的距离应与从前一样或略小,电场的大小也应与从前一样,两电极之间允许的电压也相同。
同样,在装有磁力发生装置(40)的空气净化装置中,从电压产生装置到阴极电极(10)和阳极电极(20)允许有高电压。而且空气净化装置的一端可以吸入气体(如图4所示)。以阳极电极(20)为中心,从阴极电极(10)到阳极电极(20)形成一定强度电场(E)。
与此同时,磁力发生装置(40)由于电流而产生磁场,或者根据永磁铁从S极到N极,既互相相反的极的方向形成具有一定强度的磁感应强度(B)。
即在垂直方向形成电场(E),水平方向形成磁感应强度(B),由于高压能量使该阴极电极(10)表面放出电子(e)。
但是,如图5所示,电子(e)不但受到与电极平行的磁场的影向,而且还受到从阳极电极(+)(20)到阴极电极(-)(10)所形成的电场影响。在电场(E)中电子(e)不做与电场方向反方向的垂直运动,而按磁感应强度(B)和电场(E)的合力做圆弧运动。
即电子(e)在磁感应强度(B)和电场(E)的空间同时做旋转运动,移动到阳极电极(+)(20)方向。
此时,在磁感应强度(B)和电场(E)的空间,移动电子(e)所受的力,可以用[数学式1]表示。
【数学式1】Fa=mdvdte(E→+υ→×B→)]]>
[数学式1]表示,移动电子(e)所受的磁感应强度(B)力和电场(E)力,e为电子,
→ → →
E表示电场强度,υ电子移动速度,B表示磁感应强度。
即一方面,电子(e)受在电场力作用依运动轨迹和粒子移动方向运动;一方面受磁场力作用作园周运动,二者合成,做类似圆弧的轨迹运动。
由此,电子(e)的运动轨迹由直线变成弧形,延长了电极内移动的距离,所以,该电子(e)与在阴极电极(10)之间存在的气体分子之间碰撞次数也增加。
在阴极电极和阳极电极之间,加有高电压[有允许值]的时候,在电场中快速加速的自由电子与电极之间的气体分子碰撞,使得气体分子电离,由于增加了碰撞次数,加速了气体分子的离子化。
电离的气体分子中分离出更多电子,这些电子又加速了气体分子的等离子(Plasma)状态,更多的气体分子在冷却力作用下富集在阴极电极(10)上。
在低温等离子体(Plasma)状态中,离子温度为低温,而电子温度为高温,由于电子运动比离子运动活拨,增加了电子移动轨迹,同时增加了气体的离子化数量。
如图6所示,在磁感应强度的大小和除去有害气体关系的图表中可以看出,x轴为在电极上测定出的磁感应强度,y轴为除去氮氧化物(NOx)的除去率。
在磁场中磁感应强度(B)为零的情况下,只除去氮氧化物(NOx)一定浓度。但形成磁场后,磁感应强度(B)越大,除去有害气体越多,除去率增加。
在磁感应强度(B)达到1600高斯(Gauss)左右时,氮氧化物(NOx)的除去率达到饱和点;3000高斯(Gauss)以上时,氮氧化物(NOx)的除去率反而呈现下降趋势。
但是,与不允许有磁场的情况比较,允许有约2000高斯(Gauss)左右磁场时,氮氧化物(NOx)的除去率增加约20%。
氮氧化物(NOx)的除去率增加的主要原因在于电场上只做直线运动的电子,由于附加磁场的缘故同时也做旋转运动,增加了电子运动的距离,相对增加了与气体碰撞次数,所出现的现象。
也就是说,磁力发生装置(40)所需要的面积就是最小磁感应强度达到1000高斯(Gauss)以上的面积。