[發明專利]電暈放電裝置與使用該電暈放電裝置的微粒充電裝置

有效

• 申請號: 200610170322.6
• 申請日: 2006-12-28
• 公開（公告）號: CN101212128A
• 公開（公告）日: 2008-07-02
• 發明（設計）人: 簡弘民;陳姿名;蔡春進;陳孝綸
• 申請（專利權）人: 財團法人工業技術研究院
• 主分類號: H01T19/00
• 分類號: H01T19/00;H01T23/00;B01J19/08;A47L9/28;B03C3/38;B03C3/40;B03C3/70
• 代理公司: 北京科龍寰宇知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 孫皓晨

技術領域

本發明是涉及一種電暈放電以及充電裝置。

背景技術

靜電除塵器(Electrostatic?Precipitator，ESP)是被廣泛使用且集塵效率佳的集塵設備之一，并為去除次微米微粒的重要設備。靜電除塵器利用放電電極產生電暈放電的原理使粉塵微粒充電，然后在電場中加以去除。不過研究顯示，當微粒粒徑小于數十納米時，微粒的收集效率不會增加反而會降低，因此為了增加納米微粒的充電量以及充電比，而使得納米微粒在靜電濾材以及在靜電除塵器內的去除效率提升，微粒充電器的研究便顯得相當重要。

一般使微粒充電的充電器可分為兩類，一為單極微粒充電器，另一種為雙極微粒充電器。雙極微粒充電器通常使用輻射源產生正負離子，在充電器內中性微粒充電和帶電微粒被中和會同時發生。這使得雙極微粒充電器的外在充電效率(extrinsic?charging?efficiency)普遍不高。因此，單極微粒充電器的使用變的廣泛。但是，當微粒在單極微粒充電器內被充電之后，在充電器內容易受靜電效應影響造成在充電器內的靜電損失(electrostatic?loss)，使得被充電后能離開充電器的微粒數目降低，影響了外在充電效率。

過去曾有許多學者設計不同的微粒充電器，以提高納米微粒的充電效率。ChenandPui(1999)曾回顧了過去許多學者對單極氣膠充電器的研究如LiuandPui(1977)、Büscheretal.(1994)、Wiedensoleretal.(1994)、Adachietal.(1985)、Adachietal.(1990)與RomayandPui(1992)。上述這些研究中有許多使用輻射源產生離子，只有LiuandPui(1977)與Büscheretal.(1994)使用電暈放電方式產生離子，不過這些充電器內部都有帶電微粒損失的問題，造成納米微粒的充電效率很低。ChenandPui(1999)利用Po210輻射源另外設計了一個高效率的單極充電器，它使用平行的電場設計使離子與氣膠在同一方向運動，且利用充電器圓管內壁附近的包覆空氣讓微粒集中在管中央，避免帶電微粒的損失。此設計大幅提高了單極充電器的充電效率。但ChenandPui(1999)并未使用一般靜電集塵器使用的電暈放電裝置，且包覆空氣也會稀釋氣膠的濃度，這些均值得進一步研究改進。

Sierraetal，2003利用正負電暈在不同參數下，隨著粒徑越小，充電效率也越低。Alonsoetal.2006使用和Sierraetal.2003類似的針尖式單極微粒充電器，如圖1所示。圖1的電暈充電器1具有一電極10，其電暈放電在所述的電極的針尖101處產生，空氣離子與微粒在針尖101附近的一混合區域12混合而后充電，雖然充電效率有明顯提升，但為了防止微粒的損失，氣膠微粒由針尖101附近的出口迅速流出，因此反而造成充電時間不足的問題。此外，所述的充電器也會因為微粒附著在針尖101處而使得使用者必需清理放電電極，才能維持其放電效率，此舉也會造成極大的不便。

又如，美國專利U.S.Pat.No.6,861,036所揭示的一種電暈放電裝置，所述的裝置雖可以達到電暈放電使粒子充電的目的，不過還是具有電極會有微粒沉積以致在需要定期維護以及帶電微粒因為殼體產生外加電場，而附著在殼體上，進而減低充電效率等問題產生。

綜合上述，因此亟需一種電暈放電裝置與使用所述的裝置的微粒充電裝置來解決現有技術所產生的問題。

發明內容

本發明的主要目的是提供一種電暈放電裝置與使用該電暈放電裝置的微粒充電裝置，其是通過增加電暈放電電極線的數量來增加電暈強度，增加產生離子濃度(n)，提升nt乘積值(t為氣膠與離子的接觸時間)，達到充電效率提高的目的。

本發明的另一主要目的是提供一種電暈放電裝置與使用該電暈放電裝置的微粒充電裝置，其是利用多環形線圈電極或者是多線電極(multiple?wires)增加電暈強度，增加產生離子數，提升nt乘積值，使得充電效率提高。

本發明的次要目的為提供一種電暈放電裝置與使用該電暈放電裝置的微粒充電裝置，其是將電暈放電電極線與微粒流體分離，使得電暈放電電極線不會有粉塵附著，達到簡化維護電極的目的。

本發明的另一目的在于提供一種電暈放電裝置與使用該電暈放電裝置的微粒充電裝置，其是在微粒充電區內并無建立多余電場，可降低氣膠微粒損失在壁上，達到增加充電效率的目的。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是：