專利名稱：一種靜電發(fā)生裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種靜電發(fā)生裝置，特別是用于為離子除塵、除菌以及為靜電加速器、靜電輻射提供靜電壓源或正負離子源的靜電發(fā)生裝置。
背景技術(shù)：
目前的靜電發(fā)生裝置采用電暈放電或者采用范德格拉夫靜電發(fā)電機來產(chǎn)生靜電，由于前者需要高壓電輸入使氣體電離，而后者需要傳動部分運送電荷進入集電球，而造成結(jié)構(gòu)復雜，體積大，效率低，穩(wěn)定性差等缺點。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種靜電發(fā)生裝置，它不但可以節(jié)約能源，只需要很低的電壓輸入，而且結(jié)構(gòu)簡單，便于實施，同時穩(wěn)定好，有大量的電荷輸出。
本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案一種靜電發(fā)生裝置，它包括靜電產(chǎn)生部分、集電收集裝置和輸入控制部分，所述的靜電產(chǎn)生部分包括至少三片彼此絕緣的導體層組成的導體，導體包括至少一層電荷排斥層和至少一層靜電產(chǎn)生層，靜電產(chǎn)生層位于外層，電荷排斥層位于內(nèi)層，所述的靜電收集部分為集電球，集電球包括內(nèi)球、外球以及之間放電裝置，所述的輸入控制部分包括電源、充電電路I、充電電路II和放電電路，充電電路I的輸出端與靜電產(chǎn)生層和集電球內(nèi)球并聯(lián)，充電電路II和放電電路與電荷排斥層并聯(lián)，相鄰的靜電產(chǎn)生層和電荷排斥層的充電輸入端極性相同。
所述的導體由三層導體層組成，三層導體層的順序是靜電產(chǎn)生層、與靜電產(chǎn)生層同極性的電荷排斥層，與靜電產(chǎn)生層異極性的共有充電層，充電電路I的兩輸出端分別與靜電產(chǎn)生層、共有充電層連接，充電電路II的兩輸出端分別與電荷排斥層和共有充電層連接，并且與放電電路并聯(lián)，靜電產(chǎn)生層與電荷排斥層的充電輸入端的極性相同。
所述的導體為三層導體層，其兩充電電路充電電壓的度量式v1v2=(d1d1+d3)2-(d1d2)2]]>在公式中，V1為充電電路I的充電電壓參考值，V2為充電電路II的充電電壓參考值，d1為靜電產(chǎn)生層至電荷排斥層的距離，d2為靜電產(chǎn)生層至共有充電層的距離，d3為導體的厚度參考值，u1u2<v1v2]]>
充電電路I的充電電壓u1，充電電路II的充電電壓u2，導體的厚度小于d3。
所述的導體由四層導體層組成，四層導體層的順序是正極靜電產(chǎn)生層、正極電荷排斥層，負極電荷排斥層和負極靜電產(chǎn)生層，正極靜電產(chǎn)生層和負極靜電產(chǎn)生層分別與充電電路I的正、負輸出端連接，正、負電荷排斥層分別與充電電路II的正負輸出端連接，并且與放電電路并聯(lián)。
所述的導體為四層導體層，其兩充電電路充電電壓的度量式v1v2=(d1d1+d3)2-(d1d2)2]]>在公式中，V1為充電電路I的充電電壓參考值，V2為充電電路II的充電電壓參考值，d1為靜電產(chǎn)生層至同極性電荷排斥層的距離，d2為靜電產(chǎn)生層至異性電荷排斥層的距離，d3為導體的厚度參考值，u1u2<v12v2]]>u1為充電電路I的充電電壓，u2為充電電路II的充電電壓，導體的厚度小于d3。
所述的靜電產(chǎn)生層的充電電路I1與靜電收集部分之間設有阻向電路，阻向電路由動斷觸點組成或者由若干個耐壓半導體串聯(lián)而成。
集電球包括正集電球和負集電球，在正、負集電球內(nèi)有靜電產(chǎn)生部分，正集電球內(nèi)負靜電產(chǎn)生部分與球外的負集電球內(nèi)的正極靜電產(chǎn)生部分連接，正集電球內(nèi)的正極靜電產(chǎn)生部分與正集電球的內(nèi)球連接，負集電球內(nèi)的負極靜電產(chǎn)生部分與負集電球的內(nèi)球連接，在內(nèi)球與外球之間設有針尖式放電裝置。
所述的導體的各導體層之間設有電介質(zhì)，導體與電介質(zhì)呈S型或星型。所述的放電電路依次串聯(lián)有延時放電電路10和用電器。正集電球的內(nèi)球也可以為靜電產(chǎn)生部分的正靜電產(chǎn)生層，負集電球的內(nèi)球也可以為靜電產(chǎn)生部分的負靜電產(chǎn)生層。所述的充電電路II與放電電路之間設有切換/鉗位電路，切換/鉗位電路包括兩個無電流截止電子開關(guān)電路，兩個電子開關(guān)電路分別與充電電路II和放電電路中分別串聯(lián)，兩電子開關(guān)電路的控制極分別連接有各自相對應的鉗位電路，其中電子開關(guān)I的常閉極與電子開關(guān)II的鉗位電路控制極連接，電子開關(guān)I的常閉極為電子開關(guān)II鉗位電路提供觸發(fā)導通電流；電子開關(guān)II的常閉極與電子開關(guān)I的鉗位電路的控制極連接，電子開關(guān)II的常閉極為電子開關(guān)I鉗位電路提供觸發(fā)導通電流。
本發(fā)明具有以下有益效果本發(fā)明通過對兩靜電產(chǎn)生層進行充電，使之產(chǎn)生不同的電荷，由于異性想吸則兩種電荷相互束縛，然后通過與電荷排斥層上的同性電荷相互排斥來克服上述束縛將電荷推向集電球進行電荷收集，這樣不但可以節(jié)約能源，只需要很低的電壓輸入，而且結(jié)構(gòu)簡單，便于實施，可以對機動車尾氣處理、除菌以及為靜電加速器、靜電輻射提供靜電壓源或正負離子源。本發(fā)明的導體為S形或星形，這樣可以節(jié)約空間，使結(jié)構(gòu)更緊湊，而且提高使用效果。在集電球內(nèi)設有靜電產(chǎn)生部分，在外面設有外置靜電產(chǎn)生裝置，以電勢克服球表面電荷對輸入導線上的電荷的庫侖力，這樣可以大幅度的提高集電球表面電荷的收集密度。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意2為本發(fā)明的S形導體層的結(jié)構(gòu)示意3為本發(fā)明實施例二的靜電產(chǎn)生部分的電路4為本發(fā)明實施例三的電路5為本發(fā)明的星形導體層的結(jié)構(gòu)示意圖具體實施方式
實施例一，在圖1和圖2中，本發(fā)明為一種靜電發(fā)生裝置，它包括靜電產(chǎn)生部分、集電收集裝置和輸入控制部分，靜電產(chǎn)生部分包括由四層彼此絕緣的導體層組成的導體，導體分別由兩層靜電產(chǎn)生層和兩層電荷排斥層組成，靜電產(chǎn)生層位于外層，電荷排斥層位于內(nèi)層，在各層之間設有電介質(zhì)，相鄰的電荷排斥層和靜電產(chǎn)生層的充電輸入端的極性相同，導體為S型排列，輸入控制部分包括電源、充電電路I1、充電電路II2和放電電路3，電源經(jīng)二極管V1、V2、V3和V4整流后，正極端子E1和負極端子E2構(gòu)成對靜電產(chǎn)生層的充電電路I1，又由電源經(jīng)變壓器TV1和二極管V5、V6、V7和V8的整流后經(jīng)正極端子E3、負極串聯(lián)開關(guān)S1、晶閘管VS1、二極管V9、負極端子E4構(gòu)成充電電路II2，二極管V5、V6、V7和V8的正極經(jīng)電阻R1、電容C1、電阻R3串聯(lián)后與晶閘管VS1的門極連接，這樣可以為門極提供觸發(fā)導通電流，由端子E3、三極管VT1的發(fā)射極、集電極，延時電路、用電器U1與端子E4串聯(lián)構(gòu)成放電電路3，由端子E3、電阻R4、電阻R5、三極管VT2的基極、發(fā)射極、電阻R6與端子E4串聯(lián)，三極管VT2的集電極經(jīng)過R7為三極管VT1提供偏置導通電流，用電器為逆變電路，它可以將放電的電能回饋到電網(wǎng)中去。充電電路II2和放電電路3并聯(lián)，充電電路I1與靜電產(chǎn)生層和靜電收集部分并聯(lián)，靜電產(chǎn)生層的充電電路I1與靜電收集部分之間設有阻向電路，阻向電路由耐壓半導體串聯(lián)而成，充電電路II2和放電電路3與電荷排斥層連接，在充電電路I1、充電電路II2和放電電路3之間設有鉗位電路，由電阻R4和電阻R5的節(jié)點，經(jīng)三極管VT5的發(fā)射極、基極、電阻R9、晶閘管VS1的陽極和三極管VT5的集電極與晶閘管VS1的陰極串聯(lián)產(chǎn)生充電電路II2導通時對放電電路3有降壓鉗位作用，由電阻R1與電阻R5的節(jié)點經(jīng)三極管VT3的集電極、發(fā)射極到晶閘管VS1的陰極，再由三極管VT1與延時電路的節(jié)點，經(jīng)電阻R2到三極管VT3的基極產(chǎn)生放電電路3導通時對充電電路II2有降壓鉗位作用，同時晶閘管VS1的陰極經(jīng)二極管V10到電容C1與電阻R3的節(jié)點為電容C1的放電電路3為晶閘管VS1的再次導通做好準備。集電球包括正集電球和負集電球，正、負集電球包括內(nèi)球7和外球8，在內(nèi)球7與外球8之間設有針尖式放電裝置9。一層靜電產(chǎn)生層依次與耐壓二極管VD1、充電電路I1的正極端子E1串聯(lián)后與正集電球并聯(lián)，另一層靜電產(chǎn)生層依次與耐壓二極管VD2、充電電路的負極端子E2串聯(lián)后與負集電球并聯(lián)，一層電荷排斥層與充電電路II2和放電電路3正極端子E3連接，另一層電荷排斥層與充電電路II2和放電電路3負極端子E4連接。接上電源后，合上開關(guān)S1，由晶閘管VS1組成的充電電路與有三極管VT1組成的放電電路3連續(xù)循環(huán)對電荷排斥層進行充電與放電的交替工作，在放電的過程中兩電荷排斥層放電導通，使兩靜電產(chǎn)生層之間的電場距離變短，電容量增大，因此電荷排斥層在放電時，靜電產(chǎn)生層同步進行充電，一靜電產(chǎn)生層得到正電荷，一靜電產(chǎn)生層得到負電荷，由于異性相吸，兩種電荷被束縛，在兩電荷排斥層之間達到電勢平衡后三極管VT1失去偏置導通電流而截止，晶閘管VS1導通，對兩電荷排斥層充電，一電荷排斥層得到正電荷，另一電荷排斥層得到負電荷，兩電荷排斥層分別與兩靜電產(chǎn)生層相互排斥，由于靜電力與電荷之間的距離為反比，兩靜電產(chǎn)生層受到同性相斥的力大于異性相吸的力后電荷流向集電球。導體為四層導體層，其兩充電電路充電電壓的度量式v1v2=(d1d1+d3)2-(d1d2)2]]>在公式中，V1為充電電路I1的充電電壓參考值，V2為充電電路II2的充電電壓參考值，d1為靜電產(chǎn)生層至同極性電荷排斥層的距離，d2為靜電產(chǎn)生層至異性電荷排斥層的距離，d3為導體的厚度參考值，u1u2<v12v2]]>u1為充電電路I1的充電電壓，u2為充電電路II2的充電電壓，導體的厚度小于d3實施例二，在圖3中，它的集電產(chǎn)生部分包括三層，由左向右依次為正極靜電產(chǎn)生層4、正極電荷排斥層5、正極靜電產(chǎn)生層與正極電荷排斥層共有充電層6，三層為S型分布，共有充電層6在本實施例中即可以作為負極靜電產(chǎn)生層，又可以作為負極電荷排斥層。正極靜電產(chǎn)生層與正集電球的內(nèi)球7相連接，其輸入控制部分的結(jié)構(gòu)以及工作過程與實施例一相同。導體為三層導體層，其兩充電電路充電電壓的度量式
v1v2=(d1d1+d3)2-(d1d2)2]]>在公式中，V1為充電電路I1的充電電壓參考值，V2為充電電路II2的充電電壓參考值，d1為靜電產(chǎn)生層4至電荷排斥層5的距離，d2為靜電產(chǎn)生層4至共有充電層6的距離，d3為導體的厚度參考值，u1u2<v1v2]]>u1為充電電路I1的充電電壓，u2為充電電路II2的充電電壓，導體的厚度小于d3。
實施例三，在圖4和圖5中，本實施例的集電球為一正一負兩集電球，兩集電球內(nèi)都設有集電產(chǎn)生部分，兩靜電產(chǎn)生部分各有四層彼此絕緣的導體層并呈星狀排列，在正集電球內(nèi)，由外圈向內(nèi)圈依次為正集電球的外球8、正極靜電產(chǎn)生層、正極電荷排斥層，負極電荷排斥層，負極靜電產(chǎn)生層，在負集電球內(nèi)由外圈向內(nèi)依次為負集電球外球8、負極靜電產(chǎn)生層，負極電荷排斥層、正極電荷排斥層、正極靜電產(chǎn)生層，正集電球內(nèi)的負極靜電產(chǎn)生層與負集電球內(nèi)的正極靜電產(chǎn)生層串聯(lián)，正集電球內(nèi)的負極電荷排斥層與負集電球內(nèi)的正極電荷排斥層串聯(lián)，其輸入部分與實施例一相同。工作過程為兩靜電產(chǎn)生部分同時各自產(chǎn)生兩種電荷，正集電球內(nèi)的負電荷與負集電球內(nèi)的正電荷形成電勢差經(jīng)上述的負極靜電產(chǎn)生層與正極靜電產(chǎn)生層的連接中和，正集電球內(nèi)的正電荷、負集電球內(nèi)的負電荷分別與外球8產(chǎn)生的靜電感應并被中和收集。其控制部分與實施例一相同。
權(quán)利要求
1.一種靜電發(fā)生裝置，其特征是它包括靜電產(chǎn)生部分、集電收集裝置和輸入控制部分，所述的靜電產(chǎn)生部分包括至少三片彼此絕緣的導體層組成的導體，導體包括至少一層電荷排斥層和至少一層靜電產(chǎn)生層，靜電產(chǎn)生層位于外層，電荷排斥層位于內(nèi)層，所述的靜電收集部分為集電球，集電球包括內(nèi)球(7)、外球(8)以及之間放電裝置(9)，所述的輸入控制部分包括電源、充電電路I(1)、充電電路II(2)和放電電路(3)，充電電路I(1)的輸出端與靜電產(chǎn)生層和集電球內(nèi)球(7)并聯(lián)，充電電路II(2)和放電電路(3)與電荷排斥層并聯(lián)，相鄰的靜電產(chǎn)生層和電荷排斥層的充電輸入端極性相同。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜電發(fā)生裝置，其特征是所述的導體由三層導體層組成，三層導體層的順序是靜電產(chǎn)生層(4)、與靜電產(chǎn)生層同極性的電荷排斥層(5)，與靜電產(chǎn)生層異極性的共有充電層(6)，充電電路I(1)的兩輸出端分別與靜電產(chǎn)生層(4)、共有充電層連接，充電電路II(2)的兩輸出端分別與電荷排斥層和共有充電層連接，并且與放電電路(3)并聯(lián)，靜電產(chǎn)生層與電荷排斥層的充電輸入端的極性相同。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的靜電發(fā)生裝置，其特征是所述的導體為三層導體層，其兩充電電路充電電壓的度量式v1v2=(d1d1+d3)2-(d1d2)2]]>在公式中，V1為充電電路I(1)的充電電壓參考值，V2為充電電路II(2)的充電電壓參考值，d1為靜電產(chǎn)生層(4)至電荷排斥層(5)的距離，d2為靜電產(chǎn)生層(4)至共有充電層(6)的距離，d3為導體的厚度參考值，u1u2<v1v2]]>充電電路I(1)的充電電壓u1，充電電路II(2)的充電電壓u2，導體的厚度小于d3。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜電發(fā)生裝置，其特征是所述的導體由四層導體層組成，四層導體層的順序是正極靜電產(chǎn)生層(11)、正極電荷排斥層(12)，負極電荷排斥層(13)和負極靜電產(chǎn)生層(14)，正極靜電產(chǎn)生層(11)和負極靜電產(chǎn)生層(14)分別與充電電路I(1)的正、負輸出端連接，正、負電荷排斥層分別與充電電路II(2)的正負輸出端連接，并且與放電電路(3)并聯(lián)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的靜電發(fā)生裝置，其特征是所述的導體為四層導體層，其兩充電電路充電電壓的度量式v1v2=(d1d1+d3)2-(d1d2)2]]>在公式中，V1為充電電路I(1)的充電電壓參考值，V2為充電電路II(2)的充電電壓參考值，d1為靜電產(chǎn)生層至同極性電荷排斥層的距離，d2為靜電產(chǎn)生層至異性電荷排斥層的距離，d3為導體的厚度參考值，u1u2<v12v2]]>u1為充電電路I(1)的充電電壓，u2為充電電路II(2)的充電電壓，導體的厚度小于d3。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜電發(fā)生裝置，其特征是所述的靜電產(chǎn)生層的充電電路I(1)與靜電收集部分之間設有阻向電路，阻向電路由動斷觸點組成或者由若干個耐壓半導體串聯(lián)而成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜電發(fā)生裝置，其特征是集電球包括正集電球和負集電球，在正、負集電球內(nèi)有靜電產(chǎn)生部分，正集電球內(nèi)負靜電產(chǎn)生部分與球外的負集電球內(nèi)的正極靜電產(chǎn)生部分連接，正集電球內(nèi)的正極靜電產(chǎn)生部分與正集電球的內(nèi)球(7)連接，負集電球內(nèi)的負極靜電產(chǎn)生部分與負集電球的內(nèi)球(7)連接，在內(nèi)球(7)與外球(8)之間設有針尖式放電裝置(9)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1中任意一項所述的靜電發(fā)生裝置，其特征是所述的導體的各導體層之間設有電介質(zhì)，導體與電介質(zhì)呈S型或星型。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜電發(fā)生裝置，其特征是所述的放電電路(3)依次串聯(lián)有延時放電電路(10)和用電器。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜電發(fā)生裝置，其特征是正集電球的內(nèi)球(7)也可以為靜電產(chǎn)生部分的正靜電產(chǎn)生層，負集電球的內(nèi)球(7)也可以為靜電產(chǎn)生部分的負靜電產(chǎn)生層。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜電發(fā)生裝置，其特征是所述的充電電路II(2)與放電電路(3)之間設有切換/鉗位電路，切換/鉗位電路包括兩個無電流截止電子開關(guān)電路，兩個電子開關(guān)電路分別與充電電路II(2)和放電電路(3)中分別串聯(lián)，兩電子開關(guān)電路的控制極分別連接有各自相對應的鉗位電路，其中電子開關(guān)I的常閉極與電子開關(guān)II的鉗位電路控制極連接，電子開關(guān)I的常閉極為電子開關(guān)II鉗位電路提供觸發(fā)導通電流；電子開關(guān)II的常閉極與電子開關(guān)I的鉗位電路的控制極連接，電子開關(guān)II的常閉極為電子開關(guān)I鉗位電路提供觸發(fā)導通電流。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種靜電發(fā)生裝置，它包括靜電產(chǎn)生部分、集電收集裝置和輸入控制部分，所述的靜電產(chǎn)生部分包括至少三片彼此絕緣的導體層組成的導體，導體包括至少一層電荷排斥層和至少一層靜電產(chǎn)生層，靜電產(chǎn)生層位于外層，電荷排斥層位于內(nèi)層，所述的靜電收集部分為集電球，集電球包括內(nèi)球(7)、外球(8)以及之間放電裝置(9)，所述的輸入控制部分包括電源、充電電路I(1)、充電電路II(2)和放電電路(3)，充電電路I(1)的輸出端與靜電產(chǎn)生層和集電球內(nèi)球(7)并聯(lián)，充電電路II(2)和放電電路(3)與電荷排斥層并聯(lián)，相鄰的靜電產(chǎn)生層和電荷排斥層的充電輸入端極性相同。本發(fā)明不但可以節(jié)約能源，而且結(jié)構(gòu)簡單，便于實施。
文檔編號H02N1/08GK101064486SQ20071002019
公開日2007年10月31日 申請日期2007年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月28日
發(fā)明者楊雙喜 申請人:楊雙喜