一种介质阻挡型防电击交流离子棒论文和设计-孙卫星

全文摘要

一种介质阻挡型防电击交流离子棒，属静电消除领域。其金属接地极设置在离子棒壳体中，并与高压导线的接地屏蔽线电连接；高压放电极与第一电路板电连接；第二电路板通过高压导线与高压电源电连接；在第一电路板与第二电路板之间设置高压电阻，在第一、第二电路板之间构成电连接；在绝缘棒芯以及两绝缘侧边之间，填充灌装有电子灌封胶，将绝缘棒芯及两侧的绝缘侧边、高压连接装置、高压电阻和高压放电极固结为一体。其金属接地极放置在绝缘棒芯内部，高压放电极与金属接地极之间的绝缘电阻不会因电极吸附灰尘而减小，保持放电极上的高压不会衰减，离子棒的整体静电消除效果不受影响，进而能够长期保持产品消电能力的可靠性。

主设计要求

1.一种介质阻挡型防电击交流离子棒，包括高压导线、金属接地极、位于离子棒壳体中的高压连接装置和与高压连接装置电连接的高压放电极，所述的离子棒壳体包括绝缘棒芯和设置在绝缘棒芯两侧的绝缘侧边，其特征是：所述的金属接地极设置在离子棒壳体中，并与高压导线的接地屏蔽线电连接；所述的高压连接装置包括第一电路板和第二电路板；所述的高压放电极与第一电路板电连接；所述的第二电路板通过高压导线与高压电源电连接；在所述的第一电路板与第二电路板之间设置有高压电阻，所述高压电阻的一端焊接在第一电路板的焊盘上，高压电阻的另一端焊接在第二电路板的焊盘上，在第一电路板和第二电路板之间构成电连接；在所述的绝缘棒芯以及两侧的绝缘侧边之间，填充灌装有电子灌封胶，将绝缘棒芯及两侧的绝缘侧边、高压连接装置、高压电阻和高压放电极固结为一体。

设计方案

1.一种介质阻挡型防电击交流离子棒，包括高压导线、金属接地极、位于离子棒壳体中的高压连接装置和与高压连接装置电连接的高压放电极，所述的离子棒壳体包括绝缘棒芯和设置在绝缘棒芯两侧的绝缘侧边，其特征是：

所述的金属接地极设置在离子棒壳体中，并与高压导线的接地屏蔽线电连接；

所述的高压连接装置包括第一电路板和第二电路板；

所述的高压放电极与第一电路板电连接；

所述的第二电路板通过高压导线与高压电源电连接；

在所述的第一电路板与第二电路板之间设置有高压电阻，所述高压电阻的一端焊接在第一电路板的焊盘上，高压电阻的另一端焊接在第二电路板的焊盘上，在第一电路板和第二电路板之间构成电连接；

在所述的绝缘棒芯以及两侧的绝缘侧边之间，填充灌装有电子灌封胶，将绝缘棒芯及两侧的绝缘侧边、高压连接装置、高压电阻和高压放电极固结为一体。

2.按照权利要求1所述的介质阻挡型防电击交流离子棒，其特征是所述的金属接地极设置在离子棒壳体的绝缘棒芯中或绝缘棒芯两侧的绝缘侧边中。

3.按照权利要求1或2所述的介质阻挡型防电击交流离子棒，其特征是在所述高压放电极与金属接地极之间的放电路径上，设置有至少一层绝缘介质。

4.按照权利要求3所述的介质阻挡型防电击交流离子棒，其特征是所述的绝缘介质为至少一部分厚度的绝缘侧边。

5.按照权利要求1所述的介质阻挡型防电击交流离子棒，其特征是设置在绝缘棒芯内的金属接地极，被绝缘棒芯或绝缘棒芯两侧的绝缘侧边所包裹、覆盖。

6.按照权利要求1所述的介质阻挡型防电击交流离子棒，其特征是在所述的第一电路板上设置有电极套，所述的高压放电极经电极套与第一电路板电连接。

7.按照权利要求1所述的介质阻挡型防电击交流离子棒，其特征是在所述的高压放电极与高压连接装置之间，采用高压电阻耦合的结构，实现高压放电极与高压连接装置之间的电连接。

设计说明书

技术领域

本实用新型属于静电消除领域，尤其涉及一种用于主动式交流静电消除的交流离子棒。

背景技术

离子棒可产生大量的正、负离子，可以将物体表面上的静电荷中和掉，达到消除静电的目的。

目前市场上的交流离子棒，其棒体表面均存在金属接地电极，或其棒体本身就是金属接地极；其金属接地极的作用是：在高压放电极与金属接地极之间形成有效的电场，产生电晕放电，电离空气产生正负离子。

本申请人此前申请的，授权公告日为2017.03.15，授权公告号为CN 206024215 U的中国实用新型专利中，公开了一种防电击交流离子棒，其具体结构如图1中所示，包括位于离子棒壳体中的高压连接装置和与高压连接装置电连接的放电极，其发明点在于每一根放电极1’均串联一个电阻4’后，再与高压连接装置(图中以线路板5’来表示)电连接。所述的离子棒壳体包括氧化铝棒体7’和设置在棒体两侧的绝缘侧边2’，所述的高压连接装置，经过高压陶瓷片式电阻4’、设置在高压陶瓷片式电阻上端的电极套3’，与所述的放电极1’电连接。

该技术方案所述的防电击交流离子棒，在放电极与高压连接装置之间，采用电阻耦合的结构，实现放电极与高压连接装置之间的电连接。其放电极的放电能量得到限制，电极针的损耗大幅降低，使得电极针对棒体的沿面放电现象基本消失，不易造成电蚀烧损，操作人员触碰电极针时，不会产生电击疼痛感，安全生产效率提高，离子棒的整体静电消除效果不受影响。

但因离子棒结构大小的限制，使得高压放电极与金属接地极之间的绝缘距离较小，因此容易造成以下问题：

离子棒使用一段时间后，在高压放电极与金属接地极之间吸附了较多的灰尘，导致高压放电极与金属接地极之间的表面绝缘电阻急剧变小；而表面绝缘电阻的减小，则导致放电极上的高压降低，电离能力变弱，产生的正负离子变少，消电速度变慢。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种介质阻挡型防电击交流离子棒。其将金属接地极放置在绝缘棒芯内部，并与高压导线的接地屏蔽线电连接；使高压放电极隔着一层绝缘介质对内部的金属接地极放电，以使高压放电极与金属接地极之间的绝缘电阻不会因电极吸附灰尘而减小，保持放电极上的高压不会衰减，离子棒的整体静电消除效果不受影响，进而能够长期保持产品消电能力的可靠性。

本实用新型的技术方案是：提供一种介质阻挡型防电击交流离子棒，包括高压导线、金属接地极、位于离子棒壳体中的高压连接装置和与高压连接装置电连接的高压放电极，所述的离子棒壳体包括绝缘棒芯和设置在绝缘棒芯两侧的绝缘侧边，其特征是：

所述的金属接地极设置在离子棒壳体中，并与高压导线的接地屏蔽线电连接；

所述的高压连接装置包括第一电路板和第二电路板；

所述的高压放电极与第一电路板电连接；

所述的第二电路板通过高压导线与高压电源电连接；

具体的，所述的金属接地极设置在离子棒壳体的绝缘棒芯中或绝缘棒芯两侧的绝缘侧边中。

进一步的，在所述高压放电极与金属接地极之间的放电路径上，设置有至少一层绝缘介质。

进一步的，所述的绝缘介质为至少一部分厚度的绝缘侧边。

具体的，设置在绝缘棒芯内的金属接地极，被绝缘棒芯或绝缘棒芯两侧的绝缘侧边所包裹、覆盖。

进一步的，在所述的第一电路板上设置有电极套，所述的高压放电极经电极套与第一电路板电连接。

本实用新型技术方案在所述的高压放电极与高压连接装置之间，采用高压电阻耦合的结构，实现高压放电极与高压连接装置之间的电连接。

与现有技术比较，本实用新型的优点是：

1.将金属接地极放置在绝缘棒芯内部，使得高压放电极隔着一层绝缘介质对位于绝缘介质内部的金属接地极放电，以使高压放电极与金属接地极之间的绝缘电阻不会因电极吸附灰尘而减小，保持放电极上的高压不会衰减，进而长期保持产品消电能力的可靠性；

2.在放电极与高压电源之间，采用电阻耦合的电连接结构，放电极的放电能量得到限制，电极针的损耗大幅降低，电极针的寿命可延长1至2倍；

3.采用绝缘侧边结构和电子灌封胶灌封，使得电极针对棒体的沿面放电现象基本消失，不易造成电蚀烧损；

4.放电极的放电能量降低后，操作人员触碰电极针时，不会产生电击疼痛感，安全生产效率提高；

5.采用上述结构后，离子棒的整体静电消除效果不受影响。

附图说明

图1是现有交流离子棒的结构示意图；

图2是本技术方案用于无气源型交流离子棒的结构示意图；

图3是本技术方案用于有气源型交流离子棒的结构示意图。

图中 1为高压放电极；2为高压电阻；3为电极套；4-1为第一电路板；4-2为第二电路板；5为接插件；6为绝缘棒芯；6-1为绝缘侧边，7为金属接地极；8为电子灌封胶；9为气道。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明。

图2中，给出了本实用新型的技术方案用于无气源型交流离子棒的结构示意图。

由图可知，本技术方案提供了一种介质阻挡型防电击交流离子棒，包括高压导线(图中未示出)、金属接地极、位于离子棒壳体中的高压连接装置和与高压连接装置电连接的高压放电极，所述的离子棒壳体包括绝缘棒芯6和设置在绝缘棒芯两侧的绝缘侧边6-1，其发明点在于：

所述的金属接地极7设置在离子棒壳体中，并与高压导线的接地屏蔽线电连接；

所述的高压连接装置包括第一电路板4-1和第二电路板4-2；

所述的高压放电极1与第一电路板电连接；

所述的第二电路板通过高压导线与高压电源(图中未示出)电连接；

在所述的第一电路板与第二电路板之间设置有高压电阻2，所述高压电阻的一端焊接在第一电路板的焊盘上，高压电阻的另一端焊接在第二电路板的焊盘上，在第一电路板和第二电路板之间构成电连接；

在所述的绝缘棒芯6以及两侧的绝缘侧边6-1之间，填充灌装有电子灌封胶8，将绝缘棒芯及两侧的绝缘侧边、高压连接装置、高压电阻和高压放电极固结为一体。

具体的，所述的金属接地极设置在离子棒壳体的绝缘棒芯6中或绝缘棒芯两侧的绝缘侧边6-1中。

进一步的，在所述高压放电极与金属接地极之间的放电路径上，设置有至少一层绝缘介质。

进一步的，所述的绝缘介质为至少一部分厚度的绝缘侧边。

具体的，设置在绝缘棒芯内的金属接地极，被绝缘棒芯或绝缘棒芯两侧的绝缘侧边所包裹、覆盖。

进一步的，在所述的第一电路板上设置有电极套3，所述的高压放电极经电极套与第一电路板电连接。

本实用新型技术方案在所述的高压放电极与高压连接装置之间，采用高压电阻耦合的结构，每一根高压放电极均串联一个100MΩ→300MΩ的高压电阻后，再通过高压导线与高压电源电连接，实现高压放电极与高压连接装置之间的电连接。

具体的，在本技术方案中：

1、钨合金高压放电极的下端插入铜质金属套筒式的电极套中，电极套焊接固定在第一电路板的焊盘上。

2、高压电阻的阻值为100MΩ→300MΩ之间，电阻功率在1→3W之间。

3、高压电阻的一端焊接在第一电路板的焊盘上，另一端焊接在第二电路板的焊盘上，第二电路板通过高压导线与高压电源电连接。

4、将长条形金属接地极(黄铜)插入绝缘棒芯内，并与高压导线的接地屏蔽线电连接。

5、用高压电子灌封胶将电路板、高压电阻、金属套筒胶封。

在本产品实际组装时，按照以下步骤：

1、将长条形金属接地极插入绝缘棒芯内；

2、将焊接好的高压组件(包括放电极、电极套、高压电阻、电子线路板)插入绝缘棒芯内；

3、利用接插件5将各个第二线路板在离子棒的长度方向上彼此串接在一起；

4、用高压电子灌封胶将高压组件灌封，电子灌封胶的灌封表面须需高过电极套的上顶端面及高压电阻，具体见图2、图3中所示。

采用本技术方案后，将产生如下有益效果：

1、高压放电极上的高压不会出现衰减；

2、因将金属接地极放置在绝缘棒芯内部，将不存在正负离子流的对地损耗；

3、因串联了高压电阻，放电能量得到限制，电极针损耗大幅降低，电极针寿命延长1→2倍；

4、棒体沿面放电现象消失，不会造成棒芯电蚀烧损；

5、操作人员触碰电极针，不会产生电击疼痛感，安全生产效率提高；

6、交流离子棒的整体消电性能不受影响。

图3中，给出了本技术方案用于有气源型交流离子棒的结构示意图。

所述的绝缘棒芯内设置有气道9，用于将生成的正、负离子吹送至指定的静电消除区域，增强静电消除效果或增加消电距离。

其余同图2，不再详述。

采用上述技术方案后，其产品与现有技术的实测数据对比如下表所示：

通过表格比对可知：采用本技术方案的交流离子棒，消电性能没有任何减弱，反而功耗得到降低，绝缘性能得到提高，且不会使操作人员产生电击感，避免了二次伤害。

由于本实用新型的技术方案，在高压放电极与接地极之间设置了绝缘介质，既消除了离子流的对地损失，又增强了产品的绝缘性能；并且本方案保留了电阻耦合式的电连接模式，限制了电极针的放电能量，提升了产品可靠性与安全性；此方案延长了交流离子棒的整体使用寿命。

本实用新型可广泛用于各种规格交流离子棒的设计和制造领域。

设计图

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