一種防電擊脈衝直流離子棒的製作方法

2023-05-19 08:15:06

本實用新型屬於除靜電裝置領域，尤其涉及一種主動式直流靜電消除裝置。

背景技術：

靜電離子棒是一種主動式靜電消除裝置。

靜電離子棒中有效用的部分，是通過高壓作用在發射針(亦稱放電針或電極、電極針)上，發射針尖端放電，電離空氣，所產生大量的離子流，離子流快速衝擊帶靜電的物料，快速地中和靜電。

靜電離子棒通常大致可分為兩種：一是採用交流供電模式的交流式離子棒(簡稱交流離子棒)，交流式離子棒的輸出電壓通常在數千伏左右，工頻與市電相同；這類靜電消除器多用在分切、印刷、製藥等行業，或和氣刀裝配成離子氣刀，用在汽車噴塗等行業。二是採用直流供電模式的直流式離子棒(簡稱直流離子棒)，這類離子棒通常用於大範圍靜電消除，在印刷薄膜行業、塑料瓶，模塑件等塑料製造行業應用較普遍。

現有直流離子棒存在正、負高壓輸出幅值不可調，正、負高壓放電頻率固定，正、負高壓脈衝的佔空比不可調的局限，不能適應複雜的靜電環境；並且離子棒的電極針直接通過高壓導線與高壓電源實現電連接，放電能量過大，也容易造成以下問題：

1、導致電極針損耗過快；

2、棒體容易電蝕燒損；

3、操作人員不小心觸碰電極針，被電擊，產生疼痛感。

如何延長電極針的使用壽命，避免絕緣塑料被電蝕燒損，進而延長整個直流離子棒的整體使用壽命，避免操作人員遭受二次電擊傷害，是實際工作中迫切需要解決的問題。

技術實現要素：

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種防電擊脈衝直流離子棒。其採用電阻耦合式電連接模式，以限制電極針的放電能量，提升產品可靠性與安全性，進而延長整個直流離子棒的整體使用壽命。

本實用新型的技術方案是：提供一種防電擊脈衝直流離子棒，包括位於離子棒殼體中的高壓連接裝置/器件和與高壓連接裝置/器件電連接的放電極，其特徵是：

每一根放電極均串聯一個電阻後，再與高壓連接裝置/器件電連接；

所述的防電擊直流離子棒，在放電極與高壓連接裝置/器件之間，採用電阻耦合的結構，實現放電極與高壓連接裝置/器件之間的電連接。

具體的，所述的離子棒殼體包括氧化鋁棒體和設置在棒體上的「山」字形絕緣板。

具體的，所述的高壓連接裝置/器件和放電極，固接設置在「山」字形絕緣板的兩絕緣側板之間。

進一步的，所述的高壓連接裝置/器件為高壓電源多芯線、導電棒或設置於線路板上的銅箔印刷電路。

具體的，所述的高壓連接裝置/器件，經過高壓陶瓷片式電阻、設置在高壓陶瓷片式電阻上端的電極套，與所述的放電極電連接。

其所述的電極套固接在所述高壓陶瓷片式電阻的上端；所述高壓陶瓷片式電阻的下端，與所述的高壓連接裝置/器件電連接。

具體的，所述的電極套與所述的放電極通過套筒插接結構固接為一體。

其所述高壓陶瓷片式電阻的阻值為100MΩ至200MΩ，高壓陶瓷片式電阻的電阻功率為1至3W。

進一步的，在所述的離子棒殼體以及「山」字形絕緣板的兩側板之間，填充灌裝有高壓電子灌封膠，將離子棒殼體及山」字形絕緣側板、高壓連接裝置/器件和放電極固結為一體。

進一步的，在離子棒殼體的開口處，所述高壓電子灌封膠的灌裝高度，高於放電極與高壓陶瓷片式電阻的連接部位。

與現有技術比較，本實用新型的優點是：

1.在放電極與高壓連接裝置或高壓連接器件之間，採用電阻耦合的電連接結構，放電極的放電能量得到限制，電極針的損耗大幅降低，電極針的壽命可延長1至2倍；

2.採用絕緣側板結構和高壓電子灌封膠灌封，使得電極針對棒體沿面放電現象基本消失，不易造成電蝕燒損；

3.放電極的放電能量降低後，操作人員觸碰電極針時，不會產生電擊疼痛感，安全生產效率提高；

4.採用上述結構後，離子棒的整體靜電消除效果不受影響。

附圖說明

圖1是本實用新型的橫向剖視結構示意圖；

圖2是本實用新型的縱向剖視結構示意圖。

圖中1為放電極，2為絕緣側板，3為電極套，4為高壓陶瓷片式電阻，5為電子線路板，6為高壓電子灌封膠，7為氧化鋁棒體。

具體實施方式

圖1中，本實用新型的技術方案提供了一種防電擊脈衝直流離子棒，包括位於離子棒殼體中的高壓連接裝置(或稱為高壓連接器件，下同)和與高壓連接裝置/器件電連接的放電極，其發明點在於：

每一根放電極1均串聯一個高壓陶瓷片式電阻4後，再與高壓連接裝置/器件(圖中以線路板5來表示)電連接；

所述的防電擊直流離子棒，在放電極與高壓連接裝置/器件之間，採用電阻耦合的結構，實現放電極與高壓電源之間的電連接。

具體的，所述的離子棒殼體包括氧化鋁棒體7和設置在棒體上的「山」字形的絕緣側板2。

具體的，所述的高壓連接裝置/器件和放電極，固接設置在棒體上的「山」字形的絕緣側板之間。

進一步的，所述的高壓連接裝置/器件為高壓電源多芯線、導電棒或設置於電子線路板5上的銅箔印刷電路。

進一步的，所述的高壓連接裝置/器件，經過高壓陶瓷片式電阻4、設置在高壓陶瓷片式電阻上端的電極套3，與所述的放電極1電連接。

具體的，所述的電極套固接在所述高壓陶瓷片式電阻的上端；所述高壓陶瓷片式電阻的下端，與所述的高壓連接裝置/器件電連接。

進一步的，所述的電極套與所述的放電極通過套筒插接結構固接為一體。

其所述高壓陶瓷片式電阻的阻值為100MΩ至200MΩ，高壓陶瓷片式電阻的電阻功率為1至3W。

進一步的，在所述的離子棒殼體以及兩側的絕緣側板之間，填充灌裝有高壓電子灌封膠6，將離子棒殼體及兩側的絕緣側板、高壓連接裝置/器件和放電極固結為一體。

本技術方案，提供了一種電阻耦合式直流離子棒，以限制放電能量，提升產品可靠性與安全性。

在本技術方案中，直流離子棒的每一根放電極均串聯一個100MΩ至200MΩ的電阻後，再與高壓連接裝置/器件電連接。

由於直流離子棒的放電極通常分為正電壓放電極和負電壓放電極，故本技術方案中的電阻耦合式電連接結構，可同時適用於直流離子棒的正電壓放電極和負電壓放電極，這是本領域的技術人員可以毫無疑義地確定的，故在本申請的文字表述中，未將直流離子棒的正電壓放電極和負電壓放電極分開表述。

實際製作時，可按下列步驟進行：

1、向氧化鋁棒體中插入「山」字形絕緣側板；

2、將焊接好的高壓組件(包括放電極、電極套、高壓陶瓷片式電阻、電子線路板)插入「山」字形絕緣板的兩絕緣側板之間；

3、用高壓電子灌封膠將高壓組件灌封，灌封表面高過電極套。

具體製作要求如下：

1、鎢合金電極套在銅質金屬套筒中，金屬套筒焊接在高壓陶瓷片式電阻一側的焊盤上；

2、高壓陶瓷片式電阻的阻值為100MΩ至200MΩ之間，電阻功率在1至3W之間；

3、高壓陶瓷片式電阻另一側的焊盤，焊接在電子線路板上，電子線路板與高壓電源電連接；

4、用高壓電子灌封膠將電子線路板、高壓陶瓷片式電阻、金屬套筒膠封，固結為一體。

圖2中，在離子棒殼體的開口處，所述高壓電子灌封膠6的灌裝高度，高於放電極1與高壓陶瓷片式電阻4的連接部位。

具體的說，高壓電子灌封膠6的灌裝高度，高過電極套3頂端的高度，低於放電極針尖段的高度。

本技術方案實施例與現有技術的實測數據對比：

通過上述表格可知：採用本技術方案的直流離子棒，消電性能沒有任何減弱。由於在放電極與高壓電源之間採用了電阻耦合式的電連接模式，限制了電極針的放電能量，不會使操作人員產生電擊感，避免了二次傷害；提升了產品可靠性與安全性，且離子棒的除靜電功能也得到了增加，由此提高了消電效率，改善了消電效果。

本實用新型可廣泛用於各種規格直流離子棒的設計和製造領域。