图1所示为一种早期提出的装置的实施例，这种装置可借助于电离子风或电晕风来输送空气，同时可根据需要净化带有悬浮微粒污染物的空气。该装置包括一个壳体1，壳体1为一个截面积不变的直的空气流通管道，其一端为进口2，另一端为出口3。假设所示的壳体或空气流通管道1具有矩形的横截面，在管道1内靠近进口2处具有电晕电极K，它为一根细导线形式，并沿管道1的中央平面横穿过该管道。靶电极设置在电晕电极K的下游，靶电极为两根互相平行的、薄的电极M，它们沿管道1的长度方向即空气流动的方向延伸，这些电极M被设置在靠近或位于互相相对的管道壁的内表面上。这里和后面的所谓薄的靶电极是指沿轴向电极的厚度大大小于它的表面积。电晕电极K和靶电极M各自同一个直流电源4的相应两端相连，该电源的电压能使得在电晕电极K处产生电晕放电。这个电晕放电产生向靶电极迁移的空气离子，因此引起空气沿箭头所指的方向流动通过导管1，这些正如在前述的国际专利申请中所描述的一样。
悬浮微粒形式的污染物，即悬浮在空气中的固体粒子或液滴会被电晕放电产生的离子充上电，因此这些污染物会尽力地朝着靶电极M漂移或迁移，在那里它们沉积到电极的表面上。这样，一般来说，就能使流过的空气得到净化。这种早期提出的装置的空气流通管道1也可以具有圆形的横截面。这时，电晕电极为一根短针状的电极，它沿管道的中心线延伸，而靶电极则为圆柱面形状。
然而，如在现有技术部分中所介绍，这种早期提出的输送空气和净化空气装置的构造实际上会带来一些严重的问题，而这些问题尚未满意地解决。从前述的国际专利申请中可以理解到，假如电晕电极K
和靶电极M相隔得很远，并且假如电晕电极在上游方向被有效地屏蔽起来时，从电晕电极出来的在上游方向的任何离子流的成分和这一离子流迁移的距离长度小到可以被忽略。这时，借助于产生的不希望有的臭氧在可接受量以下的电晕电流来获得很大的空气流速和空气流通量是可能的。但是，为了能够有效地和稳定地启动电晕电极，电晕电极K和靶电极M间距离的增加要求增大电位差。因此就须提高电极的电压，这就带来了难以解决的绝缘问题以及跳火花的问题。还有，高电压还会带来装置的触摸安全方面的困难。自然地，当将高电压的靶电极靠近或置于管道壁的内表面上时，必须要确保壁的内表面的电绝缘。然而，对管道壁的内表面提供电绝缘会产生很大的静电作用，它会令人头痛地妨碍电晕电极的电晕放电。原则上说，可以将靶电极M接地，将管道壁1做成电导体并将管道壁也接地。可是，这时电晕电极K相对于地的电压仍然很高，仍会使得绝缘和打火花或跳火的问题变得非常困难。而且，这个方法会使得在上游方向对电晕电极的屏蔽变得很困难。即便将靶电极M同管道壁隔开一段距离设置，以便将管道壁做成电导体且接地而又没有管道壁和靶电极之间跳火花的危险，这样也无济于事。因为已经发现，空气流动会完全集中在靶电极内部的空间内，而在靶电极和管道壁之间的空间中不会有空气流动。实际上，在一定的条件下，还可能在所述的空间中出现不希望有的、反向的空气流动。总之，在图1所示和上面所述的这种早期提出的装置中，空气流具有很强的向该空气流通管道中央部位集中的趋向，结果使得管道内的流速分布变得非常不均匀。这造成对管道截面积的利用率很低，并使得悬浮在空气中的最后分离的污染物难以及时地迁移并沉积到靶电极M上，结果降低了空气净化能力。如在现有技术部分中
所述，空气净化程度可以通过以下途径得到稍微改进。即增加靶电极的轴向长度，或者在管道1内设置大量的互相平行且靠近的靶电极表面，或者在靶电极的下游设置一个常规的静电电容分离器。但是所有这些解决方案都会引起装置尺寸的增加和/或空气流动阻力的增大，这种阻力必须通过增大电晕电流和/或增大电晕电极与靶电极间的距离及随之而来的电位差来补偿。如前面所述，电晕电流的增加、电位差的增加及随之而来的电压增加都是非常不希望出现的。
业已发现，当图1实施例中的两个靶电极间的距离或在管道具有圆形截面的实施例中的圆柱形靶电极的直径增大并使得电晕电极“看”往靶电极的角度也增大时，用电晕电极和靶电极之间有较低的电位差，或在维持电位差不变的同时使电晕电极和靶电极之间有较大的距离的条件下在电晕电极处实现电晕放电的有效和稳定的启动是可能的。所述的这个角度在图1中用α表示。但是，当如图1所示实施例中两个靶电极M之间的距离增大以致角度α增大时，空气的流动将仍然主要集中在管道1的中央部位，结果仍然难以使空气中载带的污染物有效地沉积在靶电极M的表面。而且，已经发现，当角度α增加到一定程度后，虽然电晕放电的启动有所改善，而空气在装置中的流动情况则逐步变差。其原因据信是由于驱动空气流动的力，或建立起来的压力被导向与从电晕电极K向靶电极M流动的离子流平行，结果随着角度α的增大，作用在平行于沿管道中心线方向的空气流的力的向量逐渐变小了。
已经证实，采用本发明的装置，能将前面所述的问题的严重程度大大减低，本发明给出了一种借助于电离子风或电晕风来输送并同时净化空气的高效和实用的装置。
图2和图3示意性地示出了本发明装置的第一个实施例。同图1所示的已知装置相类似，本实施例的这个装置包括一个壳体1。壳体1上有一矩形截面的进口2，一根细导线形式的电晕电极设置在进口2内的穿过进口的中央平面上。所示的装置还包括两个平且薄的靶电极M，它们互相平行且与穿过进口2的中央平面也平行地设置，这两个靶电极同所述的中央平面相隔很远地、对称地位于中央平面的相对两侧。这样，从电晕电极K看两靶电极M的角度α变得很大。在本发明的装置中，这个角度α最好为至少60°，甚至可远大于60°，在某些实施例中这个角度大到近乎180°，这可通过后面的描述来了解。这使得仅借助于电晕电极和靶电极之间有中等的电位差即可使电晕电极K处的电晕放电能非常有效和稳定的触发放电，尽管电晕电极和靶电极之间的距离非常之大。应该注意，这里所说的“电晕电极和靶电极之间的距离”是指离子从电晕电极迁移到靶电极所运动的路途，即图2中虚线的长度。前面已经说过，给以驱动力的电流强度是由离子随离子流所迁移的路途长度来定的。
图2和图3所示实施例同早期提出的即图1所示实施例的不同之处在于其壳体1内设有一隔墙或中间墙5，它的形状使得电晕电极下游的空气流在穿过进口2的中央平面的两侧对称地向外分流，这样就形成了两个分离的空气流通通道6和7，它们同穿过进口2的中央平面相隔一段较大距离，而靶电极M则设置在两通道6和7内。这样的设置形式防止了从进口2进入的空气流继续靠近穿过进口2的中央平面直线向前，相反，空气被迫向外流向靶电极M并在空气流通通道6和7内运动通过电极。尽管该装置使得空气流偏转使其改变方向，但是令人惊奇地发现，在该装置中能得到效率高得多且大得多的空气
流。据信，这是由于空气流动的方向同驱动空气流动的绝大部分力的方向相一致，而这些力是由从电晕电极K到靶电极M流动的离子流所产生的。这一事实，再加上角度α可以做得非常之大的事实，就使得可在中等的电位差且同时在电晕电极和靶电极之间具有较长的距离的条件下得到有效和稳定的电晕放电。这样，该装置就能在电极之间有适当的电位差和仅产生在可接受量以下的臭氧的电晕电流条件下非常有效地进行空气输送。
而且，当靶电极设置在如图23所示的通道6，7的中央时，由于空气流被迫向外流到非常靠近靶电极M之处，并且在薄片型靶电极的两侧都流动，悬浮的污染物在靶电极表面上的沉积非常有效。空气流的偏转造成了在通道6，7内的一定量的涡旋，这又进一步改善了空气同靶电极M的接触，也就使得污染物沉积的效率变得更高。靶电极M在通道6，7内的位置可以改变，以在靶电极的两侧获得所需的空气流动状况。
如果使电晕电极K和靶电极M分别同其相连的直流电源4具有一个接地的中间极，使电晕电极和靶电极得到相对于地的相反的极性，这相对于地来说电压较低。因为靶电极M设置在同壳体1和中间墙或隔墙5的壁离开一段距离，这些壁就可用电导体来做并接地。这就是说，这些壁可以安全的被触模，并不会带上静电，即不会对电晕电极K处的电晕放电产生干扰。虽然图中未示，电晕电极K和靶电极M最好通过一个很大电阻同电源4相连，当某个电极出现短路时，该电阻能将短路电流限制在安全值以下。
由于从电晕电极K出来的离子流的绝大部分都要通过薄片型靶电极M的最靠近电晕电极K的边缘，只有这些靶电极边缘需要做成导电
或半导电的，并要同电源相连。而薄片形靶电极的其余部分的基本功用仅仅是作为带电的悬浮微粒污染物的沉积表面，因此它们可以有很高的电阻性，例如可以是一种其电阻约为1010～1013欧姆的抗静电材料，或经过抗静电处理的材料。这靶电极的后一部分仅得到非常小的电流，这个电流量相当于沉积到靶电极M表面的污染物的放电量。这种靶电极的结构使得它在空气流通通道6，7的出口6a，7a处的触模安全程度提高。如果需要的话，靶电极朝向电晕电极一侧的边缘可以稍微做得厚一些以使所述的边缘能更有效地接受并导走来自电晕电极的离子流，而不会有在靶电极处产生电晕，即所谓的后电晕的危险。这些靶电极的边缘的形状还应适合于空气通过该边缘的流动。
另一可取的方法是将一个屏蔽电极S设置在电晕电极的上游，它连接到一基本上同电晕电极的电位相同的电位上，以防止从电晕电极出来的离子向不希望出现的方向迁移。当电晕电极K为一细长导线形式时，类似于图2和3所示实施例，屏蔽电极S可以是，例如一根直径较大的平行于电晕电极K延伸的棒。
进口2最好用一栅格或网格8盖住，以防止无意地触到屏蔽电极S和电晕电极K。栅格或网络8可用导电材料制作，并可象壳体1的侧壁或隔墙5一样接地。当栅格或网格8同电晕电极K隔开一段距离设置，并使得从电晕电极K出来的离子流不会趋于流向网格8时，屏蔽电极8可以被省略，该栅格或网格8起到了所必须的屏蔽作用。
电晕电极K不是必须设置在进口2的轴向内侧的部位（如图2中所示），它也可位于进口2所在的平面上，甚至可在进口的轴向外侧部位。在这些情况下，应设置栅格或网格8，以围绕住电晕电极K的
外侧，防止不小心触及电极。
可以理解，根据图2和图3所示和以上所描述的原则的装置也可具有圆形横截面，即有一圆形进口2。这时，电晕电极将是一个沿进口2的中心线轴向延伸的直导线状或针状电极。而且，在这后一实施方式中，两个分离的空气流通通道6和7变为一个环绕进口2的中心线并与该中心线同轴设置的圆形截面的空气流通通道。在该空气流通通道中具有一圆柱状的，管状的靶电极。
图4和图5以类似于图2和3形式示意性地画出了本发明的装置的另一实施例。该装置有一圆形的进口2和一沿穿过进口2的中心线设置的短直导线状或针状的电晕电极K。在该实施例中，壳体1和它的隔墙5的形状使得电晕电极K下游的空气流通通路从穿过进口2的中心线对称地向外分岔，以形成一个相对于进口中心线圆锥状发散的圆形截面的空气流通通道6。在通道6内设置有一个薄片形的、截头圆锥状的靶电极M，它位于该通道壁之间并基本平行于通道壁地延伸。可见，原则上说，这种结构的装置具有和前面所述的图2，3所示装置相同的功能，并具有相同的优越性。可能图4，5所示结构的装置中的空气流通情况要更好一些，因为其空气流通通道6以同从电晕电极K到靶电极M的方向基本相一致的方向向外扩展。另一方面，根据图4，5结构的装置比根据图2、3结构的装置的总的外径要大。由于图4，5所示装置的电晕电极K为一轴向延伸的短直导线状或针状电极，其屏蔽电极S可以是安装在电晕电极K的上游的圆环形式。
可以理解，采用图4，5所示原理的装置也可以采用基本上为矩形截面的进口，并有两个互相分离的、基本上为矩形截面的空气流通
通道（相应于图2，3中的通道6，7），它们对称于进口中心线地扩展。在这种情况下，每个空气流通通道内都有基本为平的、薄片状的靶电极，这与图2，3所示相类似。其电晕电极为一导线状并跟图2，3类似方式设置。
图6和图7所示为根据本发明的一个最佳的、在许多方面有着极大优越性的实施例。该装置的壳体1和隔墙5（在该特例中它是基本上平的）的形状使得电晕电极K下游的空气流通经过的通路以基本成直角地向两相对的方向分岔成空气流通通道6和7，该空气流通通道6和7就沿与进口中心线平面成直角的方向延伸。业已发现，这一实施方式能非常有效地输送和净化空气。从电晕电极K处看向靶电极M的角度α在这种情况下可以做成非常之大，电晕电极K几乎可以安置在壳体壁的平面内，或者稍微向外一些的地方。所以，其进口2可以做得非常短。
图8和图9示出了一个类似的实施例，但其进口2为圆形，所以只有一个空气流通通道6，它径向地向所有方向延伸并且基本垂直于进口的中心线，在该通道中，设置有一基本上平的、环形的靶电极M。
虽然在前面描述的本发明的各实施例中，那个或那些靶电极都是薄片形的（即其厚度相对于表面积来说很小），并且都与容纳靶电极的通道6，7的壁成平行且相隔开地设置，但是也可以将靶电极做成其它各种不同形状，置于不同的位置。这样，所有实施例中的靶电极可以具有导电材料或半导电材料的表面，并紧靠或直接位于通道壁的内表面上。这些靶电极表面应接地，以避免绝缘和打火花的问题，这时整个高电压电位都加在电晕电极上。但是，由于如前面所描述的，
采用在电晕电极和靶电极之间的中等的电位差，而且尽管如此仍可采用电晕电极和靶电极间很大的距离来实现本发明的结构是可能的，将整个高压电位都加在电晕电极也不会造成无法克服的绝缘和打火花的问题。然而，这种将靶电极靠近或位于通道壁的内表面的形式中也可以使靶电极具有不同于地电位的电位，跟前面的实施例一样，当然，这时通道壁必须进行电绝缘。在靶电极表面被设置于或靠近管道壁的内表面的情况下，可以在空气流通通道的中央，平行于通道地设置上薄片形的电绝缘的电极元件，其形式类似于图2～9所示实施例中的靶电极M。这些电绝缘的电极元件带上了静电，并同在通道壁处的靶电极元件一起构成静电电容分离器，以使空气流中的悬浮微粒污染物有效地沉降在其上。
图13示意性地画出了另一个类似于图6的实施例，该实施例在试验时发现效果非常好。图13所示装置同图6、7所示装置的形状基本相同，它有着正方形或矩形的外形和一个矩形的进口2，该进口延向该装置的整个垂直延伸部分，进入该进口的空气通过两个大致成90°的方向相对的空气流通通道6和7分流。电晕电极K为一导线状，它的一个屏蔽电极S一起以前述的方式设置在一穿过进口2的中央平面上。各个通道6、7中装有一靶电极装置，它包括三个薄片型靶电极元件M，其中的两个形成各空气流通通道6、7的外侧壁，而第三个靶电极元件M平行于所述的外侧壁并基本位于该两侧壁中间地延伸。所有的靶电极元件M都和电源4的一端一起接地，而电晕电极K则和屏蔽电极S一起接到该电源的另一端上。在这一实施例中，使进入进口2的空气流分岔和偏转的壁5最好是电绝缘的。形成进口2的壳体壁1可以是电绝缘的，也可以是导电材料并同盖在进口2上的
栅格8一起接地。跟前面参照图6、7所示实施例进行的描述一样，空气被驱动从进口2流入并从两相反方向的通道6、7流出。在空气流通通道6、7内，还具有薄蔚牡嫉绮牧匣虬氲嫉绮牧系牡缂?0，它们设置于各靶电极M的中央。这些附加的电极元件10相对于周围环境是电绝缘的，例如它们被安装在壳体的电绝缘材料的端壁上。当装置工作时，它们会带上静电，以相对于靶电极M来说采用和电晕电极K极性相同的电压。这些附加电极元件10和靶电极M一起形成一个从原理上说为普通形式的静电电容分离器，以增进流向靶电极元件M的空气流中载带的悬浮微粒污染物的沉积效果。附加电极元件10的最靠近电晕电极K的边缘处可加设向外突出的指针或薄片，它们会促进所需的向电极元件10的静电充电。在每个空气流通通道6、7中的靶电极元件M和附加电极元件10可以做成一整体以形成一单一的、可拆卸的单元，当靶电极元件M由于空气中的污染物而变得太脏时，这个单元可容易地拆下清洗或更换。
图13所示的装置的外部尺寸为400×400mm，图中所示的其它尺寸均为毫米。该装置在实际试验中采用的电晕电压为20KV，电晕电流约为8μA。所得到的空气流通量约为60m3/h，并且空气中载带的悬浮微粒污染物的99%被吸除了。
可以理解，根据图13所述原理建造的装置也可以是旋转对称的型状，如类似于图8，9所示装置的形式。而且，可以理解到，不管它是旋转对称的或矩形的，该装置的形状都可做成使空气流的偏转小于90°的形式，而不一定非要接近90°，例如类似于图2、3或4、5所示的装置。
从以上所作的描述中可以理解到，在靶电极表面位于或靠近通道
壁的内表面的装置中，并不是一定要象图13所示那样，将一个靶电极设置在通道的中央，也不是必须要设置附加电极元件10。当然，将靶电极表面设于靠近或位于通道壁表面也可适用于本发明的其它实施例，例如图2、3所示的实施例。如前面所述，在这种情况下，靶电极并不是必须接地。相反，这些电极可以连接到一个不同于地电位的电位上。当然，这时通道壁必须是电绝缘的。
还应理解到，本发明装置的靶电极也可具有除了所述和所示以外的其它形状。例如，靶电极不一定要有一个平行于空气流通通道侧壁延伸的表面。相反，在空气流通通道具有矩形截面的装置中，如图2、3或5、6或12所示，靶电极也可以是一个与空气流通通道的侧壁成直角的平板电极元件，在各个通道中可有一个或多个互相平行的电极元件。在根据例如图2、6或12所示结构的情况下，这种变化了的靶电极可以平行于附图所在平面地设置。
为了使流过按本发明结构的装置的空气不但能够被净化去除前述的悬浮微粒污染物，而且还能够去除气体污染物，可在其形成通道6、7的壳体1、5上涂敷上一层能进行化学反应的物质，该物质可吸收或催化分解有关的气体污染物。由于本发明装置的壁1、5是接地的，所以比较容易对这些壁进行冷却或加热以改变流过其中的空气的温度。
如前面所述，在电晕电极处的电晕放电会产生气化物，尤其是臭氧和氮氧化合物，这是有害的，并会刺激近处的人，这种气体在环境空气中的聚集不得超过一个会被人察觉到的限定值。根据本发明的一种装置能使得这些有害气体中的大部分都分解或变为无害，它是在与进口2相对的地方设置带有一开口9的隔墙5，该开口9位于电晕电
极K的轴向相对处，其形状和尺寸类似于电晕电极，作为一个例子，图10示意性地画出了这种结构，这是为图6～9所示装置而设的。最靠近电晕电极的，并且包含了电晕放电所产生有害气体大部分那部分空气流将通过这个开口9。通过开口9流出的这部分空气可在隔墙5的后面分解掉，因此这些空气中带有的有害气体变为无害了。可以将这种空气排放到室外的大气中去，也可将其通到一合适的过滤器内，有害气体在该过滤器中被吸收或催化分解成无害形式。这样的一个过滤器可以安装在壁5后面，开口9的下游处。可以设想，这种装置可设置在本发明的所有其它实施例中，例如图2～5、11、12和13所示的实施例中。
图14和图15示例性地画出了一些实施例，其中带有有害气体的那部分空气流以前述的方式从最靠近电晕电极处除去了。
图14所示装置基本上与图2和3所示装置是相同类型。不同之处在于图14实施例的靶电极包括位于通道6和7的侧壁内表面上的电极表面M，并且壳体1和隔墙5是电绝缘的。一个具有跟导线状电晕电极类似形状和尺寸的开口9位于隔墙5上相对于电晕电极K处。直接靠近电晕电极K并由此带有电晕放电产生的有害气体的那部分空气会通过开口9。因此，这一部分空气将流到隔墙5的后面或内部的空间中，所述的有害气体就被一个合适的过滤器11净化了。
由于该实施例中的靶电极表面M位于比较靠近开口9处，就能保证带有有害气体的那部分空气实际上能流过开口9。
图15示例性地画出了一个跟图4、5所示装置结构原理相同的装置，区别仅在于图15实施例的流通通道2、6、7为矩形截面，因此其电晕电极K也为一导线状。同样原因，图15实施中的靶电极
M为平的、薄片形电极元件。跟前面所描述的类似，隔墙5上开有一与电晕电极K轴向相对的开口9，开口9具有和电晕电极相似的形状和尺寸。直接靠近电晕电极K，并由此含有电晕放电所产生的有害气体的那部分空气会通过开口9。这些有害气体可以在那部分空气流过开口9后采用一个前述方式的过滤器来除去。由于该实施例中的隔墙5是导电材料并接地，当开口9至电晕电极K之间的距离选择适当时，最靠近开口9的那部分壁5会吸引一给定的、小量的电晕电流。这个电晕电流会有助于驱动最靠近电晕电极的那部分空气流过开口9。也可以在开口9的后面或下游处设置一薄片形电极元件11，它连接到电晕电极K的电位极性相同的电位上。这个电极元件11跟接地的隔墙5一起形成一静电电容分离器，通过开口9的空气流中的悬浮微粒污染物将沉积在该分离器上。在这种情况下，污染物会沉积在隔墙5上。这样就防止了污染物进入到过滤器中，而过滤器是用来消除电晕放电所产生的有害气体的。
可以想象，若干个本发明的装置能组合起来形成一个大的设备。
因此，图11举例性地示意了一个实施例，它是将两个或更多个图2、3所示类型的装置轴向串联起来，以使得同样的空气流能从其中穿过。这样的装置有一优点，就是其隔墙5的外表面可为电导体，而内表面则为电绝缘体，这样隔墙5能有效地屏蔽其下游处的电晕电极K，以有效地防止离子流向着上游方向，即不希望的方向流动。
图12示意性地画出了图6～9实施例装置的两个，它们以进口朝着相反的方向背靠背地排列。显然，这个实施例也可以采用图13所示的装置。
应当理解，本发明不受前面所述和所示的实施例限制，在本发明
的范围内可以对所描述的实施例进行改动。而且几个本发明的装置可以组合起来以形成一个大型的空气处理系统。