改变局部大气的方法与设备技术

本发明专利技术涉及用于局部改变大气的环保方法与设备，具体来说，用于在目标区域内产生降水、驱雾及（或）驱云、清除空气污染物。实质上：该方法涉及应用空气电离装置（１ａ，１ｂ，１ｃ）向大气中生成离子流，以形成对流和（或）空间电荷。为了控制离子流的特性，建议使用一个或多个拥有可变倾斜角度工作单元的空气电离装置（１ａ，１ｂ，１ｃ）。效果：具有可变电极布局（倾斜角度）的空气电离装置（１）被广泛应用于目标区域上空的天气条件改变。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于控制目标区域大气条件的方法与设备；本专利技术可用于导致降水或 驱雾和(或)消云，也可用于环境手段。
技术介绍
人们已经知晓各种使用电气方法应对大气条件的技术与设备。将电气方法引入天 气控制与改变，以代替化学药剂或燃料的使用，在生态特性方面颇具优势，具有很好的发展 前景。被称为“空气电离装置”的设备在目标地球表面区域上方的大气中感应或重排空间 电荷，并(或)使电离后的空气产生对流，从而改变大气水的相态。最先进的大气电离装置是通过在导电体上产生电晕放电而生成离子流的。这种装 置早期包括一些分离导体，它们在地球表面上方延伸出很长一段距离。该等导体由于不能 在大气中生成聚焦电子流以及(或者)大量空间电荷，所以对于大气形成的影响不够显著。 通过一系列改进，已经开发出具有以下特点的电离装置体积更紧凑，能够生成方向性电离 空气流，可以使指定区域内的空气条件产生更有效的变化。天气改变方法可用于解决不同 的天气问题(人工降雨、驱散烟雾、表面空气抽取等)，并应能适应变化的天气条件和大气 变化过程。为解决各种天气问题，要求所使用的空气电离装置能够调整所生成离子流的参 数，例如密度、方向性比、稳定性等。典型的电离装置包括一个离子产生器，它具有至少两个电极一个电离电极(电 子发射器)，通常由一个横截面很小的导电体构成；还有一个接地电极，可以采用不同形 式。这些导体安装在一个支撑框架上，使其高于大地表面。该电离装置包括一个控制单元， 用于控制这些电极上的电势。离子产生器的高级版本包括辅助电极，具体来说，就是一个提 取电极，它包含一个导电体，能够从电离电极中持续吸取电子和离子流，从而使离子持续流 入大气中。在俄国专利第RU 2090057号中描述的电离装置就是第一批成功设备，它们能够 向上方空气中产生电子流。该电离装置包括若干工作单元；每个单元具有一个电离电极和 一个接地电极，它们整体放置在每个单元的平行平面内，一些单元为水平放置，而另一些单 元为垂直放置或倾斜放置。该产生器还可包含一个提取器，例如一个静电装置或另一种装 置。为了获得更高的效率，该产生器可装备一个离子流增温器和(或)鼓风机，以进一步调 整离子流速率和(或)强度。电离空气流的方向特性取决于设计特征和电极的相互对齐方 式。在相关文档的图3中，给出了该电离装置的一种替代结构，该设计是大量后续开发的原 型。除了体积紧凑和在产生方向性离子流方面的一般效率之外，该发生器采用了一种 固定结构，不能在操作过程中调整该电离装置各工作单元的空间位置，而为了进一步控制 所产生离子流的特性，需要具备这一功能。俄国专利第RU 2297758号描述了一种电离装置，除电离电极和接地电极外，它还 包含一个附加电极-提取器。该电离装置的所有三个电极都放置在一个平行平面内，相互之间的距离相等，这一点与第RU 2090057号专利相同，但它与后者的区别在于它的发射 器被制作成具有指定边长的立方体。该立方体包括垂直放置的侧表面和水平放置的底表 面，没有上表面。第RU 2四7758号专利中描述的设备是第RU 2090057号专利中电离装置的 一种子情况，它具有同样的不足也是一种固定结构。这种不足体现在以下事实上乍看起 来非常类似的天气条件可能是由各种不同气象条件所导致的(例如，同样是雾，但其起源、 高度和密度可能不同)，目的也不相同(例如，完全或部分消雾、促使降水或防止降水)，而 该电离装置的性能特征是非常有限的。指定设备可以通过控制提供给电极的电压和电流， 并选择性地使用一些辅助设备，例如蒸汽生成器、鼓风机等，来改变工作参数。但是，由于气象因素的多样性以及大气过程的动态本质，这些措施的效果经常不 是很理想，不能全面控制所生成电离空气流的参数。人们致力于开发一种电离装置，可适用 于不同条件，能够在不改变配置的情况下高效地调整所生成的离子流，但这些努力还没有 获得实际结果。
技术实现思路
本文所揭示的
技术实现思路
解决了两个问题1)在多数天气条件下，控制所生成的电 离空气流；2)开发一种电离装置，能够在更高级别上控制电离空气的特性。第一个问题通过指定的局部大气改变方法来解决，这些方法包括改变一个或多 个空气电离装置的工作单元倾斜角度，控制目标区域上方所生成的离子流。第二个问题是通过一种包括三个电极的电离装置解决屏蔽电极、发射器和提取 器，它们平行放置；每个电极包括若干由导电体制成的耦合工作单元，所述导电体被置于一 个平面内；每个电极的所有工作单元都向共同的中心倾斜；每个电极的每个工作单元都被 安装在一个支撑框架上，可以调整各单元向该设备轴面的倾斜程度，能够调整它相对于其 它两个相对电极的位置，但其平行定位保持不变；同时，提取器的上半部分和屏蔽电极的上 半部分在操作期间位于发射器的上方。通过应用可调整离子流来改变局部大气的方法为业内所熟知，但所有该等方法都 建议通过改变电离电极的电压或者应用辅助设备来调整离子流(如需更多信息，请参阅该 等专利)。但是，本专利技术的作者们尚未在现有技术中找到如下示例通过在操作过程中改变 电离装置的配置(几何结构)，具体来说，就是改变其电极的倾斜角度，来控制所生成的离 子流。现有技术提供了大量电离装置配置，其中电离电极或接地电极具有倾斜的工作单 元。例如，第RU 2161881号专利中所描述的天气改变系统包括这样一种电离电极(发射 器)，它是一个设置为等边棱锥的框架，导电体盘绕在其边缘。但是，在该技术方案的描述 中，只找到了 “体积紧凑”这一优于其他技术的优势。关于如此布置电离电极具有怎样的 不同技术结果，该专利说明书没有提供其他信息。该专利技术没有提出通过改变电极配置来调 整所生成离子流的参数。同时，该电离装置配置也不允许在各种气象条件下生成高度方向 性和完全集中的离子流，这是因为其工作单元的空间位置更多的是为了生成稳定的空间电 荷，而不是形成空气对流。俄国专利第RU 2233578号描述了一种用于生成稳定的上升电离空气流的设备， 它包括至少一个离子产生器，该产生器又包括一个电离电极和一个接地电极，它们平行围绕在第三电极-提取器的周围，从而形成一个倾斜表面，在朝向该离子提取器底部的方向 上变窄。该提取器是一个导电体，沿一个几何体的轴线放置，而该电离电极放置在几何体的 侧表面上，也就是说，相对于该电离电极形成的图形，提取器就是一个“伞柄”。该设计允许 最优利用发射器表面，不会妨碍其位于不同高度的部件发挥效能，从而提高了从电离电极 发出的电子输出量，在大气中生成了高密度的方向性上升电离空气流。该设备允许进一步 调整所生成离子流的集中度，这一点是通过使用电磁耦合设备来实现的。但是，该电离装置 一般仅用于如下天气改变任务它会扰乱大气中的反气旋循环，这种情况会导致云层积聚， 然后产生降水。但是，这种发射器形式不允许将设备应用于驱雾过程，因为它是为在晴天使 用而设计的。本文所描述的方法和设备用于解决大量问题，这些问题与目标地球表面区域上面 的天气改变有关。因此，很难从现有技术中选择一种与本专利技术关系最为密切的技术决策。下面将结合附图进一步说明本文所描述之专利技术。附图说明图1是一个电离装置的侧视图。图2是电离装置的正视图。图3是电离装置的俯视图。图4说明一个离子化流经过规模调整后的散射，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种包含空气电离装置的设备，其中：一个屏蔽电极、一个发射电极和一个提取电极被平行放置；每个电极包括由导电体制成的耦合工作单元，这个导电体被置于一个平面内；每个电极的所有工作单元都向共同的中心倾斜；每个电极的每个工作单元都被安装在一个支撑框架上，可以调整各单元向该设备轴面的倾斜程度，能够调整它相对于其它两个相对电极的位置，但其平行朝向保持不变；同时，提取电极的上半部分和屏蔽电极的上半部分在操作期间位于发射电极的上方。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢尔盖·博洛古罗夫，
申请(专利权)人：谢尔盖·博洛古罗夫，
类型：发明
国别省市：RU