CN101934250A - 双极式空气除尘器 - Google Patents

Abstract

一种能高效清除空气中粉尘的双极式空气除尘器，是一种空气净化装置。使用两个电离极和正负高压电场将电离区和集尘区分开，克服了普通单极钨丝电离方法中，除尘效率低，极板放电，电离效能不高的缺点。空气由入风阀门和吸尘管进入，第一电离极包括高压钨丝，接地钨丝，钨丝托架，接地钨丝弹片，高压钨丝弹片；高压电源提供正高压给高压钨丝和接地钨丝；空气电离后经过混风道，第二电离极装在集尘板组件上，集尘板组件包括集尘板，集尘板支架，集尘板连接片右，集尘板连接片左，集尘板支架导电片右，集尘板支架导电片左；高压电源提供负高压给集尘板组件，粉尘被吸附在集尘板上，电机驱动电机风叶，净化后的空气从出风叶片吹出。

Description

双极式空气除尘器

技术领域

双极式空气除尘器涉及到一种居住和办公生活环境的空气除尘设备，通过电机进行空气循环对流，使用静电除尘的工作原理，利用高压电离和高压集尘的方法吸收空气中的粉尘，使空气得到净化的装置。

背景技术

空气中的粉尘，随空气飘浮，人体呼吸可以吸收到2微米以下的微粒，微粒中含有部份有害物质，特别是生活在工业比较发达的城市中，影响人的身体健康，对空气中粉尘的清除方式基本有二类：

1.机械式多孔性过滤网，过滤空气中的粉尘。

2.静电除尘，利用高压钨丝与接地集尘板的不均匀高压电场，对空气电离，电离产生的正离子吸附在粉尘上，经过高压板和接地集尘板时，正离子和粉尘在高压电场中漂移，最后吸附在接地集尘板上。

在第一类方式中，只能清除直径大于20微米以上的物质，同时由于滤网孔过细，空气的阻力较大，除尘的效率较低，净化功能差。

现在使用较广泛的是静电除尘方式，静电除尘具有效率高，空气流速快，净化功能强，高压杀菌的优点。图1为普通静电除尘的工作原理图，采用单极钨丝电离工作方法，高压钨丝1固定在高压板5上，接地集尘板6分别置于高压板5的两侧，高压电场加在高压板5和接地集尘板6之间，根据不均匀高压电场尖端放电的原理，高压钨丝1与两侧接地集尘板6之间形成发射状的放电电流，空气流经高压钨丝1与接地集尘板6之间，在不均匀高压电场中，空气被电离，产生正离子，正离子吸附在空气中的粉尘上，粉尘变为带正电荷的离子，粉尘流经高压板5和接地集尘板6时，在高压电场作用下带正电荷的粉尘形成漂移，聚集在接地集尘板6上，达到清除粉尘的目的。

但是这种普通静电除尘方式存在着一些缺陷：

1.高压钨丝固定在高压板上，电离区与集尘区形成一个整体，高压钨丝的位置与接地集尘板的距离达到最优时，就会减小高压板与接地集尘板的距离，造成高压板与接地集尘板出现打火或放电现象，降低集尘的效果，电离区和集尘区两者之间互相影响，无法达到理想状态。

2.高压钨丝与两个接地集尘板呈发射状的电力分布曲线，在高压钨丝附近产生的正离子，沿着电力线方向向接地集尘板运动，粉尘主要集中在接地集尘板的电力线附近，正离子对空气中粉尘吸附的有效距离较小，部份正离子未吸附到粉尘时已经移动到接地集尘板，除尘的效率较低。

3.受电力线的影响，接地集尘板只有在电力线附近能吸收到粉尘，而接地集尘板的其余部份和高压板基本没有吸收粉尘，高压板和接地集尘板的利用率不高。

4.当空气中部份颗粒物较大时，造成极板短路或高压板与接地集尘板放电现象，发出较大的噪声。

5.普通静电除尘方式使用球与板之间的不均匀电场原理，利用空气中少量的负离子来发生电晕，使空气电离，而没有使用到空气中的正离子，电离的效能不高。

6.高压钨丝固定在高压板上，使用一段时间后，接地集尘板上会有大量灰尘，清冼时容易损坏高压钨丝。

发明内容

本发明的目的是为了克服普通静电除尘方式中的缺陷，提高对空气中粉尘的清除能力，增加除尘的有效面积，提高集尘板的利用率；双极式空气除尘器将高压钨丝从高压板上分离出来，高压钨丝位置的距离不再受高压板距离的影响；双极式空气除尘器集尘板组件的结构采用推式结构，这种推式结构在清冼集尘板上的灰尘时非常方便，每一片集尘板均可从集尘板支架中取出清冼。

双极式空气除尘器电离的工作原理，采用球与球之间的不均匀电场工作原理，在高压钨丝周围利用高压钨丝的不均匀高压电场和空气中少量的负离子形成正电晕，而在接地钨丝附近则利用接地钨丝的不均匀高压电场和空气中少量的正离子形成负电晕，负电晕产生的电子与空气中原有的少数电子一起，高速运动到高压钨丝附近，电子在高压钨丝周围与空气分子碰撞，空气发生电离，产生大量的正离子.正离子在强电场作用下向外推斥，正离子吸附在空气中的粉尘上，除尘效率得到提高。

双极式空气除尘器的高压钨丝与接地钨丝之间并不是平面结构，而是使用空间三角形排列方式，电离空间的有效面积增大，除尘的效能得到提高。

双极式空气除尘器使用了一个混风道，把正离子的运动轨迹延长，正离子能充分吸附在空气中的粉尘上，提高了除尘的效果。

双极式空气除尘器使用了第二电离极，电离的效能得到进一步提高。

双极式空气除尘器集尘的工作原理不再是正离子在强电场作用下的漂移运动，而是采用单极负高压吸尘原理，利用负高压的中和作用来吸附正离子上的粉尘，由于采用了单极吸尘方法，集尘板与集尘板之间的距离可以任意设置，不会出现极板短路和极板放电现象，没有放电噪声，每个集尘板的利用率得到提高；集尘板中间开有槽，在负高压强电场作用下，集尘板的边缘累积大量负电荷，集尘板边缘的有效长度加大，集尘效果得到提高。

双极式空气除尘器使用了一个吸尘管，当关闭入风阀门时，就可以用来清除家具，玻璃，墙壁表面上的灰尘。

图2为双极式空气除尘器的工作原理图，高压电场加高压钨丝1与接地钨丝2之间，高压钨丝1与接地钨丝2形成第一电离极，电离后产生的正离子流经混风道4，正离子吸附在空气中的粉尘上，来到第二电离极，空气被再次电离，产生更多的正离子，正离子再次吸附在空气中的粉尘上，负高压加在集尘板3上，粉尘和正离子经过集尘板3时，被集尘板3上的负高压吸收中和。

本发明的技术特征：空气从入风阀门和吸尘管进入第一电离极，第一电离极包括钨丝托架，高压钨丝，接地钨丝，高压钨丝弹片和接地钨丝弹片；在高压电场作用下，空气被电离，释放出正离子，正离子从高压钨丝表面向周围空间运动，正离子与空气一起运动到混风道，正离子在运动过程中吸附在粉尘上，来到第二电离极，第二电离极包括钨丝托架，高压钨丝，接地钨丝，高压钨丝弹片和接地钨丝弹片；空气被再次电离，释放出正离子，正离子吸附在粉尘上。

高压电源的正高压输出端接到高压导电片和高压弹片上，接地输出端接到接地导电片和接地弹片上，负高压输出端接到负高压弹片上。

空气和带有正离子的粉尘来到集尘板组件，集尘板组件包括集尘板支架，集尘板，集尘板导电片左，集尘板导电片右；集尘板组件的结构采用推式结构，集尘板中间开槽，每一片集尘板均可从集尘板支架中取出；正离子和粉尘在负高压电场作用下，被迅速吸收中和，聚集在集尘板上。

最后净化了的空气经过电机风叶从顶部出风叶片排出，从而达到净化空气的目的。

附图说明

图1为普通静电除尘的工作原理图

图2为双极式空气除尘器的工作原理图

图3为双极式空气除尘器实施例接地钨丝安装结构图

图4为双极式空气除尘器实施例高压钨丝安装结构图A

图5为双极式空气除尘器实施例高压钨丝安装结构图B

图6为双极式空气除尘器实施例第一电离极剖视图

图7为双极式空气除尘器实施例第一电离极俯视图

图8为双极式空气除尘器实施例第二电离极和集尘板组件装配图

图9为双极式空气除尘器实施例集尘板平面图

图10为双极式空气除尘器实施例剖视图

图中1.高压钨丝；2.接地钨丝；3.集尘板；4.混风道；5.高压板；6.接地集尘板；7.钨丝托架；8.钨丝托架盖；9.接地钨丝弹片；10.高压钨丝弹片；11.钨丝托架入口；12.钨丝托架出口；13.接地端子槽；14.高压端子槽；15.端子；16.集尘板支架；17.集尘板连接片右；18.集尘板连接片左；19.集尘板支架导电片右；20.集尘板支架导电片左；21.接地导电片；22.高压导电片；23.接地弹片；24.高压弹片；25.负高压弹片；26.高压电源；27.电机风叶；28.电机；29.出风叶片；30.机身；31.机身盖；32.入风阀门；33.吸尘管

具体实施方式

在图3所示的双极式空气除尘器实施例接地钨丝安装结构图中，接地钨丝2的一端铆接一个端子15，端子15首先固定在接地端子槽13内，接地钨丝2通过环绕的方式固定在钨丝托架7上，接地钨丝2的另一端固定在接地钨丝弹片9上，接地钨丝弹片9固定在钨丝托架7上。

在图4所示的双极式空气除尘器实施例高压钨丝安装结构图A中，高压钨丝1的一端铆接一个端子15，端子15首先固定在高压端子槽14内，高压钨丝1从钨丝托架入口11穿过，通过环绕的方式固定在钨丝托架7的底部，高压钨丝1再从钨丝托架出口12穿过。

在图5所示的双极式空气除尘器实施例高压钨丝安装结构图B中，从钨丝托架出口12穿过的高压钨丝1，通过环绕的方式固定在钨丝托架7的上部，高压钨丝1的另一端固定在高压钨丝弹片10上，高压钨丝弹片10固定在钨丝托架7上。

在图6所示的双极式空气除尘器实施例第一电离极剖视图中，高压钨丝1与接地钨丝2之间呈三角形排列。

在图7所示的双极式空气除尘器实施例第一电离极俯视图中，接地钨丝2的一端铆接一个端子15，端子15固定在接地端子槽13内，接地钨丝2通过环绕的方式固定在钨丝托架7上，接地钨丝2的另一端固定在接地钨丝弹片9上，接地钨丝弹片9固定在钨丝托架7上。高压钨丝1的一端铆接一个端子15，端子15固定在高压端子槽14内，高压钨丝1从钨丝托架入口11穿过，通过环绕的方式固定在钨丝托架7的底部，高压钨丝1再从钨丝托架出口12穿出来，通过环绕的方式固定在钨丝托架7的上部，高压钨丝1的另一端固定在高压钨丝弹片10上，高压钨丝弹片10固定在钨丝托架7上。

在图8所示的双极式空气除尘器实施例第二电离极和集尘板组件装配图中，集尘板连接片右17安装在集尘板支架16的右侧，集尘板连接片左18安装在集尘板支架16的左侧，再把集尘板支架导电片右19安装在集尘板支架16的右侧，把集尘板支架导电片左20安装在集尘板支架16的左侧；将集尘板3插入到集尘板支架16中，钨丝托架盖8固定在钨丝托架7上，再将钨丝托架7推入到集尘板支架16中，接地钨丝弹片9与集尘板支架导电片右19接触，高压钨丝弹片10与集尘板支架导电片左20接触。

在图9所示的双极式空气除尘器实施例集尘板平面图中，集尘板3中间开有9个槽。

在图10所示的双极式空气除尘器实施例剖视图中，关闭入风阀门32时，空气从吸尘管33进入，打开入风阀门32，则空气从入风阀门32进入；空气经过第一电离极时被电离，第一电离极包括高压钨丝1，接地钨丝2，钨丝托架7，钨丝托架盖8，高压钨丝弹片10(图中未标注，参阅图7)，接地钨丝弹片9(图中未标注，参阅图7)；高压电源26的正高压输出端接高压导电片22，接地输出端接接地导电片21，高压钨丝弹片10与高压导电片22接触，接地钨丝弹片9与接地导电片21接触；电离后产生的正离子进入混风道4，混合后空气进入第二电离极；第二电离极装在集尘板组件上，第二电离极包括高压钨丝1，接地钨丝2，钨丝托架7，钨丝托架盖8；高压电源26的正高压输出端接高压弹片24，接地输出端接接地弹片23，高压弹片24与集尘板组件上的集尘板支架导电片左20(图中未标注，参阅图8)接触，接地弹片23与集尘板组件上的集尘板支架导电片右19(图中未标注，参阅图8)接触。电离后的空气进入集尘板组件，集尘板组件包括集尘板3，集尘板支架16，集尘板连接片左18(图中未标注，参阅图8)，集尘板连接片右17(图中未标注，参阅图8)。高压电源26的负高压输出端与负高压弹片25相连，负高压弹片25与集尘板支架连接片左18接触，正离子和空气中的粉尘被集尘板3吸附，电机28安装在机身30上，净化后的空气经过电机28和电机风叶27驱动，空气从出风叶片29流出，打开机身盖31，可以装入和取出第一电离极，第二电离极与集尘板组件。

Claims (8)

1.一种双极式空气除尘器，其中，包括：

入风阀门，吸尘管，第一电离极和组成电离极的高压钨丝，接地钨丝，钨丝托架，钨丝托架盖，接地钨丝弹片，高压钨丝弹片；混风道，第二电离极和组成电离极的高压钨丝，接地钨丝，钨丝托架，钨丝托架盖，接地钨丝弹片，高压钨丝弹片；集尘板组件和组成集尘板组件的集尘板，集尘板支架，集尘板连接片右，集尘板连接片左，集尘板支架导电片右，集尘板支架导电片左；高压电源提供正高压输出端，接地输出端和负高压输出端；连接用的高压导电片，接地导电片，接地弹片，高压弹片，负高压弹片；电机，电机风叶，出风叶片，机身，机身盖。

2.如权利要求1所述的双极式空气除尘器，其中：

入风阀门和吸尘管用作空气入口，当关闭入风阀门时，空气从吸尘管进入，打开入风阀门时，空气从入风阀门进入。

3.如权利要求1所述的双极式空气除尘器，其中：

第一电离极包括高压钨丝和接地钨丝，接地钨丝安装在钨丝托架的中间，高压钨丝安装在钨丝托架的两边，高压钨丝与接地钨丝之间按空间三角形方式排列，高压钨丝与高压钨丝弹片连接，接地钨丝与接地钨丝弹片连接。

4.如权利要求1所述的双极式空气除尘器，其中：

第一电离极和第二电离极之间加入混风道。

5.如权利要求1所述的双极式空气除尘器，其中：

第一电离极与集尘板组件完全分开，第二电离极通过滑动方式与集尘板组件连接，高压钨丝弹片与集尘板支架导电片左接触，接地钨丝弹片与集尘板支架导电片右接触。

6.如权利要求1所述的双极式空气除尘器，其中：

高压电源采用正负高压输出结构，正高压输出端分别与高压导电片和高压弹片相连，接地输出端分别与接地导电片和接地弹片相连，负高压输出端与负高压弹片相连。

7.如权利要求1所述的双极式空气除尘器，其中：

集尘板组件采用单端负高压工作方式，每个集尘板通过集尘板连接片左和集尘板连接片右连接，集尘板连接片左与负高压弹片接触，每个集尘板能从集尘板支架中插入和推出，集尘板中间有槽孔。

8.如权利要求1所述的双极式空气除尘器，其中：

接地钨丝的一端用端子固定，环绕在钨丝托架中间，另一端连接在接地钨丝弹片上；高压钨丝的一端用端子固定，环绕在钨丝托架的两边，另一端连接在高压钨丝弹片上。

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