CN102188871B - 板式静电过滤器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种板式静电过滤器，包括过滤器箱体，过滤器箱体的一侧端面设有进风口，另一侧端面设有出风口，过滤器箱体的进风口与出风口之间安装有电离箱，电离箱沿空气的前进方向依次设有电离区和集尘区；电离区沿进风口的宽度方向设有多组带有高电压的电离线及接地的电离接地板，电离线与电离接地板一一对应且相互均匀间隔；集尘区沿进风口的宽度方向设有多组带有高电压的集尘高压板及接地的集尘接地板，集尘高压板与集尘接地板一一对应且相互均匀间隔；电离线、电离接地板、集尘高压板及集尘接地板均平行于电离箱的两侧墙板。该板式静电过滤器可以有效过滤空气中的悬浮颗粒，制造容易，成本低。

Description

板式静电过滤器
技术领域
本发明涉及一种空气过滤器，尤其是一种板式静电过滤器，属于空气净化技术领域。
背景技术
目前空气净化的中效过滤段常采用袋式过滤器、有隔板过滤器和无隔板过滤器等滤料式过滤器，这些传统的滤料式过滤器存在如下不足之处：
1.阻力高，造成系统能耗相应增加。
2.对0.1μm～0.3μm之间的粉尘过滤效果不显著。
3.在使用过程中，当滤料前、后的差压达到设计终阻力时，需要更换新的过滤器，已使用过的过滤器成作垃圾，造成处理问题。
 2008年12月31日，公开号为CN101332393的中国发明专利公开了一种高压静电空气过滤器，主要包括高频变压器和两面分别固有护网的框架,空气过滤器上设有与高频变压器输出端相连接的正负极,框架是负极,正极置于框架内,正、负极之间填充有绝缘材料,正极采用的材料是导电颗粒活性炭滤芯。该过滤器的空气流动阻力较大、造价高。
发明内容
本发明的目的在于，克服现有技术存在的缺陷，提供一种板式静电过滤器，对粉尘微粒过滤效果好，且空气流动阻力小。
为了达到以上目的，本发明的板式静电过滤器，包括过滤器箱体，所述过滤器箱体的一侧端面设有进风口，另一侧端面设有出风口，所述过滤器箱体的进风口与出风口之间安装有电离箱，所述电离箱沿空气的前进方向依次设有电离区和集尘区；所述电离区沿所述进风口的宽度方向设有多组带有高电压的电离线及接地的电离接地板，所述电离线与所述电离接地板一一对应且相互均匀间隔；所述集尘区沿所述进风口的宽度方向设有多组带有高电压的集尘高压板及接地的集尘接地板，所述集尘高压板与所述集尘接地板一一对应且相互均匀间隔；所述电离线、电离接地板、集尘高压板及集尘接地板均平行于所述电离箱的两侧墙板。
相对于现有技术，本发明取得了如下有益效果：（1）将该板式静电过滤器整机安装于风道中，接通电源使电离线及集尘高压板带上高压电，在电离线与电离接地板之间形成非均强高压电场，在集尘高压板与所述集尘接地板之间也形成高压电场；含尘气流从进风口进入过滤器，首先经过电离区，在电离区空气被非均强高压电场电离，形成大量的正、负离子，因采用的是正电晕，被电离的空气负离子包括自由电子流向正电晕极被中和，电场中大部分区域剩下正离子，气流中的悬浮颗粒，甚至极小的微粒与正离子碰撞后被加载正电荷；被加载电荷的颗粒流向集尘区，集尘区由并行交错的正、负平行板组成，极间电压与电离区电压相同，由于同性相斥，异性相吸，带电荷的颗粒被异极的集尘板吸附，可以有效过滤空气中的悬浮颗粒，尤其对直径为0.1μm～0.3μm的粉尘微粒过滤效果好，并可高压电离气流中小到0.01μm的污染物微粒，同时也吸附了附着在微粒上的细菌和病毒，从而起到过滤空气的作用；（2）电离接地板、集尘高压板及集尘接地板均平行于电离箱的两侧墙板，也就是平行于气流的前进方向，平板结构迎风的面积很小，使得空气流动的阻力很小，低功耗、低风阻压损大大降低了系统的耗能,更加符合节能环保的要求；（3）该板式静电过滤器为板式框架结构，制造容易，成本低；（4）集尘板清洁后可以重新投入使用，不影响过滤效果，可反复循环使用，更环保。
作为本发明的改进，各所述集尘高压板面向电离区一侧的上下两端分别设有圆弧卡槽，所述电离区的上下两端分别设有沿电离区宽度方向延伸的电离线安装支架；所述电离线安装支架的一侧边沿插接在各所述集尘高压板相应的圆弧卡槽中，另一侧边沿上均匀分布有与各所述电离线位置相应的切口槽；各所述电离线的上下两端分别设有弯头卡件，并通过弯头卡件卡接在所述电离线安装支架的相应切口槽中。电离线安装支架的一侧边沿插接在圆弧卡槽中，另一侧边沿上的切口槽用于悬挂电离线，安装十分方便快捷；电离线安装支架同时起到导电的作用，实现了各集尘高压板的电连接；此外电离线安装支架对各集尘高压板的上下两端也起到固定作用，提高了整体结构的稳定性。
作为本发明的优选方案，所述电离线安装支架的横截面呈Z形，所述切口槽所在一侧的边沿向远离所述电离线的方向翘起。电离线安装支架的横截面折弯成Z形，相当于在横截面上折出了两道加强筋，提高了自身的强度；此外，电离线安装支架的一侧边沿插接在圆弧卡槽中不容易松脱，另一侧边沿上的切口槽向远离电离线的方向翘起，使得电离线悬挂后也不容易松脱。
作为本发明的优选方案，所述电离线安装支架的上端面与高压导电部件相连接，并通过所述高压导电部件与高压电路板的高压输出端电连接。
作为本发明的进一步改进，所述高压电路板上连接有探测气流流动状况的气流感应器，所述气流感应器探测到无气流通过时向所述高压电路板发出信号，使所述高压电路板停止其高压输出端的输出。气流感应器探测气流流动状况有利于节约用电，当风道中没有气流通过即为停机状态，气流感应器及时发出信号使高压电路板停止工作，有利于减少电能消耗。
作为本发明的优选方案，所述集尘接地板向所述电离区方向伸出构成所述电离接地板。使得结构更为紧凑，制造更为方便。
作为本发明的优选方案，各所述集尘接地板之间分别通过接地板导电隔套均匀隔开，接地板支撑轴依次穿过各所述集尘接地板及所述接地板导电隔套，其两端分别支撑并固定在所述电离箱的墙板上且与所述墙板共同接地。各集尘接地板之间通过接地板导电隔套均匀间隔，确保相互平行，接地板支撑轴从隔套及接地板的孔中穿过，两端通过螺母将各隔套及接地板压紧定位。
作为本发明的优选方案，各所述集尘高压板之间通过高压板导电隔套均匀隔开，高压板支撑轴依次穿过各所述集尘高压板及所述高压板导电隔套，其两端分别通过绝缘圆盘支撑并固定在所述电离箱的墙板上。各集尘高压板之间通过高压板导电隔套均匀间隔，高压板支撑轴从隔套及高压板的孔中穿过，两端通过绝缘圆盘支撑在电离箱的墙板上，螺母从轴端各隔套及高压板固定。
作为本发明的优选方案，所述电离箱沿所述进风口宽度方向并列设置有两组。
作为本发明的又一项改进，所述电离箱与所述进风口之间设有捕获气流中大颗粒物的前置预过滤器，所述前置预过滤器与所述进风口的形状大小相适配。前置预过滤器用于捕获气流中大颗粒物如毛发、纤维等，有效保护电离/集尘单元不受大颗粒的污染，延长使用周期。
附图说明
    下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1为本发明板式静电过滤器一个实施例的结构示意图。
图2为本发明板式静电过滤器的工作原理图。
图3为本发明板式静电过滤器中电离箱的主视图。
图4为沿图3中B-B的剖视图。
图5为图3的俯视图。
图6为沿图3中A-A的剖视图。
图7为图4中C部位的放大图。
图8为图6中D部位的放大图。
图9为图3的立体图。
图10为图3的剖视图。
图11为图3中集尘高压板、集尘接地板的电气连接图。
图12为本发明板式静电过滤器的电气接线图。
图中：1过滤器箱体；1a限位角钢；1b定位角钢；2电离箱；2a电离箱框架；2b电离箱墙板；3前置预过滤器；4电离区；4a电离线；4a-1弯头卡件；4b电离接地板；4c电离线安装支架；4c-1切口槽；5集尘区；5a集尘高压板；5a-1圆弧卡槽；5b集尘接地板；5c高压板支撑轴；5d高压板导电隔套；5e绝缘圆盘；5f高压板固定螺母；5g接地板支撑轴；5h接地板导电隔套；5j接地板固定螺母；6高压导电部件；7电气控制室；7a电源开关；7b.24V变压器；7c高压电路板；7d高压接触板组件；SW1船形开关；SW2行程开关。
具体实施方式
如图1所示，本发明的板式静电过滤器包括过滤器箱体1，过滤器箱体1的外框架由钣金制作成型，上部设有电气控制室7，电气控制室7中安装有电源开关7a、24V变压器7b、高压电路板7c及高压接触板组件7d。
过滤器箱体的一侧端面设有进风口，另一侧端面设有出风口，电离箱2位于过滤器箱体的进风口与出风口之间，电气控制室7的下方。沿进风口宽度方向并列设置有两组电离箱。过滤器箱体1的底板上安装有限位角钢1a和定位角钢1b，位于电离箱2周边的限位角钢1a起到固定、限位电离箱2的作用，位于中部的定位角钢1b插入于电离箱2相应的槽中，防止电离箱2在就位时装反。
电离箱与进风口之间设有捕获气流中大颗粒物的前置预过滤器3，前置预过滤器3与进风口的形状大小相适配，用于捕获气流中大颗粒物如毛发、纤维等，有效保护电离/集尘单元不受大颗粒的污染，延长使用周期。
如图3、图4、图5及图6所示，电离箱包括电离箱框架2a及电离箱墙板2b。沿空气的前进方向依次设有电离区4和集尘区5；电离区4沿进风口的宽度方向设有多组带有5.8～6.5KVDC高电压的电离线4a及接地的电离接地板4b，电离线4a与电离接地板4b一一对应且相互均匀间隔；集尘区5沿进风口的宽度方向设有多组带有高电压的集尘高压板5a及接地的集尘接地板5b，集尘高压板5a与集尘接地板5b一一对应且相互均匀间隔；电离线4a、电离接地板4b、集尘高压板5a及集尘接地板5b均平行于电离箱两侧的电离箱墙板2b。
如图4及图7所示，各集尘高压板5a面向电离区4一侧的上下两端分别设有圆弧卡槽5a-1，电离区4的上下两端分别设有沿电离区4宽度方向延伸的电离线安装支架4c；电离线安装支架4c的横截面呈Z形。电离线安装支架4c的一侧边沿插接在各集尘高压板5a相应的圆弧卡槽5a-1中，另一侧边沿上均匀分布有与各电离线4a位置相应的切口槽4c-1；切口槽4c-1所在一侧的边沿向远离电离线4a的方向翘起。
如图4、图6及图8所示，各电离线4a的上下两端分别设有弯头卡件4a-1，并通过弯头卡件4a-1卡接在电离线安装支架4c的相应切口槽4c-1中。
如图5、图7及图9所示，高压导电部件6焊接于上部电离线安装支架4c的中间位置，并与高压电路板的高压输出端电连接，起到连接导通高压电源的作用。
如图6所示，集尘接地板5b每隔一组向电离区4方向伸出一块构成电离接地板4b。使得结构更为紧凑，制造更为方便。集尘接地板5b与集尘高压板5a之间的间距更小，能够更好地捕捉灰尘。
如图10、图11所示，各集尘接地板5b之间分别通过接地板导电隔套5h均匀隔开，接地板支撑轴5g依次穿过各集尘接地板5b及接地板导电隔套5h，其两端分别支撑在电离箱墙板2b上，接地板固定螺母5j从轴端拧紧将各接地板导电隔套5h及集尘接地板5b压紧定位，各集尘接地板5b与墙板共同接地。
各集尘高压板5a之间通过高压板导电隔套5d均匀隔开，高压板支撑轴5c依次穿过各集尘高压板5a及高压板导电隔套5d，其两端分别通过绝缘圆盘5e支撑在电离箱墙板2b上。高压板固定螺母5f从轴端将各高压板导电隔套5d及集尘高压板5a固定。
如图12所示，220V交流电通过船形开关SW1、行程开关SW2接入24V变压器7b的初级，24V变压器7b的次级接入高压电路板7c的输入端，高压电路板7c产生5.8～6.5KV的高压直流电，通过其高压输出端HV向电离箱2供电。高压电路板7c上连接有探测气流流动状况的气流感应器，气流感应器探测到无气流通过时向高压电路板发出信号，使高压电路板停止其高压输出端的输出。当风道中没有气流通过即为停机状态，气流感应器及时发出信号使高压电路板停止工作，有利于减少电能消耗。
如图2所示，将该板式静电过滤器整机安装于风道中，接通电源使电离线4a及集尘高压板5a带上高压电。在电离线4a与电离接地板4b之间形成非均强高压电场，在集尘高压板5a与集尘接地板5b之间也形成高压电场；含尘气流从进风口进入前置预过滤器3，前置预过滤器3对气流中的大颗粒物如毛发、纤维等进行捕获，然后气流进入电离区4，在电离区4空气被5.8～6.5KVDC非均强高压电场电离，形成大量的正、负离子，因采用的是正电晕，被电离的空气负离子包括自由电子流向正电晕极被中和，电场中大部分区域剩下正离子，气流中的悬浮颗粒，甚至极小的微粒与正离子碰撞后被加载正电荷；被加载电荷的颗粒流向集尘区5，集尘区5由并行交错的正、负平行板组成，极间电压与电离区4电压相同，由于同性相斥，异性相吸，带电荷的颗粒被异极的集尘板吸附，可以有效过滤空气中的悬浮颗粒，尤其对直径为0.1μm～0.3μm的粉尘微粒过滤效果好，并可高压电离气流中小到0.01μm的污染物微粒，同时也吸附了附着在微粒上的细菌和病毒，从而起到过滤空气的作用。集尘板每隔一段时间进行清洁，清洁后可以重新投入使用，不影响过滤效果，可反复循环使用。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (10)

1. 一种板式静电过滤器，包括过滤器箱体，其特征在于：所述过滤器箱体的一侧端面设有进风口，另一侧端面设有出风口，所述过滤器箱体的进风口与出风口之间安装有电离箱，所述电离箱沿空气的前进方向依次设有电离区和集尘区；所述电离区沿所述进风口的宽度方向设有多组带有高电压的电离线及接地的电离接地板，所述电离线与所述电离接地板一一对应且相互均匀间隔；所述集尘区沿所述进风口的宽度方向设有多组带有高电压的集尘高压板及接地的集尘接地板，所述集尘高压板与所述集尘接地板一一对应且相互均匀间隔；所述电离线、电离接地板、集尘高压板及集尘接地板均平行于所述电离箱的两侧墙板。
2.根据权利要求1所述的板式静电过滤器，其特征在于：各所述集尘高压板面向电离区一侧的上下两端分别设有圆弧卡槽，所述电离区的上下两端分别设有沿电离区宽度方向延伸的电离线安装支架；所述电离线安装支架的一侧边沿插接在各所述集尘高压板相应的圆弧卡槽中，另一侧边沿上均匀分布有与各所述电离线位置相应的切口槽；各所述电离线的上下两端分别设有弯头卡件，并通过弯头卡件卡接在所述电离线安装支架的相应切口槽中。
3.根据权利要求2所述的板式静电过滤器，其特征在于：所述电离线安装支架的横截面呈Z形，所述切口槽所在一侧的边沿向远离所述电离线的方向翘起。
4.根据权利要求2所述的板式静电过滤器，其特征在于：所述电离线安装支架的上端面与高压导电部件相连接，并通过所述高压导电部件与高压电路板的高压输出端电连接。
5.根据权利要求4所述的板式静电过滤器，其特征在于：所述高压电路板上连接有探测气流流动状况的气流感应器，所述气流感应器探测到无气流通过时向所述高压电路板发出信号，使所述高压电路板停止其高压输出端的输出。
6.根据权利要求1所述的板式静电过滤器，其特征在于：所述集尘接地板向所述电离区方向伸出构成所述电离接地板。
7.根据权利要求6所述的板式静电过滤器，其特征在于：各所述集尘接地板之间分别通过接地板导电隔套均匀隔开，接地板支撑轴依次穿过各所述集尘接地板及所述接地板导电隔套，其两端分别支撑并固定在所述电离箱的墙板上且与所述墙板共同接地。
8.根据权利要求1所述的板式静电过滤器，其特征在于：各所述集尘高压板之间通过高压板导电隔套均匀隔开，高压板支撑轴依次穿过各所述集尘高压板及所述高压板导电隔套，其两端分别通过绝缘圆盘支撑并固定在所述电离箱的墙板上。
9.根据权利要求1所述的板式静电过滤器，其特征在于：所述电离箱沿所述进风口宽度方向并列设置有两组。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的板式静电过滤器，其特征在于：所述电离箱与所述进风口之间设有捕获气流中大颗粒物的前置预过滤器，所述前置预过滤器与所述进风口的形状大小相适配。
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