CN102481582B - 与用于两级静电过滤器的圆形除尘器相连的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种与用于两级静电过滤器的圆形除尘器(1)相连的装置，其中所述除尘器(1)由至少两个围绕居中设置的线轴缠绕的条状电极元件形成，并且所述电极元件相互间隔开一定距离“d”地设置，以便在所述电极元件之间形成间隙，其中所述装置包括用于围绕其中心轴线转动所述除尘器(1)的构件，并且其中在所述除尘器(1)的一侧设置真空清洁器喷嘴(27)，所述真空清洁器喷嘴(27)紧邻所述除尘器(1)。对于根据本发明的装置重要的是，所述真空清洁器喷嘴(27)设有至少两个设计为穿入所述除尘器(1)的相邻电极元件之间的间隙中的元件(35/36)。

Description

与用于两级静电过滤器的圆形除尘器相连的装置
技术领域
本发明涉及与用于两级静电过滤器的圆形除尘器(沉降器)相连(或相关)的装置，其中所述除尘器由至少两个围绕居中设置的线轴缠绕的条状电极元件形成，并且所述电极元件相互间隔开一定距离“d”地设置，以便在电极元件之间形成间隙，其中所述装置包括用于围绕其中心轴线转动除尘器的构件，并且其中在除尘器的一侧设置真空清洁器喷嘴，所述真空清洁器喷嘴紧邻除尘器。
背景技术
近年来，对于与更佳、即更高效的能源利用结合的更佳的室内空气质量的相当多的关注已经对除了基于使用各种纤维的技术之外的微粒过滤技术产生了兴趣。该类技术的一个实例是被称为两级静电过滤器的技术。
静电过滤器方面的最新发展已经提出了基于使用高电阻材料的具有非常宽应用范围的高效微粒过滤器方案，其用于代替使用金属电极元件的称为除尘器的结构。对于使用传统的纤维过滤器的最新研究已经提升了关于过滤器中收集的灰尘和其对通过过滤器的空气的效果的关注。一个可能方案可为在操作期间间歇性地清洁微粒过滤器，以便至少可以从过滤器除去已经收集的大部分粉尘微粒。
WO 97/46322中描述了一种间歇性地清洁静电过滤器的方案。该文件描述了一种具有电离区段的两级静电过滤器，从空气流过具有称为除尘器的装置的方向观察时该电离区段设置在下游侧。除尘器由围绕线轴缠绕数圈的两个条状电极元件组成，相应的电极元件之间具有间距“d”。该类除尘器形成大致圆柱体。空气沿轴向方向流过除尘器并且流过形成于相邻条形电极元件之间的开口间隙“d”。
根据前述专利申请，借助内嵌真空清洁器(吸尘器)移除除尘器的入口侧处收集的灰尘。其描述了真空清洁器喷嘴如何径向地设置并且直接连接至除尘器的入口并且喷嘴如何相对于其上具有真空清洁器的除尘器移动。
实验室试验已经表明用于有效地移除所收集的灰尘的上述方案确实从除尘器的入口区域处移除灰尘，但是当其遇到收集在相应的电极元件之间的间隙中或其上的粉尘微粒时是无效的。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种包括设计为接纳在上文具体说明类型的圆形除尘器的真空清洁器喷嘴的合适实施例的装置。
本发明的另一目的是在一个特定实施例中将鼓风喷嘴结合到所述装置中。
本发明的又一目的是使得所收集的灰尘的移除更高效。
至少通过一种具有所附独立权利要求1中限定的特征的装置实现本发明的主要目的。从属权利要求中限定了本发明的优选实施例。
附图说明
现在将参照附图描述根据本发明的装置的优选实施例，其中：
图1是根据本发明的装置的示意性透视图；
图2是根据图1的装置的喷嘴形成部分的示意图；
图3是根据本发明的装置的除尘器形成部分的透视图；
图4是根据本发明的装置的替代实施例的示意性透视图，其具有真空清洁器和由该真空清洁器接纳的除尘器的一部分；
图5是显示通过真空清洁器的空气流的示意图；
图6是根据本发明的装置的替代实施例的喷嘴和邻接部分的示意性透视图，以及
图7是根据本发明的装置的另一替代实施例的喷嘴的平面图。
具体实施方式
实验室试验已经表明，很难仅借助于由紧邻除尘器的入口表面附近的真空清洁器喷嘴所提供的相对强大的空气流移除聚集在电极元件上的粉尘微粒。
根据本发明，真空清洁器喷嘴设有当除尘器相对于喷嘴移位时可穿入到除尘器的电极元件之间的相邻间隙中的元件。下面结合图1描述一个合适的实施例。
仅仅当所述除尘器、即根据WO 97/46322由高电阻材料或者耗散材料形成的除尘器仅在一侧设有胶粘剂带时，可发生相关元件在电极元件之间的机械穿入。实验室试验已经表明，设有胶粘剂带并具有相对大直径的该类除尘器的实施例产生一些问题。这归因于相邻电极元件(条)之间的静电力，这些静电力朝向彼此推动相邻的电极。应注意，相应的电极元件之间的距离在0.5和2毫米之间的范围内，其意味着即使机械稳定性方面非常小的变化将对除尘器维持高且恒定的效率的能力具有副作用。
在用于实验室试验的具有大约0.4毫米厚度的板材的情况中，具有静电力和其对除尘器的稳定性影响的问题已经遇到了大于大约50厘米的直径以及当然随着除尘器的直径增大其直径增大的情况，根据非限制性实例的目的，特别指出，这种除尘器可能具有在100厘米到150厘米范围内的直径。实验室试验已经表明，一种维持相应的条状电极之间的距离给定的机械稳定性的方法为将胶粘剂带设置在除尘器的一侧并且彼此非常靠近地设置在周边区域中。还发现，需要将除尘器胶粘到呈辐条车轮形式的保持件上，以便实现上述机械稳定性。根据本发明，除尘器的周边上的相邻胶粘剂带或者类似件之间的最大距离不应超过5厘米，并且优选不应超过3厘米。这广泛地适用，而与除尘器的直径无关。
将结合图1-3描述用于如上设计的除尘器的清洁装置的推荐实施例。
图1示意性地显示了围绕按照与根据WO 97/46322的除尘器相同的基本原理设计的圆形对称除尘器1安装的空气清洁装置的一部分。然而，应当指出，在此方面，根据本发明的除尘器仅仅可在一侧设有胶粘剂带，并且根据本发明的除尘器设有稳定框架3(参见图3)，该稳定框架3包括中心部分5、从中心部分5伸出的多个第一辐条7和围绕除尘器1的整个周边延伸的周边部分9。第一辐条7连接至周边部分9。
从图3中可明显看出，除尘器1设有在中心部分5和周边部分9之间径向延伸的粘合材料带(优选为胶粘剂带)10。如上文中指出，这些粘合材料带10应当相对紧贴地设置，以便获得所需的除尘器1的稳定性。带10还可具有变化的径向长度。稳定框架3和带10共同为根据本发明的除尘器提供了良好的机械稳定性。应当指出，在此方面，除尘器1在远离观察者指向的侧面上没有粘合材料带。
根据本发明的除尘器1由支承元件15支承，并且除尘器1以其中心部分2位于支承元件15的中心上方的方式放置。支承元件15包括多个从支承元件15的中心向外延伸至支承元件15的周边部分的其他辐条(未显示)，支承元件15的该周边部分支承根据本发明的除尘器1的周边部分。
驱动部件、优选为电动机(未显示)在支承元件15的远离除尘器1指向的一侧设置在支承元件15的中心附近。所述电动机设有穿过支承元件15的中心的轴，并且该轴连接至除尘器1的中心部分2，以便当电动机的轴转动时，除尘器1也相对于支承元件15转动，中心部分2的中心形成除尘器1的旋转中心。电动机的轴可以在任何所需的方向上转动。
按传统方式输送空气通过除尘器1，借助于图1或图2中未示出的风扇进行输送。沿图1中的箭头P1的方向输送空气通过除尘器1。预想当沿空气流动的方向观察时，在除尘器的上游出现微粒的静电充电。这按迄今已知的方式发生。除尘器1的两个电极、即组成除尘器1的两个纸条按迄今已知的合适方式连接至高压电源的相应极。
图1显示了邻近除尘器1和支承元件15设置的长圆(椭圆)形的保持件20，保持件20的纵向方向横向于支承元件15的主平面。保持件20按合适方式、例如通过轴承装置邻近支承元件15安装，以便保持件20可以围绕其自身的纵向轴线按任何所需的方向自由地转动。这通过图1中的双头箭头P2表示。设有第一直角弯头26且其自由端设计成喷嘴27(参见图2)的第一管25从保持件20伸出。喷嘴27的开口紧贴除尘器1的入口区域设置，并且由喷嘴27的开口限定的平面优选平行于由除尘器1的入口区域限定的平面。保持件20中的第一空气流动通道30将通向第一管接头31的第一管25连接至图1中未示出的外部真空清洁器。接头31可旋转地安装在保持件20中，并且因此不会阻止保持件20围绕其自身的纵向轴线旋转。
可以在图2中最清楚地看到喷嘴27的设计。相互分开设置的两个平面条状元件35/36位于第一直角弯头26中。元件35/36安装在管37中。条状元件35/36经由线材38被安装到管37中，该线材38贯穿部分地形成在管37的上端中并且部分地形成在每个条状元件35/36的上端中的孔延伸。通过按该方式安装条状元件35/36，其可以被相互间隔开与电极(即，纸条)的厚度对应的距离地设置。条状元件35/36中的孔如此大，以致条状元件35/36可以相对于线材38倾斜。元件35/36的尺寸如此设计，以使其可以在管37中自由地转动。如图2所示，元件35/36穿入到除尘器1的两个相邻间隙、即相邻电极之间的空隙中。应当指出，在此方面，喷嘴27设置在除尘器1没有粘合材料带的一侧。
元件35/36具有与除尘器1的厚度的大部分或较大部分对应的纵向长度。元件35/36具有固有刚度，该固有刚度对于元件35/36的操作是重要的。借助于除尘器1的螺旋状间隙，除尘器的每次位移对应于360°，即，一转，喷嘴27的径向位移对应于电极元件的厚度加上所述间距的两倍。取决于除尘器1的旋转方向，喷嘴27朝向除尘器1的中心或者朝向其周边移动。当然，这需要控制除尘器1的清洁时间间隔和旋转方向的控制设备。作为元件35/36位于电极元件之间的结果，聚集在电极上的粉尘微粒在清洁过程期间被除去，并且这些粉尘微粒被空气流传送至真空清洁器的收集装置，通常为袋子。因此，元件35/36的重要特性是其具有固有刚度。
根据本发明，当然，不妨碍将元件35/36设计成穿入电极之间的间隙中的细杆或者简单地为刷子。在后一种情况中，刷子的一部分可以设计成以较小的长度穿入到间隙“d”中，并且一部分以更大的长度穿入。然而，重要的是，元件35/36位于除尘器1的空气流动通道中，即，位于除尘器1的相邻电极元件之间的两个空隙中。
图4示意性地显示了与圆形对称除尘器1相连(或相关)的空气清洁装置的一部分，该圆形对称除尘器1原则上与上文中描述的除尘器1相同。为此，两个除尘器1通过相同的附图标记表示。
在图4和5中所示的根据本发明的装置的替代实施例中，除尘器1被原则上与上文中所述的支承元件15对应的支承元件15支承。为此，两个支承元件通过相同的附图标记15表示。
按通常方式输送空气通过除尘器1，借助于图4或图5中未示出的风扇进行输送。沿图5中向下的方向输送空气通过除尘器。这预先设想到，当沿空气流动的方向观察时，在除尘器的上游出现粉尘微粒的静电充电。这按迄今已知的方式发生。除尘器1的两个电极、即组成除尘器1的两个纸条按迄今已知的合适方式连接至高压电源的相应极。
图4和5显示了邻近除尘器1和支承元件15设置的椭圆形保持件120，保持件120的纵向方向横向于支承元件15的主平面。保持件120按合适方式、例如通过轴承装置邻近支承元件15安装，以便保持件120可以围绕其自身的纵向轴线按任何所需的方向自由地转动。这通过图4中的双头箭头P2表示。设有第一直角弯头126且自由端形成喷嘴127的第一管125从保持件120伸出。喷嘴127的开口密配地迎着除尘器1的入口区域设置，并且由喷嘴127的开口限定出的平面优选平行于由除尘器1的入口区域所限定的平面。参见图5，保持件120中的第一空气流动通道130将第一管125连接到通向外部真空清洁器D的第一管接头131。接头131可旋转地安装在保持件120中，并且因此不会阻止保持件120围绕其自身的纵向轴线旋转。
可以在图5中最清楚地看到喷嘴127的设计。相互邻近地设置的两个平面条状元件135/136位于第一直角弯头126中。元件135/136安装在管中。元件135/136优选以与元件35/36对应的方式悬置，即，线材贯穿元件135/136的上端中的孔。因此，元件135/136可以相互以与电极(即，纸条或纸带)的厚度对应的距离间隔地设置。元件135/136的尺寸如此设计，以使其可以在管中自由地转动。如图4和5所示，元件135/136穿入到除尘器1的两个相邻的间隙中，即，相邻电极之间的空隙中。因此，元件135/136具有与除尘器1的厚度的大部分或较大部分对应的长度。在该情况下，元件135/136是固有刚性的也很重要。借助于除尘器1的螺旋状间隙，除尘器的每次位移对应于360°，即，一转，喷嘴127的径向位移对应于电极元件的厚度加上所述间距的两倍。取决于除尘器1的旋转方向，喷嘴127朝向除尘器1的中心或者朝向其周边移动。当然，这需要控制除尘器1的清洁时间间隔和旋转方向的控制设备。作为元件135/136位于电极元件之间的结果，聚集在电极上的粉尘微粒在清洁过程期间被除去，并且这些粉尘微粒被空气流传送至真空清洁器的收集装置，通常为袋子。
根据本发明，当然，不妨碍将元件135/136设计成穿入电极之间的间隙中的细杆或者简单地为刷子。在后一种情况中，刷子的一部分可以设计成以较小的长度穿入到间隙“d”中，并且一部分以更大的长度穿入。然而，重要的是，元件135/136位于除尘器1的空气流动通道中，即，位于除尘器1的相邻电极元件之间的两个间隙中。如可以由图4和5中清楚地看出，所示出的根据本发明的装置的实施例还设有通过一端连接至保持件120的第二管140。第二直角弯头141设置在第二管140的另一端，并且限定出的自由端位于支承元件15的下侧附近。这确保喷嘴127和第二弯头141的自由端在除尘器1的相反侧一个位于另一个正前方地设置。保持件120的第二空气流动通道142将第二管140连接到第二管接头143，该第二管接头143连接至真空清洁器D的鼓风机出口。
根据图4和5所描述的装置可按如下方式运行。当执行除尘器的清洁/真空清洁时，优选使元件135/136位于除尘器1的中心附近或者位于除尘器1的周边附近。然后，通过启动电动机来转动除尘器1。选择除尘器1的旋转方向，以便按所需的方向移动元件135/136，即从周边开始并朝向中心，或者从中心开始并朝向周边。由于条状电极元件呈螺旋形，当除尘器1转动时，以及当第一和第二管125、140连接至可旋转的保持件120时，这自动地发生。当元件135/136相对于除尘器1的电极元件或沿除尘器1的电极元件移动时，其以机械方式释放粘附到电极元件上的粉尘微粒及其他污物。通过致动真空清洁器，在喷嘴127中产生抽吸效应，并且被释放的粉尘微粒/污物被吸入到第一管125中，通过保持件120并且被收集到真空清洁器P的袋子P中。同时，空气从真空清洁器D的鼓风机出口供给至除尘器1的下侧，并且该空气穿过除尘器1同时有助于从除尘器1中移除粉尘微粒/污物。由于喷嘴127和第二管140的出口端位于彼此的正前方，在除尘器1的两侧可靠地实现有效的清洁/真空清洁。图5中的箭头显示了空气如何循环通过除尘器1和真空清洁器D。应当指出，在此方面，每单位时间吸入喷嘴127的空气量大于每单位时间通过第二管140的第二弯头141吹出的空气量。
图6显示了形成根据本发明的装置的一部分的喷嘴227的另一替代实施例。从图6中可清楚地看出，所述替代实施例包括第一管237，该第一管237设置在第一直角弯头226中，并且接收两个直径基本上(或显著)小于第一管237的直径的穿入元件/第二管235/236。第二管235/236的直径应如此设计，以便第二管235/236可以穿入到除尘器1的相邻电极元件之间的间隙中。因此，喷嘴227可以按与上文描述对应的方式沿除尘器1的径向方向移动。重要的是，第二管235/236是固有刚性的，以便确保喷嘴227的位移。穿入元件/第二管235/236无需以与上文所描述的条状元件35/36；135/136相同的程度穿入到间隙中。穿入的程度仅仅必须足以确保喷嘴227在除尘器1的入口区域上方的位移。
第二管235/236连接至压缩空气源，例如压缩机(未显示)。在除尘器1的下侧设置例如呈圆盘等形式的空气阱(未显示)。具有根据图6的喷嘴227的一实施例按如下方式运行，以使得经由第二管235/236将压缩空气供给至相邻的电极元件之间的空隙，按该方式供给的压缩空气“撞击”空气阱并且被吸入到接合至真空清洁器的喷嘴227中。通过第二管235/236供给的压缩空气将污物及其他微粒从电极元件释放出来，被释放的污物/微粒被吸入到连接至真空清洁器(未显示)的喷嘴227中。
图7显示了喷嘴327的一实施例，其中提供两组穿入到相邻电极元件之间的间隙中的元件335/336，即，两对元件335/336设置在喷嘴327中。每对元件335/336设置在第一管337中。元件335/336是固有刚性的，并且以合适方式、例如上文所述的任一方式悬置。喷嘴327的区域被限界，其中第一直角弯头326上的开口被部分阻挡，即，根据所示实施例，仅维持在两个第一管337之间延伸的长圆形开口。借助于该减小的入口面积，连接至喷嘴327的真空清洁器(未显示)产生改善的抽吸效应，其进而意味着更大程度地从除尘器处移除释放的微粒。
本发明的可行性改进
在上文所述的实施例中，除尘器的入口侧位于除尘器不具有粘合材料带的一侧。然而，实验室试验已经表明，除尘器的入口侧可以位于除尘器设有粘合材料带的一侧。当然，这预先设想到，当沿空气流过除尘器的方向观察时，微粒的充电在除尘器的上游进行。
图5中所示的真空清洁器D不必为连接到除尘器1上的永久性设施。因此，可以想到，真空清洁器被设计成可在需要清洁的除尘器之间传送的可动单元。
根据本发明，还可以想到，使用压缩机来代替真空清洁器的鼓风机出口将空气供给至除尘器1的下侧。因此，压缩机按合适方式连接至第二管接头143，参见图5。
应当指出，在此方面，必须形成根据本发明的装置的一部分的部件是喷嘴27；127；227和可以接合至真空清洁器的连接管。在根据图4和5的实施例中，此外，必须设置用于将空气供给至除尘器1的下侧的构件，这些构件通常包括管140、141和由可连接至压缩空气源(例如真空清洁器或压缩机的鼓风机)的管接头。此外，喷嘴127和用于供给空气的构件必须在除尘器的相反表面上同步地移动。
图3中所示的除尘器包括放射状的粘合材料(优选，胶粘剂)带10。然而，不是必须使用放射状带形式的粘合材料。根据本发明，可以想到，应用圆形、螺旋形或椭圆形等形式的粘合材料，以上列举仅作为举例给出。重要的是，粘合材料/胶粘剂应用到相邻的电极元件之间。
参照根据图6的实施例，即，供给的压缩空气“撞击”空气阱，替代地，可以想到，将真空清洁器的喷嘴设置在除尘器1的远离供应压缩空气的喷嘴227指向的一侧并且喷嘴以一个位于另一个正前方的方式布置。
在上文所述的实施例中，在喷嘴中的每个第一管中设置两个穿入到相邻间隙中的元件。根据本发明，可以想到，在喷嘴中的每个第一管中设置多于两个的元件。
参照其中在除尘器1的设置穿入元件35/36的一侧进行真空清洁的实施例，可以想到，在除尘器1的相反侧设置一些形式的刷子。因此，除尘器应当优选在其上设置有刷子的一侧具有细框架，刷子的刚毛到达除尘器1的电极元件之间。如果除尘器1转动，则刷子可以是静止的。刷子的目的是将灰尘从除尘器1释放，在此之后，释放的灰尘被吸入真空清洁器的喷嘴中。

Claims (8)

1.一种与用于两级静电过滤器的圆形除尘器(1)相连的装置，其中所述除尘器(1)由至少两个围绕居中设置的线轴缠绕的条状电极元件形成，并且所述电极元件相互间隔开一定距离“d”地设置，以便在所述电极元件之间形成间隙，其中所述装置包括用于围绕其中心轴线转动所述除尘器(1)的构件，并且其中在所述除尘器(1)的一侧设置真空清洁器喷嘴(27；127；227；327)，所述真空清洁器喷嘴(27；127；227；327)紧邻所述除尘器(1)，其特征在于，所述真空清洁器喷嘴(27；127；227；327)设有至少两个设计为穿入所述除尘器(1)的相邻电极元件之间的间隙中的元件(35/36；135/136；235/236；335/336)。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述元件(35/36；135/136；235/236；335/336)是固有刚性的。
3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述元件(35/36；135/136；335、336)是条状的并且可沿其纵向方向旋转。
4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述元件(35/36)由穿过所述元件(35/36)中的开口的线材(38)悬置。
5.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述元件(235/236)是管状的并且连接至压缩空气源。
6.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述真空清洁器喷嘴(327)具有减小的面积。
7.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述装置包括用于将空气从远离所述真空清洁器喷嘴(127)指向的一侧通过所述除尘器(1)吹向设有所述真空清洁器喷嘴(127)的一侧的构件(140-143)，并且所述构件(140-143)在所述除尘器(1)的相反侧位于所述真空清洁器喷嘴(127)的正前方。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，为了将空气吹过所述除尘器(1)，所述构件(140-143)包括连接至所述真空清洁器(D)的鼓风机出口的第二管(140)。
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