CN102527514A - 电除尘器 - Google Patents

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Abstract

一种电除尘器，包括：设置在上游部分的荷电单元以及设置在下游部分的集尘单元。荷电单元包括：荷电电极，以及设置在两个相邻荷电电极之间并且与荷电电极分离的放电线。集尘单元包括高压电极和低压电极，高压电极的前端与荷电单元相对，低压电极的前端与荷电单元相对，且低压电极与高压电极交替排列。高压电极的前端与低压电极的前端相比朝着荷电单元突出，从而由于高压电极的前端与放电电极之间形成的电场而将电子引导至放电电极，并因此减小了通过低压电极的电流泄露。

Description

电除尘器
技术领域
本公开的实施例涉及电除尘器，所述电除尘器从空气流中收集诸如尘土之类的杂质。
背景技术
通常，电除尘器在安装于空调设备上等条件下使用，并且设置在空气流过的通道上，以通过电吸引从经过电除尘器的空气中收集诸如尘土之类的污染物。
电除尘器通常使用两级电集尘方法来收集污染物，包括设置在气流方向上游部分处以使污染物带电的荷电(charge)单元，以及设置在气流方向下游部分处以通过电吸引来收集带电污染物的集尘单元。
在这种两级型电除尘器中，荷电单元包括：一对荷电电极，彼此分离以形成阴极；以及放电线，与两个荷电电极相分离，并设置在两个荷电电极之间以形成阳极。集尘单元包括交替设置且彼此分离的多个高压电极和多个低压电极。
发明内容
因此，本公开的方案是提供一种具有更加紧凑结构的电除尘器。
本公开的其他方案部分地将在下面的描述中阐述，部分地将根据这种描述而清楚，或者可以通过本公开的实践来获知。
根据本公开的一个方面，一种电除尘器包括：荷电单元，设置在沿气流方向的上游部分；以及集尘单元，设置在沿气流方向的下游部分。其中，荷电单元包括：彼此分离的多个荷电电极，以及设置在两个相邻荷电电极之间并且与荷电电极分离的放电线。集尘单元包括多个高压电极和多个低压电极，高压电极的前端与荷电单元相对且高压电极彼此分离，低压电极的前端与荷电单元相对且所述多个低压电极与所述多个高压电极交替排列，所述多个高压电极的前端与所述多个低压电极的前端相比朝着荷电单元突出。
所述多个低压电极的前端可以位于与气流方向垂直的直线上。
所述多个高压电极的前端与所述多个低压电极的前端相比朝着荷电单元突出3mm。
所述多个高压电极的前端可以位于与气流方向垂直的直线上。
可以在所述多个高压电极中沿气流方向与放电线成一条直线的高压电极处设置绝缘构件。
绝缘构件可以形成为与放电线平行延伸的条形。
绝缘构件可以包括凹槽以容纳高压电极的前端。
电除尘器还可以包括设置在放电线之前的辅助绝缘构件，其中辅助绝缘构件沿气流方向与放电线成一条直线。
放电线和荷电电极之间的间隔可以大于放电线和高压电极的前端之间的间隔。
电除尘器还可以包括间隔物，以维持高压电极和低压电极彼此分离的状态，并且间隔物可以包括：设置在高压电极和低压电极之间以支撑所述高压电极和低压电极的多个支撑部分；以及连接部分，用于连接所述多个支撑部分。
根据本公开的另一个方面，一种电除尘器包括：荷电单元，设置在沿气流方向的上游部分；以及集尘单元，设置在沿气流方向的下游部分。其中，荷电单元包括：彼此分离的多个荷电电极，以及设置在两个相邻荷电电极之间并且与荷电电极分离的放电线。集尘单元包括多个高压电极和多个低压电极，高压电极的前端与荷电单元相对且高压电极彼此分离，低压电极的前端与荷电单元相对且所述多个低压电极与所述多个高压电极交替排列，放电线和所述多个高压电极中沿气流方向与放电线成一条直线的高压电极之间的间隔小于放电线和荷电电极之间的间隔，并且在与放电线成一条直线的高压电极和放电线之间设置绝缘构件。
根据本公开的另一个方面，一种电除尘器包括：荷电单元，设置在沿气流方向的上游部分；以及集尘单元，设置在沿气流方向的下游部分。其中，荷电单元包括：彼此分离的多个荷电电极，以及设置在两个相邻荷电电极之间并且与荷电电极分离的放电线。集尘单元包括多个高压电极和多个低压电极，高压电极的前端与荷电单元相对且高压电极彼此分离，低压电极的前端与荷电单元相对且所述多个低压电极与所述多个高压电极交替排列，放电线和所述多个高压电极中沿气流方向与放电线成一条直线的高压电极之间的间隔小于放电线和荷电电极之间的间隔，并且所述多个高压电极的前端与所述多个低压电极的前端相比朝着荷电单元突出。
附图说明
本专利或申请文件包含至少一幅着色附图。具有彩图的该专利或专利申请公开的副本在请求且支付必要费用后由官方提供。根据以下结合附图对实施例的描述，本公开的这些和/或其他方面将变得清楚且更加易于理解，其中：
图1是根据本公开一个实施例的电除尘器的透视图；
图2是根据本公开实施例的电除尘器的侧视图；
图3至图5是示出了电荷密度分布根据电除尘器的荷电单元宽度变化的仿真结果图；
图6至图8是示出了电荷密度分布根据高压电极与低压电极相比朝着电除尘器的荷电单元突出的突出长度变化的仿真结果图；
图9是示出了当操作根据本公开实施例的电除尘器时由于电力导致的电力线和电荷密度分布的仿真结果图；
图10是示出了在与图9的绝缘构件相邻的放大部分中的仿真结果的图；以及
图11是根据本公开另一个实施例的电除尘器的侧视图。
具体实施方式
现在将详细参照本公开的实施例，其示例在附图中示出，图中相同的附图标记均表示相同的元件。
在下文中，将参考附图详细描述根据本公开一个实施例的电除尘器。
如图1和图2所示，根据本公开一个实施例的电除尘器10是这样一种设备，其设置在空气流过的通道上以从经过电除尘器10的空气中收集诸如尘土等污染物，并且包括：设置在气流方向上游部分处以向污染物施以电荷的荷电单元10A，以及设置在气流方向下游部分处以电收集由荷电单元10A加有电荷的污染物的集尘单元10B。
荷电单元10A包括：彼此分离的多个荷电电极11；以及由导线(wire)构成的放电线14，放电线与两个荷电电极11分离、并且设置在两个荷电电极11之间。集尘单元10B包括彼此分离的多个集尘电极12和13。在该实施例中，荷电电极11之间的间隔设置为20mm，且集尘电极12和13之间的间隔设置为2mm。
集尘电极12和13包括高压电极12和低压电极13，高压电极的前端与荷电单元10A相对，且高压电极被施加以高电压，低压电极的前端与荷电单元10A相对，且低压电极被施加以比施加至高压电极12的高电压低的电压以作为地电极工作。高压电极12和低压电极13交替地设置并且彼此分离。由于如上所述，荷电单元10A设置在沿气流方向的上游部分且集尘单元10B设置在沿气流方向的下游部分，因此荷电电极11和放电线14设置在沿气流方向的上游部分，且高压电极12和低压电极13设置在沿气流方向的下游部分。
电除尘器10还包括间隔物16，以维持高压电极12和低压电极13按规则间隔彼此分离的状态。间隔物16包括多个支撑部分16a和连接支撑部分16a的连接部分16b，支撑部分16a设置在高压电极12和低压电极13之间，且支撑高压电极12和低压电极13，以维持高压电极12和低压电极13按规则间隔彼此分离的状态。
为了能够在维持电除尘器10集尘容量的同时使电除尘器10具有紧凑结构，优选地荷电单元10A具有较小的宽度。
然而，如果减小荷电单元10A的宽度，放电线14与集尘电极12、13之间的间隔将变得窄于放电线14与荷电电极11之间的间隔，从而一部分电流从放电线14通过集尘电极12和13中施加有相对低电压的低压电极13而泄露，从而产生损耗。也就是说，降低了电除尘器10的集尘效率。
图3至图5是示出了在逐渐减小荷电单元10A宽度的同时观察到的电流的仿真结果图。图3示出了当荷电单元10A的宽度是14mm时的仿真结果，证实了在这种状态下不会发生电流泄露。图4示出了当荷电单元10A的宽度是12mm时的仿真结果，证实了在这种状态下通过集尘单元10B的低压电极13泄露2.7％的电流。另外，图5示出了当荷电单元10A的宽度是6mm时的仿真结果，证实了在这种状态下通过集尘单元10B的低压电极13泄露38.5％的电流。
因此，为了在实现放电线14和集尘电极12、13之间间隔窄于放电线14和荷电电极11之间间隔的同时防止通过低压电极13的电流泄露，位置靠近放电线14的高压电极12的前端与低压电极13的前端相比朝着荷电单元10A突出。也就是说，高压电极12的前端与低压电极13的前端相比位于气流方向的上游部分。
这里，将低压电极13的前端设置为沿着与气流方向垂直的一条直线，并且将高压电极12的前端设置为沿着与气流方向垂直的一条直线。另外，低压电极13的后端以及高压电极12的后端设置为沿着与气流方向垂直的一条直线。
如果如上所述高压电极12的前端与低压电极13的前端相比朝着荷电单元10A突出，那么在高压电极12的前端和荷电电极11之间形成电场，这种电场用于将从放电线14产生的电子引导至荷电电极11。因此，减小了发射至与高压电极12的前端相比距荷电单元10A较远的低压电极13的前端的电子，从而减小了通过低压电极13的电流泄露。
另外，即使按照上述方式设置高压电极12的前端和低压电极13的前端，也确认了在实际情况下电流通过低压电极13间歇地泄露。因此，为了更可靠地防止电流泄露，在高压电极12中沿气流方向与放电线14成一条直线的高压电极12的前端处安装绝缘构件15。绝缘构件15形成为与放电线14平行的条形，并且在绝缘构件15的一侧形成有凹槽以容纳高压电极12的前端。
如果按照上述方式安装绝缘构件15，则绝缘构件15用于防止在放电线14和低压电极13之间形成电场，从而进一步减少了发射至低压电极13的电子。
在上述电除尘器10中，因为与低压电极13相比，高压电极12的前端朝着荷电单元10A突出的突出长度l增加，所以减少了发射至低压电极13的电子。图6至图8是示出了在调节高压电极12的前端和低压电极13的前端位置时的仿真结果的图。
图6示出了当高压电极12的突出长度l是1mm时的仿真结果，图7示出了当高压电极12的突出长度l是2mm时的仿真结果，图8示出了当高压电极12的突出长度l是3mm时的仿真结果。
如果高压电极12的突出长度l是2mm，如图7所示，仿真结果表示不会发生通过低压电极13的电流泄露。然而在实际试验中，电流间歇地通过低压电极13泄露。这是由按薄膜形式形成的高压电极12和低压电极13的结构不稳定性引起的。
因此，在根据该实施例的电除尘器10中，为了防止上述间歇电流泄露，如图8所示，将高压电极12的突出长度l设置为3mm。
图9示出了当操作上述电除尘器10时由电场导致的电力线和电荷密度分布，图10示出了绝缘构件15周围的电力线和电荷密度分布。在图9和图10中，白线表示由电场导致的电力线，电子沿电力线移动。如图9和图10所示，从放电线14辐射的电子由于高压电极12的前端和荷电电极11之间形成的电力而向荷电电极11移动。另外如图10所示，绝缘构件15用于防止施加由于放电线14和低压电极13之间的电场而导致的电力。因此，通过上述两种结构，从放电线14辐射的所有电子均发射至荷电电极11，并且几乎不会发射至低压电极13。
在上述电除尘器10中，作为仿真结果确认了完全地消除了通过低压电极13的电流泄露，并且在实际试验中电流泄露减小到5％或更小。
另外，根据本公开的另一实施例，如图11所示，可以将辅助绝缘构件17附加地设置在放电线14沿气流方向的上游部分处，从而即使在电除尘器10的上游部分设置导电物体，也可以防止从放电线14辐射的电子发射至该导电物体，因此防止了电流泄露。这里，辅助绝缘构件17沿气流方向与放电线14成一条直线。
尽管根据该实施例的电除尘器10具有高压电极12的前端与低压电极13的前端相比朝着荷电单元10A突出这样的结构，以及在高压电极12中同放电线14成一条直线的高压电极12和放电线14之间设置绝缘构件15这样的结构，但是电除尘器10不局限于这些结构。即使采用这两种结构的任一种结构，均可以在减小荷电单元10A宽度的同时防止电流泄露。
根据以上描述可清楚地知道，在根据本公开一个实施例的电除尘器中，高压电极的前端与低压电极的前端相比朝着荷电单元突出，在高压电极的前端和荷电电极之间形成了电场，并且这种电场将从放电线辐射的电子引导至荷电电极，从而减小了由于从放电线辐射的电子发射至低压电极而产生的电流泄露。
另外，在放电线和高压电极中沿气流方向同放电线成一条直线的高压电极之间设置的绝缘构件防止了从放电线辐射的电子向低压电极移动，从而减小了电流泄露。
尽管已经示出和描述了本公开的一些实施例，但本领域普通技术人员应当理解，在不脱离本发明的原理和精神的情况下，可以对这些实施例进行多种改变，本发明的范围由所附权利要求及其等价物限定。

Claims (10)

1.一种电除尘器，包括：
荷电单元，设置在沿气流方向的上游部分处；以及
集尘单元，设置在沿气流方向的下游部分处，其中：
所述荷电单元包括：彼此分离的多个荷电电极，以及设置在两个相邻荷电电极之间并且与所述荷电电极分离的放电线，
所述集尘单元包括多个高压电极和多个低压电极，所述多个高压电极的前端与荷电单元相对，且所述多个高压电极彼此分离，所述多个低压电极的前端与荷电单元相对，且所述多个低压电极与所述多个高压电极交替排列；以及
所述多个高压电极的前端与所述多个低压电极的前端相比朝着荷电单元突出。
2.根据权利要求1所述的电除尘器，其中所述多个低压电极的前端位于与气流方向垂直的直线上。
3.根据权利要求2所述的电除尘器，其中所述多个高压电极的前端与所述多个低压电极的前端相比朝着荷电单元突出3mm。
4.根据权利要求2所述的电除尘器，其中所述多个高压电极的前端位于与气流方向垂直的直线上。
5.根据权利要求1所述的电除尘器，其中在所述多个高压电极中沿气流方向与放电线成一条直线的高压电极处设置绝缘构件。
6.根据权利要求5所述的电除尘器，其中所述绝缘构件形成为与放电线平行延伸的条形。
7.根据权利要求5所述的电除尘器，其中所述绝缘构件包括凹槽以容纳高压电极的前端。
8.根据权利要求5所述的电除尘器，还包括：设置在放电线之前的辅助绝缘构件，其中所述辅助绝缘构件沿气流方向与放电线成一条直线。
9.根据权利要求1所述的电除尘器，其中放电线和荷电电极之间的间隔大于放电线和高压电极的前端之间的间隔。
10.根据权利要求1所述的电除尘器，还包括间隔物，以维持高压电极和低压电极彼此分离的状态，
其中所述间隔物包括：设置在高压电极和低压电极之间以支撑高压电极和低压电极的多个支撑部分；以及连接部分，用于连接所述多个支撑部分。
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