CN103394257B - 静电空气净化装置及方法 - Google Patents

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本发明提供一种静电空气净化装置,用于对通过进气口(1)进入的空气进行净化,并使净化后的空气通过出气口(6)排出,其包括:电离装置(2),其设置在进气口(1)处,用于将空气中的灰尘转变为带电粒子;水洗装置(3),其设置在进气口(1)处,用于对通过电离装置(2)的空气进行水洗,并使部分带电粒子与水结合后随水流走;阴极板(4),其用于吸附通过水洗装置(3)的空气中的带电粒子。本发明提供的静电空气净化装置通过设置水洗装置和阴极板,从而对空气进行水洗和静电吸附两次清洗,可有效去除空气中的灰尘,提高空气净化效率,并且由于臭氧溶于水,通过水洗还可吸收在电离过程中产生的臭氧,降低了臭氧对人体产生伤害的可能。

Description

静电空气净化装置及方法
技术领域
[0001] 本发明涉及静电除尘技术,尤其涉及一种家用静电空气净化装置以及静电空气净化方法。
背景技术
[0002] 随着生活水平的提高,人们对生活质量的要求越来越高,因而越来越重视空气质量,为此许多家庭都配备有家用空气净化器。目前常用的家用空气净化器多为过滤类净化器,这种过滤类净化器是利用风机将空气抽入净化器内,然后通过内置的过滤网过滤空气。这种滤网式空气净化器一般采用HEPA滤网、活性炭滤网、光触媒(冷触媒、多远触媒)以及紫外线杀菌消毒等组合方法来处理空气,从而起到过滤粉尘、消除异味、消毒等作用。
[0003] 然而,这种净化器使用的时间长了,过滤网会聚集一些灰尘,在潮湿环境下过滤网会发霉长毛,进而演变为毒源,当空气经过过滤网时,会将有毒物质从机器里带出,这样不但不能起到净化空气效果反而会加重空气污染,所以过滤类净化器的过滤网不能长期使用,需要经常换洗,使用不方便并且成本比较昂贵。
发明内容
[0004] 本发明鉴于以上问题,提供了一种静电空气净化装置,其无需更换滤网,可长时间使用,并且使用方便且成本较低。
[0005] 本发明提供一种静电空气净化装置,其用于对通过进气口(I)进入的空气进行净化,并使净化后的空气通过出气口(6)排出,该静电空气净化装置包括:电离装置(2),其设置在所述进气口( I)位置处,用于将空气中的灰尘转变为带电粒子;水洗装置(3),其设置在所述进气口( I)位置处,用于对通过所述电离装置(2)的空气进行水洗,并使部分所述带电粒子与水结合后随水流走;阴极板(4),其用于吸附通过所述水洗装置(3)的空气中的带电粒子。
[0006] 本发明提供的静电空气净化装置通过设置水洗装置和阴极板,从而对空气进行水洗和静电吸附两次清洗,可有效去除空气中的灰尘,提高空气净化效率,并且由于臭氧溶于水,通过水洗还可吸收在电离过程中产生的臭氧,降低所产生的臭氧对人体造成的伤害。与过滤类净化器相比,本发明提供的静电空气净化装置,由于没有使用滤网,因而不存在长时间使用净化效果下降的问题。此外,由于无需更换过滤网,大大降低了人本的使用成本。
[0007] 本发明还提供一种静电空气净化方法,其对所吸入的空气依次进行:
[0008] 电离化处理,其中使对吸入的空气流经电离装置,将空气中的灰尘转变为带电粒子;水洗处理,其中使电离化处理后的空气流经水洗装置,利用清洗水使部分带电粒子与水结合;和阴极板吸附处理,其中使水洗处理后的空气流经阴极板,使带电粒子吸附于所述阴极板。
[0009] 本发明提供的静电空气净化方法,首先对吸入的空气进行电离化处理,然对电离化处理后的空气进行水洗和静电吸附两次清洗,从而可有效去除空气中的灰尘,提高空气净化效率,并且由于臭氧溶于水,通过水洗还可吸收在电离过程中产生的臭氧,降低了臭氧对人体产生的伤害。
附图说明
[0010] 图1是本发明静电空气净化装置一个实施方式的原理示意图;
[0011] 图2是图1所示静电空气净化装置详细结构示意图;
[0012] 图3是图2所示静电空气净化装置的左视图;
[0013]图4是本发明静电空气净化装置一个实施方式的电离装置的结构示意图;
[0014]图5图5本发明静电空气净化装置一个实施方式的水洗装置的主视图;
[0015] 图6是本发明静电空气净化装置一个实施方式的水洗装置的俯视图;
[0016] 图7是本发明静电空气净化装置一个实施方式的阴极板和刮尘器的结构示意图。
具体实施方式
[0017] 为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案,下面结合附图和具体实施方式对本发明提供的静电空气净化装置以及静电空气净化方法进行详细描述。在这些附图中,对于相同或者相当的构成要素,标注相同标号。以下仅为本发明的静电空气净化装置的最佳实施方式,本发明并不仅限于下述结构。
[0018]图1是本发明静电空气净化装置一个实施方式的原理示意图。图2是图1所示静电空气净化装置详细结构示意图;图3是图2所示静电空气净化装置的左视图。
[0019] 请一并参阅图1至图3,本实施方式的静电空气净化装置包括箱体100,在箱体100的左侧面设置有进气口 1,在箱体100的顶部右侧位置处设置有出气口 6。在进气口 I的位置处设置有电离装置2,用于将空气中的灰尘转变为带电粒子。在电离装置2的右侧,设置有水洗装置3,用于对经由电离装置2后的空气进行水洗,并使部分带电粒子与水结合后随水流走实现空气的初步净化,其他带电粒子穿过水洗装置。在水洗装置3的右上方设置有阴极板4,用于吸附带电粒子。
[0020] 在本实施方式中,为了使阴极板4可吸附带电粒子,在箱体100内右侧位置处设置有阳极板5。具体地,在箱体100内间隔规定距离层叠多个圆盘形电极板而构成整体呈圆柱体形的阴极板4,阳极板5平行于阴极板4的中心轴,接近阴极板4与其对置。阳极板5和阴极板4形成静电场,当带电粒子经过该静电场时,在静电场作用下带电粒子会沉积在阴极板4上,从而达到净化空气的目的。当然,形成静电场不局限于设置阳极板5,也可在箱体100的右侧设置金属材质并使其接地,并对阴极板4施加负电压,从而在两者之间形成静电场,这同样可实现吸附带电粒子、净化空气的效果。
[0021] 使用本实施方式提供的静电空气净化装置时,如图1中虚线箭头所示,含有灰尘的空气首先通过设置在进气口 I位置处的电离装置2,在电离装置2的作用下,夺走空气中灰尘的电子,使灰尘转变为带正电的粒子。含有带电灰尘粒子的空气随后到达水洗装置3,在水洗装置3中带电灰尘粒子一部分与水结合后随水流流走,实现空气的初步净化。空气经过水洗装置3水洗后,到达阴极板4位置处,空气中的带电粒子在静电场作用下被吸附而沉积在阴极板4上,从而达到净化空气的目的。净化后的空气最后从出气口 6排出。
[0022] 本实施方式提供的静电空气净化装置,对空气进行水洗和静电吸附两次清洗,从而有效去除空气中的灰尘,提高空气净化效率。另外,在从进气口 I吸入的带有灰尘的空气经过电离装置2时,会在电离过程中产生臭氧。由于臭氧溶于水,因此,可利用水洗装置3吸收该电离过程中产生的臭氧,降低了臭氧对人体产生伤害的可能。
[0023] 在本实施方式中,水洗装置3的水流来自喷淋水箱7。喷淋水箱7设置在箱体100上方左侧位置处,如图1中上方实线箭头所示,用于产生向下的喷淋水流。喷淋水流首先落在刮尘器8上,然后被刮尘器8 (刮尘器的结构在下文详细描述)导向水洗装置3,从而对进入水洗装置3的空气进行水洗。
[0024] 喷淋水箱7产生的喷淋水流,除了用于在水洗装置3水洗空气外,还用于水洗阴极板4。为了可以利用喷淋水流清洗阴极板4,本实施提供的静电空气净化装置还设置驱动装置,用于驱动阴极板4转动,从而使吸附有灰尘粒子的阴极板可以转动至喷淋水流下方,从而利用喷淋水流进行清洗。驱动装置包括转动轴11、转动轴支架14、主动轮电机15、齿轮组16。转动轴支架14为两个相隔一定距离的三角架,转动轴11可旋转地设置在转动轴支架14上,阴极板4设置在转动轴11上,通过主动轮电机15带动齿轮组16转动,从而带动转动轴11转动,进而使阴极板4随着转动轴11 一起转动。
[0025] 进一步地,如图2所示,为了避免浪费,本实施方式提供的静电空气净化装置还包括集水箱9和栗10。集水箱9用于收集流过水洗装置3和阴极板4的水流,其设置在箱体100的下方,经过水洗装置3和阴极板4的水流,从设置在箱体100底部的漏水孔流入集水箱9内。
[0026] 栗10,设置在集水箱9外侧,用于使水经由水管13在喷淋水箱7和集水箱9之间循环流动,从而最大化利用清洗水。
[0027] 使用本实施方式提供的静电空气净化装置,当喷淋水箱7和集水箱9内的清洗水变脏时,只需更换清洗水即可。具体更换方式可根据实际情形设置,例如可在集水箱9上设置排水口,当清洗水变脏无法继续用于清洗时,可打开排水口,并关闭栗10,使水通过排水口排出,同时通过在喷淋水箱7的进水口或打开喷淋水箱的盖子加入干净的清洗水。
[0028] 如图1和图2所示,为了便于空气进入本实施方式提供的静电空气净化装置,以及使进入该静电空气净化装置的空气按设定方向流动,本实施方式的静电空气净化装置还包括抽气装置12,比如鼓风机。该抽气装置12设置在出气口 6位置处,用于使空气依次通过进气口 1、电离装置2、水洗装置3和阴极板4,最后从所述出气口(6)排出。
[0029] 图4是本发明静电空气净化装置一个实施方式的电离装置的结构示意图。如图4所示,电离装置2包括塑料箱体200,在塑料箱体200内设置有交错排列的高压阳极20和电离阴极板21,用于形成高压静电场。在塑料箱体200外侧设置有阳极引线端子22,用于为高压阳极20接入高压静电。高压阳极20的高压为5000-20000伏之间的电压,可以为5000v、8000v、10000v、15000v、20000v等等。高压阳极20通过阳极引线端子22接入高压静电,然后与电离阴极板21组成一个比如为1mm宽的静电场,当空气吹过高压阳极20与阴极21组成的静电场时,空气中的灰尘会被夺去电子而带正电,由于静电场较窄而风速较快,正电粒子会快速通过静电场,而不会被电离阴极板21吸附,所以空气经过电离装置2后,空气的灰尘会带大量的正电,为后面的水洗除尘和静电电场除尘做好准备。
[0030] 图5和图6示出了本发明静电空气净化装置一个实施方式的水洗装置的结构示意图。其中图5是本发明静电空气净化装置一个实施方式的水洗装置的主视图,图6是本发明静电空气净化装置一个实施方式的水洗装置的俯视图。如图5和图6所示,水洗装置3包括支架30和钢网31,钢网31比如为80-120目。支架30包括前后两个框架,在该两个框架之间设置有用于容纳钢网31的缝隙,钢网31通过夹紧装置夹紧在该缝隙中。在支架30的上方设置有水槽32,来自喷淋水箱7的喷淋水流在刮尘器8的导流下流入水槽32内,并通过水槽32中的缝隙流过钢网31,形成水幕。经过电离装置2的空气,在抽气装置12作用下冲破形成在钢网31上的水幕,从而使钢网上的小孔前后贯通,在此过程中一部分带电粒子与水结合并随水流流走,另一部分未与水结合的带电粒子穿过钢网上的小孔,并在抽气装置作用下流向阴极板4位置处,进而被阴极板4吸附
[0031]图7是本发明静电空气净化装置一个实施方式的刮尘器和阴极板的结构示意图。
[0032] 如图7所示,阴极板4具有间隔规定距离的多个圆盘形电极板40,该多个圆盘形电极板40设置在转动轴11上,转动轴11设置于阴极板4的中心轴上,可带动位于其上的多个圆盘形电极板40转动。刮尘器8具有伸入阴极板4的多个圆盘形电极板之间间隙的多个刮尘部80,刮尘部80呈折叠结构,并且优选使刮尘器8的刮尘部和阴极板4的圆盘形电极板40接近并保持规定距离的空隙,在本实施方式中设定刮尘部与圆盘形电极板40之间的距离比如为0.5mm。如上所述,喷淋水箱7喷下的细微水流会喷洒在刮尘器8和阴极板4上,在水表面张力的作用下,水会填充于圆盘形电极板40和刮尘部80之间的空隙,可借此去除附着在阴极板4上的灰尘。此外,由于每个刮尘部80和对应的圆盘形电极板40之间的间隙只有0.5mm,在水的表面张力作用下,会在刮尘部80和圆盘形电极板40之间的间隙处形成水膜,从而使进入静电空气净化装置内的空气不能向上流动,只能按图1中箭头所示方向,经过阴极板4的下方向右流动,再从阴极板4的右侧向上流过阴极板4与阳极板5之间,从而确保空气均会经过阴极板4的多个圆盘形电极板40之间的间隙,当空气经过阴极板4的圆盘形电极板之间的间隙时,空气中的带电灰尘粒子被阴极板4吸附,沉积在阴极板4的表面。阴极板4在转动轴11的驱动下转动,使吸附有灰尘的部分转动到喷淋水流下方时,一方面借助喷淋水流冲洗去除附着在阴极板4上的灰尘,另一方面利用刮尘器8进一步去除附着在阴极板4上的灰尘,从而实现阴极板4的清洗。
[0033] 由于本实施方式的阴极板4包括多个圆盘形电极板40,而每个圆盘形电极板的均可用于吸附带电灰尘粒子,从而具有较大的吸附面积,增加了本实施方式静电空气净化装置的吸附量和除尘效果。
[0034] 本发明提供的静电空气净化装置的动作过程如下:
[0035] 首先启动本发明的静电空气净化装置,此时净化装置的电离装置2、阴极板4和阳极板5均通电,分别形成高压电场和静电场,同时喷淋水箱7向下喷淋水流,转动轴11带动阴极板4转动,抽气装置12开始抽气以使空气进入净化装置内。当空气从进气口 I进入净化装置后,首先通过电离装置2,在电离装置2中高压电场夺去空气中灰尘的电子,使灰尘转变为带正电的粒子,随后含有带电灰尘粒子的空气进入水洗装置3,在水洗装置3中,带电灰尘粒子一部分与水结合后随水流流走,一部分穿过水洗装置;经过水洗装置3后的空气接着向上流动,通过阴极板4,在阴极板4处空气中的带电灰尘粒子被吸附在阴极板4上,从而实现空气净化,净化后的空气,在抽气装置12作用下从出气口 6排出。而吸附有带电灰尘粒子的阴极板4在转动轴11作用下转动,当吸附有带电灰尘粒子的部分转动至喷淋水箱7下方时,一方面借助喷淋水流冲洗去除附着在阴极板4上的灰尘,另一方面利用刮尘器8进一步去除附着在阴极板4上的灰尘,从而实现阴极板4的清洗。
[0036] 本发明提供的静电空气净化装置,由于取代了更换滤网(HEPA)的方式,大大降低了空气净化成本,比较适合家庭、办公场所使用;并且由于可以实现阴极板的自动清洗,在使用过程中无需更换任何部件,只需更换清洗水即可,使得使用更加方便快捷。
[0037] 进一步地,本发明提供的静电空气净化装置由于空气经过水洗装置后,一部分带电灰尘粒子与水结合后随水流流走,另一部分带电灰尘粒子穿过水洗装置上的水幕形成的小孔,流向阴极板,由于水幕产生的阻力,可降低灰尘粒子通过阴极板的速度,为阴极板提供足够的吸附时间;并且由于阴极板上始终带水,进一步使带电粒子更加有效地吸附在阴极板上,从而降低了带电粒子随空气溢出的可能,避免带电粒子对人们产生伤害。此外,由于臭氧溶于水,静电产生的臭氧在经过水洗之后会大幅度减低,这样使得静电净化变得更安全、更健康。
[0038] 以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式,然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言,在不脱离本发明的精神和实质的情况下,可以做出各种变型和改进。例如可不设置驱动装置来使阴极板转动,而是对整个阴极板进行喷水来进行阴极板的清洗。又或者在阴极板下方设置水盆或水槽,水盆或水槽中的水可浸没阴极板的一部分,当阴极板上吸附有灰尘的部分转动至水盆内或水槽内时便可洗去所吸附的灰尘。这些变型和改进也视为本发明的保护区间。

Claims (13)

1.一种静电空气净化装置,用于对通过进气口(I)进入的空气进行净化,并使净化后的空气通过出气口(6)排出,其特征在于,包括: 电离装置(2),其设置在所述进气口(I)位置处,用于将空气中的灰尘转变为带电粒子; 水洗装置(3 ),其设置在所述进气口( I)位置处,用于对通过所述电离装置(2 )的空气进行水洗,并使部分所述带电粒子与水结合后随水流走; 阴极板(4 ),其用于吸附通过所述水洗装置(3 )的空气中的带电粒子。
2.如权利要求1所述的静电空气净化装置,其特征在于,还包括: 喷淋水箱(7),其用于产生喷淋所述阴极板(4)的水流; 刮尘器(8),其靠近所述阴极板(4)设置,利用所述喷淋水箱(7)喷下的水流清洗所述阴极板(4 ),并将所述水流导向所述水洗装置(3 )。
3.如权利要求2所述的静电空气净化装置,其特征在于,所述阴极板(4)具有间隔规定距离的多个圆盘形电极板,所述刮尘器(8)具有伸入所述阴极板(4)的多个圆盘形电极板之间间隙的多个刮尘部。
4.如权利要求2或3所述的静电空气净化装置,其特征在于,还包括驱动装置,其用于驱动所述阴极板(4)按设定方向转动。
5.如权利要求2或3所述静电空气净化装置,其特征在于,还包括: 集水箱(9),其设置在所述水洗装置(3)和所述阴极板(4)的下方,用于收集流过所述水洗装置(3)和所述阴极板(4)的水流; 栗(10),其用于使水经由水管(13)在所述喷淋水箱(7)和集水箱(9)之间循环流动。
6.如权利要求1所述的静电空气净化装置,其特征在于,所述水洗装置(3)为金属丝制成的网格状结构。
7.如权利要求1所述的静电空气净化装置,其特征在于,所述电离装置(2)包括间隔排列的高压阳极(20)和电离阴极板(21)。
8.如权利要求1所述的静电空气净化装置,其特征在于,还包括 抽气装置(12),其设置在所述出气口(6)位置处,用于使空气依次通过所述进气口(I)、电离装置(2)、水洗装置(3)和阴极板(4),最后从所述出气口(6)排出。
9.如权利要求8所述的静电空气净化装置,其特征在于,还包括与所述阴极板(4)对应设置的阳极板(5),用于与所述阴极板(4)形成静电场。
10.一种静电空气净化方法,其特征在于, 对所吸入的空气依次进行: 电离化处理,其中使对吸入的空气流经电离装置,将空气中的灰尘转变为带电粒子;水洗处理,其中使电离化处理后的空气流经水洗装置,利用清洗水使部分带电粒子与水结合后随水流走;和 阴极吸附处理,其中使水洗处理后的空气流经阴极板,使带电粒子吸附于所述阴极板。
11.如权利要求10所述的静电空气净化方法,其特征在于: 利用所述清洗水对进行所述阴极吸附处理后的所述阴极板进行清洗。
12.如权利要求11所述的静电空气净化方法,其特征在于: 使所述清洗水,在对所述阴极板进行清洗之后,流过所述水洗装置进行所述水洗处理。
13.如权利要求11所述的静电空气净化方法,其特征在于: 使所述清洗水,在进行所述水洗处理后,再次循环流过所述阴极板,对所述阴极板进行清洗。
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