CN104084312B - 一种静电式空气净化器的集尘装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种静电式空气净化器的集尘装置，包括上盖、下盖及其间包含若干卡槽的卡板，集尘装置内设极化电极，上盖内侧设高压发生器，卡槽内对应设电场模组，任一电场模组包括若干平行交替设置的电场正极片和电场负极片，电场正极片连接至正极导电片，电场负极片连接至负极导电片，相邻电场正极片和电场负极片之间间距3.0～4.0mm；高压发生器的高压输出端通过高压片连接端子连接至电场模组的正极导电片，高压发生器的地输出端通过接地片连接端子连接至电场模组的负极导电片，接地片连接端子接地；极化电极为离子发生器。本发明应用在静电式空气净化器中可达到无臭氧、无放电噪声集尘且对电压要求极低、绝缘性要求大大降低的净化效果。
Description
技术领域
本发明属于从固体物料或流体中分离固体物料的磁或静电分离；高压电场分离的技术领域，特别涉及一种通过合理设置结构能达到无臭氧、无放电噪声集尘且对电压要求极低、绝缘性要求大大降低的静电式空气净化器的集尘装置。
背景技术
随着经济的发展和社会的进步、人类文明程度的不断提高，人们的工作、学习、娱乐等活动更多地从室外转入室内。科学研究表明，室内污染是室外的5~10倍，我国城乡居民平均70%的时间是在室内度过的，而在城市，这一数值甚至高达80%~90%。加拿大环卫组织研究发现人类68%的疾病是由室内空气污染造成的。室内空气品质成为了影响人们身体健康的重要因素。
因此，随着生活水平的提高，人们对室内空气质量要求越来越高。一款能够高效除尘、去除异味，在杀灭细菌、病毒时有一定功效的，同时滤网使用寿命长的，并且能够高效释放离子的空气净化器是消费者所需的。
现有技术中，空气净化器按照过滤方式可以将过滤器分为静电式空气净化器和滤网式空气净化器。其中，滤网式空气净化器的核心部件是过滤网，过滤网存在的致命缺陷是随着时间推移，过滤网吸附颗粒物能力会越来越来差，需要较为频繁更换滤网，来达到高效过滤效果，费时费力，成本较高；静电式空气净化器的核心部件是静电集尘装置，其工作原理主要是通过极化电极使空气中的颗粒物带上电荷，然后借助静电力的作用，将带电粒子吸附在集尘板上，故只需定期清洗集尘装置，无需频繁更换，经济环保。
然而，传统的静电式空气净化器需要给静电集尘装置施加6KV～8KV的高压，故对集尘装置内其他部件的绝缘性要求很高，工艺控制比较复杂，这使得传统的静电式空气净化器的故障率较高，静电集尘装置工作中可能会产生较强的放电噪声；同时，传统的静电式空气净化器采用钨丝等材料作为极化电极，会生成大量臭氧，如果该类型空气净化器没有除臭氧装置，释放的臭氧会远远超过国家标准GB/18202—2000中规定的“室内空气臭氧一小时浓度应为0.16mg/m3以下”的要求。
发明内容
本发明解决的技术问题是，现有技术中，由于传统的静电式空气净化器需要给静电集尘装置施加6KV～8KV的高压，故对集尘装置内其他部件的绝缘性要求很高，且传统的静电式空气净化器采用钨丝等材料作为极化电极，会生成大量臭氧，而导致的工艺控制比较复杂，这使得传统的静电式空气净化器的故障率较高，静电集尘装置工作中可能会产生较强的放电噪声，而如果该类型空气净化器没有除臭氧装置，其释放的臭氧会远远超过国家标准GB/18202—2000中规定的“室内空气臭氧一小时浓度应为0.16mg/m3以下”的要求的问题，进而提供了一种优化结构的静电式空气净化器的集尘装置。
本发明所采用的技术方案是，一种静电式空气净化器的集尘装置，包括配合设置的上盖和下盖，所述上盖和下盖间设有卡板，所述卡板上设有若干卡槽，所述集尘装置内设有极化电极，所述集尘装置还包括设于上盖内侧的高压发生器和对应设于卡槽内的电场模组，所述任一电场模组包括若干片平行交替设置的电场正极片和电场负极片，所述电场正极片连接至正极导电片，所述电场负极片连接至负极导电片，所述相邻的电场正极片和电场负极片之间的间距为3.0～4.0mm；所述高压发生器的高压输出端通过高压片连接端子连接至电场模组的正极导电片，所述高压发生器的地输出端通过接地片连接端子连接至电场模组的负极导电片，所述接地片连接端子接地；所述极化电极为离子发生器。
优选地，所述电场模组还包括对应配合设置的一对电场片固定件，所述电场正极片和电场负极片平行交替设置于所述电场片固定件间。
优选地，所述任一电场模组包括数量相同的电场正极片和电场负极片。
优选地，所述电场模组还包括绝缘塑料扣和导电塑料扣，所述绝缘塑料扣和导电塑料扣设于所述正极导电片的两侧。
优选地，所述相邻的电场模组间的正极导电片与正极导电片连接，所述相邻的电场模组间的负极导电片与负极导电片连接。
优选地，所述集尘装置内均匀分布有若干个离子发生器。
优选地，所述高压发生器外侧设有密封层。
优选地，所述电场片固定件采用ABS树脂制成，所述电场片固定件的表面喷设有疏水层。
优选地，所述导电塑料扣设为纳米碳螺旋管。
优选地，所述电场负极片、电场正极片为表面经过磁力抛光的铝板。
本发明提供了一种优化结构的静电式空气净化器的集尘装置，通过在集尘装置设置高压发生器和若干电场模组，并将任一电场模组设置为包括若干片平行交替设置的电场正极片和电场负极片的结构，控制相邻的电场正极片和电场负极片之间的间距为3.0～4.0mm，与传统的静电集尘装置电极片间距6.0～8.0mm相比可以产生相同的电场强度，同时可以将施加到集尘装置上的电压降低到原来的50%～60%，解决了工艺复杂的问题，同时大大减小了电场负极片和电场正极片之间的放电电流，既而大大减弱了放电噪声；通过在集尘装置内设置离子发生器作为极化电极，直接使空气中的颗粒物带上电荷，被电场的正负极片吸附，避免了传统通过钨丝等材料电晕来极化，既而大大减少了由于电晕而产生的臭氧。本发明应用在静电式空气净化器中，可以达到现时最需要的无臭氧、无放电噪声集尘且对电压要求极低、绝缘性要求大大降低的净化效果。
附图说明
图1为本发明的主视图结构示意图；
图2为本发明的电场模组的主视图结构示意图；
图3为本发明的电场模组的侧视图结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的详细描述，但本发明的保护范围并不限于此。
如图所示，本发明涉及一种静电式空气净化器的集尘装置，包括配合设置的上盖1和下盖2，所述上盖1和下盖2间设有卡板3，所述卡板3上设有若干卡槽4，所述集尘装置内设有极化电极5，所述集尘装置还包括设于上盖1内侧的高压发生器6和对应设于卡槽4内的电场模组7，所述任一电场模组7包括若干片平行交替设置的电场正极片7-1和电场负极片7-2，所述电场正极片7-1连接至正极导电片7-3，所述电场负极片7-2连接至负极导电片7-4，所述相邻的电场正极片7-1和电场负极片7-2之间的间距为3.0～4.0mm；所述高压发生器6的高压输出端通过高压片连接端子6-1连接至电场模组7的正极导电片7-3，所述高压发生器6的地输出端通过接地片连接端子6-2连接至电场模组7的负极导电片7-4，所述接地片连接端子6-2接地；所述极化电极5为离子发生器。
本发明中，所述上盖1内设有高压发生器6，高压发生器6的输入电源一般从电源输入口8插入，高压发生器6的高压输出端连接至高压片连接端子6-1，高压片连接端子6-1的另一端与电场模组7的正极导电片7-3连接，高压发生器6的地输出端连接接地片连接端子6-2，接地片连接端子6-2的另一端与电场模组7的负极导电片7-4连接，接地片连接端子6-2接地，完成了本发明中集尘装置的电路回路。
本发明中，任一电场模组7都包括若干片平行交替设置的电场正极片7-1和电场负极片7-2，且电场正极片7-1连接至正极导电片7-3，电场负极片7-2连接至负极导电片7-4，相邻的电场正极片7-1和电场负极片7-2之间的间距为3.0～4.0mm，这与传统的静电集尘装置电极片的6.0～8.0mm的间距相比可以产生相同的电场强度，根据匀强电场计算公式E=U/d，本发明可以将施加给集尘装置的电压降低到现有技术的50%～60%，对于绝缘的技术要求大大降低，同时电流一并减小，还大大减弱了放电噪声，即使使用者不小心碰触到也不会产生强烈的不适感。
本发明中，一般情况下，电场正极片7-1和电场负极片7-2之间的间距设为3.0mm。
本发明中，一般情况下，高压发生器6的输出电压为3500V，远远小于现有技术中的理论电压，对于材料绝缘的技术要求大大降低，静电式空气净化器的工作及使用更为安全可靠。
本发明中，极化电极5设为离子发生器，当以离子发生器作为静电集尘装置的极化电极5时，可以直接使空气中的颗粒物带上电荷，被电场模组7的电场正极片7-1和电场负极片7-2吸附，避免了传统技术中通过钨丝等材料电晕来极化，既而大大减少了由于电晕而产生的臭氧，保证使用者的使用舒适度。
本发明中，国家标准GB/18202—2000中规定的“室内空气臭氧一小时浓度应为0.16mg/m3以下”，即室内空气臭氧一小时浓度应在75 ppb以下。选用电场正极片7-1和电场负极片7-2的正对面积尺寸相等、两电极间距相同的电场模组7一共36个组成二个集尘装置（每个集尘装置有18个电场模组7）后进行实验比对，两组集尘装置分别安装于同种机型的除去其内的除臭氧装置或滤网的空气净化器A、B中，同时在空气净化器A内设置传统的钨丝作为极化电极5，集尘装置加电压3500V，极化电极5加6000V电压，在空气净化器B内设置离子发生器作为极化电极5，将空气净化器A、B分别置于体积相同的标准测试空间内，记录不同时间下空气净化器A、B释放臭氧浓度；实验记录到空气净化器A内的臭氧浓度从最初的5.0ppb上升至8小时后的482.0ppb，而空气净化器B内的臭氧浓度仅从最初的5.0 ppb上升至8小时后的18.7ppb。由实验数据可见，采用离子发生器作为极化电极5可以大大减小空气净化器的臭氧的释放，甚至可以省掉除臭氧装置或滤网的结构，大大减小成本，用户使用也可以更为安全。
所述电场模组7还包括对应配合设置的一对电场片固定件7-5，所述电场正极片7-1和电场负极片7-2平行交替设置于所述电场片固定件7-5间。
本发明中，通过在电场模组7设置电场片固定件7-5，保证了任一电场模组7内的若干电场正极片7-1和电场负极片7-2可以被较为便利的平行交替设置在电场片固定件7-5间，保证了电场模组7工作的完整，且更便于安装、维护及更换电场正极片7-1和电场负极片7-2。
所述任一电场模组7包括数量相同的电场正极片7-1和电场负极片7-2。
本发明中，为了保证电场正极片7-1和电场负极片7-2平行交替设置于所述电场片固定件7-5间且正负极明确，故在任一电场模组7内设置数量相同的电场正极片7-1和电场负极片7-2，达到电极的平衡。
所述电场模组7还包括绝缘塑料扣7-6和导电塑料扣7-7，所述绝缘塑料扣7-6和导电塑料扣7-7设于所述正极导电片7-3的两侧。
本发明中，电场正极片7-1和电场负极片7-2交错插接在电场片固定件7-5里面，绝缘塑料扣7-6分别扣住电场正极片7-1和电场负极片7-2伸出电场片固定件7-5部分一端，导电塑料扣7-7分别扣住电场正极片7-1和电场负极片7-2伸出电场片固定件7-5部分的另一端，且绝缘塑料扣7-6和导电塑料扣7-7设于正极导电片7-3的两侧，保证电流走向的单一性。
所述相邻的电场模组7间的正极导电片7-3与正极导电片7-3连接，所述相邻的电场模组7间的负极导电片7-4与负极导电片7-4连接。
本发明中，电场模组7之间可以采用各种连接工艺将正极导电片7-3与正极导电片7-3连接、负极导电片7-4与负极导电片7-4连接，一般情况下，采用焊接工艺即可完成需求。
本发明中，唯有将电场模组7之间采用连接工艺连接在一起，才能保证所有的电场模组7都能进入工作状态，采用相邻电场模组7串联的连接方式，保证了一旦有某一电场模组7出现故障可以迅速排查故障源，及时对故障作出判断和维修。
所述集尘装置内均匀分布有若干个离子发生器。
本发明中，离子发生器作为静电集尘装置的极化电极5，避免了传统通过钨丝等材料电晕来极化，既而大大减少了由于电晕而产生的臭氧，通过在集尘装置内均匀分布设置若干个离子发生器，保证了集尘装置内所有的电场模组7的电场正极片7-1和电场负极片7-2都能进入工作状态。
所述高压发生器6外侧设有密封层。
本发明中，通过在高压发生器6外侧设置密封层，完成了高压发生器6的封装，保证了高压发生器6相对于外界的绝缘，进一步保证了使用者的使用安全。
所述电场片固定件7-5采用ABS树脂制成，所述电场片固定件7-5的表面喷设有疏水层。
本发明中，电场片固定件材料7-5采用ABS树脂，一般选用94V0标准的板材，保证了电场片固定件7-5的高阻燃性，更为安全，同时在电场片固定件7-5的表面喷设疏水层，避免静电集尘装置在清洗时存留水分在电场片固定件7-5的表面而导致电场片固定件7-5表面爬电几率上升，防止由于人工处理不当而造成的静电集尘装置的损坏。
本发明中，疏水层一般设置为包含有烷烃、油、脂肪或含有油脂的物质材料层，现有技术中有很多适合作为疏水层来采用的材料，如塑料、树脂等。
所述导电塑料扣7-7设为纳米碳螺旋管。
本发明中，所述导电塑料扣7-7的材质采用PPS纳米碳螺旋管，PPS（聚苯硫醚）作为一种新型高性能热塑性树脂，具有机械强度高、耐高温、耐化学药品性、难燃、热稳定性好、电性能优良等优点，其在很大的温度波动下电阻值依旧可以保持在1011～1012Ω的数量级，进而大大减小了电场负极片7-2和电场正极片7-1之间放电的电流，故大大减弱放电噪声。一般情况下，当电场负极片7-2和电场正极片7-1之间的施加电压为3500V时，其短路电流不到100nA，放电噪声几乎没有，并且人体不小心碰触也不会有感觉，对于使用者来说更为安全。
所述电场负极片7-2、电场正极片7-1为表面经过磁力抛光的铝板。
本发明中，所述电场负极片7-2和电场正极片7-1的材质均采用铝板，一般情况下为1060铝板，其含铝量达到99.6%，具有良好的延伸率以及抗拉强度，完全能够满足常规的加工要求（冲压，拉伸），成型性高，具有较高的可塑性、耐蚀性、导电性和导热性，易承受各种压力加工和引伸、弯曲，这使得铝板的表面能更适用磁力抛光工艺技术，使电场负极片7-2和电场正极片7-1表面无毛刺，划痕，避免了电场负极片7-2和电场正极片7-1尖端放电现象，既而减少了臭氧的产生。
本发明解决了现有技术中，由于传统的静电式空气净化器需要给静电集尘装置施加6KV～8KV的高压，故对集尘装置内其他部件的绝缘性要求很高，且传统的静电式空气净化器采用钨丝等材料作为极化电极，会生成大量臭氧，而导致的工艺控制比较复杂，这使得传统的静电式空气净化器的故障率较高，静电集尘装置工作中可能会产生较强的放电噪声，而如果该类型空气净化器没有除臭氧装置，其释放的臭氧会远远超过国家标准GB/18202—2000中规定的“室内空气臭氧一小时浓度应为0.16mg/m3以下”的要求的问题，通过在集尘装置设置高压发生器6和若干电场模组7，并将任一电场模组7设置为包括若干片平行交替设置的电场正极片7-1和电场负极片7-2的结构，控制相邻的电场正极片7-1和电场负极片7-2之间的间距为3.0～4.0mm，与传统的静电集尘装置电极片间距6.0～8.0mm相比可以产生相同的电场强度，同时可以将施加到集尘装置上的电压降低到原来的50%～60%，解决了工艺复杂的问题，同时大大减小了电场正极片7-1和电场负极片7-2之间的放电电流，既而大大减弱了放电噪声；通过在集尘装置内设置离子发生器作为极化电极5，直接使空气中的颗粒物带上电荷，被电场的正负极片吸附，避免了传统通过钨丝等材料电晕来极化，既而大大减少了由于电晕而产生的臭氧。本发明应用在静电式空气净化器中，可以达到现时最需要的无臭氧、无放电噪声集尘且对电压要求极低、绝缘性要求大大降低的净化效果。
Claims (8)
1.一种静电式空气净化器的集尘装置，包括配合设置的上盖和下盖，所述上盖和下盖间设有卡板，所述卡板上设有若干卡槽，所述集尘装置内设有极化电极，其特征在于：所述集尘装置还包括设于上盖内侧的高压发生器和对应设于卡槽内的电场模组，任一所述电场模组包括若干片平行交替设置的电场正极片和电场负极片，所述电场正极片连接至正极导电片，所述电场负极片连接至负极导电片，相邻的所述电场正极片和所述电场负极片之间的间距为3.0～4.0mm；所述高压发生器的高压输出端通过高压片连接端子连接至电场模组的正极导电片，所述高压发生器的地输出端通过接地片连接端子连接至电场模组的负极导电片，所述接地片连接端子接地；所述极化电极为离子发生器；所述电场模组还包括对应配合设置的一对电场片固定件，所述电场正极片和电场负极片平行交替设置于所述电场片固定件间；任一所述电场模组包括数量相同的电场正极片和电场负极片。
2.根据权利要求1所述的一种静电式空气净化器的集尘装置，其特征在于：所述电场模组还包括绝缘塑料扣和导电塑料扣，所述绝缘塑料扣和导电塑料扣设于所述正极导电片的两侧。
3.根据权利要求1所述的一种静电式空气净化器的集尘装置，其特征在于：相邻的所述电场模组间的正极导电片与正极导电片连接，相邻的所述电场模组间的负极导电片与负极导电片连接。
4.根据权利要求1所述的一种静电式空气净化器的集尘装置，其特征在于：所述集尘装置内均匀分布有若干个离子发生器。
5.根据权利要求1所述的一种静电式空气净化器的集尘装置，其特征在于：所述高压发生器外侧设有密封层。
6.根据权利要求1所述的一种静电式空气净化器的集尘装置，其特征在于：所述电场片固定件采用ABS树脂制成，所述电场片固定件的表面喷设有疏水层。
7.根据权利要求2所述的一种静电式空气净化器的集尘装置，其特征在于：所述导电塑料扣设为纳米碳螺旋管。
8.根据权利要求1所述的一种静电式空气净化器的集尘装置，其特征在于：所述电场负极片和电场正极片为表面经过磁力抛光的铝板。
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