CN104741237A - 高压荷电水雾凝集式空气净化装置 - Google Patents

高压荷电水雾凝集式空气净化装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开并提供了一种不会产生有害气体、对环境无污染、使用方便而且净化效率高的高压荷电水雾凝集式空气净化装置。该高压荷电水雾凝集式空气净化装置包括箱体（1）和设置在所述箱体（1）内的气流管道（2）、冷凝装置、高压静电发生器（3）、自动补水装置和电控装置，所述电控装置分别与所述冷凝装置、所述高压静电发生器（3）电连接，所述冷凝装置设置在所述气流管道（2）的外侧与其相接触，所述气流管道（2）内设置有微孔陶瓷管（5），所述微孔陶瓷管（5）中间空腔内的导线（6）与所述高压静电发生器（3）电连接，所述自动补水装置与所述微孔陶瓷管（2）的进水口相连通。本发明可广泛应用于空气净化领域。

Description

高压荷电水雾凝集式空气净化装置
技术领域
本发明涉及一种高压荷电水雾凝集式空气净化装置。
背景技术
随着生活水平的提高，人们对室内环境的舒适度的要求越来越高，针对这些情况，人们研发出了空气净化器来满足上述要求。空气净化器又称“空气清洁器”、空气清新机、净化器，是指能够吸附、分解或转化各种空气污染物，有效提高空气清洁度的产品，主要分为家用 、商用、工业、楼宇。现有的空气净化器中有多种不同的技术和介质，如吸附技术、负（正）离子技术、催化技术、光触媒技术、超结构光矿化技术、HEPA高效过滤技术、静电集尘技术等。现有的空气净化器多采用静电集尘技术，静电除尘的基本原理是让空气中悬浮尘埃带电，然后将带电尘埃吸附到电性相反的电极上，目前主要采用的技术是在金属电极导体上加载几万伏及几十万伏的高压静电，使供电极表面与尖端产生电晕现象，电晕电极周围的空气电离，使空气带上负电荷或者正电荷，电离荷电粒子质量比尘埃小千万倍，尘埃荷电后的电势差不高，吸附间距小于30mm,这样空气流量太小，只有加大电离线与吸附极的数量，真正达到有效风量时起码需要几十组电晕吸附组合，这时产生的臭氧O- 3 和有害的氮氧化物NO- X一定会超过生活环境允许的标准，表现为有明显臭氧味，如果长期接触会对人体健康非常不利，容易造成肺组织纤维化，即为临床俗称的“棉花肺”，一旦患病，是不可逆转的职业损伤性疾病。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种不会产生有害气体、对环境无污染、使用方便而且净化效率高的高压荷电水雾凝集式空气净化装置。
    本发明所采用的技术方案是：本发明包括箱体和设置在所述箱体内的气流管道、冷凝装置、高压静电发生器、自动补水装置和电控装置，所述电控装置分别与所述冷凝装置、所述高压静电发生器、自动补水装置电连接，所述冷凝装置设置在所述气流管道的外侧与其相接触，所述气流管道内设置有微孔陶瓷管，还或者是高分子材料有机微孔管或微孔金属管，所述微孔陶瓷管中间空腔内的导线与所述高压静电发生器电连接，所述自动补水装置与所述微孔陶瓷管的顶部相连通。
    所述高压荷电水雾凝集式空气净化装置还包括设置在所述微孔陶瓷管下方的收集容器，所述收集容器设置在所述气流管道内。
    所述高压荷电水雾凝集式空气净化装置还包括设置在所述气流管道进气口处的风机。
    所述微孔陶瓷管设置有多个，所述高压荷电水雾凝集式空气净化装置还包括设置在所述气流管道内且位于所述微孔陶瓷管对应集尘区域下游所设的高压正电吸附滤芯堆块。
    所述高压正电吸附滤芯堆块为镀铂或镀半晶硅的陶瓷滤芯，其网孔的尺寸为2mmX2mm，网孔间的壁厚为0.2mm，目的吸收消除意外产生的臭氧。
    所述高压荷电水雾凝集式空气净化装置还包括设置在所述气流管道内且位于所述气流管道出气口处的加热器，可以对冷凝后空气进行加热。
    所述高压荷电水雾凝集式空气净化装置还包括设置在所述气流管道和所述微孔陶瓷管之间的至少一层导电均压网。
    所述导电均压网是数量设置有两层，第一层所述导电均压网到所述微孔陶瓷管的距离与所述微孔陶瓷管到第二层所述导电均压网和第二层所述导电均压网到所述气流管道之间的距离比为2:6:2。
所述冷凝装置包括设置在所述气流管道外壁上且与所述微孔陶瓷管位置对应的冷凝套以及与所述冷凝套依次循环联通的节流阀、蒸发器、制冷压缩机、栅格式散热器，所述栅格式散热器浸没入在机箱底座水冷箱内。
所述高压荷电水雾凝集式空气净化装置还包括设置在室外的新风压气机通过管道把新鲜空气补充进入室内，补充新鲜空气的所述新风压气机出风口一定要吹向机箱底座装有所述栅格式散热器的水冷箱水面上，用于帮助制冷压缩机降温。
所述自动补水装置包括设置在机箱顶部的储水箱、设置在机箱内部的气压室、压气机、以及悬置在气压室中心的气压补水箱，所述气压室装置体积较大，不仅可以起到气压稳定缓冲作用，而且可以把与所述微孔陶瓷管联通、带有高压静电的所述气压补水箱悬置在所述气压室中心，减少高压静电对周围电器设备的静电干扰，所述储水箱通过第一管道与所述气压补水箱相连通，所述压气机位于所述气压室的外部通过管道相互连通，所述第二管道上设置有单向阀，联通气压室和悬置在气压室中心的气压补水箱，气压室内空气压力可以维持气压补水箱一定范围稳定的气压，所述气压补水箱通过第三管道与所述微孔陶瓷管相连通。
本发明的有益效果是：由于本发明包括箱体和设置在所述箱体内的气流管道、冷凝装置、高压静电发生器、自动补水装置和电控装置，所述电控装置分别与所述冷凝装置、高压静电发生器、自动补水装置电连接，所述冷凝装置设置在所述气流管道的外侧与其相接触，所述气流管道内设置有微孔陶瓷管，所述微孔陶瓷管中间空腔内的导线与所述高压静电发生器电连接，所述自动补水装置与所述微孔陶瓷管的顶部相连通。高压静电减小了液体的表面张力和粘滞阻力,使液体容易破碎成更为细小的液滴,使雾滴尺寸分布更均匀。雾滴荷电后,带电雾滴在高压静电场的作用下容易发生二次雾化,进一步减小雾滴粒径；同时带电雾滴在电荷之间斥力作用下,弥散程度加大,且能在目标物感应出与本身电荷极性相反的电荷,从而在极化力、引力等作用下更容易被目标物所捕获，本发明不是通过空气电晕电离获得荷电粒子来除去空气中悬浮的尘埃，而是通过荷电水雾在电场中吸附尘埃并定向飞往电性相反的集尘极、以冷凝集方式把水雾凝集在集尘管道上，使含有尘埃的水或溶解有气味的水引出室外或引入污水收集器,本发明装置所产生的荷电水雾微粒质量以数百克为单位计，而传统空气电离后所产生荷电粒子质量以微克计，因此荷电水雾使尘埃在电场中定向运动的能量比传统静电电晕使尘埃运动能力强大，所以本发明不会产生有害气体、对环境无污染、使用方便而且净化效率高。
    由于所述高压静电水雾发生装置还包括设置在所述集尘套管和所述微孔陶瓷管之间的至少一层导电均压网。通过所述导电均压网可对所述集尘套管各处的电压进行均压，能有效避免所述集尘套管内因出水引起的静电场强边缘异常凸出造成的场强击穿放电，所以本发明使用安全、使用寿命长。
附图说明
图1是本发明正面结构示意图；
图2是本发明背面结构示意图
图3是本发明侧面结构示意图；
图4是本发明产生荷电水雾的原理图；
图5是本发明微孔陶瓷管的俯视图；
图6是本发明微孔陶瓷管与导电均压网的剖视图；
图7是本发明的自动补水装置的结构示意图；
图8是本发明冷凝装置的结构示意图。
具体实施方式
    如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8所示，本发明包括箱体1和设置在所述箱体1内的气流管道2、冷凝装置、高压静电发生器3、自动补水装置和电控装置14，所述箱体1用于承载各个部件，所述电控装置14分别与所述冷凝装置、高压静电发生器3、自动补水装置电连接，所述冷凝装置设置在所述气流管道2的外侧与其相接触，所述冷凝装置包括设置在所述气流管道2外壁上且与所述微孔陶瓷管5位置对应的冷凝套13以及与所述冷凝套13依次循环联通的节流阀、蒸发器、制冷压缩机15、栅格式散热器16，所述栅格式散热器16浸没入在所述箱体1底部的水冷箱4内，在实际工作中，还可在所述气流管道2的侧壁上与所述冷凝套13对应处设置密封箱，在所述密封箱内设置冷却液，提高所述气流管道2冷却的均匀性，所述气流管道2为中空的筒体，其采用导电金属材料制成并接地或接到正极，所述气流管道2内从前到后依次设置有风机8、微孔陶瓷管5、高压正电吸附滤芯堆块9以及加热器10，所述风机8位于所述气流管道2进气处，可以是所述气流管道2内或者是所述气流管道2的外部，用于加速空气的流动以及增加水雾在空气中的饱和度，为了便于生产，一般是设置在所述气流管道2的外部且与所述气流管道2相连通，所述微孔陶瓷管5设置有多个，本实施例中设置了两个，所述微孔陶瓷管5为中空且且下端封闭的竖直管体，其侧壁上设置有若干个可供水雾通过的微孔，所述微孔陶瓷管5内设有导线6，所述导线6竖直设置在所述微孔陶瓷管5内且位于中间位置，其与外部的所述高压静电发生器3相连接，所述高压静电发生器3发出负极静电，其功率在 20W-500W范围，电压在50-250KV范围左右，所述高压正电吸附滤芯堆块9为镀铂或半晶硅的陶瓷滤芯，主要是吸附少量带负电的荷电水雾，其网孔的尺寸为2mmX2mm，网孔间的壁厚为0.2mm，所述加热器10主要是对温度较低的水雾进行加热，增加出气孔处的温度，在室内温度较低的情况下工作，平时不装设或者是不工作，所述冷凝装置包括设置在所述气流管道2外壁上的冷凝套13以及与所述冷凝套13依次循环联通的节流阀、蒸发器、制冷压缩机，所述制冷压缩机设置在所述收集容器7内，所述自动补水装置4为一气压式补水装置，其通过管道与所述微孔陶瓷管5连通或者是为位于所述微孔陶瓷管2顶部开口的上方，主要是为所述微孔陶瓷管5提供水源，所述自动补水装置4可以因水的变少以及压力降低后进行自动补水，具体来说，所述自动补水装置4包括储水箱41、气压室42、压气机43以及气压补水箱44，所述气压出水箱44设置在所述补水袋42的内部，所述储水箱41通过第一管道与所述气压出水箱44相连通，所述压气机43位于所述气压室42的外部通过第二管道连通，所述第二管道上设置有单向阀45，且所述气压补水箱44上位于内部水面的上方设置有进气孔46，所述气压出水箱44通过第三管道与所述微孔陶瓷管5相连通，所述气压室42的外部设置有绝缘层47。所述收集容器7设置在所述气流管道2的内部或者外部，
     为了避免所述集尘套管1因所述微孔不均，使出水部位引起静电场强边缘异常凸出造成的场强击穿放电，所述气流管道2和所述微孔陶瓷管5之间的还设置了至少一层导电均压网11，本实施例中，所述导电均压网11是数量设置有两层，第一层所述导电均压网11到所述微孔陶瓷管5的距离与所述微孔陶瓷管5到第二层所述导电均压网11和第二层所述导电均压网11到所述气流管道2之间的距离比为2:6:2。所述导电均压网11的网孔的规格为40目-2000目，其规格与所述高压静电发生器3的电压成正比。所述微孔陶瓷管2通过固定支架12固定在所述气流管道2内，所述导电均压网11设置在所述固定支架12上。所述固定支架12包括用于固定所述微孔陶瓷管5的套环121、与所述套环121相连接的多个支撑杆122，所述支撑杆122经过至少依次折弯且靠近所述气流管道2的一端向下倾斜，避免所述气流管道2收集的水滴沿所述支撑杆122回到所述微孔陶瓷管5，形成电流短路。
通过这样的结构结构，由所述高压静电发生器3向所述导线6提供负压静电后，高压静电减小了水的表面张力和粘滞阻力,使水容易破碎成更为细小的液滴和水雾,使雾滴尺寸分布更均匀，雾滴荷电后,带电雾滴在高压静电场的作用下容易发生二次雾化,进一步减小雾滴粒径；同时带电雾滴在电荷之间斥力作用下,弥散程度加大,且能在所述气流管道2感应出与本身电荷极性相反的电荷,从而在极化力、引力等作用下更容易被目标物所捕获。
本发明可广泛应用于静电除尘领域。

Claims (10)

1.一种高压荷电水雾凝集式空气净化装置，其特征在于：所述高压荷电水雾凝集式空气净化装置包括箱体（1）和设置在所述箱体（1）内的气流管道（2）、冷凝装置、高压静电发生器（3）、自动补水装置和电控装置，所述电控装置分别与所述冷凝装置、所述高压静电发生器（3）电连接，所述冷凝装置设置在所述气流管道（2）的外侧与其相接触，所述气流管道（2）内设置有微孔陶瓷管（5），所述微孔陶瓷管（5）中间空腔内的导线（6）与所述高压静电发生器（3）电连接，所述气流管道（2）接地或正极，所述自动补水装置（4）与所述微孔陶瓷管（2）的进水口相连通。
2.根据权利要求1所述的高压荷电水雾凝集式空气净化装置，其特征在于：所述高压荷电水雾凝集式空气净化装置还包括设置在所述气流管道（2）外部且与所述气流管道（2）连通的集水管道（7）。
3.根据权利要求1所述的高压荷电水雾凝集式空气净化装置，其特征在于：所述高压荷电水雾凝集式空气净化装置还包括设置在所述气流管道（2）进气口处的风机（8）。
4.根据权利要求1所述的高压荷电水雾凝集式空气净化装置，其特征在于：所述微孔陶瓷管（5）设置有多个，所述高压荷电水雾凝集式空气净化装置还包括设置在所述气流管道（2）内且位于所述微孔陶瓷管（5）后方的高压正电吸附滤芯堆块（9）。
5.根据权利要求4所述的高压荷电水雾凝集式空气净化装置，其特征在于：所述高压正电吸附滤芯堆块（9）为镀铂或镀半晶硅的陶瓷滤芯，其网孔的尺寸为2mmX2mm，网孔间的壁厚为0.2mm。
6.根据权利要求1所述的高压荷电水雾凝集式空气净化装置，其特征在于：所述高压荷电水雾凝集式空气净化装置还包括设置在所述气流管道（2）内且位于所述气流管道（2）出气口处的加热器（10）。
7.根据权利要求1所述的高压荷电水雾凝集式空气净化装置，其特征在于：所述高压荷电水雾凝集式空气净化装置还包括设置在所述气流管道（2）和所述微孔陶瓷管（5）之间的至少一层导电均压网（11）。
8.根据权利要求7所述的高压荷电水雾凝集式空气净化装置，其特征在于：所述导电均压网（11）是数量设置有两层，第一层所述导电均压网（11）到所述微孔陶瓷管（5）的距离与所述微孔陶瓷管（5）到第二层所述导电均压网（11）和第二层所述导电均压网（11）到所述气流管道（2）之间的距离比为2:6:2。
9.根据权利要求1所述的高压荷电水雾凝集式空气净化装置，其特征在于：所述冷凝装置包括设置在所述气流管道（2）外壁上且与所述微孔陶瓷管（5）位置对应的冷凝套（13）以及与所述冷凝套（13）依次循环联通的节流阀、蒸发器、制冷压缩机、栅格式散热器，所述栅格式散热器浸没入在所述箱体（1）底部的水冷箱内。
10.根据权利要求1所述的高压荷电水雾凝集式空气净化装置，其特征在于：所述自动补水装置包括储水箱（41）、气压室（42）、压气机（43）以及气压补水箱（44），所述气压补水箱（44）悬置在所述气压室（42）的内部，所述储水箱（41）通过第一管道与所述气压补水箱（44）相连通，所述压气机（43）位于所述气压室（42）外部通过第二管道相连通，所述第二管道上设置有单向阀（45），所述气压补水箱（44）通过第三管道与所述微孔陶瓷管（5）相连通。
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