CN104959234A

CN104959234A - 一种静电除霾装置

Info

Publication number: CN104959234A
Application number: CN201510397874.XA
Authority: CN
Inventors: 于泽华
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2015-07-08
Filing date: 2015-07-08
Publication date: 2015-10-07

Abstract

本发明提供了一种静电除霾装置，包括电场发生器(1)和集尘器(2)；所述电场发生器(1)通过电源的驱动产生高压静电场，用于吸附空气中的微小尘埃，所述的集尘器(2)用于清除电场发生器(1)内积累的灰尘。上述装置采用电场发生器产生的静电场吸附空气中的灰尘，并利用集尘器将灰尘收集起来，从而干净、彻底地清除了空气中的灰尘，对周围的环境不会产生二次污染，具有高效地空气净化功能。

Description

一种静电除霾装置

技术领域

本发明涉及空气净化技术领域，具体涉及一种静电除霾装置。

背景技术

空气净化是指针对室内的各种环境问题提供杀菌消毒、降尘除霾、祛除有害装修残留以及异味等整体解决方案，提高改善生活、办公条件，增进身心健康。室内环境污染物和污染来源主要包括放射性气体、霉菌、颗粒物、装修残留、二手烟等。目前的室内空气净化有以下几种方法：

1、吸附法净化

吸附法是利用某些有吸附能力的物质如活性炭、Al2O3、硅胶和分子筛等吸附剂，吸附空气中有害成分从而达到消除有害污染物的目的。活性炭作为一种吸附材料已有悠久的历史，自20世纪初活性炭实现工业化以来，被广泛应用于空气净化领域，但是由于常规的活性炭有一些自身的缺陷，且能够与活性炭发生反应的大分子高沸点的有机物等不宜使用该方法。同时,虽然活性炭具有良好的吸附性能,但由于它是将异味和臭气等从一种状态转化为另一种状态，而不能彻底地将之除去，从而给环境造成了二次污染，且难以再生重复利用，使其在空气净化中的应用受到限制。

2、负离子技术

利用一定浓度的空气负离子来净化空气及消毒，因为负离子极易与空气中微小污染颗粒相吸附，成为带电的大离子后从空气中沉落，从而使空气得到净化。负离子能使细菌蛋白质表层的电性两极颠倒，促使细菌死亡，达到消毒与灭菌的目的。高压电场会产生大量的负离子，负离子会随着气流扩散到空气中，从而使人们在清洁的空气中感受到负离子新鲜空气。虽然，利用该技术能较为有效地除去空气中的细菌及尘埃，但是易使尘埃吸附在墙纸和玻璃等表面，不能清除出室内。同时，由于通常使用的离子发生器会伴有臭氧产生，从而造成室内空气的二次污染。

3、低温等离子技术

近年来，低温等离子体应用于污染控制方面已成为一个新兴的交叉学科，目前，国内外在该领域的应用研究非常活跃。低温等离子体内部富含电子、离子、自由基和激发态的分子，使气体分子键打开,同时又产生如OH等自由基和氧化性极强的O₃，从而达到处理空气中较低浓度的挥发性有机物及微生物的目的。但是该技术不能彻底降解污染物，且往往伴有其他副产物以及臭氧的产生，从而引起二次污染。而且由于其能耗较大，提高了使用成本和能耗。

发明内容

本发明的目的在于，为克服现有的室内空气净化技术在应用过程中，存在着对细菌及尘埃无法彻底从室内清除的技术问题，本发明提供一种静电除霾装置，利用该装置能够实现高效地、无二次污染的空气净化功能。

为实现上述目的，本发明提供一种静电除霾装置，包括电场发生器和集尘器；所述电场发生器通过电源的驱动产生高压静电场，用于吸附空气中的微小尘埃，所述的集尘器用于清除电场发生器内积累的灰尘。

作为上述技术方案的进一步改进，所述的电场发生器包括阴极和阳极；所述阴极的截面由若干个阴极板平行排列呈梳状；所述阳极的截面由若干个阳极板平行排列呈梳状，该阳极与阴极相互穿插在一起，使得阳极板与阴极板交错平行排列形成若干层高压静电场。

作为上述技术方案的进一步改进，所述的电场发生器的阴极和阳极均采用紫铜材料制成。

本发明的一种静电除霾装置的优点在于：

本发明的装置采用电场发生器产生的静电场吸附空气中的灰尘，并利用集尘器将灰尘收集起来，从而干净、彻底地清除了空气中的灰尘，对周围的环境不会产生二次污染，具有高效地空气净化功能。

附图说明

图1为本发明实施例中的一种静电除霾装置的结构示意图。

图2为本发明静电除霾装置的静电除霾物理原理图。

图3为本发明实施例中的电场发生器的结构示意图。

附图标记

1、电场发生器 2、集尘器

3、阳极板 4、阴极板

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明所述的一种静电除霾装置进行详细说明。

如图1所示，本发明的一种静电除霾装置，所述的装置包括：电场发生器1和集尘器2；所述电场发生器1通过电源的驱动产生高压静电场，用于吸附空气中的微小尘埃；所述的集尘器2用于清除电场发生器1内积累的灰尘。

基于上述结构的静电除霾装置，所述的电源可采用高压电源提供的静电高压驱动电场发生器1。所述的集尘器是一个灰尘清扫装置，它可通过设有的一个或多个吸尘管，使用吸尘器的原理将灰尘从电场发生器1内吸入。

利用上述静电除霾装置进行室内除尘的步骤为：

首先，采用高压电源提供静电场所需的高压电压；然后在高压电源的直流高压电压的作用下，所述的电场发生器1内形成均匀的静电场，利用该静电场吸附通过该电场的空气中的灰尘；此时的灰尘颗粒在高压电场中通过时，由于阴极发生电晕放电，气体被电离。带负电的气体离子在电场的作用下向阳极运动，在运动中与灰尘颗粒相碰撞，使灰尘颗粒带上负电。带电后的灰尘颗粒在电场的作用下，也向阳极运动，与空气彻底分离的灰尘则沉积于阳极上，而得到净化的空气则被排出电场发生器1外部。最后，当灰尘积累到一定程度之后，可通过集尘器将其收集到一个密闭容器中。

如图2所示，假设有一长度为L、宽度为b、高度为d的矩形通道，该通道的上板(阴极)、下板(阳极)与电压恒定的高压直流电源相连。一个质量为m、电荷量为-q、分布均匀的尘埃以水平速度v₀进入矩形通道，该带电灰尘与下板的距离为d₀，当带负电的尘埃碰到下板(阳极)后其所带电荷被中和，同时被集尘器从该下板表面所收集。

此时，带电粒子在进入电场中运动时，距离下板的距离为d₀。设高压电源的电压为U，在水平方向上有：

L＝v₀t

在垂直方向上有：

d_{0} = \frac{1}{2} {at}^{2}

由牛顿第二定律可知：

a = \frac{F}{m}

其中，电场力F可表示为：

F＝qE

电场强度E可表示为：

E = \frac{U}{d}

因此，带电灰尘被吸附的条件满足：

d_{0} = \frac{1}{2} \frac{q U}{d m} {(\frac{L}{v_{0}})}^{2}

由此可以得出如下结论：

灰尘颗粒所带电量越多、极板间电压越高、极板越长，吸附的灰尘则越多；极板间距越短、灰尘颗粒质量越小、灰尘进入电场的初速度越小，吸附的灰尘则越多。

利用上述结论，如图3所示，本发明的电场发生器1可包括阴极和阳极；所述阳极的截面由若干个阳极板3平行排列呈梳状，所述阴极的截面由若干个阴极板4平行排列呈梳状，该阳极与阴极相互穿插在一起，使得阳极板3与阴极板4交错平行排列形成多个层叠在一起的匀强静电场，使得一个较大空间中的两极板间距离大大减小，增大的电场强度，从而大大提高除尘的效率。

另外，所述电场发生器的阴极和阳极均可以采用铁或铝金属材料制成，优选紫铜材料，以提高阴极板和阳极板的导电性能，提高空气的过滤能力。

最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims

1.一种静电除霾装置，其特征在于，包括电场发生器(1)和集尘器(2)；所述电场发生器(1)通过电源的驱动产生高压静电场，用于吸附空气中的微小尘埃，所述的集尘器(2)用于清除电场发生器(1)内积累的灰尘。

2.根据权利要求1所述的静电除霾装置，其特征在于，所述的电场发生器(1)包括阴极和阳极；所述阴极的截面由若干个阴极板(4)平行排列呈梳状，所述阳极的截面由若干个阳极板(3)平行排列呈梳状，该阳极与阴极相互穿插在一起，使得阳极板(3)与阴极板(4)交错平行排列形成若干层高压静电场。

3.根据权利要求1所述的静电除霾装置，其特征在于，所述的电场发生器(1)的阴极和阳极均采用紫铜材料制成。