CN105363557A - 静电集尘模块及其静电式空气净化器 - Google Patents

静电集尘模块及其静电式空气净化器 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种静电集尘模块，其包括有导电的集尘极板和非集尘极板，其特征在于所述集尘极板是间隔分布在中间位置的连接筋条上，采用导电塑料通过注塑成型工艺做成一体件，并通过模内注塑成型工艺使连接筋条内设置上强化电场分布的金属导体，构成集尘极板模块，采用类似结构，构成非集尘极板模块，相对装配后，使集尘极板模块的集尘极板和非集尘模块的非集尘极板相互交错间隔设置，组成了静电集尘模块，本发明还公开了使用静电集尘模块的静电式空气净化器。它能快速装配且提高电场分布均衡性，从而使静电吸附性能良好。

Description

静电集尘模块及其静电式空气净化器
技术领域
本发明涉及一种静电除尘技术领域，具体涉及一种静电集尘模块以及通过静电集尘模块组装而成的静电式空气净化器。
背景技术
静电除尘器可以形成电场，当空气中粉尘经过电场时，利用电晕作用使空气中的粉尘微粒荷电。静电集尘装置一般由多个平行布置的电极板组成，电极板之间具有高压电源如几KV(通常是3～10KV)以形成电场，荷电的粉尘微粒经过电场时受力发生偏转，最终被捕集在电极板上，电极板的材料一般采用金属材质板，这些金属材质板通常采用片材冲压的方法制成，这种结构的弊端是做成的极板组装比较麻烦，几十片极板要一片一片地固定、安装，且要保证均匀间隙，工艺难以控制；另外，冲压件会有很多利边、毛刺，当极板上通高压时，会形成放电尖端，一是导致电压上不去，性能下降；二是形成过多的臭氧，损害用户身体健康；也有采用型材的，这种方法也是需要几十片一一固定安装，工艺麻烦，虽然解决了冲压毛刺问题，有利性能，但用材成本高；还有一些采用塑胶材质的，如果采用高导电性能的同样可能造成两极击穿，电压降低，性能下降的现象；而采用导电性稍微弱一点的材料的话，如果电极没做好，会导致电场强度不均，吸附能力不均匀的现象；而且传统设计是将简单地在电极旁做个触点的，如图9a，两极的电势从触点到远离触点会逐步降低，从而影响吸附性能。
另查授权公告号为CN204074260U(申请号为201320459622.1)的中国实用新型专利《静电集尘箱》，其中公开的集尘箱对电极板的材料结构进行改进，从而避免了打火和产生臭氧的问题，并且还能够有效保证各电极板安装后的均匀间隙，但是各电极板仍需要一片一片进行安装，安装工艺相对复杂。还有授权公告号为CN104689921A(申请号为201510065803.X)的中国发明专利申请《一种静电集尘器》，以及授权公告号为CN204583490U(申请号为201420794435.3)的中国实用新型专利《集尘单元和静电空气净化装置》中公开的集尘装置均需要将电极板一片一片进行安装，无法解决电极板快速安装的问题。
发明内容
本发明所要解决的第一个技术问题是针对上述现有技术提供一种能快速装配且提高电场分布均衡性，从而使静电吸附性能良好的静电集尘模块。
本发明所要解决的第二个技术问题是针对上述现有技术提供一种方便组装生产、吸附性能良好的静电式空气净化器。
本发明解决上述第一个技术问题所采用的技术方案为：一种静电集尘模块，其包括有导电的集尘极板和非集尘极板，其特征在于所述集尘极板是间隔分布在中间位置的连接筋条上，采用导电塑料通过注塑成型工艺做成一体件，并通过模内注塑成型工艺使连接筋条内设置上强化电场分布的金属导体，构成集尘极板模块，对应地，所述非集尘极板是间隔分布在中间位置的连接筋条上，采用导电塑料通过注塑成型工艺做成一体件，构成非集尘极板模块，集尘极板模块和非集尘极板模块相对装配后，使集尘极板模块的集尘极板和非集尘模块的非集尘极板相互交错间隔设置，组成了静电集尘模块。
作为改进，所述集尘极板模块中集尘极板是相互平行且间隔均匀地布置在模块连接板之间，集尘极板中上部是突出模块连接板外的，下部是延伸到模块连接板内的；所述非集尘极板模块中非集尘极板是相互平行且间隔均匀地布置在模块连接板之间，非集尘极板中上部是突出模块连接板外的，下部是延伸到模块连接板内的。
优选，所述模块连接板是采用相互平行的等高板体。
再改进，所述集尘极板模块在中间位置的连接筋条处开有避让缺口，对应地，所述非集尘极板模块在中间位置的连接筋条处也开有避让缺口。
进一步改进，所述集尘极板模块将集尘极板安装在绝缘第一极板定位框内，对应地，所述非集尘极板模块将非集尘极板安装在绝缘第二极板定位框内。
再改进，所述集尘极板模块的金属导体呈条状，并延伸出第一极板定位框外构成弯折形状第一接触部；所述非集尘极板模块最外侧非集尘极板表面设置有第二接触部，构成导电的一体件。
本发明解决上述第二个技术问题所采用的技术方案为：一种采用上述任意一种静电集尘模块的静电式空气净化器，其特征在于包括有：
一分布有出风口的前壳体和一分布进风口的后盖，分别用来进风和出风；
一静电集尘模块设置在前壳体和后盖之间空间内，依靠静电来吸附气流中带负电荷尘埃颗粒；
一风机组件设置在前壳体和静电集尘模块之间，用来促进气流从进风口向出风口流动，吹出空气净化器外；
一负离子发射头设置在前壳体和风机组件之间，用来发射负离子，电离气流中的尘埃颗粒，使其带上负电荷。
再改进，所述前壳体和后盖之间另有中框用来固定静电集尘模块内的非集尘极板模块。
进一步改进，所述静电集尘模块连接高压电源的线路上连接有微动开关，微动开关和后盖上的第一凸部抵触配合，只有当后盖合上到位后，后盖上的第一凸部抵触微动开关，才使静电集尘模块接通高压电源。
作为改进，所述集尘极板模块的第一接触部和非集尘极板模块的第二接触部通过正极、负极接触弹性片连接高压电源的正极和负极。
作为改进，另有一能摆动的放电板，一弹簧支撑在放电板一端，使其保持转动而贴向正极、负极高压接触弹性片趋势，而后盖的第二凸部和放电板的另一端抵触配合，当后盖取下，后盖的第二凸部就脱离放电板的另一端，使放电板接触正极、负极高压接触弹性片，将集尘极板模块和非集尘极板模块连通放电。
最后，所述放电板包括塑料底板和固定在塑料底板一侧的抵靠部，金属弹片固定在塑料底板的另一侧面。
与现有技术相比，本发明的优点在于：通过连接筋条内设置上强化电场分布的金属导体，使集尘极板模块和非集尘极板模块电场分布更加均衡，从而提高静电吸附尘埃性能，并且，集尘极板模块和非集尘极板模块使用注塑机一体成型，制作方便，一极就是一个整体，不用像金属冲压件那样一片片装配，生产方便，生产效率高；采用塑胶注塑工艺，生产成本低；塑胶边缘不会产生毛刺利边，性能优异，同时还方便电极集尘模块后续的装配工作；塑胶的导电性不用像金属那样好，因为在高压的作用下，稍微的电阻根本不影响整个集尘模块性能，而导电性比金属稍差一点，反而消除了采用金属极板会打火的弊端；采用负离子发射头配合结构，使尘埃颗粒电离后带上负电荷，更容易被静电集尘模块吸附，提高净化效果，并清新空气；增加了安全保护装置，当后盖打开后使静电集尘模块断开高压电源，并且将集尘极板模块和非集尘极板模块连通放电，避免用户触电事故发生，安全可靠，安全保护装置简单实用，容易实施，成本低。
附图说明
图1是静电集尘模块的分解图；
图2是静电集尘模块的侧向视图(尚未合上状态下)；
图3是静电集尘模块的侧向视图(已经合上状态下)；
图4是集尘极板模块的俯视图；
图5是集尘极板模块的前视图；
图6是集尘极板模块的侧视图；
图7是静电式空气净化器的立体分解图；
图8是本发明静电式空气净化器的基本原理图；
图9a、9b是传统的静电集尘模块和本发明静电集尘模块的电场分布示意图；
图10是后盖取下状态下的安全装置结构图；
图11是图10的A-A向剖视图；
图12是后盖合上状态下的安全装置结构图；
图13是图12的B-B向剖视图；
图14是后盖取下后的安装装置电路原理图；
图15是后盖合上的安装装置电路原理图；
图16是后盖取下瞬间进行放电的安装装置电路原理图；
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
如图1～6所示意，一种静电集尘模块，其包括有导电的集尘极板和非集尘极板，其发明关键之处在于多个集尘极板1是间隔均匀地分布在中间位置的连接筋条2上，集尘极板1在中间位置的连接筋条2处开有避让缺口3，如整个集尘极板1高度35mm，连接筋条2高度15mm，缺口3高度20mm，集尘极板1是相互平行地布置在模块连接板4之间，模块连接板4可以采用相互平行的等高板体，集尘极板1中上部是突出模块连接板4外的，下部是延伸到模块连接板4内的，采用导电塑料通过注塑成型工艺做成一体件，并通过模内注塑成型工艺使连接筋条2内设置上强化电场分布的金属导体5，这样构成了集尘极板模块9，金属导体5采用条状；集尘极板模块的导电塑料采用电阻率在106-109数量级之间，单位Ω·m；最后集尘极板模块9将集尘极板安装在绝缘的第一极板定位框6内，使条状金属导体5的一端穿过第一极板定位框6的槽口7延伸出第一极板定位框6外构成弯折形状第一接触部8，第一接触部8陷入在第一极板定位框6的槽口7内，基本与框边表面平齐；
对应地，多个非集尘极板10也是间隔均匀地分布在中间位置的连接筋条2上，非集尘极板10在中间位置的连接筋条2处也开有避让缺口3，如整个非集尘极板10高度35mm，连接筋条2高度15mm，缺口3高度20mm，使集尘极板1和非集尘极板10之间有充分空间，非集尘极板10也是相互平行地布置在模块连接板4之间，模块连接板4可以采用相互平行的等高板体，非集尘极板10中上部是突出模块连接板4外的，下部是延伸到模块连接板4内的，采用导电塑料通过注塑成型工艺做成一体件，构成非集尘极板模块14；非集尘极板模块的导电塑料采用电阻率在10-105数量级之间，单位Ω·m；模块最外侧非集尘极板表面设置有第二接触部11，也通过注塑成型工艺构成导电的一体件，最后非集尘极板模块14将非集尘极板10安装在绝缘的第二极板定位框12内，框边开有定位口13，让第二接触部11露出，基本与框边平齐；
当集尘极板模块9和非集尘极板模块14相对装配后，使集尘极板模块的集尘极板1和非集尘模块的非集尘极板10相互交错间隔设置，组成了静电集尘模块15。
如图7～9所示，一种采用上述静电集尘模块的静电式空气净化器，其包括有前壳体16、中框17、后盖18主要部件组成机壳，前壳体16分布有出风口19，用来出风，后盖18分布有进风口20，用来进风；静电集尘模块15设置在前壳体和后盖之间空间内，依靠3～10KV(优选5KV)的高压静电来吸附气流中带负电荷尘埃颗粒；优选，前壳体16和后盖18之间另有中框17用来固定静电集尘模块内的非集尘极板模块14，集尘极板模块9在中框17和后盖18之间空间；风机组件21设置在前壳体16和静电集尘模块之间，促进气流从进风口向出风口流动，吹出空气净化器外；负离子发射头22设置在前壳体16和风机组件21之间，用来发射负离子，电离气流中的尘埃颗粒，使其带上负电荷，组成了本发明的静电式空气净化器。
其基本工作原理是出风口释放负离子，电离空气中的尘埃，当这些带电粒子循环到塑胶集尘极板或者非集尘极板时，会被正极(或地极)吸附，从而净化空气，见图8。
本发明的另一关键之处在于静电式空气净化器内增加了安全保护装置，如图10～16所示意，静电集尘模块15连接高压电源的线路上连接有微动开关23，微动开关23固定在PCB电路板上，固定在带通孔的开关座里，微动开关23和后盖18上的第一凸部24抵触配合，只有当后盖合上到位后，后盖18上的第一凸部24抵触微动开关23，才使静电集尘模块9接通高压电源，当后盖18打开后，后盖18上的第一凸部24脱离微动开关23，使静电集尘模块9断开了高压电源，避免用户接触到导电塑料制造而成的静电集尘模块，起到安全保护作用；
进一步，集尘极板模块的第一接触部8和非集尘极板模块的第二接触部11通过正极、负极高压接触弹性片25、26连接高压电源的正极和负极；另有一能摆动的放电板27通过轴销28可转动地固定在机壳内，放电板27包括塑料底板31和固定在塑料底板一侧的抵靠部29，金属弹片30固定在塑料底板31的另一侧面，一弹簧32支撑在放电板一端和机壳之间，使其保持转动而贴向正极、负极高压接触弹性片25、26趋势，后盖18的第二凸部33和放电板27的另一端能够抵触配合，这样当后盖合上到位后，后盖18的第二凸部33就可抵触放电板27的另一端，使放电板27克服弹簧32作用力而转动，从而脱离正极、负极高压接触弹性片25、26，使集尘极板1和非集尘极板10断开电连接，可以负载上高压电源准备工作；当后盖18取下，后盖18的第二凸部33就可脱离放电板27的另一端，使放电板27在弹簧32作用下反向转动而接触正极、负极高压接触弹性片25、26，将集尘极板模块9和非集尘极板模块14连通放电，从而避免用户被静电集尘模块上残留电荷电击。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (12)

1.一种静电集尘模块，其包括有导电的集尘极板和非集尘极板，其特征在于所述集尘极板是间隔分布在中间位置的连接筋条上，采用导电塑料通过注塑成型工艺做成一体件，并通过模内注塑成型工艺使连接筋条内设置上强化电场分布的金属导体，构成集尘极板模块，对应地，所述非集尘极板是间隔分布在中间位置的连接筋条上，采用导电塑料通过注塑成型工艺做成一体件，构成非集尘极板模块，集尘极板模块和非集尘极板模块相对装配后，使集尘极板模块的集尘极板和非集尘模块的非集尘极板相互交错间隔设置，组成了静电集尘模块。
2.根据权利要求1所述的静电集尘模块，其特征在于所述集尘极板模块中集尘极板是相互平行且间隔均匀地布置在模块连接板之间，集尘极板中上部是突出模块连接板外的，下部是延伸到模块连接板内的；所述非集尘极板模块中非集尘极板是相互平行且间隔均匀地布置在模块连接板之间，非集尘极板中上部是突出模块连接板外的，下部是延伸到模块连接板内的。
3.根据权利要求2所述的静电集尘模块，其特征在于所述模块连接板是采用相互平行的等高板体。
4.根据权利要求1所述的静电集尘模块，其特征在于所述集尘极板模块在中间位置的连接筋条处开有避让缺口，对应地，所述非集尘极板模块在中间位置的连接筋条处也开有避让缺口。
5.根据权利要求1所述的静电集尘模块，其特征在于所述集尘极板模块将集尘极板安装在绝缘第一极板定位框内，对应地，所述非集尘极板模块将非集尘极板安装在绝缘第二极板定位框内。
6.根据权利要求5所述的静电集尘模块，其特征在于所述集尘极板模块的金属导体呈条状，并延伸出第一极板定位框外构成弯折形状第一接触部；所述非集尘极板模块最外侧非集尘极板表面设置有第二接触部，构成导电的一体件。
7.一种采用权利要求1～6任意一种静电集尘模块的静电式空气净化器，其特征在于包括有：
一分布有出风口的前壳体和一分布进风口的后盖，分别用来进风和出风；
一静电集尘模块设置在前壳体和后盖之间空间内，依靠静电来吸附气流中带负电荷尘埃颗粒；
一风机组件设置在前壳体和静电集尘模块之间，用来促进气流从进风口向出风口流动，吹出空气净化器外；
一负离子发射头设置在前壳体和风机组件之间，用来发射负离子，电离气流中的尘埃颗粒，使其带上负电荷。
8.根据权利要求7所述的静电式空气净化器，其特征在于所述前壳体和后盖之间另有中框用来固定静电集尘模块内的非集尘极板模块。
9.根据权利要求7所述的静电式空气净化器，其特征在于所述静电集尘模块连接高压电源的线路上连接有微动开关，微动开关和后盖上的第一凸部抵触配合，只有当后盖合上到位后，后盖上的第一凸部抵触微动开关，才使静电集尘模块接通高压电源。
10.根据权利要求7所述的静电式空气净化器，其特征在于所述集尘极板模块的第一接触部和非集尘极板模块的第二接触部通过正极、负极高压接触弹性片连接高压电源的正极和负极。
11.根据权利要求10所述的静电式空气净化器，其特征在于另有一能摆动的放电板，一弹簧支撑在放电板一端，使其保持转动而贴向所述正极、负极高压接触弹性片趋势，而后盖的第二凸部和放电板的另一端抵触配合，当后盖取下，后盖的第二凸部就脱离放电板的另一端，使放电板接触正极、负极高压接触弹性片，将集尘极板模块和非集尘极板模块连通放电。
12.根据权利要求11所述的静电式空气净化器，其特征在于所述放电板包括塑料底板和固定在塑料底板一侧的抵靠部，金属弹片固定在塑料底板的另一侧面。
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