CN105546657A - 空气过滤器及所适用的空气净化装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种空气过滤器及所适用的空气净化装置。其中，所述空气净化装置包括负电荷发生器，所述空气过滤器包括：绝缘外壳；带有风道的绝缘板，横截在所述绝缘外壳内侧壁间；绝缘内管，一端固定于所述绝缘板的一侧、且悬套在所述绝缘外壳内；其中，所述绝缘外壳和绝缘内管分别设有电容的两个极板；其中，所述电容与所述负电荷发生器的负电荷输出端相连，用于将所接收的负电荷导出到由所述绝缘内管、绝缘板和绝缘外壳围成的负电荷聚集仓中；集尘仓，位于所述绝缘板的另一侧，用于收集由所述风道流入的负电荷；与所述集尘仓相邻的吸风机，用于引导空气从所述负电荷聚集仓流进、并且经过所述风道和集尘仓流出。本发明提高了空气净化效率。

Description

空气过滤器及所适用的空气净化装置
技术领域
本发明涉及空气净化领域，尤其涉及一种空气过滤器及所适用的空气净化装置。
背景技术
目前，采用负离子集尘的空气净化装置通常包含负离子发生器、静电集尘器、吸风机等。在工作时，负离子发生器产生负电荷，同时，吸风机利用负压引导空气流通，使得负电荷一边吸附细微颗粒、一边随气流向静电集尘器飘动。静电集尘器利用静电原理将吸附有细微颗粒的负电荷收集起来。
上述空气净化装置中，负离子发生器所产生的负电荷直接释放到气流中，导致负电荷在空气中的浓度被稀释。为了确保空气净化质量，吸风机不便于提高气流速度，这使得上述空气净化装置的净化效率低。
因此，需要对现有的空气净化装置进行改进。
发明内容
本发明提供一种空气过滤器及所适用的空气净化装置，用于解决现有技术中空气净化装置循环的空气流速慢、净化效率低的问题。
为解决上述问题，本发明提供一种空气过滤器，用于空气净化装置，其中，所述空气净化装置包括负电荷发生器，所述空气过滤器包括：绝缘外壳；带有风道的绝缘板，横截在所述绝缘外壳内侧壁间；绝缘内管，一端固定于所述绝缘板的一侧、且悬套在所述绝缘外壳内；其中，所述绝缘外壳和绝缘内管分别设有电容的两个极板；其中，所述电容与所述负电荷发生器的负电荷输出端相连，用于将所接收的负电荷导出到由所述绝缘内管、绝缘板和绝缘外壳围成的负电荷聚集仓中；集尘仓，位于所述绝缘板的另一侧，用于收集由所述风道流入的负电荷；与所述集尘仓相邻的吸风机，用于引导空气从所述负电荷聚集仓流进、并且经过所述风道和集尘仓流出。
优选地，所述绝缘板面向集尘仓一侧铺设导电毛刺。
优选地，构成所述电容的第一极板与第二极板之间由绝缘介质隔挡；所述电容中与负电荷发生器的负电荷输出端相连的第一极板，贴于形成所述负电荷聚集仓的侧壁上、且具有向所述负电荷聚集仓方向的尖端突起。
优选地，所述尖端突起的数量为多个，并至少一排的分布在第一极板上。
优选地，所述第一极板包覆在绝缘内管的外侧壁，所述第二极板包裹在绝缘外壳的外侧；或者，所述第一极板包裹在绝缘外壳的内侧壁，所述第一极板包裹在绝缘内管的内侧壁。
优选地，所述集尘仓内设有：引入正电压的第三极板、和与所述第三极板连接的集尘导体，其中，所述集尘导体具有吸附空隙。
优选地，所述集尘导体包括钢丝球。
优选地，在所述集尘仓和吸风机之间横截有气体过滤组件，用于过滤所述负电荷聚集仓所产生的有害气体。
优选地，所述绝缘外壳和绝缘内管由玻璃、或陶瓷材料制成。
基于上述目的，本发明还提供一种空气净化装置，包括：负电荷发生器；以及，如上任一所述的空气过滤器。
如上所述，本发明的空气过滤器及所适用的空气净化装置，具有以下有益效果：由于气流入口处设置了负电荷聚集仓，增加了负电荷的浓度，有效防止因流速过快而使得负电荷无法及时吸附颗粒的情况；同时，通过在空气过滤器的气流入口处设置绝缘内管，减小了空气流通的通道，在相同的吸风机工作功率下，本发明能在提高气流流速的同时提高净化效率；另外，由于负电荷聚集仓中的不同位置均设有尖端突起，使得聚集仓内充满均匀的高浓度负电荷，能有效吸附更大气流中的颗粒；还有，集尘仓采用带有正电压的集尘导体来收集吸附了颗粒的负电荷，相比于静电纤维的被动吸附方式，能够更有效的吸附负电荷；此外，使用钢丝球作为集尘导体，有效利用了它无规则的空隙，使得气流不会在笔直的空隙中流动，更有利于钢丝球收集吸附有颗粒的负电荷。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的空气净化装置的一个实施例的结构方框图。
图2是本发明的空气过滤器的一个实施例的结构方框图。
具体实施方式
为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明提供一种空气净化装置。所述空气净化装置采用负电荷吸附空气中的污染颗粒的方式来净化空气。所述空气净化装置1包括：负电荷发生器11和空气过滤器12。
其中，所述负电荷发生器11利用内置的EMI处理电路及雷击保护电路处理后，通过脉冲式电路过压限流；再由高低压隔离等线路将电流升为交流高压；再通过特殊等级电子材料整流滤波后得到纯净的直流负高压。
所述空气过滤器12包括：绝缘外壳121、绝缘板122、绝缘内管123、与所述负电荷发生器11的负电荷输出端相连的电容124、集尘仓125、吸风机126。如图2所示。
需要说明的是，所述空气净化装置1还包括：按键面板、外壳、电源电路等。这些部分在本案中并未直接涉及，在此不予详述。
所述绝缘外壳121为柱状空心结构，所述绝缘板122、绝缘内管123、电容124、集尘仓125均位于所述绝缘外壳121内。
所述吸风机126可位于所述绝缘外壳121的集尘仓125一端，用于在所述绝缘外壳121内产生一空气负压，使得绝缘外壳121内的气流向所述吸风机126方向流动。
所述绝缘板122带有风道，横截在所述绝缘外壳121内侧壁间。所述绝缘板122举例为扇叶状、或与所述绝缘外壳121横截面形状相同。其中，所述绝缘板122若为扇叶状，扇叶之间为风道。所述绝缘板122固定在所述绝缘外壳121的内侧横截面上，所述绝缘板122上设有孔状风道。
所述绝缘板122将所述绝缘内管123和集尘仓125分割在自身两侧。优选地，所述绝缘板122向集尘仓125侧面铺设导电毛刺。所述导电毛刺可为金属、石墨等导电材料制成，如此便于导流负电荷在气流中的流动轨迹。
所述绝缘内管123悬套在所述绝缘外壳121内，并固定于所述绝缘板122的一侧。例如，所述绝缘内管123悬在所述绝缘外壳121内，并固定在所述绝缘板122的中心位置。所述绝缘内管123、绝缘板122和绝缘外壳121都可以由玻璃、或陶瓷材料制成。这并非意味着，所述绝缘内管123、绝缘板122和绝缘外壳121均由同一材料制成。实际上，根据设计需要，所述绝缘内管123、绝缘板122和绝缘外壳121可由多种绝缘材料各自制作。
在此，所述绝缘内管123的形状可与绝缘外壳121相同，也可以不同。以所述绝缘内管123、和与所述绝缘内管123所在区域对应的绝缘外壳121部分，还形成有电容124。所述电容124连接所述负电荷发生器11的负电荷输出端，用于将所接收的负电荷导出到由所述绝缘内管123、绝缘板122和绝缘外壳121围成的负电荷聚集仓127中。
具体地，构成所述电容124的第一极板与负电荷发生器11的负电荷输出端相连，并贴于形成所述负电荷聚集仓127的侧壁上。所述第一极板具有尖端突起，以实现将所接收的负电荷导出到所述负电荷聚集仓127中。所述尖端突起可以与所述第一极板整体成型。
由于所述负电荷发生器11所输出的负电荷浓度极高，为了防止电容124被击穿，构成所述电容124的第二极板与第一极板之间由绝缘介质隔挡。
在一种实现方式中，所述绝缘内管123的外侧壁上贴有第一极板。在所述绝缘外壳121对的外表面对应所述第一极板的位置，贴有所述第二极板。所述第一极板和第二极板之间的绝缘介质为所述绝缘外壳121的侧壁。
其中，所述第一极板连接所述负电荷发生器11的负电荷输出端。在所述第一极板上的尖端突起指向向所述负电荷聚集仓127方向，以便将所述负电荷输出端引出到所述负电荷聚集仓127中。
为了提高负电荷聚集仓127中聚集的负电荷数量，所述第一极板中的尖端突起的数量为多个，且至少一排的分布在第一极板上。例如，所述第一极板上均匀分布多排尖端突起，各排尖端突起之间并非一定成列对齐。
在另一种方式中，所述第一极板贴于绝缘外壳121内侧壁，并具有至少一个指向所述负电荷聚集仓127方向的尖端突起。所述第二极板贴于绝缘内管123的内侧壁。所述第一极板和第二极板之间的绝缘介质为绝缘内管123的管壁。
所述集尘仓125位于所述绝缘板122的另一侧，用于收集由所述风道流入的负电荷。
在此，所述集尘仓125可以充斥静电纤维，利用静电纤维吸附负电荷的方式来收集由所述风道流入的负电荷。
优选地，为了降低成本，同时为了解决静电纤维在吸附了大量带有颗粒的负电荷后，负电荷吸附能力大大降低的问题。所述集尘仓125内设有：引入正电压的第三极板、和与所述第三极板连接的集尘导体，其中，所述集尘导体具有吸附空隙。
在此，所述第三极板可位于所述集尘仓125的中间、沿空气流动方向而设。所述第三极板还可以贴设于所述绝缘外壳121内侧壁的集尘仓125位置。所述第三极板可以是整片的导电极板。优选为由多个彼此间隔的导电条组成。各导电条的端部共同连接到外部正电压上。在所述集尘仓125中填充由于所述第三极板接触的集尘导体。所述集尘导体通过与所述第三极板的接触也具有正电压，如此能够吸附所述负电荷聚集仓127所散出的负电荷。所述集尘导体可以是层层排布的导电层，所述导电层可以为瓦楞形状，使彼此之间具有吸附空隙。为了增加负电荷的吸附效率，和进一步降低成本，所述集尘导体为钢丝球。所述钢丝球由细钢丝团绕而成，且团绕的钢丝之间具有空隙，该空隙为所述吸附空隙。
所述吸风机126位于所述集尘仓125的另一侧。当所述吸风机126运行时，其产生的负压使得空气从所述负电荷聚集仓127流入，负电荷聚集仓127中所聚集的高浓度负电荷会吸附空气中所携带的颗粒。吸附了颗粒的负电荷在气流的带动下通过所述绝缘板122上的风道进入所述集尘仓125。集尘仓125中的集尘导体由于带有正电压，能够主动将吸附有颗粒的负电荷吸引到自身，以实现将空气中的颗粒收集的目的。由于所述集尘导体带有空隙，因此，气流仍可以通过空隙从集尘仓125另一端流出，此时流出的空气将为过滤后的空气。其中，所述颗粒包括：悬浮于空气中的尘埃颗粒、PM2.5颗粒等。
优选地，由于负电荷聚集仓127所形成的负电荷浓度很高，因此，在负电荷的作用下空气中的二氧化碳、氮气等会在负高压下产生化学变化。如变成一氧化碳、一氧化氮等，这些气体会对人体有害。因此，在所述集尘仓125和吸风机126之间还横截有气体过滤组件(未予图示)。
所述气体过滤组件用于过滤所述负电荷聚集仓127所产生的有害气体。所述气体过滤组件中包含有催化剂。在催化剂的作用下，空气中的氧气等可与有害气体再次产生化学反应，以使其变为无害气体，并随空气流出。
综上所述，本发明由于气流入口处设置了负电荷聚集仓，增加了负电荷的浓度，有效防止因流速过快而使得负电荷无法及时吸附颗粒的情况；同时，通过在空气过滤器的气流入口处设置绝缘内管，减小了空气流通的通道，在相同的吸风机工作功率下，本发明能提高气流流速；另外，由于负电荷聚集仓中的不同位置均设有尖端突起，使得聚集仓内充满均匀的高浓度负电荷，能有效吸附更大气流中的颗粒；还有，集尘仓采用带有正电压的集尘导体来收集吸附了颗粒的负电荷，相比于静电纤维的被动吸附方式，能够更有效的吸附负电荷；此外，使用钢丝球作为集尘导体，有效利用了它无规则的空隙，使得气流不会在笔直的空隙中流动，更有利于钢丝球收集吸附有颗粒的负电荷。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种空气过滤器，用于空气净化装置，其中，所述空气净化装置包括负电荷发生器，其特征在于，所述空气过滤器包括：
绝缘外壳；
带有风道的绝缘板，横截在所述绝缘外壳内侧壁间；
绝缘内管，一端固定于所述绝缘板的一侧、且悬套在所述绝缘外壳内；
其中，所述绝缘外壳和绝缘内管分别设有电容的两个极板；其中，所述电容与所述负电荷发生器的负电荷输出端相连，用于将所接收的负电荷导出到由所述绝缘内管、绝缘板和绝缘外壳围成的负电荷聚集仓中；
集尘仓，位于所述绝缘板的另一侧，用于收集由所述风道流入的负电荷；
与所述集尘仓相邻的吸风机，用于引导空气从所述负电荷聚集仓流进、并且经过所述风道和集尘仓流出。
2.根据权利要求1所述的空气过滤器，其特征在于，所述绝缘板面向集尘仓一侧铺设导电毛刺。
3.根据权利要求1所述的空气过滤器，其特征在于，构成所述电容的第一极板与第二极板之间由绝缘介质隔挡；所述电容中与负电荷发生器的负电荷输出端相连的第一极板，贴于形成所述负电荷聚集仓的侧壁上、且具有向所述负电荷聚集仓方向的尖端突起。
4.根据权利要求3所述的空气过滤器，其特征在于，所述尖端突起的数量为多个，并至少一排的分布在第一极板上。
5.根据权利要求3或4所述的空气过滤器，其特征在于，所述第一极板包覆在绝缘内管的外侧壁，所述第二极板包裹在绝缘外壳的外侧；或者，所述第一极板包裹在绝缘外壳的内侧壁，所述第一极板包裹在绝缘内管的内侧壁。
6.根据权利要求1所述的空气过滤器，其特征在于，所述集尘仓内设有：引入正电压的第三极板、和与所述第三极板连接的集尘导体，其中，所述集尘导体具有吸附空隙。
7.根据权利要求6所述的空气过滤器，其特征在于，所述集尘导体包括钢丝球。
8.根据权利要求1所述的空气过滤器，其特征在于，在所述集尘仓和吸风机之间横截有气体过滤组件，用于过滤所述负电荷聚集仓所产生的有害气体。
9.根据权利要求1所述的空气过滤器，其特征在于，所述绝缘外壳和绝缘内管由玻璃、或陶瓷材料制成。
10.一种空气净化装置，其特征在于，包括：
负电荷发生器；
以及，如权利要求1-9中任一所述的空气过滤器。
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