CN105797853A - 一种高效吸附空气净化装置及空气净化器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及除尘设备技术领域，具体公开了一种高效吸附空气净化装置，包括电晕模块和主集尘模块，所述电晕模块设置在主集尘模块上且两者相互固定，所述电晕模块上设有电晕极，所述电晕极为金属丝，所述主集尘模块上设有集尘极，所述集尘极为多块并排且相间隔的通电极板，所述金属丝位于通电极板之间。所述通电极板包括多块第一通电极板和设置在第一通电极板之间的至少一块第二通电极板，所述第一通电极板的高度大于第二通电极板，所述金属丝位于第二通电极板上方且位于相邻的第一通电极板之间。本发明结构简单、效率高、成本低，通过上述手段实现疏而不堵、疏而不漏的持续净化功效，不需要更换耗材，同时又降低了风机的能耗。

Description

一种高效吸附空气净化装置及空气净化器

技术领域

本专利涉及除尘设备技术领域，尤其涉及一种基于电场原理的高效吸附空气净化装置及空气净化器。

背景技术

空气净化器又称为空气清洁器、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（一般包括PM2.5、粉尘、花粉、异味、甲醛之类的装修污、细菌、过敏原等），有效提高空气清洁度的产品，主要分为家用、商用、工业、楼宇等。

空气净化器中有多种不同的技术和介质，它能够向用户提供清洁和安全的空气。常用的空气净化技术有：吸附技术、负（正）离子技术、脆化技术、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；材料技术主要有：光触媒、活性炭、合成纤维、HEPA高效材料、负离子发生器等。

目前的空气净化器大多是基于各种类型滤网，强制空气通过滤网过滤从而达到空气净化目的，而为了达到一定的净化程度往往需要较大功率风机及其维持在较高转速，能耗高噪音大，而且随着滤网的逐渐堵塞，净化率会明显下降，还有不时需要更换耗材。其次利用到的是利用静电原理吸附和利用强电场吸附原理，虽然两者基本可以改善滤网型空气净化器的缺点，但是由于静电的吸附力较低净化率有限，而强电场中为了加大吸附面积往往整体结构很复杂，电极工艺要求太高，制造成本居高不下等等，所以目前都还不能普及。因此，有必要针对现有技术中的缺点提出改进。

发明内容

有鉴于此，本专利的目的在于克服现有技术的不足，提供一种结构简单、净化率高且净化持续有效的高效吸附空气净化装置。

为了解决上述技术问题，本专利采用如下方案实现：

一种高效吸附空气净化装置，包括电晕模块和主集尘模块，所述电晕模块设置在主集尘模块上且两者相互固定，所述电晕模块上设有电晕极，所述电晕极为金属丝，所述主集尘模块上设有集尘极，所述集尘极为多块并排且相间隔的通电极板，所述金属丝位于通电极板之间。

装置可由高压包供电，金属丝作为电场的一个极，通电极板作为电场的另一个极，当空气由风机吸引依次通过电晕模块和主集尘模块时，灰尘颗粒被金属丝极化后继而被通电极板吸附，因此能将空气中的灰尘过滤掉。金属丝设置在通电极板之间，灰尘颗粒极化后就立即能被通电极板吸附，因此灰尘颗粒具有较高的驱进速度，防止灰尘颗粒在金属丝电晕区外无序缓慢飘动，进而提高了除尘效率，也正是基于此，使得空气净化装置往小型化发展的同时保持优越的净化效果。再者，由于设置了多块通电极板，因此可以在较小的空间内增大吸附面积，提高除尘效果，而由于通电极板之间存在间隔，这个间隔相对于传统滤网的间隔来说大得多，因此在保证除尘效果的前提下，能显著降低风机的能耗。本专利中的空气净化装置通过上述手段实现疏而不堵、疏而不漏的持续净化功效。

所述通电极板包括多块第一通电极板和设置在相邻的第一通电极板之间的至少一块第二通电极板，所述第一通电极板的高度大于第二通电极板，所述金属丝位于第二通电极板上方且位于相邻的第一通电极板之间。

第一通电极板的高度比第二通电极板的高度大，从第一通电极板、第二通电极板和金属丝所处空间的剖切面来看，第一通电极板和第二通电极板对金属丝形成半包裹的结构，发明人发现，正是由于这种结构，使得在通电极板（第一通电极板、第二通电极板）与金属丝相对固定的距离下，能提高击穿电压。因此，装置可以在较高的工作电压下工作，进一步的提高粉尘颗粒的驱进速度，从而提高除尘效率。

由于装置可以在较高的工作电压下工作，因此，经过金属丝粒径较大（分割粒径dc大于0.5μm）的粉尘颗粒通过电场荷电的方式实现荷电更为激烈，而由于第一通电极板的高度比第二通电极板的高度大，使得第一通电极板距离金属丝更近，因此，第一通电极板能首先吸附粒径较大的粉尘颗粒，粒径较小（dc小于0.5μm）的粉尘颗粒则主要通过扩散荷电以及兼具电场荷电的方式实现荷电，继而被吸附在第二通电极板上。由于大小不同的粉尘颗粒之间容易形成许多微电场，随着吸附的进行，微电场被击穿，粉尘颗粒之间的空气被电离产生更多的正负离子，大量正或负离子被排斥流向电晕极，在电场中与带电粉尘颗粒中和，被中和后的粉尘颗粒则随风流带出装置。因此，本专利中通过最大程度上避免颗粒大的粉尘颗粒和颗粒小的粉尘颗粒吸附在同一通电极板上，降低微电场的形成，继而降低粉尘颗粒随风流排走的几率，提高净化效率。

所述电晕模块上设有与第一通电极板端部相对应的插槽。

电晕模块和主集尘模块之间的固定可以采用现有技术中的螺栓组件实现固定，固定后的电晕模块中的金属丝和主集尘模块中的通电极板之间要保持绝缘，也即金属丝和通电极板之间不能相互接触，为了防止在某些情况下两者发生接触，如电晕模块和主集尘模块在整体都为圆形结构的情况下，组装时就容易出错，插槽的设置，使得电晕模块和集尘模块结合时，通电极板沿着插槽插入则相对电晕模块具有唯一的位置，从而防止金属丝和通电极板的相互触碰。再者，可借助第一通电极板与插槽的相互卡合，从而限制集尘模块的移动，这种结构在装置组装后或出现故障需要调试时极为方便，即使不进行螺栓固定也能使电晕模块和集尘模块相对固定，极大地方便了工作。

还包括与主集尘模块相结合的副集尘模块，所述副集尘模块上设有副集尘极，所述副集尘极包括多块非通电感应极板，所述非通电感应极板设置在通电极板之间的空间中。

在不发生击穿的前提下，应该尽量采用较高的工作电压，但是工作电压也有一个限度，而为了使得净化效率进一步的得到提高，增加通电极板的数量是一个比较好的解决方法，但是，由于通电极板数量的增大会增加功耗和影响击穿电压，因此得不偿失。本专利中，发明人创造性地在通电极板之间设置非通电感应极板，非通电感应极板不直接导电，通过电场感应带电工作，在不显著影响击穿电压和增大功耗的前提下，可以大幅度的提高吸附面积和净化率。

所述非通电感应极板的高度少于等于第二通电板状极板的高度。

由于非通电感应极板通过电场感应带电工作，其吸附力相对来说没有第二通电极板强，控制高度是为了防止其突出第二通电极板后，部分中等大小的粉尘颗粒（粒径0.2~0.5μm）吸附在其上，而又随着风流的扰动而脱附，其高度小于等于第二通电极板的高度，防止绝大部分中等大小的粉尘颗粒（dc为0.2~0.5μm）堆积在非通电感应极板上，使得这些粉尘颗粒分布更加均匀，从而最大程度的减少其上的粉尘颗粒脱附，提高净化效果。

所述通电极板和/或非通电感应极板之间设有连接杆，所述通电极板和/或非通电感应极板上设有缺口以使得当副集尘模块与主集尘模块结合后通电极板与非通电感应极板之间相互绝缘。

连接杆可将相邻的通电极板、相邻的非通电感应极板之间的相对位置进一步的固定，保证间距的准确性。在主、副集尘模块相结合后，对应的通电极板和/或非通电感应极板上必须设置缺口才能使主、副集尘模块相对绝缘，而且通过连接杆的连接，可以使得通电极板和非通电感应极板两者相互嵌合，降低了主、副集尘模块组装起来的厚度，且通电极板和非通电感应极板两者相对的面积更大，更有利于漂浮的粉尘颗粒吸附。除此之外，也正是采用这种方式，各块极板之间的空间是相互贯通的，这样使得漂浮的粉尘颗粒通过缺口流动，分布更加均匀，防止某一块极板上吸附过多的粉尘导致吸附能力的下降，提高除尘效率和净化率。

所述通电极板和非通电感应极板由导电塑料制备而成。

所述通电极板和非通电感应极板由注塑成型的塑料电镀导电金属层制备而成。

为了能最大限度提高净化率，必将用到较多数量的通电极板和非通电感应极板，如果使用金属类传统导电材料，采用浇铸或压铸工艺，由于工艺原因制造的极板会很厚，材料的用量和空间的占用将会变得很大，而且极板边缘披锋的去除也是问题。在强电场中，极板特别是其边沿披锋或毛刺极容易引发电场击穿放电，从而导致系统的失效。如果采用薄板冲压则大量极板边缘去除毛刺及其连接装配都要消耗极大的工作量，还存在工艺过程极板容易变形等诸多问题。因此本专利中采用了导电塑料为原材料，通过模具注塑或挤压成型，或者用普通塑料成型后表面镀上或涂覆导电金属层，克服了上述提及到的问题。

在实际应用中，为了进一步提高净化率，可以以本专利中的空气净化装置为基础，在沿着气流的方向上增加多个装置以组成多个级的空气净化器。

所述空气净化器包括上壳体和下壳体，两者相互结合形成空气净化器外壳，所述上壳体和下壳体之间叠放有至少一个上述空气净化装置，所述上壳体、下壳体和空气净化装置相互固定。空气净化装置可以通过连接柱相互连接，后卡合于上壳体和下壳体组成的空间中，使得制备而成的空气净化器结构简单，组装便捷。

所述上壳体和下壳体之间设有中间壳体，所述下壳体上设有支撑架。当空气净化器中的空气净化装置有多个时，势必会增大整个空气净化器的高度，因此采用中间壳体配合上壳体和下壳体组成外壳，便于组装。而为了降低下壳体上支撑结构的复杂度，因此单独通过设置支撑架来支承空气净化装置，降低下壳体的制造难度，提高生产效率。

与现有技术相比，本专利具有如下有益效果：1、本专利通过电晕模块和主集尘模块的结合实现对空气的持续净化，不需要更换耗材，降低了风机的能耗，这种结构组合简单、组装容易、体积小，非常适合应用于小型化的净化装置中。2、本专利还通过在主集尘模块中设置副集尘模块，副集尘模块部直接通电，通过电场感应带电工作，可大幅度提高吸附面积和净化率。3、金属丝和通电极板的位置设置，极大的提高了击穿电压，使得装置可以在较高的工作电压下工作，提高除尘效率。4、主集尘模块和副集尘模块的结合，可以使得粉尘颗粒的吸附更加均匀，防止粉尘脱附。

附图说明

图1为实施例1空气净化装置爆炸图；

图2为实施例1空气净化装置局部剖视图；

图3为实施例1空气净化装置组装示意图；

图4为实施例1多级空气净化装置爆炸图；

图5为实施例1多级空气净化装置组装示意图；

图6为实施例2空气净化装置爆炸图；

图7为实施例2空气净化装置电晕模块和集尘模块结构示意图；

图8为实施例2空气净化装置组装示意图。

具体实施方式

为了让本领域的技术人员更好地理解本专利的技术方案，下面结合附图对本专利作进一步阐述。

实施例1

如图1和2所示，一种高效空气净化装置，包括电晕模块100和主集尘模块200，所述电晕模块100设置在主集尘模块200上且两者相互固定，所述电晕模块100上设有电晕极，所述电晕极为金属丝110，所述主集尘模块200上设有集尘极，所述集尘极为多块并排且相间隔的通电极板，所述通电极板包括多块第一通电极板210和设置在相邻第一通电极板210之间的至少一块第二通电极板220，所述第一通电极板210的高度大于第二通电极板220，所述金属丝110位于第二通电极板220上方且位于相邻的第一通电极板210之间。还包括与主集尘模块200相结合的副集尘模块300，所述副集尘模块300上设有副集尘极，所述副集尘极包括多块非通电感应极板310，所述非通电感应极板310设置在通电极板（第一通电极板210、第二通电极板220）之间的空间中。所述非通电感应极板310的高度等于第二通电板状极板220的高度。所述非通电感应极板310之间设有连接杆320，所述第一通电极板210和第二通电极板220上设有缺口230以使得当副集尘模块300与主集尘模块200结合后通电极板与非通电感应极板310之间相互绝缘。

如图3所示，所述电晕模块100上设有与第一通电极板210端部相对应的插槽120。

所述通电极板、非通电感应极板310、连接杆320由导电塑料制备而成。

如图4和5所示，三级空气净化装置通过与上壳体400、中壳体600、固定架700和下壳体500结合，组成的多级空气净化器。

实施例2

如图6至8，本实施例与实施例1类似，区别在于，空气净化装置整体为方形结构，主集尘模块200的通电极板（第一通电极板210、第二通电极板220）之间设有连接杆240，并且设有缺口230，副集尘模块300的非通电感应极板之间设有连接杆320，并且设有缺口330。单个空气净化装置和上壳体400、下壳体500组成空气净化器。

上述实施例仅为本专利的其中具体实现方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些显而易见的替换形式均属于本专利的保护范围。

Claims (10)

1.一种高效吸附空气净化装置，包括电晕模块和主集尘模块，所述电晕模块设置在主集尘模块上且两者相互固定，其特征在于，所述电晕模块上设有电晕极，所述电晕极为金属丝，所述主集尘模块上设有集尘极，所述集尘极为多块并排且相间隔的通电极板，所述金属丝位于通电极板之间。

2.根据权利要求1所述的高效吸附空气净化装置，其特征在于，所述通电极板包括多块第一通电极板和设置在相邻的第一通电极板之间的至少一块第二通电极板，所述第一通电极板的高度大于第二通电极板，所述金属丝位于第二通电极板上方且位于相邻的第一通电极板之间。

3.根据权利要求2所述的高效吸附空气净化装置，其特征在于，所述电晕模块上设有与第一通电极板端部相对应的插槽。

4.根据权利要求1至3任一项所述的高效吸附空气净化装置，其特征在于，还包括与主集尘模块相结合的副集尘模块，所述副集尘模块上设有副集尘极，所述副集尘极包括多块非通电感应极板，所述非通电感应极板设置在通电极板之间的空间中。

5.根据权利要求4所述的高效吸附空气净化装置，其特征在于，所述通电极板和非通电感应极板由注塑成型的塑料电镀或涂覆导电金属层制备而成。

6.根据权利要求4所述的高效吸附空气净化装置，其特征在于，所述非通电感应极板的高度少于等于第二通电板状极板的高度。

7.根据权利要求6所述的高效吸附空气净化装置，其特征在于，所述通电极板和/或非通电感应极板之间设有连接杆，所述通电极板和/或非通电感应极板上设有缺口以使得当副集尘模块与主集尘模块结合后通电极板与非通电感应极板之间相互绝缘。

8.根据权利要求4所述的高效吸附空气净化装置，其特征在于，所述通电极板和非通电感应极板由导电塑料制备而成。

9.一种空气净化器，其特征在于，包括上壳体和下壳体，两者相互结合形成空气净化器外壳，所述上壳体和下壳体之间叠放有至少一个如权利要求1至8任一项所述的空气净化装置，所述上壳体、下壳体和空气净化装置相互固定。

10.根据权利要求9所述的空气净化器，其特征在于，所述上壳体和下壳体之间设有中间壳体，所述下壳体上设有支撑架。