CN106955554B - 一种自清洗工业用空气净化机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及工业用除尘设备技术领域，公开了一种自清洗工业用空气净化机，包括相互连接的高压强电场吸附系统和风机，所述高压强电场吸附系统包括高压强电场吸附装置，所述高压强电场吸附装置包括相互固定的主集尘模块和电晕模块，所述主集尘模块呈圆筒状，包括多块围绕中心轴呈放射状排列且相距设置的通电极板；所述电晕模块呈圆筒状，与主集尘模块同轴设置，包括多根设置于通电极板之间的金属丝；所述高压强电场吸附装置还包括与主集尘模块同轴设置且相互固定的辊轴、与辊轴连接的驱动装置、设置于主集尘模块下方的第一液槽，所述通电极板部分浸泡在第一液槽中。高压强电场吸附系统具有自清洗功能，从而保证吸附系统的高效运作和净化效率。

Description

一种自清洗工业用空气净化机

技术领域

本发明涉及工业用除尘设备技术领域，更具体地，涉及一种自清洗工业用空气净化机。

背景技术

空气除尘设备是指能够吸附各种空气污染物（一般包括PM2.5、粉尘、花粉之类的污染颗粒等），有效提高空气清洁度与环境湿度的产品，主要分为家用、商用、工业、楼宇等。

工业用空气除尘设备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。常用的空气除尘技术有：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、强电场集尘，离心分离技术等；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。

目前的工业用的空气除尘设备大多是基于离心分离技术，空气高速旋转的离心力作用分离出去，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和较大的分离桶，能耗高噪音大。其次利用到的是利用强电场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，但是由于强电场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。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，本发明为克服上述现有技术所述的至少一种不足，提供一种结构简单、能耗低、耗材少、价格便宜、净化率高、净化持续有效的自清洗工业用空气净化机。

为了解决上述存在的技术问题，本发明采用下述技术方案：

一种自清洗工业用空气净化机，包括相互连接的高压强电场吸附系统和风机，所述高压强电场吸附系统包括高压强电场吸附装置，所述高压强电场吸附装置包括相互固定的主集尘模块和电晕模块，所述主集尘模块呈圆筒状，包括多块围绕中心轴呈放射状排列且相距设置的通电极板；所述电晕模块呈圆筒状，与主集尘模块同轴设置，包括多根设置于通电极板之间的金属丝；所述高压强电场吸附装置还包括与主集尘模块同轴设置且相互固定的辊轴、与辊轴连接的驱动装置、设置于主集尘模块下方的第一液槽，所述通电极板部分浸泡在第一液槽中。

高压强电场吸附装置整体上呈柱状，包括呈圆筒状的主集尘模块和呈圆筒状的电晕模块，主集尘模块和电晕模块相互固定，构成主集尘模块的通电极板和构成电晕模块的金属丝均围绕中心轴呈放射状排列且相距设置，通电极板和金属丝相间设置，构成多个高压强电场，空气经过高压强电场后空气中的灰尘被电晕吸附于通电极板。主集尘模块和电晕模块的中心轴上设有同轴设置的辊轴，辊轴在驱动装置的驱动下带动主集尘模块和电晕模块绕中心轴转动，由于主集尘模块下方设有第一液槽且通电极板部分浸泡在第一液槽中，任一块通电极板转动到下方与第一液槽中的绝缘高燃点溶剂接触时将被附着上绝缘高燃点溶剂，该通电极板从最低处转动到最高处的过程中，由于自身重力作用附着上面的绝缘高燃点溶剂会在通电极板上形成一层溶剂膜，灰尘被电晕吸附后将粘附在溶剂膜上，该通电极板从最高处向最低处转动的过程中，由于自身重力作用溶剂膜会将粘附在溶剂膜上的灰尘带回到第一液槽中，确保通电极板的洁净，达到自清洗的目的，无需人工清洗，尤其对于工业用的大型空气净化机，能较大程度的减少人工清洁的劳累，从而保证吸附系统的高效运作。

为提高高压强电场吸附系统的吸附效率，所述通电极板为铝板吸附板，所述金属丝为高压钨丝极，大大提高了高压强电场的稳定性。

由于本发明的高压强电场吸附装置设计成可以围绕中心轴转动的结构，而构成该吸附装置的通电极板和金属丝需要与外部电路连接使通电极板和金属丝之间形成高压强电场，为提高电路连接的可靠性，所述高压强电场吸附装置一端面设有连接通电极板的第一圆环导电体，所述第一圆环导电体通过支撑辊轴的第一轴承连接外部电路，所述高压强电场吸附装置另一端面设有连接金属丝的第二圆环导电体，所述第二圆环导电体通过支撑辊轴的第二轴承连接外部电路，通电极板和金属丝分别通过两端的轴承与外部电路连接，连接关系可靠，保证高压强电场的持续有效，使空气得到持续有效的净化。

构成主集尘模块的通电极板呈放射状排列，越远离中心轴的通电极板间距越大，吸附面积密度相对减小，为提高吸附效果，所述高压强电场吸附装置还包括与主集尘模块相结合的副集尘模块，所述副集尘模块呈圆筒状，与主集尘模块同轴设置，包括多块围绕中心轴呈放射状排列且相距设置的非通电感应极板，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。因此本专利在通电极板之间设置非通电感应极板，非通电感应极板本身不直接连接外部电路，而使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。

所述主集尘模块的外径与副集尘模块的外径相当，主集尘模块的内径小于副集尘模块的内径，电晕模块的直径大于主集尘模块的内径且小于副集尘模块的内径。构成副集尘模块的非通电感应极板的宽度比构成主集尘模块的通电极板的宽度小，而且非通电感应极板分布在主集尘模块中远离中心轴的位置上，既增加高压强电场吸附装置外周的吸附面积密度，而且使外周和中心位置的吸附面积密度相对平衡，与此同时，通电极板和非通电感应极板对金属丝形成包围，提高除尘效率。

所述高压强电场吸附装置还包括与中心轴平行的设置于主集尘模块两侧的导风板，所述主集尘模块的内壁与辊轴侧壁相距设置，两者之间形成空气通道。导风板引导空气由高压强电场吸附装置的下方进入高压强电场，空气从下方进入高压强电场的下半部分后经空气通道进入高压强电场的上半部分，再从高压强电场的上方转出，如此一来，空气经过一个高压强电场吸附装置便完成两次吸附净化处理，进一步提高净化效率，同时能够节约能耗。

所述高压强电场吸附系统包括一个或一个以上串联的所述高压强电场吸附装置。

为进一步提高空气的净化率，所述自清洗工业用空气净化机还包括与风机连接的设置于高压强电场吸附系统下方的进风离心分离系统，所述进风离心分离系统包括锥形离心分离桶和设置于锥形离心分离桶下方的第二液槽，所述锥形离心分离桶包括外罩和锥形内桶，所述外罩开口向下，外罩开口部浸没在第二液槽中，并与第二液槽底部相距设置，所述外罩顶部与锥形内桶顶部连接，所述锥形内桶底部设有出风口，所述锥形离心分离桶侧面设有连通外罩和锥形内桶的进风口，所述外罩的侧壁设有连接风机的通孔。通过风机将工作空间中的污染空气由进风口抽进锥形内桶，空气中的灰尘在高速旋转的离心力的作用下被分离出来，并经过锥形内桶底部的出风口沉降到第二液槽中，经过初步净化的空气经由锥形内桶底部的出风口进入外罩中，再在风机的抽动下经由外罩侧壁上的通孔进入高压强电场吸附系统进行进一步净化。空气经过进风离心分离系统初步净化后，粒径较大的灰尘颗粒在离心力的作用下首先得到沉降，提高空气在高压强电场吸附系统中的净化效率，颗粒较小的灰尘颗粒容易被溶剂膜带走，有利于提高高压强电场吸附系统的自清洗能力。

所述进风口与锥形内桶相切，形成切线进风口，环境中的空气经进风口切线进入锥形离心分离桶，有利于减少能量损失，提高进风离心分离系统的净化效率。

所述第一液槽与第二液槽之间通过第一管道连通，第一液槽中的绝缘高燃点溶剂经所述第一管道进入第二液槽，所述第二液槽中设有过滤装置，并通过第二管道与第一液槽连接，第二液槽中的绝缘高燃点溶剂经过过滤装置过滤后经第二管道泵送到第一液槽中。第一液槽中带有灰尘的绝缘高燃点溶剂经第一管道留到第二液槽中，再经过过滤后经第二管道回泵到第一液槽中，使用于带走灰尘的绝缘高燃点溶剂得到循环使用，提高绝缘高燃点溶剂的利用率，有利于环保。

本发明与现有技术相比较有如下有益效果：

1、高压强电场吸附系统具有自清洗功能，无需人工清洗，从而保证吸附系统的高效运作和净化效率，减少人工清洁的劳累和成本；

2、采用高压强电场吸附系统，能耗低，效率高，整机功率仅为1000W左右，远低于目前市面上的其他工业除尘设备的功率；

3、耗材成本低，更换方便，只需要更换过滤用的滤芯就可以使用于带走灰尘的绝缘高燃点溶剂得到重复利用；

4、通过离心分离除尘和高压强电场除尘及高燃点矿物油的清洗等多种洁净空气的手段的运用，提升除尘效率。

附图说明

图1是实施例1自清洗工业用空气净化机的立体图；

图2是进风离心分离系统的剖视图；

图3是实施例1自清洗工业用空气净化机的结构示意图；

图4是高压强电场吸附装置的结构示意图；

图5是通电极板的连接方式示意图；

图6是金属丝的连接方式示意图；

图7是高压强电场吸附装置的截面图；

图8是实施例2自清洗工业用空气净化机的结构示意图；

附图标记说明：高压强电场吸附系统100，高压强电场吸附装置110，主集尘模块111，通电极板1111，第一圆环导电体1112，电晕模块112，金属丝1121，第二圆环导电体1122，辊轴113，第一轴承1131，第二轴承1132，第一液槽114，副集尘模块115，非通电感应极板1151，导风板116，空气通道117，风机200，进风离心分离系300，锥形离心分离桶310，外罩311，通孔3111，锥形内桶312，出风口3121，进风口313，第二液槽320。

具体实施方式

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的；附图中描述位置关系的用于仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。下面结合具体实施例对本发明做进一步详细说明。

实施例

如图1所示，一种自清洗工业用空气净化机，包括进风离心分离系300统，风机200和高压强电场吸附系统100。

如图2所示，所述进风离心分离系300统包括锥形离心分离桶310和设置于锥形离心分离桶310下方的第二液槽320，所述锥形离心分离桶310包括外罩311和锥形内桶312，所述外罩311开口向下，外罩311开口部浸没在第二液槽320中，并与第二液槽320底部相距设置，所述外罩311顶部与锥形内桶312顶部连接，所述锥形内桶312底部设有出风口3121，所述锥形离心分离桶310侧面设有连通外罩311和锥形内桶312的进风口313，所述外罩311的侧壁设有连接风机200的通孔3111。通过风机200将工作空间中的污染空气由进风口313抽进锥形内桶312，空气中的灰尘在高速旋转的离心力的作用下被分离出来，并经过锥形内桶312底部的出风口3121沉降到第二液槽320中，经过初步净化的空气经由锥形内桶312底部的出风口3121进入外罩311中，再在风机200的抽动下经由外罩311侧壁上的通孔3111进入高压强电场吸附系统100进行进一步净化。空气经过进风离心分离系300统初步净化后，粒径较大的灰尘颗粒在离心力的作用下首先得到沉降，提高空气在高压强电场吸附系统100中的净化效率，颗粒较小的灰尘颗粒容易被溶剂溶剂膜带走，有利于提高高压强电场吸附系统100的自清洗能力。

所述进风口313与锥形内桶312相切，形成切线进风口313，环境中的空气经进风口313切线进入锥形离心分离桶310，有利于减少能量损失，提高进风离心分离系300统的净化效率。

所述第一液槽114与第二液槽320之间通过第一管道连通，第一液槽114中的绝缘高燃点溶剂经所述第一管道进入第二液槽320，所述第二液槽320中设有过滤装置，并通过第二管道与第一液槽114连接，第二液槽320中的绝缘高燃点溶剂经过过滤装置过滤后经第二管道泵送到第一液槽114中。第一液槽114中带有灰尘的绝缘高燃点溶剂经第一管道留到第二液槽320中，再经过过滤后经第二管道回泵到第一液槽114中，使用于带走灰尘的绝缘高燃点溶剂得到循环使用，提高绝缘高燃点溶剂的利用率，有利于环保。

如图3~4所示，所述高压强电场吸附系统100包括两个相互串联的高压强电场吸附装置110，所述高压强电场吸附装置110包括相互固定的主集尘模块111和电晕模块112，所述主集尘模块111呈圆筒状，包括多块围绕中心轴呈放射状排列且相距设置的通电极板1111；所述电晕模块112呈圆筒状，与主集尘模块111同轴设置，包括多根设置于通电极板1111之间的金属丝1121；所述高压强电场吸附装置110还包括与主集尘模块111同轴设置且相互固定的辊轴113、与辊轴113连接的驱动装置、设置于主集尘模块111下方的第一液槽114，所述通电极板1111部分浸泡在第一液槽114中。

高压强电场吸附装置110整体上呈柱状，包括呈圆筒状的主集尘模块111和呈圆筒状的电晕模块112，主集尘模块111和电晕模块112相互固定，构成主集尘模块111的通电极板1111和构成电晕模块112的金属丝1121均围绕中心轴呈放射状排列且相距设置，通电极板1111和金属丝1121相间设置，构成多个高压强电场，空气经过高压强电场后空气中的灰尘被电晕吸附于通电极板1111。主集尘模块111和电晕模块112的中心轴上设有同轴设置的辊轴113，辊轴113在驱动装置的驱动下带动主集尘模块111和电晕模块112绕中心轴转动，由于主集尘模块111下方设有第一液槽114且通电极板1111部分浸泡在第一液槽114中，任一块通电极板1111转动到下方与第一液槽114中的绝缘高燃点溶剂接触时将被附着上绝缘高燃点溶剂，该通电极板1111从最低处转动到最高处的过程中，由于自身重力作用附着上面的绝缘高燃点溶剂会在通电极板1111上形成一层溶剂膜，灰尘被电晕吸附后将粘附在溶剂膜上，该通电极板1111从最高处向最低处转动的过程中，由于自身重力作用溶剂膜会将粘附在溶剂膜上的灰尘带回到第一液槽114中，确保通电极板1111的洁净，达到自清洗的目的，无需人工清洗，尤其对于工业用的大型空气净化机，能较大程度的减少人工清洁的劳累，从而保证吸附系统的高效运作。

为提高高压强电场吸附系统100的吸附效率，所述通电极板1111为铝板吸附板，所述金属丝1121为高压钨丝极，大大提高了高压强电场的稳定性。

由于本发明的高压强电场吸附装置110设计成可以围绕中心轴转动的结构，而构成该吸附装置的通电极板1111和金属丝1121需要与外部电路连接使通电极板1111和金属丝1121之间形成高压强电场，为提高电路连接的可靠性，如图5~6所示，所述高压强电场吸附装置110一端面设有连接通电极板1111的第一圆环导电体1112，所述第一圆环导电体1112通过支撑辊轴113的第一轴承1131连接外部电路，所述高压强电场吸附装置110另一端面设有连接金属丝1121的第二圆环导电体1122，所述第二圆环导电体1122通过支撑辊轴113的第二轴承1132连接外部电路，通电极板1111和金属丝1121分别通过两端的轴承与外部电路连接，连接关系可靠，保证高压强电场的持续有效，使空气得到持续有效的净化。

如图7所示，构成主集尘模块111的通电极板1111呈放射状排列，越远离中心轴的通电极板1111间距越大，吸附面积密度相对减小，为提高吸附效果，所述高压强电场吸附装置110还包括与主集尘模块111相结合的副集尘模块115，所述副集尘模块115呈圆筒状，与主集尘模块111同轴设置，包括多块围绕中心轴呈放射状排列且相距设置的非通电感应极板1151，所述非通电感应极板1151设置在通电极板1111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得到提高，增加通电极板1111的数量是一个比较好的解决方法，但是，由于通电极板1111数量的增大会增加功耗和影响击穿电压，因此得不偿失。因此本专利在通电极板1111之间设置非通电感应极板1151，非通电感应极板1151本身不直接连接外部电路，而使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。

所述主集尘模块111的外径R1与副集尘模块115的外径R2相当，主集尘模块111的内径r1小于副集尘模块115的内径r2，电晕模块112的直径R3大于主集尘模块111的内径r1且小于副集尘模块115的内径r2。构成副集尘模块115的非通电感应极板1151的宽度b比构成主集尘模块111的通电极板1111的宽度a小，而且非通电感应极板1151分布在主集尘模块111中远离中心轴的位置上，既增加高压强电场吸附装置110外周的吸附面积密度，而且使外周和中心位置的吸附面积密度相对平衡，与此同时，通电极板1111和非通电感应极板1151对金属丝1121形成包围，提高除尘效率。

所述高压强电场吸附装置110还包括与中心轴平行的设置于主集尘模块111两侧的导风板116，所述主集尘模块111的内壁与辊轴113侧壁相距设置，两者之间形成空气通道117。导风板116引导空气由高压强电场吸附装置110的下方进入高压强电场，空气从下方进入高压强电场的下半部分后经空气通道117进入高压强电场的上半部分，再从高压强电场的上方转出，如此一来，空气经过一个高压强电场吸附装置110便完成两次吸附净化处理，进一步提高净化效率，同时能够节约能耗。

实施例2

本实施例与实施例1的区别在于，本实施例的高压强电场吸附系统100仅包括一个高压强电场吸附装置110，其他同实施例1。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种自清洗工业用空气净化机，包括相互连接的高压强电场吸附系统和风机，所述高压强电场吸附系统包括高压强电场吸附装置，所述高压强电场吸附装置包括相互固定的主集尘模块和电晕模块，其特征在于，所述主集尘模块呈圆筒状，包括多块围绕中心轴呈放射状排列且相距设置的通电极板；所述电晕模块呈圆筒状，与主集尘模块同轴设置，包括多根设置于通电极板之间的金属丝；所述高压强电场吸附装置还包括与主集尘模块同轴设置且相互固定的辊轴、与辊轴连接的驱动装置、设置于主集尘模块下方的第一液槽，所述通电极板部分浸泡在第一液槽中；所述高压强电场吸附系统包括一个或两个以上串联的所述高压强电场吸附装置；还包括与风机连接的设置于高压强电场吸附系统下方的进风离心分离系统，所述进风离心分离系统包括锥形离心分离桶和设置于锥形离心分离桶下方的第二液槽，所述锥形离心分离桶包括外罩和锥形内桶，所述外罩开口向下，外罩开口部浸没在第二液槽中，并与第二液槽底部相距设置，所述外罩顶部与锥形内桶顶部连接，所述锥形内桶底部设有出风口，所述锥形离心分离桶侧面设有连通外罩和锥形内桶的进风口，所述外罩的侧壁设有连接风机的通孔。

2.根据权利要求1所述的自清洗工业用空气净化机，其特征在于，所述通电极板为铝板吸附板，所述金属丝为高压钨丝极。

3.根据权利要求1所述的自清洗工业用空气净化机，其特征在于，所述高压强电场吸附装置一端面设有连接通电极板的第一圆环导电体，所述第一圆环导电体通过支撑辊轴的第一轴承连接外部电路，所述高压强电场吸附装置另一端面设有连接金属丝的第二圆环导电体，所述第二圆环导电体通过支撑辊轴的第二轴承连接外部电路。

4.根据权利要求1所述的自清洗工业用空气净化机，其特征在于，所述高压强电场吸附装置还包括与主集尘模块相结合的副集尘模块，所述副集尘模块呈圆筒状，与主集尘模块同轴设置，包括多块围绕中心轴呈放射状排列且相距设置的非通电感应极板，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所述的自清洗工业用空气净化机，其特征在于，所述主集尘模块的外径与副集尘模块的外径相当，主集尘模块的内径小于副集尘模块的内径，电晕模块的直径大于主集尘模块的内径且小于副集尘模块的内径。

6.根据权利要求1所述的自清洗工业用空气净化机，其特征在于，所述高压强电场吸附装置还包括与中心轴平行的设置于主集尘模块两侧的导风板，所述主集尘模块的内壁与辊轴侧壁相距设置，两者之间形成空气通道。

7.根据权利要求1所述的自清洗工业用空气净化机，其特征在于，所述进风口与锥形内桶相切。

8.根据权利要求1所述的自清洗工业用空气净化机，其特征在于，所述第一液槽与第二液槽之间通过第一管道连通，第一液槽中的绝缘高燃点溶剂经所述第一管道进入第二液槽，所述第二液槽中设有过滤装置，并通过第二管道与第一液槽连接，第二液槽中的绝缘高燃点溶剂经过过滤装置过滤后经第二管道泵送到第一液槽中。

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