CN107029888B - 一种镜像力除尘空气净化装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及空气净化技术领域，尤其是一种镜像力除尘空气净化装置。它包括开设有进风口和出风口的电晕箱以及内部形成有一与电晕箱的出风口相连通的通风腔室的收尘滤筒，收尘滤筒的侧壁内填充有环绕通风腔室分布的导向性滤芯填料。本发明净化装置的电晕荷电区域和荷电颗粒物的沉积区域是独立分开的，利用电晕放电使颗粒物荷电并形成荷电颗粒物，然后充分利用导电性滤芯填料与荷电颗粒物之间的镜像力实现对颗粒物的收集与沉积，由于导电性滤芯填料相比于传统净化装置内的收尘极板具有更大的接触表面积、更长的颗粒物停留时间且无需外加额外的收尘电场，故可以使整个净化装置具有更高的除尘效率、更高的CADR值，且节省了传统净化装置中需要对收尘极板进行清理维护的步骤。

Description

一种镜像力除尘空气净化装置

技术领域

本发明涉及空气净化技术领域，尤其是一种镜像力除尘空气净化装置。

背景技术

随着空气质量的逐渐恶化，如何保证人们能够生活在一个空气质量良好的环境中，已经成为人们普遍关心的技术问题；因此，空气净化器作为净化空气的必要设备，也越来越受到人们的青睐。

目前，主流的空气净化器主要是过滤式空气净化器和静电式空气净化器两种，相比于过滤式空气净化器，静电式空气净化器具有风阻低、噪音小、无耗材等诸多优势，因而已经逐渐地成为人们所选择的一种重要类别的净化器，并得以广泛应用。

然而，目前市面上的静电式空气净化器由于在结构和功能设计上存在一定的缺陷，导致其普遍存在CADR值(即：洁净空气输出比率，CADR数值越高，则表示净化器的净化效能越高)较低、收尘面积小、电场除尘效率不高，且需要经常对收尘电极进行清洗等诸多问题。

发明内容

针对上述现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种镜像力除尘空气净化装置。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种镜像力除尘空气净化装置，它包括：

电晕箱，所述电晕箱上开设有进风口和出风口；

和

收尘滤筒，所述收尘滤筒内形成有一与电晕箱的出风口相连通的通风腔室，且所述收尘滤筒的侧壁内填充有环绕通风腔室分布的导电性滤芯填料；

所述电晕箱包括一顶面上开设有出风口且底面上开设有进风口的电晕壳体、吊设于电晕壳体内并沿电晕壳体的出风口的中轴线分布的电晕电极组件以及与电晕电极组件电连接的高压控制器；

所述电晕电极组件包括架设于电晕壳体的出风口上的法兰风口盘、装设于法兰风口盘的中心处上的绝缘子、通过绝缘子吊设于电晕壳体内或贯穿于电晕壳体的出风口分布的电晕支撑杆以及至少一个装设于电晕支撑杆上的电晕电极，所述电晕电极通过电晕支撑杆与高压控制器电连接；

所述电晕电极为由金属材料制成的圆片状结构体，所述电晕电极的周壁为锯齿状或平滑的弧面状。

其中，优选方案为：所述导电性滤芯填料为金属碎屑、导电性塑料碎屑、活性炭颗粒中的一种或几种组合。

其中，优选方案为：所述导电性滤芯填料的单侧横向厚度为50mm-250mm。

其中，优选方案为：所述收尘滤筒包括一顶面封闭且侧壁上开设有网孔的外滤筒以及一沿外滤筒的中轴线置于外滤筒内且侧壁上开设有网孔的内滤筒，所述通风腔室由外滤筒的顶壁面与内滤筒的侧壁围合后形成，且所述通风腔室的横向截面形状呈圆形，所述导电性滤芯填料填充于外滤筒与内滤筒之间。

其中，优选方案为：所述电晕电极组件还包括一感应电极筒，所述电晕支撑杆位于感应电极筒内并沿感应电极筒的中轴线分布，所述电晕电极的放电点与感应电极筒的内表面之间的异极间距不小于5mm。

其中，优选方案为：所述电晕电极至少为两个，且相邻两个所述电晕电极之间的同极间距≧电晕电极的放电点与感应电极筒的内表面之间的异极间距的0.1倍。

其中，优选方案为：它还包括至少一个导流风扇，所述导流风扇装设于电晕壳体内并位于电晕电极组件的进风端和/或电晕电极组件的出风端。

由于采用了上述方案，本发明净化装置的电晕荷电区域和荷电颗粒物的沉积区域是独立分开的，其利用电晕放电使颗粒物荷电并形成荷电颗粒物，然后充分利用导电性滤芯填料与荷电颗粒物之间的镜像力实现对颗粒物的收集与沉积，由于导电性滤芯填料相比于传统净化装置内的收尘极板具有更大的接触表面积、更长的颗粒物停留时间且无需外加额外的收尘电场，故可以使整个净化装置具有更高的除尘效率、更高的CADR值，且节省了传统净化装置中需要对收尘极板进行清理维护的步骤；其结构简单紧凑、、空气净化效果显著，具有很强的实用价值和市场推广价值。

附图说明

图1是本发明实施例在装配状态下的截面结构示意图；

图2是本发明实施例的电晕箱的结构分解示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

如图1和图2所示，本实施例提供的一种镜像力除尘空气净化装置，它包括一开设有进风口和出风口的电晕箱a以及一内部形成有一与电晕箱a的出风口相连通的通风腔室c的收尘滤筒b，在收尘滤筒b的侧壁内填充有环绕通风腔室c分布的导电性滤芯填料(图中未示出)。以此，通过将电晕箱a和收尘滤筒b设置为两个在结构上相互独立的结构体，以利用电晕放电使颗粒物荷电并形成荷电颗粒物，然后充分利用导电性滤芯填料与荷电颗粒物之间的镜像力实现对颗粒物的收集与沉积，从而使得净化装置的电晕荷电区域和荷电颗粒物的沉积区域独立分开，而无需像传统的静电式除尘装置必须配置独立的收尘极板以形成电场后才能够完成对颗粒物的收集工作。其中，镜像力即是至：当电荷周围有导体存在时，在电荷的电场作用下会在导体的表面上产生感应电荷，从电荷发出的电力线一部分终止于这些感应电荷上后，即会在电荷和导体之间存在一种类似库仑力的静电作用力(即：镜像力)，而在镜像力的作用下，电荷则会向导体表面运动，直至最终接触到导体，释放电荷；因此，通过在电晕箱a上加载高压可使得进入电晕箱a内的空气被电离，空气中的颗粒物则会吸附上电荷，从而形成荷电颗粒物，当荷电颗粒物经由电晕箱a的出风口进入通风腔室c内，并最终进入导电性滤芯填料内后，即可与导电性滤芯填料的颗粒之间产生镜像力，并在镜像力的作用下沉积到导电性滤芯填料的颗粒表面，从而完成对空气中的颗粒物收集以及空气净化过程；由于导电性滤芯填料相比于传统净化装置内的收尘极板具有更大的接触表面积、更长的颗粒物停留时间且无需外加额外的收尘电场，故可以使整个净化装置具有更高的除尘效率、更高的CADR值，且节省了传统净化装置中需要对收尘极板进行清理维护的步骤，并为净化装置的结构简化以及性能的提升提供了条件。

为保证对荷电颗粒物的收集效果，本实施例的导电性滤芯填料可以根据具体情况采用金属碎屑、导电性塑料碎屑、活性炭颗粒中的一种或几种组合。需要注意的是，本实施例所述及的“碎屑”、“颗粒”均代表的是颗粒状态的物体，此颗粒状物体可以是诸如管状、球状、柱状、丝状、片状等规则或不规则的形状形态。当然，作为一个优选方案，本实施例的颗粒状物体的粒径最好控制在3-5mm范围内，以保证导电性滤芯填料能够对荷电颗粒物进行有效的吸收。

为保证整个装置具有足够高的CADR值，本实施例的导电性滤芯填料的单侧横向厚度为50mm-250mm；其中，需要说明的是，单侧横向厚度即是指：在导电性滤芯填料的整体形态呈近似于圆环状时，其外半径与内半径之间的差。

为优化收尘滤筒b的结构，最大限度地提高荷电颗粒物在进入通风腔室c内后与导电性滤芯填料之间的接触面积(即：收尘滤筒b的内壁表面积)，本实施例的收尘滤筒b包括一顶面封闭且侧壁上开设有网孔的外滤筒1以及一沿外滤筒1的中轴线置于外滤筒1内且侧壁上开设有网孔的内滤筒2，通风腔室c由外滤筒1的顶壁面与内滤筒2的侧壁围合后形成，且通风腔室c的横向截面形状呈圆形，而导电性滤芯填料则填充于外滤筒1与内滤筒2之间。其中，外滤筒1和内滤筒2可根据具体情况采用诸如具有抗氧化性能的金属材料制成，利用在两者侧壁上所开设的网孔(或缝隙孔)可在两者上形成透气面，从而使得被净化的空气的流通通道均匀地分布在整个收尘滤筒b的内外侧壁上；而通风腔室c的整体形状由于采用了类似于圆柱形的轴孔形状，也有利于荷电颗粒物与导电性滤芯填料进行充分且均匀地接触。

为优化电晕箱a的结构，本实施例的电晕箱a包括一顶面上开设有出风口且底面上开设有进风口的电晕壳体3(其具体形状可根据实际情况进行选择，如圆筒状、方体状等等)、吊设于电晕壳体3内并沿电晕壳体3的出风口的中轴线分布的电晕电极组件以及与电晕电极组件电连接的高压控制器4(其可装设于电晕壳体3的内部或者外部，也可与电晕壳体3相互独立)。由此，可将电晕壳体3装设于收尘滤筒b上并使收尘滤筒b位于电晕壳体3的出风口端，通过高压控制器4相电晕电极组件加载诸如5kv-35kv之间任意数值的单极性直流高压或脉冲高压，使经由电晕壳体3的进风口进入到电晕壳体3内的空气被电离后，空气中的颗粒物能够充分地吸附电荷并形成荷电颗粒物，然后再经由出风口和通风腔室c进入导电性滤芯填料内并最终被吸附沉积。

为保证电晕电极组件的电晕放电性能，同时提高其拆装维护的便利性，本实施例的电晕电极组件包括架设于电晕壳体3的出风口上的法兰风口盘8装设于法兰风口盘8的中心处上的绝缘子5、通过绝缘子5吊设于电晕壳体3内或贯穿于电晕壳体3的出风口分布的电晕支撑杆6以及至少一个装设于电晕支撑杆6上的电晕电极7，电晕电极7通过电晕支撑杆6与高压控制器4电连接。由此，可利用法兰风口盘8作为整个电晕电极组件的支撑构件来使用，以为支撑杆6以及电晕电极7的安装提供着力点，高压控制器4通过相电晕支撑杆6施加高压后即可是电晕电极7进行电晕放电，而绝缘子5则可用来保证整个装置的高压部分与其他部件之间的绝缘，从而为净化装置的安全提供有力保障。

为增强电晕电极7的电晕放电效果，本实施例的电晕电极7可根据具体情况采用诸如电晕丝、电源芒刺、电晕针等等结构形式。当然，作为优选方案，本实施例的电晕电极7采用由金属材料(诸如铁、铝、铜等任意金属或含有铁、铝、铜等金属的合金)制成的圆片状结构体，并且电晕电极7的周壁为锯齿状或平滑的弧面状；由此，可利用电晕电极7的边缘进行放电，以尽量降低起晕电压以期获得最宽的工作高压范围。

作为一个优选方案，本实施例的电晕电极组件还包括一感应电极筒9，电晕支撑杆6位于感应电极筒9内并沿感应电极筒9的中轴线分布，而电晕电极7的放电点与感应电极筒9的内表面之间的异极间距不小于5mm。

进一步地，本实施例的电晕电极7至少为两个，且相邻两个电晕电极7之间的同极间距≧电晕电极7的放电点与感应电极筒9的内表面之间的异极间距的0.1倍。

另外，为方便对空气通过电晕电极7的范围的停留时间进行有效调控，本实施例的净化装置还包括至少一个导流风扇10，导流风扇10可根据具体情况设置于电晕电极组件的进风端和/或电晕电极组件的出风端，如：装设于电晕壳体3内并位于电晕电极组件的进风端和/或电晕电极组件的出风端。由此，可通过对导流风扇10的转速控制，来实现对净化装置内的风速的控制，作为一个优选方案，空气在电晕电极7的范围内停留的时间不宜低于5ms且不大于20ms。当然，为保证进入到净化装置内的空气的质量，以能够向其提供满足其净化要求的空气，可在电晕壳体3的进风口侧装设诸如初效过滤网等过滤装置。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种镜像力除尘空气净化装置，其特征在于：它包括：

电晕箱，所述电晕箱上开设有进风口和出风口；

和

收尘滤筒，所述收尘滤筒内形成有一与电晕箱的出风口相连通的通风腔室，且所述收尘滤筒的侧壁内填充有环绕通风腔室分布的导电性滤芯填料；

所述电晕箱包括一顶面上开设有出风口且底面上开设有进风口的电晕壳体、吊设于电晕壳体内并沿电晕壳体的出风口的中轴线分布的电晕电极组件以及与电晕电极组件电连接的高压控制器；

所述电晕电极组件包括架设于电晕壳体的出风口上的法兰风口盘、装设于法兰风口盘的中心处上的绝缘子、通过绝缘子吊设于电晕壳体内或贯穿于电晕壳体的出风口分布的电晕支撑杆以及至少一个装设于电晕支撑杆上的电晕电极，所述电晕电极通过电晕支撑杆与高压控制器电连接；

所述电晕电极为由金属材料制成的圆片状结构体，所述电晕电极的周壁为锯齿状或平滑的弧面状。

2.如权利要求1所述的一种镜像力除尘空气净化装置，其特征在于：所述导电性滤芯填料为金属碎屑、导电性塑料碎屑、活性炭颗粒中的一种或几种组合。

3.如权利要求2所述的一种镜像力除尘空气净化装置，其特征在于：所述导电性滤芯填料的单侧横向厚度为50mm-250mm。

4.如权利要求1所述的一种镜像力除尘空气净化装置，其特征在于：所述收尘滤筒包括一顶面封闭且侧壁上开设有网孔的外滤筒以及一沿外滤筒的中轴线置于外滤筒内且侧壁上开设有网孔的内滤筒，所述通风腔室由外滤筒的顶壁面与内滤筒的侧壁围合后形成，且所述通风腔室的横向截面形状呈圆形，所述导电性滤芯填料填充于外滤筒与内滤筒之间。

5.如权利要求1所述的一种镜像力除尘空气净化装置，其特征在于：所述电晕电极组件还包括一感应电极筒，所述电晕支撑杆位于感应电极筒内并沿感应电极筒的中轴线分布，所述电晕电极的放电点与感应电极筒的内表面之间的异极间距不小于5mm。

6.如权利要求5所述的一种镜像力除尘空气净化装置，其特征在于：所述电晕电极至少为两个，且相邻两个所述电晕电极之间的同极间距≧电晕电极的放电点与感应电极筒的内表面之间的异极间距的0.1倍。

7.如权利要求1所述的一种镜像力除尘空气净化装置，其特征在于：它还包括至少一个导流风扇，所述导流风扇装设于电晕壳体内并位于电晕电极组件的进风端和/或电晕电极组件的出风端。