CN107362907A - 基于金属纤维线的静电除尘装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于金属纤维线的静电除尘装置，涉及空气过滤技术领域，其包括第一框体，第一框体内设置有金属结构，还包括与第一框体相对设置的第二框体，第二框体内设置有金属纤维网，该金属纤维网由若干根金属纤维线编织而成，而每根金属纤维线具有若干股金属纤维丝，每根金属纤维线具有若干向外伸出的金属纤维丝断面，各金属纤维丝断面作为放电尖端；金属结构与外部电源电性连接并接地；金属纤维网与外部电源电性连接，且金属纤维网与金属结构平行设置并具有间隔，以形成静电场。本发明提高了静电除尘效果。
Description
技术领域
本发明及空气过滤技术领域，具体来讲是一种基于金属纤维线的静电除尘装置。
背景技术
空气过滤器(Air Filter)是指空气过滤装置，一般用于洁净车间，洁净厂房，实验室及洁净室，或者用于电子机械通信设备等的防尘。近年来，由于大气污染、雾霾等影响，家庭环境也被广泛使用。静电除尘应用于空气过滤器中，起到对空气中尘埃荷电的作用。
现有的静电除尘结构通常是设置若干放电针作为放电尖端，但是，该技术方案存在以下缺陷：
1、需要额外的置放电针，不仅增加成本而且整体机构较为复杂；
2、放电针的数目有限，无法覆盖整个空气通道，影响静电除尘效果。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种基于金属纤维线的静电除尘装置，提高了静电除尘效果。
为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：一种基于金属纤维线的静电除尘装置，包括第一框体，第一框体内设置有金属结构，还包括与第一框体相对设置的第二框体，第二框体内设置有金属纤维网，该金属纤维网由若干根金属纤维线编织而成，而每根金属纤维线具有若干股金属纤维丝，每根金属纤维线具有若干向外伸出的金属纤维丝断面，各金属纤维丝断面作为放电尖端；所述金属结构与外部电源电性连接并接地；所述金属纤维网与外部电源电性连接，且金属纤维网与金属结构平行设置并具有间隔，以形成静电场。
在上述技术方案的基础上，所述金属纤维丝断面的直径为1～50微米。
在上述技术方案的基础上，所述间隔为5～200毫米。
在上述技术方案的基础上，所述金属纤维网网格大小在3～100毫米之间。
在上述技术方案的基础上，所述第一框体和第二框体由金属或者塑料制成。
在上述技术方案的基础上，所述金属结构与外部电源的正极连接，金属纤维网与外部电源的负极连接；或者，所述金属结构与外部电源的负极连接，金属纤维网与外部电源的正极连接。
在上述技术方案的基础上，所述金属结构包括至少一根第一格栅。
在上述技术方案的基础上，所述金属结构还包括若干第二格栅，第二格栅与第一格栅交叉形成网孔结构。
在上述技术方案的基础上，所述第二格栅与第一格栅交叉形成的网孔结构的目数不大于50目。
在上述技术方案的基础上，所述第一框体和第二框体之间连接有侧板。
本发明的有益效果在于：
1、金属纤维网的最小单位是金属纤维丝，金属纤维丝的丝径：1微米～50微米；大量金属纤维丝交织成单根金属纤维线，金属纤维线周围(轴向方向)会有大量的金属纤维丝断面，类似于毛衣里面的毛线；再由这些金属纤维线编织成金属纤维网；这样整张金属纤维网的就会有大量的金属纤维丝断面，覆盖了整个空气通道。各金属纤维丝断面作为放电尖端，利用金属纤维丝的具备足够小的曲率半径，金属纤维的断面充当放电尖端，在金属纤维丝断面附近形成电晕电流区域，对该区域中流经的尘埃粒子荷电。
2、本发明中，利用编织金属纤维线时产生的大量金属纤维丝断面作为放电尖端，无需额外配置放电针。
3、金属结构还包括若干第二格栅，第二格栅与第一格栅交叉形成网孔结构，且网孔结构的目数不大于50目，该网孔结构不仅能够阻挡颗粒较大的灰尘，还能够阻挡体型较大的蚊虫。
附图说明
图1为本发明实施例一中基于金属纤维线的静电除尘装置的立体图；
图2为本发明实施例一中基于金属纤维线的静电除尘装置的正视图；
图3为本发明实施例一中基于金属纤维线的静电除尘装置的断面图；
图4为本发明实施例一中第二框体和金属纤维网的立体图；
图5为本发明实施例一中第二框体和金属纤维网的正视图；
图6为本发明实施例一中金属纤维线的结构示意图；
图7为本发明实施例一中第一框体和金属结构的正视图；
图8为本发明实施例二中第一框体和金属结构的正视图；
图9为本发明实施例三中第一框体和金属结构的正视图；
图10为本发明实施例四中第一框体和金属结构的立体图；
图11为本发明实施例四中第一框体和金属结构的正视图。
附图标记：
1-第一框体；
2-金属结构；21-第一格栅；22-第二格栅；
3-第二框体；
4-金属纤维网；41-金属纤维线；42-金属纤维丝断面；
5-侧板；
6-间隔。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述的实施例示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。
在本发明的描述中，需要说明的是，对于方位词，如有术语“中心”，“横向(X)”、“纵向(Y)”、“竖向(Z)”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示方位和位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于叙述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定方位构造和操作，不能理解为限制本发明的具体保护范围。
此外，如有术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”特征可以明示或者隐含包括一个或者多个该特征，在本发明描述中，“数个”、“若干”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除另有明确规定和限定，如有术语“组装”、“相连”、“连接”术语应作广义去理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；也可以是机械连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介相连，可以是两个元件内部相连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述的术语在本发明中的具体含义。
在发明中，除非另有规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一特征和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“之下”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅是表示第一特征水平高度高于第二特征的高度。第一特征在第二特征“之上”、“之下”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度低于第二特征。
原理说明：
静电除尘过程是由尘埃荷电过程和带电粒子聚集过程组成。
尘埃荷电过程：空气本身是具有一定阻值的电介质，静电装置的负极高压端富集的电子不断地向负极端附近区域释放电子，电子同性相斥原理，释放的电子与空气中的尘埃接触，而使后者荷电，形成带电粒子。
带电粒子富集过程：空气中尘埃被荷电后成为带电粒子，在空气通道中流动，在电场力和其他力的相互作用下，富集在与地导线连接的过滤网上。
荷电原理：在静电装置中的负极断，导线的曲率半径小的尖端电荷密度大，从而使得该尖端附近局部区域电场强度达到临界值，使得尖端富集的自由电子离开尖端，在该局部区域形成电晕电流，所以在流经该区域的空气中的尘埃粒子会被自由电子荷电，而形成带电粒子。
本专利发明是利用金属纤维丝的具备足够小的曲率半径，金属纤维丝断面充当放电尖端，在金属纤维丝断面附近形成电晕电流区域，对该区域中流经的尘埃粒子荷电。本次发明利用金属纤维丝(直径为微米级别)饶交成金属纤维线，该金属纤维线在线的轴向方向具有大量的纤维断点(金属纤维丝断面)；进而使用该纤维线编织成网状结构，使用这网状结构的金属纤维网作为静电装置的高压负极端。该高压负极端与金属结构(接地)形成高压电场，进而使得整个金属纤维网形成电晕电流，即电晕电流区域覆盖了整个空气流动通道截面，对流动空气中所有尘埃里进行荷电。
下面结合说明书的附图，通过对本发明的具体实施方式作进一步的描述，使本发明的技术方案及其有益效果更加清楚、明确。下面通过参考附图描述实施例是示例性的，旨在解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
实施例一
参见图1、图2和图3所示，本发明实施例提供了一种基于金属纤维线的静电除尘装置，包括第一框体1，第一框体1内设置有金属结构2，参见图4、图5和图6所示，基于金属纤维线的静电除尘装置还包括与第一框体1相对设置的第二框体3，具体的，第一框体1和第二框体3由金属或者塑料制成，且第一框体1和第二框体3之间连接有侧板5。第二框体3内设置有金属纤维网4，具体的，金属纤维网4由钨铜合金、镍基合金或者不锈钢合金制成，金属纤维网4网格大小在3～100毫米之间。该金属纤维网4由若干根金属纤维线41编织而成，而每根金属纤维线41具有若干股金属纤维丝，每根金属纤维线41具有若干向外伸出的金属纤维丝断面42，各金属纤维丝断面42作为放电尖端；具体的，金属纤维丝断面42的直径为1～50微米。
金属结构2与外部电源电性连接并接地；金属纤维网4与外部电源电性连接，且金属纤维网4与金属结构2平行设置并具有间隔6，以形成静电场。具体的，间隔6为5～200毫米。
金属结构2可以与外部电源的正极连接，金属纤维网4可以与外部电源的负极连接；或者，金属结构2可以与外部电源的负极连接，金属纤维网4可以与外部电源的正极连接。本实施例中，金属结构2可以与外部电源的正极连接，金属纤维网4可以与外部电源的负极连接。
参见图7所示，本实施例中，金属结构2为一根第一格栅21。
实施例二
参见图8所示，本实施例的结构与实施例一基本相同，区别仅在于：金属结构2包括三根平行设置的第一格栅21。
实施例三
参见图9所示，本实施例的结构与实施例一基本相同，区别仅在于：金属结构2还包括一根第二格栅22，第二格栅22与第一格栅21垂直交叉形成网孔结构。
实施例四
参见图10和图11所示，本实施例的结构与实施例一基本相同，区别仅在于：金属结构2包括若干根平行设置的第一格栅21和若干根平行设置的第二格栅22，且第二格栅22与第一格栅21垂直交叉形成网孔结构，该网孔结构的目数为3目。
实验过程：
说明：使用金属纤维线和网状的金属结构(目数为3目)制作一个标准的基于金属纤维线的静电除尘装置，使用粒子传感器测量PM1.0，PM2.5，PM10粒子浓度，分别测量了室外空气粒子浓度和室内空气粒子浓度；室外空气通过风道向室内流动，在风道中安装高压静电装置，进行静电除尘实验。
室外空气粒子浓度和室内空气粒子浓度结果对比
上述表中实验数据说明，该静电装置对PM1.0，PM2.5，PM10的除尘效率在41.4％，32.5％，70.1％。说明本专利发明行之有效。
在说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“优选地”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点，包含于本发明的至少一个实施例或示例中，在本说明书中对于上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或者示例中以合适方式结合。
本发明不局限于上述实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
Claims (10)
1.一种基于金属纤维线的静电除尘装置，包括第一框体(1)，第一框体(1)内设置有金属结构(2)，其特征在于：还包括与第一框体(1)相对设置的第二框体(3)，第二框体(3)内设置有金属纤维网(4)，该金属纤维网(4)由若干根金属纤维线(41)编织而成，而每根金属纤维线(41)具有若干股金属纤维丝，每根金属纤维线(41)具有若干向外伸出的金属纤维丝断面(42)，各金属纤维丝断面(42)作为放电尖端；
所述金属结构(2)与外部电源电性连接并接地；所述金属纤维网(4)与外部电源电性连接，且金属纤维网(4)与金属结构(2)平行设置并具有间隔(6)，以形成静电场。
2.如权利要求1所述的基于金属纤维线的静电除尘装置，其特征在于：所述金属纤维丝断面(42)的直径为1～50微米。
3.如权利要求1所述的基于金属纤维线的静电除尘装置，其特征在于：所述间隔(6)为5～200毫米。
4.如权利要求1所述的基于金属纤维线的静电除尘装置，其特征在于：所述金属纤维网(4)网格大小在3～100毫米之间。
5.如权利要求1所述的基于金属纤维线的静电除尘装置，其特征在于：所述第一框体(1)和第二框体(3)由金属或者塑料制成。
6.如权利要求1所述的基于金属纤维线的静电除尘装置，其特征在于：所述金属结构(2)与外部电源的正极连接，金属纤维网(4)与外部电源的负极连接；或者，所述金属结构(2)与外部电源的负极连接，金属纤维网(4)与外部电源的正极连接。
7.如权利要求1所述的基于金属纤维线的静电除尘装置，其特征在于：所述金属结构(2)包括至少一根第一格栅(21)。
8.如权利要求7所述的基于金属纤维线的静电除尘装置，其特征在于：所述金属结构(2)还包括若干第二格栅(22)，第二格栅(22)与第一格栅(21)交叉形成网孔结构。
9.如权利要求8所述的基于金属纤维线的静电除尘装置，其特征在于：所述第二格栅(22)与第一格栅(21)交叉形成的网孔结构的目数不大于50目。
10.如权利要求1所述的基于金属纤维线的静电除尘装置，其特征在于：所述第一框体(1)和第二框体(3)之间连接有侧板(5)。
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