CN107433092A - 风口式电子除尘净化装置 - Google Patents

Abstract

一种风口式电子除尘净化装置，其包括壳体，所述壳体上设有进风口和出风口。所述风口式电子除尘净化装置还包括相互平行、依次间隔排列的湿式过滤器、强场电介质网以及预过滤网，所述进风口外嵌进风挡板，所述进风挡板内设有导流板。本发明的风口式电子除尘净化装置除尘效率高、杀菌效果好、能耗低、应用范围广。

Description

风口式电子除尘净化装置

技术领域

本发明涉及空气净化技术，特别涉及一种风口式电子除尘净化装置。

背景技术

伴随着经济的高速发展，人们将越来越多的矿物资源转化为工业原材料和产品，如火力发电厂、水泥厂、钢铁厂、化工厂、矿山作业区等工业部门的生产及燃料燃烧过程，都向大气中排出大量的粉尘及其他有害成分，这些工业生产污染物不仅浪费燃料，同时也将越来越多的废弃物抛向的自然，是造成粉尘污染的最主要的来源。其次汽车尾气、二手烟也是不可忽视的部分。全世界每年排入大气的煤粉尘及其他粉尘在1亿吨以上，严重污染了大气，对人类健康构成了严重威胁。

二十一世纪可以说是环保世纪，人类在不断进步中越来越认识到生存环境对自身的重要性。为此，不论是发达国家还是发展中国家，都把保护生态环境纳入经济可持续发展的前提，我国早已把它定为基本国策。随着对大气污染治理的加强，许多国家都已经将粉尘排放列入国家标准加以控制，排放标准逐步趋严。根据我国《国家标准环境空气质量标准(GB895-2012)》，空气质量为二级必须满足总悬浮颗粒物的浓度为0.20～0.8mg/m3，PM10颗粒物的浓度为0.07～0.15mg/m3，PM2.5颗粒物的浓度为0.035～0.075mg/m3。在我国城市PM2.5值高，大气环境污染中可吸入颗粒物经常是首要污染物。除尘器是治理烟尘污染，改善大气环境的主要装备。因此，致力于研制开发除尘器新产品、提高除尘器技术性能具有十分重要的意义。

发明内容

鉴于上述状况，有必要提供提供一种除尘效率高、杀菌效果好、能耗低、应用范围广的风口式电子除尘净化装置。

一种风口式电子除尘净化装置，其包括壳体，所述壳体上设有进风口和出风口。所述风口式电子除尘净化装置还包括相互平行、依次间隔排列的湿式过滤器、强场电介质网以及预过滤网，所述进风口外嵌进风挡板，所述进风挡板内设有导流板。

作为一种优选方案，所述湿式过滤器包括多孔结构，附着于所述多孔结构上的离子液体，以及溶解于所述离子液体中的活性氧物质。

作为一种优选方案，所述湿式过滤器包括多孔结构以及附着于所述多孔结构上的离子液体，所述风口式电子除尘净化装置还包括活性氧发生器，所述活性氧发生器用于在所述离子液体中产生活性氧物质。

作为一种优选方案，所述活性氧发生器包括紫外光源，或所述活性氧发生器包括设置于所述湿式过滤器上、下游两端的第一电极与第二电极。

作为一种优选方案，所述风口式电子除尘净化装置还包括检测器、控制器以及行走机构，所述检测器用于检测环境中污染物的浓度并将检测信息传输至所述控制器，所述控制器控制所述接收所述检测信息并将其与预设阀值进行比较，且同时控制所述行走机构的开启和关闭。

作为一种优选方案，所述预过滤网与所述进风挡板的主平面平行设置。

作为一种优选方案，所述强场电介质网内设有充电场装置以及强场电介质滤网。

作为一种优选方案，所述充电场装置设互相放电的阴极板、阳极板，所述阳极板上铺设若干排空圆，所述阴极板上设有若干个并列的阴极放电体，所述阴极放电体包括片体，所述片体沿长度方向的中间设有若干个密布的放尖端，所述放电尖端与所述片体的平面垂直，所述片体的平面与所述阳极板的主平面平行设置，所述放电尖端呈圆锥型，所述放电尖端垂直空圆所在平面于空圆圆心。

作为一种优选方案，所述强场电介质滤网内设若干组交差水平排列的阴极板和阳极板，所述阴极板垂直于强场电介质滤网主平面，所述阴极板和所述阳极板之间设若干组电介质片，所述电介质片平面与强场电介质滤网主平面、阴极板两两相互垂直。

作为一种优选方案，所述风口式电子除尘净化装置还包括紫外线杀菌灯管，所述紫外线杀菌灯管平行对称设有固定在壳体内壁的紫外灭菌灯座上的左紫外线杀菌灯管和右紫外线杀菌灯管。

本发明利用高压直流电场使空气中的气体分子电离，产生大量电子和离子，在电场力的作用下向两极移动，在移动过程中碰到气流中的粉尘颗粒(微生物载体)使其荷电，含尘空气通过电除尘器时，大多数尘粒在电晕外区通过，获得负电荷，在通过强场电介质滤网时电场力影响被吸附到阳极板上，高强电压捕获附带细菌颗粒，瞬间导电击穿由蛋白质组成的细胞壁，达到杀灭细菌并吸附除尘的目的，本发明除尘净化效果好、运行成本低、能耗低、应用范围广。

附图说明

图1是本发明实施例应用于一种净化机中的整体结构示意图。

图2是本发明实施例的爆炸结构示意图。

图3是本发明实施例的一个立体结构示意图。

图4是本发明实施例的箱体的结构示意图。

图5是本发明实施例的阴极板以及放电尖端局部放大图的结构示意图。

图6是本发明实施例的阳极板的结构示意图。

图7是本发明一实施例的湿式过滤器与活性氧发生器的示意图。

主要元件符号说明

风口式电子除尘净化装置	100
		壳体	1
右紫外线杀菌灯管	2
		导流板	3
进风挡板	4
		左紫外线杀菌灯管	5
强场电介质网	6
		预过滤网	7
湿式过滤器	8
		紫外灭菌灯座	9
进风口	10
		出风口	11
检测器	60
		控制器	70
行走机构	80
		多孔结构	82
活性氧发生器	84
		放电尖端	101
阳极板	102
		强场电介质滤网	103
阴极板	104
		阴极放电片体	105

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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，本领域普通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。

需要说明的是，当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请一并参阅图1至图6，本发明一实施方式提供的一种风口式电子除尘净化装置100，其包括壳体1、湿式过滤器8、强场电介质网6、预过滤网7、紫外线杀菌灯管、检测器60、控制器70以及行走机构80。其中所述湿式过滤器8、强场电介质（Intense FieldDielectric，IFD）网6以及预过滤网7相互平行、依次间隔排列于所述壳体1内。所述紫外线杀菌灯管设置于所述壳体1的内壁上。所述控制器70设置于所述壳体1内。所述检测器60设置于所述壳体1的外壁上，并与所述控制器70电性连接。所述行走机构80设置于所述壳体1的下表面外侧，并与所述控制器70电性连接。

需要说明的是，强场是指强场电介质净化器风道内形成的高强度电场，它对空气中运动的带电微粒施加巨大的吸引力，在仅产生最小气流阻抗的同时能够吸附几乎100％的空中运动微粒。

可以理解的是，所述电子除尘净化装置100还包括后置可选组件，所述后置可选组件与所述湿式过滤器8、强场电介质网6以及预过滤网7相互平行、依次间隔设置。后置可选组件为湿式过滤器8或活性炭过滤网，所述湿式过滤器8或活性炭过滤网与强场电介质网6主平面平行设置。

请参阅图7，湿式过滤器8包括多孔结构82以及离子液体（图未示）。所示离子液体附着于所述多孔结构82上。所述多孔结构82用于供所述空气通过。所述离子液体通常具有几乎为0的蒸气压力、高离子电导率，并且是化学稳定和热稳定的。所述离子液体通常易于溶解气体和离子。离子液体可以是乙腈（MeCN）、二甲基甲酰胺（DMF）、二甲亚砜（DMSO）、季铵、具有咪唑鎓基团的化合物或它们的任何组合。在其他实施方式中，离子液体还可以是吡咯烷盐、吡啶盐、铵盐、磷盐、锍盐、吡啶鎓化合物、磷化合物和/或季铵化合物。在一些实施方式中，离子液体可以包括1-丁基-2,3-二甲基咪唑鎓氯化物、1-丁基-2,3-二甲基咪唑鎓聚乙二醇十六烷基醚硫酸盐涂覆脂肪酶的、1-丁基-3-甲基咪唑鎓六氟磷酸盐、1-丁基-3-甲基咪唑鎓、四氟硼酸盐、1,3-二甲基咪唑鎓二甲基磷酸盐、1,2-二甲基-3-丙基咪唑鎓碘化物、1-乙基-3-甲基咪唑鎓三氟甲基磺酸和/或1-己基-3-甲基咪唑鎓氯化物。

可以理解的是，所述离子液体可不附着于所述多孔结构82上，并单独于所述湿式过滤器8设置。

可以理解的是，所述湿式过滤器8还可以包括活性氧物质，例如臭氧、氧自由基、原子氧、O₂-、羟基、过氧化氢或它们的任何组合。

所述风口式电子除尘净化装置100还包括活性氧发生器84。本实施方式中，所述活性氧发生器包括紫外光源。紫外光在空气中产生诸如臭氧（O₃）和过氧化氢（H₂O₂）的活性氧物质。臭氧和过氧化氢可以被溶解在存在于湿式过滤器8中的离子液体中并且保持稳定。活性氧物质（如，负离子、等离子、臭氧、羟基离子）在离子液体中可以更稳定地存在，并且可以高效地分解进入该空间的各种有害气体，并且分解后变为无毒无污染的二氧化碳和水，从而从空气流中全部或部分地去除至少一种污染物。可以理解的是，在其他实施方式中，所述活性氧发生器84包括位于所述湿式过滤器8上游的第一电极（图未示）以及位于所述湿式过滤器8下游的第二电极（图未示），电源向与湿式过滤器8相接触的第一电极与第二电极充电，从而使在第一电极处或其周围与所述湿式过滤器相接触的空气中的氧气被转换成活性氧物质。

所述壳体1上设有进风口10以及出风口11。所述进风口11装设气体预过滤网7，以进行预过滤。所述进风口10外嵌进风挡板4，所述进风挡板4内设有导流板3。所述紫外线杀菌灯管平行对称设有左紫外线杀菌灯管5和右紫外线杀菌灯管2，固定在壳体1内壁的紫外灭菌灯座9上。所述两个紫外线杀菌灯管与湿式过滤器8主平面平行设置。

行走机构80用于带动所述风口式电子除尘净化装置100移动，而且该行走机构80具有碰撞转向功能。所谓“碰撞转向功能”，是指：当其在行走过程中碰到障碍物时，能够实现自动转向而绕开障碍物。例如，所述行走机构80包括万向轮，在驱动力（如驱动电机）的作用下，所述风口式电子除尘净化装置100向前行走，当遇到障碍物阻挡时，在驱动力的作用下，所述风口式电子除尘净化装置100会转向行走从而绕开该障碍物。

所述检测器60用于检测所述风口式电子除尘净化装置100周围空气的污染物浓度，并将其检测到的污染物浓度信息传输至控制器70。所述控制器70接收所述检测信息并与预设阀值进行比较，同时控制所述行走机构80的开启和关闭。

当检测器60检测到的污染物浓度大于或等于预设阈值时，控制器70控制行走机构80处于关闭状态，从而使风口式电子除尘净化装置100停止在该位置，在此将该位置称之为第一工作位置，对该第一工作位置周围的空气进行净化处理。当检测器60检查到第一工作位置污染物浓度值小于预设阈值时，控制器70控制行走机构80处于运行状态，以带动风口式电子除尘净化装置100移动(若在移动过程中接触到障碍物，具有碰撞转向功能的行走机构80会带动风口式电子除尘净化装置100转向行走，而绕开该障碍物)，直到检测器60检测到的污染物浓度值再次大于或等于预设阀值时，控制器70控制行走机构80处于关闭状态，从而使风口式电子除尘净化装置100停止在另一位置，在此将该另一位置称之为第二工作位置，对该第二工作位置周围的空气进行净化处理。依此类推，直至将室内区域各处的污染物浓度值均净化至预设阈值以下。

所述强场电介质网6内设有充电场装置、强场电介质滤网103，充电场设有间隔平行排列互相放电的阴极板104、阳极板102，所述阳极板102上铺设若干排空圆，铺设情况根据需要而定，本实施例中铺设两竖排空圆，所述阴极板104上设有若干个并列的阴极放电片体105，所述片体105沿长度方向的两侧设有若干个密布的放电尖端101；

所述放电尖端101与所述片体104的平面垂直，所述阴极板104的平面与所述阳极板102的主平面平行设置；所述放电尖端101呈圆锥型，使得所述阴极放电体整体呈锯齿状，所述放电尖端101垂直空圆所在平面于空圆圆心，通电时，高压电通过所述放电尖端101与相邻的所述阳极板102之间进行高压放电，使得所述阴极板104与所述阳极板102之间的空气被电离。

本发明的上述结构使得所述含尘空气被充分而均匀的电离，电离效果好；所述阴极板104与所述阳极板102的主平面平行，所述阴极板104及所述阳极板102的主平面与所述进风口11的主平面平行，使得空气中尘埃直接从所述阴极板104与所述阳极板102之间的形成的漏斗状电场通过并荷电，在经过内含阴、阳极板的强场电介质滤网103时受电场影响被吸附。

进风挡板外部设有开关和一绿一红两个指示灯。开关控制内部电路装置通电。电路装置固定于壳体突出部分下面内壁。它由电源模块、控制模块、传感模块三部分组成，电源模块包括供电强场电介质滤网的升压装置和供电控制板和紫外灭菌灯的降压电路板。控制模块由单片机和外围电路组成并实现控制定时功能，传感模块由一个风动开关组成。

该发明操作如下：打开开关则红色指示灯亮表示控制板通电；当风动开关检测有风流时启动，继电器打开，紫外线杀菌灯管和强场电介质集尘模组工作，否则关闭；如果电源线与风机电源连接在一起，打开开关绿色工作灯亮，紫外线杀菌灯管和强场电介质集尘模组直接工作，红色电源指示和绿色工作指示灯亮。

启动后，单片机清洗计时开始，清洗计数到时蜂鸣器声响，绿色工作灯闪烁。提示清洗集尘模组。清洗完后，按复位键，单片机重新计时。

本发明主要原理是利用高压直流电场使空气中的气体分子电离，产生大量电子和离子，在电场力的作用下向两极移动，在移动过程中碰到气流中的粉尘颗粒和细菌使其荷电，荷电颗粒在电场力作用下与气流分向相反的极板做运动，电压升高到一定数值后，放电极附近的离子获得了较高的能量和速度，它们撞击空气中的中性原子时，中性原子会分解成正、负离子，这种现象称为空气电离。空气电离后，由于连锁反应，在极间运动的离子数大大增加，表现为极间的电流(称之为电晕电流)急剧增加，空气成了导体，放电极周围的空气全部电离后，在放电极周围可以看见一圈淡蓝色的光环，这个光环称为电晕电除尘器的电晕范围通常局限于金属棒周围几毫米处。空气在电晕范围电离后，电子很快向正极移动，进入电晕外区，向阳极移动。含尘空气通过电除尘器时，大多数尘粒在电晕外区通过，获得负电荷，在通过强场电介质滤网时电场力影响被吸附到阳极板上，高强电压捕获附带细菌颗粒，瞬间导电击穿由蛋白质组成的细胞壁，达到杀灭细菌吸附除尘。

本发明实施例的净化装置采用了紫外光降解技术、所述紫外线灯管发出的紫外光直接发挥灭菌的作用，利用高能UV光束裂解空气气中细菌的分子键，破坏细菌的核酸(DNA)，达到杀灭细菌的目的。除尘效率高：0.3微米微粒的吸附效率达到99.99％；微生物杀灭：细菌、病毒、霉菌等杀灭率99.99％；有机化合物去除：甲醛、笨、二甲苯、氨等去除率99％；放射性气体去除：氡气去除率70％；风阻低：典型值10：50帕，对中央空调风量影响很小；使用时间长：可清洁或清洗，低碳环保；低噪声：低风阻、无机械运转部件，噪音可忽略；经济：极低功耗，运行维护成本低，气流的纯净还可提高空调系统冷(热)交换效率，有效节省电能消耗，节省昂贵的常规清洗费用；适应性强：紧凑，轻巧，无需更换现有风机；强场电介质组件单独使用或与其他功能过滤器(除甲醛、抗菌、及其他功能滤网)组合成净化模块。

综上所述，本发明除尘效率高、杀菌效果好、去有机能力强、低风阻、经济安全，本发明可广泛应用于空气净化消毒领域，具体可适用于医疗系统：医院、病房、手术室、实验室等；办公系统：写字楼、会议室、银行、政府机关等；交通系统：空调列车、车站、机场等；公共设施：宾馆、商场、展览中心、娱乐场所等；厂房：洁净厂房、食品厂、制药厂等；住宅等。

另外，所述湿式过滤器8在紫外光的照射及/或在施加电极电压的情况下，将空气中的水或氧气催化成氧化能力极强的活性氧物质，并能稳定存在于湿式过滤器8的离子液体中，从而提高净化效率。另外，采用感测器60、控制器70以及行走机构80的配合，实现智能净化控制。

以上实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照以上较佳实施方式对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换都不应脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种风口式电子除尘净化装置，其包括壳体，所述壳体上设有进风口和出风口，其特征在于：所述风口式电子除尘净化装置还包括相互平行、依次间隔排列的湿式过滤器、强场电介质网以及预过滤网，所述进风口外嵌进风挡板，所述进风挡板内设有导流板。

2.如权利要求1所述的风口式电子除尘净化装置，其特征在于：所述湿式过滤器包括多孔结构，附着于所述多孔结构上的离子液体，以及溶解于所述离子液体中的活性氧物质。

3.如权利要求1所述的风口式电子除尘净化装置，其特征在于：所述湿式过滤器包括多孔结构以及附着于所述多孔结构上的离子液体，所述风口式电子除尘净化装置还包括活性氧发生器，所述活性氧发生器用于在所述离子液体中产生活性氧物质。

4.如权利要求3所述的风口式电子除尘净化装置，其特征在于：所述活性氧发生器包括紫外光源，或所述活性氧发生器包括设置于所述湿式过滤器上、下游两端的第一电极与第二电极。

5.如权利要求1所述的风口式电子除尘净化装置，其特征在于：所述风口式电子除尘净化装置还包括检测器、控制器以及行走机构，所述检测器用于检测环境中污染物的浓度并将检测信息传输至所述控制器，所述控制器控制所述接收所述检测信息并将其与预设阀值进行比较，且同时控制所述行走机构的开启和关闭。

6.如权利要求1所述的风口式电子除尘净化装置，其特征在于：所述预过滤网与所述进风挡板的主平面平行设置。

7.如权利要求1所述的风口式电子除尘净化装置，其特征在于：所述强场电介质网内设有充电场装置以及强场电介质滤网。

8.如权利要求7所述的风口式电子除尘净化装置，其特征在于：所述充电场装置设互相放电的阴极板、阳极板，所述阳极板上铺设若干排空圆，所述阴极板上设有若干个并列的阴极放电体，所述阴极放电体包括片体，所述片体沿长度方向的中间设有若干个密布的放尖端，所述放电尖端与所述片体的平面垂直，所述片体的平面与所述阳极板的主平面平行设置，所述放电尖端呈圆锥型，所述放电尖端垂直空圆所在平面于空圆圆心。

9.如权利要求7所述的风口式电子除尘净化装置，其特征在于：所述强场电介质滤网内设若干组交差水平排列的阴极板和阳极板，所述阴极板垂直于强场电介质滤网主平面，所述阴极板和所述阳极板之间设若干组电介质片，所述电介质片平面与强场电介质滤网主平面、阴极板两两相互垂直。

10.如权利要求1所述的风口式电子除尘净化装置，其特征在于：所述风口式电子除尘净化装置还包括紫外线杀菌灯管，所述紫外线杀菌灯管平行对称设有固定在壳体内壁的紫外灭菌灯座上的左紫外线杀菌灯管和右紫外线杀菌灯管。