CN107442275B - 一种易于清洗的可分离式净化内芯 - Google Patents

一种易于清洗的可分离式净化内芯 Download PDF

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Abstract

本发明揭示了一种易于清洗的可分离式净化内芯，该净化内芯设置于空气净化器内部，净化内芯由内腔衬体及其中可拆卸式相插接的收集极模块和排斥极模块组成，其中，收集极模块包括上下嵌套组装的第一收集极单元和第二收集极单元且彼此可拆卸，两个收集极单元的外形和幅面大小相匹配，且两个收集极单元各自设有相互平行的收集极片，每个收集极单元中相邻两个收集极片的间隔均为4a；净化内芯总装状态下，收集极模块、排斥极模块和内腔衬体相嵌套成整体。本发明结构简单，实现了将众多收集极片集成到两块收集极板上的功能，与传统的极板一片片嵌入的装配方式相比，该结构可大幅度减小收集模块的组装工时，从而降低产品成本。

Description

一种易于清洗的可分离式净化内芯
技术领域
本发明涉及空气净化器，尤其涉及一种易于清洗的可分离式净化内芯，属于空气净化技术领域。
背景技术
静电集尘技术是一项重要的治理大气污染、雾霾的环保技术，它的基本原理是利用高压放电、产生电场、吸附颗粒来达到静电除尘的效果。与传统的物理过滤除尘技术相比，静电集尘技术具有无耗材、后期维护成本更低的优势，很适合国内高污染、多雾霾的环境。
传统的静电集尘(收集)极片，大多采用金属材质，也鲜有采用导电塑料材质的，这些极片间的间隙很小，并且金属收集极片显得尤为沉重，使得用户在清洗收集极片的时候遇到不小的困难。收集极模块在使用过一段时间，需要清洗的时候，会遇到如下图1所示的情况。如附图1所示，是收集极片与排斥极片的结构示意图，在清洗过程中，毛刷100很难深入到排斥极片102与收集极片103之间，因为它们之间的栅格间距常数a一般仅在6～8mm，同时由于极片的宽度b比较大，因而收集极板更难被清洗干净，用户体验感很差。
大部分用户选择了用水冲洗，导致许多集尘颗粒仍附着在收集极片101、103上，这就等同于在收集极片101、103上串联了很大的电阻。如附图2所示，是收集极片、排斥极片与电阻的结构示意图，电阻204与电阻205。在收集极片201与203两端，施加和原来相同的高压后，电阻204与205会分掉一部份高压，使得产生的排斥电场强度降低，很大程度上影响了静电集尘效率。同时，收集极片上附着集尘颗粒之后，极易在收集极片201与排斥极片202间产生尖端放电现象206，产生“滋滋滋”的剧烈放电声，这对发生电极和收集极片都是不利的。
除此之外，由于传统的收集极片在清洗的时候不可分离，这就会有大量的水渍残留于收集极模块的结构当中，使得这种收集极模块晾干的速度特别慢。另外，传统的金属收集极片为了减轻重量，大多采用比重较轻的铝制材料，其具有亲水性，容易附着水滴，这也一定程度影响了收集极模块的晾干速度，并且常用的清洗液大多呈碱性，会与铝片表面产生化学反应，破坏收集极片的表面组织结构，降低其导电性，进而影响模块的集尘效率。
如图3所示，为现有技术中不可拆卸的收集极模块，当在清洗过程中清洗收集极片700、701、702、……的时候，会有大量的水渍残留于收集极模块的其它结构之处，晾干速度会很慢，一般要15小时左右才能晾干。为了解决上述间隙小的缺陷，有的设计者可能会使得图1中a值(收集极片与排斥极片间隙)偏大，做到10mm以上，这样会导致排斥电场的强度会被削弱，大幅度降低集尘效率。同时，仅仅通过提高高压的数值来提高排斥电场的强度，也是不可取的，因为高压数值太大会大大增加极片间的放电风险，削弱收集极模块的集尘效率。
发明内容
本发明的目的就是为了解决现有技术中存在的上述问题，提供一种易于清洗的可分离式净化内芯。
本发明的目的将通过以下技术方案得以实现：一种易于清洗的可分离式净化内芯，所述净化内芯设置于空气净化器内部，所述净化内芯由内腔衬体及其中可拆卸式相插接的收集极模块和排斥极模块组成，
其中，所述收集极模块包括上下嵌套组装的第一收集极单元和第二收集极单元且彼此可拆卸，且两个收集极单元各自设有相互平行的收集极片，每个收集极单元中相邻两个收集极片的间隔均为4a；
所述排斥极模块为一体成型结构且与内腔衬体相对的固接，所述排斥极模块设有对应收集极模块插装其中的容腔，且容腔内设有对应收集极片总数、相互平行的排斥极片，相邻两个排斥极片的间隔均为2a；
净化内芯总装状态下，所述收集极模块、排斥极模块和内腔衬体相嵌套成整体，且收集极片与排斥极片以间隔a依次相间而设，其中a为空气净化器的栅格间距常数。
优选地，所述收集极模块为由非结晶性、疏水性、表面电阻率小于106Ω的导电塑料制成。
优选地，所述收集极模块中的收集极片均与各自所归属的第一收集极单元或第二收集极单元一体注塑成型。
优选地，所述收集极模块为由表面电阻率小于106Ω的金属材料制成。
优选地，所述排斥极模块为由表面电阻率小于106Ω的金属或非金属导电材料制成。
优选地，每个所述排斥极片的两侧外端均套设有热缩绝缘套。
优选地，所述内腔衬体和排斥极模块的颜色与所述收集极模块的颜色互异。
优选地，所述第一收集极单元的两侧壁上均设置有提手，所述内腔衬体的两侧壁上均设置有与所述提手相匹配卡接的提手扣。
优选地，所述第一收集极单元的收集极片表面设置有至少两个用于防变形、加固的加强筋，所述第二收集极单元的收集极片表面设置有至少两个用于防变形、加固的加强筋。
本发明技术方案的优点主要体现在：本发明设计精巧、结构简单，通过设计这种可分离式净化内芯的结构，使得从净化内芯单独分离出来收集极模块进一步分离，最终分离后的收集极片的间隙为原来的4倍，解决了收集极板难以被清洗的困难，保证了除尘效率。
用户在清洗收集极片的时候只需把第一收集极单元和第二收集极单元取出清洗，对比传统收集极模块需要整体清洗，本发明收集极片的晾干速度会很快；同时，所采用的导电塑料材质具有疏水性，会有很少水滴附着在收集极片的表面，更进一步加快了收集极片的晾干速度。
用导电塑料替代金属材料作为收集极片的材质，使得用户在清洗收集极板的时候，显得更为轻便；实现了将众多收集极片集成到两块收集极单元上的功能，与传统的极板一片片嵌入的装配方式相比，本发明的设计结构可大幅度减小收集极模块的组装工时，从而降低成本。
附图说明
图1是现有技术中收集极片与排斥极片的结构示意图。
图2是背景技术中收集极片、排斥极片与电阻的结构示意图。
图3是背景技术中收集极模块的结构示意图。
图4是本发明可分离式净化内芯的结构示意图。
图5是本发明收集极模块中第一收集极单元和第二收集极单元的拆卸时的结构示意图。
图6是本发明可分离式净化内芯中收集极片与排斥极片初始的间隙状况示意图。
图7是本发明收集极模块与排斥极模块分离时第一收集极片与第二收集极片的结构示意图。
图8是本发明收集极模块分离后第一收集极单元的结构示意图。
图9是本发明收集极模块分离后第二收集极单元的结构示意图。
具体实施方式
本发明的目的、优点和特点，将通过下面优选实施例的非限制性说明进行图示和解释。这些实施例仅是应用本发明技术方案的典型范例，凡采取等同替换或者等效变换而形成的技术方案，均落在本发明要求保护的范围之内。
本发明揭示了一种易于清洗的可分离式净化内芯，如图4所示，所述净化内芯设置于空气净化器内部，所述净化内芯由内腔衬体1及其中可拆卸式相插接的收集极模块2和排斥极模块3组成。在本技术方案中，所述内腔衬体1可以是已知的各种可行材质，本实施例中优选所述内腔衬体1为弹性、可折叠、可水洗衬体，从而便于内腔衬体1的包装、运输和储藏。所述内腔衬体1的材质为有机硅电绝缘胶，该材质具有优良的加工可塑性、耐高压击穿、良好的电气绝缘性、耐电蚀性、憎水性、防静电、耐电晕、耐电灼烧和阻燃性等优点，其耐漏电起痕已经达到1A4.5极，且在使用过程中可方便拆卸、可水洗和绝缘性好。
其中，如图5所示，所述收集极模块2包括上下嵌套组装的第一收集极单元21和第二收集极单元22且彼此可拆卸，且两个收集极单元各自设有等数量、相互平行的收集极片，每个收集极单元中相邻两个收集极片的间隔均为4a。在本实施例中，两个收集极单元的外形和幅面大小相匹配，且两个收集极单元优选为各自设有等数量、相互平行的收集极片。
具体地，所述第一收集极单元21上等间隔地设置有至少10个第一收集极片23，每个所述第一收集极片23相互平行设置，每个所述第一收集极片23相邻之间的间隙为4a。在本技术方案中，所述第一收集极单元21上优选为等间隔地设置有3个第一收集极片230、231和232，在本技术方案中，不对所述第一收集极片的数量做具体地限定。所述第一收集极单元的收集极片23表面设置有至少两个用于防变形、加固的加强筋25。
所述第二收集极板22上等间隔地设置有至少10个第二收集极片24，每个所述第二收集极片24相互平行设置，每个所述第二收集极片24相邻之间的间隙为4a。在本技术方案中，所述第二收集极单元24上优选为等间隔地设置有3个第一收集极片240、241和242，在本技术方案中，不对所述第二收集极片的数量做具体地限定。考虑到收集极片的壁厚比较薄，成型时容易产生翘曲变形，需要在其表面加加强筋，具体地，所述第二收集极单元的收集极片24表面设置有至少两个用于防变形、加固的加强筋25。
更进一步地，如图6所示，图6是可分离式净化内芯中收集极片23与排斥极片31初始的间隙状况示意图，此时所述排斥极片31与收集极片24的间隙为a。
如图7所示，本发明可以将收集极模块作为一个整体从净化内芯中取出，此时第一收集极片与第二收集极片之间的间隙为2a。
如图8所示，所述收集极模块可以再拆分为第一收集极单元和第二收集极单元，此时第一收集极片与第二收集极片之间的间隔均为4a。其中，230、231、232的第一收集极片属于第一收集极单元，240、241、242的收集极片属于第二收集极单元。很明显，对于第一收集极片还是第二收集极片，它们的收集极片间隙均为4a，相比图1的间隙a，毛刷100很容易深入到收集极片间隙中，更好的清理收集极片。
所述排斥极模块3为一体成型结构且与内腔衬体1相对固接，所述排斥极模块3设有对应收集极模块插装其中的容腔，且容腔内设有对应收集极片总数、相互平行的排斥极片31，相邻两个排斥极片的间隔均为2a，所述排斥极模块3为由表面电阻率小于106Ω的金属或非金属导电材料制成。每个所述排斥极片的两侧外端均套设有热缩绝缘套32，所述热缩绝缘套32的设置为了防止尖端放电或者有大型颗粒物进入集尘电场内部。
净化内芯总装状态下，所述收集极模块2、排斥极模块3和内腔衬体1相嵌套成整体，且收集极片23与排斥极片31以间隔a依次相间而设，其中a为空气净化器的栅格间距常数。所述净化内芯的重量与现有技术相比轻很多，使得用户不仅在维修、保养时方便，而且大大地提高了用户的体验感。
所述第一收集极单元的两侧壁上均设置有提手4，所述内腔衬体的两侧壁上均设置有与所述提手相匹配卡接的提手扣5。在拆卸收集极模块时，用户可以通过提手与提手扣，方便的将第一收集极单元与第二收集极单元作为一个整体取下来，提手是通过自身塑料转轴装在第一收集极单元上的。
所述收集极模块未拆卸的时候，提手紧紧扣在与提手扣上，当拆卸第一收集极单元与第二收集极单元的时候，可以通过两边往上拉提手，就会达到收集极板拆卸的效果，即提手的止端会顶在第一收集极单元的筋位上，可以方便的把第一收集极单元与第二收集极单元作为一个整体取出来。
众多的收集极片被集成在第一收集极单元与第二收集极单元上。从收集级模块拆分出来的收集极板可再次被拆成第一收集极单元与第二收集极单元，可以通过卡钩结构与来实现，所述第二收集极单元的侧壁上设置有至少10个导向筋，所述导向筋的设置方便了第一收集极单元与第二收集极单元的装配。
在本技术方案中，所述收集极模块2为由非结晶性、疏水性、表面电阻率小于106Ω的导电塑料制成，所述收集极模块中的收集极片均与各自所归属的第一收集极单元或第二收集极单元一体注塑成型。所述收集极模块2也可为由金属制成，所述收集极模块2优选为由表面电阻率小于106Ω的金属材料制成，采用非结晶性塑料可减少注塑之后的变形度，该非结晶性塑料容易装饰，不易脱落，其表面能吸收其他分子，如：油墨、喷涂之类。另外，充分地考虑到了用户的使用安全性，所述收集极模块的材质都为防火材料，当用户在使用该产品的过程中，用户可以放心、安全地使用。
对于金属极片，其晶体结构中原子核是紧密排布的，但是其外层电子通常处于游离态,容易作定向的流动，故而容易导电；本发明技术方案所采用的是导电塑料是在普通优质塑料中添加了碳纤维，电导率可达103。事实上，碳纤维具有石墨的六面体结构单元，在一片石墨层结构的两侧有类似金属的电子气存在，在电势差的作用下，就会有运动。产生电子流有如此大量的载流子，自然是可以导电的。在高压条件下，金属极片与导电塑料极片的导电性能几乎相差无几。实验进一步证明，采用塑料收集极片之后，与金属极片相比，整体收集极模块的集尘效率是不会受到影响的。
所述内腔衬体1和排斥极模块3的颜色与所述收集极模块2的颜色互异，具体地，该设置是为了方便用户在清洗对可拆卸式净化内芯进行正确清洗。在本技术方案中，所述内腔衬体和排斥极模块的颜色优选为绿色，所述收集极模块的颜色优选为黑色，这样用户在清洗过程中可根据颜色来直观地正确区分该对哪个部件进行清洗，如果颜色都设计成同色，用户在清洗过程中会不易区分，导致用户体验感不好，当然，在技术方案中，不对内腔衬体、排斥极模块和收集极模块的颜色做具体地限定。
本发明由于第一收集极单元和第二收集极单元可从收集极模块中分离，如图5中所示。所以，清洗收集极片的时候只需把两块收集极板取出清洗，不存在传统收集极模块(如图3)需要整体清洗导致有水渍残留于结构中的缺陷；同时，所采用的导电塑料材质具有疏水性，会有很少水滴附着在收集极片的表面，这会进一步加快收集极片的晾干速度，实验测得30分钟左右即可晾干。
与传统金属极片(以最轻的铝材质为例)、传统塑料极片的性能比较分析：
本发明的优越性体现在：将众多收集极片集成做到两块可拆卸的收集机板上，装配工时较传统金属极片得到大幅减少；清洗收集极片的时候，只需把两个收集极板拆下清洗即可，不会有水渍残留于结构中，使得收集极板晾干很快；同时，在保证装配极片间隙不变(集尘效率不变)的基础上，使得拆卸后的收集极片的间隙可以达到最初的4倍，使得清洗收集极片更为容易；另外，由于导电塑料材质密度很小，用户在清洗收集极片的时候体验感会很舒服。
本发明尚有多种实施方式，凡采用等同变换或者等效变换而形成的所有技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种易于清洗的可分离式净化内芯，所述净化内芯设置于空气净化器内部，其特征在于：所述净化内芯由内腔衬体（1）及其中可拆卸式相插接的收集极模块（2）和排斥极模块（3）组成，
其中，所述收集极模块（2）包括上下嵌套组装的第一收集极单元（21）和第二收集极单元（22）且彼此可拆卸，且两个收集极单元各自设有相互平行的收集极片，每个收集极单元中相邻两个收集极片的间隔均为4a；
所述排斥极模块（3）为一体成型结构且与内腔衬体（1）相对的固接，所述排斥极模块（3）设有对应收集极模块插装其中的容腔，且容腔内设有对应收集极片总数、相互平行的排斥极片（31），相邻两个排斥极片的间隔均为2a；
净化内芯总装状态下，所述收集极模块（2）、排斥极模块（3）和内腔衬体（1）相嵌套成整体，且收集极片与排斥极片（31）以间隔a依次相间而设，其中a为空气净化器的栅格间距常数。
2.根据权利要求1所述的一种易于清洗的可分离式净化内芯，其特征在于：所述收集极模块（2）为由非结晶性、疏水性、表面电阻率小于106Ω的导电塑料制成。
3.根据权利要求2所述的一种易于清洗的可分离式净化内芯，其特征在于：所述收集极模块中的收集极片均与各自所归属的第一收集极单元或第二收集极单元一体注塑成型。
4.根据权利要求1所述的一种易于清洗的可分离式净化内芯，其特征在于：所述收集极模块（2）为由表面电阻率小于106Ω的金属材料制成。
5.根据权利要求1所述的一种易于清洗的可分离式净化内芯，其特征在于：所述排斥极模块（3）为由表面电阻率小于106Ω的金属或非金属导电材料制成。
6.根据权利要求1所述的一种易于清洗的可分离式净化内芯，其特征在于：每个所述排斥极片的两侧外端均套设有热缩绝缘套（32）。
7.根据权利要求1所述的一种易于清洗的可分离式净化内芯，其特征在于：所述内腔衬体（1）和排斥极模块（3）的颜色与所述收集极模块（2）的颜色互异。
8.根据权利要求1所述的一种易于清洗的可分离式净化内芯，其特征在于：所述第一收集极单元的两侧壁上均设置有提手（4），所述内腔衬体的两侧壁上均设置有与所述提手相匹配卡接的提手扣（5）。
9.根据权利要求1所述的一种易于清洗的可分离式净化内芯，其特征在于：所述第一收集极单元的收集极片（23）表面设置有至少两个用于防变形、加固的加强筋（25），所述第二收集极单元的收集极片表面设置有至少两个用于防变形、加固的加强筋。
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