CN108458407A - 一种电除尘式空气净化单元、装置、系统及包含其的空气处理机组 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电除尘式空气净化单元、装置、系统及包含其的空气处理机组，其中，空气净化单元包括离子发生器和收集器，空气净化装置由两个或以上连续的空气净化单元和/或自清洗单元构成；一个或多个空气净化装置拼接构成空气净化系统，可安装于现有空气处理机组中。本发明的空气净化部件，通过一个或多个空气净化装置的组合，满足不同的空气净化要求，甚至是工业级的应用；实现了自清洁，减少了耗材的使用，并保持持续较高的净化效率；可以不对现有空气处理机组进行重新设计，而仅仅替换其原有的空气净化部件。因此，具有较好的净化效果和较多的应用场合。

Description

一种电除尘式空气净化单元、装置、系统及包含其的空气处理 机组

技术领域

本发明涉及空气净化技术领域，特别是一种电除尘式空气净化单元、装置、系统及包含其的空气处理机组。

背景技术

如今，随着空气污染越来越严重，人们对空气污染对身体造成的伤害也越来越重视，恶劣的天气，引发了一股空气净化器热潮。空气净化装置通过去除室内空气中的灰尘和其它污染物对室内空气进行净化，现有空气净化装置采用多种手段收集污染物，如机械过滤、化学沉淀、活性炭、引力、离心分离等。目前商用的空气净化器可以是用于房间和家庭的小的独立的单元，也可以是较大的单元、作为空气处理机组(AHU)的主要组件固定于空气处理机组中。空气处理机组(AHU)包括鼓风机、加热或制冷单元、滤架或过滤室、消声室、阻尼器。大型的空气处理机组主要为工业级应用，也可以安装于整栋大楼中。现有的空气处理机组的空气净化组件采用传统净化方式，结构复杂，拆装不方便、且不能满足各种级别的净化要求，不具通用性。

本发明提出一种电除尘式空气净化单元，用于空气处理机组(AHU)内，以替代传统的净化方式，可以组装于现有空气处理机组中而不破坏其原本的设计，且可以适应各种尺寸的空气处理机组、甚至可以满足工业级的应用。

另外，本发明的空气净化装置还带有自清洗单元，可以对空气净化单元进行清洗，以保证空气净化效率持续稳定，且不需要频繁更换空气净化部件，减少了对耗材的消耗。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明提出了一种电除尘式空气净化单元、装置、系统及包含其的空气处理机组，可以方便地应用于各种尺寸的现有空气处理机组中，可实现不同需求的空气净化目标，结构简单，拆装方便。同时净化装置上的污染物易于清洗干净，可实现自清洗，保证净化效率恒定，减少了更换耗材的复杂工序和对耗材的消耗。

本发明提出了一种电除尘式空气净化单元，包括：多个彼此相邻设置的离子发生器和收集器；其中，离子发生器位于收集器的前方，空气经过离子发生器进入收集器；所述离子发生器包括金属导电杆和包围所述金属导电杆的导电筒。

进一步地，离子发生器的金属导电杆位于导电筒的中心轴线上，其上均匀排列有多个与导电筒的中心轴线垂直的金属针，金属针位于导电筒内且不与导电筒的内壁面接触。

进一步地，导电筒垂直于其中心轴线的截面为六边形、圆形、三角形或正方形。

进一步地，收集器由导电的平行板或嵌套圆柱形板构成。

进一步地，收集器内空气有效通道长度远大于收集器平行板之间的间距。

进一步地，收集器由金属或导电塑料或导电聚合物构成，优选地，金属包括不锈钢或铝，导电聚合物包括聚芴、聚亚苯基、聚芘、聚甘菊环、聚萘、聚吡咯、聚咔唑、聚吲哚、聚吖庚因、聚苯胺、聚噻吩、聚3，4-乙撑二氧噻吩、聚对亚苯基硫化物、聚乙炔或聚对亚苯基亚乙烯基。

进一步地，空气净化单元还包括外壳，以将空气净化单元封装于其中。

本发明还提出了一种电除尘式空气净化装置，包括：至少两个连续的如上所述的空气净化单元。

进一步地，空气净化装置中还包括清洗单元，优选地，该清洗单元包括清洗喷嘴，以实现空气净化单元的自清洁。

进一步地，空气净化装置中还包括至少一个活性炭过滤单元，以吸附异味。

进一步地，每个空气净化单元包括一个独立的高压电源。

进一步地，至少两个空气净化单元的高压电源封装在一起，位于空气净化单元外部，并与空气净化单元电连接。

进一步地，空气净化单元的高压电源各自独立封装，并与相应的空气净化单元电连接。

进一步地，空气净化装置还包括自动烘干单元，优选地，自动烘干单元为风扇。

本发明进一步提出了一种电除尘式空气净化系统，包括上述的多个空气净化装置，多个空气净化装置平行布置。

进一步地，空气净化系统包括电压控制系统，用于监测进入空气净化系统的空气中颗粒物浓度、并在颗粒物浓度低时降低电源电压。

进一步地，空气净化系统包括清洗控制系统，用于监测进入空气净化系统的空气温度、以便在需要时进行清洗前的预热。

本发明还提出了一种空气处理机组，包括上述空气净化系统。

采用本发明所述的电除尘式空气净化单元、装置、系统及包含其的空气处理机组，实现了空气净化功能，并通过空气净化单元的组合，实现了多种空气净化需求，同时可满足多种尺寸的空气处理机组的应用；另外，自带清洗功能，实现了空气净化单元的自清洁，保持空气净化效率持续稳定，减少了对耗材的更换。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明实施例的空气净化单元的结构示意图。

图2是本发明实施例的空气净化单元收集器的剖面图。

图3是本发明实施例的空气净化单元封装后的结构示意图。

图4是本发明实施例的空气净化装置的结构示意图。

图5是本发明空气处理机组(AHU)的组成图。

附图标记：

离子发生器-1、收集器-2、金属导电杆-3、金属针-4、导电筒-5、收集板-6、外壳-7、空气净化装置-8、清洗单元-9、空气处理机组-10、加热单元-11、制冷单元-12。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，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。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描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、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或可以互相通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图并参考具体实施例描述本发明。

首先结合图1-图3描述本发明实施例的电除尘式空气净化单元的结构示意图。

如图1所示，本发明实施例的电除尘式空气净化单元包括：离子发生器1和收集器2。其中，离子发生器1位于收集器2的前方，空气经过离子发生器1进入收集器2，空气颗粒物被荷电或电离，而被收集器2捕集。

离子发生器1包括金属导电杆3和包围所述金属导电杆3的导电筒4。金属导电杆3位于导电筒4的中心轴线上，金属导电杆3接通高压电，空气进入离子发生器1后，在高压电的作用下电离或被荷电，上述发生电离或带有电荷的空气被收集器2捕获，进而使得空气颗粒物在收集器2中沉积。

优选地，金属导电杆3上还带有金属针4，金属针4均匀分布在金属导电杆3上，并沿垂直于导电筒4的中心轴线的方向延伸，但不接触导电筒4的内壁面。如图1所示，导电筒4垂直于中心轴线的截面为六边形，但其截面形状不限于此，还可以为圆形、三角形或正方形。

图2为实施例的空气净化单元收集器的剖面图，电除尘式空气净化单元中的收集器2包括多片导电平行收集板6，由图2可见，收集板6间具有间隙，以供空气通过。根据进入空气净化单元的空气流速，设置不同的平行收集板6的间距，以保证最佳的净化效果。

带有要被去除颗粒物的空气在多片收集板6构成的通道中流动。定义收集器内空气有效通道长度为在不连续点问沿气流方向不受干扰的通道长度，上述不连续点是由支撑结构导致的。不受干扰的通道，是指内壁为连续平面，没有任何的凸起的结构来影响气流的流动的通道。为使得空气中的颗粒物被充分沉积，空气有效通道长度要远大于收集板6间的间距，优选地，空气有效通道长度为收集板6间距的整数倍。

收集器2还可以由嵌套的圆柱形板构成，图中未具体示出该种收集器的结构图。

收集器2的材料为由金属或导电塑料或导电聚合物构成，优选地，金属包括不锈钢或铝，导电聚合物包括聚芴、聚亚苯基、聚芘、聚甘菊环、聚萘、聚吡咯、聚咔唑、聚吲哚、聚吖庚因、聚苯胺、聚噻吩、聚3，4-乙撑二氧噻吩、聚对亚苯基硫化物、聚乙炔或聚对亚苯基亚乙烯基。

图3示出了本发明实施例的空气净化单元装配后的结构示意图。将图1所示的空气净化单元装配于外壳中，形成独立的空气净化模块，外壳的结构如图3所示。除空气进出方向外，其余四边均被框架包裹，在空气进入方向的框架间还连接有多个平行设置的连接杆。

图4是本发明实施例的空气净化装置的结构示意图。两个或多个如图3所示的空气净化单元构成如图4所示的空气净化装置8。空气净化装置中可仅包含两个或多个空气净化单元，上述空气净化单元平行设置，可根据需要选择空气净化装置中净化单元的数量。在该空气净化装置中，即使某一空气净化单元发生了故障，空气净化装置还是可以完成空气净化操作。

空气净化装置中还可以包括清洗单元9，如图4所示，清洗单元9设置在两个空气净化单元间，以清洗其两边的空气净化单元，尤其是收集器，因为收集器上堆积了颗粒物。优选地，清洗单元是以喷嘴的形式，通过喷嘴来向收集器的收集板喷射清洗液。喷嘴放置于模块内的两个净化单元之间，来清洗两个净化单元。另外，清洗单元也可独立于空气净化装置外，在需要时对空气净化单元进行清洗，不与其装配在一起。

当清洗净化单元时，通过防水机械关闭装置，使得相邻的净化单元隔开。机械关闭装置可保证每次只清洗一个净化单元。因此，当某个净化单元沉积的颗粒物很多需要清洗时，其他的净化单元还可以继续运行，不用将全部单元同时清洗。

在激发清洗单元后，喷嘴周期性地喷射清洗液到净化单元。清洗液流体流经净化单元，最终进入到底部的容器中或被水泵抽到容器外或直接排走。清洗液包括含表面活性剂的水溶液，清洗剂的水溶液，不起泡的水溶液或氢氧化钠的水溶液。

优选地，该空气净化装置还包括烘干单元。烘干模式可以自动被激活，预先设定烘干时长，在喷射完成后即可对净化装置实施烘干操作。烘干单元放置于空气净化装置外部，可以是风扇、热泵、蒸发器或冷凝器。

更优选地，该空气净化装置至少装有一个活性炭过滤单元，去除异味和空气中的气体及水蒸汽，从而进一步增强空气净化效果。

空气净化装置还包括高压电源，其中的每个空气净化单元都连接有一个独立的高压电源。可以将至少两个空气净化单元的高压电源封装在一起，设置于空气净化单元外部，并与空气净化单元电连接；也可以将空气净化单元的高压电源各自独立封装，并与相应的空气净化单元电连接。

本发明还提出了一种电除尘式空气净化系统，包括上述的多个空气净化装置，多个空气净化装置平行布置。空气净化系统中还包括电压控制系统，用于监测进入空气净化系统的空气中颗粒物浓度、当颗粒物浓度较低时，可适当降低电源电压，以节约电能。

进一步地，空气净化系统还包括清洗控制系统，用于监测进入空气净化系统的空气温度，当空气温度较低时，为防止清洗时结冰，需要在进行清洗前的预热，预热操作可以利用烘干单元来完成。

图5示意性地示出本发明空气处理机组(AHU)的组成图。由图5可见，空气处理机组10(AHU)包括空气净化系统、加热单元11、制冷单元12、控制单元13等等。如图所示，空气净化系统包括空气净化装置8，空气净化装置8包括两个空气净化单元和一个清洗单元，空气净化系统可根据空气处理机组(AHU)的尺寸及净化需求，采用一个或多个空气净化装置，以较好地适配空气处理机组(AHU)，而不需要对空气处理机组进行额外的改装。上述空气净化装置同样可用于新风通道中。

相对于现有的空气净化装置，本发明的优势如下：

1、可以由多个模块拼接，满足不同需求，甚至是工业应用。

2、可以装进现有的空气处理机组(AHU)中，而不用重新将空气处理机组(AHU)换新。

3、每个模块都可以保证持续净化，即使单一净化单元损坏，仍不影响空气净化操作。

4、由于具有自清洗单元，使用本发明的空气净化单元，即使是在非常脏的环境下，也可以不用更换部件。同时，清洗的干净程度与谁来操作无关，能够保证清洗的一致性。

5、自清洗单元中清洗液的浓度可以较低，有效喷射到收集板上，而不需要维修人员对收集板进行浸润。同时由于不需要拆下收集板，清洗的时间大大减少。

6、本发明净化单元的净化效率能保持很高，空气净化单元不需要任何附加的过滤，只依靠离子发生器和收集器就可以满足净化结果。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“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，对上述术语的示意性表述不必须针对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示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (21)

1.一种电除尘式空气净化单元，其特征在于，包括：多个彼此相邻设置的离子发生器和收集器；其中，所述离子发生器位于所述收集器的前方，空气经过所述离子发生器进入所述收集器；

所述离子发生器包括金属导电杆和包围所述金属导电杆的导电筒。

2.根据权利要求1所述的电除尘式空气净化单元，其特征在于，所述离子发生器的金属导电杆位于所述导电筒的中心轴线上，其上均匀排列有多个与所述导电筒的中心轴线垂直的金属针，所述金属针位于所述导电筒内且不与所述导电筒的内壁面接触。

3.根据权利要求1或2所述的电除尘式空气净化单元，其特征在于，所述导电筒垂直于其中心轴线的截面为六边形、圆形、三角形或正方形。

4.根据权利要求1-3之一所述的电除尘式空气净化单元，其特征在于，所述收集器由导电的平行板或嵌套圆柱形板构成。

5.根据权利要求4所述的电除尘式空气净化装置，其特征在于，所述收集器中空气有效通道长度远大于所述收集器平行板之间间距。

6.根据权利要求1-5之一所述的电除尘式空气净化单元，其特征在于，所述收集器由金属或导电塑料或导电聚合物构成。

7.根据权利要求6所述的电除尘式空气净化单元，其特征在于，所述金属包括不锈钢或铝，所述导电聚合物包括聚芴、聚亚苯基、聚芘、聚甘菊环、聚萘、聚吡咯、聚咔唑、聚吲哚、聚吖庚因、聚苯胺、聚噻吩、聚3，4-乙撑二氧噻吩、聚对亚苯基硫化物、聚乙炔或聚对亚苯基亚乙烯基。

8.根据权利要求1-7之一所述的电除尘式空气净化装置，其特征在于，还包括外壳。

9.一种电除尘式空气净化装置，其特征在于，包括：至少两个连续的如权利要求1-8所述的空气净化单元。

10.根据权利要求9所述的电除尘式空气净化装置，其特征在于，还包括清洗单元。

11.根据权利要求10所述的电除尘式空气净化装置，其特征在于，所述清洗单元包括清洗喷嘴。

12.根据权利要求9-11之一所述的电除尘式空气净化装置，其特征在于，还包括至少一个活性炭过滤单元。

13.根据权利要求9-11之一所述的电除尘式空气净化装置，其特征在于，所述每个空气净化单元包括一个独立的高压电源。

14.根据权利要求13所述的电除尘式空气净化装置，其特征在于，所述至少两个空气净化单元的高压电源封装在一起，位于所述空气净化单元外部，并与所述空气净化单元电连接。

15.根据权利要求13所述的电除尘式空气净化装置，其特征在于，所述空气净化单元的高压电源各自独立封装，并与相应的所述空气净化单元电连接。

16.根据权利要求9-11之一所述的电除尘式空气净化装置，其特征在于，还包括自动烘干单元。

17.根据权利要求16所述的电除尘式空气净化装置，其特征在于，所述自动烘干单元为风扇。

18.一种电除尘式空气净化系统，其特征在于，包括多个如权利要求9-17所述的空气净化装置，所述多个空气净化装置平行布置。

19.根据权利要求18所述的电除尘式空气净化系统，其特征在于，包括：电压控制系统，用于监测进入所述空气净化系统的空气中颗粒物浓度、并在颗粒物浓度低时降低电源电压。

20.根据权利要求18所述的电除尘式空气净化系统，其特征在于，包括：清洗控制系统，用于监测进入所述空气净化系统的空气温度、以便在需要时进行清洗前的预热。

21.一种空气处理机组，其特征在于，包括如权利要求18-20之一所述的空气净化系统。