CN110449264B - 一种电净化设备、空气净化器及净化方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电净化设备、空气净化器及净化方法，电净化设备包括针电极和收集极，所述收集极上设置收集筒，所述针电极与收集筒同轴心设置，通过调节所述针电极与收集筒的相对位置，从而在除醛模式和除尘模式之间切换；空气净化器包括壳体，所述壳体内设置空气净化风道，所述空气净化风道内设置上述的电净化设备。本发明所述的电净化设备通过调节针电极与收集筒的相对位置以及放电参数，实现高效除尘、除醛的目的，简单、可靠。
Description
技术领域
本发明涉及一种空气净化器，尤其涉及一种电净化设备、空气净化器及净化方法。
背景技术
近些年化工厂事故频发，下游居民受其影响严重，影响健康甚至威胁生命安全。在解决雾霾等空气污染问题之余，家庭装修污染物、化工污染问题已经成为人们日益关心的问题。
等离子技术被认为是治理气态污染物和水污染物的关键技术。该技术是一个集物理学、化学、生物学和环境科学于一体的交叉综合性技术，其显著特点是对室内污染物兼具物理作用、化学作用和生物作用，具有费用低、净化效率高、无二次污染等明显优点。
目前大部分空气净化器都采用的滤网式过滤，但滤网多为吸附式易饱和，CCM有限，更换不及时容易造成二次污染。一旦发生化工厂爆炸，环境浓度长时间爆表，滤网产品不能起到理想的净化作用。等离子技术不同于吸附式，等离子协同O3/UV/TiO2等催化剂可以将挥发性有机化合物(VOC)直接分解为CO2、H2O。电净化水洗式无耗材的产品日渐成为主流。
现有的电净化器大多为线板电晕放电模式，线板放电结构能满足去除颗粒物无耗材的净化效果，但是线板放电很难去除甲醛、VOC等难去除的有机污染物；现有线板放电主要是电晕放电，放电产生的等离子体浓度低，不能实现去除甲醛、VOC的效果；如果提高电压，容易产生高浓度的臭氧，不适合家用净化；针筒放电为电净化领域比较常用的净化技术，针筒放电可以在较低的电压下实现高效的放电，但针筒放电也不能高效的去除甲醛，VOC等污染物，而且产生的等离子体浓度比线放电更低，杀菌消毒效果不理想。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电净化设备、空气净化器及净化方法，一方面，以解决现有电净化器的线板放电结构很难去除甲醛、VOC等难去除的有机污染物的技术问题，另一方面，以解决电净化器中的针筒放电不能高效的去除甲醛、VOC等污染物的技术问题。
为实现上述目的，本发明的一种电净化设备、空气净化器及净化方法的具体技术方案如下：
一种电净化设备，包括针电极和收集极，所述收集极上设置收集筒，所述针电极与收集筒同轴心设置，通过调节所述针电极与收集筒的相对位置，从而在除醛模式和除尘模式之间切换。
进一步的，所述收集筒接地，针电极施加直流负压，在除醛模式下，针电极同轴心地设置在收集筒上方，在除尘模式下，针电极同轴心地插入到收集筒内部。
进一步的，在除醛模式下，所述针电极尖部到收集筒顶面的距离为10-15mm。
进一步的，所述电净化设备还包括用于固定针电极的均流板，均流板为导电材料制成的菱形网格板。
进一步的，所述针电极包括多根，针电极顶端固定在菱形网格均流板交点处。
进一步的，所述收集极包括上下排布的第一收集极和第二收集极，第一收集极和第二收集极的结构相同，第一收集极和第二收集极上分别设置与针电极同轴线的收集筒。
进一步的，所述第一收集极接地，第一收集极为强铷磁铁永磁体，第一收集极的磁场方向与气流方向垂直正交，第一收集极的收集筒的筒壁在氧化抛光处理后涂覆V2O5-TiO2催化涂层。
进一步的，所述第一收集极的磁场方向沿水平方向分布。
进一步的，所述第二收集极接地，第二收集极的材质为高纯度铝，第二收集极的收集筒的筒壁设置MnO2/γ-Al2O3涂层。
一种空气净化器，包括壳体，所述壳体内设置空气净化风道，所述空气净化风道内设置上述的电净化设备。
一种空气净化器的净化方法，所述空气净化器包括针电极和收集极，所述收集极上设置收集筒，所述针电极与收集筒同轴心设置；包括
针电极调节步骤：获取选定的功能，根据选定的功能调节针电极与收集筒的相对位置。
进一步的，在针电极调节步骤中，若获取到的功能为除醛功能，则将针电极同轴心的设置在收集筒的上方，第一收集极和第二收集极接地，针电极施加直流高压电源负7000-9000V电压。
进一步的，在针电极调节步骤中，若获取到的功能为除尘功能，则将针电极同轴心的插入到收集筒内，第一收集极和第二收集极接地，针电极施加直流高压电源负3000-5000V电压。
本发明的一种电净化设备、空气净化器及净化方法具有以下优点：
本发明所述的电净化设备采用针筒放电与磁增强放电相结合的方式，当需要去除颗粒物时，调整收集筒的电场强度，提高集尘效果，当需要高效去除甲醛时，通过调整针电极的放电距离，电压等参数，实现低电压下产生高浓度的等离子体去除甲醛，VOC等难去除的污染物，该装置的结构简单，除尘、除醛的效率高。
进一步的，本发明所述的净化方法通过调节针电极与收集筒的相对位置以及放电参数，实现高效除尘、除醛的目的，简单、可靠。
附图说明
图1为本发明电净化设备针板模式的结构示意图；
图2为本发明电净化设备针筒模式的结构示意图；
图3为本发明电净化设备的俯视图；
图4为本发明电净化设备针板模式下针电极与收集筒之间的相对位置关系图；
图5为本发明电净化设备针筒模式下针电极与收集筒之间的相对位置关系图；
图6为本发明电净化设备的净化流程图。
图中标号说明：1、针电极；2、均流板；3、第一收集极；31、收集筒；4、第二收集极。
具体实施方式
为了更好地了解本发明的目的、结构及功能，下面结合附图，对本发明的一种电净化设备、空气净化器及净化方法做进一步详细的描述。
如图1-图2所示，本发明的电净化设备，包括针电极1和收集极，收集极上设置收集筒31，针电极1与收集筒31同轴心设置，通过调节针电极1与收集筒31的相对位置，从而使电净化设备在除醛模式和除尘模式之间切换。
进一步的，收集筒31接地，针电极1施加直流负压，如图3所示，在除醛模式下，针电极1同轴心的设置在收集筒31上方，如图4所示，在除尘模式下，针电极1同轴心的插入到收集筒31内部。
进一步的，电净化设备还包括用于固定针电极1的均流板2，均流板2为导电材料制成的菱形网格板，均流板2的高度为10mm，一方面为针电极1提供支撑，另一方面，起到均流进风的作用。均流板2上方设置风机，开启风机，气流沿针电极1轴心线方向分别经过均流板2、针电极1、收集筒31后排出。
进一步的，针电极1包括多根，针电极1顶端固定在菱形网格均流板2交点处，针电极1为长100mm、直径0.5mm的金属材料制成，如钨、铜钨合金、银钨合金等。
进一步的，在除醛模式下，针电极1尖部到收集筒31顶面的距离为10-15mm，在除尘模式下，针电极1同轴心的插入到收集筒31内部，针电极1插入到收集筒31的深度为80-90mm。
进一步的，均流板2与升降装置相连，通过控制升降装置调节针电极1的高度，从而使电净化设备在针板模式和针筒模式之间切换。
进一步的，升降装置可为丝杠传动机构、齿轮齿条啮合传动机构、皮带传动机构等，升降装置为现有技术，不再赘述。
进一步的，如图1-图2所示，收集极包括上下排布的第一收集极3和第二收集极4，第一收集极3和第二收集极4的结构相同，第一收集极3和第二收集极4为220mm*200mm*100mm的块状结构，第一收集极3和第二收集极4上分别设置与针电极1同轴线的收集筒31，收集筒31的直径为20mm。
进一步的，第一收集极3接地，第一收集极3为强铷磁铁永磁体，第一收集极3的磁场方向与气流方向垂直正交，优选的，第一收集极3的磁场方向沿水平方向分布。第一收集极3的收集筒31的筒壁在氧化抛光处理后涂覆V2O5-TiO2催化涂层。
进一步的，第二收集极4接地，第二收集极4的材质为99.99％以上的高纯度铝，第二收集极4的收集筒31的筒壁设置MnO2/γ-Al2O3涂层。
一种空气净化器，包括壳体，壳体内设置空气净化风道，空气净化风道内设置上述的电净化设备。
如图6所示，一种空气净化器的净化方法，所述空气净化器包括针电极1和收集极，所述收集极上设置收集筒31，所述针电极1与收集筒31同轴心设置；包括
针电极1调节步骤：获取选定的功能，根据选定的功能调节针电极1与收集筒31的相对位置。
进一步的，在针电极1调节步骤中，若获取到的功能为除醛功能，则将针电极1同轴心的设置在收集筒31的上方，针电极1施加直流高压电源负7000V-9000V电压，优选的，施加直流高压电压负8000V电压，第一收集极3和第二收集极4接地。针电极1施加电压后，针电极1的尖部与收集筒31之间发生辉光放电，产生高于2m/s的离子风，多个针电极1产生等离子矩阵，病毒、病菌和空气污染颗粒流经等离子矩阵被杀灭碳化或催化分解，并荷电落入收集极中被吸附收集。V2O5-TiO2催化涂层和MnO2/γ-Al2O3催化涂层协同作用，对甲醛、苯、甲苯等挥发性有机气体分解效率提高到90％以上。
进一步的，在针电极1调节步骤中，若获取到的功能为除尘功能，则将针电极1同轴心的插入到收集筒31内，针电极1施加直流高压电源负3000V-5000V电压，优选的，施加直流高压电压负4000V电压，第一收集极3和第二收集极4接地，针电极1与第一收集极3的收集筒31中产生电晕放电，有效提高等离子浓度。多个针电极1组成等离子矩阵对流经尘埃颗粒进行有效荷电，荷电颗粒受磁场作用螺旋转动增加被补集效率。
该电净化设备采用针筒放电与磁增强放电相结合的方式，当需要去除颗粒物时，调整收集筒31的电场强度，提高集尘效果，当需要高效去除甲醛时，通过调整针电极1的放电距离，电压等参数，实现低电压下产生高浓度的等离子体去除甲醛，VOC等难去除的污染物，该装置的结构简单，除尘、除醛的效率高。该净化方法通过调节针电极1与收集筒31的相对位置以及放电参数，实现高效除尘、除醛的目的，简单、可靠。
可以理解，本发明是通过一些实施例进行描述的，本领域技术人员知悉的，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。另外，在本发明的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本发明的精神和范围。因此，本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本发明所保护的范围内。
Claims (12)
1.一种电净化设备，其特征在于，包括针电极(1)和收集极，所述收集极上设置收集筒(31)，所述针电极(1)与收集筒(31)同轴心设置，通过调节所述针电极(1)与收集筒(31)的相对位置，从而在除醛模式和除尘模式之间切换；所述收集筒(31)接地，针电极(1)施加直流负压，在除醛模式下，针电极(1)同轴心地设置在收集筒(31)上方，在除尘模式下，针电极(1)同轴心地插入到收集筒(31)内部；所述电净化设备还包括用于固定针电极(1)的均流板(2)，均流板（2）与升降装置相连，通过控制升降装置调节针电极（1）的高度，从而使电净化设备在针板模式和针筒模式之间切换。
2.根据权利要求1所述的电净化设备，其特征在于，在除醛模式下，所述针电极(1)尖部到收集筒(31)顶面的距离为10-15mm。
3.根据权利要求2所述的电净化设备，其特征在于，均流板(2)为导电材料制成的菱形网格板。
4.根据权利要求3所述的电净化设备，其特征在于，所述针电极(1)包括多根，针电极(1)顶端固定在菱形网格均流板(2)交点处。
5.根据权利要求1所述的电净化设备，其特征在于，所述收集极包括上下排布的第一收集极(3)和第二收集极(4)，第一收集极(3)和第二收集极(4)的结构相同，第一收集极(3)和第二收集极(4)上分别设置与针电极(1)同轴线的收集筒(31)。
6.根据权利要求5所述的电净化设备，其特征在于，所述第一收集极(3)接地，第一收集极(3)为强铷磁铁永磁体，第一收集极(3)的磁场方向与气流方向垂直正交，第一收集极(3)的收集筒(31)的筒壁在氧化抛光处理后涂覆V2O5-TiO2催化涂层。
7.根据权利要求6所述的电净化设备，其特征在于，所述第一收集极(3)的磁场方向沿水平方向分布。
8.根据权利要求5所述的电净化设备，其特征在于，所述第二收集极(4)接地，第二收集极(4)的材质为高纯度铝，第二收集极(4)的收集筒(31)的筒壁设置MnO2/γ-Al2O3涂层。
9.一种空气净化器，包括壳体，所述壳体内设置空气净化风道，其特征在于，所述空气净化风道内设置如权利要求1-8任一项所述的电净化设备。
10.一种空气净化器的净化方法，包括如权利要求9所述的空气净化器，所述空气净化器包括针电极(1)和收集极，所述收集极上设置收集筒(31)，所述针电极(1)与收集筒(31)同轴心设置；其特征在于，包括针电极(1)调节步骤：获取选定的功能，根据选定的功能调节针电极(1)与收集筒(31)的相对位置。
11.根据权利要求10所述的空气净化器的净化方法，其特征在于，在针电极(1)调节步骤中，若获取到的功能为除醛功能，则将针电极(1)同轴心的设置在收集筒(31)的上方，第一收集极(3)和第二收集极(4)接地，针电极(1)施加直流高压电源负7000-9000V电压。
12.根据权利要求10所述的空气净化器的净化方法，其特征在于，在针电极(1)调节步骤中，若获取到的功能为除尘功能，则将针电极(1)同轴心的插入到收集筒(31)内，第一收集极(3)和第二收集极(4)接地，针电极(1)施加直流高压电源负3000-5000V电压。
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2019
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