CN112121570A - 一种滤前颗粒物处理辅助集尘的空气净化器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种滤前颗粒物处理辅助集尘的空气净化器，包括滤前处理模块，过滤装置和检测装置，所述滤前处理模块包括第一电极层和第二电极层，所述第一和第二电极层上平行阵列设置有若干第一和第二电极丝，所述第一和第二电极丝以非正对方式排列，所述第一和第二电极丝上分别设置有第一和第二离子发生器电极，所述第一和第二离子发生器电极的设置方向相反。本发明的滤前颗粒物处理辅助集尘的空气净化器能够降低噪声，提高一次性过滤效率且在过滤效果不下降的条件下可以降低所使用过滤装置的等级从而降低成本。

Description

一种滤前颗粒物处理辅助集尘的空气净化器

技术领域

本发明涉及一种滤前颗粒物处理辅助集尘的空气净化器。

背景技术

空气净化器作为可以提高空气清洁度的装置，其主要是通过内部的过滤单元以吸附、分解或转化各种空气污染物来达到净化空气的目的。主流空气净化器的颗粒物过滤技术为：物理拦截(使用HEPA)和高压静电集尘技术，此两种技术中对颗粒物的粒径与过滤效率都是成正比关系，即颗粒物粒径越大，过滤效果越好。为了提高过滤单元对微小颗粒污染物的捕获效率，通常会将凝并模块安置于粉尘过滤器的进风面，以确保进入粉尘过滤器的空气中的微小颗粒污染物可以先凝并成大颗粒从而易于被粉尘过滤器捕获。然而，由于空气净化器的内部空间有限，含尘空气从凝并模块流到粉尘过滤器所经历的时间极短，期间细微粉尘颗粒虽然经由凝并模块处理了，但因细微粉尘颗粒的凝并过程需要一定的时间，如此，导致大部分的微小颗粒污染物在进入粉尘过滤器时未完全凝并成大颗粒就从粉尘过滤器穿透过去了，从而严重影响了粉尘过滤器的过滤效率，无法进一步提高空气净化器的净化效果。因此，现有技术存在的问题和缺点：

第一，空气净化时，颗粒物污染物粒径太小，不易被捕捉；

第二，物理拦截(HEPA)技术为了提高小粒径污染物的捕捉效率，就增加的过滤器的过滤级别，增加了风阻和成本；

第三，高压静电集尘技术为了提高小粒径污染物的捕捉效率，增加了荷电时间、捕捉时间，降低了风速、增加了空气净化器体积。

因此，提供一种空气净化器能够在过滤前对空气中颗粒物进行凝并处理，增加污染物的粒径，减少污染物的个数就变得十分必要。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种滤前颗粒物处理辅助集尘的空气净化器。

本发明通过以下技术方案来实现：一种滤前颗粒物处理辅助集尘的空气净化器，包括滤前处理模块，过滤装置和检测装置，所述滤前处理模块包括并列设置的第一电极层和第二电极层，所述第一电极层上平行阵列设置有若干第一电极丝，所述第二电极层上平行阵列设置有若干第二电极丝，所述第一电极丝和所述第二电极丝以非正对方式排列，所述第一电极丝和所述第二电极丝上分别设置有第一离子发生器电极和第二离子发生器电极，所述第一离子发生器电极和所述第二离子发生器电极的设置方向相反。

较佳的，所述第一电极层和所述第二电极层之间的间距为2～50mm。

较佳的，所述第一或第二离子发生器电极的摆放角度与风道中空气运动的径向运动方向之间的角度小于45°。

较佳的，所述第一或第二离子发生器电极的摆放角度与所述第一或第二电极丝的角度不大于45°。

较佳的，同一电极丝上的离子发生器电极的间距在0.5～5cm之间。

较佳的，所述检测装置设置在所述第一电极层和所述第二电极层之间，所述检测装置能够根据两电极层之间的反馈电流来调节两电极层的输出电压。

较佳的，所述反馈电流大小为0.1～1.0mA。

较佳的，两电极层的输出电压比例为1：1～1：3。

较佳的，所述过滤装置为静电集尘过滤器、纤维介质过滤器、驻极体过滤器或纸质过滤器的其中一种。

较佳的，所述第一或第二电极丝为钨丝

使用本发明的滤前颗粒物处理辅助集尘的空气净化器具有以下优势：第一，在同级别的过滤装置条件下，可以提高一次性过滤效率；第二，在过滤效果不下降的条件下可以降低所使用过滤装置的等级从而降低成本，同时在降低过滤器等级后风阻下降，可以降低空气净化器噪声；第三，有测试数据表明，在使用H13过滤级别的HEPA时，可以提高过滤器寿命(提升200％)。此外，本发明空气净化器具有荷电功能，离子风释放功能和凝并功能，通过结构设计使得空气净化器能够提供主动力流，二次流和紊流，充分提高了带有正负电粒子相互间的接触几率和接触时间，使得带有正电、负电的粒子能够相互结合，小颗粒粒子能够结合形成大颗粒，充分提高了空气过滤器过滤颗粒物的性能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。

图1是本发明的装置示意图。

图2是本发明滤前处理模块的俯视示意图。

图3是本发明滤前处理模块的正视图。

图4是本发明第一电极层的正视图。

图5是本发明第二电极层的正视图。

图6是本发明滤前处理模块的侧视图。

图7是本发明的主动力离子风运动方向D1分解示意图。

图8是本发明的主动力离子风运动方向D2分解示意图。

图9是本发明的扰动力离子风运动方向A1分解示意图。

图10是本发明的扰动力离子风运动方向A2分解示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对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。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的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。

参考说明书附图1至附图10，一种滤前颗粒物处理辅助集尘的空气净化器，包括壳体1，滤前处理模块2，过滤装置3和检测装置4，该滤前处理模块2置于该壳体1内，该滤前处理模块2包括并列设置的第一电极层21和第二电极层22，该第一电极层21靠近进风口方向设置，该第一电极层21和第二电极层22并列设置且彼此之间的电极电性不同，例如靠近进风口方向的第一电极层21的电势高于第二电极层22，从而保证主动力离子风的运动方向及其动力；其中，该第一或第二电极层上的电极丝处于同一平面平行设置，具体来说，该第一电极层21上平行阵列设置有若干第一电极丝21a，该第二电极层22上也平行阵列设置有若干第二电极丝22a，同一电极层之间的电极丝彼此的间距为1～5cm，较佳的，每一电极层上的电极丝相互间是等距平行排列的；此外，第一电极层21和第二电极层22之间的间距为2～50mm；较佳的，上述第一或第二电极丝为钨丝。

进一步的，上述第一电极丝21a上设置有第一离子发生器电极a1，上述第二电极丝22a上也设置有第二离子发生器电极a2，进而形成离子风凝并装置，即离子风凝并装置由电极丝上附有的离子发生器电极组成；该些第一离子发生器电极a1或第二离子发生器电极a2例如为针尖、多头针尖或碳纤维毛刷样态；较佳的，以该第一电极丝21a为对称轴，其两侧均设置有上述第一离子发生器电极a1，该两侧处的第一离子发生器电极a1相对该第一电极丝21a对称且两侧处的第一离子发生器电极具有同一个连接点，类似的，以该第二电极丝22a为对称轴，其两侧均设置有上述第二离子发生器电极a2，该两侧处的第二离子发生器电极a2相对该第二电极丝22a对称且两侧处的第二离子发生器电极具有同一个连接点。参照附图3可知，相邻设置的第一离子发生器电极a1和第二离子发生器电极a2两者的设置方向相反，优选的，第一或第二离子发生器电极a1，a2的摆放角度与风道中空气运动的径向运动方向呈小于45°的角度，第一或第二离子发生器电极a1，a2的摆放角度与第一或第二电极丝呈不大于45°的角度；更优选的，同一电极丝上的离子发生器电极的间距在0.5～5cm之间。

上述第一或第二电极层是分开设置的，其中，电极层的电性不同，用以保证主流动力运动方向及动力。具体来说，该第一电极层21为正极性高压电极，第二电极层22为负极性高压电极，主动力离子风由高电位的第一电极丝21a向第二电极丝22a运动来形成，进而形成强电场对大粒径颗粒物进行荷电处理，其中，此滤前处理模块中不含接地级(零级)且上述正负高压电极可以进行互换；较佳的，上述第一电极丝21a与第二电极丝22a两者分别位于不同的电极层上且两者呈非对正方式排布，即如附图2中所示，第一电极丝21a和第二电极丝22a两者交错排列，第二电极丝22a排列在两根第一电极丝21a之间且第一电极丝和第二电极丝位于不同的平面上，此时，便会形成两个方向的主动力离子风运动方向D1和D2；扰动力离子风运动方向A1和A2则由上述第一或第二离子发生器电极a1或a2的探针指向方向来提供，上述扰动力离子风运动方向A1和A2分别为不同电极性的离子风，此离子风有荷电作用。

参照附图7，此时主动力离子风运动方向D1能够分解成风道方向E1和与风道方向E1相垂直的风向F1，其中，该与风道方向E1相垂直的风向F1能够增加带电粒子的横向运动，增加空气粒子的接触几率，进而增加碰撞电离几率和凝并作用；风道方向E1则是是空气主流方向的运动，其能够为整个空气净化器提供风动力。类似的，参照附图8，主动力离子风运动方向D2的方向能够分解成风道方向E2和与风道方向E2相垂直的风向F2，其中，该与风道方向E2相垂直的风向F2能够增加带电粒子的横向运动，增加空气粒子的接触几率，进而增加碰撞电离几率和凝并作用；风道方向E2则是是空气主流方向的运动，其能够为整个空气净化器提供风动力。

参照附图9，另外，上述扰动力离子风运动方向A1能够分解成逆风道方向C1和与逆风道方向C1相垂直的风向B1，其中，B1是垂直于主流空气运动方向(风道方向)的，其能够提供搅拌运动，增加A1、A2方向不同电极性粒子的接触几率，提高凝并效果，能够有利于将小粒径空气污染物凝并成大颗粒物质，C1是逆风道方向的运动，其能够进一步增加离子风运动路径上(风道方向)的空气粒子在离子风凝并装置中的停留时间，增加荷电时间及效果，延长搅拌时间，进而提高凝并效果。类似的，参照附图10，扰动力离子风运动方向A2与A1为不同极性的离子风，该A2能够分解成逆风道方向C2和与逆风道方向C2相垂直的风向B2，其中，B2是垂直于主流空气运动方向(风道方向)的，其能够提供搅拌运动，增加A1、A2方向不同电极性粒子的接触几率，提高凝并效果，能够有利于将小粒径空气污染物凝并成大颗粒物质，C2是逆风道方向的运动，其能够进一步增加离子风运动路径上(风道方向)的空气粒子在离子风凝并装置中的停留时间，增加荷电时间及效果，延长搅拌时间，进而提高凝并效果。

进一步的，经过上述滤前处理模块处理后的空气紧接着进入上述过滤装置3中进行过滤，其中空气经过滤前处理模块的正负高压电极时，空气中的粒子被强制带电(产生带有正电、负电的粒子)，这些带电粒子根据电性基本原理异性相吸，将带有不同电性的粒子凝并，完成粒径变大过程；其中，该过滤装置3可以为静电过滤器、纤维介质过滤器、驻极体过滤器、纸质过滤器或金属过滤器的其中一种。较佳的，在上述过滤装置3的出风面安装金属网并连接地线。

此外，上述第一电极层21和第二电极层22之间还设置有检测装置4，该检测装置4为两电极丝阵列层之间进行电信号检测，此电信号可以为频率、电流、电压、电阻等，通过检测第一和第二电极层之间空气的导电性来反馈此正负高压电极的输出状态，进而由空气净化器的主控板来调节正负高压电极的输出状态，保证凝并的效果以及保证高压电极不打火。优选的，该检测装置为微电流反馈装置，该微电流反馈装置能够根据两电极层之间的反馈电流大小来调节两电极层的输出电压，上述反馈电流的大小控制在0.1～1.0mA范围内，两电极层的输出电压比例在1：1～1：3之间。上述空气净化器通过主控板控制高压包输出电压至第一电极层和第二电极层，第一电极层和第二电极层加持电压后会对经过两电极层的气溶胶进行滤前处理，检测装置的探测器加持在第一电极层和第二电极层上或者在两电极层之间，将检测到的信号反馈给主控板，由主控板再调节高压包输出，完成输出、控制、自检测、自调节输出控制逻辑闭环，这样，本发明的空气净化器通过反馈电流控制输出电压可以将高压输出装置控制在一个可允许状态区间，降低爆鸣，打火等现象发生，提高用户使用体验。

在同等风量条件下，使用本发明的滤前颗粒物处理辅助集尘的空气净化器具有以下优势：第一，在同级别的过滤装置条件下，可以提高一次性过滤效率；第二，在过滤效果不下降的条件下可以降低所使用过滤装置的等级从而降低成本，同时在降低过滤器等级后风阻下降，可以降低空气净化器噪声；第三，有测试数据表明，在使用H13过滤级别的HEPA时，可以提高过滤器寿命(提升200％)。此外，本发明空气净化器具有荷电功能，离子风释放功能和凝并功能，通过结构设计使得空气净化器能够提供主动力流，二次流和紊流，充分提高了带有正负电粒子相互间的接触几率和接触时间，使得带有正电、负电的粒子能够相互结合，小颗粒粒子能够结合形成大颗粒，充分提高了空气过滤器过滤颗粒物的性能。

上述说明示出并描述了本发明的优选实施例，如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种滤前颗粒物处理辅助集尘的空气净化器，其特征在于，包括滤前处理模块，过滤装置和检测装置，所述滤前处理模块包括并列设置的第一电极层和第二电极层，所述第一电极层上平行阵列设置有若干第一电极丝，所述第二电极层上平行阵列设置有若干第二电极丝，所述第一电极丝和所述第二电极丝以非正对方式排列，所述第一电极丝和所述第二电极丝上分别设置有第一离子发生器电极和第二离子发生器电极，所述第一离子发生器电极和所述第二离子发生器电极的设置方向相反。

2.根据权利要求1所述的一种滤前颗粒物处理辅助集尘的空气净化器，其特征在于，所述第一电极层和所述第二电极层之间的间距为2～50mm。

3.根据权利要求1所述的一种滤前颗粒物处理辅助集尘的空气净化器，其特征在于，所述第一或第二离子发生器电极的摆放角度与风道中空气运动的径向运动方向之间的角度小于45°。

4.根据权利要求1所述的一种滤前颗粒物处理辅助集尘的空气净化器，其特征在于，所述第一或第二离子发生器电极的摆放角度与所述第一或第二电极丝的角度不大于45°。

5.根据权利要求1所述的一种滤前颗粒物处理辅助集尘的空气净化器，其特征在于，同一电极丝上的离子发生器电极的间距在0.5～5cm之间。

6.根据权利要求1所述的一种滤前颗粒物处理辅助集尘的空气净化器，其特征在于，所述检测装置设置在所述第一电极层和所述第二电极层之间，所述检测装置能够根据两电极层之间的反馈电流来调节两电极层的输出电压。

7.根据权利要求6所述的一种滤前颗粒物处理辅助集尘的空气净化器，其特征在于，所述反馈电流大小为0.1～1.0mA。

8.根据权利要求6所述的一种滤前颗粒物处理辅助集尘的空气净化器，其特征在于，两电极层的输出电压比例为1：1～1：3。

9.根据权利要求1所述的一种滤前颗粒物处理辅助集尘的空气净化器，其特征在于，所述过滤装置为静电集尘过滤器、纤维介质过滤器、驻极体过滤器或纸质过滤器的其中一种。

10.根据权利要求1所述的一种滤前颗粒物处理辅助集尘的空气净化器，其特征在于，所述第一或第二电极丝为钨丝。

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