CN112696775A - 一种微积电净化模块 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种微积电净化模块，包括：离子发生器和净化芯；净化芯包括平行设置的多层导电板，相邻两层导电板之间设有供气流通过的风道；奇数层导电板接地，偶数层导电板悬空；离子发生器将附近空气极化成带电粒子，一部分带电粒子使悬空导电板带电，另一部分带电粒子使污染粒子荷电，荷电的污染粒子在通过两个极板之间的空气通道时，在电场力作用下吸附在接地导电板上。本发明导电板上所带的电压具有一定的波动幅度，因此永远不会击穿两导电板之间的空气，即使掉入大的颗粒物或湿度变化时，其仅会导致两导电板之间的电压降低，不会出现放电打火的现象，也不会产生臭氧；从根本上保证了净化模块的使用安全，用户的手可直接接触而无危险。
Description
技术领域
本发明涉及空气净化技术领域，具体涉及一种微积电净化模块。
背景技术
随着雾霾对健康危害的认识提高和环保压力的增强，空气净化行业面临空前的发展遇到的前所未有的大发展。
传统的静电净化模块主要由荷电段和吸附段两部分构成，受污染的空气依次经过荷电段和吸附段；荷电段一般通过外接电源维持7000～10000V的电压，令通过的空气中的中性污染物颗粒带电；吸附段一般通过外接电源维持4000～10000V的电压，吸附通过的空气中的带电污染颗粒物，完成净化过程；利用上述静电净化原理的现有产品有微静电净化模块和传统板电净化模块。
其中：
传统微静电净化模块和板电净化模块均存在以下缺陷：
由于荷电段和吸附段，特别是吸附段的电压是靠外接电源强力维持，一旦吸附板之间出现大的颗粒物或湿度变化时，在两层吸附板之间会产生电打火放电现象，存在安全隐患；同时，也产生臭氧。另外，其吸附电压很高，传统板电4000-5000伏以上，微静电9000-10000伏以上，大大地提高了对高压电源的要求，也增加了因电源工作不稳定造成的净化模块工作状态的不稳定进而影响可靠性。
发明内容
针对上述问题中存在的不足之处，本发明提供一种微积电净化模块。
本发明公开了一种微积电净化模块，包括：离子发生器和净化芯；
所述净化芯包括平行设置的多层导电板，相邻两层导电板之间设有供气流通过的风道；奇数层导电板接地，偶数层导电板悬空；
所述离子发生器位于所述净化芯的进气侧，所述离子发生器将附近空气极化成带电粒子，一部分带电粒子使悬空导电板带电，另一部分带电粒子使污染粒子荷电，荷电的污染粒子在带电的悬空导电板的电场力作用下吸附在接地导电板上。
作为本发明的进一步改进，所述净化芯还包括绝缘支架，所述绝缘支架用于支撑多层导电板。
作为本发明的进一步改进，所述绝缘支架包括多层堆叠的支撑，所述支撑包裹所述导电板的四周或不包裹所述导电板的四周。
作为本发明的进一步改进，所述支撑包括中空底座和中空盖板，所述底座的中空边缘设有凹槽，所述盖板将所述导电板压在所述凹槽内且所述盖板的上表面与所述底座的上表面处于同一水平面；
所述底座两端的顶部设有多个卡槽，所述底座两端的底部设有凸起，上下所述支撑通过所述卡槽与所述凸起的配合实现所述支撑的堆叠；
所述卡槽与所述凸起之间设有供螺杆穿过的通孔；
所述底座的底部支撑筋。
作为本发明的进一步改进，接地导电板的一端设有引脚，所述引脚伸出所述支撑；多层所述接地导电板的引脚串联接地。
作为本发明的进一步改进，所述导电板为金属板、半导体板或导电塑料板。
作为本发明的进一步改进，所述导电板为矩形、圆形、三角形、环形或多边形。
作为本发明的进一步改进，所述净化芯为多层水平导电板上下叠加而成。
作为本发明的进一步改进，所述净化芯为多层直径不同的筒型导电板内外套装而成。
作为本发明的进一步改进，所述净化芯为两层导电板卷曲成螺旋状而成。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明通过离子发生器极化空气，使带电的粒子对导电板(吸附段)进行非接触性充电，产生感应电压；荷电的污染粒子在带电的悬空导电板的电场力作用下吸附在接地导电板上，从而完成对受污染空气的净化；相比于现有的净化模块直接外接强电，本发明导电板上所带的电压具有一定的波动幅度，其永远不会击穿两导电板(相邻的接地导电板和悬空导电板)之间的空气，即使掉入大的颗粒物或湿度变化时，其仅会导致两导电板之间的电压降低，不会出现放电打火的现象，也不会产生臭氧；从根本上保证了净化模块的使用安全，用户的手可直接接触而无危险。
附图说明
图1为本发明一种实施例公开的微积电净化模块的一种原理图；
图2为本发明一种实施例公开的微积电净化模块的另一种原理图；
图3为本发明一种实施例公开的微积电净化模块的结构示意图；
图4为本发明一种实施例公开的微积电净化模块中导电板的电连接示意图；
图5为本发明一种实施例公开的支撑的一种结构示意图；
图6为图5的支撑的分解图；
图7为本发明一种实施例公开的支撑的另一种结构示意图；
图8为本发明一种实施例公开的支撑的另一种结构示意图。
图中：
10、离子发生器；11、高压接电端；20、净化芯；21、导电板；211、引脚；22、支架；23、支撑；231、底座；232、盖板；233、凹槽；234、卡槽；235、凸起；236、通孔；237、支撑筋；238、焊接线；24、风道；25、芯体接地端。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，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。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面结合附图对本发明做进一步的详细描述：
如图3、4所示，本发明提供一种微积电净化模块，包括：离子发生器10和净化芯20；其中：
本发明的净化芯20包括平行设置的多层导电板21，相邻两层导电板21之间设有供气流通过的风道24；奇数层导电板21接地，偶数层导电板21悬空，即构成一层导电板接地、一层导电板悬空的排列方式；接地导电板相连接并由芯体接地端25引出。
进一步，本发明的导电板21可以选用金属板、半导体板或导电塑料板等各种材质的导电板，如铝箔；导电板的材质不做具体限定，仅需保证其可带电即可；导电板21为毫米级的薄片，厚度不做具体限定；导电板的形状可为矩形、圆形、三角形、环形或多边形等，形状不做具体限定。
进一步，本发明的导电板21的堆叠方式有多种，如净化芯为多层水平导电板上下叠加而成，如图3、4所示；或者，净化芯为多层直径不同的筒型导电板内外套装而成净化芯为多层直径不同的筒型导电板内外套装而成(同心、同间距)；或者，净化芯两层导电板卷曲成螺旋状而成，一层接地，一层悬空。
进一步，本发明风道24的高度(上下两层导电板之间的间距)可设计成小于2mm，也可以是其他尺寸。
本发明的离子发生器10安装在净化芯20的进气侧，离子发生器10的高压接电端11用于连接高压电源；离子发生器10可选用现有常规的钨丝离子发生器和碳刷离子发生器；如图1所示的钨丝离子发生器，如图2所示的碳刷离子发生器。本发明选用离子发生器10的原理为：
离子发生器通过电晕放电(钨丝或碳刷)把附近的空气极化，一部分被电晕放电激发带电的气体分子随气流冲击悬空的导电板，释放自身电荷变回中性分子后穿过集尘区(导电板之间的风道)，在带电粒子的持续冲击下，电荷无处可去，积累成正电压；而带电离子虽然也冲击接地极，但电荷因该极板接地而无法积累，导入大地。故在两个极板间实现电压差；另一部分带电粒子进而将污染颗粒荷电，随空气流动到集尘区，在集尘区电场力和气流的作用下，沉降并吸附在接地导电板上；带电离子随气流持续冲击悬空导电板使其悬空集尘板与接地集尘板之间电势差，两极板只需一组吸附极接地，另一极板单片悬空或并联悬空不接电，多余的电子通过电源导入地。
相比于现有的净化模块直接外接强电，本发明导电板上所带的电压具有一定的波动幅度，其永远不会击穿两导电板(相邻的接地导电板和悬空导电板)之间的空气，即使掉入大的颗粒物或湿度变化时，其仅会导致两导电板之间的电压降低，不会出现放电打火的现象，也不会产生臭氧；从根本上保证了净化模块的使用安全，用户的手可直接接触而无危险。
其中：本发明的导电板带电是极化后的带电粒子随气流冲击悬空的导电板，向悬空导电板释放自身电荷变回中性分子后穿过集尘区，而悬空导电板被充以相同电性的电压，属于一种通过带电粒子对导电板的无线充电方式；其需要持续的带电粒子流来维持悬空导电板与接地导电板之间的稳定电压。
本发明的净化芯20还包括绝缘支架22，绝缘支架22用于支撑多层导电板；支架22为条状或其他形状(如框架结构)的绝缘材料(包括塑料，陶瓷，玻璃等)；导电板21与支架22经焊接，粘接，注塑等成型工艺叠加而成。
以图3所示的净化芯20结构为例，对其支架22做下述说明。
如图5、6所示，本发明的绝缘支架22包括多层堆叠的支撑23，支撑23包裹导电板21的四周。
本发明的支撑23包括中空底座231和中空盖板232，底座232的中空边缘设有凹槽233，盖板232将导电板21压在凹槽233内且盖板232的上表面与底座231的上表面处于同一水平面。底座231两端的顶部共设有4个卡槽234，底座231两端的底部共设有4个凸起235，上下支撑23通过卡槽234与凸起235的配合实现支撑23的堆叠。卡槽234与凸起235之间设有供螺杆穿过的通孔236，当支撑23叠加完成后，通过螺杆穿过通孔236将叠加后的导电板固定在上下支撑板之间。底座231的底部沿气流方向设有支撑筋237，支撑筋237的厚度与风道24的高度一致。
进一步，本发明的底座231、凸起235和支撑筋237为一体式注塑成型。
进一步，本发明的底座231与盖板232的连接方式可以采用超声波焊接、定位卡固定等多种连接方式来实现导电板固定在支撑上；当采用超声波焊接时，凹槽233处设有焊接线238，焊接线的截面为三角形；导电板21置于焊接线238的内侧，当底座231与盖板232之间焊接时，焊接线238熔化并填充焊接线238与凹槽233内壁之间的缝隙。
进一步，本发明可省略盖板232，仅采用超声波焊接的底座231与导电板21也可以，如图7所示。进一步，本发明的底座231可省略两长边，其不对导电板21进行四周包裹，用导电板的短边两端超声波焊接固定在底座231，长边两端不包裹；如图8所示。
进一步，本发明的接地导电板的一端设有引脚211，引脚211伸出支撑；多层接地导电板的引脚串联接地。上述设计可实现将导电板的接地引脚引入端部的支撑板上，在实现净化芯的安装时，将支撑板与设备的外壳相接触，即可实现所有接地导电板的接地。
进一步，由于吸附段可采用导电塑料的非金属材料，使得模块可以由全塑料制成，无论是安全性，重量，可清洗性成本等都完全颠覆了常规静电净化的概念。形成一种全塑，超轻，不怕水，可清洗的净化模块。非常适宜应用在民用空调里面(不仅仅是空气净化器)。
除了容易产生打火放电之外，传统微静电净化模块还存在：
1、不可清洗；原因为：其是两层塑料板内夹导电板，其采用整片堆叠之后，在切割而成；其用水清洗时，水分子会进入导电板与塑料板之间的缝隙内，需要长时间晾干，不满足实际生产需要。
而，本发明采用单独的导电板用支撑四周包裹而成，其可实现直接清洗；如图5、6所示；或者采用导电板的短边两端超声波焊接固定支撑点，长边两端不包裹。
2、所需加电压高；原理为：其是两层塑料板内夹导电板，所施加的电压由于塑料板的损耗会造成实际电压低；
而，本发明是直接作用在导电板上，感应电压的损耗低。
除了容易产生打火放电之外，传统板式净化模块还存在：
上下两极板的间距大，间距在4mm左右，导致其处理效率低，仅能达到70～80％；
而，本发明由于采用无线带电，其可实现上下两极板为2mm的间距；同等大小的净化模块，本发明的处理效率更高，能达到90％以上。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种微积电净化模块，其特征在于，包括：离子发生器和净化芯；
所述净化芯包括平行设置的多层导电板，相邻两层导电板之间设有供气流通过的风道；奇数层导电板接地，偶数层导电板悬空；
所述离子发生器位于所述净化芯的进气侧，所述离子发生器将附近空气极化成带电粒子，一部分带电粒子使悬空导电板带电，另一部分带电粒子使污染粒子荷电，荷电的污染粒子在带电的悬空导电板的电场力作用下吸附在接地导电板上。
2.如权利要求1所述的微积电净化模块，其特征在于，所述净化芯还包括绝缘支架，所述绝缘支架用于支撑多层导电板。
3.如权利要求2所述的微积电净化模块，其特征在于，所述绝缘支架包括多层堆叠的支撑，所述支撑包裹所述导电板的四周或不包裹所述导电板的四周。
4.如权利要求3所述的微积电净化模块，其特征在于，所述支撑包括中空底座和中空盖板，所述底座的中空边缘设有凹槽，所述盖板将所述导电板压在所述凹槽内且所述盖板的上表面与所述底座的上表面处于同一水平面；
所述底座两端的顶部设有多个卡槽，所述底座两端的底部设有凸起，上下所述支撑通过所述卡槽与所述凸起的配合实现所述支撑的堆叠；
所述卡槽与所述凸起之间设有供螺杆穿过的通孔；
所述底座的底部支撑筋。
5.如权利要求4所述的微积电净化模块，其特征在于，接地导电板的一端设有引脚，所述引脚伸出所述支撑；多层所述接地导电板的引脚串联接地。
6.如权利要求1-5中任一项所述的微积电净化模块，其特征在于，所述导电板为金属板、半导体板或导电塑料板。
7.如权利要求1-5中任一项所述的微积电净化模块，其特征在于，所述导电板为矩形、圆形、三角形、环形或多边形。
8.如权利要求1-5中任一项所述的微积电净化模块，其特征在于，所述净化芯为多层水平导电板上下叠加而成。
9.如权利要求1-5中任一项所述的微积电净化模块，其特征在于，所述净化芯为多层直径不同的筒型导电板内外套装而成。
10.如权利要求1-5中任一项所述的微积电净化模块，其特征在于，所述净化芯为两层导电板卷曲成螺旋状而成。
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