CN116140062A - 一种接触板组件及改善型静电过滤器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种接触板组件及改善型静电过滤器，所述接触板组件包括上塑料绝缘件和下塑料绝缘件，上塑料绝缘件的下端面上设有球面导电弹片，下塑料绝缘件的上端面上设有平面导电弹片，在球面导电弹片和平面导电弹片的四周开设有用于阻断高压静电爬电通路的隔离槽。所述改善型静电过滤器，分别采用所述的上塑料绝缘件和下塑料绝缘件作为高压接触板组件和高压导电部件，高压接触板组件安装在过滤器箱体的内部上端，高压导电部件安装在电离箱的顶部，电离箱安装后其顶部的平面导电弹片与球面导电弹片面接触导电。本发明可充分保证可靠的高压传递，避免接触不良导致拉弧放电的隐患；同时过滤器大大降低了系统的耗能，更加符合节能环保的要求。

Description

一种接触板组件及改善型静电过滤器

技术领域

本发明涉及一种接触板组件及改善型静电过滤器，属于空气净化技术领域。

背景技术

目前市场上广泛运用于空气净化领域的高压静电杀菌除尘技术的静电过滤器，以其除尘同时且杀菌、低阻力和可清洗反复使用的特点脱颖而出。传统拦截过滤技术的袋式过滤器、有隔板过滤器和无隔板过滤器等普遍存在着阻力高、对0.1μm～0.3μm之间的粉尘过滤效果不显著、以及不能重复使用的不足。静电杀菌除尘技术逐渐成为了室内空气净化、杀菌解决方案的主力军，以其优异的PM2.5过滤效率和杀菌效率，获得了市场和客户的广泛认可。

高压静电除尘技术的静电过滤器(简称：静电过滤器)，按适用场所不同，分为空调箱系列、风机盘管系列、风管系列，不同系列之间的主要差异为尺寸和工作电压不同，但工作原理是相同的。

随着静电过滤器广泛运用推广，静电过滤器在全生命周期能连续、稳定运行是评价静电过滤产品的重要指标之一。高压静电工作原理可见，静电过滤器核心第一步是提供稳定的高电压、低电流的直流电源；然后经导电接触传输给电离箱的电离区形成非匀强电场用于电离气流中包括尘埃、细菌和病毒在内的所有物质；同时也传导到达电离箱的集尘区形成匀强电场吸附收集颗粒物粉尘及细菌、病毒等微生物残骸。

目前市场上静电过滤器产品面对的不足有：

(1)随运行使用时间递增，高压电源的输出高压随负载集尘变化会上升，同时伴随出现静电工作电流下降，导致影响产品稳定、高效的运行。

(2)高压接触传导途径，存在导电接触不良引起的高压传导损失、高压爬电拉弧引发的高压隔离绝缘件碳化烧损的情况，导致静电过滤器不能充分发挥净化、杀菌的功能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种接触板组件及改善型静电过滤器，采用恒压电源，并优化改进采用弹性球平面与平面的面接触导电方式，充分保证可靠的高压传递，避免接触不良导致拉弧放电的隐患；同时过滤器阻力很小，低功耗、低风阻压损，大大降低了系统的耗能，更加符合节能环保的要求。

本发明采取的技术方案如下：

一方面，本发明提供一种接触板组件，包括上塑料绝缘件和下塑料绝缘件，所述上塑料绝缘件的下端面上设有球面导电弹片，所述下塑料绝缘件的上端面上设有平面导电弹片，所述球面导电弹片与平面导电弹片相互接触导电，并且在球面导电弹片和平面导电弹片的四周开设有用于阻断高压静电爬电通路的隔离槽。

进一步的，所述上塑料绝缘件和下塑料绝缘件为采用不饱和聚酯团状模塑料为原材料模压制作成型。不饱和聚酯团状模塑料成分组成如下：

不饱和聚酯树脂：30％；

无碱短纤(玻璃纤维)：20％；

碳酸钙填充粉：25％；

氢氧化铝：20％；

其他助剤：5％。

进一步的，所述上塑料绝缘件上的隔离槽间隙≥5mm，所述下塑料绝缘件上的隔离槽间隙≥3mm。

进一步的，所述上塑料绝缘件上的隔离槽围绕球面导电弹片的两个安装孔设置，隔离槽从内到外设置至少两层，且各层隔离槽相互交错。

进一步的，所述下塑料绝缘件上的隔离槽围绕整个绝缘件的中心设置，隔离槽从内到外设置至少两层，且各层隔离槽相互交错。

另一方面，本发明还提供一种改善型静电过滤器，该静电过滤器分别采用上述的上塑料绝缘件和下塑料绝缘件作为高压接触板组件和高压导电部件，所述高压接触板组件安装在过滤器箱体的内部上端，所述高压导电部件安装在电离箱的顶部，所述电离箱可拆卸安装于过滤器箱体内，电离箱安装后其顶部的平面导电弹片与球面导电弹片面接触导电，所述球面导电弹片与高压电路板的高压输出端电连接。

进一步的，所述过滤器箱体的一侧端面设有进风口，另一侧端面设有出风口，所述进风口与出风口之间安装有电离箱，所述电离箱沿空气的前进方向依次设有电离区和集尘区；所述电离区沿所述进风口的宽度方向设有多组带有高电压的电离线及接地的电离接地板，所述电离线与所述电离接地板一一对应且相互均匀间隔；所述集尘区沿所述进风口的宽度方向设有多组带有高电压的集尘高压板及接地的集尘接地板，所述集尘高压板与所述集尘接地板一一对应且相互均匀间隔；所述电离线、电离接地板、集尘高压板及集尘接地板均平行于所述电离箱的两侧墙板。

更进一步的，各所述集尘高压板面向电离区一侧的上下两端分别设有圆弧卡槽，所述电离区的上下两端分别设有沿电离区宽度方向延伸的电离线安装支架；所述电离线安装支架的一侧边沿插接在各所述集尘高压板相应的圆弧卡槽中，另一侧边沿上均匀分布有与各所述电离线位置相应的切口槽；各所述电离线的上下两端分别设有弯头卡件，并通过弯头卡件卡接在所述电离线安装支架的相应切口槽中。

更进一步的，所述电离线安装支架的横截面呈Z形，电离线安装支架的上端面与电离箱顶部的平面导电弹片接触导电；所述切口槽所在一侧的边沿向远离所述电离线的方向翘起。

进一步的，所述高压电路板为恒压高压电路板，采用闭环过程监测、控制，持续提供恒定的高电压、低电流的直流电源；所述恒压高压电路板上连接有探测气流流动状况的气流感应器，所述气流感应器探测到无气流通过时向所述恒压高压电路板发出信号，使所述恒压高压电路板停止其高压输出端的输出。

进一步的，所述集尘接地板向所述电离区方向伸出构成所述电离接地板；各集尘接地板之间分别通过接地板导电隔套均匀隔开，接地板支撑轴依次穿过各所述集尘接地板及所述接地板导电隔套，其两端分别支撑并固定在所述电离箱的墙板上且与所述墙板共同接地。

更进一步的，各所述集尘高压板之间通过高压板导电隔套均匀隔开，高压板支撑轴依次穿过各所述集尘高压板及所述高压板导电隔套，其两端分别通过绝缘陶瓷圆盘支撑并固定在所述电离箱的墙板上。

进一步的，所述电离箱沿所述进风口宽度方向并列设置有两组。

进一步的，所述电离箱与所述进风口之间设有捕获气流中大颗粒物的前置预过滤器，所述前置预过滤器与所述进风口的形状大小相适配。

本发明的有益效果是：

(1)本发明的静电过滤器可以有效过滤空气中的悬浮颗粒，尤其对直径为0.1μm～0.3μm的粉尘微粒过滤效果好，并可高压电离气流中附着了细菌和病毒的小到0.01μm的污染物，使粉尘荷电，同时细菌细胞壁及病毒核酸被破坏、杀死，从而起到过滤器空气、杀灭细菌、病毒的作用。集尘板每隔一段时间进行清洁，清洁后可以重新投入使用，不影响过滤效果，可反复循环使用。

(2)电离接地板、集尘高压板及集尘接地板均平行于电离箱的两侧墙板，也就是平行于气流的前进方向，平板结构迎风的面积很小，使得空气流动的阻力很小，低功耗、低风阻压损大大降低了系统的耗能,更加符合节能环保的要求。

(3)该板式静电过滤器为板式框架结构，制造容易，成本低。

(4)集尘板清洁后可以重新投入使用，不影响过滤效果，可反复循环使用，更环保。

(5)采用了恒压电源(即采用闭环过程监测、控制，持续提供恒定的高电压、低电流的直流电源)，全寿命周期提供稳定的高压电源动力保证。

(6)采用弹性球平面与平面的面接触导电方式，面与面接触充分保证可靠的高压传递，避免接触不良导致拉弧放电的隐患。

(7)采用了不饱和聚酯团状模塑料为原材料，成型制成的高压绝缘件，同时对塑料绝缘件的结构优化设计了隔离槽用于阻断高压静电爬电通路，材质与结构双重优化改进大大提升了绝缘件的抗高压静电爬电拉弧、抗击穿碳化的能力，以及无刺激性气味产生。跳出行业内普遍采用的热塑性塑料ABS在使用过程中面对的拉弧、爬电、击穿碳化、且伴随产生刺鼻性异味的客诉困扰。突破了静电产品普遍面对的瓶颈问题，给客户提供更可靠、更有效净化和除菌、更舒适的使用体验。

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

图1是本发明接触板组件一个实施例的结构示意图；

图2是本发明接触板组件中上塑料绝缘件结构示意图；

图3是本发明接触板组件中下塑料绝缘件结构示意图；

图4是本发明接触板组件中上塑料绝缘件隔离槽布置图；

图5是本发明接触板组件中下塑料绝缘件隔离槽布置图；

图6为本发明改善型静电过滤器一个实施例的结构示意图；

图7为本发明改善型静电过滤器中电离箱的主视图；

图8为沿图7中B-B的剖视图。

图9为图7的俯视图。

图10为沿图7中A-A的剖视图。

图11为图8中I部位的放大图。

图12为图10中IV部位的放大图。

图13为图7的立体图。

图14为图7的剖视图。

图15为图7中集尘高压板、集尘接地板的电气连接图。

图16为本发明改善型静电过滤器的电气接线图。

图17为本发明改善型静电过滤器的工作原理图。

图中：1过滤器箱体；1a限位弹簧卡扣；1b限位角钢；2电离箱；2a电离箱框架；2b电离箱墙板；3前置预过滤器；4电离区；4a电离线；4a-1弯头卡件；4b电离接地板；4c电离线安装支架；4c-1切口槽；5集尘区；5a集尘高压板；5a-1圆弧卡槽；5b集尘接地板；5c高压板支撑轴；5d高压板导电隔套；5e绝缘圆盘；5f高压板固定螺母；5g接地板支撑轴；5h接地板导电隔套；5j接地板固定螺母；6高压导电部件(下塑料绝缘件)；6-1平面导电弹片；6-2下塑料绝缘件隔离槽；7电气控制室；7a电源开关；7b高压电路板；7c高压接触板组件(上塑料绝缘件)；7c-1球面导电弹片；7c-2上塑料绝缘件隔离槽；SW1船形开关；SW2行程开关。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例一

如图1至3所示，一种接触板组件，包括上塑料绝缘件7c和下塑料绝缘件6，所述上塑料绝缘件7c的下端面上设有球面导电弹片7c-1，所述下塑料绝缘件6的上端面上设有平面导电弹片6-1，所述球面导电弹片7c-1与平面导电弹片6-1相互接触导电，并且在球面导电弹片7c-1和平面导电弹片6-1的四周开设有用于阻断高压静电爬电通路的隔离槽；其中上塑料绝缘件上的隔离槽间隙≥5mm，下塑料绝缘件上的隔离槽间隙≥3mm。

所述上塑料绝缘件和下塑料绝缘件为采用不饱和聚酯团状模塑料为原材料模压制作成型。不饱和聚酯团状模塑料成分组成如下：

不饱和聚酯树脂：30％；

无碱短纤(玻璃纤维)：20％；

碳酸钙填充粉：25％；

氢氧化铝：20％；

其他助剤：5％。

所述上塑料绝缘件和下塑料绝缘件的隔离槽从内到外设置至少两层，且各层隔离槽相互交错。优选地，如图4所示，所述上塑料绝缘件上的隔离槽围绕球面导电弹片的两个安装孔设置，隔离槽从内到外共设置四层，且每层相互交错。其中第一层和第二层分别设置三个隔离槽，第三层设置两个隔离槽，第四层设置一个隔离槽。第一层隔离槽中的上端隔离槽为中部直线两端弧形结构，下端两侧的两个隔离槽为弧形隔离槽且分别以两个安装孔的中心为圆心，该层的上端隔离槽偏离两个安装孔中心连线的中点的距离为14.5mm，下端两个隔离槽的圆弧半径为14.5mm。第二层隔离槽中的三个隔离槽均为弧形槽，其中该层上端两个隔离槽位于上塑料绝缘件的两个端角处，且该两个隔离槽分别以两个安装孔的中心为圆心，圆弧半径为26.5mm，第二层隔离槽中的下端隔离槽以两个安装孔中心连线的中点为圆心并与第一层的上端隔离槽相对，其圆弧半径为30.63mm。第三层隔离槽中两个隔离槽均为弧形槽，该两个隔离槽位于第二层下端隔离槽的下方两侧，且以两个安装孔中心连线的中点为圆心，其圆弧半径为46.74mm；第四层的一个隔离槽为弧形槽，其位于第二层下端隔离槽的正下方，并以两个安装孔中心连线的中点下方35.5mm位置处为圆心，且圆弧半径为29.5mm。

如图5所示，所述下塑料绝缘件上的隔离槽围绕整个绝缘件的中心设置，隔离槽从内到外共设置两层，每层设置两个隔离槽，且每层的隔离槽相互交错，并以整个绝缘件的中心为圆心，其中第一层隔离槽的圆弧半径为17.5mm，第一层隔离槽的圆弧半径为26.5mm。

实施例二

如图6所示，一种改善型板式静电过滤器，包括过滤器箱体1，过滤器箱体1的外框架由钣金制作成型，上部设有电气控制室7，电气控制室7中安装有电源开关7a、高压电路板7b及高压接触板组件7c。

过滤器箱体的一侧端面设有进风口，另一侧端面设有出风口，电离箱2位于过滤器箱体的进风口与出风口之间，电气控制室7的下方。沿进风口宽度方向并列设置有两组电离箱。过滤器箱体1的底板上安装有限位弹簧卡扣1a和限位角钢1b，位于电离箱2进风面的限位弹簧卡扣1a起到固定、限位电离箱2的作用，位于电离箱2出风面的限位角钢1b起到限位电离箱2的作用。

电离箱与进风口之间设有捕获气流中大颗粒物的前置预过滤器3，前置预过滤器3与进风口的形状大小相适配，用于捕获气流中大颗粒物如毛发、纤维等，有效保护电离/集尘单元不受大颗粒的污染，延长使用周期。

如图7、图8、图9及图10所示，电离箱包括电离箱框架2a及电离箱墙板2b。沿空气的前进方向依次设有电离区4和集尘区5；电离区4沿进风口的宽度方向设有多组带有6.6KVDC高电压的电离线4a及接地的电离接地板4b，电离线4a与电离接地板4b一一对应且相互均匀间隔；集尘区5沿进风口的宽度方向设有多组带有高电压的集尘高压板5a及接地的集尘接地板5b，集尘高压板5a与集尘接地板5b一一对应且相互均匀间隔；电离线4a、电离接地板4b、集尘高压板5a及集尘接地板5b均平行于电离箱两侧的电离箱墙板2b。

如图7及图11所示，各集尘高压板5a面向电离区4一侧的上下两端分别设有圆弧卡槽5a-1，电离区4的上下两端分别设有沿电离区4宽度方向延伸的电离线安装支架4c；电离线安装支架4c的横截面呈Z形。电离线安装支架4c的一侧边沿插接在各集尘高压板5a相应的圆弧卡槽5a-1中，另一侧边沿上均匀分布有与各电离线4a位置相应的切口槽4c-1；切口槽4c-1所在一侧的边沿向远离电离线4a的方向翘起。

如图7、图10及图12所示，各电离线4a的上下两端分别设有弯头卡件4a-1，并通过弯头卡件4a-1卡接在电离线安装支架4c的相应切口槽4c-1中。

如图9、图11及图13所示，电离线安装支架4c上端面与安装在电离箱2顶部的高压导电部件6的平面导电弹片接触导电，平面导电弹片与安装在电气控制室的高压接触板组件7c的球面导电弹片接触导电，球面导电弹片与高压电路板的高压输出端电连接，起到连接导通高压电源的作用。

如图10所示，集尘接地板5b每隔一组向电离区4方向伸出一块构成电离接地板4b。使得结构更为紧凑，制造更为方便。集尘接地板5b与集尘高压板5a之间的间距更小，能够更好地捕捉灰尘。

如图14、图15所示，各集尘接地板5b之间分别通过接地板导电隔套5h均匀隔开，接地板支撑轴5g依次穿过各集尘接地板5b及接地板导电隔套5h，其两端分别支撑在电离箱墙板2b上，接地板固定螺母5j从轴端拧紧将各接地板导电隔套5h及集尘接地板5b压紧定位，各集尘接地板5b与墙板共同接地。

各集尘高压板5a之间通过高压板导电隔套5d均匀隔开，高压板支撑轴5c依次穿过各集尘高压板5a及高压板导电隔套5d，其两端分别通过绝缘圆盘5e支撑在电离箱墙板2b上。高压板固定螺母5f从轴端将各高压板导电隔套5d及集尘高压板5a固定。

如图16所示，220V交流电通过船形开关SW1、行程开关SW2接入高压电路板7b的输入端，高压电路板7b产生6.6KV的恒压高压直流电，通过其高压输出端HV向电离箱2供电。高压电路板7b上连接有探测气流流动状况的气流感应器，气流感应器探测到无气流通过时向高压电路板发出信号，使高压电路板停止其高压输出端的输出。当风道中没有气流通过即为停机状态，气流感应器及时发出信号使高压电路板停止工作，有利于减少电能消耗。

如图17所示，将该改善型板式静电过滤器整机安装于风道中，接通电源使电离线4a及集尘高压板5a带上高压电。在电离线4a与电离接地板4b之间形成非均强高压电场，在集尘高压板5a与集尘接地板5b之间也形成高压电场；含尘气流从进风口进入前置预过滤器3，前置预过滤器3对气流中的大颗粒物如毛发、纤维等进行捕获，然后气流进入电离区4，在电离区4空气被6.6KVDC非均强高压电场电离，形成大量的正、负离子，因采用的是正电晕，被电离的空气负离子包括自由电子流向正电晕极被中和，电场中大部分区域剩下正离子，气流中的悬浮颗粒，甚至极小的微粒与正离子碰撞后被加载正电荷；被加载电荷的颗粒流向集尘区5，集尘区5由并行交错的正、负平行板组成，极间电压与电离区4电压相同，由于同性相斥，异性相吸，带电荷的颗粒被异极的集尘板吸附，可以有效过滤空气中的悬浮颗粒，尤其对直径为0.1μm～0.3μm的粉尘微粒过滤效果好，并可高压电离气流中附着了细菌和病毒的小到0.01μm的污染物，使粉尘荷电，同时细菌细胞壁及病毒核酸被破坏、杀死，从而起到过滤器空气、杀灭细菌、病毒的作用。集尘板每隔一段时间进行清洁，清洁后可以重新投入使用，不影响过滤效果，可反复循环使用。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本领域的普通技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本发明的保护范围，凡采用等同替换等方式所获得的技术方案，均落于本发明的保护范围内。

本发明未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。

Claims (12)

1.一种接触板组件，包括上塑料绝缘件和下塑料绝缘件，其特征在于，所述上塑料绝缘件的下端面上设有球面导电弹片，所述下塑料绝缘件的上端面上设有平面导电弹片，所述球面导电弹片与平面导电弹片相互接触导电，并且在球面导电弹片和平面导电弹片的四周开设有用于阻断高压静电爬电通路的隔离槽。

2.根据权利要求1所述的一种接触板组件，其特征在于，所述上塑料绝缘件和下塑料绝缘件为采用不饱和聚酯团状模塑料为原材料模压制作成型。

3.根据权利要求1所述的一种接触板组件，其特征在于，所述上塑料绝缘件上的隔离槽间隙≥5mm，所述下塑料绝缘件上的隔离槽间隙≥3mm。

4.根据权利要求1所述的一种接触板组件，其特征在于，所述上塑料绝缘件上的隔离槽围绕球面导电弹片的两个安装孔设置，隔离槽从内到外设置至少两层，且各层隔离槽相互交错。

5.根据权利要求1所述的一种接触板组件，其特征在于，所述下塑料绝缘件上的隔离槽围绕整个绝缘件的中心设置，隔离槽从内到外设置至少两层，且各层隔离槽相互交错。

6.一种改善型静电过滤器，其特征在于，该静电过滤器分别采用权利要求1至5中任一项所述的上塑料绝缘件和下塑料绝缘件作为高压接触板组件和高压导电部件，所述高压接触板组件安装在过滤器箱体的内部上端，所述高压导电部件安装在电离箱的顶部，所述电离箱可拆卸安装于过滤器箱体内，电离箱安装后其顶部的平面导电弹片与球面导电弹片面接触导电，所述球面导电弹片与高压电路板的高压输出端电连接。

7.根据权利要求6所述的一种改善型静电过滤器，其特征在于，所述过滤器箱体的一侧端面设有进风口，另一侧端面设有出风口，所述进风口与出风口之间安装有电离箱，所述电离箱沿空气的前进方向依次设有电离区和集尘区；所述电离区沿所述进风口的宽度方向设有多组带有高电压的电离线及接地的电离接地板，所述电离线与所述电离接地板一一对应且相互均匀间隔；所述集尘区沿所述进风口的宽度方向设有多组带有高电压的集尘高压板及接地的集尘接地板，所述集尘高压板与所述集尘接地板一一对应且相互均匀间隔；所述电离线、电离接地板、集尘高压板及集尘接地板均平行于所述电离箱的两侧墙板。

8.根据权利要求7所述的一种改善型静电过滤器，其特征在于，各所述集尘高压板面向电离区一侧的上下两端分别设有圆弧卡槽，所述电离区的上下两端分别设有沿电离区宽度方向延伸的电离线安装支架；所述电离线安装支架的一侧边沿插接在各所述集尘高压板相应的圆弧卡槽中，另一侧边沿上均匀分布有与各所述电离线位置相应的切口槽；各所述电离线的上下两端分别设有弯头卡件，并通过弯头卡件卡接在所述电离线安装支架的相应切口槽中。

9.根据权利要求8所述的一种改善型静电过滤器，其特征在于，所述电离线安装支架的横截面呈Z形，电离线安装支架的上端面与电离箱顶部的平面导电弹片接触导电；所述切口槽所在一侧的边沿向远离所述电离线的方向翘起。

10.根据权利要求6所述的一种改善型静电过滤器，其特征在于，所述高压电路板为恒压高压电路板，采用闭环过程监测、控制，持续提供恒定的高电压、低电流的直流电源；所述恒压高压电路板上连接有探测气流流动状况的气流感应器，所述气流感应器探测到无气流通过时向所述恒压高压电路板发出信号，使所述恒压高压电路板停止其高压输出端的输出。

11.根据权利要求7所述的一种改善型静电过滤器，其特征在于，所述集尘接地板向所述电离区方向伸出构成所述电离接地板；各集尘接地板之间分别通过接地板导电隔套均匀隔开，接地板支撑轴依次穿过各所述集尘接地板及所述接地板导电隔套，其两端分别支撑并固定在所述电离箱的墙板上且与所述墙板共同接地。

12.根据权利要求7所述的一种改善型静电过滤器，其特征在于，所述电离箱与所述进风口之间设有捕获气流中大颗粒物的前置预过滤器，所述前置预过滤器与所述进风口的形状大小相适配。

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