CN1313791A - 静电式空气净化器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于净化气体且尤其是空气的装置,它在一个不透气的外壳(1)中具有相互平行的多个静电过滤器(11)。过滤器分别配有一个不透气的套(13),所述套具有一个进气口(12)和一个出气口(14)。至少一个排风扇(18,24)使要净化的空气通过过滤器(11)和附加过滤件(4,19)并且通过空气出口(3)被净化过地排放出去。该装置的优点是,可以从大量空气中除去不需要的物质并且在装置中拦住很小的颗粒。

Description

静电式空气净化器

本发明涉及净化气体且尤其是净化空气的装置，它具有一个在管套内的静电过滤器，所述管套在一端具有一个用于要净化的气流或空气流的进气口并在另一端具有一个用于上述气流的排气口并且它在外壳中配设有一个空气入口、一个空气出口以及一个基本上被气密封闭起来的壳面。

由于近年来日益强化的环境意识，人们对空气洁净度和保持空气洁净提出了越来越高的要求。在这种情况下，这样强劲的挑战意味着要越来越严格地以法律形式预先规定出呼吸空气所含各种有害物质的临界值。鉴于此，尤其是在工业领域内要更努力地满足法定的空气污染预定临界值。

已经知道了各种空气净化器，其中实现了不同工作原理。具有静电过滤器的空气净化器如DE19530785C1所述的空气净化器产生了非常好的效果。这种空气净化器的过滤器具有一个气体离子发生器以及在流动方向上与之紧连的管状静电分离器。气体离子发生器由一个金属外管和一个圆柱形内绝缘体构成，所述绝缘体支承着一条具有紧密串列的尖端的螺旋金属带。分离器由同心设置的内、外管构成。在离子发生器外管与螺旋金属带之间以及在分离器的内外管之间产生并保持了一个高压电场，所述电场首先使空气所含颗粒离子化并且随后在分离器的管中进行分离。在DE3930872C2中描述了这样一个过滤器，至于其它细节，参见这篇文献。带静电过滤器的DE19530785C1所述的空气净化器只有有限的空气流量。它们成立式净化器形状并且主要被用于净化住房、煤气站、办公室和小型商店内的室内空气。由于其净化能力因技术原因而不能进一步得到提高，所以它们几乎不适用于工业应用。在工业领域内，在用于车间和生产区的通风换气设备中采用了这样的过滤和空气净化装置，它们涉及机械过滤工作原理和/或利用了带平面板结构的静电分离器并且为了获得足够的净化效果而需要很高的花费。

本发明的任务是提供一种上述类型的空气净化器，它尤其适用于工业应用并且在那里可以比较容易地保持针对空气有害物质的严格的预定临界值。

根据本发明，如此完成了上述任务，即多个流通道相互平行地延伸于外壳中，分别在所述流通道中设置了至少一个静电过滤器。给每个过滤器的横截面放大设定了物理极限。在本发明提出的空气净化器结构中，要净化的气流被引入多个过滤器流通道内并且接受净化，这样的空气净化器可以净化大量气体或空气，从而这种空气净化器特别适用于大型空间或厂房。

在从属权利要求中描述了本发明装置的有利设计方案、适当的改进和发展方案。

权利要求2给出了优选的过滤器外部设计方案，同时用于小空间的带管状流通道的过滤器表现出是最佳空气净化的最佳技术前提。

如权利要求3所述的本发明所述装置的设计方案是一种优选改进方案，它允许并同时确保了把过滤器合理地安装在外壳中，从而流入外壳的气流完全经过过滤器并进行净化。通过安装附加支承壁，可以更可靠地把过滤器固定在外壳中，所述支承壁的缺口或安装孔轴向平行地相互对准并且所述支承壁在多个位置上支承固定过滤器。

根据如权利要求4所述的本发明，外壳成空心圆柱形，或者根据如权利要求5所述的本发明，外壳成具有多边形横截面如具有矩形或正方形横截面的柱形。具有支腿的方案尤其适用于带圆柱形外壳的装置，以便象立式装置那样安放在车间、工场和生产区内。当然，也可以水平或倾斜地设置所述空气净化器，例如设置在住房、船只或飞机的通风空调设备中。过滤器可以在许多应用场合中且尤其是在空气净化器设计成立式的情况下从外壳一端被装入设置在外壳中的支座内。尤其是在本发明的大型空气净化器的情况下，或者在空气净化器要装入空调设备或通风设备的通风槽内的情况下，在外壳侧面设置一个接近过滤器的通道以便可以实现或简化过滤器的更换或维修，这样的方案值得推荐。因此，如权利要求7所述的改进方案提出了在外壳侧面开设一个用于获取过滤器的可封闭开口。权利要求8所述的本发明设计方案提出了把多个过滤器连接成一个装配组件，这样的方案也起到了改善和简化安装与维修的作用。把过滤器连接成一个装配组件可以借助支承壁实现，所述支承壁容放、固定并且轴向平行地定位在外壳中。这样一来，过滤器可以被组装成至少一个装配组件，这些组件可以作为一个部件进行处理。

为了简化空气净化器的结构和工作并且同时在所有过滤器中确保最佳的空气净化效果，根据权利要求9，所有过滤器与同一个控制装置相连。通过如权利要求10所述的措施得到了对空气净化的积极影响，这是因为上述措施造成所有过滤器均匀地截取污染物，因而，一方面获得了尽可能最佳的净化效果，另一方面延长了所有过滤器的使用寿命。利用如权利要求11、12所述的外壳的空气入口设计方案而实现了，空气无涡流地被抽出靠近外壳的空间，这显著地改善了空气净化器的效率。利用权利要求13、14的措施得到了更长的过滤器使用寿命和维修间歇期以及更可靠的空气净化器净化效果，这些措施设计在空气进入过滤器之前预先过滤空气。由此一来，先从气流中过滤掉大的有害物质颗粒，随后粗滤空气才进入过滤器。作为入口过滤件可以设置一个金属过滤件，它容易取掉地安装在外壳上并且容易进行清洗。这种净化可以与过滤器的维修周期无关地实现。尤其是为了从离开过滤器的气流中分离出在静电净化时产生的臭氧，规定了权利要求15-17所述的措施。在这种情况下，尤其是后置过滤件的有效性及其易维修性是显而易见的。

权利要求18包含了本发明装置的另一个有利设计方案，它涉及平衡流出外壳的干净气流的措施。权利要求18所述的在过滤器出口和后置过滤件之间的气室不仅造成在整个出口横截面内的压力平衡，而且给如权利要求19所述的至少一个排风扇提供了安装空间，所述排风扇用于使空气经过过滤器。权利要求20的措施提高了空气净化器的认可性，因为所述措施抑制了噪音产生。权利要求21所述的措施起到了平衡流出外壳的干净气流的作用。权利要求22包含着本发明的其它改进方案的特征，它涉及本发明的装置与现有的通风设备或空调设备的匹配。

本发明的优点是，给空气净化器配备多个平行的过滤器允许净化大量气流，从而所述空气净化器尤其适用于大型空间如工业车间、工场和生产区。空气净化器的外壳可以按照不同方式进行设计，从而空气净化器可以适应于不同的空间使用条件。这样一来，空气净化器也良好地适用于被组装到现有的或要新建的建筑物、船只、飞机的通风设备或空调设备的通风道内。所用的过滤器很有效地净化了空气，其中可以从空气中分离出很小的有害物质颗粒和悬浮颗粒并且在静电过滤器中进行分离。这尤其是通过优先选用的过滤器的管状结构而实现的。本发明的另一个优点在于，在外壳和过滤器内送风基本上是直线进行的，由此一来，尽可能消除了空气涡流和阻止流动的阻力。空气净化器内的小流动阻力造成只需要很小的排风扇功率，这降低了能量需求和装置所发的噪音。这提高了使用者对装置的认可性。此外，空气净化器成本低廉并且易于维修。可以灵活地并且以各种方式来使用这样的空气净化器。

现在，结合附图来详细说明本发明，它们分别以透视图表示：

图1表示本发明装置的第一实施例；

图2表示本发明装置的第二实施例；

图3表示本发明装置的第三实施例。

图1以局剖透视图表示本发明装置的第一实施例。1表示基本上成圆柱形的本发明空气净化器外壳。外壳成不透气的薄板套形状并且在图示的上端侧具有一个空气入口2并在下端侧具有一个空气出口3。空气入口2被一个入口过滤件4覆盖住，所述过滤件覆盖住了整个空气入口。入口过滤件4可以被设计成金属过滤件形状，它被容放在外壳内并且可以进行净化。它的作用是过滤掉粗劣的空气污染物质，随后气流进入外壳内部。

在外壳内形成了三个相对外壳轴线径向延伸的支承壁6、7、8，它们具有缺口9。缺口9起到了过滤器11的安装口或组装孔的作用并且适应于过滤器的外轮廓。所述缺口在轴向上相互对齐。

过滤器具有一个外圆柱形套筒12。在图中没有具体地画出过滤器的功能部件。它们由一个气体离子发生器构成，所述气体离子发生器具有一个外管和一个同心设置在外管中的绝缘体，在所述绝缘体上，一条带有紧密串联的尖点的螺旋金属带(所谓的锯齿形带)设置在一条螺旋槽内。一个管状静电分离器与气体离子发生器相连，所述静电分离器由同心设置的管构成，在这些管之间形成了流通道。在气体离子发生器的外管与螺旋金属带之间以及在同心布置的分离器的管之间施加高压电场。这种过滤器结构对气流只产生很小的阻力并且它确保了从流过过滤器的空气中分离出很小的微粒。在此所用的过滤器的其它细节在上述DE3930872C2文献中已经描述了，在此明确地参见那些内容。

通过空气进气口13进入过滤器的气流通过轴向对准空气进气口的空气排气口14离开过滤器。一个空气腔16位于过滤器11的空气排气口14区域内，它造成在外壳1内的压力平衡。空气腔16与一个漏斗17相通，所述漏斗使气流流向排风扇18。排风扇18抽吸待净化空气使其经过入口过滤件4和过滤器11并经过后置过滤件19地使空气通过外壳1的空气出口3而排放到大气中。后置过滤件19在所示例子中由活性炭垫构成，它成锥套状地被装入外壳1的空气出口3中，确切地说是这样装入的，即锥套尖端21朝向内。

至少在过滤器11的空气进气口14和空气出口3之间的区域内，给外壳内壁配备了一个隔音结构37，它减弱或隔绝了流动空气的噪音和排风扇18或33的运转噪音。

在一个安装在外壳上的外配电箱22内设置了过滤器11和排风扇18的通用控制装置。

所示装置可以安装在未示出的支腿上，从而一股尽可能无阻力的气流可以穿过外壳。这种装置尤其是为安装在大型空间内而提出的，例如安装在车间、工场、实验室等中。它从空气中分离出油雾、色料雾气、焊接蒸气、灰尘和许多其它有害固体和污染物。由于它能够从空气中分离出很小的颗粒，所以它也可以可靠地从室内空气中清除掉各种过敏源。

在排风扇与锥套形后置过滤件19之间的空间23和空间16一样起到了压力平衡作用，因而吸入外壳1中的气流被分散在空气出口的整个横截面内地离开外壳。由此一来，尽可能避免了在外壳出口产生讨厌的气流抽力。

由于过滤器允许气流几乎没有阻力地通过，所以对于在过滤器内保持气流来说，只需要功率较小的排风扇18就够了。这意味着，装置只发出了很小的噪音。

在图2中画出了本发明的另一个实施例。这个实施例与图1所示实施例的区别仅在于，代替唯一一个排风扇地采用了许多个排风扇24，它们设置在另一个支承壁26内。这样的结构的优点是，在排风扇更小的情况，预计产生更小的噪音。设置在排风扇24下游的空气室27可靠地平衡了出现在排风扇24之间的气流差和压力差。这样一来，分布在整个空气出口3范围内的气流又离开了外壳1。

图3示出了本发明装置的另一个实施例，其中外壳28成矩形。在外壳中，相互平行地设置了两个过滤器11，其结构与图1所述的过滤器结构一样。过滤器11在图3所示例子中被固定在适应于外壳28内尺寸的矩形支承壁29中，所述支承壁与过滤器组成一个部件。这个部件可以一体地通过一个设置在外壳内的活门31被装入和取出，由此可以把该过滤器安装在更大的外壳中或房屋、船只或飞机等的通风设备或空调设备的通风道内。另一个矩形支承壁32包括两个排风扇33，它们使要净化的空气经过入口过滤件34、过滤器11和出口侧的后置过滤件36。在这种情况下，后置过滤件36被设计成带矩形底座的金字塔形壳体形状，它与在图1、2的例子中一样地由一个活性炭垫构成。

在图1、2的例子中，过滤器11在取下入口过滤件4后被单独地或成组地从外壳中轴向取出并被装入外壳中。当然，在图1、2所示的实施例中，也可以在外壳上设置一个侧活门，可以通过所述侧活门来更换过滤器。

Claims (22)

1．一种用于净化气体且尤其是空气的装置，它具有一个在一管套内的静电过滤器，所述管套在一端具有一个用于待净化气流或空气流的进气口并在另一端具有一个用于上述气流的出气口并且在外壳中配备有一个基本上气密封闭的壳面，其特征在于，多个流通道相互平行地延伸于外壳中，分别在所述流通道中设置了至少一个静电过滤器。

2．如权利要求1所述的装置，其特征在于，流通道是由过滤器的管套构成的。

3．如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，在外壳中，作为过滤器支座设置了至少一个具有适应于过滤器管套外径的缺口(安装口)的径向支承壁，过滤器可以彼此平行地被装入支承壁的缺口内，在相邻过滤器之间的外壳内以及在过滤器与外壳壁之间通过的通道通过所述至少一个径向支承壁被轴向封闭起来。

4．如权利要求1-3之一所述的装置，其特征在于，外壳被设计成空心圆柱形。

5．如权利要求1-3之一所述的装置，其特征在于，外壳被设计成具有多边形横截面的柱。

6．如权利要求1-5之一所述的装置，其特征在于，外壳配有用于垂直安放的支腿。

7．如权利要求1-6之一所述的装置，其特征在于，外壳至少在包围过滤器的部分内具有一个用于装卸和/或维修过滤器的可封闭开口。

8．如权利要求1-7之一所述的装置，其特征在于，多个或所有过滤器被组装成一个与外壳内腔形状匹配的装配组件，它们可以一体地被装入外壳中和从中取出来。

9．如权利要求1-8之一所述的装置，其特征在于，所有过滤器与同一个控制装置相连。

10．如权利要求1-9之一所述的装置，其特征在于，在外壳入口区域内设置了用于引导并尽可能均匀地把气流分配给过滤器的装置。

11．如权利要求1-10之一所述的装置，其特征在于，外壳的空气进气口的边界由一个向外弯曲的边缘面限定。

12．如权利要求11所述的装置，其特征在于，空气进气口的边缘面从外壳的外侧迂回地伸向外壳外壁。

13．如权利要求1-12之一所述的装置，其特征在于，在外壳出口侧设置了至少一个用于预过滤待净化的气流或空气流的入口过滤件。

14．如权利要求13所述的装置，其特征在于，入口过滤件可以更换地直接安装在外壳入口上，所有过滤器都被设置用于预过滤待净化的气流。

15．如权利要求1-14之一所述的装置，其特征在于，在外壳出口侧设置了至少另一个后置过滤件。

16．如权利要求15所述的装置，其特征在于，在外壳出口侧的后置过滤件被设计成臭氧过滤件。

17．如权利要求15或16所述的装置，其特征在于，出口侧的后置过滤件设计成由活性炭垫构成的锥套形附件并且其指向外壳内部的尖端同心地被装入外壳出口中。

18．如权利要求1-17之一所述的装置，其特征在于，在外壳中，沿轴向地在过滤器出口和出口侧的后置过滤件之间设置了一个空气室。

19．如权利要求1-18之一所述的装置，其特征在于，在过滤器出口和出口侧的后置过滤件之间设置了至少一个排风扇，它产生了一股从过滤器进气口一直流到外壳出口的气流。

20．如权利要求1-19之一所述的装置，其特征在于，至少在过滤器出口和外壳出口之间，给外壳内侧配备了一个隔音结构。

21．如权利要求1-20之一所述的装置，其特征在于，在外壳出口侧设置了一个扩散器，它把流出过滤器的气流均匀地分布到外壳的整个出口横截面上。

22．如权利要求1-21之一所述的装置，其特征在于，外壳被设计成空调设备或通风设备的管道系统的部分，它可以与所装入的过滤器以及常见的内装部件一起被整装到这样的设备中。

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