CN204866199U - 一种便于清洗的空气集尘设备及具有该设备的空气净化器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种便于清洗的空气集尘设备及具有该设备的空气净化器，包括至少两块电极板，相邻两块电极板之间装设有一集尘板，该集尘板上设有若干个集尘孔，所述集尘孔贯穿所述集尘板形成若干个竖直分布的集尘通道，电极板上设有若干个与集尘通道相连通的风口，风口上装设有可使空气中的污染颗粒荷电的粒子极化装置，还包括分别与电极板及粒子极化装置电连接的电压提供装置，荷电后的污染颗粒沿着送风方向从风口进入集尘通道内并在电场力的作用下吸附在集尘通道的内侧壁上。该结构不需要较高的电压即可有效工作，节能省电，保证了使用的安全性，且每个集尘通道相对比较短，更便于清洗，而采用该设备的空气净化器，清洁效果更佳，成本优势明显。

Description

一种便于清洗的空气集尘设备及具有该设备的空气净化器

技术领域

本实用新型涉及空气净化技术领域，具体而言，是涉及一种便于清洗的空气集尘设备及具有该设备的空气净化器。

背景技术

空气净化器是指能够吸附、分解或转化各种空气污染物(PM2.5、尘埃颗粒、花粉、异味、甲醛、细菌、过敏原等)从而有效提高空气清洁度的装置，主要用于居家、医疗、商用、工业、楼宇，用于解决因装修或者其他原因导致室内、地下空间、车内空气污染的问题。由于相对封闭的空间中空气污染物的释放有持久性和不确定性的特点，因此使用空气净化器来净化室内空气是国际公认的改善室内空气质量的方法之一。

传统的空气净化器是采用过滤装置或过滤网来捕获尘埃颗粒，即过滤式空气净化器(英文简称FAC)，但其缺点是随着过滤装置或过滤网聚集的灰尘颗粒越来越多，从而造成过滤装置或过滤网的堵塞，导致空气净化器的工作效率随着时间而显著下降，随着过滤装置或过滤网聚积的灰尘越来越多，及其容易滋生细菌，因而长期使用会导致二次污染，所以过滤装置或过滤网必须定期更换，以及对于过滤装置内的风阻也会逐渐增大，因此需要使用强力风扇，而强力风扇其耗电量大、产生的噪音大。

目前有部分的空气净化器为静电集尘式空气净化器，如专利号为CN1347344A中公开了一种空气净化设备，请参考图12～13，包括相对设置的塑料壁20，所述塑料壁20之间形成气流可相对较自由通过的通道陈列30，还包括用于迫使气流通过所述通道陈列30的装置，所述塑料壁20上具有与其接触的导电材料区域40，以及用于交错地向绝缘的导电材料区域40施加高和低电位以便在通道陈列30中提供充电的场所，从而从气流中收集颗粒。其使用具有驻极体特性的塑胶材料作为空气集尘设备来收集空气中的带电颗粒物时，为了提高效率需要使用净化器自带的高低电位输出装置对塑胶材料的通道内侧壁进行极化，该高低电位装置之间形成一个电场使得通过该电场的带电颗粒物在电场力的作用下发生偏转并被吸附到通道内侧壁上。但该静电集尘式空气净化器存在着以下不足：

1、所述塑胶通道与其两侧接触的电极完全隔离，这种结构需要8KV以上的高电压才能产生足够强的电场，才能驱动静电集尘器工作，但高电压容易造成静电集尘设备被击穿损坏，还存在对人体电击的隐患风险，而当电压低于8KV，通道区域的电场非常低，基本无法产生足够的静电除尘效果；

2、由于电极板与集尘通道为立式排列推叠而成，电极板紧贴着通道的外侧壁，电极片平行于通道气流的方向，其需要若干个导电材料片(即高压电极)与塑料集尘通道板组成，组装非常复杂，耗用人工成本高，并且多片堆叠的机构，容易出现其中一片导通接触不良或失效而造成局部通道无法正常工作；

3、由于塑料通道的内壁比较长，积聚的灰尘随时间会使通道变窄，进而降低集尘的效率，通道深处黏附的灰尘颗粒比较难彻底清洗干净，由于集尘通道比较长，其清洗后需要较长的时间才可以彻底风干，其风干时间往往需要超过12小时，以至更长的风干时间；

4、当集尘通道内侧壁未有完全风干，其表面处于高湿的环境中时，由于塑胶材料吸潮导致驻极体材料的介电强度下降，尤其是如果此时塑胶材料表面有微孔的情况下，直接接触在塑胶材料表面的电极在高电压的作用下会更容易引起电极击穿；

5、所述集尘通道是由很多个塑胶壁围住的通道陈列而成，也就是波纹板的结构，这种集尘通道的四周塑胶壁结构比较单薄，经多次清洗及风干后，容易老化开裂，使用寿命不理想。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中的上述缺陷，提供一种节能省电，不需要较高的电压即可有效工作，使用安全可靠，保证了使用寿命，并且组装简单，所需成本低，每个集尘通道相对比较短，从而更便于拆卸清洗的空气集尘设备。

为实现上述目的，本实用新型提供的技术方案如下：提供一种便于清洗的空气集尘设备，包括至少两块电极板，相邻两块电极板之间装设有一集尘板，该集尘板上设有若干个集尘孔，所述集尘孔贯穿所述集尘板形成若干个竖直分布的集尘通道，所述电极板上设有若干个与所述集尘通道相连通的风口，所述风口上装设有可使空气中的污染颗粒荷电的粒子极化装置，还包括分别与所述电极板及粒子极化装置电连接的电压提供装置，所述电极板在电压提供装置的作用下使所述集尘通道内形成电场，荷电后的污染颗粒沿着送风方向从所述风口进入集尘通道内并在电场力的作用下吸附在集尘通道的内侧壁上。

进一步而言，所述集尘板相对应的上下两块电极板极性相反，荷电后的污染颗粒沿着送风方向从所述风口垂直进入集尘通道内，所述若干个集尘通道内的电场方向与送风方向相同或相反。

再进一步地，所述粒子极化装置包括至少一根高压电极丝和接地电极丝，所述高压电极丝为正高压电极丝或负高压电极丝，使流动气流中的污染颗粒极化为带正电或负电的颗粒。

作为优选的，在上述技术方案中，所述集尘通道内侧壁上设有具有自清洁效应的微结构陈列，该微结构陈列是由若干个微结构凸起排列而成。

作为优选的，在上述技术方案中，所述集尘板内含有驻极体材料。

本实用新型的另一目的在于提供一种空气净化器，包括外壳，该外壳内装设有上述所述的一种便于清洗的空气集尘设备。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：通过在相邻两块电极板之间装设有一集尘板，该集尘板上设有若干个集尘孔，所述集尘孔贯穿所述集尘板形成若干个竖直分布的集尘通道，所述电极板上设有若干个与所述集尘通道相连通的风口，所述风口上装设有可使空气中的污染颗粒荷电的粒子极化装置，还包括分别与所述电极板及粒子极化装置电连接的电压提供装置，所述电极板在电压提供装置的作用下使所述集尘通道内形成电场，荷电后的污染颗粒沿着送风方向从所述风口垂直进入集尘通道内并在电场力的作用下吸附在集尘通道的内侧壁上。大面积的集尘板与电极板为平躺设置，集尘通道的方向垂直于集尘板及电极板，使集尘通道内的电场方向与送风方向相同或相反，不需要较高的电压即可有效工作，6KV的电压就可产生足够强的电场，节能省电，使用更安全可靠，提高了产品的使用寿命，清洁效果更佳，而集尘通道的长度是依据集尘板的厚度而定，每个集尘通道的长度相对比较短，更便于拆卸清洗，水洗后电极板和集尘板可以快速干燥。

另外，采用上述一种便于清洗的空气集尘设备的空气净化器，相对于传统的空气净化器组装更为简单，更易于拆卸清洗，且清洁效果更佳，成本优势更为明显。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，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，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，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他的附图。

图1是本实用新型实施例一所述的一种便于清洗的空气集尘设备的工作原理图；

图2是图1中A处的放大图；

图3是本实用新型所述的一种便于清洗的空气集尘设备的电极板与集尘板形成有空气间隙的结构分布图；

图4是本实用新型所述的一种便于清洗的空气集尘设备设有微结构陈列的结构示意图；

图5是本实用新型所述的一种便于清洗的空气集尘设备中微结构陈列的工作原理图；

图6是本实用新型所述的一种便于清洗的空气集尘设备装设有过滤网的结构示意图；

图7是本实用新型实施例二所述的一种便于清洗的空气集尘设备的结构示意图；

图8是本实用新型实施例三所述的一种便于清洗的空气集尘设备的工作原理图；

图9是本实用新型实施例四所述的一种便于清洗的空气集尘设备的结构示意图；

图10是本实用新型实施例五所述的一种便于清洗的空气集尘设备的工作原理图；

图11是本实用新型所述一种空气净化器的平面示意图；

图12是现有技术中静电集尘式空气净化器的内部结构示意图之一；

图13是现有技术中静电集尘式空气净化器的内部结构示意图之二。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的实施例提供了一种便于清洗的空气集尘设备，下面结合附图对本实施例进行详细说明。

实施例一

请参考图1～2，图中示出了一种便于清洗的空气集尘设备，包括若干个电极板1，该电极板1为金属薄片，相邻两块电极板1之间装设有一集尘板2，如集尘板2的数量为N，电极板1的数量则为N+1，其依次交错排列，形成紧贴层叠结构，如图3所示，也可以在所述电极板1与集尘板2之间形成有空气间隙5，所述电极板1与集尘板2的长度和宽度完全一致，集尘板2上设有若干个密集排列的集尘孔21，其为圆形，也可以为三角形、四边形、六边形、椭圆形或者其他任何形状，所述集尘孔21贯穿所述集尘板2形成若干个竖直分布的集尘通道22，所述电极板1上设有若干个与所述集尘通道22相连通的风口11，所述风口11与集尘孔21的中心位于同一直线上，其排列的形状可以与所述集尘孔21的形状相同或者不相同，也可以为网状结构，所述风口11上装设有可使空气中的污染颗粒荷电的粒子极化装置3，还包括分别与所述电极板1及粒子极化装置3电连接的电压提供装置4，该电压提供装置4为直流高压电源，所述电极板1在电压提供装置4的作用下使所述集尘通道22内形成电场，荷电后的污染颗粒沿着送风方向从所述风口11进入集尘通道22内并在电场力的作用下吸附在集尘通道22的内侧壁上，从而达到净化空气的效果，主要用于空调上的空气净化。

在本实施例中，所述粒子极化装置3包括至少一根高压电极丝31和接地电极丝32，所述高压电极丝31为正高压电极丝或负高压电极丝，使流动气流中的污染颗粒极化为带正电或负电的颗粒。所述电极丝，其材料可以为钨、铪、不锈钢等金属丝，也可以为金属棒材。

在本实施例中，所述集尘板2内含有驻极体材料，其可以为塑胶材料PP(聚丙烯)、PE(聚乙烯)、PET(聚四氯乙烯)、PVC(聚氯乙烯)、ABS(丙烯腈-丁二烯-笨乙烯共聚物)、PC(聚碳酸酯)或PTFE(聚四氯乙烯)，也可以为半导体材料或者陶瓷材料、碳纤维材料、甚至是非亲手的纸质。

气流是从集尘通道22的上方垂直流入下方，每块集尘板2相对应的上下两块电极板1极性均相反，其分别接正高压和负高压，使集尘通道22内形成一个与送风方向相同或相反的电场，而相邻两个集尘板2则形成两个方向相反的平行电场，流动空气中的污染颗粒在极化电场的作用下进一步地电离和荷电，分成带正电荷和带负电的颗粒，在电场力的牵引下进行偏转并吸附沉积到集尘通道22的内侧壁上，靠近正电极板的内侧壁形成了负离子推积，靠近负电极板的内侧壁则形成了正离子推积，而同号的空间电荷进一步增强集尘通道22内的电荷保持，当直流高压停止工作时，集尘通道22内的表面电荷、空间电荷由于空气介质绝缘，不会与直流高压电源回路或大地导通，因此集尘板2内的极化电场可以得到长时间的保持。

优选的，如图4～5所示，可在集尘通道22内侧壁上设有具有自清洁效应的微结构陈列6，所述的自清洁效应，即荷花效应，是指集尘通道22内侧表面布满了微米级的微结构凸起61，清洁的时候，通过若干个微结构凸起61的作用下，导致水珠10与集尘通道22表面的接触面积更小而接触角变大，产生超疏水的效果，微结构凸起61的尺寸远小于水珠10的大小，水珠10在微结构凸起61上会形成几个接触点，并在其自身的表面张力作用下形成球状，清洗时水珠10在滚动中吸附灰尘，并滚出集尘通道22，使得集尘板2更容易被清洗干净。另外，在强电场的作用下，由于这些微结构凸起61的尖端会形成放电效应(类似于避雷针)，其微结构凸起61的尖顶更易凝聚电荷，从而对吸附带电颗粒的效果很强，因而具有更好的集尘效果。

进一步而言，所述微结构凸起61，其直径在3微米～10微米的量级，其高度大于或等于其本身的直径，相邻两个微结构凸起61的间距为微结构直径的2～3倍，微结构凸起61的形状可以为圆柱形、圆锥形、棱柱形、四方柱形、六边柱形以及其它不规则形状的柱形。

优选的，如图6所示，可在电极板1与集尘板2之间装设过滤网8，设计成夹心结构，所述过滤网8可以为各种如驻极体材质的塑胶网(可以在断电的状态下，永电体热性可以保持粉尘颗粒物有效吸附)，蜂窝网(可以增加容尘体积，增强除尘效率)，活性炭网(有效处理含有甲苯、二甲苯、苯类、酚类、酯类、醇类、醛类等有机气体及恶臭气体和含有微量重金属的各类气体)，光触媒网(有助于除去空气中的一氧化碳、氮氧化物、碳氢化物、醛类、苯类等有害气体和异味，将它们分解成无害的CO₂和H₂O，具有杀菌功能)，臭氧催化网(分解臭氧)，金属丝屏蔽网(以防带电颗粒物随气流吹走，造成二次污染)，半导体材质的微结构气孔板(可以接地，使之增强静电吸尘效果)。

实施例二

请参考图7，图中示出了一种便于清洗的空气集尘设备，本实施例与上述实施例不同的是，在本实施例中，所述集尘板2的数量为N，电极板1的数量为2N，其中N≥2，每一集尘板2相对应的上下两块电极板1极性相反，其分别接正高压和负高压，与实施例一不同的是，相邻两块集尘板2内形成的电场方向均相同，集尘板2内均为方向由上至下或由下至上完全一致的电场，而两个方向一致的电场之间通过一绝缘片7相隔开，该绝缘片7上设有若干个与所述风口11相对应的开孔71，以使气流可以顺利通过。所述绝缘片7为非导电的塑胶片材，也可为纸质或纤维合成片材。

实施例三

请参考图8，图中示出了一种便于清洗的空气集尘设备，本实施例与上述实施例不同的是，在本实施例中，所述粒子极化装置3为正离子或负离子发生器，经过该正离子或负离子发生器极化和荷电后的气流沿着送风方向进入强电场下，在强电场的作用下，带电的颗粒发生偏转沉积到集尘通道22的内侧壁上。

实施例四

请参考图9，图中示出了一种便于清洗的空气集尘设备，本实施例与上述实施例不同的是，在本实施例中，所述风口11与所述集尘孔21的中心不在同一直线上，不同极性组的集尘板2及电极板1可以采用通孔错位推叠的方式设置，使每一风口11与集尘孔21相互错开，多组层叠后就会形成集尘孔21部分被挡住，通道的截面轮廓形成凹凸状类似迷宫的若干条不规则的空气流道，其可以适当的减慢集尘通道22中气流的风速，且实现不均匀电场，加强偏转的电场力，从而加强吸附气流中荷电颗粒的效果，也可以防止吸附后的颗粒在高风速状态下的气流吹跑而造成的二次空气污染，达到更好的净化空气效果。

所述风口11与集尘孔21错位的方式，可以是往同一个方向偏位，在整体上形成一个倾斜的通道，也可以是布置成“C”形的通道或者是“S”形的通道以及其它方式的布置。

实施例五

请参考图10，图中示出了一种便于清洗的空气集尘设备，本实施例与上述实施例不同的是，在本实施例中，所述集尘板2的数量为N，电极板1的数量为N+1，其中N≥3，并且N为奇数，中间集尘板2上部的若干个电极板1同接正端或负端，而中间集尘板2下部的若干个电极板1同接负端或正端，从而形成一个由上往下或由下往上贯穿所述若干个集尘板2的强电场，在强电场的作用下，上方集尘板2的集尘通道22内侧壁会吸附和沉积带负电或带正电的污染颗粒，而下方集尘板2的集尘通道22内侧壁会吸附和沉积带正电或带负电的污染颗粒，而中间的集尘板2上部分会吸附和沉积带负电或带正电的污染颗粒，而中间的集尘板2下部分会吸附和沉积带正电或带负电的污染颗粒。

请参考图11，提供一种空气净化器，包括外壳9，该外壳9内装设有上述任意一个实施例所述的一种便于清洗的空气集尘设备，所述电极板1及集尘板2均固定在外壳9上。综上所述，所述一种便于清洗的空气集尘设备采用的是大面积集尘板2与电极板1平躺设置，集尘通道22的方向垂直于集尘板2及电极板1，使集尘通道22内的电场方向与送风方向相同或相反，不需要较高的电压即可有效工作，6KV的电压就可产生足够强的电场，节能省电，使用更安全可靠，提高了产品的使用寿命，平躺式集尘板2及电极板1的组合结构，使集尘板2及电极板1整体从数量上大幅减少，组装非常方便，清洗也比较容易；集尘板2为含有驻极体的绝缘材料，不会与电路形成回路或大地导通，在电极断电的时候，集尘板2的极化电场仍可以得到长时间保持；所述集尘板2由于其上布满大面积的集尘孔21，形成的集尘通道22是依据集尘板2的厚度而定，每个集尘通道22的长度相对比较短，水洗后电极板1和集尘板2可以快速干燥。而具有该设备的空气净化器，相对于传统的空气净化器组装更为简单，且更易于拆卸清洗，清洁效果更佳，成本优势更为明显。

上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种便于清洗的空气集尘设备，其特征在于：包括至少两块电极板(1)，相邻两块电极板(1)之间装设有一集尘板(2)，该集尘板(2)上设有若干个集尘孔(21)，所述集尘孔(21)贯穿所述集尘板(2)形成若干个竖直分布的集尘通道(22)，所述电极板(1)上设有若干个与所述集尘通道(22)相连通的风口(11)，所述风口(11)上装设有可使空气中的污染颗粒荷电的粒子极化装置(3)，还包括分别与所述电极板(1)及粒子极化装置(3)电连接的电压提供装置(4)，所述电极板(1)在电压提供装置(4)的作用下使所述集尘通道(22)内形成电场，荷电后的污染颗粒沿着送风方向从所述风口(11)进入集尘通道(22)内并在电场力的作用下吸附在集尘通道(22)的内侧壁上。

2.根据权利要求1所述的一种便于清洗的空气集尘设备，其特征在于：所述集尘板(2)相对应的上下两块电极板(1)极性相反，荷电后的污染颗粒沿着送风方向从所述风口(11)垂直进入集尘通道(22)内，所述若干个集尘通道(22)内的电场方向与送风方向相同或相反。

3.根据权利要求1所述的一种便于清洗的空气集尘设备，其特征在于：所述集尘通道(22)内侧壁上设有具有自清洁效应的微结构陈列(6)，该微结构陈列(6)是由若干个微结构凸起(61)排列而成。

4.根据权利要求1所述的一种便于清洗的空气集尘设备，其特征在于：所述集尘板(2)内含有驻极体材料。

5.根据权利要求1所述的一种便于清洗的空气集尘设备，其特征在于：所述风口(11)与所述集尘孔(21)的中心位于同一直线上。

6.根据权利要求1所述的一种便于清洗的空气集尘设备，其特征在于：所述粒子极化装置(3)包括至少一根高压电极丝(31)和接地电极丝(32)，所述高压电极丝(31)为正高压电极丝或负高压电极丝，使流动气流中的污染颗粒极化为带正电或负电的颗粒。

7.根据权利要求1所述的一种便于清洗的空气集尘设备，其特征在于：所述粒子极化装置(3)为正离子或负离子发生器。

8.根据权利要求1所述的一种便于清洗的空气集尘设备，其特征在于：所述集尘板(2)为两块或两块以上，所述电极板(1)为三块或三块以上，每一集尘板(2)相对应的上下两块电极板(1)极性相反，相邻两块集尘板(2)内形成的电场方向相反。

9.根据权利要求1所述的一种便于清洗的空气集尘设备，其特征在于：所述集尘板(2)的数量为N，电极板(1)的数量为2N，其中N≥2，每一集尘板(2)相对应的上下两块电极板(1)极性相反，相邻两块集尘板(2)内形成的电场方向相同，两个方向一致的电场之间通过一绝缘片(7)相隔开，所述绝缘片(7)上设有若干个与所述风口(11)相对应的开孔(71)。

10.根据权利要求1所述的一种便于清洗的空气集尘设备，其特征在于：所述集尘板(2)的数量为N，电极板(1)的数量为N+1，其中N≥3，并且N为奇数，位于中间位置的集尘板(2)上部的若干个电极板(1)与位于下部的若干个电极板(1)极性相反并形成一个贯穿所述若干个集尘板(2)的电场。

11.根据权利要求1所述的一种便于清洗的空气集尘设备，其特征在于：所述电极板(1)与集尘板(2)之间还装设有过滤网(8)。

12.根据权利要求1所述的一种便于清洗的空气集尘设备，其特征在于：所述风口(11)与所述集尘孔(21)的中心不在同一直线上，使所述风口(11)与所述集尘通道(22)形成若干条不规则的空气流道。

13.一种空气净化器，包括外壳(9)，其特征在于：所述外壳(9)内装设有权利要求1～12中任意一项所述的一种便于清洗的空气集尘设备。