CN204953130U - 一种离子空气净化器电极装置及其离子空气净化器 - Google Patents

一种离子空气净化器电极装置及其离子空气净化器 Download PDF

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CN204953130U CN201520029931.4U CN201520029931U CN204953130U CN 204953130 U CN204953130 U CN 204953130U CN 201520029931 U CN201520029931 U CN 201520029931U CN 204953130 U CN204953130 U CN 204953130U
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Abstract

本实用新型公开了一种超高压离子电场的净化装置,以解决现有离子净化装置离子风速及净化效果受限于打火和臭氧的问题。本实用新型的电晕发生极与集尘用的收集电极为各自独立的部件,这样的组合在电晕电压调整,精确的控制臭氧产生有着优越的作用。本实用新型的收集电极和排斥电极为一个组合件,这种组合的几何尺寸设计大大精确了电极彼此之间定位,通过实验得出最佳数据,从而获得最佳的电场效果。

Description

一种离子空气净化器电极装置及其离子空气净化器
技术领域
本实用新型涉及离子静电型的空气净化装置,尤其是一种基于电晕放电以及在超高压电离环境中的离子加速集尘装置。
背景技术
国际或国内都有很多专利描述了静电型的空气净化装置,如(美国专利
4290003
September1981Lanese
4292493
September1981Sejanderetal.
4306120
December1981Klein
4313741
February1982Masudaetal.
4315837
February1982Rourkeetal.
4335414
June1982Weber
4351648
September1982Penny
4369776
January1983Roberts
4376637
March1983Yang
4379129
April1983Abe
4380720
April1983Fleck
4388274
June1983Rourkeetal.
4390831
June1983Byrdetal.
4401385
August1983Katayamaetal.
4428500
January1984Kohler
4448789
May1984Yang
4460809
July1984Bondar
4464544
August1984Klein
4477268
October1984Kalt
4481017
November1984Furlong
4482788
November1984Klein
4496375
January1985LeVantine
4516991
May1985Kawashima
4567541
January1986Terai
4569852
February1986Yang
4574326
March1986Myochinetal.
4576826
March1986Liuetal.
4587541
May1986Dalmanetal.
4600411
July1986Santamaria
4604112
August1986Cilibertietal.
4613789
September1986Herdenetal.
4632135
December1986Lentingetal.
4643745
February1987Sakakibaraetal.
4646196
February1987Reale
4649703
March1987Dettlingetal.
4673416
June1987Sakakibaraetal.
4689056
August1987Noguchietal.
4713243
December1987Schiraldietal.
4713724
December1987Voelkeletal.
4719535
January1988Zhenjunetal.
4740862
April1988Halleck
4741746
May1988Chaoetal.
4772998
September1988Guenther,Jr.etal.
RE32767
October1988Jonelis
4775915
October1988Walgrove,III
4783595
November1988Seidl
4789801
December1988Lee
4790861
December1988Wataietal.
4808200
February1989Dallhammeretal.
4811159
March1989Foster,Jr.
4812711
March1989Toroketal.
4815784
March1989Zheng
4837658
June1989Reale
4838021
June1989Beattie
国内也有不少专利涉及到这一领域:
如201010184213.6,2010.10.20,柯浩林等。
CN201410403257.12014.8.15季明锦
CN201210586386.X2012.12.30魏招锋等
CN201310219059.52013.6.4魏招锋等
CN201310281809.12013.7.05刘义钢等
CN201010520157.92010.10.26伊戈尔.A.克里希塔福维奇等。
如图1中所示,现有技术中静电空气净化器电极组件1包括电晕电极101、收集电极204a-d、排斥电极306a-c,空气有进风方向150经电离区110进入集尘收集区120,然后吸附灰尘颗粒后排出,由于其板状电极的局限,如上述专利文献中都描述了静电离子型的空气净化装置一样,这些装置使用电晕放电产生的离子带电和加速,从而使灰尘带电并进入收集原理的静电空气净化器。静电空气净化器利用电晕发生极产生的电晕放电进行工作。电晕放电由在电晕发生极和收集电极之间的高压电源所提供的高强度电场所导致。离子与周围空气之间的相互碰撞将加速了的离子的动能传导给空气中的粒子,使空气粒子产生类似的运动以达到在所需方向上的空气的整体性运动,这些类似的设计使空气流动和尘埃收集得以同时进行。当前设计的缺点是,当高压电位升高到一定时,电极打火,并且臭氧超过允许的范畴,同时当前电晕电极、收集电极和释放电极的形状与空间距离的设计不能很好的引导气流加速向出风口运动,这一切都限制了离子风速,净化器效率的提高。例如国内现在普遍采用的平板式电极,电晕电极与收集电极之间的电压因为边缘放电现象很难越过6000-8000伏这样一个门槛,同样的原因,收集电极与排斥电极之间的电压也很难越过1000-2000伏,这就严重的限制了离子流的从进风口向出风口运动的风速、风量,所以这类的净化器都是要有风机推动才能正常工作,完成净化器的功能,而且臭氧严重超越国际50ppb和我国0.08毫克的规定。
实用新型内容
为解决上述问题,本实用新型的目的在于提供一种高压离子电场的净化装置,以解决现有离子净化装置离子风速及净化效果受限于打火和臭氧的问题。同时本实用新型利用释放电极在同性相斥排斥离子所产生的推力对空气中的离子产生加速作用,从而使净化装置能在无需风机推动的前提下做到即可净化又可作为净化器的动力。
为达到上述目的,本实用新型的技术方案是:一种离子空气净化器电极装置,包括:
一系列多个电连接的丝状电晕电极,每一个电晕电极相互平行,所有的电晕电极分布在同一个平面上,相邻电晕电极之间的距离为D1;D1距离=>D2或<=2*D2-1;
与电晕电极相互作用的电极为两个或多个收集电极,每一个收集电极之间相互平行且每片收集电极朝向电晕电极方向为圆柱形曲面并具有各自独立的圆弧状的电离边,所述收集电极系列分列于进风口及电晕电极下游的左右两侧,系列收集电极各自电离边所形成的平面与电晕电极丝系列电离边所形成的平面平行,相邻收集电极之间的距离为D2;收集电极的平板部分与丝状电晕电极系列电离边所形成的平面相互垂直,由电晕电极系列所确定的平面与收集电极系列电离边所确定的平面距离为D3,D3不大于6*D2;
与收集电极两两相隔的是排斥电极,这些排斥电极与收集电极两两相隔,相互平行,朝向电晕电极方向的收集电极系列的电离边所确定的平面与排斥电极电离边距离为D5,D5不大于D2,相邻两片释放电极之间的距离为D4,D4等于D2,所述收集电极、排斥电极分别拥有相互垂直的长度和高度尺寸,以调整横向的空气流动方向。
进一步的,所述每个收集电极的前缘朝向电晕电极方向为圆柱状,为一个圆形的柱面凸起,顶视图显示为一个近乎圆形的曲面。
进一步的,所述收集电极圆形柱体的横截面直径为3-8mm,与圆柱体相连的收集电极平面部分的厚度为0.5-1.5mm。
圆柱体的直径越大,收集电极之间的空隙就越小,风量就越小,但净化效果越好,圆柱体的直径越小,允许的电晕电压越低,净化效果也越差,但在同等电压下,风量会更大些。收集电极的平板部分的厚度取决于材料的物理性能,取决于材料的刚性。
进一步的,所述每个排斥电极的前缘朝向电晕电极方向,中间以及背向电晕电极方向都各有一个圆形的柱面凸起。
进一步的,所述排斥电极的三个圆形柱体的横截面直径为2-5mm,与圆柱体相连的排斥电极平面部分的厚度为0.5-1.5mm。
圆柱体的直径越大,排斥电极与收集电极之间的空隙就越小,风量就越小,但净化效果越好,圆柱体的直径越小,允许的排斥板电压越低,净化效果也越差,但在同等电压下,风量会更大些。收集电极的平板部分的厚度取决于材料的物理性能,取决于材料的刚性。
进一步的,所述排斥电极板朝向电晕电极一端的电离边与收集电极同向电离边之间距离为D6,D6=1/2*D2。
D6的距离由净化器的净化效率与排斥电极电压而定,D6=1/2*D2.根据实验,这个距离优选在4mm-6mm。
进一步的,所述电晕电极的电位与收集电极之间的电位差最大。
进一步的,所述排斥电极与收集电极之间为顺向电位差,即排斥电极电位高于收集电极电位,从而迫使灰尘向压差更大的收集电极聚集。
压差越大,净化效果及离子风速越高,但受距离及打火等因素影响,不可能太大,本实用新型的优选范围为4000V-7000V。
进一步的,所述收集电极为导电材料制备,如铝、铜、不锈钢、石墨、导电塑料或它们的复合材料。
进一步的,所述排斥电极为导电材料制备,如铝、铜、不锈钢、石墨、导电塑料或它们的复合材料。
本实用新型还提供一种离子空气净化器,包括上述任一所述的离子空气净化器电极装置。
针对现有技术的不足,本实用新型解决的技术问题是提供一种高压离子电场的净化装置,以解决现有离子净化装置离子风速及净化效果受限于打火和臭氧的问题。同时本实用新型利用释放电极在同性相斥排斥离子所产生的推力对空气中的离子产生加速作用,从而使净化装置能在无需风机推动的前提下做到即可净化又可作为净化器的动力。
本实用新型的电晕电极与集尘用的收集电极为各自独立的部件,这样的技术方案可以通过调整电晕电压与电晕电极与收集电极组的空间物理距离,精确的控制风速、打火与臭氧产生等一系列相互关联又相互制约的矛盾有着优越的作用。从上面的实用新型阐述已经非常清楚的看到,整个电极组件的任何一个距离的变化,电压变化都会影响离子风速,风量,净化效果,为了减少过于复杂的调试工作,把一些相互关系人为的定下了,本实用新型的收集电极和排斥电极为一个组合件,这种技术方案中各组合件相互固定的几何尺寸设计大大精确了电极彼此之间定位,通过实验得出最佳数据,从而获得最佳的电场效果。
附图说明
下面结合附图对本实用新型作进一步说明:
图1为现有技术静电空气净化器电极组件示意图,图中:
1离子电场组件;
101电晕电极;
204a、204b、204c、204d收集电极;
306a、306b、306c排斥电极;
110电离区;
120集尘收集区
150进风方向
图2为本实用新型离子空气净化器电极组件示意图,图中:
2高压电源;
102电晕电极;
130出风口空气流动方向;
110电离区;
203收集电极;
2031收集电极的平板部分;
2032收集电极的圆柱形端面;
280收集电极聚集的灰尘;
2033收集电极圆柱体与平板的结合面;
302面向电晕电极方向的排斥电极圆柱形端面;
303背向电晕电极方向的排斥电极圆柱形端面;
301排斥电极;
D1电晕电极之间的距离;
D2收集电极片之间的距离;
D3电晕电极电离边平面与收集电极电离边平面的距离;
D4排斥电极片之间的距离;
D5收集电极电离边平面与排斥电极电离边平面的距离;
D6排斥电极与收集电极之间的距离。
图3现有技术中扁平电极的安全工作电压示意图。
图4是本发明扁平电极的安全工作电压示意图。
图5为排斥电极与收集电极离子流关系图;
102电晕电极;
201收集电极;
301排斥电极;
3011气流的矢量方向;
图6为并联电离线(电晕电极)之间的干扰示意图;
1011电晕电极a;
1012电晕电极b;
180电离线之间的干扰区。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
本实用新型提供一种离子空气净化器电极装置,如图2到图6所示,在一些实施方式中,包括:
一系列多个电连接的丝状的电晕电极102,每一个电晕电极102相互平行,所有的电晕电极102分布在同一个平面上,相邻电晕电极之间的距离为D1;D1距离≥D2或≤2*D2-1;图2中显示采用了两个电晕电极102,图2为横截面图,可以看到两个电晕电极102上下平行排布,它们构成的平面与水平面垂直。在实际应用中,电晕电极102的数量可以根据实际需要选择3条、4条、5条,及更多的任意数量。它们电连接与高压电源2的一个输出端。
与电晕电极102相互作用的电极为两个或多个收集电极203,每一个收集电极203之间相互平行且每片收集电极203朝向电晕电极102方向的一端为收集电极的圆柱形端面2032并具有各自独立的圆弧状的电离边,所述收集电极203系列分列于进风口及电晕电极102下游的左右两侧,系列收集电极203各自电离边所形成的平面与电晕电极102系列电离边所形成的平面平行,相邻收集电极203之间的距离为D2;收集电极的平板部分2031与丝状电晕电极102系列电离边所形成的的平面相互垂直,由电晕电极102系列所确定的平面与收集电极203系列电离边所确定的平面距离为D3,D3不大于6*D2;图2中收集电极的圆柱形端面2032的直径为d,d大于收集电极的平板部分2031的厚度。本实施方式中,相当于在现有技术的平板状电极靠近电晕电极102的一端增设一个圆柱状部件,使得收集电极203靠近电晕电极102一侧具有一个圆弧形的电离边。图2中显示采用了三个收集电极203,图2为横截面图,可以看到三个收集电极203上下平行排布,它们构成的平面与水平面垂直。在实际应用中,收集电极203的数量可以根据实际需要选择4条、5条、6条,及更多的任意数量。它们电连接与高压电源2的另一个输出端。图2中可以看到每个电晕电极102的水平高度分部位于某两个集电极203之间。这个位置可以根据需要做相应的调整。
与收集电极203两两相隔(间隔排布)的是排斥电极301,这些排斥电极301与收集电极203两两相隔,相互平行,收集电极的圆柱形端面2032的电离边所确定的平面与排斥电极电离边距离为D5,D5不大于D2,相邻两片排斥电极301之间的距离为D4,D4等于D2,所述收集电极203、排斥电极301分别拥有相互垂直的长度和高度尺寸(即它们的俯视图投影均是矩形),以调整横向的空气流动方向。图2中排斥电极301的数量选择为2个,也可以根据实际需要选择3个、4个、5个,以及任意多数量。
D1距离受电晕电场强度与并联电离线干扰的影响,距离太大,电场强度不足,部分空气不能够被电离,影响净化效果,距离太小,或离子电场太强并联电离线干扰会降低电功率因素与效果,见图五,并联电离线干扰图,图6中1011为电晕电极a,1012为相邻的电晕电极b,180为两电晕电极之间的干扰区。本实用新型优选采用的对地电压为36000V-40000V任一电压,D1的优选距离为10mm-25mm任一数值。
D2的距离受电晕电场和排斥电极电场的双重影响,其中:排斥电极电场强度是决定净化效率的主因,本实用新型优选采用4000-7000V范围任一电压,电晕电极与收集电极之间的压差是净化效率的次因,及决定离子风速的主因,根据本实用新型优选采用36000-40000V的任一电压差,排斥电极电压优选采用5000V左右,D2距离在8mm到14mm任一数值,距离越小,净化效果越好,但是小到一定程度时会影响离子风速。
D3的距离与电晕电压是成正比的,在同等场强条件下,电压越大D3越大,但是D3的距离与臭氧的生成是有关系的,所以不是一个任意的距离,本实用新型在上述电压范围内优选35mm-60mm任一数值。
D5相当于离子流的导流角,距离过大净化效果变差,距离过小净化效果上升,但与离子流主流方向的分流夹角越大,对离子风风速的削弱越大,范围为20到45度左右,优选30度时兼顾了各方面利益。
在另外一些实施例中,所述每个收集电极的前缘朝向电晕电极方向的横截面为圆柱状、椭圆状或水滴状,为一个柱面凸起,横截面显示为一个近乎圆形、椭圆形或水滴形的曲面,也可以根据需要设计成其它曲面或多种曲面的组合。
在实际应用中,所述收集电极圆形柱体的横截面直径d(即收集电极的圆柱形端面2032的直径d)为3-8mm的任一数值,与圆柱体相连的收集电极平面部分(即收集电极的平板部分2031)的厚度为0.5-1.5mm的任一数值。
圆柱体的直径越大,收集电极之间的空隙就越小,风量就越小,但净化效果越好,圆柱体的直径越小,允许的电晕电压越低,净化效果也越差,但在同等电压下,风量会更大些。收集电极的平板部分的厚度取决于材料的物理性能,取决于材料的刚性。在实际应用中,排斥电极301既可以选用传统的排斥极的结构,也可以采用图2中的优选方案,所述每个排斥电极301的前缘朝向电晕电极102方向、中间以及背向电晕电极102方向都各有一个圆形的柱面凸起。两端的柱面凸起即:面向电晕电极方向的排斥电极圆柱形端面302、背向电晕电极方向的排斥电极圆柱形端面303,中间的柱面凸起在图2中有显示,没有标号。在实际应用中,这三个柱面凸起可以采用其中的一个或任意两个,中间的柱面凸起的位置也可根据需要左右移动。
在实际应用中,所述这些排斥电极的三个圆形柱体的横截面直径优选为2-5mm任一数值,与圆柱体相连的排斥电极平面部分的厚度优选为0.5-1.5mm任一数值。
圆柱体的直径越大,排斥电极与收集电极之间的空隙就越小,风量就越小,但净化效果越好,圆柱体的直径越小,允许的排斥电极电压越低,净化效果也越差,但在同等电压下,风量会更大些。收集电极的平板部分的厚度取决于材料的物理性能,取决于材料的刚性。
进一步的,所述排斥电极板朝向电晕电极一端的电离边与收集电极同向电离边之间距离为D6。D6的距离由净化器的净化效率与排斥电极电压而定,D6=1/2*D2.根据实验,这个距离优选在4mm-6mm任一数值。
进一步的,所述电晕电极的电位与收集电极之间的电位差最大。
进一步的,所述排斥电极与收集电极之间为顺向电位差,即排斥电极电位高于收集电极电位,从而迫使灰尘向压差更大的收集电极聚集。
压差越大,净化效果及离子风速越高,但受距离及打火等因素影响,不可能太大,本实用新型的优选范围为4000V-7000V。
进一步的,所述收集电为导电材料制备,如铝、铜、不锈钢、石墨、导电塑料或它们的复合材料。
进一步的,所述排斥电极为导电材料制备,如铝、铜、不锈钢、石墨、导电塑料或它们的复合材料。
本实用新型还提供一种离子空气净化器,包括上述任一所述的离子空气净化器电极装置。
针对现有技术的不足,本实用新型解决的技术问题是提供一种高压离子电场的净化装置,以解决现有离子净化装置离子风速及净化效果受限于打火和臭氧的问题。同时本实用新型利用释放电极在同性相斥排斥离子所产生的推力对空气中的离子产生加速作用,从而使净化装置能在无需风机推动的前提下做到即可净化又可作为净化器的动力。
上述实施例的电晕电极与集尘用的收集电极为各自独立的部件,这样的组合在根据上面实用新型内容的描述可以通过电晕调整电压与距离,精确的控制风速、打火与臭氧产生等一系列相互关联又相互制约的矛盾有着优越的作用。从上面的实用新型阐述已经非常清楚的看到,整个电极组件的任何一个距离的变化,都会影响离子风速,风量,净化效果,为了减少过于复杂的调试工作,把一些相互关系人为的定下了,本实用新型的收集电极和排斥电极为一个组合件,这种组合的几何尺寸设计大大精确了电极彼此之间定位,通过实验得出最佳数据,从而获得最佳的电场效果。
对图2所示采用推荐技术的电极组件做进一步说明,一种高压离子空气净化装置包括丝状电晕电极102、收集电极、排斥电极。在图2所示的截面图中标示了两个丝状电晕电极102,两个丝状电晕电极102位于同一个平面上。丝状电晕电极102数量的最大值不应大于>收集电极数量,同时不应小于收集电极的1/2-1且最小值为1。假设离子空气净化器具有16个收集电极,则电晕电极的最大值为16,最小值为7=16/2-1。也就是说距离D1=>D2,D1<=2*D2。
本电极组件还包含的一系列收集电极。在图2的横截面图中显示了3个收集电极203,收集电极203是由一侧为园柱形边缘(即图2中收集电极圆柱形端面2032)与一块平板形电极(即图2中收集电极电极片2031)组成,圆柱形边缘一侧(即图2中收集电极圆柱形端面2032)朝向丝状电晕电极102,三个收集电极203的电离边位于同一个平面上,
本电极组件还包含一系列排斥电极301。在图2的横截面图中显示了2个排斥电极301,排斥电极301是由平板电极连接三个圆柱体构成,三个圆柱体分别位于朝向、背向丝状电晕电极101以及中间位置,两个排斥电极301的电离边位于同一平面,为了在净化器工作期间产生高压电位差,本电极组件还电连接到一个产生高压电位差的高压电源2。
收集电极203的直径d应该大于丝状电晕电极101的直径,比率应该大于50倍。根据臭氧的释放量由放电表面积,并且与放电电流i的关系为i2,电晕发生极丝的直径越细臭氧的释放量越少,考虑到机械强度和电效应,最佳的方案是电晕电极直径在之间,收集电极部分圆柱型截面直径在之间。每个收集电极都和电晕电极组的平面完全垂直,用以促进空气从电晕电极畅顺的流过收集电极,图2中显示是从左到右,如图2中出风方向130的方向。电晕发生极(丝状电晕电极101)之间的距离为D1,从图6可以看出电离线相互干扰的现象,推荐的最佳方案为10-12mm。
所述相邻的收集电极203之间是相互分离的,每个收集电极203相互平行,收集电极片2031之间的距离是D2,所述电晕电极丝(丝状电晕电极102)组合产生的平面与板状收集电极系列所产生的平面距离为D3,D3的距离是综合考虑到电场强度、风速、打火以及臭氧产生、绝缘材料爬电距离,参照UL867标准等综合制定的。众所周知,臭氧的产生与电晕电流成比例,他们的关系式是i2,但与电晕的放电电压或功率无关。举例来说,假定-台离子空气净化器中的D3为30mm,电晕电流为0.7mA,丝状电晕电极101与收集电极203之间电势差为20KV,臭氧生成率为每小时10mg,如果增加D3到60mm并使电势差变为40KV,电晕电流约为0.35mA,则臭氧产生率约为每小时5mg,很显然,从减少臭氧的角度考虑,D3的值越大越好。同时收集电极之间的距离D2应该尽可能的小以便保证良好的吸尘效率。在带电灰尘进入收集电极与排斥电极之间的区域,灰尘颗粒在高强度电场的作用下被收集电极吸附并被排斥电极排斥。如果D2的值过大,带电灰尘颗粒吸附在收集电极表面的可能性下降,因此D2应该足够小以保证良好的吸附效果。但D2不能太小,否则会影响离子风的流动。实验表明,D2的距离在10-15在较佳距离。
实验表明本推荐方案的最佳运行发生在当D3>D2的3倍以上时,即D3大于3*D2,本离子风空气净化器实体模型的最优化发生在如下尺寸:D3=45-55mm,D2=12-15mm。
本推荐实用新型的离子风净化器包含了排斥电极,图2显示了2个排斥电极301,这些电极位于收集电极203之间并在收集电极203与排斥电极301之间形成高强度电场。
每个排斥电极301也都和丝状电晕电极101组的平面完全垂直,其对气流的导向作用与收集电极203是一致的。排斥电极301是相邻于收集电极203之间并与收集电极203之间产生电性连接的电极,排斥电极片之间的距离是D4,因为排斥电极与收集电极是中线等距相间隔安装的所以D4=D2,运用排斥电极301电压高于收集电极203电压的处理手段,迫使靠近排斥电极203的离子加速向下游的收集电极203运动,由于排斥电极301与收集电极203的物理距离D6只有D3的六-十二分之一,所以在净化效果方面,场强的影响力比电晕发生极对收集电极的作用大的多。见图2,所述排斥电极301朝向丝状电晕电极101一端的电离边与收集电极203同向电离边有一个距离D5(即面向电晕电极方向的排斥电极圆柱形端面302中点与收集电极圆柱形端面2032中点之间的距离),D5距离的作用可以从图5灰尘飞行轨迹看到排斥电极301与收集电极203之间的相互作用,以及分流通道的作用,D5的距离起一个离子流导向与分流的作用,D5的距离越小气流通道越窄,导流的作用越小,D5的距离越大,气流通道越宽,导向的作用越大,实验表明D5=D2的中心距距离效果最佳,参考图5中3011气流的矢量方向,我们可以看到sin30°=D6/D5=1/2的距离是最佳距离。
从采用推荐技术的电极组件示意图2可以看出本技术方案采用的电离边均为圆弧形的曲面,如图2的2032、302、303这样设计的电极组件与现在社会上流行的扁平电极如图1所示的现有技术静电空气净化器电极组件有着极大的区别,从图3中,我们可以看到扁平电极的安全工作电压很难超越8000V,否则就打火击穿了,在这样的电压底下,净化效率,臭氧浓度都不理想,但从图4中,本推荐方案圆弧形曲面的电离边大大提高了离子风空气净化器的工作电压,本推荐方案选择了36000-40000伏的工作电压,在这样超强的工作电压下,空气中的颗粒被离子化了,这就使空气中的物质进入了物质的第四态-离子态,在这样超强的电场作用下,被电离的颗粒受着电场的吸引,产生雪崩效应,或吸引、或撞击产生大量的自由基电子云,从而产生灰尘吸附以外的功效,其自由基是一种强氧化剂,对有毒气体等物质进行或分解,或合成的处理。又由于本推荐方案大幅度提高了离子空气净化器的安全工作电压,打火阀值大幅度提高,在电晕电极与收集电极之间产生了极大的动能,其能量足以达到不需要风机就可驱动空气,形成空气中的对流,从而起到把空气中的灰尘颗粒收集到净化器中来。图2中,空气有进风方向150进入110电离区,被电离化后进入集尘收集区120,灰尘颗粒280被吸附后,清洁的空气由出风口空气流动方向130送出。
因此本实用新型通过上述超高压离子电极结构,进一步提高了对灰尘等颗粒的吸附效率,以及对病菌的杀灭的功能,同时本实用新型所提供的推荐方案使净化器能在无风机的情况下运行,能效比高达14,是目前空气净化器领域里,能效比最高的一种净化器。本实用新型给空气净化领域提供了一种,低风阻,节能,高吸附效率、杀菌的空气过滤装置。
在一些优选的实施方案中,收集电极圆柱形端面2032收集电极电极片2031之间的过渡区也做成圆弧形过渡区(即收集电极圆柱体与平板的结合面2033),可以进一步增强对灰尘颗粒280的吸附聚集作用。
以上所述的仅是本实用新型的优选实施方式,应当指出,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型创造构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims (11)

1.一种离子空气净化器电极装置,其特征在于,包括:
一系列多个电连接的丝状电晕电极,每一个电晕电极相互平行,所有的电晕电极分布在同一个平面上,相邻电晕电极之间的距离为D1;D1距离=>D2或<=2*D2-1;
与电晕电极相互作用的电极为两个或多个收集电极,每一个收集电极之间相互平行且每片收集电极朝向电晕电极方向为圆柱形曲面并具有各自独立的圆弧状的电离边,所述收集电极系列分列于进风口及电晕电极下游的左右两侧,系列收集电极各自电离边所形成的平面与电晕电极丝系列电离边所形成的平面平行,相邻收集电极之间的距离为D2;收集电极的平板部分与丝状电晕电极系列电离边所形成的的平面相互垂直,由电晕电极系列所确定的平面与收集电极系列电离边所确定的平面距离为D3,D3不大于6*D2;
与收集电极两两相隔的是排斥电极,这些排斥电极与收集电极两两相隔,相互平行,朝向电晕电极方向的收集电极系列的电离边所确定的平面与排斥电极电离边距离为D5,D5不大于D2,相邻两片释放电极之间的距离为D4,D4等于D2,所述收集电极、排斥电极分别拥有相互垂直的长度和高度尺寸,以调整横向的空气流动方向。
2.根据权利要求1所述的离子空气净化器电极装置,其特征在于,所述每个收集电极的前缘朝向电晕电极方向为圆柱状,为一个圆形的柱面凸起,顶视图显示为一个近乎圆形的曲面。
3.根据权利要求2所述的离子空气净化器电极装置,其特征在于,所述收集电极圆形柱体的横截面直径为3-8mm,与圆柱体相连的收集电极平面部分的厚度为0.5-1.5mm。
4.根据权利要求1所述的离子空气净化器电极装置,其特征在于,所述每个排斥电极的前缘朝向电晕电极方向,中间以及背向电晕电极方向都各有一个圆形的柱面凸起。
5.根据权利要求4所述的离子空气净化器电极装置,其特征在于,所述排斥电极的三个圆形柱体的横截面直径为2-5mm,与圆柱体相连的排斥电极平面部分的厚度为0.5-1.5mm。
6.根据权利要求1所述的离子空气净化器电极装置,其特征在于,所述排斥电极板朝向电晕电极一端的电离边与收集电极同向电离边之间距离为D6,D6=1/2*D2。
7.根据权利要求1所述的离子空气净化器电极装置,其特征在于,所述电晕电极的电位与出风口附近的收集电极之间的电位差最大。
8.根据权利要求2所述的离子空气净化器电极装置,其特征在于,所述收集电为导电材料制备,所述导电材料包括铝、铜、不锈钢、石墨、导电塑料或它们的复合材料。
9.根据权利要求4所述的离子空气净化器电极装置,其特征在于,所述排斥电极为导电材料制备,所述导电材料包括铝、铜、不锈钢、石墨、导电塑料或它们的复合材料。
10.一种离子空气净化器,其特征在于,包括权利要求1到9任一所述的离子空气净化器电极装置。
11.根据权利要求7所述的离子空气净化器电极装置,其特征在于,所述排斥电极与收集电极之间为顺向电位差,即排斥电极电位高于收集电极电位,从而迫使灰尘向压差更大的收集电极聚集。
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