CN208340954U - 一种多维度电晕电极结构及静电式除尘器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种多维度电晕电极结构及静电式除尘器，克服了现有技术中的静电除尘器中作为电离极的电晕丝易熔断而双面针尖式电离极电离效果差的技术缺陷，包括至少一套子电晕电极，所述子电晕电极包括：接地极，呈空心筒状；多维度电离极，设于所述接地极内部，所述多维度电离极包括沿接地极的空心筒轴向逐一分布在空心筒内腔的若干电离针层，所述电离针层包括若干以放射轴为中心呈放射状分布的电离针，所述多维度电离极与所述接地极内壁之间形成第一风道。采用多维度针电极结构可以大大增大放电的有效面积，提高现有针状放电等离子体浓度，提高电离净化器的去除粉尘及杀菌消毒效果，同时也可以解决丝状放电容易断线的问题。

Description

一种多维度电晕电极结构及静电式除尘器

技术领域

本实用新型涉及空气净化器技术领域，具体涉及一种多维度电晕电极结构及静电式除尘器。

背景技术

静电式空气净化器具有风阻小，无耗材等优点，可以广泛的应用到空调及空气净化器产品上。静电式空气净化器的核心工作区域主要包括：电离区和位于电离区下游的集尘区。电离区内设置电离极和接地极，在电离极上加直流高压电，电离极表面就产生电晕放电现象，空气中的粉尘粒子通过电离区时，粉尘颗粒获得电荷，粒径越大，带电量越多。电离区下游是集尘区，集尘区由多组平行的高电压极板和接地极板组成，正负两种极板平行放置，产生均匀电场。带正电的粉尘颗粒随着空气流进入该均匀电场中，被阳极板排斥，很快被吸引在静电过滤器的负集尘板上。电除尘器采用两段式设计，电离区电场设计为非均匀电场，以产生电晕电离空气，对空气中的粉尘颗粒荷电为主；集尘区电场设计为均匀高压静电场，对荷电后的颗粒物吸附、收集。

现有静电空气净化器中的电离极主要采用钨材作为电晕丝，但电晕丝极易熔断。中国专利号为CN104492606A的专利公开了一种采用双面针尖放电的电净化方式，采用双面针尖代替电晕丝结构，虽然能解决电晕丝容易断的问题，但是针尖的面积相对小，放电量不足，放电的离子浓度不够；不能实现高效除尘杀菌的要求。

发明内容

因此，本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中的静电除尘器中作为电离极的电晕丝易熔断而双面针尖式电离极电离效果差的技术缺陷，从而提供一种多维度电晕电极结构及静电式除尘器。

本实用新型为实现上述发明目的，提供一种多维度电晕电极结构，包括至少一套子电晕电极，所述子电晕电极包括：接地极，呈空心筒状；多维度电离极，设于所述接地极内部，所述多维度电离极包括沿接地极的空心筒轴向逐一分布在空心筒内腔的若干电离针层，所述电离针层包括若干以放射轴为中心呈放射状分布的电离针，所述多维度电离极与所述接地极内壁之间形成第一风道。

进一步的，所述电离针层中的电离针以放射轴为中心呈均匀放射状分布。

进一步的，每层电离针层中的电离针分布在与所述放射轴垂直的同一平面上。

进一步的，至少部分所述电离针层包括以所述放射轴为中心的长针以及沿着所述长针间隔设置的短针。

进一步的，包括所述长针和短针的所述电离针层呈雪花状。

进一步的，所述短针包括设置在所述长针的自由端部的至少一对小针。

进一步的，所述电离针层中的电离针长短一致，且每一层电离针层设有6～30个电离针。

进一步的，所述电离针的自由端部与所述空心筒内壁的距离为2mm～20mm。

进一步的，所述多维度电离极还包括与所述放射轴同轴设置的连接体，每组电离针层中的电离针均与所述连接体连接定位。

进一步的，所述连接体与所述放射轴同轴。

进一步的，所述连接体呈空心圆筒状。

进一步的，所述空心筒的径向截面形状为圆形或六边形。

进一步的，所述子电晕电极设有至少两套，且空心筒的外形尺寸相同。

进一步的，所述电离针的材质为不锈钢。

本实用新型还提供一种静电式集尘器，包括电离区和设置在电离区下游的集尘区，所述电离区中包括：第一筒状壳体，以及根据上述的多维度电晕电极结构；所述多维度电晕电极结构沿所述第一筒状壳体轴向设置。

进一步的，所述集尘区包括：第二筒状壳体，所述第二筒状壳体与所述第一筒状壳体密封衔接；至少一套子集尘装置，所述子集尘装置设置在所述第二筒状壳体内；所述子集尘装置包括相互平行设置的集尘极板和排斥极板，所述集尘极板和排斥极板之间形成第二风道，所述第二风道与所述第一风道衔接。

进一步的，所述集尘极板和排斥极板均为波浪板。

本实用新型技术方案，具有如下优点：

1.本实用新型提供的多维度电晕电极结构，包括至少一套子电晕电极，所述子电晕电极包括：接地极，呈空心筒状；多维度电离极，设于所述接地极内部，所述多维度电离极包括沿接地极的空心筒轴向逐一分布在空心筒内腔的若干电离针层，所述电离针层包括若干以放射轴为中心呈放射状分布的电离针，所述多维度电离极与所述接地极内壁之间形成第一风道。

上述是本实用新型的核心技术方案，采用多维度针电极结构可以大大增大放电的有效面积，提高现有针状放电等离子体浓度，提高电离净化器的去除粉尘及杀菌消毒效果，同时也可以解决丝状放电容易断线的问题。由于放电有效面积的增大，还可以降低起晕电压，进而降低臭氧产生量及电打火的问题。起始电晕电压又称临界电压，是开始发生电晕放电时的电压。与之相应的电场强度称为起始电晕场强或临界场强。起始电晕电压随电极的几何形状而变化。电晕电极导线愈细、表面愈粗糙，则起晕电压越低。

2.本实用新型提供的多维度电晕电极结构，所述电离针层中的电离针以放射轴为中心呈均匀放射状分布。每层电离针层中的电离针分布在与所述放射轴垂直的同一平面上。电离针的分布可以与放射轴垂直，也可以与放射轴呈任意角度，本实用新型优先选用电离针的分布与放射轴垂直。本实用新型的多维针状放电可以不仅仅局限在现有的布局方式，其它不在同一个平面设置的电离针的放电都在多维放电的保护范围。

3.本实用新型提供的多维度电晕电极结构，至少部分所述电离针层包括以所述放射轴为中心的长针以及沿着所述长针间隔设置的短针。包括所述长针和短针的所述电离针层呈雪花状。所述短针包括设置在所述长针的自由端部的至少一对小针。每一层的电离针层都可以设置呈雪花状，长针和短针交叉设置，并且在长针端部设置小针，增加电离面积，提高吸尘效率。

作为电离针层结构的另一实施例，所述电离针层中的电离针长短一致，且每一层电离针层设有6～30个电离针。每一层电离针层中的电离针都可以设置呈密密麻麻的长短针一致的结构，增加电离面积，提高吸尘效率。

4.本实用新型提供的多维度电晕电极结构，所述电离针的自由端部与所述空心筒内壁的距离为2mm～20mm，电离针距离接地极越近放电效果越好，但是工艺很难实现，本实用新型的最佳距离是2mm。

5.本实用新型提供的多维度电晕电极结构，所述多维度电离极还包括与所述放射轴同轴设置的连接体，每组电离针层中的电离针均与所述连接体连接定位。所述连接体与所述放射轴同轴。所述连接体呈空心圆筒状。连接体上设置电离针层，每一层电离针层沿连接体轴向均匀间隔分布或不均匀间隔分布，本实用新型优选均匀间隔分布，提高现有电离技术的电离效果。

6.本实用新型提供的多维度电晕电极结构，所述空心筒的径向截面形状为圆形或六边形。所述子电晕电极设有至少两套，且空心筒的外形尺寸相同。如：设置七套，所述空心筒呈梅花状分布；或电晕电极设有十二套，所述空心筒呈错位矩阵型分布；进一步的，所述错位矩阵型分布为3×4。子电晕电极可根据设计需求设置n组，组合形状也可以根据需求任意变幻。

7.本实用新型提供的多维度电晕电极结构，所述电离针的材质为导电的不锈钢或者银针等金属或导电合金材质等。本实用新型优选导电的不锈钢材质。电离针的强度要达到可以抗静电风的程度，以保证电离效果和使用寿命。

8.本实用新型还提供一种静电式集尘器，包括电离区和设置在电离区下游的集尘区，所述电离区中包括：第一筒状壳体，以及根据上述的多维度电晕电极结构；所述多维度电晕电极结构沿所述第一筒状壳体轴向设置。具有上述多维度电晕电极结构的所有优点。

综上所述，采用多维度针尖放电结合优化后的收集极结构，原来的收集极采用平板结构，优化后的收集极采用曲线，实现同等体积下更高的集尘面积，进一步增大超细颗粒物的运行行程，增加被收集的几率，提高一次净化效率，解决现有电净化一次效率偏低的问题。由于采用了本实用新型的多维度的针状放电结构，电离浓度的产生比原有针状放电的产生量至少提高50％，同时，原方案的电晕丝断线而引起的故障率降低到零，降低现有丝状放电的起晕电压，臭氧的产生率至少降低50％，降低打火故障。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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方式，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为本实用新型实施例1中多维度电晕电极结构示意图(接地极为圆筒状)；

图2为本实用新型实施例1中子电晕电极侧视图；

图3为本实用新型实施例2中多维度电晕电极结构示意图(筒状接地极径向截面为六边形，电极针为雪花状)；

图4为本实用新型实施例3中集尘区内部结构示意图；

图5为本实用新型实施例3中静电式集尘器结构示意图(图中箭头方向为空气流动方向)；

附图标记说明：

1-接地极；2-多维度电离极；21-电离针层；211-电离针；212-长针；213-短针；214-小针；22-连接体；3-电离区；4-集尘区；41-集尘极板；42-排斥极板。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型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做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。

在本实用新型的描述中，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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。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。

在本实用新型的描述中，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实用新型中的具体含义。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

如图1-5所示，本实施例提供一种多维度电晕电极结构，包括至少一套子电晕电极，所述子电晕电极包括：接地极1，呈空心筒状；多维度电离极2，设于所述接地极1内部，所述多维度电离极2包括沿接地极1的空心筒轴向逐一分布在空心筒内腔的若干电离针层21，所述电离针层21包括若干以放射轴为中心呈放射状分布的电离针211，所述多维度电离极2与所述接地极1内壁之间形成第一风道。

上述是本实用新型的核心技术方案，采用多维度针电极结构可以大大增大放电的有效面积，提高现有针状放电等离子体浓度，提高电离净化器的去除粉尘及杀菌消毒效果，同时也可以解决丝状放电容易断线的问题。由于放电有效面积的增大，还可以降低起晕电压，进而降低臭氧产生量及电打火的问题。起始电晕电压又称临界电压，是开始发生电晕放电时的电压。与之相应的电场强度称为起始电晕场强或临界场强。起始电晕电压随电极的几何形状而变化。电晕电极导线愈细、表面愈粗糙，则起晕电压越低。

如图1、2和3所示，本实用新型中，所述电离针层21中的电离针211以放射轴为中心呈均匀放射状分布。每层电离针层21中的电离针211分布在与所述放射轴垂直的同一平面上。电离针的分布可以与放射轴垂直，也可以与放射轴呈任意角度，本实用新型优先选用电离针的分布与放射轴垂直。本实用新型的多维针状放电可以不仅仅局限在现有的布局方式，其它不在同一个平面设置的电离针的放电都在多维放电的保护范围。

如图3所示，本实用新型中，至少部分所述电离针层21包括以所述放射轴为中心的长针212以及沿着所述长针212间隔设置的短针213。包括所述长针212和短针213的所述电离针层21呈雪花状。所述短针213包括设置在所述长针212的自由端部的至少一对小针214。每一层的电离针层都可以设置呈雪花状，长针和短针交叉设置，并且在长针端部设置小针，增加电离面积，提高吸尘效率。

如图1所示，作为电离针层结构的另一实施例，所述电离针层21中的电离针211长短一致，且每一层电离针层21设有6～30个电离针211。每一层电离针层中的电离针都可以设置呈密密麻麻的长短针一致的结构，增加电离面积，提高吸尘效率。

本实用新型中，所述电离针211的自由端部与所述空心筒内壁的距离为2mm～20mm。

如图1、2和3所示，本实用新型中，所述多维度电离极2还包括与所述放射轴同轴设置的连接体22，每组电离针层21中的电离针211均与所述连接体22连接定位。所述连接体22与所述放射轴同轴。所述连接体22呈空心圆筒状。连接体上设置电离针层，每一层电离针层沿连接体轴向均匀间隔分布或不均匀间隔分布，本实用新型优选均匀间隔分布，提高电离浓度。

如图1所示，本实用新型中，所述空心筒的径向截面形状为圆形。所述子电晕电极设有七套，且空心筒的外形尺寸相同，所述空心筒呈梅花状分布。子电晕电极可根据设计需求设置n组，组合形状也可以根据需求任意变幻。

本实用新型中，所述电离针211的材质为导电不锈钢等金属或者其它导电复合材料。本实用新型优选导电的不锈钢材质。电离针的强度要达到可以抗静电风的程度，以保证电离效果和使用寿命。

实施例2：

如图3所示，本实施例与实施例1的不同在于本实用新型中，所述空心筒的径向截面形状还可以是六边形，所述子电晕电极设有十二套，且空心筒的外形尺寸相同，所述空心筒呈错位矩阵型分布。所述错位矩阵型分布为3×4。

实施例3：

如图5所示，本实施例提供一种静电式集尘器，包括电离区3和设置在电离区3下游的集尘区4，所述电离区3中包括：第一筒状壳体，以及根据实施例1或2的多维度电晕电极结构；所述多维度电晕电极结构沿所述第一筒状壳体轴向设置。

如图4所示，所述集尘区4包括：第二筒状壳体，所述第二筒状壳体与所述第一筒状壳体密封衔接；至少一套子集尘装置，所述子集尘装置设置在所述第二筒状壳体内；所述子集尘装置包括相互平行设置的集尘极板41和排斥极板42，所述集尘极板41和排斥极板42之间形成第二风道，所述第二风道与所述第一风道衔接。

如图4所示，所述集尘极板41和排斥极板42均为波浪板。

综上所述，采用多维度针尖放电结合优化后的收集极结构，原来的收集极采用平板结构，优化后的收集极采用曲线，实现同等体积下更高的集尘面积，进一步增大超细颗粒物的运行行程，增加被收集的几率，提高一次净化效率，解决现有电净化一次效率偏低的问题。由于采用了本实用新型的多维度的针状放电结构，电离浓度的产生比原有针状放电的产生量至少提高50％，同时，原方案的电晕丝断线而引起的故障率降低到零，降低现有丝状放电的起晕电压，臭氧的产生率至少降低50％，降低打火故障。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。

Claims (17)

1.一种多维度电晕电极结构，其特征在于，包括至少一套子电晕电极，所述子电晕电极包括：

接地极(1)，呈空心筒状；

多维度电离极(2)，设于所述接地极(1)内部，所述多维度电离极(2)包括沿接地极(1)的空心筒轴向逐一分布在空心筒内腔的若干电离针层(21)，所述电离针层(21)包括若干以放射轴为中心呈放射状分布的电离针(211)，所述多维度电离极(2)与所述接地极(1)内壁之间形成第一风道。

2.根据权利要求1所述的多维度电晕电极结构，其特征在于，所述电离针层(21)中的电离针(211)以放射轴为中心呈均匀放射状分布。

3.根据权利要求1所述的多维度电晕电极结构，其特征在于，每层电离针层(21)中的电离针(211)分布在与所述放射轴垂直的同一平面上。

4.根据权利要求1所述的多维度电晕电极结构，其特征在于，至少部分所述电离针层(21)包括以所述放射轴为中心的长针(212)以及沿着所述长针(212)间隔设置的短针(213)。

5.根据权利要求4所述的多维度电晕电极结构，其特征在于，包括所述长针(212)和短针(213)的所述电离针层(21)呈雪花状。

6.根据权利要求4所述的多维度电晕电极结构，其特征在于，所述短针(213)包括设置在所述长针(212)的自由端部的至少一对小针(214)。

7.根据权利要求1所述的多维度电晕电极结构，其特征在于，所述电离针层(21)中的电离针(211)长短一致，且每一层电离针层(21)设有6～30个电离针(211)。

8.根据权利要求1所述的多维度电晕电极结构，其特征在于，所述电离针(211)的自由端部与所述空心筒内壁的距离为2mm～20mm。

9.根据权利要求1所述的多维度电晕电极结构，其特征在于，所述多维度电离极(2)还包括与所述放射轴同轴设置的连接体(22)，每组电离针层(21)中的电离针(211)均与所述连接体(22)连接定位。

10.根据权利要求9所述的多维度电晕电极结构，其特征在于，所述连接体(22)与所接地极同轴。

11.根据权利要求9所述的多维度电晕电极结构，其特征在于，所述连接体(22)呈空心圆筒状。

12.根据权利要求1所述的多维度电晕电极结构，其特征在于，所述空心筒的径向截面形状为圆形或六边形。

13.根据权利要求1所述的多维度电晕电极结构，其特征在于，所述子电晕电极设有至少两套，且空心筒的外形尺寸相同。

14.根据权利要求1所述的多维度电晕电极结构，其特征在于，所述电离针(211)的材质为不锈钢。

15.一种静电式集尘器，包括电离区(3)和设置在电离区(3)下游的集尘区(4)，其特征在于，所述电离区(3)中包括：第一筒状壳体，以及根据权利要求1-14任一项所述的多维度电晕电极结构；所述多维度电晕电极结构沿所述第一筒状壳体轴向设置。

16.根据权利要求15所述的静电式集尘器，其特征在于，所述集尘区(4)包括：

第二筒状壳体，所述第二筒状壳体与所述第一筒状壳体密封衔接；

至少一套子集尘装置，所述子集尘装置设置在所述第二筒状壳体内；所述子集尘装置包括相互平行设置的集尘极板(41)和排斥极板(42)，所述集尘极板(41)和排斥极板(42)之间形成第二风道，所述第二风道与所述第一风道衔接。

17.根据权利要求16所述的静电式集尘器，其特征在于，所述集尘极板(41)和排斥极板(42)均为波浪板。