CN215389993U - 电场装置和气体净化装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种电场装置和气体净化装置,其中,电场装置包括积尘极和放电极,所述积尘极包括导电层和驻极体单元,所述驻极体单元布置于所述放电极和所述导电层形成的有源电场中。可以解决电场装置体积大、打火失效、产生臭氧异味的问题,实现低成本、低能耗、小型化技术优势,提高了驻极体单元的驻极性能,实现连续驻极,避免驻极不均匀,提高了积尘面积,提高积尘效率。
Description
技术领域
本实用新型属于环保领域,特别是涉及一种电场装置和气体净化装置。
背景技术
当前主流除尘净化技术为过滤、静电吸附,在口罩、空气净化器、商业空调过滤、工业油烟过滤、辆尾气净化器、锅炉烟气除尘器等领域已经广泛使用。其中,过滤分初效、中效、高效、超高效过滤,主要指标为容尘率和过滤效率,为实现高效过滤,过滤器滤材消耗巨大、且阻力很大,能耗非常高。而静电过滤器由于存在打火瞬间失效、有臭氧产生异味等问题,不能被广泛采用,同时静电吸附除尘器存在体积庞大、价格高等问题。如果能解决过滤能耗高、效率低下、容尘率低的问题,同时解决静电过滤器体积大、打火失效、产生臭氧异味的问题,发挥过滤优势,克服静电问题,同时发挥静电优势的新装置,体现低成本、低能耗、小型化技术优势,将会被广泛认可。
实用新型内容
鉴于以上所述现有技术的缺点,本实用新型提供一种电场装置和气体净化装置以及净化方法,用以解决以下技术问题:电场装置体积大、打火失效、产生臭氧异味的问题,实现低成本、低能耗、小型化技术优势,提高了驻极体单元的驻极性能,实现连续驻极,避免驻极不均匀,提高了积尘面积,提高积尘效率。为了实现上述目的及其他相关目的,本实用新型提供以下示例:
本实用新型的一个方面,提供一种电场装置,所述电场装置包括积尘极和放电极,所述积尘极包括导电层和驻极体单元,所述驻极体单元布置于所述放电极和所述导电层形成的有源电场中。
在一个实施例中,所述导电层具有朝向所述放电极的第一表面和与所述第一表面相对的第二表面,所述驻极体单元布置于所述导电层的所述第一表面的至少一部分和/或所述第二表面的至少一部分。
在一个实施例中,所述积尘极包括多个所述驻极体单元,多个所述驻极体单元以两者之间具有预设距离的方式布置于所述导电层的所述第一表面的至少一部分和/或所述第二表面的至少一部分。
在一个实施例中,所述驻极体单元贴合于所述导电层的所述第一表面的至少一部分和/或所述第二表面的至少一部分。
在一个实施例中,所述驻极体单元与所述导电层的所述第一表面的至少一部分之间具有间隙,和/或所述驻极体单元与所述导电层的所述第二表面的至少一部分之间具有间隙。
在一个实施例中,所述积尘极包括至少一个所述导电层和至少一个所述驻极体单元,所述驻极体单元与所述导电层交替布置。
在一个实施例中,所述驻极体单元与所述导电层沿轴向、或沿周向、或在同一平面内交替拼接布置。
在一个实施例中,所述驻极体单元包括第一窄部和第一宽部,所述导电层包括第二窄部和第二宽部,所述驻极体单元的所述第一窄部紧邻所述导电层的所述第二宽部布置,所述驻极体单元的所述第一宽部紧邻所述导电层的所述第二窄部布置,所述驻极体单元和所述导电层形成锯齿状交替拼接布置。
在一个实施例中,所述有源电场给所述驻极体单元驻极。
在一个实施例中,所述有源电场给所述驻极体单元的驻极时间大于或等于10s。
在一个实施例中,所述有源电场给所述驻极体单元的驻极时间大于或等于1min。
在一个实施例中,所述有源电场给所述驻极体单元的驻极时间大于或等于5min。
在一个实施例中,所述有源电场给所述驻极体单元的驻极时间大于或等于10min。
在一个实施例中,利用所述有源电场除尘的同时给所述驻极体单元驻极。
在一个实施例中,所述有源电场为周期性通断的有源电场。
在一个实施例中,当所述驻极体单元的驻极电压减弱到第一电压预设数值时,利用所述有源电场给所述驻极体单元驻极。
在一个实施例中,所述第一电压预设数值为小于0.2kV、或小于0.1kV、或等于0V。
在一个实施例中,当所述驻极体单元的驻极电压达到第二电压预设数值时,利用所述驻极体单元的驻极体电场除尘。
在一个实施例中,所述第二电压预设数值为大于或等于0.2kV、或大于或等于0.5kV、或大于或等于2kV。
在一个实施例中,所述电场装置中气流通过所述积尘极的方式为侧流式或穿过式。
在一个实施例中,所述驻极体单元和/或所述导电层具有多孔结构。
在一个实施例中,所述驻极体单元具有相互交叠贯通的多孔结构。
在一个实施例中,所述电场装置还包括绝缘机构,所述绝缘机构用于支撑所述积尘极和所述放电极以实现所述积尘极和所述放电极之间的绝缘。
在一个实施例中,所述电场装置还包括臭氧检测器,利用所述臭氧检测器检测所述电场装置的臭氧排放量。
本实用新型的一个方面,提供一种气体净化装置,其特征在于,所述气体净化装置包括供气体进入所述气体净化装置的气体入口和供气体离开所述气体净化装置的气体出口以及净化模块,所述净化模块包括一个或多个如上述任一项实施例所述的电场装置。
附图说明
图1是本实用新型的一个实施例的电场装置的分解立体图;
图2是本实用新型的一个实施例的沿轴向交替布置的积尘极的立体示意图;
图3是本实用新型的一个实施例的沿同一平面交替布置的积尘极的示意图;
图4是本实用新型的一个实施例的沿周向交替布置的集尘极的示意图;
图5是本实用新型的另一个实施例的沿同一平面交替布置的积尘极的示意图;
图6是本实用新型的一个实施例的洁净方法的示意框图;
图7是本实用新型的另一个实施例的洁净方法的示意框图;
图8是本实用新型的再一个实施例的洁净方法的示意框图。
具体实施方式
以下将结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细说明,以便更清楚理解本实用新型的目的、特点和优点。应理解的是,附图所示的实施例并不是对本实用新型范围的限制,而只是为了说明本实用新型技术方案的实质精神。
在下文的描述中,出于说明各种公开的实施例的目的阐述了某些具体细节以提供对各种公开实施例的透彻理解。但是,相关领域技术人员将认识到可在无这些具体细节中的一个或多个细节的情况下来实践实施例。在其它情形下,与本申请相关联的熟知的装置、结构和技术可能并未详细地示出或描述从而避免不必要地混淆实施例的描述。
在整个说明书中对“一个实施例”或“一实施例”的提及表示结合实施例所描述的特定特点、结构或特征包括于至少一个实施例中。因此,在整个说明书的各个位置“在一个实施例中”或“在一实施例”中的出现无需全都指相同实施例。另外,特定特点、结构或特征可在一个或多个实施例中以任何方式组合。
在以下描述中,为了清楚展示本实用新型的结构及工作方式,将借助诸多方向性词语进行描述,但是应当将“前”、“后”、“左”、“右”、“外”、“内”、“向外”、“向内”、“上”、“下”等词语理解为方便用语,而不应当理解为限定性词语。
根据本实用新型的一个方面,提供了一种电场装置,包括积尘极和放电极,积尘极包括导电层和驻极体单元,驻极体单元设置于导电层和放电极形成的有源电场中。有源电场是指可以产生电晕放电的有源电场,也就是说,有源电场的电场强度需要超过导电层和放电极之间的介质的电离场强,使导电层和放电极之间以及周围的介质发生电离和激励,进而出现电晕放电,使导电层和放电极之间以及周围的空间存在大量的空间电荷,该空间电荷主要表现为大量积累的单一极性离子。驻极体单元布置于导电层和放电极形成的有源电场中,也就是说,驻极体单元周围存在大量因电晕放电产生的空间电荷,该空间电荷可以对驻极体单元驻极,驻极后的驻极体单元可以在周围空间形成驻极体电场。
需要说明的是,电场装置中的有源电场可以只对驻极体单元驻极,利用驻极体电场的静电吸附作用进行除尘净化。电场装置中的有源电场也可以同时对驻极体单元驻极和进行除尘净化,当驻极体单元驻极后,驻极体电场可以辅助除尘净化;当有源电场失效或关闭时,利用驻极体电场的静电吸附作用进行除尘净化。其中,利用有源电场进行除尘净化时,导电层和放电极之间因电晕放电产生的空间电荷与颗粒物相结合使颗粒物带电荷,导电层对带电荷的颗粒物施加吸引力,从而实现颗粒物的收集。
本实用新型中电场装置利用驻极体电场、或有源电场和驻极体电场进行除尘净化,所述除尘泛指对任意颗粒物的净化,颗粒物包括但不限于固体颗粒、液滴、附着有液体的固体颗粒、气溶胶、等离子态的固体颗粒或液滴等,也可以为细菌、真菌等微生物。
图1是本实用新型一个实施例的电场装置的分解立体图,该驻极体除尘装置包括积尘极1和放电极2,积尘极1包括导电层11和驻极体单元12,驻极体单元12布置于导电层11和放电极2形成的有源电场中。
参照图1,导电层11具有朝向放电极2的第一表面和与第一表面相对的第二表面,驻极体单元12布置于导电层11的第一表面的至少一部分和/或第二表面的至少一部分。该设计可以提高驻极体单元的驻极性能,避免驻极不均匀,提高积尘效率,也可以实现驻极体单元连续驻极,也就是说,驻极体单元的驻极体电场消失之后,无需更换驻极体单元即可实现原位驻极。本实施例中,驻极体单元12贴合于导电层11的全部第一表面,贴合的方法可以选自胶粘、也可以选自榫卯固定、铆钉固定或其他的机械固定方式,其中榫卯固定可以是,先将辅助吸附机构固定在框架上,再将框架与电场单元进行榫卯固定,然而,本领域技术人员可以理解的是,由于实际加工条件的限制,驻极体单元12贴合于导电层11时可能存在一定间隙,该间隙可以忽略不计。在其他实施例中,驻极体单元也可以贴合于导电层的第一表面的一部分,也可以贴合于导电层的第二表面的一部分或全部第二表面,也可以与导电层的第一表面的至少一部分具有间隙布置,也可以与导电层的第二表面的至少一部分具有间隙布置,当驻极体单元与导电层具有间隙布置时,可以显著提高驻极体单元的驻极性能,实现连续驻极,提高积尘效率。在其他实施例中,积尘极可以包括多个驻极体单元,多个驻极体单元以两者之间具有预设距离的方式布置于导电层的第一表面的至少一部分和/或第二表面的至少一部分,以提高驻极体单元的集尘面积。在其他实施例中,驻极体单元也可以同时布置于导电层的第一表面的一部分或全部和第二表面的一部分或全部。
参照图1,放电极2与电源的阴极电连接,导电层11与电源的阳极电连接,放电极2和导电层11形成有源电场,电晕放电使导电层和放电极之间以及周围的空间存在大量的空间电荷,该空间电荷主要表现为大量积累的单一极性离子,该空间电荷可以对驻极体单元12驻极,使驻极体单元12的驻极电压为负,驻极后的驻极体单元12可以在周围空间形成驻极体电场。然而,在其他实施例中,放电极2也可以与电源的阳极电连接,导电层11也可以与电源的阴极电连接,驻极后的驻极体单元12的驻极电压为正,驻极后的驻极体单元12可以在周围空间形成驻极体电场。其中要说明的是,驻极电压的正值与负值只是相对概念,例如,根据放电极电连接的电源极性不同,文中提及的驻极电压0.2kV,可以表示+0.2kV、也可以表示-0.2kV。
参照图1,放电极2和导电层11形成的有源电场优选为周期性通断的有源电场,也就是说与放电极2和导电层11电连接的电源为周期性通断的电源。当有源电场导通时,有源电场同时对驻极体单元12驻极和进行除尘净化;当有源电场关闭或失效时,利用驻极体电场的静电吸附作用进行除尘净化。在其他实施例中,当有源电场导通时,有源电场对驻极体单元驻极;当有源电场关闭时,利用驻极体电场的静电吸附作用进行除尘净化。在其他实施例中,放电极和导电层形成的有源电场也可以是一直导通的电场,当有源电场导通时,有源电场同时对驻极体单元驻极和进行除尘净化;当有源电场失效时,利用驻极体电场的静电吸附作用进行除尘净化。利用有源电场和驻极体电场交替除尘,可以降低臭氧异味,实现低成本、低能耗,且在有源电场失效时,驻极体电场可以继续除尘,解决有源电场突然失效或打火失效的问题。
参照图1,导电层11与放电极2之间的距离为15-25mm,由于驻极体单元12贴合于导电层11相对于放电极2的一面且驻极体单元12为薄膜,驻极体单元12的厚度可以忽略不计,也就是说,驻极体单元12与放电极2之间的距离为15-25mm。导电层11与放电极2之间的距离大小与电源的电压大小相关,基于击穿放电极限、电晕放电条件以及积尘效率,当导电层11与放电极2之间的距离为15-25mm时,电源的电压为10-15kV。然而,本领域技术人员可以理解的是,导电层和放电极之间具有一定的预设距离,导电层和放电极之间的距离也可以更近,电源的电压则可以设置为更低;或导电层和放电极之间的距离也可以更远,电源的电压则可以设置为更高。
参照图1,导电层11和放电极2可以为金属和/或合金,驻极体单元12为聚四氟乙烯、或聚丙烯、或其他具有驻极性能的无机化合物和/或具有驻极性能的有机化合物,具体地,具有驻极性能的无机化合物可以选自二氧化硅、钛酸钡、锆钛酸铅、氧化锌、氧化钽、氧化铝、氧化钛、氮化硅中的一种或多种组合,具有驻极性能的有机化合物可以选自氟碳聚合物、聚碳酸酯、聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯、天然蜡、树脂、松香中的一种或多种组合,更具体地,氟碳聚合物选自聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚全氟乙丙烯、可溶性聚全氟乙丙烯、可溶性聚四氟乙烯中的一种或多种组合。
参照图1,本实施例中,驻极体单元12为两层聚四氟乙烯薄膜,每层聚四氟乙烯薄膜为多孔结构,两层聚四氟乙烯薄膜形成相互交叠贯通的多孔结构,导电层11为不锈钢网,使用平铺胶粘工艺将驻极体单元12粘粘在导电层12的全部第一表面,气流通过积尘极1的方式为穿过式,也就是说,气流方向优选与积尘极1垂直,气流通过驻极体单元12和导电层11上的多孔结构穿过,然而,本领域技术人员可以理解的是,气流方向也可以以与积尘极不平行的任意方向穿过,相互交叠贯通的多孔结构也可以以物理过滤的方式过滤一些大颗粒。在其他实施例中,导电层可以是致密材料,气流通过积尘极的方式为侧流式,也就是说气体,气流方向优选与积尘极1平行,然而,本领域技术人员可以理解的是,气流方向也可以以与积尘极不垂直的任意方向流过。
当放电极2和导电层11形成的有源电场为周期性通断的有源电场时,有源电场导通时,有源电场可以同时对驻极体单元12驻极和除尘净化;有源电场关闭或失效时,利用驻极体电场的静电吸附作用进行除尘净化。利用有源电场进行除尘净化时,导电层11和放电极2因电晕放电产生的空间电荷与颗粒物相结合使颗粒物带电荷,导电层对带电荷的颗粒物施加吸引力,从而实现颗粒物的收集。无论气流通过积尘极1的方式为侧流式还是穿过式,由于驻极体单元12为多孔结构,当利用有源电场进行除尘净化时,由于驻极体单元12贴合于导电层12的全部第一表面,颗粒物主要吸附于没有被驻极体单元12遮挡的导电层11的第一表面,而驻极体单元被驻极后产生的驻极电场也可以辅助颗粒物的收集。在其他实施例中,驻极体单元贴合于导电层的全部第二表面,利用有源电场除尘净化时,颗粒物主要吸附于导电层的第一表面,利用驻极体电场除尘时,颗粒物主要吸附于没有被导电层遮挡的驻极体单元表面或多孔结构中。在其他实施例中,驻极体单元也可以与导电层的第一表面和/或第二表面的至少一部分具有间隙布置,利用有源电场除尘净化时,颗粒物可以吸附于导电层的第一表面和第二表面,利用驻极体电场除尘时,颗粒物主要吸附于驻极体单元表面或多孔结构中。
通过实验证实,当气体通过积尘极的方式为测流式时,驻极体单元12的驻极电压大于或等于0.2kV时,驻极体电场对颗粒物有明显的吸附效果;而驻极电压小于0.2kV时,驻极体电场对颗粒物的吸附效果相对较差;驻极电压小于0.1kV时,驻极体电场对颗粒物的吸附效果不明显。当气体通过积尘极的方式为穿过式时,只要驻极体单元12的驻极电压大于0V时,驻极体电场对颗粒物具有一定的吸附效果。驻极体单元12的驻极电压根据驻极体单元12的厚度增加而增加;驻极体单元12的驻极体电场的除尘时间根据驻极体单元12的厚度增加而增加;驻极体单元12的驻极体电场的除尘时间根据驻极体单元12的驻极电压增加而增加。例如,利用放电极2和导电层11形成有源电场对驻极体单元12驻极,驻极时间为1min-10min,0.1mm的聚四氟乙烯的驻极电压为-0.5kV,采用香烟等污染气体,除尘效果可维持1-2min,若污染物浓度变低,除尘效果时间增加;驻极时间为1min-10min,1mm的聚四氟乙烯的驻极电压为-2kV,采用香烟等污染气体,除尘效果可维持2-5min。在其他实施例中,根据所需要的驻极体单元的厚度和驻极电压不同,驻极体单元的驻极时间可以是10s、或30min或5min、或15min。
参照图1,积尘极1和放电极2均为平板状且相互平行放置且具有一定的预设距离,在其他实施例中,积尘极也可以是中空管状,中空管状的积尘极的与轴向垂直的截面采用圆形或多边形,其中,多边形可以是三边形、四边形、五边形或六边形。在其他实施例中,放电极可以呈针状,放电极可以穿设于中空管状的积尘极内,优选地,所截面具有正多边形截面或圆形截面,放电极经过截面内切圆的圆心。在其他实施例中,放电极也可以呈针状并放置于平板状的积尘极的一侧。
参照图1,电场装置还包括绝缘机构3,绝缘机构3用于支撑积尘极1和放电极2以实现积尘极1和放电极2之间的绝缘。本实施例中,电场装置包括四个绝缘机构,四个绝缘机构与积尘极1和放电极2密封布置,使气体仅通过积尘极1或放电极2的多孔结构进入或排出,也就是说气体通过积尘极的方式为穿过式。在其他实施例中,电场装置可以包括两个绝缘机构,电场装置侧面进气,使气体通过积尘极的方式为侧流式。
在其他实施例中,电场装置还包括臭氧检测器,用于检测环境中臭氧的变化,利用有源电场除尘,氧气电离可以生成臭氧,当臭氧排放量超过臭氧预设数值时,关闭有源电场,利用驻极体电场继续除尘净化,但是该电场中无法实现氧气电离,不生成臭氧,如此接通、切断电源循环操作,既能实现气体除尘净化,也可以控制臭氧排放量不超过臭氧预设数值。在其他实施例中,臭氧排放量在超过50-100、100-160或160-200微克/立方米时,关闭有源电场,并控制臭氧排放量不超过50-100、100-160或160-200微克/立方米。
下面参照图2至4分别描述本实用新型另外实施例电场装置的积尘极,下文仅对图2至4所示的电场装置的积尘极与前述实施例的电场装置的积尘极不同之处进行描述,相同之处不再详述,请参看上文所述的相关部分。
图2是本实用新型一个实施例的沿轴向交替布置的积尘极的立体示意图。积尘极21包括至少一个导电层211和至少一个驻极体单元212,驻极体单元212布置于导电层211和放电极(图2未示出)形成的有源电场中,其中,导电层211包括第一导电层2111、第二导电层2112和第三导电层2113,驻极体单元包括第一驻极体单元2121、第二驻极体单元2122和第三驻极体单元2123。积尘极21为中空管状,驻极体单元212与导电层211沿轴向优选交替拼接布置,以第一导电层2111、第一驻极体单元2121和第二导电层2112为例说明,其他导电层211和驻极体单元212的结构以此类推,具体地,此处定义所有导电层211和驻极体单元212沿轴向分布的两端分别为第一端和第二端,第一导电层2111的第二端与第一驻极体单元2121的第一端拼接、第一驻极体单元2121的第二端与第二导电层2112的第一端拼接、第二导电层2112的第二端与第二驻极体单元2122的第一端拼接。放电极穿设于中空管状的积尘极21内,若气体沿中空管状积尘极21的轴向流过,也可以理解为,气体流过积尘极21的方式为侧流式时,气体依次交替经过驻极体单元212和导电层211。图1中,驻极体单元布置于导电层的第一表面的至少一部分和/或第二表面的至少一部分,也就是说,驻极体单元与导电层的至少一部分有重叠,与图1相比,当气体以侧流式的方式通过时,本实施例中导电层211和驻极体单元212的不重叠布置提高了积尘面积。驻极体单元212与导电层211沿轴向优选交替拼接分布的设计可以提高驻极体单元的驻极性能,避免驻极不均匀,提高积尘效率,也可以实现驻极体单元连续驻极,也就是说,驻极体单元的驻极体电场消失之后,无需更换驻极体单元即可实现原位驻极。
图3是本实用新型一个实施例的沿同一平面交替布置的积尘极的示意图。积尘极31包括至少一个导电层311和至少一个驻极体单元312,驻极体单元312布置于导电层311和放电极(图3未示出)形成的有源电场中,其中,导电层211包括第一导电层3111、第二导电层3112和第三导电层3113,驻极体单元包括第一驻极体单元3121、第二驻极体单元3122和第三驻极体单元3123。其中,积尘极31为平板状,驻极体单元312与导电层311沿同一平面优选交替拼接分布,以第一导电层3111、第一驻极体单元3121和第二导电层3112为例说明,其他导电层311和驻极体单元312的结构以此类推,具体地,此处定义所有导电层211和驻极体单元212相互拼接的两端分别为第一端和第二端(以图中方位,左端为第一端,右端为第二端),第一导电层3111的第二端与第一驻极体单元3121的第一端拼接、第一驻极体单元3121的第二端与第二导电层3112的第一端拼接、第二导电层3112的第二端与第二驻极体单元3122的第一端拼接。放电极优选间隔布置于驻极体单元312与导电层311交替拼接分布的积尘极的一个表面,并形成气流通道。可以理解为,当气流通过积尘极的方式为侧流式时,气流可以依次交替经过驻极体单元312和导电层311,气流也可以同时经过驻极体单元312和导电层311;当气流通过积尘极的方式为穿过式时,优选与积尘极垂直,气流通过驻极体单元312或导电层311上的多孔结构进入气流通道。该设计可以提高驻极体单元的驻极性能,避免驻极不均匀,提高积尘效率,也可以实现驻极体单元连续驻极,也就是说,驻极体单元的驻极体电场消失之后,无需更换驻极体单元即可实现原位驻极。
图4是本实用新型一个实施例的沿周向交替布置的积尘极的示意图,该示意图为与轴向垂直的端面示意图,积尘极41为中空管状,积尘极31包括至少一个导电层311和至少一个驻极体单元312,驻极体单元412与导电层411沿周向优选交替拼接布置,以第一导电层4111、第一驻极体单元4121和第二导电层4112为例说明,其他导电层411和驻极体单元412的结构以此类推,具体地,此处定义所有导电层411和驻极体单元412沿周向分布的两端分别为第一端和第二端,第一导电层4111的第二端与第一驻极体单元4121的第一端拼接、第一驻极体单元4121的第二端与第二导电层4112的第一端拼接、第二导电层4112的第二端与第二驻极体单元4122的第一端拼接。放电极穿设于中空管状的积尘极41内,若气体沿中空管状积尘极41的轴向流过,也可以理解为,气体流过积尘极41的方式为侧流式时,气体同时经过沿周向交替布置的驻极体单元412和导电层411。当气体以侧流式的方式通过时,导电层411和驻极体单元412的不重叠布置提高了积尘面积。驻极体单元412与导电层411沿同一平面或沿周向优选交替拼接分布的设计可以提高驻极体单元的驻极性能,避免驻极不均匀,提高积尘效率,也可以实现驻极体单元连续驻极,也就是说,驻极体单元的驻极体电场消失之后,无需更换驻极体单元即可实现原位驻极。
图5是本实用新型另一个实施例的沿同一平面交替布置的积尘极的示意图。下文仅对积尘极与前述实施例的积尘极不同之处进行描述,相同之处不再详述,请参看上文所述的相关部分。积尘极51包括至少一个导电层511和至少一个驻极体单元512,驻极体单元512布置于导电层511和放电极(图5未示出)形成的有源电场中。其中,驻极体单元512包括第一窄部5121和第一宽部5122,导电层511包括第二窄部5111和第二宽部5112,驻极体单元512的第一窄部5121紧邻导电层511的第二宽部5112布置,驻极体单元512的第一宽部5122紧邻导电层511的第二窄部5111布置,使得驻极体单元512和导电层511形成锯齿状交替布置,优选地,驻极体单元512和导电层511形成锯齿状交替拼接布置。积尘极51为平板状,驻极体单元512与导电层511沿同一平面优选形成锯齿状交替拼接分布,放电极优选间隔布置于驻极体单元512与导电层511锯齿状交替拼接分布的积尘极的一个表面,并形成气流通道。可以理解为,当气流通过积尘极51的方式为侧流式时,气流可以依次交替经过驻极体单元512和导电层511,气流也可以同时经过驻极体单元512和导电层511;当气流通过积尘极的方式为穿过式时,气流通过驻极体单元512或导电层511上的多孔结构进入气流通道。该设计可以提高驻极体单元的驻极性能,避免驻极不均匀,提高积尘效率,也可以实现驻极体单元连续驻极,也就是说,驻极体单元的驻极体电场消失之后,无需更换驻极体单元即可实现原位驻极。
在其他实施例中,积尘极51也可以为中空管状,驻极体单元512与导电层511沿周向优选形成锯齿状交替拼接布置,放电极穿设于中空管状的积尘极51内,若气体沿中空管状积尘极51的轴向流过,也可以理解为,气体流过积尘极51的方式为侧流式时,气体同时经过沿周向交替布置的驻极体单元512和导电层511。在其他实施例中,积尘极51也可以为中空管状,驻极体单元512与导电层511沿轴向优选形成锯齿状交替拼接布置,放电极穿设于中空管状的积尘极51内,若气体沿中空管状积尘极51的轴向流过,也可以理解为,气体流过积尘极51的方式为侧流式时,气体依次经过沿周向交替布置的驻极体单元512和导电层511。当气体以侧流式的方式通过时,导电层511和驻极体单元512的不重叠布置提高了积尘面积。驻极体单元512与导电层511沿同一平面或沿周向或沿轴线优选形成锯齿状交替拼接分布的设计可以提高驻极体单元的驻极性能,避免驻极不均匀,提高积尘效率,也可以实现驻极体单元连续驻极,也就是说,驻极体单元的驻极体电场消失之后,无需更换驻极体单元即可实现原位驻极。
本实用新型的一个实施例提供一种气体净化装置,气体净化装置包括供气体进入气体净化装置的气体入口和供气体离开气体净化装置的气体出口以及净化模块,净化模块包括一个或多个如上述实施例所述的电场装置。
所述气体净化装置可以是普通空气净化器,其中,电场装置可以作为空气净化器的过滤芯,电场装置可以直接设于空气净化器的过滤风道中,颗粒物在经过积尘极的过程中被吸附,提高除尘效率。
所述气体净化装置可以是大风量过滤器,其中,电场装置的积尘极可以整体折叠或多层堆叠使用,这样扩大过滤面积和增加过滤层级,当积尘极多层堆叠使用时,放电极可以有多个以对多层堆叠的积尘极放电。
所述气体净化装置可以是汽车尾气净化装置,其中,电场装置中的积尘极弯折成管状,放电极穿设于管中,尾气侧流式通过,尾气中颗粒物被积尘极吸附,这样抗污能力提高,阻力减小,吸附效率增加。
图6是本实用新型一个实施例的清尘方法的示意框图,该方法包括以下步骤:
步骤S100:利用有源电场除尘的同时给驻极体单元驻极。
利用上述实施例提供的电场装置中的放电极和导电层形成的有源电场除尘,利用有源电场进行除尘净化时,导电层和放电极之间因电晕放电产生的空间电荷与颗粒物相结合使颗粒物带电荷,导电层对带电荷的颗粒物施加吸引力,从而实现颗粒物的收集。驻极体单元布置于放电极和导电层形成的有源电场产生的空间电荷中,该空间电荷可以进入驻极体单元进而对驻极体单元驻极。
步骤S200:当驻极体单元的驻极电压达到第二电压预设数值时,利用驻极体单元的驻极体电场除尘,关闭有源电场。
具体地,当驻极体单元的驻极电压大于或等于0.2kV时,利用驻极体单元的驻极体电场除尘。在其他实施例中,驻极体单元的驻极电压大于或等于0.5kV,利用驻极体单元的驻极体电场除尘。在其他实施例中,驻极体单元的驻极电压大于或等于2kV,利用驻极体单元的驻极体电场除尘。
步骤S300:当驻极体单元的驻极电压减弱到第一电压预设数值时,打开有源电场,利用有源电场除尘的同时给驻极体单元驻极。
具体地,当驻极体单元的驻极电压小于0.2kV时,利用有源电场给驻极体单元驻极。在其他实施例中,驻极体单元的驻极电压小于0.1kV时,利用有源电场给驻极体单元驻极。在其他实施例中,驻极体单元的驻极电压为0V时,利用有源电场给驻极体单元驻极。
通过实验证实,当气体通过积尘极的方式为测流式时,驻极体单元的驻极电压大于或等于0.2kV时,驻极体电场对颗粒物有明显的吸附效果;而驻极电压小于0.2kV时,驻极体电场对颗粒物的吸附效果相对较差;驻极电压小于0.1kV时,驻极体电场对颗粒物的吸附效果不明显。当气体通过积尘极的方式为穿过式时,只要驻极体单元的驻极电压大于0V时,驻极体电场对颗粒物具有一定的吸附效果。
图7是本实用新型另一个实施例的清尘方法的示意框图,下文仅对与上文不同之处进行描述,相同之处不再详述,请参看上文所述的相关部分。该方法包括以下步骤:
步骤S100:利用有源电场除尘的同时给驻极体单元驻极。
步骤S400:当有源电场失效时,利用驻极体单元的驻极体电场除尘。
当有源电场除尘失效时例如静电过滤器应用中经常出现的打火瞬间失效下,静电电场除尘失效,利用驻极体电场除尘,继续对气体进行净化,从而解决了现有静电电场打火瞬间失效的问题。
图8是本实用新型再一个实施例的清尘方法的示意框图,下文仅对与上文不同之处进行描述,相同之处不再详述,请参看上文所述的相关部分。该方法包括以下步骤:
步骤S100:利用有源电场除尘的同时给驻极体单元驻极。
步骤S500:当臭氧排放量超过臭氧预设数值时,关闭有源电场。
步骤S600:利用驻极体单元的驻极体电场除尘。
步骤S700:当所述驻极体单元的驻极电压减弱到第一电压预设数值时,打开所述有源电场,利用所述有源电场除尘的同时给所述驻极体单元驻极。
步骤S800:控制臭氧排放量不超过臭氧预设数值。
利用有源电场除尘,氧气电离可以生成臭氧,当臭氧排放量超过臭氧预设数值时,关闭有源电场,利用驻极体电场继续除尘净化,但是该电场中无法实现氧气电离,不生成臭氧,如此接通、切断电源循环操作,既能实现气体除尘净化,也可以控制臭氧排放量不超过臭氧预设数值。在其他实施例中,臭氧排放量在超过50-100、100-160或160-200微克/立方米时,关闭有源电场,并控制臭氧排放量不超过50-100、100-160或160-200微克/立方米。
综上,本实用新型提供的电场装置和气体净化装置以及净化方法,可以解决电场装置体积大、打火失效、产生臭氧异味的问题,实现低成本、低能耗、小型化技术优势,提高了驻极体单元的驻极性能,实现连续驻极,避免驻极不均匀,提高了积尘面积,提高积尘效率。
以上已详细描述了本实用新型的较佳实施例,但应理解到,在阅读了本实用新型的上述讲授内容之后,本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改。这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
Claims (19)
1.一种电场装置,其特征在于,所述电场装置包括积尘极和放电极,所述积尘极包括导电层和驻极体单元,所述驻极体单元布置于所述放电极和所述导电层形成的有源电场中。
2.根据权利要求1所述的电场装置,其特征在于,所述导电层具有朝向所述放电极的第一表面和与所述第一表面相对的第二表面,所述驻极体单元布置于所述导电层的所述第一表面的至少一部分和/或所述第二表面的至少一部分。
3.根据权利要求2所述的电场装置,其特征在于,所述积尘极包括多个所述驻极体单元,多个所述驻极体单元以两者之间具有预设距离的方式布置于所述导电层的所述第一表面的至少一部分和/或所述第二表面的至少一部分。
4.根据权利要求2所述的电场装置,其特征在于,所述驻极体单元贴合于所述导电层的所述第一表面的至少一部分和/或所述第二表面的至少一部分。
5.根据权利要求2所述的电场装置,其特征在于,所述驻极体单元与所述导电层的所述第一表面的至少一部分之间具有间隙,和/或所述驻极体单元与所述导电层的所述第二表面的至少一部分之间具有间隙。
6.根据权利要求1所述的电场装置,其特征在于,所述积尘极包括至少一个所述导电层和至少一个所述驻极体单元,所述驻极体单元与所述导电层交替布置。
7.根据权利要求6所述的电场装置,其特征在于,所述驻极体单元与所述导电层沿轴向、或沿周向、或在同一平面内交替拼接布置。
8.根据权利要求7所述的电场装置,其特征在于,所述驻极体单元包括第一窄部和第一宽部,所述导电层包括第二窄部和第二宽部,所述驻极体单元的所述第一窄部紧邻所述导电层的所述第二宽部布置,所述驻极体单元的所述第一宽部紧邻所述导电层的所述第二窄部布置,所述驻极体单元和所述导电层形成锯齿状交替拼接布置。
9.根据权利要求1至8任一项所述的电场装置,其特征在于,所述有源电场给所述驻极体单元驻极。
10.根据权利要求9所述的电场装置,其特征在于,利用所述有源电场除尘的同时给所述驻极体单元驻极。
11.根据权利要求9所述的电场装置,其特征在于,所述有源电场为周期性通断的有源电场。
12.根据权利要求9所述的电场装置,其特征在于,当所述驻极体单元的驻极电压减弱到第一电压预设数值时,利用所述有源电场给所述驻极体单元驻极。
13.根据权利要求9所述的电场装置,其特征在于,当所述驻极体单元的驻极电压达到第二电压预设数值时,利用所述驻极体单元的驻极体电场除尘。
14.根据权利要求1至8任一项所述的电场装置,其特征在于,所述电场装置中气流通过所述积尘极的方式为侧流式或穿过式。
15.根据权利要求1至8任一项所述的电场装置,其特征在于,所述驻极体单元和/或所述导电层具有多孔结构。
16.根据权利要求15所述的电场装置,其特征在于,所述驻极体单元具有相互交叠贯通的多孔结构。
17.根据权利要求1至8任一项所述的电场装置,其特征在于,所述电场装置还包括绝缘机构,所述绝缘机构用于支撑所述积尘极和所述放电极以实现所述积尘极和所述放电极之间的绝缘。
18.根据权利要求1至8任一项所述的电场装置,其特征在于,所述电场装置还包括臭氧检测器,利用所述臭氧检测器检测所述电场装置的臭氧排放量。
19.一种气体净化装置,其特征在于,所述气体净化装置包括供气体进入所述气体净化装置的气体入口和供气体离开所述气体净化装置的气体出口以及净化模块,所述净化模块包括一个或多个如权利要求1至18所述的电场装置。
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