CN217989640U - 一种空气净化装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及空气净化领域，尤其涉及一种空气净化装置，包括：电离组件和集尘组件；集尘组件与电离组件连通；电离组件设置有电压方向相反的离子发射端和离子接收端；离子发射端与离子接收端构建成电离区。通过将离子发射端和离子接收端设置为连接电压方向相反的电压，即可在电压数值确定的情况下，让离子发射端和离子接收端中的一个连接正电压数值的电压，另一个连接负电压数值的电压，基于确定的电压数值，产生最大的电势差，达到最佳的电离效果。

Description

一种空气净化装置

技术领域

本实用新型涉及空气净化领域，尤其涉及一种空气净化装置。

背景技术

现有的空气净化器主要采用过滤技术或静电集尘技术。过滤技术是通过滤孔或吸附材料将空气中的污染物截留在过滤网上，如集尘滤网、去甲醛滤网、活性炭滤网以及HEPA滤网等；静电集尘技术是利用高压静电吸附的原理—通过电离使空气中的污染物带电，再通过电场将带电污染物进行吸附，如ESP静电除尘技术、IFD(Intense Fideld Dielectric,指利用电介质材料为载体的强电场)技术。因IFD技术相较于ESP静电除尘技术具有集尘面积大、强集尘电场和可有效控制臭氧等优点，IFD技术已成为空气净化领域的主流。

现有的使用IFD技术的空气净化设备多采用发射端连接正高压(或负高压)，接收端接地的方式形成电离区以对空气进行电离，这种方式虽然能形成一定的电势差，以达到电离效果，但是在电压数值确定的情况下，无法达到最佳的电离效果。

实用新型内容

本实用新型提供了一种空气净化装置，用于解决现有技术中采用发射端连接正高压或负高压，接收端接地的方式进行空气电离，在电压数值确定的情况下，无法达到最佳电离效果的技术问题。

本实用新型提供了一种空气净化装置，包括：

电离组件和集尘组件；

该集尘组件与该电离组件连通；

该电离组件设置有电压方向相反的离子发射端和离子接收端；

该离子发射端与该离子接收端构建成电离区。

在第一种可能实现的装置中，该离子发射端与该离子接收端构建成电离区具体为：

该离子接收端围合成电离通道；

该离子发射端设于该电离通道中；

该离子发射端与该离子接收端之间存在间隔。

结合第一种可能实现的装置，在第二种可能实现的装置中，该电离通道和该离子发射端的数量均为1。

结合第二种可能实现的装置，在第三种可能实现的装置中，该离子发射端沿该电离通道的轴心线延伸。

结合第一种可能实现的装置，在第四种可能实现的装置中，该电离通道的数量为1

该离子发射端的数量为N，N为大于或等于2的整数。

结合第四种可能实现的装置，在第五种可能实现的装置中，该离子发射端沿该电离通道的延伸方向延伸；

N个该离子发射端沿该电离通道的延伸方向分布。

结合第五种可能实现的装置，在第六种可能实现的装置中，该离子发射端沿该电离通道的轴心线延伸。

结合第四种可能实现的装置，在第七种可能实现的装置中，N个该离子发射端分布于该电离通道的同一通道截面。

结合第一种可能实现的装置，在第八种可能实现的装置中，该电离通道和该离子发射端的数量均为N，N为大于或等于2的整数；

N个该电离通道的轴心线相互平行，且开口端共面。

结合第一种可能实现的装置，在第九种可能实现的装置中，该离子接收端为涂覆于该电离通道的内壁的导电涂层或由导电材料构成的该电离通道的内壁。

在第十种可能实现的装置中，该离子发射端与该离子接收端构建成电离区具体为：

该离子接收端为开设有M个孔隙的导电板，M为大于或等于1的整数；

M个该离子发生端分别与M个该孔隙对应。

结合前述任一种可能实现的装置，在第十一种可能实现的装置中，该离子接收端和该离子发射端的电压可调节。

结合前述任一种可能实现的装置，在第十二种可能实现的装置中，该集尘组件设置有用于产生电场的电场单元；

该电场单元包括交替间隔排列的高电位电极和低电位电极；

该高电位电极和该低电位电极设置有电场产生体和绝缘部；

该绝缘部包覆该电场产生体；

该高电位电极和该低电位电极之间形成集尘通道。

结合第十二种可能实现的装置，在第十三种可能实现的装置中，该电场产生体为金属板、导电塑料板或表面涂覆导电油墨的塑料板；

该绝缘部由绝缘材料构成。

结合第十二种可能实现的装置，在第十四种可能实现的装置中，该集尘通道与该电离组件的出风端或进风端对应。

结合第一至十任一种可能实现的装置，在第十五种可能的装置中，该集尘组件设置有两块间隔相对的静电金属板；

两块该静电金属板分别连接高电位和低电位；

两块该静电金属板之间形成集尘通道；

该集尘通道与该电离组件的出风端或进风端对应。

结合前述任一种可能实现的装置，在第十六种可能实现的装置中，还包括：用于对空气进行初效过滤的过滤组件，该过滤组件设于该电离组件的进风端。

结合前述任一种可能实现的装置，在第十七种可能实现的装置中，还包括：用于加速空气流动的驱动组件。

从以上技术方案可以看出，本实用新型具有以下优点：

①本实用新型提供的空气净化装置设置有电离组件和集尘组件；集尘组件与电离组件连通；电离组件设置有电压方向相反的离子发射端和离子接收端；离子发射端与离子接收端构建成电离区。通过将离子发射端和离子接收端设置为连接电压方向相反的电压，即可在电压数值确定的情况下，让离子发射端和离子接收端中的一个连接正电压数值的电压，另一个连接负电压数值的电压，基于确定的电压数值，产生最大的电势差，达到最佳的电离效果。

②相较于接地方式，离子发射端和离子接收端之间的电势差变大，加强了电离区的荷电量，从而增强了电离区对粒子的荷电能力，进而增强了集尘组件对粒子的吸附消杀能力，使空气净化装置的性能得到明显提升。

③仅是对电离组件的接线方式进行了更改，在不增加额外成本的情况下，提升了空气净化性能，使空气净化装置具有更强的市场竞争力。

④相较于单向增加电压达到相同电离效果，爬电距离更小，安全性更高，且离子发射端的损耗更小。

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，下面描述中的附图仅仅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性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本实用新型实施例中提供的一种空气净化装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例中提供的电离组件的结构示意图；

图3为本实用新型实施例中提供的另一种电离组件的结构示意图；

图4为本实用新型实施例中提供的集尘组件的结构示意图；

其中：11-离子发射端、12-离子接收端、13-电离通道、14-通道壳体、2-集尘组件、21-高电位电极、22低电位电极、3-底座、31-方形板、32-四棱台、33-直圆筒结构、4-保护壳、5-支撑件、6-固定件。

具体实施方式

本实用新型实施例提供了一种空气净化装置，用于解决的技术问题是现有技术中采用发射端连接正高压或负高压，接收端接地的方式进行空气电离，在电压数值确定的情况下，无法达到最佳电离效果。

为使得本实用新型的实用新型目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，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，下面所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而非全部的实施例。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它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本申请实施例的描述中，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申请实施例和简化描述，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申请实施例的限制。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。

在本申请实施例的描述中，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，也可以是可更换连接，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申请实施例中的具体含义。

现有的使用IFD技术的空气净化设备多采用发射端连接正高压(或负高压)，接收端接地的方式形成电离区以对空气进行电离，这种方式虽然能形成一定的电势差，以达到电离效果，但是在电压数值确定的情况下，无法达到最佳的电离效果。

请参阅图1至图4，本实用新型实施例中提供的一种空气净化装置包括：

电离组件和集尘组件2；集尘组件2与电离组件相对；电离组件设置有电压方向相反的离子发射端11和离子接收端12；离子发射端11与离子接收端12构建成电离区。

需要说明的是：电离组件用于对空气进行电离，使空气中的粒子带电。

离子发射端11用于产生离子，连接正电压或负电压后能连续产生离子的结构或零件均可作为离子发射端11，如尖端结构、负离子发生器毛刷等。

离子接收端12具有导电特性，连接正电压或负电压后会与离子发射端11形成电势差，从而让离子发射端11产生的离子在电势差的作用下，由离子发射端11向离子接收端12移动，离子在移动过程中与空气中的粒子结合，从而完成对空气的电离。离子接收端12的形状结构不作具体限定，与离子发射端11结合后可对空气进行电离的任何结构皆可采用，如圆筒结构，开设有空隙的板状结构等。电离区为可对空气进行电离的区间，可以为二维区域，也可以为三维空间。

离子发射端11与离子接收端12的电压方向相反，即当离子发射端11连接正电压时，离子接收端12连接负电压；当离子发射端11连接负电压时，离子接收端12连接正电压。

集尘组件2用于吸附空气中带电的粒子和灭杀细菌，通过产生电场驱使正负离子定向运动，实现对粒子的吸附，通过瞬间导电击穿由蛋白质组成的细菌细胞壁，实现对细菌的灭杀。集尘组件2的形状结构不作具体限定，现有技术中任何可实现前述功能的结构皆可采用。

集尘组件2与电离组件连通，从而让空气可依次流经电离组件和集尘组件2，或让空气可依次流经集尘组件2和电离组件，确保空气被电离组件电离后，其中的带电粒子必然会流经集尘组件2，从而被吸附消杀，以达到净化的目的。

本实施例的有益效果包括：

①通过将离子发射端11和离子接收端12设置为连接电压方向相反的电压，即可在电压数值确定的情况下，让离子发射端11和离子接收端12中的一个连接正电压数值的电压，另一个连接负电压数值的电压，基于确定的电压数值，产生最大的电势差，达到最佳的电离效果。

②相较于接地方式，离子发射端11和离子接收端12之间的电势差变大，加强了电离区的荷电量，从而增强了电离区对粒子的荷电能力，进而增强了集尘组件2对粒子的吸附消杀能力，使空气净化装置的性能得到明显提升。

③仅是对电离组件的接线方式进行了更改，在不增加额外成本的情况下，提升了空气净化性能，使空气净化装置具有更强的市场竞争力。

④相较于单向增加电压达到相同电离效果，爬电距离更小，安全性更高，且离子发射端11的损耗更小。

电压数值指代表电压大小的数值，如-22V中的22即为电压数值。

为了便于理解，以下提供两种优选的离子发射端11和离子接收端12的组合方式。

第一种组合方式：离子接收端12围合成电离通道13；离子发射端11设于电离通道13中；离子发射端11与离子接收端12之间存在间隔。电离通道13的形状不作具体限定，具有容纳离子发射端11，并可供空气正常流动的通道皆可采用，可以为直线延伸的通道，也可以为弯折延伸的通道，通道截面为多条线段和/或弧线组成的闭合图形，如三角形、矩形、圆形、椭圆形、圆角方形等。通道截面即垂直于电离通道13的延伸方向的截面。以下为了便于描述，以离子发射端11为尖端结构为例进行说明。

基于第一种组合方式的第一种实施方式：采用1个电离通道13与1个离子发射端11进行组合，构成结构最简的电离组件。其中，离子发射端11可以沿电离通道13的延伸方向进行延伸，也可以沿垂直于电离通道13的延伸方向的方向进行延伸。在本实施例中，电离通道13为直线延伸的通道，通道截面为圆形，离子发射端11沿电离通道13的轴心线延伸。如此，尖端结构的输入端位于通道截面的圆心，与离子接收端12的距离处处相等，离子的扩散更均匀，从而获得更佳的电离效果。

基于第一种组合方式的第二种实施方式：采用一个电离通道13与多个离子发射端11进行组合，即在一个电离通道13中设置多个离子发射端11，通过多个离子发射端11同时产生离子，确保通道截面面积较大或空气流速较高的情况下仍然具有足够密度的离子对空气进行电离，保证电离效果。

多个离子发射端11在一个电离通道13中的优选分布方式有：

一、多个离子发射端11沿电离通道13的延伸方向间隔分布，且每个离子发射端11均沿电离通道13的延伸方向延伸，如此，空气经过电离通道13时，会被多次电离，从而达到更佳的电离效果。更优的，每个离子发射端11均沿电离通道13的轴心线延伸，如此，每个离子发射端11的输出端将位于通道截面的中心区域，离子可更均匀地扩散。进一步的，多个离子发射端11以相同的指向等间隔分布。

二、多个离子发射端11分布于电离通道13的同一通道截面：可以为多个离子发射端11的轴心线均垂直于同一通道截面，且多个离子发射端11的输出端位于同一通道截面上，如图3所示；也可以为多个离子发射端11的轴心线位于同一通道截面，且多个离子发射端11的输出端指向电离通道13的内壁。

基于第一种组合方式的第三种实施方式：采用多个电离通道13和多个离子发射端11进行组合，电离通道13与离子发射端11一一对应；让多个电离通道13的轴心线相互平行，并让多个电离通道13的开口端共面，即可看成在一个平面上对齐设置多个第一种实施方式中的组合。

第一种组合方式中的离子接收端12可以为涂覆于电离通道13的内壁的导电涂层，也可以为由导电材料构成的电离通道13的内壁。导电涂层可以采用导电油墨、导电漆、导电胶等，导电涂层可以布满电离通道13的内壁的方式涂覆，也可以间隔方式进行涂覆。导电材料可以为金属、导电塑料等。

第二种组合方式：离子接收端12为开设有多个孔隙的导电板；多个离子发生端与多个孔隙对应一一对应，孔隙位于离子发射端11在进风方向上的后方，孔隙可以为方形或圆形。更优的，将离子发射端11的输出端对准孔隙的中心。

优化的，为了让电离组件的电离效果可控，以适配不同的使用场景，将离子接收端12和离子发射端11的电压设置成可调节。如：通过电子控制方法控制离子发射端11的电压在0～+30000V之间变动，控制离子接收端12的电压在0～-30000V之间变动；或，在确保离子发射端11和离子接收端12的电压方向相反的情况下，控制离子发射端11和离子接收端12的电压在-30000V～+30000V之间变动，从而可实现离子发射端11和离子接收端12的电压方向可互相转换。需要说明的是，离子发射端11和离子接收端12的电压数值不必相等。

以下提供两种优选的集尘组件2，它们均可与前述的任一种电离组件进行组合。

第一种集尘组件2：集尘组件2设置有用于产生电场的电场单元；电场单元包括交替间隔排列的高电位电极21和低电位电极22；高电位电极21和低电位电极22设置有电场产生体和绝缘部，其中，高电位电极21的电场产生体连接高电压，低电位电极22的电场产生体连接低电压，如此，高电位电极21和低电位电极22之间即可产生电场；绝缘部包覆电场产生体，如此，可减少臭氧的产生，并提高了安全性；高电位电极21和低电位电极22之间形成集尘通道。具体的，电场产生体由导电材料制作而成，优选金属板、导电塑料板或表面涂覆有导电油墨的塑料板，绝缘部由绝缘材料构成，如：绝缘塑料。优化的，将高电位电极21和低电位电极22等间隔平行排列，让高电位电极21的最大面平行于低电位电极22的最大面，即电位电极的最大面作为带电颗粒的附着面。如此，基于电场产生体的有限体积可形成最大的电场，同时形成最大的集尘通道，提高集尘效果。

第二种集尘组件2：集尘组件2设置有两块间隔相对的静电金属板；两块静电金属板分别连接高电位和低电位；两块静电金属板之间形成集尘通道。该种集成组件即为常规的静电除尘结构，具备极简的结构。

集尘组件2所形成的集尘通道可以与电离组件的出风端对应，也可以与电离组件的进风端对应。包括：集尘通道与进风端对应连接，即空气经空气电离组件电离后，含离子的空气流出空气净化装置与装置外的空气混合，从而让空气中的颗粒带电，而空气净化为一个循环过程，所以带电颗粒会在循环空气的带动下重新进入空气净化装置，并在进入电离通道13前流经集尘组件2，集尘组件2将其中的带电颗粒进行吸附；或集尘通道与出风端对应连接，即空气经空气电离组件电离后，流入集尘组件2，电离空气中的带电颗粒会被集尘组件2吸附。经试验证明，将集尘组件2连接在出风端比连接在进风端具有更佳的净化效果。

优化的，为了进一步提高净化效果，还为空气净化装置设置了用于对空气进行初效过滤的过滤组件，通过过滤组件将空气中直径较大的颗粒滤除，过滤组件设置在电离组件的进风端，如此，通过先滤除直径较大的颗粒，再对直径较小的颗粒进行电离和吸附，对颗粒进行分级处理，可避免直径较大的颗粒无法被集尘组件2吸附，可明显提高净化效果。过滤组件由一层或多层滤网结构构成。

优化的，为了提高净化效率，还为空气净化装置设置了用于加速空气流动的驱动组件，从而可在保证净化效果的前提下，减少空气流经过滤组件、空气电离组件和集尘组件2所需消耗的时间。驱动组件可设于电风组件的进风端，也可设于电离组件的出风端。驱动组件可以采用常规的风扇结构、空气增倍机等。

在本实施例中，空气净化装置为立柜式，还设置有底座3、保护壳4和支撑件5，底座3由方形板31、四棱台32和直圆筒结构33构成；四棱台32的底面设于方形板31上表面的中心区域，直圆筒结构33的一开口端垂直连接在四棱台32的顶面中心区域，四棱台32的底面小于方形板31的上表面，直圆筒结构33的径向截面小于四棱台32的顶面；两个圆柱状支撑件5的底端垂直连接在方形板31的上表面对角位置，支撑件5的顶端与保护壳4连接，使具有长方体型中空空间的保护壳4与方形板31对齐，支撑件5的高度等于四棱台32的高度，保护壳4的底端与四棱台32的顶面平齐；方形板31和保护壳4之间的间隔构成空气净化装置的进风口；直圆筒结构33和保护壳4之间的间隔构成进气通道；直圆筒结构33的上方的中空空间依次设置电离组件、集尘组件2和驱动组件；离子接收端11为涂覆在通道壳体14的内壁的均匀导电涂层，通道壳体14为直圆筒状塑料结构，围合成圆形直通道，即电离通道13；直圆筒结构33的轴心线与电离通道13的轴心线共线，直圆筒结构33的顶端设置有一个用于固定离子发射端11的固定件6；离子发射端11为一个尖端结构，其沿电离通道13的轴心线延伸，其输入端与固定件6连接，其输出端朝向电离通道13的出风端，其输入端和输出端均位于电离通道13中；集尘组件2的电场单元采用上述的第一种电场单元，同时将集尘组件2与电离组件间隔设置，并在集尘组件2和空气电离组件之间设置一层开设有阵列方孔的导风板，以降低空气从电离通道13进入集尘通道的风阻；集尘组件2上方的中空空间为出风通道，其中设置有用于加速空气流动的风扇(图中未示出)作为驱动组件，从而提高净化风量。

以上对本实用新型所提供的一种空气净化装置进行了详细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (18)

1.一种空气净化装置，其特征在于，包括：

电离组件和集尘组件；

所述集尘组件与所述电离组件连通；

所述电离组件设置有电压方向相反的离子发射端和离子接收端；

所述离子发射端与所述离子接收端构建成电离区。

2.根据权利要求1所述的一种空气净化装置，其特征在于，所述离子发射端与所述离子接收端构建成电离区具体为：

所述离子接收端围合成电离通道；

所述离子发射端设于所述电离通道中；

所述离子发射端与所述离子接收端之间存在间隔。

3.根据权利要求2所述的一种空气净化装置，其特征在于：

所述电离通道和所述离子发射端的数量均为1。

4.根据权利要求3所述的一种空气净化装置，其特征在于：

所述离子发射端沿所述电离通道的轴心线延伸。

5.根据权利要求2所述的一种空气净化装置，其特征在于：

所述电离通道的数量为1；

所述离子发射端的数量为N，N为大于或等于2的整数。

6.根据权利要求5所述的一种空气净化装置，其特征在于：

所述离子发射端沿所述电离通道的延伸方向延伸；

N个所述离子发射端沿所述电离通道的延伸方向分布。

7.根据权利要求6所述的一种空气净化装置，其特征在于：

所述离子发射端沿所述电离通道的轴心线延伸。

8.根据权利要求5所述的一种空气净化装置，其特征在于：

N个所述离子发射端分布于所述电离通道的同一通道截面。

9.根据权利要求2所述的一种空气净化装置，其特征在于：

所述电离通道和所述离子发射端的数量均为N，N为大于或等于2的整数；

N个所述电离通道的轴心线相互平行，且开口端共面。

10.根据权利要求2所述的一种空气净化装置，其特征在于：

所述离子接收端为涂覆于所述电离通道的内壁的导电涂层或由导电材料构成的所述电离通道的内壁。

11.根据权利要求1所述的一种空气净化装置，其特征在于，所述离子发射端与所述离子接收端构建成电离区具体为：

所述离子接收端为开设有M个孔隙的导电板，M为大于或等于1的整数；

M个所述离子发生端分别与M个所述孔隙对应。

12.根据权利要求1至11任一项所述的一种空气净化装置，其特征在于：

所述离子接收端和所述离子发射端的电压可调节。

13.根据权利要求1至11任一项所述的一种空气净化装置，其特征在于：

所述集尘组件设置有用于产生电场的电场单元；

所述电场单元包括交替间隔排列的高电位电极和低电位电极；

所述高电位电极和所述低电位电极设置有电场产生体和绝缘部；

所述绝缘部包覆整个所述电场产生体；

所述高电位电极和所述低电位电极之间形成集尘通道。

14.根据权利要求13所述的一种空气净化装置，其特征在于：

所述电场产生体为金属板、导电塑料板或表面涂覆导电油墨的塑料板；

所述绝缘部由绝缘材料构成。

15.根据权利要求13所述的一种空气净化装置，其特征在于：

所述集尘通道与所述电离组件的出风端或进风端对应。

16.根据权利要求1至11任一项所述的一种空气净化装置，其特征在于：

所述集尘组件设置有两块间隔相对的静电金属板；

两块所述静电金属板分别连接高电位和低电位；

两块所述静电金属板之间形成集尘通道；

所述集尘通道与所述电离组件的出风端或进风端对应。

17.根据权利要求1至11任一项所述的一种空气净化装置，其特征在于，还包括：用于对空气进行初效过滤的过滤组件，所述过滤组件设于所述电离组件的进风端。

18.根据权利要求1至11任一项所述的一种空气净化装置，其特征在于，还包括：用于加速空气流动的驱动组件。

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