DE202023102502U1 - Elektro-Staubabscheider für Luftreiniger - Google Patents

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Abstract

Elektro-Staubabscheider für Luftreiniger, der wenigstens einen Rahmen (10) zur elektrostatischen Staubabscheidung umfasst, der im Inneren eines Luftreinigers angebracht ist, wobei der Rahmen (10) zur elektrostatischen Staubabscheidung eine Vorderseite (11) zur Lufteinfuhr aufweist, an welcher Vorderseite (11) ein Ionisationsbereich (30) angeordnet ist, in welchem Ionisationsbereich (30) die Ionisation mittels Hochspannungsentladungen stattfindet, wobei die Staubpartikel in der durchfließenden Luft abgeschieden werden und dadurch positive Ladung tragen, wobei an die Schlussseite des Ionisationsbereiches (30), durch welche Schlussseite die Luft fließt, ein Staubabscheidungsbereich (40) angeschlossen ist, der aus einer Vielzahl von ersten elektrisch leitenden Platten (41) und einer Vielzahl von zweiten elektrisch leitenden Platten (42) ausgebildet ist, die beabstandet, parallel zueinander angebracht sind, dadurch gekennzeichnet, dass an einer Seite des Rahmens (10) zur elektrostatischen Staubabscheidung ein Gleichstrom-Hochspannungsnetzteil (20) angeordnet ist, dessen Ausgang an den Ionisationsbereich (30) und den Staubabscheidungsbereich (40) elektrisch angeschlossen ist, wobei zwischen den gegenüberliegenden Seiten der ersten elektrisch leitenden Platten (41) und der zweiten elektrisch leitenden Platten (42) eine Vielzahl von ersten leitenden Achsen (411) und zweiten leitenden Achsen (421) voneinander getrennt angeordnet ist, wobei die ersten leitenden Achsen (411) und die zweiten leitenden Achsen (421) jeweils einen vorgegebenen Widerstanskoeffizienten besitzen und beabstandet hintereinander angeschlossen sind, um eine Gleichstrom-Hochspannungsstromversorgung zu erhalten, wobei der Widerstanskoeffizient der ersten elektrisch leitenden Platten (41) größer als der Widerstanskoeffizient der zweiten elektrisch leitenden Platten (41) sein muss, damit eine positive Ladung (+) bei niedrigem Strom in den ersten elektrisch leitenden Platten (41) und eine stabile negative Ladung (-) in den zweiten elektrisch leitenden Platten (42) entsteht, wodurch eine deutliche Verringerung der bei der elektrostatischen Staubabscheidung entstehenden Geräusche erzielt wird und die Sicherheit und Stabilität des Luftreinigers gewährleistet wird.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die Erfindung betrifft Luftreiniger, insbesondere einen Elektro-Staubabscheider für Luftreiniger.
  • Stand der Technik
  • 4 zeigt den Aufbau eines herkömmlichen elektrostatischen Luftreinigers. Auf dem Weg der Luftfiltration ist ein Ionisationsbereich 1 angeordnet, in dem die Ionisation mittels Hochspannungsentladungen stattfindet, wobei die Staubpartikel in der Luft, die durch den Ionisationsbereich fließen, abgeschieden werden und dadurch positive Ladung tragen. Weiter fließen die Staubpartikel durch einen Staubabscheidungsbereich 2 mit positiver und negativer Polarität, wobei die Staubpartikel mit positiver Ladung durch das gegenseitige Anziehen der Anode und Kathode abgesaugt werden und haften. Schließlich wird eine saubere Luftströmung ausgepustet. Die Staubabscheidungsstruktur ist in der Regel aus einer Vielzahl an Sätzen von beabstandeten, parallel zueinander angebrachten Metallblechen 3 und einer Vielzahl an Sätzen von zwischen zwei Seiten hintereinander angeordneten Metallstäben 4 so ausgebildet, dass die Metallbleche 3 und die Metallstäbe 4 zusammen einen Raum mit positiver und negativer Polarität bilden, wobei Staubpartikel in dem Raum abgesaugt und gesammelt werden. Zwischen den gegenüberliegenden Seiten der Metallbleche 3 und der Metallstäbe 4 sind zwar absolut sichere Isolationsabstände vorhanden, doch ist die Stromversorgung der Sätze der Metallbleche 3 und der Metallstäbe 4 gleich. Insbesondere besitzen die Metallbleche 3 und die Metallstäbe 4 eine optimale elektrische Leitfähigkeit, sodass die zwischen den Metallblechen 3 und den Metallstäben 4 übertragene elektrische Spannung fixiert und nicht erhöhbar ist. Wenn sich immer mehr elektrisch geladene Staubpartikel an den Metallblechen 3 ansammeln, wird sich der Abstand zwischen den Oberflächen benachbarter Seiten mit unterschiedlicher Polarität entsprechend verkleinern. Es kann sogar zu einer Spannungsabschwächung kommen, sodass die haftenden, elektrisch geladenen Staubpartikel plötzlich ionsiert werden, was dazu führen kann, dass ein großer Strom zwischen den Metallblechen 3 mit unterschiedlicher Polarität fließt und blitzartig ein Kurzschluss entsteht, der wiederum zu Funken führt. Dabei würden sich auch extrem laute Geräusche eines elektrischen Schlags enstehen, die den Benutzer erschrecken können. Bei einer erhöhten Häufigkeit solcher Vorfälle kann es im schlimmsten Fall zu einem Brand kommen.
  • Aufgabe der Erfindung
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Elektro-Staubabscheider für Luftreiniger zu schaffen, der eine deutliche Verringerung der bei der elektrostatischen Staubabscheidung entstehenden Geräusche erzielt und die Sicherheit und Stabilität des Luftreinigers gewährleistet.
  • Technische Lösung
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Elektro-Staubabscheider für Luftreiniger mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • Die Erfindung stellt einen Elektro-Staubabscheider für Luftreiniger bereit, der wenigstens einen Rahmen zur elektrostatischen Staubabscheidung umfasst, der im Inneren eines Luftreinigers angebracht ist, wobei der Rahmen zur elektrostatischen Staubabscheidung eine Vorderseite zur Lufteinfuhr aufweist, an welcher Vorderseite ein Ionisationsbereich angeordnet ist, in welchem Ionisationsbereich die Ionisation mittels Hochspannungsentladungen stattfindet, wobei die Staubpartikel in der Luft, die durch den Ionisationsbereich fließen, abgeschieden werden und dadurch positive Ladung tragen. An die Schlussseite des Ionisationsbereiches, durch welche Schlussseite die Luft fließt, ist ein Staubabscheidungsbereich angeschlossen, der aus einer Vielzahl von ersten elektrisch leitenden Platten und einer Vielzahl von zweiten elektrisch leitenden Platten ausgebildet ist, die beabstandet, parallel zueinander angebracht sind.
  • Der erfindungsgemäße Elektro-Staubabscheider für Luftreiniger zeichnet sich dadurch aus, dass an einer Seite des Rahmens zur elektrostatischen Staubabscheidung ein Gleichstrom-Hochspannungsnetzteil angeordnet ist, dessen Ausgang an den Ionisationsbereich und den Staubabscheidungsbereich elektrisch angeschlossen ist, wobei zwischen den gegenüberliegenden Seiten der ersten elektrisch leitenden Platten und der zweiten elektrisch leitenden Platten eine Vielzahl von ersten leitenden Achsen und zweiten leitenden Achsen voneinander getrennt angeordnet ist, wobei die ersten leitenden Achsen und die zweiten leitenden Achsen jeweils einen vorgegebenen Widerstanskoeffizienten besitzen und beabstandet hintereinander angeschlossen sind, um eine Gleichstrom-Hochspannungsstromversorgung zu erhalten. Dabei muss der Widerstanskoeffizient der ersten elektrisch leitenden Platten größer als der Widerstanskoeffizient der zweiten elektrisch leitenden Platten sein, damit eine positive Ladung bei niedrigem Strom in den ersten elektrisch leitenden Platten und eine stabile negative Ladung in den zweiten elektrisch leitenden Platten entsteht. Dadurch wird eine deutliche Verringerung der bei der elektrostatischen Staubabscheidung entstehenden Geräusche erzielt und die Sicherheit und Stabilität des Luftreinigers gewährleistet.
  • Figurenliste
    • 1 zeigt eine Explosionsdarstellung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels eines Elektro-Staubabscheiders für Luftreiniger.
    • 2 zeigt eine perspektivische Ansicht des bevorzugten Ausführungsbeispiels aus 1 im aufgebauten Zustand.
    • 3 zeigt ein Blockdiagramm des bevorzugten Ausführungsbeispiels aus 1.
    • 4 zeigt eine schematische Darstellung des Aufbaus eines herkömmlichen Staubabscheiders.
  • Detaillierte Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels
  • Im Folgenden werden Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung anhand der detaillierten Beschreibung eines Ausführungsbeispiels und der beigefügten Zeichnungen näher erläutert werden. Die Erfindung ist jedoch nicht auf die Beschreibung dieses Ausführungsbeispiels und dessen Darstellung in den beigefügten Zeichnungen beschränkt.
  • Wie in 1 bis 3 gezeigt ist, bezieht sich die Erfindung auf einen Elektro-Staubabscheider für Luftreiniger, der wenigstens einen Rahmen 10 zur elektrostatischen Staubabscheidung und ein Gleichstrom-Hochspannungsnetzteil 20 umfasst und im Inneren eines Luftreinigers (nicht dargestellt) montiert ist. Der Rahmen 10 zur elektrostatischen Staubabscheidung ist aus einer Vielzahl von Metallblechen ausgebildet, die zusammen einen verschlossenen rechteckigen Rahmen bilden. Der Rahmen 10 weist eine Vorderseite 11 auf, auf der ein Ionisationsbereich 30 und ein Staubabscheidungsbereich 40 der Reihe nach angeordnet sind.
  • Der Ionisationsbereich 30 ist derart angeordnet, dass die Ionisation mittels Hochspannungsentladungen stattfindet. Der Ionisationsbereich 30 umfasst zwei Ionisationsdrahthalter 31, die an zwei gegenüberliegenden Seiten des Rahmens 10 zur elektrostatischen Staubabscheidung parallel zueinander montiert sind. Der Ionisationsdrahthalter 31 ist mit einer Vielzahl von Fixierteilen 311 versehen, die in einem axialen, vorgegebenen Abstand symmetrisch vorstehend angeordnet sind, wobei zwischen den gegenüberliegenden Seiten der beiden Fixierteile 311 ein Hochspannungs-Ionisationsdraht 32 fest angeordnet ist, um die Hochspannungs-Stromversorgung des Gleichstrom-Hochspannungsnetzteils 20 zu erhalten. Wie in 3 gezeigt ist, werden die Staubpartikel in der durchfließenden Luft ionisiert und tragen dadurch positive Ladung (+). An die Schlussseite des Ionisationsbereiches 30, durch welche Schlussseite die Luft fließt, ist ein Staubabscheidungsbereich 40 angeschlossen.
  • Der Staubabscheidungsbereich 40 ist aus einer Vielzahl von ersten elektrisch leitenden Platten 41 und einer Vielzahl von zweiten elektrisch leitenden Platten 42 ausgebildet, die beabstandet, parallel zueinander angebracht sind. Zwischen den gegenüberliegenden Seiten der ersten elektrisch leitenden Platten 41 und der zweiten elektrisch leitenden Platten 42 ist eine Vielzahl von ersten leitenden Achsen 411 und zweiten leitenden Achsen 421 voneinander getrennt angeordnet, wobei die ersten leitenden Achsen 411 und die zweiten leitenden Achsen 421 jeweils einen vorgegebenen Widerstanskoeffizienten besitzen und beabstandet hintereinander angeschlossen sind. Die ersten leitenden Achsen 411 sind aus makromolekülem, antistatischem Material hergestellt, wobei der Widerstandskoeffizient der ersten leitenden Achsen 411 bei 103~1011 liegt. Somit können die ersten leitenden Achsen 411 die Gleichstrom-Hochspannungsstromversorgung des Gleichstrom-Hochspannungsnetzteils 20 erhalten. An die beiden axialen Enden der ersten leitenden Achse 411 ist jeweils ein Hochspannungs-Isolator 414 axial angeschlossen, damit die ersten leitenden Achsen 411 an gegenüberliegenden Seiten des Rahmens 10 zur elektrostatischen Staubabscheidung fixiert angeordnet werden können. Die zweiten leitenden Achsen 421 sind aus superleitendem Material mit einem Widerstandskoeffizienten von weniger als 103 hergestellt. An die beiden Enden der jeweiligen zweiten leitenden Achse 421 ist jeweils ein Feststellelement 424 mit Schraubenfunktion axial angeschlossen, damit die zweiten leitenden Achsen 421 an gegenüberliegenden Seiten des Rahmens 10 zur elektrostatischen Staubabscheidung fixiert angeordnet werden können.
  • An der der zweiten leitenden Achse 421 entsprechenden Stelle der ersten elektrisch leitenden Platte 41 ist eine Durchgangsöffnung 413 axial angeordnet, die größer als der Durchmesser der zweiten elektrisch leitenden Achse 421 ist. An der der ersten leitenden Achse 411 entsprechenden Stelle der zweiten elektrisch leitenden Platte 42 ist eine Durchgangsöffnung 423 angeordnet ist, die größer als der Durchmesser der ersten elektrisch leitenden Achse 411 ist. Die ersten elektrisch leitenden Platten 41 und die zweiten elektrisch leitenden Platten 42 sind mittels von entsprechenden ersten elektrisch leitenden Buchsen 412 und entsprechenden zweiten elektrisch leitenden Buchsen 422 jeweils an die ersten leitenden Achsen 411 und die zweiten leitenden Achsen 421 angeschlossen, wodurch eine unabhängige elektrisch leitende Architektur gebildet wird, die in zwei Bereiche unterteilt ist. Die ersten elektrisch leitenden Buchsen 412 sind aus makromolekülem, antistatischem Material hergestellt, das den gleichen Widerstandskoeffizienten wie die ersten leitenden Achsen 411 hat, welcher Widerstandskoeffizient bei 103~1011 liegt. Die zweiten elektrisch leitenden Buchsen 422 sind aus superleitendem Material hergestellt, das den gleichen Widerstandskoeffizienten wie die zweiten leitenden Achsen 421 hat. Durch diese Hintereinanderanschlüsse entsteht positive Ladung (+) bei den ersten elektrisch leitenden Platten 41 und negative Ladung (-) bei den zweiten elektrisch leitenden Platten 42.
  • Für den Betrieb des erfindungsgemäßen Elektro-Staubabscheiders für Luftreiniger wird auf 1 bis 3 verwiesen. Sofern der Elektro-Staubabscheider an einer Stelle der Lufteinströmung angebracht ist, kann er eingeschaltet werden, sodass der Gleichstrom-Hochspannungsnetzteil 20 den Ionisationsbereich 30 und den Staubabscheidungsbereich 40 mittels Gleichstrom-Hochspannungen mit Strom versorgt, sodass die Staubpartikel in der durchfließenden Luft ionisiert werden und dadurch positive Ladung (+) tragen. Weiter fließen die Staubpartikel durch den Staubabscheidungsbereich 40 mit positiver und negativer Polarität, wobei die Staubpartikel mit positiver Ladung (+) durch das gegenseitige Anziehen der Anode und Kathode abgesaugt werden und an den zweiten elektrisch leitenden Platten 42 haften. Schließlich wird eine saubere Luftströmung ausgepustet. Da die ersten leitenden Achsen 411 und die ersten elektrisch leitenden Buchsen 412 aus makromolekülem, antistatischem Material hergestellt sind und deren Widerstandskoeffizient bei 103~1011 liegt, welcher Widerstandskoeffizient deutlich größer als der Widerstandskoeffizient der zweiten leitenden Achsen 421 ist, wird ermöglicht, dass der elektrische Strom der ersten leitenden Achsen 411 und der ersten elektrisch leitenden Platten 41 unter Stromversorgung mittels einer gleichen elektrischen Spannung deutlich verringert werden kann, sodass vermieden wird, dass ein großer Strom zwischen den gegenüberliegenden Seiten der ersten elektrisch leitenden Platten 41 und der zweiten elektrisch leitenden Platten 42 fließt und blitzartig ein Kurzschluss entsteht, der wiederum zu Funken führt. Zudem sorgt die stabile elektrische Spannung dafür, dass die Staubpartikel mit posiver Ladung (+) stabil und gleichmäßig auf den Oberflächen der zweiten elektrisch leitenden Platten 42 haften. Dadurch wird das beim Stand der Technik genannte Problem, dass die elektrisch geladenen Staubpartikel plötzlich ionsiert werden, vermieden. Schließlich wird eine saubere Luftströmung ausgepustet. Somit wird eine deutliche Verringerung der bei der elektrostatischen Staubabscheidung entstehenden Geräusche erzielt und die Sicherheit und Stabilität des Luftreinigers gewährleistet.
  • Obwohl die vorliegende Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen detailliert beschrieben worden ist, ist für den Fachmann selbstverständlich, dass die Erfindung nicht auf diese Ausführungsbeispiele beschränkt ist, sondern dass vielmehr Abwandlungen in der Weise möglich sind, dass einzelne Merkmale weggelassen oder andersartige Kombinationen von Merkmalen verwirklicht werden können, solange der Schutzbereich der beigefügten Ansprüche nicht verlassen wird. Die Offenbarung der vorliegenden Erfindung schließt sämtliche Kombinationen der vorgestellten Einzelmerkmale mit ein.
  • Bezugszeichenliste
    • 10
    Rahmen zur elektrostatischen Staubabscheidung
    11
    Vorderseite
    20
    Gleichstrom-Hochspannungsnetzteil
    30
    Ionisationsbereich
    31
    Ionisationsdrahthalter
    311
    Fixierteil
    32
    Hochspannungs-Ionisationsdraht
    40
    Staubabscheidungsbereich
    41
    erste elektrisch leitende Platte
    411
    erste leitende Achse
    412
    erste elektrisch leitende Buchse
    413
    Durchgangsöffnung
    414
    Hochspannungs-Isolator
    42
    zweite elektrisch leitende Platte
    421
    zweite leitende Achse
    422
    zweite elektrisch leitende Buchse
    423
    Durchgangsöffnung
    424
    Feststellelement
    (+)
    positive Ladung
    (-)
    negative Ladung

Claims (7)

  1. Elektro-Staubabscheider für Luftreiniger, der wenigstens einen Rahmen (10) zur elektrostatischen Staubabscheidung umfasst, der im Inneren eines Luftreinigers angebracht ist, wobei der Rahmen (10) zur elektrostatischen Staubabscheidung eine Vorderseite (11) zur Lufteinfuhr aufweist, an welcher Vorderseite (11) ein Ionisationsbereich (30) angeordnet ist, in welchem Ionisationsbereich (30) die Ionisation mittels Hochspannungsentladungen stattfindet, wobei die Staubpartikel in der durchfließenden Luft abgeschieden werden und dadurch positive Ladung tragen, wobei an die Schlussseite des Ionisationsbereiches (30), durch welche Schlussseite die Luft fließt, ein Staubabscheidungsbereich (40) angeschlossen ist, der aus einer Vielzahl von ersten elektrisch leitenden Platten (41) und einer Vielzahl von zweiten elektrisch leitenden Platten (42) ausgebildet ist, die beabstandet, parallel zueinander angebracht sind, dadurch gekennzeichnet, dass an einer Seite des Rahmens (10) zur elektrostatischen Staubabscheidung ein Gleichstrom-Hochspannungsnetzteil (20) angeordnet ist, dessen Ausgang an den Ionisationsbereich (30) und den Staubabscheidungsbereich (40) elektrisch angeschlossen ist, wobei zwischen den gegenüberliegenden Seiten der ersten elektrisch leitenden Platten (41) und der zweiten elektrisch leitenden Platten (42) eine Vielzahl von ersten leitenden Achsen (411) und zweiten leitenden Achsen (421) voneinander getrennt angeordnet ist, wobei die ersten leitenden Achsen (411) und die zweiten leitenden Achsen (421) jeweils einen vorgegebenen Widerstanskoeffizienten besitzen und beabstandet hintereinander angeschlossen sind, um eine Gleichstrom-Hochspannungsstromversorgung zu erhalten, wobei der Widerstanskoeffizient der ersten elektrisch leitenden Platten (41) größer als der Widerstanskoeffizient der zweiten elektrisch leitenden Platten (41) sein muss, damit eine positive Ladung (+) bei niedrigem Strom in den ersten elektrisch leitenden Platten (41) und eine stabile negative Ladung (-) in den zweiten elektrisch leitenden Platten (42) entsteht, wodurch eine deutliche Verringerung der bei der elektrostatischen Staubabscheidung entstehenden Geräusche erzielt wird und die Sicherheit und Stabilität des Luftreinigers gewährleistet wird.
  2. Elektro-Staubabscheider nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Widerstandskoeffizient der ersten leitenden Achsen (411) bei 103~1011 liegt und der Widerstandskoeffizient der zweiten leitenden Achsen (421) kleiner als 103 ist.
  3. Elektro-Staubabscheider nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten leitenden Achsen (411) aus makromolekularem, antistatischem Material und die zweiten leitenden Achsen (421) aus superleitendem Material hergestellt sind.
  4. Elektro-Staubabscheider nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an die beiden axialen Enden der ersten leitenden Achse (411) jeweils ein Hochspannungs-Isolator (414) axial angeschlossen ist, damit die ersten leitenden Achsen (411) an dem Rahmen (10) zur elektrostatischen Staubabscheidung fixiert angeordnet werden.
  5. Elektro-Staubabscheider nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an der der zweiten leitenden Achse (421) entsprechenden Stelle der ersten elektrisch leitenden Platte (41) eine Durchgangsöffnung (413) angeordnet ist, die größer als der Durchmesser der zweiten elektrisch leitenden Achse (421) ist; und dass an der der ersten leitenden Achse (411) entsprechenden Stelle der zweiten elektrisch leitenden Platte (42) eine Durchgangsöffnung (423) angeordnet ist, die größer als der Durchmesser der ersten elektrisch leitenden Achse (411) ist.
  6. Elektro-Staubabscheider nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten leitenden Achsen (411) mittels von ersten elektrisch leitenden Buchsen (412) mit einem gleichen Widerstandskoeffizienten an die ersten elektrisch leitenden Platten (41) hintereinander angeschlossen sind und die zweiten leitenden Achsen (421) mittels von zweiten elektrisch leitenden Buchsen (422) mit einem gleichen Widerstandskoeffizienten an die zweiten elektrisch leitenden Platten (42) hintereinander angeschlossen sind, wodurch eine unabhängige elektrisch leitende Architektur gebildet wird, die in zwei Bereiche unterteilt ist.
  7. Elektro-Staubabscheider nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ionisationsbereich (30) zwei Ionisationsdrahthalter (31) umfasst, die an zwei gegenüberliegenden Seiten des Rahmens (10) zur elektrostatischen Staubabscheidung parallel zueinander montiert sind, wobei der Ionisationsdrahthalter (31) mit einer Vielzahl von Fixierteilen (311) versehen ist, die in einem axialen, vorgegebenen Abstand symmetrisch vorstehend angeordnet sind, wobei zwischen den gegenüberliegenden Seiten der beiden Fixierteile (311) ein Hochspannungs-Ionisationsdraht (32) fest angeordnet ist, um die Hochspannungs-Stromversorgung des Gleichstrom-Hochspannungsnetzteils (20) zu erhalten.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN117628619A (zh) * 2023-12-29 2024-03-01 广州爱高制冷设备有限公司 新风换热器及新风系统
CN117628619B (zh) * 2023-12-29 2024-05-14 广州爱高制冷设备有限公司 新风换热器及新风系统

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CN117628619A (zh) * 2023-12-29 2024-03-01 广州爱高制冷设备有限公司 新风换热器及新风系统
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