CN106799307A - 空气颗粒沉积吸附装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种空气颗粒沉积吸附装置，它是用于除去经电晕充电后气流中携带颗粒的空气颗粒沉积吸附装置，包括一个由平面电极叠加的多层孔板，其中孔板具有可以使气体相对自由穿过的通道，所述多层孔板整体沿水平面倾斜10‑60度，所述每层孔板的平面电极表面都由非导电材料封闭，以及用于向多层孔板内封闭平面电极区域施加高低位电场的充电装置。

Description

空气颗粒沉积吸附装置
技术领域
本发明涉及空气过滤装置产品技术领域，尤其涉及一种空气颗粒沉积吸附装置。
背景技术
近年来, 随着我国经济的飞速发展, 出现了装修高档的写字楼和豪华的居室,室内环境发生了巨大变化。但现在许多居室的封闭式装修和室内所用的装饰材料造成了室内空气污染。美国环保局的统计表明, 室内空气污染程度往往是室外的2~ 5倍, 有时甚至可在100倍以上 。
室内空气净化技术种类较多，按它们对污染物的处理方式可划分为捕获型和破坏型两种。捕获型空气净化技术，是指通过拦截等方式将空气中的污染物聚集在净化装置中，从而实现其从空气中分离，进而达到降低空气中污染物浓度的作用。反应型空气净化技术，是指通过化学反应或离子化的方式将空气中的污染物分子分解或反应，因而实现污染物浓度的降低。
PM2.5的健康危害为人关注，采用空气净化装置去除特定环境中PM2.5 对保护人群健康具有重要意义。因为PM2.5粒径较小，至少需要高中效级别的过滤装置才能实现≥90%的净化率，但是这类过滤装置一般阻力较大，不利于节能，且设备要经常更换，造成运行费用偏高。静电式空气净化装置利用电晕放电原理，使通过净化装置的微粒带上电荷，这些带电微粒在电场中定向移动，被集尘板所捕获，同时在微粒上附着的微生物也被杀灭，从而达到净化空气的目的，具有阻力较小、净化效率较高、可以净化高温含尘气体等优点。
目前市面上的静电除尘式空气净化装置绝大部分采取孔板式结构，利用孔洞间的气流通道来吸附带电颗粒，但是仍然还存在一些问题和不足。由于目前采用的孔板式结构，从整体结构上是与水平面垂直，孔洞自然也与水平面垂直，那么沿孔洞通道通过的带电较弱颗粒物和不带电颗粒不能被有效的捕集；同时当孔板吸附一段时间后，由于吸附在孔板上的带电颗粒的阻隔，孔板的吸附能力也在逐渐降低，这就需要降低孔板高度或用更长的孔，这将带来一系列负面的影响，包括效率降低、安装体积过大等问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种空气颗粒沉积吸附装置，以克服现有同类产品所存在的缺陷。
为实现上述目的，本发明采用了如下的技术方案：一种用于除去经电晕充电后气流中携带颗粒的空气颗粒沉积吸附装置，包括一个由平面电极叠加的多层孔板，其中孔板具有可以使气体相对自由穿过的通道，所述多层孔板整体沿水平面倾斜10-60度，所述每层孔板的平面电极表面都由非导电材料封闭，以及用于向多层孔板内封闭平面电极区域施加高低位电场的充电装置。
进一步而言，上述技术方案中，所述平面电极为间隔紧密的导电材料，可采用：a）低阻抗的复合金属铜包铝、银复铝等；b）高阻抗纤维、石墨与粘结材料构成。
导电材料的区域最好是高阻抗材料的，但也可以是低阻抗材料的，交错的塑料片上可以分别是高阻抗材料和低阻抗材料的区域。
进一步而言，上述技术方案中，所述构成孔板的非导电材料可以为塑料、橡胶、带有磁性粉体的复合材料。
进一步而言，上述技术方案中，所述多层孔板整体沿水平面倾斜37度，可以达到最佳效果。
进一步而言，上述技术方案中，通道最好由波形塑料片提供，波形塑料片的相反表面上最好其有导电材料。例如，波纹塑料片可以彼此以不同性质进行叠放 、以蜂巢式方式折叠、形成螺旋、或形成同心阵列 。
或者，通道也可以由并排布置的橡胶管提供。橡胶管可以是菱形横截面的，也可以是圆形横截面的。
本明中使用的塑料最好是聚丙烯、聚乙烯或其共聚物，不过其它塑料如 PVC、PET、PTFE 和聚碳酸葡也可适用。
本发明还包括一种具有颗粒充电域的设备，所述颗粒充电区域包括具有多个孔隙的导电板,空气能穿过所述孔隙；和多个电晕发射极，每个电晕发射极都与孔隙相关联。孔隙是圆形的，并且每个孔隙优选有一个电晕发射极与之相关联。每个发射极优选地位于其孔隙的中心。发射极优选支撑在导电棒上。发射极可以是优选长度介于3至30mm之间的触针。可选地，发射极的形式可以是三角形齿。
本发明的设备基本包括一系列问隔开来的板，这些板交替地处于高、低电位。高电位板与低电位板绝缘。高电位板相对于低电位板可以是正的或负的。低电位板可以构成一个板的直线间隔阵列或一个板的圆形间隔阵列或一个板的螺旋间隔阵列或其它适当的间隔阵列。高电位板是用 特殊的高阻抗材料而不是用金属制成的。高电位板的高阻抗材料使板升 高至其全工作电位，但不致使其产生电击伤害。当高阻抗的高电位板被用户触及时，电流被限制于一个不产生电击、对健康无害的低值。因此，串列的间隔开来的收集板无需在空气净化设备中为保护而隐藏起来，如果需要的话，可以安装在外部，从而使于接近和拆卸以便清洗 。
在本发明中，塑料通道壁在包含进设备之前被充电。塑料通道壁可以借助电极充电，电极向壁的相对两侧施加高的电压差。或者，塑料壁可以通过在较高温度下施加电场，然后在电场存在的情况下冷却至较低的温度的方式充电。塑料壁也可以通过使塑料壁在一侧上的高电位电晕放电和在另一侧的接地导电板之间移动而被充电 。
本发明提供了一种空气颗粒沉积吸附发生装置，相比于现有静电吸附的装置，该方法通过将多层孔板整体沿水平面倾斜，当颗粒物垂直吹入孔洞后，带电较弱颗粒物和不带电颗粒将与饱和充电的颗粒物包裹在一起与孔洞壁发生碰撞；从而吸附到孔洞壁上，使气流中的颗粒物能够被充分有效的捕集；并且当与颗粒物发生碰撞的碰撞面吸附能力达到饱和后，颗粒物将通过与孔洞壁不断碰撞散射到孔洞的其他表面上，从而增加了孔板的吸附能力。。
附图说明
图1 空气颗粒沉积过滤装置多层孔板整体侧面图，
图2 气流中携带的颗粒物包裹在一起与孔板壁碰撞示意图，
○ 充电饱和的颗粒物
△带电较弱颗粒物
◇不带电颗粒物
图3 气流中携带的颗粒与孔板壁碰撞后散射示意图。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供了一种用于除去经电晕充电后气流中携带颗粒的空气颗粒沉积吸附装置，该装置的外表面涂覆或覆盖导电的或高电阻的电极材料。然后，按照菱形方式将板材折成重叠阵列的空气通道。一个外表面作为高电位侧 ，另一个外表面作为低电位侧。表面适当地连接于高和低电位源 ，以便提供必要的电场 ，在波形槽内形成感应充电的场所，使空悬微尘颗粒可以从流过波形槽的气流中吸向波形槽。图中没有画出风扇或其它通过阵列抽吸或吹送空气的装置。
在颗粒进入过滤阵列之前预先充电，这可以通过电晕发射极实现。在每个圆形孔隙后面 ，定位有中心地布置的电晕发射极触针，其支撑于导电棒上并且相对于通常处于接地电势的导电板处于高电压。由发射极触针产生的空气离子的流在电场的作用下朝着导也板运动 。离子从发射极触针的未端锥形分布地散开并且它们基本上都沉积在导电板上并且灵具体地说沉积在每个圆形孔隙周围的圆周附近。颗粒充电区域、电晕发射极触针和导电棒的组合被称作电场充电装置 ，因为在受控的电场内实现了电晕发射和颗粒充电。快速运动的空气离子与悬浮颗粒撞击并将它们充电 。
为了更清楚详细地介绍本发明实施例所提供的用于除去经电晕充电后气流中携带颗粒的空气颗粒沉积吸附装置，下面将具体进行说明。
实施例1
一种用于除去经电晕充电后气流中携带颗粒的空气颗粒沉积吸附装置，如图1所示，其多层孔板整体与水平面呈37度，当携带有颗粒物的气流沿箭头方向垂直吹入，将与多层孔板壁发生碰撞；如图2所示，充电饱和的颗粒物将包裹着带电较弱颗粒物和不带电颗粒与孔板壁接触，由于充电薄荷的颗粒物与孔板壁紧密吸附，从而将混入其中的带电较弱颗粒物和不带电颗粒夹在中间达到吸附的目的；如图3所示，当由于吸附在孔板上的带电颗粒的阻隔，孔板的吸附能力也在逐渐降低达到饱和时，气流中的颗粒物通过与孔板壁发生连续碰撞，使颗粒物吸附到孔板其他位置上，从而大大提高了多层孔板的吸附率。

Claims (10)

1.一种用于除去经电晕充电后气流中携带颗粒的空气颗粒沉积吸附装置，包括一个由平面电极叠加的多层孔板，其中孔板具有可以使气体相对自由穿过的通道，所述多层孔板整体沿水平面倾斜10-60度，所述每层孔板的平面电极表面都由非导电材料封闭，以及用于向多层孔板内封闭平面电极区域施加高低位电场的充电装置。
2.根据权利要求1所述的空气颗粒沉积吸附装置，其特征在于：所述平面电极为间隔紧密的导电材料，可采用：a）低阻抗的复合金属铜包铝、银复铝等；b）高阻抗纤维、石墨与粘结材料构成。
3.根据权利要求1所述的空气颗粒沉积吸附装置，其特征在于：导电材料的区域最好是高阻抗材料的，但也可以是低阻抗材料的，交错的塑料片上可以分别是高阻抗材料和低阻抗材料的区域。
4.根据权利要求1所述的空气颗粒沉积吸附装置，其特征在于：所述构成孔板的非导电材料可以为塑料、橡胶、带有磁性粉体的复合材料。
5.根据权利要求1所述的空气颗粒沉积吸附装置，其特征在于：所述多层孔板整体沿水平面倾斜37度，可以达到最佳效果。
6.根据权利要求1所述的空气颗粒沉积吸附装置，其特征在于：通道最好由波形塑料片提供，波形塑料片的相反表面上最好其有导电材料，波纹塑料片可以彼此以不同性质进行叠放 、以蜂巢式方式折叠、形成螺旋、或形成同心阵列 ；通道也可以由并排布置的橡胶管提供，橡胶管可以是菱形横截面的，也可以是圆形横截面的。
7.根据权利要求4所述的塑料，其特征在于：本明中使用的塑料最好是聚丙烯、聚乙烯或其共聚物，不过其它塑料如 PVC、PET、PTFE 和聚碳酸葡也可适用。
8.空气颗粒沉积吸附装置，还包括一种具有颗粒充电域的设备，所述颗粒充电区域包括具有多个孔隙的导电板,空气能穿过所述孔隙；和多个电晕发射极，每个电晕发射极都与孔隙相关联。
9.根据权利要求8所述的具有颗粒充电域的设备，其特征在于：孔隙是圆形的，并且每个孔隙优选有一个电晕发射极与之相关联，每个发射极优选地位于其孔隙的中心，发射极优选支撑在导电棒上。
10.根据权利要求8所述的具有颗粒充电域的设备，其特征在于：发射极可以是优选长度介于3至30mm之间的触针，可选地，发射极的形式可以是三角形齿。
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