CN108380391B - 无臭氧双路四电压高压静电除尘器及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
一种无臭氧双路四电压高压静电除尘器及其控制方法，包括从进风端到出风端依次设置的初效过滤网、电离区、积尘区和复合过滤网，在进风端或出风端设有电风扇；在该电离区和积尘区分别设有直流高压电极，该直流高压电极分别与一双路四电压高压电源的两个不同电压值的高压输出端连接，该双路四电压高压电源与控制器的输出端连接。其控制方法包括强效净化模式和维持模式。本发明的优点是：提供两种不同的放电电压，在人们未进入场所之前，采用第一种放电方式进行空气净化，在人们进入场所之后，采用第二种方式进行空气净化。这样既能够保证目标场所中空气的高效净化、降低成本，又能够避免空气净化***所产生的臭氧对人体的损伤。
Description
技术领域
本发明涉及一种无臭氧双路四电压高压静电除尘器及其控制方法，属于空气净化设备领域。
背景技术
大气污染物系指由于人类活动或自然过程排入大气的并对环境或人产生有害影响的那些物质。大气污染对人体的影响，首先是感觉上不舒服，随后生理上出现可逆性反应，再进一步就出现急性危害症状。大气污染对人的危害大致可分为急性中毒、慢性中毒、致癌三种。在大部分情况下，室内或者办公环境下，大气污染对人类的影响主要是后两者。
大气污染对人体健康慢性毒害作用，主要表现为污染物质在低浓度、长时间连续作用于人体后，出现的患病率升高等现象。中国城市居民肺癌发病率很高，城市居民呼吸***疾病明显高于郊区。
致癌则是长期影响的结果，是由于污染物长时间作用于肌体，损害体内遗传物质，引起突变，比如，生殖细胞发生突变，使后代机体出现各种异常；或者引起生物体细胞遗传物质和遗传信息发生突然改变作用。大气污染会导致人的寿命下降。
因此，为了避免或降低大气污染对人体的影响，空气净化设备逐渐得到推广应用。目前国内外市场空气净化器大致有以下几种:1.静电集尘式、2.臭氧式、3.负离子式、4.滤芯式、5.活性碳吸附式、6.紫外线灭菌式等。
在这些方式中，静电集尘方式的综合成本较低，效益最高，并且对送风量的影响最小。但是，目前静电集尘方式进行空气净化存在一个主要的问题，就是由于采用了高压放电的方式，静电集尘式空气净化会产生臭氧，臭氧具有腐蚀性，在空气中积累到一定程度会对人体带来损伤。一般认为臭氧吸入体内后，能迅速转化为活性很强的自由基-超氧基(O2-)，主要使不饱和脂肪酸氧化，从而造成细胞损伤。臭氧可使人的呼吸道上皮细胞脂质过氧化过程中花生四烯酸增多，进而引起上呼吸道的炎症病变。
因此，目前很多静电集尘式的净化***中需要安装单独的除臭氧装置，造成了净化成本的显著上升。
发明内容
本发明的目的就是提供一种无臭氧双路四电压高压静电除尘器及其控制方法，能够避免臭氧对人们带来损伤的空气净化设备和控制模式。以解决现有技术存在的需要安装单独的除臭氧装置，造成了净化成本的显著上升的问题。
为实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：
一种无臭氧双路四电压高压静电除尘器，其特征在于，包括从进风端到出风端依次设置的初效过滤网A、电离区B、积尘区C和复合过滤网D，在进风端或出风端设有电风扇E；在该电离区B和积尘区C分别设有直流高压电极F，该直流高压电极F分别与一双路四电压高压电源G的两个不同电压值的高压输出端连接，该双路四电压高压电源G与控制器10的输出端连接。
一种所述的无臭氧双路四电压高压静电除尘器的控制方法，其特征在于，
（1）工作时，首先根据预先设置或者根据随时更新的目标空间的日程信息来获得目标空间的人类活动时间；对于办公场所而言，可以获取办公场所的工作时间；对于会议室而言，获取会议室的使用时间表，根据使用时间表获得使用时间；
（2）获得目标空间的使用时间之后，根据使用时间确定工作模式；该工作模式包括：在早上工作时间开始之前的a段时间内，启动8000V输出高压的强效净化模式；在a段时间过半时，将强效净化模式修改为维持模式，采用5000V的高压，在该维持模式下，则不再产生臭氧。
本发明的优点是：其空气净化方法能够驱动空气净化***的高压放电装置提供两种不同的放电电压，一种放电电压具有远高于其他放电电压的净化效率，另一种放电电压具有远低于其他放电电压的臭氧生成量；根据目标场所中人们活动的规律进行空气净化方式的提前选择，在人们未进入场所之前，采用第一种放电方式进行空气净化，在人们进入场所之后，采用第二种方式进行空气净化。这样既能够保证目标场所中空气的高效净化、降低成本，又能够避免空气净化***所产生的臭氧对人体的损伤。
附图说明
图1是本发明整体结构示意图；
图2是图1中双路四电压高压电源的电路结构框图；
图3是图2中的“整流滤波电路”实施例的电原理图；
图4是图2中的“12V稳压电路”实施例的电原理图；
图5是图2中的“脉宽稳压电路”实施例的电原理图；
图6是图2中的“震荡电路”实施例的和“升压变压器”的电原理图；
图7是图2中的“二极管倍压电路”实施例的电原理图；
图8是图2中的“电压转换电路”实施例的电原理图；
图9是图2中的“反馈电路”实施例的电原理图。
附图标记说明：A、初效过滤网，B、电离区，C、积尘区，D、复合过滤网，E、电风扇，F、双路四电压高压电源，1、AC18V电源，2、整流滤波电路，3、12V稳压电路，4、脉宽稳压电路，5、震荡电路，6、升压变压器，7、二极管倍压电路，8、电压转换电路，9、反馈电路，10、控制器。
具体实施方式
参见图1，本发明一种无臭氧双路四电压高压静电除尘器，其特征在于，包括从进风端到出风端依次设置的初效过滤网A、电离区B、积尘区C和复合过滤网D，在进风端或出风端设有电风扇E；在该电离区B和积尘区C分别设有直流高压电极F，该直流高压电极F分别与一双路四电压高压电源G的两个不同电压值的高压输出端连接，该双路四电压高压电源G与控制器10的输出端连接。
参见图2，所述的双路四电压高压电源G包括整流滤波电路2、12V稳压电路3、脉宽稳压电路4、震荡电路5、升压变压器6、二极管倍压电路7、电压转换电路8和反馈电路9，整流滤波电路2的输入端与AC18V电源1的输出端连接，整流滤波电路2的输出分别与12V稳压电路3和脉宽稳压电路4的输入端连接，该脉宽稳压电路4的输出端依次连接震荡电路5、升压变压器6和二极管倍压电路7，二极管倍压电路7为三级倍压输出，分别为1000V、2000V、4000V和8000V的直流输出，其中8000V的直流输出端经电压转换电路8输出5000V电压和8000V作为两个工作模式的工作电压,该电压转换电路8的输出端通过反馈电路9与脉宽稳压电路4的一个控制端连接。
上述的整流滤波电路2、12V稳压电路3、脉宽稳压电路4、震荡电路5、升压变压器6、二极管倍压电路7和反馈电路9均为常规电路。反馈电路9中的虚线框中的电路电路是反馈电路的一部分，作用是过流限制，其中IC4的电路是用来限流的，当输出电流过大时就会通过LM2576的FB端来调节L2处的直流电压，使输出的高压进一步降低。
图7所示的二极管倍压电路中高压二极管D5的阴极输出端h接图1中的电离区B，二极管D4的阴极输出端接图1中的积尘区C。
所述的电压转换电路8（图8）通过三极管Q1的通断，对接地电阻R19、VR3和R9、VRI进行并联与断开，调整对地电阻值，通过电阻值的升高和降低反馈给脉宽稳压电路4的输入端，来改变对电压源的电压输出调节反馈电压大小来控制8000V、5000V、4000V和3500V的切换。
本发明的工作模式如下：
1、***工作时，首先根据预先设置或者根据随时更新的目标空间的日程信息来获得目标空间的人类活动时间。比如，对于办公场所而言，可以获取办公场所的工作时间，对于会议室而言，可以获取会议室的使用时间表，根据使用时间表获得使用时间。
2、获得目标空间的使用时间之后，可以根据使用时间确定工作模式。比如，在早上工作时间开始之前的2个小时时间内，启动强效净化模式，采用8000V的高压，在这种净化模式下，可以迅速度将室内的空气污染物除净。虽然采用该模式会产生一定量的臭氧，但是，臭氧在空气中存在20-30分钟，就会自行分解，变成氧气和氧原子。因此，本发明的空气净化***在工作时间开始前1小时将净化模式修改为维持模式，采用5000V的高压，在这种净化模式下，则不再产生臭氧。因此，当人们进入到办公场所之后，不会受收到臭氧的危害。本方法巧妙地利用了臭氧能够自行分解这一特性，通过空气净化和人员活动的时间差尽可能以最低的消耗获得最高的净化效率以及在室内有工作人员的情况下不产生臭氧。
3、采用双路四电压供电电源，空气净化设备能够提供两种净化模式，一种净化模式下采用8000V的高压，该电压下，净化效率高达91.2%，除尘比例也高，能够快速除去空气中的污染物。在第二种模式下，采用5000V的高压，在该模式下，不会产生臭氧净化效率会下降到16%，但作为在封闭空间已进行强净化的环境内，配合已净化处理的新风***维持净化人类产生的PM2.5保持正常空气质量的目的是可以满足的。
若目标空间的空气污染指数突然高于预定阈值（比如PM2.5高于100），则启动空气净化***强效净化模式（8000V模式），直到目标空间中的空气污染指数低于所述预定阈值，启动空气净化***的维持净化模式（5000V模式）。
各模块的功能是：
AC18V电源1为整流滤波电路2提供输入电源，输出的直流经12V稳压电路3稳压后为电路中的集成电路提供直流12V电压。经脉宽稳压电路4稳压后为震荡电路5提供输入驱动电压，震荡电路5震荡产生的高频信号经升压变压器6升压后经由四级二极管和电容组成的二极管倍压电路7成三倍的电压提升，将第一级的整流二极管D2和滤波电容C4整流获得的1000V直流电压三次翻倍依次提升至2000V、4000V、8000V；然后经电压转换电路8和反馈电路9采用分压方法反馈，通过Q1三极管的通断，对接地电阻R19、VR3和R9、VRI进行并联与断开，调整对地电阻值，通过电阻值的升高和降低反馈给电压源，来改变对电压源的电压输出调节反馈电压大小来控制8000V、5000V、4000V和3500V的切换。
外置总线控制板（控制器10）为电压转换电路8提供转换控制信号，通过RVSP2*0.5信号线连接。
Claims (4)
1.一种无臭氧双路四电压高压静电除尘器，其特征在于，包括从进风端到出风端依次设置的初效过滤网A、电离区B、积尘区C和复合过滤网D，在进风端或出风端设有电风扇E；在该电离区B和积尘区C分别设有直流高压电极F，该直流高压电极F分别与一双路四电压高压电源G的两个不同电压值的高压输出端连接，该双路四电压高压电源G与控制器10的输出端连接；
所述的双路四电压高压电源G包括整流滤波电路2、12V稳压电路3、脉宽稳压电路4、震荡电路5、升压变压器6、二极管倍压电路7、电压转换电路8和反馈电路9，整流滤波电路2的输入端与AC18V电源1的输出端连接，整流滤波电路2的输出分别与12V稳压电路3和脉宽稳压电路4的输入端连接，该脉宽稳压电路4的输出端依次连接震荡电路5、升压变压器6和二极管倍压电路7，二极管倍压电路7为三级倍压输出，分别为1000V、2000V、4000V和8000V的直流输出，其中8000V的直流输出端经电压转换电路8输出5000V电压和8000V作为两个工作模式的工作电压,该电压转换电路8的输出端通过反馈电路9与脉宽稳压电路4的一个控制端连接。
2.根据权利要求1所述的无臭氧双路四电压高压静电除尘器，其特征在于，所述的电压转换电路8通过三极管Q1的通断，对接地电阻R19、VR3和R9、VRI进行并联与断开，调整对地电阻值，通过电阻值的升高和降低反馈给脉宽稳压电路4的输入端，来改变对电压源的电压输出调节反馈电压大小来控制8000V、5000V、4000V和3500V的切换。
3.一种权利要求1所述的无臭氧双路四电压高压静电除尘器的控制方法，其特征在于，
（1）工作时，首先根据预先设置或者根据随时更新的目标空间的日程信息来获得目标空间的人类活动时间；对于办公场所而言，可以获取办公场所的工作时间；对于会议室而言，获取会议室的使用时间表，根据使用时间表获得使用时间；
（2）获得目标空间的使用时间之后，根据使用时间确定工作模式；该工作模式包括：在早上工作时间开始之前的a段时间内，启动8000V输出高压的强效净化模式；在a段时间过半时，将强效净化模式修改为维持模式，采用5000V的高压，在该维持模式下，则不再产生臭氧。
4.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于，若目标空间的空气污染指数突然高于预定阈值，则将维持模式改为启动所述的强效净化模式，直到目标空间中的空气污染指数低于所述预定阈值，改为维持净化模式。
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