CN205182945U - 一种使用新型dep电极的道路烟尘净化器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种使用新型DEP电极的道路烟尘净化器，它包括外壳及外壳内垂直于气流方向设置的钣金电极组，在外壳上的进风口和出风口上均制有导风装置；钣金电极组包括两片分别连接交流电源不同输出端的电极板；每片电极板为一体成型的钣金件，其上制有多条平形排列的电极，以及连接所有电极的一条或一条以上边线；两电极板交错叠放，使两片电极板的电极相互间隔对应；钣金电极组结构可用于分离粒度在微米级的颗粒，在接近电极区域，介电电泳力较圆柱形电极提高约10倍。本实用新型结构设计科学合理，具有结构简单、制作安装容易、技术先进、除尘效果好、效率高等特点。

Description

一种使用新型DEP电极的道路烟尘净化器

技术领域

本实用新型属于空气过滤技术领域，特别涉及一种使用新型DEP电极的道路烟尘净化器。

背景技术

扩散在空气中的尘粒易受到气流、气候条件、道路车流状况等因素的影响，据研究发现，机动车发动机燃料燃烧及路面的扬尘是造成城区PM10污染的主要因素。在城区PM10中有34％～40％由于机动车燃烧所贡献。30％～50％是由路面扬尘所贡献。近年来，由于城市机动车辆迅速增加，交通运输带来的尾气污染和扬尘污染也日趋严重。尤其是一些大城市，交通运输带来的污染已成为大气污染的主要原因。据调查，北京市三环路以内在非采暖期，汽车带来的污染物占大气污染物的一半以上。因此，对汽车尾气和车流扬尘带来的污染进行长久的治理已经刻不容缓。

气体常用的除尘方法一般有：机械式除尘、湿式除尘、过滤式除尘、静电除尘。其中机械式除尘有重力除尘法、惯性力除尘法和离心力除尘法。下面介绍基本的除尘方法原理和设备。

重力除尘法：利用粉尘与气体的密度不同，依靠粉尘自身的重力从气流中自然沉降下来，达到分离或捕集含尘气流中粒子的目的。常用设备为水平气流沉降室。

惯性力除尘法：利用粉尘与气体在运动中的惯性不同，使粉尘从气流中分离出来。在惯性除尘方法中，除利用了粒子在运动中惯性较大外，还利用了粒子的重力和离心力。按惯性除尘器的结构形式分类，主要有反转式惯性除尘器和碰撞式惯性除尘器。

离心力除尘法：利用含尘气流的流动速度，使气流在除尘装置内沿某一定方向做连续的旋转运动，粒子在随气流的旋转中获得离心力，导致粒子从气流中分离出来。常用设备有旋风式除尘器和旋流式除尘器。

湿式除尘法：湿式除尘也称洗涤除尘，是用液体洗涤含尘气体，利用形成的液膜、液滴或气泡捕获气体中的尘粒，尘粒随液体排出，气体得到净化。按除尘机制不同，有喷雾式洗涤除尘器、旋风式洗涤除尘器、贮水式冲击水浴除尘器、塔板式鼓泡洗涤除尘器、填料式洗涤除尘器、文丘里洗涤除尘器、机械动力洗涤除尘器。

过滤除尘法：含尘气体通过多孔滤料，尘粒被截留下来，气体得到净化。按滤尘方式有内部过滤和外部过滤之分。外部过滤广泛采用的是袋式除尘器，内部过滤为颗粒层除尘器。

静电除尘法：目前指的是静电除尘，是利用高压直流电场产生使空气中的气体分子电离，产生大量电子和离子，在电场力的作用下向两极移动，在移动过程中碰到气流中的粉尘颗粒使其荷电，荷电颗粒在电场力作用向极板运动，实现固体粒子或液体粒子与气流的分离。工业上广泛应用的是管式电除尘器和板式电除尘器。静电除尘法与介电电泳技术不同的是：

(1)介电电泳操纵的是中性颗粒，使其由于介电极化的作用而产生的平移运动；电泳操纵的是电子和离子，使其负荷在粉尘颗粒上产生定向移动。

(2)介电电泳中颗粒运动方向与电场的方向无关，只与其本身的介电常数和介质的介电常数有关；电泳中颗粒运动方向取决于颗粒所带电荷的符号和电场的方向，电场方向反转则运动方向反转。

(3)介电电泳需要非均匀电场；电泳在均匀或非均匀的场中都可发生。

(4)介电电泳力的大小正比于颗粒直径的立方；电泳力的大小正比于颗粒所带电荷的多少。

中国专利：一种介电电泳电极结构(申请号：201410407467.8，申请日：2014.08.19)公开了一种具有交叉结构的电极，由权利要求1和说明书第[0005]段的“所述第一导线群中的一部分导线连接电源正极，另一部分连接电源负极”可知，该电极在应用中，通入的是直流电源(只有直流电源才分正负极)。虽然申请人在说明书第[0006]段中阐述该电极结构能够产生不均匀电场，但从原理上来看这个不均匀电场是不能持续存在的。

当介质中的电极通入直流电后，因不能抵消的带电粒子由于前面所述的电泳效应，汇聚在极性相反的电极表面，产生类似于静电屏蔽的效果，外电场强度被削减为0。这样就达不到在电极中间产生不均匀电场的作用，因此上述设置达不到实用新型目的。

另一种被采用的介电电泳电极为独立的条状，通过导线连接在交流电源的对应输出端，需要逐个安装在分离室中并分别通过导线连接对应的输出端，不但费时费力，还导致分离室的结构比较松散、接线复杂、容易损坏。除此之外，条状电极还需要逐条制作，工艺成本较高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种使用钣金电极组，使电极和连接导线集成在一个钣金件上，具有介电电泳效果好，制造成本低、安装方便等特点，可用于道路除尘、除尘效果较好的使用新型DEP电极的道路烟尘净化器。

本实用新型的发明目的是采用以下技术方案实现的：

一种使用新型DEP电极的道路烟尘净化器，其特征在于：它包括外壳及安装于外壳内的钣金电极组，在外壳上的进风口和出风口上均制有导风装置；所述钣金电极组包括两片分别连接交流电源不同输出端的电极板；所述电极板为一体成型的钣金件，包括多条平形排列的电极及同时连接所有所述电极的一条或一条以上边线；两所述电极板交错叠放，使一电极板的电极置于另一电极板的两相邻电极之间，形成电极组；两所述电极板之间相互绝缘；所述介电电泳电极垂直于气流方向，或与气流方向有锐角夹角。

所述导风装置为百叶窗式导风叶片。

所述外壳为矩形，所述进风口设置在所述外壳的正面，所述出风口设置在所述外壳的反面。

所述电极板为梳齿状电极板，包括多条平行排列的电极，及同时连接所有所述电极一端的一条边线，所述电极的另一端为自由端，一电极板的边线位于另一电极板中电极的自由端侧。

所述电极板为栅形电极板，包括多条平行排列的电极，及分别连接所述电极的两端的两条边线。

两所述电极板的边线之间设置绝缘材料。

所述电极板为立体栅形电极板，包括多条平行排列的电极，及分别连接所述电极的两端的边线；所述电极的两端弯折，在交错叠放时相互避让。

所述电极的两端向垂直于所述电极板的方向弯折后，再向平行于所述电极板的方向弯折，形成阶梯状，使所述电极的中部相对于两端凸起。

两所述电极板外部均设置绝缘层。

一电极板外部设置绝缘层，另一电极板为耐腐蚀性材料制成的裸电极。

本实用新型的优点和有益效果为：

1.本使用新型DEP电极的道路烟尘净化器，当汽车驶过时，由于车体带动空气流动，使得含尘空气经过净化器的钣金电极组产生的非均匀电场后，气流中的灰尘颗粒受到电场的作用产生极化，被捕集在钣金电极组周围，随之在重力作用下沉降，使得含汽车尾气和扬尘的空气得到净化；利用介电电泳效应进行道路除尘，技术先进，除尘效果好。

2.本使用新型DEP电极的道路烟尘净化器，采用矩形壳体，易于安装，且在其外壳正反两面制有百叶窗式导风叶片，有利于增加透过空气流量，增强除尘效果。

3.本使用新型DEP电极的道路烟尘净化器，采用的钣金电极组包括两片由钣金工艺制作的电极板，其上制有多条平形排列的电极，以及连接所述电极的一条或一条以上边线，两片电极板之间交错叠放，使两片电极板的电极相互间隔对应以形成电极组；电极板通过钣金工艺一体成型，生产成本低，较圆柱形电极降低成本70％以上；任何一处位置连接电源即可使得整板得以供电，从而使电极和连接导线集成在一个钣金件上；根据钣金选材质地和厚度的不同，可具备一定柔性或刚性，可卷曲或平展使用；在安装时由于各电极之间相对位置已经设定好，可进行整个电极板的一体安装，不会造成电极排列的混乱。

4.本使用新型DEP电极的道路烟尘净化器，电极板可设置为梳齿状电极板，当两片梳齿状电极板交错构成钣金电极组结构时，第一梳齿状电极板的电极从第二梳齿状电极板的电极之间***，形成电极组，这样可以防止两片电极板在叠加时边线相接触，产生干涉，具有结构极为简化，制造容易，安装方便的优点。

5.本使用新型DEP电极的道路烟尘净化器，电极板可为栅形电极板，当两片栅形电极板间隔交错叠放构成钣金电极组结构时，电极的两端均通过边线连接在一起，因此电极在安装时位置相对固定，不需要后期调整；而且，为了避免栅形电极板的边线相接触，可使两电极板的边线折弯避让，也可在两电极板的边线之间设置绝缘片。

6.本使用新型DEP电极的道路烟尘净化器，电极板可为立体栅形电极板，当两片立体栅形电极板交叠构成钣金电极组结构时，两片电极板的电极中部交叉，形成电极组；且由于电极的两端弯折，因此两立体栅形电极板的边线之间存在缝隙，能自动相互绝缘。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2是本实用新型的电极组分布示意图；

图3是本实用新型的电场及介电电泳力矢量和等值线图；

图4是本实用新型的实施例一的梳齿状电极板结构示意图；

图5是本实用新型的实施例一的梳齿状电极板构成的钣金电极组结构示意图；

图6是本实用新型的实施例二的栅形电极板结构示意图；

图7是本实用新型的实施例三的立体栅形电极板的立体示意图；

图8是本实用新型的实施例三的立体栅形电极板主视图；

图9是本实用新型的实施例三的立体栅形电极板构成的钣金电极组结构侧视图；

图10是本实用新型的实施例三的立体栅形电极板构成的钣金电极组结构俯视图。

1-导风叶片、2-外壳、3-电源接头、4-钣金电极组、5-第一电极、6-第二电极、7-梳齿状电极板、8-梳齿状电极板的电极、9-梳齿状电极板的边线、10-栅形电极板、11-栅形电极板的电极、12-栅形电极板的边线、13-立体栅形电极板、14-立体栅形电极板的电极、15-立体栅形电极板的边线。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本实用新型作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本实用新型的保护范围。

实施例1

一种使用新型DEP电极的道路烟尘净化器，它包括外壳2及安装于外壳2内的钣金电极组4，在外壳2上的进风口和出风口上均制有导风叶片1。气流自外壳2的进风口正面进入净化器内部，经过钣金电极组4产生的非匀称电场除尘后，从反面的出风口排出。钣金电极组垂直于气流方向，或与气流方向有锐角夹角。钣金电极组包括两片分别连接交流电源不同输出端的电极板，钣金电极组通过电源接头3与外接交流电源的两片端子连接。外壳2为与钣金电极组4的形状相适应的矩形，适于稳定叠放。

本实用新型所采用的钣金电极组4，其具体结构为：

钣金电极组4包括两片分别连接交流电源不同输出端的电极板；电极板为一体成型的钣金件，包括多条平形排列的电极及同时连接所有所述电极的一条或一条以上边线；两电极板交错叠放，使一电极板的电极置于另一电极板的两相邻电极之间的空间中，形成电极组；两电极板之间相互绝缘。

如图2所示，第一电极板中的第一电极5(涂黑色)设置在第二电极板的第二电极6(涂白色)之间的空档，使第一电极5和第二电极6交错排列，构成电极组；第一边线和第二边线分别连接交流电源的不同输出端，第一边线和第二边线的形状可以相同，也可以不同。

如图3所示，当第一边线和第二边线分别接通交流电源的两输出端时，电极相对的棱线之间形成不均匀电场，图为介电电泳电极阵列中沿电极的长度方向产生介电电泳力矢量和等值线。

如图4所示，本实施例中，两片电极板均为梳齿状电极板7，该梳齿状电极板7由多条平行排列的电极8及共同连接该电极8一端的一条边线11构成，所述多条平行排列的电极11的另一端为自由端。两片梳齿状电极板7交错叠放，两片梳齿状电极板7的电极8之间左右间隔对应，形成电极组。如图5所示，当两片电极板交叠构成钣金电极组结构时，第一梳齿状电极板的电极8从第二梳齿状电极板的电极之间***，形成电极组。这样可以防止两片电极板在叠加时边线9相接触，产生干涉。梳齿状电极板7的外表面可均设置绝缘层，也可一个绝缘另一个为裸电极板；当有一个梳齿状电极板7为裸电极板时，该梳齿状电极板7应为耐腐蚀材料，或经过耐腐蚀处理。

实施例2

如图6所示，与实施例1不同之处为：两片电极板为栅形电极板10，该栅形电极板由多条平行排列的电极11及连接该电极的两端的两条边线12构成。两片栅形电极板间隔叠放，形成电极组。两片栅形电极板10的边线12之间采用绝缘片进行间隔叠放。当两片栅形电极板10交叠构成钣金电极组结构时，在两栅形电极板10的边线12之间设置所述绝缘片，可避免栅形电极板10的边线12相接触，可由于电极11的两端均通过边线12连接在一起，因此电极11在安装时位置相对固定，不需要后期调整。

实施例3

如图7所示，与实施例1不同之处为：两片电极板为立体栅形电极板13，该立体栅形电极板13由多条平行排列的电极14及连接该电极的两端的两条边线15构成，电极14的两端向同侧方向弯折后，再分别连接两条边线。优选的方式为：电极14的两端向垂直于电极的方向弯折后，再向平行于电极10的方向弯折90°，形成阶梯状，使电极14的中部相对于两端凸起。如图8、9、10所示，两片立体栅形电极板13的边线部分间隔叠放，两片立体栅形电极板13的电极14之间相互交错，形成电极组。由于电极14的两端弯折，因此两立体栅形电极板13的边线15之间存在缝隙，能相互避让自动绝缘。两所述电极板的相对边线之间设置固定件，将两所述电极板固定为一体。

钣金电极组中两电极板分别连接交流电源的一个输出端与另一个输出端，且优选两输出端之间的相位相差180°。当交流电源输入的频率不同时，产生正介电电泳效应或负介电电泳效应。含尘气流沿垂直于电极轴线方向进入四边形电极组区域，当经过交流电场覆盖范围时，其中的颗粒物受到介电电泳力的作用向电场强度大的方向移动，聚集于电极棱边处，当介电电泳力大于斯托克斯力时(颗粒物在低速流体中主要受力为粘滞阻力)，颗粒得以捕获在电极形成的电场范围内。且当颗粒浓度足够大时，电极周围的颗粒由于碰撞以及“链”效应凝聚成较大颗粒并沉降下来。这样就可以分离出气体或流体中的颗粒，并将它们收集起来。

本使用新型DEP电极的道路烟尘净化器的一个实施例为：

将本使用新型DEP电极的道路烟尘净化器设置于马路中间(或两侧)隔离带，当汽车沿公路行驶时，由于车体带动空气流动，形成车流风。位于马路中间(或两侧)隔离带的DEP道路烟尘净化器，利用车流风的作用，使得含尘空气多次经由导风叶片，穿过钣金电极组。钣金电极组由DEP电源施加高频交流电，产生不均匀电场，经由其中的灰尘被电场极化，受介电电泳力而被钣金电极组捕获，使得含汽车尾气和扬尘的空气得到净化，从而达到公路附近降尘的目的。

尽管为说明目的公开了本实用新型的实施例和附图，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本实用新型及所附权利要求的精神和范围内，各种替换、变化和修改都是可能的，因此，本实用新型的范围不局限于实施例和附图所公开的内容。

Claims (10)

1.一种使用新型DEP电极的道路烟尘净化器，其特征在于：它包括外壳及安装于外壳内的钣金电极组，在外壳上的进风口和出风口上均制有导风装置；所述钣金电极组包括两片分别连接交流电源不同输出端的电极板；所述电极板为一体成型的钣金件，包括多条平形排列的电极及同时连接所有所述电极的一条或一条以上边线；两所述电极板交错叠放，使一电极板的电极置于另一电极板的两相邻电极之间，形成电极组；两所述电极板之间相互绝缘；所述钣金电极组垂直于气流方向，或与气流方向有锐角夹角。

2.根据权利要求1所述的使用新型DEP电极的道路烟尘净化器，其特征在于：所述导风装置为百叶窗式导风叶片。

3.根据权利要求1所述的使用新型DEP电极的道路烟尘净化器，其特征在于：所述外壳为矩形，所述进风口设置在所述外壳的正面，所述出风口设置在所述外壳的反面。

4.如权利要求1所述的使用新型DEP电极的道路烟尘净化器，其特征在于：所述电极板为梳齿状电极板，包括多条平行排列的电极，及同时连接所有所述电极一端的一条边线，所述电极的另一端为自由端，一电极板的边线位于另一电极板中电极的自由端侧。

5.如权利要求1所述的使用新型DEP电极的道路烟尘净化器，其特征在于：所述电极板为栅形电极板，包括多条平行排列的电极，及分别连接所述电极的两端的两条边线。

6.如权利要求5所述的使用新型DEP电极的道路烟尘净化器，其特征在于：两所述电极板的边线之间设置绝缘材料。

7.如权利要求1所述的使用新型DEP电极的道路烟尘净化器，其特征在于：所述电极板为立体栅形电极板，包括多条平行排列的电极，及分别连接所述电极的两端的边线；所述电极的两端弯折，在交错叠放时相互避让。

8.如权利要求7所述的使用新型DEP电极的道路烟尘净化器，其特征在于：所述电极的两端向垂直于所述电极板的方向弯折后，再向平行于所述电极板的方向弯折，形成阶梯状，使所述电极的中部相对于两端凸起。

9.如权利要求1～8之一所述的使用新型DEP电极的道路烟尘净化器，其特征在于：两所述电极板外部均设置绝缘层。

10.如权利要求1～8之一所述的使用新型DEP电极的道路烟尘净化器，其特征在于：一电极板外部设置绝缘层，另一电极板为耐腐蚀性材料制成的裸电极。