本發(fā)明涉及空氣凈化裝置技術(shù)領(lǐng)域,尤其是一種能夠有效過(guò)濾PM0.3顆粒物以及粒徑更小的顆粒物的空氣靜電凈化裝置。
背景技術(shù):
現(xiàn)有的空氣凈化裝置,對(duì)空氣的凈化一般采用單級(jí)或兩級(jí)凈化系統(tǒng),比如中國(guó)實(shí)用新型專(zhuān)利ZL201520698687.0記載的空氣凈化裝置,采用兩級(jí)凈化系統(tǒng):一是,在進(jìn)風(fēng)口設(shè)置過(guò)濾網(wǎng),過(guò)濾直徑較大的顆粒;二是,再進(jìn)一步用靜電凈化模塊過(guò)濾PM2.5顆粒物、PM1.0顆粒物以及一部分粒徑更小的顆粒物,之后便將凈化后的空氣排出。采用單級(jí)或兩級(jí)凈化系統(tǒng)的空氣凈化裝置可以在相當(dāng)程度上實(shí)現(xiàn)對(duì)PM2.5顆粒物和PM1.0顆粒物的過(guò)濾,也可以過(guò)濾掉相當(dāng)一部分比PM1.0更小的顆粒物,但是,采用單級(jí)凈化系統(tǒng)或者兩級(jí)凈化系統(tǒng)中的靜電凈化裝置對(duì)PM0.3顆粒物以及粒徑更小的顆粒物的過(guò)濾效果是很有限的,通過(guò)這種方式排放出來(lái)的空氣仍然帶有相當(dāng)數(shù)量的PM0.3以及粒徑更小的顆粒物。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
有鑒于此,有必要提供一種具備能夠過(guò)濾PM0.3顆粒物以及粒徑更小的顆粒物的空氣凈化裝置,從而有效地解決凈化后的空氣仍然帶有相當(dāng)數(shù)量的PM0.3顆粒物以及比PM0.3粒徑更小的顆粒物的問(wèn)題。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
一種空氣凈化裝置,它包括入風(fēng)口、靜電過(guò)濾模塊,風(fēng)道,出風(fēng)口,在靜電過(guò)濾模塊凈化后的空氣流通的風(fēng)道內(nèi)或出風(fēng)口處設(shè)置有負(fù)離子發(fā)生裝置。其中負(fù)離子發(fā)生裝置用于阻隔經(jīng)過(guò)靜電過(guò)濾模塊凈化后的空氣中所殘留的帶電微小顆粒物。
優(yōu)選地,在所述靜電過(guò)濾模塊和出風(fēng)口之間設(shè)置有導(dǎo)風(fēng)裝置。將導(dǎo)風(fēng)裝置設(shè)置于靜電過(guò)濾模塊和出風(fēng)口之間有利于增強(qiáng)氣流通道中的空氣流通,增大風(fēng)道中的氣流通道路徑和面積。
優(yōu)選地,所述的負(fù)離子發(fā)生裝置位于導(dǎo)風(fēng)裝置與出風(fēng)口之間的風(fēng)道內(nèi)。該位置離靜電過(guò)濾模塊距離較遠(yuǎn),因此受到靜電過(guò)濾模塊中電離極高壓電場(chǎng)所產(chǎn)生的電勢(shì)影響較小,而且該位置的風(fēng)速降低,負(fù)離子發(fā)生裝置的阻擋殘留的帶電微小顆粒物的效果更好。
優(yōu)選地,所述負(fù)離子發(fā)生裝置包括了放電針裝置。放電針結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,成本低廉,電離效果好,且便于安裝。
優(yōu)選地,所述放電針裝置包括了兩根對(duì)風(fēng)道中的空氣放電的金屬針,其中至少一根金屬針的頭部徑長(zhǎng)小于其所在的金屬針其它部位。這樣在對(duì)空氣放電的兩極中,形成針頭與針尖相對(duì),有利于形成負(fù)離子漩渦,從而產(chǎn)生更均勻的電場(chǎng)。
優(yōu)選地,所述兩根對(duì)風(fēng)道中的空氣放電的金屬針的間距為5毫米至50毫米。
優(yōu)選地,所述兩根對(duì)風(fēng)道中的空氣放電的金屬針?lè)烹姞顟B(tài)時(shí)接通的電壓為4千伏至11千伏。
優(yōu)選地,所述的兩根對(duì)風(fēng)道中的空氣放電的金屬針在空間上是相互平行的。
優(yōu)選地,所述空氣凈化裝置包括了電源線(xiàn)路,所述靜電過(guò)濾模塊包括至少兩塊帶有半導(dǎo)體材料的極板,其中的一塊極板與電源線(xiàn)路的正極相連,另一塊與電源線(xiàn)路的負(fù)極相連,且兩塊極板之間留有空隙。半導(dǎo)體材料制成的極板構(gòu)成靜電過(guò)濾模塊使靜電過(guò)濾模塊在不需要較高電壓的情況下便可對(duì)極板之間的空氣進(jìn)行電暈放電,從而大幅度地減少臭氧的產(chǎn)生量,同時(shí)也有利于吸附細(xì)小的顆粒物。
優(yōu)選地,在所述極板相對(duì)的表面上設(shè)有尖端。在兩塊極板相對(duì)的表面設(shè)置尖端有能夠使極板的電荷向尖端靠攏聚集,增強(qiáng)電暈放電效果,同時(shí)產(chǎn)生更均勻的電場(chǎng),同時(shí)增大極板的吸附面積。
優(yōu)選地,所述兩塊極板尖端之間的距離為不小于0.1厘米。根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度的計(jì)算公式E=U/d,可知,電場(chǎng)的強(qiáng)度與兩極之間的距離成反比,但該距離不宜過(guò)短,否則容易導(dǎo)致空氣擊穿從而發(fā)生短路,兩塊極板尖端之間的距離不小于0.1厘米的情況下,極板之間的吸附效果更佳。
優(yōu)選地,所述空氣凈化裝置還包括用于收集顆粒物的集塵網(wǎng),所述集塵網(wǎng)設(shè)置于空氣凈化裝置的底部或者風(fēng)道內(nèi)。經(jīng)過(guò)靜電過(guò)濾模塊過(guò)濾之后,空氣中殘余的微小帶電顆粒物碰撞到負(fù)離子發(fā)生裝置形成的負(fù)離子阻隔區(qū)后,吸附于集塵板中,便于后續(xù)的清洗。
本發(fā)明的有益技術(shù)效果是:
本發(fā)明的空氣凈化裝置改進(jìn)了傳統(tǒng)的采用單級(jí)或者是兩級(jí)凈化系統(tǒng)的靜電凈化裝置的缺陷,現(xiàn)有的單級(jí)或者是兩級(jí)靜電凈化裝置對(duì)于PM2.5或者是PM1.0的過(guò)濾效果較好,但對(duì)于PM0.3以及粒徑更小的顆粒物的過(guò)濾是很有限,通過(guò)現(xiàn)有的單級(jí)或者是兩級(jí)靜電凈化裝置凈化后排放出來(lái)的空氣仍然帶有大量的PM0.3以及粒徑更小的顆粒物,這些微小的顆粒物不易被吸附,大量流向凈化后的空氣通道,直至從凈化裝置中排出,再次影響凈化后的空氣質(zhì)量。
本發(fā)明采用在靜電過(guò)濾模塊凈化后的空氣的風(fēng)道內(nèi)或出風(fēng)口處設(shè)置有負(fù)離子發(fā)生裝置,并由此在空氣經(jīng)過(guò)靜電過(guò)濾模塊凈化后直至排出前的流通區(qū)域內(nèi)形成阻隔微小帶電顆粒物的電場(chǎng)。微小帶電顆粒物經(jīng)過(guò)靜電過(guò)濾模塊后往往帶上負(fù)電荷,當(dāng)這些微小帶電顆粒物經(jīng)過(guò)負(fù)離子發(fā)生裝置及其周?chē)鷧^(qū)域后,遇到負(fù)離子發(fā)生裝置產(chǎn)生的大量且密集的負(fù)離子,基于同極電荷相互排斥的原理,微小帶電顆粒物被推回至靜電凈化裝置底部或者附著于風(fēng)道壁,或者隨出風(fēng)口一起吹出并塵降于地面。
本發(fā)明采用在靜電過(guò)濾模塊凈化后的空氣的風(fēng)道內(nèi)或出風(fēng)口處設(shè)置有負(fù)離子發(fā)生裝置,用于阻隔經(jīng)過(guò)濾模塊過(guò)濾后仍然殘留的PM0.3以及粒徑更小的顆粒物,該技術(shù)方案不是簡(jiǎn)單的多次靜電過(guò)濾模塊疊加,多次靜電過(guò)濾模塊的疊加對(duì)于PM0.3以及粒徑更小的顆粒物的過(guò)濾仍然是很有限,本發(fā)明是在充分考慮風(fēng)速、靜電過(guò)濾模塊電離區(qū)的電勢(shì)強(qiáng)度、甚至是風(fēng)道的曲率等因素下,選取合適的風(fēng)道位置,并在該區(qū)域形成電勢(shì)強(qiáng)度適當(dāng),均勻和密集的負(fù)離子電場(chǎng),用于阻隔經(jīng)過(guò)濾模塊過(guò)濾后仍然殘留PM0.3以及粒徑更小的顆粒物。
本發(fā)明采用在靜電過(guò)濾模塊凈化后的空氣的風(fēng)道內(nèi)或出風(fēng)口處設(shè)置有負(fù)離子發(fā)生裝置,作為優(yōu)選方案,本發(fā)明采用放電針裝置作為具體的負(fù)離子發(fā)生裝置,相對(duì)于將放電針裝置放置在入風(fēng)口或者靜電凈化模塊內(nèi)部的傳統(tǒng)設(shè)置方式,本發(fā)明在對(duì)PM0.3以及更小顆粒凈化方面,取得了令人意外的好效果;其中,在對(duì)PM0.3顆粒物的凈化效率方面,實(shí)現(xiàn)相同的凈化效果的情況下,本發(fā)明的凈化效率相比現(xiàn)有技術(shù)提升了68%以上,在耗費(fèi)相同的凈化時(shí)間的情況下,本發(fā)明的凈化效果相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)提升了3.2倍,而本發(fā)明的凈化速度也同樣具有顯著地提升。
附圖說(shuō)明
圖1為實(shí)施例一所述的空氣凈化裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為實(shí)施例一的蓋板結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3為實(shí)施例一所述的空氣凈化裝置的結(jié)構(gòu)示意圖
圖4為實(shí)施例一的負(fù)離子發(fā)生裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5為實(shí)施例一的第一靜電過(guò)濾模塊的立體結(jié)構(gòu)示意圖;
圖6為實(shí)施例一的第一靜電過(guò)濾模塊的立體結(jié)構(gòu)示意圖;
圖7為實(shí)施例一的靜電吸附板的縱向剖面示意圖;
圖8為放電針是放置在沿長(zhǎng)度方向的內(nèi)側(cè)壁表面的示意圖;
圖9為放電針是放置在沿寬度方向的內(nèi)側(cè)壁表面的示意圖;
圖10-圖13為本發(fā)明空氣凈化裝置的工作原理圖;
圖14為無(wú)負(fù)離子發(fā)生裝置的空氣凈化裝置的結(jié)構(gòu)示意圖
圖15為實(shí)施例二所述的空氣凈化裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖16為實(shí)施例三所述的空氣凈化裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖17為實(shí)施例三所述的空氣凈化裝置的結(jié)構(gòu)分解圖;
圖18為實(shí)施例四所述的空氣凈化裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖19為放電針是放置在第一風(fēng)道的上方區(qū)域的示意圖;
圖20為放電針是放置在第一風(fēng)道的中間區(qū)域的示意圖;
圖21為放電針是放置在絕緣外殼底部的內(nèi)壁表面的示意圖;
圖22為實(shí)施例五所采用的一種放電針的橫向放置示意圖;
圖23為放電針在空間上的放置方式的示意圖;
圖24為實(shí)施例六所述的空氣凈化裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖25為實(shí)施例七所采用的靜電過(guò)濾模塊的橫向剖面示意圖;
圖26為實(shí)施例七所采用的靜電過(guò)濾模塊的縱向剖面示意圖;
圖27為實(shí)施例七所采用的靜電過(guò)濾模塊的靜電吸附單元結(jié)構(gòu)示意圖;
圖28為實(shí)施例八所述的空氣凈化裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖29為實(shí)施例九所述的空氣凈化裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳述,但本發(fā)明不限于此:
實(shí)施例一:
如圖1至圖7所示的本發(fā)明空氣凈化裝置的第一個(gè)較佳實(shí)施方式,該空氣凈化裝置包括外殼10、絕緣支架11、第一入風(fēng)口(圖中未標(biāo)注)、第二入風(fēng)口122,、第一靜電過(guò)濾模塊131、第二靜電過(guò)濾模塊132、第一風(fēng)道141、第二風(fēng)道142、導(dǎo)風(fēng)輪15、出風(fēng)口16、底座17、電源模塊18和負(fù)離子發(fā)生裝置19。
所述外殼10包括由絕緣材料制成殼體100和蓋板110,所述殼體100呈長(zhǎng)方體狀,四周突起,從而在內(nèi)部形成容腔室,該殼體100內(nèi)部設(shè)有絕緣支架11,該絕緣支架11用于支撐和輔助固定內(nèi)部組件;該外殼10的底部與支撐整個(gè)空氣凈化裝置的底座17相連(以下為便于闡述和理解,在本實(shí)施中,沿外殼長(zhǎng)度方向所在的兩個(gè)長(zhǎng)邊為外殼的兩側(cè),以靠近底座的短邊為底部或下部);該外殼10兩側(cè)靠近底部的表面呈鏤空網(wǎng)格狀,兩側(cè)分別形成第一入風(fēng)口121(圖中未標(biāo)注)和第二入風(fēng)口122,該外殼的上表面也呈鏤空網(wǎng)格狀,由此形成出風(fēng)口16??梢岳斫猓摻^緣支架與該外殼可以一體成型設(shè)計(jì),或者是分體固定,在本實(shí)施例中,絕緣支架與該外殼一體成型。
所述第一靜電過(guò)濾模塊131和第二靜電過(guò)濾模塊132分別活動(dòng)設(shè)置于殼體100的底部的兩側(cè),該第一靜電過(guò)濾模塊131和該第二靜電過(guò)濾模塊分別與所述第一入風(fēng)口121(圖中未標(biāo)注)和第二入風(fēng)口122相連通。該第一靜電過(guò)濾模塊131和該第二靜電過(guò)濾模塊132之間保持一定的間距,本實(shí)施例采用8厘米的間距,間距之間形成所述第一風(fēng)道141。
所述第一靜電過(guò)濾模塊131包括絕緣的長(zhǎng)方體外殼130,該長(zhǎng)方體外殼130的外表面設(shè)置有與絕緣支架11卡緊固定的卡槽1300,當(dāng)靜電過(guò)濾模塊需要清洗時(shí)可通過(guò)該卡槽1300取出。該長(zhǎng)方體外殼130的外表面還設(shè)置有兩個(gè)凹面1303,方便取放。第一靜電過(guò)濾模塊該長(zhǎng)方體外殼130沿長(zhǎng)度方向的兩側(cè)分別為進(jìn)風(fēng)孔1301和出風(fēng)孔1302,位于進(jìn)風(fēng)側(cè)的外殼表面為鏤空設(shè)計(jì),形成網(wǎng)格狀的所述進(jìn)風(fēng)孔1301以便空氣進(jìn)入第一靜電過(guò)濾模塊130,所述進(jìn)風(fēng)孔1301與所述第一入風(fēng)口121連通,所述進(jìn)風(fēng)孔1301與所述第一入風(fēng)口121之間還粘接有EHPA過(guò)濾網(wǎng)(圖中未標(biāo)示),所述出風(fēng)孔1302與所述第一風(fēng)道141相連通;所述長(zhǎng)方體外殼130的內(nèi)部放置帶有半導(dǎo)體材料的極板1312。
所述帶有半導(dǎo)體材料的極板1312具體若干個(gè)呈直線(xiàn)排列為靜電吸附板1312,它包括由絕緣材料制成的絕緣層1313,內(nèi)部填充有半導(dǎo)體石墨電極1314,相鄰的兩塊靜電吸附板通過(guò)半導(dǎo)體石墨電極分別接通電壓為5千伏的正電極和負(fù)電極,其中接通正極的靜電吸附板1312的表面設(shè)置有長(zhǎng)度為1.5毫米的凸部1315,相鄰的靜電極吸附板1312之間通過(guò)該凸部1315相互保持固定,并且形成1.5毫米款的空隙,相鄰的靜電吸附板1312之間形成空氣通道1316,該空氣通道1316的兩端分別與進(jìn)風(fēng)孔1301和出風(fēng)孔1302相連通,所述靜電吸附板1312的表面設(shè)置有多個(gè)尖端1317,相鄰的尖端1317之間形成1毫米的間距,該尖端1317一方面能夠增加靜電吸附板的面積,另一方面帶不同電極的兩個(gè)相鄰尖端1317之間能夠形成更加均勻的電場(chǎng),當(dāng)污濁空氣經(jīng)過(guò)該區(qū)域時(shí)被電離,塵埃等顆粒物帶上電荷(且通常被帶上負(fù)電荷)。帶電顆粒物一部分吸附于帶相反電勢(shì)的靜電吸附板1312的表面,另一部分更細(xì)微的帶電顆粒物則繼續(xù)在靜電吸附板1312之間的空氣通道1316中漂浮,隨氣流飄浮至出風(fēng)孔1302再進(jìn)入第一風(fēng)道141。
所述第二靜電過(guò)濾模塊132的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與所述第一靜電過(guò)濾模塊131的內(nèi)部結(jié)構(gòu)相同,此處不再贅述。
所述殼體100的容腔中間部位位置設(shè)有圓環(huán)狀的凸起101,該圓環(huán)狀的凸起101圍成的圓柱形容腔室1000,在該圓柱形容腔室1000內(nèi)安裝導(dǎo)風(fēng)輪15,該導(dǎo)風(fēng)輪包括電機(jī)151,導(dǎo)風(fēng)片152,所述電機(jī)151帶動(dòng)導(dǎo)風(fēng)片152運(yùn)轉(zhuǎn),該導(dǎo)風(fēng)輪15的直徑小于或等于圓柱形容腔室1000的直徑,本實(shí)施例中導(dǎo)風(fēng)輪15的直徑小于圓柱形容腔室1000的直徑,兩者的直徑差形成圓環(huán)形氣流通道,該氣流通道構(gòu)成了所述第二風(fēng)道142的組成部分。該第二風(fēng)道142的底部與所述第一風(fēng)道141的上部相連通,該第二風(fēng)道142的上部與所述出風(fēng)口16相連通,在所述導(dǎo)風(fēng)輪15與出風(fēng)口16之間設(shè)置集塵板網(wǎng)111,該集塵網(wǎng)111由絕緣材料制成,該集塵網(wǎng)111安裝在第二風(fēng)道142靠近出風(fēng)口16的風(fēng)道壁,具體安裝方式可采用活動(dòng)式安裝,比如本實(shí)施例采用與絕緣外殼卡接,這樣便于集塵網(wǎng)111的拆洗,該集塵網(wǎng)111的橫截面積與其所在第二風(fēng)道142區(qū)域的橫截面相等,這樣在增加集塵面積的同時(shí),還能夠降低導(dǎo)風(fēng)輪15運(yùn)轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的噪音??梢岳斫猓搶?dǎo)風(fēng)輪還可以由其他導(dǎo)風(fēng)裝置代替??梢岳斫猓瘔m網(wǎng)還可以由其他材料制作,比如金屬材料或者其他容易清洗的材料等。
所述負(fù)離子發(fā)生裝置位于集塵網(wǎng)111和出風(fēng)口16之間的第二風(fēng)道142,本實(shí)施例中,該負(fù)離子發(fā)生裝置具體為放電針19,該放電針19包括兩根對(duì)著空氣放電的金屬針19,該放電針19尾部(為便于闡述,本說(shuō)明書(shū)以放電針對(duì)著空氣放電的一端為放電針的頭部,連接電源的一端為尾部)連接有電源線(xiàn)路并且與電源18形成電連接,其中一根放電針接負(fù)極,另一根接地,兩根放電針間形成4千伏的電勢(shì)差,該放電針19的兩根金屬針平行設(shè)置于集塵網(wǎng)111和出風(fēng)口16之間的第二風(fēng)道142的內(nèi)壁,兩極間距為5毫米,該放電針底部191與第二風(fēng)道142的風(fēng)道內(nèi)壁表面固定連接。兩極的頭部192對(duì)著風(fēng)道空氣放電,兩根金屬針的頭部192的直徑小于該金屬針的其他部位,由此在頭部形成針尖狀??梢岳斫猓鲐?fù)離子發(fā)生裝置還可以為其他裝置,比如電子槍、單極放電針等裝置。可以理解,放電針還可以由其他材料制成,比如合金材料,比如富勒希纖維束等材料制成。
所述電源模塊18設(shè)置于所述容腔式100的底部,在電源模塊18兩側(cè)的絕緣支架上卡接有金屬片觸點(diǎn)181,所述金屬片觸點(diǎn)181與該電源模塊18電連接,第一靜電過(guò)濾模塊131和第二靜電過(guò)濾模塊132通過(guò)該金屬片觸點(diǎn)181實(shí)現(xiàn)與電源模塊18的電連接。并為放電針裝置19、在電源模塊18上方連接有電源線(xiàn)路182,所述導(dǎo)風(fēng)裝置15和放電針19通過(guò)電源線(xiàn)路182實(shí)現(xiàn)與電源模塊18的電連接。
所述空氣凈化裝置在工作運(yùn)行時(shí),導(dǎo)風(fēng)輪15運(yùn)轉(zhuǎn),污濁空氣從所述外殼兩側(cè)下方的鏤空網(wǎng)格,即從兩個(gè)入風(fēng)口吸入兩組靜電過(guò)濾模塊(131,132),污濁空氣經(jīng)過(guò)遇到靜電吸附板表面的尖端時(shí)被極化,此時(shí)污濁空氣中的顆粒物而帶上電荷,該顆粒物繼續(xù)在靜電吸附板之間的空氣通道流通,其中一些帶電顆粒物如PM2.5和PM1.0被吸附在與其電勢(shì)相反的靜電吸附板的表面,其余更微小的顆粒物如PM0.3或者比PM0.3更小的PM0.1則繼續(xù)在空氣通道中流通,并進(jìn)入第一風(fēng)道,這些更微小的顆粒物在導(dǎo)風(fēng)輪15的導(dǎo)流下繼續(xù)流向第二風(fēng)道142,當(dāng)這些更微小的顆粒物流向第二風(fēng)道142中的放電針19及其周?chē)鷧^(qū)域時(shí),碰撞到放電針19產(chǎn)生的大量且密集的負(fù)離子墻,基于同極電荷相互排斥的原理,大量的微小帶電顆粒物被推回至第二風(fēng)道142和第一風(fēng)道141中,并附著于零電勢(shì)或者帶相反電勢(shì)的風(fēng)道壁和集塵網(wǎng)111,由此完成對(duì)PM0.3及以粒徑更小的顆粒物的凈化。
可以理解,所述負(fù)離子發(fā)生裝置還可以放置在其他位置,比如第二風(fēng)道的中間部位,第二風(fēng)道的底部,甚至還可以放置于第一風(fēng)道等部位,只要該區(qū)域有經(jīng)過(guò)靜電濾模塊凈化后的殘余的帶電顆粒物流入,并且位于空氣流出凈化裝置的出風(fēng)口之前必須要經(jīng)過(guò)的區(qū)域即可。
可以理解,所述放電針還可以放置在第二風(fēng)道內(nèi)壁的各個(gè)內(nèi)壁表面,比如參閱圖8所示的空氣凈化裝置,其放電針是放置在沿長(zhǎng)度方向的內(nèi)側(cè)壁表面;比如參閱圖9所示的空氣凈化裝置,其放電針是放置在沿寬度方向的內(nèi)側(cè)壁表面。
工作原理:
如圖10至圖13所示,污濁空氣經(jīng)過(guò)靜電過(guò)濾模塊,靜電過(guò)濾模塊內(nèi)部包括有電離區(qū)和集塵區(qū),空氣中的飄塵、污染物等微小顆粒物被迅速電離,極化后的飄塵、污染物、微小顆粒物隨氣流方向前進(jìn),在前進(jìn)的過(guò)程中,飄塵、污染物等較大的顆粒物被吸附在靜電過(guò)濾模塊的集塵區(qū),從而完成對(duì)污濁空氣的初次凈化。對(duì)于微小顆粒物特別是粒徑在0.3微米以下的顆粒物即使被電離極化,仍然無(wú)法有效地吸附于集塵區(qū)域,經(jīng)氣流通道大量飄向靜電過(guò)濾模塊之外。本發(fā)明所述的空氣凈化裝置采用在靜電過(guò)濾模塊的出風(fēng)側(cè)的氣流通道內(nèi)放置能夠形成一定電勢(shì)強(qiáng)度的電場(chǎng)的裝置,比如負(fù)離子發(fā)生裝置,讓尚未被吸附的微小顆粒物隨氣流排出凈化裝置之前撞上該負(fù)離子發(fā)生裝置形成的電場(chǎng),由于微小顆粒物在經(jīng)過(guò)靜電過(guò)濾模塊13被極化,往往帶上負(fù)電荷,當(dāng)其遇上帶相同電勢(shì)的電場(chǎng)時(shí),帶電微小顆粒物被排斥回風(fēng)道,并吸附于風(fēng)道壁和集塵網(wǎng),仍然未吸附的殘余微小顆粒物再次隨氣流飄向上述電場(chǎng),再次被排斥回風(fēng)道并吸附于風(fēng)道壁,如此循環(huán)往復(fù),從靜電過(guò)濾模塊出來(lái)的殘留帶電微小顆粒物大部分被吸附于風(fēng)道壁中,從而完成對(duì)空氣的徹底凈化。
可以理解,所述負(fù)離子發(fā)生裝置可以設(shè)置的區(qū)域包括從靜電過(guò)濾模塊出風(fēng)側(cè)到空氣凈化裝置出風(fēng)口的全部區(qū)域,因?yàn)檫@些區(qū)域是空氣經(jīng)過(guò)靜電過(guò)濾模塊凈化后直至排出前必須經(jīng)過(guò)的流通區(qū)域。
可以理解,本發(fā)明所述的靜電過(guò)濾模塊中的電離極和集塵極還可以是合并設(shè)置的,比如在上述實(shí)施例一中,若干個(gè)呈直線(xiàn)排列的靜電吸附板同時(shí)作為電離極和集塵極。
凈化效果和凈化效率對(duì)比:
為進(jìn)一步闡述本發(fā)明空氣凈化裝置對(duì)PM0.3以及粒徑更小的顆粒物的凈化效果和凈化效率,下面采用實(shí)驗(yàn)對(duì)比的方式進(jìn)行詳細(xì)敘述。
對(duì)比實(shí)驗(yàn)的兩個(gè)空氣凈化裝置分別為本實(shí)施例所述的空氣凈化裝置和無(wú)負(fù)離子發(fā)生裝置的對(duì)比空氣凈化裝置。
其中,對(duì)比空氣凈化裝置(以下簡(jiǎn)稱(chēng)對(duì)比裝置)具體為:
如圖14所示的的對(duì)比裝置,該對(duì)比裝置與前述本實(shí)施例的不同之處在于:該對(duì)比裝置沒(méi)有放置放電針,其余結(jié)構(gòu)均與本實(shí)施例所述的空氣凈化裝置的結(jié)構(gòu)相同。
測(cè)試環(huán)境和測(cè)試條件如下:
表1:測(cè)試環(huán)境和測(cè)試條件
測(cè)試項(xiàng)目:(一)測(cè)試單位體積內(nèi)的PM2.5的總質(zhì)量;
(二)測(cè)試單位體積內(nèi)的PM1.0的總質(zhì)量;
(三)測(cè)試單位體積內(nèi)的PM0.3的總質(zhì)量;
指標(biāo)單位:(一)μg/m3;
(二)凈化效率P=[m(采樣前)-m(采樣前)]/m(采樣前);
其中:m為單位體積內(nèi)的顆粒物總質(zhì)量
測(cè)試儀器:顆粒物測(cè)試儀(采用相同型號(hào))
如下表格分別為對(duì)比裝置和本實(shí)施例所述裝置的測(cè)試數(shù)據(jù):
過(guò)濾PM2.5顆粒物的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下:
表2:本實(shí)施例所述裝置的PM2.5凈化測(cè)試數(shù)據(jù)
表3:對(duì)比裝置的PM2.5凈化測(cè)試數(shù)據(jù)
根據(jù)表2和表3提供的測(cè)試數(shù)據(jù)分析可知,在PM2.5的凈化效果和凈化效率方面,本實(shí)施例和對(duì)比裝置的測(cè)試數(shù)據(jù)基本相同,即PM2.5的凈化效果和凈化效率基本不受有無(wú)負(fù)離子發(fā)生裝置的影響,可本實(shí)施例所述空氣凈化裝置和對(duì)比裝置在對(duì)直徑較大顆粒物的凈化效果和凈化效率上無(wú)實(shí)質(zhì)性差異。
PM1.0的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下:
表4:本實(shí)施例所述裝置的PM1.0凈化測(cè)試數(shù)據(jù)
表5:對(duì)比裝置的PM1.0凈化測(cè)試數(shù)據(jù)
根據(jù)表4和表5提供的測(cè)試數(shù)據(jù)分析可知,對(duì)于PM1.0的凈化,本實(shí)施例所述空氣凈化裝置的凈化效果較對(duì)比裝置更好,在相同的測(cè)試條件下,采用本實(shí)施例所述空氣凈化裝置在第5次采樣,即在總凈化時(shí)間的第25分鐘時(shí),其凈化效率便高達(dá)92%,而對(duì)比裝置要達(dá)到相同的凈化效果,則需耗時(shí)40分鐘。但從最終的凈化效果來(lái)看,對(duì)比例裝置的凈化值不低于本實(shí)施例所述裝置的凈化值,但本實(shí)施例所述裝置對(duì)于PM1.0的凈化效率高于對(duì)比裝置。
PM0.3的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下:
表6:本實(shí)施例所述裝置的PM0.3凈化測(cè)試數(shù)據(jù)
表7:對(duì)比裝置的PM0.3凈化測(cè)試數(shù)據(jù)
根據(jù)表6和表7提供的測(cè)試數(shù)據(jù)分析可知,對(duì)于PM0.3的凈化,本實(shí)施例所述的空氣凈化裝置在第一次采樣時(shí),其凈化效率便達(dá)到13.3%,對(duì)比例所述的空氣凈化裝置在第一次采樣時(shí),其凈化效率只有3.9%;35分鐘后的第7次采樣時(shí),本實(shí)施例所述裝置的凈化效率已達(dá)到83.7%的峰值,PM0.3的顆粒物總質(zhì)量由5.1*104μg/m3顯著下降到8.3*103μg/m3,而對(duì)比裝置的凈化效率此時(shí)仍然只有26.18%,PM0.3的顆粒物總質(zhì)量由4.9*104μg/m3略微下降到3.4*104μg/m3,對(duì)比裝置直到第16次采樣時(shí)才達(dá)凈化峰值68.67%,此時(shí)PM0.3的顆粒物總質(zhì)量由4.9*104μg/m3下降到1.5*104μg/m3,可見(jiàn),要達(dá)到相同的70%的凈化效率,對(duì)比裝置要本實(shí)施例所述裝置多耗時(shí)55分鐘。
通過(guò)對(duì)上述三個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,六組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的對(duì)比分析可以看出,與現(xiàn)有的普通空氣靜電凈化裝置相比,本發(fā)明提供的空氣凈化裝置能夠有效地、快速地實(shí)現(xiàn)對(duì)PM0.3等帶電微小顆粒物的凈化。
實(shí)施例二:
如圖15所示的本發(fā)明空氣凈化裝置的第二較佳實(shí)施方式,本實(shí)施例所述的空氣凈化裝置與實(shí)施例一所述的空氣凈化裝置的不同之處在于:該放電針29的兩極平行設(shè)置于集塵網(wǎng)211下方的第二風(fēng)道242內(nèi)壁,當(dāng)帶電微小顆粒物遇上帶相同電勢(shì)的電場(chǎng)時(shí),帶電微小顆粒物被排斥回第二風(fēng)道242和第一風(fēng)道241,并吸附于風(fēng)道壁。
實(shí)施例三:
如圖16和圖17所示的本發(fā)明空氣凈化裝置的第三較佳實(shí)施方式,本實(shí)施例所述的空氣凈化裝置與實(shí)施例二所述的空氣凈化裝置的不同之處在于:所述導(dǎo)風(fēng)輪35設(shè)置于第一靜電過(guò)濾模塊331的出風(fēng)側(cè)與第二靜電過(guò)濾模塊332的出風(fēng)側(cè)之間的空隙形成的風(fēng)道34。所述出風(fēng)口(圖中未標(biāo)注)直接與風(fēng)道34相連通,所述放電針39的數(shù)量為兩對(duì),包括第一放電針391和第二放電針392,并且該兩對(duì)放電針的兩極均平行設(shè)置于風(fēng)道34兩側(cè)的風(fēng)道壁,并靠近所述集塵網(wǎng)311。所述第一入風(fēng)口321與所述第一靜電過(guò)濾模塊331之間設(shè)置EHPA過(guò)濾網(wǎng)3311,所述第二入風(fēng)口322與所述第二靜電過(guò)濾模塊332之間設(shè)置EHPA過(guò)濾網(wǎng)3321。
可以理解,放電針的數(shù)量還可以是兩對(duì)以上,只要放電針能夠在空氣經(jīng)過(guò)靜電過(guò)濾模塊凈化后直至排出前必須經(jīng)過(guò)的流通區(qū)域形成嚴(yán)密的阻隔帶電微小顆粒物逃逸的電場(chǎng)即可。
實(shí)施例四:
如圖18所示的本發(fā)明空氣凈化裝置的第四較佳實(shí)施方式,本實(shí)施例所述的空氣凈化裝置與實(shí)施例一所述的空氣凈化裝置1的不同之處在于:該放電針49的兩極平行設(shè)置于第一靜電過(guò)濾模塊431和第二靜電過(guò)濾模塊432之間的第一風(fēng)道441壁,當(dāng)帶電微小顆粒物遇上帶相同電勢(shì)的電場(chǎng)時(shí),帶電微小顆粒物被排斥回第一風(fēng)道441,并吸附于第一風(fēng)道441的內(nèi)壁。
可以理解,所極放電針可以放置在第一風(fēng)道的各個(gè)內(nèi)壁表面,比如參閱圖19所示的空氣凈化裝置,其放電針是放置在第一風(fēng)道遠(yuǎn)離絕緣外殼底部的上方區(qū)域;比如參閱圖20所示的空氣凈化裝置,其放電針是放置在第一風(fēng)道的中間區(qū)域;比如參閱圖21所示的空氣凈化裝置,其放電針是放置在第一風(fēng)道的底部區(qū)域,即絕緣外殼底部的內(nèi)壁表面;
實(shí)施例五:
如圖22所示的本發(fā)明空氣凈化裝置的第五較佳實(shí)施方式,本實(shí)施例所述的與實(shí)施例一所述的空氣凈化裝置不同之處在于:所述放電針59的兩極平行設(shè)置,兩極的針頭592固定于第二風(fēng)道542的內(nèi)壁,針尖591對(duì)著第二風(fēng)道542的空氣放電,即此時(shí)放電針59的兩極平行,并且兩極的針尖591異向,兩極的針頭592也異向,即所述放電針59對(duì)著風(fēng)道空氣放電的。
兩極間距為8毫米,該放電針兩極底部591與第二風(fēng)道的風(fēng)道內(nèi)壁表面固定連接,并與所述電源線(xiàn)路(圖中未標(biāo)注)電連接,該放電針59的一極接負(fù)極,另一極接地,兩極間形成6千伏的電勢(shì)差。兩極的頭部592對(duì)著風(fēng)道空氣放電,所述放電針59,其中一極的頭部5921的一端的直徑小于該放電針的其他部位,另一極的頭部5922的一端的直徑小于該放電針的其他部位。
可以理解,所述放電針的兩極在空間上還可以非平行設(shè)置,比如一極沿長(zhǎng)度方向與另一極沿長(zhǎng)度方向在空間上呈30度。
可以理解,所述放電針在空間上的放置方式還可以是如圖23所示,所述放電針的頭部的直徑均大于放電針的其他部位,這種結(jié)構(gòu)同樣可以產(chǎn)生較為均勻電場(chǎng)。
可以理解,本實(shí)施例所述的放電針的放置方式還可以用于實(shí)施例二和實(shí)施例三和實(shí)施例四所述的空氣凈化裝置。
實(shí)施例六:
如圖24所示的本發(fā)明空氣凈化裝置的第六較佳實(shí)施方式,本實(shí)施例所述的空氣凈化裝置與實(shí)施例一所述的空氣凈化裝置的不同之處在于:所述靜電過(guò)濾模塊的數(shù)量為一組,該靜電過(guò)濾模塊63的進(jìn)風(fēng)側(cè)與所述絕緣外殼60的進(jìn)風(fēng)口62相連通,該靜電過(guò)濾模塊63的出風(fēng)側(cè)直接與圓環(huán)形氣流通道(即為前述實(shí)施例所述的第二風(fēng)道)相連通,所述放電針69設(shè)置于圓環(huán)形氣流通道內(nèi)壁,該放電針的頭部(圖中未標(biāo)注)與靜電過(guò)濾模塊63電離區(qū)邊緣的距離為40CM。
實(shí)施例七:
如圖25至圖27所示的本發(fā)明空氣凈化裝置的第七較佳實(shí)施方式,本實(shí)施例所述的空氣凈化裝置與實(shí)施一所述的空氣凈化裝置的不同之處在于:所述靜電過(guò)濾模塊73包括若干個(gè)靜電過(guò)濾單元731,過(guò)濾單元支架732,靜電過(guò)濾模塊外殼733、電源觸點(diǎn)734和空氣通道735。所述過(guò)濾單元支架732和靜電過(guò)濾模塊外殼733一體成型,所述靜電過(guò)濾單元731通過(guò)過(guò)濾單元支架732固定,所述電源觸點(diǎn)734與靜電過(guò)濾單元731電連接。該靜電過(guò)濾單元731包括設(shè)有多個(gè)金屬材料制成的尖齒狀的電離極7311,和呈中空?qǐng)A筒狀的集塵極7312,所述中空?qǐng)A筒狀的集塵極7312的空隙部分形成空氣通道735。所述尖齒狀的電離極7311和所述呈圓筒狀的集塵極7312分別接不同的電極,在兩者之間形成1萬(wàn)伏的電勢(shì)差,由此形成電場(chǎng),當(dāng)污濁空氣經(jīng)過(guò)該尖齒狀的電離極時(shí)被電離,塵埃等顆粒物帶上電荷(且通常被帶上負(fù)電荷),帶電顆粒物一部分吸附于呈圓筒狀的集塵極的表面,另一部分更細(xì)微的帶電顆粒物則未能被吸附于集塵極表面,隨氣流飄浮至第一風(fēng)道。
可以理解,本發(fā)明所述的靜電過(guò)濾模塊的結(jié)構(gòu)除前述的結(jié)構(gòu)外,還可以是針孔結(jié)構(gòu)、針板結(jié)構(gòu)、線(xiàn)板結(jié)構(gòu)和線(xiàn)線(xiàn)結(jié)構(gòu)中的一種或幾種的結(jié)合。
實(shí)施例八:
如圖28所示的本發(fā)明空氣凈化裝置的第八較佳實(shí)施方式,本實(shí)施例所述的空氣凈化裝置與實(shí)施例一所述的空氣凈化裝置的不同之處在于:所述放電針89的兩極的電勢(shì)差為1.1萬(wàn)伏,兩極之間的間距為D,D=50毫米。
實(shí)施例九:
如圖29所示的本發(fā)明空氣凈化裝置的第八較佳實(shí)施方式,該空氣凈化裝置9與實(shí)施例一所述的空氣凈化裝置1的不同之處在于:所述集塵網(wǎng)911安裝在所述絕緣外殼90底部?jī)?nèi)壁表面。可以理解,所述集塵網(wǎng)可以安裝在所述風(fēng)道內(nèi)壁表面的多個(gè)區(qū)域。
上述實(shí)施例均為優(yōu)選的技術(shù)方案,不同實(shí)施例之間的技術(shù)特征可以配合組成更為進(jìn)步的實(shí)施方案。
最后說(shuō)明的是,以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制,盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解,可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換,而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的宗旨和范圍,其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。