负离子发生装置及应用有该负离子发生装置的过滤装置的制作方法

本发明涉及空气净化领域，尤其是一种负离子发生装置，以及应用有该负离子发生装置的过滤装置。

背景技术：

近几年，我国空气污染问题日益凸显，人们也更加意识到空气质量对人体健康的影响以及空气净化的必要性，因此目前，环保产品中的空气净化器产品越来越受到人们的青睐，其市场上潜力是极大的。

常用的空气净化器有负离子空气净化器，臭氧空气净化器，紫外空气净化器、光催化空气净化器和等离子体空气净化器，以及各种类型相结合在一起的净化器组合的产品等。负离子主动净化技术利用负离子与空气中微颗粒结合，形成大颗粒，更易被滤网过滤，因此得到越来越广泛的应用。

常规负离子发生方式为探针或碳刷在通高压的情况下释放负离子，如申请号为03157323.1的中国专利公开的喷射式空气负离子净化器，包括前后敞开的框架，由多个不锈钢柱构成的正电极，不锈钢柱直立着排成一排，不锈钢柱彼此等间隔地固定在框架的前部，负电极由多个不锈钢针等间距地安装在截面为空心矩形的条形单元的小孔内构成，每个所述不锈钢针等间距地插装在条形单元上的小孔内，条形单元的中心设有导电板，每个不锈钢针分别与导电板电连接，导电板与高压电源的负极电连接；又如申请号为201520795156.3的中国专利公开的一种空气净化器用的可拆卸负离子释放装置，包括负离子释放碳刷头组件、电路板及高压输入线，还包括一安装拆卸装置，安装拆卸装置位于电路板与所述高压输入线之间。

现有的上述这些负离子发生装置，通常释放的负离子浓度较低，而如果需要获得较高浓度的负离子，则需要提高电压，对产品的安全性和成本提出了更高的要求，同时负离子在空气净化领域常与hepa滤网配合提高净化效率，但随着hepa滤网的失效，净化效率逐渐减弱。

技术实现要素：

本发明所要解决的第一个技术问题是针对上述现有技术存在的问题，提供一种负离子发生装置，能够提高负离子的释放浓度。

本发明所要解决的第二个技术问题是提供一种应用有上述负离子发生装置的过滤装置。

本发明解决上述第一个技术问题所采用的技术方案为：一种负离子发生装置，包括负离子发生器，其特征在于：还包括用于对通过的空气进行加湿的加湿装置，所述负离子发生器包括负离子球，在气体的流动路径上，所述加湿装置位于负离子发生器的上游。

为便于雾化水充分混合，在气体的流动路径上，所述加湿装置和负离子发生器之间具有一定的间距。

为便于对空气加湿，所述加湿装置包括能通过气体的边框、超声波雾化装置、雾化混合室、风机和输入水管，所述超声波雾化装置、雾化混合室和风机设置在边框上，所述输入水管的一端连接到外部水源、另一端依次穿过超声波雾化装置和雾化混合室、并最终与风机的进风口连接，所述加湿装置还包括将风机吹出的雾化水喷射到从边框内通过的气体上的喷头。

为提高负离子释放浓度，所述加湿装置的边框包括外边框和间隔地布置在外边框内的内边框，所述风机的出风口位于外边框和内边框之间的空间内，所述喷头设置在内边框的周壁内侧上、并且与外边框和内边框之间的空间内连通，所述外边框的周壁底部最低位置设置有排水管，所述排水管与外边框和内边框之间的空间内连通。

为了在有限空间内增加负离子球的容纳量与表面积，增加负离子的释放浓度，所述负离子发生器包括第一框架，所述第一框架包括多个第一容置腔、并且呈蜂窝状布置，每个第一容置腔内填充有上述的负离子球。

为筛除空气中的大颗粒物，避免影响滤网的使用寿命，所述负离子发生器还包括入口防护网和连接防护网，在气体的流动路径上，所述入口防护网位于第一框架的上游，所述连接防护网位于第一框架的下游。

本发明解决上述第二个技术问题所采用的技术方案为：一种应用有如上所述的负离子发生装置的过滤装置，包括收集装置，在气体的流动路径上，所述负离子发生装置位于导电滤网装置的上游，所述导电滤网装置包括滤网，所述滤网为能接通正高压电源的导电滤网。

为避免影响收集装置的滤网的寿命，所述负离子发生装置还包括除湿装置，在气体的流动路径上，所述除湿装置连接在负离子发生器的下游，所述除湿装置包括除湿结构，所述除湿结构内放置有除湿剂。

为了在有限空间内增加除湿活性炭的容纳量与表面积，增加除湿剂的除湿效果，所述除湿结构包括多个第二容置腔、并且呈蜂窝状布置。

优选的，为提升对空气中的pm0.3um的颗粒物的过滤能力，并延长滤网的使用寿命，所述滤网包括pet支撑体、pp熔喷层、以及将导电材料喷涂在pet支撑体上形成的导电涂层，由此构成复合导电滤网；这种导电滤网由高压驻极制成，通过导电滤网表面的高压静电显著改善过滤颗粒物的能力，从而去除空气中的pm0.3um的颗粒物；另一方面对携带进入滤网表面的细菌可及时杀灭，防止二次危害，同时可延长滤网的使用寿命，绿色环保。

为增大接触面积，提升过滤效果，所述滤网呈折叠状，所述滤网的导电涂层朝向负离子发生装置。

与现有技术相比，本发明的优点在于：采用无污染、无能耗的负离子球材料，无需给装置供电即可获得目标浓度的负离子，节能环保，可以提供用与微颗粒结合，有助于身体健康的负离子；采用加湿器方法提高局部湿度，激发负离子球产生负离子，高浓度负离子与空气中微颗粒结合，形成大粒径颗粒；在负离子发生器之后加入除湿装置，能够吸收多余的水分子和异味，保证滤网的过滤效率；负离子发生器与除湿装置呈一体结构，可以减少装置纵向空间，利于整机设计。

附图说明

图1为本发明实施例的过滤装置的结构示意图；

图2为本发明实施例的过滤装置的负离子发生装置的加湿装置的结构示意图；

图3为本发明实施例的过滤装置的负离子发生器和除湿装置的分解结构示意图；

图4为图3的局部放大示意图；

图5为本发明实施例的过滤装置的收集装置的结构示意图；

图6为本发明实施例的过滤装置的收集装置的分解结构示意图；

图7为本发明实施例的过滤装置的收集装置的滤网的局部分解结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

参见图1，一种过滤装置，包括负离子发生装置1和收集装置2，上述过滤装置可设置在净化设备，如空气净化器中的预留管道内，并且在气体(如空气)的流动路径上，负离子发生装置1位于收集装置2的上游。

负离子发生装置1包括加湿装置11、负离子发生器12和除湿装置13，在气体的流动路径上，加湿装置11位于负离子发生器12的上游，而除湿装置13位于负离子发生器12的下游。

参见图2，加湿装置11包括外边框111、内边框112、超声波雾化装置113、雾化混合室114、风机115、输入水管116和喷头117。在本实施例中，加湿装置11整体呈圆环状，内边框112设置在外边框111内，并且与外边框111间隔布置，外边框111和内边框112构成加湿装置11的边框。上述的超声波雾化装置113、雾化混合室114和风机115中，至少风机115的出风口位于在外边框111和内边框112之间的空间内。输入水管116的一端连接到外部水源，另一端依次穿过超声波雾化装置113和雾化混合室114、并最终与风机115的进风口连接。喷头117设置在内边框112的周壁内侧上，并且与外边框111和内边框112之间的空间内连通。为使得湿气均匀喷射出，喷头117具有三个，分别在内边框112的周向上均匀布置。为便于排出未与空气结合的雾化水，外边框111的周壁底部最低位置设置有排水管118，排水管118与外边框111和内边框112之间的空间内连通，风机115吹出的雾化水未经喷头117喷出的部分可在重力作用下收集到外边框111的周壁底部最低位置处，从而经由排水管118排出。

外部水源由输入水管116引入到超声波雾化装置113内，雾化后进入雾化混合室114气液混合(可另设管路输入空气)，再经由风机115排出到外边框111和内边框112之间的空间内，最后经喷头117向内边框112内喷射，使得从内边框112内通过的空气带上雾化水。

参见图3和图4，负离子发生器12包括入口防护网121、第一框架122、负离子球123和连接防护网124，第一框架122可由塑料制成。其中，在气体的流动路径上，入口防护网121位于第一框架122的上游，连接防护网124位于第一框架122的下游，这两个防护网和第一框架122之间可分别用粘胶粘合固定，用于筛除空气中的大颗粒物。在本实施例中，第一框架122包括多个呈蜂窝状布置的第一容置腔1221，每个第一容置腔1221内填充有上述的负离子球123。

由于加湿后空气中的水分子被滤网吸附，会造成滤网效率急速下降，因此，本申请中设置有除湿装置13。除湿装置13包括出口防护网131和除湿结构132，出口防护网131置于除湿结构132的下游，用于筛除空气中的大颗粒物，除湿结构132包括多个呈蜂窝状布置的第二容置腔1321，每个第二容置腔1321内均匀放置适量的除湿剂，如活性炭与硅胶干燥剂，可以用来吸收多余的水分子和异味，延长收集装置2的使用寿命。

而蜂窝状的结构具有使用材料少，结构强度大的优点，可以在有限空间内增加负离子球123和除湿剂的容纳量与表面积，增加了负离子的激发效果和除湿剂的除湿效果。除湿结构132可由塑料制成，出口防护网131与除湿结构132之间用粘胶粘合固定。

为保证加湿装置11对空气的加湿效果，加湿装置11与负离子发生器12之间、在气体的流动路径上具有一定的间距，优选的，保有20～30cm的距离，从而使得雾化水和空气能够混合均匀。空气经过加湿装置11后变成充满水气的空气，经过负离子发生器12后，空气中的颗粒物带上负电，然后经过除湿装置13，最后被下游的收集装置2收集。

参见图5和图6，在本实施例中，收集装置2包括第二框架21、滤网22和滤网边框23，在本实施例中，上述三个部件均为圆柱体，以与负离子发生装置1适配。第二框架21可以采用整体结构，也可以如本实施例所示的，采用两个分框架连接而成，包括第一分框架211和第二分框架212，两个分框架前后(前、后是指流体流动路径的方向，前为上游、后为下游)同轴并且至少部分叠置，以构成一个完整的第二框架21。第二框架21采用绝缘材料，如abs塑料制成，以保证与周围整机(净化设备)的绝缘关系。

滤网22为导电滤网，是在现有的普通的hepa滤网的基础上喷涂一层导电材料，使其具有导电性又不破坏其原有的过滤效率，而后折叠成为柱状结构，如圆柱体(下文将详细说明)。滤网22可采用现有的导电滤网，也可以采用本发明的制备方法制成的导电滤网。滤网边框23包覆在滤网22的侧壁外周。滤网边框23为滤网22提供支撑强度。滤网22和滤网边框23卡合在第二框架21的内部，安装时，滤网22的喷涂导电材料的表面朝向负离子发生装置1方向放置(即迎向气体流动的方向)。

滤网22可以通过导电弹片与净化设备整机中预留的正电弹片相连，工作时，使得滤网22带有3kv左右的正高压电。

参见图7，滤网22包括pet支撑体221、pp熔喷层222和导电涂层223，三层复合构成导电的hepa滤网。具体的，包括如下步骤：

①制备抗菌导电涂料

将石墨烯浆料、去离子水、水性聚氨酯按配比配料、混合，搅拌1～4h；搅拌的同时逐滴加入消泡剂，消泡剂的加入量为石墨烯浆料、去离子水和水性聚氨酯总重量的0.05～1％；本实施例中的消泡剂为消泡剂byk019。

然后加入纳米银离子和甲壳素溶液，继续搅拌均匀，得到抗菌导电涂料；

纳米银离子：甲壳素溶液：石墨烯浆料：去离子水：水性聚氨酯的配比为1.5:4:21:21:7～3:10:21:21:21；

所述石墨烯浆料为石墨烯固含量为2.5wt％的去离子水混合物；石墨烯浆料的粘度为0.03pa.s；水性聚氨酯的粘度为0.01pa.s。

所述甲壳素溶液为市购甲壳素整理剂sal6680。

纳米银离子为市购纳米银抗菌整理剂silv9700。

②制备滤纸

将pet支撑体221和pp熔喷层222放置在两条不同的传输带上，其中pet支撑体221经过胶枪的喷头进行点胶，用胶枪在pet支撑体221上进行点胶，点胶量为5g/m²；点胶后的pet支撑体221与另一条传输带上的pp熔喷层222粘合，粘合好后同时进入一压滚内压牢形成纤维滤网，卷成卷材待用。

本实施例中使用的pet支撑体221为克重为70g/m²的pet纤维织物；pp熔喷层222是pp非织造熔喷布，丝径为15微米；

③制备复合导电滤网

将步骤①制备得到的抗菌导电涂料涂覆到步骤②制备的pet支撑体221表面上形成导电涂层223，涂层厚度为1～5μm，得到滤纸；将滤纸按常规方法折叠得到具有抗菌和导电性能的复合导电滤网，折叠过程中，导电涂层223朝外。

本发明的方法制备得到的复合导电滤网由高压驻极制成，通过导电滤网表面的高压静电显著改善过滤颗粒物的能力，从而去除空气中的pm0.3um的颗粒物；另一方面对携带进入滤网表面的细菌可及时杀灭，防止二次危害，同时可延长滤网的使用寿命，绿色环保。

工作时，空气经过加湿装置11后，空气中湿度增加；之后进入到负离子发生器12，负离子球123与水气接触的瞬间，大大激活其电力特性，释放大量的负离子，负离子与空气中的微颗粒物结合，形成较大的带负电微颗粒，为防止潮湿的气体对收集装置2的滤网22产生不良影响，将空气通过除湿装置13后，再利用静电吸附技术，使得收集装置2收集带有微小电荷的颗粒物。经由gb/t6165-2008国标测试，本发明的过滤装置单次过滤效率最高可达99.99937>＝0.3um，远高于现有的静电除尘效率。