正高压脉冲荷电区和负高压脉冲荷电区，在第一、第二接地板电极之间和第二、第三接地板电极之间，分别设置正、负线状电晕放电极； 在所述的交变电场下的静电凝并区，设置纵向轴平行，位置并列的第四、第五接地板电极，在所述的第四、第五接地板电极之间，设置第三线状电晕放电极； 在所述的尘粒收集区，设置纵向轴平行，位置并列的第六、第七接地板电极，在所述的第六、第七接地板电极之间，设置第四线状电晕放电极； 在所述的等离子体消毒区，采用纵向轴平行，位置并列，两两成对的模式设置数组接地电极板组，在所述两个接地电极板的相对面上，覆盖设置有厚度小于5_的绝缘板；所述绝缘板的表面粗糙度Ra < 10 μ m，其平面尺寸大于所述接地极板的平面尺寸；在每两个接地电极板之间，分别设置第五线状电晕放电极； 在所述的负离子区，设置一导电碳纤维网作为电极，所述的导电碳纤维网与所述待处理气体的流动方向相垂直设置，沿空气流动方向，在紧贴所述导电碳纤维网的后方，放置至少一组陶瓷电热管； 所述的空气净化装置，通过采用上述结构，实现在家居环境条件下对空气中细颗粒物的去除和对空气的净化、消毒。
2.按照权利要求1所述的适于在家居环境条件下除去空气中细颗粒物的空气净化装置，其特征是，所述的空气净化装置，将待净化的空气通过引风装置吸入所述的空气通道，空气通道中的风速小于0.8m/s ； 在所述的正、负高压脉冲荷电区，待净化的空气被分成两股，分别被引入并行排列的正、负相间的微粒荷电区，使两股空气中的微粒分别携带上正、负电荷，形成荷电微粒，其空间离子浓度大于1Vcm3; 当两股分别携带有正电荷、负电荷的荷电微粒进入到所述的交变电场下的静电凝并区时，两股空气被合并成一股，在交流高压或脉冲交流高压场的作用下，所述的正、负荷电微粒相互运动碰撞，凝聚为粒径为10 μ m?90 μ m的较大颗粒；此时，空气中粒径< 10 μ m的细微颗粒又会与上述已凝并的大颗粒继续凝并、增大，使得粒径< 10 μ m的细微粉尘更易于被补集或捕集。 当凝聚为粒径1ym?90μηι的较大颗粒的微尘通过所述的尘粒收集区时,在负直流高压场的作用下，被收集到接地集尘板上，实现空气中微小颗粒的净化； 在所述的等离子体消毒区，该区所产生的高能粒子、活性粒子将灭杀细菌、病毒并分解有害气体，使待净化的空气得到消毒净化； 在所述的负离子区，产生对人体有益的负氧离子，又能控制臭氧、氮氧化合物产生量，使其远低于安全标准值； 通过上述步骤，所述的空气净化装置实现在家居环境条件下对空气中细颗粒物的去除和对空气的净化、消毒。
3.按照权利要求1所述的适于在家居环境条件下除去空气中细颗粒物的空气净化装置，其特征是，在所述的正高压脉冲荷电区和负高压脉冲荷电区，对所述的正、负线状电晕放电极分别施加输出波形为窄方波的正、负高压直流方波脉冲，以确保在荷电空间，放电进行周期内形成稳定的不变的电场，使空气分子获得足够、一致、稳定的电离能，快速稳定的电离，让细颗粒物高效、迅速荷电，避免电源能量的浪费，确保高压运行安全，同时避免线电极对地电极产生火花放电的危险。
4.按照权利要求1所述的适于在家居环境条件下除去空气中细颗粒物的空气净化装置，其特征是， 在所述的正、负高压脉冲荷电区，对所述的正、负线状电晕放电极分别施加输出波形为窄方波的正、负高压窄脉冲电源，其所述窄脉冲的宽度为0.1ms?Ims ;所述正、负高压直流方波脉冲的电压值为3KV?50KV，以适应不同的线电极一接地极板间距；所述正、负高压直流方波脉冲的脉冲电流为0.1?10mA，以适应于不同空间浓度的直径当量彡2.5 μ m的微细颗粒荷电； 在所述的交变电场下的静电凝并区，对所述的第三线状电晕放电极施加交流高压电源或脉冲交流高压电源，所述交流高压电源或脉冲交流高压电源的电压值为3KV?50KV，频率为IHz?IMHz，电流为0.1?1mA ； 在所述的尘粒收集区，对所述的第四线状电晕放电极施加负直流高压电源，所述负直流高压电源的电压值为3000?一30KV，电流值为0.1?1mA ； 在所述的等离子体消毒区，对所述的第五线状电晕放电极施加高压交流电源或脉冲交流电源，其所述高压交流电源或脉冲交流电源的电压值为3KV?50KV，频率为50?500KHz,所述的高压交流或脉冲交流可在其放电空间产生1Vcm3以上的正负离子；所述绝缘板的表面粗糙度Ra < 10 μ m， 在所述的负离子区，对所述的导电碳纤维网施加负直流次高压或负直流脉冲高压，所述负直流次高压或负直流脉冲高压，其电压范围小于3000V，电流小于ImA ;负离子产生量每秒大于17; 所述陶瓷电热管的加热温度控制范围为60?300°C。
5.按照权利要求1所述的适于在家居环境条件下除去空气中细颗粒物的空气净化装置，其特征是， 在所述的正高压脉冲荷电区和负高压脉冲荷电区，采用正、负高压窄脉冲对空气中的粉尘颗粒进行荷电，属于双极性交流脉冲荷电，可在同一区域实现“异性荷电”； 在所述的交变电场下的静电凝并区，设置螺纹形线电极，采用双极性交流脉冲凝并，所施加的电压为交流高压电源或脉冲交流高压电源，在所述交流高压电源或脉冲交流高压电源各自的正、负作用周期内，其电压值保持不变，进而使空间电场不变，给已荷电的细颗粒物提供始终如一的电场动力，确保其获得足够的动量，属于荷电的正、负微粒在交流脉冲电场下的电凝并，其阻力小，凝并效率高，不但增加了微粒的荷电量，而且能够使携带异性电荷的小微粒凝并为大颗粒； 在所述的尘粒收集区对螺旋型电极施加负直流高压电源，以利于已凝聚的大颗粒荷电收集； 在所述的等离子体区采用表面光滑的绝缘板，使细菌无处躲藏，更有利于提高灭菌效果O
6.按照权利要求1所述的适于在家居环境条件下除去空气中细颗粒物的空气净化装置，其特征是所述的导电碳纤维网其由导电碳纤维编织而成，其导电碳纤维的纤维直径^ 0.15mm。
7.按照权利要求1所述的适于在家居环境条件下除去空气中细颗粒物的空气净化装置，其特征是所述的正、负线状电晕放电极、第三至第五线状电晕放电极均为螺纹形线电极，以减小高压电晕对放电极中心的电晕电蚀，防止电晕线被高压电晕烧蚀断裂，避免放电在线电极上的游移，增加放电的均匀性与稳定性。
8.按照权利要求7所述的适于在家居环境条件下除去空气中细颗粒物的空气净化装置，其特征是所述螺纹形线电极的参数尺寸为中心直径< 2.5mm，螺纹锥度为6?18°，螺纹间距为I?5_。
9.按照权利要求1所述的适于在家居环境条件下除去空气中细颗粒物的空气净化装置，其特征是所述的空气净化装置对于待处理的空气，通过正/负高压脉冲荷电、交变电场下的静电凝并、负直流高压电场下的尘粒收集、低温等离子体气体消毒和增加负离子，实现在家居环境条件下对空气中细颗粒物的去除和对空气的净化、消毒，提高收尘效率，避免紫外光辐射伤害，降低空气净化装置的耗能。
10.按照权利要求1所述的适于在家居环境条件下除去空气中细颗粒物的空气净化装置，其特征是所述的空气净化装置针对PM2.5 ^ 500 μ g/m3,PM10 ( 600 μ g/m3的家居环境，采用窄脉冲放电形式和负直流高压放电形式，通过30KV以下的工作电压和1mA以下的工作电流，对于粒径在10 μ m以下的颗粒物，实现90%以上的收集效率；同时，设置陶瓷电热管用于消除臭氧，其所产生的臭氧浓度能够达到0.05ppm以下，远低于国家安全标准值。
【专利摘要】一种适于在家居环境条件下除去空气中细颗粒物的空气净化装置，属静电除尘领域。包括引风单元、空气净化单元和空气通道，其空气净化单元包括依次设置的正、负高压脉冲荷电区，交变电场下的静电凝并区，尘粒收集区，等离子体消毒区和负离子区；通过窄脉冲放电形式和负直流高压放电形式，采用30KV以下的工作电压和10mA以下的工作电流，在家居环境中，对于粒径在10μm以下的颗粒物，实现了90％以上的收集效率；解决了现有家用空气净化器“风阻”过大和“二次污染”的问题，既可实现在家居空间尺寸范围内去除空气中细颗粒物颗粒的目的，还可对空气进行消毒，避免了紫外光辐射的泄漏伤害问题。
【IPC分类】F24F13-28, F24F1-00
【公开号】CN104566650
【申请号】CN201410856713
【发明人】孙卫星, 李鹏
【申请人】上海安平静电科技有限公司
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2014年12月29日