一种空气净化器及方法与流程

本发明属于空气净化领域，具体涉及一种空气净化器及方法，尤其是指一种适用于日常家庭使用的空气净化器及空气净化方法。

背景技术：

现在的空气净化器基本就是滤网过滤式空气除尘和静电吸附空气除尘。其中，采用滤网过滤式空气除尘需要定期更换滤网，增加用户的使用麻烦和使用成本；采用静电吸附空气除尘，则存在产生臭氧的隐患，臭氧对人体的毒害性比尘埃还要严重。

技术实现要素：

本发明所要解决的第一个技术问题是提供一种空气净化器，它能有效防止臭氧产生，保证用户使用的安全性。

本发明实现上述发明目的采用的技术方案是：一种空气净化器，包括：

高压直流电源适配器；

配对极板组件，由两极板配对组成并形成电容器，与高压直流电源适配器输出导线连接，且极板之间形成空气通道；

吸风机，设于空气通道上游端和/或下游端；

绝缘体，包裹于配对极板组件的至少一块极板的外表面，或设于空气通道中。

空气净化器在吸风机作用下，带着尘埃的空气通过空气通道，配对极板组件具有电容器特征，配对极板组件的极板和绝缘体的外表面处于风浴之中。在高压直流电源适配器(约五百伏特至五千伏特之间)的作用下，因电容器特性，绝缘体的外表面被感应出容性等量的异种电荷，构成静电场，静电场令空气中的尘埃被吸附到绝缘体外表面，实现对空气的净化除尘，使得从空气通道吹出来的都是较为干净的空气；在配对极板组件的极板或空气通道中设置绝缘体，改变了极板-空气尘埃-极板之间的介电常数，有效隔绝了极板-空气尘埃-极板之间的导电性，避免了因尘埃吸附到裸露的极板上，导致放电而产生臭氧，保证用户安全使用。

其中一个示例是，所述配对极板组件，至少为一对，绝缘体包裹各极板和所述电源适配器输出导线的的外表面。绝缘体能防止极板或导线放电导致臭氧产生。

其中一个示例是，所述配对极板组件，物理排列为奇数组或偶数组，各极板互相组合构成阵列组件。极板之间的物理间隙足够靠近，形成电容特征，通过增加极板构成阵列组件的数量，有助于极板提高对空气尘埃的吸附能力，从而吸附更多的空气尘埃或颗粒，提高空气净化的清洁度。

其中一个示例是，本空气净化器还包括高压交流电源适配器，所述配对极板组件与高压交流电源适配器输出导线连接，配对极板组件选择性导通高压直流电源适配器或者高压交流电源适配器；或所述高压直流电源适配器为高压交直流两用电源适配器。

高压电源适配器根据下述需求作相应的输出，当需要吸附空气中尘埃，即启用空气净化功能时，输出直流电，配对极板组件之间就形成了电容特性感应的容性静电场，静电场中的空气尘埃就被吸附到极板绝缘体外表面上，实现空气的净化除尘，使得从空气通道吹出来的，就是被吸附尘埃后的干净空气。当需要清洁除脱极板上已吸附尘埃，即启用脱尘功能时，输出交流电，交流电施加在配对极板组件时，原来极板之间的容性静电场变成了交变电场，静电场吸附作用随即失效，交变电场令极板外表面的绝缘体对已经附着的尘埃产生排斥作用，尘埃自然从极板外表面的绝缘体上脱落，落入空气通道下游端的尘埃收纳装置中，从而提高了用户使用的便捷性，免除用户清洁高压极板的麻烦。

其中一个示例是，所述空气通道的下游端设有尘埃收纳装置。其中，尘埃收纳装置为干式收纳装置(如布袋)或湿式收纳装置(如水液离子交换装置)。尘埃收纳装置能有效收集从极板脱落的尘埃，用户清洗本空气净化器时，只需拆洗或更换尘埃收纳装置(如布袋)、或更换湿式收纳装置中的水液即可，无需整机清洗，提高了用户使用的便捷性。

其中一个示例是，所述空气通道的下游端设有干净空气出口和尘埃出口，干净空气出口和尘埃出口互相隔离，且干净空气出口和尘埃出口分别设有封闭出口的盖板，尘埃收纳装置设于尘埃出口，当配对极板组件导通高压直流电源适配器，干净空气出口的盖板打开，当配对极板组件导通高压交流电源适配器，尘埃出口的盖板打开。在空气通道的下游端设有干净空气出口和尘埃出口，有利于实现干净空气与尘埃分离，避免净化后的干净空气在流出前被二次污染。

其中一个示例是，所述极板为导电的平板或凹凸板或波浪形不规则板或电化铝薄膜或炭精导电体或疏松网。极板与空气通道内的空气流动方向平行设置或成一夹角设置。目的是增加流淌过的待净化空气中的尘埃碰撞并吸附在绝缘体外表面的机会，提高除尘净化效率。

其中一个示例是，所述高压直流电源适配器、高压交流电源适配器、配对极板组件以及导线设有电磁屏蔽保护结构和绝缘结构。

以上各个示例既可以单独作为一个实施例，也可以在保证不矛盾的前提下，各示例任意组合构成组合式实施例。

本发明所要解决的第二个技术问题是提供一种空气净化方法，它能有效防止臭氧产生，保证用户使用的安全性。

本发明实现上述发明目的采用的技术方案是：一种空气净化方法，包括：采用气压引导待净化的空气流经由配对极板组件形成的空气通道；在配对极板组件的至少一块极板的外表面包裹绝缘体或在空气通道中设置绝缘体；配对极板组件具有电容器特性；向配对极板组件施加高压直流电，绝缘体的外表面被感应出容性等量的异种电荷，构成静电场，该静电场令空气中的尘埃被吸附到绝缘体外表面。

在气压作用下，带着尘埃的待净化空气通过空气通道，配对极板组件具有电容器特征，配对极板组件的极板和绝缘体的外表面处于风浴之中。在高压直流电的作用下，因电容器特性，绝缘体的外表面被感应出容性等量的异种电荷，构成静电场，静电场令空气中的尘埃被吸附到绝缘体外表面，实现对空气的净化除尘，使得从空气通道吹出来的都是较为干净的空气；在配对极板组件的极板或空气通道中设置绝缘体，改变了极板-空气尘埃-极板之间的介电常数，有效隔绝了极板-空气尘埃-极板之间的导电性，避免了因尘埃吸附到裸露的极板上，导致放电而产生臭氧，保证用户安全使用。

其中一个示例是，断开施加高压直流电，向配对极板组件施加高压交流电，配对极板组件导通，静电场失效，被吸附到绝缘体外表面的尘埃脱落，并沿空气通道被引导收纳。

配对极板组件在高压直流电的作用下，因电容器特性，绝缘体的外表面被感应出容性等量的异种电荷，构成静电场，该静电场令空气中的尘埃被吸附到绝缘体外表面，实现对空气的净化除尘；当改为向配对极板组件施加高压交流电时，原来极板之间的容性静电场变成了交变电场，静电场吸附作用随即失效，交变电场令极板外表面的绝缘体对已经附着的尘埃产生排斥作用，尘埃自然从绝缘体脱落，并沿空气通道被引导收纳，从而提高了用户使用的便捷性，免除用户清洁高压极板的麻烦。

其中一个示例是，高压直流电是稳定直流或按函数关系变化的可编程脉冲直流电；高压交流电是正弦波或按函数关系变化的可编程脉冲交流电。

经过实验证明，采用按函数关系变化的可编程脉冲直流电能提高极板的吸附特征，而采用按函数关系变化的可编程脉冲交流电，能在除脱尘埃收集的过程中，控制好能量的输出，避免放电，不产生臭氧。

以上各个示例既可以单独作为一个实施例，也可以在保证不矛盾的前提下，各示例任意组合构成组合式实施例。

附图说明

图1是本发明实施例一导通高压直流电的状态示意图；

图2是本发明实施例一导通高压交流电的状态示意图；

图3是本发明实施例二的结构示意图；

图4是本发明实施例二导通高压直流电的状态示意图；

图5是本发明实施例二导通高压交流电的状态示意图；

图6是本发明实施例三的结构示意图；

图7是本发明实施例三导通高压直流电的状态示意图；

图8是本发明实施例三导通高压交流电的状态示意图；

图9是本发明实施例四的结构示意图；

图10是本发明实施例四导通高压直流电的状态示意图；

图11是本发明实施例四导通高压交流电的状态示意图；

图12是本发明实施例五的结构示意图；

图13是本发明实施例六的结构示意图；

图14是本发明中空气净化方法的流程示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制，相反，本发明的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。

空气净化器实施例一

如图1和图2所示，本空气净化器包括两台吸风机1、极板2、绝缘体3、高压直流脉冲电源适配器4和高压交流脉冲电源适配器5。两块极板2配对组成一对极板组件，具有电容特性，并分别与高压直流脉冲电源适配器4、高压交流脉冲电源适配器5输出导线连接，且两块极板2之间形成空气通道。空气通道的下游端设有干净空气出口9和尘埃出口10，干净空气出口9和尘埃出口10互相隔离，两台吸风机1分别设于干净空气出口9和尘埃出口10，干净空气出口9和尘埃出口10分别设有封闭出口的盖板，尘埃出口10还设有尘埃收纳装置，尘埃收纳装置为干式收纳装置(如布袋)或湿式收纳装置(如水液离子交换装置)。尘埃收纳装置有效防止已经吸附的尘埃又再排放到大气中，方便用户不用触及本空气净化器的高压器件而清理收纳的尘埃。当配对极板组件导通高压直流脉冲电源适配器4，干净空气出口9的盖板打开，当配对极板组件导通高压交流脉冲电源适配器5，尘埃出口10的盖板打开。

绝缘体3包裹两块极板2和高压直流脉冲电源适配器4、高压交流脉冲电源适配器5的输出导线的外表面。

如图1所示，当高压直流脉冲电源适配器4向配对极板组件施加高压直流电时，干净空气出口9的盖板打开。待净化的空气6在干净空气出口9的吸风机1作用下，进入空气通道。因配对极板组件的电容器特性，包裹在两块极板2外表面的绝缘体3被感应出容性等量的异种电荷，构成静电场，静电场令空气中的尘埃被吸附到两块极板2外表面的绝缘体3，实现对空气的净化除尘。此时，两块极板2之间的空气通道为净化吸尘通道，净化后的干净空气7从干净空气出口9流出。

如图2所示，当高压交流脉冲电源适配器5向配对极板组件施加高压交流电时，尘埃出口10的盖板打开。待净化的空气6在尘埃出口10的吸风机1作用下，进入空气通道。因配对极板组件的电容器特性，且交流电可以是正弦波或按函数关系变化的可编程脉冲交流，原来两块极板2之间的容性静电场变成了交变电场，静电场吸附作用随即失效，交变电场令两块极板2外表面的绝缘体3对已经附着的尘埃产生排斥作用，尘埃自然从绝缘体3脱落。此时，两块极板2之间的空气通道为自清洁除尘通道，夹杂空气通道脱落尘埃的空气8从尘埃出口10流出，并进入尘埃收纳装置。

高压直流脉冲电源适配器4和高压交流脉冲电源适配器5是互相独立、彼此隔离的两个电源适配器。配对极板组件选择性导通高压直流脉冲电源适配器4或高压交流脉冲电源适配器5。或者，高压直流电源适配器4、高压交流脉冲电源适配器5是同一电源适配器，即高压交直流两用脉冲电源适配器，并选择性使用直流电或交流电。

极板2为导电的平板，极板2与空气通道内的空气流动方向平行设置。

高压直流电源适配器4、高压交流脉冲电源适配器5、配对极板组件以及导线设有电磁屏蔽保护结构和绝缘结构。

空气净化器实施例二

如图3、图4和图5所示，本空气净化器包括两台吸风机1、极板2、绝缘体3、高压直流脉冲电源适配器4和高压交流脉冲电源适配器5。两块极板2配对组成一对极板组件，具有电容特性，并分别与高压直流电源适配器4、高压交流脉冲电源适配器5输出导线连接，且两块极板2之间形成空气通道。两台吸风机1分别设于空气通道上游端和下游端。绝缘体3包裹两块极板2和高压直流脉冲电源适配器4、高压交流脉冲电源适配器5的输出导线的外表面。

如图4所示，当高压直流脉冲电源适配器4向配对极板组件施加高压直流电时，因配对极板组件的电容器特性，包裹在两块极板2外表面的绝缘体3被感应出容性等量的异种电荷，构成静电场，静电场令空气中的尘埃被吸附到两块极板2外表面的绝缘体3，实现对空气的净化除尘。此时，两块极板2之间的空气通道为净化吸尘通道。

如图5所示，当高压交流脉冲电源适配器5向配对极板组件施加高压交流电时，交流电可以是正弦波或按函数关系变化的可编程脉冲交流，原来两块极板2之间的容性静电场变成了交变电场，静电场吸附作用随即失效，交变电场令两块极板2外表面的绝缘体3对已经附着的尘埃产生排斥作用，尘埃自然从绝缘体3脱落。此时，两块极板2之间的空气通道为自清洁除尘通道。根据需要，在空气通道的下游端可以设有尘埃收纳装置，尘埃收纳装置为干式收纳装置(如布袋)或湿式收纳装置(如水液离子交换装置)。尘埃收纳装置有效防止已经吸附的尘埃又再排放到大气中，方便用户不用触及本空气净化器的高压器件而清理收纳的尘埃。

高压直流脉冲电源适配器4和高压交流脉冲电源适配器5是互相独立、彼此隔离的两个电源适配器。配对极板组件选择性导通高压直流脉冲电源适配器4或高压交流脉冲电源适配器5。或者，高压直流电源适配器4、高压交流脉冲电源适配器5是同一电源适配器，即高压交直流两用脉冲电源适配器，并选择性使用直流电或交流电。

极板2为导电的平板，极板2与空气通道内的空气流动方向平行设置。

高压直流电源适配器4、高压交流脉冲电源适配器5、配对极板组件以及导线设有电磁屏蔽保护结构和绝缘结构。

空气净化器实施例三

如图6、图7和图8所示，本实施例与实施例二相比，区别在于绝缘体3的位置。具体是本空气净化器包括两台吸风机1、极板2、绝缘体3、高压直流脉冲电源适配器4和高压交流脉冲电源适配器5。两块极板2配对组成一对极板组件，具有电容特性，并分别与高压直流电源适配器4、高压交流脉冲电源适配器5输出导线连接，且两块极板2之间形成空气通道。两台吸风机1分别设于空气通道上游端和下游端。绝缘体3包裹其中一块极板2和高压直流脉冲电源适配器4的输出导线的的外表面。

如图7所示，当高压直流脉冲电源适配器4向配对极板组件施加高压直流电时，因配对极板组件的电容器特性，包裹在极板2外表面的绝缘体3、以及裸露的极板2被感应出容性等量的异种电荷，构成静电场，静电场令空气中的尘埃被吸附到极板2外表面的绝缘体3、以及裸露的极板2上，实现对空气的净化除尘。此时，两块极板2之间的空气通道为净化吸尘通道。

如图8所示，当高压交流脉冲电源适配器5向配对极板组件施加高压交流电时，交流电可以是正弦波或按函数关系变化的可编程脉冲交流，原来两块极板2之间的容性静电场变成了交变电场，静电场吸附作用随即失效，交变电场令极板2外表面的绝缘体3、以及裸露的极板2对已经附着的尘埃产生排斥作用，尘埃自然从绝缘体3脱落。此时，两块极板2之间的空气通道为自清洁除尘通道。根据需要，在空气通道的下游端可以设有尘埃收纳装置，尘埃收纳装置为干式收纳装置(如布袋)或湿式收纳装置(如水液离子交换装置)。尘埃收纳装置有效防止已经吸附的尘埃又再排放到大气中，方便用户不用触及本空气净化器的高压器件而清理收纳的尘埃。

高压直流脉冲电源适配器4和高压交流脉冲电源适配器5是互相独立、彼此隔离的两个电源适配器。配对极板组件选择性导通高压直流脉冲电源适配器4或高压交流脉冲电源适配器5。或者，高压直流脉冲电源适配器4、高压交流脉冲电源适配器5是同一电源适配器，即高压交直流两用脉冲电源适配器，并选择性使用直流电或交流电。

极板2为导电的平板，极板2与空气通道内的空气流动方向平行设置。

高压直流电源适配器4、高压交流脉冲电源适配器5、配对极板组件以及导线设有电磁屏蔽保护结构和绝缘结构。

空气净化器实施例四

如图9、图10和图11所示，本实施例与实施例二相比，区别在于绝缘体3的位置。具体是本空气净化器包括两台吸风机1、极板2、绝缘体3、高压直流脉冲电源适配器4和高压交流脉冲电源适配器5。两块极板2配对组成一对极板组件，具有电容特性，并分别与高压直流电源适配器4、高压交流脉冲电源适配器5输出导线连接，且两块极板2之间形成空气通道。两台吸风机1分别设于空气通道上游端和下游端。绝缘体3与极板2分离，设于空气通道中；同时，高压直流电源适配器4和高压交流脉冲电源适配器5的输出导线包裹有绝缘体。

如图10所示，当高压直流脉冲电源适配器4向配对极板组件施加高压直流电时，因配对极板组件的电容器特性，在极板2外表面、绝缘体3外表被感应出容性等量的异种电荷，构成静电场，静电场令空气中的尘埃被吸附到两块极板2外表面、以及绝缘体3外表面，实现对空气的净化除尘。此时，两块极板2之间的空气通道为净化吸尘通道。

如图11所示，当高压交流脉冲电源适配器5向配对极板组件施加高压交流电时，交流电可以是正弦波或按函数关系变化的可编程脉冲交流，原来两块极板2之间的容性静电场变成了交变电场，静电场吸附作用随即失效，交变电场令极板2外表面、绝缘体3外表面对已经附着的尘埃产生排斥作用，尘埃自然从极板2、绝缘体3脱落。此时，两块极板2之间的空气通道为自清洁除尘通道。根据需要，在空气通道的下游端可以设有尘埃收纳装置，尘埃收纳装置为干式收纳装置(如布袋)或湿式收纳装置(如水液离子交换装置)。尘埃收纳装置有效防止已经吸附的尘埃又再排放到大气中，方便用户不用触及本空气净化器的高压器件而清理收纳的尘埃。

高压直流脉冲电源适配器4和高压交流脉冲电源适配器5是互相独立、彼此隔离的两个电源适配器。配对极板组件选择性导通高压直流脉冲电源适配器4或高压交流脉冲电源适配器5。或者，高压直流脉冲电源适配器4、高压交流脉冲电源适配器5是同一电源适配器，即高压交直流两用脉冲电源适配器，并选择性使用直流电或交流电。

极板2为导电的平板，极板2与空气通道内的空气流动方向平行设置。

高压直流电源适配器4、高压交流脉冲电源适配器5、配对极板组件以及导线设有电磁屏蔽保护结构和绝缘结构。

空气净化器实施例五

如图12所示，本实施例是在实施例一的基础上，增加配对极板组件的数量，具体是将空气通道内的一对极板2变为五对并联设置的极板2。在五对极板2中，其中五块极板2同时与高压直流脉冲电源适配器4一端、高压交流脉冲电源适配器5一端并联电连接，另外五块极板2同时与高压直流脉冲电源适配器4另一端、高压交流脉冲电源适配器5另一端并联电连接。在十块极板2中，极性相反的极板2依次间隔交错设置，即一块正极板2、空气、一块负极板2、空气、一块正极板2、空气、一块负极板2……依次设置。通过增加极板2的数量，提高尘埃的吸附能力，从而提高空气净化的清洁度。

极板2为导电的平板。

空气净化器实施例六

如图13所示，本实施例是在实施例一的基础上，增加配对极板组件的数量，具体是将空气通道内的一对极板2变为五对并联设置的极板2。在五对极板2中，其中五块极板2同时与高压直流脉冲电源适配器4一端、高压交流脉冲电源适配器5一端并联电连接，另外五块极板2同时与高压直流脉冲电源适配器4另一端、高压交流脉冲电源适配器5另一端并联电连接。在十块极板2中，极性相反的极板2依次间隔交错设置，即一块正极板2、空气、一块负极板2、空气、一块正极板2、空气、一块负极板2……依次设置。通过增加极板2的数量，提高尘埃的吸附能力，从而提高空气净化的清洁度。

极板2为导电波浪形不规则板，波浪形不规则板不仅增加了极板2的吸附面积，而且波浪形等曲折形状有利于空气触碰极板，起到加强吸附的功能，从而更进一步提高提高尘埃的吸附能力和空气净化的清洁度。

上述空气净化器的各实施例中，电源适配器、组合构成阵列组件呈电容特征的极板2、绝缘体3，以及上述元件的电气连接导线，应设计为与本空气净化器外壳(可靠接地)以及外部可以触及的一切元器件，保持高度的绝缘和防止漏电，而且具有防止因为直流交流脉冲电荷而对外产生一切电磁波辐射的屏蔽保护措施及装备。

空气净化方法实施例

如图14所示，本实施例的空气净化方法包括：采用气压引导待净化的空气流经由配对极板组件形成的空气通道；在配对极板组件的至少一块极板2的外表面包裹绝缘体3或在空气通道中设置绝缘体3；配对极板组件具有电容器特性；向配对极板组件施加高压直流电，绝缘体3的外表面被感应出容性等量的异种电荷，构成静电场，该静电场令空气中的尘埃被吸附到绝缘体3外表面。

在气压作用下，带着尘埃的待净化空气通过空气通道，配对极板组件具有电容器特征，配对极板组件的极板2和绝缘体3的外表面处于风浴之中。在高压直流电的作用下，因电容器特性，绝缘体3的外表面被感应出容性等量的异种电荷，构成静电场，静电场令空气中的尘埃被吸附到绝缘体3外表面，实现对空气的净化除尘，使得从空气通道吹出来的都是较为干净的空气；在配对极板组件的极板2或空气通道中设置绝缘体3，改变了极板-空气尘埃-极板之间的介电常数，有效隔绝了极板-空气尘埃-极板之间的导电性，避免了因尘埃吸附到裸露的极板2上，导致放电而产生臭氧，保证用户安全使用。

当断开施加高压直流电，向配对极板组件施加高压交流电，配对极板组件导通，静电场失效，被吸附到绝缘体3外表面的尘埃脱落，并沿空气通道被引导收纳。

配对极板组件在高压直流电的作用下，因电容器特性，绝缘体3的外表面被感应出容性等量的异种电荷，构成静电场，该静电场令空气中的尘埃被吸附到绝缘体3外表面，实现对空气的净化除尘；当改为向配对极板组件施加高压交流电时，原来极板2之间的容性静电场变成了交变电场，静电场吸附作用随即失效，交变电场令极板2外表面的绝缘体3对已经附着的尘埃产生排斥作用，尘埃自然从绝缘体3脱落，并沿空气通道被引导收纳，从而提高了用户使用的便捷性，免除用户清洁高压极板的麻烦。

高压直流电是稳定直流或按函数关系变化的可编程脉冲直流电；高压交流电是正弦波或按函数关系变化的可编程脉冲交流电。经过实验证明，采用按函数关系变化的可编程脉冲直流电能提高极板的吸附特征，而采用按函数关系变化的可编程脉冲交流电，能在除脱尘埃收集的过程中，控制好能量的输出，避免放电，不产生臭氧。