静电集尘模块的制作方法

本实用新型涉及一种静电集尘模块，尤指一种将电晕放电单元与集尘单元结合为一模块的静电集尘模块。

背景技术：

中国气象局在1月28日修订了雾霾预警标准，将PM2.5指数(<2.5um/m3)作为发布预警的重要指标之一，新英格兰医学期刊指出PM2.5(<2.5um)每增加10微克，就会提高10％的肺癌发生率，各类癌症也会提高5％。世界卫生组织也提及：每增加10μg/m3的PM10将提高0.2-0.6％的死亡率，每增加10μg/m3的PM2.5将提高6-13％的心肺疾病致死率。由于环境气体中的灰尘微粒对人体具有极大的危害，因此气体清洁机的结构也不断地改进。

市面上的气体清洁机种类虽然很多，但针对可真正去除PM2.5(包含奈米粉尘病毒、细菌、霉菌孢子及尘螨排泄物等细微粒)的清洁机并不多，静电式集尘器由于具备高细微粒去除效率、省电、低压损及无滤材的特性，预计将来将成为气体清洁机的主流。但也因需要较大灰尘与电极接触的时间，因此要达到可携式设计较为困难。

现有的静电式集尘器主要包括分开设置的放电区与集尘区，其中放电区包含电晕及参考电极，用以产生电晕放电；集尘区则由正极与负极板组成，用以产生一电场，以收集脏污物。如前所述，由于电晕区与收集区是分开设置的两个区域，因此会增加配电复杂度、结构复杂度及整体体积，同时使得成本高且保养维修不易。

此外，目前工业用或一般市售静电式集尘器，大多通过多片式或蜂巢结构达到增加灰尘与电极接触的时间的目的，然而，无论是多片式还是蜂巢结构，在后续保养与清洁上都会增加困难。

因此，如何提供一种将电晕放电单元与集尘单元结合为一体，可简化结构、缩小体积、降低成本且易于维修保养的“静电集尘模块”，尤其适用于商用及家用市场，是当前的一个重要课题。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本实用新型公开了一种静电集尘模块，其包含：

一电晕单元，其表面设有多个凸出结构，电晕单元带负电，凸出结构用以产生尖端放电；以及

一集尘单元，其与电晕单元相互套设，多个凸出结构朝向集尘单元的一集尘面，凸出结构与集尘面之间具有一设定距离以供气体通过，集尘单元带正电；当气体通过凸出结构时，气体中的微粒会被电晕单元的电场充电，且微粒会附着于集尘面。

在本实用新型的一实施例中，该电晕单元带正电，该集尘单元带负电。

在本实用新型的一实施例中，该电晕单元与该集尘单元均呈圆筒状，该电晕单元与该集尘单元以轴向相互套设。

在本实用新型的一实施例中，该集尘单元穿设于该电晕单元内，该多个凸出结构设置于该电晕单元的内侧表面。

在本实用新型的一实施例中，该凸出结构呈长条形，其长度的延伸方向平行于该电晕单元的轴向。

在本实用新型的一实施例中，该凸出结构的长度等于该电晕单 元的轴向长度。

在本实用新型的一实施例中，该凸出结构的长度小于该电晕单元的轴向长度，该多个凸出结构偏向该电晕单元的其中一轴向端设置，该气体由具有该多个凸出结构的该轴向端流向另一轴向端。

在本实用新型的一实施例中，该凸出结构由多个子凸出单元构成。

在本实用新型的一实施例中，相邻的两个该凸出结构的该多个子凸出单元交错或相对应设置。

在本实用新型的一实施例中，该凸出结构呈环形，该环形的凸出结构的中心为该电晕单元的轴心。

在本实用新型的一实施例中，该多个呈环形的凸出结构布满该电晕单元的内侧表面。

在本实用新型的一实施例中，该多个呈环形的凸出结构偏向该电晕单元的其中一轴向端设置，该气体由具有该多个凸出结构的该轴向端流向另一轴向端。

在本实用新型的一实施例中，该凸出结构由多个子凸出单元构成。

在本实用新型的一实施例中，相邻的两个该凸出结构的该多个子凸出单元交错或相对应设置。

在本实用新型的一实施例中，该电晕单元穿设于该集尘单元内，该多个凸出结构设置于该电晕单元的外侧表面。

在本实用新型的一实施例中，该凸出结构呈长条形，其长度的延伸方向平行于该电晕单元的轴向。

在本实用新型的一实施例中，该凸出结构的长度等于该电晕单 元的轴向长度。

在本实用新型的一实施例中，该凸出结构的长度小于该电晕单元的轴向长度，该多个凸出结构偏向该电晕单元的其中一轴向端设置，该气体由具有该多个凸出结构的该轴向端流向另一轴向端。

在本实用新型的一实施例中，该凸出结构由多个子凸出单元构成。

在本实用新型的一实施例中，相邻的两个该凸出结构的该多个子凸出单元交错或相对应设置。

在本实用新型的一实施例中，该凸出结构呈环形，该环形的凸出结构的中心为该电晕单元的轴心。

在本实用新型的一实施例中，该多个呈环形的凸出结构布满该电晕单元的内侧表面。

在本实用新型的一实施例中，该多个呈环形的凸出结构偏向该电晕单元的其中一轴向端设置，该气体由具有该多个凸出结构的该轴向端流向另一轴向端。

在本实用新型的一实施例中，该凸出结构由多个子凸出单元构成。

在本实用新型的一实施例中，相邻的两个该凸出结构的该多个子凸出单元交错或相对应设置。

在本实用新型的一实施例中，该凸出结构为尖形凸出结构，其朝向该集尘单元的面为尖形，该尖形凸出结构的断面呈三角形。

在本实用新型的一实施例中，该尖形凸出结构的夹角介于15度～90度之间，该尖形凸出结构的高度与相邻的两个该尖形凸出结构的间距的比值介于0.1～10之间，该尖形凸出结构与该集尘单元的集 尘面的距离与施加电压相关，其电场强度介于0.1-4kV/mm之间。

在本实用新型的一实施例中，该凸出结构为矩形凸出结构，其朝向该集尘单元的面为平面，该矩形凸出结构的断面呈矩形。

在本实用新型的一实施例中，该矩形凸出结构的高度介于1～毫米15毫米之间，该矩形凸出结构与该集尘单元的集尘面的距离与施加电压相关，其电场强度介于0.1-4kV/mm之间，相邻的两个该矩形凸出结构的间距介于1毫米～50毫米之间。

综上所述，本实用新型提供的静电集尘模块，将电晕放电单元与集尘单元结合为一模块，可简化结构、缩小体积、降低成本且易于维修保养。此外，于长时间使用后，可将吸附有微粒的集尘单元拆下清洗或保养，即可继续使用，亦提升使用者的便利性。

附图说明

图1为本实用新型一实施例的组合结构示意图；

图2为图1实施例的分解结构示意图；

图3为图1实施例的电晕单元的一实施例的剖面结构示意图；

图4为图1实施例的电晕单元另一实施例的剖面结构示意图；

图5为图1的集尘单元搭配图3的电晕模块的电性及气流路径示意图；

图6为图1的集尘单元搭配图4的电晕模块的电性及气流路径示意图；

图7至图11为本实用新型的凸出结构的不同实施例的立体结构示意图；

图12为本实用新型另一实施例的组合结构示意图；

图13为图12实施例的分解结构示意图；

图14为图12实施例的电晕单元另一实施例的结构示意图；

图15为图12的集尘单元搭配图13的电晕模块的电性及气流路径示意图；

图16为图1的集尘单元搭配图14的电晕模块的电性及气流路径示意图；

图17至图21为本实用新型的凸出结构另二种实施例的立体结构示意图；

图22为本实用新型的尖形凸出结构的尺寸设计示意图；

图23为本实用新型的矩形凸出结构的尺寸设计示意图。

附图标记说明：10、10A～10F、30、30A～30F-电晕单元；20、40、60-集尘单元；11、11A～11F、31、31A～31F-凸出结构；111C、111F、311C、311F-子凸出单元；12A、32A-平滑面；21、41、61-集尘面；51-尖形凸出结构；71-矩形凸出结构；A-气体；D1、D2-距离；H1、H2-高度；W1、W2-间距；θ1-夹角。

具体实施方式

如图1及图2所示，本实用新型公开的的一种静电集尘模块，其包含一呈圆筒状的电晕单元10与一呈圆筒状的集尘单元20。电晕单元10的内侧表面设有多个凸出结构11。电晕单元10与集尘单元20以轴向相互套设，集尘单元20穿设于电晕单元10内，凸出结构11朝向集尘单元20的一集尘面21，亦即集尘单元20的外侧表面。

如图3所示，多个凸出结构11设置于电晕单元10的内侧表面。凸出结构11呈长条形，其长度的延伸方向平行于电晕单元10的轴 向。本实施例中的凸出结构11的长度等于电晕单元10的轴向长度，亦即凸出结构11延伸于电晕单元10的两个轴向端。

如图4所示，凸出结构11A的长度小于电晕单元10A的轴向长度，且凸出结构11A偏向电晕单元10A的其中一轴向端(图标电晕单元10A的上端区域)设置，亦即，电晕单元10A的内侧面部分具有凸出结构11A而部分为平滑面12A。

如图5所示，电晕单元10与负电极(图中未示出)连接而带负电，凸出结构11可产生尖端放电，集尘单元20与正电极(图中未示出)连接而带正电。集尘单元20穿设于电晕单元10内，凸出结构11与集尘面21之间具有一设定距离以供气体A通过。当气体A通过凸出结构11与集尘面21之间时，气体A中的微粒会被电晕单元的10电场充电，且微粒会附着于集尘面21。

如图6所示，电晕单元10A带负电，凸出结构11可产生尖端放电，集尘单元20带正电。集尘单元20穿设于电晕单元10A内，凸出结构11A与集尘面21之间具有距离可供气体A通过。气体A由电晕单元10A具有凸出结构11A的轴向端流向另一轴向端，当气体A通过凸出结构11A与集尘面21之间时，气体A中的微粒会被电晕单元10A的电场充电，且微粒会附着于集尘面21。当气体A通过平滑面12A与集尘面21之间时，仍可通过电晕单元10A所带负电与集尘单元20所带正电而形成正负偏压，亦即，将电晕单元10A前端具有凸出结构11A的部分作为电晕极，将电晕单元10A后端的平滑面12A作为放电极，由于电晕单元10A与集尘单元20在同一模块内，而且电性是相同的，因此只需要一条电线即可连接在同一电极，不仅能简化结构，且能降低成本。

图3、图4所示凸出结构11、11A的长短虽然不同，但都是尖 形凸出结构，其朝向集尘单元20的面为尖形，尖形凸出结构的断面呈三角形。除此之外，本实用新型的结构可呈现其他态样，如图7至图11所示。

如图7所示实施例，凸出结构11B的长度方向平行于电晕单元10B的轴向，凸出结构11B为矩形凸出结构，其朝向集尘单元20(可参考图1所示的集尘单元20)的面为平面，矩形凸出结构的断面呈矩形。

如图8所示实施例，凸出结构11C的长度方向平行于电晕单元10C的轴向，凸出结构11C由多个子凸出单元111C构成。相邻的两个凸出结构11C的多个子凸出单元111C交错，除此之外，多个子凸出单元111C亦可相对应设置。

如图9所示实施例，凸出结构11D呈环形，环形的凸出结构11D的中心为电晕单元10D的轴心，凸出结构11D为尖形凸出结构。

如图10所示实施例，凸出结构11E呈环形，环形的凸出结构11E的中心为电晕单元10E的轴心，凸出结构11E为矩形凸出结构。

如图11所示实施例，凸出结构11F呈环形，环形的凸出结构11F的中心为电晕单元10F的轴心，凸出结构11F由多个子凸出单元111F构成。相邻的两个凸出结构11F的多个子凸出单元111F交错，除此之外，多个子凸出单元111F亦可相对应设置。

图7～图11所示环形的凸出结构11B～11F可如图3所示布满电晕单元的内侧壁，或如图4所示偏向电晕单元的其中一轴向端设置。

如图12所示实施例，如图12及图13所示实施例，本实用新型公开的一种静电集尘模块，其包含一呈圆筒状的电晕单元30与一呈圆筒状的集尘单元40。电晕单元30的外侧表面设有多个凸出结构 31。电晕单元30与集尘单元40以轴向相互套设，电晕单元30穿设于集尘单元40内，凸出结构31朝向集尘单元40的一集尘面41，亦即集尘单元40的内侧表面。

如图13所示，凸出结构31呈长条形，其长度的延伸方向平行于电晕单元30的轴向。本实施例的凸出结构31的长度等于电晕单元30的轴向长度，亦即凸出结构31延伸于电晕单元30的两个轴向端。

如图14所示，凸出结构31A的长度小于电晕单元30A的轴向长度，且凸出结构31A偏向电晕单元30A的其中一轴向端(图标电晕单元30A的上端区域)设置，亦即，电晕单元30A的内侧面部分具有凸出结构31A而部分为平滑面32A。

如图15所示，电晕单元30与负电极(图中未示出)连接而带负电，凸出结构31可产生尖端放电，集尘单元40与正电极(图中未示出)连接而带正电。电晕单元30穿设于集尘单元40内，凸出结构31与集尘面41之间具有距离以供气体A通过。当气体A通过凸出结构31与集尘面41之间时，气体A中的微粒会被电晕单元的30电场充电，且微粒会附着于集尘面41。

如图16所示，电晕单元30A带负电，凸出结构31可产生尖端放电，而集尘单元40带正电。电晕单元30A穿设于集尘单元40内，凸出结构31A与集尘面41之间具有距离以供气体A通过。气体A由电晕单元30A具有凸出结构31A的轴向端流向另一轴向端，当气体A通过凸出结构31A与集尘面41之间时，气体A中的微粒会被电晕单元30A的电场充电，且微粒会附着于集尘面41。本实施例的工作原理与图6实施例相同。

如图17所示实施例，凸出结构31B的长度方向平行于电晕单元 30B的轴向，凸出结构31B为矩形凸出结构，其朝向集尘单元40(可参考图12所示的集尘单元40)的面为平面，矩形凸出结构的断面呈矩形。

如图18所示实施例，凸出结构31C的长度方向平行于电晕单元30C的轴向，凸出结构31C由多个子凸出单元311C构成。相邻的两个凸出结构31C的多个子凸出单元311C交错，除此之外，多个子凸出单元311C亦可相对应设置。

如图19所示实施例，凸出结构31D呈环形，环形的凸出结构31D的中心为电晕单元30D的轴心，凸出结构31D为尖形凸出结构。

如图20所示实施例，凸出结构31E呈环形，环形的凸出结构31E的中心为电晕单元30E的轴心，凸出结构31E矩形凸出结构。

如图21所示实施例，凸出结构31F呈环形，环形的凸出结构31F的中心为电晕单元30F的轴心，凸出结构31F由多个子凸出单元311F构成。相邻的两个凸出结构31F的多个子凸出单元311F交错，除此之外，多个子凸出单元311F亦可相对应设置。

图17～图21所示环形的凸出结构31B～31F可如图13所示布满电晕单元的内侧壁，或如图14所示偏向电晕单元的其中一轴向端设置。

本实用新型中的凸出结构具有较适当的设计尺寸，如图22及图23所示。

如图22所示，以尖形凸出结构51为例，尖形凸出结构51的夹角θ1介于15度～90度之间，尖形凸出结构51的高度H1与相邻的两个尖形凸出结构51的间距W1的比值H1/W1介于0.1～10之间，尖形凸出结构51与集尘单元60的集尘面61的距离D1与施加电压 V相关，距离D1与电压V的电场强度关系式V/D1介于0.1-4kV/mm之间。上述设计尺寸皆适用于图1～4、12～14中的尖形凸出结构。

如图23所示，以矩形凸出结构71为例，矩形凸出结构51的高度H2介于1毫米～15毫米之间，矩形凸出结构51与集尘单元60的集尘面61的距离D2与施加电压V相关，距离D2与电压V的电场强度关系式V/D2介于0.1-4kV/mm之间，相邻的两个矩形凸出结构71的间距W2介于1毫米～50毫米之间。上述设计尺寸皆适用于图7～11、17～21中的矩形凸出结构。

综上所述，本实用新型提供的静电集尘模块，将电晕放电单元与集尘单元结合为一模块，可简化结构、缩小体积、降低成本且易于维修保养。此外，于长时间使用后，可将吸附有微粒的集尘单元拆下清洗或保养，即可继续使用，亦提升使用者的便利性。

以上所述的具体实施例仅用于例释本实用新型的特点及功效，而非用于限定本实用新型的可实施范畴，于未脱离本实用新型上揭的精神与技术范畴下，任何运用本实用新型所揭示内容而完成的等效改变及修饰，均仍应为本案权利要求范围所涵盖。