一种集尘板、集尘极及移动式静电除尘装置的制作方法

本发明涉及静电除尘技术领域，尤其涉及一种集尘板、集尘极及移动式静电除尘装置。

背景技术：

根据静电除尘原理，集尘极的除尘效率与带电粉尘的速度、电场强度、集尘极大小等因素相关。现有的集尘极主要由金属材料制成，其除尘效率与金属极板之间的距离成反比，与板间的电场强度成正比，与空气通过集尘极的速度成反比。由于金属材质加工表面容易产生毛刺，电压高时会产生尖端放电，故金属极板之间的距离在5mm以上，而平行电场中的空气击穿场强为30kv/cm，故金属极板之间的电压为15kv以下，按理论计算结果金属材料制成的集尘极除尘效率较低，并且裸露的金属带电体也存在一定的安全隐患。

技术实现要素：

本发明的目的在于提出一种集尘板、集尘极及移动式静电除尘装置，其能够有效解决因金属材料表面毛刺在高压下产生尖端放电导致除尘效率低并存在安全隐患的问题，以及移动式静电除尘装置无法持续发射负离子的问题。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一方面，本发明提供了一种集尘板，包括由具有高介电常数的非金属材料挤出成型而成的中空板，所述中空板具有用于气流穿过的通孔，所述中空板的顶侧和底侧中的一侧设置有导电材料，所述中空板的两端开设有一侧开口的凹槽，所述凹槽中填充有导电油墨或导电银浆，所述导电油墨或导电银浆在烘干后分别施加高低电位，以使所述中空板形成高压电场，用于收集带电颗粒。

其中，所述导电材料的至少一侧边与所述中空板的一侧边对齐，所述导电材料的其他侧边分别相对于所述中空板的其他对应侧边缩进一定距离，该距离不小于2mm。

其中，所述凹槽的形状为矩形、圆形或三角形。

其中，所述中空板由高分子聚合物制成，所述高分子聚合物的相对介电常数为1～3，所述高分子聚合物为聚乙烯、聚乙烯共聚物、聚丙烯、聚氯乙烯、pet和ptfe中的一种或至少两种的混合物。

其中，所述中空板包括上下平行间隔设置的顶板和底板，所述顶板和所述底板之间设置有若干平行间隔设置的导向隔条，相邻两个所述导向隔条之间形成所述通孔，所述导电材料设置于所述顶板或所述底板。

其中，所述顶板和所述底板之间的间距为1-3mm，所述导电材料印涂或内嵌于所述中空板的顶板外侧表面或底板外侧表面。

其中，所述导电材料为金属膜、碳基膜或导电碳浆。

另一方面，本发明还提供了一种集尘极，包括多个所述集尘板，多个所述集尘板由上至下依次交错堆叠设置。

其中，多个所述集尘板通过电热丝切割后表面融合在一起，以形成网状结构，位于最外侧的所述集尘板的所述导电材料被所述中空板完全包裹，所述电热丝的切割温度为500℃以上。

另一方面，本发明还提供了一种移动式静电除尘装置，包括dc电池、高压发生器、导电碳刷、风扇，还包括所述集尘极。

其中，风扇连接所述dc电池并通过dc电池供电；

高压发生器连接所述dc电池并通过dc电池供电，输出负电压和零电位；负电压和零电位分别接在集尘极的两端，以提供负电压给集尘极形成电场，同时也提供负电压给碳纤维头发射负离子；零电位连接导电碳刷，导电碳刷用于与大地接触。

本发明的集尘板、集尘极，采用非金属材料挤出成型而成的中空板，能够很好地解决由于金属材料表面毛刺在高压下产生尖端放电，除尘效率不高，且存在安全隐患的问题，同时，本发明的移动式静电除尘装置，解决了dc电池供电时负离子无法持续发射的问题。

附图说明

图1是本发明的集尘板的立体结构示意图；

图2是本发明的集尘板的俯视结构示意图；

图3是本发明的集尘板的侧面结构示意图；

图4是本发明的集尘极的分解结构示意图；

图5是本发明的集尘极的结构形成示意图；

图6是本发明的集尘极的立体结构示意图；

图7是本发明的移动式静电除尘装置的结构示意图。

图中：1-集尘板；2-中空板；21-通孔；22-凹槽；3-导电材料；4-电热丝；5-碳纤维束；6-风扇；7-集尘极；8-高压发生器；9-导电碳刷；10-dc电池；11-动力轮；12-万向轮。

具体实施方式

下面结合附图1-7并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

本发明提供一种移动式静电除尘装置，如图7所示，包括高压发生器8、风扇6、导电碳刷9、dc电池10、动力轮11、万向轮12以及集尘极7，高压发生器8由多根炭纤维束5的负离子发射头以及一组接集尘极7的负电压及零电位线组成，负电位线和零电位线接集尘极的两端；同时零电位线接导电碳刷9；同时负电位线接碳纤维头。高压发生器8发射电压为-6000～-15000v。工作时，负高压连接到碳纤维头的释放尖端，利用尖端负高压产生高电晕，高速的付出大量的电子，电子会立刻被空气中的氧分子捕捉，从而生成空气负离子；空气负离子由经风扇的风带到空间中，给空间中的粉尘荷电，荷电粉尘经过带高压电场的集尘极时在电场作用下发生偏移，最终吸附在集尘极上；由于负离子一直发射会导致零电位处积聚正电荷，必须及时导出已保证负离子不断的发出，接零电位的导电碳刷随时与大地接触，柔韧性好且接触面积大，保证了设备在移动过程中与大地的良好充分的接触，可及时将正电荷导入大地。

如图4至图6所示，集尘极包括多个所述集尘板1，多个所述集尘板1由上至下依次交错堆叠设置，多个所述集尘板1通过电热丝4切割后表面融合在一起，以形成网状结构。其中，所述电热丝4的切割温度为500℃以上。

如图1至3所示，一种集尘板1，包括由具有高介电常数的非金属材料挤出成型而成的中空板2，所述中空板2具有用于气流穿过的通孔21，所述中空板2的顶侧和底侧中的一侧设置有导电材料3，所述中空板2的两端开设有一侧开口的凹槽22，其中，所述凹槽22的形状为矩形、圆形或三角形。所述凹槽22中填充有导电油墨或导电银浆，所述导电油墨或导电银浆在烘干后分别施加高低电位，以使所述中空板2形成高压电场，用于收集带电颗粒。

采用非金属材料挤出成型而成的中空板，能够很好地解决由于金属材料表面毛刺在高压下产生尖端放电，除尘效率不高，且存在安全隐患的问题。

在本实施例中，所述导电材料3的至少一侧边与所述中空板2的一侧边对齐，所述导电材料3的其他侧边分别相对于所述中空板2的其他对应侧边缩进一定距离，该距离不小于2mm，可选为2mm、3mm、4mm、5mm等。利用缩进距离，能够很好地避让中空板的周边，便于切割后熔融以实现相邻两个中空板的结合。

所述中空板2由高分子聚合物制成，所述高分子聚合物的相对介电常数为1～3，如可选为1、2、3，所述高分子聚合物为聚乙烯、聚乙烯共聚物、聚丙烯、聚氯乙烯、pet(polyethyleneterephthalate的缩写，简称pet，聚对苯二甲酸类塑料)和ptfe(polytetrafluoroethylene的缩写，简称ptfe，聚四氟乙烯)中的一种或至少两种的混合物。由于中空板由具有高介电常数的高分子聚合物制成，表面光滑，因此，高压状况下不会产生金属材料表面毛刺引起的尖端放电。

所述中空板2包括上下平行间隔设置的顶板和底板，所述顶板和所述底板之间设置有若干平行间隔设置的导向隔条，相邻两个所述导向隔条之间形成所述通孔21，所述导电材料3设置于所述顶板或所述底板。其中，所述顶板和所述底板之间的间距为1-3mm，该距离可选为1mm、2mm、3mm等。

以中空板间距是2mm为例，在中空板两端施加6kv电压，集尘极长度25mm，粉尘的水平速度为1m/s时，集尘极的除尘效率为99.84％。相较于同样尺寸的金属集尘极，减小的电极间距及网状结构使得集尘极可以容纳灰尘的有效面积增加了至少2.5倍以上。另外，在相同除尘效率的前提下，电极之间的电压也降低了至少50％。

在本实施例中，所述导电材料3印涂或内嵌于所述中空板2的顶板外侧表面或底板外侧表面。所述导电材料3为金属膜、碳基膜或导电碳浆。优选为导电碳浆，印涂于外侧表面，14um厚度的每平方米1000～1000000欧姆。且位于最外侧的所述集尘板1的所述中空板2上印涂或内嵌的所述导电材料3被高分子聚合物材料完全包裹，避免外漏，提高安全性能。

基于上述结构，采用非金属材料制成两边开设凹槽22的中空板2，在中空板2的一个表面印涂或内嵌导电材料3形成电极，这样可以使电极间的距离大大降低，可以控制在2mm以内。由于电极间的距离很小，从而可以使电极两边电压降低的情况下保证99％以上的除尘效率。

多层中空板交错上下堆叠，使用500℃以上的电热丝热切割使中空板边融合在一起且不会阻塞中空板的孔，固定在一起组成网状集尘极，在形成的集尘极两边的凹槽中填充导电碳浆或导电银浆，在烘干后分别施加高低电位即可在每个中空板内形成高压电场，在高压电场作用下，带电粉尘在电场下沿电场线方向移动，最终吸附在集尘极上。另外，导电材料被高介电强度的高分子聚合物材料完全包裹，可以预留足够的电气间隙，保证此集尘极工作状态下的安全性。

本发明的集尘板、集尘极，利用高压电场除去气流中带电颗粒，通过上述方式，解决了多层中空板堆叠后固定的问题，以及多层中空板施加电压困难的问题，人可以直接接触集尘极表面，无触电危险，安全性能高。

本发明的可移动的静电除尘装置，利用导电碳刷将产生的正离子导入大地，不断产生负离子给粉尘荷电，集尘极进行吸附，解决了移动式静电除尘装置无法持续发射负离子给粉尘荷电的问题。

总之，本发明的集尘板、集尘极及移动式静电除尘装置具有如下优点：

1、本发明的集尘极比金属材料制成的集尘极除尘效率高。

2、对堆叠的中空板进行热切割使中空板融合且不会阻塞气流通道，解决了多层塑料板的固定问题，使导电材料完全被包裹在高介电强度的材料中，简单方便且切割出的集尘极强度高，外部不会直接接触到导电材料，安全性能高。

3、中空板的两边开槽，形成集尘极后直接在槽内填充导电材料，解决了每层中空板表面的导电材料的通电问题。

4、相同体积下由于电极间距离变小以及网状结构的应用，使得同体积下可容纳粉尘的有效面积增大。

5、在保证除尘效率不变的情况下，电极所需电压强度比金属材料制成的集尘极低。

6、利用导电碳刷将产生的正离子导入大地，不断产生负离子给粉尘荷电，集尘极进行吸附，解决了移动式静电除尘装置无法持续发射负离子给粉尘荷电的问题。

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。