一种空气净化滤芯和空气净化装置的制作方法

1.本实用新型涉及空气净化滤芯技术领域，尤其涉及一种空气净化滤芯和空气净化装置。


背景技术：

2.高压静电集尘，主要通过高压平行电场来吸附空气颗粒物，实现空气净化空能。现有的高压静电滤芯需要通过外接高压电源才能产生平行电场，实现吸附空气颗粒物的功能，受限于电源连接需求，使得空气净化装置的应用范围较为局限。
3.因此，如何拓宽空气净化装置的应用范围，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种空气净化滤芯，以拓宽空气净化装置的应用范围。
5.为了实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：
6.一种空气净化滤芯，包括：
7.平行通道模块，所述平行通道模块包括多个平行设置的片状薄膜电极板，相邻的所述片状薄膜电极板之间形成平行间隙，所述片状薄膜电极板由依次设置的第一薄膜、导电电极和第二薄膜复合而成，所述第一薄膜和所述第二薄膜均采用驻极体材料制作，多个所述片状薄膜电极板的导电电极正负交替设置；
8.摩擦发电模块，所述摩擦发电模块包括平行于所述片状薄膜电极板的长度方向设置的滑轨、能够与所述滑轨配合的滑块和与所述滑块连接的摩擦发电件，所述摩擦发电件包括多个并联的摩擦齿片、正极感应片和负极感应片，每个所述平行间隙中均设置有所述摩擦齿片，所述摩擦齿片的一侧设置有正摩擦电材料块，另一侧设置有负摩擦电材料块，所述正摩擦电材料块与所述片状薄膜电极板摩擦后能够产生正摩擦电，所述负摩擦电材料块与所述片状薄膜电极板摩擦后产生负摩擦电，所述正极感应片能够感应正摩擦电，所负极感应片能够感应负摩擦电；
9.升压模块，所述升压模块能够将所述摩擦发电模块输出的电压升为高压，且所述升压模块与所述平行通道模块电连接。
10.优选地，在上述空气净化滤芯中，所述导电电极的材质为导电油墨或者金属导体。
11.优选地，在上述空气净化滤芯中，所述平行通道模块还包括与多个所述导电电极的一端电连接的第一导电片和与多个所述导电电极的另一端电连接的第二导电片。
12.优选地，在上述空气净化滤芯中，多个所述导电电极的一端交替与所述第一导电片之间设有第一安全间隙，多个所述导电电极的另一端交替与所述第二导电片之间设有第二安全间隙。
13.优选地，在上述空气净化滤芯中，所述平行通道模块还包括设置于所述第一导电
片远离所述片状薄膜电极板的一侧和设置于所述第二导电片远离所述片状薄膜电极板的一侧的绝缘件。
14.优选地，在上述空气净化滤芯中，所述正摩擦电材料块采用尼龙、乙基纤维素、三聚氰胺、氯丁橡胶或者聚丙烯腈中的任意一种或多种制造，所述负摩擦电材料块采用聚酰亚胺、聚氯乙烯、聚二甲基硅氧烷或者聚四氟乙烯中的任意一种或多种制造。
15.优选地，在上述空气净化滤芯中，所述第一薄膜和所述第二薄膜采用聚乙烯或者聚丙烯材料制造。
16.优选地，在上述空气净化滤芯中，多个片状薄膜电极板等距设置。
17.优选地，在上述空气净化滤芯中，所述升压模块包括整流电路、变压器和倍压电路，且所述整流电路、所述变压器和所述倍压电路之间电连接。
18.一种空气净化装置，包括如上任意一项所述的空气净化滤芯。
19.使用本实用新型所提供的空气净化滤芯时，由于摩擦发电模块的摩擦齿片为多个且并联，每个相邻片状薄膜电极板之间的平行间隙均设置有摩擦齿片，摩擦齿片的一侧设置有正摩擦电材料块，另一侧设置有负摩擦电材料块，正摩擦电材料块与片状薄膜电极板摩擦后能够产生正摩擦电，负摩擦电材料块与片状薄膜电极板摩擦后产生负摩擦电，正极感应片能够感应正摩擦电，负极感应片能够感应负摩擦电，因此，随着滑块沿滑轨的往复滑动，滑块带动摩擦发电件往复移动，使得多个摩擦齿片在平行间隙中相对运动，随着摩擦齿片的相对运动，摩擦齿片上的正摩擦电材料块与片状薄膜电极板摩擦后产生正摩擦电，由正极感应片感应正电荷，摩擦齿片上的负摩擦电材料块与片状薄膜电极板摩擦后产生负摩擦电，由负极感应片感应负电荷，由此形成低电压摩擦电；由于升压模块能够将摩擦发电模块输出的电压升为高压，且升压模块与平行通道模块电连接，因此升压模块能够将摩擦发电模块中的低压摩擦电压升为高压，并输入平行通道模块；由于平行通道模块的多个片状薄膜电极板的导电电极正负交替设置，相邻的片状薄膜电极板之间形成平行间隙，因此，当高压电输入至平行通道模块时，正负交替设置的导电电极使得平行间隙中产生高强度的平行电场，同时，由于第一薄膜和第二薄膜均采用驻极体材料制作，因此，高强度的平行电场能够对第一薄膜和第二薄膜进行驻极充电，通过驻极体材料储存电荷。由此可见，本实用新型所提供的空气净化滤芯能够通过摩擦发电模块发电，并使平行通道模块的第一薄膜和第二薄膜将摩擦发电模块产生的电荷进行储存，当滑块和滑轨停止相对滑动后，第一薄膜和第二薄膜储存的电荷会在平行间隙内形成低强度电场，从而吸附空气颗粒物来净化空气，整个能源转化顺序为：摩擦机械能
→
低压摩擦电
→
高电场能
→
材料驻极能
→
低电场能，较现有的高压静电滤芯，不需要外接高压电源便能产生吸附空气颗粒物功能的电场，使得空气净化装置不再受限于电源连接，拓宽了空气净化装置的应用范围。
附图说明
20.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
21.图1为本实用新型实施例所提供的一种空气净化滤芯的装配结构示意图；
22.图2为本实用新型实施例所提供的一种平行通道模块的分解结构示意图；
23.图3为本实用新型实施例所提供的一种平行通道模块的正面结构示意图；
24.图4为本实用新型实施例所提供的一种片状薄膜电极板的结构示意图；
25.图5为本实用新型实施例所提供的一种平行通道模块在图3中的a面的剖面结构示意图；
26.图6为本实用新型实施例所提供的一种平行通道模块在图3中的b面的剖面结构示意图；
27.图7为本实用新型实施例所提供的一种摩擦发电模块的装配结构示意图。
28.其中，100为平行通道模块，101为片状薄膜电极板，1011为第一薄膜，1012为导电电极，1013为第二薄膜，102为第一导电片，103为第二导电片，104为绝缘件，200为摩擦发电模块，201为滑轨，202为滑块，203为摩擦发电件，300为升压模块，g1为第一安全间隙，g2为第二安全间隙。
具体实施方式
29.有鉴于此，本实用新型的核心在于提供一种空气净化滤芯，以拓宽空气净化装置的应用范围。
30.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
31.如图1至图7所示，本实用新型实施例公开了一种空气净化滤芯，包括平行通道模块100、摩擦发电模块200和升压模块300。
32.其中，平行通道模块100包括多个平行设置的片状薄膜电极板101，相邻的片状薄膜电极板101之间形成平行间隙，片状薄膜电极板101由依次设置的第一薄膜1011、导电电极1012和第二薄膜1013复合而成，导电电极1012完全由第一薄膜1011和第二薄膜1013包裹绝缘，第一薄膜1011和第二薄膜1013均采用驻极体材料制作，多个片状薄膜电极板101的导电电极1012正负交替设置；摩擦发电模块200包括平行于片状薄膜电极板101的长度方向设置的滑轨201、能够与滑轨201配合的滑块202和与滑块202连接的摩擦发电件203，摩擦发电件203包括多个并联的摩擦齿片、正极感应片和负极感应片，每个平行间隙中均设置有摩擦齿片，摩擦齿片的一侧设置有正摩擦电材料块，另一侧设置有负摩擦电材料块，正摩擦电材料块与片状薄膜电极板101摩擦后能够产生正摩擦电，负摩擦电材料块与片状薄膜电极板101摩擦后产生负摩擦电，正极感应片能够感应正摩擦电，负极感应片能够感应负摩擦电；升压模块300能够将摩擦发电模块200输出的电压升为高压，且升压模块300与平行通道模块100电连接。
33.使用本实用新型所提供的空气净化滤芯时，由于摩擦发电模块200的摩擦齿片为多个且并联，每个相邻片状薄膜电极板101之间的平行间隙均设置有摩擦齿片，摩擦齿片的一侧设置有正摩擦电材料块，另一侧设置有负摩擦电材料块，正摩擦电材料块与片状薄膜电极板101摩擦后能够产生正摩擦电，负摩擦电材料块与片状薄膜电极板101摩擦后产生负摩擦电，正极感应片能够感应正摩擦电，负极感应片能够感应负摩擦电，因此，随着滑块202
沿滑轨201的往复滑动，滑块202带动摩擦发电件203往复移动，使得多个摩擦齿片在平行间隙中相对运动，随着摩擦齿片的相对运动，摩擦齿片上的正摩擦电材料块与片状薄膜电极板101摩擦后产生正摩擦电，由正极感应片感应正电荷，摩擦齿片上的负摩擦电材料块与片状薄膜电极板101摩擦后产生负摩擦电，由负极感应片感应负电荷，由此形成低电压摩擦电；由于升压模块300能够将摩擦发电模块200输出的电压升为高压，且升压模块300与平行通道模块100电连接，因此升压模块300能够将摩擦发电模块200中的低压摩擦电压升为高压，并输入平行通道模块100；由于平行通道模块100的多个片状薄膜电极板101的导电电极1012正负交替设置，相邻的片状薄膜电极板101之间形成平行间隙，因此，当高压电输入至平行通道模块100时，正负交替设置的导电电极1012使得平行间隙中产生高强度的平行电场，同时，由于第一薄膜1011和第二薄膜1013均采用驻极体材料制作，因此，高强度的平行电场能够对第一薄膜1011和第二薄膜1013进行驻极充电，通过驻极体材料储存电荷。由此可见，本实用新型所提供的空气净化滤芯能够通过摩擦发电模块200发电，并使平行通道模块100的第一薄膜1011和第二薄膜1013将摩擦发电模块200产生的电荷进行储存，当滑块202和滑轨201停止相对滑动后，第一薄膜1011和第二薄膜1013储存的电荷会在平行间隙内形成低强度电场，从而吸附空气颗粒物来净化空气，整个能源转化顺序为：摩擦机械能
→
低压摩擦电
→
高电场能
→
材料驻极能
→
低电场能，较现有的高压静电滤芯，不需要外接高压电源便能产生吸附空气颗粒物功能的电场，使得空气净化装置不再受限于电源连接，拓宽了空气净化装置的应用范围。
34.需要说明的是，常规工况下，正摩擦电材料块可以采用乙基纤维素、三聚氰胺、氯丁橡胶或者聚丙烯腈中的任意一种或多做制造，只要是与片状薄膜电极板101摩擦后能够产生正摩擦电的材料均属于本实用新型保护范围内；同样地，负摩擦电材料块可以采用聚酰亚胺、聚氯乙烯、聚二甲基硅氧烷或者聚四氟乙烯中的任意一种或多种制造，只要是与片状薄膜电极板101摩擦后能够产生负摩擦电的材料均属于本实用新型保护范围内。
35.另外，导电电极1012的材质为导电油墨或者金属导体，以便于实现导电作用。
36.进一步地，平行通道模块100还包括与多个导电电极1012的一端电连接的第一导电片102和与多个导电电极1012的另一端电连接的第二导电片103，以便于将正负交替设置的多个导电电极1012电连接在一起，待平行通道模块100通电后，相邻的片状薄膜电极板101之间的平行间隙内形成电场，从而吸附空气颗粒物，起到净化空气作用。
37.如图5和图6所示，多个导电电极1012的一端交替地与第一导电片102之间设有第一安全间隙g1，多个导电电极1012的另一端交替地与第二导电片103之间设有第二安全间隙g2，以防止相邻的两个导电电极1012的同一端与第一导电片102接触，或者相邻的两个导电电极1012的同一端与第二导电片103接触，降低该空气净化滤芯的安全性。
38.具体地，沿平行通道模块100的长度方向，设多个薄膜电极板中的导电电极1012依次为第一导电电极1012、第二导电电极1012、第三导电电极1012、第四导电电极1012等，以此类推至结束，则第一导电电极1012与第一导电片102之间设有第一安全间隙g1，第二导电电极1012与第二导电片103之间设有第二安全间隙g2，第三导电电极1012与第一电片之间设有第一安全间隙g1，第四导电电极1012与第二导电片103之间设有第二安全间隙g2，以此类推，本文在此不再赘述。
39.应当理解，本实用新型对上述第一安全间隙g1和第二安全间隙g2的具体值不作限
定，只要是能够满足使用要求的安全间隙值均属于本实用新型保护范围内。
40.如图2所示，平行通道模块100还包括设置于第一导电片102远离片状薄膜电极板101的一侧和设置于第二导电片103远离片状薄膜电极板101的一侧的绝缘件104，以便于对薄膜电极板的两端和第一导电片102、第二导电片103进行密封，实现绝缘功能，提高安全性。
41.上述绝缘件104可以是灌封胶、塑料或者绝缘纸等类型，只要是能够起到绝缘作用即可，可选地，本实用新型实施例所提供的绝缘件104为直接灌封胶灌装在平行通道模块端部的灌装胶，不仅具有绝缘作用，而且能强化该空气净化滤芯的整体性能，提高对外来冲击、震动的抵抗力。
42.另外，本实用新型所提供的第一薄膜1011和第二薄膜1013均采用聚乙烯或者聚丙烯材料制造，以便于使薄膜电极板具有较好的驻极存储电荷功能。
43.进一步地，多个片状薄膜电极板101等距设置，以便于优化平行间隙内的电场强度和相应薄膜电极板处的电荷储量，使得平行间隙中的静电吸附除尘效果更加稳定一致，提高空气净化装置的空气净化效率和净化效果。
44.本实用新型所提供的升压模块300包括整流电路、变压器和倍压电路，且整流电路、变压器和倍压电路之间电连接，以便于将较低的交流电压整流为较高的直流电压后，使低电压的摩擦电转变为高电压的直流电，使平行间隙中产生高强度的平行电场，对第一薄膜1011和第二薄膜1013进行驻极充电，通过驻极体材料储存电荷。
45.经实验验证，本实用新型所提供的空气净化滤芯不仅能够通过持续摩擦产生的高强度电场来净化空气，还可以实现摩擦1分钟，驻极充电的电能能够维持1年左右，相当于充电1分钟能够净化1年，具有更广泛的使用范围。
46.此外，本实用新型还公开了一种空气净化装置，包括如上任意一项所述的空气净化滤芯，因此兼顾了上述空气净化滤芯的所有技术效果，本文在此不再一一赘述。
47.本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”和“第二”等是用于区别不同的对象，而不是用于描述特定的顺序。此外术语“包括”和“具有”以及他们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有设定于已列出的步骤或单元，而是可包括没有列出的步骤或单元。
48.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。