一种静电空气净化器开发装置及其使用方法
【技术领域】
[0001]本发明属于空气净化技术领域，尤其是涉及一种静电空气净化器开发装置及其使用方法。
【背景技术】
[0002]随着经济的快速发展和生活水平的提高，室内空气品质受到了越来越广泛的关注。据统计，大多数人一天中80%以上的时间在室内度过，室内空气质量的好坏直接影响到人们的生命健康[丛明滋，刘泽华，李井会，等.静电净化器应用于空调系统中的探讨[J].制冷与空调，2011，25(3):288-291.]。采用空气净化器对室内空气进行净化是近年来控制室内空气质量的主要手段，从原理上来分，空气净化器对空气中颗粒物的净化主要有三种:(1)过滤型，主要通过滤纸和无纺布等过滤材料，拦截或吸附空气中污染物，从而净化空气；(2)静电集尘型，通过静电使空气中颗粒物带电，利用电场和集尘装置捕集带电尘粒，达到空气净化的目的；(3)复合型，即同时利用过滤材料和静电作用对空气进行净化。现在市面上大多数净化器利用滤网净化，其过滤效率高，无二次污染问题，但是在使用过程中带来滤料频繁更换的麻烦，且过滤风量较小，阻力大。静电空气净化器近年来已越来越多地被应用于室内空气净化领域，相比较过滤型空气净化器，其更节能且控制性较强，过滤风量大，净化阻力低，但其在电极放电过程中会产生一定的臭氧。在静电空气净化器的市场前景越来越好的同时，其开发过程中各种结构和配置参数的优化问题越来越凸现，成为了研发高效先进静电空气净化器的瓶颈。
[0003]静电空气净化器是在工业电除尘器的基础上发展起来的，家用静电颗粒物净化行业对于这方面的研究起步较晚，当前对于静电空气净化器的开发难点主要是:(I)结构和性能优化问题。即，如何通过结构参数的优化，提高静电空气净化器的过滤效率、减小设计体积和产品材料成本；(2)净化器出风口臭氧浓度问题。工业用电除尘器一般采用负电晕，因为负电晕的起晕电压低，击穿电压高，有利于电除尘器的正常工作，但是负电晕净化后气体中含有较多的臭氧，臭氧在较低浓度时可以起到一定的杀菌的作用，浓度较高则会对人体健康有一定危害[孙钦.电极加热型室内负离子空气净化器电源的优化设计[D].大连理工大学，2007.]。很多国内厂家在室内静电净化器中采用正电晕来抑制臭氧的产生，气晕电压高，击穿电压较低，负载正离子的颗粒物迀移慢，净化效率一般较低，而采用负电晕的室内空气净化器在较低电压放电时，就达到了较高水平的臭氧产生速率，影响净化器使用过程中的人体健康，因此，如何实验并评价最佳的净化器内部结构参数配置，设计出既能满足颗粒物净化要求又能控制出风口臭氧浓度的静电净化器是本行业内发展亟需解决的问题。
【发明内容】
[0004]本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种静电空气净化器开发装置及其使用方法，本发明通过科学设计的结构，能够有效地实现对不同设计参数的静电空气净化器进行组装并实验，了解其净化效率和二次污染物产生情况，从而确定静电空气净化器最优化的设计参数，包括电极电压、放电形式、静电集尘板间距、放电极板间距、极板材质和集尘面积等。
[0005]本发明的目的可以通过以下技术方案来实现:
[0006]—种静电空气净化器开发装置，该装置包括外壳、顶部卡槽、底部卡槽、可移动卡槽条、导电棒、静电集尘板及放电极板，所述的顶部卡槽与底部卡槽分别设置在外壳的顶部与底部，且顶部卡槽与底部卡槽在水平方向上均匀分布，垂向上开槽位置一一对应，所述的静电集尘板和放电极板均匀间隔排布，对准插入对应的顶部卡槽和底部卡槽内，设若干可移动卡槽条，将槽位置与极板位置对应插入并锁死，保证静电集尘板和放电极板之间相对位置的固定，所述的导电棒设置在静电集尘板和放电极板顶端，并连接电源设备，使静电集尘板和放电极板分别带上不同电荷。
[0007]本发明中，所述的静电集尘板和放电极板为导电材料制成，厚度为1.0-2.5mm，所述的静电集尘板右上切去一缺口，缺口宽度为整板宽度的0.4-0.6倍，高度为6-10mm，所述的放电极板于左上切去与静电集尘板上相同形状的缺口，静电集尘板和放电极板每个棱角处进行倒角处理，去除毛刺。
[0008]本发明中，所述的放电极板靠近进气端部分挖空，并设电晕电极，电晕电极放电形式为圆形线、星形线、锯齿线或芒刺线中的一种。
[0009]本发明中，所述的外壳、顶部卡槽、底部卡槽及可移动卡槽条为绝缘材料制成，或者采用导电材料制成，当采用导电材料时，所述的外壳、顶部卡槽、底部卡槽及可移动卡槽条与静电集尘板、放电极板和导电棒之间进行绝缘处理。
[0010]本发明中，所述的顶部卡槽、底部卡槽和可移动卡槽条的槽深为10-20_，槽宽度为1.5_3mm，相邻槽之间距离为3_6mm。
[0011]—种静电空气净化器开发装置的使用方法，通过对不同结构组成的静电空气净化器进行实验，以确定其最优化的设计参数，包括电极电压、放电形式、静电集尘板间距、放电极板间距、极板材质和集尘面积等，具体使用方法为:按照一定间距，将静电集尘板和放电极板均匀相间插入顶部卡槽和底部卡槽内，保证静电集尘板与放电极板上端分别与不同的导电棒相接，插入完毕后通过可移动卡槽条固定静电集尘板和放电极板的相对位置；导电棒固定后，分别对不同的导电棒加电压，使得静电集尘板和放电极板分别带上不同电荷；将组装完成的静电空气净化器进行净化实验，确定该种组合的静电空气净化器的净化效率和二次污染物产生情况。
[0012]本发明中，通过更换不同材质的静电集尘板并实验，确定静电集尘板材质对静电空气净化器的净化性能的影响。
[0013]本发明中，通过更换不同电晕电极形式的放电极板并实验，确定电晕电极形式对静电空气净化器的净化性能的影响。
[0014]本发明中，通过改变导电棒两端的电压并实验，确定不同电压下、不同正负极接线方式对静电空气净化器的净化性能的影响。
[0015]本发明中，通过改变静电集尘板和放电极板的插板数目，从而改变相邻静电集尘板之间间距和相邻放电极板之间间距，通过实验确定最佳极板间距。
[0016]与现有技术相比，本发明具有以下优点及有益效果:
[0017](I)本发明的静电空气净化器开发装置采用顶部卡槽、底部卡槽和可移动卡槽条固定静电集尘板和放电极板，组装拆卸方便；密集的卡槽设定，可以实现静电极板间距和放电极板间距的可调节性，且调节方法简单。
[0018](2)本发明的静电空气净化器开发装置，静电集尘板左上角凸出一部分，放电极板右上角凸出一部分，因此可以通过导电棒，将每块静电集尘板并联到电压的一级，通过另一根不同导电棒，将每块放电极板并联到另一极，通过对导电棒加载电压，实现静电集尘板和放电极板的带电。
[0019](3)本发明的静电空气净化器开发装置，可以通过简单地更换不同材质和形式的静电集尘板和导电极板、改变导电棒两端电压和电极、更换插槽改变极板间距的方式，实现对不同极板材料、电晕电极形式、加载电压和极板间距下静电空气净化器的性能实验，确定最优化的设计参数。
【附图说明】
[0020]图1为本发明的静电空气净化器开发装置分解结构示意图；
[0021]图2为图1中的A部放大结构示意图；
[0022]图3为可移动卡槽条的结构示意图；
[0023]图4为箱内PM2.5浓度随时间衰减图；
[0024]图5为箱内臭氧浓度随时间增加图。
[0025]图中标号:1_外壳、2-顶部卡槽、3-底部卡槽、4-可移动卡槽条、5-导电棒、6_静电集尘板、7-放电极板。
【具体实施方式】
[0026]下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
[0027]实施例
[0028]—种静电空气净化器开发装置，如图1、图2所示，该装置包括外壳1、顶部卡槽2、底部卡槽3、可移动卡槽条4、导电棒5、静电集尘板6及放电极板7，顶部卡槽2与底部卡槽3分别设置在外壳I的顶部与底部，且顶部卡槽2与底部卡槽3在水平方向上均匀分布，垂向上开槽位置对应，静电集尘板6和放电极板7均勾间隔排布，对准插入对应的顶部卡槽2和底部卡槽3内，设若干可移动卡槽条4，将槽位置与极板位置对应插入并锁死，保证静电集尘板6和放电极板7之间相对位置的固