一种空气净化高压离子驻极体净化装置及空气净化装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及空气净化装置，尤其涉及一种空气净化高压离子驻极体净化装置 及空气净化装置。
【背景技术】
[0002] 现有技术见图1所示（如美国专利第4689056号和5055118号），描述了静电空气 净化器设备运用电晕放电产生的离子和空气加速对尘粒加载电荷和进行收集。设备利用在 电晕发生极离子边的电晕放电原理。这种电晕放电由在发生极和收集极之间的高压所产生 的高强度电场导致。离子与周围空气分子相互碰撞，将离子的动能传导到空气，引起空气一 致的运动从而形成所需方向上的空气整体运动。
[0003] 上述的离子空气净化装置能够使得空气运动，杀菌，收集灰尘以及消除有害气体， 但是集尘效果，祛除TVOC的效果受电压与臭氧的限制，由于电场强度太高，容易造成打火， 同时产生大量的臭氧；电场强度太低则集尘效率较差。这些因素制约单一静电净化技术在 高要求环境中的应用。
[0004] 考虑到现有单一静电净化技术受到电压与臭氧的限制，稍后产生了一种复合型的 称为电袋合一的净化设备，见图2。这种综合型的净化装置克服了一般静电净化装置净化效 率低下的缺点，但却带来了新的问题，如果过滤网孔太大，净化效果差；如果过滤网孔太小， 风阻太大，进而使能耗比严重下降。 【实用新型内容】
[0005] 针对现有技术的不足，本实用新型解决的技术问题是提供一种空气净化高压离子 电场加上静电驻极体过滤材料的净化装置，以解决上述离子净化装置净化效果受限以及能 效比大幅下降的问题。
[0006] 为达到上述目的，本实用新型的技术方案是：
[0007] -种空气净化高压离子驻极体净化装置，包括至少一个净化单元即离子电极组， 所述离子电极组包括且按照空气流动的方向依次设置以下部件：
[0008] 至少一个电晕电极，所述电晕电极带有与收集极所带电势与电晕电极相反方向的 电势；
[0009] 至少两个收集极，所述收集极中带与电晕电极相反电位；
[0010] 至少一个由驻极体过滤膜构成的驻极体；
[0011] 当进风口的空气通过至少一个电晕电极时，空气中的气体颗粒被电离，电离后的 颗粒受到与电晕电极相反电位收集极的吸引而吸附在收集极上，当部分离子化的颗粒越过 收集极后，这部分带电逸出收集极的离子流气体颗粒进入驻极体过滤膜给驻极体充电，使 被中和电量后排列错乱的偶极子重新获得能量而排列整齐，从而对灰尘颗粒呈现出比普通 无源驻极体更强大有效的吸附能力。
[0012] 进一步的，所述每组离子电极组包括一系列多个电连接的丝状电晕电极，每一个 电晕电极相互平行，所有的电晕电极的电离边分布在同一个平面上，相邻电晕电极之间的 距离为Dl ;
[0013] 与电晕电极相互作用的电极为两个或多个收集电极，每一个收集电极之间相互平 行，每个收集电极包括平板部分和每个收集电极朝向电晕电极方向为圆弧形并具有各自独 立的弧形的电离边，所述收集电极系列分列于电晕电极下游的左右两侧，系列收集电极各 自电离边所形成的平面与电晕电极丝系列电离边所形成的平面平行，相邻收集电极之间的 距离为D2 ;所述Dl距离多D2或< 2*D2-1 ;
[0014] 所述收集电极的平板部分与丝状电晕电极系列电离边所形成的平面相互垂直， 由电晕电极系列所确定的平面与收集电极系列电离边所确定的平面距离为D3, D3不大于 3*D2 ;所述收集电极拥有相互垂直的长度和高度尺寸，以调整横向的空气流动方向；
[0015] 所述驻极体所形成的平面与收集电极系列端面所形成的的平面相互平行，相隔一 定的空间距离；越过所述收集电极的离子流成为驻极体偶极子的充电电栗。
[0016] 进一步的，所述电晕发生极由导电的线材做成，优选钨丝、镀银丝、镀金丝、钼丝、 银丝或金丝，或其中两种或多种编织或相互缠绕而成，直径范围为如).l.ram。
[0017] 进一步的，所述收集电极组由至少二个收集电极组成，每个收集电极包括片状主 体、以及在片状主体的前缘朝向电晕电极方向设有圆柱状的柱面凸起，所述柱面凸起的顶 视图显示为一个圆形的图型。
[0018] 优选的，所述收集电极圆柱体的横截面直径为3-8mm，与圆柱体相连的片状主体的 厚度为0. 5-lmm，优选的，所述收集电极为导电材料制备，如铝、铜、不锈钢、石墨、导电塑料 或它们的复合材料。
[0019] 进一步的，所述收集极由至少一个收集极组件组成，不同收集极组件具有不同的 电阻系数；优选的，所述收集极的收集极组件按照电阻系数由高到低排布，并与空气流动的 方向一致或反向；优选的，所有所述收集极等电位连接；优选的，所述收集极上距离电晕发 生极一侧最远的一个收集极组件上设有与电源输出端相连接的触点。
[0020] 进一步的，所述相邻收集极组件之间通过插槽或插孔连接；优选的，所述相邻收集 极组件之间相互不接触。
[0021 ] 进一步的，所述电晕电极连接电源正极或接地，所述收集电极接地或连接电源负 极；优选的，所述电晕电极和/或收集电极为不可燃且导电的金属材料制成。
[0022] 进一步的，所述驻极体为进行极化处理后的具有静电吸附性能的高分子聚合物过 滤材料，其极化强度小于驻极体过滤材料整体所有偶极子都排列一致时所产生的饱和强 度，利用越过收集电极的离子流给所述驻极体充电，从而起到一个驻极体电栗的作用。本实 用新型所采用的驻极体是一种新型的具有静电吸附性能的高分子聚合物过滤材料，在投入 使用之前这些驻极体过滤材料采用电晕法等进行了极化处理，经过这样处理的驻极体材料 的极化强度远小于驻极体过滤材料整体所有偶极子都排列一致时所产生的饱和强度。在这 些驻极体过滤材料中大约能得到10 2llCAi2的极化强度。这些驻极体过滤材料是弛豫时间 较长的处于亚稳态极化了的电介质。当去掉外加电场时，其极化强度会逐渐减小，它的表 面电荷就按指数规律或接近指数规律逐渐衰减。
[0023] 本实用新型正是针对驻极体的这一特性对驻极体进行能量补充，利用越过收集电 极的离子流给驻极体过滤材料充电，从而起到一个驻极体过滤材料电栗的作用。
[0024] 根据静电场电势的计算公式，（i>A = Ep/q。我们知道在电场中某点相对参考点0 电势的差，叫该点的电势。"电场中某点的电势在数值上等于单位正电荷在那一点所具有的 电势能"。
[0025] 公式：e = (其中e为电势能，q为电荷量，伞为电势），即伞=e /q
[0026] 静电场中的势能。一点电荷在静电场中某两点（如A点和B点）的电势能之差等 于它从A点移动到另B点时，静电力所作的功。故WAB=qEd(E为该点的电场强度，d为沿 电场线的距离），
[0027] 电势能可以由电场力做功求得，因为WAB=qUAB=ql^OA-OB) =qOA-qOB= EA(初）_Eb(末）=-AE，
[0028] (〇为电势，q为电荷量，U为电势差，EA(初）、EB(末）为两个点的电势能）。
[0029] 根据上面对静电场电势公式的阐述，我们清楚地看到，收集电极与驻极体过滤材 料之间的物理距离相当于静电场中的A点（收集电极）和B点（驻极体过滤材料），当A点 电势能巾锁定的情况下距离d越大，电荷量q越小。
[0030] 进一步的，所述空气净化高压离子驻极体净化装置对驻极体的极化强度与离子电 场的强度成正比，而当离子电场强度一定时，这些驻极体过滤材料所受到的极化电场强度 与