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_3

文档序号:9147840阅读:来源:国知局
圆柱状,即为一个圆形的柱面凸起(其柱面就构成 圆弧状的电离边302),顶视图显示为一个近乎圆形的图型;在实际应用中,所述收集电极 圆柱体的横截面直径可选择3-8_之间(含)任一数值,目的是提高电晕放电击穿的门槛, 使这个离子电栗能在更高的电场强度下安全的工作,同时也为下一级离子电栗供应更充足 的能量提供保障。与圆柱体相连的片状主体的厚度可选择为〇. 5-1_之间(含)任一数值, 在材质选择方面,所述收集电极3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。
[0052] 在另外一些实施例中,所述收集极3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;其中,优化的方案是,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。这种安排的目的是根据空间电场的分布对带 电离子灰尘颗粒的拦截有关的,我们知道离子流的强度与空间电场的强度是一致的,电阻 率的改变使离子流i也发生改变,电阻率高的组件在空间电场所获得的压降就高,拦截能 力就强,反之就弱。
[0053] 根据需要,可以选择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。在等电位连接中, 因为不需要考虑电压差的问题,最远的一个收集极组件接电源输出端是最合理的安装方 法,
[0054] 为了便于安装、拆卸和维修,所述相邻收集极组件之间可以选择通过插槽或插孔 连接。
[0055] 为了提高吸附效率,所述相邻收集极组件之间相互不接触。
[0056] 在实际应用中,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。
[0057] 实际上,所述高压离子净化电极结构为驻极体过滤材料提供了一种电栗。其对驻 极体的极化强度与离子电场的强度成正比;优选的,所述驻极体过滤材料所受到的极化电 场强度与驻极体过滤材料平面与收集电极片平面的物理距离成反比;优选的,所述驻极体 为高聚物驻极体材料或高绝缘性氟聚合物材料制备,如聚四氟乙烯(PTFE)、氟化乙丙烯共 聚物(FEP)、聚偏氟乙烯(PVDF)等或他们的复合材料。
[0058] 从上述【实用新型内容】部分我们知道,驻极体过滤材料的极化状态的在初始化时由 制备方法决定后,在过滤的动态工作中其极化强度与离子电场强度成正比,亦即所述驻极 体静电场电压与所述相邻的收集极片之间的物理距离DO在一定的范围内成正比,与所述 驻极体过滤膜与收集极物理距离成反比。当驻极体过滤材料在净化工作中由于大气灰尘 中带电电荷的中和作用或由于粉尘沉着产生静电力的屏蔽作用导致极化现象减弱或消失 时,本方案推荐的高压离子电极组件所形成的部分越过收集电极的离子流将对驻极体过滤 材料进行充电,等同于外加电场对驻极体过滤材料的极化处理,使极化效应处于被衰减的 驻极体过滤材料因重新获得能量而形成强有力的整齐排列的偶极子群,其整齐的极化排列 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。如图3所示,空气中的气体 颗粒及灰尘颗粒经过电晕发生极2生成的电晕等离子区203后(电离边界为208),电子碰 撞产生电离生成带电粒子204,经过光电离206及单极漂移区205后进入收集极3的范围, 大部分灰尘粒子被吸附过滤,部分带电气体颗粒及灰尘颗粒穿过收集极3,这些带电颗粒就 是逸出的离子流(电栗源)207对驻极体4充电,在极化电场4-3的作用下,驻极体从驻极 体极化前4-1显示的排列杂乱的偶极子变成偶极子排列整齐的驻极体极化后4-2,从而大 大提高了驻极体的吸附效果,将逸出的灰尘颗粒捕捉过滤,进一步提高空气净化效果。
[0059] 因此本实用新型推荐的方案通过高压离子电极组件的电栗作用,进一步提高了 对灰尘等颗粒的吸附作用,以及对病菌的再次杀灭的功能,弥补了离子电极集尘效果不如 HEPA过滤网的缺陷,同时又利用了驻极体因静电场的效应过滤孔眼无需太小从而使驻极体 过滤材料风阻只有同等过滤效果ffiPA高效过滤网的三分之一左右。
[0060] 本实用新型还提供了一种空气净化装置,所述空气净化装置包括上述的空气净化 高压离子驻极体净化用电极装置高压离子驻极体净化用电极装置,以及用于供应上述电晕 发生电极和收集极电位并在两者之间产生引发电晕放电的电场的电源。
[0061] 如图5所示,我们称这种空气净化装置为空气净化高压离子驻极体新风系统。本 案例的高压离子驻极体新风机包括:初效过滤网800(可选)、高压电源100、一套可产生 高压离子电场的电极200(由一系列电源电极2和一系列收集极3组成)、驻极体过滤器 400 (由驻极体4组成)、无光触媒500 (可选)、全热交换器600 (可选)、以及低噪音风机 700(可选)。其中所述可产生高压离子电场的电极组件由一系列电源电极2和一系列收集 极3组成,如图4所示,所述的电晕电极2、以及设置在所述电晕电极2下风口的收集极3、 这组电极通过电性连接到高压电源100,并在所述电晕电极2与所述收集极3之间形成万伏 以上的尚压。
[0062] 所述收集极3朝向电晕发生极2的一端为一个直径〇5mm的园弧形电离边302,目 的是提高电晕放电击穿的门槛,使这个离子电栗能在更高的电场强度下安全的工作,同时 也为下一级离子电栗供应更充足的能量提供保障。
[0063] 大多数的灰尘和病菌应该在这一净化结构中被杀灭和吸附,但根据不同的环境与 风速,仍有一部分带电离子颗粒,一部分灰尘,越过收集极逸出到下一个过滤体,但会被驻 极体4吸附过滤。
[0064] 驻极体过滤材料是一种事先通过电晕法或其他手段极化过的,但我们从上述实用 新型内容已经可以清楚的看到,驻极体过滤材料是一种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。 所以本实用新型推荐的方案正是通过图3中的越过收集电极的离子流对衰减的驻极体4进 行充电处理,使驻极体过滤材料中的偶极子重新整齐排列,从而弥补极化强度的衰减。
[0065] 根据静电场的高斯定理,驻极体的场强和表面电位为
[0066]
[0067] (I)【-E+Eser=…】
[0068] 根据静电场的环路定理:
[0069] Ed+ESL= 0 (2)
[0070] 解得:
[0072] 上式E表示气隙中的场强.由于两电极短路,驻极体两表面间的电位差应等于驻 极体表面与电极间气隙两端的电位差,即为驻极体的表面电位,其绝对值可表示为
[0074] 在实际测量中,有L<<d,则用表示在这一条件下的表面电位,有
[0076] 根据场强推算公式表明,驻极体表面电位只决定于其等效表面电荷面密度及自身 渗透厚度。
[0077] 我们在实验中通过特制的表面电位计对驻极体的表面电位测量,配合传感器的反 馈电路,我们从实验得出,当电晕电极在12000伏,收集电极的D2在8mm,D3 = 20mm,收集 电极的平板部分宽带在38mm时,驻极体过滤材料平面与收集电极背向电晕电极一端的平 面距离在30mm到50mm的距离都足以动态补充驻极体过滤材料衰减的极化率。本方案的推 出给新风系统领域提供了一种,低风阻,节能,高吸附效率、杀菌的新风空气净化系统。
[0078] 本实用新型的优点是:由于大气尘中带电电荷的中和作用或由于粉尘沉着产生静 电力的屏蔽作用,会导致驻极体的极化现象减弱或消失,使其丧失对粉尘颗粒的吸附作用, 为了使驻极体重新获得能量
当前第3页1 2 3 4 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1