一种静电净化器的制造方法
【技术领域】
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[0001]本实用新型涉及一种静电空气净化器，特别是一种经得起反复清洗、维护简单的厨房油烟净化器。
【背景技术】
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[0002]使用电晕放电净化空气中的细小颗粒的静电集尘室由Frederick G.Cottrell于1907年发明，迄今为止仍然是效率最高和成本最低的空气净化方法。这种使用电晕放电的静电集尘室一般分为两段，电离段和收集段。带有污染物的空气经过电离段，空气里的微粒在强烈电场力的作用下带上电荷，成为带电荷的离子，这些离子到达收集段受到带相同电荷极板的排斥而被邻近接地的极板吸收。静电集尘室也叫板式集尘室，因为它的收集段由很多相互平行的极板构成。这些相互平行的极板分为两组，一组与电离段的高电压的电荷性质一样，另一组接地。带高压的极板与接地的极板，每隔一块相互错开。在制造时要求每块极板要相当平整，要用校平机校平，并放在玻璃上上检查它的平整度。在装配时，每块极板不仅要相互平行，而且相对的两个平面要处于等距离，如果出现有一个点，它的距离比其它的点距离小，则放电现在此处发生，并产生电弧，使静电集尘室的效率降到最低，甚至不起作用，这种静电集尘室有几十块，甚至上百块需要清洗的极板，这种静电集尘室用于餐馆油烟净化，一个新的，性能优秀的静电集尘室在使用30天后性能就开始下降，进而失效，失效的静电集尘室，所有极板附着油烟以后清洗极为困难，超声波清洗根本无效，使用大量油污洗涤剂(严重造成土地污染和公共水域污染)也无法清洗彻底，只有采用高压高温(170摄氏度)的蒸汽冲洗，但是，经过高压高温蒸汽的冲洗，相互平行、极为精致的极板收集段已经严重变形，再不堪重任，一个餐馆厨房即使安装有静电式油烟净化器，其后都接有高高的烟囱，就说明了这个静电式油烟净化器没有起作用。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型针对【背景技术】的不足，提供一种结构简单，净化高效，使用时间长的静电净化器。
[0004]本实用新型的静电净化器采用环形的电场布局，净化器只有一个圆筒型的表面做油烟收集面，长期工作效率高，清洗工作简单易行。
[0005]本静电净化器的具体方案是，它的外部是一个圆筒，它是结构的主体。它的上端是气流出口接有风机(未不出)，中间有一根金属管接高压电源(未不出)的一极，这根金属管通过绝缘块与绝缘块支架与外部圆筒机械连接并电隔离。这根金属管上固定有几块周边带尖齿的圆盘，顺气流方向在这几块周边带尖齿的圆盘的下游是一个金属小圆筒，在轴向，每两个带尖齿的圆盘之间，装有环状扰流台阶。
[0006]这些部件的作用与相互关系如下:金属管接高压电源的一极，并与周边带尖齿的圆盘，小金属圆筒电连接机械连接，使它们带同样极性的高电压，金属圆筒(两个外筒)接地线，下面圆筒的内表面与周边带尖齿的圆盘构成电离段，尖齿放电的强烈电场使流过的气流中的污染物电离，成为带电荷的离子，上面圆筒的内表面与金属小圆筒构成收集段，金属小圆筒与外面金属圆筒之间的高压电场将带有极性与小圆筒极性相同电荷的污染物排斥往上面金属圆筒的内壁，在上面金属圆筒的内壁失去电荷而被收集，环状扰流台阶使流过的气流产生旋涡和绕流使附着在圆筒内壁的气体得以流过电场强度大的区域，使污染物电离而带上电荷。
[0007]本实用新型静电净化器只有一个圆筒型的污染物收集面，制造简单，维护简单，长期工作效率高，是治理空气污染的得力工具，是静电净化技术的创新。
【附图说明】
[0008]图1为传统静电净化器的示意图；
[0009]图2为本静电净化器的纵剖面的示意图；
[0010]图3为本静电净化器的电离段纵剖面示意图；
[0011]图4-A为本静电净化器拆开后下段的纵剖面示意图；图4-B为本静电净化器拆开后上段的纵剖面示意图。
【具体实施方式】
[0012]下面结合附图1到附图4-B对本实用新型作进一步描述。
[0013]图1为标准的板式空气净化器的原理图。它分电离段和收集段，带污染物的空气进入电离段，污染物成为带电的离子，在收集段受到带相同电荷的极板的排斥，被接地的极板吸附。图中黑色的斑点代表从空气中分离的污染物，如细菌，灰尘，油烟等。图1中可以看到这些极板是平整的，相互平行并各处等距离的。这些极板在吸附了油烟之后，其表面的距离不再能保持等距，有局部的电弧发生，而导致净化效率降低。而这些极板体系在使用高温高压的蒸汽清洗之后，平行、等距的特征被破坏，导致设备不能工作而报废。
[0014]图2中虚线下部为电离段，虚线上部为收集段。在电离段，带有尖齿的圆形电晕放电极板的圆周边上的尖齿对外筒2的内壁形成电场，这电场有足够的强度使空气及所携带的微粒电离，成为带电荷的离子。这些带电荷的离子，由于其本身的质量受风机造成的气流流动的影响而顺气流流动，其动量为l/2mV2，m为微粒质量，V为气流流动的速度；但是这微粒也带有电荷q，在进入到收集段的通道后，受到小圆筒与外筒I之间电位差形成的电场的影响，受到的电场力为水平方向，向外筒内壁，其大小为l/2q V2，其中q为微粒所带电荷，V为小圆筒与外筒内壁的电位差。可以看出，只要电场力l/2q V2远远大于惯性力l/2mV2微粒就会往外筒内壁移动，同时只要给予这种移动足够的时间，这种移动就能够完成，一直到附着在外筒内壁上为止，微粒就不会被气流带走。另一方面，由圆盘放电尖齿与外筒内壁之间产生的电场随距离齿尖的距离的增加而衰减，到达外筒内壁时，电场强度已经为零，也即是说，靠近外筒内壁的污染颗粒受到的电场力为零。这部分污染物没有受到控制，会跑出净化器。为了避免此现象的发生，在外筒内壁上，在两片尖齿放电圆盘之间加装了扰流环状台阶。顺外筒内壁流动的气流遇到这个台阶会形成漩涡绕流而过，气流中的微粒只有经过电场强度较强的区域，因而被电离，形成离子，而被吸附到外筒内壁。
[0015]本实用新型具体实施时选用了一个直径为315_的轴流风机(未示出)，流量为2000m3/h，功率为150W。一般小餐馆，有1_2个炒锅，它的抽风烟灶都使用类似风机。针对这台风机设计了一台圆筒型静电油烟净化器。图2为该静电净化器的纵剖面，其中静电净化器是一个轴对称旋转体，包括收集段金属圆筒I和电离段金属圆筒2，污染的空气从电离段下部进入，净化后的空气从收集段上部排出。电离段用了三块周边带尖齿的圆盘5，圆盘5为圆形电晕放电极板，圆盘5圆周边带有很多小齿，圆盘5与金属小管3连接，具体为机械相连电连接，金属小管3为不锈钢轴，金属小管3将高电压传输给带尖齿的圆盘5和金属小筒6，收集段金属圆筒I和电离段金属圆筒2组成外筒，圆筒I和2之间机械相连电连接，高电压经过绝缘体与外筒绝缘，外筒接高压电源的另一端并接地。图3中，气流经过环状扰流片7形成漩涡，这些漩涡搅动附着在外筒内壁的气体并从扰流片7伸出的台阶流动从而进入电场的区域受到电离，并被吸附到外筒内壁，彻底消除没有电离的微粒，实现100%净化。图3中从放电圆盘5齿尖发出的电力线由虚线表示，气流产生的漩涡由有箭头的圆弧表示。为了便于清洗，整个净化器被分为上下两段。第二段可以拆下清洗。图4-A是油烟净化器的下段2的纵剖面示意图，从图4-A可以看出，作为要清洗的下段是相当简洁的，只有两个扰流环7和一个集油槽8，图4-B是与它相配的上段I的纵剖面示意图。
[0016]直接将油烟加热到烟点对本净化器进行考验，在夜晚强光照射下，不接通本净化器，净化器出口浓烟滚滚，在这净化器接通后，油烟消失，从最敏感的方位观察也看不到一丝烟的痕迹。反复的实验，在消耗掉大量的食用油之后，净化的性能仍然是100%，油烟净化器的效率不变。
[0017]有益的效果:
[0018]这个圆筒型的静电空气净化器经过长期的油烟净化实验证明:它能100%的净化炒菜时产生的浓烈的油烟，在漆黑的夜晚进行实验，只看到浓烈的高温油烟吸入进气口，在出风口用强烈的光柱照射，从光柱的反方向，最敏感的方位观察也看不到一丝烟的痕迹，用敏感度极高的油烟传感器检测，油烟浓度也接近为零，长期的实验，将大量的食用油在锅里加温变成油烟，加以净化，油烟净化器的效率不变，拆开油烟净化器检查，发现电离段的圆形放电齿盘洁净如新，完全没有油迹，收集段带高电压的排斥小圆筒也是干净的；只有外筒的内壁，不论是电离段或是收集段都涂满了油。这些油经过几天时间会流出，这就是空气中携带的油烟被净化的产物，这些废油可以收集起来经过烃基置换反应制作生物柴油。
【主权项】
1.一种静电净化器，净化器为环形，其特征在于，它的电离段由电离段金属圆筒(2)的内壁和带尖齿的圆盘(5)构成，它的收集段由收集段金属圆筒(I)的内壁和小金属筒(6)构成，带尖齿的圆盘(5)和小金属筒(6)由金属管(3)连接并与高压电源的一端连接，金属管(3)经过绝缘块(4)与收集段金属圆筒(I)和电离段金属圆筒(2)电隔离，收集段金属圆筒(I)和电离段金属圆筒(2)接高压电源的另一端并接地，在电离段金属圆筒(2)的内壁上，在轴向在每两片尖齿放电圆盘(5)之间有扰流环状台阶(7)，带尖齿的圆盘(5)与电离段金属圆筒(2)的内壁因尖齿带有高压电和金属圆筒接地而使尖齿发射电子造成空气中的污染物电离而成为带电荷的离子，小金属筒(6)带有高压电将带有相同电荷的污染物离子排斥往接地线的收集段金属圆筒(I)的内壁，在接地线的收集段金属圆筒(I)的内壁失去电荷而被收集，气流流过扰流环状台阶(7)形成漩涡绕流而过，气流中的微粒只有经过电场强度较强的区域，因而被电离，形成离子，而被吸附到收集段金属筒(I)的内壁。2.根据权利要求1所述的静电净化器，其特征在于，在电离段金属圆筒(2)的底部装有集油槽⑶。
【专利摘要】一种静电净化器，尤其是一种轴对称环形结构的静电式空气净化器，它的电离段由带尖齿的圆盘作电晕放电电极，用同放电电极圆盘同轴的圆筒内壁作接地电极和收集段极板。在放电电极圆盘之后，装了一个圆筒作排斥电极。收集电极只有一个表面，即外圆筒的内表面。在外筒内壁上，加装了扰流环状台阶。整个净化器被分为上下两段，第二段可以拆下清洗。制造简单，维护简便，长期工作效率高。
【IPC分类】B03C3/12, B03C3/49, F24C15/20, B03C3/41
【公开号】CN204911788
【申请号】CN201420528315
【发明人】卢贤楷
【申请人】卢贤楷, 黄永华
【公开日】2015年12月30日
【申请日】2014年9月12日