净化除尘装置和空调器的制造方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种净化除尘装置和空调器，净化除尘装置包括净化主体和放电模块；其中，净化主体包括：壳体；位于壳体内的净化单体，净化单体包括：均具有柱形面且相互套设形成柱形电场的正极件和负极件；套设在净化单体外侧的绝缘层。本实用新型提供的净化除尘装置，正极件和负极件均具有柱形面且相互套设形成柱形电场，与现有技术采用平板作为正极件和负极件相比，带电颗粒只能自正极件（负极件）两端的端部离开柱形电场，避免了带电颗粒自电场的中部离开电场，从而延长了部分带电颗粒在电场中运行的时间和移动位移，利于正极件吸附的带电颗粒，能够增加被正极件吸附的带电颗粒，进而提高了该净化除尘装置的净化效率。
【专利说明】净化除尘装置和空调器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及静电除尘【技术领域】，更具体地说，涉及一种净化除尘装置和一种
空调器。
【背景技术】
[0002]空气中通常存在颗粒，为了满足生活需求或者工业需求，需要对空气进行净化除尘，例如空调器在使用时，需要净化除尘。目前，净化除尘装置主要为静电除尘装置，采用预荷电集尘技术，净化原理为:通过电晕放电使得空气中的颗粒带电，再利用集尘板捕集带电粒子，从而达到净化空气的目的。
[0003]现有的静电除尘装置主要包括:壳体，位于壳体内部且形成电场的正极板和负极板,和位于壳体内部且用于放电的电晕极；其中，正极板和负极板均为平板。空气经过电晕极，空气中颗粒会带上负电，带负电的颗粒在正极板和负极板形成电场中移动，被正极板吸附，从而实现净化。但是，由于颗粒进入电场是具有初速度，正极板和负极板均为平板，存在部分颗粒还未被正极板吸附就自电场的中部(沿正极板或者负极板长度方向的中部)离开电场，即净化后空气中还存在较多的颗粒，导致净化效率较低。
[0004]综上所述，如何提高净化除尘装置的净化效率，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。
实用新型内容
[0005]本实用新型的目的是提供一种净化除尘装置，以提高该净化除尘装置的净化效率。本实用新型的另一目的是提供一种具有上述净化除尘装置的空调器。
[0006]为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案:
[0007]一种净化除尘装置，包括净化主体和放电模块；其中，所述净化主体包括:
[0008]壳体；
[0009]位于所述壳体内的净化单体，所述净化单体包括:均具有柱形面且相互套设形成柱形电场的正极件和负极件；
[0010]套设在所述净化单体外侧的绝缘层。
[0011]优选的，上述净化除尘装置中，所述正极件为柱形棒，所述负极件为环形板；所述负极件套设在所述正极件的外侧，且所述正极件与所述负极件之间具有预设距离。
[0012]优选的，上述净化除尘装置中，所述正极件为圆柱形棒，所述负极件为圆环形板。
[0013]优选的，上述净化除尘装置中，所述正极件和所述负极件均为环形板；所述负极件套设在所述正极件的外侧，且所述正极件与所述负极件之间具有预设距离。
[0014]优选的，上述净化除尘装置中，所述正极件和所述负极件同轴设置。
[0015]优选的，上述净化除尘装置中，所述净化单体的数目至少为两个，所述绝缘层的数目与所述净化单体的数目相同。
[0016]优选的，上述净化除尘装置中，所述净化主体还包括:两端均与所述壳体的内壁连接，并将所述壳体的内腔划分为若干分区的绝缘隔板；所述净化单体和相应的所述绝缘层位于所述分区内，且所述绝缘层与所述绝缘隔板接触。
[0017]优选的，上述净化除尘装置中，所述放电模块为金属放电模块；所述金属放电模块包括若干放电针，相邻的两个所述放电针的距离为20-30mm。
[0018]优选的，上述净化除尘装置中，所述放电模块为毛刷放电模块；所述毛刷放电模块包括若干放电毛刷，所述放电毛刷两端的发射头均具有若干碳刷纤维，相邻的两个所述放电毛刷的距离为20-30mm。
[0019]优选的，上述净化除尘装置中，所述绝缘层为陶瓷粉-氧化镁层、电绝缘树脂层、电工绝缘橡胶层、电工用玻璃层、聚酯纤维层或者玻璃纤维层。
[0020]优选的，上述净化除尘装置中，所述净化单体还包括:形成与所述柱形电场的电场方向平行或者垂直的磁场的磁体，所述磁体设置于所述正极件和所述负极件上。
[0021]优选的，上述净化除尘装置中，所述磁体与所述正极件为一体式件，所述磁体与所述负极件为一体式件。
[0022]基于上述提供的净化除尘装置，本实用新型还提供了一种空调器，该空调器具有上述任意一项所述的净化除尘装置。
[0023]优选的，上述空调器中，所述放电模块设置于所述空调器的出风口处；沿气流方向，所述净化主体位于所述空调器的室内风机的下游。
[0024]本实用新型提供的净化除尘装置，正极件和负极件均具有柱形面且相互套设形成柱形电场，与现有技术采用平板作为正极件和负极件相比，柱形电场的开口只位于正极件(负极件)两端的端部，则带电颗粒只能自正极件(负极件)两端的端部离开柱形电场，避免了带电颗粒自电场的中部离开电场，从而延长了部分带电颗粒在电场中运行的时间和移动位移，利于正极件吸附的带电颗粒，能够增加被正极件吸附的带电颗粒，进而提高了该净化除尘装置的净化效率。
【专利附图】
【附图说明】
[0025]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。
[0026]图1为本实用新型实施例提供的净化除尘装置的应用示意图；
[0027]图2为本实用新型实施例提供的净化除尘装置中净化主体的结构示意图；
[0028]图3为本实用新型实施例提供的净化除尘装置中净化单体的结构示意图；
[0029]图4为本实用新型实施例提供的净化除尘装置中带电颗粒在电场和磁场中的运动示意图；
[0030]图5为本实用新型实施例提供的空调器的结构示意图。
[0031]上图1-5 中:
[0032]I为净化主体、11为正极件、12为负极件、13为绝缘层、14为壳体、15为绝缘隔板、2为放电模块、3为室内风机、4为出风口。【具体实施方式】
[0033]本实用新型实施例提供了一种净化除尘装置，提高了该净化除尘装置的净化效率。
[0034]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。
[0035]本实用新型实施例提供的净化除尘装置，包括净化主体I和放电模块2 ;其中，净化主体I包括:壳体14 ;位于壳体14内的净化单体，净化单体包括:均具有柱形面且相互套设形成柱形电场的正极件11和负极件12 ;套设在净化单体外侧的绝缘层13。
[0036]需要说明的是，放电模块2释放的电荷为负离子，只要能够保证待净化空气中的颗粒能够带电，放电模块2的具体位置不做限定，可在任意位置。柱形电场，是指在正极件11和负极件12之间的柱形腔内，电场方向沿360°分布，且沿正极件11 (负极件12)的长度方向，均具有电场。
[0037]本实用新型实施例提供的净化除尘装置的使用方法为:将放电模块2放置在某一位置，开启放电模块2，使其释放负离子以使待净化空气中的颗粒带电，带电颗粒进入净化主体I的柱形电场后，在电场力的作用下，带电颗粒在电场中做抛物线运动，最终带电颗粒被正极件11吸附，实现净化除尘。通常为了使空气中的颗粒带电，通常采用室内风机3，由放电模块2释放的大量负离子在室内风机3的作用下随风飘落在室内的每个角落，使漂浮在空气中的颗粒荷电，带上负离子。因此，沿气流方向，净化主体I位于室内风机3的下游。需要说明的是，空气中的颗粒包括尘埃颗粒和有害粒子颗粒等。
[0038]本实用新型实施例提供的净化除尘装置中，正极件11和负极件12均具有柱形面且相互套设形成柱形电场，与现有技术采用平板作为正极件和负极件相比，柱形电场的开口只位于正极件11 (负极件12)两端的端部，则带电颗粒只能自正极件11 (负极件12)两端的端部离开柱形电场，避免了带电颗粒自电场的中部(沿正极件11或者负极件12的长度方向的中部)离开电场，从而延长了部分带电颗粒在电场中运行时间和移动位移，利于正极件11吸附的带电颗粒，能够增加被正极件11吸附的带电颗粒，进而提高了该净化除尘装置的净化效率。
[0039]同时，本实用新型实施例提供的净化除尘装置中，正极件11和负极件12均具有柱形面且形成柱形电场，则能够增大正极件11的吸附面积，且正极件11在环向任意位置均能够吸附带电颗粒，增加了吸附位置，从而提高了该净化除尘装置的净化效率。
[0040]需要说明的是，上述实施例提供的净化除尘装置中，壳体14具有开口和进口，以保证带电颗粒进入柱形电场。壳体14可为一个侧壁为实板的壳体14，也可为一个框架，SP该壳体14的侧壁中空。
[0041]上述实施例提供的净化除尘装置中，正极件11和负极件12形成柱形电场，有多少实现方式。优选的，正极件11为柱形棒，负极件12为环形板；负极件12套设在正极件11的外侧，且正极件11与负极件12之间具有预设距离，如图2和图3所示。这样，能够有效增强正极件11的吸附性能。为了便于生产，优先选择，正极件11为圆柱形棒，负极件12为圆环形板，便于加工和生产，同时也能够有效增强正极件11的吸附面积，从而提高该净化除尘装置的净化效率。当然，也可选择负极件12为柱形棒，正极件11为环形板，正极件11套设在负极件12的外侧，本实用新型实施例对此不做具体地限定。
[0042]上述实施例提供的净化除尘装置中，也可选择其他结构实现柱形电场。优选的，正极件11和负极件12均为环形板；负极件12套设在正极件11的外侧，且正极件11与负极件12之间具有预设距离。当然，也可选择正极件11套设在负极件12的外侧，本实用新型实施例对此不做具体地限定。
[0043]需要说明的是，正极件11与负极件12之间的预设距离，需要根据所需的净化效率，电场强度以及带电颗粒进入电场的初速度进行设定，本实用新型实施例对此不做具体地限定。
[0044]为了提高净化效率，上述实施例提供的净化除尘装置中，正极件11和负极件12同轴设置。这样，保证在正极件11和负极件12之间的电场强度均匀分布，使得更多的带电颗粒被正极件11吸附，进而提高该净化除尘装置的净化效率。
[0045]上述实施例提供的净化除尘装置中，可增加净化单体的数目，即增加电场分布的范围，从而有效提高净化效率。优选的，净化单体的数目至少为两个，绝缘层13的数目与净化单体的数目相同。优先选择，净化单体均匀设置于壳体14内，便于有效吸附带电颗粒。
[0046]优选的，上述实施例提供的净化除尘装置，净化主体I还包括:两端均与壳体14的内壁连接，并将壳体14的内腔划分为若干分区的绝缘隔板15 ;净化单体和相应的绝缘层13位于分区内，且绝缘层13与绝缘隔板15接触，如图2所示。这样，通过绝缘隔板15实现了对净化单体(以及套设在净化单体外侧的绝缘层13)的定位，提高了该净化主体I的稳定性；同时，绝缘隔板15实现了二次绝缘，提高了使用可靠性。为了保证净化单体的稳定性，优先选择，位于同一分区内的净化单体和相应的绝缘层13紧挨布置，以避免相对移动。
[0047]进一步的，上述实施例提供的净化除尘装置中，相连两个绝缘层13之间的空隙内填充有绝缘料，且绝缘料充满该间隙。这样，可保证净化单体的稳定性，避免净化单体之间发生相对移动，同时也进一步保证了相邻两个净化单体之间的绝缘，提高了该净化主体I的可靠性。该绝缘料为陶瓷粉-氧化镁、电绝缘树脂、电工绝缘橡胶或者电工用玻璃等。
[0048]上述实施例提供的净化除尘装置中，放电模块2具有多种结构。优选的，放电模块2为金属放电模块；该金属放电模块包括若干放电针，相邻的两个放电针的距离为20-30_。通常放电针的一端为针尖，另一端为针头，针尖的端面较尖，针头的端面较钝。也可选择放电模块2为毛刷放电模块，具体的，放电模块2为毛刷放电模块；该毛刷放电模块包括若干放电毛刷，放电毛刷两端的发射头均具有若干碳刷纤维；相邻的两个放电毛刷的距离为20-30mm。当然，也可选择其他的放电模块2，本实用新型实施例对此不做具体地限定。
[0049]优选的，上述实施例提供的净化除尘装置中，绝缘层13为陶瓷粉-氧化镁层、电绝缘树脂层、电工绝缘橡胶层、电工用玻璃层、聚酯纤维层或者玻璃纤维层。需要说明的是，陶瓷粉-氧化镁层是由陶瓷粉和氧化镁粉压铸成模加工而成。只要绝缘层13能够实现净化单体与外界的电绝缘即可，本实用新型实施例对绝缘层13的具体结构和具体材料不做限定。
[0050]优选的，上述实施例提供的净化除尘装置中，正极件11为铝件、不锈钢件、粉末冶金件、铜合金件、铝合金件、硅钢件或者铁件；负极件12为铝件、不锈钢件、粉末冶金件、铜合金件、铝合金件、硅钢件或者铁件。[0051]由于带电颗粒在磁场中做回旋运动，为了进一步优化上述技术方案，上述实施例提供的净化除尘装置中，在柱形电场内加入磁场，从而增加带电颗粒在柱形电场中运行的时间，即减缓了尘埃粒子溢出柱形电场的实际，利于带电颗粒被正极件11吸附，利于提高净化效率。优选的，净化单体还包括:形成与柱形电场的电场方向平行或者垂直的磁场的磁体，该磁体设置于正极件11和负极件12上。磁体可单独设置在正极件11和负极件12上，也可将磁体和正极件11以及磁体和负极件12设置为一体式结构，即磁体与正极件11为一体式件，磁体与负极件12为一体式件。这样,正极件11和负极件12可采用带永磁体性的材料制造而成，形成磁性电极。
[0052]上述实施例提供的净化除尘装置中，优先选择放电模块2的的放电电压为DC-10KV,电场正负极的电压设计为:正极DC+10KV，负极DC-10KV。两级之间的距离L为15mm-30mm。根据电场强度公式为E=U/L,以距离L为15mm示例,可计算出总电场的电场强度E=10KV/15mm。当正极件11为圆柱形棒，负极件12为圆环形板时，设正极件11的半径为R1，负极件12的内径为R2，且R2M1，形成圆柱形气流通道以及圆柱形电场。L=R2-R1，颗粒电荷为q，则带电颗粒所受的电场力F1=Eq15
[0053]上述实施例提供的净化除尘装置中，以在柱形电场中增加平行磁场为例(电场方向与磁场方向平行)，颗粒在电磁场中作回旋运动，减缓了颗粒溢出正极件11的时间，有利于正极件11吸附带电颗粒，颗粒近似受力为m (dv/dt) zqVfB+qE,其中，V1为颗粒做回旋运动的速度，回旋运动的速度V1分解为垂直于电场方向的圆周运动Vy和平行于电场方向的回旋中心运动Vx,则V1=V^Vx, m (dVx/dt) =qE, Vx= (qE/m) *t,颗粒作圆周运动的圆周平面与磁场方向平行，m (dVy/dt) =qVy*B,圆周运动速度大小Vy=qBr/m。
[0054]上述实施例提供的净化除尘装置中，以在柱形电场中增加垂直磁场为例(电场方向与磁场方向垂直)，颗粒受到洛伦磁力的作用，颗粒出现圆周运动趋势，圆周运动的平面与磁场方向垂直，与电场方向平行。粒子在圆周运动的两侧受到的电场力的方向不同，当电场力的方向与颗粒运动方向一致时，颗粒做加速运动，由洛伦磁力的作用原理，颗粒的运动速度增大，颗粒作圆周运动的半径也增大；当电场力的作用方向与颗粒运动方向相反时，颗粒的运动速度减慢，颗粒作 圆周运动的半径减小。如图4所示，颗粒在做圆周运动的一个周期内，圆周运动的半径不唯一，且颗粒向半径大的一侧漂移，nKdV/dt ^qV1=I=IHqEj1分解为圆周运动Vy和回旋中心运动Vx、漂移运动Vtl, V1=V^VZVci,因磁场力和电场力均垂直运动速度，m (dVx/dt)=0，m (dVQ/dt)=0，由于 m (dVy/dt) =qVy*B+qE+qVQB，则 m (dVy/dt) =qVy*B，qVQB+qE=0，漂移运动的方程为:VQ=B*E/B2，Vy=qBr/m，Vx=C (C 为常量)。
[0055]以尘埃颗粒为例，尘埃颗粒的直径为Ι-lOum，尘埃颗粒主要由碳元素、碳的纤维素、酸盐类等组成，其密度一般为l*103Kg/m3-3*103Kg/m3，尘埃颗粒近似球形，所受的重力Mg约为KT15N数量级。尘埃颗粒在气体中所受的粘滞阻力Ftl与尘埃颗粒的半径a和速度V有关，Fc^ Ji μ av( μ为气体的内摩擦系数，当Ftl大于Mg时，可以忽略Mg)。尘埃颗粒在进入电磁场后，在电场力作用下，沿轴向随气流作匀速运动的同时，必然沿径向产生偏转。当正极件11位于中心，且不考虑电晕电流时，尘埃颗粒周围产生电晕的电势可看作UA，若尘埃颗粒荷正电+q，在电场力的驱动下，会偏向负极件12，最终被吸附在负极件12上，因此，负极件12成为尘埃颗粒的收集区，若尘埃颗粒荷负电_q，在电场力的驱动下，会偏向正极件11，最终被吸附在正极件11上，因此，正极件11就成为尘埃颗粒的收集区。[0056]基于上述实施例提供的净化除尘装置，本实用新型实施例还提供了一种空调器，该空调器具有上述实施例所述的净化除尘装置。
[0057]由于上述实施例提供的净化除尘装置具有上述技术效果，本实用新型实施例提供的空调器具有上述净化除尘装置，则本实用新型实施例提供的空调器也具有相应的技术效果，本文不再赘述。
[0058]优选的，上述实施例提供的空调器中，放电模块2设置于空调器的出风口 4处；沿气流方向，净化主体I位于空调器的室内风机3的下游，如图5所示。这样，便于带电颗粒进入柱形电场，也便于净化主体I除尘。当然，放电模块2也可设置在其他位置，例如设置在室内的某个位置，或者空调器的进风口处等，本实用新型实施例对此不做具体地限定；净化主体I还可设置在出风口 4处，只要将净化主体I设置在空调器内即可，本实用新型实施例对此不做具体地限定。
[0059]上述实施例提供的空调器，优先选择该空调器为分体立柜式空调器，净化除尘装置设置在室内机中。
[0060]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。
【权利要求】
1.一种净化除尘装置，包括净化主体(I)和放电模块(2);其特征在于，所述净化主体(I)包括: 壳体(14)； 位于所述壳体(14)内的净化单体，所述净化单体包括:均具有柱形面且相互套设形成柱形电场的正极件(11)和负极件(12 ); 套设在所述净化单体外侧的绝缘层(13)。
2.如权利要求1所述的净化除尘装置，其特征在于，所述正极件(11)为柱形棒，所述负极件(12)为环形板；所述负极件(12)套设在所述正极件(11)的外侧，且所述正极件(11)与所述负极件(12)之间具有预设距离。
3.如权利要求2所述的净化除尘装置，其特征在于，所述正极件(11)为圆柱形棒，所述负极件(12)为圆环形板。
4.如权利要求1所述的净化除尘装置，其特征在于，所述正极件(11)和所述负极件(12)均为环形板；所述负极件(12)套设在所述正极件(11)的外侧，且所述正极件(11)与所述负极件(12)之间具有预设距离。
5.如权利要求1所述的净化除尘装置，其特征在于，所述正极件(11)和所述负极件(12)同轴设置。
6.如权利要求1所述的净化除尘装置，其特征在于，所述净化单体的数目至少为两个，所述绝缘层(13)的数目与所述净化单体的数目相同。
7.如权利要求6所述的净化除尘装置，其特征在于，所述净化主体(I)还包括:两端均与所述壳体(14)的内壁连接，并将所述壳体(14)的内腔划分为若干分区的绝缘隔板(15);所述净化单体和相应的所述绝缘层(13)位于所述分区内，且所述绝缘层(13)与所述绝缘隔板(15)接触。
8.如权利要求1所述的净化除尘装置，其特征在于，所述放电模块(2)为金属放电模块；所述金属放电模块包括若干放电针，相邻的两个所述放电针的距离为20-30mm。
9.如权利要求1所述的净化除尘装置，其特征在于，所述放电模块(2)为毛刷放电模块；所述毛刷放电模块包括若干放电毛刷，所述放电毛刷两端的发射头均具有若干碳刷纤维，相邻的两个所述放电毛刷的距离为20-30mm。
10.如权利要求1所述的净化除尘装置，其特征在于，所述绝缘层(13)为陶瓷粉-氧化镁层、电绝缘树脂层、电工绝缘橡胶层、电工用玻璃层、聚酯纤维层或者玻璃纤维层。
11.如权利要求1-10中任意一项所述的净化除尘装置，其特征在于，所述净化单体还包括:形成与所述柱形电场的电场方向平行或者垂直的磁场的磁体，所述磁体设置于所述正极件(11)和所述负极件(12 )上。
12.如权利要求11所述的净化除尘装置，其特征在于，所述磁体与所述正极件(11)为一体式件，所述磁体与所述负极件(12)为一体式件。
13.—种空调器，其特征在于，具有如权利要求1-12中任意一项所述的净化除尘装置。
14.如权利要求13所述的空调器，其特征在于，所述放电模块(2)设置于所述空调器的出风口(4)处；沿气流方向，所述净化主体(I)位于所述空调器的室内风机(3)的下游。
【文档编号】B03C3/40GK203470157SQ201320584982
【公开日】2014年3月12日 申请日期:2013年9月22日 优先权日:2013年9月22日
【发明者】毛跃辉, 张辉, 梁博, 朱云青, 王子 申请人:珠海格力电器股份有限公司