本实用新型涉及空气净化领域，尤其是一种基于电凝并技术的微颗粒净化装置。
背景技术：
目前市面上用于空气中去除颗粒物的方法主要有过滤和电离等方法，其中过滤的方法需要消耗滤料，且风阻大。电离包括高压静电和负离子净化等，高压静电是指通过对钨丝施加负高压，并和接地的极板产生放电，使得通过的空气中的颗粒物带上负电荷，然后对颗粒物进行收集达到空气净化；负离子净化是指是一种利用自身产生的负离子对空气进行净化、除尘、除味、灭菌的环境优化，其与传统的空气净化机的不同之处是以负离子作为作用因子，主动出击捕捉空气中的有害物质。
电凝并技术是指空气中的微颗粒经过异性电荷后，引入到加有高压电场的凝并区中，带有异性电荷的微颗粒在交变电场力的作用下产生往复振动使得微颗粒相互碰撞然后凝并形成大颗粒被收集。
现有的基于电凝并技术的空气净化装置，如申请号为201120560320.4的中国专利公开的一种三区式电凝并除尘器，包括依次设置的第一电场除尘区、第二凝并收尘区和第三电场除尘区，通过第一电场除尘区对粗颗粒粉尘进行充分荷电并高效捕集，再经过第二凝并收尘区的边荷电边凝并，逐步形成粗颗粒粉尘，最后通过第三电场除尘区进行有效荷电及捕集，从而使得最终从除尘器尾部排出的粉尘量大幅减少，净化系统整体效率得到显著提升；又如申请号为201310574092.X的中国专利公开的一种餐饮油烟一体化处理系统，由双极性预荷电装置、交流电场凝并捕集装置和等离子体催化净化装置构成，双极性预荷电装置内交替布置有正极性电晕极、接地极和负极性电晕极，交流电场凝并捕集装置内平行布置有电极板，电极板与交流电源连接，等离子体催化净化装置内依次设置有多针电极、金属筛网、多孔催化剂层和金属筛网电极；又如申请号为 201410795068.3的中国专利公开的一种预荷电凝并袋式除尘器，在进气烟道内设置双极荷电装置，包括接一组间隔排列的地极和正、负放电极，形成正负交替电场的双极荷电区，在进气烟道尾部空间及过滤仓室的缓冲空间内设置混合凝并区，凝并后的大颗粒随气流迅速进入到滤袋过滤仓，由滤袋进行尘与气分离。
上述现有的负离子净化装置中只是将一个或者几个负离子头放在装置中，导致释放的负离子与空气中的微颗粒结合不均匀，从而导致净化效率不高。
技术实现要素：
本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术存在的问题，提供一种提高收集能力的基于电凝并技术的微颗粒净化装置。
本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种基于电凝并技术的微颗粒净化装置，包括用于使得通过的微颗粒带上异性电荷的预荷装置、以及用于产生交变电场而使得带有异性电荷的微颗粒互相碰撞后凝并的电凝并装置，在空气气流的流动路径上，所述预荷装置位于电凝并装置的上游，所述预荷装置包括用于电连接到高压的负离子发射头，其特征在于：所述负离子发射头从空气气流流动路径上的上游向下游延伸，所述负离子发射头的下游设置有挡板，所述挡板和负离子发射头间隔布置。
优选的，为使得负离子撞击反射后与空气中的微颗粒充分结合，所述挡板朝向远离负离子发射头的方向凸出。
优选的，为使得挡板的形状与负离子扩散的形状适配，并且产生一定的紊流，增加负离子和微颗粒的结合，所述挡板呈圆弧形。
为使得微颗粒与负离子的充分混合，所述负离子发射头和相应挡板之间的间距的范围是10mm～30mm。
为便于设置负离子发射头，还包括负离子发射板，所述负离子发射头设置在负离子发射板上，所述挡板与负离子发射板对应设置。
为便于进入预荷装置的微颗粒带上异性电荷，所述负离子发射板包括第一负离子发射板和第二负离子发射板，所述第一负离子发射板和第二负离子发射板相间、并列地布置，所述预荷装置还包括用于电连接到负高压的第一导电片和用于电连接到正高压的第二导电片，所述第一导电片与第一负离子发射板电连接，所述第二导电片与第二负离子发射板电连接。
为便于设置负离子发射板，所述预荷装置还包括第一外框，所述第一外框呈两端开口的中空框状、并且具有相对的第一侧壁和第二侧壁，所述负离子发射板具有相对的第一端和第二端，所述负离子发射板的第一端穿过第一侧壁而能与高压电连接。
优选的，负离子发射板和第一外框的连接结构为，所述第一外框的第一侧壁上开设有通孔，所述第二侧壁的内侧开设有卡槽，所述通孔的数量、位置与卡槽对应，所述负离子发射板的第一端穿过第一侧壁上的通孔而露出于第一外框外，所述负离子发射板的第二端卡入到卡槽内。
为使得带上异性电荷的微颗粒合并成较大的颗粒，所述电凝并装置包括第一极板、第二极板、用于电连接到零线的第一触片和用于电连接到火线的第二触片，所述第一极板和第二极板相邻、并列地布置，所述第一触片与第一极板电连接，所述第二触片与第二极板电连接。
为便于收集电凝并后形成较大的颗粒，以及便于设置预荷装置和电凝并装置，还包括收集装置，在空气气流的流动路径上，所述收集装置位于电凝并装置的下游。，所述预荷装置、收集装置和电凝并装置外设置有外壳，所述外壳的一侧开设有第一插口、第二插口和第三插口，所述外壳的内侧壁上、与开设插口的一侧相邻的两侧，分别设置有与第一插口对应的第一插槽、与第二插口对应的第二插槽、以及与第三插口对应的第三插槽，所述预荷装置从第一插口插入到第一插槽内而与外壳相对固定，所述电凝并装置从第二插口插入到第二插槽内而与外壳相对固定，所述收集装置从第三插口插入到第三插槽内而与外壳相对固定。
与现有技术相比，本实用新型的优点在于：预荷装置通过在负离子发射头相对处设置挡板，能使得负离子发射头产生的高浓度负离子撞击到挡板上并反弹，此时空气气流流过时，空气中的微颗粒会与反弹回来的负离子进行充分结合，从而提高电离效果，便于被收集装置所吸附；在电凝并装置中，相邻的两块极板施加相反极性的高压交流电，使得每两块极板之间都可以形成高压交变电场，带有异性电荷的颗粒物在交变电场力的作用下产生往复振动使得颗粒物相互碰撞然后凝并形成大颗粒，被后端的HEPA收集从而达到空气净化；此外，预荷装置、电凝并装置和收集装置与外壳的定位方式，可以方便地拆装；整体制作简单，成本也较低。
附图说明
图1为本实用新型实施例的微颗粒净化装置的示意图；
图2为本实用新型实施例的微颗粒净化装置的分解结构示意图；
图3为本实用新型实施例的微颗粒净化装置的预荷装置的分解结构示意图；
图4为本实用新型实施例的预荷装置的剖视图；
图5为本实用新型实施例的空气净化装置的电凝并装置的分解结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。
参见图1和图2，一种基于电凝并的微颗粒净化装置，包括预荷装置1、收集装置2、外壳3和电凝并装置4，上述的预荷装置1、收集装置2和电凝并装置4设置在外壳3 内。在空气气流的流动路径上，预荷装置1位于最上游，收集装置2位于最下游，而电凝并装置4设置在预荷装置1和收集装置2之间。其中，预荷装置1和电凝并装置4之间的间距为20cm～30cm，而电凝并装置4和收集装置2则紧贴设置。空气经过预荷装置 1后，里面的微颗粒(主要为pm2.5，也可以为更小的颗粒)分别带上异性电荷，进入电凝并装置4后，带有异性电荷的微颗粒进行吸引然后合并形成较大的微颗粒，被下游的收集装置2收集。
外壳3由绝缘材料制成，其一侧开设有第一插口31、第二插口32和第三插口33，外壳3的内侧壁上、与开设插口的一侧相邻的两侧，分别设置有与第一插口31对应的第一插槽34，与第二插口32对应的第二插槽35，以及与第三插口33对应的第三插槽 36。预荷装置1从第一插口31插入到第一插槽34内而与外壳3相对固定，电凝并装置 4从第二插口32插入到第二插槽35内而与外壳3相对固定，收集装置2从第三插口33 插入到第三插槽36内而与外壳3相对固定。从附图1中所示，收集装置2设置在外壳3 的底部，而预荷装置1设置在外壳3的顶部，并且外壳3的底部和顶部均为开口，以便空气气流通过。
参见图3和图4，预荷装置1包括第一外框11、负离子发射头12、负离子发射板 13、第一导电片14、第二导电片15和挡板16。
第一外框11呈两端开口的中空框状，并且具有相对的第一侧壁111和第二侧壁112。负离子发射板13呈长条形，在第一侧壁111和第二侧壁112之间延伸。在本实施例中，负离子发射板13具有多个，并且并列间隔布置。第一外框11的第一侧壁111上开设有通孔1111，第二侧壁112的内侧开设有卡槽1121，通孔1111的数量、位置与卡槽1121 对应。负离子发射板13在长度方向上具有相对的第一端和第二端，负离子发射板13的第一端穿过第一侧壁111上的通孔1111而露出于第一外框11外，负离子发射板13的第二端卡入到卡槽1121内，由此使得负离子发射板13与第一外框11的位置相对固定。
每个负离子发射板13上设置有多个负离子发射头12，每个负离子发射头12朝向第一外框11内部(下游)延伸。优选的，各负离子发射头12沿着负离子发射板13的长度方向间隔均匀地布置，而负离子发射板13也间隔均匀地布置在外壳1内。
所有的负离子发射板13包括用于电连接到负高压的第一负离子发射板131和用于电连接到正高压的第二负离子发射板132两种类型，第一负离子发射板131和第二负离子发射板132相间、并列地布置，由此使得各第一负离子发射板131(从图3中由前往后数，奇数列)相间隔布置，各第二负离子发射板132(从图3中由前往后数，偶数列)。
第一外框11的第一侧壁111的外侧设置有第一导电片14，第一外框11的第二侧壁 112的外侧设置有第二导电片15。其中，第一导电片14与每个第一负离子发射板131 电连接，并与负高压包连接，电压优选的为-3000～-4000V；第二导电片15与每个第二负离子发射板132电连接，并与正高压包连接，电压优选的为3000～4000V。
可替代的，第一负离子发射板131和第二负离子发射板132的位置可互换。
在空气气流流动的路径上，第一外框11内、位于负离子发射头12的下游，设置有挡板16，负离子发射头12朝向挡板16延伸，并且两者之间具有一定的间隔。挡板16 也在第一外框11的第一侧壁111和第二侧壁112之间延伸，并且挡板16的两端可以与第一外框11的第一侧壁111、第二侧壁112的内侧连接固定。挡板16与负离子发射板 13对应，也具有多个，并且并列间隔设置。
参见图4，箭头所示为空气气流的流动方向，当负离子发射头12通过第一导电片14、第二导电片15接上高压后，产生的高浓度负离子会撞击到下游的圆弧形的挡板16 上并会反弹，此时空气气流流过时，空气中的微颗粒会与反弹回来的负离子进行充分结合，然后从挡板16之间的空隙穿过去，被下游的微颗粒收集装置所吸附。
为使得微颗粒与负离子的充分混合，负离子发射头12和相应挡板16之间的间距在 10mm～30mm之间。此外，由于负离子发射头12发射出的负离子是以圆环状向外扩散，因此每个挡板16朝向远离负离子发射头12的方向凸出，优选的，呈圆弧形的凸出，圆弧形的挡板16能够产生一定的紊流，从而增加微颗粒和负离子的混合。
参见图2和图5，电凝并装置4包括第二外框41、第一极板42、第二极板43、第一触片44和第二触片45，其中，第一极板42、第二极板43优选的由铝制成。
第一极板42和第二极板43相邻、并列地布置，由此使得各第一极板42(从图2和图5中由前往后数，奇数列)相间隔布置、第二极板43(从图2和图5中由前往后数，偶数列)相间隔布置，每个第一极板42和第二极板43分别具有长度方向上相对的第一端和第二端。第二外框41具有相对的第三侧壁411和第四侧壁412，第三侧壁411和第四侧壁412内侧分别设置有卡槽46，每一侧上的卡槽46与第一极板42、第二极板43的数量相应，并且各卡槽46间隔地布置。
每个第一极板42的第一端与第四侧壁412的一个卡槽46卡合、并且与第四侧壁412 的内侧抵接，每个第一极板42的第二端从第三侧壁411上相应的卡槽46穿出到第二外框41外，由此，第一极板42与第二外框41的位置相对固定。每个第一极板42穿出第二外框41第三侧壁411的第二端上弯折形成有第三接头421。第一触片44设置在第二外框41的第三侧壁411外侧，并与第一极板42上的第三接头421电连接，并且接零线。
每个第二极板43的第一端与第三侧壁411的一个卡槽46卡合、并且与第三侧壁411 的内侧抵接，每个第二极板43的第二端从第四侧壁412上相应的卡槽46穿出到第二外框41外，由此，第二极板43与第二外框41的位置相对固定。每个第二极板43穿出第二外框41第四侧壁412的第二端上弯折形成有第四接头431。第二触片45设置在第二外框41的第四侧壁412外侧，并与第二极板43上的第四接头431电连接，并且接高压交流电火线。
可替代的，第一极板42和第二极板43的位置可互换。
给电凝并装置4通上电之后，相邻的第一极板42和第二极板43施加相反极性的高压交流电，使得每两块极板之间都可以形成高压交变电场，在高压交流电场的作用下，带上异性电荷的微颗粒会相互吸引碰撞然后凝并成较大的微颗粒，被下游的收集装置2 收集从而达到空气净化。