电磁场惯性加速颗粒分离的非接触式空气过滤装置及方法与流程

本发明涉及过滤设备，特别涉及一种基于霍尔效应的电磁场惯性加速颗粒分离的非接触式空气过滤装置及方法。

背景技术：

1、现有环保设备采用的都是除尘袋、滤筒等过滤方式，利用碰撞、阻拦等机械拦截原理，及静电吸附等电吸附原理。上述设备使用时通常会增加过滤器件进出端的压力差，特别是在大流量的情况下，阻力很大，一方面能耗很大，另一方面限制了环保系统的最大过滤上限。而加大滤网密度虽然能够提升过滤精度，但压力阻降会增加，能耗增加，两者相互关联。

2、故此，亟需研发一种非机械接触式过滤技术，基于霍尔效应的电磁场惯性加速颗粒分离的非接触式空气过滤装置及方法可解决上述设备过滤时进出气端的压力差大和环保系统的最大过滤上限低的问题，最大限度的减小过滤系统压阻。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种基于霍尔效应的电磁场惯性加速颗粒分离的非接触式空气过滤装置及方法，本发明最大限度的减少了进出气端的压力差，既节能，又最大限度地提升了环保系统的处理量。

2、为解决上述技术问题，本发明提供了一种基于霍尔效应的电磁场惯性加速颗粒分离的非接触式空气过滤装置，包括：颗粒加湿器、螺旋形风道、静电场电容器、恒磁场、颗粒收集输出管道和洁净空气输出管道；

3、其中，所述螺旋形风道的输入端安装有所述颗粒加湿器，输出端连通有所述颗粒收集输出管道，所述颗粒收集输出管道的上沿前后两侧连通有所述洁净空气输出管道；

4、所述静电场电容器由两个同轴心内外分布的螺旋正电极板和螺旋负电极板构成，分别与所述螺旋形风道的上下外壁相连接；

5、所述恒磁场由两个轴向线性分布的螺旋恒磁体构成，分别与所述螺旋形风道的左右外壁相连接。

6、优选的，所述螺旋形风道由若干轴向层叠的扁平螺旋形管道构成，且所述扁平螺旋形管道的管口截面呈矩形设置。

7、优选的，所述扁平螺旋形管道为导电的铁磁体材质制成。

8、优选的，所述扁平螺旋形管道与所述静电场电容器之间、以及所述静电场电容器与所述恒磁场之间均设置有绝缘层。

9、优选的，所述螺旋恒磁体由永磁材质或盘绕于螺旋外壳上的电磁线圈制成。

10、优选的，所述颗粒收集输出管道呈l型管结构设置，所述l型管的上沿前后两侧开有通孔，用于与所述洁净空气输出管道连接，且所述l型管的最下端的端口进行密封。

11、优选的，所述洁净空气输出管道呈y型管结构设置，所述y型管的一端两个旁通支管分别与所述通孔相连接。

12、本发明还提供了一种基于霍尔效应的电磁场惯性加速颗粒分离的非接触式空气过滤方法，采用如上述所述的一种基于霍尔效应的电磁场惯性加速颗粒分离的非接触式空气过滤装置，包括如下步骤：

13、步骤一：使含有杂质颗粒的待过滤空气经输入端流入过滤装置内以进行过滤；

14、步骤二：控制输入端的颗粒加湿器工作，形成加湿水雾，与杂质颗粒相遇团聚成体积增大的非电中性的带电颗粒；

15、步骤三：带电的杂质颗粒在电场与磁场的作用下，沿着螺旋形风道持续加速，和空气原子分子产生分离；

16、步骤四：空气在螺旋形风道内运动，在螺旋形风道的输出端接入颗粒收集输出管道，由于惯性作用，带电粒子先行到达颗粒收集输出管道，且继续往下冲，通过颗粒收集输出管道的l型管结构被收集，且因l型管结构的阻挡作用，不可能再反弹回去；

17、步骤五：由于洁净空气输出管道的输出端与外部大气压直通，所以洁净空气输出管道的管内气压远远小于颗粒收集输出管道内的气压，以使洁净空气趋向于压力小的呈y型管结构的洁净空气输出管道，从而实现洁净空气和杂质颗粒的分离。

18、优选的，所述步骤三具体为：空气在螺旋形风道内运动，同时和静电场及恒磁场垂直正交，由相互垂直的磁场与静电场组成的平面a，带电粒子在垂直磁场运动时，由于霍尔效应，带电粒子会受到垂直于平面a的作用力；

19、因为静电场、恒磁场参数与方向的不同，带电粒子所受的作用力可能和运动方向相同或者相反；此时，可通过调节改变静电场及恒磁场参数，以确保带电粒子受力和运动方向相同；这样空气中各类其他的原子分子只受到初始力作用在螺旋形风道内前行，而带电粒子除了初始力之外，还受到电场与磁场共同作用下的霍尔力的作用，从而有所加速，使得带电粒子先行，在螺旋形风道内加速前行，从而和原本的空气原子分子相互脱离。

20、本发明与现有技术相比，具有如下有益效果：

21、本发明提出了一种利用螺旋形风道中电磁场加速颗粒运动惯性，从而使得颗粒和空气分离的新型过滤方法，这最大限度的减少了进出气端的压力差，既节能，又最大限度地提升了环保系统的处理量。

技术特征：

1.一种基于霍尔效应的电磁场惯性加速颗粒分离的非接触式空气过滤装置，其特征在于，包括：颗粒加湿器、螺旋形风道、静电场电容器、恒磁场、颗粒收集输出管道和洁净空气输出管道；

2.如权利要求1所述的一种基于霍尔效应的电磁场惯性加速颗粒分离的非接触式空气过滤装置，其特征在于，所述螺旋形风道由若干轴向层叠的扁平螺旋形管道构成，且所述扁平螺旋形管道的管口截面呈矩形设置。

3.如权利要求2所述的一种基于霍尔效应的电磁场惯性加速颗粒分离的非接触式空气过滤装置，其特征在于，所述扁平螺旋形管道为导电的铁磁体材质制成。

4.如权利要求2所述的一种基于霍尔效应的电磁场惯性加速颗粒分离的非接触式空气过滤装置，其特征在于，所述扁平螺旋形管道与所述静电场电容器之间、以及所述静电场电容器与所述恒磁场之间均设置有绝缘层。

5.如权利要求1所述的一种基于霍尔效应的电磁场惯性加速颗粒分离的非接触式空气过滤装置，其特征在于，所述螺旋恒磁体由永磁材质或盘绕于螺旋外壳上的电磁线圈制成。

6.如权利要求1所述的一种基于霍尔效应的电磁场惯性加速颗粒分离的非接触式空气过滤装置，其特征在于，所述颗粒收集输出管道呈l型管结构设置，所述l型管的上沿前后两侧开有通孔，用于与所述洁净空气输出管道连接，且所述l型管的最下端的端口进行密封。

7.如权利要求6所述的一种基于霍尔效应的电磁场惯性加速颗粒分离的非接触式空气过滤装置，其特征在于，所述洁净空气输出管道呈y型管结构设置，所述y型管的一端两个旁通支管分别与所述通孔相连接。

8.一种基于霍尔效应的电磁场惯性加速颗粒分离的非接触式空气过滤方法，采用如权利要求1～7任一项所述的一种基于霍尔效应的电磁场惯性加速颗粒分离的非接触式空气过滤装置，其特征在于，包括如下步骤：

9.如权利要求8所述的一种基于霍尔效应的电磁场惯性加速颗粒分离的非接触式空气过滤方法，其特征在于，所述步骤三具体为：

技术总结
本发明涉及过滤设备技术领域，特别涉及电磁场惯性加速颗粒分离的非接触式空气过滤装置及方法。包括：颗粒加湿器、螺旋形风道、静电场电容器、恒磁场、颗粒收集输出管道和洁净空气输出管道；所述螺旋形风道的输入端安装有所述颗粒加湿器，输出端连通有所述颗粒收集输出管道，所述颗粒收集输出管道的上沿前后两侧连通有所述洁净空气输出管道；所述静电场电容器由两个同轴心内外分布的螺旋正电极板和螺旋负电极板构成，分别与所述螺旋形风道的上下外壁相连接；所述恒磁场由两个轴向线性分布的螺旋恒磁体或通电螺线管构成，分别与所述螺旋形风道的左右外壁相连接。本发明最大限度的减少了进出气端的压力差，最大限度地提升了环保系统的处理量。

技术研发人员：邓超,秦峰,秦文一,尤东升,顾颖瑶
受保护的技术使用者：苏州善时智能装备有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17