高壓離子型淨化裝置的製作方法

2023-04-29 03:25:31

專利名稱：高壓離子型淨化裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及高電壓除塵領域，特別是涉及用於空氣淨化的高壓離子型淨化裝置。
背景技術：
空氣淨化器主要依靠其高壓裝置產生的高壓電場吸附空氣中顆粒物來達到除塵的目的，所述高壓裝置，參見圖1，一般由兩個相對的金屬部件a和b組成，通常由一個絕緣支撐體將這兩個金屬部件裝配在一起，金屬部件具有氣體通道。在高壓裝置的兩個金屬部件上施加不同的高壓，使兩個帶電金屬部件之間形成一個高壓電場，當空氣流從金屬部件a和b通過時，空氣中的顆粒物在高壓電場的作用下被吸附在帶電金屬部件b上。空氣淨化器工作時，施加在金屬部件上的高壓有兩個放電通道，參見圖1，放電通道I和放電通道2，其中，放電通道I是在兩個金屬部件之間以空氣為介質形成的放電通道，是空氣淨化器實現吸附顆粒物的必需載體；放電通道2是高壓電流從一個金屬部件a開始，沿著支撐體表面，傳導至另一金屬部件b，由於高壓電流的破壞性，造成支撐體表面的快速碳化破壞；隨著碳化的不斷進行，支撐體表面電阻率接近於導體狀態，導致整個高壓電場近乎短路或變弱，從而失去或者減弱去除顆粒物的功能，並且還帶有強烈「啪啪」的電弧放電噪聲，影響空氣淨化器的正常使用。為了延長空氣淨化器的壽命，通常支撐體採用塑料或陶瓷等絕緣材料，可以減小兩個帶電金屬部件之間的電壓差來減小沿著支撐體表面的放電通道2經過的高壓電流。但是，由於這種方法降低了兩個金屬部件之間的電壓差，使得電場強度降低，導致淨化效果降低。還可以降低兩個帶電金屬部件之間的電壓差的同時減小兩個帶電金屬部件之間的距離，保證兩個金屬部件之間的電場強度，這種方法能夠保證淨化效果。但是，上述這幾種採用塑料或陶瓷支撐體的空氣淨化器在高溫潮溼的環境下使用時，空氣中的水分子仍然覆蓋支撐體表面，高壓電場沿著水分子仍然會形成導電通道損壞支撐體，降低空氣淨化器的壽命O

實用新型內容本實用新型的目的是提供一種新型的高壓離子型淨化裝置，以延長淨化裝置的使用壽命。為達到上述目的，本實用新型提供了一種高壓離子型淨化裝置，包括一個離子發生極、收集極和支撐體，其中，所述發生極，用於施加高電壓，；所述收集極，與所述發生極相對設置，用於施加高電壓並與所述發生極之間形成高壓電場；所述發生極和收集極之間形成沿著高壓電場方向的氣體通道；所述支撐體，支撐在所述發生極和收集極的邊緣，用於電隔離並機械支撐所述發生極和收集極，所述發生極和收集極之間的所述支撐體的表面上包括表面覆蓋層，所述表面覆蓋層具有耐離子轟擊和耐偶然電弧放電的特性。優選地，所述表面覆蓋層為具有憎水遷移性和絕緣性的材料。優選地，所述發生極和收集極之間的所述支撐體的表面或所述表面覆蓋層由以下一種或多種材料形成:RTV系列材料、橡膠系列材料和陶瓷系列材料。優選地，所述表面覆蓋層的材料被電弧灼熱後，在表面不積累形成導電通道的碳層。優選地，所述表面覆蓋層採用噴塗或黏貼方法形成在所述支撐體的表面。優選地，所述支撐體材料為具有憎水遷移性和絕緣性的材料。優選地，所述支撐體採用注射、擠壓成型方法成型。優選地，所述發生極和所述收集極之間的所述支撐體面向離子運行軌跡的表面形成凹陷的弧形或者支撐體表面在遠離離子的轟擊的區域相連接。優選地，所述支撐體的材料與表面覆蓋層的材料相同。與現有技術相比，本實用新型的高壓離子型淨化裝置具有下列優點:本實用新型的實施例公開的高壓離子型淨化裝置包括發生極、收集極和支撐體，其中，所述發生極，用於施加高電壓；所述收集極，與發生極相對設置，用於施加高電壓並與所述發生極之間形成高壓電場，所述發生極和收集極之間具有氣體通道；所述支撐體，支撐在所述發生極和收集極的邊緣，用於電隔離並機械支撐所述發生極和收集極，所述發生極和收集極之間的所述支撐體的表面包括表面覆蓋層，所述表面覆蓋層具有耐離子轟擊和耐偶然電弧放電的特性。由於所述支撐體的表面包括具有耐離子轟擊和耐偶然電弧放電的特性的表面覆蓋層，，因此，即使在高溼的環境下，在發生極和收集極也不會形成沿著支撐體表面的放電通道，解決了塑料支撐體或陶瓷支撐體在高壓電場下絕緣性能不穩定的問題，使支撐體不被高壓破壞，能夠有效地延長高壓裝置的壽命。另外，採用本實用新型的高壓離子型淨化裝置，由於支撐體表面包括具有耐離子轟擊和耐偶然電弧放電的特性的表面覆蓋層，淨化裝置的發生極和收集極施加高電壓時，不會產生強烈「啪啪」的電弧放電噪聲，保證了淨化裝置的正常使用。

通過附圖所示，本實用新型的上述及其它目的、特徵和優勢將更加清晰。在全部附圖中相同的附圖標記指示相同的部分。並未刻意按實際尺寸等比例縮放繪製附圖，重點在於示出本實用新型的主旨。圖1為現有空氣淨化器的高壓裝置結構示意圖；圖2為本實用新型的高壓離子型淨化裝置的截面示意圖；圖3為本實用新型的高壓離子型淨化裝置發生極的實施例示意圖；圖4為本實用新型的高壓離子型淨化裝置收集極的實施例示意圖；圖5為本實用新型高壓離子型淨化裝置的支撐體的另一實施例示意圖。
具體實施方式
下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實施例僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本實用新型保護的範圍。其次，本實用新型結合示意圖進行詳細描述，在詳述本實用新型實施例時，為便於說明，所述示意圖只是示例，其在此不應限制本實用新型保護的範圍。正如背景技術所述，目前，空氣淨化器中的高壓裝置採用塑料或陶瓷支撐體將兩個金屬部件裝配在一起進行空氣淨化，但是，採用塑料或陶瓷支撐體的空氣淨化器在高溫潮溼的環境下使用時，空氣中的水分子仍然覆蓋支撐體表面，高壓沿著水分子仍然會形成導電通道損壞支撐件，降低淨化器的壽命。為了克服現有技術的缺陷，本申請的實用新型人經過長期實驗研究，對比多種材料的性能，提出了一種高壓離子型淨化裝置，包括發生極、收集極和支撐體，其中，所述發生極，用於施加高電壓；所述收集極，與所述發生極相對設置，用於施加高電壓並與所述發生極之間形成高壓電場，所述發生極和收集極具有沿著高壓電場方向的氣體通道；所述支撐體，支撐在所述發生極和收集極的邊緣，用於電隔離並機械支撐所述發生極和收集極，所述發生極與收集極之間的所述支撐體的表面包括表面覆蓋層，所述表面覆蓋層具有耐離子轟擊和耐偶然電弧放電的特性。。本實用新型的高壓離子型淨化裝置，由於所述發生極與收集極之間的所述支撐體的表面包括具有耐離子轟擊和耐偶然電弧放電的特性的表面覆蓋層，因此，即使在高溼的環境下，在發生極和收集極之間也不會形成沿著支撐體表面的放電通道，解決了塑料支撐體或陶瓷支撐體在高壓電場下絕緣性能不穩定的問題，使支撐體不被高壓破壞，能夠有效地延長淨化裝置的壽命。另外，所述淨化裝置即使在高溼的環境下使用，也不容易形成導電通道，從而保護了支撐體不被高壓破壞，更不會形成持續的電弧放電聲。參見圖2，為本實施例的高壓離子型淨化裝置的截面示意圖，包括相對設置的發生極100和收集極200，以及支撐體300，其中，所述發生極100用於施加高電壓、收集極200用於施加高電壓並與發生極100之間形成高壓電場E，電場方向沿著箭頭方向；所述支撐體300，支撐在所述發生極100和收集極200的邊緣，用於電隔離並機械支撐所述發生極和收集極，所述發生極與收集極之間的所述支撐體300的表面上包括表面覆蓋層301，所述表面覆蓋層301具有耐離子轟擊和耐偶然電弧放電的特性。所述表面覆蓋層可以優選為介電強度高、體積電阻率大的材料。其中，所述發生極和所述收集極上形成有氣體通道，即需要淨化的氣體沿著電場方向從發生極向著收集極運行，所述發生極和收集極之間形成沿著高壓電場方向的氣體通道。需要特別說明的是，所述發生極與收集極之間的所述支撐體的表面中包括:支撐所述發生極的所述支撐體的表面、支撐所述收集極的所述支撐體的表面，以及所述發生極和所述收集極相對表面之間的支撐體的表面，也就是說，發生極和收集極之間的支撐體的表面上都具有耐離子轟擊和耐偶然電弧放電特性的表面覆蓋層，在發生極和收集極施加高電壓並形成高壓電場時，當潮溼空氣通過發射極和收集極時不會在發生極和收集極之間形成沿著支撐體表面的導電通道，能夠保證淨化裝置的正常工作。優選地，所述表面覆蓋層301可以為具有憎水遷移性和絕緣性的材料。優選憎水角大於90°的絕緣材料，例如橡膠。[0035]優選地，所述發生極和收集極之間的所述支撐體300的表面或所述表面覆蓋層301由以下一種或多種材料形成:RTV系列材料、橡膠系列材料和陶瓷系列材料。所述表面覆蓋層採用噴塗或黏貼方法形成在所述支撐體的表面，表面覆蓋層具體可以為RTV或PRTV覆蓋層；支撐體可以為普通塑料等材料。優選地，所述表面覆蓋層301可以為耐漏電痕跡指數達到DL/T627標準的TM4.5級的材料，例如RTV類(Room Temperature Silicone Rubber,室溫硫化娃橡膠)、PRTV(Permanent Room Temperature Vulcanized)等。優選地，所述表面覆蓋層為耐電弧指數達到DL/T627標準500s以上的材料，例如
可注塑橡膠。優選地，所述表面覆蓋層為耐電弧指數達到ASTM D495標準300s以上的材料，例
如可注塑橡膠。優選地，所述表面覆蓋層的材料被電弧灼熱後，在表面不積累形成導電通道的碳層。優選地，所述支撐體的材料可以與表面覆蓋層的材料相同，例如都為RTV材料。另外，本實用新型高壓離子型淨化裝置的一個實施例中，所述支撐體可以全部為具有憎水遷移性和絕緣性的材料。所述的支撐體可以採用注射、擠壓成型方法成型。該支撐體將發生極和收集極固定並電隔離。以RTV材料為例，RTV材料的耐漏電起痕(CTI)到達TM4.5級，也就是說，用4.5KV高壓電對RTV連續放電6小時，RTV材料的性能不被損壞。而一般ABS (AcrylonirileButadiene Styrene,苯乙烯-丙烯晴-丁二烯三元嵌段共聚物)材料，俗稱超不碎膠材料的CTI是600v以下。另外，RTV材料被電弧灼燒後，產生「二氧化矽」，二氧化矽本身不導電。而ABS灼燒後，產生碳層，碳層是導體，所以絕緣性能下降，導致採用ABS材料的高壓裝置中的發生極和收集極導通而使裝置失效。RTV材料的耐電弧性是590s，即持續電弧灼燒可以達到590s以上，ABS材料的耐電弧性是60-100s，而一般塑料在200s以下。RTV材料具有憎水性、遷移性，即水在RTV材料上面只會聚成水滴，不會構成「通路」。在高溫高溼度的惡劣環境下，RTV表面不易形成導電通道，故不會被高壓擊穿。而ABS材料具有親水性，在高溫高溼環境下，ABS材料表面上的「水路」形成導電通道，破壞材料的絕緣性。本實用新型的高壓離子型淨化裝置的發生極，參見圖3，所述發生極包括多根金屬絲，所述多根金屬絲平行排列。在本實用新型的實施例中，所述發生極的金屬絲可以為鋁等金屬材料，優選地，多根金屬絲在一個平面內平行排列，金屬絲之間留有空隙作為氣體通道。本實用新型的高壓離子型淨化裝置的收集極，參見圖4，可以包括多個平行設置的金屬板，所述金屬板之間的間隙為氣體通道；所述收集極的金屬板的設置方向基本平行於所述發生極的金屬絲。本實用新型的高壓離子型淨化裝置用於除塵時，帶有細菌等有害物質的空氣經過進風口的初過濾網，在發生極的高壓作用下，使部分空氣發生電離形成等離子場，細菌等有害物質通過等尚子場時，被聞能量的自由基氧化而殺死，同時，甲醒等聞分子有機物也被聞能量的自由基氧化分解成水和二氧化碳。部分電離的空氣在電場力的作用下被加速而碰撞其他粒子，並使其帶上電荷，通過這樣的一系列雪崩效應，高壓裝置內大部分灰塵和細菌都帶有電荷。這些帶有電荷的灰塵和細菌在電場力的作用下，帶電灰塵顆粒向收集極運動，最終在帶相反電荷的收集極被吸附。清潔的空氣在電荷被中和之後，保持其動能而繼續前進從出風口通過，從而形成離子風進而循環整個空間的空氣。在本實用新型的開發過程中，實用新型發明人對發生極和收集極之間的支撐體或支撐體的表面材料進行了大量研究，結果發現，PPE材料注塑成品進行24小時連續高壓實驗，結果2周後失效；特氟龍材料(俗稱塑料王)在高壓裝置壽命檢測中失效。但是矽橡膠材料，例如RTV，PRTV作為支撐表面時，在3臺樣機上高壓試驗數個月，絕緣性能無明顯下降，效果明顯。在高壓裝置的快速老化試驗中，未覆蓋橡膠材料的ABS新裝置，放置於35°C，85%RH的環境中進行連續開機運行，I個月後，裝置發生短路故障，伴隨啪啪放電噪聲。美國某熱銷品牌淨化器(同屬高壓方式)放置於35°C，85%RH的環境中進行連續開機運行，2天後，機器發生嚴重短路故障，不能開機。但是，將覆蓋橡膠材料如RTV的本實用新型的高壓裝置，同樣放置於35°C，85%RH的環境中進行連續開機運行，持續數個月後，仍然無故障。這些結果證明本實用新型的高壓離子型淨化裝置中，選擇具有耐離子轟擊和耐偶然電弧放電特性的材料作為發生極和收集極之間的支撐體表面上的表面覆蓋層，能夠保證發生極和收集極之間不會形成導電通道。在本實用新型的其他實施例中，支撐體面向離子運行軌跡的表面可以為弧形或者支撐體表面在遠離離子的轟擊的區域相連接，參見圖5，以支撐體310面向離子運行軌跡的表面為弧形為例，在發生極110和收集極210之間的支撐體的表面為凹陷的弧形，即發生極和收集極之間的支撐體的表面向著遠離離子運行軌跡的方向形成凹陷的弧形，這樣，所述發生極和收集極之間的支撐體表面上噴塗或粘貼的表面覆蓋層背向離子運行軌跡形成凹陷的弧形，與平行於離子運行軌跡的平面型表面覆蓋層相比，距離離子運行軌跡的距離較遠，降低離子轟擊和電弧放電對所述支撐體表面上的表面覆蓋層的破壞。需要說明的是，本實用新型的高壓離子型淨化裝置中的表面覆蓋層的材料並不局限於上述的材料，所有與RTV相關的改性或者衍生材料如FRTV(FRTV，Fluoride RoomTemperature Silicone Rubber,室溫硫化氟娃橡膠防汙閃塗料)都屬於RTV系列材料。與橡膠相關的改性或者衍生材料如氟橡膠、矽橡膠都屬於橡膠系列。本實用新型的高壓離子型淨化裝置可以使用在家用空氣淨化器中，也可以附加在其它電氣設備上，用於淨化電氣設備的使用環境，延長電氣設備的使用壽命。以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例而已，並非對本實用新型作任何形式上的限制。任何熟悉本領域的技術人員，在不脫離本實用新型技術方案範圍情況下，都可利用上述揭示的方法和技術內容對本實用新型技術方案做出許多可能的變動和修飾，或修改為等同變化的等效實施例。因此，凡是未脫離本實用新型技術方案的內容，依據本實用新型的技術實質對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均仍屬於本實用新型技術方案保護的範圍內。
權利要求1.一種高壓離子型淨化裝置，其特徵在於，包括一個離子發生極、收集極和支撐體，其中， 所述發生極，用於施加高電壓； 所述收集極，與所述發生極相對設置，用於施加高電壓並與所述發生極之間形成高壓電場； 所述發生極和收集極之間形成沿著高壓電場方向的氣體通道； 所述支撐體，支撐在所述發生極和收集極的邊緣，用於電隔離並機械支撐所述發生極和收集極，所述發生極和收集極之間的所述支撐體的表面上包括表面覆蓋層，所述表面覆蓋層具有耐離子轟擊和耐偶然電弧放電的特性。
2.根據權利要求1所述的高壓離子型淨化裝置，其特徵在於，所述表面覆蓋層為具有憎水遷移性和絕緣性的材料。
3.根據權利要求1或2所述的高壓離子型淨化裝置，其特徵在於，所述發生極和收集極之間的所述支撐體的表面或所述表面覆蓋層為RTV材料、橡膠材料和陶瓷材料中的一種。
4.根據權利要求1所述的高壓離子型淨化裝置，其特徵在於，所述表面覆蓋層的材料被電弧灼熱後，在表面不積累形成導電通道的碳層。
5.根據權利要求1所述的高壓裝置，其特徵在於，所述表面覆蓋層採用噴塗或黏貼方法形成在所述支撐體的表面。
6.根據權利要求1所述的高壓離子型淨化裝置，其特徵在於，所述支撐體材料為具有憎水遷移性和絕緣性的材料。
7.根據權利要求6所述的高壓離子型淨化裝置，其特徵在於，所述支撐體採用注射、擠壓成型方法成型。
8.根據權利要求1所述的高壓離子型淨化裝置，其特徵在於，所述發生極和所述收集極之間的所述支撐體面向離子運行軌跡的表面形成凹陷的弧形或者支撐體表面在遠離離子的轟擊的區域相連接。
9.根據權利要求1或8所述的高壓離子型淨化裝置，其特徵在於，所述支撐體的材料與表面覆蓋層的材料相同。
專利摘要本實用新型提供一種高壓離子型淨化裝置，包括發生極、收集極和支撐體，其中，所述發生極，用於施加高電壓；所述收集極，與所述發生極相對設置，用於施加高電壓並與所述發生極之間形成高壓電場，所述發生極和收集極具有氣體通道；所述支撐體，支撐在所述發生極和收集極的邊緣，用於電隔離機械固定所述發生極和收集極，所述發生極與收集極之間的所述支撐體的表面上包括具有耐離子轟擊和耐偶然電弧放電特性的表面覆蓋層。由於所述支撐體的表面上包括具有耐離子轟擊和耐偶然電弧放電特性的表面覆蓋層，因此，即使在高溼的環境下，在發生極和收集極之間也不會形成沿著支撐體表面的放電通道，能夠有效地延長淨化裝置的壽命。
文檔編號B03C3/04GK203030394SQ201220273280
公開日2013年7月3日 申請日期2012年6月11日 優先權日2012年6月11日
發明者劉義剛, 冉宏宇 申請人:蘇州貝昂科技有限公司