一種使用柱狀介電電泳電極的家用空氣淨化器的製造方法
2023-05-19 03:48:01 4
專利名稱:一種使用柱狀介電電泳電極的家用空氣淨化器的製造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種使用柱狀介電電泳電極的家用空氣淨化器，包括外殼、柱狀電極組件和風機，風機設置在外殼內部，風機的出風口、入風口設置在外殼的側壁上；與入風口對應的外殼內部設置柱狀電極組件；柱狀電極組件的第一電極板、第二電極板上均分布設置有柱狀突起和孔位，第一電極板的柱狀突起及孔位與第二電極板的孔位及柱狀突起位置互補；兩電極板相對扣合後，其中一電極板的柱狀突起嵌入至另一電極板的孔位之內；第一電極板和第二電極板分別連接高頻交流電源的不同輸出端，在第一電極板和第二電極板的非突起面上形成向外發射非均電場的作用面。本實用新型結構設計科學合理，具有介電電泳效果好，結構簡單、製作安裝容易、技術先進、除塵效果好、效率高等特點。
【專利說明】
一種使用柱狀介電電泳電極的家用空氣淨化器
技術領域
[0001]本實用新型屬於空氣過濾技術領域，特別涉及一種使用柱狀介電電泳電極的家用空氣淨化器。
【背景技術】
[0002]目前，人們普遍感到空氣品質不盡樂觀，空氣汙染是主因，這也是造成空氣品質差的根本原因。中國74座監控空氣品質的城市中，有70座城市的空氣品質不達標，很多的時候甚至達到嚴重汙染。比如去年北京屢見的霧霾事件，引發全中國人民的關注。而空氣汙染這一嚴重性的問題，絕非一年二載能消除，而空氣淨化器無疑是很好的解決途徑。
[0003]以往的家用空氣淨化器，通常採用的空氣淨化技術有:吸附技術、負(正)離子技術、催化技術、光觸媒技術、超結構光礦化技術、HEPA高效過濾技術、靜電集塵技術等，不論採用哪種技術，多數都存在結構較複雜，製作麻煩費事，成本高;主要部件使用壽命短，經常更換部件增加費用開支;一些濾網型過濾除塵，極細小微顆粒有可能漏網，除塵效果不盡理雄
V QjN O
[0004]特別是靜電除塵法，是利用高壓直流電場產生使空氣中的氣體分子電離，產生大量電子和離子，在電場力的作用下向兩極移動，在移動過程中碰到氣流中的粉塵顆粒使其荷電，荷電顆粒在電場力作用向極板運動，實現固體粒子或液體粒子與氣流的分離。工業上廣泛應用的是管式電除塵器和板式電除塵器。靜電除塵法與介電電泳技術(Dielectrophoresis，DEP)不同的是:
[0005](I)介電電泳操縱的是中性顆粒，使其由於介電極化的作用而產生的平移運動；電泳操縱的是電子和離子，使其負荷在粉塵顆粒上產生定向移動。
[0006](2)介電電泳中顆粒運動方向與電場的方向無關，只與其本身的介電常數和介質的介電常數有關；電泳中顆粒運動方向取決於顆粒所帶電荷的符號和電場的方向，電場方向反轉則運動方向反轉。
[0007](3)介電電泳需要非均勻電場;電泳在均勻或非均勻的場中都可發生。
[0008](4)介電電泳力的大小正比於顆粒直徑的立方；電泳力的大小正比於顆粒所帶電荷的多少。
[0009]中國專利:一種介電電泳電極結構(申請號:201410407467.8，申請日:2014.08.19)公開了一種具有交叉結構的電極，由權利要求1和說明書第
[0005]段的「所述第一導線群中的一部分導線連接電源正極，另一部分連接電源負極」可知，該電極在應用中，通入的是直流電源(只有直流電源才分正負極)。雖然
【申請人】在說明書第
[0006]段中闡述該電極結構能夠產生不均勻電場，但從原理上來看這個不均勻電場是不能持續存在的。
[0010]當介質中的電極通入直流電後，因不能抵消的帶電粒子由於前面所述的電泳效應，匯聚在極性相反的電極表面，產生類似於靜電屏蔽的效果，外電場強度被削減為O。這樣就達不到在電極中間產生不均勻電場的作用，因此上述設置達不到實用新型目的。
【發明內容】
[0011]本實用新型的目的在於克服現有技術的不足，提供一種具有介電電泳效果好，製造成本低、安裝方便等特點，可用於室內除塵的結構簡單、製作容易、使用壽命長、除塵效果較好的使用柱狀介電電泳電極的家用空氣淨化器。
[0012]本實用新型解決其技術問題是通過以下技術方案實現的:
[0013]—種使用柱狀介電電泳電極的家用空氣淨化器，其特徵在於:包括外殼、柱狀電極組件和風機，所述風機設置在外殼內部，所述風機的出風口設置在所述外殼的側壁上;與所述出風口不同或相同的側壁上設置入風口；與所述入風口對應的外殼內部設置柱狀電極組件;柱狀電極組件包括第一電極板及第二電極板，在第一電極板、第二電極板上均分布設置有柱狀突起和孔位，第一電極板的柱狀突起及孔位與第二電極板的孔位及柱狀突起位置互補;第一電極板與第二電極板的帶有柱狀突起的突起面相對扣合後，其中一電極板的柱狀突起嵌入至另一電極板的孔位之內；第一電極板和第二電極板分別連接高頻交流電源的不同輸出端，在第一電極板和第二電極板的非突起面上形成向外發射非均電場的作用面，所述柱狀電極組件的第一電極板及第二電極板上均設置使氣體通過的縫隙;所述柱狀電極組件垂直於氣流方向，或與氣流方向有銳角夾角。
[0014]所述外殼的兩側面下部制有入風口，所述外殼的頂端制有出風口。
[0015]所述的第一電極板和第二電極板的表面具有絕緣層。
[0016]所述的第一電極板、第二電極板的突起面相對扣合後，其中一電極板所制的柱狀突起的頂端與另一電極板的非突起面齊平。
[0017]所述的第一電極板、第二電極板採用金屬薄板或薄片衝壓成型，其上成型的柱狀突起和孔位形成相互交錯的陣列分布。
[0018]所述的相互交錯的陣列分布方式為:第一電極板的第η行的第奇數位置和第n+1行的第偶數位置為柱狀突起，第η行的第偶數位置和第n+1行的第奇數位置為孔位;第二電極板的柱狀突起和孔位則與第一電極板的孔位和柱狀突起位置對應。
[0019]所述的相互交錯的陣列分布方式為:第一電極板的第η行均為柱狀突起或孔位，第n+1行均為孔位或柱狀突起;第二電極板的柱狀突起和孔位則與第一電極板的孔位和柱狀突起位置對應。
[0020]所述的第一電極板、第二電極板的板厚相同；所述柱狀突起的橫截面直徑<
2.5mm;所述柱狀突起與孔位為間隙配合，配合間隙不大於單邊0.2mm。
[0021 ]所述的第一電極板及第二電極板為波紋板。
[0022]本實用新型的優點和有益效果為:
[0023]1.本實用新型的家用空氣淨化器，可根據需要放置於宿舍、客廳、會議室、車內等空間，啟動風機使空氣從家用空氣淨化器兩側的入風口進入家用空氣淨化器內；由於柱狀電極組件由交流電源施加交流電，在柱狀電極組件的周圍產生非均勻電場，當含塵空氣經過柱狀電極組件時，經由其中的灰塵被電場極化，受介電電泳力向電場較強的方向運動而聚集在介電電泳電極附近，並鏈化沉降下來，使得空氣得到淨化，潔淨空氣從淨化器的出風口排出，改善室內空氣品質。
[0024]2.本實用新型的家用空氣淨化器，採用矩形殼體，易於安裝，且在其外殼兩側面制有入風口，在外殼的頂端制有出風口，有利於增加透過空氣流量，增強除塵效果。
[0025]3.本實用新型的家用空氣淨化器，採用柱狀電極組件，柱狀電極組件的的不同電極板的柱狀突起和孔位相互配合，共同構成一個發射非均電場的工作單元體，在高頻交變電流作用下，工作單元體處的表面大曲率使得工作單元體所在區域的面電荷密度增高，其所在區域的不均場強隨之增強;柱狀突起作為發射端點與貫通電極板的孔位共同構成的工作單元體為開放式對外結構，發射的非均電場均穿過電極板到達表面之外，而不是將電場封閉在兩電極板之間，不能有效發揮非均電場的介電電泳效應，造成浪費。同時，相對於傳統介電電泳電極的面發射而言，柱狀突起能形成尖端發射點，在作用面之外形成的電場中的介電電泳力更強。
[0026]4.本實用新型的家用空氣淨化器，利用介電電泳效應進行道路除塵，技術先進，除塵效果好，除塵率可達99.9%。
[0027]5.本實用新型結構設計科學合理，具有技術先進、結構簡單、製作容易、成本較低、清理容易、使用壽命長、除塵效果好、效率高等特點，採用柱狀電極組件，作用面之外形成的電場中的介電電泳力，是一種具有較高創新性的家用空氣淨化器，極具實用價值和市場推廣價值。
【附圖說明】
[0028]圖1為本實用新型結構不意圖；
[0029]圖2是本實用新型的柱狀電極組件的兩塊電極板的組合前相對位置示意圖；
[0030]圖3是本實用新型的柱狀電極組件的兩塊電極板的組合前相對位置立體結構示意圖；
[0031 ]圖4是本實用新型的柱狀電極組件的單塊電極板的結構剖面圖；
[0032]圖5是本實用新型的柱狀電極組件的單塊電極板的立體結構示意圖；
[0033]圖6是本實用新型的柱狀電極組件的兩塊電極板的組合後剖視圖；
[0034]圖7是本實用新型的柱狀電極組件的兩塊電極板的組合後相對位置立體結構示意圖；
[0035]圖8是本實用新型的柱狀電極組件在通電前的粒子分布狀態示意圖；
[0036]圖9是本實用新型的柱狀電極組件在通電後的粒子分布狀態示意圖；
[0037]圖10是本實用新型的柱狀電極組件在通電後產生的不均電場的電場強度等值線。
【附圖說明】
[0038]1-出風口、2-電源接頭、3-外殼、4-風機、5-入風口、6-柱狀電極組件、7-第一電極板、8_第二電極板、9-柱狀突起、10-孔位、11-作用面。
【具體實施方式】
[0039]下面通過具體實施例對本實用新型作進一步詳述，以下實施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本實用新型的保護範圍。
[0040]如圖1所示，一種使用柱狀介電電泳電極的家用空氣淨化器，包括外殼3、柱狀電極組件6和風機4，風機4設置在外殼3內部，風機的出風口 I設置在外殼3的側壁上，與出風口 I不同或相同的側壁上設置入風口5。優選方式為在外殼的兩側面下部制有入風口，在外殼的頂端制有出風口。
[0041]與入風口5對應的外殼內部設置柱狀電極組件6;柱狀電極組件包括兩片分別連接交流電源不同輸出端的電極板。通過電源接頭2分別連接交流電源的兩片輸出端子。當風機4轉動時，通過出風□ I排風，在外殼3內部形成負壓，使氣流通過入風口5自動吸入外殼3中，當氣流通過經過柱狀電極組件6產生的非勻稱電場除塵後，從出風口 I排出，氣流進入外殼3的方向與柱狀電極組件6垂直或存在夾角。
[0042]本實施例中的柱狀電極組件的具體結構為:
[0043 ]如圖2、圖3所示，本實用新型的柱狀電極組件I包括第一電極板7、第二電極板8，第一電極板7和第二電極板8均為片狀結構，其上均設置柱狀突起9和孔位10，位於一電極板上的柱狀突起9的形狀尺寸與位於另一電極板上的孔位10的形狀尺寸相配合，柱狀突起9的高度與電極板的厚度一致。第一電極板7和第二電極板8外表面具有絕緣層，第一電極板7的柱狀突起9和第二電極板8的孔位10的位置互補，反之亦然。
[0044]如圖6、圖7所示，安裝時，第一電極板7、第二電極板8的突起面相對扣合，使第一電極板7的柱狀突起9插入第二電極板8的孔位10之內，第二電極板8的柱狀突起9插入第一電極板7的孔位10之內，兩板的柱狀突起9與孔位10配合為同心配合。第一電極板7的柱狀突起9頂端與第二電極2的非突起面外表面平齊，第二電極板8的柱狀突起9頂端與第一電極I的非突起面外表面平齊。
[0045]柱狀電極組件的第一電極板及第二電極板上均設置使氣體通過的縫隙，保證氣流的通過性。縫隙可以在第一電極板及第二電極板上孔位與柱狀凸起其餘的位置上進行開通槽，從而形成供氣流通過的縫隙。
[0046]第一電極板7和第二電極板8分別連接高頻交流電源的不同輸出端，通電時，在柱狀突起9的周圍形成一個發射非均電場的工作單元體。則介電電泳電極結構具有兩個分布工作單元體的作用面11。根據所需處理的液體內顆粒自身特性，可變更柱狀突起9和孔位10所組成的工作單元的橫截面直徑，和工作單元之間的間距距離，在介電電泳電極結構的兩個作用面11上分布不均電場，實現對目標顆粒的在整個淨化、分離、濃縮工作面上的高效工作處理。
[0047]第一電極板、第二電極板的板厚相同；柱狀突起的橫截面直徑<2.5mm;柱狀突起與孔位為間隙配合，配合間隙不大於單邊0.2_。
[0048]如圖4、圖5所示，以第一電極板7為例，第一電極板7通過一金屬薄板或薄片衝壓成型，其上的柱狀突起9和孔位10呈相互交錯的分布陣列。其分布方式包括:
[0049]I)第η行的第奇數位置和第n+1行的第偶數位置為柱狀突起9，第η行的第偶數位置和第n+1行的第奇數位置為孔位10。使柱狀突起9相鄰的4個位置上均為與之相異的孔位10，反之孔位10相鄰的4個位置上均為與之相異的柱狀突起9。當通電時，在介電電泳電極結構的面上形成無方向性的均勻分布的非均電場，即整體均勻分布，但在柱狀突起9的周圍為非均電場。
[0050]2)第η行均為柱狀突起9/孔位10，第n+1行均為孔位10/柱狀突起9。當通電時，在介電電泳電極結構的面上形成沿柱狀突起9與孔位10配合形成的工作單元體分布的非均電場。[0051 ]其第一電極板與第二電極板為連續的波紋板，並相互扣合。
[0052 ]如圖8-圖1O所示，介電電泳電極結構，第一電極板7、第二電極板8分別連接高頻交流電源的不同輸出端，交流電相位相差180°。當接通交流電源時，由分別位於第一電極板7和第二電極板8的柱狀突起9和孔位10共同構成的工作單元體向外發射非均電場，當交流電源輸入的頻率不同時，在作用面11上產生正介電電泳效應或負介電電泳效應。如圖10所示，第一電極板7和第二電極板8分別連接高頻交流電源的不同輸出端，通電時，在柱狀突起9與孔位10形成的發射非均電場的工作單元體頂部外平面的周圍形成一個外放的強電場。
[0053]本實用新型的工作過程為:
[0054]將本實用新型的家用空氣淨化器根據需要放置於宿舍、客廳、會議室、車內等空間，如圖1所示，啟動風機4，風機4使空氣從家用空氣淨化器兩側的入風口 5進入家用空氣淨化器內；由於柱狀電極組件6由交流電源施加交流電，在介電電泳電極的周圍產生非均勻電場，當含塵空氣經過柱狀電極組件6時，經由其中的灰塵被電場極化，受介電電泳力向電場較強的方向運動而聚集在介電電泳電極附近，並鏈化沉降下來，使得空氣得到淨化，潔淨空氣從淨化器的出風口 I排出，改善室內空氣品質。
[0055]儘管為說明目的公開了本實用新型的實施例和附圖，但是本領域的技術人員可以理解:在不脫離本實用新型及所附權利要求的精神和範圍內，各種替換、變化和修改都是可能的，因此，本實用新型的範圍不局限於實施例和附圖所公開的內容。
【主權項】
1.一種使用柱狀介電電泳電極的家用空氣淨化器，其特徵在於:包括外殼、柱狀電極組件和風機，所述風機設置在外殼內部，所述風機的出風口設置在所述外殼的側壁上;與所述出風口不同或相同的側壁上設置入風口；與所述入風口對應的外殼內部設置柱狀電極組件;柱狀電極組件包括第一電極板及第二電極板，在第一電極板、第二電極板上均分布設置有柱狀突起和孔位，第一電極板的柱狀突起及孔位與第二電極板的孔位及柱狀突起位置互補;第一電極板與第二電極板的帶有柱狀突起的突起面相對扣合後，其中一電極板的柱狀突起嵌入至另一電極板的孔位之內；第一電極板和第二電極板分別連接高頻交流電源的不同輸出端，在第一電極板和第二電極板的非突起面上形成向外發射非均電場的作用面，所述柱狀電極組件的第一電極板及第二電極板上均設置使氣體通過的縫隙;所述柱狀電極組件垂直於氣流方向，或與氣流方向有銳角夾角。2.如權利要求1所述的一種使用柱狀介電電泳電極的家用空氣淨化器，其特徵在於:所述外殼的兩側面下部制有入風口，所述外殼的頂端制有出風口。3.根據權利要求1所述的一種使用柱狀介電電泳電極的家用空氣淨化器，其特徵在於:所述的第一電極板和第二電極板的表面具有絕緣層。4.根據權利要求1或3所述的一種使用柱狀介電電泳電極的家用空氣淨化器，其特徵在於:所述的第一電極板、第二電極板的突起面相對扣合後，其中一電極板所制的柱狀突起的頂端與另一電極板的非突起面齊平。5.根據權利要求1所述的一種使用柱狀介電電泳電極的家用空氣淨化器，其特徵在於:所述的第一電極板、第二電極板採用金屬薄板或薄片衝壓成型，其上成型的柱狀突起和孔位形成相互交錯的陣列分布。6.根據權利要求5所述的一種使用柱狀介電電泳電極的家用空氣淨化器，其特徵在於:所述的相互交錯的陣列分布方式為:第一電極板的第η行的第奇數位置和第n+1行的第偶數位置為柱狀突起，第η行的第偶數位置和第n+1行的第奇數位置為孔位;第二電極板的柱狀突起和孔位則與第一電極板的孔位和柱狀突起位置對應。7.根據權利要求5所述的一種使用柱狀介電電泳電極的家用空氣淨化器，其特徵在於:所述的相互交錯的陣列分布方式為:第一電極板的第η行均為柱狀突起或孔位，第n+1行均為孔位或柱狀突起;第二電極板的柱狀突起和孔位則與第一電極板的孔位和柱狀突起位置對應。8.根據權利要求1或3或5或6或7所述的一種使用柱狀介電電泳電極的家用空氣淨化器，其特徵在於:所述的第一電極板、第二電極板的板厚相同；所述柱狀突起的橫截面直徑<2.5_;所述柱狀突起與孔位為間隙配合，配合間隙不大於單邊0.2_。9.根據權利要求1或3或5或6或7所述的一種使用柱狀介電電泳電極的家用空氣淨化器，其特徵在於:所述的第一電極板及第二電極板為波紋板。
【文檔編號】B03C3/32GK205701028SQ201620226797
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年3月23日
【發明人】王冰, 劉旭, 劉偉濤
【申請人】北京上派環境科技有限公司