專(zhuān)利名稱(chēng)：利用材料駐極體特性集塵的空氣凈化裝置和空氣凈化方法
利用材料駐極體特性集塵的空氣凈化裝置和空氣凈化方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于從氣體或蒸氣中分離粒子的組合器械，特別是涉及利用靜電吸附原理制成的空氣凈化裝置，尤其涉及對(duì)細(xì)微顆粒物進(jìn)行靜電吸附的空氣凈化裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)空氣凈化裝置主要應(yīng)用于封閉空間中對(duì)細(xì)微顆粒物進(jìn)行過(guò)濾；細(xì)微顆粒物尤其是粒徑小于或等于2. 5微米的顆粒物對(duì)人體健康造成極大危害；現(xiàn)有技術(shù)空氣凈化裝置包括采用物理過(guò)濾或者靜電吸附的方式來(lái)阻擋或者吸附氣流中的顆粒物；其中物理過(guò)濾方式有如下不足之處一、使用一段時(shí)間后，過(guò)濾效率顯著下降；二、濾芯難以清洗，或者清洗后過(guò)濾效率大幅下降；三、更換濾芯成本高；四、濾芯的風(fēng)阻較大，須配套使用大功率電機(jī)驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇，導(dǎo)致使用時(shí)噪音大。
其中普通的靜電吸附方式有如下不足之處一、由于持續(xù)供電電壓較高，設(shè)計(jì)時(shí)須采用諸多安全防范措施，導(dǎo)致產(chǎn)品成本上升；二、持續(xù)高壓導(dǎo)致電暈放電，在空氣凈化裝置周?chē)a(chǎn)生對(duì)人體有害的臭氧；同時(shí)由于高壓電荷積累，令空氣擊穿 而產(chǎn)生放電噪音，也不安全。
現(xiàn)有技術(shù)采用駐極體特性的靜電吸附方式的空氣凈化裝置包括集塵組件和用來(lái)極化該集塵組件的高壓直流電源，集塵組件包括集塵板，集塵板表面設(shè)有駐極體，這種結(jié)構(gòu)的空氣凈化裝置除了上述普通的靜電吸附方式的不足之處外，還有如下不足之處一、現(xiàn)有工藝為了防止持續(xù)高壓放電產(chǎn)生大量臭氧，通常高電壓的輸出電勢(shì)差局限在 15千伏以下，該電壓并不能充分發(fā)揮駐極體材料的電學(xué)特性；二、雖然采用持續(xù)加電的供電方式，凈化效率仍然不高，而且還不安全；三、現(xiàn)有工藝在集塵板表面噴涂駐極體材料，為防止該駐極體材料在清洗或使用中受到損壞需要采用熱熔、粘合劑粘接或者其他方式把駐極體材料密封起來(lái)的工藝，并且兩相鄰集塵板是通過(guò)熱熔或粘合劑方式來(lái)固定的；這樣結(jié)構(gòu)在日常使用中，粘合劑中的揮發(fā)性化學(xué)物質(zhì)持續(xù)釋放產(chǎn)生異味并造成二次污染；也會(huì)導(dǎo)致可靠性降低，清洗后凈化效率也會(huì)下降；而且由于工藝復(fù)雜，而導(dǎo)致生產(chǎn)成本增加。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于避免上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處而提供一種利用材料駐極體特性集塵的空氣凈化裝置和空氣凈化方法，具有成本低、過(guò)濾效率好、節(jié)能環(huán)保、安全可靠、風(fēng)阻小、噪音小、清洗方便和裝配方便等優(yōu)點(diǎn)，而且可采用周期性的間歇供電方式。
本發(fā)明解決所述技術(shù)問(wèn)題采用的技術(shù)方案是提供一種利用材料駐極體特性集塵的空氣凈化裝置，包括集塵組件和用來(lái)極化該集塵組件的高壓直流電源；所述集塵組件包括殼體和設(shè)置在該殼體內(nèi)的至少兩片集塵板；所述空氣凈化裝置包括用于控制所述高壓直流電源之輸出電壓幅度、占空比和重復(fù)頻率的控制邏輯模塊；所述集塵板是混合至少兩種工程塑料，其中至少有一種是有較強(qiáng)駐極體特性的，然后注塑或擠塑制成，其上設(shè)有多處氣流通道，所述集塵板外表面敷設(shè)電極；所述高壓直流電源的正、負(fù)輸出端分別與各集塵板的電極相應(yīng)地電連接；所述控制邏輯模塊控制所述高壓直流電源對(duì)所述集塵組件施加周期性的間歇供電，即所述集塵組件之各集塵板持續(xù)加電極化一段時(shí)間T1,又持續(xù)斷電另一段時(shí)間T2,以此為一個(gè)周期T，如此循環(huán)，其中T = T1+ T2，T2AT1,以減少電暈放電、避免介質(zhì)擊穿和產(chǎn)生臭氧，并得到最大的極化電壓，還能節(jié)省電力。
各集塵板上分別僅敷設(shè)一片電極；所述電極敷設(shè)在所述集塵板的上表面上，其一端折彎后設(shè)置在與該上表面構(gòu)成棱邊的側(cè)面上，而另一端則離開(kāi)與所述上表面構(gòu)成棱邊的另一側(cè)面一段距離；各集塵板相互緊貼，兩相鄰緊貼在一起的所述集塵板之電極左右間隔順序排列，位于同一側(cè)的各集塵板之電極相互并聯(lián)連接，形成左右兩條電極連接端，該左右兩條電極連接端分別與所述高壓直流電源的正、負(fù)輸出端相應(yīng)地電連接。
每相鄰兩片集塵板可移除地相互緊貼放置在一起。
還提供一種利用材料駐極體特性集塵的空氣凈化方法，基于在集塵板上施加直流高電壓引起集塵板內(nèi)駐極體的非平衡電矩沿所施加電壓的電場(chǎng)方向取向排列形成靜電場(chǎng)以吸附塵埃的原理，包括如下步驟A、各集塵板的制做是，用至少兩種工程塑料混合，其中至少有一種是有較強(qiáng)駐極 體特性的，然后注塑或擠塑成型為有多處氣流通道的集塵板；B、在所述集塵板外表面敷設(shè)電極；C、將至少兩片所述集塵板容置于殼體內(nèi)，組裝成集塵組件；D、設(shè)置用來(lái)極化所述集塵組件的高壓直流電源，將其正、負(fù)輸出端分別與各集塵板的電極相應(yīng)地電連接；E、構(gòu)建用于控制所述高壓直流電源之輸出電壓幅度、占空比和重復(fù)頻率的控制邏輯模塊，使所述高壓直流電源輸出周期性的間歇電壓波，用作極化電壓施加于所述集塵組件上，即所述集塵組件之各集塵板持續(xù)加電極化一段時(shí)間T1,又持續(xù)斷電另一段時(shí)間T2,以此為一個(gè)周期τ，如此循環(huán)，其中τ = T1 + T2，I^xr1。
在步驟A中有較強(qiáng)駐極體特性的工程塑料包括聚四氟乙烯，其重量百分比占O. 1% 5% ο
在步驟A中是用兩種工程塑料混合，其中有較強(qiáng)駐極體特性的是聚四氟乙烯，其重量百分比占O. 1% 5%，其余部分是駐極體特性較弱的聚丙烯。
在步驟A中有較強(qiáng)駐極體特性的工程塑料包括聚偏二氟乙烯，其重量百分比占O.1% 5%。
在步驟E中，所述控制邏輯模塊控制所述高壓直流電源對(duì)所述集塵組件極化時(shí)， 分N次呈階梯狀加電壓到最高極化電壓Utl,并在每一次加電壓到某一級(jí)極化電壓和最后加電壓到最高極化電壓U0時(shí)，都保持一段時(shí)間，其中N彡2。
或者是，在步驟E中，所述控制邏輯模塊控制所述高壓直流電源對(duì)所述集塵組件極化時(shí)，從零開(kāi)始連續(xù)地加電壓到最高極化電壓Utl,其中從零開(kāi)始以dv/dt的斜率連續(xù)上升至最高極化電壓Utl，需一段時(shí)間T1/，然后在最高極化電壓Utl時(shí)，保持一段時(shí)間Tlt/， 其中 V < V，V + V =T10
同現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明利用材料駐極體特性集塵的空氣凈化裝置和空氣凈化方法之有益效果在于1、特意混合至少兩種工程塑料，其中至少有一種是有較強(qiáng)駐極體特性的，然后注塑或擠塑制成有多處氣流通道的集塵板，該集塵板具有記憶功能，單次高度極化后就可以達(dá)到理想的捕捉帶電顆粒物的功效，所以高度極化后的集塵組件不需要持續(xù)供電即可長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)工作，一般極化只需約10秒鐘，就可斷電約15分鐘；由于高壓極化時(shí)間很短，不用擔(dān)心臭氧的產(chǎn)生，極化電壓可以達(dá)到30千伏；由于集塵板被高度極化，因此也具有非常強(qiáng)的靜電場(chǎng)，從而提高了集塵組件的單次過(guò)濾效率；2、由于是用有駐極體特性的工程塑料制成的集塵板，清洗非常方便，而且多次清洗， 該集塵板也不會(huì)失去駐極體特性；3、不需要用粘合劑將各集塵板固定，從而避免在使用中發(fā)生粘合劑中的揮發(fā)性溶劑造成的二次污染；而且工藝簡(jiǎn)單，裝配方便，生產(chǎn)成本低；4、使用規(guī)律的周期性的間歇供電，可以避免集塵組件上電荷累積過(guò)高導(dǎo)致空氣擊穿產(chǎn)生臭氧及放電噪音；同時(shí)也可以避免集塵板介質(zhì)材料被高壓擊穿而損壞；并可得到最大的極化電壓；5、相比現(xiàn)有技術(shù)濾網(wǎng)式凈化器，本發(fā)明空氣凈化裝置的風(fēng)阻很低，單次過(guò)濾效率高， 當(dāng)氣流經(jīng)過(guò)該空氣凈化裝置的集塵板時(shí)壓力頭損失不大，從而可以采用低功率、低噪音的電機(jī)驅(qū)動(dòng)氣流，進(jìn)一步降低能耗和噪音。
綜上所述，本發(fā)明有駐極體特性的空氣凈化裝置及其制造方法和運(yùn)行方法具有成本低、過(guò)濾效率好、節(jié)能環(huán)保、安全可靠、風(fēng)阻小、噪音小、清洗方便和裝配方便等優(yōu)點(diǎn)， 而且可采用周期性的間歇供電方式；達(dá)到了意想不到的效果。

圖1是本發(fā)明有駐極體特性的空氣凈化裝置的軸測(cè)投影示意圖； 圖2是所述空氣凈化裝置的集塵組件100之殼體110的軸測(cè)投影示意圖；圖3是所述空氣凈化裝置的集塵組件100之多片集塵板120緊貼疊加在一起的軸測(cè)投影示意圖，圖中各電極122還未連接；圖4是所述集塵板120 —種實(shí)施例共八片緊貼疊加在一起的軸測(cè)投影示意圖，圖中各電極122已連接；圖5是圖4所示八片集塵板120緊貼疊加在一起的正投影主視示意圖；圖6是圖4所示單片集塵板120的軸測(cè)投影示意圖；圖7是所述集塵板120另一種實(shí)施例共八片緊貼疊加在一起的軸測(cè)投影示意圖，圖中各電極122已連接；圖8是圖7所示八片集塵板120緊貼疊加在一起的正投影主視示意圖；圖9是圖7所示單片集塵板120的軸測(cè)投影示意圖；圖10是所述空氣凈化裝置的簡(jiǎn)易控制電路原理示意圖；圖11是所述空氣凈化裝置供電方式一種實(shí)施例之電壓與時(shí)間的關(guān)系示意圖；圖12是所述空氣凈化裝置供電方式另一種實(shí)施例之電壓與時(shí)間的關(guān)系示意圖。
具體實(shí)施方式下面結(jié)合各附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
參見(jiàn)圖1至圖12，一種利用材料駐極體特性集塵的空氣凈化裝置，包括集塵組件 100和用來(lái)極化該集塵組件100的高壓直流電源200;所述集塵組件100包括殼體110和設(shè)置在該殼體110內(nèi)的至少兩片集塵板120;殼體110包括前殼體112和后殼體111;所述空氣凈化裝置還包括用于控制所述高壓直流電源200之輸出電壓幅度、占空比和重復(fù)頻率的控制邏輯模塊300;所述集塵板120是混合至少兩種工程塑料，其中至少有一種是有較強(qiáng)駐極體特性的，然后注塑或擠塑制成，其上設(shè)有多處氣流通道121，所述集塵板120外表面敷設(shè)電極122;所述高壓直流電源200的正、負(fù)輸出端分別與各集塵板120的電極122 相應(yīng)地電連接；所述控制邏輯模塊300控制所述高壓直流電源200對(duì)所述集塵組件100施加周期性的間歇供電，即所述集塵組件100之各集塵板120持續(xù)加電極化一段時(shí)間T1,又持續(xù)斷電另一段時(shí)間T2,以此為一個(gè)周期τ，如此循環(huán)，其中T = T1 + T2，Tpyr1,以減少電暈放電、避免介質(zhì)擊穿和產(chǎn)生臭氧，并得到最大的極化電壓，還能節(jié)省電力?！啊贰北硎具h(yuǎn)遠(yuǎn)大于的意思。所述工程塑料包括聚丙烯PP、聚四氟乙烯PTFE和聚偏二氟乙烯PVDF， 其中有較強(qiáng)駐極體特性的工程塑料包括聚四氟乙烯PTFE和聚偏二氟乙烯PVDF。所述電極 122包括導(dǎo)電薄膜或?qū)щ娡繉印?br> 本發(fā)明所述占空比K是所述高壓直流電源200對(duì)各集塵板120持續(xù)斷電另一段時(shí)間T2與一個(gè)周期T的比值，即K=100%*T2/T，一般地95%彡該占空比K ( 99. 7%。
所述空氣凈化裝置還包括能夠使空氣中的細(xì)微顆粒物帶電的離子發(fā)生器，以及使空氣中的帶電顆粒物通過(guò)集塵組件100的風(fēng)扇，離子發(fā)生器和風(fēng)扇都是現(xiàn)有技術(shù)，在此不在贅述。
參見(jiàn)圖4至圖10，各集塵板120上分別僅敷設(shè)一片電極122;所述電極122敷設(shè)在所述集塵板120的上表面123上，其一端折彎后設(shè)置在與該上表面123構(gòu)成棱邊的側(cè)面 124上，而另一端則離開(kāi)與所述上表面123構(gòu)成棱邊的另一側(cè)面125 —段距離L1,該距離 L1可根據(jù)空氣凈化裝置的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中有關(guān)爬電距離來(lái)確定；各集塵板120相互緊貼，兩相鄰緊貼在一起的所述集塵板120之電極122左右間隔順序排列，位于同一側(cè)的各集塵板 120之電極122相互并聯(lián)連接，形成左右兩條電極連接端130、140，該左右兩條電極連接端 130、140分別與所述高壓直流電源200的正、負(fù)輸出端 相應(yīng)地電連接。
參見(jiàn)圖7至圖9，所述集塵板120之各氣流通道121包括截面形狀為六邊形、間隔均勻分布的多處第一氣流通道1211，以及位于每相鄰六邊形狀的第一氣流通道1211之間截面形狀為梯形并呈上下倒立的兩第二氣流通道1212。
參見(jiàn)圖1、圖3至圖5、圖7和圖8，每相鄰兩片集塵板120可移除地相互緊貼放置在一起，也就是說(shuō)每相鄰兩片集塵板120不需要采用熱熔、粘合劑粘接或者其他方式固定， 直接將一片集塵板120放置在另一片集塵板120上即可。
參見(jiàn)圖1至圖12，本發(fā)明還可以通過(guò)以下的技術(shù)方案進(jìn)一步得到實(shí)施一種利用材料駐極體特性集塵的空氣凈化方法，基于在集塵板上施加直流高電壓引起集塵板內(nèi)駐極體的非平衡電矩沿所施加電壓的電場(chǎng)方向取向排列形成靜電場(chǎng)以吸附塵埃的原理，包括如下步驟Α、各集塵板120的制做是，用至少兩種工程塑料混合，其中至少有一種是有較強(qiáng)駐極體特性的，然后注塑或擠塑成型為有多處氣流通道121的集塵板120;B、在所述集塵板120外表面敷設(shè)電極122;C、將至少兩片所述集塵板120容置于殼體110內(nèi)，組裝成集塵組件100;D、設(shè)置用來(lái)極化所述集塵組件100的高壓直流電源200，將其正、負(fù)輸出端分別與各集塵板120的電極122相應(yīng)地電連接；E、構(gòu)建用于控制所述高壓直流電源200之輸出電壓幅度、占空比和重復(fù)頻率的控制邏輯模塊300，使所述高壓直流電源200輸出周期性的間歇電壓波，用作極化電壓施加于所述集塵組件100上，即所述集塵組件100之各集塵板120持續(xù)加電極化一段時(shí)間T1,又持續(xù)斷電另一段時(shí)間T2,以此為一個(gè)周期τ，如此循環(huán)，其中T = T1 + T2，Tpyr1,以減少電暈放電、避免介質(zhì)擊穿和產(chǎn)生臭氧，并得到最大的極化電壓，還能節(jié)省電力。一般地T1 約為9 30秒，而40分鐘彡T2彡15分鐘，T1和T2的設(shè)定與最高極化電壓U0也有關(guān)， 若最高極化電壓U0高，則時(shí)間T1短，而時(shí)間T2長(zhǎng)，若最高極化電壓U0低，則時(shí)間T1相應(yīng)長(zhǎng)一點(diǎn)，而時(shí)間T2相應(yīng)短一點(diǎn)；一般地本發(fā)明的最高極化電壓Utl為18 35千伏，其最佳值為30千伏。
在步驟A中有較強(qiáng)駐極體特性的工程塑料包括聚四氟乙烯PTFE，其重量百分比占 O. 1% 5%，如1% 4%。特別是在步驟A中是用兩種工程塑料混合，其中有較強(qiáng)駐極體特性的是聚四氟乙烯PTFE，其重量百分比占O. 1% 5%，如1% 4%，其余部分是駐極體特性較弱的聚丙烯PP;可在步驟A中，將所述聚四氟乙烯和聚丙烯混合均勻，使所述聚四氟乙烯均勻分布在注塑或擠塑成型后的所述集塵板120內(nèi)。
或者是，在步驟A中有較強(qiáng)駐極體特性的工程塑料包括聚偏二氟乙烯PVDF，其重量百分比占0.1% 5%，如O. 5% 4%。特別是在步驟A中是用兩種工程塑料混合，其中有較強(qiáng)駐極體特性的是聚偏二氟乙烯PVDF，其重量百分比占O. 1% 5%，其余部分是駐極體特性較弱的聚丙烯PP;可在該步驟A中，也將所述聚偏二氟乙烯和聚丙烯PP混合均勻，使所述聚偏二氟乙烯均勻分布在注塑或擠塑成型后的所述集塵板120內(nèi)。
在步驟B中，參見(jiàn)圖4至圖10，各集塵板120上分別僅敷設(shè)一片電極122;所述電極122敷設(shè)在所述集塵板1 20的上表面123上，其一端折彎后設(shè)置在與該上表面123構(gòu)成棱邊的側(cè)面124上，而另一端則離開(kāi)與所述上表面123構(gòu)成棱邊的另一側(cè)面125 —段距離L1;在步驟C中，各集塵板120相互緊貼，兩相鄰緊貼在一起的所述集塵板120之電極 122左右間隔順序排列，位于同一側(cè)的各集塵板120之電極122相互并聯(lián)連接，形成左右兩條電極連接端130、140;在步驟D中，所述高壓直流電源200的正、負(fù)輸出端分別與所述左右兩條電極連接端130、140相應(yīng)地電連接。
在步驟C中，參見(jiàn)圖1、圖3至圖5、圖7和圖8，每相鄰兩片集塵板120可移除地相互緊貼放置在一起。
在步驟E中，參見(jiàn)圖10和圖11，所述控制邏輯模塊300控制所述高壓直流電源 200對(duì)所述集塵組件100極化時(shí)，分N次呈階梯狀加電壓到最高極化電壓Utl,并在每一次加電壓到某一級(jí)極化電壓和最后加電壓到最高極化電壓Utl時(shí)，都保持一段時(shí)間；也就是說(shuō)，第一次加電壓到第一級(jí)極化電壓U1,保持一段時(shí)間T11,第二次加電壓到第二級(jí)極化電壓U2,保持一段時(shí)間T12,……，直至第N次加電壓到最高極化電壓Utl,保持一段時(shí)間Tltl,其中 N 彡 2，T11 + T12 + …+ T1(H) + T10 = T1, T11 + T12 + …+ T1(H) ( T10O 如所述最聞極化電壓Utl為30 ±3千伏；分至少五次加電壓到最高極化電壓Utl,第一次加電壓到第一級(jí)極化電壓U1為6±1千伏，保持一段時(shí)間T11;第二次加電壓到第二級(jí)極化電壓U2為12±1千伏，保持一段時(shí)間T12;第三次加電壓到第三級(jí)極化電壓U13為20±1千伏，保持一段時(shí)間 T13;第四次加電壓到第四級(jí)極化電壓U14為25±1千伏，保持一段時(shí)間T14;第五次加電壓后達(dá)到最高極化電壓U。= 30±3千伏，保持一段時(shí)間Tltl;其中Tn + T12 + T13 + T14 ^ T10, T11 + T12 + T13 + T14 + T10 = T1; 一般地 T11 約為 I 秒，T12 約為 I 秒，T13 約為 I 秒，T14 約為I秒，Tltl約為5 7秒。
或者是，在步驟E中，參見(jiàn)圖10和圖12，所述控制邏輯模塊300控制所述高壓直流電源200對(duì)所述集塵組件100極化時(shí)，從零開(kāi)始連續(xù)地加電壓到最高極化電壓Utl,其中從零開(kāi)始以dv/dt的斜率連續(xù)上升至最高極化電壓Utl,需一段時(shí)間T1/，然后在最高極化電壓U。時(shí)，保持一段時(shí)間IV，其中T1/《V，V + V =T1。一般地dv/dt 為3. 6 7.0千伏/秒。
所述控制邏輯模塊300包括程序控制電路，該程序控制電路控制所述高壓直流電源200的通電、斷電的間隔時(shí)間和各段通電時(shí)的極化電壓值，所述程序控制電路包括可編程的微處理器MCU。所述控制邏輯模塊300的具體電路，在電子控制技術(shù)領(lǐng)域是現(xiàn)有技術(shù)， 在此不在贅述。
實(shí)施例一參見(jiàn)圖1至圖11，每片集塵板120包括聚丙烯PP和有較強(qiáng)駐極體特性的聚四氟乙烯 PTFE混合后注塑制成，其中聚四氟乙烯PTFE的重量比例為2%，制成后每片集塵板120的尺寸為長(zhǎng)220毫米X寬30毫米X厚2. 5毫米；每一套集塵組件100包括44片集塵板 120;整個(gè)空氣凈化裝置包括兩套集塵組件100，其總有效通風(fēng)面積為31684平方毫米；用來(lái)驅(qū)動(dòng)風(fēng)力的風(fēng)扇之電機(jī)功率為30瓦。所述控制邏輯模塊300控制所述高壓直流電源200 對(duì)所述集塵組件100采用周期性的間歇供電方式，最高極化電壓U0為30千伏，供電周期T 為20分10秒，分五次加電壓到最高極化電壓Utl,其中第一次加電 壓到第一級(jí)極化電壓U1為 6千伏，保持一段時(shí)間T11=I秒；第二次加電壓到第二級(jí)極化電壓U2為12千伏，保持一段時(shí)間T12=I秒；第三次加電壓到第三級(jí)極化電壓U13為20千伏，保持一段時(shí)間T13=I秒；第四次加電壓到第四級(jí)極化電壓U14為25千伏，保持一段時(shí)間T14=2秒；也就是緩起動(dòng)時(shí)間 T11 + T12 + T13 + T14總共為5秒；第五次加電壓到最高極化電壓Utl= 30千伏，保持一段時(shí)間T1(l=5秒；空閑時(shí)間(即集塵板120高壓供電斷開(kāi)，其上的電壓為零)為20分鐘；本實(shí)施例的占空比 Κ=100%*Τ2/Τ=99· 2%;按照美國(guó) ΑΗΑΜ(是英文 Association of Home Appliance Manufacturers的縮寫(xiě)，即美國(guó)家電制造商協(xié)會(huì))測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，測(cè)得清潔效率CADR(是英文 Clean Air Delivery Rate的縮寫(xiě)，即每分鐘清潔空氣送出的速率)值為140CFM(立方英尺/分鐘)。
實(shí)施例二 參見(jiàn)圖1至圖10和圖12，與實(shí)施例一基本相同，不同的是所述控制邏輯300使所述高壓直流電源200對(duì)所述集塵組件100采用周期性的間歇供電方式不一樣；本實(shí)施例的最高極化電壓U0為20千伏，供電周期T為15分25秒，從零連續(xù)地加電壓到最高極化電壓U0, 其中從零開(kāi)始以dv/dt=4千伏/秒的斜率連續(xù)上升至最高極化電壓％=20千伏需一段時(shí)間 T1/，該時(shí)間T11'為緩起動(dòng)時(shí)間，總共為5秒，最后加電壓到最高極化電壓Utl= 20千伏， 保持一段時(shí)間Tlt/ =20秒；空閑時(shí)間(即集塵板120高壓供電斷開(kāi)，其上的電壓為零)為 15分鐘，本實(shí)施例的占空比K=100%*T2/T=97. 3%;按照美國(guó)AHAM測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，測(cè)得清潔效率CADR 值為 120CFM。
而現(xiàn)有技術(shù)空氣凈化裝置，在濾網(wǎng)通風(fēng)面積、深度尺寸和風(fēng)扇之電機(jī)功率相同的情況下，由于未充分利用駐極體材料的特性，采用持續(xù)高壓供電的方式，為避免介質(zhì)擊穿， 通常極化電壓不超過(guò)15千伏；按照美國(guó)AHAM測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，測(cè)得清潔效率CADR值為90 CFM0 本發(fā)明實(shí)施例二之空氣凈化裝置的清潔效率CADR值比現(xiàn)有技術(shù)空氣凈化裝置的清潔效率 CADR值提高了(120-90)/90=33. 3%，實(shí)施例一之空氣凈化裝置的清潔效率CADR值提高了 (140-90)/90=55. 6%,過(guò)濾效率相當(dāng)好；而且本發(fā)明空氣凈化裝置還具有成本低、節(jié)能環(huán)保、安全可靠、風(fēng)阻小、噪音小、清洗方便和裝配方便等優(yōu)點(diǎn)。
本發(fā)明空氣凈化裝置應(yīng)用領(lǐng)域包括家用、商用及車(chē)載空氣凈化器，以及空調(diào)、家用換氣系統(tǒng)、風(fēng)扇及其他具有空氣凈化功能的家用或商用電器設(shè)備。
以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)本發(fā)明專(zhuān)利范圍的限制；應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍；因此，凡跟本發(fā)明權(quán)利要求范圍所做的等同變換與修飾，均應(yīng)屬于本發(fā)明權(quán)利要求的涵蓋范圍。
權(quán)利要求
1.一種利用材料駐極體特性集塵的空氣凈化裝置，包括集塵組件(100)和用來(lái)極化該集塵組件(100)的高壓直流電源(200);所述集塵組件(100)包括殼體(110)和設(shè)置在該殼體(110)內(nèi)的至少兩片集塵板(120);其特征在于 還包括用于控制所述高壓直流電源(200)之輸出電壓幅度、占空比和重復(fù)頻率的控制邏輯模塊(300);所述集塵板(120)是混合至少兩種工程塑料，其中至少有一種是有較強(qiáng)駐極體特性的，然后注塑或擠塑制成，其上設(shè)有多處氣流通道(121)，所述集塵板(120)外表面敷設(shè)電極(122);所述高壓直流電源(200)的正、負(fù)輸出端分別與各集塵板(120)的電極(122)相應(yīng)地電連接；所述控制邏輯模塊(300)控制所述高壓直流電源(200)對(duì)所述集塵組件(100)施加周期性的間歇供電，即所述集塵組件(100)之各集塵板(120)持續(xù)加電極化一段時(shí)間T1,又持續(xù)斷電另一段時(shí)間T2,以此為一個(gè)周期T，如此循環(huán)，其中T =T1 + T2 , VXT1。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的利用材料駐極體特性集塵的空氣凈化裝置，其特征在于 各集塵板(120)上分別僅敷設(shè)一片電極(122);所述電極(122)敷設(shè)在所述集塵板(120)的上表面(123)上，其一端折彎后設(shè)置在與該上表面(123)構(gòu)成棱邊的側(cè)面(124)上，而另一端則離開(kāi)與所述上表面(123)構(gòu)成棱邊的另一側(cè)面(125) —段距離(L1);各集塵板(120)相互緊貼，兩相鄰緊貼在一起的所述集塵板(120)之電極(122)左右間隔順序排列，位于同一側(cè)的各集塵板(120)之電極(122)相互并聯(lián)連接，形成左右兩條電極連接端(130、140)，該左右兩條電極連接端(130、140)分別與所述高壓直流電源(200)的正、負(fù)輸出端相應(yīng)地電連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的利用材料駐極體特性集塵的空氣凈化裝置，其特征在于 所述集塵板(120)之各氣流通道(121)包括截面形狀為六邊形、間隔均勻分布的多處第一氣流通道(1211)，以及位于每相鄰六邊形狀的第一氣流通道(1211)之間截面形狀為梯形并呈上下倒立的兩第二氣流通道(1212)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I至3之任一項(xiàng)所述的利用材料駐極體特性集塵的空氣凈化裝置，其特征在于 每相鄰兩片集塵板(120)可移除地相互緊貼放置在一起。
5.一種利用材料駐極體特性集塵的空氣凈化方法，基于在集塵板上施加直流高電壓引起集塵板內(nèi)駐極體的非平衡電矩沿所施加電壓的電場(chǎng)方向取向排列形成靜電場(chǎng)以吸附塵埃的原理，包括如下步驟 A、各集塵板(120)的制做是，用至少兩種工程塑料混合，其中至少有一種是有較強(qiáng)駐極體特性的，然后注塑或擠塑成型為有多處氣流通道(121)的集塵板(120); B、在所述集塵板(120)外表面敷設(shè)電極(122); C、將至少兩片所述集塵板(120)容置于殼體(110)內(nèi)，組裝成集塵組件(100); D、設(shè)置用來(lái)極化所述集塵組件(100)的高壓直流電源(200)，將其正、負(fù)輸出端分別與各集塵板(120)的電極(122)相應(yīng)地電連接； E、構(gòu)建用于控制所述高壓直流電源(200)之輸出電壓幅度、占空比和重復(fù)頻率的控制邏輯模塊(300)，使所述高壓直流電源(200)輸出周期性的間歇電壓波，用作極化電壓施加于所述集塵組件(100)上，即所述集塵組件(100)之各集塵板(120)持續(xù)加電極化一段時(shí)間T1,又持續(xù)斷電另一段時(shí)間T2,以此為一個(gè)周期T，如此循環(huán)，其中T = T1 + T2，VXT1。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的利用材料駐極體特性集塵的空氣凈化方法，其特征在于 在步驟A中有較強(qiáng)駐極體特性的工程塑料包括聚四氟乙烯，其重量百分比占O. 1% 5% ο
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的利用材料駐極體特性集塵的空氣凈化方法，其特征在于 在步驟A中是用兩種工程塑料混合，其中有較強(qiáng)駐極體特性的是聚四氟乙烯，其重量百分比占O. 1% 5%，其余部分是駐極體特性較弱的聚丙烯。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的利用材料駐極體特性集塵的空氣凈化方法，其特征在于 在步驟A中有較強(qiáng)駐極體特性的工程塑料包括聚偏二氟乙烯，其重量百分比占O. 1% 5% ο
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的利用材料駐極體特性集塵的空氣凈化方法，其特征在于 在步驟B中，各集塵板(120)上分別僅敷設(shè)一片電極(122);所述電極(122)敷設(shè)在所述集塵板(120)的上表面(123)上，其一端折彎后設(shè)置在與該上表面(123)構(gòu)成棱邊的側(cè)面(124)上，而另一端則離開(kāi)與所述上表面(123)構(gòu)成棱邊的另一側(cè)面(125) —段距離(L1); 在步驟C中，各集塵板(120)相互緊貼，兩相鄰緊貼在一起的所述集塵板(120)之電極(122)左右間隔順序排列，位于同一側(cè)的各集塵板(120)之電極(122)相互并聯(lián)連接，形成左右兩條電極連接端(130、140); 在步驟D中，所述高壓直流電源(200)的正、負(fù)輸出端分別與所述左右兩條電極連接端(130、140)相應(yīng)地電連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的利用材料駐極體特性集塵的空氣凈化方法，其特征在于 在步驟C中，每相鄰兩片集塵板(120)可移除地相互緊貼放置在一起。
11.根據(jù)權(quán)利要求5所述的利用材料駐極體特性集塵的空氣凈化方法，其特征在于 在步驟E中，所述控制邏輯模塊(300)控制所述高壓直流電源(200)對(duì)所述集塵組件(100)極化時(shí)，分N次呈階梯狀加電壓到最高極化電壓(Utl),并在每一次加電壓到某一級(jí)極化電壓和最后加電壓到最高極化電壓(Utl)時(shí)，都保持一段時(shí)間，其中N彡2; 或者是，在步驟E中，所述控制邏輯模塊(300)控制所述高壓直流電源(200)對(duì)所述集塵組件(100)極化時(shí)，從零開(kāi)始連續(xù)地加電壓到最高極化電壓(Utl),其中從零開(kāi)始以dv/dt的斜率連續(xù)上升至最高極化電壓(Utl),需一段時(shí)間T1/，然后在最高極化電壓(Utl)時(shí)，保持一段時(shí)間IV，其中T11'彡TV，T1/ +IV = T10
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的利用材料駐極體特性集塵的空氣凈化方法，其特征在于 所述最高極化電壓(Utl)為30±3千伏；分至少五次加電壓到最高極化電壓(Utl),第一次加電壓到第一級(jí)極化電壓(U1)為6±1千伏，保持一段時(shí)間T11;第二次加電壓到第二級(jí)極化電壓(U2)為12±1千伏，保持一段時(shí)間T12;第三次加電壓到第三級(jí)極化電壓(U13)為20±1千伏，保持一段時(shí)間T13;第四次加電壓到第四級(jí)極化電壓(U14)為25±1千伏，保持一段時(shí)間T14;第五次加電壓后達(dá)到最高極化電壓(Utl)= 30±3千伏，保持一段時(shí)間Tltl;其中 T11 + T12 + T13 + T14 ^ T10，T11 + T12 + T13 + T14 + T10 — T1 ο
全文摘要
本發(fā)明涉及一種利用材料駐極體特性集塵的空氣凈化裝置,包括集塵組件、高壓直流電源和控制邏輯模塊;集塵組件包括至少兩片集塵板;集塵板是混合至少兩種工程塑料,其中至少有一種是有較強(qiáng)駐極體特性的,然后注塑或擠塑制成,其上設(shè)有多處氣流通道,集塵板外表面敷設(shè)電極;高壓直流電源的正、負(fù)輸出端分別與各集塵板的電極相應(yīng)地電連接;控制邏輯模塊控制高壓直流電源對(duì)集塵組件施加周期性的間歇供電,即集塵組件之各集塵板持續(xù)加電極化一段時(shí)間T1,又持續(xù)斷電另一段時(shí)間T2,以此為一個(gè)周期T,如此循環(huán)。本發(fā)明空氣凈化裝置具有成本低、過(guò)濾效率好、節(jié)能環(huán)保、安全可靠、風(fēng)阻小、噪音小、清洗方便和裝配方便等優(yōu)點(diǎn),而且可采用周期性的間歇供電方式。
文檔編號(hào)B03C3/68GK102974461SQ20121010616
公開(kāi)日2013年3月20日 申請(qǐng)日期2012年4月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月12日
發(fā)明者孫茂華 申請(qǐng)人:孫茂華