本實用新型屬于空氣凈化技術領域，具體涉及一種用于靜電除塵設備的電極板模塊及靜電除塵設備。

背景技術：

靜電除塵是氣體除塵方法的一種。其工作原理是利用高壓電場使煙氣發(fā)生電離，氣流中的粉塵荷電在電場作用下與氣流分離。負極由不同斷面形狀的金屬導線制成，在靜電除塵設備中稱為高電位電極。正極由不同幾何形狀的金屬板制成，在靜電除塵設備中稱為低電位電極或集塵電極。

靜電除塵過程由三個基本階段組成：塵粒荷電；除塵；清除所捕集的粉塵。塵粒荷電：含塵氣體經(jīng)過高壓靜電場時被電分離，塵粒與負離子結(jié)合帶上負電；除塵：塵粒荷電后以垂直于電力線方向進入高壓電場，在電場力的作用下，按“同性相斥、異性相吸”原理，向與各自極性相反的電極驅(qū)進，終點是正電極或負電極；清除所捕集的粉塵：運行一段時間后，電極上聚滿了捕集到的粉塵，需定期清洗清除電極上所捕集的粉塵。

現(xiàn)有靜電除塵有以下缺點：首先，除塵效率不高。除塵過程中電場場強越大除塵效率越高，現(xiàn)有靜電除塵設備中電場間是以空氣為絕緣的，電極距離不能過小，電場場強也不能過大，否則容易導致電場間放電打火，導致除塵效率低，現(xiàn)有技術中的電場場強通常不高于5000V，電極間隔大于6～7mm。其次，現(xiàn)有技術在空氣濕度較大時容易產(chǎn)生局部擊穿和放電現(xiàn)象，產(chǎn)生臭氧，并且濕度較大的空氣也會對電極造成腐蝕，影響電極的壽命；另外，現(xiàn)在技術的靜電除塵設備在運行一段時間后，電極上沾滿灰塵，凈化效率下降，而清除電極上所捕集的粉塵十分繁瑣。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型針對現(xiàn)有技術的缺陷提供了一種用于靜電除塵設備的電極板模塊及高效除塵、電極清潔容易維護的靜電除塵設備。

本實用新型的目的是通過以下技術方案實現(xiàn)的：

一種用于靜電除塵設備的電極板模塊，所述電極板模塊包括電極板、電極固定架和水流分布槽；

其中，所述電極板包括高電位電極板和低電位電極板，所述高電位電極板和低電位電極板均包括與通過導線與電源連接的導電材料和包覆所述導電材料的絕緣層；所述高電位電極板和低電位電極板相間固定在所述電極固定架上；所述電極固定架上設置有與高電位電極板連接的高電壓接口，以及與低電位電極板連接的低電壓接口；所述高電壓接口和低電壓接口在分別與各自相配合的電極板連接后絕緣密閉；

所述電極固定架的頂部固定有水流分布槽，所述水流分布槽的頂板設置有進水管；所述水流分布槽的底板對應每一對電極之間的間隔設置有出水孔；所述頂板和底板之間設置有儲水腔；

優(yōu)選地，所述高電位電極板和低電位電極板之間的間隔為1～5mm。

在根據(jù)本實用新型的一個實施方案中，所述絕緣層由選自橡膠、陶瓷、聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、ABS、聚碳酸酯、聚酰胺、有機玻璃、聚酯樹脂、聚酰亞胺聚酯薄膜、聚酯非織布-聚酯薄膜復合絕緣紙(DM)、聚酯非織布-聚酯薄膜復合絕緣紙-聚酯非織布復合絕緣紙(DMD)、亞胺薄膜兩面粘合軋光聚芳酰胺纖維紙(NHN)、亞胺薄膜兩面粘合軋光聚砜酰纖維紙(SHS)、NMN、聚碳酸酯(PC)、聚酯纖維布中的一種絕緣材料構(gòu)成；優(yōu)選地，所述絕緣材料中添加有納米氧化鋁。

在根據(jù)本實用新型的一個實施方案中，所述絕緣層的表面涂覆有親水材料；所述親水材料選自聚乙烯吡咯烷酮、無機聚硅氮烷樹脂、聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸中的一種。

在根據(jù)本實用新型的一個實施方案中，所述電極板模塊還包括荷電電極模塊，所述荷電電極模塊包括多個荷電電極，所述荷電電極一端連接電源，另一端為尖銳的放電端；氣流在經(jīng)過所述荷電電極后再進入所述高電位電極板和低電位電極板之間的間隔；所述荷電電極平行或垂直于所述電極板設置；優(yōu)選地，所述荷電電極的放電端朝向氣流涌來的方向。

在根據(jù)本實用新型的一個實施方案中，所述高電位電極板和低電位電極板之間的電壓為5000-13000V，荷電電極的電壓為5000-15000V，并且所述荷電電極的電壓高于所述高電位電極板和低電位電極板之間的電壓。

在根據(jù)本實用新型的一個實施方案中，所述荷電電極模塊還包括金屬導流板，所述金屬導流板上設置有與所述荷電電極對應的導流口；所述金屬導流板垂直于電極板的平面設置；優(yōu)選地，所述導流口為以所述荷電電極為圓心的圓孔。

本實用新型還提供了一種靜電除塵設備，所述靜電除塵設備包括如上所述的電極板模塊、包裹所述電極板模塊的殼體、風扇，所述殼體設置有控制模塊、進水管開口、進風口和出風口；

所述風扇設置在所述電極板模塊遠離進風口的一側(cè)，并吸引氣流通過進風口進入所述電極板模塊；

所述控制模塊分別可操作地與所述電極板模塊的電源開關以及所述水流分布槽的閥門電連接；所述進水管開口與所述進水管相配合，所述進風口與所述電極板相配合，使氣流通過進風口后無阻礙地進入高電位電極板和低電位電極板之間的間隔，最后凈化后的氣流從所述出風口排出。

在根據(jù)本實用新型的一個實施方案中，所述殼體的底部設置有用以排放由集塵電極流下的廢水的廢水收集管。

在根據(jù)本實用新型的一個實施方案中，所述廢水收集管中設置有過濾裝置和水泵，所述水泵將經(jīng)過所述過濾裝置過濾后的廢水泵入進水管。

進一步地，本實用新型還提供了一種靜電除塵的方法，所述方法包括在空氣通過如上所述的電極板模塊或如上所述的靜電除塵設備的同時，經(jīng)由所述水流分布槽供水在所述低電位電極板和高電位電極板表面形成均勻的水膜；優(yōu)選地，通過連續(xù)供水形成連續(xù)水膜；更優(yōu)選地，通過間斷的供水形成間斷的水膜沖刷低電位電極板和高電位電極板表面。

與現(xiàn)有技術相比，本實用新型至少具有以下優(yōu)點：

1.本實用新型的靜電除塵裝置通過減小電極間間距、增加電場電壓，使得電場間場強增大，提高凈化效率；同時為了避免間距過小，電場間放電、打火，采用由導電材料、絕緣材料、親水材料組成的電極板。通過絕緣材料隔絕電極，使得電極板間的間隔僅為1～2mm、電壓可高達10000V時仍不會導致放電、打火，同時電場強度增加，提高了凈化效率。

2.使用本實用新型的電極板模塊的除塵裝置在運行過程中，電極表面連續(xù)或間斷通水，使電極表面形成連續(xù)水膜，通過水的沖刷清洗電極上吸附的灰塵。

3.本實用新型的電極板最外層表面涂覆親水材料，在通水過程中電極板表面形成均勻分布的水膜。

4.本實用新型的電極板可以在除塵的同時實現(xiàn)給室內(nèi)加濕的效果。

附圖說明

圖1為根據(jù)本實用新型的靜電除塵電極板模塊的一個實施方案的整體結(jié)構(gòu)圖；

圖2為根據(jù)本實用新型的靜電除塵電極板模塊的一個實施方案的整體結(jié)構(gòu)分解圖；

圖3為根據(jù)本實用新型的靜電除塵電極板模塊中的電極板的一個實施方案的結(jié)構(gòu)圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和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范圍。

如圖1所示，在根據(jù)本實用新型的一個實施方案中，用于靜電除塵設備的電極板模塊包括電極板101、電極固定架103和水流分布槽102；所述電極板101包括高電位電極板和低電位電極板，所述電極板101包括與通過導線與電源連接的導電材料和包覆所述導電材料的絕緣層；所述高電位電極板和低電位電極板相間固定在所述電極固定架103上；所述電極固定架103的頂部固定有水流分布槽102，所述水流分布槽102的頂面設置有進水管104；所述水流分布槽102的底面對應每一對電極之間的間隔設置有出水孔(未示出)。

圖2示出了根據(jù)本實用新型的靜電除塵電板模塊的一個實施方案的整體結(jié)構(gòu)拆解圖。如圖2所示，電極板101由平行相間放置的高電位電極板和低電位電極板組成，高電位電極板與低電位電極板形成1～5mm的間隔；在圖2中，每個電極板的一個側(cè)面分別設置有電源接口，這些電源接口與電源導線連接后即絕緣密封，其中，高電位電極板接入高電壓電源，而低電位電極板接入低電壓或者接地，這樣在高電位電極板與低電位電極板之間形成電位差，從而使荷電微塵在電場的作用下被電極板吸附。雖然在此所示的電極板中電源接口位于電極板的側(cè)面，但是應當理解，也可以將電源接口設置在與電極固定架103固接的其它位置，例如電極板的頂部或底部。在電極固定架103的頂部與所述電極板101對應的區(qū)域形成開口，該開口用于固定水流分布槽102，水流分布槽102包括進水管104、頂板106以及底板105，在頂板10和底板105之間形成空腔，底板105設置有多個出水孔，每個高電位電極板與低電位電極板之間的間隔對應一個或多個出水孔，從而使水流由進水管進入水流分布槽，進而通過出水孔均勻地分布在每個電極板的板面上。

如圖1所示，在根據(jù)本實用新型的一個實施方案中，用于靜電除塵設備的電極板模塊包括電極板101、電極固定架103和水流分布槽102；所述電極板101包括高電位電極板和低電位電極板，所述高電位電極板由通過導線與電源連接的導電材料和包覆所述導電材料的絕緣層組成，所述低電位電極板由金屬板和包覆所述金屬板的絕緣層組成；所述高電位電極板和低電位電極板相間固定在所述電極固定架103上；所述電極固定架103的頂部固定有水流分布槽102，所述水流分布槽102的頂面設置有進水管104；所述水流分布槽102的底面對應每一對電極之間的間隔設置有出水孔(未示出)。如圖1所示的，在電極固定架103垂直于電極板101的一個側(cè)面上設置有兩個接線槽，兩個接線槽中一個與高電位電極板連接，另一個則與低電位電極板連接，使通電后的高電位電極板與低電位電極板之間形成電位差。所述高電位電極板和低電位電極板之間的間隔最小可設置為1～5mm，同時，高電位電極板和低電位電極板之間的電壓最高可設置為5000～10000V。通過提高電壓和減小高電位電極板和低電位電極板之間的間隔使高電位電極板和低電位電極板之間的場強得到巨大的加強，因而，使通過高電位電極板和低電位電極板之間的間隔的微塵被迅速吸附到電極板上。應當理解，用于與電極板連接的接線槽也可以設置在電極固定架103的其它位置，例如頂部或底部，甚至平行于電極板的側(cè)面上。

圖2示出了實施例1中根據(jù)本實用新型的靜電除塵電板模塊的整體結(jié)構(gòu)拆解圖。如圖2所示，電極板101由平行相間放置的高電位電極板和低電位電極板組成，高電位電極板與低電位電極板形成1～5mm的間隔，在圖2中每個電極板的一個側(cè)面分別設置有電源接口，優(yōu)選地，將高電位電極板的電源接口和低電位電極板的電源接口分別設置在電極板的不同位置，如圖2中所示的，高電位電極板的電源接口和低電位電極板的電源接口分別設置于同一側(cè)面的不同高度上，同時本實施例的電極固定板103上提供了具有與電源接口配合的插槽的固定板107，這些電源接口經(jīng)過對應的插槽后與電源導線連接，然后將其絕緣密封，其中，高電位電極板接入高電壓電源，而低電位電極板接入低電壓或者接地，這樣在高電位電極板與低電位電極板之間形成電位差，從而使荷電微塵在電場的作用下被電極板吸附。雖然在此所示的電極板中電源接口位于電極板的側(cè)面，但是應當理解，也可以將電源接口設置在與電極固定架103固接的其它位置，例如電極板的頂部或底部。在電極固定架103的頂部與所述電極板101對應的區(qū)域形成開口，該開口用于固定水流分布槽102，水流分布槽102包括進水管104、頂板106以及底板105，在頂板106和底板105之間形成空腔，底板105設置有多個出水孔，每個高電位電極板與低電位電極板之間的間隔對應一個或多個出水孔，從而使水流由進水管進入水流分布槽，進而通過出水孔均勻地分布在每個電極板的板面上。在電極固定架103的底部可以設置或拆卸的水槽以收集由電極板上流下的廢水，也可以設置廢水管將廢水回收利用并用于澆花等，還可以進一步地設置水泵和過濾裝置，使廢水經(jīng)過過濾裝置的過濾后再由水泵泵入進水管中以循環(huán)利用。電極板101可以通過相配合的卡槽或鉚接甚至焊接的方式固定在電極固定板103上。如圖2所示的，導流板108垂直于電極板102的板面設置，導流板108上設置有多個導流口，導流口中設置有荷電電極109，該荷電極109的一端與供電導線連接，另一端一般設置為尖銳的放電端，放電端伸入到導流口中或延伸到導流口外。在本實施例中該導流口為圓形，并且每個導流口對應地在圓心設置荷電電極109，但是應當理解導流口也可以設置為其它形狀，包括規(guī)則的多邊形或不規(guī)則的任意形狀，甚至也可以設置為橫向或縱向的狹縫，當導流口為其它形狀時也可以在每個導流口中設置多個荷電電極109。荷電電極109可以平行于電極板101的板面，也可以垂直于電極板101板面，只要能夠?qū)崿F(xiàn)使朝向電極板101的間隔涌來的氣流中的微塵荷電即可。設置在導流板108靠近電極板101的一側(cè)設置有壓線條110，壓線條110中設置有為荷電電極109供電的導線。荷電電極109、導流板108這些結(jié)構(gòu)可以與電極板模塊作為一個整體來構(gòu)筑，也可以分別構(gòu)筑，例如在組裝靜電除塵設備時僅安裝本實施例中的不包括荷電電極109、導流板108的電極板模塊，而針對靜電除塵設備自身的外殼形狀和需要另行設計并安裝適用的荷電電極和導流構(gòu)件。所述高電位電極板和低電位電極板之間的間隔最小可設置為1～5mm，同時，高電位電極板和低電位電極板之間的電壓最高可設置為5000～10000V。通過提高電壓和減小高電位電極板和低電位電極板之間的間隔使高電位電極板和低電位電極板之間的場強得到巨大的加強，因而，使通過高電位電極板和低電位電極板之間的間隔的微塵被迅速吸附到電極板上。

圖3示出了根據(jù)本實用新型的電極板模塊的一個電極板的實施方案的結(jié)構(gòu)圖。電極板包括第一密封板301、電極片302和第二密封板303，第一密封板301的四角和中部上設置有凸起，第二密封板303在四角和中部設置有與凸起相配合的孔，同時，電極片302相應地在四角和中部形成凹陷，所述第一密封板301上的凸起通過電極片302上相應地凹陷并穿過第二密封板303上的孔使三者貼合在一起，然后在第二密封板303一側(cè)通過緊固螺栓或其它鎖緊扣件將三者固接。在第一密封板301、電極片302和第二密封板303的邊緣相對應的位置設置有突出的接口，為電極片302通過該接口與為其供電的導線連接。電極片302可以是選自銅、鋁、鐵、鋅、鎳、錫、鉛等金屬材料中的一種，也可以是銅合金、鋁合金、不銹鋼等合金材料中的一種，還可以是涂覆有導電涂層的復合材料。第一密封板301和第二密封板303各自獨立地選自聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、ABS、聚碳酸酯、聚酰胺、有機玻璃、聚酯樹脂、橡膠、陶瓷、聚酰亞胺聚酯薄膜、聚酯非織布-聚酯薄膜復合絕緣紙(DM)、聚酯非織布-聚酯薄膜復合絕緣紙-聚酯非織布復合絕緣紙(DMD)、亞胺薄膜兩面粘合軋光聚芳酰胺纖維紙(NHN)、亞胺薄膜兩面粘合軋光聚砜酰纖維紙(SHS)、NMN、聚碳酸酯(PC)、聚酯纖維布中的一種，所述絕緣材料中還可以添加有納米氧化鋁以提高涂層的致密度、介電擊穿強度以及耐高溫性能。為了在使用過程中使水可以均勻分布在電極板表面并提高其清潔效果，還可以進一步在第一密封板301和第二密封板303的外表面涂覆親水材料，該親水材料為親水樹脂或納米親水材料，例如聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、無機聚硅氮烷樹脂、聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸、接枝淀粉、羧甲基化淀粉、磷酸酯化淀粉、淀粉黃原酸鹽、接枝纖維素、羧甲基化纖維素、羥丙基化纖維素、黃原酸化纖維素、聚丙烯酸鹽類、聚乙烯醇類、聚氧化烷烴類等中的一種。應當理解，電極板也可以采用其它的方式制備，可以在導電材料上直接注塑絕緣材料然后再在絕緣材料表面噴涂親水材料，例如，在鋁合金表面注塑ABS，然后再在ABS外表面噴涂納米二氧化鈦溶膠。

為了使電極板便于清潔，所述絕緣層的表面還可以涂覆親水材料；所述親水材料選自聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、無機聚硅氮烷樹脂、聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸中的一種。通過涂覆親水材料電極板上吸附的微塵可以很容易地被沖洗下來。實用新型人在研究中意外地發(fā)現(xiàn)，當水流分布槽102中的水通過出水孔104分布到電極板上時，由于電極板上涂覆了親水材料，水流可以在電極板的表面形成均勻的水膜，基于上述情況，可以在使用中通過連續(xù)的供水使電極板表面形成連續(xù)的水膜，從而使被電極板吸引的微塵直接隨著水膜流走，從而在凈化空氣的同時保障了電極板的清潔。

本實用新型還提供了一種靜電除塵設備，所述靜電除塵設備包括上述的電極板模塊、包裹所述電極板模塊的殼體、風扇，所述殼體設置有控制模塊、進水管開口、進風口和出風口。外殼為絕緣材料制成，可以是任意規(guī)則或不規(guī)則的形狀。所述風扇設置在所述電極板模塊遠離進風口的一側(cè)，并吸引氣流通過進風口進入所述電極板模塊；所述控制模塊分別可操作地與所述電極板模塊的電源開關以及所述水流分布槽的閥門電連接；通過該控制模塊可以調(diào)節(jié)加載到電極板之間的電壓，也可以調(diào)節(jié)荷電電極上加載的電壓。所述進水管開口與所述進水管相配合，所述進風口與所述電極板相配合，使氣流通過進風口后無阻礙地進入高電位電極板和低電位電極板之間的間隔，最后凈化后的氣流從所述出風口排出所述殼體的底部還可以設置有廢水收集管，由電極板流下的廢水經(jīng)由所述廢水收集管排放。所述廢水收集管中還可以設置有過濾裝置和水泵，所述水泵將經(jīng)過所述過濾裝置過濾后的廢水泵入所述進水管。

下面本申請的實用新型人對根據(jù)本實用新型的靜電除塵電極的除塵效果進行了檢測，在檢測中實用新型人檢測了高電位電極板和低電位電極板之間的間隔和電壓大小的變化對除塵效果的影響，具體如表1所示。

表1根據(jù)本實用新型的靜電除塵電極板模塊的除塵效果檢測結(jié)果

如表1所示，當風速達到8m/s時，根據(jù)本實用新型的靜電除塵電極板依然實現(xiàn)90％以上的微塵去除率。

以上，僅為本實用新型較佳的具體實施方式，但實用新型的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本實用新型揭露的技術范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。因此，本實用新型的保護范圍應該以權(quán)利要求書的保護范圍為準。