專利名稱：網式電子增強濾料空氣凈化器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種空氣凈化設備，尤其是涉及一種采用纖維過濾與靜電增強凈化技術 相結合的網式電子增強濾料空氣凈化器。
技術背景當前我國大多數(shù)公共場所的室內空氣污染相當嚴重，現(xiàn)代建筑的結構都相對封閉，不僅 新鮮空氣的流通量少，而且集中式的空調通風管在沉積大量塵?；蚱渌廴疚锖蟊旧砭褪且?個污染源，甚至產生諸如軍團菌之類的細菌。另外，集中式通風系統(tǒng)還使得流行性病菌很容 易造成交叉感染。現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展也使得空氣中的污染物日益變得復雜而多樣，特別是空氣 中的硫氧化物、氮氧化物，以及甲醛、苯、氨等有害氣體分子對人體危害很大，用傳統(tǒng)的凈 化方法很難解決問題，需要新的空氣凈化技術和產品來處理當前的空氣污染問題。申請?zhí)枮镃N99116885.2的發(fā)明專利申請?zhí)峁┮环N多層結構的光催化空氣凈化網及其制 備方法，該空氣凈化網由載體層、粘合劑層、活性炭層和Ti02光催化劑層組成，光催化空氣 凈化網達到了活性炭吸附污染物(富集)一Ti02上污染物光催化降解一活性炭原位再生凈化 的相互促進過程。這個項目的缺陷在于活性炭層和Ti02光催化劑層沒有充分融合，不能充分 發(fā)揮Ti02光觸媒的凈化作用，再者活性炭層容塵量不大，使用壽命不長。專利號為CN01255045.0的實用新型專利提供一種空調空氣凈化網，其過濾載體是由外層 網狀骨架和內層濾芯組合構成，網狀骨架是由噴灑一層經特殊處理的活性碳的、軟質的、具 有微型小孔的塑料網構成，濾芯是由一種制成多褶式結構的無紡布構成，濾芯緊密覆蓋在網 狀骨架上。無紡布材料制作的空氣過濾器風阻大，且不能處理空氣中的有機揮發(fā)氣體，不能 達到綜合治理空氣污染的目的。本申請的發(fā)明人在專利號為ZL200620059214.7的實用新型專利提供一種兩段式的電極 化纖維空氣凈化網，該專利產品建立了一個動態(tài)、實時的電極化纖維模式，但電離網設置在 電極化纖維層中間還是具有較大的氣流阻力，且兩層電極化纖維濾料還是比較厚，不是很適 合在中央空調風機盤管和家用空調上應用。發(fā)明內容本實用新型的目的在于針對現(xiàn)有的空氣凈化網功能較為單一，特別對病毒與細菌的滅殺 作用不大等問題，并基于中央空調風機盤管和家用空調要求空氣凈化器的氣流阻力小，且要求網式空氣凈化器的厚度也要小以便于安裝，提供一種采用單層靜電增強濾料，具有厚度小、 風阻小、效率高等特點的網式電子增強濾料空氣凈化器。本實用新型設有迎風面尼龍網層、電離線、出風面金屬網層、極化纖維網層、高壓電源 轉換模塊、高壓電源輸出端口和指示燈；迎風面尼龍絲網層設有尼龍絲網和固定框，尼龍絲 網固定在固定框上，電離線均勻設置于尼龍絲網上，出風面金屬絲網層設有金屬絲網和固定 框，金屬絲網固定在固定框上，極化纖維網層設在迎風面尼龍網層與出風面金屬網層之間， 高壓電源輸出端口與電離線連接，高壓電源轉換模塊上設有電源輸入接口 。所述的尼龍絲網最好為尼龍線編織網，尼龍絲網具有一定的粗塵過濾能力和抗腐蝕性。 所述的固定框可采用金屬框或硬塑料框，并被拉緊形成不易變形的平面。 在固定框上最好至少設有2個可旋轉的條形金屬槽，作為合頁加固件和開啟件，金屬槽 套住迎風面尼龍絲網層、極化纖維網層和出風面金屬網層。所述的電離線可采用碳素線，也可采用碳素線與金屬絲復合的混合線，混合線比較耐用， 電離線具有較好的導電性能和放電性能。所述高壓電源轉換模塊設有用于加固和密封的條形金屬槽，高壓電源轉換模塊固定在條 形金屬槽內，并用蓋條密封，并設有高壓電源輸出端口，它與電離線連接，輸出電源達到一 定的高壓(通常設置為4 8kV的輸出)狀態(tài)后就產生電暈放電，這樣可以引起周邊的空氣 局部擊穿而產生離子束，離子束轟擊纖維網層中的纖維電介質，其電子和離子激烈運動而使 纖維"電極化"，密集的極化纖維形成高壓靜電場，從而對塵埃具有很強的吸附力，高壓靜電 場同時又能破壞細菌的組織結構并使其死亡。與此同時，電離線與金屬網之間電離時又產生 大量的離子或羥基自由基(，OH)，它們對極化纖維吸附的污染物進行強效的殺菌消毒，并 能降解苯、甲醛等有機揮發(fā)物。所述的極化纖維網層可采用玻璃纖維編織網層或化學纖維蓬松濾料，是一種由彈性較好 的細小纖維編織而成的蓬松過濾網，其塵埃吸附量大而風阻小，同時具有較好的介電性能而 容易被電極化。極化纖維網層被出風面金屬網層和迎風面尼龍網層夾住，網體兩邊用條形金 屬槽(稱為"固定槽")扣住，固定槽的一頭用釘子鎖在高壓電源模塊的金屬支架上，它可以 旋轉，需要維護或更換極化纖維網時，只需把固定槽往外掰開，非常方便。所述的金屬絲網可采用鋁合金網，也可以采用不銹鋼材料或其他輕質又不易斷裂、生銹 的金屬材料制做網體。條形金屬槽等加固件、密封件均可改用硬塑料構件。本實用新型通?？稍O計為"四方體薄網"，金屬絲網的厚度可設計為12 20mm，尼龍 絲網的厚度可設計為12 20mm，可根據使用環(huán)境來定制，高壓電源轉換模塊固定槽的寬度 和厚度都大約為20mm高壓電源轉換模塊上設有的電源輸入接口可采用24V電源插拔式輸入接口。本實用新型利用高壓電源模塊給電離線供應高壓電源，使其與金屬網之間形成線網不平 衡電場，從而產生電暈放電，進一步使細小纖維荷電而變成電極化纖維，密集的電極化纖維 又形成高壓靜電場，從而對塵埃微粒具有很強的吸附力。另一方面，電離線電暈放電時會產 生電子和離子，使通過電離區(qū)的塵埃微粒荷電而使其更容易被電極化纖維吸附；與此同時， 因強電壓差和狹小的間隙，電離線與金屬網之間也使空氣產生輕度電離，從而產生一定量的 離子或羥基自由基('OH)，它們能有效地殺菌消毒。本實用新型在現(xiàn)有的技術上作了兩項重要改進， 一方面將電極化纖維層設置成單層，從 而使凈化器的網體厚度更小，氣流阻力比兩段式的電極化纖維網進一步降低。另一方面，本 實用新型采用電離線進行放電，電離線采用碳素線或碳素線與金屬絲復合的混合線，它具有 很好的導電和放電性能，更容易使塵埃粒子荷電，并增強纖維濾料的電極化強度。這樣改進 的新產品保持了一定的空氣凈化效率，同時將風阻水平降低到比較適合中央空調風機盤管和 家用空調的需要，在1 1.5m/s的風速水平下，其風阻水平大約為10 20Pa。


圖1為本實用新型實施例網體展開的內部結構示意圖。圖2為本實用新型實施例的迎風面尼龍網層的結構示意圖。圖3為本實用新型實施例的迎風面尼龍網層開啟的示意圖。圖4為本實用新型實施例的網體凈化層的內部構件排列示意圖。圖5為本實用新型實施例的出風面金屬網層的結構示意圖。圖6為本實用新型實施例的高壓電源模塊電路組成原理圖。
具體實施方式
以下實施例將結合附圖對本實用新型作進一步的說明。參見圖1 5，本實用新型設有迎風面尼龍網層、電離線9、出風面金屬網層、極化纖維 網層13、高壓電源轉換模塊5、高壓電源輸出端口 IO和LED指示燈(內置在高壓電源轉換 模塊)。迎風面尼龍絲網層設有尼龍絲網3和金屬框2，尼龍絲網3固定在金屬框2上，多條 電離線9均勻設置于尼龍絲網3上，出風面金屬絲網層設有金屬絲網11和金屬框12，金屬 絲網11固定在金屬框12上，單層極化纖維網層13設在迎風面尼龍網層與出風面金屬網層之 間，高壓電源輸出端口 10與電離線9連接，高壓電源轉換模塊5上設有電源輸入接口。本實用新型還設有側面網體固定槽1 (條形金屬槽)及其旋鈕7、高壓電源模塊5的金屬 固定槽4(條形金屬槽)、高壓電源模塊固定蓋8和24V供應電源輸入插口6等結構件，尼龍 絲網3的四邊由金屬框2拉緊，金屬絲網11的四邊由金屬框12框定，側面再用條形固定槽1套住，同時將極化纖維網層13等的周邊框住，電離線9與高壓電源模塊5的輸出端接口 10 連接。高壓電源模塊5外接24V輸入電源插口6，用條形金屬固定槽4與電源模塊固定蓋8 加固、密封，高壓電源模塊5內置LED指示燈，嵌在條型金屬固定槽4靠電源插口 6的地方。 網體的側面固定槽1 一端裝有旋鈕7，旋鈕7裝在條形金屬固定槽4上，出風面金屬網層的 一邊外框與條形金屬固定槽4用螺絲鎖緊，條形金屬固定槽4是整個網體的固定軸心。尼龍 絲網3和金屬框2鎖緊組成一個活動的網層，單層極化纖維網層13也是活動的，裝配時利用 條型側面固定槽1和其他結構層套在一起。以上所述的金屬框和條形金屬槽等加固件、密封 件、合頁件、開啟件均可改用硬塑料構件。本實用新型的網體可以是正方形，比如400mmX400mm、 500mmX500mm、 600mmX 600mm等不同規(guī)格，也可以是長方形，比如300mmX400mm、 300mmX500mm、 400mmX 800mm等不同規(guī)格，以實際需要的過濾面積來設定長和寬的尺寸。參見圖6，高壓電源電路采用24V直流或交流電源，上半部的電路中變壓器T1的左邊是 一個模擬振蕩發(fā)生單元，它在電路中產生自激振蕩從而使達林頓晶體管Ql周期性開斷，當 達林頓晶體管Q1導通時，電流流過變壓器T1原邊，并在變壓器T1原邊的電感內儲能；當 振蕩電流信號為低電平，達林頓晶體管Ql關斷，則能量通過電流流動和變壓器原邊電感進 行轉換，并在變壓器T1副邊激勵出一個千伏以上的電壓，經過升壓電路后可輸出8KV以上 的電壓，從而使與變壓器T1副邊相連的電離線產生電暈放電，并局部擊穿空氣產生一定量的 離子束。LED指示燈的電源從變壓器T1副邊接出。當供電電壓由低到高變化時，變壓器T1 副邊的反擊電壓和頻率都將變大，電源發(fā)熱量增大，會使電源工作不穩(wěn)定，所以需要在變壓 器Tl副邊安裝一些二極管和電阻進行調整。本實用新型實施例利用高壓電源轉換模塊給電離線供應高壓電源，使電離線與一層金屬 網之間形成"線-網"不平衡電場，從而產生電暈放電，進一步使夾在電離線和金屬網之間的 細小纖維荷電，密集的荷電纖維之間又形成許多靜電場，從而通過庫侖力對塵埃微粒具有很 強的吸附力。其電離線可采用碳素線，也可采用碳素線與金屬絲復合的混合線，它必須具有 較好的導電和放電性能。其纖維過濾層采用蓬松的玻璃纖維或化纖無紡塊料，具有風阻小、 介電性好、容塵量大的特點。另一方面，電離線電暈放電時會產生電子和離子，使通過電離 區(qū)的塵埃微粒荷電而使其更容易被荷電纖維吸附；與此同時，因強電壓差和狹小的間隙，電 離線與金屬網之間也使空氣產生輕度電離，從而產生一定量的離子或羥基自由基(*OH)， 它們能有效地殺菌消毒。此外，荷電纖維很容易捕獲細菌或攜帶病毒的微粒，其強靜電場也 能破壞細菌的組織結構，從而起到除菌消毒作用，這樣就使這種復合的網體配置具有綜合的 空氣凈化功能。本實用新型實施例采用纖維過濾與靜電增強凈化技術相結合的空氣凈化器配置，它將 24V的交流或直流電源通過電源轉換模塊給電離線供應高壓電源，導電的碳素線或混合線均 勻布置在一個尼龍網上并與電源轉換模塊的高壓端連接，尼龍網被固定在空氣凈化器的迎風 面；空氣凈化器的出風面整個為金屬網，它與電源轉換模塊的接地端連接，這樣迎風面的電 離線與出風面的金屬網之間就形成"線-網"不平衡電場，當輸入電源接通后這個不平衡電場 就會產生電暈放電，還能使中間的空氣層產生輕微的電離。電源轉換模塊輸出給電離線的高 壓電源可以是正極高壓，也可以是負極高壓，當電離線的電壓設置為正極高壓時，電離線與 金屬網之間因電離產生的負離子不易被釋放出來，氣流中形成臭氧的量就比較小，該空氣凈 化器就比較適合用于空氣狀況比較好的人居環(huán)境；相反如電離線的電壓設置為負極高壓時， 電離線與金屬網之間因電離產生的負離子就容易被釋放出來，通過空氣凈化器后的氣流中負 離子含量就比較高，但形成的臭氧量也相對高一點，該空氣凈化器就比較適合用于空氣狀況 比較復雜的公共環(huán)境，特別是空氣塵埃中細菌病毒含量高的環(huán)境。當布置在迎風面的電離線 產生電暈放電時，會進一步使夾在電離線和金屬網之間的細小纖維荷電，電荷在靜電場的作 用下又形成有序排布從而使介電性能良好的纖維變成"電極化纖維"，密集的電極化纖維之間 又形成許多微小的靜電場，從而形成很強的庫侖力，并對塵埃微粒形成很強的吸附力。這種 通過靜電作用使纖維電極化后而大大增強其塵埃微粒吸附力的技術被稱為"電子增強" (Electrical Enhancement)技術或"靜電增強"(Electrostatic Enhancement)技術，它是靜電 作用在微粒過濾技術上的一種新型應用模式，這種經"電子增強"后的纖維濾料也被稱為"靜 電增強濾料"(electrically enhanced media)。另一方面，電源轉換模塊輸出6kv以上的高壓電源給電離線，它與接地的金屬網之間的 間隙很狹小，可設置在5mm至15mm之間，這樣電離線與金屬網之間空氣就會產生一定程度 的電離，從而產生一定量的離子或羥基自由基(*OH)，它們具有較強的氧化還原能力，能 有效地殺菌和降解某些有害氣體(如甲醛、苯等)。此外，電極化纖維又能有效捕獲細菌或攜 帶病毒的微粒，其強靜電作用也能有效抑制細菌病毒的滋生。
權利要求1.網式電子增強濾料空氣凈化器，其特征在于設有迎風面尼龍網層、電離線、出風面金屬網層、極化纖維網層、高壓電源轉換模塊和指示燈，迎風面尼龍絲網層設有尼龍絲網和固定框，尼龍絲網固定在固定框上，電離線均勻設置于尼龍絲網上，出風面金屬絲網層設有金屬絲網和固定框，金屬絲網固定在固定框上，極化纖維網層設在迎風面尼龍網層與出風面金屬網層之間，高壓電源轉換模塊的輸出端口與電離線連接，高壓電源轉換模塊上設有電源輸入接口。
2. 如權利要求l所述的網式電子增強濾料空氣凈化器，其特征在于所述的尼龍絲網為尼 龍線編織網。
3. 如權利要求l所述的網式電子增強濾料空氣凈化器，其特征在于所述的固定框為金屬 框或硬塑料框。
4. 如權利要求l所述的網式電子增強濾料空氣凈化器，其特征在于所述的電離線為碳素 線，或碳素線與金屬絲復合的混合線。
5. 如權利要求l所述的網式電子增強濾料空氣凈化器，其特征在于在固定框上至少設有 2個可旋轉的條形金屬槽，條形金屬槽套住迎風面尼龍絲網層、極化纖維網層和出風面金屬 網層。
6. 如權利要求l所述的網式電子增強濾料空氣凈化器，其特征在于所述的極化纖維網層 為玻璃纖維編織網層或化學纖維蓬松濾料。
7. 如權利要求l所述的網式電子增強濾料空氣凈化器，其特征在于所述的金屬絲網為鋁 合金網，或不銹鋼網。
8. 如權利要求1所述的網式電子增強濾料空氣凈化器，其特征在于金屬絲網的厚度為 12 20mm;尼龍絲網的厚度為12 20mm。
9. 如權利要求l所述的網式電子增強濾料空氣凈化器，其特征在于所述高壓電源轉換模 塊設有用于加固和密封的條形金屬槽，高壓電源轉換模塊固定在條形金屬槽內，并用蓋條密 封。
10. 如權利要求1所述的網式電子增強濾料空氣凈化器，其特征在于高壓電源轉換模塊 上設有的電源輸入接口為24V電源插拔式輸入接口。
專利摘要網式電子增強濾料空氣凈化器，涉及一種空氣凈化設備，尤其是涉及一種采用纖維過濾與靜電增強凈化技術相結合的網式電子增強濾料空氣凈化器。提供一種采用單層靜電增強濾料，具有厚度小、風阻小、效率高等特點的網式電子增強濾料空氣凈化器。設有迎風面尼龍網層、電離線、出風面金屬網層、極化纖維網層、高壓電源轉換模塊、高壓電源輸出端口和指示燈；迎風面尼龍絲網層設有尼龍絲網和固定框，尼龍絲網固定在固定框上，電離線均勻設置于尼龍絲網上，出風面金屬絲網層設有金屬絲網和固定框，金屬絲網固定在固定框上，極化纖維網層設在迎風面尼龍網層與出風面金屬網層之間，高壓電源輸出端口與電離線連接，高壓電源轉換模塊上設有電源輸入接口。
文檔編號B01D50/00GK201361511SQ20092013692
公開日2009年12月16日 申請日期2009年3月2日 優(yōu)先權日2009年3月2日
發(fā)明者鐘喜生, 鐘紅生 申請人:愛芯環(huán)?？萍?廈門)有限公司