專利名稱：靜電空氣凈化器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種空氣凈化設(shè)備，尤其是一種靜電空氣凈化器。
背景技術(shù)：
許多專利，如美國(guó)專利第4689056號(hào)和5055118號(hào)描述了靜電空氣凈化設(shè)備，運(yùn)用 電暈放電產(chǎn)生的離子發(fā)生和空氣加速對(duì)塵粒加載電荷和進(jìn)行收集。設(shè)備利用在電暈發(fā)生極 離子邊的電暈放電原理，這種電暈放電是由在發(fā)生極和收集極之間的高壓所產(chǎn)生的高強(qiáng)度 電場(chǎng)導(dǎo)致，離子與周圍空氣分子相互碰撞，將離子的動(dòng)能傳導(dǎo)到空氣，引起空氣一致的運(yùn)動(dòng) 從而形成所需方向上的空氣整體運(yùn)動(dòng)。一臺(tái)靜電空氣凈化器一般包含兩套高壓電源相連的電極以形成電暈放電，分別為 收集極和排斥極。如美國(guó)專利第5055118號(hào)揭示了一種電極的排布方式，收集極位于氣流 的下游，吸附帶電粒子從而凈化空氣。排斥極位于電暈發(fā)生極與收集極之間，同附加電源相
連。 這些類似的安排使空氣流動(dòng)和塵埃吸附得以同時(shí)進(jìn)行。當(dāng)收集極表面的塵埃積累 到達(dá)一定的量，電極即受到污染需要進(jìn)行清潔。清潔收集極的時(shí)間間隔從半小時(shí)到數(shù)天不 等，頻繁地電極清洗會(huì)對(duì)顧客造成不便。造成頻繁清潔電極的原因是原有技術(shù)中收集極的 表面積相當(dāng)有限。他們由金屬制成，主要由有限的拋光金屬表面吸附塵埃。另一個(gè)會(huì)對(duì)顧客使用產(chǎn)生不便的是電暈放電產(chǎn)生的臭氧。為了降低臭氧濃度，需 要在設(shè)備上安裝了專門的臭氧過(guò)濾裝置。這些過(guò)濾裝置對(duì)臭氧的消除能力較弱，價(jià)格昂貴 并且會(huì)降低氣流速度，從而會(huì)降低靜電空氣凈化器的效能。臭氧消除率低的主要原因在于 有限的臭氧過(guò)濾表面積。臭氧過(guò)濾裝置的表面積越大，其造成的空氣阻力越大，成本也就越 尚ο現(xiàn)有技術(shù)的金屬電極的另一個(gè)缺點(diǎn)在于打火情況下他們的高導(dǎo)電性。當(dāng)發(fā)生打 火，全部電流涌入打火區(qū)域并造成強(qiáng)烈的噪音。同時(shí)，通過(guò)電極的電壓下降，空氣凈化器失 去功效直到電壓恢復(fù)正常?，F(xiàn)有技術(shù)的金屬電極的設(shè)計(jì)還有一個(gè)缺陷，即在消除細(xì)菌方面表現(xiàn)不佳。眾所周 知，收集極表面附著的細(xì)菌在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)仍然存活。因此電極本身都是有害的，需要小 心處理?，F(xiàn)有技術(shù)的另一不足在于對(duì)空氣中的化學(xué)成分，如揮發(fā)有機(jī)物、含氟化合物、甲 醛等，消除效果不佳。有一些空氣凈化器使用纖維濾網(wǎng)，就如美國(guó)專利第7258729號(hào)和第6251171號(hào)中 所描述的那樣。在這些專利里絕緣的纖維濾網(wǎng)材料被置于進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口之間，以此來(lái)使 空氣通過(guò)濾網(wǎng)?？諝獯┻^(guò)濾網(wǎng)，灰塵和其他污物就被濾網(wǎng)攔截下來(lái)。采用這些技術(shù)方案有兩 個(gè)顯著缺點(diǎn)一是纖維材料的高風(fēng)阻，二是纖維材料在大量灰塵堆積的情況下會(huì)出現(xiàn)堵塞。圖1是美國(guó)專利第7258729號(hào)揭示的一種雙電極靜電空氣凈化器10的示意圖。 具體如圖1所示，這個(gè)空氣凈化器10包含了位于兩個(gè)導(dǎo)電板12和14之間的絕緣纖維材料18。將被清潔的空氣按圖中箭頭所示的方向穿過(guò)絕緣纖維材料18。絕緣纖維材料產(chǎn)生了高 風(fēng)阻，而高風(fēng)阻和積累到一定量的灰塵造成的纖維孔堵塞是該現(xiàn)有技術(shù)的兩大主要缺點(diǎn)。
圖2是美國(guó)專利第6251171號(hào)揭示的一種空氣凈化器的示意圖。具體如圖2所示， 帶褶皺的纖維濾網(wǎng)50夾在兩個(gè)金屬網(wǎng)52、54之間。空氣按20所指示的方向通過(guò)纖維濾網(wǎng) 50，就像美國(guó)專利第7258729號(hào)中描述的那樣。這種技術(shù)解決方案與美國(guó)專利第7258729 號(hào)以及其他已知的技術(shù)一樣擁有相同的缺點(diǎn)，即高風(fēng)阻和積累到一定量的灰塵造成的纖 維孔堵塞。圖3是美國(guó)專利第6176977號(hào)揭示的一種傳統(tǒng)靜電空氣凈化器示意圖。靜電空氣 凈化器301包含線狀電暈發(fā)生極302 (橫截面顯示了 3個(gè)電極302)，收集極303 (橫截面顯 示了 4個(gè)收集極303)和一個(gè)高壓電源304。高壓電源(HVPS) 304—端與電暈發(fā)生極302相 連，另一端與收集極303相連。當(dāng)電暈放電在電暈發(fā)生極302附近發(fā)生，離子流就沿著方向 309流動(dòng)，致使空氣也以相同方向流動(dòng)。同時(shí)，離子附著在空氣中的塵粒305上并使它們帶 電。帶電的塵粒305沿著電力線306方向運(yùn)動(dòng)，并被收集極303吸附，附著在它們的表面。收集極和被吸附的塵粒表示在圖3a上。圖3a中收集極307 (等同于303)已經(jīng)被 厚厚的塵粒308覆蓋。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的使用，塵粒308越積越厚以至靜電空氣凈化器301 的正常運(yùn)行受到影響。用戶必須將收集極303 (即307)取出并進(jìn)行清潔。兩次清潔之間的 間隔從數(shù)天到數(shù)小時(shí)不等，這會(huì)導(dǎo)致空氣凈化器頻繁地中斷和用戶的不便?？偠灾?，現(xiàn)有技術(shù)的靜電空氣凈化器具有如下缺點(diǎn)頻繁的電極清潔、高臭氧濃 度、打火狀態(tài)下失去功效、對(duì)病菌及空氣中的化學(xué)物質(zhì)清除力差等。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于解決上述的技術(shù)問(wèn)題，提供一種清潔和消毒效率高、且安全可 靠的靜電空氣凈化器。本發(fā)明的目的通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)一種靜電空氣凈化器，包括一組相互分離的，并分離擁有各自電離邊的電暈發(fā)生 極，與所述電暈發(fā)生極的電離邊平行并且同樣擁有各自的電離邊的收集極，以及一個(gè)用于 供應(yīng)所述電暈發(fā)生極和收集極電位的電源，所述電源所提供的電位在電暈發(fā)生極和收集極 之間產(chǎn)生高強(qiáng)度的電場(chǎng)，引起電暈放電并引導(dǎo)空氣從電暈發(fā)生極流動(dòng)到收集極，所述收集 極擁有相互垂直的長(zhǎng)度邊和高度邊，以調(diào)整橫向的空氣流動(dòng)方向，寬度邊尺寸調(diào)整空氣的 平行流動(dòng)，所述收集極采用多孔材料制成。進(jìn)一步地，所述靜電空氣凈化器還需包含排斥極，該排斥極位于所述收集極和與 所述排斥極相連的電源之間，所述排斥極含有具有不同電阻系數(shù)的部分。進(jìn)一步地，所述收集極含有具有不同電阻系數(shù)的部分，擁有相對(duì)高電阻系數(shù)的收 集極部分從空氣流動(dòng)方向上說(shuō)，位于相對(duì)低電阻系數(shù)部分的上游，或者，擁有相對(duì)高電阻系 數(shù)的收集極部分從空氣流動(dòng)方向上說(shuō)，位于相對(duì)低電阻系數(shù)部分的下游。進(jìn)一步地，所述收集極的所有部分都具有基本相同的電位。進(jìn)一步地，所述收集極各部分中距離電暈發(fā)生極一側(cè)最遠(yuǎn)的一個(gè)部分上有與電源 輸出端相連接的觸點(diǎn)。進(jìn)一步地，所述具有相對(duì)高電阻系數(shù)的收集極部分通過(guò)插槽或插孔與具有相對(duì)低電阻系數(shù)的收集極部分相連。
進(jìn)一步地，所述收集極的各部分相互分離不可互相接觸。進(jìn)一步地，所述排斥極中的相對(duì)低電阻系數(shù)的部分與所述收集極中的相對(duì)低電阻 系數(shù)的部分被上述兩種電極的相對(duì)高電阻系數(shù)的部分分離。進(jìn)一步地，所述收集極表面覆有臭氧破壞介質(zhì)，和/或消毒介質(zhì)，和/或用于破壞 有害物質(zhì)的介質(zhì)。進(jìn)一步地，所述每個(gè)收集極都包含一個(gè)外部的高電阻部分和一個(gè)內(nèi)部的導(dǎo)電部 分，所述導(dǎo)電部分至少要有一部分包裹在高電阻部分中。進(jìn)一步地，所述電暈發(fā)生極帶正電和接地運(yùn)行，所述收集極帶負(fù)電和接地運(yùn)行。本發(fā)明還揭示了一種靜電空氣凈化器，至少由一個(gè)電源和至少兩套電極組成，電 極通電后使空氣離子化并通過(guò)靜電引導(dǎo)空氣流動(dòng)；另有一個(gè)與電源相連接的過(guò)濾多孔介 質(zhì)，該過(guò)濾多孔介質(zhì)與空氣流動(dòng)方向保持平行。進(jìn)一步地，所述電極由導(dǎo)電的細(xì)線制成。進(jìn)一步地，所述靜電空氣凈化器中至少有一套電極采用不可燃的導(dǎo)電金屬材料制 成。進(jìn)一步地，所述靜電空氣凈化器的電極，至少部分由包括多孔氧化錳，金、銀的納 米粒子，納米管和納米催化劑在內(nèi)的納米材料構(gòu)成。本發(fā)明的有益效果主要體現(xiàn)在(1)收集極的整體或部分由多孔材料構(gòu)成。此外，電極表面包含消除有害污染物的 活性物質(zhì)，電極的位置使空氣沿著電極的表面通過(guò)，并且空氣不需通過(guò)纖維濾網(wǎng)，因此引導(dǎo) 空氣流向?qū)⑿枰鄬?duì)較少的能量，達(dá)到節(jié)約能源的效果。(2)收集極的多孔性顯著地增加了其表面積。多孔的電極在面積上十倍甚至是千 倍于平滑的電極。因此更多的灰塵會(huì)被攔截在氣孔里而不會(huì)對(duì)電極的功效造成影響，這樣 就延長(zhǎng)了電極清洗的間隔時(shí)間。(3)電極材料的高電阻系數(shù)使得在應(yīng)用過(guò)程中的打火的負(fù)面影響降低。(4)多孔電極大面積地覆蓋消除臭氧的材料，可顯著地降低周圍環(huán)境中的臭氧濃度。(5)多孔電極大面積地覆蓋消毒材料，顯著提高了對(duì)通過(guò)空氣的消毒作用。(6)由阻燃材料制成的電極更加防止了可能出現(xiàn)的放電現(xiàn)象，如打火或電弧。


下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案作進(jìn)一步說(shuō)明圖1 現(xiàn)有技術(shù)雙電極靜電空氣凈化器的示意圖。圖2 現(xiàn)有技術(shù)空氣凈化器的示意圖。圖3 現(xiàn)有技術(shù)靜電空氣凈化器的示意圖。圖3a 圖3中收集極和被吸附的塵粒的放大示意圖。圖4 本發(fā)明的靜電空氣凈化器的第一實(shí)施例的示意圖。圖4a 圖4中收集極和被吸附的塵粒的放大示意圖。圖5 本發(fā)明的靜電空氣凈化器的第二實(shí)施例的示意圖。
圖6a 本發(fā)明的靜電空氣凈化器的收集極的第一實(shí)施例的示意圖。圖6b 本發(fā)明的靜電空氣凈化器的收集極的第二實(shí)施例的示意圖。圖6c 本發(fā)明的靜電空氣凈化器的收集極的第三實(shí)施例的示意圖。圖7 本發(fā)明的靜電空氣凈化器的第三實(shí)施例的示意圖。
具體實(shí)施例方式有關(guān)本發(fā)明之前述及其他技術(shù)內(nèi)容、特點(diǎn)與功效，在以下配合參考圖式之實(shí)施例的詳細(xì)說(shuō)明中，將可清楚的呈現(xiàn)。參照?qǐng)D4，靜電空氣凈化器401包含線狀電暈發(fā)生極402 (橫截面顯示了 3個(gè)電極 402)，收集極403 (橫截面顯示了 4個(gè)收集極403)和一個(gè)高壓電源404。高壓電源404 (HVPS) 一端與電暈發(fā)生極402相連，另一端與收集極403相連。當(dāng)電暈放電在電暈發(fā)生極402附 近發(fā)生，帶電離子附著在空氣中的塵粒405上并使它們帶電。帶電并沿著電力線406方向 運(yùn)動(dòng)的塵粒405，被收集極403吸附，附著在它們的表面。收集極403由多孔材料制成，其表面被大量的空洞或單元格覆蓋。這些空洞或單 元格和塵粒405的大小相似或是比之略大，比如幾微米或數(shù)十微米。因此，塵粒405并非附 著在電極403的表面，而是被吸附在這些空洞里。圖4a是收集極及其吸附的塵粒的放大圖示。圖中收集極407 (即403)已經(jīng)收集了 大量的塵粒408。和圖3a所示的現(xiàn)有技術(shù)不同的是，塵粒408并非附著在收集極407 (403) 的外表面，而是被吸附于空洞中。有些多孔材料，如活性炭具有高達(dá)每克1000平方米的活 性表面，因此大量的塵粒被吸附的同時(shí)，這種多孔的收集極407表面甚至不會(huì)出現(xiàn)任何被 污染的表現(xiàn)。其吸附能力將遠(yuǎn)高于原有技術(shù)，電極清洗的間隔時(shí)間被延長(zhǎng)了。經(jīng)過(guò)更長(zhǎng)時(shí)間的使用，塵粒408的量逐漸超過(guò)了收集極407的可承載量。此時(shí)用 戶可輕易地將舊的收集極403(407)更換成新的。多孔材質(zhì)的電極(如由活性炭或是聚乙 烯閉孔泡棉制成的電極)價(jià)格較金屬材質(zhì)的電極而言要低得多。因此替換電極相對(duì)于頻繁 地清洗電極也是一個(gè)可行的選擇。圖5是本發(fā)明的靜電空氣凈化器的第二實(shí)施例。靜電空氣凈化器501包含了線狀 的電暈發(fā)生極502 (橫截面圖中顯示了 3個(gè)電極502)、收集極503 (橫截面圖中顯示了 4個(gè) 電極503)、排斥極505 (橫截面圖中顯示了 3個(gè)電極505)和高壓電源504與附加高壓電源 506。高壓電源504—端與電暈發(fā)生極502相連，另一端與收集極503相連。附加高壓電源 506 一端與收集極503相連，另一端與排斥極505相連。高壓電源506的兩極與收集極的連 接方式與高壓電源504 —致。舉例來(lái)說(shuō)，假設(shè)高壓電源504的正極與與電暈發(fā)生極502相 連，其負(fù)極與收集極503相連，則高壓電源506的負(fù)極也應(yīng)與收集極相連。反之，如果高壓 電源504的負(fù)極與電暈發(fā)生極502相連，其正極與收集極503相連，則高壓電源506的正極 也應(yīng)與收集極相連。當(dāng)電暈放電在電暈發(fā)生極502附近發(fā)生時(shí)，帶電的離子附著在空氣中的塵粒上并 使其帶電。帶電的塵粒被收集極吸附并殘留在收集極表面。一些塵粒運(yùn)動(dòng)距離比較長(zhǎng)，進(jìn)入了收集極503和排斥極505之間。由于高壓電源 506在收集極503和排斥極505之間形成了一個(gè)高強(qiáng)度的電場(chǎng)，帶電的塵粒被朝著收集極 503的方向推動(dòng)。這種靜電推動(dòng)力極大地提高了靜電空氣凈化器501的空氣凈化效率。
眾所周知，收集極503和排斥極505之間形成的電場(chǎng)強(qiáng)度越大所提供的空氣過(guò)濾 效果越好。這是由于強(qiáng)力的靜電推動(dòng)力迫使帶電塵粒向收集極503運(yùn)動(dòng)。然而高壓電源 506提供過(guò)高的電壓時(shí)，在收集極503和排斥極505之間就會(huì)發(fā)生打火。打火影響空氣凈化 的進(jìn)程并會(huì)對(duì)用戶使用造成不便。需要注意的是，高壓電源506的電流相當(dāng)?shù)男?，它是以毫安?lái)計(jì)量的。很多時(shí)候甚 至小于一毫安。因此排斥極505和收集極503中的下游部分一樣，其材質(zhì)必須為電阻系數(shù) 較高的材料。例如具有特殊電阻系數(shù)的抗靜電的聚乙烯閉孔泡棉材料，其電阻系數(shù)在 ο11 歐姆。排斥極505由同時(shí)具有能在收集極503和排斥極505之間產(chǎn)生足夠電流并且即使 在上述兩個(gè)電極 之間發(fā)生打火也不會(huì)產(chǎn)生較大噪聲的能力的材料制成。同時(shí)，排斥極505 質(zhì)量輕且替換成本不高。在電暈發(fā)生極和收集極之間的電暈電流極高，以百萬(wàn)安培進(jìn)行計(jì)量。因此對(duì)高電 阻材料如聚乙烯閉孔泡棉在收集極上的應(yīng)用提出了挑戰(zhàn)。圖6a、6b和6c是采用推薦發(fā)明技術(shù)并對(duì)收集極進(jìn)行了改進(jìn)的空氣凈化器示意圖。 在圖6a中展示了空氣凈化器601?？諝鈨艋?01含有線狀的電暈發(fā)生極602 (橫截面圖 中顯示了 4個(gè)電極602)、收集極609 (橫截面圖中顯示了 5個(gè)電極609)和一個(gè)在此圖中沒(méi) 有標(biāo)示出來(lái)的高壓電源。其中一個(gè)高壓電源的一端連接在電暈發(fā)生極602上，另一端連接 在收集極609上。這個(gè)空氣凈化器中也含有排斥極613，它位于收集極609之間并與獨(dú)立的 高壓電源(和圖5中的高壓電源506相似)相連(圖中沒(méi)有標(biāo)示)。收集極609包含具有不同電阻系數(shù)的部分。在6a顯示的示例中，有三個(gè)這種部分。 第一部分604是由導(dǎo)電材料制成的，如金屬空心管或活性炭或其他低電阻系數(shù)的材料。附 著在第一部分604的是由具有較高電阻系數(shù)的多孔材料制成的板狀部分603、610?？轨o電 的聚乙烯閉孔泡棉材料會(huì)是制作第二部分603和第三部分610的理想材料。第三部分610 位于導(dǎo)電的第一部分604和電暈發(fā)生極602之間。第二部分603緊貼第一部分604并位于 從空氣由電暈發(fā)生極602向收集極609流動(dòng)(在圖6上表示為從右向左)的方向上而言的 第一部分604的下游位置。當(dāng)電暈發(fā)生極602和收集極609之間的勢(shì)差超過(guò)某個(gè)量(即所謂的電暈初始電 壓)，離子從電暈發(fā)生極602向收集極609運(yùn)動(dòng)。帶電的塵粒也朝收集極609運(yùn)動(dòng)。部分塵 粒被吸附在了收集極604上，大部分的塵粒被距電暈發(fā)生極602最近的多孔的收集極第三 部分610吸附。殘留的塵粒被第二部分603吸附。那些殘余的塵粒帶著在收集極609和排 斥極613之間的更小的電流被推向收集極。收集極609的所有部分相互接觸，例如第二部分603、第一部分604和第三部分 610，因此它們具有幾乎相同的電勢(shì)(即電位)。在某些應(yīng)用中，這些部分可能相互脫離，但 仍應(yīng)保持相同的電勢(shì)，例如和同一高壓電源的同一端相連。在某些應(yīng)用中高壓電源的一端 和位于后面的部分，如與第二部分603相連。這樣的設(shè)計(jì)有利于降低在電暈發(fā)生極602和 收集極609之間的打火電流。很顯然，靜電空氣凈化器601在長(zhǎng)期收集能力上比原有技術(shù)(如圖3)有很大提 高。這歸因于收集極的幾何設(shè)計(jì)和多孔材質(zhì)。在圖6b中標(biāo)示了對(duì)收集極的另一項(xiàng)改進(jìn)。收集極的第一部分607由導(dǎo)電金屬例如中空的金屬管或是其它具有較高導(dǎo)電性的材料制成。導(dǎo)電部分607被高電阻材料制成的 第二部分606包圍。為促進(jìn)電暈電流從電暈發(fā)生極流向?qū)щ姴糠?07，第二部分606含有 許多插槽或孔洞，使導(dǎo)電的第一部分607部分暴露在電暈發(fā)生極作用范圍內(nèi)。電暈電流從 電暈發(fā)生極(在本圖中沒(méi)有顯示出來(lái)，實(shí)際位于圖中收集極的右側(cè))向?qū)щ姴糠?07運(yùn)動(dòng)。 同時(shí)塵粒被吸附在導(dǎo)電部分607和高電阻部分606上。在圖6c中顯示了對(duì)收集極的又一項(xiàng)改進(jìn)。收集極包含了內(nèi)部部分612和外部部 分611。內(nèi)部部分612由導(dǎo)電金屬，即上述金屬管構(gòu)成。外部部分611由高電阻的多孔材 料構(gòu)成。這種適合外部部分的材料被稱為“開放孔”材料，它具有可以從材料的一端通到材 料的另一端的空洞。外部部分611將內(nèi)部部分612包裹在內(nèi)。同時(shí)電暈電流從電暈發(fā)生極 (在本圖中沒(méi)有顯示出來(lái)，實(shí)際位于圖中收集極的右側(cè))通過(guò)開放孔向內(nèi)部部分612運(yùn)動(dòng)。 與此同時(shí)，帶電粒子被吸附在外部部分611的孔洞中。這種設(shè)計(jì)較原有技術(shù)中采用光滑的 金屬電極(見(jiàn)圖3)的收集性能有大幅提高。圖7是采用本發(fā)明技術(shù)并對(duì)收集極和排斥極進(jìn)行改進(jìn)了的靜電空氣凈化器示意 圖。靜電空氣凈化器701由線狀電暈發(fā)生極701 (橫截面圖中顯示了 3個(gè)電極702)、收集極 703 (橫截面圖中顯示了 4個(gè)電極703)、排斥極705 (橫截面圖中顯示了 3個(gè)電極705)和高 壓電源704、706。高壓電源704的一端與電暈發(fā)生極702相連，另一端與收集極703相連 接。高壓電源706 —端與收集極703相連，另一端與排斥極705相連。收集極703和排斥極705由高電阻系數(shù)的材料和低電阻系數(shù)的材料共同構(gòu)成。為 促進(jìn)電暈電流向收集極703運(yùn)動(dòng)，排斥極采用了板狀導(dǎo)電材料(低電阻)構(gòu)成的低電阻部 分707，貼附在收集極上具有高電阻系數(shù)的板狀部分上。為了防止打火，低電阻部分707均 位于收集極703和排斥極705的同一側(cè)(頂部或底部)，如圖7所示。導(dǎo)電的低電阻部分707部分被收集極703和排斥極705的高電阻板狀主體相互隔 開。這樣的設(shè)計(jì)使電流能夠在電極之間充分流動(dòng)，例如在電暈發(fā)生極702和收集極703之 間、在收集極703和排斥極704之間。同時(shí)避免收集極703和排斥極705之間的打火現(xiàn)象。需要指出的是，上述電極電暈發(fā)生極、收集極和排斥極的電勢(shì)在接地狀態(tài)下可以 是任意值。重要的是電極之間的電勢(shì)差。舉例來(lái)說(shuō)，如果電暈發(fā)生極和收集極之間的電勢(shì) 差事+20千伏，則接地電極的電勢(shì)可以使以下任何一種1)電暈發(fā)生極+20千伏，收集極接地。2)電暈發(fā)生極接地，收集極_20千伏。3)電暈發(fā)生極+10千伏，收集極_10千伏。等等。排斥極的電勢(shì)最好是在電暈發(fā)生極和收集極電勢(shì)之間。例如電暈發(fā)生極+20千伏，收集極接地，排斥極+5千伏。某些情況下，排斥極的電勢(shì)可能會(huì)超出電暈發(fā)生極和收集極的電勢(shì)。上述所有電極的多孔部分的表面都以覆蓋、電鍍、涂刷、浸漬或其他可行的手段附 著上具有特殊性能的材質(zhì)。為了防止空氣中臭氧濃度過(guò)高，電極上應(yīng)當(dāng)覆蓋有破壞臭氧的涂層，例如二氧化 錳、活性炭等等。為了達(dá)到以上效果，可以采用浸漬的手段。例如，電極的多孔部分應(yīng)當(dāng)被浸泡在高錳酸鉀熱溶液中，然后在約120攝氏度的高溫下烘干。為了達(dá)到殺菌的性能，電極表面需要覆蓋消毒的介質(zhì)，如二氧化鈦、活性炭等。其 他技術(shù)上已知的材料也可加入其中用以消除有害化學(xué)物質(zhì)，如揮發(fā)有機(jī)化合物。消除揮發(fā) 有機(jī)化合物方面使用最廣泛的材料是活性炭。它可以被用于制作電極或粘附在電極多孔部 分的表面。為了增強(qiáng)空氣凈化能力，多孔或粘性電極完全或是部分的由納米材料制成。這些 納米材料包括多孔氧化錳、金和銀的納米粒子、各種納米管、納米催化劑等等。由于可能出現(xiàn)的放電現(xiàn)象，如打火或電弧，電極應(yīng)當(dāng)由阻燃材料制成。這些材料包 括但不僅限于活性炭或聚乙烯泡棉等。聚乙烯泡棉是非交聯(lián)的、閉孔的。以上兩種材料在 市場(chǎng)上都是可以購(gòu)買到的，并且均不存在化學(xué)或火災(zāi)隱患。聚乙烯泡棉質(zhì)量輕盈，利于電極 的生產(chǎn)和使用。這兩種材料都不昂貴，因此不需要對(duì)其制成的電極進(jìn)行周期性的清潔。在 一段時(shí)間的灰塵吸附后，整個(gè)電極可以輕易地被丟棄并更換一個(gè)新的?；钚蕴繐碛羞^(guò)濾空氣中大量有害物質(zhì)的自然特性，它被用作防毒面具的填充材 料?；钚蕴康幕钚员砻姹冉饘匐姌O的表面積大1000倍，它絕緣且不易燃燒。聚乙烯泡棉是一種擁有較高電阻的抗靜電材料，其電阻約為1011歐姆。它可以被 應(yīng)用于高壓條件，如電極材料，由于其低離子電流(和電暈一樣)是這種應(yīng)用的特性。本發(fā) 明中的高電阻，一般其電阻都在此級(jí)別中。如上述，某種情況下，聚乙烯泡棉可能被包覆、涂抹或是浸漬某些無(wú)害的材料，這 些材料具有不同的特性。例如如果這個(gè)材料里含有二氧化錳，那就會(huì)加強(qiáng)聚乙烯泡棉的臭 氧消除性能。加入其它活性化學(xué)材料則會(huì)增強(qiáng)對(duì)特定化學(xué)物質(zhì)、揮發(fā)性有機(jī)化合物和/或 病菌的消除能力。這些材料都是廣為人知(如二氧化鈦對(duì)病菌的清除)并且是市場(chǎng)上可以 購(gòu)買到的。質(zhì)量?jī)?yōu)異的活性炭粉末會(huì)是很好的導(dǎo)電材料，而臭氧消除材料則是二氧化錳粉 末。其它可用的材料也可用于達(dá)到這些目的。這兩種材料或是其它具有相似性能的材料的混合物同時(shí)具有有限的導(dǎo)電能力和 臭氧消除能力。需要指出的是導(dǎo)電能力的獲得可以借由加入導(dǎo)電粉末或是在塑料件生產(chǎn)過(guò) 程中進(jìn)行解決。舉例來(lái)說(shuō)，優(yōu)質(zhì)的碳粉(或者是其它的導(dǎo)電材料粉末)和塑料混合在一起 然后制成固體材料。盡管為示例目的，已經(jīng)公開了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，但是本領(lǐng)域的普通技術(shù)人 員將意識(shí)到，在不脫離由所附的權(quán)利要求書公開的本發(fā)明的范圍和精神的情況下，各種改 進(jìn)、增加以及取代是可能的。
權(quán)利要求
1.一種靜電空氣凈化器，包括一組相互分離的，并分離擁有各自電離邊的電暈發(fā)生極， 與所述電暈發(fā)生極的電離邊平行并且同樣擁有各自的電離邊的收集極，以及一個(gè)用于供應(yīng) 所述電暈發(fā)生極和收集極電位的電源，所述電源所提供的電位在電暈發(fā)生極和收集極之間 產(chǎn)生高強(qiáng)度的電場(chǎng)，引起電暈放電并引導(dǎo)空氣從電暈發(fā)生極流動(dòng)到收集極，其特征在于，所 述收集極擁有相互垂直的長(zhǎng)度邊和高度邊，以調(diào)整橫向的空氣流動(dòng)方向，寬度邊尺寸調(diào)整 空氣的平行流動(dòng)，所述收集極采用多孔材料制成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜電空氣凈化器，其特征在于，所述靜電空氣凈化器還需包 含排斥極，該排斥極位于所述收集極和與所述排斥極相連的電源之間，所述排斥極含有具 有不同電阻系數(shù)的部分。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的靜電空氣凈化器，其特征在于，所述收集極含有具有不同電 阻系數(shù)的部分，擁有相對(duì)高電阻系數(shù)的收集極部分從空氣流動(dòng)方向上說(shuō)，位于相對(duì)低電阻系數(shù)部分的 上游，或者，擁有相對(duì)高電阻系數(shù)的收集極部分從空氣流動(dòng)方向上說(shuō)，位于相對(duì)低電阻系數(shù) 部分的下游。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的靜電空氣凈化器，其特征在于，所述收集極的所有部分都具 有基本相同的電位。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的靜電空氣凈化器，其特征在于，所述收集極各部分中距離電 暈發(fā)生極一側(cè)最遠(yuǎn)的一個(gè)部分上有與電源輸出端相連接的觸點(diǎn)。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的靜電空氣凈化器，其特征在于，所述具有相對(duì)高電阻系數(shù)的 收集極部分通過(guò)插槽或插孔與具有相對(duì)低電阻系數(shù)的收集極部分相連。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的靜電空氣凈化器，其特征在于，所述收集極的各部分相互分 離不可互相接觸。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的靜電空氣凈化器，其特征在于，所述排斥極中的相對(duì)低電阻 系數(shù)的部分與所述收集極中的相對(duì)低電阻系數(shù)的部分被上述兩種電極的相對(duì)高電阻系數(shù) 的部分分離。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜電空氣凈化器，其特征在于，所述每個(gè)收集極都包含一個(gè) 外部的高電阻部分和一個(gè)內(nèi)部的導(dǎo)電部分，所述導(dǎo)電部分至少要有一部分包裹在高電阻部 分中。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜電空氣凈化器，其特征在于，所述收集極表面覆有臭氧破 壞介質(zhì)，和/或消毒介質(zhì)，和/或用于破壞有害物質(zhì)的介質(zhì)。
11.一種靜電空氣凈化器，其特征在于至少由一個(gè)電源和至少兩套電極組成，電極通 電后使空氣離子化并通過(guò)靜電引導(dǎo)空氣流動(dòng)；另有一個(gè)與電源相連接的過(guò)濾多孔介質(zhì)，該 過(guò)濾多孔介質(zhì)與空氣流動(dòng)方向保持平行。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的靜電空氣凈化器，其特征在于，所述電極由導(dǎo)電的細(xì)線制成。
13.根據(jù)權(quán)利要求1或11所述的任意一種靜電空氣凈化器，其特征在于，至少有一套電 極采用不可燃的導(dǎo)電金屬材料制成。
14.根據(jù)權(quán)利要求1或2或11所述的任意一種靜電空氣凈化器，其特征在于，所述靜電空氣凈化器的電極，至少部分由包括多孔氧化錳，金、銀的納米粒子，納米管和納米催化劑 在內(nèi)的納米材料構(gòu)成。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種靜電空氣凈化器，包括一系列電暈發(fā)生極和一個(gè)收集極，它們相互分離并且相互平行。電源提供電暈發(fā)生極和收集極的電位，從而在電暈發(fā)生極和收集極之間的空間內(nèi)形成一個(gè)高強(qiáng)度的電場(chǎng)。每個(gè)收集極相互垂直的長(zhǎng)度邊和高度邊，用來(lái)調(diào)節(jié)所需的流體流動(dòng)方向，寬度邊用于調(diào)節(jié)所需的空氣流動(dòng)方向。收集極采用多孔導(dǎo)電材料，其多孔結(jié)構(gòu)有利于吸收大量的灰塵，并且成本低廉。
文檔編號(hào)B03C3/40GK102000632SQ20101052017
公開日2011年4月6日 申請(qǐng)日期2010年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月26日
發(fā)明者科克蘭, 陳競(jìng)坤, 雷德蒙德 申請(qǐng)人:蘇州辰戈電子有限公司