一种负离子发生器和静电驻极体相结合的新风过滤装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种负离子发生器和静电驻极体相结合的新风过滤装置，包括负离子发生器、荷电凝聚风管、空气过滤箱体、板式静电驻极体过滤器、袋式静电驻极体过滤器、控制器、颗粒物浓度传感器；所述负离子发生器位于荷电凝聚风管内，荷电凝聚风管与空气过滤箱体相连；板式静电驻极体过滤器和袋式静电驻极体过滤器位于空气过滤箱体内；控制器分别与负离子发生器和颗粒物浓度传感器相连。本发明专利技术中，颗粒物在荷电凝聚风管中进行荷电和凝聚，再通过板式静电驻极体过滤器和袋式静电驻极体过滤器的双重静电过滤，有效提升颗粒过滤效率，同时大幅降低过滤阻力。

A new air filter device combined with negative ion generator and electrostatic electret

The invention discloses a new air filter device combined with a negative ion generator and an electrostatic electret, which includes a negative ion generator, a charged condensing duct, an air filter box, a plate type electrostatic electret filter, a bag type electrostatic electret filter, a controller, a particle concentration sensor, and a negative ion generator. The charged condensing duct is connected with the air filter box, the plate type electrostatic electret filter and the bag type electrostatic electret filter are located in the air filter box, and the controller is connected to the negative ion generator and the particle concentration sensor respectively. In the invention, the particles are charged and condensed in the charged condensing wind pipe, and then through the double electrostatic filtration of the plate electrostatic electret filter and the bag type electrostatic electret filter, the particle filter efficiency is effectively enhanced and the filtration resistance is greatly reduced.

【技术实现步骤摘要】
一种负离子发生器和静电驻极体相结合的新风过滤装置
本专利技术属于通风
，涉及负离子发生器和静电驻极体相结合的高效低阻新风过滤装置。
技术介绍
国内雾霾天气下室外颗粒污染物浓度越来越严重。目前我国主流的空气净化器、空气过滤器等传统的空气过滤净化装置对于空气中粒径较大的颗粒物可以有效地除去，但对于粒径较小的颗粒物还不能进行有效拦截。随着室外空气污染物浓度的严重超标以及很多用户要求空气过滤装置大风量、高滤速运行，传统的空气过滤装置面对高浓度、高滤速的颗粒污染物远远不能满足使用的要求，出现初始过滤效率较低、容尘阶段过滤效率显著下降等问题。若采用电除尘或等离子放电除尘技术，则在除尘过程中会产生大量的臭氧。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种负离子发生器和静电驻极体相结合的高效低阻新风过滤装置，以解决高浓度、高滤速下新风过滤装置过滤效率不高、过滤阻力较大、静电除尘下臭氧浓度超标等问题，克服上述传统新风过滤装置的缺陷。为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种负离子发生器和静电驻极体相结合的高效低阻新风过滤装置，包括一个负离子发生器、荷电凝聚风管、空气过滤箱体、一个克重低于150g/m2的板式静电驻极体过滤器、一个克重高于250g/m2的袋式静电驻极体过滤器、对负离子发生器进行控制的控制器、监测整个过滤装置出口浓度的颗粒物浓度传感器。进一步的，所述荷电凝聚风管的截面积应小于箱体迎风面的截面积。进一步的，负离子发生器采用金属或碳尖端负电极尖端放电技术，放电电压低于10kV。进一步的，不同设计风量所述过滤装置的迎风面积不一样。进一步的，不同地区室外雾霾天气和PM2.5浓度情况不一样，所述板式静电驻极体过滤器有效过滤面积、过滤材料的克重不一样。进一步的，不同洁净度等级要求和设计迎面风速下，所述袋式静电驻极体过滤器有效过滤面积、过滤材料的克重不一样。进一步的，不同环境浓度下整个过滤装置，通过置于出口的颗粒物浓度传感器和控制负离子发生器的控制器的作用，其使用寿命不一样。进一步的，出口不同颗粒物浓度下，负离子发生器的运行情况不一样。具体的，一种负离子发生器和静电驻极体相结合的空气过滤装置，包括负离子发生器、荷电凝聚风管、空气过滤箱体、板式静电驻极体过滤器、袋式静电驻极体过滤器、控制器、颗粒物浓度传感器；所述负离子发生器设置于荷电凝聚风管内，荷电凝聚风管与空气过滤箱体相连；板式静电驻极体过滤器和袋式静电驻极体过滤器设置于空气过滤箱体中；待过滤空气从荷电凝聚风管进入后，依次通过负离子发生器、板式静电驻极体过滤器、袋式静电驻极体过滤器，控制器与负离子发生器、颗粒物浓度传感器相连接以控制其运作及接收相关检测信号。进一步，为了保证通过板式静电驻极体过滤器表面的最大空气流速不超过限定值，空气过滤箱体前端至板式静电驻极体过滤器的长度不少于箱体迎风面宽度与荷电凝聚风管管径之差，确保气流扩散均匀；优选的，所述荷电凝聚风管的截面积小于箱体迎风面的截面积。优选的，负离子发生器的放电电压低于10kV，采用金属或碳尖端负电极的尖端放电技术，直接释放电子，仅有少部分通过尖端周围的空气产生负离子，避免在放电过程中产生大量的臭氧，与等离子放电技术形成显著的技术差异。优选的，所述的板式静电驻极体过滤器采用静电驻极体过滤材料，过滤材料克重规格需在70g/m2-150g/m2之间，板式静电驻极体过滤器制成波浪形，波浪间距3-7cm，波浪高度3-5cm，以控制滤速在1m/s以下。优选的，所述的袋式静电驻极体过滤器采用静电驻极体过滤材料，过滤材料克重规格需在250g/m2-400g/m2之间，袋长控制在30-50cm，滤速控制在0.4m/s以下，以实现高效低阻的技术要求。滤袋袋数根据滤速要求直接进行计算即可。优选的，本专利所述控制器接收颗粒物浓度传感器的出口浓度数据，当出口浓度高于35ug/m3时，控制器接通负离子发生器的电源，形成对静电驻极体过滤器的辅助作用；当出口浓度低于15ug/m3时，负离子发生器的电源被控制器断开，通过动态控制延长负离子发生器的使用寿命。通过负离子间歇式辅助和静电驻极体衰减后的补偿性辅助，延长整个过滤装置的寿命，形成本过滤装置的长时间高效过滤的技术特征。由于采用上述方案，本专利技术的有益效果是：本专利技术所示的一种负离子发生器和静电驻极体相结合的高效低阻新风过滤装置，通过负离子发生器对颗粒物在低压放电下的荷电凝聚作用、以及板式静电驻极体过滤器和袋式静电驻极体过滤器的复合过滤以及负离子发生器和板式静电驻极体的耦合静电吸附作用，有效提高新风过滤器的过滤效率，且降低过滤阻力，带来很大的节能效果。具体分析如下：(1)负离子发生器的高效荷电性。本专利技术荷电装置采用高压电极放电方式，新风中的颗粒物经过高压电极形成的电场后荷电。为了保证负离子发生器的高效性，荷电电极在箱体中均匀布置，且在新风入口管段保证新风在风管中流速均匀，使得颗粒物更有效地被荷电。为了降低本装置造成的臭氧的产生速率，高压电极的电场长度不超过6kV/cm。颗粒物荷电的有效性主要与放电电极的电场强度和新风颗粒物在电场中的停留时间有关。由于本装置的放电电极电场强度相对于传统的静电除尘或等离子净化的电极放电电场强度较低，另外通过放电电极的均匀布置，则放电电极的有效放电空间范围增加，因此新风中颗粒物在放电电极电场中的停留时间变长，颗粒物能更有效地被荷电。(2)荷电颗粒的凝聚作用。新风通过负离子发生器后，部分颗粒物被放电电极有效地荷电。在运行过程中，带电颗粒物和不带电颗粒物之间会产生微静电作用，凝聚成为大粒径颗粒物，大粒径颗粒物在过滤时更容易被过滤材料捕捉，过滤效率得以提高。没有发生凝聚作用的带电颗粒物在驻极静电滤料的静电作用下，也更容易被过滤材料吸附。对于高污染物浓度下的新风，通过带电颗粒物的凝聚作用可有效缓解高浓度、小粒径的PM2.5对过滤材料造成的易穿透、滤芯有效过滤时间短的问题。放电电极和驻极体过滤器之间的距离称为颗粒物的凝聚距离，最小凝聚距离至少为颗粒物凝聚所需时间乘以迎面风速所得路程的1.1倍，以保证大部分荷电的颗粒物发生静电凝聚。在一定浓度的PM2.5环境下，新风中颗粒物的凝聚时间基本上相同，颗粒物的凝聚距离主要和负离子发生器所在的新风管的迎面风速有关，迎面风速越快，在颗粒物凝聚时所需的距离越长，负离子发生器与箱体之间的距离越长。同时，驻极体过滤器采用较长的过滤袋长可以增加凝聚距离，有利于颗粒物的凝聚作用。(3)驻极体过滤器的高效低阻性。驻极体过滤材料在制造工艺中增加了驻极工艺，使得过滤材料内部的电介质发生极化，过滤材料的荷电性能衰减较慢。当新风中的颗粒物在穿过驻极体过滤材料时，粒径很小的颗粒物会受到驻极体滤料电场的影响，此时颗粒物与驻极体材料之间的静电力可以改变颗粒物的运动轨迹，从而使得小粒径颗粒物更容易被驻极体过滤材料捕获。对于粒径较小的颗粒物，颗粒物与驻极体材料产生的静电力使得小粒径颗粒物的过滤效率提高，尤其是PM2.5，因此驻极体材料的过滤效率明显高于普通的过滤材料。驻极体过滤材料的静电存在时间很长，该装置在过滤器的容尘阶段静电力衰减较慢，过滤效率高效持续。驻极体过滤材料在容尘阶段中过滤材料表面被捕获的颗粒物堆积状态与普通的过滤材料不同。由于驻极体材料在捕获颗粒物后，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种负离子发生器和静电驻极体相结合的新风过滤装置，其特征在于：包括负离子发生器(1)、荷电凝聚风管(2)、空气过滤箱体(3)、板式静电驻极体过滤器(4)、袋式静电驻极体过滤器(5)、控制器(6)、颗粒物浓度传感器(7)；所述负离子发生器(1)设置于荷电凝聚风管(2)内，荷电凝聚风管(2)与空气过滤箱体(3)相连；板式静电驻极体过滤器(4)和袋式静电驻极体过滤器(5)设置于空气过滤箱体(3)中，颗粒物浓度传感器(7)设置于袋式静电驻极体过滤器(5)的出风区域；待过滤空气从荷电凝聚风管(2)进入后，依次通过负离子发生器(1)、板式静电驻极体过滤器(4)、袋式静电驻极体过滤器(5)，颗粒物浓度传感器(7)对经过袋式静电驻极体过滤器(5)的空气进行检测，控制器(6)与负离子发生器(1)、颗粒物浓度传感器(7)相连接以控制其运作及接收相关检测信号。

【技术特征摘要】
1.一种负离子发生器和静电驻极体相结合的新风过滤装置，其特征在于：包括负离子发生器(1)、荷电凝聚风管(2)、空气过滤箱体(3)、板式静电驻极体过滤器(4)、袋式静电驻极体过滤器(5)、控制器(6)、颗粒物浓度传感器(7)；所述负离子发生器(1)设置于荷电凝聚风管(2)内，荷电凝聚风管(2)与空气过滤箱体(3)相连；板式静电驻极体过滤器(4)和袋式静电驻极体过滤器(5)设置于空气过滤箱体(3)中，颗粒物浓度传感器(7)设置于袋式静电驻极体过滤器(5)的出风区域；待过滤空气从荷电凝聚风管(2)进入后，依次通过负离子发生器(1)、板式静电驻极体过滤器(4)、袋式静电驻极体过滤器(5)，颗粒物浓度传感器(7)对经过袋式静电驻极体过滤器(5)的空气进行检测，控制器(6)与负离子发生器(1)、颗粒物浓度传感器(7)相连接以控制其运作及接收相关检测信号。2.根据权利要求1所述的负离子发生器和静电驻极体相结合的新风过滤装置，其特征在于：负离子发生器(1)的放电电压低于10kV，采用金属或碳尖端负电极的尖端放电技术，直接释放电子。3.根据权利要求1所述的负离子发生器和静电驻极体相结合的新风过滤装置，其特征在于：板式静电驻极体过滤器(4)采用静电驻极体过滤材料，滤速控制在1m/s以下。4.根据权利要求1所述的负离子发生器和静电驻极体相结合的新风过滤装置，其特征在于：为了保证通过板式静电驻极体过滤器(4...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐波，高军，曹昌盛，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：上海,31