一种DEP平板式空气过滤器制造技术

本发明专利技术涉及一种DEP平板式空气过滤器，其包括边框外壳和平行电极组，所述边框外壳为矩形框架，所述平行电极组嵌装于所述矩形框架内；所述平行电极组包括多个相互平行的介电电泳电极，所述介电电泳电极之间的中心距或间距均匀分布；所述介电电泳电极为金属型材，所述金属型材的横截面为带有凸起的形状，所述凸起构成所述介电电泳电极的棱线；相邻行和/或相邻列的介电电泳电极的棱线相对设置，且棱线相对的两个介电电泳电极分别连接交流电源的一个输出端与另一个输出端。本发明专利技术采用平行电极组，可将不同组的电极分别连接在交流电源的两端，可以在较大尺度范围形成介电电泳效应。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于空气过滤
，特别涉及一种DEP平板式空气过滤器。
技术介绍
目前，人们普遍感到空气质量不尽乐观，空气污染是主因，这也是造成空气质量差的根本原因。中国74座监控空气质量的城市中，有70座城市的空气质量不达标，很多的时候甚至达到严重污染。比如去年北京屡见的雾霾事件，引发全中国人民的关注。而空气污染这一严重性的问题，绝非一年二载能消除，而空气净化器无疑是很好的解决途径。通常采用的空气净化技术有：吸附技术、负(正)离子技术、催化技术、光触媒技术、超结构光矿化技术、HEPA高效过滤技术、静电集尘技术等，不论采用哪种技术，多数都存在结构较复杂，制作麻烦费事，成本高；主要部件使用寿命短，经常更换部件增加费用开支；一些滤网型过滤除尘，极细小微颗粒有可能漏网，除尘效果不尽理想。特别是静电除尘法，是利用高压直流电场产生使空气中的气体分子电离，产生大量电子和离子，在电场力的作用下向两极移动，在移动过程中碰到气流中的粉尘颗粒使其荷电，荷电颗粒在电场力作用向极板运动，实现固体粒子或液体粒子与气流的分离。工业上广泛应用的是管式电除尘器和板式电除尘器。静电除尘法与介电电泳技术(Dielectrophoresis，DEP)不同的是：(1)介电电泳操纵的是中性颗粒，使其由于介电极化的作用而产生的平移运动；电泳操纵的是电子和离子，使其负荷在粉尘颗粒上产生定向移动。(2)介电电泳中颗粒运动方向与电场的方向无关，只与其本身的介电常数和介质的介电常数有关；电泳中颗粒运动方向取决于颗粒所带电荷的符号和电场的方向，电场方向反转则运动方向反转。(3)介电电泳需要非均匀电场；电泳在均匀或非均匀的场中都可发生。(4)介电电泳力的大小正比于颗粒直径的立方；电泳力的大小正比于颗粒所带电荷的多少。中国专利：一种介电电泳电极结构(申请号：201410407467.8，申请日：2014.08.19)公开了一种具有交叉结构的电极，由权力要求1和说明书第[0005]段的“所述第一导线群中的一部分导线连接电源正极，另一部分连接电源负极”可知，该电极在应用中，通入的是直流电源(只有直流电源才分正负极)。虽然申请人在说明书第[0006]段中阐述该电极结构能够产生不均匀电场，但从原理上来看这个不均匀电场是不能持续存在的。当介质中的电极通入直流电后，因不能抵消的带电粒子由于前面所述的电泳效应，汇聚在极性相反的电极表面，产生类似于静电屏蔽的效果，外电场强度被削减为0。这样就达不到在电极中间产生不均匀电场的作用，因此上述设置达不到专利技术目的。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于介电电泳技术、可用于室内及室外除尘的结构简单、制作容易、使用寿命长、除尘效果较好的DEP平板式空气过滤器。本专利技术解决其技术问题是通过以下技术方案实现的：一种DEP平板式空气过滤器，其特征在于：包括边框外壳和平行电极组，所述边框外壳为矩形框架，所述平行电极组嵌装于所述矩形框架内；所述平行电极组包括多个相互平行的介电电泳电极，所述介电电泳电极之间的中心距或间距均匀分布；所述介电电泳电极为金属型材，所述金属型材的横截面为带有凸起的形状，所述凸起构成所述介电电泳电极的棱线；相邻行和/或相邻列的介电电泳电极的棱线相对设置，且棱线相对的两个介电电泳电极分别连接交流电源的一个输出端与另一个输出端；所述介电电泳电极垂直于气流方向，或与气流方向有锐角夹角。一电源插座设置于所述边框外壳上，所述平行电极组通过所述电源插座连接所述交流电源。所述介电电泳电极的横截面为三角形或三角星形时，上一行的电极与下一行的介电电泳电极的棱线相对。以第n行～第n+3行的介电电泳电极为一个单元循环，第n行的介电电泳电极间隔排列且独角向上，第n+1行的介电电泳电极位置对应于第n行的相邻两介电电泳电极之间且独角向下，第n+2行的电极位置对应于第n+1行的介电电泳电极且独角向上，第n+3行的介电电泳电极位置对应于第n+2行的相邻两介电电泳电极之间且独角向下；同在第n行的介电电泳电极连在交流电源的一个端子上，同在第n+1行的介电电泳电极连在交流电源的另一个端子上。当所述介电电泳的横截面为四边形或四角星形时，同一行内相邻介电电泳电极的棱线相对，同一列内相邻介电电泳电极的棱线相对。第n行的第奇数个介电电泳电极和第n+1行的第偶数个介电电泳电极连在交流电源的一个端子上，第n行的第偶数个介电电泳电极和第n+1行的第奇数个介电电泳电极连在交流电源的另一个端子上。所述介电电泳电极垂直于气流方向，或与气流方向有夹角。所述介电电泳电极的外表面设置绝缘涂层。所述交流电源的一个输出端与另一个输出端之间的相位相差180°。本专利技术的优点和有益效果为：1.将本专利技术的DEP平板式空气过滤器置于底座上，并根据需要放置于宿舍、客厅、会议室和车内等空间，之后将电源插座接通电源。利用空气自然流动，空气从DEP平板式空气过滤器的前方进入平行电极组，由于平行电极组接通电源后产生非均匀电场，当含尘气流经过平行电极组时，经由其中的灰尘被电场极化，在介电电泳力作用下向电场较强的方向运动而聚集在介电电泳电极附近，并链化沉降下来，净化后的气流从DEP平板式空气过滤器的后方排出，改善室内空气质量。本专利技术在净化含尘气流的过程中只需定期清理聚集沉降在平行电极组下部的灰尘，无需更换平行电极组，因此不产生后期费用。2.本专利技术DEP平板式空气过滤器，采用平行电极组，可将不同组的电极分别连接在交流电源的两端，可以在较大尺度范围形成介电电泳效应，对于处于或经过其电场覆盖空间范围的流体，选择性的对其中含有的中性颗粒进行分离或富集。相对于传统介电电泳在芯片微纳米级别尺度的应用，本专利技术采用的电极丝直径在毫米级别尺度，长度在米级别尺度，将电极对阵列后，可以覆盖立方米级别尺度甚至更大的体积。3.本专利技术DEP平板式空气过滤器，利用介电电泳效应进行除尘，技术先进，除尘效果好，除尘率可达99.9％。4.本专利技术DEP平板式空气过滤器结构设计科学合理，具有技术先进、结构简单、制作容易、成本较低、清理容易、使用寿命长、除尘效果好、效率高等特点，采用平行电极组，可将不同组的电极分别连接在交流电源的两端，可以在较大尺度范围形成介电电泳效应，是一种具有较高创新性的DEP平板式空气过滤器，极具实用价值和市场推广价值。附图说明图1为本专利技术结构示意图；图2为图1的俯视图；图3为本专利技术中的平行电极组的排布示意图；图4为本专利技术中的平行电极组的结构示意图(横截面为三角形)；图5为本专利技术中的平行电极组的结构示意图(横截面为三角星形)；图6为本专利技术中的平行电极组的结构示意图(横截面为四边形)；图7为本专利技术中的平行电极组的结构示意图(横截面为四角星形)；图8为本专利技术中的横截面为三角形的平行电极组的平面示意图；图9为本专利技术中的横截面为四边形的平行电极组的平面示意图；图10为三角形电极接电示意图；图11为三角星形电极接电示意图；图12为四边形电极接电示意图；图13为四角星形电极接电示意图；图14为四边形电极组产生介电电泳力的分布图(系数值，瞬时)；图15为四角星形电极组产生介电电泳力分布图(系数值，瞬时)；图16为三角形电极组产生介电电泳力分布图(系数值，瞬时)。附图标记说明：1-边框外壳、2-平行电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种DEP平板式空气过滤器，其特征在于：包括边框外壳和平行电极组，所述边框外壳为矩形框架，所述平行电极组嵌装于所述矩形框架内；所述平行电极组包括多个相互平行的介电电泳电极，所述介电电泳电极之间的中心距或间距均匀分布；所述介电电泳电极为金属型材，所述金属型材的横截面为带有凸起的形状，所述凸起构成所述介电电泳电极的棱线；相邻行和/或相邻列的介电电泳电极的棱线相对设置，且棱线相对的两个介电电泳电极分别连接交流电源的一个输出端与另一个输出端；所述介电电泳电极垂直于气流方向，或与气流方向有锐角夹角。

【技术特征摘要】
1.一种DEP平板式空气过滤器，其特征在于：包括边框外壳和平行电极组，所述边框外壳为矩形框架，所述平行电极组嵌装于所述矩形框架内；所述平行电极组包括多个相互平行的介电电泳电极，所述介电电泳电极之间的中心距或间距均匀分布；所述介电电泳电极为金属型材，所述金属型材的横截面为带有凸起的形状，所述凸起构成所述介电电泳电极的棱线；相邻行和/或相邻列的介电电泳电极的棱线相对设置，且棱线相对的两个介电电泳电极分别连接交流电源的一个输出端与另一个输出端；所述介电电泳电极垂直于气流方向，或与气流方向有锐角夹角。2.根据权利要求1所述的DEP平板式空气过滤器，其特征在于：一电源插座设置于所述边框外壳上，所述平行电极组通过所述电源插座连接所述交流电源。3.根据权利要求1所述的DEP平板式空气过滤器，其特征在于：所述介电电泳电极的横截面为三角形或三角星形时，上一行的电极与下一行的介电电泳电极的棱线相对。4.根据权利要求3所述的DEP平板式空气过滤器，其特征在于：以第n行～第n+3行的介电电泳电极为一个单元循环，第n行的介电电泳电极间隔排列且独角向上，第n+1行的介电电泳电极位置对应于第n行的相邻两介电电泳电极之间且独角向下，第n+...

【专利技术属性】
技术研发人员：王冰，刘伟涛，
申请(专利权)人：王冰，
类型：发明
国别省市：辽宁;21