静电空气清洁装置制造方法及图纸

一种静电空气清洁装置包括一电极阵列，该电极包括与一适配的高压源（１００）连接的电晕电极，以产生一电晕放电；横向设置的集电极包括一个或多个具有在空气动力学上的前沿上升气流表面的突起（２０７），其后缘的下降气流断开后形成静区（２０９），以收集从空气中清除的微粒。突起（２０７）可以在集电极（２０３）和／或倾斜表面上制成圆形的前缘，例如，沿着电极的一中间部分；位于多对集电极（２０３）之间的排斥电极（１０４）可包括类似的突起（５１７），例如圆柱形的或半圆柱形的前和／或后缘（５１７）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及静电空气清洁装置。本装置是基于电暈放电及离子的加速，以及 尘粒带电，并由相反的带电电极收集。背景技術许多专利(见美国专利4, 689， 056和5, 055, 118)都描述了静电空气清洁装置，其包括(i )用电晕放电的方法产生离子和空气加速以及(ii)与诸如灰 尘的空气悬浮微粒的带电并收集结合的装置。这些电晕放电装置使用一在电晕(放电)电极和集(或加速)电极之间的高电压电位，以产生一高密度的电场， 并在电晕电极的附近产生一电晕放电。电晕产生的离子和周围的空气分子发生碰 撞，把离子的动量传给空气以生成相应的空气运动，以便在空气所要求流动的方 向上达到一整体运动。美国专利US4， 689， 056描述了一离子风型空气清洁器，其包括由具有集电极 的一尘土收集装置构成的电晕电极，以及一可选地设置在所述电晕电极下流的排 斥电极。在电晕电极和集电极之间的电源可提供一高压(如10-25KV)，可以在 从电晕电极到集电极的方向产生一离子风。当空气中的微粒穿过电晕放电时， 对应于电晕电极的极性的一电荷聚集在所述的这些粒子上，以致于它们被吸引并 聚集在带相反电荷的集电极上。当穿过集电极下游阵列后，这些粒子的带电和收 集有效地使微粒，如尘土，与流体如空气分开。具体地说，给电暈电极施加一高 的负或正电位，而集电极则维持在地电位(即相对于电晕电极的正电位或负电 位)，排斥电极相对集电极维持有不同的电位，例如中间电位。美国专利 US5， 055， 118描述了一类似的装置。这些类似装置能同时促使空气的流动和尘土的收集。然而，这样的静电空气 清洁器的尘土收集效率(即"清洁率")相对较低，只能从空气中带走25-90%的 尘土。而当代的科技经常要求的清洁率会更高，具体地说，直径为0.3Mm和更大 直径的尘粒的清洁率要接近99.97%。因此，现有技术的空气清洁器不能与HEPA(高效离子空气)的过滤式的过滤器的清洁率竞争，根据DOE-STD-3020-97，其 必须满足这样的清洁效率。因此，需要一种静电流体除尘器，特别是在能有效地清除去空气中的微粒的 空气清洁装置。
技术实现思路
导致静电装置相对低效率的一个原因是没有考虑带电微粒的运动和它们在 电晕放电区域内带电的轨道或通道。因此，尘粒可在接近电晕电极时接受一些电 荷。现在带电的粒子从电晕电极推到集电极和排斥电极或在集电极和排斥电极之 间。这些电极板之间的电位差形成了一强电场，以把带电的粒子推到集电极。带 电的尘粒就停留并保持在集电极板上。在力的作用下，带电的粒子受到集电极的吸引，所述的力与集电极板和排斥 电极板之间的电场强度成正比，即=qE.正如该方程式所表示的那样，吸引力 的大小与电场强度成正比，因而就与集电极板和排斥电极板之间的电位差成正 比，与两块电极板之间的距离成反比。然而，最大的电场电位差受到空气电介质 强度的限制，即流体的击穿电压会在其上将发生火花。如果电位差超过一些极限 值，电介质就会被击穿，导致电场不存在，或中断空气的清洁过程/操作。其中， 最有可能发生电介质击穿的区域是电极板边缘附近，因该区域的电场梯度最大， 产生的电场能达到最大值。另一个限制微粒清除(如空气清洁)效率的因素是由于集电极和排斥电极之 间的空气层流的存在，这种类型的流动限制了带电粒子向集电极板的运动。再一个导致清洁效率不高的因素在于微粒最初停留在集电极后有离开或分 散的趋势。 一旦粒子接触到集电极后将失去电荷，使粒子粘附在电极上的静电吸 引力将不复存在。如果缺少这种静电粘附，当气流穿过或经过电极阵列时，周围 的气流会把粒子驱散到空气中.(或其它输送的流体中)。本专利技术的实施例针对现有技术的几个缺陷，例如收集能力低，电场强度低， 莖电粒子的轨道和粒子再次附着到集电极上。根据一个实施例，集电极和排斥电 极具有一典型和整体的形状，该形状使在一方向上待产生的空气附加运动朝向集电极。这种气流的转向是通过使纵断面不为一般扁平的平面形状而插入或加入突 出部分或突起而实现的。请注意，本文所使用的术语"突出部分"、"突起"、"隆起"、"突出物"、"凸 起"，除非另有规定或者在上下文中使用明显，其都包括了出于由一结构的主表面所限定的法线或法面之外的延伸部分。因此，在这种情况下，这些术语包括但 不限于这些结构(i )形成包括上升部分的大体上一致厚度的连接的板状的结 构，该上升部分不与板的支配表面共面或不伸出支配平面，如由板的主表面(例 如一 "骨架"结构)所限定的支配平面以及(ii)不同厚度的复合或组合结构， 其包括(3 ) —由支配平面限定的厚度大体上均匀的板状平面部分(b ) —个或 多个从支配平面向外伸出的"厚"部分，(包括与和/或在下层整体形成的结构， 如平面部分的侧向延伸部分)。根据一个实施例，突起或隆起离开电极的宽度，大体上与装置的整个气流方 向成横向(即垂直)。突起沿着电极的一高度方向向外突出。突起可包括形成了 隆起或突起和/或电极增厚部分的板状材料。根据本专利技术的一实施例，突起的一 前缘具有一圆形的、逐渐增大或倾斜的截面，以使气流(如保持和/或促进一层流)的干扰最小化和/或避免，而突起的一后部或边缘使气流断开，促进气流与 电极体分开，并导致和/或产生一湍流或漩涡。突起还会形成一减慢了气流速度 和/或改变了气流方向的下流区域，以提高从集电极上除尘和除去其它微粒的能 力，并一直保持下去。突起最好是位于电极的端部或边缘，以阻止电场的急剧增 大。突起还可以沿着与前缘间隔的电极中心部分设置。总体来说，突起具有一几何形状，其为粒子形成"陷阱"。这些陷阱对主气 流的阻力最小，同时在突起(即后缘或"下降气流")后紧接就可在集电极的平 面部分形成一相对低速度的区域。本专利技术的这些实施例提供一改进的方案来提高空气清洁能力和静电流体(包 括空气)净化装置和系统的效率。电极端部的圆形突起减小了这些边缘周围和附 近的电场，同时，以一最小的可操作值在电极之间保持一电位差和/或梯度，并 不会产生电火花或电弧。这些突起还有效地使空气发生湍动。与前述的教导相反， 在一特定的带电粒子处于集电极和排斥电极之间期间，轻微的湍动将会延长一段 时间。延长的这个时间段增加了粒子在集电极上被电极捕获并收集的可能性。特 别地，延长的时间需要一带电粒子经过集电极(和排斥电极，如果有)之间的区域，这样使粒子运动到与集电极足够近的可能性就会增加，以使粒子能被集电极 捕获。突起后面的"陷阱"把突起后面(立即的"下降气流")的空气运动速度减 小到大体上等于0以及，在某些情况下，使陷阱区域的气流反向t在突起后面区 域内减小的和/或反向的空气流速使得附着在陷阱内的那些粒子不会受到初始的 或主要的气流(即主气流)的干扰。干扰的最小化使得粒子在一段时间内尽可能 的留在陷阱内，直到使用一合适的清洁方法来清除。附图说明图1是现有技术中形成一静电空气清洁的部分的电晕阵列、排斥电极和集电 极的横断面示意图；图2是电极阵列的横断面示意图，其中，根据本专利技术的一实施例，集电极的 圆柱形的突起部分在前缘形成；图2A是图2的电极配置的立体图；图2B是一电极阵列的横断面示意图，其中，根据本专利技术的另一实施例，集 电极的橫向的管状突起部分在前缘形成；图2C是有部分开口的管状前缘本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种静电空气清洁装置，其包括：多个具有各自离子化边缘的电晕电极以及，至少一个互补电极，该电极具有一大体上平的部分以及一在一侧面方向，大体上垂直于一流体流动的所要求方向向外延伸的突起部分。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：IA科里奇塔弗维奇，VL格罗伯特斯，
申请(专利权)人：克洛诺斯先进技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]