电动吸尘设备制造技术

电动吸尘设备包括电晕放电型充电部和吸尘部，充电部配置成对空中浮尘充电，吸尘部配置成吸收带电尘粒。吸尘部中，在一对接地电极与高压电极之间施加频率为０．１～２Ｈｚ的矩形波型交流高压，在里面产生静电场。空中浮尘在通过充电部时被充电，并被吸尘部的静电场吸到接地电极（吸尘电极）上。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种应用矩形波形交流高压清洁隧道内空气的高压发生部。
技术介绍
众所周知，汽车排气中的有害气体与烟炭和汽车行驶时轮胎或路面沥青磨损造成得亚微米级的浮尘，都会污染隧道中汽车行车道的空气，因而为了消除污染空气中的这些烟尘，就要使用一种空气清洁设备，该设备应用了一种双级型电动吸尘设备，包括充电部分与吸尘部。图20示出常见的双级型电动吸尘设备的结构。图20中的电动吸尘设备100包括充电部1和吸尘部2。充电部1配备一种“直线4与平板电极3a，3b”结构，在电极间加上直流高压，就产生电晕放电。吸尘部2配备一种平行平板电极结构5a，5b和6，在平行平板电极间加上直流高压，形成一静电场。在上述结构的常规双级型电动吸尘设备中，尘粒在充电部1以单极性充电，并被吸尘部2的静电场捕获到吸尘电极5a与5b上。双级型电动吸尘设备还对纳米(亚微米)尘粒装备了高吸尘率，适宜处理大的流速。但当所含的低电阻碳粒等成为隧道中汽车行车道的主要浮粒成分时，就存在这样一种情况，其中捕获到吸尘电极上的尘粒重新散开，并与气流一起从电动吸尘设备里排出。该现象称为再散开现象。出现再散开现象时，由于明显降低了大粒度尘粒的吸尘率，所以再散开现象提出了一个有待改进的重要问题。图21的说明图示出了上述再散开现象的机理。尘粒在充电部以单一的负极性充电，此时的再散开现象机理如下。首先如图21(A)所示，在充电部以负极性充电的尘粒9被捕获到吸尘部接地电极8上，被捕获接地电极板8上的碳粒9立即失去电荷，其极性与接地电极一样，因而接地电极8上捕获尘粒附近的电场得以增强。另如图21(B)所示，当气流中以负极性充电的尘粒被吸到接地电极8上时，它与接地电极8上的尘粒10絮凝，通过电场沿负极性电极方向利用库仑力形成玫瑰花坛状的念珠形尘粒。随着这种念珠形尘粒絮凝成块状(见图21(c))，流体阻力与库仑力的剥离力得到增强，当这些力变成大于接地电极与念珠形尘粒间的粘附力时，尘粒就再散开。作为一种极有效的防止再散开现象的方法，曾提出过一种应用矩形的交流高压的电动吸尘设备。图22示出应用矩形波形交流电压的电动吸尘设备的简要结构。该设备包括充电部40和吸尘部50，前者构成直线对平板电极结构，包括作为一对平板的接地电极21与22和形成直线形的高压电极23。高压电源20在接地电极21与22同高压电极23之间施加直流高压，在充电部40产生电晕放电。直流高压的极性或正或负，该高压可以是脉冲电压。吸尘部50构成平行平板电极结构，包括作为一对平板的接地电极31与32和作为一块平板的高压电极33。交流高压电源30在接地电极31与32同高压电极33之间施加矩形波形的交流高压。若不用交流高压电源30，可应用产生正弦波形交流高压的交流高压电源。这类交流电压电源的电压范围，在电极间每1mm间隔为等于或低于3kv，一般为每1mm约0.9kV。另外，施加电压的频率范围为几HZ～几KHZ。但问题在于，频率越高，要求的电源容量越大。反之，把频率调低时，则存在产生再散开并对大粒度尘粒降低吸尘率的问题。
技术实现思路
本专利技术可解决上述诸问题，因而本专利技术的一个目的是提供一种电动吸尘设备，即使降低了加到吸尘部的交流高压的频率，就是说，即使减小了电源容量，该设备也能保持高的吸尘率。而本专利技术另一目的所提供的电动吸尘设备，能在使用矩形波形的交流高压时，即可实现高的吸尘率，又具有必需的最小的dv/dt电压变化率值(即矩形波形的升降倾斜)，还能简化电源设备与电缆。本专利技术的又一目的的所提供的电动吸尘设备，通过有效地防止再散开，能以低成本实现高吸尘率。为实现这些目的，本专利技术的第一个方面提出的电动吸尘设备包括配置成对空中浮尘充电的电晕放电型充电部；和位于充电部下游被配置成吸收带电尘粒的吸尘部，其中电晕放电型充电部包括一直流高压发生部，配置成对其电极之间施加直流高压而对尘粒充电，而其中的吸尘部包括一交流高压发生部，配置成在其电极之间施加频率为0.1HZ～2HZ的矩形波形交流高压而实现吸尘。本专利技术第二方面所提供的电动吸尘设备包括配置成对空中浮尘充电的电晕放电型充电部；和位于充电部下游被配置成吸收带电尘粒的吸尘部，其中充电部包括一直流高压发生部，配置成在其电极之间施加直流高压而对尘粒充电，而其中的吸尘部包括一交流高压发生部，配置成在其电极之间施加电压变化率dv/dt在50～2000V/msec内的矩形波形交流高压以实现吸尘。本专利技术第三个方面所提供的电动吸尘设备包括配置成对空中浮尘充电的电晕放电型充电部；和位于充电部下游吸收带电尘粒的吸尘部，其中充电部包括一交流高压发生部，配置成在其电极之间施加交流高压而对尘粒充电，而其中的吸尘部包括一交流高压发生部，配置成在其电极之间施加交流高压而实现吸尘。附图说明通过以下结合附图的详述，可以更全面地了解本专利技术的种种目的和优点，其中图1是本专利技术第一实施例的电动吸尘设备的剖视图。图2示出在图1所示吸尘部中捕获带电尘粒并防止其再散开的模型。图3示出加到吸尘部的高压波形。图4示出实验提供的吸尘率的频率特性(加直线(DC)，加0.001HZ～1HZ的频率)。图5示出该实验提供的吸尘率的频率特性(加直线(DC)，加0.01HZ～1HZ的频率)。图6示出另一试验提供的吸尘率的频率特性(频率为0.1HZ～10HZ)。图7示出对吸尘部加正弦波形交流高压时的吸尘率的频率特性。图8示出各频率下的尘粒振荡模型。图9是本专利技术第二实施例的电动吸尘设备的剖视结构。图10示出加到图9所示吸尘部的电压波形。图11表示在直流电动吸尘设备和矩形波形交流电动吸尘设备中，吸尘率与dv/dt公差Dh之间的关系。图12是实验所使用的设备的框图。图13示出第二实施例中电动吸尘设备的电极结构。图14示出管道中的电极配置。图15示出dv/dt对吸尘率粒度特性的影响。图16是示出本专利技术第三实施例的电动吸尘设备的剖视结构。图17是示出本专利技术第四实施例的电动吸尘设备的剖视结构图。图18举例说明充电部的各种电极结构。图19举例说明各种一般的电极形状。图20示出双极型电动吸尘设备的一般已知结构。图21示明再散开现象的机理。图22示出应用矩形波形交流电压的电动吸尘设备的简要结构。具体实施例方式现参照附图详述本专利技术诸较佳实施例。第一实施例图1是本专利技术第一实施例的电动吸尘设备的剖视结构。该电动吸尘设备包括充电部40和吸尘部50。充电部40有一直线对平板电极结构，包括作为一对平板的接地电极21与22和直线形高压电极23。高压电源20在接地电极21和22同高压电23之间施加直流高压，在充电部40产生电晕放电。直流高压的极性或正或负，电压可以是脉冲电压。吸尘部50具有平行平板电极结构，包括作为一对平板的接地电极31与32和作为一块平板的高压电极33。交流高压电源60在接地电极31与32同高压电极33之间施加交流高压(频率为0.1～2HZ)，产生矩形波形的交流高压。施加该高压，在吸尘部50产生静电场。含浮尘气流通过充电部40而带电，浮尘被吸尘部50的静电场捕获到吸尘电极上。接着参照图2和图3说明对吸尘部50施加交流高压时防止再散开的机理。图2示出吸尘部50吸收带电尘粒并防止其再散开的模型。这里，充电部40(见图1)加有直流负高压，尘粒带负电。图3示出加到吸尘部50本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动吸尘设备，其特征在于，包括：配置成对空中浮尘充电的电晕放电型充电部；和位于充电部下游配置成吸收带电尘粒的吸尘部，其中充电部包括配置成在电极间施加直流高压以对尘粒充电的直流高压发生部，而吸尘部包括配置成在其电极间施加电压变化率ｄｖ／ｄｔ为５０～２０００Ｖ／ｍｓｅｃ的矩形波型交流高压以便吸尘的交流高压发生部。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：瑞庆覧章朝，安本浩二，河野良宏，伊藤泰郎，
申请(专利权)人：富士电机株式会社，伊藤泰郎，
类型：发明
国别省市：JP[日本]