新型微通道空气净化过滤器

摘要

本发明提出了一种新型微通道空气过滤器，该新型微通道空气过滤器包括：多个过滤单元，多个过滤单元中的每一个具有多个微空气通道，并且多个过滤单元顺序层叠设置；和高压电源，高压电源分别为多个过滤单元提供电能，以在多个过滤单元内形成静电场。本发明公开的新型微通道空气过滤器具有更大的容尘量、更长的使用寿命以及更高的吸附效率，因此具有更广阔的应用范围。

说明书

技术领域

本发明涉及空气净化领域，更具体地，涉及一种新型微通道空气净化过滤器。

背景技术

静电除尘是气体除尘方法的一种。含尘气体经过高压静电场时被电分离，尘粒与负离子结合带上负电后，趋向阳极表面放电而沉积。在冶金、化学等工业中用以净化气体或回收有用尘粒。利用静电场使气体电离从而使尘粒带电吸附到电极上的收尘方法。在强电场中空气分子被电离为正离子和电子，电子奔向正极过程中遇到尘粒，使尘粒带负电吸附到正极被收集。

现有静电吸附除尘技术主要有采用金属极板平行交错构成的静电过滤器和使用绝缘材料包裹导电材料构成的介质强电场过滤器。

采用金属极板平行交错构成的静电过滤器，其缺陷主要是：

1)金属板上直接加载高压电，安全性差；

2)金属极板间施加高压不能过高，否则会造成极板间空气击穿，因此吸附效率不高；

3)潮湿环境或是极板上灰尘集多时，极板间会发生放电、拉弧；以及

4)极板间高电压直接加载在空气上，臭氧产生量大。

另一种技术是用绝缘材料包裹导电材料构成的介质强电场过滤器，其可以很好的解决前述过滤器的4个缺陷，但仍存在容尘量相对低的不足。相对于相同厚度平板电场静电过滤器，介质强电场过滤器的容尘量低至少一倍以上，这样就限制了其不能应用在烟尘量大的场合，比如吸烟室、油烟净化等。造成介质强电场容尘量低的原因主要是：使用绝缘材料包裹导电材料，导致带电颗粒被吸附后，带电颗粒上所带的电荷很难快速的迁移中和，当带电尘埃在介质板上不断累积，那么所带电荷也不断累积，形成阻碍带相同电荷尘埃继续被吸附的反作用力，最终导致效率下降失效。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提出了一种新型微通道空气过滤器，该新型微通道空气过滤器包括：

多个过滤单元，多个过滤单元中的每一个具有多个微空气通道，并且多个过滤单元顺序层叠设置；和

高压电源，高压电源分别为多个过滤单元提供电能，以在多个过滤单元内形成静电场。

在本发明的一个实施例中，多个过滤单元中的每一个均包括第一导电板、第二导电板、多个第三导电板和导电层，其中：

第一导电板和第二导电板平行设置；

多个第三导电板设置在第一导电板与第二导电板之间且彼此平行，以支撑第一导电板和第二导电板；

导电层设置在第一导电板的背向第二导电板的表面上；以及

第二导电板由低阻抗材料或中阻抗材料制成。

在本发明的一个实施例中，第一导电板与多个第三导电板均由高阻抗材料制成；以及

第二导电板由低阻抗材料制成。

在本发明的一个实施例中，第一导电板和多个第三导电板由体积电阻率为10

第二导电板由体积电阻率为0-10

在本发明的一个实施例中，多个过滤单元中的每一个的导电层与高压电源相连接、第二导电板接地。

在本发明的一个实施例中，第一导电板、第二导电板和第三导电板分别由中阻抗材料、低阻抗材料和高阻抗材料制成。

在本发明的一个实施例中，第一导电板、第二导电板和第三导电板分别由体积电阻率为10

在本发明的一个实施例中，多个过滤单元中的导电层与高压电源连接、第二导电板接地。

在本发明的一个实施例中，第一导电板和第二导电板由中阻抗材料制成，第三导电板由高阻抗材料制成。

在本发明的一个实施例中，第一导电板与第二导电板由相同材料制成。

在本发明的一个实施例中，用于制成第一导电板和第二导电板的材料的体积电阻率在10

在本发明的一个实施例中，多个过滤单元中的奇数过滤单元的导电层接地、偶数过滤单元的导电层连接高压电源。

在本发明的一个实施例中，导电层由导电油墨或导电金属制成。

本发明公开的新型微通道空气过滤器通过使用不同体积电阻率的导电板使该微通道空气过滤器具有更大的容尘量、更长的使用寿命以及更高的吸附效率，因此具有更广阔的应用范围。

附图说明

图1为根据本发明的一个示例性实施例的新型微通道空气过滤器的微空气通道的结构示意图；

图2为根据本发明的一个示例性实施例的新型微通道空气过滤器的一个空气过滤单元的结构示意图；

图3为根据本发明的一个示例性实施例的新型微通道空气过滤器的结构示意图；和

图4为根据本发明的另一个示例性实施例的新型微通道空气过滤器的结构示意图。

具体实施方式

下面参照附图详细描述本发明的说明性、非限制性实施例，对根据本发明的新型微通道空气过滤器进行进一步说明。

本发明公开的新型微通道过滤器由多个过滤单元和高压电源组成，其中高压电源用于为多个过滤单元提供电能，以在多个过滤单元内形成用于吸附带电颗粒的静电场。

多个过滤单元中的每一个具有多个微空气通道，以允许包含带电颗粒的气流流过，并且多个过滤单元顺序层叠设置以形成具有强吸附能力的微通道过滤器。高压电源分别为多个过滤单元提供电能，以在多个过滤单元内形成静电场，使带电颗粒在电场力的作用下被吸附到多个微空气通道内，以实现空气过滤的效果。

参照图1，在一些实施例中，本发明公开的新型微通道空气过滤器的多个过滤单元中的每一个均包括第一导电板1、第二导电板2、多个第三导电板3和导电层4。

第一导电板1与第二导电板2平行设置，多个第三导电板3设置在第一导电板1与第二导电板2之间且彼此平行，以支撑第一导电板1和第二导电板2并形成多个微空气通道，导电层4设置在第一导电板1的背向第二导电板2的表面上，从而形成独立的过滤单元。将多个过滤单元中叠加设置并分别与高压电源连接，以形成新型微通道空气过滤器，其中每个过滤单元的微空气通道内形成电场，以吸附空气中的带电颗粒。进一步，每个过滤单元中的第二导电板2由中阻抗材料或低阻抗材料制成，使第二导电板2具有较强的离子中和能力，即，气流中的带电颗粒所带的电荷可以被快速迁移中和，从而保证过滤器具有持久、高效的净化效率。

下面结合附图说明本发明公开的新型微通道空气过滤器的示例性实施例。

实施例一

参照图2和3，在实施例一中，第一导电板1与多个第三导电板3均由高阻抗材料制成，第二导电板2由低阻抗材料制成，例如，第一导电板1和多个第三导电板3由体积电阻率为10

制备过程中，使用例如相同的高阻抗材料制备第一导电板1和垂直于第一导电板1的多个第三导电板3，第二导电板2与多个第三导电板3的自由端贴合，并且在第一导电板1的背向第二导电板2的一侧附着导电层4，从而形成一个独立的过滤单元，在该独立的过滤单元中具有多个微空气通道，每个微空气通道由第一导电板1、第二导电板2和两个第三导电板3围成。需要说明的是，第一导电板1、第二导电板2和第三导电板3可以由挤压设备一体成型，以形成一体式微通道结构的空气通道阵列。

进一步地，将制成的多个独立的过滤单元叠放，叠放的次序为每个过滤单元中的第一导电板1和第二导电板2分别与相邻的过滤单元中的第一导电板1和第二导电板2叠放，同时将叠放完成的多个过滤单元中的每一个的导电层4与高压电源(+KV)连接、第二导电板2接地(GND)，从而形成微通道空气过滤器。这样，该微通道空气过滤器中的每个空气通道中形成方向为从第一导电板1指向第二导电板2的电场，通过每个空气通道的气流中的带电颗粒在电场力的作用下被吸附到第一导电板1或第二导电板2，从而实现空气净化的效果。

在本实施例中，由于第二导电板2由低阻抗材料制成，气流中的带电颗粒所带的电荷可以被快速迁移中和，从而保证过滤器具有持久、高效的净化效率。

实施例二

参照图2和3，在本发明的实施例二中，第一导电板1、第二导电板2和第三导电板3分别由中阻抗材料、低阻抗材料和高阻抗材料制成，例如，第一导电板1、第二导电板2和第三导电板3分别由体积电阻率为10

制备过程中，通过材料挤压设备将用于形成第一导电板1、第二导电板2和第三导电板3的材料成型，以形成一体式中空结构的空气通道阵列，其中每个微空气通道均由第一导电板1、两个第三导电板3和第二导电板2围成，同时将导电材料附着在第一导电板1的背向第二导电板2的一侧形成导电层4，从而形成一个独立的过滤单元。

进一步地，将制成的多个独立的过滤单元叠放，叠放的次序为每个过滤单元中的第一导电板1和第二导电板2分别与相邻的过滤单元中的第一导电板1和第二导电板2叠放，同时将叠放完成的多个过滤单元中的每一个的导电层4连接到高压电源(+KV)、第二导电板2接地(GND)，从而形成微通道空气过滤器。这样，该微通道空气过滤器中的每个空气通道中形成方向为从第一导电板1指向第二导电板2的电场，通过每个空气通道的气流中的带电颗粒在电场力的作用下被吸附到第二导电板2，从而实现空气净化的效果。

在本实施例公开的微通道空气过滤器中，由于形成第二导电板2的材料为低阻抗材料，因此气流中的带电颗粒所带电荷可以被快速迁移中和，减少带电颗粒在第二导电板2上的积累，从而保证过滤器具有持有、高效的净化效率。

实施例三

参照图2和4，在本发明的实施例三中，第一导电板1和第二导电板2由中阻抗材料制成，第三导电板3由高阻抗材料制成，例如，用于制成第一导电板1和第二导电板2的材料的体积电阻率在10

制备过程中，通过材料挤压设备将用于形成第一导电板1、第二导电板2和第三导电板3的材料成型，以形成一体式中空结构的空气通道阵列，其中每个微空气通道均由第一导电板1、两个第三导电板3和第二导电板2围成，同时将导电材料附着在第一导电板1的背向第二导电板2的一侧形成导电层4，从而形成一个独立的过滤单元。

进一步地，将制成的多个独立的过滤单元叠放，叠放的次序为每个过滤单元中的第一导电板1和第二导电板2分别与相邻的过滤单元中的第二导电板2和第一导电板1叠放，即，多个过滤单元中的导电层4朝向同一个方向叠放；同时，将叠放完成的多个过滤单元中的奇数过滤单元的导电层4接地、偶数过滤过滤单元中的导电层4与高压电源连接。这样，该微通道空气过滤器中的每个空气通道中形成电场，通过每个空气通道的气流中的带电颗粒在电场力的作用下被吸附到导电层4接地的过滤单元的多个微空气通道内，从而实现空气净化的效果。

在本实施例中，由于用于制成第一导电板1和第二导电板2的材料是中阻抗材料，气流中的带电颗粒所带的电荷可以被快速地迁移中和，减少第二导电板2上颗粒物的积累，从而可以保证微通道空气过滤器有持久、高效的净化效率。

表一为使用依照实施例三制造的微通道空气过滤器的测试数据。

表一

表二为使用介质强电场制作的过滤器的测试数据。

表二

由上述测试数据可知，本发明公开的微通道空气过滤器相对于介质强电场制作的过滤器具有更高的空气过滤效率。