一種靜電凈化器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
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[0001]本實(shí)用新型涉及一種靜電空氣凈化器，特別是一種經(jīng)得起反復(fù)清洗、維護(hù)簡(jiǎn)單的廚房油煙凈化器。
【背景技術(shù)】
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[0002]使用電暈放電凈化空氣中的細(xì)小顆粒的靜電集塵室由Frederick G.Cottrell于1907年發(fā)明，迄今為止仍然是效率最高和成本最低的空氣凈化方法。這種使用電暈放電的靜電集塵室一般分為兩段，電離段和收集段。帶有污染物的空氣經(jīng)過(guò)電離段，空氣里的微粒在強(qiáng)烈電場(chǎng)力的作用下帶上電荷，成為帶電荷的離子，這些離子到達(dá)收集段受到帶相同電荷極板的排斥而被鄰近接地的極板吸收。靜電集塵室也叫板式集塵室，因?yàn)樗氖占斡珊芏嘞嗷テ叫械臉O板構(gòu)成。這些相互平行的極板分為兩組，一組與電離段的高電壓的電荷性質(zhì)一樣，另一組接地。帶高壓的極板與接地的極板，每隔一塊相互錯(cuò)開(kāi)。在制造時(shí)要求每塊極板要相當(dāng)平整，要用校平機(jī)校平，并放在玻璃上上檢查它的平整度。在裝配時(shí)，每塊極板不僅要相互平行，而且相對(duì)的兩個(gè)平面要處于等距離，如果出現(xiàn)有一個(gè)點(diǎn)，它的距離比其它的點(diǎn)距離小，則放電現(xiàn)在此處發(fā)生，并產(chǎn)生電弧，使靜電集塵室的效率降到最低，甚至不起作用，這種靜電集塵室有幾十塊，甚至上百塊需要清洗的極板，這種靜電集塵室用于餐館油煙凈化，一個(gè)新的，性能優(yōu)秀的靜電集塵室在使用30天后性能就開(kāi)始下降，進(jìn)而失效，失效的靜電集塵室，所有極板附著油煙以后清洗極為困難，超聲波清洗根本無(wú)效，使用大量油污洗滌劑(嚴(yán)重造成土地污染和公共水域污染)也無(wú)法清洗徹底，只有采用高壓高溫(170攝氏度)的蒸汽沖洗，但是，經(jīng)過(guò)高壓高溫蒸汽的沖洗，相互平行、極為精致的極板收集段已經(jīng)嚴(yán)重變形，再不堪重任，一個(gè)餐館廚房即使安裝有靜電式油煙凈化器，其后都接有高高的煙囪，就說(shuō)明了這個(gè)靜電式油煙凈化器沒(méi)有起作用。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型針對(duì)【背景技術(shù)】的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，凈化高效，使用時(shí)間長(zhǎng)的靜電凈化器。
[0004]本實(shí)用新型的靜電凈化器采用環(huán)形的電場(chǎng)布局，凈化器只有一個(gè)圓筒型的表面做油煙收集面，長(zhǎng)期工作效率高，清洗工作簡(jiǎn)單易行。
[0005]本靜電凈化器的具體方案是，它的外部是一個(gè)圓筒，它是結(jié)構(gòu)的主體。它的上端是氣流出口接有風(fēng)機(jī)(未不出)，中間有一根金屬管接高壓電源(未不出)的一極，這根金屬管通過(guò)絕緣塊與絕緣塊支架與外部圓筒機(jī)械連接并電隔離。這根金屬管上固定有幾塊周邊帶尖齒的圓盤(pán)，順氣流方向在這幾塊周邊帶尖齒的圓盤(pán)的下游是一個(gè)金屬小圓筒，在軸向，每?jī)蓚€(gè)帶尖齒的圓盤(pán)之間，裝有環(huán)狀擾流臺(tái)階。
[0006]這些部件的作用與相互關(guān)系如下:金屬管接高壓電源的一極，并與周邊帶尖齒的圓盤(pán)，小金屬圓筒電連接機(jī)械連接，使它們帶同樣極性的高電壓，金屬圓筒(兩個(gè)外筒)接地線，下面圓筒的內(nèi)表面與周邊帶尖齒的圓盤(pán)構(gòu)成電離段，尖齒放電的強(qiáng)烈電場(chǎng)使流過(guò)的氣流中的污染物電離，成為帶電荷的離子，上面圓筒的內(nèi)表面與金屬小圓筒構(gòu)成收集段，金屬小圓筒與外面金屬圓筒之間的高壓電場(chǎng)將帶有極性與小圓筒極性相同電荷的污染物排斥往上面金屬圓筒的內(nèi)壁，在上面金屬圓筒的內(nèi)壁失去電荷而被收集，環(huán)狀擾流臺(tái)階使流過(guò)的氣流產(chǎn)生旋渦和繞流使附著在圓筒內(nèi)壁的氣體得以流過(guò)電場(chǎng)強(qiáng)度大的區(qū)域，使污染物電離而帶上電荷。
[0007]本實(shí)用新型靜電凈化器只有一個(gè)圓筒型的污染物收集面，制造簡(jiǎn)單，維護(hù)簡(jiǎn)單，長(zhǎng)期工作效率高，是治理空氣污染的得力工具，是靜電凈化技術(shù)的創(chuàng)新。
【附圖說(shuō)明】
[0008]圖1為傳統(tǒng)靜電凈化器的示意圖；
[0009]圖2為本靜電凈化器的縱剖面的示意圖；
[0010]圖3為本靜電凈化器的電離段縱剖面示意圖；
[0011]圖4-A為本靜電凈化器拆開(kāi)后下段的縱剖面示意圖；圖4-B為本靜電凈化器拆開(kāi)后上段的縱剖面示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖1到附圖4-B對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述。
[0013]圖1為標(biāo)準(zhǔn)的板式空氣凈化器的原理圖。它分電離段和收集段，帶污染物的空氣進(jìn)入電離段，污染物成為帶電的離子，在收集段受到帶相同電荷的極板的排斥，被接地的極板吸附。圖中黑色的斑點(diǎn)代表從空氣中分離的污染物，如細(xì)菌，灰塵，油煙等。圖1中可以看到這些極板是平整的，相互平行并各處等距離的。這些極板在吸附了油煙之后，其表面的距離不再能保持等距，有局部的電弧發(fā)生，而導(dǎo)致凈化效率降低。而這些極板體系在使用高溫高壓的蒸汽清洗之后，平行、等距的特征被破壞，導(dǎo)致設(shè)備不能工作而報(bào)廢。
[0014]圖2中虛線下部為電離段，虛線上部為收集段。在電離段，帶有尖齒的圓形電暈放電極板的圓周邊上的尖齒對(duì)外筒2的內(nèi)壁形成電場(chǎng)，這電場(chǎng)有足夠的強(qiáng)度使空氣及所攜帶的微粒電離，成為帶電荷的離子。這些帶電荷的離子，由于其本身的質(zhì)量受風(fēng)機(jī)造成的氣流流動(dòng)的影響而順氣流流動(dòng)，其動(dòng)量為l/2mV2，m為微粒質(zhì)量，V為氣流流動(dòng)的速度；但是這微粒也帶有電荷q，在進(jìn)入到收集段的通道后，受到小圓筒與外筒I之間電位差形成的電場(chǎng)的影響，受到的電場(chǎng)力為水平方向，向外筒內(nèi)壁，其大小為l/2q V2，其中q為微粒所帶電荷，V為小圓筒與外筒內(nèi)壁的電位差。可以看出，只要電場(chǎng)力l/2q V2遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于慣性力l/2mV2微粒就會(huì)往外筒內(nèi)壁移動(dòng)，同時(shí)只要給予這種移動(dòng)足夠的時(shí)間，這種移動(dòng)就能夠完成，一直到附著在外筒內(nèi)壁上為止，微粒就不會(huì)被氣流帶走。另一方面，由圓盤(pán)放電尖齒與外筒內(nèi)壁之間產(chǎn)生的電場(chǎng)隨距離齒尖的距離的增加而衰減，到達(dá)外筒內(nèi)壁時(shí)，電場(chǎng)強(qiáng)度已經(jīng)為零，也即是說(shuō)，靠近外筒內(nèi)壁的污染顆粒受到的電場(chǎng)力為零。這部分污染物沒(méi)有受到控制，會(huì)跑出凈化器。為了避免此現(xiàn)象的發(fā)生，在外筒內(nèi)壁上，在兩片尖齒放電圓盤(pán)之間加裝了擾流環(huán)狀臺(tái)階。順外筒內(nèi)壁流動(dòng)的氣流遇到這個(gè)臺(tái)階會(huì)形成漩渦繞流而過(guò)，氣流中的微粒只有經(jīng)過(guò)電場(chǎng)強(qiáng)度較強(qiáng)的區(qū)域，因而被電離，形成離子，而被吸附到外筒內(nèi)壁。
[0015]本實(shí)用新型具體實(shí)施時(shí)選用了一個(gè)直徑為315_的軸流風(fēng)機(jī)(未示出)，流量為2000m3/h，功率為150W。一般小餐館，有1_2個(gè)炒鍋，它的抽風(fēng)煙灶都使用類(lèi)似風(fēng)機(jī)。針對(duì)這臺(tái)風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)了一臺(tái)圓筒型靜電油煙凈化器。圖2為該靜電凈化器的縱剖面，其中靜電凈化器是一個(gè)軸對(duì)稱(chēng)旋轉(zhuǎn)體，包括收集段金屬圓筒I和電離段金屬圓筒2，污染的空氣從電離段下部進(jìn)入，凈化后的空氣從收集段上部排出。電離段用了三塊周邊帶尖齒的圓盤(pán)5，圓盤(pán)5為圓形電暈放電極板，圓盤(pán)5圓周邊帶有很多小齒，圓盤(pán)5與金屬小管3連接，具體為機(jī)械相連電連接，金屬小管3為不銹鋼軸，金屬小管3將高電壓傳輸給帶尖齒的圓盤(pán)5和金屬小筒6，收集段金屬圓筒I和電離段金屬圓筒2組成外筒，圓筒I和2之間機(jī)械相連電連接，高電壓經(jīng)過(guò)絕緣體與外筒絕緣，外筒接高壓電源的另一端并接地。圖3中，氣流經(jīng)過(guò)環(huán)狀擾流片7形成漩渦，這些漩渦攪動(dòng)附著在外筒內(nèi)壁的氣體并從擾流片7伸出的臺(tái)階流動(dòng)從而進(jìn)入電場(chǎng)的區(qū)域受到電離，并被吸附到外筒內(nèi)壁，徹底消除沒(méi)有電離的微粒，實(shí)現(xiàn)100%凈化。圖3中從放電圓盤(pán)5齒尖發(fā)出的電力線由虛線表示，氣流產(chǎn)生的漩渦由有箭頭的圓弧表示。為了便于清洗，整個(gè)凈化器被分為上下兩段。第二段可以拆下清洗。圖4-A是油煙凈化器的下段2的縱剖面示意圖，從圖4-A可以看出，作為要清洗的下段是相當(dāng)簡(jiǎn)潔的，只有兩個(gè)擾流環(huán)7和一個(gè)集油槽8，圖4-B是與它相配的上段I的縱剖面示意圖。
[0016]直接將油煙加熱到煙點(diǎn)對(duì)本凈化器進(jìn)行考驗(yàn)，在夜晚強(qiáng)光照射下，不接通本凈化器，凈化器出口濃煙滾滾，在這凈化器接通后，油煙消失，從最敏感的方位觀察也看不到一絲煙的痕跡。反復(fù)的實(shí)驗(yàn)，在消耗掉大量的食用油之后，凈化的性能仍然是100%，油煙凈化器的效率不變。
[0017]有益的效果:
[0018]這個(gè)圓筒型的靜電空氣凈化器經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的油煙凈化實(shí)驗(yàn)證明:它能100%的凈化炒菜時(shí)產(chǎn)生的濃烈的油煙，在漆黑的夜晚進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，只看到濃烈的高溫油煙吸入進(jìn)氣口，在出風(fēng)口用強(qiáng)烈的光柱照射，從光柱的反方向，最敏感的方位觀察也看不到一絲煙的痕跡，用敏感度極高的油煙傳感器檢測(cè)，油煙濃度也接近為零，長(zhǎng)期的實(shí)驗(yàn)，將大量的食用油在鍋里加溫變成油煙，加以凈化，油煙凈化器的效率不變，拆開(kāi)油煙凈化器檢查，發(fā)現(xiàn)電離段的圓形放電齒盤(pán)潔凈如新，完全沒(méi)有油跡，收集段帶高電壓的排斥小圓筒也是干凈的；只有外筒的內(nèi)壁，不論是電離段或是收集段都涂滿了油。這些油經(jīng)過(guò)幾天時(shí)間會(huì)流出，這就是空氣中攜帶的油煙被凈化的產(chǎn)物，這些廢油可以收集起來(lái)經(jīng)過(guò)烴基置換反應(yīng)制作生物柴油。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種靜電凈化器，凈化器為環(huán)形，其特征在于，它的電離段由電離段金屬圓筒(2)的內(nèi)壁和帶尖齒的圓盤(pán)(5)構(gòu)成，它的收集段由收集段金屬圓筒(I)的內(nèi)壁和小金屬筒(6)構(gòu)成，帶尖齒的圓盤(pán)(5)和小金屬筒(6)由金屬管(3)連接并與高壓電源的一端連接，金屬管(3)經(jīng)過(guò)絕緣塊(4)與收集段金屬圓筒(I)和電離段金屬圓筒(2)電隔離，收集段金屬圓筒(I)和電離段金屬圓筒(2)接高壓電源的另一端并接地，在電離段金屬圓筒(2)的內(nèi)壁上，在軸向在每?jī)善恺X放電圓盤(pán)(5)之間有擾流環(huán)狀臺(tái)階(7)，帶尖齒的圓盤(pán)(5)與電離段金屬圓筒(2)的內(nèi)壁因尖齒帶有高壓電和金屬圓筒接地而使尖齒發(fā)射電子造成空氣中的污染物電離而成為帶電荷的離子，小金屬筒(6)帶有高壓電將帶有相同電荷的污染物離子排斥往接地線的收集段金屬圓筒(I)的內(nèi)壁，在接地線的收集段金屬圓筒(I)的內(nèi)壁失去電荷而被收集，氣流流過(guò)擾流環(huán)狀臺(tái)階(7)形成漩渦繞流而過(guò)，氣流中的微粒只有經(jīng)過(guò)電場(chǎng)強(qiáng)度較強(qiáng)的區(qū)域，因而被電離，形成離子，而被吸附到收集段金屬筒(I)的內(nèi)壁。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜電凈化器，其特征在于，在電離段金屬圓筒(2)的底部裝有集油槽⑶。
【專(zhuān)利摘要】一種靜電凈化器，尤其是一種軸對(duì)稱(chēng)環(huán)形結(jié)構(gòu)的靜電式空氣凈化器，它的電離段由帶尖齒的圓盤(pán)作電暈放電電極，用同放電電極圓盤(pán)同軸的圓筒內(nèi)壁作接地電極和收集段極板。在放電電極圓盤(pán)之后，裝了一個(gè)圓筒作排斥電極。收集電極只有一個(gè)表面，即外圓筒的內(nèi)表面。在外筒內(nèi)壁上，加裝了擾流環(huán)狀臺(tái)階。整個(gè)凈化器被分為上下兩段，第二段可以拆下清洗。制造簡(jiǎn)單，維護(hù)簡(jiǎn)便，長(zhǎng)期工作效率高。
【IPC分類(lèi)】B03C3/12, B03C3/49, F24C15/20, B03C3/41
【公開(kāi)號(hào)】CN204911788
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420528315
【發(fā)明人】盧賢楷
【申請(qǐng)人】盧賢楷, 黃永華
【公開(kāi)日】2015年12月30日
【申請(qǐng)日】2014年9月12日