一種靜電凈化器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
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[0001]本發(fā)明涉及一種空氣凈化器，特別是一種長(zhǎng)久使用，凈化效果不會(huì)改變，維護(hù)簡(jiǎn)便的廚房油煙凈化器。
技術(shù)背景:
[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。很多號(hào)稱100%油煙凈化率的靜電集塵室油煙凈化器后面還接上高高的煙囪，就是因?yàn)樗臉O板出現(xiàn)了最小距離，已經(jīng)有電弧放電發(fā)生。而這種最小距離的出現(xiàn)，電弧放電的發(fā)生往往不是在靜電集塵室處于新的狀態(tài)，剛剛使用的階段，而是在使用一段時(shí)間以后。這是因?yàn)樵谑占瘶O板吸附油煙后，油膜堆積變厚，造成極板間出現(xiàn)最小距離引起。中國(guó)餐館廚房每天處于高負(fù)荷狀態(tài)，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。更大的悲劇出現(xiàn)在清洗。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。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明針對(duì)板式靜電集塵室制造，裝配難度大，有效使用時(shí)間段，清洗后變形嚴(yán)重失去工作效能，設(shè)計(jì)出一種制造極為簡(jiǎn)單，可以長(zhǎng)期使用的靜電集塵室。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。而在一系列放電電極圓盤(pán)之后，裝一個(gè)比外圓筒直徑小一些的圓筒(它帶有和尖齒放電圓盤(pán)極性一樣的高電壓)做排斥電極。這樣收集電極只有一個(gè)表面，即夕卜圓筒的內(nèi)表面。該凈化器工作一段時(shí)間以后，外圓筒內(nèi)壁開(kāi)始有油膜附著，油膜附著到一定厚度會(huì)因?yàn)橹亓Χ铝?。吸附的油和往下流的油在達(dá)到平衡時(shí)，油膜的厚度就保持不變。本設(shè)計(jì)就把這個(gè)油膜不變的厚度作為設(shè)計(jì)點(diǎn)，設(shè)計(jì)電場(chǎng)和確定電場(chǎng)強(qiáng)度。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0005]圖2為本方案原理機(jī)的從剖面，原理機(jī)是一個(gè)軸對(duì)稱的圓筒。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1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?？梢钥闯?，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。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。
[0006]有益的效果:
[0007]這個(gè)環(huán)形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%的凈化濃烈的炒菜時(shí)產(chǎn)生的油煙。在漆黑的夜晚進(jìn)行的實(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。由于人的眼睛的敏感度極高，高于油煙傳感器，所以能得出100%油煙凈化的結(jié)論。長(zhǎng)期的實(shí)驗(yàn)證明，在消耗掉大量的食用后，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；而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部涂滿了油。這些經(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。
【附圖說(shuō)明】
[0008]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。圖2是本發(fā)明的縱剖面。它是一個(gè)軸對(duì)稱旋轉(zhuǎn)體。部件5是一個(gè)周邊帶有很多小齒的圓盤(pán)，它與不銹鋼軸3機(jī)械相連電相連，由于不銹鋼軸與高電壓相連接，所以帶尖齒的圓盤(pán)也帶高電壓，這高電壓經(jīng)過(guò)絕緣體與外圓筒1，2絕緣。本圖中，部件5共有三片。外圓筒1，2機(jī)械相連，電相連，并都與地線接通。圖3，是說(shuō)明環(huán)狀擾流片7的作用。氣流經(jīng)過(guò)環(huán)狀擾流片形成漩渦，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。圖中從放電圓盤(pán)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。圖4是油煙凈化器的下段2的放大圖，右邊是與它相配的上段1.從圖4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。
[0009]具體實(shí)施:
[0010]下面結(jié)合【附圖說(shuō)明】具體的實(shí)施。具體實(shí)施時(shí)選用了一個(gè)直徑為315mm的軸流風(fēng)機(jī)，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)煙灶都使用類似風(fēng)機(jī)。針對(duì)這臺(tái)風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)了一臺(tái)環(huán)形靜電油煙凈化器。它的外筒內(nèi)徑為316_，用了三塊齒盤(pán)，其直徑為215mm，每塊齒盤(pán)上均布有360個(gè)齒，齒尖半徑為零，放電距離為50mm (此距離遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于常規(guī)板式靜電集塵室的極板距離，也遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于油煙在外筒內(nèi)壁達(dá)到平衡時(shí)的油膜厚度)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種靜電凈化器，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，而在一系列放電電極圓盤(pán)之后，裝一個(gè)比外圓筒直徑小一些的圓筒(它帶有和尖齒放電圓盤(pán)極性一樣的高電壓)做排斥電極，收集電極只有一個(gè)表面，即外圓筒的內(nèi)表面，電離段和收集段的電場(chǎng)距離大于積油層厚度至少10倍，電場(chǎng)內(nèi)氣流速度大于13米/秒。2.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。3.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。4.上述(1)、(2)、(3)之總合。
【專利摘要】一種軸對(duì)稱環(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。
【IPC分類】B03C3/41
【公開(kāi)號(hào)】CN105413868
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410467853
【發(fā)明人】盧賢楷
【申請(qǐng)人】盧賢楷, 黃永華
【公開(kāi)日】2016年3月23日
【申請(qǐng)日】2014年9月12日