静电过滤器的制作方法

1.本技术涉及静电吸附除尘装置，更具体地涉及静电过滤器。


背景技术：

2.静电过滤器利用高压静电场使微粒(例如灰尘)带电，然后通过集尘板吸附带电的微粒，以达到净化气体的效果。现有的静电过滤器存在打火放电的现象，并伴随有噼啪噪声，因而在室内等离人较近的场合使用时会影响使用感受。


技术实现要素：

3.本技术提供一种能够显著降低打火放电的频次的静电过滤器。静电过滤器包括：数个第一极板和数个第二极板。数个第一极板由金属材料制成，数个第二极板由金属材料制成，并与数个第一极板彼此交错地间隔布置。数个第一极板被配置为接收电源提供的电力，数个第二极板接地，从而使得数个第一极板具有第一极性，数个第二极板具有与第一极性相反的第二极性，并且使得在相邻的第一极板和第二极板之间形成电场。其中，数个第一极板的表面至少部分地覆有非金属材料膜。
4.根据上述的静电过滤器，数个第一极板至少在靠近其边缘的表面覆有非金属材料膜。
5.根据上述的静电过滤器，数个第一极板的表面全部覆有非金属材料膜。
6.根据上述的静电过滤器，非金属材料膜的材料选自聚乙烯(pe)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)或聚氯乙烯(pvc)中的一种或几种。
7.根据上述的静电过滤器，非金属材料膜的厚度为0.1
‑
0.5mm。
8.根据上述的静电过滤器，静电过滤器还包括数组非金属定位件，数组非金属定位件被配置为将数个第一极板和数个第二极板保持在固定位置。
9.根据上述的静电过滤器，数组非金属定位件的每一组包括定位杆和多个间隔套筒，定位杆穿过数个第一极板和数个第二极板，多个间隔套筒套设在定位杆上，并且多个间隔套筒的每一个设置在相邻的第一极板和第二极板之间，以使得相邻第一极板和第二极板之间通过间隔套筒保持预定的距离。
10.根据上述的静电过滤器，多个间隔套筒的每一个的长度相等。
11.根据上述的静电过滤器，数个第二极板在其一端经由接地连接件接地。
12.根据上述的静电过滤器，静电过滤器还包括电离丝，电离丝与数个第二极板中的部分之间形成不均匀电场。
附图说明
13.图1a是根据本技术的静电过滤器100的立体图，用于示出静电过滤器100的整体结构；
14.图1b是图1a所示的静电过滤器100的爆炸图，用于示出静电过滤器100的组成部
分；
15.图1c是图1a所示的静电过滤器100省略壳体101后的立体图，用于示出静电过滤器100 的内部配合关系；
16.图2a和图2b分别是现有技术的静电过滤器与图1a所示的静电过滤器100的打火频次的对比图；
17.图3a和图3b分别是现有技术的静电过滤器发生打火放电现象以及图1a所示的静电过滤器100能够显著降低打火放电现象的原理图。
具体实施方式
18.下面将参考构成本说明书一部分的附图对本技术的各种具体实施方式进行描述。应该理解的是，虽然在本技术中使用表示方向的术语，诸如“前”、“后”、“上”、“下”、“左”、“右”等描述本技术的各种示例结构部分和元件，但是在此使用这些术语只是为了方便说明的目的，基于附图中显示的示例方位而确定的。由于本技术所公开的实施例可以按照不同的方向设置，所以这些表示方向的术语只是作为说明而不应视作为限制。
19.图1a是根据本技术的静电过滤器100的立体图，用于示出静电过滤器100的整体结构；图1b是图1a所示的静电过滤器100的爆炸图，用于示出静电过滤器100的组成部分；图1c 是图1a所示的静电过滤器100省略壳体101后的立体图，用于示出静电过滤器100的内部配合关系。如图1a至1c所示，静电过滤器100包括壳体101、数个阳极板110(第一极板)、数个阴极板120(第二极板)、数个电离丝130、两个支撑件111以及数组固定件140。
20.具体地说，壳体101大致呈长方体形，其包括对称设置的前壁板131和后壁板132。前壁板131和后壁板132间隔设置，并在其两侧相应的上端和下端通过四个角形件133相连。角形件133为具有两个相交的侧壁的部件，其横截面呈“l”形。前壁板131、后壁板132以及四个角形件133限定壳体101的容腔150。容腔150用于容纳静电过滤器100的其他部件。前壁板131和后壁板132在其上端与两个上部角形件133限定容腔150的进口151，在其下端与两个下部角形件133限定容腔150的出口152。未经过滤的气体从进口151进入容腔150，经过滤后的气体从出口152流出容腔150。此外，前壁板131和后壁板132在其左端与左侧的上部角形件133和左侧的下部角形件133限定壳体101的左侧开口153，在其右端与右侧的上部角形件133和右侧的下部角形件133限定壳体101的右侧开口154。两个支撑件111 分别设置在左侧开口153和右侧开口154处。前壁板131和后壁板132上还设有用于固定数个阳极板110和数个阴极板120的数个固定孔134，这将在下文结合固定件140进行详细阐述。
21.两个支撑件111彼此对称地布置在壳体101的左侧和右侧，两个支撑件111中的一个与电源190电连接。以左侧支撑件111为例，支撑件111包括较长的横向件161和较短的纵向件162，横向件161与数个电离丝130以及数个阳极板110相连，纵向件162与电源190电连接。纵向件162的上端连接至横向件161的中间位置，纵向件162的下端突出于横向件161，使得支撑件111大体呈“t”形。
22.横向件161包括电离丝支撑板163和阳极连接板164，其靠近前壁板131和后壁板132 的两侧分别与前壁板131和后壁板132之间留有一定的间隙，以防止在静电过滤器100工作时，电荷经由支撑件111传导至壳体101而使壳体101带电。电离丝支撑板163朝向右上方倾斜地延伸，阳极连接板164从电离丝支撑板163的下端朝向右下方倾斜地延伸，使得横
向件161大致成倾斜布置的“l”形。电离丝支撑板163在其上端还具有朝向左上方倾斜地延伸的钩部167(在图1c中更清楚地示出)，数个缝隙112设置在钩部167上并延伸至电离丝支撑板163中。电离丝130设置在左侧电离丝支撑板163的缝隙112与右侧电离丝支撑板163 的相应的缝隙112之间，并经由钩部167保持固定。阳极连接板164用于与数个阳极板110 相连，这将在描述阳极板110的时候进行详细阐述。
23.纵向件162包括竖直片165和斜向片166。斜向片166沿着与电离丝支撑板163相同的方向延伸，并通过螺栓或焊接等方式连接至电离丝支撑板163。斜向片166的上端至多与电离丝支撑板163的上端齐平，下端延伸超出电离丝支撑板163。竖直片165从斜向片竖直向下延伸一端距离，竖直片165的下端与壳体101之间相距一定距离。纵向件162的竖直片165 与电源190的阳极相连，使得电离丝130和阳极板110都带正电。在其他实施例中，也可以将纵向件162与电源190的阴极相连，这样电离丝130和阳极板110带负电。
24.数个阳极板110形状相同并且彼此间隔布置。每个阳极板110都是薄片状的金属板，其表面至少部分地覆有非金属材料膜。非金属材料膜的厚度为0.1
‑
0.5m，其材料可以是聚乙烯 (pe)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)或聚氯乙烯(pvc)中的一种或几种。非金属材料膜的设置可以显著降低静电过滤器发生打火放电的现象的频率，这将在描述图3a和图3b时进行详细阐述。阳极板110包括矩形板117和与矩形板117一体成型的两个弧形板118。弧形板 118的高度与矩形板117的高度相等，弧形板118设置在矩形板117两侧并使得阳极板110 的上端的长度大于其下端的长度。弧形板118在靠近阳极板110的上端的区域还设有缝隙116，缝隙116的延伸方向与横向件161的阳极连接板164的延伸方向相同，并且缝隙116的形状和宽度与阳极连接板164的形状和厚度相匹配。横向件161的阳极连接板164的一部分插入数个阳极板110的缝隙116中，从而将数个阳极板110连接至支撑件111。阳极板110上还设有数个固定孔119，阳极板110通过与数个固定孔119相配合的固定件140保持在固定位置，这将在下文结合固定件140进行详细阐述。
25.阴极板120是裸露在壳体容腔的进口151处的薄片状的金属板，其包括数个第一阴极板 122(在图示的示例中是3个)和数个第二阴极板123(在图示的示例中是3个)。第一阴极板122和第二阴极板123彼此间隔布置。第一阴极板122包括矩形板127和与矩形板127一体成型的两个弧形板128。弧形板128的高度与矩形板127的高度相等，弧形板128设置在矩形板127两侧并使得阴极板120的上端的长度小于其下端的长度，即第一阴极板122的形状与倒置的阳极板110的形状相同，但第一阴极板122不设类似于缝隙116的缝隙。与第一阴极板122相比，第二阴极板123相当于在第一阴极板122的上方增加了一块矩形板126，矩形板126的长度和宽度与第一阴极板122的矩形板127的长度和宽度相等。第一阴极板122 和第二阴极板123的相应位置上均设有数个固定孔129，并且数个固定孔129的位置还与阳极板110的数个固定孔119以及壳体101的数个固定孔134的位置相对应。第一阴极板122 和第二阴极板123通过与数个固定孔129相配合的固定件140保持在固定位置，这将在下文结合固定件140进行详细阐述。数个阴极板120的一端连接至阴极连接板121，阴极连接板 121与接地线(未示出)电连接。阴极连接板121为长方形金属薄板，其设置在两个支撑件 111中的一个的竖直片165与壳体101之间的空间中。阴极连接板121在其一侧具有数个缝隙124，缝隙124的数目与阴极板120的数目相等，并且缝隙124的宽度与阴极板120的宽度相匹配。因此，阴极板120可以通过缝隙124连接至阴极连接板121，再通过阴极连接板 121与接地线电连
接。由于阳极板110的弧形板118和阴极板120的弧形板120的方向相反，因此连接至数个阴极板120的一端的阴极连接板121不会与阳极板110接触(在图1c中清楚地示出)。
26.电离丝130设置在相邻两个第二阴极板123之间，用于产生不均匀的高压电场以使得经过该不均电场的气体中的颗粒带电。具体地，在本实施例中，电离丝130是金属丝，其大致呈波浪形的丝状。电离丝130设置在相邻两个第二阴极板123的矩形板126之间，并且位于相邻两个第二阴极板123之间的阳极板110和第一阴极板122的上方。
27.继续参照图1a至图1c，数组非金属定位件140通过与阳极板110的数个固定孔119、阴极板120的数个固定孔129以及壳体101的数个固定孔134相配合将数个阴极板120和数个阳极板110保持在固定的位置。具体地，数组非金属定位件140中的每一组包括定位杆141 和多个间隔套筒142。定位杆141具有杆部143和设置在杆部143一端柄部144，通过操作柄部144可以使得定位杆141相对于阳极板110和阴极板120移动。柄部144的尺寸大于壳体 101的数个固定孔134的尺寸，杆部143的尺寸能够允许其穿过阳极板110的数个固定孔119、阴极板120的数个固定孔129以及壳体101的数个固定孔134。在本实施例中，壳体101的固定孔134具有内螺纹(未示出)，定位杆141的杆部143在靠近两端的附近具有外螺纹(未示出)。杆部143的尺寸与壳体101的固定孔134的尺寸相匹配，旋转定位杆141的柄部144 能够使得定位杆141相对于壳体101移动，并在螺纹配合的作用下相对于壳体101保持固定。阳极板110的固定孔119以及阴极板120的固定孔129的直径大于定位杆141的杆部143的直径，使得杆部143能够从阳极板110以及阴极板120之间穿过。间隔套筒142呈圆柱形，其内部具有沿其轴向贯穿的同心孔。间隔套筒142的内径大于定位杆141的杆部143的直径，以使得间隔套筒142能够套在杆部143上。间隔套筒142的外径大于壳体101的固定孔134、阳极板110的固定孔119以及阴极板120的固定孔129的直径，以使得间隔套筒142能够保持在阳极板110(或阴极板120)与壳体101之间以及相邻的阳极板110与阴极板120之间。阳极板110(或阴极板120)与壳体101之间以及相邻的阳极板110与阴极板120之间的距离即是间隔套筒142的长度。在本实施例中，间隔套筒142的长度均相等。当然，间隔套筒142 可以根据需要预先设定呈任意想要的长度，以使得相邻的阳极板110与阴极板120之间保持想要的距离。
28.需要说明的是，还可以通过其他方法来设置非金属定位件140，例如非金属定位件140 只包括定位杆141，而阳极板110的固定孔119以及阴极板120的固定孔129的直径均略小于定位杆141的杆部143的直径，通过定位杆141的杆部143与阳极板110的固定孔119以及阴极板120的固定孔129的过盈配合来将阳极板110与阴极板120保持在固定位置。
29.在安装静电过滤器100时，先将间隔套筒142设置在阳极板110(或阴极板120)与壳体 101之间以及相邻的阳极板110与阴极板120之间，然后将其对准壳体101的固定孔134，最后将定位杆141穿过壳体101、间隔套筒142、阳极板110与阴极板120并固定。在通过非金属定位件140将阳极板110和阴极板120与壳体101固定之后，将阳极板110和阴极板120 分别连接至支撑件111的横向件161和阴极连接板121，并将电离丝130连接至支撑件111 的横向件161，由此即可将通过支撑件111的纵向件162将阳极板110与电源190的阳极(或阴极)相连，并通过阴极连接板121将阴极板120接地。
30.当静电过滤器100工作时，在电离丝130与其两侧的第二阴极板123的矩形板126之间会产生不均匀电场，而在相邻的阳极板110和阴极板120(第一阴极板122和第二阴极板123 的除去矩形板126的区域)之间会形成均匀电场。气体从壳体101的进口151进入静电过
滤器100时会首先流经电离丝130与矩形板126之间产生的不均匀电场，气体中的颗粒会在该不均匀电场的作用下带上正电荷或负电荷。紧接着，带有正电荷或负电荷的颗粒的气体进入阳极板110和阴极板120之间的均匀电场。在该均匀电场的作用下，带负电荷的颗粒会向阳极板110移动并被阳极板110吸附，而带正电荷的颗粒会向阴极板120移动并被阴极板120 吸附，由此，气体中的颗粒被吸附而除去，达到净化气体的目的。
31.图2a和图2b分别是现有技术的静电过滤器与图1a所示的静电过滤器100的打火频次的对比图，其中横坐标为时间，单位为秒；纵坐标为声音(通过打火放电产生的声音来判断打火放电发生的次数)，单位为分贝。如图2a和图2b所示，现有技术的静电过滤器在180 秒内的打火次数高达37次，而本技术的静电过滤器100在180秒内的打火次数为0，可见，本技术的静电过滤器100与现有技术相比而言，显著降低了发生打火放电现象的频次，具体原因将结合图3a和图3b进行详细阐述。
32.图3a和图3b分别是现有技术的静电过滤器发生打火放电现象以及图1a所示的静电过滤器100能够显著降低打火放电现象的原理图。如上所述，当带有正电荷或负电荷的颗粒进入阳极板与阴极板之间的均匀电场时，带负电荷的颗粒会向阳极板移动并被吸附，带正电荷的颗粒会向阴极板移动并被吸附。在现有技术的静电过滤器中，阳极板为裸露在壳体进口处的金属板。由于加工工艺的原因，阳极板的边缘处会存在一些毛刺，与电源阳极相连的阳极板会在阳极板的毛刺的尖端富集正电荷。当吸附到阳极板上的带有负电荷的颗粒越来越多时，部分颗粒的负电荷没有及时释放出来，由于这些带负电荷的颗粒与毛刺尖端之间的距离极小，因此会在富集正电荷的毛刺尖端与这些带负电荷的颗粒之间产生很大的局部电场，当该局部电场的电场强度与阳极板和阴极板之间的电场强度之和超过击穿空气的电场强度时，便会发生打火放电现象。
33.而本技术的静电过滤器100通过在阳极板110的表面覆上非金属材料膜来解决现有技术的静电过滤器中的打火放电的问题。在本实施例中，阳极板110的表面全部覆有非金属材料膜。在阳极板110的表面覆上非金属材料膜之后，在非金属材料膜靠近阳极板110的一侧受到阳极板110的影响分布有带负电荷的电子。非金属材料膜可以视为电阻极大的导体，电子在非金属材料膜中的移动很困难，因此在非金属材料膜靠近阳极板110的一侧分布的电子的量很小。相应地，非金属材料膜远离阳极板110的另一侧(即非金属材料膜的表面)也会分布少量的正电荷。相比现有技术的裸露的阳极板而言，非金属材料膜的表面的正电荷大大降低。并且当带有负电荷的颗粒被阳极板110吸过来时，由于非金属材料膜的存在，带有负电荷的颗粒与阳极板110之间的范德华力消失，带有负电荷的颗粒无法吸附在非金属材料膜的表面，其与非金属材料膜的表面的正电荷之间的局部电场强度很小，约等于0。该局部电场强度与阳极板110和阴极板120之间的电场强度之和远小于击穿空气的电场强度，从而不会产生打火放电的现象。
34.当然，根据现有技术的静电过滤器中的打火放电现象产生的原理，本技术也可以只在阳极板110的(因加工而存在毛刺的)边缘处覆上非金属材料膜，这同样能够显著降低静电过滤器中的打火放电的频率。所述非金属材料膜还可以是绝缘阻燃非金属材料膜，以提高非金属材料膜的燃点。
35.此外，现有技术的静电过滤器中的定位件是金属的，该定位件同时起到固定阳极板和阴极板以及将阴极板电连接至接地线的作用。为了防止阳极板和阴极板的电连接，现
有技术在阳极板上开了较大的孔，以允许固定阴极板的定位件穿过；在阴极板上开了较大的孔，以允许固定阳极板的定位件穿过。这种设置使得固定阳极板的定位件上也带电，该定位件也会和阴极板之间产生电场，从而干扰阳极板和阴极板之间的均匀电场。本技术采用非金属定位件 140来固定阳极板110和阴极板120，这不会对阳极板110和阴极板120之间的均匀电场产生干扰。并且，本技术的静电过滤器100的阴极板120通过设置在其一侧的阴极连接板121与接地线电连接，这也最大程度上减少了阳极板110与阴极连接板121之间可能产生的电场。
36.尽管参考附图中出示的具体实施方式将对本技术进行描述，但是应当理解，在不背离本技术教导的精神和范围和背景下，本技术的静电过滤器可以有许多变化形式。本领域技术普通技术人员还将意识到有不同的方式来改变本技术所公开的实施例中的结构细节，均落入本技术和权利要求的精神和范围内。