一种集尘板及空气净化装置的制作方法

1.本发明涉及空气净化设备技术领域，具体涉及一种集尘板及空气净化装置。


背景技术：

2.静电式空气净化装置具有无需耗材，能除去的灰尘粒径范围较宽等优势，因而得到了广泛的应用。在静电式空气净化装置的使用过程中，荷电的灰尘会附着到集尘板上，容易在集尘板上引发结垢现象，或产生反电晕、腐蚀集尘材料等问题，因此需要定期对集尘板进行清洁。
3.现有技术中一般在集尘板上设置振打装置，用来将附着在集尘板上的灰尘振下，或者是电极由操作者将集尘板从空气净化器中拆下，再将对集尘板进行人工清洗。使用振打装置往往只能去除集尘板上的状态比较松散的灰尘，无法去除粘附性强的油性物质或因灰尘堆积产生的较为致密的尘垢。人工清洁则存在着操作麻烦、一致性差，容易损伤集尘板等问题。


技术实现要素：

4.因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的空气净化装置中的集尘板清理过程复杂且一致性差的缺陷，从而提供一种便于清理的集尘板和空气净化装置。
5.为了解决上述问题，本发明第一方面提供了一种集尘板，包括：电极层，包括第一电极和第二电极，第二电极与第一电极之间间隔设置，第一电极和第二电极适于同时接地，或者其中一个接地，另一个接第一交流电源；绝缘树脂层，包裹在电极层外。
6.进一步地，第一电极和第二电极构成叉指电极。
7.进一步地，第一电极包括多个平行设置的第一板体和连接多个第一板体的同侧的端部的第一连接部，第二电极包括一一对应地插入到多个第一板体间的第二板体，多个第二板体彼此平行且与相邻的第一板体的间距相等，第二电极还包括连接多个第二板体的同侧的端部的第二连接部。
8.进一步地，第一电极和/或第二电极的材料为铜。
9.进一步地，绝缘树脂层包括三聚氰胺甲醛树脂。
10.进一步地，绝缘树脂层还包括玻璃布，玻璃布与三聚氰胺甲醛树脂通过层压成型法形成绝缘树脂层。
11.进一步地，第一交流电源的频率为5000
‑
7000hz中的任意值，电压为20
‑
30kv中的任意值。
12.进一步地，第一电极和第二电极还适于其中一个接地，另一个接第二交流电源，第二交流电源的电压和频率低于第一交流电源的电压和频率。
13.进一步地，第二交流电源的频率为5
‑
15hz中的任意值，电压为8
‑
10kv中的任意值。
14.进一步地，第一板体和/或第二板体的厚度为0.1
‑
0.15mm中的任意值；
15.和/或，相邻的电极的间距为1
‑
1.5mm中的任意值；
16.和/或，绝缘树脂层的厚度为0.1
‑
0.15mm中的任意值；
17.和/或，绝缘树脂层的介电常数为5
‑
6中的任意值；
18.和/或，绝缘树脂层的电阻为109‑
10
10
ω中的任意值；
19.和/或，绝缘树脂层的击穿电压为40kv
‑
70kv中的任意值。
20.本发明第二方面提供了一种空气净化装置，包括本发明第一方面所提供的集尘板。
21.本发明具有以下优点：
22.1、由上述技术方案可知，本发明的电极层主要包括间隔设置的第一电极和第二电极，电极层外包裹有绝缘树脂层。这使得当第一电极和第二电极同时接地时，电场中的灰尘能够受库仑力的作用附着在集尘板的绝缘树脂层上。当第一电极和第二电极中的一个接地，另一个接第一交流电源时，集尘板与第三电极之间的空气能够被击穿并产生等离子体。等离子体能够均匀地电蚀掉绝缘树脂层的表面一层，从而清除掉集尘板表面的灰尘和污垢。因此，本发明的集尘板能够借助电蚀作用除去绝缘树脂层表面的一层，从而去除绝缘树脂层表面的污垢，提高了集尘板除尘操作的自动化程度，能够克服现有技术中的空气净化装置中的集尘板清理过程复杂且一致性差的缺陷。
23.2、第一电极和第二电极构成叉指电极，叉指电极具有较好的平行性，第一电极和第二电极间不易错位。
24.3、绝缘树脂层包括三聚氰胺甲醛树脂，三聚氰胺甲醛树脂中含有较多的羟基，这使得其能够吸附空气中的水分，由此降低绝缘树脂层的表面电阻。当空气净化装置处于集尘状态时，三聚氰胺甲醛树脂的表面电阻降低至109ω左右，这使得绝缘树脂层的表面具有较小的静电耗散常数。当带负电荷的灰尘附着在绝缘树脂层上时，灰尘上携带的电荷能较快地被导走，从而降低集尘材料表面的反电场，提高集尘效率。三聚氰胺树脂的高含氮量、高交连密度等特性使其具有较强的耐电弧与耐电蚀能力。这使得包含三聚氰胺甲醛树脂的绝缘树脂层能够经过多次电蚀，能够提升集尘板的使用寿命。
25.4、第一电极和第二电极还适于其中一个接地，另一个接第二交流电源，第二交流电源的电压和频率低于第一交流电源的电压和频率。由于集尘板与另一电极之间会产生电场，绝缘树脂层表面上覆盖的灰尘会在电场中被极化。此时将第一电极和第二电极中的一个与第二交流电源相连，电源中的电场会反复转向，同时向绝缘树脂层上的灰尘施加反向的作用力，使得绝缘树脂层表面上呈松散状的灰尘在反向作用力的作用下在集尘板与另一电极之间发生弹跳，从而祛除绝缘树脂层表面附着的松散灰尘。第二交流电源的频率优选为5
‑
15hz中的任意值，恰好能够使集尘板表面较为松散的灰尘在电场力的作用下发生弹跳，从而脱离集尘板。电压的大小可根据集尘板与第三电极之间的电压进行选择，在本实施例中，第二交流电源的电压优选为8
‑
10kv中的任意值，既能够使灰尘被极化并在极板间弹跳，又不至于将空气击穿。通过电帘除尘的方式能够在不损伤绝缘树脂层的表面的情况下对绝缘树脂层上的较为松散的灰尘进行清理，避免了灰尘大量积聚后导致结垢，从而降低通过电蚀作用清理集尘板的频率，有助于延长集尘板的使用寿命。
26.5、本发明第二方面提供了一种空气净化装置，其包括或使用了本发明第一方面所述的集尘板因此具有了其效果，即提高了集尘板除尘操作的自动化程度，能够克服现有技术中的空气净化装置中的集尘板清理过程复杂且一致性差的缺陷，
附图说明
27.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
28.图1示出了本发明实施例的空气净化装置的集尘板；
29.图2示出了图1所示的集尘板的第一电极；
30.图3为图1所示的集尘板的第二电极。
31.附图标记说明：
32.100、集尘板；11、第一电极；111、第一板体；112、第一连接部；12、第二电极；121、第二板体；122、第二连接部。
具体实施方式
33.下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
34.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
35.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
36.此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
37.本实施例涉及一种空气净化装置，其主要包括集尘板100和第三电极。需要注意的是，在本实施例中，第三电极是指与集尘板100相对设置，并在空气净化装置处于集尘状态时连接直流电源的电极。在其他状态下，其也可以与其他电源相连。如图1所示，集尘板100主要包括电极层和绝缘树脂层(未示出)。其中，电极层包括第一电极11和第二电极12。第二电极12与第一电极11之间间隔设置。第一电极11和第二电极12适于同时接地，或者其中一个接地，另一个接第一交流电源。绝缘树脂层包裹在电极层外。一般来说，为确保空气净化装置具有较高的除尘效率，空气净化装置中一般包括多组由集尘板100和第三电极组成的集尘模块，比如在本实施例中，空气净化装置共包括70组集尘板100和第三电极。
38.当集尘板100的表面包裹有绝缘树脂层时，其能够克服金属电极在极板的间距较小时容易击穿打火的缺陷，这使得集尘板100与第三电极之间的距离能够被设置的更小以提高空气净化装置的集尘区的偏转电场强度，从而提升空气净化装置的集尘效率。另外，当
绝缘电阻层的电阻处于109‑
10
10
范围内时，其还能够降低反向电场对电场强度的影响，由此进一步提高空气净化装置的集尘效率。经核算，在达到同样的电场强度的前提下，本实施例的集尘板100和第三电极组成的集尘模块的重量仅为金属集尘模块的质量的一半。同时由于集尘板100和第三电极之间的距离较小，其还有助于缩小空气净化装置的体积。直流电源的电压可根据电极的性质进行选取，一般为40到75kv中的任意值，为本领域技术人员所熟知，在此不再详述。
39.由上述技术方案可知，本实施例的空气净化装置主要包括第三电极和集尘板100。集尘板100的电极层主要包括间隔设置的第一电极11和第二电极12。电极层外包裹有绝缘树脂层。这使得当第一电极11和第二电极12同时接地，第三电极与高压电源相连时，空气净化装置处于除尘状态。电场中的灰尘能够在带电后受库仑力的作用附着在集尘板100的绝缘树脂层上，从而对空气进行除尘。当第一电极11和第二电极12中的一个接地，另一个接第一交流电源时，集尘板100与第三电极之间的空气能够被击穿并产生等离子体。等离子体能够均匀地电蚀掉绝缘树脂层的表面一层，从而使集尘板100表面的灰尘和污垢一同被清除掉。因此，本实施例的空气净化装置能够借助电蚀作用除去绝缘树脂层表面的一层，从而去除集尘板100表面的污垢，提高了集尘板100除尘操作的自动化程度，能够克服现有技术中的空气净化装置中的集尘板100清理过程复杂且一致性差的缺陷。
40.第一电极11和第二电极12均可选择为多种形态的电极。但优选的，第一电极11和第二电极12构成叉指电极。叉指电极具有较好的平行性，第一电极11和第二电极12间不易错位。叉指电极可选为圆形的叉指电极，也可选为矩形的叉指电极。但当叉指电极选择为圆形的叉指电极时，同极产生的电场会相互抵消，这使得在达到的电场强度相同时圆形叉指电极的电源的放电电压需要高于矩形差值电极的放电电压。这就增大了集尘板100的放电热量，容易导致绝缘树脂层被击穿损坏。因此，优选地，在本实施例中，如图2和图3所示，第一电极11和第二电极12构成矩形叉指电极。具体地，第一电极11包括多个平行设置的第一板体111和连接多个第一板体111的同侧的端部的第一连接部112。第二电极12包括一一对应地插入到多个第一板体111间的第二板体121。多个第二板体121彼此平行且与相邻的第一板体111的间距相等。第二电极12还包括连接多个第二板体121的同侧的端部的第二连接部122。
41.第一电极11可选为由铜、铝或锡等材料制成，但优选为由铜制成。第二电极12可选为由铜、铝或锡等材料制成，但优选为由铜制成。绝缘树脂层可选为包括三聚氰胺甲醛树脂、环氧树脂、聚酯或酚醛树脂等树脂材料。但优选为包括三聚氰胺甲醛树脂。三聚氰胺甲醛树脂中含有较多的羟基，这使得其能够吸附空气中的水分，由此降低绝缘树脂层的表面电阻。当空气净化装置处于集尘状态时，三聚氰胺甲醛树脂的表面电阻降低至109ω左右，这使得绝缘树脂层的表面具有较小的静电耗散常数。当带负电荷的灰尘附着在绝缘树脂层上时，灰尘上携带的电荷能较快地被导走，从而降低集尘材料表面的反电场，提高集尘效率。
42.当第一电极11和第二电极12中的一个接地，另一个接第一交流电源时。放电的热量使三聚氰胺树脂吸附的水分挥发，三聚氰胺甲醛树脂表面电阻会升高，使其不易被击穿。而集尘板100与第三电极之间的空气能够被击穿并产生等离子体。等离子体能够均匀地电蚀掉绝缘树脂层的表面一层，同时清除掉集尘板100表面上难以去除的灰尘和污垢。三聚氰
胺甲醛树脂由于含氮量较高，其表面被电蚀清理时也不易产生积碳，不易影响空气净化装置的集尘效率。另外，三聚氰胺树脂的高含氮量、高交连密度等特性使其具有较强的耐电弧与耐电蚀能力。这使得包含三聚氰胺甲醛树脂的绝缘树脂层能够经过多次电蚀，能够提升集尘板100的使用寿命。优选地，第一交流电源的频率为5000
‑
7000hz中的任意值，能够有助于提升放电的稳定性。第一交流电源的电压为20
‑
30kv中的任意值。能够确保将集尘板100与第三电极间的空气击穿的同时不会击穿绝缘树脂层。
43.优选地，绝缘树脂层还包括玻璃布。玻璃布与三聚氰胺甲醛树脂通过层压成型法形成绝缘树脂层。具体地，在本实施例中，通过层压成型法在电极层的表面包裹绝缘树脂层的步骤包括：在电极层两侧各覆盖一张由玻璃布和绝缘树脂组成的半固化片；使用热压成型机将其压制成约1.5mm厚的半成品，再对半成品按照工艺要求的尺寸进行裁剪制成集尘板。当绝缘树脂选择为三聚氰胺甲醛树脂时，由于三聚氰胺甲醛树脂在受热受压后具有一定的流动性，其内部的空气能够被挤压排出，能够避免绝缘树脂层内部出现空隙，导致容易被击穿。当绝缘树脂选择为三聚氰胺甲醛树脂时，热压成型机的温度可选为120
‑
135℃，压力可选为25kg/mm2‑
30kg/mm2。
44.玻璃布的型号优选但不限于7628型电子级玻璃布或2116型电子级玻璃布。玻璃布的具体型号主要依据绝缘树脂层的厚度进行选取，比如，当绝缘树脂层的厚度大于0.15mm时，玻璃布优选为7628型电子级玻璃布。当绝缘树脂层的厚度小于0.15mm时，玻璃布优选为2116型电子级玻璃布。将树脂材料与玻璃纤维材料进行复合制成绝缘树脂材料能够提高绝缘树脂层的强度和韧性，降低绝缘树脂层开裂的风险，还能够增大其介电常数，将绝缘树脂层的介电常数稳定在5
‑
6之间，较高介电常数的绝缘树脂层不易被击穿损坏。当第一电极11和第二电极12中的一个接地，另一个接第一交流电源时，较高介电常数的绝缘树脂层能够降低放电电压，使放电更加稳定。
45.在本实施例中，第一电极11和第二电极12还适于其中一个接地，另一个接第二交流电源。优选地，第二交流电源的电压和频率低于第一交流电源的电压和频率。此时空气净化装置处于电帘除尘状态。由于集尘板100与另一电极之间会产生电场，绝缘树脂层表面上覆盖的灰尘会在电场中被极化。此时将第一电极11和第二电极12中的一个与第二交流电源相连，电源中的电场会反复转向，同时向绝缘树脂层上的灰尘施加反向的作用力，使得绝缘树脂层表面上呈松散状的灰尘在反向作用力的作用下在集尘板100与另一电极之间发生弹跳，从而祛除绝缘树脂层表面附着的松散灰尘。第二交流电源的频率优选为5
‑
15hz中的任意值，恰好能够使集尘板100表面较为松散的灰尘在电场力的作用下发生弹跳，从而脱离集尘板100。电压的大小可根据集尘板100与第三电极之间的电压进行选择，在本实施例中，第二交流电源的电压优选为8
‑
10kv中的任意值，既能够使灰尘被极化并在极板间弹跳，又不至于将空气击穿。
46.通过电帘除尘的方式能够在不损伤绝缘树脂层的表面的情况下对绝缘树脂层上的较为松散的灰尘进行清理，避免了灰尘大量积聚后导致结垢，从而降低通过电蚀作用清理集尘板100的频率，有助于延长集尘板100的使用寿命。在电帘除尘模式下，三聚氰胺甲醛树脂表面的水分在交变电场下会发热挥发。这使得绝缘树脂层表面电阻会升高，静电能力增强，能够提升空气净化装置的除尘效率。
47.在本实施例中，当第一板体111和/或第二板体121过细时，极板的边缘会类似尖
端，导致引发电场畸变。当第一板体111和/或第二板体121过宽时，则会导致金属面的灰尘难以被清理。因此，第一板体111和/或第二板体121的宽度优选为0.1
‑
0.15mm中的任意值。既不会引发电场畸变，又不至于导致电极表面的灰尘难以被清理。其中，宽度指的是电极沿平行于第一连接部112方向上的长度。第一电极11中相邻的第一板体111之间的距离可根据绝缘树脂层的厚度进行调整，优选为1
‑
1.5mm间的任意值。电极间距越大时，为了能够对集尘板100进行清理，就要求第一交流电源和第二交流电源的电压越高。因此，电极间距优选为1
‑
1.5mm中的任意值，在本实施例中，电极间距是指集尘板100与第三电极之间的距离。绝缘树脂层的厚度过薄时容易被击穿，甚至会严重影响整个空气净化装置的使用寿命。绝缘树脂层的厚度过厚则会导致灰尘难以被荷电。优选地，在本实施例中，绝缘树脂层的厚度为0.1
‑
0.15mm中的任意值。
48.绝缘树脂层的介电常数值越高时集尘板100越不易被击穿，但为了不过度增加集尘板100的制造成本，绝缘树脂层的介电常数优选为5
‑
6中的任意值。经核算，当绝缘树脂层的电阻选择为109‑
10
10
ω中的任意值时，其既能降低反向电场的影响范围，又能够确保绝缘树脂层不易被击穿。绝缘树脂层的击穿电压为40kv
‑
70kv中的任意值。申请人根据空气净化器的使用习惯分析得出，在连续不停机使用的情况下，集尘板100的清洗频次最多为10
‑
15天一次。集尘板100的设计寿命一般为三年。在集尘板100生命周期内，其清洗次数不超过120次。申请人经过多次试验后确认，当按照上述参数生产集尘板100时，集尘板100的寿命足以满足其设计寿命。
49.为了便于操作者切换与电极相连接的电源从而改变空气净化装置的运行方式，第一交流电源和第二交流电源优选为被集成在同一个电源模块中。当操作者需要更换与第一电极11或第二电极12相连接的电源时，其只需要切换电源模块的开关即可，能够保证连接转换的安全性。
50.综上所述，本实施例的空气净化装置能够借助电蚀作用除去绝缘树脂层表面的一层，从而去除绝缘树脂层表面的污垢，提高了集尘板除尘操作的自动化程度，能够克服现有技术中的空气净化装置中的集尘板清理过程复杂且一致性差的缺陷。
51.显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。