顺磁材料在电场装置中的用途以及电场装置节能降温的方法与流程

1.本发明涉及一种顺磁材料在电场装置中的用途以及电场装置节能降温的方法。


背景技术：

2.电场装置在治疗、除污染物等领域中均有应用，有时，特别是对于除污染物这种场景应用时，所需设备较大，耗电巨大，这样，当要采用电场装置时，会由于耗电量太大，会造成一些使用者的负担，会导致难以普遍推广使用，而为了省电节能，又只能把电场装置小型化，而小型化的电场装置难以满足大风量处理需要。
3.另外，电场装置在使用中，由于放电，会使得电极升温较快，从而容易使得电极产生损坏，也会使得整个电场装置容易受高温损坏。


技术实现要素：

4.本发明提供一种能在电场装置的使用中降低电耗且降低使用温度的顺磁材料在电场装置中的用途、相关电场装置和方法。
5.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
6.一种顺磁材料在电场装置中的用途，其特征在于：电场装置具有电场发生模块，电场发生模块具有用于产生电场的第一极和第二极，用途通过采用包括顺磁材料的材料制备成第一极和第二极中的任意一种或两种来在电场装置的使用中降低电耗和/或升温速度。
7.本发明提供的用途，还具有这样的特征：其中，顺磁材料含有铝和铝合金中的任意一种或两种。
8.本发明提供的用途，还具有这样的特征：其中，电场装置通过产生的电场用于对含有污染物的待净化气体进行净化，第一极用于放电使得待净化气体中的污染物带电，第二极用于作为吸附带电后的污染物的吸附面。
9.本发明提供的用途，还具有这样的特征：其中，第一极包括至少一个电极，第二极具有至少一个吸附单元，吸附单元具有至少一个中空管，中空管的管壁作为吸附面，每个中空管中穿设至少一个电极。
10.本发明提供的用途，还具有这样的特征：其中，第二极具有两个吸附单元，该两个吸附单元让待处理气体依次经过以进行净化，电场发生模块还具有阴极支撑板，阴极支撑板用于固定电极，阴极支撑板设置在两个吸附单元之间。
11.本发明提供的用途，还具有这样的特征：其中，中空管的数量与电极的数量一一对应，每个中空管中穿设一个电极。
12.本发明提供的用途，还具有这样的特征：其中，电极的形状呈针状、多角状、毛刺状、螺纹杆状或柱状。
13.本发明提供的用途，还具有这样的特征：其中，中空管的截面为圆形或多边形。
14.本发明提供的用途，还具有这样的特征：其中，截面为正六角形。
15.本发明提供的用途，还具有这样的特征：其中，中空管的长度范围为10mm～100mm。
16.本发明提供的用途，还具有这样的特征：其中，每个吸附单元的中空管为多个，每个吸附单元的多个中空管呈蜂窝状排布。
17.本发明提供的用途，还具有这样的特征：其中，每个吸附单元上相邻两个中空管的中心距的范围为10mm～180mm，中空管的截面的内切圆直径的大小范围为10-400mm。
18.本发明提供的用途，还具有这样的特征：其中，电场的极间距的范围为5mm～100mm。
19.本发明提供的用途，还具有这样的特征：其中，中空管的管壁沿待处理气体的走向竖直放置。
20.本发明提供的用途，还具有这样的特征：其中，第二极为阳极，用途通过采用顺磁材料制备成第二极来在电场装置的使用中降低电耗。
21.本发明提供的用途，还具有这样的特征：其中，电场发生模块多个，多个电场发生模块沿待净化气体的走向依次排布。
22.本发明提供的用途，还具有这样的特征：其中，电场发生模块的个数范围为2-9个。
23.本发明提供的用途，还具有这样的特征：其中，相邻电场发生模块之间间隔排布。
24.本发明还提供一种电场装置节能的方法，其特征在于：电场装置具有电场发生模块，电场发生模块具有用于产生电场的第一极和第二极，该方法通过采用包括顺磁材料的材料制备成第一极和第二极中的任意一种或两种来在电场装置的使用中降低电耗和/或升温速度。
25.本发明提供的方法，还具有这样的特征：其中，顺磁材料含有铝和铝合金中的任意一种或两种。
26.本发明提供的方法，还具有这样的特征：其中，电场装置通过产生的电场用于对含有污染物的待净化气体进行净化，第一极用于放电使得待净化气体中的污染物带电，第二极用于作为吸附带电后的污染物的吸附面。
27.本发明提供的方法，还具有这样的特征：其中，吸附面竖直放置。
28.本发明提供的方法，还具有这样的特征：其中，电场发生模块多个，多个电场发生模块沿待净化气体的走向依次排布。
29.本发明提供的方法，还具有这样的特征：其中，电场发生模块的个数范围为2-9个。
30.本发明提供的方法，还具有这样的特征：其中，相邻电场发生模块之间间隔排布。
31.本发明还提供一种电场装置，一种电场装置，其特征在于，具有：电场发生模块，电场发生模块具有用于产生电场的第一极和第二极，用途通过采用包括顺磁材料的材料制备成第一极和第二极中的任意一种或两种来在电场装置的使用中降低电耗和/或升温速度。
32.本发明提供的电场装置，还具有这样的特征：其中，顺磁材料含有铝和铝合金中的任意一种或两种。
33.本发明提供的电场装置，还具有这样的特征：其中，电场装置通过产生的电场用于对含有污染物的待净化气体进行净化，第一极用于放电使得待净化气体中的污染物带电，第二极用于作为吸附带电后的污染物的吸附面。
34.本发明提供的电场装置，还具有这样的特征：其中，第一极包括至少一个电极，第二极具有至少一个吸附单元，吸附单元具有至少一个中空管，中空管的管壁作为吸附面，每个中空管中穿设至少一个电极。
35.本发明提供的电场装置，还具有这样的特征：其中，第二极具有两个吸附单元，该两个吸附单元让待处理气体依次经过以进行净化，电场发生模块还具有阴极支撑板，阴极支撑板用于固定电极，阴极支撑板设置在两个吸附单元之间。
36.本发明提供的电场装置，还具有这样的特征：其中，中空管的数量与电极的数量一一对应，每个中空管中穿设一个电极。
37.本发明提供的电场装置，还具有这样的特征：其中，电极的形状呈针状、多角状、毛刺状、螺纹杆状或柱状。
38.本发明提供的电场装置，还具有这样的特征：其中，中空管的截面为圆形或多边形。
39.本发明提供的电场装置，还具有这样的特征：其中，截面为正六角形。
40.本发明提供的电场装置，还具有这样的特征：其中，中空管的长度范围为10mm～100mm。
41.本发明提供的电场装置，还具有这样的特征：其中，每个吸附单元的中空管为多个，每个吸附单元的多个中空管呈蜂窝状排布。
42.本发明提供的电场装置，还具有这样的特征：其中，每个吸附单元上相邻两个中空管的中心距的范围为10mm～180mm，中空管的截面的内切圆直径的大小范围为10-400mm。
43.本发明提供的电场装置，还具有这样的特征：其中，电场的极间距的范围为5mm～100mm。
44.本发明提供的电场装置，还具有这样的特征：其中，中空管的管壁沿待处理气体的走向竖直放置。
45.本发明提供的电场装置，还具有这样的特征：其中，第二极为阳极，用途通过采用顺磁材料制备成第二极来在电场装置的使用中降低电耗。
46.本发明提供的电场装置，还具有这样的特征：其中，电场发生模块多个，多个电场发生模块沿待净化气体的走向依次排布。
47.本发明提供的电场装置，还具有这样的特征：其中，电场发生模块的个数范围为2-9个。
48.本发明提供的电场装置，还具有这样的特征：其中，相邻电场发生模块之间间隔排布。
49.本发明提供的顺磁材料在电场装置中的用途、相关电场装置和减少电场装置耗电的方法，电场装置具有电场发生模块，电场发生模块具有形成电场的第一极和第二极，采用顺磁材料制备成第一极和第二极中的任意一种或两种，来在电场装置的使用中降低电耗，从而降低了使用中的电耗成本，能更普遍的推广，而且，由于电耗大大降低，使得相同电耗下，能大大提高净化面积，所以能适用于更多的气体净化场合；而且，在降低电耗的同时，顺磁材料制成的第一极或第二极的升温也大大降低，从而能大大减小由于升温较大造成的电场装置的热损坏。
50.进一步地，采用多个电场发生模块，进一步降低电耗；
51.进一步地，多个电场发生模块间隔排布，相比多个电场发生模块共连排布，降低更多电耗。
附图说明
52.图1为实施例1涉及的电场装置中电场发生模块的部分结构示意图；
53.图2为实施例1涉及的电场装置中电场发生模块的部分结构的再一示意图；
54.图3是实施例1涉及的电场装置中电场发生模块的剖视图。
具体实施方式
55.以下具体说明本发明的具体实施方式。
56.以下实施例中所使用的方法如无特殊说明，均为常规方法；所使用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径获得。
57.实施例
58.以下实施例是为了对本发明涉及的顺磁材料在电场装置中的用途、相关电场装置和方法进行具体说明。
59.本实施例提供一种顺磁材料在电场装置中的用途，该电场装置具有用于产生电场的第一极和第二极，该用途具体是：通过将顺磁材料制备成第一极和第二极中的任意一种或两种来在电场装置的使用中降低电耗和升温速度。也即通过将顺磁材料制备成第一极和第二极中的任意一种或两种，在电场装置使用时，能大大降低电耗，同时降低升温速度。
60.本实施例中，顺磁材料为铝和铝合金中的任意一种或两种。
61.本实施例中的电场装置，可以用于对含有污染物的待净化气体进行净化。其中，可以用于对含挥发性有机物的气体和含颗粒物的待净化气体中的任意一种或多种进行净化。用于净化时，电场装置的第一极用于起放电作用使得待净化气体中的污染物带电，第二极用于作为吸附带电后的污染物的吸附面。
62.本实施例中，涉及的电场装置具体如下。
63.图1为实施例1涉及的电场装置中电场发生模块的部分结构示意图；
64.图2为实施例1涉及的电场装置中电场发生模块的部分结构的再一示意图；
65.图3是实施例1涉及的电场装置中电场发生模块的剖视图。
66.为了能更清楚地展示，图1中，部分只显示了第一极，部分只显示了第二极，还有部分显示了第一极的电极穿设在第二极的完整示意；图2中，部分显示了第一极的电极穿设在第二极的完整示意，还有部分只显示了第二极；图3中，部分显示了只有第二极的剖视图，还有部分显示了同时具有第二极的剖视图。
67.如图1和图2所示，电场装置具有电场发生模块100，电场发生模块100具有用于产生电场的第一极10和第二极20，也即一个用于起上述放电作用，另一个用于作为上述吸附面，且第一极10与第二极20之间绝缘隔开，也即第一极10和第二极20之间不接触导电。本实施例中，电场发生模块100还具有壳体200，第一极10和第二极20置于壳体200中。
68.第一极10包括至少一个电极11，第二极20具有至少一个吸附单元21，该吸附单元21具有至少一个中空管211，每个中空管211中穿设至少一个电极11，本实施例中，中空管211的数量与电极11的数量一一对应，也即有多少个中空管211，就有多少个电极11，每个中空管211中穿设一个电极11。当电场装置用于对含有污染物的待净化气体进行净化时，中空管211的管壁作为吸附面，电极11作为放电作用，当含污染物的待净化气体从电场发生模块100的进风口进入，然后穿过中空管211的过程中，电极11放电使得待净化气体中的污染物
在向电场发生模块100的出风口排出过程中带电，然后被中空管211所吸附，从而达到对待净化气体的净化作用。
69.具体地，本实施例中，吸附单元21为两个21a和21b，该两个吸附单元21a和21b让待处理气体依次经过以进行净化，也即该两个吸附单元21a和21b从电场发生模块100的进风口往出风口依次排布，本实施例中，每个吸附单元上的中空管211之间分别对应设置：也即吸附单元21a上的每个中空管211，在吸附单元21b上都有对应设置的中空管211。
70.本实施例中，电场发生模块100还具有用于固定电极11的阴极支撑板20，该阴极支撑板20被设置在两个吸附单元21a和21b之间。
71.本实施例中，中空管211的数量与电极11的数量一一对应，每个中空管211中穿设一个电极11，由此，本实施例中，电极11在阴极支撑板20上具体地设置如下：每两个电极11为一组电极，且该组两个电极11分别面向两个吸附单元21a和21b之间相对应的中空管211，并分别穿设到相应的中空管211中，本实施例中，每组电极中的两个电极11一体成型成为一个整体电极组，该整体电极组的中间部分11a穿设在支撑板2上，而该整体电极的两端11b和11c分别延伸为两个电极11，分别穿设到对应的中空管211中。
72.本实施例中，电场发生模块100还具有绝缘单元30，阴极支撑板20通过绝缘单元30支撑固定。
73.另外，电极11的形状呈针状、多角状、毛刺状、螺纹杆状或柱状。
74.另外，中空管211的截面为圆形或多边形，优先为六角形，六角形的中空管211，能使得通风的有效面积最大化，并且吸附面积最大。
75.本实施例中，中空管的长度范围为10mm-180mm，这样能尽量避免使用中发生电场耦合，从而提高净化效率，从而也能减少电耗。
76.如图3所示，而每个吸附单元的中空管211为多个，且每个吸附单元的多个中空管211排布呈蜂窝状。当采用顺磁材料制备成第一极和第二极中的任意一种或两种时，在相同电耗下，能使得蜂窝状的尺寸相比现有技术中能大大提高，由此能在保证一定电耗的前提下，大大提高了净化面积，所以，本实施例中，在相同电耗下和相同尺寸的中空管排布下，蜂窝状的长度x1能大于等于2000mm，宽度y1能大于等于600mm，相比不采用顺磁材料的电场装置，净化面积能提高2倍以上。
77.另外，每个吸附单元上，蜂窝状排布的中空管211中，相邻两个中空管211的中心距的范围为10-100mm，中空管211的截面的内切圆直径的大小范围为10-400mm，这样，能最大程度的排列尽可能多的中空管211，从而能更大程度保证净化面积。
78.另外，配合适当的极间距，能保证更好的净化效果，本实施例中，电场的极间距范围为5mm-100mm。极间距具体是指产生电场的第一极10和第二极20工作面之间的最小垂直距离，例如，本实施例中，极间距即是指穿设在中空管211中的电极11的外表面与中空管211的内壁之间的垂直距离。另外，本实施例中，中空管211的管壁沿待处理气体的走向竖直放置，也即电场发生模块100在使用中时，中空管211竖直放置，由此能保持电场均匀，从而使得净化均匀，从而进一步提高净化效率，也能进一步减少电耗。
79.另外，本实施例中，可以让第二极20为阳极，也即接正电，相应地，第一极10为阴极，也即接负电，此时，第一极10放电后使得待净化气体中的污染物带负电。
80.另外，本实施例中，只采用顺磁材料制备成第二极20，就能在电场装置的使用中降
低电耗。
81.另外，本实施例中，电场发生模块100多个，多个电场发生模块100沿待净化气体的走向依次排布，当中空管211竖直放置时，多个电场发生模块100从下往上依次排布。在一定个数范围内，多个电场发生模块100，相比仅一个电场发生模块100，处理相同风量，电耗大大减小，本实施例中，电场发生模块的个数范围优选为2-9个。
82.另外，当相邻电场发生模块100之间间隔排布，也即不是相连排布，也即相邻电场发生模块100之间不是紧密连接，此时，处理相同风量，间隔排布相比相连排布，电耗减小。具体地，对于本实施例，就是相邻电场发生模块100的壳体200之间间隔开。另外，上述间隔排布的间隔距离，此时既能满足净化效率，又能节省占地空间和电耗。
83.相应地，本实施例中，还提供一种电场装置节能的方法，其特征在于：采用包括顺磁材料的材料制备成第一极和第二极中的任意一种或两种来在电场装置的使用中降低电耗。其中：同样地，顺磁材料为铝或铝合金中的一种或两种。此处的电场装置，参照上述描述的电场装置。
84.另外，在该电场装置节能的方法中，如上，通过电场发生模块多个，且多个电场发生模块沿待净化气体的走向依次排布，以进一步达到节省电耗节能；其中，如上，电场发生模块的个数范围为2-9个。
85.而且，在该方法中，如上述，通过将相邻电场发生模块之间间隔排布，相比相连排布，能进一步节省电耗节能。
86.试验例1
87.本试验例中，针对实施例中的电场装置进行气体净化测试，本试验例中的电场发生模块为1个，采用第二极为顺磁材料，以第二极为非顺磁的材料作为对比，本试验例中的净化对象为室内空气，测试对象为空气中的pm2.5和电耗，测试见表1。
88.两个吸附单元，每个吸附单元具有100个中空管，中空管截面的内切圆直径为22mm，每个中空管的高170mm。通入室内空气，风速3米每秒，使用6通道激光颗粒计数器测量出入口pm2.5颗粒数量。
[0089][0090]
从表1中可以看出，在保证除尘效率的基础上，当第二极采用顺磁材料时：
[0091]
(1)净化效率高达99％，但功耗不足第二极采用非顺磁材料的电场装置功耗的一半；
[0092]
(2)30分钟内的第二极的升温，也不足采用非顺磁材料的电场装置的第二极的升温的一半。
[0093]
可见，由于第二极采用顺磁材料，能大大降低电场使用中的电耗，能减轻使用者的经济负担，更易于普遍推广，并且，由此也能提高第二极的蜂窝状的面积，进而尽可能提高净化面积，所以也能适应更多场合的使用需要；而且，第二极采用顺磁材料，由于升温慢，所以对电场装置的热损坏相对也较小，能提高电场装置的使用寿命。
[0094]
试验例2
[0095]
本试验例中，针对实施例中，含有不同数量的电场发生模块的电场装置进行测试，本试验例中的净化对象为室内空气，测试对象为空气中的pm2.5和电耗，表2中为电场发生模块相连排布的测试结果，表3中为电场发生模块间隔排布和共连的测试对比结果。
[0096]
[0097][0098][0099]
表2和表3中：
[0100]
(1)铝基板是置于电场装置，用于对电场装置工作中产生的臭氧进行去除；
[0101]
(2)得到的净化效率是针对pm0.3和pm0.5的去除效率；
[0102]
(3)不同电场发生模块个数对应显示的电压，是相应个数下，每个电场发生模块的工作电压，例如风速为0.23m/s电场发生模块个数为6测试中，电压6.5kv表示的是每个电场发生模块的工作电压都为6.5kv；
[0103]
(4)显示的功率大小，是整个电场装置工作中所耗费的功率。
[0104]
从表2的数据可以看出：
[0105]
(1)多个电场发生模块，相比单个电场发生模块，相同风速下，更节能；；
[0106]
(2)不含铝基板组以及铝基板组中，相同风速下，也即处理相同风量下，均具有电场发生模块个数越多，越节能的趋势，并且，电场发生模块的个数在2-9的范围内，这种趋势更明显。
[0107]
从表3的数据可以看出：
[0108]
电场发生模块个数相同，且电压相同，功率以及净化效率接近，但电场模块之间间隔相比电场模块之间共连，能处理更多的风量；
[0109]
而在相同空间和相同净化面积下，处理风量越多，代表单位体积的处理的含尘量
越多，也就代表需要更高的功率产生的电场来满足净化需要；
[0110]
而表3显示，处理更多风量，并未要求更高的功率，所以说明电场模块之间间隔相比电场模块之间共连，处理相同风量下，会更节能。
[0111]
综上，本实施例验证了：
[0112]
(1)多个电场发生模块个数相比单个，更能节能，个数在2-9的范围比较适宜；
[0113]
(2)多个电场发生模块间间隔排布，相比共连排布，更节能。
[0114]
上述各个实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
[0115]
上述实施例和试验例中，以电场装置在净化领域的应用为例进行说明，实际中，所有可能产生高电耗的电场装置中，均可以采用顺磁材料制备成第一极和第二极中的任意一种或两种来达到省电目的；
[0116]
上述实施例和试验例中，单独将第二极采用顺磁材料制成来达到省电目的，实际中，也可以将单独将第一极、或第一极和第二极同时采用顺磁材料制成来达到省电目的。