[发明专利]管式空气净化系统

说明书

本申请为2011年1月21日提交的申请号为201110023805.4的同名中国发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种空气净化系统，用于去除流经该系统的空气中所含的各种尺寸的尘粒。

背景技术

在现有技术中已知了多种类型的空气净化系统。例如在传统的空气净化系统中已广泛使用了滤尘网和/或除尘袋，其中尘粒被捕集到粉尘滤网上或除尘袋中。这种空气过滤器具有结构简单的优点；然而其要求定期地清洁或更换滤尘网或除尘袋，因此非常不方便并且也不经济。与此同时，滤尘网或除尘袋的存在也会带来较高的空气阻力。这种空气阻力会阻碍空气流的运动，并因此降低了尘粒去除效率。

美国专利US7594954公开了一种空气净化系统，其可通过静电效应来从空气流中除去尘粒。为此，该空气净化系统包括静电过滤器，其具有多个电极，包括分别与高压电源的高电位端子和低电位端子相连的放电电极和接地电极。尽管可达到比较满意的尘粒去除效率，然而该静电过滤器需要有高压电源以产生静电效应，这不仅提高了运行成本，而且使系统的结构复杂化。

发明内容

为了消除一些或全部的上述问题，本发明的目的在于提供一种不需要额外的能量供应的空气净化系统，其能以有效的方式从流过此系统的空气中除去不同尺寸的尘粒。

此目的通过能够在其中以自发的方式产生静电效应的空气净化系统来实现。该系统空气净化包括带有空气入口和空气出口的壳体，以及安装在壳体内的至少一个尘粒去除单元。外界空气经空气入口引入到壳体中，然后流过尘粒去除单元，最终经空气出口从壳体中排出。根据本发明，尘粒去除单元包括由多个管子组成的管阵列。管子的材料选择成使得当空气流过管子时会产生静电效应。因此，通过所产生的静电效应便可去除包含在引入空气流中的尘粒，而不需要额外的能量供应。

如已知的那样，基于接触起电现象和摩擦起电效应，可以通过使两个不同的表面接触到一起然后使它们分开来产生静电。当空气流过特定的表面时，空气分子或原子将会经历上述的接触-分开运动阶段，并因此会产生表面电荷的不平衡，这将最终产生静电。基于该原理，根据本发明的空气净化系统可通过自发产生的静电效应来从空气流中去除尘粒。由于不需要额外的能量供应，整个系统可以低成本地运行，并且系统的结构也得到了简化。同时，管阵列形式的尘粒去除单元也导致了整个结构的重量很轻。此外，由于不需要设置过滤材料如滤尘网，因此空气流的运动不会受到不适当的阻挡。

在一个实施例中，该系统包括至少两个尘粒去除单元。优选地，在一个尘粒去除单元中产生的静电的极性与在和该尘粒去除单元相邻的尘粒去除单元中产生的静电的极性相反。能够产生正静电或负静电的材料是众所周知的，并且所属领域的技术人员可进行适当地选择。这样，通过产生于两个相邻尘粒去除单元中的相反极性的静电，就能够显著地提高尘粒的去除效率。

在另一个实施例中，在一个尘粒去除单元中的不同管子的上游端（相对于空气流动方向而言处于上游的端部）位于不同的纵向位置处。作为另选或附加，管子的上游端的端面相对于管子的纵向方向呈倾斜。这种布置也可加强静电的产生，并且因此提高尘粒去除效率。

根据另一个实施例，相对于空气流动方向而言处于上游的尘粒去除单元的管子具有比处于下游的尘粒去除单元的管子更大的直径。作为另选或附加，在一个尘粒去除单元中的管子的轴线偏离于与所述一个尘粒去除单元相邻的尘粒去除单元的管子的轴线。优选地，偏移量大约等于管子的半径。这种布置同样也可加强静电的产生。

尘粒去除单元中的管阵列主要用于从空气流中去除相对较小的尘粒。为了去除一些较大的尘粒，在形成于两个相邻尘粒去除单元之间的隔室的正下方安装了尘粒收集器。有利地是，尘粒收集器包括两个彼此相通但具有不同尺寸的部分柱体，其中较小的一个部分柱体与壳体的底侧相连。通过这种方法，较大的尘粒能被有效地捕集到该收集器中，不会从中再次逸出。优选地，尘粒收集器中的较大的部分柱体具有密封塞，其能被拔出以清洁积累在尘粒收集器中的尘粒。

可选地，可在空气入口处或其附近安装空气导流装置，用于引导外界空气沿着与管子的纵向方向不平行的方向进入壳体。作为另选或附加，在壳体的内部可安装有其他一些空气导流装置，用于改变空气流向和/或速度。通过这种空气导流装置能加强所产生的静电效应。

在一个实施例中，壳体具有检修门，以便取出尘粒去除单元来进行清洁或更换。