[发明专利]一种静电净化器

说明书

技术领域：

本发明涉及一种空气净化器，特别是一种长久使用，净化效果不会改变，维护简便的厨房油烟净化器。

技术背景：

使用电晕放电净化空气中的细小颗粒的静电集尘室由FrederickG.Cottrell于1907年发明，迄今为止仍然是效率最高和成本最低的空气净化方法。这种使用电晕放电的静电集尘室一般分为两段，电离段和收集段。带有污染物的空气经过电离段，空气里的微粒在强烈电场力的作用下带上电荷，成为带电荷的离子，这些离子到达收集段受到带相同电荷极板的排斥而被邻近接地的极板吸收。静电集尘室也叫板式集尘室，因为它的收集段由很多相互平行的极板构成。这些相互平行的极板分为两组，一组与电离段的高电压的电荷性质一样，另一组接地。带高压的极板与接地的极板，每隔一块相互错开。在制造时要求每块极板要相当平整，要用校平机校平，并放在玻璃上上检查它的平整度。在装配时，每块极板不仅要相互平行，而且相对的两个平面要处于等距离，如果出现有一个点，它的距离比其它的点距离小，则放电现在此处发生，并产生电弧，使静电集尘室的效率降到最低，甚至不起作用。很多号称100％油烟净化率的静电集尘室油烟净化器后面还接上高高的烟囱，就是因为它的极板出现了最小距离，已经有电弧放电发生。而这种最小距离的出现，电弧放电的发生往往不是在静电集尘室处于新的状态，刚刚使用的阶段，而是在使用一段时间以后。这是因为在收集极板吸附油烟后，油膜堆积变厚，造成极板间出现最小距离引起。中国餐馆厨房每天处于高负荷状态，一个新的，性能优秀的静电集尘室在使用30天后性能就开始下降，进而失效。更大的悲剧出现在清洗。失效的静电集尘室，所有极板附着油烟以后清洗极为困难，超声波清洗根本无效，使用大量油污洗涤剂(严重造成土地污染和公共水域污染)也无法清洗彻底，只有采用高压高温(170摄氏度)的蒸汽冲洗。但是，经过高压高温蒸汽的冲洗，相互平行极为精致的极板收集段已经严重变形，再不堪重任。

发明内容

本发明针对板式静电集尘室制造，装配难度大，有效使用时间段，清洗后变形严重失去工作效能，设计出一种制造极为简单，可以长期使用的静电集尘室。它的电离段由带尖齿的圆盘作电晕放电电极，用同放电电极圆盘同轴的圆筒内壁作接地电极和收集段极板。而在一系列放电电极圆盘之后，装一个比外圆筒直径小一些的圆筒(它带有和尖齿放电圆盘极性一样的高电压)做排斥电极。这样收集电极只有一个表面，即外圆筒的内表面。该净化器工作一段时间以后，外圆筒内壁开始有油膜附着，油膜附着到一定厚度会因为重力而往下流。吸附的油和往下流的油在达到平衡时，油膜的厚度就保持不变。本设计就把这个油膜不变的厚度作为设计点，设计电场和确定电场强度。

本发明的技术方案如下：

图2为本方案原理机的从剖面，原理机是一个轴对称的圆筒。虚线下部为电离段，虚线上部为收集段。在电离段，带有尖齿的圆形电晕放电极板的圆周边上的尖齿对外筒2的内壁形成电场，这电场有足够的强度使空气及所携带的微粒电离，成为带电荷的离子。这些带电荷的离子，由于其本身的质量受风机造成的气流流动的影响而顺气流流动，其动量为1/2mV²，m为微粒质量，V为气流流动的速度；但是这微粒也带有电荷q，在进入到收集段的通道后，受到小圆筒与外筒1之间电位差形成的电场的影响，受到的电场力为水平方向，向外筒内壁，其大小为1/2qv²，其中q为微粒所带电荷，v为小圆筒与外筒内壁的电位差。可以看出，只要电场力1/2qv²远远大于惯性力1/2mV²微粒就会往外筒内壁移动，同时只要给予这种移动足够的时间，这种移动就能够完成，一直到附着在外筒内壁上为止，微粒就不会被气流带走。另一方面，由圆盘放电尖齿与外筒内壁之间产生的电场随距离齿尖的距离的增加而衰减，到达外筒内壁时，电场强度已经为零，也即是说，靠近外筒内壁的污染颗粒受到的电场力为零。这部分污染物没有受到控制，会跑出净化器。为了避免此现象的发生，在外筒内壁上，在两片尖齿放电圆盘之间加装了扰流环状台阶。顺外筒内壁流动的气流遇到这个台阶会形成漩涡绕流而过，气流中的微粒只有经过电场强度较强的区域，因而被电离，形成离子，而被吸附到外筒内壁。为了便于清洗，整个净化器被分为上下两段。第二段可以拆下清洗。

有益的效果：