[发明专利]静电空气过滤器

说明书

一种用于静电除尘器的过滤器，包括：多个间隔开的具有电导率的电极膜，布置为以高电位和低电位交替供电，所述电极膜中的每一个具有前边缘、后边缘和在前边缘与后边缘之间沿气流方向延伸的两个相对的侧边缘；多个间隔开的第一刚性隔离构件和多个间隔开的第二刚性隔离构件分别结合到多个电极膜的前边缘和后边缘中的每一个，其中每个隔离构件经由隔离构件的实质连续的、优选平坦的表面结合到前边缘或后边缘中的至少一些，由此将电极膜固定在所需的间隔开的电极膜的布置中。

技术领域

本发明涉及一种过滤器，其操作和设计基于静电除尘原理，尤其涉及一种适用于静电除尘器的空气过滤器。

背景技术

静电除尘器有各种尺寸和形状，并被广泛用于工业、商业和家用应用。例如，在工业上，它们被用于从燃煤电站的热废气中去除悬浮颗粒。在广泛的化学工业中，它们被用于清洁冷热气流。静电除尘器的大多数商业应用和所有家用应用都用于清洁环境空气中的不良“污染物”颗粒。

如本领域中众所周知的，静电除尘器有两级。在第一级或第一段中，使气流中的污染物或其他不良颗粒带电。在第二级或第二段中，使用适当的过滤器来捕获所述带电颗粒的一些，并将其从气流中去除。对带电颗粒进行捕获的水平限定了除尘器的效率，范围通常可以为80％至99.9％，在除尘器位置的空间约束很少或根本不存在的环境中可以实现这些较高的效率，例如，在燃煤电站的烟囱里。

静电除尘器的第二级或第二段通常包括一组平行的导电板(电极)，该导电板(电极)设计用于捕获带电颗粒。通常将所述板的交替板布置为在比较高和比较低的电位下操作。低电位板通常处于接地电位，因此通常被称为“接地板”或“接地电极”。举例来说，如果高电位板在例如+6kV下进行供电，并且低电位板保持在接地电位(0kV)，则借助于电场，在板之间穿过的气流中带正电的颗粒将被吸引并朝向相邻的接地板移动，这些带正电的颗粒在接地板处被捕获。所述捕获的颗粒上的正电荷将转移到接地板，并作为电路的一部分流动。

如本领域中众所周知的，使用静电除尘器去除带电颗粒的效率是多个变量的函数，包括：

(1)颗粒上的电荷量；

(2)颗粒的尺寸；

(3)板之间的电场强度；

(4)流过板的空气的速度；

(5)在气流方向上测量的板的深度；

(6)相邻的带相反电荷的板之间的距离。

从理论上讲，可以通过适当更改这些变量来实现非常高的效率(99.9％左右)。

实际上，许多应用要求高效的颗粒过滤。例如，世界上许多主要城市中的外界空气中通常含有可吸入的细颗粒碳，这是由于周围行驶的车辆中的燃料的不完全燃烧所导致的。这种外界空气可能导致在城市中穿行的人们的呼吸系统问题，但也可能渗入房屋、公寓和其他住宅以及工作场所。

通常需要对商业建筑物和办公室中的循环空气进行调节，以便使温度保持在舒适的水平。此外，建筑物内人员和设备产生的二氧化碳、气味和挥发性有机化合物的水平会累积，因此需要从外界引入“新鲜空气”以将这些污染物保持在较低水平。然而，这种“新鲜空气”通常携带有害颗粒，在上述主要城市中尤其如此，因此在将这种空气引入循环空调系统之前，对其进行清洁是很重要的。

通常，在有人居住的建筑物中，要求以99％或更高的效率从可吸入的空气中去除有害健康的颗粒。尽管从理论上讲是可能的，但实际上，在这种环境中要实现高效率存在限制，在处于这种约束之下的气流的方向上过滤器深度通常较小。