[发明专利]一种基于双极性驻极体的低电压电除尘系统及其除尘方法

权利要求书

1.一种基于双极性驻极体阵列运动模式的低电压电除尘系统，其特征在于，采用振动式，所述低电压电除尘系统包括：基板、印刷电路板、双极性驻极体阵列、连接弹簧、支架、移动装置、直流伸缩电机、低电压直流电源、微控制器、无线通讯单元和上位机；其中，基板为平板状，基板平行于待除尘的吸附表面；在基板朝向吸附表面的表面上设置印刷电路板，印刷电路板为平板状；在印刷电路板朝向吸附表面的表面上形成双极性驻极体阵列；双极性驻极体阵列由多个周期性一维排列的驻极体单元构成；每一个驻极体单元包括背电极以及形成在背电极上的驻极体薄膜；多个周期性一维排列的背电极刻蚀在印刷电路板上，在每一个背电极朝向吸附表面的表面上形成驻极体薄膜，驻极体薄膜的表面具有极化电荷；驻极体单元的极性与其驻极体薄膜的表面极化电荷的极性相同；相邻的驻极体单元的驻极体薄膜的表面极化电荷的极性相反，且互相绝缘，从而相邻的驻极体单元的极性也相反且互相绝缘；多个周期性一维排列且正负极性交替的驻极体单元形成双极性驻极体阵列；在基板的周围通过多个呈中心对称的连接弹簧，连接至支架上；在支架的底端设置移动装置；直流伸缩电机固定在支架上，并通过直流伸缩电机自身的推杆与基板连接；直流伸缩电机电学连接至低电压直流电源；低电压直流电源电学连接至微控制器和无线通讯单元；微控制器还电学连接至无线通讯单元和直流伸缩电机；无线通讯单元与上位机之间通过无线网络连接；双极性驻极体阵列与吸附表面相对且平行；由于相邻驻极体单元的表面的极化电荷的极性相反，基于驻极体薄膜无源化强静电场效应，双极性驻极体阵列在沿一维排布方向上形成交替变化的非均匀电场；驻极体阵列作为电场源，产生的电场伴随驻极体阵列运动；微控制器控制直流伸缩电机的推杆来回伸缩，带动双极性驻极体阵列沿一维排布方向振动；诱发绝对空间中沿一维排布方向上非均匀电场交替变化，产生无电场零点且具有多峰值点的交变行波电场；微尘在行波电场中受到库仑力和介电泳力的吸引作用下脱离吸附表面，在同一电场的变化周期内，平均受力更大，实现低电压驱动的微尘的电清除；当阵列覆盖面积区域内的微尘清除完毕后，利用移动装置将低电压电除尘系统移至未被清除的区域继续清除微尘，直至清理工作完成。

2.一种基于双极性驻极体阵列运动模式的低电压电除尘系统，其特征在于，采用旋转式，所述低电压电除尘系统包括：圆柱基底、印刷电路板、双极性驻极体阵列、支架、移动装置、轴杆、直流旋转电机、低电压直流电源、微控制器、无线通讯单元和上位机；其中，圆柱基底为圆柱状；在圆柱基底的外侧壁表面上设置印刷电路板，印刷电路板的形状为圆筒形；在印刷电路板的外表面上形成双极性驻极体阵列；双极性驻极体阵列由多个周期性周向排列的驻极体单元构成；每一个驻极体单元包括背电极以及形成在背电极上驻极体薄膜；多个周期性排列的背电极刻蚀在印刷电路板上，在每一个背电极的外表面上形成驻极体薄膜，驻极体薄膜的表面具有极化电荷；驻极体单元的极性与其驻极体薄膜的表面极化电荷的极性相同；相邻的驻极体单元的驻极体薄膜的表面极化电荷的极性相反且互相绝缘，从而相邻的驻极体单元极性也相反且互相绝缘；多个周期性周向排列、正负极性交替的驻极体单元形成双极性驻极体阵列；在圆柱基底的中心轴两端通过轴杆连接至支架上；支架的底端设置移动装置；直流旋转电机连接至圆柱基底上；直流旋转电机电学连接至低电压直流电源；低电压直流电源电学连接至微控制器和无线通讯单元；微控制器还电学连接至无线通讯单元和直流伸缩电机；无线通讯单元与上位机之间通过无线网络连接；圆筒状双极性驻极体阵列与吸附表面相切；由于相邻驻极体单元的表面的极化电荷的极性相反，基于驻极体薄膜无源化强静电场效应，双极性驻极体阵列在阵列排布的切线方向上形成交替变化的非均匀电场；驻极体阵列作为电场源，产生的电场伴随驻极体阵列运动；在支架的底端设置移动装置；微控制器控制直流旋转电机旋转，直流旋转电机驱动圆柱基底绕中心轴旋转，从而带动双极性驻极体阵列绕中心轴旋转；诱发绝对空间中沿阵列排布的切线方向上非均匀电场交替变化，产生无电场零点和多峰值点的交变行波电场；微尘在行波电场中受到库仑力和介电泳力的吸引作用下脱离吸附表面，实现低电压驱动的微尘的电清除；当阵列覆盖面积区域内的微尘清除完毕后，利用移动装置将低电压电除尘系统移至未被清除的区域继续清除微尘，直至清理工作完成。

3.如权利要求1或2所述的低电压电除尘系统，其特征在于，所述移动装置采用多个呈中心对称的滑轮，安装在支架的底端。