[发明专利]一种自驱动高压直流发电机结合除尘玻璃的室内除尘系统

说明书

本发明提供了一种自驱动高压直流发电机结合除尘玻璃的室内除尘系统，其特征在于，包括：高压直流摩擦纳米发电机，用于将机械能转化为直流电信号输出，包括摩擦发电组件和空气击穿放电组件；以及除尘玻璃，与高压直流摩擦纳米发电机电连接，包括集尘电极组件、放电电极组件以及框架组件，用于高效除尘。该自供能除尘系统在工作过程中不需要任何过滤材料，可以通过高压静电吸附的方式去除空气中的颗粒物。同时，保持了窗户通风、透光的固有性能。本发明简单易行，成本低廉，安全可靠，为改善起居健康和营造更清洁的室内空气环境提供了一种有潜力、自驱动的、可持续的办法，具有广泛的实际应用价值。

技术领域

本发明涉及除尘技术领域，具体涉及一种自驱动高压直流发电机结合除尘玻璃的室内除尘系统。

背景技术

颗粒物PM2.5是雾霾的主要成分，人体长时间处于雾霾环境会引起心血管和呼吸系统疾病等健康问题。室外空气污染也会影响室内空气质量，大气中的PM可以通过自然通风、空调通风系统以及建筑物缝隙的渗透进入室内。因此，室内空气净化设备在人们日常生活起到了必不可少的作用。

在现有技术中，通常采用负离子净化、静电除尘、过滤除尘等方式去除室内的PM。然而，这些传统方法存在许多缺点，例如：现有的静电除尘器、负离子发生器需要升压电路提高输出电压，具有潜在使用危险，为避免误碰需设置保护措施保障用电安全，整体电路复杂，体积大，且存在潜在的使用危险；作为替代方案，过滤除尘技术使用风扇带动污染空气通过纤维过滤材料，需要配备风机，其高风阻特性会增加风机的工作负荷，带来产生噪音问题，此外，还需要频繁更换过滤材料，增加了使用成本。因此，现阶段缺乏一种结构简洁、成本低、舒适度高且安全性强的室内除尘系统来保障人们的健康。

发明内容

本发明是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种自驱动高压直流发电机结合除尘玻璃的室内除尘系统。为此，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种自驱动高压直流发电机结合除尘玻璃的室内除尘系统，其特征在于，包括：高压直流摩擦纳米发电机，用于将机械能转化为直流电信号输出，包括摩擦发电组件和空气击穿放电组件；以及除尘玻璃，与高压直流摩擦纳米发电机电连接，包括集尘电极组件、放电电极组件以及框架组件，其中，摩擦发电组件包括定子、转子以及公共旋转轴，转子安装在定子的内侧，可转动地设置在公共旋转轴上，包括第一基底层和设置在第一基底层外侧的第一摩擦层，定子套设在转子外部，由极化器、海绵层以及第二基底层从内到外依次层叠而成，极化器为由至少1个第二摩擦层和至少1个第三摩擦层沿周向间隔设置组成的环状结构，空气击穿放电组件固定在定子上，集尘电极组件包括相互贴合的第一结构层和第一电极层，放电电极组件包括线状电极和网状电极，线状电极包括第二电极层和第二固定件，网状电极包括第三电极层和第三固定件，集尘电极组件与高压直流摩擦纳米发电机的正极连接，放电电极组件与高压直流摩擦纳米发电机的负极连接，框架组件包括框架主体和设置在框架主体上的第四电极层，放电电极组件和集尘电极组件可移动地设置在框架主体上，用于产生静电场。

在本发明提供的自驱动高压直流发电机结合除尘玻璃的室内除尘系统中，还可以具有这样的特征：其中，第一摩擦层、第二摩擦层以及第三摩擦层采用三种不同材料且三者之间的电子亲和力不同。三种摩擦层的得电子能力强弱分别为：第二摩擦层＞第一摩擦层＞第三摩擦层。

在本发明提供的自驱动高压直流发电机结合除尘玻璃的室内除尘系统中，还可以具有这样的特征：其中，空气击穿放电组件包括多个由直径1μm-20μm的柔性碳纤维材料组成的电刷，电刷垂直于第一摩擦层设置，电刷与第一摩擦层之间的距离为1mm-3mm。

在本发明提供的自驱动高压直流发电机结合除尘玻璃的室内除尘系统中，还可以具有这样的特征：其中，第一摩擦层、第二摩擦层以及第三摩擦层均采用厚度300nm-500μm的高分子聚合物材料。

在本发明提供的自驱动高压直流发电机结合除尘玻璃的室内除尘系统中，还可以具有这样的特征：其中，定子的直径范围为160mm-180mm。