[實用新型]免拉弧靜電式離子箱

有效

• 申請號: 201520138509.2
• 申請日: 2015-03-10
• 公開（公告）號: CN204523239U
• 公開（公告）日: 2015-08-05
• 發明（設計）人: 金毅
• 申請（專利權）人: 金毅
• 主分類號: B03C3/04
• 分類號: B03C3/04;B03C3/34;B03C3/47
• 代理公司: 上海申新律師事務所 31272
• 代理人: 郭春遠

技術領域

本實用新型涉及利用電離技術排除灰塵雜質微粒的空氣凈化裝置，尤其是免拉弧靜電式離子箱。

背景技術

現有技術中常用的靜電除塵是利用靜電場使氣體電離從而使塵粒帶電吸附到電極上的收塵方法。含塵氣體經過高壓靜電場時被電分離，塵粒與負離子結合帶上負電后，趨向陽極表面放電而沉積，在冶金、化學等工業中用以凈化氣體或回收有用塵粒。在強電場中空氣分子被電離為正離子和電子，電子奔向正極過程中遇到塵粒，使塵粒帶負電吸附到正極被收集。當然近年來通過技術創新，也有采用負極板集塵的方式。以往常用于以煤為燃料的工廠、電站，收集煙氣中的煤灰和粉塵。冶金中用于收集錫、鋅、鉛、鋁等的氧化物，現在也有可以用于家居的除塵滅菌產品。

靜電除塵空氣凈化器利用高壓直流電場使空氣中的氣體分子電離，產生大量電子和離子，在電場力的作用下向兩極移動，在移動過程中碰到氣流中的粉塵顆粒和細菌使其荷電，荷電顆粒在電場力作用下與氣流分向相反的極板做運動，在電場作用下，空氣中的自由離子要向兩極移動，電壓愈高、電場強度愈高，離子的運動速度愈快。由于離子的運動，極間形成了電流。開始時，空氣中的自由離子少，電流較少。電壓升高到一定數值后，放電極附近的離子獲得了較高的能量和速度，它們撞擊空氣中的中性原子時，中性原子會分解成正、負離子，這種現象稱為空氣電離。空氣電離后，由于連鎖反應，在極間運動的離子數大大增加，表現為極間的電流，或稱電暈電流急劇增加，空氣成了導體，高強電壓捕獲附帶細菌顆粒，瞬間導電擊穿由蛋白質組成的細胞壁，達到殺滅細菌吸附除塵。

高壓靜電除塵工作原理：利用高壓直流不均勻電場使空氣中的氣體分子電離，產生大量電子和離子，含塵氣體通過電離區時空氣中的粉塵顆粒荷電，荷電粉塵在電場力作用下與氣流分離向極性相反的極板或極線運動，荷電粉塵到達極板或極線時由靜電力吸附在極板或極線上。

靜電除塵器的工作過程一般分為兩部分：即電離段和集塵段，現有技術中電離段和集塵段是融合一起的。由于輻射摩擦等原因，空氣中含有少量的自由離子，單靠這些自由離子是不可能使含塵空氣中的塵粒充分荷電的。因此需要借助外力即所謂的電離段，電離段一般是由一根根極細的金屬線，一般為鎢絲和金屬板，如鋁板組成。在高壓電源作用下金屬線，又稱電暈極或陽極線上接入高壓電，一般為正高壓，金屬板或陰極板上接入地或者與金屬線上極性相反的高壓電，金屬絲和金屬板電壓極性必需相反。通上高壓電源后金屬絲和金屬板之間所形成不均勻電場，金屬線在尖端放電作用下，周圍發生電暈放電現象，電離場中的空氣被電離。在電場作用下，空氣中的自由離子要向兩極移動，電壓愈高、電場強度愈高，離子的運動速度愈快。由于離子的運動，極間形成了電流。開始時，空氣中的自由離子少，電流較少。電壓升高到一定數值后，放電極附近的離子獲得了較高的能量和速度，它們撞擊空氣中的中性原子時，中性原子會分解成正、負離子，這種現象稱為空氣電離。空氣電離后，由于聯鎖反應，在極間運動的離子數大大增加，表現為極間的電流----電暈電流急劇增加，空氣成了導體。放電極周圍的空氣全部電離后，在放電極周圍可以看見一圈淡藍色的光環，這個光環稱為電暈。因此，這個放電的導線被稱為電暈極。在離電暈極較遠的地方，電場強度小，離子的運動速度也較小，那里的空氣還沒有被電離。如果進一步提高電壓，空氣電離形成電暈的范圍逐漸擴大，最后極間空氣全部電離，這種現象稱為電場擊穿。電場擊穿時，發生火花放電，電路短路，電除塵器停止工作。為了保證電除塵器的正常運動，電暈的范圍不宜過大，一般應局限于電暈極附近。且電暈線越細，起暈電壓越低。由于負離子的運動速度要比正離子大，在同樣的電壓下，負電暈能產生較高的電暈電流，而且它的擊穿電壓也高得多。因此，在工業氣體凈化用的電除塵器中，通常采用穩定性強、可以得到較高操作電壓和電流的負電暈極。用于通風空調進氣凈化的電除塵器，一般采用正電暈極。其優點是，產生的臭氧和氮氧化物量較少。

電除塵器的電暈范圍，即電暈區通常局限于電暈線周圍幾毫米處，電暈區以外的空間稱之為電暈外區。以正高壓電源為例，電暈區內的空氣電離后，負離子很快向正極，即電暈極移動，只有正離子才會進入電暈外區，向負極，即金屬板極移動。含塵空氣通過電除塵設備時，由于電暈區的范圍很小，只有少量的塵粒在電暈區通過，獲得正電荷，沉積在電暈極上。大多數塵粒在電暈外區通過，獲得負電荷，最后沉積在陽極板上，這就是陽極板稱為集塵極的原因。