CN106560250B - 一种除尘模块及气体除尘装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种除尘模块及气体除尘装置，气体除尘装置包括具有进气口和出气口的柜体，柜体内设有除尘模块，气体经除尘模块处理后由出气口排出；除尘模块包括设有通气孔的外罩，外罩内设有吸尘单元、搅拌器；搅拌器搅动吸尘单元，使吸尘单元、外罩、或搅拌器之间相互碰撞、摩擦，相互之间形成高压电场，气体经过吸尘单元之间的间隙时，气体中的粉尘被吸附；只需要通过搅拌器连续或非连续的搅拌，即可保证吸尘单元长期带电，实现对气体中粉尘的吸附，能源消耗少；无需更换除尘模块或吸尘单元，净化成本低；吸尘单元或介质与外罩或搅拌金属之间产生的高压电场不会出现电离气体现象，不会造成二次污染。

Description

一种除尘模块及气体除尘装置

技术领域

本发明涉及气体净化设备技术领域，尤其涉及一种除尘模块及气体除尘装置。

背景技术

目前，在各种工业过程产生大量粉尘物质，如在工厂车间、燃烧废气等；在生活中，大量的尾气、矿物石油燃烧等排放导致的雾霾等。这些颗粒物悬浮在气体中，对人类的健康、生活和生产造成了严重的影响。

目前，工业除尘方法主要有静电除尘、滤袋除尘等。传统静电除尘器是通过高压产生电晕放电，使气体电离后让粉尘颗粒带电，然后在电场中被吸附到电极板，实现除尘目的。电晕放电过程中，气体被电离为正离子和电子，电子奔向正极过程中遇到尘粒，使尘粒带负电吸附到正极被收集，同时电子也会与气体中氧气结合，产生臭氧，这必然会造成二次污染；而滤袋除尘中，高效滤袋本身会对气体产生较大的阻力，不利于气体流动，同时也不利于重复使用，需要定期更换。

发明内容

现有的气体净化设备在使用过程中存在过滤阻力高、需更换耗材、容易产生臭氧造成二次污染的问题。

为解决上述问题，本发明提供了一种除尘模块，包括设有若干通气孔的外罩，所述外罩内填充有若干吸尘单元，所述外罩内设有用于搅动所述吸尘单元的搅拌器；所述的外罩与吸尘单元、或吸尘单元与搅拌器、或吸尘单元之间存在至少两种不同的电负性。

可选地，所述外罩内设有多个所述搅拌器。

可选地，所述搅拌器包括螺旋杆或搅拌杆，所述螺旋杆或搅拌杆连接有驱动电机。

可选地，所述搅拌器还包括与所述搅拌器连接的转轴，所述螺旋杆搅拌器沿所述转轴的长度方向延伸，搅拌器通过转轴与所述驱动电机连接。

可选地，所述转轴竖向设置。

可选地，所述外罩的侧壁为圆筒形或多边形结构。

可选地，所述通气孔为：圆孔、方孔、长圆孔或缝隙结构。

可选地，所述吸尘单元的粒径范围为0.5mm—10mm，所述通气孔的孔径或缝隙宽度小于所述吸尘单元的粒径。

可选地，当若干吸尘单元中包括两种具有不同电负性的吸尘单元时，具有两种不同电负性的吸尘单元的数量比例范围为0:1—1:1。

本发明还提供了一种气体除尘装置，具有如上所述的除尘模块。

可选地，还包括具有进气口和出气口的柜体，除尘模块设置在所述柜体内，进气口进来的气体经除尘模块处理后由出气口排出。

可选地，所述进气口或出气口连接有风机。

可选地，所述进气口连接有风机，所述出气口由开设在所述柜体上的多个通气孔构成，所述通气孔为：圆孔、方孔、长圆孔或缝隙结构。

本发明有益效果如下：

本发明通过搅动使吸尘单元之间或吸尘单元与外罩之间产生电子转移，使吸尘单元、搅拌器、或外罩带上静电，形成高强度电场，从而实现对经过的气体中的粉尘颗粒的吸附；工作时不需通过外加高压电场提供电晕电离气体使粉尘颗粒荷电及吸附荷电粉尘，而主要是通过摩擦使得除尘模块内的吸尘单元或外罩表面产生静电，吸附气体中的粉尘颗粒，从而实现净化气体的目的。只需要通过连续或间断地开启驱动电机，带动搅拌器转动，即可实现对气体中粉尘的吸附，整个除尘模块结构简单，只需要提供很少的电能即可实现对气体的吸附净化，能源消耗少，无需更换除尘模块或吸尘单元，只需简单水洗即可，净化成本低；由于吸尘单元之间距离较小，且没有尖端效应，吸尘单元之间以及吸尘单元与外罩或搅拌器之间产生的高压电场不会导致出现气体被电离的现象，因此也就不存在产生臭氧的现象，不会造成二次污染；由于吸尘单元之间存在缝隙，气体可以轻易地从吸尘单元之间的间隙处通过，对气体流动产生的阻力非常小，可忽略不计。

附图说明

图1为本发明实施例所述气体除尘装置的结构示意图。

附图标记为：

1 柜体

11 出气口

12 进气口

2 风机

3 外罩

4 吸尘单元

5 搅拌器。

具体实施方式

具体的实施方式仅为对本发明的说明，而不构成对本发明内容的限制，下面将结合附图和具体的实施方式对本发明进行进一步说明和描述。

实施例一：

如图1所示，本发明提供了一种除尘模块，包括设有若干通气孔的外罩3，所述外罩3内填充有若干吸尘单元4，所述外罩3内设有用于搅动所述吸尘单元4的搅拌器5；所述的外罩3与吸尘单元4、或吸尘单元4与搅拌器5、或吸尘单元4之间存在至少两种不同的电负性。

若干吸尘单元4之间、或吸尘单元4与搅拌器5、或吸尘单元4与外罩3之间存在至少两种不同的电负性，意思是说，吸尘单元4与吸尘单元4之间具有不同的电负性、吸尘单元4与外罩3之间具有不同的电负性、吸尘单元4与搅拌器5之间具有不同的电负性这三种情况可以单独存在，也可以任意组合，只要在搅拌器5的搅拌下能够在除尘模块内产生高压电场即可。在搅拌器5的搅拌作用下，吸尘单元4来回运动，吸尘单元4之间或吸尘单元4与外罩3、搅拌器5之间或产生摩擦、碰撞，从而在具有不同电负性的材料表面产生电子转移，形成高压电场，气体通过除尘模块时，气体中的粉尘被吸附。

由于吸尘单元4之间、吸尘单元4与外罩3或搅拌器5之间的距离很小，且没有尖端放电现象存在，因此除尘模块内不会出现气体被电离的现象，不会产生臭氧等二次污染物，没有污染。

可选地，所述外罩3内设有多个所述搅拌器5。对于体积较大的外罩3来说，为了保证各处的吸尘单元4都能够被搅动，防止出现死角，优选在不同区域均匀设置多个搅拌器5以保证所有颗粒都可以被搅动。比如对于呈板状的外罩3，即可将多个搅拌器5排成一排均匀分布，对于圆柱形外罩3，可以将多个搅拌器分布在一个或多个圆周上等。

可选地，所述搅拌器5包括螺旋杆，所述螺旋杆连接有驱动电机，所述搅拌器5还包括与所述螺旋杆连接的转轴，所述螺旋杆沿所述转轴的长度方向延伸，螺旋杆通过转轴与所述驱动电机连接。如图1所示，螺旋杆中心具有一转轴，转轴通过多根连接杆与螺旋杆的不同位置连接，以保证螺旋杆与转轴连接的稳定性，同时有助于保持螺旋杆自身的稳定性，防止变形。

此处的连接杆也可以变型为连续的螺旋状板，即将转轴与螺旋杆制成一个类似于螺旋推进器的结构，推动吸尘单元4翻动。

可选地，所述螺旋杆在垂直于所述转轴长度方向的平面上的投影落于同一圆周上。即该螺旋杆是类似于弹簧的结构，各处圆弧的半径均相同，方便控制各搅拌器5的搅拌范围。

螺旋杆材料可以为任意具有一定强度材料，优选为金属材料，例如可以为铝、铜、不锈钢等材料，也可为具有一定机械强度的尼龙、聚四氟乙烯、工程塑料等。螺旋杆旋转搅动吸尘单元4的过程中，会产生噪音，为了降低噪音，螺旋杆的表面材料可以为柔性材料，如塑料等。

可选地，所述转轴竖向设置。如图1所示，优选将搅拌器5沿竖直方向从柜体1或外罩3的底部穿入，实现对以转轴为中心的圆柱状范围内的截止颗粒进行搅动；若搅拌器5为多个时，多个搅拌器5的转轴相互平行设置。驱动电机连接在转轴的底端，并且位于外罩3或柜体1外。

可选地，所述外罩3的侧壁为圆筒形或多边形结构。对于只设一个搅拌器5的情况，圆筒形的结构有利于保证各处吸尘单元4均能被搅动，避免出现死角，保证净化效果。外罩3为圆筒形只是一个优选的实施方式，根据实际需要，也可以设置成方形等其他多边形状或不规则形状，然后设置多个搅拌器5以保证搅动效果。

可选地，若干所述吸尘单元4的粒径范围为0.5mm—10mm，所述通气孔的孔径或缝隙宽度小于所述吸尘单元4的粒径。通气孔既要保证气体能够通过，又要防止吸尘单元4泄露出去，所以通气孔的孔径或缝隙宽度小于所述吸尘单元4的粒径。

可选地，当若干吸尘单元4中包括两种具有不同电负性的吸尘单元4时，两种所述吸尘单元4的数量比例范围为0:1—1:1。即要么所有吸尘单元4的电负性均相同；要么吸尘单元4具有两种电负性，两种吸尘单元4的数量可以相等，也可以不相等，只要能够在搅拌器5的作用下产生高压电场即可。

可选地，所述吸尘单元4包括两种，其中一种所述吸尘单元4的电负性大于或小于另一种吸尘单元4的电负性。电负性不同，决定了电子可以在不同电负性的吸尘单元4之间进行转换，从而使所有吸尘单元4带电，吸附掉气体内的粉尘颗粒。吸尘单元4电负性的高低取决于组成吸尘单元4的材料，高电负性的材料可以为高分子(聚合物)如PTFE、FEP等，低电负性的材料如石英、玻璃、硅酸盐材料等。吸尘单元4可以是由一种材料制成的实心或空心颗粒，也可以是表面涂有具有一定电负性的材料的实心或空心颗粒，只要保证在摩擦过程中，吸尘单元4的表面能够带上正电或负电即可。

可选地，所述吸尘单元4的电负性大于或小于所述外罩3的电负性。假如所有吸尘单元4的电负性均相同，即所有吸尘单元4均采用相同材料制成，由于吸尘单元4与外罩3之间的电负性差异，吸尘单元4在翻动过程中不停地与外罩3进行摩擦，使得吸尘单元4与外罩3分别带上异种电荷，实现对经过除尘模块的气体进行吸附净化的目的。外罩3可以是完全由高电负性或低电负性的材料制成，也可以是指在内壁上涂覆一层具有高电负性或低电负性的材料，只要能够实现吸尘单元4与外罩3间的电子的转移即可。

实施例二：

本发明还公布了一种气体除尘装置，如图1所示，具有如实施例一所述的除尘模块。

可以在除尘模块一侧设置一个进气口12，将气体从进气口12引导至通过该除尘模块，净化后的气体直接经除尘模块另一侧的外罩3上的通气孔排出。当然，也可以将进气口12改为出气口11，即只设一个出气口11，使气体先经过除尘模块，然后从出气口11排出、或经管道引至需要提供清洁气体的场所。

除了上述两种结构外，还可以采用如图1所示的结构：气体除尘装置还包括：具有进气口12和出气口11的柜体1，除尘模块设置在所述柜体1内，进气口12进来的气体经除尘模块处理后由出气口11排出。

在搅拌器的搅拌作用下，吸尘单元4来回滚动，吸尘单元4之间或吸尘单元4与外罩3、搅拌器5之间或产生摩擦、碰撞，从而在具有不同电负性的材料表面产生电子转移(摩擦起电)，形成高压电场，气体通过除尘模块时，气体中的粉尘被吸附。

由于吸尘单元4之间、吸尘单元4与外罩3或搅拌器5之间的距离很小，且没有尖端放电现象存在，因此除尘模块内不会出现气体被电离的现象，不会产生臭氧等二次污染物，没有污染。

搅拌器5搅动吸尘单元4的过程中，吸尘单元4与吸尘单元4、吸尘单元4与外罩3、吸尘单元4与搅拌器5之间相互摩擦、碰撞，电子在具有不同电负性的材料之间转移，使吸尘单元4、外罩3、或搅拌器5带上正电荷或负电荷，形成高压电场；气体通过外罩3上的通气孔进入除尘模块时，粉尘颗粒会被带有静电的吸尘单元4、搅拌器5、或外罩3吸附，实现净化气体的目的。这种结构产生的高压电场保持几个小时甚至几天，搅动一次产生的电荷，足以用于很长一段时间内的粉尘过滤；因此，搅拌器5并不需要持续工作，而是间歇性地搅拌，比如三天充分搅拌一次，一次搅拌30分钟即可。只需要定期启动搅拌器5搅拌一次，气体除尘装置即可持续工作一段时间，即可实现对气体中粉尘的吸附，只需要提供很少的电能即可实现对气体的吸附净化，能源消耗少，净化成本低；吸尘单元4之间的间隙较多，气体可以轻易地通过，除尘模块对气体流动产生的阻力非常小，可忽略不计。

可选地，所述进气口12或出气口11连接有风机2。利用风机2带动气体经过柜体1，并被柜体1内的除尘模块吸附净化，最终将净化后的气体排出。

可选地，所述进气口12连接有风机2，所述出气口11由开设在所述柜体1上的若干通气孔构成；通气孔为：圆孔、方孔、长圆孔或缝隙结构。如图1所示，风机2设置在进气口12处，可以将外界气体持续地抽进柜体1内；出气口11直接面向室内等环境，所以只需在柜体1上开设若干通气孔即可，净化后的气体经通气孔直接排放到柜体1所处的环境中。

本发明通过搅动使吸尘单元4之间或吸尘单元4与外罩3之间产生电子转移，使吸尘单元4或外罩3带上静电，从而实现对经过的气体中的粉尘颗粒的吸附；工作时不需通过外加高压电场提供电晕电离气体使粉尘颗粒荷电及吸附荷电粉尘，而主要是通过摩擦使得除尘模块内的吸尘单元4或外罩3表面产生静电，吸附气体中的粉尘颗粒，从而实现净化气体的目的。只需要定期开启驱动电机搅拌一段时间，即可实现对气体中粉尘的吸附，搅拌器无需长期开启，只需要提供很少的电能即可实现对气体的吸附净化，能源消耗少；电场被消耗掉后，再次启动搅拌器5即可重新产生电场，无需更换除尘模块或吸尘单元4，净化成本低；吸尘单元4之间以及吸尘单元4与外罩3之间不会出现气体被电离的现象，因此也就不存在产生臭氧的现象，不会造成二次污染；吸尘单元4之间存在缝隙，气体可以轻易地通过，整个装置对气体流动产生的阻力非常小，可忽略不计。

根据本发明的权利要求可以组合出不同的实施例，但根据本发明的实施例仅用于对本发明进行说明并不会对本发明造成限制。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (13)

1.一种除尘模块，其特征在于，包括设有若干通气孔的外罩，所述外罩内填充有若干吸尘单元，所述外罩内设有用于搅动所述吸尘单元的搅拌器；

所述的外罩与吸尘单元、或吸尘单元与搅拌器、或吸尘单元之间存在至少两种不同的电负性。

2.如权利要求1所述的除尘模块，其特征在于，所述外罩内设有一个或多个所述搅拌器。

3.如权利要求1或2所述的除尘模块，其特征在于，所述搅拌器包括螺旋杆或搅拌杆，所述螺旋杆或搅拌杆连接有驱动电机。

4.如权利要求3所述的除尘模块，其特征在于，所述搅拌器还包括与所述搅拌器连接的转轴，所述搅拌器沿所述转轴的长度方向延伸，搅拌器通过转轴与所述驱动电机连接。

5.如权利要求4所述的除尘模块，其特征在于，所述转轴竖向设置。

6.如权利要求1所述的除尘模块，其特征在于，所述外罩的侧壁为圆筒形或多边形结构。

7.如权利要求1所述的除尘模块，其特征在于，所述通气孔为：圆孔、方孔、长圆孔或缝隙结构。

8.如权利要求7所述的除尘模块，其特征在于，所述吸尘单元的粒径范围为0.5mm—10mm，所述通气孔的孔径或缝隙宽度小于所述吸尘单元的粒径。

9.如权利要求1所述的除尘模块，其特征在于，当若干吸尘单元中包括两种具有不同电负性的吸尘单元时，具有两种不同电负性的吸尘单元的数量比例范围为0:1—1:1。

10.一种气体除尘装置，其特征在于，具有如权利要求1-9任一项所述的除尘模块。

11.如权利要求10所述的气体除尘装置，其特征在于，还包括具有进气口和出气口的柜体，除尘模块设置在所述柜体内，进气口进来的气体经除尘模块处理后由出气口排出。

12.如权利要求11所述的气体除尘装置，其特征在于，所述进气口或出气口连接有风机。

13.如权利要求12所述的气体除尘装置，其特征在于，所述进气口连接有风机，所述出气口由开设在所述柜体上的多个通气孔构成，所述通气孔为：圆孔、方孔、长圆孔或缝隙结构。