用于极化空气净化器的波纹状过滤介质制造技术

一种过滤介质，该过滤介质包括平板，该平板被起波纹成蜂窝状基体，其中空气流过该材料并且空气传播的污染物被捕获到所述材料的侧壁上，其中有源静电场被施加至所述平板上。

Corrugated filter medium for polarizing air purifier

A filter medium, which comprises a flat plate, which is corrugated into a honeycomb matrix, where air flows through the material and air borne contaminants are captured on the side walls of the material, where the active electrostatic field is applied to the plate.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于极化空气净化器的波纹状过滤介质
本专利技术一般涉及空气净化系统，并且特别涉及用于空气净化器的过滤介质，该种空气净化器使用静电场使介质极化并使颗粒极化以增加介质上的颗粒收集效率。
技术介绍
静电吸引的原理多年来已经被用于增强污染物从空气流中的去除。存在三种主要类型的空气静电净化器：静电除尘器、无源静电过滤器和有源场极化介质空气净化器，有时这些净化器以不同的术语被知晓。静电除尘器使颗粒带电荷，并然后将其捕获在带有相反电荷和/或接地的收集板上。无源静电过滤器(也称为驻极体)采用通过处理和/或固有性质的某些组合具有静电电荷的介质(或不同介质的组合)。进入过滤介质的具有静电电荷的颗粒被吸引到具有相反静电电荷的带电介质过滤材料。有源场极化介质空气净化器使用由两个电极之间的电压差产生的静电场。介电过滤介质设置在两个电极之间的静电场中。静电场使介质纤维和进入的颗粒两者都极化，从而提高介质和空气净化器的效率。介电材料是电绝缘体或高度耐电流的材料，其也可以存储电能。介电材料倾向于将施加的电场集中在其内部，并因此成为静电场的有效支持者。在加拿大专利No.1,247,453中公开了另一种静电空气过滤器设计，其中一次性矩形盒连接到高压电源。该盒包含导电的内中心筛网，该筛网夹在两层介电纤维材料(塑料或玻璃)之间。这两个介电层又转而夹在导电材料的两个外筛网之间。导电内中心筛网升到高电压，从而在保持在相反或接地电位的两个导电外筛网和内中心筛网之间产生静电场。高压静电场使两个介电层的纤维极化。空气净化器可以安装在各种配置和情况下，既可作为加热通风和空调(HVAC)系统的一部分，也可作为独立的空气移动/清洁系统。在较小的HVAC系统(例如住宅和小型商业)中，空气净化器面板通常安装在平坦结构(垂直于气流)或成角度的过滤器轨道中。在较大的系统中，空气过滤器组通常排列成V形槽结构，其中定位多个分离的过滤器以形成垂直于气流轴线的Z形折叠过滤器。
技术实现思路
过滤介质包括被起波纹形成蜂窝状基体(matrix)的平板，其中空气流过材料，以及空气传播的污染物被捕获在材料的侧壁上，其中有源静电场被施加到所述平板上。附图说明图1是根据本专利技术的在具有相对较低电阻的介电材料的纤维垫之间包含较高电阻的透气筛网的过滤介质的横截面图。图2是根据本专利技术的包含介电材料的纤维垫和具有来自摩擦电标(triboelectricscale)的不同端的纤维的混合纤维层的过滤介质的横截面图。图3是根据本专利技术包含图1和图2的特征的过滤介质的横截面。图4是根据本专利技术包含较高密度介电材料的层及随后的较低密度介电材料的过滤介质的横截面图。图5是根据本专利技术的包含图1至图4的特征的过滤介质的横截面图。图6是根据本专利技术的包含图1和图5的特征的过滤介质的横截面图。图7是根据本专利技术的包含图3和图6的特征的过滤介质的横截面图。图8是根据本专利技术的包含具有来自摩擦电标的不同端的纤维的混合纤维层的过滤介质的横截面图。图9示出光催化设备实施方式。图10示出可替代的光催化设备实施方式。图11示出通过过滤介质的替代实施方式的横截面。图12示出通过过滤介质的替代实施方式的横截面。图12a示出图12的过滤介质的替代实施方式的等距视图。图13和13a示出过滤器的替代实施方式的等距视图。图14-17示出在过滤介质组件和极化环境中使用的过滤介质的替代实施方式。具体实施方式根据本专利技术的有源场极化介质空气净化器的实施方式在图1中示出。在图1中(-也包括在图2-7中)，通过过滤器的气流从图的顶部向下到图的底部。过滤器包含支持过滤介质的框架。在本专利技术的一种实施方式中，过滤介质本身包含介电介质支撑框架120、第一纤维介电材料垫16A、玻璃纤维网筛14A、第二纤维介电材料垫16B、中心筛网13、第三纤维介电材料垫16C、另一玻璃纤维网筛14B及第四介介电过滤材料垫16D。支持过滤介质的过滤器框架包括具有第一导电外筛网12A的第一导电支持框架116A以及具有第二导电外筛网12B的第二导电支持框架116B。虽然为了清楚起见，使用介质框架120和支持框架116A、116B的相同的基本配置用于附图，但这仅是一个可能的实施方式。本专利技术的基本要素是在极化介质空气净化器中的两个电极之间的介质的各种配置。虽然在图示中公开的特定实施方式具有某些优点，但是中心筛网不一定总是到达边缘，也不必在其周围具有框架和介质层。第一介质过滤材料垫16A通过合适的方式(例如粘合材料121A或超声波焊接)附着到电介质支撑框架120和/或中心电极13。第四介电过滤材料垫16D通过合适的方式(例如粘合材料121B或超声波焊接)附着到电介质支撑框架120上。在没有介质支撑框架的实施方式中，介质16A-D及14A和B和中心筛网13的各种层通常将通过合适的方式(诸如粘合剂、超声波焊接、缝合或夹紧)附着在一起。第一导电外筛网12A由第一导电支持框架116A支持就位。第二导电外筛网1213通过第二导电支持框架116B支持就位。在操作中，高压电源108的一个端子被连接到中心筛网13。高压电源108的另一个端子被耦合到第一导电外筛网12A和第二导电外筛网12B，第二导电外筛网12B通常被保持为地电位。通过图1的有源场极化介质空气净化器的介电过滤材料16A、16B、16C和16D的进入的空气中的颗粒被其中的电场极化，并被收集在第一和第二介电过滤材料垫16A、16B、16C和16D上。本专利技术的过滤介质包括两层纤维介电材料，其中较高电阻的透气材料夹在较低电阻介电层之间。虽然其他材料组合是可能的，但是特别地，在图1中，玻璃纤维筛网14A被夹在聚酯层16A和聚酯层16B之间，聚酯层16B被布置在中心筛网13的上方。类似地，在中心筛网13的下方是夹在聚酯层16C和聚酯层16D之间的玻璃纤维筛网14B。已经发现，这种材料布置容许电极之间的更高和更稳定的电压差。这提高了颗粒去除效率，因为较高的电压意味着更高的场强，并因此达到更高的效率。具体地，已经发现，上述材料布置容许高达25％的更高的电压，而无需电极之间的电弧和喷涂。本专利技术的过滤介质包括有源场极化介质空气净化器中的混合纤维层，所述混合纤维层具有来自摩擦电序的材料的不同部分的纤维。大多数材料将产生并存储一些静电。材料产生和存储电荷的能力定义它在摩擦电标上的位置。引起静电的材料的摩擦电序。一些材料比其他材料生成更多的静电。由于静电是材料表面上的带电粒子的收集，各种材料具有放弃电子并成为带有正(+)电荷或吸引电子并成为带有负(-)电荷的趋势。摩擦电序是材料列表，示出哪些材料有更大的趋势成为带正(+)电荷的，以及哪些材料有更大的趋势成为带负(-)电荷的。该列表用于确定哪些材料组合产生最多静电。为了说明的目的，下面列出了一些常见的材料，根据在与另一种材料摩擦时它们产生静电的情况，以及材料将具有哪种电荷。该列表并不是详尽的列表，并每种材料适用于正或负摩擦电标的某些情况。成为带有正电荷的材料。当与其他材料接触时，以下材料将倾向于放弃电子。它们被以具有最大趋势给电子的材料至几乎不放弃电子的材料的方式列出。注释中性材料。当与其他材料接触或摩擦时不容易吸引或放弃电子的材料很少。注释棉用于无静电衣服最好钢铁对于静电无用成为带有负电荷的材料。当与其他材料接触时，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种过滤介质，该过滤介质包括平板，该平板被起波纹成蜂窝状基体，其中空气流过所述基体并且空气传播的污染物被捕获到所述基体的侧壁上，其中有源静电场被施加至所述基体上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.04.14 US 62/147,3951.一种过滤介质，该过滤介质包括平板，该平板被起波纹成蜂窝状基体，其中空气流过所述基体并且空气传播的污染物被捕获到所述基体的侧壁上，其中有源静电场被施加至所述基体上。2.一种有源场极化介质空气净化器，包括：导电筛网；波纹状板，其中所述波纹状板具有允许空气从其通过的通道；高压电源，该高压电源被连接至所述导电筛网，其中施加至所述导电筛网的电压在所述波纹状板的上游产生极化场，该极化场使通过该场的颗粒带电。3.根据权利要求2所述的有源场极化介质空气净化器，...

【专利技术属性】
技术研发人员：F·C·怀瑟，
申请(专利权)人：环境管理联合公司，
类型：发明
国别省市：美国,US