[实用新型]一种基于微分毛刷摩擦起电原理的高效静电除尘装置

说明书

本实用新型涉及一种基于微分毛刷摩擦起电原理的高效静电除尘装置，主要包括箱体、栅板、电机、中心轴、风机壳、风机、电磁离合器、推拉式集尘槽、环形金属网、平键、纤维膜、毛刷和过滤组件,环形金属网上安装带凸起软质毛刷的纤维膜，毛刷和过滤组件第一层电纺纤维膜表面接触，相互摩擦使得接触表面产生电荷转移，产生静电。风机和环形金属网之间安装电磁离合器，使得毛刷和过滤组件间歇性摩擦，推迟带凸起软质毛刷的纤维膜和过滤组件电荷中和的时间，降低膜损耗和提高带电持久性。本实用新型中过滤组件整体具备良好的荷电性能和过滤性能，纤维可降解，绿色环保，自激励摩擦静电除尘，可明显降低能耗及设备成本，装置简单便捷，超小体积可节约室内空间。

技术领域

本发明涉及一种基于微分毛刷摩擦起电原理的高效静电除尘装置，属于空气净化技术领域。

背景技术

空气污染日益严重，大气污染物呈现出新特点：空气中细颗粒污染物比重増加、大气复合型污染加重。据世界卫生组织资料显示，全球每年死于室内空气污染的人数达到280万，而我国每年因室内空气污染引起的超额死亡人数达11.1万，超额急诊人数达430万次。因此，开发一种有效净化空气的装置具有重要意义。

目前国内外对室内空气的净化方法主要有静电除尘法、湿式除尘法、吸附净化法和低温等离子体法等。但单独使用以上技术普遍存在效果不佳、能耗高、易堵塞等问题。其中，湿式除尘成本高，维护困难；低温等离子体法易产生臭氧，形成二次污染。驻极体静电除尘存在静电停留的短时性和静电损耗等问题；驻极体效果受到温湿度影响较大，过滤效果不稳定；滤膜表面大量尘土的堆积，使得过滤压力损失提高，导致能耗大，滤膜寿命短。

针对上述问题，本发明提出一种基于微分毛刷摩擦起电原理的高效静电除尘装置。该装置基于摩擦起电原理，将纤维过滤和静电吸附相结合，能够实现效率高、能耗低的空气净化目标，同时装置简单，超小体积节约室内空间。

发明内容

本发明提出一种基于微分毛刷摩擦起电原理的高效静电除尘装置，采用熔体电纺驻极空气过滤材料，具备良好的荷电性能和过滤性能；基于摩擦带电原理，过滤组件和毛刷相互摩擦产生静电，兼具静电除尘吸附微小颗粒细菌的优点；风机和环形金属网之间安装电磁离合器，降低电刷的摩擦频率，降低膜损耗和提高带电持久性。毛刷在摩擦产生静电的同时，可清理纤维膜表面附着的污染物，不易堵塞，减小过滤阻力。

实现上述目的的技术方案是：一种基于微分毛刷摩擦起电原理的高效静电除尘装置，主要包括：箱体、栅板、电机、中心轴、风机壳、风机、电磁离合器、推拉式集尘槽、环形金属网、平键、纤维膜、毛刷、过滤组件等。栅板和过滤组件分别置于箱体的进风端和出风端。风机安装在风机壳内，与箱体过盈配合，中心轴位于中心位置，电机与风机、环形金属网和电磁离合器同轴布置。电磁离合器与中心轴采用平键连接。环形金属网上安装带凸起软质毛刷的纤维膜，毛刷和过滤组件第一层电纺纤维膜表面接触，相互摩擦使得接触表面产生电荷转移，产生静电。风机和环形金属网之间安装电磁离合器，使得毛刷和过滤组件间歇性摩擦，推迟带凸起软质毛刷的纤维膜和过滤组件电荷中和的时间，降低膜损耗和提高带电持久性。推拉式集尘槽置于过滤组件正下方，毛刷可清理纤维膜表面附着的污染物，推拉式集尘槽可将污染物及时收集。

本发明一种基于微分毛刷摩擦起电原理的高效静电除尘装置，采用熔体电纺法以聚乳酸为原料制备纤维过滤组件，过滤组件由三层纤维膜组成。第一电纺纤维膜的纤维的直径为3～5μm，均匀混合一定比例的驻极体，如电气石粉、ZnO粒子或者TiO₂粒子；第二层、第三层电纺纤维膜的纤维直径为1～3μm，0.2～1μm。各层纤维膜厚度范围为10～20μm，孔径范围为300nm～1μm，孔隙率大于70％。

本发明一种基于微分毛刷摩擦起电原理的高效静电除尘装置，环形金属网上安装带凸起软质毛刷的纤维膜，毛刷和过滤组件的第一层电纺纤维膜表面接触，接触面压力范围30～45N。