一种荷电细水雾除尘滤芯

1.本实用新型属于除尘滤芯技术领域，尤其涉及一种荷电细水雾除尘滤芯。


背景技术：

2.近年来，随着环境问题的日益突出，空气污染已经严重威胁人体健康。常用的治理方式就是使用空气净化设备，而现有的空气净化设备中的除尘滤芯在能耗和性能上存在许多不足，对大气当中的颗粒污染物以及室内产生的细微颗粒污染物起不到过滤的作用，过滤效果不显著。目前市场上的滤芯采用的是机械过滤，一般主要通过以下4种方式捕获微粒：直接拦截、惯性碰撞、利用布朗扩散机理、利用筛选效应，采用这4种方式的除尘滤芯对细小颗粒物的收集效果好，但是风阻大，为了获得较高的净化效率，导致滤网的阻力较大，能耗较高。此外，一般的空气净化滤芯是一次性消耗产品，无法进行清洗反复使用，只能进行更换，会造成资源浪费。因此，开发一种更加节能环保且除尘效果好的滤芯就显得极其重要。


技术实现要素：

3.针对现有技术中存在不足，本实用新型提供了一种荷电细水雾除尘滤芯，将荷电细水雾技术与除尘滤芯相结合，进而开发出新型的除尘滤芯，解决现有的滤芯除尘效率低、除尘效果差、能耗较高的问题，可拆卸清洗的滤网设计能够减少资源的浪费，同时，滤芯内部设有多种传感器实时监测过滤情况，可根据过滤情况进行自动调节，使用更加方便智能且除尘效果好。
4.本实用新型是通过以下技术手段实现上述技术目的的。
5.一种荷电细水雾除尘滤芯，包括顶部设置有进风口的壳体，壳体上部设有环形空腔结构，空腔结构内部设有环形线圈和静电发生器，中间设有造雾室，造雾室底部为支架结构，支架结构上方设有风机；空腔结构下方的孔板支撑架构成降尘室，孔板支撑架以及对应位置的壳体上均设有多个通孔；孔板支撑架下端可拆卸安装有滤网，滤网下方的壳体分为水箱和控制单元两部分；水箱出水管一端与微型水泵连接，另一端进入造雾室内且连接有雾化喷头，雾化喷头与静电发生器连接；环形线圈、静电发生器、风机、微型水泵均与控制单元信号连接。
6.进一步地，所述进风口内设置有向下倾斜的叶片，叶片倾斜角度为30～45
°
。
7.进一步地，所述支架结构下方设有多个引流板。
8.进一步地，所述孔板支撑架外围布置有一层过滤层。
9.进一步地，所述孔板支撑架内壁设置有与控制单元信号连接的水雾质量检测单元和空气质量检测单元。
10.进一步地，所述水雾质量检测单元包括粉尘浓度传感器。
11.进一步地，所述空气质量检测单元包括二氧化碳浓度传感器、甲烷浓度传感器、湿度传感器。
12.进一步地，所述环形线圈依次与滑动变阻器、交流电源连接，组成线圈回路；滑动变阻器与控制单元信号连接。
13.进一步地，所述雾化喷头上设有与控制单元信号连接的压力传感器。
14.进一步地，所述壳体外壁设有与控制单元信号连的显示屏。
15.本实用新型具有如下有益效果：
16.与现有技术相比，本实用新型的除尘滤芯利用静电发生器使得雾化喷头喷出的水雾带上电荷，能够吸附空气中的杂质颗粒物，同时利用环形线圈使得水雾液滴进一步破碎，能够提高其吸附效果，除尘效果更好；降尘室外部单层过滤材料的设置能够对气流实现进一步过滤，气流阻力较小，能耗较低；可拆卸设置在降尘室与水箱之间的滤网，一方面可以截留杂质，另一方面可以使得多余的液滴回流到水箱中以循环利用，而且滤网可以拆卸下来清洗后反复使用，有助于节约资源。本实用新型的除尘滤芯内部设有多个不同种类的传感器，能够实时检测滤芯内部水雾以及空气状况，并根据检测结果通过控制器对除尘模式进行自动调节，方便智能，使得除尘效果达到最佳，在室内使用时，能够为用户创造更加舒适的空气环境。
附图说明
17.图1为本实用新型所述除尘滤芯结构剖视图；
18.图2为本实用新型所述壳体俯视图；
19.图3为本实用新型所述孔板支撑架结构示意图。
20.图中：1
‑
壳体；2
‑
造雾室；3
‑
降尘室；4
‑
水箱；5
‑
叶片；6
‑
空腔结构；7
‑
环形线圈；8
‑
风机；9
‑
引流板；10
‑
孔板支撑架；11
‑
水雾质量检测单元；12
‑
空气质量检测单元；13
‑
通孔一；14
‑
过滤层；15
‑
滤网；16
‑
控制单元；17
‑
微型水泵；18
‑
出水管；19
‑
雾化喷头；20
‑
显示屏。
具体实施方式
21.下面结合附图以及具体实施例对本实用新型作进一步的说明，但本实用新型的保护范围并不限于此。
22.如图1所示，本实用新型所述荷电细水雾除尘滤芯主要包括壳体1以及从上到下依次设置在壳体1内部的造雾室2、降尘室3、水箱4。如图1、2所示，壳体1顶部设置有若干环形布置的进风口，进风口内设置有向下倾斜的叶片5，形成斜向风道，叶片5倾斜角度为30～45
°
，本实施例中进风口、叶片5均优选为矩形，进风口数量优选为8个，叶片5倾斜角度优选为30
°
。壳体1上部设置有环形空腔结构6，空腔结构6内部设有环形线圈7和静电发生器，空腔结构6中间安装有造雾室2；本实施例中优选截面为倒梯形的造雾室2，方便携带杂质颗粒物的水雾顺着造雾室2内壁流入降尘室3；造雾室2底部为支架结构，支架结构上方固定有可调速风机8，支架下方设有多个弧形引流板9。
23.如图1所示，空腔结构6下方连接有空心圆柱状的孔板支撑架10，孔板支撑架10内部为降尘室3；孔板支撑架10内壁设置有水雾质量检测单元11和空气质量检测单元12，水雾质量检测单元11包括粉尘浓度传感器，用于检测降尘室3内的颗粒物浓度，间接判断水雾的吸附能力；空气质量检测单元12包括二氧化碳浓度传感器、甲烷浓度传感器、湿度传感器，用于检测降尘室3内空气中的二氧化碳、甲烷浓度以及空气湿度。如图1、3所示，孔板支撑架
10上设置有若干直径各不相同的通孔一13，方便净化后的气流排出；孔板支撑架10外围布置有一层过滤层14，对气流进行进一步过滤，本实施例中过滤层14优选为单层海帕滤纸，单层过滤材料的设置不会增加气流排出阻力，有助于降低滤芯工作的能耗；与孔板支撑架10对应的壳体1上设置有供气流排出的若干直径各不相同的通孔二，对应位置上的通孔一13和通孔二直径相同；孔板支撑架10下端可拆卸安装有滤网15，方便清洗。
24.如图1所，滤网15下方的壳体1空间通过隔板分成两部分结构，一部分为水箱4，另一部分为一个封闭结构，封闭结构中设置有控制单元16。水箱4内设置有微型水泵17，微型水泵17一端连接进水管，另一端连接出水管18，出水管18穿过滤网15进入降尘室3，并在降尘室3内分成若干分支管进入造雾室2，造雾室2内的每根分支管上均连接有雾化喷头19，雾化喷头19与静电发生器连接；本实施例中雾化喷头19优选为四组，每组三个；每组的其中一个雾化喷头19上安装有压力传感器，用于检测喷头水压。控制单元16包括可编程逻辑控制器(plc)和交流电源；壳体1外壁还设有显示屏20，显示屏20、微型水泵17、可调速风机8、静电发生器、粉尘浓度传感器、二氧化碳浓度传感器、甲烷浓度传感器、湿度传感器以及压力传感器均与控制器信号连接；环形线圈7依次与滑动变阻器、交流电源连接，组成线圈回路，滑动变阻器与控制器信号连接。
25.本实用新型所述荷电细水雾除尘滤芯工作过程如下：电源给滤芯通电，滤芯开始工作，控制器控制微型水泵17工作，将水箱4中的水通过出水管18泵入造雾室2，并由雾化喷头19喷出，在静电发生器的作用下，雾化喷头19喷出的水雾带有电荷，环形线圈7通入交流电，产生磁场，带有电荷的水雾在磁场中悬浮，且在磁场的作用下进一步破碎；风机8启动，在造雾室2内产生一个负压区，外部空气通过进风口进入造雾室2并与水雾混合，带有电荷的水雾能够吸附外界空气中的杂质颗粒物，接着，裹挟有水雾的空气进入降尘室3，在引流板9的作用下，形成气流漩涡，水雾进一步吸附空气中的颗粒物，此时，降尘室3内形成一个正压区，经荷电水雾处理后的空气依次穿过孔板支撑架10、海帕滤纸、壳体1，重新进入到外界；吸附有杂质颗粒物的水雾液滴被截留在滤网15上，其余的水雾液滴穿过滤网15进入水箱4，实现水箱4中水流的循环使用。
26.在对空气进行净化的过程中，降尘室3内的粉尘浓度传感器、二氧化碳浓度传感器、甲烷浓度传感器以及湿度传感器分别将检测到的信号传递至控制器，控制器对信号进行处理分析；当粉尘浓度≥20mg/m3时，控制器提高静电发生器功率使得水雾带上更多的电荷，同时调整滑动变阻器的阻值使得环形线圈7产生的磁场增强，水雾液滴进一步破碎，水雾液滴吸附能力得到提高；当二氧化碳浓度≥800ppm或甲烷浓度≥1ppm时，控制器提高风机8转速，加快空气流通，提高静电发生器功率，增强水雾液滴对于杂质颗粒物的吸附效果，同时控制微型水泵17加压，提高喷头的雾化程度和喷射范围；当降尘室3内相对湿度≥70％时，控制器控制微型水泵17减小泵水量。造雾室2内的压力传感器检测喷头水压并将水压信号传递给控制器，当水压过低时，控制器控制微型水泵17加压，提高喷头的雾化程度和喷射范围。壳体1外部的显示屏20上显示实时的粉尘浓度值、二氧化碳浓度值、甲烷浓度值、相对湿度值以及水压值，方便观察滤芯内部的除尘状况、除尘效果，同时方便用户了解当前环境的空气质量、环境湿度状况。
27.所述实施例中提及的上、下均为本实用新型的优选的实施方式，但本发明并不限于上述实施方式，在不背离本实用新型的实质内容的情况下，本领域技术人员能够做出的
任何显而易见的改进、替换或变型均属于本实用新型的保护范围。