靜音除塵裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型提供一種靜音除塵裝置，吸附區與負壓腔連通，在負壓腔內設有風機，吸附區設有進風口；所述吸附區設有多個吸附豎向隔板組成的迷宮結構，吸附豎向隔板至少在迎風面設有吸附層；吸附區位于吸附盤上，吸附盤內填充有吸附液；還設有泵體，泵體兩端分別與進液單向閥和排液單向閥連接，進液單向閥通過管路與吸附盤連接，排液單向閥通過管路與吸附區的上部連接；至少兩個泵體相對布置，在泵體之間設有半導體制冷片；在泵體內設有可變體積的驅動腔，驅動腔位于靠近半導體制冷片的位置。通過采用吸附區和吸附盤的結構，配合熱動力驅動的靜音泵，能夠在確保除塵效果的同時，大幅降低噪音。在最低噪音的模式下，本實用新型的噪音僅22分貝。
【專利說明】
靜音除塵裝置
技術領域
[0001]本實用新型涉及除塵領域，特別是一種靜音除塵裝置。
【背景技術】
[0002]與干式除塵相比，濕式除塵具有較大的優勢，主要為除塵效果好;使用一段時間后，阻力降不會急劇增大;不用頻繁更換濾芯。濕式除塵代表了除塵的發展方向。
[0003]與工業除塵領域相比，因為家庭室內的環境通常較為潔凈，在家用領域對除塵的強度要求不高，但是對于環境噪聲要求較高。中國專利文獻CN 103933818 A公開了一種濕式負離子除塵裝置，包括殼體，殼體上設有進氣管和排氣管，殼體內設有液相迷宮，液相迷宮的進氣口與進氣管連通，出氣口與排氣管連通;所述的液相迷宮至少部分地浸沒在液體內。所述的液相迷宮由多個水平布置的隔板交錯布置而成，至少在隔板的迎水面設有剛毛層，在液相迷宮進氣口的上部設有負離子裝置，負離子裝置中的放電極與電源的正極連接，所述的液相迷宮為導電體，液相迷宮與電源的負極連接或接地。該實用新型通過采用濕式吸附的方式，配合液相迷宮的結構，有效吸附了空氣中的灰塵，減少了室內的可吸附顆粒物。尤其是采用液相迷宮的結構，延長了空氣與液體的接觸時間，配合負離子裝置的結構可以更好的將顆粒物吸附到液體中，提高除塵效果。由于空氣需要經過水洗的步驟，因此該實用新型要求空氣具有較高的動力，即壓力降較大。而這增大了噪音，經測試，即便經過優化，風機與栗的噪音也超過50分貝。
[0004]中國專利文獻CN103203284 A公開了一種濕式靜電除塵器，殼體的內部分為進氣室、電極室和排氣室，在進氣室中設有噴水管頭，其上裝有噴嘴，在電極室中設有集塵管，其內穿設電極管，電極管的上端掛裝在支撐架上，支撐架的外端通過電絕緣子與電絕緣管室支撐，且支撐架的外端與變壓/整流器的高電壓端負極相連，變壓/整流器的低電壓端接外供電源殼體接地，通過電極室內的電場變化控制清洗噴水。該實用新型去除PM2.5效率〉99%ο
[0005]給噴水管頭輸送液體需要栗。現有技術中，有較多的用于輸送流體介質的栗，例如活塞栗、離心栗和隔膜栗等。活塞栗是通過活塞在缸體內的往復運動，配合單向閥實現流體介質輸送。離心栗是通過高轉速旋轉的栗葉產生的離心力實現流體介質輸送。隔膜栗與活塞栗類似，是依靠機械力使振膜改變容積，配合單向閥實現流體介質輸送。以上的栗因為存在機械部件，均不能滿足低噪音工況下的使用要求。
【發明內容】
[0006]本實用新型所要解決的技術問題是提供一種靜音除塵裝置，在實現較好的除塵效果的同時，能夠在較低的噪音條件下運行。
[0007]為解決上述技術問題，本實用新型所采用的技術方案是:一種靜音除塵裝置，吸附區與負壓腔連通，在負壓腔內設有風機，吸附區設有進風口 ；
[0008]所述吸附區設有多個吸附豎向隔板組成的迷宮結構，吸附豎向隔板至少在迎風面設有吸附層；
[0009]吸附區位于吸附盤上，吸附盤內填充有吸附液；
[0010]還設有栗體，栗體兩端分別與進液單向閥和排液單向閥連接，進液單向閥通過管路與吸附盤連接，排液單向閥通過管路與吸附區的上部連接；
[0011 ]至少兩個栗體相對布置，在栗體之間設有半導體制冷片；
[0012]在栗體內設有可變體積的驅動腔，驅動腔位于靠近半導體制冷片的位置。
[0013]在吸附區與負壓腔之間設有吸潮區，吸潮區設有多個隔板組成的迷宮結構，隔板上設有吸潮層；
[0014]吸潮區位于吸附區的上方，吸附區與吸潮區之間通過連接通道連接。
[0015]在吸附區的迷宮結構內設有多個電極，吸附盤的內壁接地。
[0016]所述的驅動腔設有至少一個彈性膜片和導熱片，導熱片與半導體制冷片的工作面固定連接，彈性膜片與導熱片互相連接成一個封閉的腔體，腔體內填充有工作介質。
[0017]腔體內還填充有石墨蠕蟲；
[0018]石墨蠕蟲按重量計與工作介質的比值為0.01-0.5:1；
[0019]石墨蠕蟲的膨脹倍率大于199倍。
[0020]所述的工作介質為常壓下沸點在30?100°C的液體。
[0021 ]所述的工作介質優選為丙酮或乙醚。
[0022]所述的驅動腔內設有連接塊，連接塊間隔的將彈性膜片與導熱片連接，以將驅動腔隔離成多個互相連通的腔室。
[0023]所述的栗體位于負壓腔內。
[0024]所述的半導體制冷片與提供可換向電流的驅動電源電連接。
[0025]本實用新型提供的一種靜音除塵裝置，通過采用吸附區和吸附盤的結構，配合熱動力驅動的靜音栗，能夠在確保除塵效果的同時，大幅降低噪音。在最低噪音的模式下，本實用新型的噪音僅22分貝，主要是風機的噪音。優選的方案中，配合電極以靜電方式除塵，PMl O以下顆粒物的去除率達到95%以上。
【附圖說明】
[0026]下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明:
[0027]圖1為本實用新型的整體結構示意圖。
[0028]圖2為本實用新型中栗體的結構示意圖。
[0029]圖3為本實用新型中栗體優選的結構示意圖。
[0030]圖4為圖2的A-A#lj視不意圖。
[0031]圖5為本實用新型中栗體的優選的橫截面示意圖。
[0032]圖6為本實用新型中栗體的另一優選的橫截面示意圖。
[0033]圖7為本實用新型中電源的結構框圖。
[0034]圖8為本實用新型中單片機的電路圖。
[0035]圖9為本實用新型中繼電器模塊的電路圖。
[0036]圖中:栗體I，限位塊11，進液單向閥2，排液單向閥3，驅動腔4，連接塊41，彈性膜片42，導熱片43，半導體制冷片5，風機6，負壓腔7，吸潮區8，吸潮層9，進風口 10，吸附區11，吸附層12，電極13，吸附液14，吸附盤15，連接通道16。
【具體實施方式】
[0037]如圖1?6中，一種靜音除塵裝置，吸附區11與負壓腔7連通，在負壓腔7內設有風機6，本例中優選采用靜音風機，吸附區11設有進風口 1;
[0038]所述吸附區11設有多個吸附豎向隔板組成的迷宮結構，吸附豎向隔板至少在迎風面設有吸附層12;優選的吸附層12采用帶有絨毛的結構，并利于吸水。吸附區11利用空氣轉折的離心力，使顆粒物被吸附在吸附層12的絨毛上。因此絨毛保持濕潤，能夠獲得更好的吸附效果。
[0039]如圖1中，吸附區11位于吸附盤15上，吸附盤15內填充有吸附液；，優選的方案中，吸附區11與吸附盤15活動的套接，當使用一段時間后，取下吸附區11和上方的其他組件，SP可方便的清洗吸附盤15，并更換吸附液。吸附液采用泡沫較少的表面活性劑、PH值調節劑、水和用于滅菌的添加劑。
[0040]本實用新型的吸附區采用了兩種除塵方案。一種除塵方案是吸附豎向隔板組成的迷宮結構部分浸沒在吸附液內，以使位于下方的吸附豎向隔板能夠通過毛細效應使吸附層12保持濕潤，迷宮結構的氣路不被吸附液封堵，在工作過程中始終保持通暢。位于下方的吸附豎向隔板浸沒在吸附液內的部分，設有通孔，以使吸附液在吸附豎向隔板之間連通。該方案的除塵效果相對較弱，但是壓力降小，利于通過變頻器模塊降低風機6的轉速。適用于家庭的臥室內持續除塵。
[0041]另一種除塵方案是位于上方的吸附豎向隔板的下端浸沒在吸附液內，通過毛細效應所有的吸附豎向隔板均能保持濕潤，并且迷宮結構的氣路部分的被吸附液封堵，從而實現水洗除塵的效果，其余結構與第一種方案的相同。這提高了吸附除塵的效果，但是壓力降相對較大，需要提高風機的轉速，噪音也相對增大。適用于客廳等位置的持續除塵。
[0042]為確保吸附豎向隔板足夠濕潤，并能夠清洗吸附層12上累積的灰塵，本實用新型中采用了一種幾乎沒有機械部件的靜音栗。如圖1?6中，還設有栗體I，栗體I兩端分別與進液單向閥2和排液單向閥3連接，進液單向閥2通過管路與吸附盤15連接，排液單向閥3通過管路與吸附區11的上部連接;也可以是僅與上方的吸附豎向隔板連接；
[0043]至少兩個栗體I相對布置，在栗體I之間設有半導體制冷片5;半導體制冷片5設置在兩個栗體I的平面之間；
[0044]在栗體I內設有可變體積的驅動腔4，驅動腔4位于靠近半導體制冷片5的位置。由此結構，當半導體制冷片5的兩個工作面分別發熱與制冷，使驅動腔4的體積間歇性發生變化，即可驅動栗體I進行輸送，由于沒有機械運動部件，本實用新型的靜音栗能夠實現幾乎無噪音地工作。
[0045]在吸附區11與負壓腔7之間設有吸潮區8，吸潮區8設有多個隔板組成的迷宮結構，隔板上設有吸潮層9;設置的吸潮區8能夠吸附空氣中的濕分。從而避免空氣中的濕度過大。通過更換并干燥吸潮層9，吸潮區8能持續的工作，且使用成本較低。
[0046]如圖1中，吸潮區8位于吸附區11的上方，吸附區11與吸潮區8之間通過連接通道16連接。連接通道16為本實用新型的結構中最長的直通道。在該通道即可吸附部分的濕分。本例中吸潮區8的頂部采用斜面，以增大位于上方的負壓腔7的空間，提高風機6的效率。風機6優選采用渦輪靜音風機。通過增大渦輪的直徑、降低渦輪的轉速，從而在不降低抽風效果的前提下，降低噪音。
[0047]在吸附區11的迷宮結構內設有多個電極13，吸附盤15的內壁接地。利用設置的電極13實現靜電除塵，本例中電極13上加載的電壓達到50-80千伏。
[0048]優選的方案如圖4中，所述的驅動腔4設有至少一個彈性膜片42和導熱片43，彈性膜片42采用橡膠材質，優選采用氟橡膠，導熱片43采用銅、鋁或銀，導熱片43與半導體制冷片5的工作面固定連接，彈性膜片42與導熱片43互相連接成一個封閉的腔體，腔體內填充有工作介質。栗體I的殼體、彈性膜片42和導熱片43通過螺栓、折邊壓緊或焊接連接的方式固定連接在一起。由此結構，通過導熱片43將熱量傳遞給工作介質，或者從工作介質傳遞給導熱片43，以使工作介質加熱和冷卻。從而帶動彈性膜片42的膨脹和收縮，進而推動栗體I內的流體介質，從進液單向閥2吸入，從排液單向閥3排出，則吸附液14被輸送到吸附區11的頂部，以使吸附層12保持足夠的濕潤，多余的水流將累計的灰塵沖入到吸附盤15內。
[0049]進液單向閥2和排液單向閥3中均設彈性元件，例如彈簧、或彈性硅膠片，以使進液單向閥2和排液單向閥3在沒有外部壓力的條件下，保持密閉的狀態。
[0050]腔體內還填充有石墨蠕蟲；由此結構，便于工作介質內的熱量傳遞。
[0051 ]石墨婦蟲按重量計與工作介質的比值為0.01?0.5:1;石墨婦蟲的膨脹倍率大于199倍。更高的膨脹倍率是有益的，能夠避免石墨蠕蟲在工作介質內沉淀，且通過增大的比表面積實現更好的熱量傳遞效果。
[0052]所述的工作介質為常壓下沸點在30?100°C的液體。所述的工作介質優選為丙酮或乙醚。以丙酮為例，丙酮的沸點為56.53 °C，且幾乎無毒。隨著半導體制冷片5的一面加熱到約60 °C，驅動腔4內的工作介質沸騰，產生較多的氣體，從而使該側栗體內的彈性膜片42膨脹變形，驅動栗體內的流體介質從排液單向閥3排出；
[0053]而在半導體制冷片5的另一面則冷卻到0_5°C，該側驅動腔4內的工作介質快速凝結，彈性膜片42收縮變形，栗體內的流體介質從進液單向閥2被吸入。從而本實用新型巧妙的利用了半導體制冷片5—面發熱另一面制冷的特性，充分降低了能耗。
[0054]優選的方案如圖3中，所述的驅動腔4內設有連接塊41，連接塊41沿軸向間隔的將彈性膜片42與導熱片43連接，以將驅動腔4隔離成多個互相連通的腔室。由此結構，便于將驅動腔4設置為較大的腔體，以提高栗送效率。設置的連接塊41能夠避免膨脹變形的彈性膜片42將栗體I完全封堵。進一步優選的，在栗體I內壁與彈性膜片42變形最大的部分相對應的位置還設有限位塊11，設置的限位塊11能夠避免彈性膜片42將栗體I完全封堵。限位塊11沿圓周布置多個，沿圓周的限位塊11之間具有空隙。
[0055]由于半導體制冷片5制熱的效率高于制冷的效率，因此給半導體制冷片5降溫是必要的。降溫裝置采用風冷或水冷的方案。優選的如圖1中，所述的栗體I位于負壓腔7內。通過流動的風給半導體制冷片5降溫。且輸送的吸附液14也能夠起到降溫的效果。
[0056]如圖7?9中，所述的半導體制冷片5與提供可換向電流的驅動電源電連接。由此結構，給半導體制冷片5交替提供不同方向的電流，需要注意的，半導體制冷片5的電流方向切換不可即時進行，需要在電流方向切換之前緩沖一段時間，以避免急劇的熱脹冷縮損壞半導體制冷片5。圖7中的溫度傳感器用于檢測溫度，設定一個溫度上限與一個溫度下限；當溫度傳感器檢測的溫度達到溫度上限時，單片機控制相關繼電器模塊動作，繼電器控制電源的輸出，半導體制冷片開始制冷；當溫度傳感器檢測的溫度達到溫度下限時，單片機控制繼電器模塊動作，半導體制冷片開始發熱。
[0057]如圖8中，單片機電路由STM32F103單片機，電阻R1，電容C1、C2、C3，晶振Y1，按鍵RESETl組成。STM32F103單片機是主控芯片。單片機的I3BO?PB3端口用于檢測溫度傳感器的信號。
[0058]如圖9中，繼電器的I端為銜鐵外接閥門的輸入端，2、3端為繼電器兩觸頭，3端與電源輸入連接，4、5端為電磁線圈，線圈4端接電源，5端接繼電器驅動信號。當5端輸入高電平，線圈中無電流流通，則1、2閉合，所以繼電器關閉；當5端輸入低電平，線圈中有電流流通，由于電磁感應，將使1、3閉合，繼電器開通。
[0059]為確保盡量連續的輸送流體介質，如圖5、6中，采用了更多的栗體I的結構，栗體I的數量為偶數個，各個栗體I沿著圓周布置，在栗體I之間設置半導體制冷片5，相鄰的半導體制冷片5之間的電流流向相反。即栗體I內的驅動腔4同時被兩個半導體制冷片5加熱或制冷。從而提高輸送效率，并接近連續輸送。
[0060]以圖1的結構為例說明本實用新型的工作原理，室外或室內的空氣從進風口10進入，在吸附區11的迷宮內被濕潤的吸附層12吸附，吸附層12的迷宮尤其適合吸附比重較大的顆粒物，其中PMlO以上的顆粒物吸附效果大于99% JMlO以下的顆粒物吸附效果大于85%，除塵效果較為理想。經過電極13，顆粒物被進一步通過靜電吸附到吸附盤15內，該處尤其適合去除PMlO以下的顆粒物。吸附區11的壓力降與磨阻效應、流束收縮效應和熱力學效應相關。由于本實用新型采用靜音風機，因此氣流速度不高，在不經水洗的方案中壓力降相對較小，在150pa至400pa之間。
[0061]凈化后的空氣經過吸潮區8吸附濕分，然后進入負壓腔7給半導體制冷片5降溫后，從風機6排出到室內。在此過程中栗體I持續將吸附液14輸送至吸附區11的頂部，通過噴頭使吸附層12保持濕潤，并沖刷累積的灰塵。
[0062]以圖3的結構為例進行說明栗體的工作原理，當驅動電源給半導體制冷片5提供電流，半導體制冷片5進入工作狀態，半導體制冷片5的一面制熱，例如圖3中的左面，熱量通過導熱片43傳遞給驅動腔4內的工作介質，例如丙酮，當溫度達到丙酮的沸點56.53 °C，工作介質沸騰，并產生大量的丙酮蒸汽，彈性膜片42膨脹變形，將栗體I內的流體介質，例如水從排液單向閥3排出。根據一段設定的時間或者由溫度傳感器提供的反饋，驅動電源斷開半導體制冷片5的電流，半導體制冷片5開始冷卻。根據一段設定的時間或者由溫度傳感器提供的反饋，驅動電源給半導體制冷片5提供換向后的電流，半導體制冷片5原來制熱的一面，例如圖3中的左面開始制冷，使驅動腔4內的丙酮快速冷卻，丙酮冷凝為液體，彈性膜片42收縮變形，在栗體I內產生負壓，進液單向閥2開啟，排液單向閥3關閉，流體介質在負壓作用下進入到栗體I內。同時，半導體制冷片5的右面加熱，開始驅動右側的栗體I排出液體介質。隨著驅動電源的電流交替換向，流體介質被持續的輸送。
[0063]上述的實施例僅為本實用新型的優選技術方案，而不應視為對于本實用新型的限制，本申請中的實施例及實施例中的特征在不沖突的情況下，可以相互任意組合。本實用新型的保護范圍應以權利要求記載的技術方案，包括權利要求記載的技術方案中技術特征的等同替換方案為保護范圍。即在此范圍內的等同替換改進，也在本實用新型的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種靜音除塵裝置，其特征是:吸附區(11)與負壓腔(7)連通，在負壓腔(7)內設有風機(6)，吸附區(11)設有進風口(10);所述吸附區(11)設有多個吸附豎向隔板組成的迷宮結構，吸附豎向隔板至少在迎風面設有吸附層(12);吸附區(11)位于吸附盤(15)上，吸附盤(15)內填充有吸附液;還設有栗體(I)，栗體(I)兩端分別與進液單向閥(2)和排液單向閥(3)連接，進液單向閥(2)通過管路與吸附盤(15)連接，排液單向閥(3)通過管路與吸附區(11)的上部連接;至少兩個栗體(I)相對布置，在栗體(I)之間設有半導體制冷片(5);在栗體(I)內設有可變體積的驅動腔(4)，驅動腔(4)位于靠近半導體制冷片(5)的位置。2.根據權利要求1所述的一種靜音除塵裝置，其特征是:在吸附區(11)與負壓腔(7)之間設有吸潮區(8)，吸潮區(8)設有多個隔板組成的迷宮結構，隔板上設有吸潮層(9);吸潮區(8)位于吸附區(11)的上方，吸附區(11)與吸潮區(8)之間通過連接通道(16)連接。3.根據權利要求1所述的一種靜音除塵裝置，其特征是:在吸附區(11)的迷宮結構內設有多個電極(13)，吸附盤(15)的內壁接地。4.根據權利要求1所述的一種靜音除塵裝置，其特征是:所述的驅動腔(4)設有至少一個彈性膜片(42)和導熱片(43)，導熱片(43)與半導體制冷片(5)的工作面固定連接，彈性膜片(42)與導熱片(43)互相連接成一個封閉的腔體，腔體內填充有工作介質。5.根據權利要求4所述的一種靜音除塵裝置，其特征是:腔體內還填充有石墨蠕蟲;石墨蠕蟲按重量計與工作介質的比值為0.01-0.5:1;石墨蠕蟲的膨脹倍率大于199倍。6.根據權利要求4所述的一種靜音除塵裝置，其特征是:所述的工作介質為常壓下沸點在30?100°C的液體。7.根據權利要求4所述的一種靜音除塵裝置，其特征是:所述的工作介質優選為丙酮或乙醚。8.根據權利要求4所述的一種靜音除塵裝置，其特征是:所述的驅動腔(4)內設有連接塊(41)，連接塊(41)間隔的將彈性膜片(42)與導熱片(43)連接，以將驅動腔(4)隔離成多個互相連通的腔室。9.根據權利要求1所述的一種靜音除塵裝置，其特征是:所述的栗體(I)位于負壓腔(7)內。10.根據權利要求1所述的一種靜音除塵裝置，其特征是:所述的半導體制冷片(5)與提供可換向電流的驅動電源電連接。
【文檔編號】B01D50/00GK205412581SQ201620201700
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2016年3月16日
【發明人】孫宜華, 程志敏, 葉林龍, 易書玄, 吳世立
【申請人】三峽大學