ЭЛЕКТРОФИЛЬТР
ELECTRIC FILTER

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Изобретение относится к системам воздухоочистки, а именно к электрофильтрам, которые могут быть использованы в различных отраслях промышленности, а также в бытовых условиях для очистки воздуха от пыли и аэрозолей.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Известен электрофильтр, содержащий корпус с каналом для прохождения воздуха, внутри которого установлены осадительные и коронирующие электроды, имеющие противоположную полярность (АС СССР №503095, см. также 629981).
Известен электрофильтр для очистки от пыли и аэрозолей, содержащий корпус с каналом для прохождения воздуха, внутри которого установлены пластинчатые осадительные и коронирующие электроды, имеющие противоположную полярность, в котором каждая пластина осадительного электрода выполнена волнообразной в поперечном сечении и установлена с возможностью поворота относительно своей вертикальной оси, при этом каждый ряд осадительных электродов снабжен самостоятельным приводом; названный электрофильтр снабжен вентилятором для подачи очищенного воздуха (АС СССР №611644). Несмотря на повышение эффективности очистки воздуха за счет выполнения осадительных электродов волнообразными, названный фильтр не удобен в обслуживании, т.к. требует использования вентилятора.
Известен электрофильтр для очистки от пыли и аэрозолей, содержащий корпус с каналом для прохода воздуха, внутри которого установлены пластинчатые осадительные и коронирующие электроды, имеющие противоположную полярность, снабженный пассивными отклоняющими электродами, в котором (в электрофильтре) осадительные, коронирующие и отклоняющие электроды образуют, по меньшей мере, две электродных группы, каждая из которых посредством электрического разъема установлена в дополнительном корпусе, который посредством узла скольжения соединен со штангой, закрепленной в корпусе фильтра и расположенной вертикально или горизонтально, при этом электродные группы установлены с возможностью поворота посредством электрического разъема, а дополнительный корпус выполнен с возможностью вращения вокруг своей оси (патент РФ на изобретение №2265484). Известное решение характеризуется сложностью конструктивного исполнения, недостаточной надежностью, сложностью обслуживания (замены или чистки осадительных электродов).
РАСКРЫТИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Терминам и выражениям, используемым в настоящем тексте, придаются следующие значения:
"Осадительный и коронирующий электрод" - разноименно заряженные электроды.
"Отклоняющий элемент" - поверхность, ориентированная под углом на вращающейся вокруг оси лопасти с коронирующим электродом, благодаря чему поток воздуха во время вращения лопасти принудительно направляется в сторону осадительного электрода.
Остальные термины и выражения используются в обычном для своего контекста и данной области техники смысле, который хорошо известен специалистам и не требует пояснений.
Задача изобретения состоит в расширении арсенала электрофильтров, а также в улучшении процесса утилизации накопленных на осадительном электроде частиц пыли, в повышении эффективности очистки воздуха от мелкодисперсной пыли, а также в обеспечении принудительной вентиляции с пониженным уровнем шума.
Технический результат состоит в улучшении возможности утилизации накопленных на осадительном электроде частиц пыли и аэрозоля, в повышении производительности электрофильтра, а также в обеспечении принудительной вентиляции жилых и производственных помещений для создания в них комфортных условий.
Указанный результат достигается благодаря тому, что электрофильтр для очистки воздуха от пыли и аэрозолей (далее - «электрофильтр», или «изобретение») содержит корпус с каналом для прохождения воздуха и установленные внутри канала группы разноименно заряженных осадительных и коронирующих электродов, последние из которых выполнены за одно целое или на концах лопастей, снабженных отклоняющими элементами и установленных на оси с возможностью вращения для передачи импульса воздушному потоку в продольном и поперечном направлениях.
Как будет понятно специалисту в данной области техники, поставленная задача решается за счет всей совокупности признаков изобретения, в то время как вышеупомянутый технический результат достигается за счет выполнения электродов с вращающимися лопастями и расположенными на них отклоняющими элементами, благодаря чему поток воздуха принудительно направляется в сторону осадительных электродов. В результате разнонаправленного воздействия лопастей и электронного ветра на локальные воздушные потоки внутри электрофильтра происходит интенсивная турбулизация, что улучшает равномерность перемешивания воздушных масс внутри него и повышает степень обработки пыли сильными электрическими полями, а следовательно, повышает эффективность фильтра.
В одной из частных форм выполнения упомянутые лопасти могут быть объединены между собой и образуют, по меньшей мере, одну крыльчатку, каждой из которых соответствует, по меньшей мере, один осадительный электрод.
В еще одной из частных форм выполнения упомянутые осадительные электроды могут быть выполнены кольцевыми, а упомянутые крыльчатки установлены внутри них (осадительных электродов) или на небольшом расстоянии от их (осадительных электродов) кромок. Предпочтительно, когда полярность разноименно заряженных пар осадительных и коронирующих электродов меняется по ходу движения воздуха в канале электрофильтра.
В другой частной форме выполнения упомянутые лопасти с коронирующими электродами могут быть выполнены по существу плоскими, а их нормали ориентированы под наклоном к оси вращения.
В одной из частных форм выполнения упомянутые осадительные электроды могут быть выполнены по существу в форме концентрических колец, а упомянутые отклоняющие элементы выполнены таким образом, что заходят в промежутки между упомянутыми осадительными электродами.
В еще одной из частных форм выполнения каждая крыльчатка может быть снабжена независимым контактным узлом для подачи напряжения.
В другой частной форме выполнения каждая группа лопастей может быть снабжена приводом и независимым контактным узлом.
В одной из частных форм выполнения упомянутые приводы могут быть выполнены с возможностью вращения крыльчаток в разных направлениях и/или с разной скоростью. Это позволяет дополнительно увеличить степень перемешивания воздушного потока и степень обработки пыли электрическим полем.
В еще одной из частных форм выполнения упомянутый канал может быть выполнен сужающимся в направлении движения потока воздуха, а упомянутые электроды выполнены соразмерно уменьшающимися вдоль него (канала). Это позволит использовать для осаждения частиц пыли и аэрозолей не только внутреннюю, но и внешнюю поверхность осадительных электродов.
В одной из частных форм выполнения осадительные электроды могут быть выполнены не из металла, а из гибкого токопроводящего материала. Электроды могут изготавливать из токопроводящей бумаги или полимера. Это позволяет снизить стоимость воздухоочистителя и улучшить характеристики его эксплуатации.
Указанное устройство электродных групп позволяет увеличить вероятность притягивания к осадительному электроду частиц пыли и тем самым повысить его производительность и коэффициент фильтрации и, следовательно, эффективность очистки воздуха в помещении, а также его вентиляции, что создает комфортные условия в жилых и производственных помещениях.
Необходимо понимать, что в настоящем тексте изобретения охарактеризованы только такими признаками, которые достаточны для решения поставленной задачи, реализации назначения и достижения технического результата. Специального упоминания всех без исключения признаков и утилитарных характеристик изобретений не требуется, если специалистам и без того очевидно, что в отсутствие оных, изобретения, а равно и их прототипы или аналоги, не могут решить поставленные задачи или реализовать свое назначение в полной мере. Тем более не требуется ограничивать обобщенные признаки какими-то конкретными вариантами, если таковые должны быть известны специалистам и (или) могут быть подобраны ими по известным правилам.
При этом каждое из вышеупомянутых изобретений может обладать особенностями любой одной или нескольких из нижеописанных частных форм выполнения или осуществления, при условии логической и технической совместимости этих особенностей с особенностями самого изобретения и друг с другом.
Конструкция и принцип действия электрофильтра наглядно иллюстрируется фигурами 1 и 2 на примере одной из частных форм выполнения.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
На фиг.1 схематично показаны основные части устройства,
На фиг.2 схематично показано расположение электродных групп электрофильтра (А, В, С…n - электродные группы электрофильтра).
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Нижеследующие примеры даются только для иллюстрации принципов конструирования и работы электрофильтра; ничто в настоящем разделе не должно быть истолковано как ограничение объема притязаний.
Как показано на фиг.1, электрофильтр для очистки воздуха от пыли и аэрозолей содержит корпус (не показан) с каналом для прохода воздуха и установленные внутри него (канала) группы разноименно заряженных осадительных 1 и коронирующих электродов 4, последние из которых выполнены за одно целое или на концах лопастей 2, снабженных отклоняющими элементами 3 и установленных на оси с возможностью вращения для передачи импульса воздушному потоку в продольном и поперечном направлении.
Предлагаемое устройство работает следующим образом. При подаче высокого напряжения на коронирующие 4 и осадительные 1 электроды возникает коронный разряд, в результате которого образуется поток заряженных ионов азота и кислорода, направленный в основном к осадительным электродам 1, так называемый «ионный ветер». Вместе с аэроионами в неоднородном электростатическом поле заряжаются нейтральные молекулы, а также содержащиеся в воздухе пылинки и частицы аэрозоля, которые притягиваются к осадительным электродам 1. Частицы пыли и аэрозоля, получившие электрический заряд, осаждаются на осадительных электродах 1.
Под воздействием реактивной силы «ионного ветра» лопасти 2 с расположенными на них коронирующими электродами 4 вращаются вокруг оси в направлении 5, создавая движение воздуха вдоль оси в направлении V, а благодаря наличию отклоняющих плоскостей 3 - и в сторону осадительных электродов 1. Этим обеспечивается увеличение вероятности осаждения частиц аэрозоля и пыли на осадительных электродах и, таким образом, повышение эффективности работы воздухоочистителя.
Вышеприведенное описание следует толковать лишь как иллюстративное, не претендующее на описание всех и/или каждого из возможных вариантов выполнения или осуществления изобретений, ибо такое описание было бы невыполнимым.
Вышеописанное изобретение можно воплотить и/или осуществить на практике самыми различными способами, в том числе посредством замены его (изобретения) существенных признаков уже известными эквивалентами, или эквивалентами, которые станут известны в будущем. При этом вновь создаваемые эквивалентные решения будут оставаться под охраной нижеприведенной формулы изобретения.