室内空气质量对人体健康影响的问题日趋严重,倍受人们关注,目前市场上室内空气净化技术涉及介质过滤、吸附、化学催化、光催化、高电压(低温等离子、负离子、臭氧、静电)等多学科技术,其中高电压的产品前期以ESP静电除尘为主。随着技术的发展,目前衍生于静电除尘的电介质强电场的IFD除尘技术在产品应用上具有较多的优点,使其在市场上逐渐普及,特别是在空气净化器、空调器等产品。IFD集尘模块在空气净化器的设计上仍有较多的技术因素需合理匹配,从而达到最佳的性能指标,故本文针对搭载IFD集尘模块的空气净化器关键性能指标影响因素进行研究。
二、IFD技术工作原理及应用优势
IFD英文全称Intense Field Dielectric——是指利用电介质材料为载体的强电场,电介质材料形成蜂窝状中空微通道,电介质包裹导电油墨材料的电极片,在其通道内形成强烈的电场。空气流入“蜂窝”后,预充电的尘埃微粒在极强电场力的作用下被吸附在中空腔体的内表面,结构示意图见下图。同时可将附着在颗粒物上的细菌、微生物等收集并在强电场中杀灭,因此IFD在高效去除PM2.5的同时还具有高效的除菌功效。
IFD集尘技术的基础原理衍 生于ESP静电集尘,但是由于其独特的结构使其相对于ESP静电集尘在多方面具有优势,差异特点主要表现在如下几方面:
(1)有效集尘面积大:采用电介质材料形成的蜂窝状中空微孔通道,有效的集尘面积远比ESP静电集尘更大,从而集尘容量将更大。常见家用静电集尘式空气净化器其集尘板极间距在6~16mm,ESP的极间距越小,其电场强度虽然更大但更不稳定容易造成击穿、打火等现象,而IFD的极间距一般在1.5~2.5mm范围,所以相同主体尺寸下,IFD集尘面积是ESP静电集尘的3~8倍。
(2)应用安全、可靠:IFD采用高绝缘的电介质包括由油墨形成的电极片,即使微通道沾染灰尘不会造成极间距减小而导致的电气击穿、打火现象。同时,电极片被电介质绝缘材料完全包裹,且IFD模块极间电流小于2mA,放电量不超过45μC,满足国标防触电要求,使人触摸不会被电击。
(3)强集尘电场:因为有了电极片的保护,实现极间距可以缩小,施加相同的电压下其电场强度明显较大,对空气中运动的带电微粒将施加更为巨大的吸引力,特别是对微小的颗粒物集尘效果更为明显。
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