Усовершенствованный воздухоочиститель на основе поляризуемого под действием электрического поля материала

Усовершенствованный воздухоочиститель на основе поляризуемого под действием электрического поля материала

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится в целом к системам очистки воздуха и, в частности, к воздухоочистителям, использующим электрическое поле для поляризации материала и для поляризации частиц с целью повышения эффективности сбора частиц на материале.

Уровень техники

Принцип электростатического притяжения используется уже в течение многих лет для усиления удаления загрязнений из воздушных потоков. Существуют три основные категории электростатических воздухоочистителей: электростатические осадители, пассивные электростатические фильтры и воздухоочистители на основе поляризуемого под действием электрического поля материала.

Электростатические осадители заряжают частицы и затем улавливают их на противоположно заряженных и/или заземленных собирающих пластинах.

Пассивный электростатический фильтр (известный также под названием электрета) использует материал (или комбинацию различных материалов), который в результате некоторой последовательности технологических операций и/или за счет собственных свойств обладает статическим электрическим зарядом. Имеющие статический электрический заряд частицы, входящие в фильтр, притягиваются материалом фильтра, обладающим противоположным электрическим зарядом.

Воздухоочиститель на основе поляризуемого под действием электрического поля материала использует электростатическое поле, создаваемое разностью потенциалов между двумя электродами. В электростатическое поле между этими двумя электродами помещен диэлектрический фильтрующий материал. Диэлектрический материал представляет собой электрический изолятор или вещество с высоким сопротивлением электрическому току, способное также запасать электрическую энергию. Диэлектрический материал стремится сконцентрировать приложенное электрическое поле в себе и тем самым является эффективным носителем электростатических полей. Электростатическое поле поляризует и волокна материала, и входящие в фильтр частицы, повышая тем самым эффективность фильтрующего материала и воздухоочистителя. Под эффективностью фильтра понимают долю в процентах частиц, удаленных фильтром из воздушного потока, для данного размера частиц или для некоторого диапазона размера частиц.

В патенте Канады №1272453 описана еще одна конструкция электростатического воздушного фильтра, в котором сменный прямоугольный картридж соединен с источником высокого напряжения. Такой картридж состоит из электропроводной внутренней центральной сетки, вложенной между двумя слоями волокнистого диэлектрического материала (пластмассы или стекла). Эти два слоя диэлектрика в свою очередь вложены между двумя наружными сетками из электропроводного материала. На электропроводную внутреннюю центральную сетку подают высокое напряжение, создавая тем самым электростатическое поле между внутренней центральной сеткой и двумя электропроводными наружными сетками, имеющими противоположный потенциал или потенциал заземления. Высоковольтное электростатическое поле поляризует волокна в двух слоях диэлектрика.

Воздухоочистители могут быть установлены в разнообразных конфигурациях и ситуациях как в качестве составной части системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха - ОВКВ (HVAC), так и в качестве автономной системы перемещения/очистки воздуха. В системах HVAC небольшого размера (например, в системах бытового назначения или небольших коммерческих системах), воздухоочистительные панели часто устанавливают в плоской конфигурации (перпендикулярно потоку воздуха) или в изогнутых под углом фильтрующих линиях. В системах большего размера обычно блоки воздушных фильтров выполнены в конфигурации V-образных блоков, где множество отдельных фильтров расположено так, что образует сложенный гармошкой фильтр, перпендикулярный направлению воздушного потока.

Раскрытие изобретения

Настоящее изобретение представляет собой усовершенствования воздухоочистителей на основе поляризуемого под действием электрического поля материала.

Аэродинамический передний обтекатель

Согласно одному из аспектов настоящего изобретения конструкция V-образного блока воздухоочистителей на основе поляризуемого под действием электрического поля материала включает в себя аэродинамический передний обтекатель, соединяющий передние края соседних панельных воздухоочистителей на основе поляризуемого под действием электрического поля материала, обращенных к воздушному потоку. Указанный передний обтекатель обеспечивает получение воздушного потока с уменьшенным сопротивлением формы, чтобы снизить падение статического давления в фильтре (сопротивление воздушному потоку). В дополнение к этому, полое внутреннее пространство аэродинамического переднего обтекателя обеспечивает гнездо, чтобы скрыть источник высокого напряжения внутри аэродинамического переднего обтекателя и обеспечить защиту и изоляцию электрических компонентов. Кроме того, обтекатель служит кабельным каналом для прокладки проводов как высокого, так и низкого напряжения между панелями воздухоочистителей и соседними модулями воздухоочистителя.

Воздушный уплотнитель с задней двойной подвеской

Согласно другому аспекту настоящего изобретения конструкция V-образного блока воздухоочистителей на основе поляризуемого под действием электрического поля материала включает в себя заднюю двойную подвеску, соединяющую задние края соседних воздухоочистителей на основе поляризуемого под действием электрического поля материала. Задняя двойная подвеска обеспечивает надежное уплотнение между соседними воздухоочистителями на основе поляризуемого по действием электрического поля материала, уменьшая тем самым просачивание воздуха между соседними активными воздухоочистителями на основе электрически поляризованного материала и повышая эффективность.

Улучшенный электрод для воздухоочистителя на основе поляризуемого под действием электрического поля материала

Согласно следующему аспекту настоящего изобретения высоковольтный электрод выполнен из электропроводной экструдированной полимерной сетки или другого аналогичного материала, который позволяет использовать значительно более высокие рабочие напряжения и соответственно повысить эффективность.

Резистивная центральная сетка и источник регулируемого высокого напряжения

Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения больше одного воздухоочистителя на основе поляризуемого под действием электрического поля материала могут совместно использовать один источник высокого напряжения. В этом случае при коротком замыкании одного из воздухоочистителей на основе поляризуемого под действием электрического поля материала сопротивление центральной сетки будет ограничивать ток, отбираемый от источника высокого напряжения короткозамкнутой цепью, что позволит другому воздухоочистителю на основе поляризуемого под действием электрического поля материала, использующему этот же источник напряжения, продолжать работать нормально.

Кроме того, источники высокого напряжения могут быть выполнены регулируемыми, чтобы можно было подобрать оптимальное напряжение, которое обеспечивает оптимальное электростатическое поле без возникновения электродугового разряда.

Диэлектрическая опорная рама для материала

Согласно другому аспекту настоящего изобретения воздухоочиститель на основе поляризуемого под действием электрического поля материала содержит диэлектрическую опорную раму для материала, имеющую на одной стороне паз или полочку для удержания центральной сетки и/или фильтрующего материала, а на другой стороне выступ для создания надежного уплотнения с электропроводной несущей рамой, удерживающей электропроводные наружные сетки. Диэлектрическая опорная рама для материала позволяет центральной сетке доходить до краев фильтрующего материала без возникновения короткого замыкания или электрической дуги с электропроводными наружными сетками или с электропроводной несущей рамой, конструкция, которая обеспечивает более однородное электростатическое поле в пределах фильтрующего материала. Ограждение, создаваемое диэлектрической опорной рамой для материала, также предотвращает распыление в коронном разряде на краях центральной электропроводной сетки. Надежное уплотнение между диэлектрической опорной рамой для материала и электропроводной несущей рамой уменьшает просачивание воздуха между электропроводной несущей рамой и краем фильтрующего материала. Диэлектрическая опорная рама для материала может быть изготовлена из жесткой или гибкой пластмассы.

Плоская электропроводная наружная сетка

Для обеспечения одинакового расстояния между электродами и соответственно более однородного электрического поля в пределах воздухоочистителя на основе поляризуемого под действием электрического поля материала электропроводная наружная сетка выполнена относительно плоской по сравнению с гибкими наружными сетками известных воздухоочистителей на основе поляризуемого под действием электрического поля материала. Плоскостность наружной сетки достигается путем использования относительно жесткого материала по сравнению с диэлектрическим фильтрующим материалом.

Усовершенствованный высоковольтный контакт

Одной из проблем в известных воздухоочистителях на основе поляризуемого под действием электрического поля материала является площадь участка, где высоковольтный штырь контактирует с центральной сеткой. Обычно в известных воздухоочистителях высоковольтное соединение осуществляется посредством штыря или зажима, контактирующего с указанной центральной сеткой (или электродом) на участке довольно небольшой площади. В некоторых случаях контакт становится плохим. Проблема в такой конструкции состоит в том, что с течением времени в точке контакта может возникать электрическая дуга, распыление и эрозия области контакта на электроде и ухудшение контактирования. Поскольку такая эрозия развивается, она может ускоряться до момента, когда контакт перестает существовать. Настоящее изобретение решает эту проблему и поддерживает целостность воздухоочистителя за счет того, что различными способами делает площадь высоковольтного контакта большой посредством диска и/или диска и фиксатора, который распределяет соединение по значительно более широкому участку поверхности электрода. Хотя в различных вариантах настоящего изобретения будет показана область высоковольтного контакта круглой формы, контакты другой формы также вполне работоспособны.

Кроме того, существует тенденция к возникновению коронного разряда с распылением и/или электрической дуги в области высоковольтного штыря. Для уменьшения распыления и дугообразования в области, где высоковольтный штырь контактирует с центральной сеткой, обеспечивают высоковольтный штырь, окруженный высоковольтным экраном.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 - изометрический чертеж множества панелей воздухоочистителей на основе поляризуемого под действием электрического поля материала, выполненных в конфигурации V-образных блоков, согласно настоящему изобретению.

Фиг.2 - сечение множества фильтров воздухоочистителей на основе поляризуемого под действием электрического поля материала, выполненных в конфигурации V-образных блоков, согласно настоящему изобретению.

Фиг.3 - подробный чертеж участка сечения множества фильтров воздухоочистителей на основе поляризуемого под действием электрического поля материала, выполненных в конфигурации V-образных блоков, согласно настоящему изобретению, иллюстрирующий установку сменного фильтрующего материала в нижнюю раму для удержания фильтра.

Фиг.4 - подробный чертеж участка сечения множества фильтров воздухоочистителей на основе поляризуемого под действием электрического поля материала, выполненных в конфигурации V-образных блоков, согласно настоящему изобретению, иллюстрирующий установку сменного фильтрующего материала в верхнюю раму для удержания фильтра.

Фиг.5 - электрическая схема множества фильтров воздухоочистителей на основе поляризуемого под действием электрического поля материала, содержащих резистивные центральные сетки и общие источники высокого напряжения, согласно настоящему изобретению.

Фиг.6 - сечение переднего обтекателя для использования на верхней или нижней части пакета фильтров воздухоочистителей на основе поляризуемого под действием электрического поля материала, выполненных в конфигурации V-образных блоков, согласно настоящему изобретению.

Фиг.7 - сечение секции подвески согласно настоящему изобретению для использования вместе с передним обтекателем, показанным на фиг.6.

Фиг.8 - сечение переднего обтекателя для использования с множеством фильтров воздухоочистителей на основе поляризуемого под действием электрического поля материала, выполненных в конфигурации V-образных блоков, согласно настоящему изобретению.

Фиг.9 - сборочный чертеж первого и второго воздухоочистителей на основе поляризуемого под действием электрического поля материала и переднего обтекателя согласно настоящему изобретению.

Фиг.10 - сечение первой части двойной подвески согласно настоящему изобретению.

Фиг.11 - сечение второй части двойной подвески согласно настоящему изобретению.

Фиг.12 - сборочный чертеж первого и второго воздухоочистителей на основе поляризуемого под действием электрического поля материала и узла двойной подвески согласно настоящему изобретению.

Фиг.13 - сборочный чертеж узла двойной подвески согласно настоящему изобретению.

Фиг.14 - изометрическое изображение электропроводной несущей рамы для использования с воздухоочистителем на основе поляризуемого под действием электрического поля материала согласно настоящему изобретению.

Фиг.15 - изометрическое изображение поддерживающего зажима или планки со шлицами для использования в сочетании с воздухоочистителем на основе поляризуемого под действием электрического поля материала согласно настоящему изобретению.

Фиг.16 - сборочный чертеж, иллюстрирующий использование диэлектрической опорной рамы для материала согласно настоящему изобретению.

Фиг.17 - сечение узла, иллюстрирующее использование поддерживающего зажима или планки со шлицами для закрепления электропроводной наружной сетки в электропроводной несущей раме для применения в сочетании с настоящим изобретением.

Фиг.18 - сечение диэлектрической опорной рамы для материала согласно настоящему изобретению.

Фиг.19 - сборочный чертеж, показывающий высоковольтный штырь и экран для высоковольтного контакта согласно настоящему изобретению.

Фиг.20 иллюстрирует использование диэлектрической опорной рамы для материала согласно настоящему изобретению.

Фиг.21 иллюстрирует жесткую электропроводную наружную сетку и электропроводную опорную раму, включающую в себя высоковольтный штырь и экран для высоковольтного контакта, согласно настоящему изобретению.

Фиг.22 - сборочный чертеж, иллюстрирующий использование диэлектрической опорной рамы для материала согласно второму варианту настоящего изобретения.

Фиг.23 - сборочный чертеж, иллюстрирующий использование диэлектрической опорной рамы для материала согласно третьему варианту настоящего изобретения.

Подробное описание изобретения

На фиг.1 показано множество панелей (фильтров) воздухоочистителей на основе поляризуемого под действием электрического поля материала, выполненное в конфигурации 100 V-образных блоков, согласно настоящему изобретению. Индивидуальные фильтрующие панели 101 могут быть названы: «панель», «фильтр» и/или «воздухоочиститель». Множество воздухоочистителей 101 на основе поляризуемого под действием электрического поля материала скомпоновано в виде множества штабелируемых модулей 102, каждый из которых имеет ширину W, высоту Н и глубину D, которые могут изменяться в зависимости от приложения. В частности, V-образный блок 100, показанный на фиг.1, содержит восемь штабелируемых модулей 102, каждый из которых содержит восемь индивидуальных воздухоочистителей на основе поляризуемого под действием электрического поля материала, т.е. всего 64 воздухоочистителя.

На фиг.16 показан типичный воздухоочиститель на основе поляризуемого под действием электрического поля материала. Первый слой 16А волокнистого диэлектрического материала расположен над центральной сеткой 110. На другой стороне от центральной сетки 110 находится второй слой 16В диэлектрического фильтрующего материала. Первый слой диэлектрического фильтрующего материала прикреплен подходящими средствами, например клеем 121А или посредством ультразвуковой сварки, к диэлектрической опорной раме 120 для материала. Над первым слоем 16А диэлектрического фильтрующего материала расположена первая электропроводная наружная сетка 12А. Под вторым слоем 16В диэлектрического фильтрующего материала расположена вторая электропроводная наружная сетка 12В. Второй слой диэлектрического фильтрующего материала прикреплен подходящими средствами, например клеем 121В или посредством ультразвуковой сварки, к диэлектрической опорной раме 120 для материала. Первая электропроводная наружная сетка 12А удерживается на месте посредством первой электропроводной несущей рамы 116А. Вторая электропроводная наружная сетка 12В удерживается на месте посредством второй электропроводной несущей рамы 116В.

Фильтрующий материал сам по себе состоит из диэлектрической опорной рамы 120 для материала, первого слоя 16А волокнистого диэлектрического материала, центральной сетки 110 и второго слоя 16В диэлектрического фильтрующего материала. Несущая рама для фильтра, удерживающая фильтрующий материал, состоит из первой электропроводной несущей рамы 116А с первой электропроводной наружной сеткой 12А и второй электропроводной несущей рамы 116В со второй электропроводной наружной сеткой 12В.

Во время работы одну клемму высоковольтного источника 108 питания соединяют с центральной сеткой 110. Другую клемму высоковольтного источника 108 питания, на которой обычно поддерживают потенциал заземления, соединяют с первой электропроводной наружной сеткой 12А и со второй электропроводной наружной сеткой 12В.

Частицы, присутствующие во входящем воздушном потоке, проходящем сквозь диэлектрический фильтрующий материал 16А и 16В в показанном на фиг.16 воздухоочистителе на основе поляризуемого под действием электрического поля материала, поляризуются электрическим полем и собираются на первом и втором слоях диэлектрического фильтрующего материала 16А, 16В.

Аэродинамический передний обтекатель

На фиг.2 показано сечение одиночного модуля 102, изображенного на фиг.1. Каждый из отдельных воздухоочистителей 110А, 110В, 110C, 110D, 110Е, 110F, 110G и 110Н на основе поляризуемого под действием электрического поля материала удерживается на месте в структуре V-образного блока. На передней стороне модуля 102 множество обтекателей удерживает каждый фильтр на месте. В частности, в верхней и нижней частях модуля 102 расположены два концевых обтекателя 104А и 104В. Между двумя концевыми обтекателями находятся три промежуточных обтекателя 106А, 106В и 106С. Аэродинамическая форма обтекателей формирует воздушный поток, который обеспечивает меньшее сопротивление формы, тем самым уменьшая статическое сопротивление фильтра (для воздушного потока).

Центральный обтекатель 106С подробно изображен на фиг.8. Съемный колпачок 107 соединен с корпусом обтекателя 106С посредством соединения типа «ласточкин хвост». Съемный колпачок позволяет вставить источник питания 108С (показан не в масштабе). Это защищает электронную схему в источнике питания 108С от воздушного потока и изолирует источник от заземленных поверхностей наружных несущих рам для фильтра и корпуса системы. Кроме того, центральный обтекатель 106С служит кабельным каналом или желобом для прокладки как низковольтных, так и высоковольтных проводов между панелями или модулями. Центральный обтекатель 106С имеет первую и вторую точки крепления 107В и 107С. Концевой обтекатель 104А подробно изображен на фиг.6. Торцевой элемент 109 (показан на фиг.7) соединен с концевым обтекателем 104А посредством соединения типа «ласточкин хвост». В других вариантах настоящего изобретения «ласточкин хвост» может иметь различные формы, например L-образную или Т-образную, либо, в альтернативном варианте, может не иметь сопрягаемых ответных выступов, и в этом случае обтекатель следует приклеивать, скреплять винтами или иным способом прикреплять к несущим рамам для фильтра.

На фиг.9 показана полная сборка аэродинамического переднего обтекателя в соединении с несущими рамами для фильтра двух воздухоочистителей на основе поляризуемого под действием электрического поля материала. Первый и второй слои диэлектрического фильтрующего материала 16А, 16В и центральная сетка 110А соединены с диэлектрической опорной рамой 120А для материала. Диэлектрическая опорная рама 120А для материала удерживается на месте между верхней электропроводной рамой 116А и нижней электропроводной рамой 116В. Нижняя электропроводная рама 116В присоединена к точке крепления 107В центрального обтекателя 106С посредством соединения типа «ласточкин хвост».

Аналогично, первый и второй слои диэлектрического фильтрующего материала 17А, 17В и центральная сетка 110В соединены с диэлектрической опорной рамой 120В для материала. Диэлектрическая опорная рама 120В для материала удерживается на месте между верхней электропроводной рамой 116С и нижней электропроводной рамой 116D. Верхняя электропроводная рама 116С присоединена к точке крепления 107С центрального обтекателя 106 посредством соединения типа «ласточкин хвост».

Центральный аэродинамический обтекатель 106 предусмотрен для формирования воздушного потока, который уменьшает сопротивление формы, для двух панелей воздухоочистителей на основе поляризуемого под действием электрического поля материала. Кроме того, он уменьшает время сборки модулей.

Воздухонепроницаемое уплотнение задней двойной подвески

На задней стороне модуля 102 (фиг.2) множество двойных подвесок удерживает каждый фильтр на месте. Каждая двойная подвеска содержит три петли H1, Н2 и Н3. Как показано на фиг.3, первая петля H1 имеет первую точку крепления, соединенную с верхней рамой 112А, и вторую точку крепления, соединенную с нижней рамой 112В. Петля H1 имеет точку поворота, которая позволяет нижней раме 112В поворачиваться от верхней рамы 112А, с тем, чтобы можно было вставить сменный фильтрующий материал в воздухоочиститель 110G на основе поляризуемого под действием электрического поля материала.

Аналогично, как показано на фиг.4, вторая петля Н2 имеет первую точку крепления, соединенную с верхней рамой 114А, и вторую точку крепления, соединенную с нижней рамой 114В. Петля Н2 имеет точку поворота, которая позволяет верхней раме 114А поворачиваться от нижней рамы 114В, с тем, чтобы можно было вставить сменный фильтрующий материал в воздухоочиститель 110Н на основе поляризуемого под действием электрического поля материала.

Третья петля Н3 имеет первую точку крепления, соединенную с первой петлей H1, и вторую точку крепления, соединенную с второй петлей Н2. Третья петля имеет третью точку поворота, так что верхний воздухоочиститель (112А, 112В) на основе поляризуемого под действием электрического поля материала может поворачиваться как единое целое относительно нижнего воздухоочистителя (114А, 114В) на основе поляризуемого под действием электрического поля материала. Использование двойной подвески в задней части модуля 102 обеспечивает гибкость при установке воздухоочистителей на основе поляризуемого под действием электрического поля материала под разными углами один относительно другого. Двойная подвеска в задней части модуля 102 также обеспечивает хорошее воздухонепроницаемое уплотнение сзади фильтров независимо от различных углов установки отдельных воздухоочистителей. Надежное уплотнение, обеспечиваемое двойной подвеской сзади фильтров, уменьшает просачивание воздуха, т.е. часть воздушного потока, которая проходит через конструкцию фильтра, но не проходит через фильтрующий материал.

Двойная подвеска согласно настоящему изобретения подробнее показана на фиг.10, 11, 12 и 13. Каждая петля, выполненная посредством экструзии из пластмассы, имеет области с жесткой и гибкой пластмассой. На фиг.10 первая петля имеет первую точку крепления 140 и вторую точку крепления 144. Первая и вторая точки крепления 140, 144 поворачиваются одна относительно другой вокруг поворотной области 141. Точки крепления 140, 144 выполнены из жесткой пластмассы или другого материала по сравнению с более гибким материалом, обычно пластмассой, поворотной области 141. Поворотная область 141 обычно изготовлена из гибкой пластмассы и образует точку поворота, вокруг которой могут поворачиваться первая и вторая точки крепления 140, 144. Возможны также другие сочетания материалов, например металл и резина.

Как показано на фиг.13, две петли, из показанных на фиг.10, используются в сочетании с третьей петлей для создания двойной подвески согласно настоящему изобретению. Первая из этих петель показана как 140А, с областью 141А поворота. Вторая из этих петель показана как 140В, с областью 141В поворота. Третья петля 142А на фиг.13 (показана также на фиг.11) имеет первую точку крепления 142 и вторую точку крепления 145, которые поворачиваются одна относительно другой вокруг области 143 поворота. Первая точка крепления петли 142А связана через соединение типа «ласточкин хвост» с первой петлей 140А. Вторая точка крепления петли 142А связана через соединение типа «ласточкин хвост» со второй петлей 140В. Узел из первой петли 140А, второй петли 140В и третьей петли 142А образует двойную подвеску согласно настоящему изобретению.

На фиг.12 показаны две панели воздухоочистителей на основе поляризуемого под действием электрического поля материала, соединенных с двойной подвеской. Верхняя 116А и нижняя 116В электропроводные несущие рамы первой фильтрующей панели 115А соединены с первой петлей 140А. В частности, верхняя электропроводная рама 116А первой фильтрующей панели 115А обычно выполнена посредством экструзии из алюминия (или другого подходящего материала) с профилем, образующим соединение типа «ласточкин хвост», связываемое с первой точкой крепления указанной первой петли 140А. Нижняя электропроводная рама 116В первой фильтрующей панели 115А выполнена посредством экструзии из алюминия с профилем, образующим соединение типа «ласточкин хвост», связываемое со второй точкой крепления первой петли 140А. Рамы 116А, 116В могут быть также изготовлены из неэлектропроводного материала.

Аналогично, верхняя электропроводная рама 116С второй фильтрующей панели 115В выполнена посредством экструзии из алюминия с профилем, образующим соединение типа «ласточкин хвост», связываемое с первой точкой крепления второй петли 140А. Нижняя электропроводная рама 116D второй фильтрующей панели 115В выполнена посредством экструзии из алюминия с профилем, образующим соединение типа «ласточкин хвост», связываемое со второй точкой крепления второй петли 140В.

Таким образом, верхняя электропроводная рама 116А и нижняя электропроводная рама 116В первой фильтрующей панели 115А могут поворачиваться одна относительно другой вокруг точки 141А поворота первой петли 140А. Аналогично, верхняя электропроводная рама 116С и нижняя электропроводная рама 116D второй фильтрующей панели 115В могут поворачиваться одна относительно другой вокруг точки 141В поворота второй петли 140В. Наконец, благодаря использованию двойной подвески согласно настоящему изобретению первая фильтрующая панель 115А и вторая фильтрующая панель 115В могут поворачиваться одна относительно другой вокруг точки 143 поворота третьей петли 142А.

В альтернативном варианте, элементы 116А, 116В, 116С, 116D внешних рам могут быть выполнены из трубок или L-образных профилей, сформованных, сваренных или изготовленных иным способом в виде по существу прямоугольной рамы. Наружные сетки (12А, 12В на фиг.16) могут быть скреплены винтами, приварены или прикреплены иным способом к этим элементам рам. Аналогично, узлы подвески и обтекателей могут быть вместо «ласточкиных хвостов» собраны посредством винтов, клея или иным способом прикреплены к боковым сторонам рамы. Кроме того, описанный выше «ласточкин хвост» может иметь Т-образную, L-образную или иную форму, обеспечивающую надежное соединение между элементом рамы и подвеской спереди или обтекателем сзади.

Усовершенствованная конструкция электрода

Хотя из уровня техники известны разнообразные воздухопроницаемые материалы и сетки (например, для использования в качестве центральной сетки), тем не менее экструдированная полимерная сетка еще не описана. Экструдированные полимерные сетки изготавливают из разнообразных материалов, причем среди наиболее употребительных присутствует полиэтилен низкой или высокой плотности. Экструдированную полимерную сетку обычно делают электропроводной путем добавления угля или иного материала к полимерным смолам. Получаемая электрическая проводимость может быть изменена и является управляемой в зависимости от конкретной композиции. Для изготовления материала, подходящего для создания электрода центральной сетки в воздушных фильтрах на основе поляризуемого под действием электрического поля материала, применяют также антипирены. Материал экструдированной полимерной сетки продемонстрировал целый ряд преимуществ с производственной и эксплуатационной точек зрения при использовании в качестве электродов в воздухоочистителях на основе поляризуемого под действием электрического поля материала. Основные преимущества экструдированной полимерной сетки проистекают из профиля и формы элементов сетки (в частности, из отсутствия острых углов вокруг отверстий сетки).

При использовании высокого напряжения между электродами ряд факторов вносят свой вклад в склонность к образованию электрической дуги, распылению и коронному разряду и в определение точек, где могут возникать эти явления. Таким важными факторами являются профиль, прочность, плоскостность и промежутки между элементами или волокнами электродов. Острые кромки, заусенцы, изломы, распушенность волокон, острые концы и т.п. - все эти факторы способствуют распылению и возникновению коронного разряда. Вследствие самой технологии изготовления экструдированной полимерной сетки она практически свободна от таких недостатков. Получаемые в результате центральные сетки позволяют максимально увеличить рабочие напряжения и тем самым реализовать более высокие напряженности электрического поля и добиться более высокой эффективности фильтров. В частности, оказалось, что центральная сетка из экструдированной полимерной сетки может выдерживать рабочее напряжение на 20-30% выше, чем импрегнированный углем пеноматериал, и до 40% выше, чем алюминиевая сетка. Хотя превосходным материалом для такого приложения является полиэтилен низкой плотности, поскольку он сохраняет плоскостность, можно также использовать и другие материалы, не имеющие острых элементов, таких как острые кромки, заусенцы, изломы, распушенность волокон, острые концы и т.п.

Резистивная центральная сетка и источник регулируемого высокого напряжения Аэродинамический обтекатель, показанный на фиг.2, является полым, а в каждом из средних обтекателей 106А, 106В и 106С располагается соответствующий источник 108А, 108В и 108С высокого напряжения. Три источника 108А, 108В и 108С высокого напряжения совместно используются восемью воздухоочистителями 110А, 110В, 110С, HOD, 110Е, 110F, 110G и 110H на основе поляризуемого под действием электрического поля материала. См. фиг.5. Необходимо заметить, что возможны варианты с одним источником высокого напряжения для нескольких или для всех панелей в модуле или во всех модулях в системе HVAC или по одному источнику высокого напряжения на каждую панель. Целью при этом является достижение баланса между избыточными возможностями и стоимостью всей системы в целом. Поэтому в предлагаемой конфигурации две или более панелей совместно используют один источник высокого напряжения, но так, что ни одна из панелей не может оказать нежелательного воздействия на работу остальных панелей, использующих этот же источник высокого напряжения.

Согласно одному из аспектов настоящего изобретения центральная сетка каждого воздухоочистителя на основе поляризуемого под действием электрического поля материала является скорее резистивной, а не электропроводной. Как показано на фиг.5, восемь воздухоочистителей 110A, 110В, 110C, 110D, 110Е, 110F, 110G и 110Н на основе поляризуемого под действием электрического поля материала представлены условными обозначениями сопротивления. В частности, источник 108А высокого напряжения соединен с центральными сетками трех воздухоочистителей 110А, 110В и 110С. Источник 108В высокого напряжения соединен с центральными сетками двух воздухоочистителей 110D и 110Е. Наконец, источник 108С высокого напряжения соединен с центральными сетками трех воздухоочистителей 110F, 110G и 110Н.

Общий источник высокого напряжения в сочетании с резистивной центральной сеткой и воздухоочистителем позволяет фильтрам продолжать работать в случае короткого замыкания центральной сетки одного из воздухоочистителей на землю. Например, в случае короткого замыкания центральной сетки фильтра 110Н на землю (как показано цепью короткого замыкания 110S) оставшееся сопротивление части центральной сетки между цепью короткого замыкания 110S и источником высокого напряжения позволит источнику высокого напряжения 108С продолжать работать. Таким образом, даже в случае короткого замыкания центральной сетки фильтра 110Н на землю другие фильтры, соединенные с этим же источником высокого напряжения (а именно 110F и 110G), смогут продолжать работать.

Если, как в известных устройствах, центральная сетка обладает высокой электрической проводимостью, короткое замыкание одной из центральных сеток приведет к исчезновению напряжения от источника высокого напряжения, что вызовет отключение всех фильтров, соединенных с этим же источником высокого напряжения. Чтобы короткое замыкание центральной сетки одного фильтра не привело к отключению других фильтров, в известных блоках фильтров предусмотрено по одному источнику высокого напряжения на каждый фильтр. Резистивный центральный электрод (сетка) может быть изготовлен из различных материалов, например из экструдированной полимерной сетки или из импрегнированного углеродом пеноматериала или сетки. Еще в одном варианте настоящего изобретения центральная сетка может обладать свойствами поглощения запахов, например, импрегнированный углеродом пеноматериал или сетка.

Более того, источники 108А, 108В и 108С высокого напряжения сделаны регулируемыми. Это значит, что можно регулировать величину выходного напряжения источника 108А, поступающего на центральные сетки воздухоочистителей 110А, 110В и 110С на основе поляризуемого под действием электрического поля материала. Аналогично, можно регулировать величину выходного напряжения источника 108В, поступающего на центральные сетки воздухоочистителей 110D и 110Е на основе поляризуемого под действием электрического поля материала. Таким же образом можно регулировать величину выходного напряжения источника 108С, поступающего на центральные сетки воздухоочистителей 110F, 110G и 110Н на основе поляризуемого под действием электрического поля материала.

Возможность регулирования высокого напряжения, поступающего на центральные сетки воздухоочистителей на основе поляризуемого под действием электрического поля материала, позволяет оптимизировать напряженность электростатического поля. Вообще говоря, наиболее желательным является максимально возможное напряжение, при котором еще не возникает электрическая дуга. Однако величина этого максимально возможного напряжения зависит от ряда факторов, например от высоты над уровнем моря и влажности. Более высокое напряжение желательно, когда фильтры установлены на уровне моря. Напротив, на большей высоте над уровнем мор