101)靠近的一侧的电极(0202)极性与该荷电组件(0101)中等离子发生极(0602)的极性一致，而另外一个侧的电极(0201)接地。其有益效果是，经过净化后的气体介质在离开系统之前，所有的离子被中和而不被释放到空间中，既能避免离子可能对人体健康造成的威胁，又能避免残余荷电颗粒对环境造成的二次污染。
[0024]本发明的另一个目标是提供一种粒子荷电装置，为上述高效净化和过滤系统所必须的一部分。该荷电组件(0101)中的等离子发生极(0602)的电极极性与靠近本组件的过滤组件一侧的电极(0202 )极性一致，而另外一侧(0201)接地，其中电极在裸露的部分表面有抗臭氧层。其有益效果可以避免传统类似电离装置产生的有害臭氧气体。
【附图说明】
[0025]图1为本发明净化和过滤系统的立体图。
[0026]图2为过滤组件，包含两组电极片，以及其中间的纤维过滤组件。
[0027]图3为壳体组件，包含外壳本体，骨架以及两侧的面板。
[0028]图4为过滤组件，包含固定和活动两个部分。
[0029]图5为强制通风组件，包含风机和固定板等。
[0030]图6为荷电组件。
[0031]图7以及图8为本发明的另外的系统优选布置方式。
[0032]图9为荷电组件的另外一种优选方式。
[0033]图10为按照弧形方式布置的过滤组件。
[0034]图11为按照球形布置的过滤组件。
[0035]图12为按照Z字形布置的过滤组件。
[0036]图13为按照S形布置的过滤组件。
[0037]图14为本发明的一种优选系统布置方式。
【具体实施方式】
[0038](第一实施方式)。
[0039]参照图1，本发明系统包括荷电组件(O1I )、强制通风组件(0102 )、过滤组件(0103)以及气体能够通过的一个容纳上述组件的兼具气流管道功能的外壳组件(0104)，被污染气体介质受强制通风组件(0102)的驱动，按照图中所示箭头的方向，先从荷电组件(0101)通过，其中悬浮颗粒污染物经充分荷电后，再经过过滤组件(0103)，在高压电场的作用下，受库仑力的吸引而被捕捉，留置在过滤组件(0103)内。经过净化后的气体介质通过过滤组件如图2所示的接地电极(0201)，其残余电荷被中和后，经过处理的气体排出本系统。
[0040]在系统的布置上，过滤组件(0103)必须设置在气流的下游或者系统的出口处。实验表明，过滤组件(0103)中的高压部分，在高压8KV-14KV之间，其接通高压部分的任意一点必须距离系统其他导体部件2cm以上。
[0041]关于前置的荷电组件(0101)和强制通风组件(0102)的位置关系方面，可以将荷电组件(0101)布置于较强制通风组件(0102)位于气流的更上游;也可以采用荷电组件(0101)较强制通风组件(0102)位于气流的更下游的布置方式。本发明第一实施方式采用前者的方案。
[0042]所述系统包括一个外壳组件(0104)。如图3所示，外壳组件(0104)中利用一个骨架(0302)用来固定强制通风组件(0102)、荷电组件(0101)、和过滤组件(0103)，以及可调电压式高压发生电源以及控制开关等;包括一个活动滤芯仓，以及两侧的面板(0303)(0304)，和周围的外壳本体(0301)等。外壳本体(0301)应允许气体介质以压降较低的情况下通过。可采用任何现有已知的在通风、换气、空调、供暖装置上采用的格栅、孔板、网状等利于气流通过并提供一定支撑强度的形式。
[0043]主体外壳内侧与骨架部分应尽量利于流体经过，其对气体的阻尼应采用尽量小的设置，例如流线型。可采用例如发泡材料构成这样的内腔。实验表明，经过合理内部流体布置的系统可以将净化效率提高20-30%。
[0044]本实施方案采用金属外壳的方案。但外壳如果选用绝缘材料，可以选择的材料包括(但不限于)热塑性塑料(如ABS)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、聚苯乙烯(PS)等。
[0045]如图4，过滤组件分为固定和活动两个部分。固定部分(0401)用于辅助装载和支撑滤芯一部分部件，活动部分(0402)由一个活动舱门和联动开关构成。用户可以方便的打开舱门更换滤芯。当用户打开舱门时，联动开关动作，将系统的主要电源切断。该舱门与同侧的面板组合在一起，关闭舱门时，面板也随之闭合。纤维过滤仓与骨架和外壳的结合注意保证气密性，需要净化的气体介质则都只能从过滤组件(0103)中穿过。
[0046]该过滤组件(0103)通过任何已知且合适的方法可拆卸地安装在外壳组件中的安装组件上。
[0047]如图2所示，过滤组件包含有两个气体可以通过的电极(0201)(0202)，电极包含电势差不同的至少两个电极，周围被固定在绝缘材料上。两个电极之间设有纤维过滤部件即滤芯(0203)。该部件含有细小纤维类材料或其具有多孔隙的构成体非紧密排列而成，其排列方式可以类似于常见的空调初效滤网的形式。所述纤维赋予其外部的电介体性质，在同样体积的情况下，可以提供比其他常见电集尘组件大的多的比表面积。在纤维之间包括有若干气流可以相对较自由地通过的规则或者不规则通道，保证所述通道的低风阻。电极接入可调电压式高压电源后，在规则或不规则通道内产生电场，同时纤维材料本身被电场极化。
[0048]大分子纤维在可调电压式高压电场中，沿着垂直于电极板的方向得到极化。例如经过实验验证，采用硝化纤维素制作的净化组件和采用生物质纤维都可以达到很好的净化效果。由于提供了一个比驻极体强度更高的、外加的稳定电场，这使得过滤纤维的材质的选用范围广泛，包括但不限于上述环境友好的、可抛弃降解的纤维。
[0049]这类纤维优选的排列方式为沿着气流方向纵向布置，或者形成一定角度的任意方向。滤芯成品可采用包括但不限于机械、热粘或者化学方法加固为形状相对固定的物体，例如具有厚度的方形或圆形物体。纤维材料占整个纤维滤芯(0203)的填充比例以1-15%为宜。针对不同的悬浮物颗粒，纤维的直径从ΙΟΟμπι-Ο.0 Ιμπι不等。纤维滤芯(0203 )中应含有相当比例的、直径和超细颗粒相当的纤维成分。其中，不同的材料层的排列可以平行于电场、可以垂直于电场，也可以和电场方向成一定的夹角甚至随机布置。在本优选示例中，按上述纤维优选的填充比例和直径，纤维滤芯(0203 )的成品规格在90-150g/m2之间。但是本发明并不局限于这样的规格。
[0050]本发明的有益效果还在于，可以避免了由于操作不当使得系统长期积累大量污染颗粒物而造成的二次污染问题。由于对高聚物或者纤维素的来源选择范围的增加，使得从成本和环境保护方面考虑，用户较为容易接受这样一种观念:净化系统应该采用有耗材、甚至是可抛弃的材料，这种耗材既环境友好，成本还在非常容易接受的范围之内。
[0051]再者，本发明可抛弃材料的间接优势在于，避免了传统净化设备中自清洁装置给系统增加的复杂性，也避免了自清洁系统例如吸尘器工作时，给环境带来的二次细微颗粒污染的问题。这是因为一般自清洁系统不太可能捕捉直径较小的颗粒。而这样的自清洁系统在一些较大型的净化装置中较为常见，并常以无耗材作为装置的突出特征。应当说明，本发明由于所述的有益效果而降低了采用附加的自清洁系统的必要性，但本发明并不排除本系统的实际应用中为了某种需要而增加自清洁系统的可能性。
[0052]早在1983年，美国的Lawrence Livermore Nat1nal Laboratory(LLNL)实验室曾在美国能源部的资助下进行过令导体或者半导体纤维极化带电的尝试。他们发现给纤维荷电的确可以极大的提高捕捉颗粒的效果。但是因为电场容易拉弧而不能充分的提高电场电压，并且会造成净化的中断和效率的降低。(LLNL，1983)近年来又有一些科研人员(US5549735)尝试给电极全部或者部分进行绝缘处理以避免拉弧或者避免荷电颗粒被过早的中和，但这势必会同时将颗粒捕捉效率大大下降。虽然有学者认可该领域的价值而在继续进行研究，以解决理论和实际方面的距离。(Chiu-Sen，2001)但迄今为止，这样一个具有潜力的技术因为拉弧或者中和荷电颗粒导致效率下降等原因，并未真正得到实际的市场推广应用。
[0053]本发明则解决了上述文献中出现的问题，其有益效果是既避免了电场拉弧等不利现象以及在拉弧等非正常运行状态时可能产生对人体有害的臭氧，又避免了给电极绝缘处理带来的效率下降。在和上述LLNL使用相同的电压12kV的情况下，本装置实验可以稳定较长时间运行而不产生任何拉弧现象或者噪音。
[0054]为此，过滤组件(0103)中电极优选由导电体制作，采用网状或者多孔的导体电极，穿孔的形状是不仅限于方形、多边形、圆形的各种形状。由于易于拉弧放电、荷电颗粒在被捕获前提前中和放电等原因，近年来有一些净化装置采用绝缘处理电极的方法(例如US5549735将电极全部用绝缘材料覆盖)，但是如此对电极的绝缘处理会导致空间电场场强的大幅度下降从而降低装置的效率。所以本发明不对电极进行绝缘处理，而是采用了优选的纤维材料和及其适当的布置形式，经实验证明，电极距离在l-5cm范围之内，电极之间不会产生拉弧放电等不良后果。
[°°55]如图2中，在后端纤维结构两侧的电极板(0201 )(0202)的布置上，本系统优选在靠近进气一侧电极(0202)，采用与图6中离子发生极(0602)相同的电势的接法。荷电颗粒与该极板有同极互斥的作用力，但比较