一种动态物理拦截净化器的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及除尘、除油等净化空气装置【技术领域】，更具体地，涉及一种动态物理拦截净化器，用于安装至转动轴以拦截分离油烟中的油脂和/或固体颗粒物，所述净化器包括中心盘和以所述中心盘为中心呈辐射状或发散状分布的若干长条形扁平状叶片，所述叶片的一端固定连接至所述中心盘，所述叶片固定连接至所述中心盘的一端定义为固定端，另一端定义为自由端，所述叶片的厚度D与叶片的片数n的积的值为S1，10≤S1≤600，计算时厚度D的单位为毫米，n为自然数，且D≥0.2mm。本实用新型动态物理拦截净化器，净化效率高，净化效果理想，并且工作时的噪音小。
【专利说明】—种动态物理拦截净化器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及除尘、除油等净化空气装置【技术领域】，更具体地，涉及一种动态物理拦截净化器。
【背景技术】
[0002]近年来，人们的生活水平不断提高，健康和环保意识日益增强，人们渴望拥有一个健康、清洁、环保的家庭厨房环境。同时，餐饮行业也在蓬勃发展，它在繁荣经济、提高物质生活水平方面发挥了积极的作用。但是，家庭厨房和餐饮酒店的油烟气对周边居民生活环境的污染日益加剧。现有技术中，目前用作除尘净化空气装置上的拦截净化器，主要有两种结构。
[0003]第一种结构是动态油烟净化器，它包括轮骨架及金属丝，所述金属丝一般采用直径为0.r0.2mm的钢丝或合金丝，按一定要求缠绕在所述轮骨架上，这种动态物理屏蔽净化器的具体结构及缠绕方法可参见中国专利文献CN200984483Y公开的动态物理屏蔽净化器和中国专利文献CN101028575A公开的空气烟尘离心净化装置及其旋转滤网盘的制作方法。这种结构的动态物理屏蔽净化器的缺陷是显而易见的。第一，由于这种动态物理屏蔽净化器包括轮骨架和金属丝，而轮骨架是用铝合金材料制作，其成本较高，另外，每个轮骨架至少包括6根以上的轮幅，轮幅本身会对空气装置的进风产生风阻，影响空气装置的净化率；此外，这种净化器的金属丝是缠绕在轮骨架上的，由于需要将金属丝缠绕在轮骨架上，所述金属丝的直径不能太粗，一般都为0.r0.2mm，否则，金属丝直径太粗就无法缠绕；第二，由于金属丝较细，所以会出现净化器的金属丝在高温下容易松散和断开的问题，造成净化器的使用寿命短；第三，由于金属丝在缠绕时，其在净化器的中心处和轮骨架的外圆上会形成交叉状，油烟在这两处极易形成堵塞，不易清洗；第四，由于金属丝较细，其对废气中的颗粒物的拦截几率较小，故净化率低，效果差且适应面窄。
[0004]第二种净化器的结构，是用冲压的方法将一圆形板状物沿其径向开有通槽，使两槽间的部分成为辐条，多个辐条在板状物的圆周面上依次分布而成，具体内容可以参见中国专利文献CN2901109Y。这种结构的动态物理屏蔽净化器的主要问题是净化率很低，风阻大，故产生的噪音很大，实际应用功能甚微。这是因为这种结构的动态物理屏蔽净化器的辐条的正面和其两个侧面均为平面，正面为平面时，其风阻大，产生的噪音极大，且降低了净化器的净化率；而其侧面为平面，当净化器高速旋转时，侧面会对从正面方向进来的废气产生压力，在侧面的作用下，使得废气随着净化器旋转方向流动，而废气中的颗粒物与辐条相接触的机会较小，所以净化率低。
[0005]因此，现有用作除尘、除油净化空气装置上的拦截净化器无论是采用哪种结构，其净化效率及效果不理想，并且产生的噪音大。
【发明内容】
[0006]本实用新型解决的技术问题是提供一种动态物理拦截净化器，净化效率高，净化效果理想，并且工作时的噪音小。
[0007]为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是:
[0008]提供一种动态物理拦截净化器，用于安装至转动轴以拦截分离油烟中的油脂和/或固体颗粒物，所述净化器包括中心盘和以所述中心盘为中心呈辐射状或发散状分布的若干长条形扁平状叶片，所述叶片的一端固定连接至所述中心盘，所述叶片固定连接至所述中心盘的一端定义为固定端，另一端定义为自由端，所述叶片的厚度D与叶片的片数n的积的值为SI，10≤SI ( 600，计算时厚度D的单位为毫米，n为自然数，且D≤0.2mm。其中，转动轴可以是电机的输出轴，或者其他轴向动力输出机构或部件。可以理解的是，该转动轴的转速不应过慢，否则油烟分离的效果会较差。一般而言，在使用时，该转动轴和该动态物理拦截净化器应固定至油烟净化器的油烟通道中或油烟通道入口处，当油烟穿过旋转的净化器时可实现油烟分离效果。本方案中，叶片的自由端这一名词只是为了叙述方便，并不意味着该自由端一定是自由悬空的，各个叶片的自由端也可以通过外环框架固定起来，以加强净化器的整体强度。
[0009]进一步地，上述方案中，所述叶片沿垂直于其长度方向的横截面的高度H与所述叶片的厚度D的比值为S2，S2 > 1.5，计算时高度H和厚度D的单位均为毫米。本方案中的叶片为扁平状，即其S2值大于1，极大程度地区别于现有技术中金属丝缠绕的净化器，也是本技术方案提高净化效率的一个重要的因素。
[0010]作为改进，6≤S2≤13，400≤ SI≤600，且1mm≤D≤3mm。进一步优选地，9≤S2≤11,实际产品应用中，H为14mm，D为1.5mm，即S2约为9.3。
[0011]作为一个实施方式，所述叶片固定端的横截面的高度方向与所述中心盘的轴线方向平行。
[0012]作为一个实施方式，所述叶片固定端的横截面的高度延伸方向与垂直于所述中心盘轴线方向的平面成一锐角3，从而提高净化器沿中心盘轴线方向上的投影面积，增加拦截油烟拦截面积。
[0013]作为一个实施方式，所述叶片固定端至自由端的相对扭转角为a，5° < a <80°。实际使用时，相对扭转角可以是从叶片接近固定端或距离固定端约1/3^1/2的位置开始扭转，则相对扭转角为自扭转处至自由端的相对扭转角。
[0014]优选地，38° < a <60°。经试验测试，相对扭转角的角度大小对噪音大小的影响至关重要，角度太小，风阻大，排风效果差，产生的噪音很大；角度太大，则过风面积减小，通风量不够。当a超出此扭转角范围时，净化器的噪音将会过大，不利于用户使用和本技术的推广应用。
[0015]作为一个实施方式，所述若干叶片沿所述中心盘轴线方向上的投影面积与所述净化器旋转时所述若干叶片形成的用于阻隔油烟的面积之比为K1，70%≤Kl≤100%。实际使用时，净化器旋转时会形成一阻隔面用于拦截油烟等含固体颗粒和/或液体颗粒的气流，该阻隔面即为任一叶片以中心盘的中心点为圆心旋转一周所经过的路径覆盖面，而该覆盖面的面积即为净化器旋转形成的用于阻隔油烟的面积。具体地，叶片的长度L可以根据净化器的大小进行确定，以达到若干叶片的沿中心盘轴线方向上的投影面积与净化器旋转时若干叶片形成的用于阻隔油烟的面积之比至少大于或等于70%，从而保证净化器对油烟的拦截率。[0016]优选地，Kl=100%。该方案是现有的钢丝条转盘难以实现的，无论钢丝条缠绕得多密，都很在同等条件下难达到本技术方案的油烟拦截率，再有，即使钢丝条密集程度使两投影面积之比达到了 100%，但清洗等各方面的问题逐一出现，甚至油烟堵塞无法达到所期望的拦截效果。
[0017]作为一个实施方式，所述中心盘设有内腔，所述中心盘的周向侧面分布有与所述内腔连通的若干卡槽口，所述叶片固定端设有内凹的卡口，所述卡口卡扣在所述卡槽口中，使所述叶片固定端的尾部卡设在所述内腔中，阻挡所述叶片脱离所述中心盘。
[0018]优选地，所述中心盘包括相互配合以形成所述内腔和所述若干卡槽口的上盖和下盖，所述上盖/下盖包括圆形的盖主体、设于所述盖主体其中一面上的圆形或环形凹槽、设于所述凹槽外侧环形凸边上的若干槽口，所述若干槽口沿所述环形凸边的周向均匀或大致均匀分布；盖合固定时，所述上盖和所述下盖设有凹槽的一面紧密接触以形成所述内腔，且所述上盖和所述下盖的各个槽口相互对正以形成所述若干卡槽口。
[0019]本申请技术方案中，叶片与中心盘的连接方式多种，除了上述的卡扣结构连接外，还可以采用焊接、铸接、铆接、粘接、螺纹螺栓连接、销连接、弹性形变连接、锁扣连接和插接中的一种或多种。
[0020]与现有技术相比，本实用新型所采用技术方案的有益效果如下:
[0021](I)噪音小且净化效率高。本实用新型用于油烟等气流拦截的动态物理拦截净化器采用的长条形叶片结构，使叶片在净化器旋转过程中形成导风形式，减小了风阻并起到导风作用，当油烟通过旋转中的净化器时，油烟中的部分油脂、固体颗粒物将撞击粘附在叶片上(主要是进风面上)，此时叶片仍处于快速旋转状态中，可将这些油脂和固体颗粒物离心甩出，从而达到拦截分离油烟的目的，提高了净化效率，使净化效果更理想，也大大降低了净化器在使用过程中产生的噪音。
[0022](2)结构简单。本实用新型动态物理拦截净化器与现有用金属丝缠绕的净化器相t匕，省去了轮骨架，结构更加简单，也减小了风阻。
[0023](3)维修及清洗方便。本实用新型动态物理拦截净化器由于采用了多片单独的长条形叶片，其具有一定厚度，故不易断开或损坏，维修及拆装也更方便；同时由于叶片的单独设置，无需缠绕组装，故在净化器的中心处和轮骨架的外圆上不会形成交叉问题，废弃颗粒物在这两处极不会形成堵塞，故清洗更容易。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]图1是实施例一动态物理拦截净化器的结构示意图。
[0025]图2是实施例一叶片的结构示意图。
[0026]图3是实施例一叶片的截面示意图。
[0027]图4是实施例一叶片与中心盘连接的结构示意图。
[0028]图5是实施例二动态物理拦截净化器的结构示意图。
[0029]图6是实施例二叶片的结构示意图。
[0030]图7是实施例三动态物理拦截净化器的结构示意图。
[0031]图8是实施例三叶片的结构示意图。
[0032]图9是实施例四中心盘的结构示意图。[0033]图10是实施例四上盖/下盖的结构示意图。
[0034]图11是实施例四叶片的结构示意图。
【具体实施方式】
[0035]在本实用新型中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、
“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本实用新型及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。
[0036]并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本实用新型中的具体含义。
[0037]此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0038]此外，术语“第一”、“第二”等主要是用于区分不同的装置、元件或组成部分(具体的种类和构造可能相同也可能不同)，并非用于表明或暗示所指示装置、元件或组成部分的相对重要性和数量。除非另有说明，“多个”的含义为两个或两个以上。
[0039]下面结合实施例和附图对本实用新型的技术方案作进一步的说明。
[0040]实施例一
[0041]如图1至图4所示为本实用新型动态物理拦截净化器的第一实施例，其用于安装至转动轴以拦截分离油烟中的油脂和/或固体颗粒物，如图1所示，其包括中心盘100和以中心盘100为中心呈辐射状或发散状分布的若干长条形扁平状叶片200，这些叶片200的一端固定连接至中心盘100,叶片200固定连接至中心盘100的一端定义为固定端,另一端定义为自由端，叶片200的厚度D与叶片200的片数n的积的值为SI，10 ^ SI ^ 600，计算时厚度D的单位为毫米，n为自然数，且D > 0.2mm。其中，这些叶片200为扁平状，即叶片200沿垂直于其长度方向的横截面的高度H与叶片200的厚度D的比值S2大于1，在本实施例中S2 ^ 1.5，计算时高度H和厚度D的单位均为毫米。
[0042]本实施例的净化器主要是用于分离油烟中的液态油脂和固体颗粒物，其油烟分离原理是:当油烟通过旋转中的净化器时，油烟中的部分油脂、固体颗粒物将撞击粘附在叶片200上(主要是进风面上)，此时叶片200仍处于快速旋转状态中，可将这些油脂和固体颗粒物离心甩出(进入油脂收集槽)，从而达到拦截分离油烟的目的。由于本实施例净化器的主要目的是阻挡、吸附和离心分离各类液态(例如油脂)和固态物质，而导流、排气、吸气并不是主要目的和作用，因此需要设置较为密集的叶片覆盖率，可以提高有效的油烟阻隔和吸附面积。而普通的风叶/扇叶一般用于产生气流(风量)以实现导流、排气或吸气等，若设置成本实施例净化器般密集的叶片分布反而会影响出风量。另外，需要说明的是抽风动力一般由安装本实施例净化器的抽油烟机上的负压风机提供，而无需本实施例的净化器无需过多的考虑出风量等常规风叶需考虑的参数。
[0043]本实施例的叶片200需采用长条状的扁平状部件，例如截面为矩形或椭圆形等的部件(参见图2、图3)，而不能采用诸如截面为圆形的金属线/金属丝/金属辐条。此外，虽然本实施例的净化器与一般的风叶/扇叶的作用不同，但是仍然可以参考现有风叶/扇叶的设计，将本实施例的叶片200的翼型设计成:前弯曲型(前掠翼)，扇叶翼型沿着风扇运转方向往如弯曲；后弯曲型(后掠翼)，扇叶翼型沿着风扇运转方向往后弯曲；径向型(福射翼)，扇叶翼型沿着风扇的中心向外延伸。在本实施例中，叶片200的翼型设计成径向型，即叶片200除固定端外的主体部分，设计成矩形的长条形扁平状叶片。
[0044]事实上，也可以根据实际使用的需要或使用环境的条件限制，如安装位置的限制等，净化器的叶片也可以设置于同一曲面内(叶片呈弯曲状)，使若干叶片形成的整体曲面呈碗状等结构形式。
[0045]此外，如图4所示，叶片200固定端的横截面的高度方向与中心盘100的轴线方向平行。本实施例中，为了提高净化器沿中心盘100轴线方向上的投影面积，增加拦截油烟拦截面积，将扁平状的叶片200倾斜插入中心盘100，如图4所示，即叶片200固定端的横截面的高度延伸方向与垂直于中心盘100轴线方向的平面成一锐角3。
[0046]本实施例中，叶片200的厚度与叶片200的片数的关系的理论和实验依据如下:本净化器的基本功能是在运动过程中，将流经净化器的废气中的颗粒物拦截并分离，旋转的净化器对废气中的颗粒物拦截的有效率即为净化器的叶片200与废气中的颗粒物碰撞机率K值。
[0047](式一)K=(tQ/t) xl00%
[0048]式一中:
[0049]tQ为废气通过净化器的叶片运行平面的时间(秒)；
[0050]t为单片叶片在 运行于两相邻叶片之间的夹角所需的时间(秒)。
[0051](式二)tQ=D/U(秒)
[0052]式二中:D为叶片的厚度(毫米)；UQ为废气的流速(毫米/秒)。
[0053](式三)t=a/U
[0054]式三中:a为净化器的相邻两叶片的夹角角度(周)，a=l/N (周)，其中，N为净化器同一平面上的叶片数；U为带动净化器旋转的电机转速(周/秒)。
[0055]将式二和式三分别代人式-，简化后得出:K.::(DxnxU)/IIQx]00%。
[0056]实际应用中，常用的带动净化器旋转的电机转速有以下三种:650周/分(10.83周 / 秒)；1300 周 / 分(21.67 周 / 秒)；2900 周 / 分(48.33 周 / 秒)。
[0057]设定K值为I (即100%)，采用电机转速为650周/分(10.83周/秒)时，将废气的流速控制在50(T5000毫米/秒的范围内，则DXn即叶片厚度毫米数与其片数的最大值为600，最小值为10 ;同样地，采用电机转速为1300周/分(21.67周/秒)时，将废气的流速控制在100(T10000毫米/秒的范围内，则DXn即叶片厚度毫米数与其片数的最大值为600，最小值为10 ;采用电机转速为2900周/分(48.33周/秒)时，将废气的流速控制在2200^15000毫米/秒的范围内，则DXn即叶片厚度毫米数与其片数的最大值为600，最小值为10，其仍在1(T600的范围内。因此，当叶片的厚度与其片数的乘积在1(T600的范围内时，本实用新型实施例具有较佳的净化效果。
[0058]本实施例带轴孔的中心盘100可用铝板压铸或精铸，在中心盘100的正面用插接方法，插接有160片1.5毫米的以中心盘100为中心呈辐射状分布的长条形扁平状金属叶片，经试验，叶片200的厚度D最好设置在0.3^10毫米之间，叶片200的厚度越小，净化器的强度越小且高速旋转易变形影响净化效果，反之，叶片200的厚度越大其净化器的中心盘越大，故在实际运用中，叶片200的厚度在1.(T3毫米时为最佳，且叶片200的厚度与叶片200的片数的积的值在大于等于10和小于等于600的范围内，以便得到较佳的净化效果。
[0059]对本实施例的进一步改进测试，当400≤SI≤600，6≤S2≤13，且Imm≤D≤3_时，特别是9 < S2 ( 11时，净化器对油烟的净化效果最佳，试验数据如表1所示。其中，L为叶片的有效工作长度(即伸出中心盘以外部分的长度)。
[0060]表1不同叶片厚度及片数的净化器的油烟拦截率
[0061]
【权利要求】
1.一种动态物理拦截净化器，用于安装至转动轴以拦截分离油烟中的油脂和/或固体颗粒物，其特征在于，所述净化器包括中心盘和以所述中心盘为中心呈辐射状分布的若干长条形扁平状叶片，所述叶片的一端固定连接至所述中心盘，所述叶片固定连接至所述中心盘的一端定义为固定端，另一端定义为自由端，所述叶片的厚度D与叶片的片数n的积的值为SI，10 ≤SI ≤600，计算时厚度D的单位为毫米，n为自然数，且D≥0.2mm。
2.根据权利要求1所述的动态物理拦截净化器，其特征在于，所述叶片沿垂直于其长度方向的横截面的高度H与所述叶片的厚度D的比值为S2，S2 ^ 1.5，计算时高度H和厚度D的单位均为毫米。
3.根据权利要求2所述的动态物理拦截净化器，其特征在于，6≤S2 ≤13，400 ≤SI ≤ 600，且 Imm ≤D ≤3mm。
4.根据权利要求1所述的动态物理拦截净化器，其特征在于，所述叶片固定端的横截面的高度方向与所述中心盘的轴线方向平行或与垂直于中心盘轴线方向的平面成一锐角3。
5.根据权利要求1至4任一项所述的动态物理拦截净化器，其特征在于，所述叶片固定端至自由端的相对扭转角为a，5° < a <80°。
6.根据权利要求5所述的动态物理拦截净化器，其特征在于，38°< a <60°。
7.根据权利要求1至4任一项所述的动态物理拦截净化器，其特征在于，所述若干叶片沿所述中心盘轴线方向上的投影面积与所述净化器旋转时所述若干叶片形成的用于阻隔油烟的面积之比为Kl，70% ^ Kl ^ 100%。
8.根据权利要求7所述的动态物理拦截净化器，其特征在于，Kl=100%。
9.根据权利要求1至4任一项所述的动态物理拦截净化器，其特征在于，所述中心盘设有内腔，所述中心盘的周向侧面分布有与所述内腔连通的若干卡槽口，所述叶片固定端设有内凹的卡口，所述卡口卡扣在所述卡槽口中，使所述叶片固定端的尾部卡设在所述内腔中，阻挡所述叶片脱离所述中心盘。
10.根据权利要求9所述的动态物理拦截净化器，其特征在于，所述中心盘包括相互配合以形成所述内腔和所述若干卡槽口的上盖和下盖，所述上盖/下盖包括圆形的盖主体、设于所述盖主体其中一面上的圆形或环形凹槽、设于所述凹槽外侧环形凸边上的若干槽口，所述若干槽口沿所述环形凸边的周向分布；盖合固定时，所述上盖和所述下盖设有凹槽的一面紧密接触以形成所述内腔，且所述上盖和所述下盖的各个槽口相互对正以形成所述若干卡槽口。
【文档编号】B01D45/14GK203469672SQ201320625394
【公开日】2014年3月12日 申请日期:2013年10月10日 优先权日:2013年10月10日
【发明者】谢柳扬 申请人:佛山市科思博五金电器有限公司