防尘风轮及其制造方法、空调与流程

文档序号:11281539阅读:456来源:国知局
本发明涉及空调材料领域,具体的,本发明涉及防尘风轮及其制造方法、空调。
背景技术
:目前,空调内机常采用贯流风轮或离心风轮,所用材料多为玻璃纤维增强材料,树脂基材主要包括as(丙烯腈-苯乙烯共聚物)、abs(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)、pp(聚丙烯)等,这些材料有很好的绝缘性能,容易产生静电,且由于玻璃纤维的添加,表面粗糙度高。在空调使用过程中,由于气流与风轮表面的相互作用,空气中的灰尘容易因为静电作用附着于风轮的粗糙表面。而风轮安装于空调风道内部,难以拆卸和清洗,长期使用后会影响风量、噪音和能效,停用再次启动后,表面的灰尘可能脱落,会产生异味,形成二次污染,影响空气质量。因此,对空调风轮表面进行处理改善,使其具有防尘功能,从而降低灰尘在风轮表面的积累,对于缓解上述问题具有切实意义。所以,现阶段的空调风轮的表面性能仍有待改进。技术实现要素:本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。本发明是基于发明人的下列发现而完成的:本发明人在研究过程中发现,目前为了防止材料表面因为静电吸附而产生灰尘粘附,一般采用的方法主要是在材料中添加防静电剂。但是,从前期调研和试验结果看,单一抗静电材料表面防尘效果非常有限,这是因为风轮表面灰尘粘附是多因素影响的过程,除了静电力以外,另外一个主要影响因素是材料的表面结构,具体表现为高粗糙度,特别是当粗糙度与尘粒粒径差异不大时,粉尘更容易附着在风轮表面。本发明的发明人经过深入研究发现,粉尘的粘附力与其粒径有关,即取决于尘粒与物体表面的接触面积,接触面积越大则粘附越强。当尘粒很大或很小(即相对于表面粗糙度大小而言)时,表面的粗糙度反而对粘附影响不大。所以,本申请中发明人在风轮本体的表面形成导电层,降低风轮的表面粗糙度,使尘粒更多地与材料表面形成点接触,可以减少接触面积,同时表面电阻率降低,从而使该防尘风轮具有降低灰尘贴附的效果。有鉴于此,本发明的一个目的在于提出一种低粗糙度、低表面电阻率或高硬度的防尘风轮。在本发明的第一方面,本发明提出了一种防尘风轮。根据本发明的实施例,所述防尘风轮包括:风轮本体;导电层,所述导电层设置在所述风轮本体的表面。发明人意外地发现,本发明实施例的防尘风轮,其风轮本体的表面形成有一层导电层,该导电层能有效地降低防尘风轮的表面粗糙度和表面电阻率,使尘粒更多地与材料表面形成点接触,从而减少接触面积,同时减低与尘粒之间的静电力,进而实现该防尘风轮减低灰尘吸附的效果,还可提高该防尘风轮的表面硬度。另外,根据本发明上述实施例的防尘风轮,还可以具有如下附加的技术特征:根据本发明的实施例,所述风轮本体由玻纤增的强塑料形成。根据本发明的实施例,所述塑料为丙烯腈-苯乙烯共聚物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物或聚丙烯。根据本发明的实施例,所述导电层的表面粗糙度不高于0.8微米。根据本发明的实施例,所述导电层由选自铝、铜和镍的至少之一形成。根据本发明的实施例,所述导电层的厚度为0.1~10微米。在本发明的第二方面,本发明提出了一种制造上述的防尘风轮的方法。根据本发明的实施例,所述方法包括:形成风轮本体;在所述风轮本体的表面形成导电层。发明人意外地发现,采用本发明实施例的制作方法,能获得表面粗糙度更低、表面电阻率更低的防尘风轮,且该制作方法设备简单、操作简便、安全且成本低,适于工业化生产。本领域技术人员能够理解的是,前面针对防尘风轮所描述的特征和优点,仍适用于该制作防尘风轮的方法,在此不再赘述。另外,根据本发明上述实施例的制作方法,还可以具有如下附加的技术特征:根据本发明的实施例,所述形成风轮本体的方法为注塑。根据本发明的实施例,所述形成导电层的方法为电镀处理或真空溅镀处理。在本发明的第三方面,本发明提出了一种空调。根据本发明的实施例,所述空调包括上述的防尘风轮。发明人意外地发现,本发明实施例的空调,由于其空调风轮具有防尘功能,能有效地缓解空调风轮表面容易吸附灰尘的问题,从而保证了空调长时间使用后灰尘在风轮表面的积累量降低,进而减少由于灰尘沉积而带来影响能效、产生噪音、二次污染空气质量和影响舒适水平的问题。本领域技术人员能够理解的是,前面针对防尘风轮所描述的特征和优点,仍适用于该空调,在此不再赘述。本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。附图说明本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:图1是本发明一个实施例的防尘风轮的截面结构示意图。附图标记100风轮本体200导电层具体实施方式下面详细描述本发明的实施例,本
技术领域
人员会理解,下面实施例旨在用于解释本发明,而不应视为对本发明的限制。除非特别说明,在下面实施例中没有明确描述具体技术或条件的,本领域技术人员可以按照本领域内的常用的技术或条件或按照产品说明书进行。在本发明的一个方面,本发明提出了一种防尘风轮。根据本发明的实施例,参考图1,该防尘风轮包括风轮本100和导电层200,其中,该导电层200设置在风轮本体100的表面。本申请的发明人经过长期研究发现,在风轮本体表面形成一层高硬度的导电膜,可对空调风轮表面进行表面性能改善,降低表面粗糙度,可以减少粉尘因碰撞导致风轮表面的微观形变以及粉尘与表面的接触面积,同时降低静电力,从而使风轮具有抵抗灰尘粘附的功能,降低灰尘在风轮表面的积累量,进而改善空调整机的能效、噪音、空气质量和舒适性水平。根据本发明的实施例,风轮本体100的具体材料不受特别的限制,本领域内常用的空调风轮材料均可,只要该材料能满足该防尘风轮的制造和使用要求即可,本领域技术人可根据该风轮本体的实际要求进行选择。在本发明的一些实施例中,风轮本体100可以是由玻纤增强塑料形成的。如此,添加玻璃纤维的塑料形成的防尘风轮的抗冲击性和韧性都更好。根据本发明的实施例,被纤维增强的塑料的具体种类也不受特别的限制,本领域内常用的空调风轮材塑料种类均可,只要该种类的塑料材料具有良好的可加工性和使用性能即可,本领域技术人可根据该风轮本体的实际要求进行选择。在本发明的一些实施例中,塑料可以为丙烯腈-苯乙烯共聚物(as)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(abs)或聚丙烯(pp)。如此,采用上述塑料形成的风轮本体的抗冲击性和韧性更满足使用要求。在本发明的一些具体示例中,上述塑料材料经玻纤增强后,可注塑形成风轮本体,该风轮本体的表面粗糙度都大于1微米,所以具有高粗糙度。根据本发明的实施例,风轮本体100的具体形状和尺寸都不受特别的限制,本领域内常规的空调风轮形状和尺寸均可,具体例如四叶风轮、离心风叶或贯流风叶,等等,只要该形状和尺寸的空调风轮可成型工艺形成即可,本领域技术人员可根据该风轮的使用环境进行设计,在此不再赘述。根据本发明的实施例,导电层200的表面粗糙度只要比风轮本体的表面粗糙度低即可,本领域技术人员可根据防尘的测试效果选择合适的粗糙度。在本发明的一些实施例中,该导电层200的表面粗糙度可以不高于0.8微米。如此,在风轮本体表面形成上述表面粗糙度要求的导电层,可更有效地降低该防尘风轮对灰尘的接触面积和粘附效果。根据本发明的实施例,导电层200的具体材料不受特别的限制,只要该材料形成的导电层的表面粗糙度降低即可,本领域技术人员可根据防尘的测试效果进行选择。在本发明的一些实施例中,该导电层200可以是由选自铝、铜和镍的至少之一形成的。如此,上述导电金属形成的导电层,不仅能使防尘风轮的表面粗糙度有效地降低,还可降低该防尘风轮的表面电阻率,从而进一步提高防尘风轮的防尘效果。根据本发明的实施例,导电层200的具体厚度不受特别的限制,只要该厚度的导电层能有效地降低防尘风轮的表面粗糙度和表面电阻率即可,本领域技术人员可根据实际的防尘测试效果进行调整。在本发明的一些实施例中,该导电层200的厚度可以为0.1~10微米。如此,采用上述厚度的导电层,能使该防尘风轮的表面粗糙度和表面电导率都更好,并且导电层的厚度很薄不会对防尘风轮的尺寸和形状产生过大的影响。综上所述,根据本发明的实施例,本发明提出了一种防尘风轮,其风轮本体的表面形成有一层导电层,该导电层能有效地降低防尘风轮的表面粗糙度和表面电阻率,使尘粒更多地与材料表面形成点接触,从而减少接触面积,同时减低与尘粒之间的静电力,进而实现该防尘风轮减低灰尘吸附的效果,还可提高该防尘风轮的表面硬度。在本发明的另一个方面,本发明提出了一种制造上述的防尘风轮的方法。根据本发明的实施例,该方法包括:步骤一:形成风轮本体。在该步骤中,将风轮本体的原料通过成型工艺形成预定形状的风轮本体100。根据本发明的实施例,形成风轮本体的具体方法不受特别的限制,本领域技术人员可根据风轮本体的具体形状和复杂程度进行选择。在本发明的一些实施例中,可通过注塑的成型方式,获得预先设计好形状的风轮本体。如此,该风轮本体未经任何表面处理,其表面粗糙度会大于1微米。根据本发明的实施例,注塑形成风轮本体的原料可以为玻纤增强塑料。如此,预先将玻璃纤维和塑料通过密炼机混合均匀,或者购买预混好的玻纤增强塑料,作为注塑成型工艺的原料,从而可获得均匀性更好、抗冲击性能更高以及韧性更好的风轮本体。根据本发明的实施例,注塑的具体工艺参数不受特别的限制,只要该工艺参数下注塑出的防尘风轮满足使用要求即可,本领域技术人员可根据实际注塑情况进行选择和调整,在此不再赘述。步骤二:在风轮本体的表面形成导电层。在该步骤中,在前一步骤制备好的风轮本体100表面,进一步通过表面处理工艺,形成均匀厚度的导电层200。本申请的发明人经过长期研究发现,在表面粗糙度高的风轮本体的表面形成一层高硬度的金属层后,该防尘风轮的表面粗糙度有效地降低,从而可减少粉尘与表面的接触面积,同时降低静电力,从而使风轮具有抵抗灰尘粘附的功能,降低灰尘在风轮表面的积累量,进而改善空调整机的能效、噪音、空气质量和舒适性水平。根据本发明的实施例,形成导电层200的具体方法不受特别的限制,只要该方法形成的导电层的表面粗糙度能低于风轮本体即可,本领域技术人员可根据导电层的具体材料进行选择。在本发明的一些实施例中,可以通过电镀处理或真空溅镀处理的方法形成导电层200。如此,可在风轮本体100表面形成更均匀地、表面粗糙度更低的导电层。在本发明的一些具体示例中,发明人采用电镀处理,如此,可更高效、快速地在风轮本体表面形成均匀地、表面粗糙度低的导电层,并且该处理方法的设备简单、操作简便且成本低。综上所述,根据本发明的实施例,本发明提出了一种制作防尘风轮的方法,能获得表面粗糙度更低、表面电阻率更低的防尘风轮,且该制作方法设备简单、操作简便、安全且成本低,适于工业化生产。本领域技术人员能够理解的是,前面针对防尘风轮所描述的特征和优点,仍适用于该制作防尘风轮的方法,在此不再赘述。在本发明的另一个方面,本发明提出了一种空调。根据本发明的实施例,该空调包括上述的防尘风轮。根据本发明的实施例,空调的具体种类不受特别的限制,具体例如悬挂式空调、柜式空调或中央空调,等等,本领域技术人员可根据该空调的使用环境进行设计,在此不再赘述。需要说明的是,空调除了防尘风轮以外,还包括其他必要的部件和组成,例如压缩机、蒸发器、室外机、室内风机、冷凝器、管路和控制电路等,本领域技术人员可根据该空调的实际使用要求进行补充,在此不再赘述。综上所述,根据本发明的实施例,本发明提出了一种空调,由于其空调风轮具有防尘功能,能有效地缓解空调风轮表面容易吸附灰尘的问题,从而保证了空调长时间使用后灰尘在风轮表面的积累量降低,进而减少由于灰尘沉积而带来影响风量、产生噪音和二次污染空气质量的问题。本领域技术人员能够理解的是,前面针对防尘风轮所描述的特征和优点,仍适用于该空调,在此不再赘述。下面参考具体实施例,对本发明进行描述,需要说明的是,这些实施例仅是描述性的,而不以任何方式限制本发明。实施例1在该实施例中,制造出带有导电层的防尘风轮。其中,制造空调的贯流风轮,风轮本体的原材料为30w/w%玻纤增强的丙烯腈-苯乙烯共聚物(as);然后,清洁贯流风轮的表面后,然再经电镀处理,使风轮表面镀一层厚度为0.3微米的金属镍。实施例2在该实施例中,制造出带有导电层的防尘风轮。其中,制造空调的离心风轮,风轮本体的原材料为30w/w%玻纤增强的聚丙烯(pp);然后,清洁贯流风轮的表面后,然再经电镀处理,使风轮表面镀一层厚度为0.1微米的金属铜。实施例3在该实施例中,制造出带有导电层的防尘风轮。其中,制造空调的贯流风轮,风轮本体的原材料为30w/w%玻纤增强的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(abs);然后,清洁贯流风轮的表面后,然再经真空溅镀处理,使风轮表面镀一层厚度为10微米的金属铝。对比例1在该对比例中,制造空调的贯流风轮,风轮本体的原材料为30w/w%玻纤增强的丙烯腈-苯乙烯共聚物(as)实施例4在该实施例中,对实施例1~3和对比例1的风轮,进行表面粗糙度仪测试和表面的防积尘加速测试。其中,防积尘加速测试,是采用ashrae人工尘,在密闭箱体中放入风轮,开启后投入5g人工尘;风轮运行状态为转动2h,然后停止1h,做3个循环共计12h后,取出风轮,通过风轮运行前后的质量变化得到表面积尘量。通过试验,分别获得实施例1~3、对比例1的单位表面积尘量,并以对比例1作为参照计算实施例样品积尘量下降率。表1.各实施对比例的测试结果指标实施例1对比例1实施例2实施例3表面粗糙度ra(um)0.721.070.770.43风轮积尘量下降率(%)59/5467实施例1~3的风轮材料测试结果表明,相比于对比例1,其表面粗糙度有明显下降。实施例1~3的防积尘加速测试结果,以对比例1的结果为参比,积尘量明显地下降了50%以上。总结综合实施例1~3和对比例1可得出,本发明所提出的防尘风轮,其风轮本体的表面形成有一层导电层,该导电层能有效地降低防尘风轮的表面粗糙度和表面电阻率,使尘粒更多地与材料表面形成点接触,从而减少接触面积,同时减低与尘粒之间的静电力,进而实现该防尘风轮减低灰尘吸附的效果,还可提高该防尘风轮的表面硬度。在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。当前第1页12
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