离心风轮及具有其的空气处理装置的制造方法_3

文档序号:9207932阅读:来源:国知局
吸力层B、压力层Α,其中具有高电位的压力层A采用高内阻材料制成,具有低电位的吸力层B采用低内阻材料制成,此时由于具有高电位的压力层A是由具有导电功能的高内阻材料制成时,这样,即使用户直接接触了该压力层Α,流经人体的电流等于高电位的电压除以压力层A的高内阻和人体内阻之和,由于压力层A的内阻大,故经过人体的电流被限定在一个不产生电击,对人体健康无害的低值,不会具有危险。由于具有低电位的吸力层B是由具有导电功能的低内阻材料制成,由于该吸力层B上的电位低,例如该吸力层B接地,用户即使直接接触了该吸力层B,流经人体的电流也会被限制在对健康无害的低值,不会具有危险,因此该吸力层B可采用低内阻材料。
[0066]需要进行说明的是,高内阻材料的薄膜电阻率为16 — 1012Ω/πι2。高内阻材料包括导电尼龙、导电ABS、导电硅橡胶、导电PP或导电PS。低内阻材料包括碳基涂料、金属板、金属膜、碳基膜或合金陶瓷,对于50微米厚的低内阻材料,低内阻材料的薄膜电阻率小于1000 Ω/m2。电介质材料层10具有电介质特性,即具有很高的内阻且又能够保证相邻的叶片4之间的通道存在高电压。电介质材料层10包括橡胶、树脂、聚苯乙烯、聚酯、聚氨酯、有机硅树脂、聚碳酸酯PC、聚酰亚胺醇酸树脂、聚乙烯、聚氯乙烯或塑料聚合物。
[0067]在本发明的具体实施例中,每个叶片4形成为弧形叶片、机翼形叶片、直线形叶片、折线形叶片或曲线形叶片。此时,当叶片4的表面被交错地施加高电位、低电位时,由于除尘通道为弧形、机翼形、曲线形或放射形,除尘通道之间的电场是非线性的。穿过除尘通道之间的带电的尘埃颗粒受到强电场的作用,借助电泳而沉积,而不带电的中性尘埃颗粒受到非线性电场的作用,并借助介电泳过程移动,并发生类似沉积。即:中性尘埃颗粒借助微粒的极性化和强电场的非线性作用而发生运动和沉积。也就是说,在本发明的实施例中,带电的和中性的尘埃颗粒都发生沉积,虽然带电尘埃颗粒的沉积效率大于中性尘埃颗粒的沉积效率。然而,中性尘埃颗粒的沉积效率也是非常显著的。
[0068]下面参考图1-图14描述根据本发明实施例的空气处理装置100。
[0069]如图13所示,根据本发明实施例的空气处理装置100,包括:蜗壳23和离心风轮I,蜗壳23上设有进风口 26和出风口 28,优选地,蜗壳23的进风口 26处设有用于将空气导入到蜗壳23内的导风圈22。其中蜗壳23起到收集气流的作用。离心风轮为根据本发明上述实施例的离心风轮1,离心风轮I设在蜗壳23内。在图13的示例中,为了增加除尘速度及提高风量,离心风轮I为双进风结构。离心风轮I上的每个叶片4的压力层A和吸力层B分别与位于两端的加强框5上的第一导电环7和第二导电环8连接,所有叶片4的压力层A相互导通,所有叶片4的吸力层B相互导通,压力层A和吸力层B之间相互绝缘,不导通。
[0070]其中需要说明的是,空气处理装置100还包括电机24,电机24的电机轴27装配在离心风轮I的底盘2的电机安装孔3内,其中为了防止电机轴27磨损离心风轮1,电机安装孔3内可设置有金属轴芯14,金属轴芯14外套在电机轴27外用于连接电机24和底盘2。需要说明的是,若气流中的尘埃颗粒的浓度低,或者是需要除尘的空间小,也可以用一个电机24只带动一个双进风结构的离心风轮1,或者只单独带动一个单进风结构的离心风轮1,具体根据使用场合决定。
[0071]当电源向每个叶片4的压力层A和吸力层B提供电压以使得每个叶片4的吸力层B和压力层A之间具有高电压差,同时电机24带动离心风轮I转动时,空气从进风口 26进入到蜗壳23内,此时空气的尘埃颗粒进入到相邻的叶片4限定出的除尘通道内,该除尘通道为充电的高电压场所,当尘埃颗粒通过除尘通道时,充电的尘埃颗粒(带正或负电荷)和任何中性的尘埃颗粒都承受强电场,强电场使得尘埃颗粒吸附并收集在叶片4的表面,实现了对进入到蜗壳23内的空气进行除尘的目的,经过除尘后的空气从出风口 28排出。
[0072]根据本发明实施例的空气处理装置100,通过设置有上述的离心风轮1,从而不仅可以实现除尘的目的,且克服了相关技术中的空气净化过滤装置的功耗大、阻力高、噪音高等缺点,具有结构简单合理、吸尘效率高、阻力小、耗电低、噪声小、没有压力损失的特点。
[0073]其中,需要说明的是,根据使用场合的需要,根据本发明实施例的空气处理装置100的除尘效果还可以通过调节电源的两个电位端的电位差、调节离心风轮I的转速、以及通过不同的叶片数量、不同的叶片高度和不同的叶片形状来实现调节。且当离心风轮I的叶片4表面吸满了尘埃时,可以将离心风轮I拆下来清洗,比如用毛刷刷洗或用洗洁剂浸泡,晾干或吹干后可以继续使用。还可以通过设计自动除尘结构将叶片4表面的尘埃除下来收集到吸尘袋中。
[0074]在本发明的进一步实施例中,如图13所示,空气处理装置100还包括高压电源9,高压电源9分别与每个叶片4的吸力层B和压力层A相连以提供电压,使得每个叶片4的吸力层B和压力层A之间具有电压差。从而使得空气处理装置100无需与外界电源相连,便于空气处理装置100的使用。具体地,第一导电环7通过导线、炭纤维丝、导电触点或滑块与高压电源9中的低电位端或高电位端连接。第二导电环8通过导线、炭纤维丝、导电触点或滑块与高压电源9中的低电位端或高电位端连接。
[0075]在图1的示例中,与压力层A连通的第二导电环8通过一个接触端子15与高压电源9的高电位端导线17连接,高压电源9的高电位端导线17由高内阻材料制成,以保证即使高电位端导线17的绝缘护套破损,高电位端导线17被人体接触后也不会有危险。与吸力层B连通的第一导电环7通过另一个接触端子15与高压电源9的低电位端导线16连接。
[0076]如图12和图13所示,在本发明的进一步实施例中,空气处理装置100还包括用于使空气中的尘埃颗粒充电的负离子发射电离装置18。从而通过对空气中的尘埃颗粒充电,这样带电的尘埃颗粒在进入离心风轮I的除尘通道内迅速被高压电场吸附捕获,进而进一步提闻了除尘效果。
[0077]具体地,如图12所示,负离子发射电离装置18包括:负离子主发射器19和正离子副发射器20,负离子主发射器19的一端与高压电源9的高电位端相连。正离子副发射器20的一端与高压电源9的低电位端相连,负离子主发射器19的自由端的曲率半径小于正离子副发射器20的自由端的曲率半径。也就是说,负离子主发射器19连接于高的负电位,正离子副发射器20接地,即连接与高压电源9的接地端,这样由于负离子主发射器19的自由端较尖,发射大量的负离子流,正离子副发射器20由于尖端较钝,发射少量的正离子;负离子流即使被正离子副发射器20发射的少量正离子中和,仍然剩余有大量的负离子流用于给尘埃颗粒充电,使尘埃颗粒带负电。这样,带负电的尘埃颗粒在进入离心风轮I的除尘通道内迅速被高压电场吸附捕获。从而更进一步提高了除尘效果。优选地,负离子主发射器19为具有尖锐尖端的金属物体,其尖端的曲率半径小于0.1毫米。正离子副发射器20为具有相对较钝圆头的金属球体,其尖端的曲率半径一般大于I毫米。
[0078]在图12的具体示例中,高压电源9通过高电位端导线17与负离子主发射器19电连接,高压电源9通过低电位端导线16与正离子副发射器20电连接。
[0079]其中,根据本发明实施例的负离子发射电离装置18即可设在进风口 26处,也可设在出风口 28处,只要可对空气中的尘埃颗粒进行充电即可。
[0080]如图13所示,在本发明的一些实施例中,空气处理装置100还包括过滤网21,过滤网21设在进风口 26处。该过滤网21可去除和阻挡直径较大的尘埃,例如毛发、毛屑、毛球、纤维或碎屑等。从而空气在经过过滤网21的过滤后再进入到蜗壳23内,进一步提高除尘效率。根据本发明实施例的过滤网21可采用常规空调器中使用的类似如纱窗的空气过滤网,阻力很小,压降只有2-3帕。在图13的示例中,负离子发射电离装置18设置在过滤网21和导风圈22之间。
[0081]根据本发明实施例的空气处理装置100的除尘效果高达99%以上,由于所有经过叶片4的除尘通道的气流都会被净化,在半个小时内可以净化一个60立方米的空间。下面举两个具体示例来描述根据本发明实施例的空气处理装置100的除尘效果。
[0082]示例 1:
[0083]一个直径306毫米的离心风轮1,叶轮高度70毫米,叶片4数量为46片,叶片4采用弧型叶片,单个叶片4的厚度为4毫米,叶轮的内外径比为0.75,单个叶片4在径向上的宽度为25毫米,其中,叶片4的压力层A和吸力层B均采用导电ABS注塑,所谓的导电ABS也就是ABS材料中加入金属纤维,该导电ABS的薄膜电阻率为:101°欧姆/每平方米,为高内阻材料,叶片4的叶片中芯31和底盘2以及加强框5采用绝缘的高分子材料注塑,用以割断压力层A和吸力层B,保证压力层A和吸力层B相互之间不导通。除了第一导电环7和第二导电环8与高压电源9的接触区域外,其它区域都喷涂油漆,防止叶片4相互之间因受潮放电。
[0084]该叶片4的制作采用注塑工艺采用双材料两次注塑加工成型。第一次用绝缘的ABS注塑底盘2和叶片
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