一種動態物理攔截淨化器的製造方法
2023-05-18 17:07:21
一種動態物理攔截淨化器的製造方法
【專利摘要】本實用新型涉及除塵、除油等淨化空氣裝置【技術領域】，更具體地，涉及一種動態物理攔截淨化器，用於安裝至轉動軸以攔截分離油煙中的油脂和/或固體顆粒物，所述淨化器包括中心盤和以所述中心盤為中心呈輻射狀或發散狀分布的若干長條形扁平狀葉片，所述葉片的一端固定連接至所述中心盤，所述葉片固定連接至所述中心盤的一端定義為固定端，另一端定義為自由端，所述葉片的厚度D與葉片的片數n的積的值為S1，10≤S1≤600，計算時厚度D的單位為毫米，n為自然數，且D≥0.2mm。本實用新型動態物理攔截淨化器，淨化效率高，淨化效果理想，並且工作時的噪音小。
【專利說明】—種動態物理攔截淨化器
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及除塵、除油等淨化空氣裝置【技術領域】，更具體地，涉及一種動態物理攔截淨化器。
【背景技術】
[0002]近年來，人們的生活水平不斷提高，健康和環保意識日益增強，人們渴望擁有一個健康、清潔、環保的家庭廚房環境。同時，餐飲行業也在蓬勃發展，它在繁榮經濟、提高物質生活水平方面發揮了積極的作用。但是，家庭廚房和餐飲酒店的油煙氣對周邊居民生活環境的汙染日益加劇。現有技術中，目前用作除塵淨化空氣裝置上的攔截淨化器，主要有兩種結構。
[0003]第一種結構是動態油煙淨化器，它包括輪骨架及金屬絲，所述金屬絲一般採用直徑為0.r0.2mm的鋼絲或合金絲，按一定要求纏繞在所述輪骨架上，這種動態物理屏蔽淨化器的具體結構及纏繞方法可參見中國專利文獻CN200984483Y公開的動態物理屏蔽淨化器和中國專利文獻CN101028575A公開的空氣煙塵離心淨化裝置及其旋轉濾網盤的製作方法。這種結構的動態物理屏蔽淨化器的缺陷是顯而易見的。第一，由於這種動態物理屏蔽淨化器包括輪骨架和金屬絲，而輪骨架是用鋁合金材料製作，其成本較高，另外，每個輪骨架至少包括6根以上的輪幅，輪幅本身會對空氣裝置的進風產生風阻，影響空氣裝置的淨化率；此外，這種淨化器的金屬絲是纏繞在輪骨架上的，由於需要將金屬絲纏繞在輪骨架上，所述金屬絲的直徑不能太粗，一般都為0.r0.2mm，否則，金屬絲直徑太粗就無法纏繞；第二，由於金屬絲較細，所以會出現淨化器的金屬絲在高溫下容易鬆散和斷開的問題，造成淨化器的使用壽命短；第三，由於金屬絲在纏繞時，其在淨化器的中心處和輪骨架的外圓上會形成交叉狀，油煙在這兩處極易形成堵塞，不易清洗；第四，由於金屬絲較細，其對廢氣中的顆粒物的攔截機率較小，故淨化率低，效果差且適應面窄。
[0004]第二種淨化器的結構，是用衝壓的方法將一圓形板狀物沿其徑向開有通槽，使兩槽間的部分成為輻條，多個輻條在板狀物的圓周面上依次分布而成，具體內容可以參見中國專利文獻CN2901109Y。這種結構的動態物理屏蔽淨化器的主要問題是淨化率很低，風阻大，故產生的噪音很大，實際應用功能甚微。這是因為這種結構的動態物理屏蔽淨化器的輻條的正面和其兩個側面均為平面，正面為平面時，其風阻大，產生的噪音極大，且降低了淨化器的淨化率；而其側面為平面，當淨化器高速旋轉時，側面會對從正面方向進來的廢氣產生壓力，在側面的作用下，使得廢氣隨著淨化器旋轉方向流動，而廢氣中的顆粒物與輻條相接觸的機會較小，所以淨化率低。
[0005]因此，現有用作除塵、除油淨化空氣裝置上的攔截淨化器無論是採用哪種結構，其淨化效率及效果不理想，並且產生的噪音大。
【發明內容】
[0006]本實用新型解決的技術問題是提供一種動態物理攔截淨化器，淨化效率高，淨化效果理想，並且工作時的噪音小。
[0007]為解決上述技術問題，本實用新型採用的技術方案是:
[0008]提供一種動態物理攔截淨化器，用於安裝至轉動軸以攔截分離油煙中的油脂和/或固體顆粒物，所述淨化器包括中心盤和以所述中心盤為中心呈輻射狀或發散狀分布的若干長條形扁平狀葉片，所述葉片的一端固定連接至所述中心盤，所述葉片固定連接至所述中心盤的一端定義為固定端，另一端定義為自由端，所述葉片的厚度D與葉片的片數n的積的值為SI，10≤SI ( 600，計算時厚度D的單位為毫米，n為自然數，且D≤0.2mm。其中，轉動軸可以是電機的輸出軸，或者其他軸向動力輸出機構或部件。可以理解的是，該轉動軸的轉速不應過慢，否則油煙分離的效果會較差。一般而言，在使用時，該轉動軸和該動態物理攔截淨化器應固定至油煙淨化器的油煙通道中或油煙通道入口處，當油煙穿過旋轉的淨化器時可實現油煙分離效果。本方案中，葉片的自由端這一名詞只是為了敘述方便，並不意味著該自由端一定是自由懸空的，各個葉片的自由端也可以通過外環框架固定起來，以加強淨化器的整體強度。
[0009]進一步地，上述方案中，所述葉片沿垂直於其長度方向的橫截面的高度H與所述葉片的厚度D的比值為S2，S2 > 1.5，計算時高度H和厚度D的單位均為毫米。本方案中的葉片為扁平狀，即其S2值大於1，極大程度地區別於現有技術中金屬絲纏繞的淨化器，也是本技術方案提高淨化效率的一個重要的因素。
[0010]作為改進，6≤S2≤13，400≤ SI≤600，且1mm≤D≤3mm。進一步優選地，9≤S2≤11,實際產品應用中，H為14mm，D為1.5mm，即S2約為9.3。
[0011]作為一個實施方式，所述葉片固定端的橫截面的高度方向與所述中心盤的軸線方向平行。
[0012]作為一個實施方式，所述葉片固定端的橫截面的高度延伸方向與垂直於所述中心盤軸線方向的平面成一銳角3，從而提高淨化器沿中心盤軸線方向上的投影面積，增加攔截油煙攔截面積。
[0013]作為一個實施方式，所述葉片固定端至自由端的相對扭轉角為a，5° < a <80°。實際使用時，相對扭轉角可以是從葉片接近固定端或距離固定端約1/3^1/2的位置開始扭轉，則相對扭轉角為自扭轉處至自由端的相對扭轉角。
[0014]優選地，38° < a <60°。經試驗測試，相對扭轉角的角度大小對噪音大小的影響至關重要，角度太小，風阻大，排風效果差，產生的噪音很大；角度太大，則過風面積減小，通風量不夠。當a超出此扭轉角範圍時，淨化器的噪音將會過大，不利於用戶使用和本技術的推廣應用。
[0015]作為一個實施方式，所述若干葉片沿所述中心盤軸線方向上的投影面積與所述淨化器旋轉時所述若干葉片形成的用於阻隔油煙的面積之比為K1，70%≤Kl≤100%。實際使用時，淨化器旋轉時會形成一阻隔面用於攔截油煙等含固體顆粒和/或液體顆粒的氣流，該阻隔面即為任一葉片以中心盤的中心點為圓心旋轉一周所經過的路徑覆蓋面，而該覆蓋面的面積即為淨化器旋轉形成的用於阻隔油煙的面積。具體地，葉片的長度L可以根據淨化器的大小進行確定，以達到若干葉片的沿中心盤軸線方向上的投影面積與淨化器旋轉時若干葉片形成的用於阻隔油煙的面積之比至少大於或等於70%，從而保證淨化器對油煙的攔截率。[0016]優選地，Kl=100%。該方案是現有的鋼絲條轉盤難以實現的，無論鋼絲條纏繞得多密，都很在同等條件下難達到本技術方案的油煙攔截率，再有，即使鋼絲條密集程度使兩投影面積之比達到了 100%，但清洗等各方面的問題逐一出現，甚至油煙堵塞無法達到所期望的攔截效果。
[0017]作為一個實施方式，所述中心盤設有內腔，所述中心盤的周向側面分布有與所述內腔連通的若干卡槽口，所述葉片固定端設有內凹的卡口，所述卡口卡扣在所述卡槽口中，使所述葉片固定端的尾部卡設在所述內腔中，阻擋所述葉片脫離所述中心盤。
[0018]優選地，所述中心盤包括相互配合以形成所述內腔和所述若干卡槽口的上蓋和下蓋，所述上蓋/下蓋包括圓形的蓋主體、設於所述蓋主體其中一面上的圓形或環形凹槽、設於所述凹槽外側環形凸邊上的若干槽口，所述若干槽口沿所述環形凸邊的周向均勻或大致均勻分布；蓋合固定時，所述上蓋和所述下蓋設有凹槽的一面緊密接觸以形成所述內腔，且所述上蓋和所述下蓋的各個槽口相互對正以形成所述若干卡槽口。
[0019]本申請技術方案中，葉片與中心盤的連接方式多種，除了上述的卡扣結構連接外，還可以採用焊接、鑄接、鉚接、粘接、螺紋螺栓連接、銷連接、彈性形變連接、鎖扣連接和插接中的一種或多種。
[0020]與現有技術相比，本實用新型所採用技術方案的有益效果如下:
[0021](I)噪音小且淨化效率高。本實用新型用於油煙等氣流攔截的動態物理攔截淨化器採用的長條形葉片結構，使葉片在淨化器旋轉過程中形成導風形式，減小了風阻並起到導風作用，當油煙通過旋轉中的淨化器時，油煙中的部分油脂、固體顆粒物將撞擊粘附在葉片上(主要是進風面上)，此時葉片仍處於快速旋轉狀態中，可將這些油脂和固體顆粒物離心甩出，從而達到攔截分離油煙的目的，提高了淨化效率，使淨化效果更理想，也大大降低了淨化器在使用過程中產生的噪音。
[0022](2)結構簡單。本實用新型動態物理攔截淨化器與現有用金屬絲纏繞的淨化器相t匕，省去了輪骨架，結構更加簡單，也減小了風阻。
[0023](3)維修及清洗方便。本實用新型動態物理攔截淨化器由於採用了多片單獨的長條形葉片，其具有一定厚度，故不易斷開或損壞，維修及拆裝也更方便；同時由於葉片的單獨設置，無需纏繞組裝，故在淨化器的中心處和輪骨架的外圓上不會形成交叉問題，廢棄顆粒物在這兩處極不會形成堵塞，故清洗更容易。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0024]圖1是實施例一動態物理攔截淨化器的結構示意圖。
[0025]圖2是實施例一葉片的結構示意圖。
[0026]圖3是實施例一葉片的截面示意圖。
[0027]圖4是實施例一葉片與中心盤連接的結構示意圖。
[0028]圖5是實施例二動態物理攔截淨化器的結構示意圖。
[0029]圖6是實施例二葉片的結構示意圖。
[0030]圖7是實施例三動態物理攔截淨化器的結構示意圖。
[0031]圖8是實施例三葉片的結構示意圖。
[0032]圖9是實施例四中心盤的結構示意圖。[0033]圖10是實施例四上蓋/下蓋的結構示意圖。
[0034]圖11是實施例四葉片的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0035]在本實用新型中，術語「上」、「下」、「左」、「右」、「前」、「後」、「頂」、「底」、「內」、「外」、
「中」、「豎直」、「水平」、「橫向」、「縱向」等指示的方位或位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係。這些術語主要是為了更好地描述本實用新型及其實施例，並非用於限定所指示的裝置、元件或組成部分必須具有特定方位，或以特定方位進行構造和操作。
[0036]並且，上述部分術語除了可以用於表示方位或位置關係以外，還可能用於表示其他含義，例如術語「上」在某些情況下也可能用於表示某種依附關係或連接關係。對於本領域普通技術人員而言，可以根據具體情況理解這些術語在本實用新型中的具體含義。
[0037]此外，術語「安裝」、「設置」、「設有」、「連接」、「相連」應做廣義理解。例如，可以是固定連接，可拆卸連接，或整體式構造；可以是機械連接，或電連接；可以是直接相連，或者是通過中間媒介間接相連，又或者是兩個裝置、元件或組成部分之間內部的連通。對於本領域普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語在本實用新型中的具體含義。
[0038]此外，術語「第一」、「第二」等主要是用於區分不同的裝置、元件或組成部分(具體的種類和構造可能相同也可能不同)，並非用於表明或暗示所指示裝置、元件或組成部分的相對重要性和數量。除非另有說明，「多個」的含義為兩個或兩個以上。
[0039]下面結合實施例和附圖對本實用新型的技術方案作進一步的說明。
[0040]實施例一
[0041]如圖1至圖4所示為本實用新型動態物理攔截淨化器的第一實施例，其用於安裝至轉動軸以攔截分離油煙中的油脂和/或固體顆粒物，如圖1所示，其包括中心盤100和以中心盤100為中心呈輻射狀或發散狀分布的若干長條形扁平狀葉片200，這些葉片200的一端固定連接至中心盤100,葉片200固定連接至中心盤100的一端定義為固定端,另一端定義為自由端，葉片200的厚度D與葉片200的片數n的積的值為SI，10 ^ SI ^ 600，計算時厚度D的單位為毫米，n為自然數，且D > 0.2mm。其中，這些葉片200為扁平狀，即葉片200沿垂直於其長度方向的橫截面的高度H與葉片200的厚度D的比值S2大於1，在本實施例中S2 ^ 1.5，計算時高度H和厚度D的單位均為毫米。
[0042]本實施例的淨化器主要是用於分離油煙中的液態油脂和固體顆粒物，其油煙分離原理是:當油煙通過旋轉中的淨化器時，油煙中的部分油脂、固體顆粒物將撞擊粘附在葉片200上(主要是進風面上)，此時葉片200仍處於快速旋轉狀態中，可將這些油脂和固體顆粒物離心甩出(進入油脂收集槽)，從而達到攔截分離油煙的目的。由於本實施例淨化器的主要目的是阻擋、吸附和離心分離各類液態(例如油脂)和固態物質，而導流、排氣、吸氣並不是主要目的和作用，因此需要設置較為密集的葉片覆蓋率，可以提高有效的油煙阻隔和吸附面積。而普通的風葉/扇葉一般用於產生氣流(風量)以實現導流、排氣或吸氣等，若設置成本實施例淨化器般密集的葉片分布反而會影響出風量。另外，需要說明的是抽風動力一般由安裝本實施例淨化器的抽油煙機上的負壓風機提供，而無需本實施例的淨化器無需過多的考慮出風量等常規風葉需考慮的參數。
[0043]本實施例的葉片200需採用長條狀的扁平狀部件，例如截面為矩形或橢圓形等的部件(參見圖2、圖3)，而不能採用諸如截面為圓形的金屬線/金屬絲/金屬輻條。此外，雖然本實施例的淨化器與一般的風葉/扇葉的作用不同，但是仍然可以參考現有風葉/扇葉的設計，將本實施例的葉片200的翼型設計成:前彎曲型(前掠翼)，扇葉翼型沿著風扇運轉方向往如彎曲；後彎曲型(後掠翼)，扇葉翼型沿著風扇運轉方向往後彎曲；徑向型(福射翼)，扇葉翼型沿著風扇的中心向外延伸。在本實施例中，葉片200的翼型設計成徑向型，即葉片200除固定端外的主體部分，設計成矩形的長條形扁平狀葉片。
[0044]事實上，也可以根據實際使用的需要或使用環境的條件限制，如安裝位置的限制等，淨化器的葉片也可以設置於同一曲面內(葉片呈彎曲狀)，使若干葉片形成的整體曲面呈碗狀等結構形式。
[0045]此外，如圖4所示，葉片200固定端的橫截面的高度方向與中心盤100的軸線方向平行。本實施例中，為了提高淨化器沿中心盤100軸線方向上的投影面積，增加攔截油煙攔截面積，將扁平狀的葉片200傾斜插入中心盤100，如圖4所示，即葉片200固定端的橫截面的高度延伸方向與垂直於中心盤100軸線方向的平面成一銳角3。
[0046]本實施例中，葉片200的厚度與葉片200的片數的關係的理論和實驗依據如下:本淨化器的基本功能是在運動過程中，將流經淨化器的廢氣中的顆粒物攔截並分離，旋轉的淨化器對廢氣中的顆粒物攔截的有效率即為淨化器的葉片200與廢氣中的顆粒物碰撞機率K值。
[0047](式一)K=(tQ/t) xl00%
[0048]式一中:
[0049]tQ為廢氣通過淨化器的葉片運行平面的時間(秒)；
[0050]t為單片葉片在 運行於兩相鄰葉片之間的夾角所需的時間(秒)。
[0051](式二)tQ=D/U(秒)
[0052]式二中:D為葉片的厚度(毫米)；UQ為廢氣的流速(毫米/秒)。
[0053](式三)t=a/U
[0054]式三中:a為淨化器的相鄰兩葉片的夾角角度(周)，a=l/N (周)，其中，N為淨化器同一平面上的葉片數；U為帶動淨化器旋轉的電機轉速(周/秒)。
[0055]將式二和式三分別代人式-，簡化後得出:K.::(DxnxU)/IIQx]00%。
[0056]實際應用中，常用的帶動淨化器旋轉的電機轉速有以下三種:650周/分(10.83周 / 秒)；1300 周 / 分(21.67 周 / 秒)；2900 周 / 分(48.33 周 / 秒)。
[0057]設定K值為I (即100%)，採用電機轉速為650周/分(10.83周/秒)時，將廢氣的流速控制在50(T5000毫米/秒的範圍內，則DXn即葉片厚度毫米數與其片數的最大值為600，最小值為10 ;同樣地，採用電機轉速為1300周/分(21.67周/秒)時，將廢氣的流速控制在100(T10000毫米/秒的範圍內，則DXn即葉片厚度毫米數與其片數的最大值為600，最小值為10 ;採用電機轉速為2900周/分(48.33周/秒)時，將廢氣的流速控制在2200^15000毫米/秒的範圍內，則DXn即葉片厚度毫米數與其片數的最大值為600，最小值為10，其仍在1(T600的範圍內。因此，當葉片的厚度與其片數的乘積在1(T600的範圍內時，本實用新型實施例具有較佳的淨化效果。
[0058]本實施例帶軸孔的中心盤100可用鋁板壓鑄或精鑄，在中心盤100的正面用插接方法，插接有160片1.5毫米的以中心盤100為中心呈輻射狀分布的長條形扁平狀金屬葉片，經試驗，葉片200的厚度D最好設置在0.3^10毫米之間，葉片200的厚度越小，淨化器的強度越小且高速旋轉易變形影響淨化效果，反之，葉片200的厚度越大其淨化器的中心盤越大，故在實際運用中，葉片200的厚度在1.(T3毫米時為最佳，且葉片200的厚度與葉片200的片數的積的值在大於等於10和小於等於600的範圍內，以便得到較佳的淨化效果。
[0059]對本實施例的進一步改進測試，當400≤SI≤600，6≤S2≤13，且Imm≤D≤3_時，特別是9 < S2 ( 11時，淨化器對油煙的淨化效果最佳，試驗數據如表1所示。其中，L為葉片的有效工作長度(即伸出中心盤以外部分的長度)。
[0060]表1不同葉片厚度及片數的淨化器的油煙攔截率
[0061]
【權利要求】
1.一種動態物理攔截淨化器，用於安裝至轉動軸以攔截分離油煙中的油脂和/或固體顆粒物，其特徵在於，所述淨化器包括中心盤和以所述中心盤為中心呈輻射狀分布的若干長條形扁平狀葉片，所述葉片的一端固定連接至所述中心盤，所述葉片固定連接至所述中心盤的一端定義為固定端，另一端定義為自由端，所述葉片的厚度D與葉片的片數n的積的值為SI，10 ≤SI ≤600，計算時厚度D的單位為毫米，n為自然數，且D≥0.2mm。
2.根據權利要求1所述的動態物理攔截淨化器，其特徵在於，所述葉片沿垂直於其長度方向的橫截面的高度H與所述葉片的厚度D的比值為S2，S2 ^ 1.5，計算時高度H和厚度D的單位均為毫米。
3.根據權利要求2所述的動態物理攔截淨化器，其特徵在於，6≤S2 ≤13，400 ≤SI ≤ 600，且 Imm ≤D ≤3mm。
4.根據權利要求1所述的動態物理攔截淨化器，其特徵在於，所述葉片固定端的橫截面的高度方向與所述中心盤的軸線方向平行或與垂直於中心盤軸線方向的平面成一銳角3。
5.根據權利要求1至4任一項所述的動態物理攔截淨化器，其特徵在於，所述葉片固定端至自由端的相對扭轉角為a，5° < a <80°。
6.根據權利要求5所述的動態物理攔截淨化器，其特徵在於，38°< a <60°。
7.根據權利要求1至4任一項所述的動態物理攔截淨化器，其特徵在於，所述若干葉片沿所述中心盤軸線方向上的投影面積與所述淨化器旋轉時所述若干葉片形成的用於阻隔油煙的面積之比為Kl，70% ^ Kl ^ 100%。
8.根據權利要求7所述的動態物理攔截淨化器，其特徵在於，Kl=100%。
9.根據權利要求1至4任一項所述的動態物理攔截淨化器，其特徵在於，所述中心盤設有內腔，所述中心盤的周向側面分布有與所述內腔連通的若干卡槽口，所述葉片固定端設有內凹的卡口，所述卡口卡扣在所述卡槽口中，使所述葉片固定端的尾部卡設在所述內腔中，阻擋所述葉片脫離所述中心盤。
10.根據權利要求9所述的動態物理攔截淨化器，其特徵在於，所述中心盤包括相互配合以形成所述內腔和所述若干卡槽口的上蓋和下蓋，所述上蓋/下蓋包括圓形的蓋主體、設於所述蓋主體其中一面上的圓形或環形凹槽、設於所述凹槽外側環形凸邊上的若干槽口，所述若干槽口沿所述環形凸邊的周向分布；蓋合固定時，所述上蓋和所述下蓋設有凹槽的一面緊密接觸以形成所述內腔，且所述上蓋和所述下蓋的各個槽口相互對正以形成所述若干卡槽口。
【文檔編號】B01D45/14GK203469672SQ201320625394
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年10月10日 優先權日:2013年10月10日
【發明者】謝柳揚 申請人:佛山市科思博五金電器有限公司