《新型動態物理禁止淨化器、製作方法及專用夾具》是胡端志於2008年5月4日申請的專利，該專利的公布號為CN101288817，申請公布日為2008年10月22日，發明人是胡端志。
《新型動態物理禁止淨化器、製作方法及專用夾具》所述淨化器包括中心盤和設定在同一平面內的數條圓形輻條，所述輻條一端呈徑向輻射的固接在所述中心盤上，所述輻條的直徑毫米數與輻條的根數的積的值滿足大於等於46，小於等於460，且輻條的直徑大於或等於0.3毫米。該發明具有結構簡單、製造成本低、淨化率高的優點。
2015年11月27日，《新型動態物理禁止淨化器、製作方法及專用夾具》獲得第十七屆中國專利獎優秀獎。
（概述圖為《新型動態物理禁止淨化器、製作方法及專用夾具》摘要附圖）
基本介紹
- 中文名：新型動態物理禁止淨化器、製作方法及專用夾具
- 申請人：胡端志
- 申請日：2008年5月4日
- 申請號：2008100670718
- 公布號：CN101288817
- 公布日：2008年10月22日
- 發明人：胡端志
- 地址：廣東省深圳市福田區華強北群星廣場B座705室
- 分類號：B01D45/14(2006.01)、B21F29/00(2006.01)
- 類別：發明專利
專利背景,發明內容,專利目的,技術方案,改善效果,附圖說明,權利要求,實施方式,榮譽表彰,
專利背景
2008年5月之前的技術中，用作於除塵淨化空氣裝置上的動態物理禁止淨化器，有兩種結構，一種結構是如圖8所示的動態物理禁止淨化器，它包括輪骨架100及金屬絲110，所述金屬絲110一般採用直徑為0.1-0.2的鋼絲或合金絲，按一定要求纏繞在所述輪骨架100上，這種動態物理禁止淨化器的具體結構及纏繞方法可參見中國專利文獻CN200984483Y和中國專利文獻CN101028575A。這種結構的動態物理禁止淨化器的缺陷是顯而易見的，第一由於這種動態物理禁止淨化器包括輪骨架100和金屬絲110，而輪骨架100是用鋁合金材料製作，其成本較高，另外，每個輪骨架100至少包括6根以上的輪幅111，輪幅111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，這種動態物理禁止淨化器的金屬絲110是纏繞在輪骨架100上的，由於需要將金屬絲110纏繞在輪骨架100上，所述金屬絲100的直徑不能太粗，一般都為0.1-0.2毫米，否則，金屬絲100直徑太粗就無法纏繞；第二由於金屬絲100較細，所以會出現淨化器的金屬絲100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；第三是由於金屬絲110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；第五是由於金屬絲110較細，其對廢氣中的顆粒物的攔截幾率較小，故淨化率低，效果差且適應面窄。
2008年5月之前的技術中的第二種動態物理禁止淨化器的結構，如圖9所示，它是用衝壓的方法將一圓形板狀物沿其徑向開有通槽200，使兩槽間的部分成為輻條210，多個輻條210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禁止淨化器的主要問題是淨化率很低，風阻大，實際套用功能甚微。這是因為這種結構的動態物理禁止淨化器的輻條210的正面211和其兩個側面212均為平面，正面211為平面時，其風阻大，降低了淨化器的淨化率；而其側面212為平面，當淨化器高速旋轉時，側面212會對從正面211方向進來的廢氣產生壓力，在側面212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。
發明內容
專利目的
《新型動態物理禁止淨化器、製作方法及專用夾具》的目的是提供一種結構簡單、製造成本低、淨化率高的新型動態物理禁止器。該發明的另一個發明目的是：提供一種製作新型動態物理禁止器的方法。該發明的第三個發明目的是：提供一種用於製作新型動態物理禁止器的專用夾具。
技術方案
《新型動態物理禁止淨化器、製作方法及專用夾具》的技術方案是：設計一種新型動態物理禁止淨化器，包括中心盤和設定在同一平面內的數條圓形輻條，所述輻條一端呈徑向輻射的固接在所述中心盤上，所述輻條的直徑與輻條的根數的積的值滿足大於等於46，小於等於460，其中輻條的直徑以毫米為單位，且輻條的直徑大於或等於0.3毫米。所述淨化器還包括一固定圈，所述輻條另一端固接在所述固定圈上。所述輻條預製成U字形狀，其開口端固接在所述中心盤上。所述固接的方式為焊接，鉚接或粘接及其組合。
一種製造上述的新型動態物理禁止淨化器的方法，包括如下步驟：
（1）將準備用做輻條的圓形鋼絲拉直，並按設計長度切割成數根等長的輻條；
（2）將預製好的中心盤放入夾具下模的中心孔內，並將按步驟（1）所製作的輻條放置在夾具下模的輻條槽內；
（3）蓋上夾具上模；
（4）用焊機或強力膠將輻條與中心盤相接觸部分固定連線。
在上述第（2）之後還包括如下步驟：（21）將固定圈放置在夾具下模的固定圉槽內；在上述第（4）之後還包括如下步驟：（41）用焊機或強力膠將輻條外端與固定圈固定連線。
該發明還提供一種製造權利要求3所述的新型動態物理禁止淨化器的方法，包括如下步驟：
（1）將準備用做輻條的鋼絲拉直，並按設計長度彎成數根u形的輻條；
（2）將預製好的中心盤放入夾具下模的中心孔內，並將按步驟（1）所製作的輻條放置在夾具下模的輻條槽及固定圈槽內；
（3）蓋上夾具上模；
（4）用焊機或強力膠將u形輻條與中心盤相接觸部分固定連線。
該發明還提供一種新型動態物理禁止淨化器的專用夾具，包括夾具上模和夾具下模，在所述夾具下模上設定有與中心盤直徑相吻合的中心孔，以所述中心孔的圓心為輻射點的與輻條數量相等的輻條槽；所述夾具上模蓋在所述夾具下模上。在所述夾具下模上輻條槽的外端還設有固定圈槽。
改善效果
《新型動態物理禁止淨化器、製作方法及專用夾具》與用金屬絲纏繞的動態物理禁止淨化器相比，由於省去了輪骨架，故成本低，並減少了風阻，並且使其結構也變得更簡單；由於採用了多根單獨較粗的圓形輻條（輻條的直徑大於等於0.3毫米），故不易斷開或損壞，且這種淨化器維修也很方便；由於該淨化器輻條不用纏繞，故不存在在淨化器的中心處和輪骨架的外圓上會形成交叉問題，廢棄顆粒物在這兩處極不會形成堵塞，故清洗容易；該發明與圓形板狀淨化器相比，由於該發明輻條是圓形的，故其正面和側面均為曲面，不存在圓形板狀淨化器的阻風等問題，故其淨化率高。
附圖說明
圖1是《新型動態物理禁止淨化器、製作方法及專用夾具》一種實施例的平面結構示意圖。
圖2是該發明第二種實施例的平面結構示意圖。
圖3是圖2的A-A剖面結構示意圖。
圖4是該發明第三種實施例的平面結構示意圖。
圖5是該發明中的夾具下模的平面結構示意圖。
圖6是圖5所示的夾具下模中心孔內已放入中心盤後的結構示意圖。
圖7是在圖6所示的基礎上在輻條槽內放入輻條後的結構示意圖。
圖8和圖9是2008年5月之前的兩種淨化器的平面結構示意圖。
權利要求
1、一種新型動態物理禁止淨化器，其特徵在於：包括中心盤和數根圓形輻條，所述輻條一端呈徑向輻射的固接在所述中心盤上，設定在同一平面內的輻條的直徑與輻條的根數的積的值滿足大於等於46，小於等於460，計算時，輻條的直徑以毫米為單位，且輻條的直徑大於或等於0.3毫米。
2、根據權利要求1所述的新型動態物理禁止淨化器，其特徵在於：所述淨化器還包括一固定圈，所述輻條另一端固接在所述固定圈上。
3、根據權利要求1所述的新型動態物理禁止淨化器，其特徵在於：所述輻條為U字形狀，固接在所述中心盤上。
4、根據權利要求1、2或3所述的新型動態物理禁止淨化器，其特徵在於：所述固接的方式為焊接、鑄接、鉚接或粘接及其組合。
5、根據權利要求4所述的新型動態物理禁止淨化器，其特徵在於：所述中心盤、輻條及固定圈是用耐酸耐腐蝕的材料製作的。
6、一種製造權利要求1所述的新型動態物理禁止淨化器的方法，包括如下步驟：
（1）將準備用做輻條的鋼絲拉直，並按設計長度切割成數根等長的輻條；
（2）將預製好的中心盤放入夾具下模的中心孔內，並將按步驟（1）所製作的輻條放置在夾具下模的輻條槽內；
（3）蓋上夾具上模；
（4）用焊機或強力膠將輻條與中心盤相接觸部分固定連線。
7、根據權利要求6所述的方法，其特徵在於：在上述第（2）之後還包括如下步驟：（21）將固定圈放置在夾具下模的固定圉槽內；在上述第（4）之後還包括如下步驟：（41）用焊機或強力膠將輻條外端與固定圈固定連線。
8、一種製造權利要求3所述的新型動態物理禁止淨化器的方法，包括如下步驟：
（1）將準備用做輻條的鋼絲拉直，並按設計長度彎成數根u形的輻條；
（2）將預製好的中心盤放入夾具下模的中心孔內，並將按步驟（1）所製作的輻條放置在夾具下模的輻條槽及固定圈槽內；
（3）蓋上夾具上模；
（4）用雷射焊機或點焊機或強力膠將梯形框式輻條與中心盤相接觸部分固定連線。
9、一種用於製造權利要求1所述的新型動態物理禁止淨化器的專用夾具，其特徵在於：包括夾具上模和夾具下模，在所述夾具下模上設定有與中心盤直徑相吻合的中心孔，以所述中心孔的圓心為輻射點的與輻條數量相等的輻條槽；所述夾具上模蓋在所述夾具下模上。
10、根據權利要求9所述的新型動態物理禁止淨化器的專用夾具，其特徵在於：在所述夾具下模上輻條槽的外端還設有固定圈槽。
實施方式
參見圖1，它是一種新型動態物理禁止淨化器1，包括帶軸孔11的中心盤12，所述中心盤12可用1-3毫米厚的不鏽鋼板衝壓而成，中心盤12的圓周可設一圈邊，以增強中心盤12的強度。在所述中心盤12的正面用雷射焊接的方法，焊接有150根直徑為1毫米的呈徑向輻射布置的金屬輻條13。
參見圖2和圖3，圖2是該發明第二種實施例的平面結構示意圖。圖3是圖2的A-A剖面結構示意圖。該實施例與圖1所示實施例相比，其大體結構相同，所不同的是該淨化器1還包括一個固定圈14，該實施例中的固定圈14是用直徑為1.5毫米的不鏽鋼合金製作而成的金屬輻條13的外端也被有雷射焊接的方法固定連線在所述金屬固定圈14上。
參見圖4，圖4是該發明第三種實施例的平面結構示意圖。圖4所示實施例與圖1所示實施例相比，其大體結構相同，所不同的是金屬輻條13被預製成U字形狀輻條15，此U字形狀輻條15的開口端被用雷射焊接在所述中心盤12上。圖4中所示的U字形狀輻條15兩自由端是焊接中心盤12的同一平面內的，這時，計算輻條直徑與輻條根數的乘積時，每根U字形狀輻條15安2根計算。
顯然，所述U字形狀輻條15兩自由端可以分別焊接在中心盤12的兩側平面上（未畫圖），構成雙層幅條13的結構，這樣，一個中心盤12上的兩側面上都設定有同樣多的輻條13。這種情況下，計算輻條直徑與輻條根數的乘積時，每根U字形狀輻條15按1根計算。
該發明中的雷射焊接也可以點焊或膠粘等其它方法代替。經試驗，該發明的輻條13的直徑最好設定在0.3至10毫米之間，且輻條的直徑與輻條的根數的積的值最好在大於等於46和小於等於460的範圍內，其淨化效果最佳。
該發明中的輻條直徑與輻條根數的關係的理論和實驗依據如下：該淨化器1的基本功能是在運動過程中，將流經淨化器1的廢氣中的顆粒物攔截並分離，旋轉的淨化器1對廢氣中的顆粒物攔截的有效率就是淨化器1輻條與廢氣中的顆粒物碰撞幾率K值。
而K＝（tQ/tW）×100％（式一）；式一中：tQ是廢氣通過淨化器1輻條運行平面的時間（秒）；tW是單根輻條在行程於兩相鄰輻條之間的夾角所需的時間（秒）；tQ＝DW/UQ（秒）（式二）；式二中：DW是輻條的直徑（毫米）；UQ是廢氣的流速（毫米/秒）tW＝α/UW（秒）（式三）；式三中：α是淨化器1的相鄰兩輻條的夾角角度（周）；α＝1/n（周），其中n是淨化器1同一平面上的輻條的根數；UW是帶動淨化器1旋轉的電機轉速（周/秒）；
將式二和式三分別代入式一，化簡後得出：K＝（DW×n×UW）/UQ×100％；實際套用中，常用的帶動淨化器1旋轉的電機的轉速有以下三種，即：650周/分（10.83周/秒）；1300周/分（21.67周/秒）；2900周/分（48.33周/秒）。
設定K值為1（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500-5000毫米/秒的範圍內，則DW×n（即輻條直徑毫米數與其根數的乘積）的最大值為461，最小值為46；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1000-10000毫米/秒的範圍內，則DW×n（即輻條直徑與其根數的乘積）的最大值為461，最小值為46；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，DW×n的值也仍然在46至461的範圍內。因此，當輻條直徑與其根數的乘積在46至461的範圍內時，該發明具有最好的淨化效果。
參見圖5至圖7。一種製造上述的新型動態物理禁止淨化器的方法，包括如下步驟：
（1）將準備用做輻條13的鋼絲拉直，並按設計長度切割成數根等長的輻條13；
（2）將預製好的中心盤12放入夾具下模20的中心孔21內，中心盤12的大小與夾具下模20的中心孔21的大小相吻合，並將按步驟（1）所製作的輻條13放置在夾具下模20的輻條槽22內，並讓輻條13靠中心盤12的一端與中心盤12的上表面有一部分接觸；
（3）蓋上夾具上模（未畫出），夾具上模是一個用來與夾具下模相配套，而將夾具下模20上的輻條13和中心盤12夾緊的模，在夾具上模的中心也有一個與夾具下模中心孔21相當的上模中孔；
（4）用雷射焊機或點焊機或強力膠將露出在上模中孔內的輻條13與中心盤12相接觸部分固定連線。
在上述第（2）之後還包括如下步驟：（21）將固定圈放置在夾具下模的固定圉槽23內；在上述第（4）之後還包括如下步驟：（41）用雷射焊機或點焊機或強力膠將輻條13外端與固定圈23固定連線。
如果將輻條13預製成U字形狀輻條15的結構，然後再上模焊接，則可以採用下述方法，包括如下步驟：
（1）將準備用做輻條13的鋼絲拉直，並按設計長度彎成數根U字形狀輻條15；
（2）將預製好的中心盤12放入夾具下模20的中心孔21內，並將按步驟（1）所製作的U字形狀輻條15放置在夾具下模20的輻條槽22內，其U字形狀輻條15的大頭端放置在固定圈槽23內；
（3）蓋上夾具上模；
（4）用雷射焊機或點焊機或強力膠將U字形狀輻條15與中心盤12相接觸部分固定連線。
該發明還提供一種新型動態物理禁止淨化器的專用夾具，包括夾具上模20和夾具下模，在所述夾具下模20上設定有與中心盤12直徑相吻合的中心孔21，以所述中心孔21的圓心為輻射點的與輻條13數量相等的輻條槽22；所述夾具上模蓋在所述夾具下模20上。在所述夾具下模20上輻條槽22的外端還設有固定圈槽23。
榮譽表彰
2015年11月27日，《新型動態物理禁止淨化器、製作方法及專用夾具》獲得第十七屆中國專利獎優秀獎。
