CN102644622B - 贯流风轮及具有贯流风轮的空气处理装置 - Google Patents

Abstract

一种贯流风轮，包括轴、轴套和叶片，叶片沿周向间隔设置成环状，叶片的两端设有固定其的左端板和右端板，轴和轴套分别设置在左、右端板上，叶片中部还设有可加强其刚度的一个以上的中隔板，其叶片包括若干组可与高压电源连接导电的第一叶片和第二叶片，两组叶片的电位高低不同，且相互错开不导通，两组叶片之间形成可吸附流经其气流中微小颗粒的高电压除尘通道。一种具有贯流风轮的空气处理装置，包括由蜗壳和蜗舌构成的壳体和贯流风轮，其贯流风轮通过电机转动连接在壳体内，所述空气处理装置还包括可使气流中的微小颗粒充电的电晕放电装置或负离子发射电离装置，其与高压电源连接。本发明具有结构简单合理、吸尘效率高，阻力小、耗电低、噪声小、没有压力损失的特点。

Description

贯流风轮及具有贯流风轮的空气处理装置

技术领域

本发明涉及一种贯流风轮及具有贯流风轮的空气处理装置。

背景技术

随着工业生产的发展以及汽车使用量的增加，大气中的粉尘增多，空气污染加剧，随着室外空气污染的加剧也导致了室内空气中的粉尘增加。另一方面，随着人们生活水平的提高，消费者对室内空气的净化提出了苛刻的要求。国家相关部门也加强了对PM2.5的微小颗粒的检测。

目前传统的空气净化装置主要是通过一种致密的、厚度大于30毫米的黑帕HEPA过滤网，空气气流中的微小在经过该致密的过滤网时，被过滤网阻挡从而被吸附。如中国专利文献号CN1719148于2006年1月11日公开了一种空气净化器的过滤装置，由多个过滤器组装而成的过滤器组件；过滤器支架，过滤器组件可以安装在过滤器支架上面及能够以滑动的方式安装在过滤器支架上的预滤器构成。上述预滤器是从过滤器支架的一侧滑进滑出的。过滤器组件由HEPA过滤器，它能够将空气中的灰尘过滤出来；除臭过滤器，它能够将空气中的异味粒子过滤出来；碳纳米球过滤器，它由微小的球形碳构造体构成；纳米银过滤器，它含有纳米银成分；清除臭氧过滤器，它能够将空气中的臭氧清除组成。这种结构的过滤装置中的过滤网的过滤效率随使用时间的增加而显著降低；另外，过滤网容易堵塞，需经常更换；由于过滤网的厚度大、阻力大，空气经过过滤网之后压降一般为50～100帕以上，从而导致与该过滤网配套使用的净化装置中的电机及风扇设备负荷大、电机功率大、耗电高且噪音大等缺点。

另外，传统的贯流风轮只具有增压送风的特性，更不具有微小吸附和除尘功能。因此，需要进一步改进。

发明内容

本发明的目的旨在提供一种结构简单合理、吸尘效率高，阻力小、耗电低、噪声小、没有压力损失的贯流风轮及具有贯流风轮的空气处理装置，以克服现有技术中的不足之处。

按此目的设计的一种贯流风轮，包括轴、轴套和叶片，叶片沿周向间隔设置成环状，叶片的两端设有固定其的左端板和右端板，轴和轴套分别设置在左、右端板上，叶片中部还设有可加强其刚度的一个以上的中隔板，其结构特征是叶片包括若干组可与高压电源连接导电的第一叶片和第二叶片，两组叶片的电位高低不同，且相互错开不导通，两组叶片之间形成可吸附流经其气流中微小颗粒的高电压除尘通道。

相邻的第一叶片和第二叶片分别与高压电源的低电位和高电位导通，相邻的第一叶片和第二叶片之间形成至少为2千伏以上的直流高电压场。

所述第一叶片和第二叶片均由可导电的高内阻材料制成；

或者，第一叶片和第二叶片均由可导电的高内阻材料制成，第一叶片和/或第二叶片的表面覆盖有电介质绝缘材料层；

或者，第一叶片由可导电的高内阻材料制成，第二叶片由可导电的低内阻材料制成，第二叶片的表面覆盖有电介质绝缘材料层；

或者，第一叶片由高内阻材料制成，第二叶片由可导电的低内阻材料制成，第一叶片和第二叶片的表面分别覆盖有电介质绝缘材料层；

或者，第一叶片和第二叶片均由可导电的的低内阻材料制成，第一叶片和第二叶片的表面分别覆盖有电介质绝缘材料层。

所述高内阻材料的薄膜电阻率为10的6次方～10的12次方欧姆每平方米，所述高内阻材料为导电尼龙、导电高分子材料、导电硅橡胶、导电PP、或导电PS；所述低内阻材料为碳基涂料、金属板、金属膜、碳基膜、或合金陶瓷；所述电介质绝缘材料层为纸、橡胶、涂料、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。

所述第一叶片通过第一导电环与高压电源导通，第二叶片通过第二导电环与高压电源导通；所述第一导电环和第二导电环设置在左端板、右端板、中隔板上；或者，第一导电环设置在中隔板上，第二导电环设置在左端板或右端板上；或者，第一导电环设置在左端板上，第二导电环设置在右端板上。

所述左端板或右端板的外圆周上设置有第一导电环或第二导电环，左端板或右端板的内圆周上设置有第二导电环或第一导电环，设置于同一左端板或右端板上的第一导电环与第二导电环之间通过绝缘层隔开；左端板和右端板由绝缘材料制成，中隔板为绝缘材料制成的绝缘体，分别与第一叶片和第二叶片连接；

或者，中隔板为两块以上，第一导电环与第二导电环分别设置在第一中隔板和第二中隔板上，第一中隔板仅与第一导电环连接导通，第二中隔板仅与第二导电环连接导通；

所述绝缘材料为纸、橡胶、树脂、聚苯乙烯、环氧树脂、聚酯、聚氨酯、有机硅树脂、聚碳酸酯、聚酰亚胺醇酸树脂、聚乙稀、聚丙稀、或其共聚物、绝缘ABS、绝缘PP、或绝缘AS。

所述第一导电环通过导线、导电触点或滑块与高压电源的低电位端连接，第二导电环通过导线、导电触点或滑块与高压电源的高电位端连接；第一叶片全部或部分导通，第二叶片全部或部分导通。

一种具有贯流风轮的空气处理装置，包括由蜗壳和蜗舌构成的壳体和贯流风轮，其结构特征是贯流风轮通过电机转动连接在壳体内，壳体上部设置有进气口，进气口上安装有过滤网，壳体下部设置有与出气口连通的出气通道，蜗舌位于出气通道的一侧，电机的电机轴与贯流风轮的轴套转动连接，贯流风轮的轴转动连接在壳体的内壁，所述空气处理装置还包括可使气流中的微小颗粒充电的电晕放电装置或负离子发射电离装置，其与高压电源连接。

所述负离子发射电离装置包括负离子主发射器和正离子副发射器，负离子主发射器连接于高压电源的负电位，正离子副发射器接地；负离子主发射器为末端尖锐的金属物体，正离子副发射器为末端钝圆的金属物体。

所述电晕放电装置或负离子发射电离装置设置在过滤网与贯流风轮之间，或者，电晕放电装置或负离子发射电离装置设置在出气通道中。

本发明的贯流风轮不但可以收集气流中的微小颗粒，该微小颗粒包括直径为PM2.5的微粒，而且具有功耗小、没有压降、噪音低、除尘效率高、使用方便、使用寿命长、除尘效率不会衰减等优点，符合国家节能减排，低噪，空气净化的政策要求。

本发明克服了原有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。

附图说明

图1为本发明贯流风轮第一实施例的立体图。

图2为贯流风轮第一实施例叶片的剖视结构示意图。

图3为贯流风轮第一实施例的半剖结构示意图。

图4为贯流风轮第二实施例的半剖结构示意图。

图5为贯流风轮第三实施例的半剖结构示意图。

图6为贯流风轮第四实施例的半剖结构示意图。

图7为贯流风轮第五实施例的半剖结构示意图。

图8为贯流风轮第六实施例的半剖结构示意图。

图9为贯流风轮第七实施例的半剖结构示意图。

图10为贯流风轮叶片第一实施例的结构示意图。

图11为贯流风轮叶片第二实施例的结构示意图。

图12为贯流风轮叶片第三实施例的结构示意图。

图13为贯流风轮叶片第四实施例的结构示意图。

图14为贯流风轮叶片第五实施例的结构示意图。

图15为具有贯流风轮的空气处理装置的半剖结构示意图。

图16为图15的右视图(半剖)。

图17为具有贯流风轮的空气处理装置中负离子发射电离装置的结构示意图。

图18为具有贯流风轮的空气处理装置气流的流动迹线示意图。

图中：1为贯流风轮，2为轴，3为轴套，4为叶片，5为左端板，6为右端板，7为第一导电环，8为第二导电环，9为高压电源，10为电介质绝缘材料层，13为中隔板，16为低电位端导线，17为高电位端导线，18为负离子发射电离装置，19为负离子主发射器，20为正离子副发射器，21为过滤网，23为蜗壳，24为蜗舌，25为电机，26为进气口，27为电机轴，28为出气口，29为壳体，30为出气通道，A为第一叶片，B为第二叶片。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述。

第一实施例

参见图1-图3，本贯流风轮1，包括轴2、轴套3和叶片4，叶片4沿周向间隔设置成环状，叶片4的两端设有固定其的左端板5和右端板6，轴2和轴套3分别设置在左、右端板上，叶片4中部还设有可加强其刚度的一个以上的中隔板13，本实施例的中隔板13为两个，其叶片4包括若干组可与高压电源9连接导电的第一叶片A和第二叶片B，两组叶片的电位高低不同，且相互错开不导通，两组叶片之间形成可吸附流经其气流中微小颗粒的高电压除尘通道。

相邻的第一叶片A和第二叶片B分别与高压电源9的低电位和高电位导通，相邻的第一叶片A和第二叶片B之间形成至少为2千伏以上的直流高电压场。

第一叶片A通过第一导电环7与高压电源9导通，第二叶片B通过第二导电环8与高压电源9导通。第一导电环7和第二导电环8设置的方式多样，其中，本实施例的第一导电环7设置在左端板5的外圆周上，第二导电环8设置在右端板6的外圆周上。左端板5的外圆周上设置有第一导电环7，右端板6外圆周上设置有第二导电环8。左端板5、右端板6由绝缘材料制成，中隔板13为绝缘材料制成的绝缘体，分别与第一叶片A和第二叶片B连接，以保证第一叶片A和第二叶片B互相之间不导通。绝缘材料为纸、橡胶、树脂、聚苯乙烯、环氧树脂、聚酯、聚氨酯、有机硅树脂、聚碳酸酯、聚酰亚胺醇酸树脂、聚乙稀、聚丙稀、或其共聚物、绝缘ABS、绝缘PP、或绝缘AS。

第一导电环7通过低电位端导线16与高压电源9的低电位端连接，第二导电环8通过高电位端导线17与高压电源9的高电位端连接，其中高压电源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。第一叶片A全部或部分导通，第二叶片B全部或部分导通。于是，高压电源9就给第一叶片A和第二叶片B分别施加有低电位和高电位，从而在相互交错的第一叶片A和第二叶片B之间形成了充电的高电压除尘通道(相邻的第一叶片A和第二叶片B之间至少具有2千伏以上的直流高电压)，该高电压除尘通道能够有效吸附流经除尘通道的气流中的的微小颗粒。

参见图10-图14，第一叶片A和第二叶片B具体制造形式有多样，下面做列举：

第一叶片A和第二叶片B均由高内阻材料制成，如图10所示，由于第一叶片A和第二叶片B都具有很高的内阻，即使人体接触了该第一叶片A或第二叶片B的表面，但是通过人体的电流很低，其原理如电笔一样，故不会对人体产生危害。

或者，第一叶片A由可导电的高内阻材料制成，第二叶片B由可导电的低内阻材料制成，第二叶片B的表面覆盖有电介质绝缘材料层10，如图11所示，第一叶片A本身具有很高的内阻，电介质绝缘材料层10既具有绝缘特性，又有很强的电介特性，故仍能保证叶片通道之间存在高电压场，即使人体接触了第二叶片B的表面，但是通过人体的电流很低，故不会对人体产生危害。

或者，第一叶片A和第二叶片B均由高内阻材料制成，第一叶片A和第二叶片B的表面覆盖有电介质绝缘材料层10，如图12所示，即使人体接触了第一叶片A或第二叶片B表面，由于该电介质绝缘材料层10的电阻很大，又有很强的电介特性，故仍能保证叶片通道之间存在高电压场，但是通过人体的电流很低，同样不会对人有产生伤害。

或者，第一叶片A由可导电的高内阻材料制成，第二叶片B由可导电的低内阻材料制成，第一叶片A和第二叶片B的表面分别覆盖有电介质绝缘材料层10，如图13所示，即使人体接触了第一叶片A或第二叶片B表面，由于该电介质绝缘材料层10的电阻很大，又有很强的电介特性，故仍能保证叶片通道之间存在高电压场，但是通过人体的电流很低，同样不会对人有产生伤害。

或者，第一叶片A和第二叶片B均由可导电的的低内阻材料制成，第一叶片A和第二叶片B的表面分别覆盖有电介质绝缘材料层10，如图14所示，即使人体接触了第一叶片A或第二叶片B表面，由于该电介质绝缘材料层10的电阻很大，又有很强的电介特性，故仍能保证叶片通道之间存在高电压场，但是通过人体的电流很低，同样不会对人有产生伤害。

上述高内阻材料的薄膜电阻率为10的6次方～10的12次方欧姆每平方米，所述高内阻材料为导电尼龙、导电高分子材料、导电硅橡胶、导电PP、或导电PS。上述低内阻材料为碳基涂料、金属板、金属膜、碳基膜、或合金陶瓷，对于50微米厚的该低内阻材料来说，其薄膜电阻率小于1000欧姆每平方米。上述电介质绝缘材料层10为纸、橡胶、涂料、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。

本实施例中，轴套3设置在右端板6的外侧，当然，根据需要，也可以将轴套3设置在右端板6的内侧，以减少轴向长度空间。

第二实施例

参见图4，本实施例与第一实施例的主要区别在于，右端板6的外圆周上设置有第二导电环8，右端板6的内圆周上设置有第一导电环7。由于第一导电环7与第二导电环8设置于同一右端板6上，因此第一导电环7与第二导电环8还设置绝缘层隔开。也就是说，除了第一导电环7和第二导电环8之外，右端板6的其他区域、中隔板13及左端板5都为绝缘材料制成，以保证第一叶片A和第二叶片B相互之间绝缘。

为清楚起见，图中未标出高压电源及连接导线。其他未述部分，同第一实施例，不再重复。

第三实施例

参见图5，本实施例与第一实施例的主要区别在于，左端板7的外圆周上设置有第二导电环8，左端板5的内圆周上设置有第一导电环7。由于第一导电环7与第二导电环8设置于同一左端板7上，因此第一导电环7与第二导电环8还设置绝缘层隔开。也就是说，除了第一导电环7和第二导电环8之外，左端板5的其他区域、中隔板13及右端板6都为绝缘材料制成，以保证第一叶片A和第二叶片B相互之间绝缘。

为清楚起见，图中未标出高压电源及连接导线。其他未述部分，同第一实施例，不再重复。

第四实施例

参见图6，本实施例与第一实施例的主要区别在于，第一导电环7设置在中隔板13上，第一导电环7与第一叶片A导通，第二导电环8设置在左端板5上，第二导电环8与第二叶片B导通。除了第一导电环7和第二导电环8之外，左端板5、中隔板13和右端板6都为绝缘材料制成，以保证第一叶片A和第二叶片B互相绝缘，不导通。

为清楚起见，图中未标出高压电源及连接导线。其他未述部分，同第一实施例，不再重复。

第五实施例

参见图7，本实施例与第一实施例的主要区别在于，第一导电环7设置在中隔板13上，第一导电环7与第一叶片A导通，第二导电环8设置在右端板6上，第二导电环8与第二叶片B导通。除了第一导电环7和第二导电环8之外，左端板5、中隔板13和右端板6都为绝缘材料制成，以保证第一叶片A和第二叶片B互相绝缘，不导通。

为清楚起见，图中未标出高压电源及连接导线。其他未述部分，同第一实施例，不再重复。

第六实施例

参见图8，本实施例与第一实施例的主要区别在于，中隔板13为两块，第一导电环7与第二导电环8分别设置在第一中隔板13a和第二中隔板13b上，第一导电环7与第一叶片A导通，第二导电环8与第二叶片B导通。除了第一导电环7和第二导电环8之外，左端板5、第一中隔板13a、第二中隔板13b和右端板6都为绝缘材料制成，以保证与第一叶片A和第二叶片B互相绝缘，不导通。

为清楚起见，图中未标出高压电源及连接导线。其他未述部分，同第一实施例，不再重复。

第七实施例

参见图9，本实施例与第一实施例的主要区别在于，中隔板13共3块，其中两块分别设置有第一导电环7与第二导电环8，即，第一导电环7与第二导电环8分别设置在第一中隔板13a和第二中隔板13b上，第一中隔板13a和第二中隔板13b本身为导体，第一中隔板13a仅与第一叶片A连接导通，与第二叶片B不连接，第二中隔板13b仅与第二叶片B连接导通，与第一叶片A不连接。剩下的中隔板13为绝缘材料制成，以保证与第一叶片A和第二叶片B互相绝缘，不导通。进一步地，也可以做成第一中隔板13a本身就是第一导电环，第二中隔板13b本身就是第一导电环，其所达到的技术效果一致。

为清楚起见，图中未标出高压电源及连接导线。其他未述部分，同第一实施例，不再重复。

参见图15-图18，具有本发明贯流风轮的空气处理装置，包括由蜗壳23和蜗舌24构成的壳体29和贯流风轮1，其贯流风轮1通过电机25转动连接在壳体29内，壳体29上部设置有进气口26，进气口26上安装有过滤网21，用于去除和阻挡直径较大的微小，比如：毛发、毛屑、毛球、纤维或碎屑等等，常规过滤网21阻力很小，压降大概只有2-3帕，可以忽略不计，壳体29下部设置有与出气口28连通的出气通道30，蜗舌24位于出气通道的一侧，电机25的电机轴27与贯流风轮1的轴套3转动连接，贯流风轮1的轴2转动连接在壳体29的内壁，为了提高除尘效果，空气处理装置还包括可使气流中的微小颗粒充电的负离子发射电离装置18(或电晕放电装置)，其与高压电源9连接，用于使气流中的微小颗粒在进入除尘通道前带负电。

其中，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连接于高压电源9的负电位，正离子副发射器20接地；负离子主发射器19为末端尖锐的金属物体，其尖端的曲率半径小于0.1毫米，正离子副发射器为末端钝圆的金属物体，其尖端的曲率半径一般大于1毫米。负离子主发射器19由于尖端较尖，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后，仍然剩余有大量的负离子流用于给微小颗粒充电，使微小颗粒带负电。这样，带负电的微小颗粒在进入贯流叶轮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。

负离子发射电离装置18(或电晕放电装置)设置在过滤网21与贯流风轮1之间，或者，负离子发射电离装置18(或电晕放电装置)设置在出气通道30中，本实施例优选为前者。

高压电源9给第一叶片A和第二叶片B分别施加有低电位和高电位，从而在相互交错的第一叶片A和第二叶片B之间形成了充电的高电压除尘通道，该高电压除尘通道能够有效吸附流经除尘通道的气流中的的微小颗粒。高电压除尘通道是在具有电介质性质的两个壁面之间形成的，电介质内存在电场，是一个显示耐久电荷的绝缘材料，电介质电荷可以由表面电荷层、绝缘材料内的电荷或极化电荷组成，当夹杂有微小颗粒的气流通过具有高电压的除尘通道时，微小颗粒被吸附收集。同时，由于叶片的表面覆盖了电介质绝缘材料层，人体即使碰触了也不会有危险，同时此类电介质绝缘材料层由于具有电介质特性，仍能很好地保持高压电场而吸附微小颗粒。本发明中，除了与施加电位连接的部位外，叶片的表面可以喷涂或覆盖有电介质绝缘材料层，该电介质绝缘材料层包括纸、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、塑料聚合物等电介质绝缘材料。

如图18所示，气流及夹在气流中的微小颗粒先经安装于进气口的常规的过滤网过滤掉气流中的大颗粒或纤维等，然后进入贯流风轮1的内部，然后经过，第一叶片A和第二叶片B之间的高电压除尘通道，高电压除尘通道把气流中的微小颗粒吸附捕获过滤，经过多层过滤的气流最终从出气口排出。蜗壳23与贯流风轮1及蜗舌24构成了气流的流通空间，蜗壳23和蜗舌24用于给贯流风轮增加风量并收集气流，同时使气流稳定，均匀。当叶片的表面被交错地施加高、低电位时，由于除尘通道为弧形，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微小颗粒受到强电场的作用，借助电泳而沉积，而不带电的中性微小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：中性微小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，在本发明的实例中，带电的和中性的微小颗粒都发生沉积，但是带电微小颗粒的沉积效率大于中性微小颗粒的沉积效率，不过，中性微小颗粒的沉积效率也是非常显著的。同时，由于气流两次横穿叶片通道，即使部分微小颗粒在第一次穿过叶轮内部时没有被吸附沉积，也会由于在第一次经过叶片通道后被电化而带上电荷，在第二次穿过叶片通道时被非线性强电场吸附，借助电泳而发生沉积，因此大大提高了除尘效率。也就是说，气流中的微小颗粒在两次经过具有强电场的叶片通道时几乎全被吸附。

若气流中的微小颗粒浓度较低，或者是需要除尘的空间较小，也可以采取降低电机25的转速，或者使用轴向长度较短的贯流风轮1，具体根据使用场合决定。

本具有贯流风轮的空气处理装置的除尘效果高达99％以上，可在半小时内可以净化约56立方米的空间。

以下为一个应用实例。一个直径135毫米的贯流风轮，贯流风轮轴向长度200毫米，叶片数量为50片，叶片采用弧型叶片，单个叶片的厚度为1.3毫米，叶轮的内外径比为0.75，单个叶片的曲面弧长为23毫米，其中，第一叶片、第二叶片都采用低内阻的金属薄片制作，然后在叶片表面喷涂绝缘的涂料，涂料厚度约0.05毫米，该涂料具有电介质特性。中隔板采用绝缘的高分子材料制作，用于支撑叶片，以增强刚度。第一叶片和第二叶片分别与位于左右端板的导电环连通，各自的导电环分别与高压电源的高压电位端和低压电位端接触。除导电环区域外，第一叶片和第二叶片相互之间通过用绝缘高分子材料制成的端板分割开来，以保证第一叶片和第二叶片相互之间绝缘，不导通。当贯流风轮没有运转前，气流中的微小颗粒的初始浓度为8.2毫克/每立方米，通过高压电源给贯流风轮的第一叶片和第二叶片之间施加1.5万伏特的直流电压，贯流风轮以400转/分钟的转速运行时，30分钟后，微小颗粒的浓度降低到0.1毫克/每立方米，微小颗粒的去除率高达98.78％。而在自然状态下，30分钟后，微小颗粒的衰减去除率只有23％。除尘效率大为提高。

以下为另一个应用实例。一个直径200毫米的贯流风轮，贯流风轮的轴向长度为300毫米，叶片的数量为56片，叶片采用弧型叶片，单个叶片的厚度为1.0毫米，叶轮的内外径比为0.76，叶片的曲面弧长27毫米，其中，第一叶片和第二叶片中的芯部都采用低内阻的厚度为1毫米的金属薄片制造，然后在叶片的表面喷涂具有电介质特性的绝缘树脂。这样，叶片的表面绝缘，仍具有相当大的内阻，人体即使接触了该叶片，也不会有危险。同时，该绝缘树脂具有电介质特性。除导电环区域外，中隔板以及左右端板都采用绝缘AS制作，以保证第一叶片和第二叶片相互之间绝缘，不导通，仅同一组叶片内部互相导通。在贯流风轮没有运转前，微小颗粒的初始浓度为7.8毫克/每立方米，通过高压电源给贯流风轮的第一叶片和第二叶片之间施加1.5万伏特的直流电压，贯流风轮以520转/分钟的转速运行时，30分钟后，微小颗粒的浓度降低到0.04毫克/每立方米，微小颗粒的去处率高达99.49％。而在自然状态下，30分钟后，微小颗粒的衰减去除率只有22％。除尘效率大为提高。

另外，根据使用场合的需要，本发明贯流风轮的除尘效果还可以通过调节高压电源的两端的电位差、调节贯流风轮的转速、以及通过不同的叶片数量、不同的贯流风轮长度和不同叶片形状的等来实现。

当贯流风轮的叶片表面吸满了微小颗粒时，可以将风轮拆下来清洗，比如用毛刷刷洗、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机构将叶片表面的微小颗粒收集到吸尘袋中。

Claims (10)

1.一种贯流风轮，包括轴(2)、轴套(3)和叶片(4)，叶片(4)沿周向间隔设置成环状，叶片(4)的两端设有固定其的左端板(5)和右端板(6)，轴(2)和轴套(3)分别设置在左、右端板上，叶片(4)中部还设有可加强其刚度的一个以上的中隔板(13)，其特征是叶片(4)包括若干组可与高压电源(9)连接导电的第一叶片(A)和第二叶片(B)，两组叶片的电位高低不同，且相互错开不导通，两组叶片之间形成可吸附流经其气流中微小颗粒的高电压除尘通道。

2.根据权利要求1所述的贯流风轮，其特征是所述相邻的第一叶片(A)和第二叶片(B)分别与高压电源(9)的低电位和高电位导通，相邻的第一叶片(A)和第二叶片(B)之间形成至少为2千伏以上的直流高电压场。

3.根据权利要求1所述的贯流风轮，其特征是所述第一叶片(A)和第二叶片(B)均由可导电的高内阻材料制成；

或者，第一叶片(A)和第二叶片(B)均由可导电的高内阻材料制成，第一叶片(A)和/或第二叶片(B)的表面覆盖有电介质绝缘材料层(10)；

或者，第一叶片(A)由可导电的高内阻材料制成，第二叶片(B)由可导电的低内阻材料制成，第二叶片(B)的表面覆盖有电介质绝缘材料层(10)；

或者，第一叶片(A)由可导电的高内阻材料制成，第二叶片(B)由可导电的低内阻材料制成，第一叶片(A)和第二叶片(B)的表面分别覆盖有电介质绝缘材料层(10)；

或者，第一叶片(A)和第二叶片(B)均由可导电的的低内阻材料制成，第一叶片(A)和第二叶片(B)的表面分别覆盖有电介质绝缘材料层(10)。

4.根据权利要求3所述的贯流风轮，其特征是所述高内阻材料的薄膜电阻率为10的6次方～10的12次方欧姆每平方米，所述高内阻材料为导电尼龙、导电硅橡胶、导电PP、或导电PS；所述低内阻材料为碳基涂料、金属板、金属膜、碳基膜、或合金陶瓷；所述电介质绝缘材料层(10)为纸、橡胶、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。

5.根据权利要求2所述的贯流风轮，其特征是所述第一叶片(A)通过第一导电环(7)与高压电源(9)导通，第二叶片(B)通过第二导电环(8)与高压电源(9)导通；所述第一导电环(7)和第二导电环(8)设置在左端板(5)、右端板(6)、中隔板(13)上；或者，第一导电环(7)设置在中隔板(13)上，第二导电环(8)设置在左端板(5)或右端板(6)上；或者，第一导电环(7)设置在左端板(5)上，第二导电环(8)设置在右端板(6)上。

6.根据权利要求5所述的贯流风轮，其特征是所述左端板(5)或右端板(6)的外圆周上设置有第一导电环(7)或第二导电环(8)，左端板(5)或右端板(6)的内圆周上设置有第二导电环(8)或第一导电环(7)，设置于同一左端板(5)或右端板(6)上的第一导电环(7)与第二导电环(8)之间通过绝缘层隔开；左端板(5)和右端板(6)由绝缘材料制成，中隔板(13)为绝缘材料制成的绝缘体，分别与第一叶片(A)和第二叶片(B)连接；

或者，中隔板(13)为两块以上，第一导电环(7)与第二导电环(8)分别设置在第一中隔板(13a)和第二中隔板(13b)上，第一中隔板(13a)仅与第一导电环(7)连接导通，第二中隔板(13b)仅与第二导电环(8)连接导通；

所述绝缘材料为纸、橡胶、聚苯乙烯、环氧树脂、聚酯、聚氨酯、有机硅树脂、聚碳酸酯、聚酰亚胺醇酸树脂、聚乙稀、聚丙稀、绝缘ABS、绝缘PP或绝缘AS。

7.根据权利要求6所述的贯流风轮，其特征是所述第一导电环(7)通过导线、导电触点或滑块与高压电源(9)的低电位端连接，第二导电环(8)通过导线、导电触点或滑块与高压电源(9)的高电位端连接；第一叶片(A)全部或部分导通，第二叶片(B)全部或部分导通。

8.一种具有贯流风轮的空气处理装置，其特征在于，包括由蜗壳(23)和蜗舌(24)构成的壳体(29)和贯流风轮(1)，贯流风轮(1)为根据权利要求1-7中任一项所述的贯流风轮，贯流风轮(1)通过电机(25)转动连接在壳体(29)内，壳体(29)上部设置有进气口(26)，进气口(26)上安装有过滤网(21)，壳体(29)下部设置有与出气口(28)连通的出气通道(30)，蜗舌(24)位于出气通道的一侧，电机(25)的电机轴(27)与贯流风轮(1)的轴套(3)转动连接，贯流风轮(1)的轴(2)转动连接在壳体(29)的内壁，所述空气处理装置还包括可使气流中的微小颗粒充电的电晕放电装置或负离子发射电离装置(18)，其与高压电源(9)连接。

9.根据权利要求8所述的具有贯流风轮的空气处理装置，其特征是所述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)连接于高压电源(9)的负电位，正离子副发射器(20)接地；负离子主发射器(19)为末端尖锐的金属物体，正离子副发射器为末端钝圆的金属物体。

10.根据权利要求8所述的具有贯流风轮的空气处理装置，其特征是所述电晕放电装置或负离子发射电离装置(18)设置在过滤网(21)与贯流风轮(1)之间；或者，电晕放电装置或负离子发射电离装置(18)设置在出气通道(30)中。