CN102614987B - 离心风轮及具有该离心风轮的空气处理装置 - Google Patents

Abstract

一种离心风轮及具有该离心风轮的空气处理装置，离心风轮包括底盘、电机安装孔、叶片、加强框或轮盖，叶片的一端沿圆周方向按一定间隔分布在底盘上，叶片的另一端沿圆周方向固定在加强框或轮盖上，叶片包括第一组叶片和第二组叶片，该两组叶片都具有导电特性，第一组叶片和第二组叶片相互交错分布，第一组叶片和第二组叶片相互绝缘，不导通；第一组叶片和第二组叶片分别施加有高电位和低电位，在相互交错的第一组叶片和第二组叶片之间形成了充电的高电压场所，该高电压场所构成除尘通道，该除尘通道能够有效吸附流经除尘通道的气流中的的尘埃颗粒。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

离心风轮及具有该离心风轮的空气处理装置

技术领域

本发明涉及一种离心风轮，特别是一种能够降低室内尘埃颗粒的浓度的离心风轮及具有该离心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的尘埃颗粒的检测。然而，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，空气气流中的尘埃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CN1719148A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，传统的离心风轮只具有增压送风的特性，不具有尘埃吸附和除尘功能。

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、没有压力损失的离心风轮及具有该离心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离心风轮，包括底盘、电机安装孔、叶片、加强框或轮盖，叶片的一端沿圆周方向按一定间隔分布在底盘上，叶片的另一端沿圆周方向固定在加强框或轮盖上，其特结构征是叶片包括第一组叶片和第二组叶片，该两组叶片都具有导电特性，第一组叶片和第二组叶片相互交错分布，第一组叶片和第二组叶片相互绝缘，不导通；第一组叶片和第二组叶片分别施加有高电位和低电位，在相互交错的第一组叶片和第二组叶片之间形成了充电的高电压场所，该高电压场所构成除尘通道，该除尘通道能够有效吸附流经除尘通道的气流中的的尘埃颗粒。

相邻的第一组叶片和第二组叶片分别具有高电位和低电位，相邻的第一组叶片和第二组叶片之间至少具有2千伏以上的直流高电压。

所述第一组叶片和第二组叶片都由高内阻材料制成；

或者，第一组叶片和第二组叶片都由高内阻材料制成，第一组叶片和/或第二组叶片的表面覆盖有电介质绝缘材料层；

或者，第一组叶片由高内阻材料制成，第二组叶片由具有导电功能的低内阻材料制成，第二组叶片的表面覆盖有电介质绝缘材料层；

或者，第一组叶片由高内阻材料制成，第二组叶片由具有导电功能的低内阻材料制成，第一组叶片和第二组叶片的表面分别覆盖有电介质绝缘材料层；

或者，第一组叶片和第二组叶片都由具有导电功能的低内阻材料制成，第一组叶片和第二组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10⁶～10¹²欧姆/平方米，所述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；所述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。所述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、聚氯乙烯或塑料聚合物。

所述第一组叶片与第一导电环连通，第二组叶片与第二导电环连通；

其中，第一导电环和第二导电环同时设置在底盘、加强框或轮盖上；或者，第一导电环设置在底盘上，第二导电环设置在加强框或轮盖上。

所述底盘的外圆周上设置有第一导电环，底盘的内圆周上设置有第二导电环，第一导电环与第二导电环之间通过绝缘层隔断；

或者，底盘上设置有第一导电环，加强框上设置有第二导电环，底盘设置在加强框的下方；

或者，加强框的上部设置有第一导电环，加强框的下部设置有第二导电环，加强框为绝缘体，加强框由绝缘材料制成；

或者，轮盖上设置有第一导电环，底盘上设置有第二导电环，轮盖位于第一组叶片和第二组叶片的顶部，底盘由绝缘材料制成；

其中，绝缘材料包括纸、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。

所述底盘为平板结构或中部凸起的钟形结构。

所述第一导电环通过导线、导电触点或滑块与高压电源中的低电位端或高电位端连接；

或者，第二导电环通过导线、导电触点或滑块与高压电源中的低电位端或高电位端连接。

所述第一组叶片全部或部分导通，第二组叶片全部或部分导通。

所述离心风轮的一侧或二侧设置有进气口。

所述叶片为圆弧形叶片、机翼形叶片、直线形叶片、折线形叶片或曲线形叶片。

一种具有离心风轮的空气处理装置，其特征是离心风轮外配置有作为收集气流的蜗壳。

所述空气处理装置还包括有用于使气流中的尘埃颗粒充电的电晕放电装置或负离子发射电离装置、高压电源、以及用于连接高压电源和负离子发射电离装置的导线。

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的负电位，正离子副发射器接地；负离子主发射器为具有尖锐尖端的金属物体，正离子副发射器为具有相对负离子主发射器的尖锐尖端较钝圆头的金属物体。

所述负离子发射电离装置设置在过滤网与蜗壳的导风圈之间，或者，负离子发射电离装置设置在蜗壳的出气口中。

本发明采用上述的技术方案后，当具有高电位的第一组叶片是由具有导电功能的高内阻材料制成时，这样，即使用户直接触碰了该第一组叶片，流经人体的电流等于高电位的电压除以第一组叶片的高内阻与人体内阻之和，由于第一组叶片的内阻大，故经过人体的电流被限制在一个不产生电击，对健康无害的低值，不会具有危险。当具有低电位的第二组叶片是由具有导电功能的低内阻材料制成时，因为该第二组叶片上的电位低，例如该第二组叶片接地，用户即使直接接触了该第二组叶片，流经人体的电流也被限制在对健康无害的低值，不会具有危险，因此，该第二组叶片可采用低内阻材料。

而当第一组叶片和第二组叶片都是由具有导电功能的高内阻材料制成时，即不管是具有高电位的第一组叶片，还是具有低电位的第二组叶片，都同时采用高内阻材料制造，这样，即使用户直接触碰了任一组叶片，因为第一组叶片或第二组叶片的内阻都很大，电流都被限制在对人体健康无害的低值，不会具有危险。

当第一组叶片和第二组叶片都是由具有导电功能的低内阻材料制成时，即不管是具有高电位的第一组叶片，还是具有低电位的第二组叶片，都同时采用低内阻材料制造，同时，在第一组叶片和第二组叶片的表面喷涂有具有绝缘功能的电介质绝缘材料层。于是，即使用户直接触碰了任一组叶片，因为第一组叶片或第二组叶片的表面绝缘，由于电介质绝缘材料层具有很高的电阻，故第一组叶片或第二组叶片的表面电流都被限制在对人体健康无害的低值，不会具有危险。另一方面，该第一组叶片和第二组叶片的表面的电介质绝缘材料层为电介质材料，故仍能保证叶片通道之间存在高电压。

本发明中的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微米厚的该低内阻材料来说，其薄膜电阻率小于1000欧姆/平方米。

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。

此时，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，这样，当夹杂有尘埃颗粒的气流通过具有高电压的除尘通道时，尘埃颗粒被吸附收集。

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尘埃。

当本发明的离心风轮安装在用于收集气流的蜗壳内，并通过电机带动运行时，高压电源的高电位端、低电位端通过接触端子等与设置于底盘、加强框或轮盖上的第一导电环、第二导电环连接，第一组叶片和第二组叶片被交错地施加有高电位和低电位，同时风轮旋转时在离心风轮的进气口产生的负压，将进气口的气流吸入除尘通道，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，强电场使尘埃颗粒吸附并收集在叶片的表面。

当叶片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。

为了进一步提高除尘效率，也可以在气流进入离心风轮前，在进气口的前端设置常规空调器中使用的类似如纱窗的空气过滤网，用于去除和阻挡直径较大的尘埃，比如：毛发、毛屑、毛球、纤维或碎屑等等，常规空调过滤网阻力很小，压降大概只有2～3帕。

或者，为进一步提升除尘效率，也可以使气流中的尘埃颗粒在进入风轮之前由负离子发射电离装置预充负电，负离子发射电离装置的两个发射端分别连接于直流高电压的两端，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，连接于高的负电位；正离子副发射器为具有相对较钝圆头的金属物体，其尖端的曲率半径一般大于1毫米，正离子副发射器接地，即连接高压电源的接地端。这样，负离子主发射器由于尖端较尖，发射大量的负离子流；正离子副发射器由于尖端较钝，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叶轮的叶片通道内被迅速被高压电场吸附捕获。从而更进一步提高了除尘效果。

另外，根据使用场合的需要，本发明中的离心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、调节离心风轮的转速、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的设计来实现。

当风轮的叶片表面吸满了尘埃时，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尘埃除下来收集到吸尘袋中。

本发明的离心风轮不但可以收集气流中的尘埃颗粒，该尘埃颗粒包括直径为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为本发明中的离心风轮的主视图。

图2为本发明中的离心风轮的左视图。

图3为第一导电环和第二导电环都位于底盘上的局部放大剖面图。

图4为第一导电环和第二导电环分别位于底盘和加强框上的主视剖面图。

图5为第一导电环和第二导电环都位于加强框上的主视剖面图。

图6为具有轮盖且第一导电环和第二导电环分别位于轮盖和底盘上的主视剖面图。

图7为本发明中的叶片的第一实施例示意图。

图8为本发明中的叶片的第二实施例示意图。

图9为本发明中的叶片的第三实施例示意图。

图10为本发明中的叶片的第四实施例示意图。

图11为本发明中的叶片的第五实施例示意图。

图12为本发明的第六实施例示意图，离心风轮具有圆弧型叶片。

图13为本发明的第七实施例示意图，离心风轮具有机翼型叶片。

图14为本发明的第八实施例示意图，离心风轮具有直线型叶片。

图15为本发明的第九实施例示意图，离心风轮具有折线型叶片。

图16为本发明的第十实施例示意图，离心风轮具有曲线型叶片。

图17为本发明的第十一实施例示意图，表示离心风轮为双进气结构。

图18为本发明中的可用于给尘埃颗粒充电的负离子发射电离装置。

图19为本发明的空气处理装置的应用实施例示意图。

图20为图19中的带蜗壳的离心风轮的侧视图。

图中：1为离心风轮，2为底盘，3为电机安装孔，4为叶片，5为加强框，6为轮盖，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，11为第一组叶片的第一内芯，12为第二组叶片的第二内芯，14为金属轴芯，15为接触端子，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，22为导风圈，23为蜗壳，24为电机，26为进气口，27为电机轴，28为出气口，A为第一组叶片，B为第二组叶片，

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。

参见图1-图2，分别为离心风轮1的主视图和左视图。离心风轮1包括有底盘2、电机安装孔3、叶片4、加强框5。叶片4的一端沿圆周方向按一定间隔分布在底盘2上，叶片4的另一端沿圆周方向固定在加强框5。

叶片4包括第一组叶片A和第二组叶片B，该两组叶片都采用高内阻材料制成且都具有导电特性，第一组叶片A和第二组叶片B相互交错分布，第一组叶片A和第二组叶片B相互绝缘，不导通；第一组叶片A与位于底盘2的外圆周上的第一导电环7连通，第二组叶片B与位于底盘2的内圆周上的第二导电环8连通。

底盘上除了与第一组叶片A连通的第一导电环7、与第二组叶片B连通的第二导电环8之外，底盘的其余部分采用绝缘的高分子材料制成，以保证第一组叶片A和第二组叶片B互相之间不导通。

与第一组叶片A连通的第一导电环7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。

与第二组叶片B连通的第二导电环8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。

于是，高压电源9就给第一组叶片A和第二组叶片B分别施加有高电位和低电位，从而在相互交错的第一组叶片A和第二组叶片B之间形成了充电的高压电场所，该高电压场所构成除尘通道，该除尘通道能够有效吸附流经除尘通道的气流中的的尘埃颗粒。

第一组叶片A和第二组叶片B分别具有高电位和低电位，相邻的第一组叶片A和第二组叶片B之间至少具有2千伏以上的直流高电压。

在本实施例中，第一组叶片A和第二组叶片B都由高内阻材料制成；或者，第一组叶片A和第二组叶片B都由高内阻材料制成，第一组叶片A和/或第二组叶片B的表面覆盖有电介质绝缘材料层10；或者，第一组叶片A由高内阻材料制成，第二组叶片B由具有导电功能的低内阻材料制成，第二组叶片B的表面覆盖有电介质绝缘材料层10；或者，第一组叶片A由高内阻材料制成，第二组叶片B由具有导电功能的低内阻材料制成，第一组叶片A和第二组叶片B的表面分别覆盖有电介质绝缘材料层10；或者，第一组叶片A和第二组叶片B都由具有导电功能的低内阻材料制成，第一组叶片A和第二组叶片B的表面分别覆盖有电介质绝缘材料层10。其中，所述高内阻材料的薄膜电阻率为10⁶～10¹²欧姆/平方米，所述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；所述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。所述电介质绝缘材料层10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、聚氯乙烯或塑料聚合物。

第一组叶片A与第一导电环7连通，第二组叶片B与第二导电环8连通；其中，第一导电环7和第二导电环8同时设置在底盘2、加强框5或轮盖6上；或者，第一导电环7设置在底盘2上，第二导电环8设置在加强框5或轮盖6上。具体的可以为：底盘2的外圆周上设置有第一导电环7，底盘2的内圆周上设置有第二导电环8，第一导电环7与第二导电环8之间通过绝缘层隔断；或者，底盘2上设置有第一导电环7，加强框5上设置有第二导电环8，底盘2设置在加强框5的下方；或者，加强框5的上部设置有第一导电环7，加强框5的下部设置有第二导电环8，加强框5为绝缘体，加强框5由绝缘材料制成；或者，轮盖6上设置有第一导电环7，底盘2上设置有第二导电环8，轮盖6位于第一组叶片A和第二组叶片B的顶部，底盘2由绝缘材料制成。

其中，绝缘材料包括纸、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通过导线、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、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。

第一组叶片A全部或部分导通，第二组叶片B全部或部分导通。

当同一组的叶片全部导通时，如第一组叶片A全部导通时，该第一组叶片A通过同一导电环与高压电源的高电位或低电位连接；而另一组叶片全部导通时，也就是第二组叶片B全部导通时，通过导电环与低电位或高电位连接。

当同一组内的叶片部分导通时，如第一组叶片A部分导通时，该组内的叶片可以通过不同的导电环与高压电源的同一高电位或低电位连接，

以下将分别进行说明。

参见图3，为本发明中的第一导电环7和第二导电环8都位于底盘2上的局部放大剖面图。为清楚起见，此处未画出高压电源及接触端子及连接导线。

第一组叶片A和第二组叶片B都是采用高内阻材料制成，第一组叶片A和第二组叶片B分别与位于底盘2外圆周侧的第一导电环7和内圆周侧的第二导电环8连通。第一导电环7与第二导电环8之间通过绝缘层隔断，换句话说就是，除了第一导电环7和第二导电环8之外，底盘2的其他区域采用绝缘的高分子材料制成，以保证第一组叶片A和第二组叶片B相互之间绝缘。

参见图4，为导电环分别位于底盘2和加强框5实施例的主视剖面图。第一组叶片A和第二组叶片B都采用高内阻材料制成，第一组叶片A的第一导电环7位于底盘2，第一导电环7与第一组叶片A连通导电；第二组叶片B的第二导电环8位于加强框5上，第二导电环8与第二组叶片B导通；底盘2采用绝缘材料制成，以保证第一组叶片A和第二组叶片B互相绝缘，不导通。底盘2设置在加强框5的下方。

参见图5，为第一导电环7和第二导电环8都位于加强框5上的主视剖面图。第一组叶片A和第二组叶片B都是采用高内阻材料制成，第一组叶片A的第一导电环7位于加强框5的上部，第一导电环7与第一组叶片A连通导电，第一导电环7与第二组叶片B不导通；第二组叶片B的第二导电环8位于加强框5的下部，第二导电环8与第二组叶片B导通，第二导电环8与第一组叶片A不导通；底盘2采用绝缘材料制成，以保证与第一组叶片A和第二组叶片B互相绝缘，不导通。加强框5为绝缘体。

参见图6，为具有轮盖且第一导电环7和第二导电环8分别位于轮盖6和底盘2上的主视剖面图。离心风轮1具有轮盖6，该轮盖6位于第一组叶片A和第二组叶片B的顶部。第一组叶片A和第二组叶片B按一定的间距分布在底盘2上，底盘2为钟形的凸起结构。底盘2上具有电机安装孔3，该电机安装孔3位于金属轴芯14的中部，该金属轴芯14用于连接电机与底盘2，以防止电机轴摩损离心风轮1。当然，将底盘2做成平板结构，也能获得同样的技术效果。

分别具有高电位和低电位的第一组叶片A和第二组叶片B都采用高阻抗材料制成，第一组叶片A的第一导电环7位于轮盖6的下部，第一导电环7与第一组叶片A连通导电，第一导电环7与第二组叶片B不导通；第二组叶片B的第二导电环8位于底盘2的外圆周上，第二导电环8与第二组叶片B导通，第二导电环8与第一组叶片A不导通；底盘2采用绝缘材料制成，以保证第一组叶片A和第二组叶片B互相绝缘，不导通。

参见图7，为本发明的第一实施例示意图，第一组叶片A和第二组叶片B都采用高阻抗材料制作而成。由于第一组叶片A和第二组叶片B都具有很高的内阻，这样，即使人体接触了该第一组叶片A或第二组叶片B的表面，由于通过人体的电流很低，故不会对人体产生危害。

参见图8，为本发明的第二实施例示意图，具有高电位的第一组叶片A采用高阻抗材料制成，具有低电位的第二组叶片B的第二内芯12采用低阻抗材料制成，在具有低电位的第二组叶片B的表面覆盖有电介质绝缘材料层10，由于电介质绝缘材料层10既具有绝缘特性，又有很强的电介特性，因此，人体即使接触了第二组叶片B的表面，通过人体的电流很低，对人不会有健康危险。

参见图9，为本发明的第三实施例示意图，第一组叶片A的第一内芯11和第二组叶片B的第二内芯12都采用高阻抗材料制成，且在第一组叶片A和第二组叶片B的表面分别覆盖有电介质绝缘材料层10，人体即使接触了叶片表面，由于该电介质绝缘材料层10的电阻很大，通过人体的电流很低，对人不会有健康危险。

参见图10，为本发明的第四实施例示意图，具有高电位的第一组叶片A的第一内芯11采用高阻抗材料制成，具有低电位的第二组叶片B的第二内芯12采用低阻抗材料制成；且在第一组叶片A和第二组叶片B的表面都覆盖有电介质绝缘材料层10。人即使接触了第一组叶片A或第二组叶片B的表面，由于电介质绝缘材料层10的电阻很大，通过人体的电流很低，对人不会有健康危险。

参见图11，为本发明的第五实施例示意图，第一组叶片A的第一内芯11和第二组叶片B的第二内芯12都采用低阻抗材料制成，第一组叶片A和第二组叶片B的表面都覆盖有电介质绝缘材料层10虽然第一组叶片A的第一内芯11和第二组叶片B的第二内芯12都为低阻抗材料制成，但是在第一组叶片A和第二组叶片B的表面都覆盖了电介质绝缘材料层10，人即使接触了叶片表面，由于电介质绝缘材料层10的电阻很大，通过人体的电流很低，对人不会有健康危险。

参见图12-图16，为本发明的第六至第十实施例示意图，分别表示离心风轮具有圆弧形叶片、机翼形叶片、直线形叶片、折线形叶片、曲线形叶片。其中，叶片4包括第一组叶片A和第二组叶片B，该第一组叶片A和第二组叶片B相互交错分布，第一组叶片A具有高电位，第二组叶片B具有低电位。第一组叶片A和第二组叶片B相互绝缘，不导通。

参见图17，为本发明的第十一实施例示意图，表示离心风轮为双进气结构。第一组叶片A和第二组叶片B相互交错分布，第一组叶片A具有高电位，第二组叶片B具有低电位。第一组叶片A和第二组叶片B都位于叶轮的两端，底盘2位于叶轮的中部。

其中，第一组叶片A的第一导电环7位于离心风轮1的加强框5的一端，第一导电环7与第一组叶片A连通导电，第一导电环7与第二组叶片B不导通。第二组叶片B的第二导电环8位于离心风轮1的加强框5的另一端，第二导电环8与第二组叶片B导通，第二导电环8与第一组叶片A不导通。底盘2采用绝缘材料制成，以保证底盘2与第一组叶片A和第二组叶片B互相绝缘，不导通。底盘2两端的同一组叶片互相导通。

参见图18，为本发明中可用于给尘埃颗粒充电的负离子发射电离装置18。负离子发射电离装置18的负离子主发射器19连接于直流高压电源9的高电位端，负离子发射电离装置18的正离子副发射器20连接于直流高压电源9的低电位端，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，连接于高的负电位；正离子副发射器20为具有相对较钝圆头的金属物体，其尖端的曲率半径一般大于1毫米，正离子副发射器20接地，即连接高压电源的低电位端。这样，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。

参见图19-图20，为本发明的空气处理装置的应用实施例。气流及夹在气流中的尘埃颗粒先经安装于进气口26的常规的过滤网21过滤掉其中的大颗粒或纤维等，然后经过导风圈22进入离心风轮1的内部。进气口26可以根据需要而设置在离心风轮的一侧或二侧，图中给出了将进气口26设置在离心风轮的二侧的具体结构。

离心风轮1安装于蜗壳23的内部，蜗壳23用于汇集气流并提高压力。离心风轮1通过电机安装孔3与电机24的电机轴27连接。

为了增加除尘速度以及提高风量，在本实施例中的电机24的电机轴27上安装有两个双进气的离心风轮1。

离心风轮1的叶片包括第一组叶片A和第二组叶片B，第一组叶片A与加强框5上的第一导电环7连通，第二组叶片B与加强框5上的第二导电环8连通。

第一组叶片A和第二组叶片B相互绝缘，不导通。同一组内叶片互相导通。高压电源9用于给高内阻材料制成的第一组叶片A和第二组叶片B分别提供高电位和低电位。

这样，第一组叶片A和第二组叶片B之间具有高压电场。气流中的尘埃颗粒在高压电场中被电离吸附捕获。

为了提高除尘效果，空气处理装置中还应用了负离子发射电离装置18，用于使气流中的尘埃颗粒在进入除尘通道前带负电。负离子发射电离装置18既可以设置在过滤网21与蜗壳23导风圈22之间，也可以设置在出气口28内。

若气流中的尘埃颗粒的浓度低，或者是需要除尘的空间小，也可以用一个电机只带动一个双进气的离心风轮，或者只单独带动一个单进气离心风轮，具体根据使用场合决定。

本实施例装置的除尘效果高达99%以上，在半小时内可以净化一个60立方米的空间。

以下为一个应用实例。

一个直径200毫米的离心风轮，叶轮高度70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2毫米，相邻两个叶片之间的最大间距为5.5毫米，相邻两个叶片之间的最小间距为2毫米，叶轮的内外径比为0.75，单个叶片在径向上的宽度为25毫米，叶片的曲面弧长为30.7毫米，其中，第一组叶片A的25个叶片采用导电ABS，所谓的导电ABS也就是ABS材料中加入碳粉，该导电ABS的薄膜电阻率为：10¹⁰欧姆/平方米，为高内阻材料。第二组叶片B的25个叶片也采用导电ABS，该导电ABS的薄膜电阻率为：10¹⁰欧姆/平方米，为高内阻材料。

第一组叶片A和第二组叶片B分别与位于底盘的导电环连通，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，第一组叶片A和第二组叶片B相互之间通过用绝缘ABS制成的底盘分割开来。同时，位于叶片的另一端的加强框也用绝缘ABS材料制成，以保证第一组叶片A和第二组叶片B相互之间绝缘，不导通。该叶片的制作采用注塑工艺分两次注塑加工成型。第一次用导电ABS注塑加工第一组叶片A和第二组叶片B及与之连接的导电环。第2次用绝缘ABS注塑成型叶轮底盘的绝缘区域及加强框。当风轮没有运转前，气流中的尘埃颗粒的初始浓度为8.0毫克/立方米，通过导电环给风轮施加1.5万伏特的直流高电压，即给风轮的第一组叶片A施加1.5万伏特的直流电压，风轮第二组叶片B接地，风轮以450转/分钟的转速运行时，30分钟后，尘埃颗粒的浓度降低到0.1毫克/立方米，尘埃颗粒的去除率高达98.75%。而在自然状态下，30分钟后，尘埃颗粒的衰减去除率只有23%。除尘效率大为改进。

以下为另一个应用实例。

一个直径240毫米的离心风轮，叶轮的高度为85毫米，叶片的数量为72片，叶片采用弧型叶片，单个叶片的厚度为1.8毫米，相邻两个叶片之间的最大间距为5毫米，相邻两个叶片之间的最小间距为2毫米，叶轮的内外径比为0.76，单个叶片在径向上的宽度为28.8毫米，叶片的曲面弧长32毫米，其中，第一组叶片A和第二组叶片B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，在第一组叶片A和第二组叶片B之间施加1.4万千伏的直流高电压，仍能在除尘通道之间形成强电场。第一组叶片A和第二组叶片B分别与位于底盘的导电环连通，第一组叶片A的一端的导电环与高压电源9的1.4万千伏电位端连接，第二组叶片B一端的的导电环与高压电源9的地端接触。除导电环区域外，第一组叶片A和第二组叶片B相互之间通过用绝缘ABS制作的底盘分割开来。同时，位于第一组叶片A和第二组叶片B的另一端的加强框也用绝缘ABS材料制成，以保证第一组叶片A和第二组叶片B相互之间绝缘，不导通。

该叶片的制作时，先放入弧型的金属内芯和与叶片连接的导电环区域，然后采用绝缘ABS注塑工艺加工底盘（与叶片连接的导电环区域露在外部，以便分别连接高压电源的高、低电位端）和加强框，最后在叶片的表面喷涂绝缘树脂。在风轮没有运转前，尘埃颗粒的初始浓度为7.5毫克/立方米，通过导电环给风轮施加-1.4万伏特的直流高电压，风轮以520转/分钟的转速运行时，30分钟后，尘埃颗粒的浓度降低到0.05毫克/立方米，尘埃颗粒的去处率高达99.33%。而在自然状态下，30分钟后，尘埃颗粒的衰减去除率只有23%。除尘效率大为改进。

Claims (14)

1.一种离心风轮，包括底盘（2）、电机安装孔（3）、叶片（4）、加强框（5）或轮盖（6），叶片（4）的一端沿圆周方向按一定间隔分布在底盘（2）上，叶片（4）的另一端沿圆周方向固定在加强框（5）或轮盖（6）上，其特征是叶片（4）包括第一组叶片（A）和第二组叶片（B），该两组叶片都具有导电特性，第一组叶片（A）和第二组叶片（B）相互交错分布，第一组叶片（A）和第二组叶片（B）相互绝缘，不导通；第一组叶片（A）和第二组叶片（B）分别施加有高电位和低电位，在相互交错的第一组叶片（A）和第二组叶片（B）之间形成了充电的高电压场所，该高电压场所构成除尘通道，该除尘通道能够有效吸附流经除尘通道的气流中的尘埃颗粒； 

所述第一组叶片（A）和第二组叶片（B）都由高内阻材料制成； 

或者，第一组叶片（A）和第二组叶片（B）都由高内阻材料制成，第一组叶片（A）和/或第二组叶片（B）的表面覆盖有电介质绝缘材料层（10）； 

或者，第一组叶片（A）由高内阻材料制成，第二组叶片（B）由具有导电功能的低内阻材料制成，第二组叶片（B）的表面覆盖有电介质绝缘材料层（10）； 

或者，第一组叶片（A）由高内阻材料制成，第二组叶片（B）由具有导电功能的低内阻材料制成，第一组叶片（A）和第二组叶片（B）的表面分别覆盖有电介质绝缘材料层（10）； 

或者，第一组叶片（A）和第二组叶片（B）都由具有导电功能的低内阻材料制成，第一组叶片（A）和第二组叶片（B）的表面分别覆盖有电介质绝缘材料层（10）。 

2.根据权利要求1所述的离心风轮，其特征是相邻的第一组叶片（A）和第二组叶片（B）分别具有高电位和低电位，相邻的第一组叶片（A）和第二组叶片（B）之间至少具有2千伏以上的直流高电压。 

3.根据权利要求2所述的离心风轮，其特征是所述高内阻材料的薄膜电阻率为10⁶～10¹²欧姆/平方米，所述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；所述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；所述电介质绝缘材料层（10）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、聚氯乙烯或塑料聚合物。 

4.根据权利要求1所述的离心风轮，其特征是所述第一组叶片（A）与 第一导电环（7）连通，第二组叶片（B）与第二导电环（8）连通； 

其中，第一导电环（7）和第二导电环（8）同时设置在底盘（2）、加强框（5）或轮盖（6）上；或者，第一导电环（7）设置在底盘（2）上，第二导电环（8）设置在加强框（5）或轮盖（6）上。 

5.根据权利要求4所述的离心风轮，其特征是所述底盘（2）的外圆周上设置有第一导电环（7），底盘（2）的内圆周上设置有第二导电环（8），第一导电环（7）与第二导电环（8）之间通过绝缘层隔断； 

或者，底盘（2）上设置有第一导电环（7），加强框（5）上设置有第二导电环（8），底盘（2）设置在加强框（5）的下方； 

或者，加强框（5）的上部设置有第一导电环（7），加强框（5）的下部设置有第二导电环（8），加强框（5）为绝缘体，加强框（5）由绝缘材料制成； 

或者，轮盖（6）上设置有第一导电环（7），底盘（2）上设置有第二导电环（8），轮盖（6）位于第一组叶片（A）和第二组叶片（B）的顶部，底盘（2）由绝缘材料制成； 

其中，绝缘材料包括纸、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。 

6.根据权利要求1所述的离心风轮，其特征是所述底盘（2）为平板结构或中部凸起的钟形结构。 

7.根据权利要求4所述的离心风轮，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）中的低电位端或高电位端连接； 

或者，第二导电环（8）通过导线、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。 

8.根据权利要求1所述的离心风轮，其特征是所述第一组叶片（A）全部或部分导通，第二组叶片（B）全部或部分导通。 

9.根据权利要求1所述的离心风轮，其特征是所述离心风轮的一侧或二侧设置有进气口（26）。 

10.根据权利要求1所述的离心风轮，其特征是所述叶片（4）为圆弧形叶片、机翼形叶片、直线形叶片、折线形叶片或曲线形叶片。 

11.一种具有权利要求1所述的离心风轮的空气处理装置，其特征是所述离心风轮外配置有作为收集气流的蜗壳（23）。 

12.根据权利要求11所述的具有离心风轮的空气处理装置，其特征是所 述空气处理装置还包括有用于使气流中的尘埃颗粒充电的电晕放电装置或负离子发射电离装置（18）、高压电源（9）、以及用于连接高压电源（9）和负离子发射电离装置（18）的导线。 

13.根据权利要求12所述的具有离心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）连接于高的负电位，正离子副发射器（20）接地；负离子主发射器为具有尖锐尖端的金属物体，正离子副发射器为具有相对负离子主发射器的尖锐尖端较钝圆头的金属物体。 

14.根据权利要求13所述的具有离心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）设置在过滤网（21）与蜗壳（23）的导风圈（22）之间，或者，负离子发射电离装置（18）设置在蜗壳（23）的出气口（28）中。