CN106089762A - 一种空气净化风扇 - Google Patents

Abstract

本发明属于家用电器领域，具体涉及一种能产生离子风进行空净化的空气净化风扇，所述风扇包括风扇壳体、转动轴、空气净化装置、风扇叶片，所述风扇壳体内部插入转动轴，所述风扇叶片固定在所述转动轴的一端，所述空气净化装置配合在转动轴周侧。所述空气净化装置包括针状电极、配合电极组、离子风释放口，所述配合电极组围绕所述空气净化装置中轴线对称分布，所述针状电极设置在所述配合电极组的对侧，所述离子风释放口分布在所述空气净化装置的左侧面、周侧面。通过将该结构的空气净化装置电晕放电产生离子风，同时通过配合电极组，能够送出含有高浓度的离子的离子风，进而实现高效率的脱氧、杀菌及消毒。

Description

一种空气净化风扇

技术领域

本发明属于家用电器领域，具体涉及一种空气净化风扇。

背景技术

目前市面上普通的电风扇几乎就只有送风这个单一的功能，而在大气污染日趋严重的今天，室内的尘埃、燃烧颗粒物、飞沫等污染物，对居住者造成头痛、心烦、注意力衰退、失眠等危害。现有的空气净化器风扇通过风扇前罩的滤网装置过滤空气中的微小颗粒物，影响出风速度，当空气过滤装置长时间使用后，由于内部会推积灰尘、杂质，需要定期对其进行清洁护理，但空气过滤装置一般都安装在外壳上，清洗或拆卸都比较麻烦，大大加强了劳动强度。

发明内容

为了有效解决上述问题，本发明提供一种空气净化风扇。

本发明的具体方案为：一种空气净化风扇，所述风扇包括有空气净化装置，所述空气净化装置设置在所述风扇相反于出风方向的一侧；

所述空气净化装置释放的离子臭氧风被风扇吸入，并在风扇的出风方向上与自然风均匀混合。

进一步地，所述空气净化装置上设置有离子风释放口，自所述离子风释放口释放的离子臭氧风方向与所述风扇的出风方向具有角度H。

进一步地，所述风扇壳体包括半径为R的圆形连接部，所述圆形连接部连接转动轴，所述圆形连接部的中心点到所述空气净化装置的几何中心点的距离L、所述角度H符合以下公式：

其中，所述L为圆形连接部中心点到所述空气净化装置几何中心处的距离；所述R为圆形连接部的半径；所述T为转动轴的有效长度，所述有效长度为裸露在转动电机外的长度，所述V₂为所述离子释放口所排出的离子臭氧风的风速，所述F为所述风扇壳体旋转时的风道截面积，所述Q为所述风扇壳体旋转产生的风量，所述N为所述离子风释放口的面积以及尺寸的修正系数，修正系数为0.3-2.5。

进一步地，所述角度H与所述风扇壳体的风速比值范围为10-65。

进一步地，，所述风扇叶片呈圆周阵列设置在所述圆形连接部上，所述圆形连接部的半径的取值范围为2cm-15cm。

进一步地，所述风扇包括风扇壳体、转动轴，所述风扇壳体固定设置在所述转动轴一侧，所述空气净化装置通过轴承固定安装在所述转动轴上。

进一步地，所述配合电极组包括主电极及副电极，所述主电极设置在所述针状电极延长线，所述副电极设置在主电极相反于所述针状电极的一侧。

进一步地，所述配合电极组的固定在电极固定架上，所述主电极 通过固定桥与所述副电极固定连接，所述主电极通过绝缘材料固定在所述空气净化装置上。

进一步地，所述离子风释放口的直径尺寸为0.1mm-2mm，所述针状电极的截面半径为0.02-0.5mm，所述主电极的半径与副电极的半径比例为8-13：5-7。

进一步地，所述离子风释放口外侧设置有滤网装置，所述滤网装置可在外面拆卸。

本发明的有益效果为：通过该结构的空气净化装置电晕放电产生离子风，同时通过配合电极组，能够送出含有高浓度的离子的离子风，该结构产生离子风，从离子风释放口释放的离子风扩散到室内中，进而实现高效率的脱氧、杀菌及消毒。

附图说明

图1为本发明一实施例的立体结构拆分图；

图2为本发明一实施例的空气净化装置等轴侧图；

图3为本发明一实施例的空气净化装置侧面透视图；

图4为本发明一实施例的空气净化装置的配合电极组的主视图及侧面概念图；

图5为本发明的另一实施例的工作原理图；

图6为本发明的另一实施例的位置关系图；

图7为本发明的离子风出风口结构示意图。

附图标号：1、风扇壳体；2、转动轴；3、空气净化装置；31、针状电极；32、配合电极组；321、主电极；322、副电极；33、离子 风释放口；4、风扇叶片；5、辐照层；6、离子·臭氧风；7、出风口。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细描述。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。

相反，本发明涵盖任何由权利要求定义的在本发明的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。进一步，为了使公众对本发明有更好的了解，在下文对本发明的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本发明。

如图1所示，为本发明提供的第一实施例，该实施例提出一种空气净化风扇，所述风扇涵盖多种风扇，可包括吊风扇、坐式风扇或其他进风扇，所述风扇包括风扇壳体1、转动轴2、空气净化装置3、风扇叶片4，所述风扇壳体1内部插入转动轴2，所述风扇叶片4固定在所述转动轴2的一端，所述空气净化装置3通过轴承配合连接在转动轴2周侧。

如图2及图3所示，为本发明空气净化装置3的结构示意图，所述空气净化装置3内设置有针状电极31、配合电极组32、离子风释放口33，所述配合电极组32围绕所述空气净化装置3中轴线对称分布，所述针状电极31设置在所述配合电极组32的对侧，所述离子风释放口33分布在所述空气净化装置3的左侧面、周侧面。

所述配合电极组32包括主电极321及副电极322，所述主电极 321及副电极322均为柱状，所述配合电极组32设置在所述空气净化装置3的内部，所述配合电极组32围绕中轴线方向对称分布，所述主电极321和副电极322配合设置，所述主电极321设置在所述针状电极31的延长线方向，所述副电极322设置在主电极321的相反于所述针状电极31一侧。

所述配合电极组32的固定在电极固定架上，所述主电极321通过固定桥与所述副电极322固定连接，所述主电极321通过绝缘材料固定在所述空气净化装置3上，所述离子风释放口33外侧设置有滤网装置，所述滤网装置可在外面拆卸，所述离子风释放口33的直径尺寸为0.1mm-2mm，所述针状电极31的截面半径为0.02-0.5mm，所述主电极321的半径与副电极322的半径比例为8-13：5-7。

如图5及图6所示，在本发明的另一个实施例中，具体还提出了一种可实现风扇排出的自然风中均匀混合所述空气净化装置3所释放的离子臭氧风的空气净化风扇，所述风扇包括位于所述风扇叶片4中心处的圆形连接部，通过具体设置离子臭氧风的释放位置及离子风释放口33的角度来实现上述技术效果，在本实施例中，所述空气净化装置3的离子风释放口33整体为环状结构，并环状结构的中心处为通过轴承连接的转动轴2，上述结构实现离子臭氧风环绕转动轴2、面向风扇叶片4进风方向上释放离子臭氧风，同时参照附图，在截面上，所述离子风释放口33与水平方向(实际为转动轴2的轴向方向)上具有一定倾角或垂直角度。

具体为在0＜L＜2R时，所述离子风释放口33与所述转动轴2为 垂直关系，在该区域内，所述离子风释放口33开口设置成相对于自身圆心方向的相反方向，所排出的离子臭氧风最大程度与所述风扇产生的自然风均匀混合；在2R≤L＜T时，所述离子风释放口33的出风方向与所述转动轴2的角度为H；

所述L为所述空气净化装置3几何中心处到圆形连接部中心点的距离；所述R为圆形连接部的半径；所述T为转动轴2的有效长度，所述有效长度为裸露在转动电机外的长度；

其中在2R≤L＜T时，所述角度H为其中所述V₂为所述离子释放口所排出的离子臭氧风的风速；所述F为所述风扇叶片4旋转时的风道截面积(包括圆形连接部的面积)，所述Q为所述风风扇叶片4转产生的风量，所述N为所述离子风释放口33的面积以及尺寸的修正系数，申请人通过科学实验得到，修正系数为0.3-2.5。

其中离子风释放口33释放的离子臭氧风为颗粒状结构，并该颗粒状结构的尺寸1-3×10^-3nm，并所述颗粒状结构为电离所释放，混于空气中，申请人通过大量实验及数据分析，其离子臭氧风可被视为与流动液体的结构相同。

由于所述风扇叶片4固定在所述转动轴2上，在电机(附图中未示出)的带动下，所述风扇叶片4绕其轴线做切割空气的运动，现有技术中的风扇的最高转速在1100-1400r/min，本实施例中的所述风扇叶片4切割空气流体的旋转速度为1100-1400r/min，通过判断连续介质模型的类型，可确定模型指定区域的物理特性，从公开文件中 得到马赫数是速度与当地音速之比，其表达公式：M＝V/U，当马赫数<1时，流动为音速流动；当马赫数远小于1(如M<0.3)时，流体的可压缩性及压力脉动对密度变化影响可以忽略，可近似于液体流动。而在实际情况中，风扇在最高转速下，所述风扇叶片4出风的风速约为2.5m/s，音速约为340.4m/s，即M＝V/U＝0.00734<<0.3，因此，该实施例中的所述风扇壳体1旋转产生的空气流动可认为时不可压流体，故所述风扇叶片4入风通道与出风通道可近似于不可压缩的液体介质，用雷诺数来表征流体流动情况的无量纲数，以Re表示：Re＝ρvr/η,其中v，ρ，η分别为所述风扇壳体1切割的流体的流速、密度与黏性系数，r为一特征参数，在该实施例中空气流体可近似看成圆心管道流体，如流体流过圆形管道，则r为管道半径。利用雷诺数可区分流体的流动是层流或湍流，也可用来确定物体在流体中流动所受到的阻力。通过查表可以得到：

Re＝ρvr/η＝1×103×2.5×0.21.00374＝498.137，流体在圆形直管内流动时：当Re≤2000，流动为层流；当Re≥4000，流动为湍流；当2000≤Re≤4000，可能是层流，也有可能是湍流，故，在该实施例中，所述风扇壳体1所产生的空气流体流动为层流。

空气动力学的基本公式Q＝VF,其中Q是所述风扇叶片4旋转产生的风量，V是所述风扇叶片4切割空气流时出的风速，F是所述风扇旋转时风道截面积，申请人经过反复实验，总结数据得出，由于风扇在切割空气流体时，所形成的空气流体是层流的形式，这样的出风形式风速稳定且均匀，为了让离子臭氧风可均匀稳定的从所述风扇壳体 1的出风口吹入室内，在风机参数条件一定的条件下，调整角度H，从而使得离子臭氧风最大程度的与所述风扇产生的自然风均匀混合，从而最大效率的净化室内空气。

在本实施例中，所述离子风释放口33的开口方向设置在相反于所述风扇叶片4向室内吹风的方向。

如图7所示，为本发明的另一个实施例，本实施例与上述实施例内容部分相同，唯不同之处在于，该实施例中还提出一个能够给离子臭氧风进行辐照的辐照层5，该辐照层5用于对空气净化装置产生的离子·臭氧风6进行辐照，提高离子·臭氧风的活性，使得离子·臭氧风的活性提高，并能够被用于更有效的与外接的尘埃及空气的细菌结合，提高空气净化效率；其中所述辐照层5被设置在空气净化装置出风口处，所述辐照层5内包括纳米辐照材料，所述纳米辐照材料包括纳米辐照粉末、粘结剂、混合助剂，其中所述纳米辐照粉末、粘结剂、混合助剂的重量比为20-24：3-5：4-6；

所述纳米辐照粉末包括纳米碳化硅粉末、纳米氧化铜粉末、铁酸镍及四氧化三铁，其中纳米碳化硅粉末的粒径为200-220nm，所述纳米氧化铜粉末的粒径为20-100nm，所述铁酸镍及四氧化三被研磨至细粒度即可，粒度尺寸小于0.05mm即可，其中所述纳米碳化硅粉末、纳米氧化铜粉末、铁酸镍及四氧化三铁的重量份比例为50-70：30-33：15-17：10-14，其中所述纳米碳化硅粉末及纳米氧化铜粉末构成一层增压辐照，该增压辐照对空气净化装置排出的离子·臭氧风6进行辐照，使得离子·臭氧风6中的臭氧风活性增强，同时调整风向，并直 接增大了风速，并具体的通过设置纳米辐照粉末所对应于出风方向的角度，实现调整风向及风速，所述铁酸镍及四氧化三铁组合构成具有一层磁化辐照，对离子·臭氧风6中的离子进行磁化辐照，并离子在磁化辐照的作用下，加快了运动的速度，使得离子·臭氧风6能够更快速的被释放到空气中，大大提高了离子·臭氧风6在空间中的扩散程度，提供了空气净化的质量。

其中所述粘结剂为磷酸二氢铝，所述混合助剂包括分散剂及消泡剂，所述分散剂及消泡剂的重量比例为1-3：1-5，所述消泡剂为矿物油、有机硅或改性石蜡其中的一种或多种混合，所述分散剂为六偏磷酸钠、十二烷基苯磺酸钠或阴离子型聚合物盐中的一种或多种；其中所述分散剂及消泡剂可有效保证上述的纳米粉末催化剂的混合。

其中所述辐照层5的设置方向与所述离子·臭氧风的出风口7角度为α，所述α为15°-25°，通过该角度的设置，可以在离子·臭氧风排出，直接对距离出风口0.5m内的离子·臭氧风直接进行作用，进而达到快速辐照，有效提高空气净化效率及质量；

所述辐照层5外部设置有一层BiOCl(Br)纳米层，所述该BiOCl(Br)纳米层用于将辐照层5的辐照能量汇聚于内部，主要针对排出的离子·臭氧风进行辐照，降低了能量的损耗。

对于本领域的普通技术人员而言，根据本发明的教导，在不脱离本发明的原理与精神的情况下，对实施方式所进行的改变、修改、替换和变型仍落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种空气净化风扇，其特征在于，所述风扇包括有空气净化装置，所述空气净化装置设置在所述风扇相反于出风方向的一侧；

所述空气净化装置释放的离子臭氧风被风扇吸入，并在风扇的出风方向上与自然风均匀混合。

2.如权利要求1所述的一种空气净化风扇，其特征在于，所述空气净化装置上设置有离子风释放口，自所述离子风释放口释放的离子臭氧风方向与所述风扇的出风方向具有角度H。

3.如权利要求2所述一种空气净化风扇，其特征在于，所述风扇壳体包括半径为R的圆形连接部，所述圆形连接部连接转动轴，所述圆形连接部的中心点到所述空气净化装置的几何中心点的距离L、所述角度H符合以下公式：

其中，所述L为圆形连接部中心点到所述空气净化装置几何中心处的距离；所述R为圆形连接部的半径；所述T为转动轴的有效长度，所述有效长度为裸露在转动电机外的长度，所述V₂为所述离子释放口所排出的离子臭氧风的风速，所述F为所述风扇壳体旋转时的风道截面积，所述Q为所述风扇壳体旋转产生的风量，所述N为所述离子风释放口的面积以及尺寸的修正系数，修正系数为0.3-2.5。

4.如权利要求3所述一种空气净化风扇，其特征在于，所述角度H与所述风扇壳体的风速比值范围为10-65。

5.如权利要求3所述一种空气净化风扇，其特征在于，所述风扇叶片呈圆周阵列设置在所述圆形连接部上，所述圆形连接部的半径的取值范围为2cm-15cm。

6.如权利要求1所述一种空气净化风扇，其特征在于，所述风扇包括风扇壳体、转动轴，所述风扇壳体固定设置在所述转动轴一侧，所述空气净化装置通过轴承固定安装在所述转动轴上。

7.如权利要求1所述一种空气净化风扇，其特征在于，所述配合电极组包括主电极及副电极，所述主电极设置在所述针状电极延长线，所述副电极设置在主电极相反于所述针状电极的一侧。

8.如权利要求1所述一种空气净化风扇，其特征在于，所述配合电极组的固定在电极固定架上，所述主电极通过固定桥与所述副电极固定连接，所述主电极通过绝缘材料固定在所述空气净化装置上。

9.如权利要求所述的一种空气净化风扇，其特征在于，所述离子风释放口的直径尺寸为0.1mm-2mm，所述针状电极的截面半径为0.02-0.5mm，所述主电极的半径与副电极的半径比例为8-13：5-7。

10.如权利要求1所述的一种空气净化风扇，其特征在于，所述离子风释放口外侧设置有滤网装置，所述滤网装置可在外面拆卸。