CN1174518A - 送风机 - Google Patents

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Abstract

一种具有多个叶片的多叶片结构送风机,由纤维材料构成的并具有去湿、吸收、和氧化/分解功能中至少一种功能的一片形元件固定于叶片轮的内圆周侧或外圆周侧中至少一侧,以封闭叶片轮的相邻的叶片之间的各叶片间隔空间。

Description

送风机
本发明涉及一种送风机，特别是一种在送风的同时能够吸收空气中所含的水份，或者氧化或者分解空气中所含的极性物质和有机物质，例如空气中气味的送风机。
通常的这类送风机，例如，普遍使用一种送风系统，该系统包括一风扇，例如西洛可(scirocco)风扇、涡轮风扇、横流风扇等，在这种系统中，在风扇的送风通路上设置了例如去湿器、除臭剂、除尘过滤器或类似物。
日本特许公开平5-23531公开了一种送风机，其中在几个盘的表面上固定或粘附有催化剂，主要用来提供一种除臭功能。这种送风机公知为多盘叠层送风机。
在上述普通的送风机中，在送风通路上设置去湿器、除臭剂、除尘过滤器等插入物的送风系统中所用的送风机仅仅具有送风功能。在这种情况下，所使用的送风机必须具有更高的送风压力来补偿由于设置在送风通路上的插入物所引起的压力损失，因此，送风系统的尺寸就会变大，这是不利的。
插入物的另一种例子是采用一种蜂窝型或组合塔型插入物。由于这些插入物用作送风系统的部件，其存在导致整个系统结构不够密实。
另一方面，在日本特许公开平5-23531中所公开的送风系统具有足够的送风能力。然而，该系统的问题是送风量小。
本发明的一个目的在于提供一种送风机，其能够获得等于或者大于普通的多叶片型送风机的足够的送风量，与普通的具有例如将除尘过滤器等设置在送风通路中插入物的送风机相比减少了压力损失，在尺寸上能够使结构密实，并且具有卓越的送风去湿和除臭功能。
为了获得上述目的，按照本发明的送风机的第一方面提供一种多叶片结构的送风机，其具有多个叶片，其特点在于，由一纤维材料构成的并具有去湿、吸收、和氧化/分解功能中至少一种功能的一片形元件固定于叶片轮的内圆周侧或外圆周侧中至少一侧，以封闭叶片轮相邻叶片之间的各叶片间隔空间。
在上述结构中，片形元件由无机纤维和金属纤维中至少一种纤维形成，例如，活性碳纤维、玻璃纤维、矾土纤维、硅石-矾土纤维、铝纤维、铜纤维、铁纤维、镍纤维、不锈钢纤维、镍铬合金纤维或铬铝钴耐热钢纤维或其组合，以提供一种具有这样一种表面的片形体，在该表面上反应生成水份吸收剂，例如硅胶、硅铝胶或铝胶。
而且，在上述结构中，以氧化/分解剂，例如铜、镍、铁、铬、铂、钯或铑对片形元件的该表面进行处理，以便进一步对极性物质或有机物质赋予一种氧化/分解功能。
本发明的第二方面还提供了一种具有多个叶片的多叶片送风机，其特点在于，在叶轮相邻叶片之间的各间隔空间中充填一束空心纱线，每根纱线由无机纤维构成，纱线被赋予去湿、吸收和氧化/分解功能中的至少一种功能。
在上述结构中，在叶轮内设置一加热器。
按照上述结构，由于叶轮旋转所泵送的空气穿过随叶轮一起旋转的片形件或空心纱线束，然后，所传送的空气从一送风机壳的出口排出。当所泵送的空气穿过片形件或空心纱线束时，将根据赋予片形件或空心纱线束的功能受到不同的处理。即，所泵送的空气被去湿和/或极性物质或无机物质被吸收或分解，从而完成了空气的去湿、除臭或类似的处理。
关于这一点，片形件或空心纱线束如上所述与叶轮一起转动，所泵送的空气可以在极其均匀的条件下穿过整个片形件或空心纱线束。由于所泵送的空气穿过片形件或空心纱线束，因此，其几乎没有压力损失。
然后，用一加热器加热片形件或空心纱线束并使其再生或翻新。
以下结合附图，通过详细描述本发明的优选实施例，会更清楚和更容易地理解本发明，应当理解，附图中示出的实施例不是为了规定或限定本发明的范围，仅仅是为了使本发明更容易解释和理解，附图中：
图1为一横剖面图，示出本发明的第一实施例的送风机；
图2为一横剖面图，示出本发明的第一比较例的送风机；
图3为一横剖面图，示出本发明的第二比较例的送风机；
图4为一横剖面图，示出本发明的第三比较例的送风机；
图5为一图表，示出本发明实施例和比较例各送风机的送风量；
图6为一横剖面图，示出本发明第二实施例的送风机；
图7为一横剖面图，示出本发明第三实施例的送风机；
图8为一透视图，示出一个用于各实施例加热器的结构。
现在参考附图描述本发明的送风机的优选实施例。
图1示出本发明的第一实施例送风机的横剖面图。图中，参考号1表示一多叶片型送风机，其包括一西洛可风扇2和一机壳3。当西洛可风扇2在图1中沿顺时针方向转动时，从机壳3的一涡管腔室4的中心部分引入的空气从一出口5排出。这种结构与一种顺序的多叶片型送风机相同。该西洛可风扇2的这种结构能安装多个叶片2a。
在西洛可风扇2的一内周边，提供一具有气体传送性能的圆柱状片形元件6，其一外周边与西洛可风扇2的叶片端部2a的内侧端部相邻并连接，因此，相邻叶片2a之间的各间隔空间被片形件6封闭。
上述片形件6选择这样的结构，其包括由织物或无纺织物形成的无机纤维或金属纤维制成，例如用活性碳纤维、玻璃纤维、矾土纤维、硅石-矾土纤维、铝纤维、铜纤维、铁纤维、镍纤维、不锈钢纤维、镍铬合金纤维、铬铝钴耐热钢纤维或类似纤维中的一种束缚而成一片形体；和一种水份吸收体；和/或一种用于吸收极性物质和有机物质的吸收体；和/或用于氧化或分解极性物质和有机物质的氧化/分解剂，其在片形体的一表面上反应生成。
作为水份吸收体的例子，优选使用硅胶、硅铝胶、铝胶或类似物。作为吸收体的例子，优选使用活性碳除臭，多孔玻璃纤维除臭和去湿或类似方案。此外，作为氧化/分解剂的例子，优选使用铜、镍、铁、铬、铂、钯、铑或类似物。
在上述结构中，当西洛可风扇2转动时，从西洛可风扇2的中间部分引入的空气被泵送到西洛可风扇2的外周边侧，然后从出口5排出。当空气被泵送到西洛可风扇2的外周边时，被泵送的空气穿过片形件6。这时，被泵送的空气在穿过片形件6的过程中被去湿，并且/或者空气中所含的极性物质和有机物质被吸收或分解，从而完成去湿和/或除臭等处理。
关于这一点，由于片形件6如上所述地舆西洛可风扇2一起转动，所泵送的空气可以在极其均匀的条件下穿过整个片形件6。因此，所泵送的空气穿过片形件6几乎没有压力损失。
为了估价图1所示本发明实施例送风机的性能，准备了三个比较例的送风机，它们分别图示于图2、3和4，并进行了比较试验。图示于图1-4的各送风机西洛可风扇2的尺寸和叶轮的转速设定得彼此相等。而且，在相应的送风机上所用的片形件6具有同样的特征和特性。
图2示出了其上没有附装片形件6的送风机。在图3所示的送风机中，一圆柱形片形件6a附接于壳3的一内表面上，以使该片形件6a朝向西洛可风扇2的一外圆周部分。在图4所示出的送风机中，一片形件6b设置在送风机的送风通道7中。
分别示于图1-4中各送风机的送风量在以相同的转速驱动各送风机的条件下进行了测试，测试的结果示于图5，其中，参考号a表示示于图1的本发明的第一实施例的送风机的送风量，而参考号b、c和d分别表示示于图2-4中第一至第三比较例送风机的送风量。
从示于图5的结果可清楚看出，事实证明，示于图2中没有使用片形件6的第一比较例的送风量最大。然而，示于图1中本发明第一实施例的送风机与没有片形件的送风机相比几乎具有相同的送风量。
另一方面，由于示于图3和图4的送风机的片形件6a和6b设置在送风通道上，因片形件的设置所引起的压力损失陡增。因此，与第一实施例和第一比较例相比送风机的送风量不利地降低。
顺便说一句，虽然没有作为一个例子示出，即使圆柱形片形件6固定在西洛可风扇2的一外圆周上并与西洛可风扇2一起转动，所获得的结果也几乎与第一实施例的情况相同，在该实施例中，片形件固定于西洛可风扇2的一内圆周上。再有，即使在片形件6固定于西洛可风扇2的内外圆周上的情况下，运行风扇时也不会引起任何麻烦。
一种作为片形件6用于上述第一实施例的铝无纺布的外表面面积示于下面的表1中。
             表1
    纤维宽度     100μ
    纤维厚度     20μ
    铝比重     2.7g/cm3
  铝无纺布比重     0.16g/cm3
  铝无纺布面积     71cm2/cm3
此外，铝无纺布的压力损失550mm-aq·cm2·min/cm·m3。
上述铝无纺布按照包括如下步骤的一种方法制成：将15克50％浓缩的硫酸(conc-H2SO4)溶液混合到50％三级硅酸钠溶液中，以制备一种混合物，猛烈搅拌该混合物以制备一种均匀的混合溶液；将一铝片浸泡在该混合溶液中；并除去过多的混合溶液量。
图6示出本发明的第二实施例的一送风机。该第二实施例是通过在装于送风机1的西洛可风扇2的相邻叶片2a之间的各间隔空间内填入空心纱线束8而制成。空心纱线束8由无机纤维构成，该无机纤维受到吸湿(去湿性)处理。构成空心纱线束的各空心纱线的长度为40mm。空心纱线两端5mm范围内的端部编成辫子，从而具有空心形状，而其余的30mm范围的中间部分成形为细长形。
空心纱线的规格和结构如下：
材料：硅铝长纤维(Nichibi Co.，Ltd.制造的R960D-G2)
构成空心纱线的纱线数：32
构成纱线的纤维数：960
纤维直径：7μm
空心纱线端部的外/内径：3.0/2.6mm
单位体积空心纱线纤维的表面积：962cm2/cc
当使用直径为13cm，宽度为4cm，纤维部分的厚度为3cm的叶轮时，纤维的表面积达到471000cm2，结果提供了大的外表面面积。
当采用第二实施例的送风机处理空气时，进行性能测量，得到表2所示的如下结果。
               表2
    项目     结果
空气量(容量)     3m3/min
待处理的空气的温度     25℃
待处理的空气的湿度     65％
处理过的空气的温度     45℃
处理过的空气的湿度     5％
在第一和第二实施例的送风机中，在各西洛可风扇2的内部装有一加热器9。该加热器9与一电源电联接，以便在西洛可风扇的周围断续地形成一种加热状态。
加热器9用于使空心纱线束8再生。即，当空心纱线束8在送风机的一预定运行期间内吸收了水份和/或吸收了有机物质或极性物质之后，通过加热一段预定时间使空心纱线束8再生。
当然，加热器9也可用于再生第一实施例的送风机的片形件6。
图7示出了本发明的第三实施例的送风机。该第三实施例是设置两个送风机1a和1b，各送风机1a和1b以这样一种方式替换运行，即一个送风机引入并处理空气，同时另一送风机加热再生。
两送风机1a和1b通过一共用转动轴彼此可转动连接，该共用转动轴由一共用马达10驱动。在各送风机1a和1b的出口5a和5b处提供有湿空气管11a、12a和干空气管11b、12b。各送风机1a和1b的湿空气管11a和12a和干空气管11b、12b构造成能够通过一开关阀13a和13b交替打开送风通路。而且，各送风机1a和1b的干空气管11b和12b整体联接于一干空气总管。
此外，在各送风机1a和1b上提供的西洛可风扇2的外周边部分上固定一由铝纤维构成的片形件6，铝纤维进行了赋予其以吸湿性(去湿性)的处理。而且在各送风机1a和1b的西洛可风扇2的内部提供一加热器9，该加热器9由一支撑元件(未示出)支撑。
这种结构的送风机以如下方式运行。即通过控制两个开关阀13a和13b，一个送风机1a的干空气管11b打开，送风机1a的湿空气管11a关闭，同时，另一送风机1b的干空气管12b关闭，该送风机1b的湿空气管12a打开。然后，将干空气管关闭的送风机1b中的加热器9操作至加热状态。
由于上述操作，当引入其加热器9没有处于加热状态的送风机1a中的空气穿过片形件6时，空气被去湿并转变为干燥空气，该干燥空气经过干燥空气管11b泵送到干燥空气总管14。
另一方面，引入到其加热器9处于加热模式的送风机1b中的空气被加热器9加热，然后穿过片形件6。接着，空气被泵送穿过湿空气管12a，然后重新排放到大气中。在这一运行过程中，送风机1b的片形件6被加热并再生。
通过交替地重复这一操作，可以连续地从干空气总管14中获得经过去湿或类似处理的空气，而提供在两送风机1a和1b中的片形件6交替地再生。
在第三实施例中，使用的片形件6是通过硅酸钠硅胶化处理在铝无纺布表面上形成的，可以获得在下面的表3中示出的空气处理的结果。
             表3
    项目     结果
空气量(容量)     5m3/min
待处理空气温度     25℃
待处理空气湿度     70％
处理后空气温度     46℃
处理后空气湿度     15％
构成加热器9的材料如下：
无机纤维：矾土纤维(Nichibi Co.，Ltd制造的R960D-G2)
无机纤维数量：8
金属纤维：直径为0.3mm的镍丝(Tokyo Resistance Wire Co.，Ltd制造的NCHW)
金属纤维数量：4
下面示出这种结构加热器9的性能。
电阻值：20Ω/m
加热器直径：2.3mm
从常温至700℃的加热时间：4秒
从700℃至常温的退热时间：30秒
下面解释一个除臭实验的例子。
以与第三实施例中片形件6的相同方法，对铝无纺布进行硅胶化处理，然后将其浸泡在一种氧化亚铜-抗坏血酸液体混合物中，最后再使其干燥。所得到的铝无纺布连接于西洛可风扇2的内(或外)周边部分。然后，进行一种感觉试验来评价送风机相对于硫醇的除臭功能。
结果证明经西洛可风扇处理过的空气一点也没有味。
在上述各实施例中，在西洛可风扇2的内周边部分提供了一加热器9，例如可以使用图8所示的加热器9，该加热器是通过围绕一由无机纤维制成的空心纱线15缠绕若干细金属丝16而制成。
金属丝以这样一种方法缠绕，即各金属丝16围绕空心纱线交替地向上向下缠绕。加热器为挠性的。
按照本发明，可以提供一种送风机，其能够获得等于或者大于普通多叶片型送风机的足够的送风量，与普通的具有例如除尘过滤器等设置在送风通路中的插入物的送风机相比减少了压力损失。在尺寸上能够密实构造，并且具有卓越的送风去湿和除臭功能。
虽然前面参考实施例对本发明进行了描述，但本领域的人员不超出本发明的范围和精神，可以对本发明进行各种改进、变化、省略、增加和其它变形，但是，应该理解，本发明不限于所描述的实施例，而是包括权利要求书中要素所指定的范围和权利要求书的等同范围。

Claims (5)

1.一种具有多个叶片的多叶片结构送风机，其特征在于，由纤维材料构成的并具有去湿、吸收、和氧化/分解功能中至少一种功能的一片形元件固定于叶片轮的内圆周侧或外圆周侧中至少一侧，以封闭所述叶片轮相邻叶片之间的各叶片间隔空间。
2.如权利要求1所述的送风机，其特征在于，所述片形元件由无机纤维和金属纤维中至少一种纤维形成，例如，活性碳纤维、玻璃纤维、矾土纤维、硅石-矾土纤维、铝纤维、铜纤维、铁纤维、镍纤维、不锈钢纤维、镍铬合金纤维或铬铝钴耐热钢纤维或其组合，以提供具有这样一种表面的所述片形体，在所述表面上反应生成水份吸收剂，例如硅胶、硅铝胶或铝胶。
3.如权利要求2所述的送风机，其特征在于，以氧化/分解剂，例如铜、镍、铁、铬、铂、钯或铑对所述片形元件的所述表面进行处理，以便进一步对极性物质或有机物质赋予氧化/分解功能。
4.一种具有多个叶片的多叶片送风机，其特征在于，在叶轮的相邻叶片之间的各间隔空间中充填一束空心纱线，每根纱线由无机纤维构成，纱线具有去湿、吸收和氧化/分解功能中的至少一种功能。
5.如权利要求1、2、3和4中任一项所述的送风机，其特征在于，在所述叶轮内设置一加热器。
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