本發(fā)明涉及一種旋風(fēng)構(gòu)件及制造方法，特別是涉及安置了用于吸附懸浮顆粒物的液體的旋風(fēng)構(gòu)件。

背景技術(shù)：

通過空氣旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生離心力可以分離空氣中的懸浮顆粒物，以凈化空氣。例如各種結(jié)構(gòu)的旋風(fēng)除塵器，空氣在旋風(fēng)筒中產(chǎn)生離心力將空氣中的懸浮顆粒物與空氣分離，后經(jīng)集塵裝置排除。

旋風(fēng)半徑縮小有利于提高離心力去分離懸浮顆粒物，但當(dāng)半徑小于25mm時已經(jīng)分離尚未排出的懸浮顆粒物變得更容易被再卷入空氣，分離效果無法再提高。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提出一種旋風(fēng)構(gòu)件及制造方法，可以通過縮小旋風(fēng)半徑來提高懸浮顆粒物的分離效果。

本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的：

旋風(fēng)構(gòu)件包括內(nèi)弧面和空氣整流通道，空氣整流通道引導(dǎo)空氣進入內(nèi)弧面并沿內(nèi)弧面做螺旋或圓周遠動。旋風(fēng)構(gòu)件包括一體式旋風(fēng)構(gòu)件和分體式旋風(fēng)構(gòu)件。

一體式旋風(fēng)構(gòu)件包括但不限于螺旋盤繞的管、環(huán)形盤繞的管等，其本身既是空氣整流通道，同時其內(nèi)表面處于螺旋或圓環(huán)外圈方向的部分也是內(nèi)弧面。

分體式旋風(fēng)構(gòu)件包括但不限于旋風(fēng)筒和切向進風(fēng)通道的組合等。旋風(fēng)筒的內(nèi)表面是內(nèi)弧面，切向進風(fēng)通道是空氣整流通道，它們是可分離的兩個部分。

內(nèi)弧面上安置用于吸附懸浮顆粒物的物質(zhì)。

空氣整流通道上安置用于吸附懸浮顆粒物的物質(zhì)。

所述的吸附懸浮顆粒物的物質(zhì)包括但不限于液體，液體包括但不限于水、非水液體。非水液體包括但不限于甘油、硅油、潮解性鹽的水溶液等。潮解性鹽包括但不限于氯化鎂、氯化鈣等。在流動性液體中加入增稠劑等助劑增加粘度，甚至變?yōu)楦酄?，以免空氣流速大時吹走液體。變?yōu)楦酄顣r在外力或加熱等的作用下可以遷移。液體遷移，離開旋風(fēng)構(gòu)件時，將吸附的懸浮顆粒物帶離旋風(fēng)構(gòu)件。

被液體吸附的懸浮顆粒物不會再卷入空氣，令旋風(fēng)半徑，即內(nèi)弧面的半徑可以做到小于25mm、或小于10mm、或小于5mm、或小于4mm、或小于2.5mm、或小于1.5mm、或小于1mm。內(nèi)弧面的半徑，是內(nèi)弧面到空氣螺旋或圓周運動的軸心的距離。

多個旋風(fēng)構(gòu)件并聯(lián)。對于一個空氣凈化裝置，旋風(fēng)構(gòu)件并聯(lián)數(shù)量64個以上、100個以上、或400個以上、或1000個以上。這樣的空氣凈化裝置的基本特征是空氣從空氣入口進入并通過并聯(lián)的旋風(fēng)構(gòu)件，從空氣出口流出。

構(gòu)成內(nèi)弧面的材料具有孔隙，孔隙延伸至內(nèi)弧面表面，在內(nèi)弧面表面保持開口狀態(tài)。孔隙作為液體容留和流動的通道。

構(gòu)成空氣整流通道的材料具有孔隙，孔隙延伸至空氣整流通道的內(nèi)表面，在空氣整流通道的內(nèi)表面保持開口狀態(tài)?？紫蹲鳛橐后w容留和流動的通道。

為獲得上述特性，旋風(fēng)構(gòu)件的制造材料選用有孔隙的材料，包括但不限于普通海綿、吸水海綿等。多孔性材料的孔隙延伸到表面并在表面保持開口狀態(tài)。

普通海綿包括但不限于聚氨酯海綿等。

吸水海綿包括但不限于PVA吸水海綿、木漿海綿等。PVA吸水海綿，也叫聚乙烯醇吸水海綿、聚乙烯醇縮醛膠棉等，吸水后具有彈性。一個獲得方法是在P V A樹脂的水溶液中加入甲醛及發(fā)泡劑等其它助劑混合均勻，加入酸催化劑并混合均勻后注入模具中，加熱一定時間后固化，脫模后洗去未反應(yīng)的甲醛和酸催化劑等得到PVA吸水海綿。PVA吸水海綿形成過程中，孔隙延伸到表面并在表面保持開口狀態(tài)。木漿海綿，也叫木質(zhì)纖維海綿，性能與PVA吸水海綿類似。

對于模具加工，旋風(fēng)構(gòu)件容易形成側(cè)孔或側(cè)凹，該處的模具和旋風(fēng)構(gòu)件在脫模時互相阻擋。對于沒有側(cè)孔或側(cè)凹的旋風(fēng)構(gòu)件，直接開模即可。對于有側(cè)孔或側(cè)凹的旋風(fēng)構(gòu)件，采用下面甲、乙、兩種方法。

方法甲：旋風(fēng)構(gòu)件使用有彈性的材料制成，包括但不限于PVA吸水海綿，木漿海綿等，在模具加工中的脫模過程中利用材料的彈性變形躲開模具處于側(cè)孔或側(cè)凹的部分?；蚰＞咛幱趥?cè)孔或側(cè)凹的部分也可使用有彈性的材料制成，包括但不限于橡膠等，在脫模時通過變形躲開側(cè)孔或側(cè)凹處的旋風(fēng)構(gòu)件的阻擋?；蚰＞咛幱趥?cè)孔或側(cè)凹的部分也可使用可液化的材料制成，液化在旋風(fēng)構(gòu)件保持性能完好的條件下發(fā)生，脫模時可液化的材料變?yōu)橐后w從而與旋風(fēng)構(gòu)件分離?？梢夯牟牧习ǖ幌抻诩訜嵋夯牟牧虾腿芙庖夯牟牧?。加熱液化的材料包括但不限于固體石蠟等，加熱熔化時的溫度不破壞旋風(fēng)構(gòu)件的性能。溶解液化的材料包括但不限于明膠等。明膠有在堿性溶液中溶解而液化的，也有在酸性溶液中溶解而液化的。

當(dāng)模具處于側(cè)孔或側(cè)凹的部分也可使用可液化的材料制成，脫模時可液化的材料變?yōu)橐后w從而與旋風(fēng)構(gòu)件分離，不需要旋風(fēng)構(gòu)件承受脫模的拉力，可以減小相鄰并聯(lián)旋風(fēng)構(gòu)件之間的間隙到3mm以下、或2mm以下、或1mm以下。相鄰并聯(lián)旋風(fēng)構(gòu)件之間的間隙是指相鄰并聯(lián)旋風(fēng)構(gòu)件的內(nèi)弧面之間的最小距離。

這樣脫模的旋風(fēng)構(gòu)件，有側(cè)孔或側(cè)凹，但仍然是一體的。

為表述方便，以一種螺旋管為例，這種螺旋管是，在筒中安置螺旋葉片，螺旋葉片與管壁合圍形成螺旋管。螺旋葉片旋轉(zhuǎn)大于360度時，螺旋葉片在軸向重疊而形成側(cè)凹。當(dāng)開模方向與軸向一致時，模具處于側(cè)凹的部分的模芯開模時會受到螺旋葉片的阻擋。常規(guī)方法是開模時轉(zhuǎn)動模芯，以避開阻擋。對于大量并聯(lián)旋風(fēng)構(gòu)件，大量轉(zhuǎn)動的模芯是實現(xiàn)不了的。可行的方法是，利用旋風(fēng)構(gòu)件使用有彈性的材料制成，利用旋風(fēng)構(gòu)件的彈性，模芯推開螺旋葉片而拔出。模芯使用彈性材料，可通過模芯變形躲開螺旋葉片的阻擋。模芯使用可液化的材料，脫模時可液化的材料變?yōu)橐后w從而與旋風(fēng)構(gòu)件分離。

方法乙：

一、在側(cè)孔或側(cè)凹處分割旋風(fēng)構(gòu)件，形成兩個以上分段。對于多個并聯(lián)的旋風(fēng)構(gòu)件，各個旋風(fēng)構(gòu)件一起分段。對于上述螺旋管，螺旋葉片圈數(shù)超過一圈將出現(xiàn)側(cè)凹，在側(cè)凹處把并聯(lián)旋風(fēng)構(gòu)件分為兩個以上分段，使得每個分段中的螺旋葉片旋轉(zhuǎn)圈數(shù)在一圈以下，即螺旋葉片旋轉(zhuǎn)角度360度以下，消除側(cè)凹。例如每個分段螺旋葉片為半圈，即螺旋葉片旋轉(zhuǎn)180度。如果旋風(fēng)構(gòu)件要求螺旋葉片旋轉(zhuǎn)圈數(shù)為一圈半，即螺旋葉片旋轉(zhuǎn)540度，一共分成3個分段。各分段設(shè)置有定位結(jié)構(gòu)，幫助各個旋風(fēng)管對齊。定位結(jié)構(gòu)包括但不限于外框、定位孔等。

二、旋風(fēng)構(gòu)件的各個分段分別制造，完成后，組合各旋風(fēng)構(gòu)件的分段，定位孔中插定位銷，使各個旋風(fēng)管對齊，形成完整的旋風(fēng)管。

應(yīng)用甲、乙方法制造的旋風(fēng)構(gòu)件，內(nèi)弧面和空氣通道使用同一種材料，內(nèi)弧面和空氣通道是一體的，同時制造成形。對于所述的螺旋管，螺旋葉片與筒同時成形，材料相同。

一種旋風(fēng)構(gòu)件的制造工藝如下。

A(只適用于方法乙)，在側(cè)孔或側(cè)凹處分割旋風(fēng)構(gòu)件，形成兩個以上分段。例如對于上述螺旋管，每個分段螺旋葉片為半圈，即螺旋葉片旋轉(zhuǎn)180度。如果旋風(fēng)構(gòu)件要求螺旋葉片旋轉(zhuǎn)圈數(shù)為一圈半，即螺旋葉片旋轉(zhuǎn)540度，一共分成3個分段。各分段設(shè)置有定位結(jié)構(gòu)。

B(適用方法甲和乙)，把原材料放入模具。例如吸水海綿，原料為液態(tài)，可以直接放 入模具。

C(適用方法甲和乙)，固化原料。例如吸水海綿，經(jīng)過加熱，原料固化形成吸水海綿。

D(適用方法甲和乙)，脫模。對于方法甲，旋風(fēng)構(gòu)件使用有彈性的材料制成，包括但不限于PVA吸水海綿，木漿海綿等，利用材料的彈性變形躲開模具被阻擋的部分，或模具處于側(cè)孔或側(cè)凹的部分使用彈性材料制成，可通過模芯變形躲開螺旋葉片的阻擋，或模具處于側(cè)孔或側(cè)凹的部分也可使用可液化的材料制成，脫模時變?yōu)橐后w從而與旋風(fēng)構(gòu)件分離。

對于方法乙，由于各分段沒有側(cè)孔或側(cè)凹，常規(guī)脫模即可。

E，(只適用于方法乙)，組合各旋風(fēng)構(gòu)件的分段，定位孔中插定位銷，使各個旋風(fēng)管對齊，形成完整的旋風(fēng)管。

本發(fā)明提出了包括內(nèi)弧面和空氣整流通道的旋風(fēng)構(gòu)件，并給出了適合的材料和成形工藝，使得大量小直徑并聯(lián)旋風(fēng)構(gòu)件可以實現(xiàn)，內(nèi)弧面的半徑可以實現(xiàn)小于1mm。其上安置用于吸附懸浮顆粒物的液體?？諝庹魍ǖ酪龑?dǎo)空氣進入內(nèi)弧面并沿內(nèi)弧面做螺旋或圓周遠動，從而分離空氣中的懸浮顆粒物并吸附在吸附材料上。提高了通過空氣旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生離心力分離空氣中的懸浮顆粒物的效率。

附圖說明

附圖1，旋風(fēng)構(gòu)件示意圖

附圖2，并聯(lián)旋風(fēng)構(gòu)件示意圖

附圖3，彈性脫模及分段脫模示意圖

具體實施方式

下面結(jié)合圖例，進一步說明如下：

如附圖1，旋風(fēng)構(gòu)件示意圖。圖1(a)，旋風(fēng)構(gòu)件包括內(nèi)弧面2和空氣整流通道1，空氣整流通道1引導(dǎo)空氣以方向3進入內(nèi)弧面2并沿內(nèi)弧面2做方向4所示的螺旋或圓周遠動。

一體式旋風(fēng)構(gòu)件包括但不限于圖1(b)所示的螺旋(或圓環(huán))盤繞的管等，分體式旋風(fēng)構(gòu)件包括但不限于圖1(c)和圖1(d)所示的旋風(fēng)筒加切向進風(fēng)通道的組合等。

圖1(b)中，螺旋(或圓環(huán))盤繞的管其本身既是空氣整流通道11，同時其內(nèi)表面處于螺旋(或圓環(huán))外圈方向的部分也是內(nèi)弧面7。內(nèi)弧面7與其內(nèi)表面的其它部分包括內(nèi)表面處于螺旋(或圓環(huán))內(nèi)圈方向的部分表面8一起構(gòu)成空氣整流通道11，即螺旋(或圓環(huán))盤繞的管。空氣由入口5進入，做方向9所示的螺旋或圓周運動，從出口10流出。

圖1(c)是一種旋風(fēng)構(gòu)件的正視圖，圖1(d)是其俯視圖，旋風(fēng)筒15的內(nèi)表面是內(nèi)弧面123?？諝庹魍ǖ?7是切向進風(fēng)通道，引導(dǎo)空氣以內(nèi)弧面123的切線122的方向進入內(nèi)弧面123，內(nèi)筒120進一步輔助空氣做方向121所示的螺旋運動。

內(nèi)弧面2、內(nèi)弧面7、內(nèi)弧面123上以及空氣整流通道1內(nèi)表面、空氣整流通道17內(nèi)表面、空氣整流通道11的內(nèi)表面安置用于吸附懸浮顆粒物的物質(zhì)。

所述的物質(zhì)包括但不限于液體，液體包括但不限于水、甘油、硅油等。在流動性液體中加入增稠劑等助劑增加粘度，甚至變?yōu)楦酄?，以免空氣流速大時吹走液體。液體遷移，離開旋風(fēng)構(gòu)件時，將吸附的懸浮顆粒物帶離旋風(fēng)構(gòu)件。

內(nèi)弧面2、內(nèi)弧面7、內(nèi)弧面123的半徑可以做到小于25mm、或小于10mm、或小于5mm、或小于4mm、或小于2.5mm、或小于1.5mm、或小于1mm。內(nèi)弧面的半徑，是內(nèi)弧面到空氣螺旋或圓周運動的軸心的距離，如內(nèi)弧面123的半徑是內(nèi)弧面123到空氣螺旋或圓周運動的軸心19的距離124。

構(gòu)成內(nèi)弧面2、內(nèi)弧面7、內(nèi)弧面123的材料具有孔隙，孔隙延伸至表面，在表面保持開口狀態(tài)。

構(gòu)成空氣整流通道1、空氣整流通道17、空氣整流通道11的材料具有孔隙，孔隙延伸至 表面，在表面保持開口狀態(tài)。

附圖2，并聯(lián)旋風(fēng)構(gòu)件及定位機構(gòu)示意圖。其中圖2(a)中多個旋風(fēng)構(gòu)件22并聯(lián)，形成并聯(lián)旋風(fēng)構(gòu)件21，定位孔23在多個并聯(lián)旋風(fēng)構(gòu)件21串聯(lián)使用時或在并聯(lián)旋風(fēng)構(gòu)件21由多個分段組合而成時輔助定位。圖2(b)是一個空氣凈化裝置的示意圖，包括推動空氣流動的裝置26、空氣入口24、空氣出口27，在空氣入口24和空氣出口27之間放置并聯(lián)旋風(fēng)構(gòu)件25。對于一個空氣凈化裝置，并聯(lián)旋風(fēng)構(gòu)件25中并聯(lián)的旋風(fēng)構(gòu)件22為64個以上、100個以上、或400個以上、或1000個以上，空氣由空氣入口24進入并通過并聯(lián)旋風(fēng)構(gòu)件25，從空氣出口流出。當(dāng)模具處于側(cè)孔或側(cè)凹的部分也可使用可液化的材料制成，脫模時可液化的材料變?yōu)橐后w從而與旋風(fēng)構(gòu)件分離，不需要旋風(fēng)構(gòu)件承受脫模的拉力，可以減小相鄰并聯(lián)旋風(fēng)構(gòu)件之間的間隙28到3mm以下、或2mm以下、或1mm以下。相鄰并聯(lián)旋風(fēng)構(gòu)件之間的間隙28是指相鄰并聯(lián)旋風(fēng)構(gòu)件的內(nèi)弧面之間的最小距離。

構(gòu)成內(nèi)弧面的材料具有孔隙，孔隙延伸至內(nèi)弧面表面，在內(nèi)弧面表面保持開口狀態(tài)。孔隙作為液體容留和流動的通道。

構(gòu)成空氣整流通道的材料具有孔隙，孔隙延伸至空氣整流通道的內(nèi)表面，在空氣整流通道的內(nèi)表面保持開口狀態(tài)?？紫蹲鳛橐后w容留和流動的通道。

為獲得上述特性，旋風(fēng)構(gòu)件的制造材料選用有孔隙的材料，包括但不限于普通海綿、吸水海綿等。多孔性材料的孔隙延伸到表面并在表面保持開口狀態(tài)。

普通海綿包括但不限于聚氨酯海綿等。

吸水海綿包括但不限于PVA吸水海綿、木漿海綿等。PVA吸水海綿，也叫聚乙烯醇吸水海綿、聚乙烯醇縮醛膠棉等，吸水之后是有彈性的。一個獲得方法是在PVA樹脂的水溶液中加入甲醛及發(fā)泡劑等其它助劑混合均勻，加入酸催化劑并混合均勻后注入模具中，加熱一定時間后固化，脫模后洗去未反應(yīng)的甲醛和酸催化劑等得到PVA吸水海綿。PVA吸水海綿形成過程中，孔隙延伸到表面并在表面保持開口狀態(tài)。木漿海綿，也叫木質(zhì)纖維海綿，性能與PVA吸水海綿類似。

附圖3，彈性脫模及分段脫模示意圖。

一種旋風(fēng)構(gòu)件的制造工藝如下。

A(只適用于方法乙)，在側(cè)孔或側(cè)凹處分割旋風(fēng)構(gòu)件，形成兩個以上分段。如附圖3(b)，左邊是正視圖，右邊是右視圖：在筒311中安置螺旋葉片312，螺旋葉片312與筒311合圍形成旋風(fēng)構(gòu)件，即螺旋管351。螺旋管351是多個并聯(lián)螺旋管中的一個，其他螺旋管與此相同并按下述一起分段。螺旋葉片312的螺旋圈數(shù)為1圈半(即螺旋葉片旋轉(zhuǎn)540度)，螺旋葉片312旋轉(zhuǎn)大于360度時，螺旋葉片312在軸向重疊而形成側(cè)凹315。在側(cè)凹315處，按虛線316和虛線317所示位置，把螺旋管351分為分段318、分段319、分段320三個分段，使得每個分段中的螺旋葉片旋轉(zhuǎn)圈數(shù)在一圈以下，即螺旋葉片旋轉(zhuǎn)角度360度以下，例如180度，消除側(cè)凹。從左到右分段318中螺旋葉片的起點313、終點314。分段318、分段319、分段320上設(shè)置定位孔(如圖2中定位孔23)，作為定位結(jié)構(gòu)。

B(適用方法甲和乙)，把原材料放入模具。例如吸水海綿，原料為液態(tài)，可以直接放入模具。

C(適用方法甲和乙)，固化原料。例如吸水海綿，經(jīng)過加熱，原料固化形成吸水海綿；

D(適用方法甲和乙)，脫模。

對于方法甲，如附圖3(a)，左邊是正視圖，右邊是右視圖，在筒31中安置螺旋葉片32，螺旋葉片32與筒31合圍形成旋風(fēng)構(gòu)件，即螺旋管350。螺旋管350是并聯(lián)螺旋管中的一個。螺旋葉片32的螺旋圈數(shù)為1圈半(即螺旋葉片旋轉(zhuǎn)540度)，從左到右起點33、終點34。螺旋葉片32旋轉(zhuǎn)大于360度時，螺旋葉片32在軸向重疊而形成側(cè)凹35，也是部分模芯所在的位置，稱為模芯35。當(dāng)開模方向與軸向一致時，并且模芯35向左移動時，模芯35會受到側(cè)凹處螺旋葉片38的阻擋。常規(guī)方法是開模時轉(zhuǎn)動模芯35，以避開阻擋。對于大量并聯(lián)螺旋管350，大量轉(zhuǎn)動模芯是實現(xiàn)不了的?？尚械姆椒ㄊ敲撃７椒?，即利用側(cè)凹處螺 旋葉片38的彈性，在模芯35推動下側(cè)凹處螺旋葉片38向筒31筒壁方向變形，筒31的筒壁也會壓縮變形，使得模芯35推開側(cè)凹處螺旋葉片38而拔出。螺旋葉片38可選用的有彈性的材料包括但不限于PVA吸水海綿，木漿海綿等。當(dāng)模芯35使用彈性材料制成，也可通過變形躲開側(cè)凹處螺旋葉片38的阻擋而拔出。模芯35使用的彈性材料包括但不限于橡膠等。當(dāng)模芯35使用可液化的材料制成，脫模時可液化的材料變?yōu)橐后w從而與螺旋葉片38分離。液化在螺旋葉片38保持性能完好的條件下發(fā)生，脫模時可液化的材料變?yōu)橐后w從而與螺旋葉片38分離。可液化的材料包括但不限于加熱液化的材料和溶解液化的材料。模芯35使用的加熱液化的材料包括但不限于固體石蠟等，加熱熔化時的溫度不破壞螺旋葉片38的性能。例如當(dāng)旋風(fēng)構(gòu)件使用某個類型的PVA吸水海綿，在溫度高于150攝氏度時變軟而破壞螺旋葉片38的性能，這時要求加熱液化的材料液化時溫度低于150攝氏度，熔點66攝氏度的液體石蠟可以滿足要求。模芯35使用的溶解液化的材料包括但不限于明膠等，明膠有在堿性溶液中溶解而液化的，也有在酸性溶液中溶解而液化的。這樣脫模的螺旋葉片38，有側(cè)孔或側(cè)凹，但仍然是一體的。

對于方法乙，如附圖3(b)，對于模具，作為加工件的分段318、分段319、分段320沒有側(cè)凹或側(cè)孔，常規(guī)脫模即可。

E，(只適用于方法乙)，旋風(fēng)構(gòu)件的分段318、分段319、分段320按順序組合在一起，定位孔(如圖2中定位孔23)中插定位銷，使各個旋風(fēng)管對齊，形成完整的旋風(fēng)管。

方法乙適合所有的材料。應(yīng)用甲、乙方法制造的旋風(fēng)構(gòu)件，內(nèi)弧面和空氣通道使用同一種材料，內(nèi)弧面和空氣通道是一體的。對于所述的螺旋管，螺旋葉片與筒同時成形，材料相同。

內(nèi)弧面上和空氣整流通道上安置的用于吸附懸浮顆粒物的液體實例如下。

液體實例1，水。

液體實例2，水和甘油的混合物。

液體實例3，硅油。

液體實例4，氯化鎂的水溶液。

所述的液體遷移，離開旋風(fēng)構(gòu)件時，將吸附的懸浮顆粒物帶離旋風(fēng)構(gòu)件。

上述液體實例中加入氣相二氧化硅等增稠劑等助劑增加粘度，甚至變?yōu)楦酄?，以免空氣流速大時吹走液體。變?yōu)楦酄顣r在外力作用下可以遷移。

以上結(jié)合圖例對發(fā)明的具體實施方式做了說明，但這不能被理解為限制了本發(fā)明的范圍，本發(fā)明的保護范圍由所附的權(quán)利要求書限定，任何在本發(fā)明權(quán)利要求基礎(chǔ)上的改動都是本發(fā)明的保護范圍。