一种涡轮单元及涡轮装置
技术领域
本实用新型涉及通风换气机械技术领域，尤其涉及一种涡轮单元及涡轮装置。
背景技术
涡轮是一种用于通风和换气的机械，被广泛的应用在医用领域和工业领域。示例地，微型呼吸机、笔记本电脑的散热器等均可以采用涡轮。
相关技术中，涡轮通常包括：具有进气口和出气口的壳体，位于壳体内部的叶轮，以及带动叶轮旋转的电动机。采用涡轮进行通风或换气的过程为：向电动机提供电能，以使电动机带动叶轮高速旋转，此时，在离心力的作用下，叶轮中心位置处的气流压力低于进气口周围的气流压力，这样一来，在压差的作用下，进气口周围的气流由进气口流入壳体内。进入壳体内的气流经过叶轮增压后，由出气口流出壳体，进而实现通风或换气。
但是，由于涡轮需要利用电动机带动叶轮旋转实现通风或换气，且涡轮和电动机的体积通常较大，导致涡轮的体积较大，进而导致涡轮较难应用在对空间要求较高的设备(如笔记本电脑)中。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种涡轮单元及涡轮装置，以解决现有技术中存在的导致涡轮较难应用在对空间要求较高的设备中的技术问题。
如上构思，本实用新型所采用的技术方案是：
一种涡轮单元，所述涡轮单元包括：一中空的绝缘壳体，以及相对设置于所述绝缘壳体两端的第一导电片和第二导电片，所述第一导电片和所述第二导电片中的至少一个的极性可变；
所述第一导电片的极性与所述第二导电片的极性相同时，所述第一导电片与所述第二导电片互相排斥，以吸入所述绝缘壳体外的气流；所述第一导电片的极性与所述第二导电片的极性不同时，所述第一导电片与所述第二导电片互相吸附，以排出所述绝缘壳体内的气流。
作为优选，所述绝缘壳体上具有在进气口和出气口，所述第二导电片与绝缘壳体的一端固定连接；
所述第一导电片的极性与所述第二导电片的极性不同时，所述第一导电片向靠近所述第二导电片的方向移动，以从所述出气口排出所述绝缘壳体内的气流；所述第一导电片的极性与所述第二导电片的极性相同时，所述第一导电片向远离所述第二导电片的方向移动，以从所述进气口吸入所述绝缘壳体外的气流。
作为优选，所述涡轮单元还包括：第一导电条和第二导电条，所述第一导电条和所述第二导电条均位于所述绝缘壳体内且均与所述第二导电片垂直；
所述第二导电片固定于所述第一导电条和所述第二导电条的同一侧，且所述第一导电条和所述第二导电条中的一个与所述第二导电片电连接，另一个与所述第二导电片绝缘；
所述第一导电片滑动设于所述第一导电条和所述第二导电条上，且所述第一导电条和所述第二导电条中与所述第二导电片电连接的一个与所述第一导电片绝缘，所述第一导电条和所述第二导电条中与所述第二导电片绝缘的一个与所述第一导电片电连接。
作为优选，所述第一导电片上具有第一开口和第二开口，
所述第一导电片通过所述第一开口卡在所述第二导电条上，所述第一导电片通过所述第二开口卡在所述第一导电条上，所述第一导电片能够以所述第一导电条和所述第二导电条为导轨进行移动。
作为优选，所述第一导电片上具有第一通孔和第二通孔，
所述第一导电片通过所述第一通孔套在所述第一导电条上，所述第一导电片通过所述第二通孔套在所述第二导电条上，所述第一导电片能够以所述第一导电条和所述第二导电条为导轨进行移动。
作为优选，其特征在于，所述绝缘壳体上具有进气口和出气口，
所述第一导电片的极性与所述第二导电片的极性相同时，所述第一导电片和所述第二导电片同时相背离运动，以从所述进气口吸入所述绝缘壳体外的气流；所述第一导电片的极性与所述第二导电片的极性不同时，所述第一导电片和所述第二导电片同时相向运动，以从所述出气口排出所述绝缘壳体内的气流。
作为优选，所述涡轮单元还包括：向内单向膜片和向外单向膜片，
所述向内单向膜片设置在所述进气口内，所述向内单向膜片被配置为：允许所述绝缘壳体外的气流通过所述向内单向膜片流入所述绝缘壳体；
所述向外单向膜片设置在所述出气口内，所述向外单向膜片被配置为：允许所述绝缘壳体内的气流通过所述向外单向膜片流出所述绝缘壳体。
作为优选，所述绝缘壳体呈棱柱状，且所述绝缘壳体包括：至少三个侧板，所述至少三个侧板包括：设置有所述进气口的第一侧板，以及设置有所述出气口的第二侧板；
所述进气口的大小等于所述第一侧板的大小，或者，所述进气口的大小小于所述第一侧板的大小；
所述出气口的大小等于所述第二侧板的大小，或者，所述出气口的大小小于所述第二侧板的大小。
作为优选，所述绝缘壳体呈四棱柱状，且所述绝缘壳体包括：四个侧板，所述四个侧板包括一个第一侧板和一个第二侧板，且所述一个第一侧板与所述一个第二侧板相对设置。
本实用新型还提供了一种涡轮装置，所述涡轮装置包括：具有进气端和出气端的箱体和上述涡轮单元，多个涡轮单元均位于所述箱体内。
作为优选，所述涡轮单元包括：第一导电条和第二导电条，
所述多个涡轮单元在所述箱体内阵列排布，且位于同一列的所述多个涡轮单元中的多个所述第一导电条串联，所述位于同一列的多个涡轮单元中的多个所述第二导电条串联。
本实用新型的有益效果：
本实用新型实施例提供的涡轮单元的结构较简单，并且，可以通过改变第一导电片或第二导电片的极性实现涡轮单元的进出气，进而实现通风或换气，而无需采用叶轮和发动机，使得涡轮单元的体积可以较小，进而使得涡轮单元可以应用在对空间要求较高的设备中。
附图说明
图1是本实用新型实施例提供的相关技术中的涡轮的结构示意图；
图2是本实用新型实施例一提供的一种涡轮单元的局部结构示意图；
图3是本实用新型实施例一提供的一种涡轮单元的结构示意图；
图4是本实用新型实施例一提供的另一种涡轮单元的结构示意图；
图5是本实用新型实施例一提供的另一种涡轮单元的局部结构示意图；
图6是图5中涡轮单元的俯视图；
图7是本实用新型实施例一提供的又一种涡轮单元的俯视图；
图8是本实用新型实施例二提供的一种涡轮单元的结构示意图；
图9是本实用新型实施例三提供的一种涡轮单元的结构示意图；
图10是图9中的涡轮单元的俯视图。
图中：
01、壳体；011、进气口；012、出气口；
10、涡轮单元；
11、绝缘壳体；111、第一侧板；112、第二侧板；
12、第一导电片；13、第二导电片；14、第一导电条；15、第二导电条；16、向内单向膜片；17、向外单向膜片；18、限位片。
具体实施方式
为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部。
图1为本实用新型实施例提供的相关技术中的涡轮的结构示意图，如图1所示，涡轮包括：具有进气口011和出气口012的壳体01，位于壳体01内部的叶轮(未示出)和电动机(未示出)。该叶轮用于为进入壳体的气流加压，该电动机用于带动叶轮旋转。由于涡轮和电动机的体积通常较大，导致容纳涡轮和电动机的壳体的体积较大，进而导致涡轮的体积较大，从而导致涡轮较难应用在对空间要求较高的设备中。另外，由于电动机的功耗较大，导致将涡轮应用在可移动设备上时，涡轮需要消耗较多的电能，降低了可移动设备的续航时间。
本实用新型实施例提供了一种涡轮单元，该涡轮单元的体积较小，能够应用在对空间要求好高的设备中，且该涡轮单元无需采用电动机，降低了涡轮单元的功耗。
如图2所示，该涡轮单元10包括：一中空的绝缘壳体11，以及相对设置于该绝缘壳体11两端的第一导电片12和第二导电片13。其中，该第一导电片12和该第二导电片13中的至少一个的极性可变。极性是指物体的带电情况，例如，若物体所带电荷为正电荷，则物体的极性为正；若物体所带的电荷为负电荷，则物体的极性为负。
当第一导电片12的极性与第二导电片13的极性相同时，第一导电片12与第二导电片13互相排斥，以吸入绝缘壳体11外的气流；当第一导电片12的极性与第二导电片13的极性不同时，第一导电片12与第二导电片13互相吸附，以排出绝缘壳体11内的气流。
综上所述，本实用新型实施例提供的涡轮单元10的结构较简单，并且，可以通过改变第一导电片12或第二导电片13的极性实现涡轮单元10的进出气，进而实现通风或换气，而无需采用叶轮和发动机，使得涡轮单元10的体积可以较小，进而使得涡轮单元10可以应用在对空间要求较高的设备中。
另外，由于本实用新型实施例提供的涡轮单元10无需设置电动机，使得涡轮单元10的功耗较小，这样一来，当涡轮单元10应用在可移动设备上时，涡轮单元10消耗的电能较少，保证了可移动设备的续航时间。
实施例一
于本实施例中，请参考图2和图3，涡轮单元10包括一中空的绝缘壳体11，以及相对设置于该绝缘壳体11两端的第一导电片12和第二导电片13，该第二导电片13可以与该绝缘壳体11的一端固定连接，也即是，本实施例中的第一导电片12能够移动，第二导电片13固定。并且，绝缘壳体11上可以具有进气口和出气口。此时，当第一导电片12的极性和第二导电片13的极性不同时，该第一导电片12向靠近该第二导电片13的方向移动，以从绝缘壳体11上的出气口排出绝缘壳体11内的气流；当第一导电片12的极性和第二导电片13的极性相同时，该第一导电片12向远离该第二导电片13的方向移动，以从绝缘壳体11上的进气口吸入绝缘壳体11外的气流。
进一步地，请继续参考图2和图3，涡轮单元10还可以包括：向内单向膜片16和向外单向膜片17，该向内单向膜片16设置在绝缘壳体11的进气口内，且该向内单向膜片16被配置为：允许绝缘壳体11外的气流通过该向内单向膜片16流入绝缘壳体11，而不允许绝缘壳体11内的气流通过该向内单向膜片16流出绝缘壳体11。该向外单向膜片17设置在绝缘壳体11的出气口内，且该向外单向膜片17被配置为：允许绝缘壳体11内的气流通过该向外单向膜片17流出绝缘壳体11，而不允许绝缘壳体11外的气流通过该向外单向膜片17流入绝缘壳体11。这样一来，可以保证气流能够通过进气口流入绝缘壳体11，并通过出气口流出绝缘壳体11，实现通风或换气。
于本实施例中，绝缘壳体11可以呈棱柱状，且该呈棱柱状的绝缘壳体11可以包括：至少三个侧板，且该至少三个侧板包括设置有进气口的第一侧板111，以及设置有出气口的第二侧板112。其中，第一侧板111的个数和第二侧板112的个数可以根据实际需求确定。示例地，当涡轮单元10包括三个侧板，且涡轮单元10需要较大的进气面积时，该三个侧板中可以存在两个第一侧板111和一个第二侧板112；当涡轮单元10包括三个侧板，且涡轮单元10需要较大的出气面积时，该三个侧板中可以存在一个第一侧板111和两个第二侧板112。
请继续参考图2和3，绝缘壳体11呈四棱柱状，且该绝缘壳体11包括：四个侧板，该四个侧板包括一个第一侧板111和一个第二侧板112，且该一个第一侧板111与该一个第二侧板112相对设置。这样一来，可以降低由出气口流出的气流再次从进气口吸入的几率，保证了涡轮单元10的效率。
进一步地，第一侧板111上的进气口的大小可以等于该第一侧板111的大小，即第一侧板111上的进气口的面积与该第一侧板111的面积相等，也即是，位于第一侧板111上的进气口的向内单向膜片16的面积与该第一侧板111的面积相等，此时，涡轮单元10可以具有较大的进气面积，进而可以提高涡轮单元10的进气效率。或者，第一侧板111上进气口的大小可以小于该第一侧板111的大小，即位于第一侧板111上的出气口的向内单向膜片16的面积小于该第一侧板111的面积，这样一来，第一侧板111的开口面积较小，保证了第一侧板111的强度，进而保证了绝缘壳体11和涡轮单元10的强度。其中，图2是向内单向膜片16的面积小于第一侧板111的面积的示意图。
再进一步地，第二侧板112上的出气口的大小可以等于该第二侧板112的大小，即第二侧板112上的出气口的面积与该第二侧板112的面积相等，也即是，位于第二侧板112上的出气口的向外单向膜片17的面积与该第二侧板112的面积相等，此时，涡轮单元10可以具有较大的出气面积，进而可以提高涡轮单元10的出气效率。或者，第二侧板112上出气口的大小还可以小于该第二侧板112的大小，即位于第二侧板112上的出气口的向外单向膜片17的面积小于该第二侧板112的面积，这样一来，第二侧板112的开口面积较小，保证了第二侧板112的强度，进而保证了绝缘壳体11和涡轮单元10的强度。其中，图3是向外单向膜片17的面积小于第二侧板112的面积的示意图。
可选地，当出气口的大小小于第二侧板时，出气口可以设置在第二侧板靠近第二导电片13的一端。这样一来，第一导电片12向靠近第二导电片13的方向运动时，能够使更多的绝缘壳体11内的流体能够被排出，使得涡轮单元能够具有较高的效率。
需要说明的是，本实施例中的绝缘壳体11可以为两端开口的壳体；或者，本实施例中的绝缘壳体11还可以为两端密封的壳体；再或者，本实施例中的绝缘壳体11还可以为一端开口，另一端密封的壳体，本实施例对此不作限定。其中，图2和图3是绝缘壳体11为两端开口的壳体的示意图。
可选地，当绝缘壳体11为两端开口的壳体时，至少三个侧板可以包括：至少一个目标侧板，该目标侧板的两端设置有限位片18，且该限位片18与目标侧板之间存在夹角。该限位片18被配置为：限定第一导电片12的位置，以阻止第一导电片12滑出绝缘壳体11。
进一步地，请参考图4至图8，涡轮单元10还可以包括：第一导电条14和第二导电条15，该第一导电条14和该第二导电条15均位于绝缘壳体11内，且该第一导电条14和该第二导电条15均与第二导电片13垂直。
请继续参考图4和图5，第二导电片13固定于第一导电条14和第二导电条15的同一侧，且第一导电条14和第二导电条15中的一个与第二导电片13电连接，另一个与第二导电片13绝缘。
第一导电片12滑动设于第一导电条14和第二导电条15上，且第一导电条14和第二导电条15中与第二导电片13电连接的一个与第一导电片12绝缘，第一导电条14和第二导电条15中与第二导电片13绝缘的一个与第一导电片12电连接。
示例地，第一导电片12可以与第一导电条14电连接，且第一导电片12与第二导电条15绝缘；此时，第二导电片13与第二导电条15电连接，且与第一导电条14绝缘。也即是，第一导电片12通过第一导电条14与电源电连接，第二导电片13通过第二导电条15与电源电连接。这样一来，可以提高第一导电片12与电源，以及第二导电片13与电源电连接的稳定性。其中，电源用于向第一导电片12和第二导电片13提供电荷，使第一导电片12和第二导电片13带电。
于本实施例中，第一导电条14不仅用于将第一导电片12或第二导电片13与电源电连接，还可以作为第一导电片12滑动的导轨。相应的，第二导电条15不仅用于将第二导电片13或第一导电片12与电源电连接，还可以作为第一导电片12滑动的导轨。
请参考图5至图7，该第一导电片12上具有第一开口和第二开口。该第一开口的形状与第一导电条14的外形相匹配，以使第一导电片12能够通过第一开口卡在第二导电条15上。该第二开口的形状与第二导电条15的外形相匹配，以使第一导电片12通过第二开口卡在第一导电条14上，并且，第一导电片12能够以第一导电条14和第二导电条15为导轨进行滑动。
如图5和图6所示，第一导电条14和第二导电条15均可以呈圆柱状。可选地，如图7所示，第一导电条14和第二导电条15还可以均呈半圆柱体状。
综上所述，本实用新型实施例提供的涡轮单元10的结构较简单，并且，可以通过改变第一导电片12或第二导电片13的极性实现涡轮单元10的进出气，进而实现通风或换气，而无需采用叶轮和发动机，使得涡轮单元10的体积可以较小，进而使得涡轮单元10可以应用在对空间要求较高的设备中。
实施例二
本实施例与实施例一的区别在于本实施例中的第一导电片12和第二导电片13均能够移动，也即是，本实施例中的第二导电片13未与绝缘壳体11固定连接，且未与第一导电条14和第二导电条15固定连接。
具体的，本实施例中的第一导电片12和第二导电片13可以均通过导线与电源连接。或者，如图8所示，第一导电片12和第二导电片13还可以通过侧壁与绝缘壳体11固定连接的第一导电条14或第二导电条15与电源电连接。
此时，当第一导电片12的极性与第二导电片13的极性不同时，第一导电片12和第二导电片13同时相向运动，以从绝缘壳体11上的出气口排出该绝缘壳体11内的气流。当第一导电片12的极性与第二导电片13的极性不同时，第一导电片12和第二导电片13能够同时相背离运动，以从绝缘壳体11上的进气口吸入该绝缘壳体11外的气流。
本实施例的其余结构与实施例一均相同，不再赘述。
实施例三
本实施例与实施例一的区别在于本实施例中的第一导电片12的结构有所不同。具体的，请参考图9和图10，本实施例中的第一导电片12上具有第一通孔和第二通孔。
第一导电片12能够通过第一通孔套在第一导电条14上，且第一导电片12能够通过第二通孔套在第二导电条15上，并且，第一导电片12能够以第一导电条14和第二导电条15为导轨进行滑动。
本实施例的其余结构与实施例一均相同，不再赘述。
实施例四
本实施例提供了一种涡轮装置，该涡轮装置包括：具有进气端和出气端的箱体和多个上述实施例中的涡轮单元，该多个涡轮单元均位于箱体内。
可选地，为了提高了涡轮装置的效率，多个单元中的每个涡轮单元的进气口较出气口靠近进气端，且多个单元中的每个涡轮单元的出气口较进入口靠近出口端。
进一步地，多个涡轮单元中的每个涡轮单元可以包括：第一导电条和第二导电条。多个涡轮单元在箱体内阵列排布，且位于同一列的多个涡轮单元中的多个第一导电条串联，位于同一列的多个涡轮单元中的多个第二导电条串联。这样一来，电源仅需与涡轮装置中的一个第一导电条电连接，即可为涡轮装置与该一个第一导电条同列的多个第一导电条提供电能，进而为该列涡轮单元中的第一导电片提供电能。同样的，电源仅需与涡轮装置中的一个第二导电条电连接，即可为涡轮装置与该一个第二导电条同列的多个第二导电条提供电能，进而为该列涡轮单元中的第二导电片提供电能。并且，由于位于同一列的多个涡轮单元中的第一导电条(或第二导电片)串联，使得该一列涡轮单元中的第一导电片(或第二导电片)能够同步切换极性，还能够同步从箱体外吸入气流，并能够同步将气流排出风箱，从而使涡轮装置获得更大的持续气流。
再进一步地，涡轮装置还可以包括：检测单元和控制单元。检测单元可以设置在出气端且与控制单元的一端电连接，该检测单元用于检测流经出气端的气流的特征参数，以及向控制单元传输特征参数。其中，该特征参数至少可以包括：气流的流量和流速。控制单元的另一端与电源电连接，用于接收检测单元传输的特征参数，并根据特征参数调节向多个涡轮单元提供的电能的大小、频率，以及第一导电片(或第二导电片)的极性，以调节气流的流速。
实施例五
本实施例提供了一种涡轮单元的使用方法，其特征在于，用于使用上述实施例一至实施例三中的涡轮单元，方法包括：
控制所述涡轮单元的第一导电片的极性保持不变，并周期性的调节第二导电片的极性，以使所述第一导电片和所述第二导电片互相排斥吸入绝缘壳体外的气流以及互相吸附排出所述绝缘壳体内的气流；
或者，控制所述第二导电片的极性保持不变，并周期性的调节所述第一导电片的极性，以使所述第一导电片和所述第二导电片互相排斥吸入所述绝缘壳体外的气流以及互相吸附排出所述绝缘壳体内的气流。
下面，本实施例以具有图4或图5中结构的涡轮单元为例，对涡轮单元的使用方法进行简要说明，具有其他结构的涡轮单元的使用方法可以参考具有图4或图5中结构的涡轮单元的使用方法，本实施例在此不做赘述。
首先，向第一导电片12和第二导电片13提供极性相同的电能，由于极性相同的两个物体能够相互排斥，使得第一导电片12向远离第二导电片13的方向移动，此时，在压差的作用下，绝缘壳体11外的气流通过向内单向膜片16被吸入绝缘壳体11内。然后，保持第一导电片12的极性保持不变，改变第二导电片13的极性，使得第一导电片12和第二导电片13的极性不同，由于极性不同的两个物体能够相互吸引，使得第一导电片12停止向原理第二导电片13的方向移动，并向靠近第二导电片13的方向移动。在压差的作用下，绝缘壳体11内的气流通过向外单向膜片17被排出绝缘壳体11。这样一来，涡轮单元10完成了一次通风。当周期性的改变第二导电片13的极性时，涡轮单元10能够重复上述过程，达到持续通风的目的。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
以上实施方式只是阐述了本实用新型的基本原理和特性，本实用新型不受上述实施方式限制，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还有各种变化和改变，这些变化和改变都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
