專利名稱：黑板靜電凈塵方法及其設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種黑板靜電凈塵方法及其設(shè)備。
普通黑板的黑板面一般是玻璃或水泥或木制的，這種黑板的缺點(diǎn)是在黑板上寫粉筆字和用黑板擦擦黑板時，粉筆灰特別多，對教師的身體健康造成嚴(yán)重危害，而且影響衛(wèi)生。
為了解決粉筆灰問題，人們想了許多辦法一種辦法是徹底改換黑板設(shè)備，如使用光學(xué)投影設(shè)備，或使用彩色水筆與塑料板面配合的設(shè)備，這種辦法雖然杜絕了粉筆灰現(xiàn)象，但因?yàn)閮r格昂貴，并且失去了使用粉筆時的許多便利，所以不可能在教學(xué)中廣泛使用。另一種辦法是改造黑板擦。在黑板擦上設(shè)置普通電動吸塵器的裝置，改造后的黑板擦在使用上很不方便，噪音大，而且成本高，故難以普及。還有一種辦法是使用無塵粉筆，但無塵粉筆并不是真正無塵，只不過使粉筆灰稍有減少而已，實(shí)際使用效果和普通粉筆相比難以區(qū)分，因此也不能解決粉筆灰問題。所以，在我國及世界大部分地區(qū)目前絕大多數(shù)教室里，依然使用著普通的黑板設(shè)備，粉筆灰依然危害著教師的健康，影響著教室的衛(wèi)生環(huán)境。
本發(fā)明的目的是將靜電凈塵方法應(yīng)用于黑板凈塵上，提供一種新的黑板凈塵方法及其設(shè)備，徹底解決粉筆灰的問題。
本發(fā)明的目的是通過下述方法和設(shè)備實(shí)現(xiàn)的將高壓直流電源的高壓輸出非接地端和夾在構(gòu)成黑板的絕緣材料中的金屬網(wǎng)相連，以在黑板面及其近區(qū)形成一非均勻電場；將高壓直流電源的接地端和設(shè)置在黑板擦的擦潔面上刷毛旁的金屬吸塵槽相連，使在擦黑板時，在金屬槽的內(nèi)表面及黑板擦的擦潔面上形成一比黑板面電場更強(qiáng)的非勻強(qiáng)電場。
實(shí)現(xiàn)上述方法的設(shè)備包括黑板、黑板擦和高壓直流電源，其中(1)黑板由緊挨著的三層組成，第一層是毛玻璃或有機(jī)玻璃或塑料書寫面，第二層是瀝青，第三層是后襯板。在第二層瀝青中間夾有一個金屬網(wǎng)，該金屬網(wǎng)與高壓直流電源的高壓輸出非接地端相連，(2)在黑板擦的刷毛旁設(shè)金屬吸塵槽并與高壓直流電源的接地端相連。
由于金屬網(wǎng)夾在絕緣材料中，且金屬網(wǎng)與直流電源相連，根據(jù)靜電原理，在金屬網(wǎng)格的近區(qū)的黑板面上將形成一非勻強(qiáng)極化電場，用粉筆在黑板面上書寫時，粉筆末的微小顆粒就是處在這個非勻強(qiáng)電場中的電介質(zhì)，它們被電場極化后，受到靜電引力指向非勻強(qiáng)電場梯度絕對值較大的黑板面，從而被吸附到黑板面上。理論上認(rèn)為電場越不均勻，吸引力越大。即使電場均勻，因?yàn)榉酃P末顆粒被不均勻極化，電極也對這些顆粒有一個吸引力。此外，無論粉筆末是否均勻極化，它都受到金屬電極本身對它的吸力。實(shí)際上被極化后的粉筆末受到三種力的作用。為了使吸引力大到能使粉筆末被吸附到黑板面上的目的，就要增大電壓，實(shí)驗(yàn)表明，電壓需在萬伏左右，因?yàn)榻饘倬W(wǎng)是夾在絕緣材料中，所以人體的安全可以得到完全保證。在擦黑板時，由于黑板擦的大小相對于整塊黑板來講非常小，近似可以把它看做是一個無限大平面上的一點(diǎn)，因此在和電源接地端相連的金屬吸塵槽近區(qū)形成了比整個黑板面近區(qū)電場更強(qiáng)的非勻強(qiáng)電場，被黑板擦擦潔面的毛刷刷起的粉筆末在這個電場作用下，受到的吸引力是指向這個更強(qiáng)的非均勻電場梯度絕對值更大的金屬吸塵槽內(nèi)，從而使粉筆末被吸附到金屬吸塵槽的內(nèi)表面，而不會飛揚(yáng)在空氣中。
夾有金屬網(wǎng)的瀝青層一方面可以起到絕緣及防潮的作用，一方面又能夠使黑板面的底色為黑色。
另外也可以把金屬網(wǎng)直接注入到第一層毛玻璃或有機(jī)?；蛩芰蠒鴮懨嬷腥ィ瑥亩∪r青層。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是1.凈塵效果非常顯著，徹底解決了粉筆灰的問題，同時又能保持傳統(tǒng)的黑板設(shè)備使用上的優(yōu)點(diǎn)；2.可以吸附塑料薄膜制的掛圖等，給教學(xué)帶來便利；3.可用來做常規(guī)靜電演示實(shí)驗(yàn)；4.成本低，耗電量非常少。
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實(shí)施例作進(jìn)一步詳細(xì)描述。


圖1.靜電凈塵黑板設(shè)備總體結(jié)構(gòu)示意2.黑板擦結(jié)構(gòu)示意3.金屬網(wǎng)結(jié)構(gòu)示意4.金屬網(wǎng)結(jié)構(gòu)示意5.金屬網(wǎng)結(jié)構(gòu)示意6.靜電凈塵黑板設(shè)備總體結(jié)構(gòu)示意圖其中1.黑板擦 2.高壓直流電源3.毛玻璃或有機(jī)玻璃或塑料黑板面4.瀝青層 5.金屬網(wǎng) 6.后襯板7.黑板擦主體 8.金屬吸塵槽9.刷毛 10.儲塵盒 11.黑板12.滑桿13.滑槽實(shí)施例1參見圖1，整個黑板設(shè)備由黑板、黑板擦和高壓直流電源三部分組成，其中黑板由三層組成，第一層是毛玻璃或有機(jī)玻璃或塑料黑板面3，第二層是瀝青層4，第三層是后襯板6，在第二層瀝青層4中夾有一個金屬網(wǎng)5，金屬網(wǎng)5通過導(dǎo)線與高壓直流電源2的高壓輸出非接地端相連，黑板擦1通過導(dǎo)線與高壓直流電源2的接地端相連。
黑板擦的結(jié)構(gòu)參見圖2，在黑板擦刷毛9旁設(shè)金屬吸塵槽8，在黑板擦主體7的下方有一儲塵盒，正好能將金屬吸塵槽8吸進(jìn)的粉筆灰在脫落時接住，金屬吸塵槽8通過導(dǎo)線和高壓直流電源的接地端相連。
金屬網(wǎng)的結(jié)構(gòu)參見圖3，它是由金屬絲縱橫交錯而成。
實(shí)施例2金屬網(wǎng)的結(jié)構(gòu)參見圖4，它是由兩組斜向金屬絲交錯而成，整個黑板設(shè)備的其它結(jié)構(gòu)如實(shí)施例1所述。
實(shí)施例3金屬網(wǎng)的結(jié)構(gòu)參見圖5，它是由一組平行的金屬絲和在每根金屬絲上等間距地排列的許多垂直于黑板面的短釘構(gòu)成，整個黑板設(shè)備的其它結(jié)構(gòu)如實(shí)施例1所述。
實(shí)施例4黑板設(shè)備整體結(jié)構(gòu)參見圖6，在黑板11的上、下邊緣分別設(shè)滑槽13，滑桿12可在滑槽13內(nèi)左右移動，黑板擦1可在滑桿12上上下移動擦潔黑板，高壓直流電源2的高壓輸出非接地端與黑板11中夾的金屬網(wǎng)相連，高壓直流電源2的接地端通過滑槽13、滑桿12與黑板擦1中的金屬吸塵槽相連。
黑板擦的結(jié)構(gòu)如實(shí)施例1中所述。
夾在黑板11中的金屬網(wǎng)如實(shí)施例1或?qū)嵤├?或?qū)嵤├?所述。
以上四個實(shí)施例中所述的黑板設(shè)備與普通黑板設(shè)備在解決粉筆灰問題上效果的差異可以從下表的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中看出實(shí)驗(yàn)條件均使用無塵粉筆，均在黑板書寫面上研磨50克粉筆。
表1.普通黑板設(shè)備 單位克
表2.靜電凈塵黑板設(shè)備單位克
權(quán)利要求
1.一種黑板靜電凈塵方法，其特征在于(1)將高壓直流電源的高壓輸出非接地端和夾在構(gòu)成黑板的絕緣材料中的金屬網(wǎng)相連，以在黑板面及其近區(qū)形成一非均勻電場；(2)將高壓直流電源的接地端和設(shè)置在黑板擦擦潔面刷毛旁的金屬吸塵槽相連，使得在擦黑板時，在金屬槽的內(nèi)表面及黑板擦的擦潔面上形成一比黑板面電場更強(qiáng)的非均勻電場。
2.一種黑板靜電凈塵黑板設(shè)備，它包括黑板、黑板擦和高壓直流電源，其中黑板由緊挨著的三層組成，第一層是毛玻璃或有機(jī)玻璃或塑料書寫面，第二層是瀝青，第三層是后襯板，其特征在于(1)在黑板的第二層瀝青層中夾有一個金屬網(wǎng)，該金屬網(wǎng)與高壓直流電源的高壓輸出非接地端相連；(2)在黑板擦的刷毛旁設(shè)金屬吸塵槽，該金屬吸塵槽與高壓直流電源的接地端相連。
全文摘要
一種黑板靜電凈塵方法及其設(shè)備，主要特點(diǎn)是在構(gòu)成黑板的絕緣材料中夾一金屬網(wǎng)，并使之與高壓直流電源的高壓輸出非接地端相連，在黑板擦的刷毛旁設(shè)金屬吸塵槽，并使之與高壓直流電源的接地端相連。本發(fā)明利用微小介質(zhì)在靜電場中被極化并受力的原理，實(shí)現(xiàn)黑板靜電凈塵的目的，徹底解決了粉筆灰的問題，同時又保持了傳統(tǒng)黑板設(shè)備在使用上的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號B43L1/04GK1057231SQ9110363
公開日1991年12月25日 申請日期1991年6月8日 優(yōu)先權(quán)日1991年6月8日
發(fā)明者潘佩昌 申請人:潘佩昌