專利名稱：黑板靜電凈塵方法及其設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種黑板靜電凈塵方法及其設備。
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重危害，而且影響衛生。
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備，如使用光學投影設備，或使用彩色水筆與塑料板面配合的設備，這種辦法雖然杜絕了粉筆灰現象，但因為價格昂貴，并且失去了使用粉筆時的許多便利，所以不可能在教學中廣泛使用。另一種辦法是改造黑板擦。在黑板擦上設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，實際使用效果和普通粉筆相比難以區分，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目前絕大多數教室里，依然使用著普通的黑板設備，粉筆灰依然危害著教師的健康，影響著教室的衛生環境。
本發明的目的是將靜電凈塵方法應用于黑板凈塵上，提供一種新的黑板凈塵方法及其設備，徹底解決粉筆灰的問題。
本發明的目的是通過下述方法和設備實現的將高壓直流電源的高壓輸出非接地端和夾在構成黑板的絕緣材料中的金屬網相連，以在黑板面及其近區形成一非均勻電場；將高壓直流電源的接地端和設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，在金屬槽的內表面及黑板擦的擦潔面上形成一比黑板面電場更強的非勻強電場。
實現上述方法的設備包括黑板、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，該金屬網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金屬吸塵槽并與高壓直流電源的接地端相連。
由于金屬網夾在絕緣材料中，且金屬網與直流電源相連，根據靜電原理，在金屬網格的近區的黑板面上將形成一非勻強極化電場，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電場中的電介質，它們被電場極化后，受到靜電引力指向非勻強電場梯度絕對值較大的黑板面，從而被吸附到黑板面上。理論上認為電場越不均勻，吸引力越大。即使電場均勻，因為粉筆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，實驗表明，電壓需在萬伏左右，因為金屬網是夾在絕緣材料中，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，因此在和電源接地端相連的金屬吸塵槽近區形成了比整個黑板面近區電場更強的非勻強電場，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的非均勻電場梯度絕對值更大的金屬吸塵槽內，從而使粉筆末被吸附到金屬吸塵槽的內表面，而不會飛揚在空氣中。
夾有金屬網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直接注入到第一層毛玻璃或有機玻或塑料書寫面中去，從而省去瀝青層。
本發明的優點是1.凈塵效果非常顯著，徹底解決了粉筆灰的問題，同時又能保持傳統的黑板設備使用上的優點；2.可以吸附塑料薄膜制的掛圖等，給教學帶來便利；3.可用來做常規靜電演示實驗；4.成本低，耗電量非常少。
下面結合附圖對本發明的實施例作進一步詳細描述。


圖1.靜電凈塵黑板設備總體結構示意2.黑板擦結構示意3.金屬網結構示意4.金屬網結構示意5.金屬網結構示意6.靜電凈塵黑板設備總體結構示意圖其中1.黑板擦 2.高壓直流電源3.毛玻璃或有機玻璃或塑料黑板面4.瀝青層 5.金屬網 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.滑槽實施例1參見圖1，整個黑板設備由黑板、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5，金屬網5通過導線與高壓直流電源2的高壓輸出非接地端相連，黑板擦1通過導線與高壓直流電源2的接地端相連。
黑板擦的結構參見圖2，在黑板擦刷毛9旁設金屬吸塵槽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吸進的粉筆灰在脫落時接住，金屬吸塵槽8通過導線和高壓直流電源的接地端相連。
金屬網的結構參見圖3，它是由金屬絲縱橫交錯而成。
實施例2金屬網的結構參見圖4，它是由兩組斜向金屬絲交錯而成，整個黑板設備的其它結構如實施例1所述。
實施例3金屬網的結構參見圖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成，整個黑板設備的其它結構如實施例1所述。
實施例4黑板設備整體結構參見圖6，在黑板11的上、下邊緣分別設滑槽13，滑桿12可在滑槽13內左右移動，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。
黑板擦的結構如實施例1中所述。
夾在黑板11中的金屬網如實施例1或實施例2或實施例3所述。
以上四個實施例中所述的黑板設備與普通黑板設備在解決粉筆灰問題上效果的差異可以從下表的實驗數據中看出實驗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.普通黑板設備 單位克
表2.靜電凈塵黑板設備單位克
權利要求
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成黑板的絕緣材料中的金屬網相連，以在黑板面及其近區形成一非均勻電場；(2)將高壓直流電源的接地端和設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，在金屬槽的內表面及黑板擦的擦潔面上形成一比黑板面電場更強的非均勻電場。
2.一種黑板靜電凈塵黑板設備，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，該金屬網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備，主要特點是在構成黑板的絕緣材料中夾一金屬網，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金屬吸塵槽，并使之與高壓直流電源的接地端相連。本發明利用微小介質在靜電場中被極化并受力的原理，實現黑板靜電凈塵的目的，徹底解決了粉筆灰的問題，同時又保持了傳統黑板設備在使用上的優點。
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 優先權日1991年6月8日
發明者潘佩昌 申請人:潘佩昌