專利名稱：過(guò)濾器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種靜電過(guò)濾器。具體但非排它地，本發(fā)明涉及一種用于從氣流中去 除塵埃顆粒的靜電過(guò)濾器，例如用在真空吸塵器、風(fēng)扇或空調(diào)中的靜電過(guò)濾器。
背景技術(shù)：
眾所周知，可使用如泡沫過(guò)濾器、旋風(fēng)分離器和靜電分離器之類(lèi)的機(jī)械過(guò)濾器將 諸如臟物和塵埃這樣的顆粒從流體流中分離，在靜電分離器中塵埃顆粒帶電荷并隨后被吸 引到另一帶相反電荷的表面，用于收集。公知的旋風(fēng)分離設(shè)備包括用在真空吸塵器中的那些設(shè)備。已知這種旋風(fēng)分離設(shè)備 包括用于將相對(duì)較大的顆粒分離的低效率旋風(fēng)器和位于低效率旋風(fēng)器下游的高效率旋風(fēng) 器，高效率旋風(fēng)器用于分離仍留在氣流中的細(xì)小顆粒(例如見(jiàn)EP 0 042 723B)。公知的靜電過(guò)濾器包括摩擦靜電過(guò)濾器和駐極體介質(zhì)過(guò)濾器。這種過(guò)濾器的例子 描述于 EP0815788、US7179314 和 US6482252 中。這種靜電過(guò)濾器制造費(fèi)用相對(duì)便宜，但受到的不利影響是它們的電荷隨時(shí)間消 散，導(dǎo)致它們的靜電性能降低。這又將降低靜電過(guò)濾器可收集的塵埃量，這將縮短靜電過(guò)濾 器本身的壽命和任何其他下游過(guò)濾器的壽命。公知的靜電過(guò)濾器還包括這樣的過(guò)濾器，其使氣流中的塵埃顆粒以某種方式 帶電荷，隨后經(jīng)過(guò)帶電荷的收集電極上方或周?chē)员闶占?。這種過(guò)濾器的例子描述于 JP2007296305中，其中，氣流中的塵埃顆粒在它們經(jīng)過(guò)“電暈放電”金屬線時(shí)帶電荷并隨后 被捕獲在位于電暈放電金屬線下游的導(dǎo)電過(guò)濾介質(zhì)中。這種結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)是它們的效率相對(duì) 不高、用相對(duì)較貴的材料制造、且收集電極需要不斷維護(hù)，以維持它們不受所收集塵埃的影 響。一旦收集電極敷有一層塵埃，它們的效率將低得多。另一例子顯示在GB2418163中，其中，氣流中的塵埃顆粒在它們經(jīng)過(guò)位于旋風(fēng)器 內(nèi)側(cè)的電暈放電金屬線時(shí)帶電荷。帶電荷的塵埃顆粒隨后被捕獲于涂覆有導(dǎo)電涂層的旋風(fēng) 器壁上。盡管該結(jié)構(gòu)很緊湊，但是其存在的缺點(diǎn)是塵埃收集在旋風(fēng)器內(nèi)側(cè)。這不僅需要不 斷地且艱難地維護(hù)以從旋風(fēng)器的壁上去除塵埃，而且被捕獲于旋風(fēng)器內(nèi)側(cè)的任何塵埃都會(huì) 影響氣旋氣流，降低旋風(fēng)器本身的分離效率。另一例子顯示于US5593476中，其中，過(guò)濾介質(zhì)位于兩個(gè)可滲透電極之間，且氣流 穿過(guò)電極并穿過(guò)過(guò)濾介質(zhì)。人們期望靜電過(guò)濾器的效率盡可能高(即盡可能高比例地能從氣流中分離非常 細(xì)小的塵埃)，同時(shí)維持適度的工作壽命。還期望靜電過(guò)濾器上不會(huì)形成太大的壓力降。由此需要提供高效率和長(zhǎng)工作壽命的靜電過(guò)濾器。在某些應(yīng)用中，例如在家用真 空吸塵器應(yīng)用中，要求將器具制造得盡可能緊湊，又不犧牲器具的性能。還需要結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單 且能方便地裝入器具中的靜電過(guò)濾器。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明提供一種靜電過(guò)濾器，包括位于第一和第二電極之間的過(guò)濾介質(zhì)，每 個(gè)電極在使用期間處于不同電壓，以使得跨越過(guò)濾介質(zhì)形成電勢(shì)差，其中過(guò)濾器的性能沿 過(guò)濾介質(zhì)的長(zhǎng)度變化。可變化的性能可以是平均孔尺寸/直徑、每英寸孔數(shù)、過(guò)濾介質(zhì)的電阻率和/或類(lèi) 型。本說(shuō)明書(shū)中使用的術(shù)語(yǔ)“孔尺寸”和“孔直徑”可互換。用于測(cè)量平均孔尺寸/直徑和 計(jì)算每英寸孔數(shù)的方法在具體描述中給出。例如，平均孔尺寸每英寸孔數(shù)可以沿下游方向增加或減小。平均孔尺寸或每英寸 孔數(shù)的這種變化可以是發(fā)生在單個(gè)過(guò)濾介質(zhì)中的漸變，或者可使過(guò)濾介質(zhì)的多個(gè)段處于一 起以形成過(guò)濾介質(zhì)，該過(guò)濾介質(zhì)在其長(zhǎng)度上具有變化的平均孔尺寸或每英寸孔數(shù)。在靜電 過(guò)濾器中例如可以使用兩段、三段、四段或更多段的過(guò)濾介質(zhì)。再者，平均孔尺寸或每英寸 孔數(shù)可以沿下游方向增加或減少，或替換地可以以其他隨機(jī)或非隨機(jī)的方式改變。最優(yōu)選的是，過(guò)濾介質(zhì)的平均孔尺寸/直徑沿下游方向減小。優(yōu)選每英寸孔數(shù)可 以沿下游方向增加。這種結(jié)構(gòu)是有利的，因?yàn)樵谑褂闷陂g，過(guò)濾介質(zhì)的上游端將暴露于灰塵最多的環(huán) 境下，而較大的孔尺寸將能更好地適應(yīng)這種灰塵，而不會(huì)限制流過(guò)過(guò)濾器的氣流。進(jìn)一步向 下游，較小孔尺寸將可被捕獲已穿過(guò)過(guò)濾器上游部分的任何較小灰塵顆粒。這種結(jié)構(gòu)可有 利地促進(jìn)跨越過(guò)濾介質(zhì)的壓力損失的降低。過(guò)濾介質(zhì)可由任何合適的材料制成，例如由玻璃、聚酯、聚丙烯、聚氨酯或任何其 他合適的塑性材料制成。在一優(yōu)選實(shí)施例中，過(guò)濾介質(zhì)是開(kāi)孔網(wǎng)狀泡沫材料(open cell reticulated foam)。例如，聚氨酯泡沫材料。去除泡沫材料中的胞形窗口(cell windows) 以便形成完全開(kāi)孔網(wǎng)狀組織時(shí)可形成網(wǎng)狀泡沫材料。這類(lèi)過(guò)濾介質(zhì)特別有利，因?yàn)榕菽?料可以在氣流中保持其結(jié)構(gòu)。聚氨酯泡沫材料可從聚酯或聚醚獲得。過(guò)濾介質(zhì)或其一段可以具有每英寸3、或5、或6、或8、或10、或15、或20、或25、 或30到35、或40、或45、或50、或55、或60個(gè)孔(PPI)，平均孔直徑從0. 4、或0. 5、或1、 或1.5、或2、或2. 5、或3、或3. 5到4、或4. 5、或5、或5. 5、或6、或6. 5、或7、或7. 5、或8、 或8. 5mm (或400微米到8500微米)。在一優(yōu)選實(shí)施例中，過(guò)濾介質(zhì)或其一段可以從8到 30PPI，而平均孔直徑從1.5mm到5mm。在另一優(yōu)選實(shí)施例中，過(guò)濾介質(zhì)或其一段可以從3到 30PPI，平均孔直徑從1. 5mm到8mm。最優(yōu)選的是，PPI可以從3到10PPI。在一優(yōu)選實(shí)施例 中，過(guò)濾介質(zhì)的上游部分/段可以具有3PPI的PPI，而下游部分/段可以具有6PPI的PPI。 在一優(yōu)選實(shí)施例中，過(guò)濾介質(zhì)的上游部分/段可以具有7200微米(7.2mm)的平均孔直徑， 而下游部分/段可以具有4500 (4. 5mm)的平均孔直徑。優(yōu)選第一和第二電極基本無(wú)孔。優(yōu)選過(guò)濾介質(zhì)具有長(zhǎng)度，且第一和第二電極沿過(guò) 濾介質(zhì)的長(zhǎng)度是無(wú)孔的。在最優(yōu)選實(shí)施例中，第一和第二電極沿其整個(gè)長(zhǎng)度無(wú)孔。本說(shuō)明書(shū)中所用的術(shù)語(yǔ)“無(wú)孔”應(yīng)理解為意味著第一和第二電極具有連續(xù)的密實(shí) 表面而沒(méi)有穿孔、孔或間隙。在一優(yōu)選實(shí)施例中，第一和第二電極是無(wú)孔的，致使在使用過(guò) 程中氣流沿電極的長(zhǎng)度行進(jìn)通過(guò)過(guò)濾介質(zhì)。理想的是，氣流不穿過(guò)第一或第二電極。在使用期間空氣不得流過(guò)電極的這種結(jié)構(gòu)是有利的，因?yàn)槠淇梢詼p小靜電過(guò)濾器 上的壓降。此外，因?yàn)殡姌O是無(wú)孔的，所以它們的表面積比如果電極有孔的表面積更大。這
4可以改善靜電過(guò)濾器的總體性能。 在一優(yōu)選實(shí)施例中，過(guò)濾介質(zhì)可以是電阻性過(guò)濾介質(zhì)。本說(shuō)明書(shū)中使用的術(shù)語(yǔ)“電 阻性過(guò)濾介質(zhì)”應(yīng)理解為意味著過(guò)濾介質(zhì)在22°C時(shí)的電阻率為IXlO7到IxlO13歐姆-米。 在最優(yōu)選的實(shí)施例中，過(guò)濾介質(zhì)在22°C時(shí)可具有2xl09到2x10"歐姆-米的電阻率。過(guò)濾 介質(zhì)的電阻率可以沿過(guò)濾介質(zhì)的長(zhǎng)度改變。在一具體實(shí)施例中，電阻率可沿下游方向減小。該靜電過(guò)濾器利用跨越過(guò)濾介質(zhì)形成的電勢(shì)差在過(guò)濾介質(zhì)本身中收集塵埃，而不 是收集于收集電極上。與之前的靜電過(guò)濾器相比，這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)在于沒(méi)有需要清理的收 集電極。因?yàn)檫^(guò)濾介質(zhì)的塵埃保持能力，這可以減少維護(hù)的需要并可增長(zhǎng)過(guò)濾器的壽命。由于電阻性過(guò)濾介質(zhì)具有負(fù)載可形成電勢(shì)差，因此僅有小電流流過(guò)過(guò)濾介質(zhì)。但 是，電場(chǎng)可能干擾任何正電荷和負(fù)電荷在電阻性過(guò)濾介質(zhì)的纖維中的分配，使得它們排布 在各自的電極上。此過(guò)程可使塵埃結(jié)合于或穩(wěn)定于過(guò)濾介質(zhì)的纖維上，因?yàn)榇┻^(guò)過(guò)濾器的 氣流中的塵埃顆粒將被吸引到過(guò)濾介質(zhì)的相應(yīng)正端和負(fù)端。這有利于使塵埃顆粒被捕獲于 過(guò)濾介質(zhì)本身中而不必將塵埃顆粒捕獲在帶電荷的電極上。此外，因?yàn)殪o電過(guò)濾器基本是一個(gè)部件，即過(guò)濾介質(zhì)位于第一和第二電極之間，所 以可以比之前的結(jié)構(gòu)更緊湊，因此更便于組裝。也可以將靜電過(guò)濾器定位在器具的任何氣 流中。這有利于允許將該過(guò)濾器用在家用真空吸塵器中。在一實(shí)施例中，過(guò)濾介質(zhì)可以與第一和/或第二電極接觸。在一優(yōu)選實(shí)施例中，過(guò) 濾介質(zhì)可沿其整個(gè)長(zhǎng)度與第一和/或第二電極接觸，例如使得過(guò)濾介質(zhì)夾在第一和第二電 極之間。優(yōu)選在過(guò)濾介質(zhì)與第一和第二電極之間沒(méi)有間隙。在一具體優(yōu)選實(shí)施例中，第一和第二電極形成空氣路徑的壁的至少一部分，且過(guò) 濾介質(zhì)沿其全部長(zhǎng)度與壁接觸，因此在使用期間含有塵埃顆粒的氣流必須沿空氣路徑穿過(guò) 過(guò)濾介質(zhì)。本靜電過(guò)濾器還可包括至少一個(gè)電暈放電器件，過(guò)濾介質(zhì)布置在電暈放電器件下游。 增設(shè)電暈放電器件可利于提高靜電過(guò)濾器的效率。這是因?yàn)殡姇灧烹娖骷兄谑箽饬髦械?任何塵埃顆粒在它們穿過(guò)過(guò)濾介質(zhì)之前帶電荷，由此有助于增加塵埃顆粒吸引到過(guò)濾介質(zhì)。在一優(yōu)選實(shí)施例中，電暈放電器件可以包括至少一個(gè)大曲率電暈放電電極和至少 一個(gè)小曲率電極。因?yàn)榭梢援a(chǎn)生大量離子源以便讓氣流中的任何塵埃顆粒帶電荷，所以這 種結(jié)構(gòu)很有利。這些帶電荷的塵埃顆粒隨后更容易借助過(guò)濾介質(zhì)被過(guò)濾出，使用期間跨越 該過(guò)濾介質(zhì)具有電勢(shì)差。電暈放電電極可以是任何合適的形式，只要其具有比小曲率電極更大的曲率。換 句話說(shuō)，優(yōu)選電暈放電電極具有的形狀能使其表面處的電場(chǎng)大于小曲率電極表面處的電 場(chǎng)。合適的結(jié)構(gòu)的例子可以如下，即電暈放電電極是一或多個(gè)金屬線、點(diǎn)、針頭或鋸齒狀部， 而小曲率電極是圍繞它們的管。或者，小曲率電極是平板。在一具體實(shí)施例中，電暈放電電極可由第一或第二電極的一部分形成。在一優(yōu)選 實(shí)施例中，電暈放電電極呈一點(diǎn)或多點(diǎn)的形式，所述點(diǎn)由第一或第二電極的下游邊緣形成 或在下游邊緣上形成。下游邊緣可以是第一或第二電極的下邊緣或上邊緣，這取決于靜電 過(guò)濾器的方位和在使用期間空氣進(jìn)入靜電過(guò)濾器的方向。理想的是，第二電極的下邊緣或 上邊緣呈鋸齒狀，以形成電暈放電電極。小曲率電極也可以由第一或第二電極的一部分形成。在一具體實(shí)施例中，小曲率電極由第一或第二電極的下游部分形成或形成于該下游部分上。再者，下游部分可以是第 一或第二電極的上部或下部，這取決于靜電過(guò)濾器的方位和使用期間空氣進(jìn)入靜電過(guò)濾器 的方向。在一優(yōu)選實(shí)施例中，第二電極的下邊緣呈鋸齒形，以形成電暈放電電極，而第一電 極的下部形成小曲率電極。在一替換實(shí)施例中，第二電極的上邊緣呈鋸齒形，以形成電暈放 電電極，而第一電極的上部形成小曲率電極。因?yàn)椴恍枰纬呻姇灧烹婋姌O或小曲率電極的單獨(dú)部件，所以這些結(jié)構(gòu)是有利 的。優(yōu)選電暈放電電極和/或小曲率電極可從過(guò)濾介質(zhì)上游表面的上游突出。理想的 是，放電電極和/或小曲率電極可以在過(guò)濾介質(zhì)上表面的上方或下表面的下方突出。在一 具體實(shí)施例中，小曲率電極從電暈放電電極的下表面上游和下游兩者突出。這是有利的，因 為其有助于使得上面形成離子場(chǎng)的體積最大化，以用于在塵埃顆粒穿過(guò)離子場(chǎng)時(shí)使塵埃顆 粒帶電荷的幾率最大。在一具體實(shí)施例中，第一電極的電壓可比第二電極的電壓高?；蛘?，第二電極可具 有比第一電極高的電壓。理想的是，第一電極處于0伏或+/-2kV。第二電極的電壓可以或 者比第一電極的電壓高或者比第一電極的電壓低。在一優(yōu)選實(shí)施例中，第一電極具有比第 二電極高的電壓。在一具體優(yōu)選實(shí)施例中，第一電極處于0伏或+/-2kV，而第二電極可以從 +/-2、或4、或5、或6、或7、或8、或9到10、或11、或12、或13、或14或15kV。在最優(yōu)選實(shí) 施例中，第二電極可以從_2或_4到-10kV。在一替換實(shí)施例中，電暈放電電極可以遠(yuǎn)離第一和第二電極。在這種實(shí)施例中，電 暈放電電極可以是一或多個(gè)金屬線、針、點(diǎn)或鋸齒狀部的形式。在這種實(shí)施例中，小曲率電 極仍可由第一或第二電極的一部分形成。在一具體實(shí)施例中，第二電極的一部分可以形成 小曲率電極。在另一替換實(shí)施例中，可使電暈放電器件、即電暈放電電極和小曲率電極二者位 于遠(yuǎn)離第一和第二電極之處。第一和第二電極可以具有任何合適的形狀，例如它們可以是平面，且過(guò)濾介質(zhì)可 以?shī)A在這些層之間。平面電極可以具有任何合適的形狀，例如方形、矩形、圓形或三角形。電 極可以具有不同尺寸。可供選擇的是，第一和/或第二電極可以呈管狀，例如它們的橫截面可以呈圓形、 方形、三角形或任何其他合適形狀。在一具體實(shí)施例中，電極可以呈圓柱形，過(guò)濾介質(zhì)位于 電極柱體之間。在一優(yōu)選實(shí)施例中，可將第一和第二電極定位為與過(guò)濾介質(zhì)同心，該過(guò)濾介 質(zhì)同心地定位在它們之間。靜電過(guò)濾器也可進(jìn)一步包括一或多個(gè)其他電極。所述一或多個(gè)其他電極也可以具 有任何合適的形狀，例如平面形或圓柱形。優(yōu)選所述一或多個(gè)其他電極是無(wú)孔的。在第一和第二電極是圓柱形的實(shí)施例中，靜電過(guò)濾器例如還可以包括第三電極。 在這種實(shí)施例中，第二電極可以位于第一和第三電極之間。在這種實(shí)施例中，第二電極可以 同心地位于第一電極和第三電極之間。在這種實(shí)施例中，另一過(guò)濾介質(zhì)可以位于第二電極 和第三電極之間。再者，優(yōu)選使用期間第二電極和第三電極的每一個(gè)處于不同電壓，使得跨 越該另一過(guò)濾介質(zhì)形成電勢(shì)差。
在一具體實(shí)施例中，使用期間第一電極和第三電極可以處于相同電壓。第二電極 可以或者帶正電荷或者帶負(fù)電荷。理想的是，第二電極帶負(fù)電荷。第一電極和第三電極的 電壓可以或高于第二電極電壓或低于第二電極電壓。在一優(yōu)選實(shí)施例中，第一電極和第三 電極的電壓可以高于第二電極的電壓。在一特別優(yōu)選的實(shí)施例中，第一電極和第三電極可 以處于0伏或+/-2kV，而第二電極可以為+/_2、或4或10kV。在最優(yōu)選實(shí)施例中，第二電極 可以處于-10kV。在一實(shí)施例中，靜電過(guò)濾器可以包括多個(gè)圓柱形電極，這些電極相對(duì)于彼此同心 地布置，其中過(guò)濾介質(zhì)位于相鄰電極之間，其中，相鄰電極在使用期間處于不同電壓，使得 跨越每個(gè)過(guò)濾介質(zhì)形成電勢(shì)差。在一替換實(shí)施例中，靜電過(guò)濾器可以包括多個(gè)平面電極，它們彼此平行地或基本 平行地布置，其中，過(guò)濾介質(zhì)位于相鄰電極之間，且其中，相鄰電極在使用期間處于不同電 壓，使得跨越每個(gè)過(guò)濾介質(zhì)形成電勢(shì)差。電極可以用任何合適的導(dǎo)電材料形成。優(yōu)選第二電極可以用導(dǎo)電金屬板形成，該 金屬板的厚度從0. 1mm、或0. 25mm、或0. 5mm、或1mm、或1. 5mm、或2mm至2. 5mm、或3mm、或 4mm。理想的是，第一和/或第二和/或第三電極用厚度從0. 1mm、或0. 25mm、或0. 5mm、或 1_、或1. 5_、或2mm至2. 5_、或3_、或4mm的導(dǎo)電金屬箔形成。額外地或替換地，可用一或多個(gè)電極覆蓋過(guò)濾介質(zhì)。例如，過(guò)濾介質(zhì)的一或多個(gè)表 面可以覆蓋有導(dǎo)電層。本發(fā)明的第二方面提供了一種包括如上所述靜電過(guò)濾器的真空吸塵器。在一具體 實(shí)施例中，真空吸塵器可以包括空氣路徑，且導(dǎo)電金屬箔可以覆蓋空氣路徑的至少一部分， 以形成電極。在一具體實(shí)施例中，空氣路徑是非旋渦式空氣路徑。


下文將參照附圖并以舉例方式描述本發(fā)明。附圖中圖1的示意圖示出了貫穿本發(fā)明的靜電過(guò)濾器的截面；圖2a的示意圖示出了貫穿本發(fā)明的靜電過(guò)濾器的截面；圖2b是圖2a所示靜電過(guò)濾器的側(cè)視圖；圖3的示意圖示出了貫穿本發(fā)明的靜電過(guò)濾器的截面；圖4的示意圖示出了貫穿本發(fā)明的靜電過(guò)濾器的截面；圖5的示意圖示出了貫穿本發(fā)明的靜電過(guò)濾器的截面；圖6的示意圖示出了貫穿本發(fā)明的靜電過(guò)濾器的截面；圖7的示意圖示出了貫穿本發(fā)明的靜電過(guò)濾器的截面；圖8a示出了貫穿本發(fā)明的并入靜電真空吸塵器的旋風(fēng)分離設(shè)備的縱向截面；圖8b示出了貫穿圖8a所示旋風(fēng)分離設(shè)備的水平截面；圖9示出了貫穿本發(fā)明的并入靜電真空吸塵器的旋風(fēng)分離設(shè)備的截面；圖IOa示出了貫穿本發(fā)明的并入靜電真空吸塵器的旋風(fēng)分離設(shè)備的縱向截面；圖IOb示出了圖IOa所示旋風(fēng)分離設(shè)備的水平截面；圖11是裝入了圖8、9或10所示旋風(fēng)分離設(shè)備的筒式真空吸塵器；圖12是裝入了圖8、9或10所示旋風(fēng)分離設(shè)備的立式真空吸塵器；
圖13a示出了通過(guò)水平截面截取的過(guò)濾介質(zhì)構(gòu)造的顯微圖像；圖13b示出了用于測(cè)量孔直徑的各個(gè)孔的選擇情況；以及圖13c示出了如何測(cè)量每個(gè)孔的直徑。
具體實(shí)施例方式整個(gè)說(shuō)明書(shū)中類(lèi)似的附圖標(biāo)記代表類(lèi)似的部件。參見(jiàn)圖1所示的靜電過(guò)濾器，其總體用附圖標(biāo)記1表示。可以看到，靜電過(guò)濾器1包括電阻性過(guò)濾介質(zhì)2，該過(guò)濾介質(zhì)被夾在第一無(wú)孔電極 4和第二無(wú)孔電極6之間并與它們接觸。在使用中，每個(gè)第一和第二電極4、6處于不同電 壓，致使跨越電阻性過(guò)濾介質(zhì)2形成電勢(shì)差。使用期間，第一電極4為0伏，第二電極6為 +/-4到10kV。電極4、6連接到高電壓電源(未示出)。第一和第二電極4、6形成被電阻性過(guò)濾介質(zhì)2填充的空氣路徑的至少一部分，使 得在使用中帶灰塵的空氣A必須沿第一和第二電極4、6的長(zhǎng)度穿過(guò)電阻性過(guò)濾介質(zhì)2。跨 越電阻性過(guò)濾介質(zhì)2產(chǎn)生的電勢(shì)差導(dǎo)致任何穿過(guò)靜電過(guò)濾器1的帶電荷灰塵顆粒被吸引到 電阻性過(guò)濾介質(zhì)2的相應(yīng)正端和負(fù)端，于是導(dǎo)致灰塵顆粒被捕獲。當(dāng)帶灰塵的空氣A中的 灰塵顆粒穿過(guò)靜電過(guò)濾器1上游的空氣通道時(shí)，灰塵顆粒可通過(guò)摩擦在進(jìn)入靜電過(guò)濾器1 之前帶上電荷。圖2a和2b示出了靜電過(guò)濾器1的第二實(shí)施例。在該實(shí)施例中，靜電過(guò)濾器1還 包括電暈放電器件。電暈放電器件包括大曲率電暈放電電極10和小曲率電極12。小曲率 電極12可以是平表面或彎曲表面。在該實(shí)施例中，電暈放電電極10呈第二電極6的鋸齒 狀下邊緣14的形式，其在電阻性過(guò)濾介質(zhì)2的下表面16下方延伸，且小曲率電極12是第 一電極4的延伸部，其突出于電阻性過(guò)濾介質(zhì)2的下表面16的下方。優(yōu)選的是，小曲率電極12在電暈放電電極10的上游和下游兩者突出。這有利地 使得上面產(chǎn)生電離場(chǎng)的體積最大。在該實(shí)施例中，第一和第二電極4、6與電暈放電電極10和小曲率電極12—起形 成被電阻性過(guò)濾介質(zhì)2部分地填充的空氣路徑的至少一部分，因此在使用中帶灰塵的空氣 B必須經(jīng)過(guò)電暈放電器件，使得帶灰塵的空氣B中的灰塵顆粒帶電荷。含有帶電荷灰塵顆 粒的帶灰塵的空氣B隨后必須穿過(guò)電阻性過(guò)濾介質(zhì)2?？缭诫娮栊赃^(guò)濾介質(zhì)2形成的電勢(shì) 差使得帶電荷灰塵顆粒被吸引到電阻性過(guò)濾介質(zhì)2的相應(yīng)正端和負(fù)端，于是這些灰塵顆粒 被捕獲于電阻性過(guò)濾介質(zhì)2中。在該實(shí)施例中，使用期間第一電極4處于0伏，而第二電極 6處于-4到10kV。這也意味著電暈放電電極10處于-4到10kV，而小曲率電極12處于0 伏。再者，電極4、6連接到高電壓電源(未示出)。在圖3所示的替換實(shí)施例中，電暈放電電極10可遠(yuǎn)離第一和第二電極4、6。在這 種實(shí)施例中，電暈放電器件的電暈放電電極10可以是一或多個(gè)金屬線、針、點(diǎn)或鋸齒形部 的形式。在圖3所示的實(shí)施例中，電暈放電電極10是金屬線20的形式，而小曲率電極12 是第二電極6。在該實(shí)施例中，電暈放電電極10和第二電極6優(yōu)選處于不同電壓。例如，電 暈放電電極可以處于-4到10kV，而形成小曲率電極12的第二電極4可處于0伏。在該實(shí) 施例中，第一電極4也可處于比第二電極6更低或更高的電壓，例如第一電極4可以處于+ 或-4 到 IOkV0
在該實(shí)施例中，空氣通道至少部分地由第二電極6形成。帶灰塵的空氣C流過(guò)該 空氣通道，且電暈放電器件使得灰塵顆粒帶電荷。含有帶電荷灰塵顆粒的帶灰塵的空氣C 隨后穿過(guò)位于第一電極4和第二電極6之間的電阻性過(guò)濾介質(zhì)2進(jìn)入空氣路徑。再者，跨 越電阻性過(guò)濾介質(zhì)2產(chǎn)生的電勢(shì)差使帶電荷灰塵顆粒被吸引到電阻性過(guò)濾介質(zhì)2的相應(yīng)正 端與負(fù)端，于是這些灰塵顆粒被捕獲在電阻性過(guò)濾介質(zhì)2內(nèi)。在另一替換實(shí)施例中，可將整個(gè)電暈放電器件、即電暈放電電極10和小曲率電極 12兩者定位為遠(yuǎn)離第一和第二電極4、6。這種實(shí)施例可見(jiàn)于圖4。該實(shí)施例包括設(shè)置在第一和第二電極4、6上游的至少一個(gè)小曲率電極12和至少 一個(gè)電暈放電電極10。帶灰塵的空氣D流過(guò)包含至少一個(gè)電暈放電電極10和至少一個(gè)小 曲率電極12的空氣通道，且灰塵顆粒借助電暈放電器件帶電荷。含有帶電荷灰塵顆粒的帶 灰塵的空氣D隨后穿過(guò)電阻性過(guò)濾介質(zhì)2進(jìn)入空氣通道，該電阻性過(guò)濾介質(zhì)位于第一電極 4和第二電極6之間。再者，跨越電阻性過(guò)濾介質(zhì)2產(chǎn)生的電勢(shì)差使得帶電荷灰塵顆粒被 吸引到電阻性過(guò)濾介質(zhì)2的相應(yīng)正端和負(fù)端，于是這些灰塵顆粒被捕獲于電阻性過(guò)濾介質(zhì) 2中。本發(fā)明的其他實(shí)施例顯示于圖5中?？梢钥吹剑o電過(guò)濾器1還包括第三電極8。 在該實(shí)施例中，另一電阻性過(guò)濾介質(zhì)2定位在第二電極6和第三電極8之間。使用期間優(yōu) 選第二和第三電極6、8的每一個(gè)處于不同電壓，使得跨越該另一電阻性過(guò)濾介質(zhì)2形成電 勢(shì)差。小曲率第二電極12從第三電極8延伸并在第二電阻性過(guò)濾介質(zhì)2的下表面16下方 突出。優(yōu)選小曲率第二電極12于電暈放電電極10的上游和下游兩者突出。再次，這使 得上面產(chǎn)生電離場(chǎng)的體積最大化。在該實(shí)施例中，第一、第二和第三電極4、6、8與電暈放電電極10和小曲率電極12 一起形成被電阻性過(guò)濾介質(zhì)2部分地填充的空氣路徑的至少一部分，使得使用中帶灰塵的 空氣E必須經(jīng)過(guò)電暈放電器件，致使帶灰塵的空氣E中的灰塵顆粒帶電荷。然后含有帶電 荷灰塵顆粒的帶灰塵的空氣E必須穿過(guò)任一電阻性過(guò)濾介質(zhì)2?？缭诫娮栊赃^(guò)濾介質(zhì)2產(chǎn) 生的電勢(shì)差導(dǎo)致帶電荷灰塵顆粒被吸引到電阻性過(guò)濾介質(zhì)2的相應(yīng)正端和負(fù)端，于是這些 灰塵顆粒被捕獲于電阻性過(guò)濾介質(zhì)中。在上述所有實(shí)施例中，空氣路徑至少部分地由第一電極4、第二電極6、也可能還 有第三電極8所限定。然而，靜電過(guò)濾器1還可包括一或多個(gè)壁，這些壁與電極4、6、8—起 形成空氣路徑，使得帶灰塵的空氣A、B、C、D或E穿過(guò)電阻性過(guò)濾介質(zhì)2。電極4、6、8可以 具有任何合適的形狀，例如它們可以是平面的。這些平面層可以具有任何合適的形狀，例如 方形、矩形、圓形或三角形。在一替換實(shí)施例中，第一電極4、第二電極6以及可能還有第三電極8可以呈管狀。 在這種實(shí)施例中，第一和第二電極4、6以及可能還有第三電極8將限定通過(guò)電阻性過(guò)濾介 質(zhì)2的空氣路徑。在這種實(shí)施例中，不需要額外的壁來(lái)形成空氣路徑。當(dāng)然，可能的是，電 阻性過(guò)濾介質(zhì)2可比電極4、6、(8)長(zhǎng)，由此一些其他壁或結(jié)構(gòu)可以圍繞電阻性過(guò)濾介質(zhì)2 的下側(cè)區(qū)域或上側(cè)區(qū)域。圖6、7、8a和8b中示出了包括第一、第二和第三管狀電極4、6、8的實(shí)施例。在這 些實(shí)施例中，電極4、6、8呈管狀，第二電極6同心地布置在第一和第三電極4、8之間。可以
9看到，電極4、6、8呈圓柱形，盡管這些電極可以具有任何適當(dāng)?shù)男螤畹臋M截面，例如方形、 矩形、三角形或具有不規(guī)則形狀，。在圖6中可以看到，電阻性過(guò)濾介質(zhì)2位于第一和第二電極4、6之間及第二和第 三電極6、8之間。還可看到，在該實(shí)施例中，鑒于第一個(gè)小曲率電極是第一電極4在電阻性 過(guò)濾介質(zhì)2的下表面16下方的延伸部，而第二個(gè)小曲率電極是第三電極8在電阻性過(guò)濾介 質(zhì)2的下表面16下方的延伸部，靜電過(guò)濾器1包括兩個(gè)也呈圓柱形的小曲率電極12。電暈放電電極10是第二電極6的鋸齒狀下邊緣14的形式，其在電阻性過(guò)濾介質(zhì) 2的下表面16下方延伸且本身也呈圓柱形。可看到小曲率電極12突出于鋸齒狀下邊緣14 的上游和下游兩者。在該實(shí)施例中，空氣通道22通過(guò)靜電過(guò)濾器1的中心形成。該空氣通道22可用 于將帶灰塵的空氣F輸送到電暈放電器件。帶灰塵的空氣F流過(guò)空氣通道22朝電暈放電 器件輸送。隨后帶灰塵的空氣F通過(guò)電暈放電器件并使灰塵顆粒帶電荷。含有帶電荷灰塵 顆粒的帶灰塵的空氣F隨后通過(guò)位于第一和第二電極4、6之間的電阻性過(guò)濾介質(zhì)2或位于 第二和第三電極6、8之間的電阻性過(guò)濾介質(zhì)2，灰塵顆粒被捕獲于電阻性過(guò)濾介質(zhì)2中。在一替換實(shí)施例中，如圖7所示的實(shí)施例，電暈放電電極10遠(yuǎn)離第二電極6。在 該實(shí)施例中，電暈放電電極10是金屬線20的形式，而小曲率電極12是形成通道22的壁的 第三電極8。帶塵埃的空氣G流過(guò)該空氣通道22且灰塵顆粒借助電暈放電器件而帶電荷。 含有帶電荷灰塵顆粒的帶灰塵的空氣G隨后通過(guò)位于第一和第二電極4、6之間的電阻性過(guò) 濾介質(zhì)2或位于第二和第三電極6、8之間的電阻性過(guò)濾介質(zhì)2，灰塵顆粒被捕獲在電阻性過(guò) 濾介質(zhì)2中。在參照?qǐng)D5到7所述的所有實(shí)施例中，第一和第三電極處于0伏而第二電極處 于-4到10kV。這也意味著電暈放電電極10處于-4到IOkV而小曲率電極處于0伏。電極4、6、8可以用任何合適的導(dǎo)電材料形成。優(yōu)選第一、第二和/或第三電極4、 6、8 由 0. 1mm、或 0. 25mm、或 0. 5mm、或 1mm、或 1. 5mm、或 2mm 至Ij 2. 5mm、或 3mm 或 4mm 厚度的
導(dǎo)電金屬板形成。在上述所有實(shí)施例中，電阻性過(guò)濾介質(zhì)2可用任何合適的材料形成，例如用從聚 酯獲得的開(kāi)孔網(wǎng)狀聚氨酯泡沫材料形成。在一優(yōu)選實(shí)施例中，電阻性過(guò)濾介質(zhì)2為3到12PPI，優(yōu)選為8到10PPI，最優(yōu)選為 3到6PPI。但是，電阻性過(guò)濾介質(zhì)2的平均孔尺寸、PPI或類(lèi)型可以沿其長(zhǎng)度改變。例如圖 8a所示的電阻性過(guò)濾介質(zhì)2的孔尺寸沿其長(zhǎng)度改變，因?yàn)樗怯筛骶哂胁煌壮叽绲膬蓚€(gè) 部分形成的。在所示實(shí)施例中，上游部分具有3或8PPI，而下游部分具有6或10PPI?？壮叽?直徑可以用以下方法測(cè)量。1)如圖13a所示，通過(guò)水平截面取得泡沫結(jié)構(gòu)的顯微圖像，以確?？滓恢滦?。2)如圖13b所示，選擇五個(gè)獨(dú)立的孔。3)如圖13c所示，每個(gè)孔直徑的測(cè)量精確度不小于100微米，且應(yīng)對(duì)五個(gè)孔取平均值。4)該平均孔尺寸(孔直徑)以微米或mm單位給出。通過(guò)將25400(1英寸=25400微米)除以孔直徑(微米)計(jì)算每英寸的孔數(shù)。圖8a、8b、9、IOa和IOb示出了本發(fā)明的第二方面，其中，靜電過(guò)濾器1已被裝入真空吸塵器的旋風(fēng)分離設(shè)備中。裝入了圖8a、8b、9、10a和IOb所示的旋風(fēng)分離設(shè)備的真空吸 塵器顯示于圖11和12中。在圖11中，真空吸塵器100包括主體24、安裝在主體24上用于跨要被處理的表面 操縱真空吸塵器100的輪子26、及可拆卸地安裝在主體24上的旋風(fēng)分離設(shè)備28。軟管30 與旋風(fēng)分離設(shè)備28連通，且電機(jī)和風(fēng)扇單元(未示出)承裝在主體24中，用于將帶灰塵的 空氣經(jīng)由軟管30抽吸到旋風(fēng)分離設(shè)備28中。通常，地面接合清潔器頭(未示出)經(jīng)由棒 聯(lián)接到軟管30的遠(yuǎn)端，以有助于在要被處理的表面上操縱臟空氣入口 34。在使用中，經(jīng)由軟管30被吸入旋風(fēng)分離設(shè)備28的帶灰塵的空氣在旋風(fēng)分離設(shè)備 28中從該空氣中分離出灰塵顆粒。臟物和灰塵被收集在旋風(fēng)分離設(shè)備28中，而干凈的空氣 被引導(dǎo)流過(guò)電機(jī)用于冷卻目的，然后經(jīng)由主體24中的排放口排出真空吸塵器100。圖12所示的立式真空吸塵器100也具有主體24，主體中安裝有電機(jī)和風(fēng)扇單元 (未示出)，且輪子26安裝在主體上以允許跨要被處理的表面操縱真空吸塵器。清潔器頭 32可樞轉(zhuǎn)地安裝在主體24下端，且臟空氣入口 34設(shè)置在清潔器頭32的下側(cè)面向要被處理 的表面。旋風(fēng)分離設(shè)備28可拆卸地設(shè)置在主體24上，且管道36在臟空氣入口 34和旋風(fēng) 分離設(shè)備28之間提供連通。棒和把手組件38可釋放地安裝在主體24上并位于旋風(fēng)分離 設(shè)備28后方。在使用中，電機(jī)和風(fēng)扇單元將帶灰塵的空氣經(jīng)由臟空氣入口 34或棒38吸入真空 吸塵器100中。帶灰塵的空氣經(jīng)由管道36被送到旋風(fēng)分離設(shè)備28，夾帶的灰塵顆粒在旋風(fēng) 分離設(shè)備28中與空氣分離并保持在該旋風(fēng)分離設(shè)備中。干凈的空氣通過(guò)電機(jī)用于冷卻的 目的，隨后從真空吸塵器100排出。形成每一個(gè)真空吸塵器100的一部分的旋風(fēng)分離設(shè)備28更詳細(xì)地示于圖8a、Sb、 9、10a和IOb中。旋風(fēng)分離設(shè)備28具體的總體形狀可以根據(jù)要使用旋風(fēng)分離設(shè)備28的真 空吸塵器100的類(lèi)型改變。例如，設(shè)備的總長(zhǎng)度可以相對(duì)于旋風(fēng)分離設(shè)備28的直徑增加或 減小。旋風(fēng)分離設(shè)備28包括外箱42，該外箱具有基本為圓柱形的外壁44。外箱42的下 端由基部46關(guān)閉，該基部通過(guò)樞軸48可樞轉(zhuǎn)地附接到外壁44并通過(guò)卡持部50保持在關(guān) 閉位置。在關(guān)閉位置，基部46抵靠外壁44的下端密封?？舍尫趴ǔ植?0使基部46樞轉(zhuǎn) 遠(yuǎn)離外壁44，以便清空旋風(fēng)分離設(shè)備28。第二圓柱形壁52位于外壁44的徑向朝內(nèi)之處并 與其間隔開(kāi)，以便在它們之間形成環(huán)形腔室54。第二圓柱形壁52與基部46相接(當(dāng)基部 46處于關(guān)閉位置時(shí))并抵靠該基部密封。通常環(huán)形腔室54由外壁44、第二圓柱形壁52和 基部46界定，以形成外箱42。此外箱42既是第一級(jí)旋風(fēng)器56又是灰塵收集器。帶灰塵空氣的入口 58設(shè)置在外箱42的外壁44中。帶灰塵空氣的入口 58相對(duì)外 壁44切向地布置，以便確保進(jìn)入的帶灰塵的空氣被迫繞環(huán)形腔室54遵循螺旋路線流動(dòng)。流 體出口設(shè)置在外箱42中且呈遮罩60的形式。遮罩60包括圓柱形壁62，在該壁中形成許 多穿孔64。來(lái)自第一級(jí)旋風(fēng)器56的唯一流體出口借助遮罩60中的穿孔64形成。通路66 形成在遮罩60的下游。通路66與并行布置的多個(gè)第二級(jí)旋風(fēng)器68連通。通路66可以是 通向第二級(jí)旋風(fēng)器入口 69的環(huán)形腔室的形式，或者可以是多個(gè)不同空氣通路的形式，其中 每條通路通向不同的第二級(jí)旋風(fēng)器68。第三圓柱形壁70在基部46和旋渦溢流管板(vortex finder plate) 72之間延伸，
11該板形成每個(gè)第二級(jí)旋風(fēng)器68的上表面。第三圓柱形壁70位于第二圓柱形壁52的徑向 內(nèi)部且與其間隔開(kāi)，以便在它們之間形成第二環(huán)形腔室74。當(dāng)基部46處于關(guān)閉位置時(shí)，第三圓柱形壁70可以抵靠基部密封，如圖IOa所示。 替換地，如圖8a和9所示，第三圓柱形壁70也可由靜電過(guò)濾器基部板77密封。第二級(jí)旋風(fēng)器68呈圓形地安置在第一級(jí)旋風(fēng)器56上方。它們被布置成環(huán)形，環(huán) 形的中心位于第一級(jí)旋風(fēng)器56的軸線上。每個(gè)第二級(jí)旋風(fēng)器68具有向下并朝向第一級(jí)旋 風(fēng)器58的軸線傾斜的軸線。每個(gè)第二級(jí)旋風(fēng)器68呈截頭圓錐形且包括圓錐形開(kāi)口 76，該開(kāi)口通進(jìn)第二環(huán)形 腔室74的上部。在使用中，被第二級(jí)旋風(fēng)器68分離的灰塵通過(guò)圓錐形開(kāi)口 76排出并被收 集在第二環(huán)形腔室74中。旋渦溢流管(vortex finder) 78設(shè)置在每個(gè)第二級(jí)旋風(fēng)器68的 上端處。漩渦溢流管78可以是旋渦溢流管板72的一體部分，或者它們可以穿過(guò)旋渦溢流 管板72。在圖8a和9所示的實(shí)施例中，旋渦溢流管78通到旋渦溢流管指狀部80中，該指 狀部直接與靜電過(guò)濾器1連通而不會(huì)清空到與靜電過(guò)濾器1連通的集氣腔。但可能的是， 旋渦溢流管78可以與集氣室81連通，該集氣室又與靜電過(guò)濾器1連通。這種集氣室顯示 于IOa中。靜電過(guò)濾器1沿著旋風(fēng)分離設(shè)備28的中心同心地布置，以使得第二級(jí)旋風(fēng)器68 和第一級(jí)旋風(fēng)器56的至少一部分環(huán)繞靜電過(guò)濾器1。在圖8a和9中，可以看到，空氣通道22從旋渦溢流管指狀部80通到電暈放電器 件。該空氣通道22用于將帶灰塵的空氣輸送到電暈放電器件。靜電過(guò)濾器1包括同心布 置的圓柱形的第一、第二和第三電極4、6、8。電阻性過(guò)濾介質(zhì)2位于第一和第二電極4、6之 間及第二和第三電極6、8之間。靜電過(guò)濾器1還包括電暈放電電極10和兩個(gè)小曲率電極 12形式的電暈放電器件。第一小曲率電極12是第一電極4在電阻性過(guò)濾介質(zhì)2的下表面16下方的延伸部， 第二小曲率電極12是第三電極8在電阻性過(guò)濾介質(zhì)2的下表面16下方的延伸部。電暈放電電極10呈在電阻性過(guò)濾介質(zhì)2的下表面16下方延伸的第二電極6的鋸 齒狀下邊緣14的形式?？梢钥吹?，小曲率電極12突出于電暈放電電極10的鋸齒狀下邊緣 14的上游和下游兩者。靜電過(guò)濾器的其他特征可以如參照?qǐng)D6進(jìn)行的描述那樣。使用圖8a、8b和9所示的分離設(shè)備期間，帶灰塵的空氣經(jīng)由臟空氣的入口 34進(jìn)入 旋風(fēng)分離設(shè)備28，因?yàn)槿肟?34切向布置，帶灰塵的空氣環(huán)繞外壁44遵循螺旋路徑流動(dòng)。較 大的臟物和灰塵顆粒借助環(huán)形腔室54中的旋風(fēng)作用而沉積并收集于其中。部分被清潔的 帶灰塵的空氣經(jīng)由遮罩60中的穿孔64排出環(huán)形腔室54并進(jìn)入通路66。隨后該部分被清 潔的帶灰塵的空氣進(jìn)入第二級(jí)旋風(fēng)器68的切向入口 69。旋風(fēng)分離作用建立于第二級(jí)旋風(fēng) 器68內(nèi)側(cè)，使得仍?shī)A帶在氣流中的一些灰塵顆粒發(fā)生分離。在第二級(jí)旋風(fēng)器68中從氣流 中分離的灰塵顆粒沉積在第二環(huán)形腔室74中，而進(jìn)一步被清潔的帶灰塵的空氣經(jīng)由旋渦 溢流管78離開(kāi)第二級(jí)旋風(fēng)器68。然后，進(jìn)一步被清潔的帶灰塵的空氣穿過(guò)漩渦指狀部80 進(jìn)入空氣通道22并進(jìn)入靜電過(guò)濾器1。進(jìn)一步被清潔的帶灰塵的空氣隨后沿空氣通道22行進(jìn)并經(jīng)過(guò)由電暈放電電極10和小曲率電極12形成的電暈放電器件，使得留在進(jìn)一步被清潔的帶灰塵的空氣中的任何 灰塵顆粒帶電荷。含有帶電荷灰塵的進(jìn)一步被清潔的帶灰塵的空氣隨后流過(guò)電阻性過(guò)濾介 質(zhì)2?？缭诫娮栊赃^(guò)濾介質(zhì)2產(chǎn)生的電勢(shì)差使得帶電荷灰塵顆粒被吸引到電阻性過(guò)濾介質(zhì) 2的相應(yīng)正端和負(fù)端，于是使灰塵被捕獲于電阻性過(guò)濾介質(zhì)2中。在圖8a中，干凈的空氣隨后經(jīng)由旋渦溢流管板72中的孔82離開(kāi)靜電過(guò)濾器1并 進(jìn)入排氣總管，再經(jīng)由排出口 86排出旋風(fēng)分離設(shè)備28。在圖9中，干凈的空氣隨后借助穿過(guò)排出指狀部88而離開(kāi)靜電過(guò)濾器1，該排氣指 狀部布置在靜電過(guò)濾器1的上端處并位于電阻性過(guò)濾介質(zhì)2的下游。排出指狀部88將空 氣朝向排放通道90引導(dǎo)，該排放通道穿過(guò)旋風(fēng)分離設(shè)備28的中心?？諝馔ㄟ^(guò)該排放通道 90并經(jīng)由在旋風(fēng)分離設(shè)備28基部處的排出口 86而排出旋風(fēng)分離設(shè)備28。在圖IOa和IOb中可以看到，靜電過(guò)濾器1包括多個(gè)平板電極92，這些電極位于流 體地連接到集氣室81的空氣通道22中。電阻性過(guò)濾介質(zhì)2位于相鄰的電極92之間。電 暈放電器件包括多個(gè)電暈放電電極10和多個(gè)小曲率電極12。電暈放電電極10呈布置于兩個(gè)其他電極之間的電極的鋸齒狀上邊緣14的形式。 小曲率電極12由位于電暈放電電極10的任一側(cè)上的電極的上部形成。可以看到，小曲率 電極12突出于電暈放電電極10的鋸齒狀上邊緣14的上游和下游兩者。在使用圖IOa和IOb所示分離設(shè)備期間，帶灰塵的空氣在離開(kāi)旋渦溢流管78之前 以與上面參照?qǐng)D8a和9所述相同的方式流過(guò)旋風(fēng)分離設(shè)備28。在圖IOa中，一旦空氣離開(kāi) 旋渦溢流管78，空氣行進(jìn)通過(guò)集氣室81，該集氣室收集來(lái)自旋渦溢流管78的空氣并使空氣 被引進(jìn)空氣通道22和靜電過(guò)濾器1中。空氣隨后經(jīng)過(guò)由電暈放電電極10和小曲率電極12形成的電暈放電器件，使得留 在空氣中的任何灰塵顆粒帶電荷。含有帶電荷灰塵的空氣隨后通過(guò)電阻性過(guò)濾介質(zhì)2?？?越電阻性過(guò)濾介質(zhì)2形成的電勢(shì)差使得帶電荷灰塵顆粒被吸引到電阻性過(guò)濾介質(zhì)2的相應(yīng) 正端和負(fù)端，于是這些灰塵顆粒被捕獲在電阻性過(guò)濾介質(zhì)2中。干凈的空氣隨后離開(kāi)靜電過(guò)濾器1并經(jīng)由旋風(fēng)分離設(shè)備28基部處的排出口 86排 出旋風(fēng)分離設(shè)備28。已經(jīng)通過(guò)第一級(jí)和第二級(jí)旋風(fēng)器56、68從帶灰塵的空氣中分離出的灰塵顆粒被 收集在兩個(gè)環(huán)形腔室54、74中。為了清空這些腔室，可釋放卡持部50，以允許基部46樞轉(zhuǎn)， 例如繞鉸鏈(未示出)樞轉(zhuǎn)，使得基部46下落離開(kāi)壁44、52的下端。收集在腔室54、74中 的臟物和灰塵隨后可以方便地從旋風(fēng)分離設(shè)備28中清空。從上面的描述中可以理解，旋風(fēng)分離設(shè)備28包括兩個(gè)不同的旋風(fēng)分離級(jí)和一個(gè) 不同的靜電過(guò)濾級(jí)。在所示的優(yōu)選實(shí)施例中，靜電過(guò)濾器位于所有旋風(fēng)處理級(jí)的下游。第一 級(jí)旋風(fēng)器56構(gòu)成第一旋風(fēng)分離單元，該單元包括基本圓柱形的單個(gè)第一旋風(fēng)器。在該第一 級(jí)旋風(fēng)器中，外壁44的相對(duì)較大直徑意味著可從空氣中分離相當(dāng)大的顆粒的臟物和碎屑， 因?yàn)槭┘拥脚K物和碎屑的離心力較小。也可分離出一些細(xì)小的灰塵。大部分較大的碎屑能 可靠地沉積在環(huán)形腔室54中。設(shè)有十二個(gè)第二級(jí)旋風(fēng)器68。在這些第二級(jí)旋風(fēng)器68中，每個(gè)第二級(jí)旋風(fēng)器68 的直徑比第一級(jí)旋風(fēng)器56的直徑小，所以能比第一級(jí)旋風(fēng)器56分離更細(xì)小的臟物和灰塵 顆粒。面對(duì)已經(jīng)被第一級(jí)旋風(fēng)器56清潔的空氣也具有額外的優(yōu)點(diǎn)，這樣，夾帶的灰塵顆粒的量和平均尺寸比其他情況時(shí)更小。第二級(jí)旋風(fēng)器68的分離效率比第一級(jí)旋風(fēng)器56的分 離效率高得多，然而，一些小的顆粒將通過(guò)第二級(jí)旋風(fēng)器68并到達(dá)靜電過(guò)濾器。靜電過(guò)濾 器1能去除穿過(guò)第一級(jí)旋風(fēng)器56和第二級(jí)旋風(fēng)器68之后仍留在空氣中的灰塵顆粒。盡管圖8a、8b、9、10a和IOb示出了電暈放電器件，但是沒(méi)有它靜電過(guò)濾器也能發(fā) 揮功能，因此電暈放電器件不是必須的。但是，電暈放電器件仍是期望的，因?yàn)槠溆兄谔?高靜電過(guò)濾器的分離效率。在所示的所有實(shí)施例中，優(yōu)選的是，所有電極是無(wú)孔的。然而，如果需要，只要第一 和第二電極無(wú)孔，可以使任何其他存在的電極有孔。
權(quán)利要求
一種靜電過(guò)濾器，包括位于第一電極和第二電極之間的過(guò)濾介質(zhì)，使用期間所述第一和第二電極的每一個(gè)處于不同的電壓，使得跨越所述過(guò)濾介質(zhì)形成電勢(shì)差，其中，所述過(guò)濾介質(zhì)的特性沿該過(guò)濾介質(zhì)的長(zhǎng)度變化。
2.如權(quán)利要求1所述的靜電過(guò)濾器，其中，所述變化的特性是過(guò)濾介質(zhì)的平均孔直徑、 每英寸孔數(shù)、電阻率和/或類(lèi)型。
3.如權(quán)利要求1或2所示的靜電過(guò)濾器，其中，所述變化發(fā)生在單個(gè)過(guò)濾介質(zhì)中。
4.如權(quán)利要求1或2所述的靜電過(guò)濾器，其中，多段過(guò)濾介質(zhì)的集合到一起以形成所述 過(guò)濾介質(zhì)。
5.如權(quán)利要求2到4中任一項(xiàng)所述的靜電過(guò)濾器，其中，所述每英寸孔數(shù)沿下游方向增加。
6.如權(quán)利要求2到5中任一項(xiàng)所述的靜電過(guò)濾器，其中，所述平均孔尺寸沿下游方向減
7.如權(quán)利要求2到6中任一項(xiàng)所述的靜電過(guò)濾器，其中，所述電阻率沿下游方向減小。
8.如前面任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的靜電過(guò)濾器，其中，所述過(guò)濾介質(zhì)包括開(kāi)孔網(wǎng)狀泡沫 材料。
9.如前面任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的靜電過(guò)濾器，其中，所述第一和第二電極基本是無(wú)孔的。
10.如權(quán)利要求9所述的靜電過(guò)濾器，其中，所述第一和第二電極沿它們的整個(gè)長(zhǎng)度是 無(wú)孔的。
11.如前面任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的靜電過(guò)濾器，其中，所述過(guò)濾介質(zhì)與所述第一和/或第二電極接觸。
12.如前面任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的靜電過(guò)濾器，其中，還包括至少一個(gè)電暈放電器件。
13.如前面任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的靜電過(guò)濾器，其中，所述第一和/或第二電極由厚度 從0. Imm到4mm的導(dǎo)電金屬板或箔形成。
14.一種真空吸塵器，包括如前面任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的靜電過(guò)濾器。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種靜電過(guò)濾器。具體但非排它地，本發(fā)明涉及一種用于去除灰塵顆粒的靜電過(guò)濾器，例如用于真空吸塵器、風(fēng)扇或空調(diào)中的靜電過(guò)濾器。該靜電過(guò)濾器包括位于第一和第二電極之間的過(guò)濾介質(zhì)，使用期間每個(gè)電極處于不同電壓，使得跨越過(guò)濾介質(zhì)形成電勢(shì)差，其中過(guò)濾介質(zhì)的性能沿該過(guò)濾介質(zhì)的長(zhǎng)度變化。
文檔編號(hào)B03C3/155GK101961678SQ20101023991
公開(kāi)日2011年2月2日 申請(qǐng)日期2010年7月26日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月24日
發(fā)明者盧卡斯·霍恩 申請(qǐng)人:戴森技術(shù)有限公司