本发明专利技术涉及一种静电过滤器。具体但非排它地，本发明专利技术涉及一种用于去除灰尘颗粒的静电过滤器，例如用于真空吸尘器、风扇或空调中的静电过滤器。该静电过滤器包括位于第一和第二电极之间的过滤介质，使用期间每个电极处于不同电压，使得跨越过滤介质形成电势差，其中过滤介质的性能沿该过滤介质的长度变化。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种静电过滤器。具体但非排它地，本专利技术涉及一种用于从气流中去 除尘埃颗粒的静电过滤器，例如用在真空吸尘器、风扇或空调中的静电过滤器。
技术介绍
众所周知，可使用如泡沫过滤器、旋风分离器和静电分离器之类的机械过滤器将 诸如脏物和尘埃这样的颗粒从流体流中分离，在静电分离器中尘埃颗粒带电荷并随后被吸 引到另一带相反电荷的表面，用于收集。公知的旋风分离设备包括用在真空吸尘器中的那些设备。已知这种旋风分离设备 包括用于将相对较大的颗粒分离的低效率旋风器和位于低效率旋风器下游的高效率旋风 器，高效率旋风器用于分离仍留在气流中的细小颗粒(例如见EP 0 042 723B)。公知的静电过滤器包括摩擦静电过滤器和驻极体介质过滤器。这种过滤器的例子 描述于 EP0815788、US7179314 和 US6482252 中。这种静电过滤器制造费用相对便宜，但受到的不利影响是它们的电荷随时间消 散，导致它们的静电性能降低。这又将降低静电过滤器可收集的尘埃量，这将缩短静电过滤 器本身的寿命和任何其他下游过滤器的寿命。公知的静电过滤器还包括这样的过滤器，其使气流中的尘埃颗粒以某种方式 带电荷，随后经过带电荷的收集电极上方或周围以便收集。这种过滤器的例子描述于 JP2007296305中，其中，气流中的尘埃颗粒在它们经过“电晕放电”金属线时带电荷并随后 被捕获在位于电晕放电金属线下游的导电过滤介质中。这种结构的缺点是它们的效率相对 不高、用相对较贵的材料制造、且收集电极需要不断维护，以维持它们不受所收集尘埃的影 响。一旦收集电极敷有一层尘埃，它们的效率将低得多。另一例子显示在GB2418163中，其中，气流中的尘埃颗粒在它们经过位于旋风器 内侧的电晕放电金属线时带电荷。带电荷的尘埃颗粒随后被捕获于涂覆有导电涂层的旋风 器壁上。尽管该结构很紧凑，但是其存在的缺点是尘埃收集在旋风器内侧。这不仅需要不 断地且艰难地维护以从旋风器的壁上去除尘埃，而且被捕获于旋风器内侧的任何尘埃都会 影响气旋气流，降低旋风器本身的分离效率。另一例子显示于US5593476中，其中，过滤介质位于两个可渗透电极之间，且气流 穿过电极并穿过过滤介质。人们期望静电过滤器的效率尽可能高(即尽可能高比例地能从气流中分离非常 细小的尘埃)，同时维持适度的工作寿命。还期望静电过滤器上不会形成太大的压力降。由此需要提供高效率和长工作寿命的静电过滤器。在某些应用中，例如在家用真 空吸尘器应用中，要求将器具制造得尽可能紧凑，又不牺牲器具的性能。还需要结构更简单 且能方便地装入器具中的静电过滤器。
技术实现思路
因此，本专利技术提供一种静电过滤器，包括位于第一和第二电极之间的过滤介质，每 个电极在使用期间处于不同电压，以使得跨越过滤介质形成电势差，其中过滤器的性能沿 过滤介质的长度变化。可变化的性能可以是平均孔尺寸/直径、每英寸孔数、过滤介质的电阻率和/或类 型。本说明书中使用的术语“孔尺寸”和“孔直径”可互换。用于测量平均孔尺寸/直径和 计算每英寸孔数的方法在具体描述中给出。例如，平均孔尺寸每英寸孔数可以沿下游方向增加或减小。平均孔尺寸或每英寸 孔数的这种变化可以是发生在单个过滤介质中的渐变，或者可使过滤介质的多个段处于一 起以形成过滤介质，该过滤介质在其长度上具有变化的平均孔尺寸或每英寸孔数。在静电 过滤器中例如可以使用两段、三段、四段或更多段的过滤介质。再者，平均孔尺寸或每英寸 孔数可以沿下游方向增加或减少，或替换地可以以其他随机或非随机的方式改变。最优选的是，过滤介质的平均孔尺寸/直径沿下游方向减小。优选每英寸孔数可 以沿下游方向增加。这种结构是有利的，因为在使用期间，过滤介质的上游端将暴露于灰尘最多的环 境下，而较大的孔尺寸将能更好地适应这种灰尘，而不会限制流过过滤器的气流。进一步向 下游，较小孔尺寸将可被捕获已穿过过滤器上游部分的任何较小灰尘颗粒。这种结构可有 利地促进跨越过滤介质的压力损失的降低。过滤介质可由任何合适的材料制成，例如由玻璃、聚酯、聚丙烯、聚氨酯或任何其 他合适的塑性材料制成。在一优选实施例中，过滤介质是开孔网状泡沫材料(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) 以便形成完全开孔网状组织时可形成网状泡沫材料。这类过滤介质特别有利，因为泡沫材 料可以在气流中保持其结构。聚氨酯泡沫材料可从聚酯或聚醚获得。过滤介质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个孔(PPI)，平均孔直径从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)。在一优选实施例中，过滤介质或其一段可以从8到 30PPI，而平均孔直径从1.5mm到5mm。在另一优选实施例中，过滤介质或其一段可以从3到 30PPI，平均孔直径从1. 5mm到8mm。最优选的是，PPI可以从3到10PPI。在一优选实施例 中，过滤介质的上游部分/段可以具有3PPI的PPI，而下游部分/段可以具有6PPI的PPI。 在一优选实施例中，过滤介质的上游部分/段可以具有7200微米(7.2mm)的平均孔直径， 而下游部分/段可以具有4500 (4. 5mm)的平均孔直径。优选第一和第二电极基本无孔。优选过滤介质具有长度，且第一和第二电极沿过 滤介质的长度是无孔的。在最优选实施例中，第一和第二电极沿其整个长度无孔。本说明书中所用的术语“无孔”应理解为意味着第一和第二电极具有连续的密实 表面而没有穿孔、孔或间隙。在一优选实施例中，第一和第二电极是无孔的，致使在使用过 程中气流沿电极的长度行进通过过滤介质。理想的是，气流不穿过第一或第二电极。在使用期间空气不得流过电极的这种结构是有利的，因为其可以减小静电过滤器 上的压降。此外，因为电极是无孔的，所以它们的表面积比如果电极有孔的表面积更大。这4可以改善静电过滤器的总体性能。 在一优选实施例中，过滤介质可以是电阻性过滤介质。本说明书中使用的术语“电 阻性过滤介质”应理解为意味着过滤介质在22°C时的电阻率为IXlO7到IxlO13欧姆-米。 在最优选的实施例中，过滤介质在22°C时可具有2xl09到2x10"欧姆-米的电阻率。过滤 介质的电阻率可以沿过滤介质的长度改变。在一具体实施例中，电阻率可沿下游方向减小。该静电过滤器利用跨越过滤介质形成的电势差在过滤介质本身中收集尘埃，而不 是收集于收集电极上。与之前的静电过滤器相比，这种结构的优势在于没有需要清理的收 集电极。因为过滤介质的尘埃保持能力，这可以减少维护的需要并可增长过滤器的寿命。由于电阻性过滤介质具有负载可形成电势差，因此仅有小电流流过过滤介质。但 是，电场可能干扰任何正电荷和负电荷在电阻性过滤介质的纤维中的分配，使得它们排布 在各自的电极上。此过程可使尘埃结合于或稳定于过滤介质的纤维上，因为穿过过滤器的 气流中的尘埃颗粒将被吸引到过滤介质的相应正端和负端。这有利于使尘埃颗粒被本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种静电过滤器，包括位于第一电极和第二电极之间的过滤介质，使用期间所述第一和第二电极的每一个处于不同的电压，使得跨越所述过滤介质形成电势差，其中，所述过滤介质的特性沿该过滤介质的长度变化。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：卢卡斯霍恩，
申请(专利权)人：戴森技术有限公司，
类型：发明
国别省市：GB[英国]
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