專利名稱：電動(dòng)空氣輸送器－調(diào)節(jié)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及把電能變成一種可電離的電介質(zhì)流體流的電動(dòng)(electro-kinetic)轉(zhuǎn)換，特別是涉及電動(dòng)產(chǎn)生一種微粒狀物質(zhì)基本已被除去的空氣流的方法和裝置?？諝饬髯詈脩?yīng)含安全量的臭氧(O3)。
用電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)扇葉產(chǎn)生空氣流是業(yè)內(nèi)早已知道的。不幸，這種扇葉有很大噪音，還對(duì)孩子有危險(xiǎn)，因?yàn)樗麄兪艿秸T惑可能把手指或鉛筆插入轉(zhuǎn)動(dòng)的扇葉。雖然這種扇可以產(chǎn)生很大大的空氣流，如1,000英尺3/分或更大，但要啟動(dòng)馬達(dá)需要相當(dāng)大的電功率，而且基本上不能對(duì)流動(dòng)的空氣產(chǎn)生調(diào)節(jié)作用。
人們已知用HEPA-輔助過(guò)濾部件裝備這種扇可去除大于0.3μm的微粒物質(zhì)。不幸，過(guò)濾部件對(duì)空氣流有阻力，如想保持所希望的空氣流量，必須把馬達(dá)的功率加倍。而且，HEPA-輔助過(guò)濾部件很貴，可能占整個(gè)HEPA-輔助過(guò)濾器加扇體結(jié)構(gòu)的售價(jià)的很大部分。這種過(guò)濾器加扇體結(jié)構(gòu)可通過(guò)去除大的微粒調(diào)節(jié)空氣，但小到足以通過(guò)過(guò)濾部件的微粒物質(zhì)則不能去除，如細(xì)菌。
使用電動(dòng)技術(shù)產(chǎn)生空氣流也是業(yè)內(nèi)已知的，這種技術(shù)可使電力不經(jīng)機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)部件直接轉(zhuǎn)變成空氣流。一個(gè)這樣的系統(tǒng)已在授予Lee的No4,789,801美國(guó)專利(1988)中被描述，這里以如

圖1A和1B的簡(jiǎn)化形式加以介紹。Lee的系統(tǒng)10包括一列小面積(微區(qū))電極20和一列大面積(宏區(qū))電極30，兩者是對(duì)稱間隔的。輸出一系列高壓脈沖(如0到或許+5KV)的脈沖發(fā)生器40的正極與微區(qū)電極列耦合，而脈沖發(fā)生器的負(fù)極與宏區(qū)電極列耦合。
高壓脈沖使兩個(gè)電極列之間的空氣電離，因此產(chǎn)生了從微區(qū)電極列向宏區(qū)電極列的空氣流50，而不需要任何轉(zhuǎn)動(dòng)部件?？諝庵械奈⒘Ｎ镔|(zhì)60夾在空氣流50中也移向宏區(qū)電極列30。大部分微粒物質(zhì)被靜電吸引到宏區(qū)電極列的表面，微粒物質(zhì)留在那里，因而對(duì)空氣排出系統(tǒng)10的空氣流起了調(diào)節(jié)作用。再者，出現(xiàn)在兩個(gè)電極列間的高壓電場(chǎng)可釋放臭氧進(jìn)入周圍環(huán)境，這似乎可破壞或至少是改變夾在空氣流中的東西，如細(xì)菌。
在圖1A的實(shí)施例中，微區(qū)電極20的橫剖面是圓形的，直徑約0.003″(0,08mm)，而宏區(qū)電極30面積大得多，橫剖面呈“淚珠狀”。宏區(qū)電極與微區(qū)電極橫剖面的面積比沒有明確說(shuō)到，但從Lee的圖看，似乎大于10∶1。如圖1A所示，宏區(qū)電極前部的球形大頭面對(duì)微區(qū)電極，稍許細(xì)一點(diǎn)的尾部面對(duì)空氣流的排出方向。宏區(qū)電極“變細(xì)的”尾部顯然有助于夾在空氣流中的微粒物質(zhì)的靜電附著。Lee沒有說(shuō)明淚珠狀宏區(qū)電極是如何制作的，但它們是用比較昂貴的鑄模工藝或壓擠工藝生產(chǎn)的。
在圖1B所示另一個(gè)實(shí)施例中，Lee的宏區(qū)電極30的橫剖面是對(duì)稱的、拉長(zhǎng)的。宏區(qū)電極拉長(zhǎng)的尾部為空氣流所夾微粒物質(zhì)提供了更大的附著面積。Lee說(shuō)，想要提高微粒的沉淀效率和減少陰離子排入環(huán)境，可以通過(guò)加上一個(gè)被動(dòng)的第三電極陣列70實(shí)現(xiàn)。然而，不難理解，通過(guò)加上一個(gè)第三電極陣列來(lái)提高效率，將增加制造和維護(hù)最終組合起來(lái)的系統(tǒng)的成本。
Lee所公開的靜電技術(shù)對(duì)于常規(guī)電扇-過(guò)濾器裝置是有利的，但他的宏區(qū)電極制造起來(lái)比較貴。不過(guò)，在Lee的實(shí)施例所能產(chǎn)生的效率之上所增加的過(guò)濾器效率，可能是有利的，特別是在不加一個(gè)第三電極陣列時(shí)。
因此，不必用昂貴的技術(shù)制造電極而制造一種比Lee型系統(tǒng)效率更高的電動(dòng)空氣輸送器-調(diào)節(jié)器是有必要的。這樣的空氣輸送器-調(diào)節(jié)器最好應(yīng)有效地發(fā)揮功能，而又不需要加一個(gè)第三電極陣列。而且，這樣的空氣輸送器-調(diào)節(jié)器應(yīng)當(dāng)允許用戶選擇產(chǎn)生安全量的臭氧，以除去周圍環(huán)境的臭味。
本發(fā)明為電動(dòng)輸送和調(diào)節(jié)空氣提供方法和裝置。
本發(fā)明為不用轉(zhuǎn)動(dòng)部件電動(dòng)輸送和調(diào)節(jié)空氣提供一種電動(dòng)系統(tǒng)?？諝馐窃谄浔浑婋x而含安全量臭氧的意義上被調(diào)節(jié)的。
申請(qǐng)人的電動(dòng)空氣輸送器-調(diào)節(jié)器包括一個(gè)百葉窗狀或格子狀機(jī)身，內(nèi)裝一個(gè)電離裝置。這個(gè)電離裝置包括一個(gè)高壓DC逆變器，可把普通110VAC升到高壓，和一個(gè)發(fā)生器，可接收高壓DC、輸出約10KV峰-峰的高壓脈沖，雖然一個(gè)基本上100％的負(fù)載周期(如高壓DC)的輸出可代替脈沖來(lái)用。這個(gè)電離裝置還包括一個(gè)電極組合單元，由間隔開的第一陣列和第二陣列導(dǎo)電電極構(gòu)成；第一陣列和第二陣列導(dǎo)電電極是分別與高壓發(fā)生器的正負(fù)極最佳耦合的。這個(gè)電極組合中的第一和第二電極陣列最好使用容易制造的電極類型。在一個(gè)實(shí)施例中，第一電極陣列使用的是線狀電極，第二電極陣列使用的是有一個(gè)或兩個(gè)拖尾面的“U”形電極。在一個(gè)更有效的實(shí)施例中，第一電極陣列至少有一個(gè)針狀或錐狀電極，第二電極陣列是環(huán)形墊圈狀電極。這個(gè)電極組合的所述第一和第二電極陣列可以有各種組合形式。在各種不同的實(shí)施例中，第二電極陣列的有效面積與第一電極陣列的有效面積之比至少為20∶1左右。
高壓脈沖在第一電極陣列與第二電極陣列之間產(chǎn)生電場(chǎng)。這個(gè)電場(chǎng)產(chǎn)生從第一電極陣列流向第二電極陣列的電動(dòng)空氣流；更可取的是，這種空氣流富含凈剩余的負(fù)離子和臭氧。環(huán)境中含灰塵微粒和其他不受歡迎成分(或許是細(xì)菌)的空氣，通過(guò)機(jī)身上的格子或百葉窗縫隙進(jìn)入機(jī)身，而電離了的清潔空氣(含臭氧)通過(guò)這些縫隙出現(xiàn)在機(jī)身的下游方。
灰塵和其他微粒物質(zhì)靠靜電附著在第二電極陣列(或集塵器)上，輸出空氣已基本上清除了這種微粒物質(zhì)。而且，本發(fā)明所產(chǎn)生的臭氧可以殺死某些類型的細(xì)菌等，還可以驅(qū)除輸出空氣中的臭味。更可取的是，輸送器以周期性爆發(fā)的方式工作，一個(gè)控制裝置允許用戶臨時(shí)增加高壓脈沖發(fā)生器的輸出，以更快地驅(qū)除環(huán)境中的臭味。
本發(fā)明的其他特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)將可從下面的描述結(jié)合附圖看出，在其中詳細(xì)說(shuō)明了優(yōu)選實(shí)施例。
圖1A是一幅剖面圖，表示基于一種現(xiàn)有技術(shù)的電動(dòng)空氣輸送器-調(diào)節(jié)器的第一個(gè)實(shí)施例；圖1B是一幅剖面圖，表示基于一種現(xiàn)有技術(shù)的電動(dòng)空氣輸送器-調(diào)節(jié)器的第二個(gè)實(shí)施例；圖2A是本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的透視圖；圖2B是圖2A所示實(shí)施例的透視圖，其中基于本發(fā)明的電極組合被部分取出了；圖3是本發(fā)明的電路方框圖；圖4A是一幅透視方框圖，表示基于本發(fā)明第一個(gè)實(shí)施例的電極組合；圖4B是圖4A所示實(shí)施例的平面方框圖；圖4C是一幅透視方框圖，表示基于本發(fā)明第二個(gè)實(shí)施例的電極組合；圖4D是圖4C所示實(shí)施例一個(gè)修改版的平面方框圖；圖4E是一幅透視方框圖，表示基于本發(fā)明第三個(gè)實(shí)施例的電極組合；
圖4F是圖4E所示實(shí)施例的平面方框圖；圖4G是一幅透視方框圖，表示基于本發(fā)明第四個(gè)實(shí)施例的電極組合；圖4H是圖4G所示實(shí)施例的平面方框圖；圖4I是一幅透視方框圖，表示基于本發(fā)明第五個(gè)實(shí)施例的電極組合；圖4J是圖4I所示實(shí)施例的一部分的詳細(xì)剖面圖；圖4K是圖4I所示實(shí)施例的一可供選擇部分的詳細(xì)剖面圖。
圖2A和2B表示的是一個(gè)電動(dòng)空氣輸送器-調(diào)節(jié)器系統(tǒng)100，其機(jī)身102上有最好后置的進(jìn)氣口或百葉窗104，最好前置和側(cè)置的出氣口106，和基座108。系統(tǒng)機(jī)身內(nèi)是離子發(fā)生裝置160，最好通過(guò)一種可用開關(guān)S1控制的ACDC電源為其供電。離子發(fā)生裝置160是自含(self-contained)式的，為了使本發(fā)明的系統(tǒng)工作，除了周圍空氣，再?zèng)]有其他東西需要來(lái)自系統(tǒng)機(jī)身之外，除了外部的電源。
機(jī)身102的頂面有一個(gè)用戶使用的提升手柄112，由一個(gè)第一電極陣列230和一個(gè)第二電極陣列240組成的電極組合220裝在其上；而第一電極陣列230是由電極232組成的，第二電極陣列240是由電極242組成。第一電極陣列和第二電極陣列是在離子發(fā)生裝置160的輸出終端間串聯(lián)耦合的，這在圖3中看得最清楚。提升手柄112的作用是便于接近構(gòu)成電極組合的電極，以便清洗，如果必要，還便于替換。
圖2A和2B所示本發(fā)明系統(tǒng)的一般形狀并不是關(guān)鍵的。這個(gè)優(yōu)選實(shí)施例從頂?shù)降椎母叨燃s為1m，從左到右的寬度約為15cm，從前到后的深度約為10cm，當(dāng)然，也可以采用其他尺寸和形狀。機(jī)身的百葉窗狀結(jié)構(gòu)可為空氣提供充分的進(jìn)出口，而且經(jīng)濟(jì)實(shí)用。對(duì)于開口104和106，除了它們相對(duì)于第二電極陣列的位置，沒有實(shí)質(zhì)區(qū)別，實(shí)際上可以使用一種通用開口。這些開口用于確保本發(fā)明的系統(tǒng)有足夠量的環(huán)境空氣流進(jìn)入或獲得，以及有足夠量的含有安全量O3的離子化空氣流從單元130排出。
正如將要描述的，當(dāng)單元100用S1供電時(shí)，離子發(fā)生器160的高壓輸出在第一電極陣列產(chǎn)生離子，而離子附著在第二電極陣列上。離子在“IN”到“OUT”方向上的運(yùn)動(dòng)夾帶空氣分子，于是電動(dòng)地產(chǎn)生向外流出的電離的空氣。圖2A和2B上的標(biāo)記“IN”表示含有微粒物質(zhì)60的環(huán)境空氣的進(jìn)入，標(biāo)記“OUT”表示基本上去掉微粒物質(zhì)的清潔空氣的流出，微粒物質(zhì)靠靜電附著在第二電極陣列表面。在電離空氣流產(chǎn)生過(guò)程中，作為收益有安全量的臭氧(O3)產(chǎn)生。給機(jī)身內(nèi)表面102加上靜電屏蔽，以降低可檢測(cè)的電磁輻射，可能是合于需要的。例如，為了降低這種輻射，可在機(jī)身內(nèi)加金屬屏蔽，或在機(jī)身內(nèi)的一些部分涂上金屬漆。
在圖3中可以最清楚地看到，離子發(fā)生單元160包括高壓發(fā)生器單元170和可把初始交流電壓(如117VAC)變成直流(“DC”)電壓的電路180。電路180最好包括控制發(fā)生器單元輸出電壓(其控制的改變可用用戶開關(guān)S2)的形態(tài)和/或負(fù)載周期的電路。電路180最好還包括一個(gè)與開關(guān)S3耦合的脈沖模式部件，以臨時(shí)提供突增的臭氧輸出。電路180還可以包括一個(gè)計(jì)時(shí)器電路和一個(gè)可視指示器，如一個(gè)發(fā)光二極管(“LED”)之類。LED和其他指示器(如果合于需要，包括音響指示器)的信號(hào)在有離子產(chǎn)生時(shí)出現(xiàn)。計(jì)時(shí)器在某一預(yù)置時(shí)間如30分后可自動(dòng)停止產(chǎn)生離子和/或臭氧，目測(cè)指示器和/或音響指示器也隨之停止顯示信號(hào)。
如圖3所示，高壓發(fā)生器單元170最好包括一個(gè)約20KHz頻率的低壓振蕩器電路190，向電開關(guān)200輸出低壓脈沖。開關(guān)200可選用可控硅開關(guān)元件等，它可以控制低壓脈沖向升壓變壓器T1的輸入線圈的耦合。T1的副線圈與一個(gè)輸出高壓脈沖的高壓倍增器電路210耦合。由高壓脈沖發(fā)生器170和電路180構(gòu)成的電路和部件最好在一個(gè)可裝在機(jī)身102內(nèi)的印刷電路板上制作。如果合于需要，可把外部聲頻輸入(如從一個(gè)立體聲調(diào)諧器)適當(dāng)?shù)嘏c振蕩器190耦合，以通過(guò)聲音調(diào)制單元160所產(chǎn)生的電動(dòng)空氣流。結(jié)果可能得到一個(gè)靜電揚(yáng)聲器，使輸出的空氣流對(duì)于可接收聲頻輸入信號(hào)的人耳是可聽的。而且，輸出空氣流仍可含離子和臭氧。
來(lái)自高壓脈沖發(fā)生器170的輸出脈沖最好至少是10KV峰到峰的，其有效DC偏置或許是這個(gè)峰到峰電壓的一半，并有或許是20KHz頻率。脈沖串輸出最好有約10％的負(fù)載周期，這可延長(zhǎng)電池的壽命。當(dāng)然，可以替代采用不同的峰到峰振幅、DC偏置、脈沖串波形、負(fù)載周期和/或重復(fù)頻率。確實(shí)，可以采用一種100％的脈沖串(即一種本質(zhì)上是DC的高壓)，雖然電池的壽命會(huì)較短。因此，發(fā)生器單元170可以(但不是必須)叫做高壓脈沖發(fā)生器。
振蕩頻率不是特別關(guān)鍵的，至少約20KHz的頻率被優(yōu)選了，這個(gè)頻率是人聽不見的。如果寵物和本發(fā)明的系統(tǒng)放在同一房間內(nèi)，采用一種更高的頻率，以防止寵物不安和/或嚎叫，可能是合于需要的。
來(lái)自高壓脈沖發(fā)生器單元170的輸出是與第一電極陣列230和第二電極陣列240所構(gòu)成的電極組合220耦合的。單元170起一種DCDC高壓發(fā)生器的作用，這種作用也可以采用其他給電極組合220輸出高壓脈沖的電路和/或技術(shù)來(lái)執(zhí)行。
在圖3所示實(shí)施例中，單元170的正輸出端與第一電極陣列230耦合，負(fù)輸出端與第二電極陣列240耦合。這種耦合的極性已發(fā)現(xiàn)有很好的工作性能，包括使不想要的電極振動(dòng)聲響或交流聲最小化。于是，有一種靜電空氣流產(chǎn)生，從第一電極陣列流向第二電極陣列。(圖中以“OUT”表示這種空氣流。)因此，把電極組合220裝在機(jī)身100內(nèi)，要使第二電極陣列240靠近“OUT”口，第一電極陣列230靠近“IN”口。
當(dāng)來(lái)自高壓脈沖發(fā)生器170的電壓或脈沖過(guò)第一電極陣列230和第二電極陣列240耦合時(shí)，在第一電極陣列230的電極232周圍相信將產(chǎn)生一個(gè)等離子式的電場(chǎng)。這個(gè)電場(chǎng)使第一電極陣列與第二電極陣列之間的環(huán)境空氣電離，產(chǎn)生一種向第二電極陣列流動(dòng)的“OUT”空氣流?！癐N”空氣流可以理解為經(jīng)口104進(jìn)入，“OUT”空氣流可以理解為經(jīng)口106出現(xiàn)。臭氧和離子相信是在第一電極陣列的電極232附近同時(shí)產(chǎn)生，本質(zhì)上隨來(lái)自與第一電極陣列耦合的發(fā)生器170的電位而變化。通過(guò)升高或降低第一電極陣列處的電位可以增加或減少臭氧的產(chǎn)生。把相反的極性電位與第二電極陣列的電極242耦合，本質(zhì)上可加速第一電極陣列處產(chǎn)生的離子的運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生圖中標(biāo)作“OUT”的空氣流。當(dāng)離子向第二電極陣列運(yùn)動(dòng)時(shí)，相信它們將推動(dòng)或帶動(dòng)空氣分子向第二電極陣列運(yùn)動(dòng)。要增加這種運(yùn)動(dòng)的相對(duì)速度，可通過(guò)相對(duì)于第一電極陣列處電位降低第二電極陣列處電位來(lái)實(shí)現(xiàn)。
例如，如果把+10KV加于第一電極陣列，而對(duì)第二電極陣列不加電位，則有一種離子(其凈電荷是正的)云將在第二電極陣列附近形成。而且，相對(duì)高的10KV電位可產(chǎn)生大量臭氧。通過(guò)給第二電極陣列耦合一種相對(duì)負(fù)的電位，可增大凈發(fā)射離子所驅(qū)動(dòng)的空氣體的進(jìn)度，因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)離子的動(dòng)量是守恒的。
另一方面，如果保持同樣的有效流出(OUT)速度而減少臭氧的產(chǎn)出是合于需要的，則可把示范性的10KV在兩電極陣列間進(jìn)行分配。例如，發(fā)生器170可給第一電極陣列+4KV(或某個(gè)其他比例)，給第二電極陣列-6KV(或某個(gè)其他比例)。在這個(gè)例子中，+4KV和-6KV可以理解為是相對(duì)于地量度的。使本發(fā)明的系統(tǒng)輸出安全量的臭氧可以理解為是合于需要的。因此，高壓最好這樣分配給第一電極陣列加約+4KV，給第二電極陣列加約-6KV。
正如所指出的，流出氣流(OUT)最好含安全量的O3，因?yàn)镺3可以破壞或至少大大改變流出氣流所含的細(xì)菌、微生物和其他生命(或準(zhǔn)生命)物質(zhì)。因此，當(dāng)合上開關(guān)S1，使B1有足夠的啟電動(dòng)位時(shí)，來(lái)自高壓脈沖發(fā)生器單元170的脈沖可產(chǎn)生一種由電離空氣和O3組成的流出氣流(OUT)。合上開關(guān)S1，在電離發(fā)生時(shí)，LED將顯示可見信號(hào)。
本發(fā)明的最佳工作參數(shù)在制造時(shí)確定，用戶不可調(diào)節(jié)。例如，把單元170所產(chǎn)生的高壓脈沖的峰到峰輸出電壓和/或負(fù)載周期加大，可提高空氣流動(dòng)速度、離子含量和臭氧含量。在這個(gè)優(yōu)選例中，流出氣流的速度約為200英尺/分，離子含量約為2,000,000/cc，臭氧含量約為40ppb(環(huán)境含量以上)到2,000ppb(環(huán)境含量以上)。把R2/R1的比降低到約20∶1之下，將減低流動(dòng)速度，把在第一電極陣列與第二電極陣列之間耦合的高壓脈沖的峰到峰電壓和/或負(fù)載周期降低也是如此。
實(shí)際上，單元100是放在室內(nèi)的，與具有適當(dāng)工作電位的電源相接，電源一般是117VAC。合上S1，電離單元160經(jīng)出口150發(fā)射電離的空氣，最好還有某些臭氧。含有離子和臭氧的空氣流可使室內(nèi)空氣變新鮮，臭氧是有益的，能去掉或至少減少不合需要的臭味、細(xì)菌、微生物等?？諝饬鲗?shí)際上是電動(dòng)產(chǎn)生的，因?yàn)樵诒景l(fā)明中沒有特意的轉(zhuǎn)動(dòng)部件。(如所指出的，在電極內(nèi)可發(fā)生某種機(jī)械振動(dòng)。)正如參照?qǐng)D4A所要描述的，本發(fā)明合于需要之處在于，它實(shí)際上輸出凈剩余的負(fù)離子，因?yàn)檫@些離子比正離子更有益于健康。
上面已一般地描述了本發(fā)明的各個(gè)方面，下面將描述電極組合220的優(yōu)選例。在不同的優(yōu)選例中，電極組合220包括至少有電極232的第一電極陣列230，最好至少有電極242的第二電極陣列。很清楚，電極232和242的材料應(yīng)當(dāng)導(dǎo)電，抗加高壓所引起的腐蝕，還要堅(jiān)固得經(jīng)得住清洗。
在這里所描述的各種電極組合中，第一電極陣列230中的電極232最好用鎢制造。鎢足夠堅(jiān)固，經(jīng)得住清洗，有很高的熔點(diǎn)，不會(huì)因電離而熔斷，還有粗糙的外表面，似乎有利于提高電離效率。另一方面，電極242最好有高度拋光外表面，以最大限度減小點(diǎn)到點(diǎn)輻射。因此，電極242最好用不銹鋼、特別是黃銅制造。電極232的拋光面也有利于清洗。
與Lee所公開的先前工藝的電極相比，本發(fā)明的電極232和242，重量輕，易制造，可批量生產(chǎn)。而且，這里所描述的電極232和242可更有效地產(chǎn)生電離的空氣和安全量的臭氧O3。
在本發(fā)明中，高壓脈沖發(fā)生器170在第一電極陣列230與第二電極陣列240之間耦合。高壓脈沖產(chǎn)生從第一電極陣列向第二電極陣列流動(dòng)(這里由標(biāo)以“OUT”的空箭頭指示)的電離的空氣流。因此，電極232可以叫發(fā)射電極，電極242可以叫收集電極。流出的空氣含安全量的O3，出現(xiàn)在本發(fā)明開口106處。
根據(jù)本發(fā)明，高壓脈沖器的正輸出端或輸出口最好與電極232耦合，負(fù)輸出端或輸出口最好與電極242耦合。所發(fā)射離子的凈極性相信是正的，即正離子比所發(fā)射的負(fù)離子多。無(wú)論如何，這種優(yōu)選的電極組合的電耦合，與相反極性耦合(如互換正負(fù)輸出口的連接)相比，可最大限度減小來(lái)自電極232的交流聲響。
然而，當(dāng)正離子的產(chǎn)生有利于形成一種相對(duì)安靜的空氣流時(shí)，從健康觀點(diǎn)看，合于需要的是，輸出空氣流富含負(fù)離子，而不是富含正離子。不過(guò)，應(yīng)當(dāng)指出，在某些實(shí)施例中，高壓脈沖器的一端(最好是負(fù)端)實(shí)際上可能有環(huán)境空氣。因此，第二電極陣列中的電極不必用導(dǎo)線與高壓脈沖發(fā)生器連接。盡管如此，在第二電極陣列與高壓脈沖發(fā)生器一端之間仍存在一種“有效連接”，這里是通過(guò)環(huán)境空氣。
現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖4A和4B所示實(shí)施例，電極組合220包括兩電極陣列，第一電極陣列230由線電極232構(gòu)成，第二電極陣列240一般由“U”形電極242構(gòu)成。在優(yōu)選實(shí)施例中，構(gòu)成第一電極陣列的電極數(shù)N1最好與構(gòu)成第二電極陣列的電極數(shù)N2相差1。在好幾個(gè)所示實(shí)施例的中，有N2＞N1。然而，在圖4中，如果需要，可在第一電極陣列230的出口端增加第一陣列的電極232，于是有N1＞N2，即5個(gè)電極232對(duì)4個(gè)電極242。
電極232最好是一段鎢絲，而電極242可用片狀金屬制作，最好是不銹鋼，雖然也可用黃銅或其他片狀金屬。對(duì)于中空而拉長(zhǎng)的“U”形電極242來(lái)說(shuō)，片狀金屬容易做成它的側(cè)區(qū)244和鼻狀區(qū)242。雖然圖4A表示了第二電極陣列240中的4個(gè)電極242，和第一電極陣列230中的3個(gè)電極232，但如所指出的，在每一電極陣列中可以采用另外數(shù)目的電極，如所示，最好保持一種對(duì)稱的交錯(cuò)布局。在圖4中可以看到，雖然微粒物質(zhì)出現(xiàn)在進(jìn)入(IN)的空氣中，但流出(OUT)的空氣基本上驅(qū)除了微粒物質(zhì)，這些微粒物質(zhì)是附著在第二電極陣列的表面上，表面最好大一些(見圖4B)。
在圖4B中可以最清楚地看到，兩列隔開的電極是交錯(cuò)的，以致每個(gè)第一陣列的電極232基本上是與兩個(gè)第二陣列的電極242等距離。這種對(duì)稱的交錯(cuò)結(jié)構(gòu)已被發(fā)現(xiàn)是一種特別有效的電極安排。交錯(cuò)結(jié)構(gòu)在幾何上最好是對(duì)稱的，即，相鄰的電極232或相鄰的電極242是等距離隔開的，距離分別是Y1和Y2。然而，也可以采用非對(duì)稱結(jié)構(gòu)，雖然離子發(fā)射量和空氣流量很可能會(huì)降低。另外，電極232和電極242所使用的數(shù)量可以理解為可以與所示的數(shù)量不同。
在圖4A中，典型的尺寸如下電極232的直徑約為0.08mm，距離Y1和Y2都約為16mm，距離X1約為16mm，距離L約為20mm，電極高度Z1和Z2都約為1m。電極242的寬度最好4mm左右，制作電極242的材料的厚度約為0.5mm。當(dāng)然也可以采用其他尺寸和形狀。電極232的直徑最好小一點(diǎn)，以幫助產(chǎn)生一個(gè)合于需要的高壓場(chǎng)。另一方面，電極232(以及電極242)合于需要的是，要足夠堅(jiān)固，以經(jīng)得住不時(shí)的清洗。
第一電極陣列230中的電極232通過(guò)導(dǎo)線234與高壓脈沖發(fā)生器170的第一(最好是正的)輸出端耦合，而第二電極陣列240中的電極242通過(guò)導(dǎo)線244與高壓脈沖發(fā)生器170的第二(最好是負(fù)的)輸出端耦合。在不同電極的哪里與導(dǎo)線234或244做電連接是相對(duì)不重要的。因此，作為例子，雖然圖4B表示的是導(dǎo)線244與鼻狀端246以里的某些電極242相連接，但其他電極242則可以在電極別的地方的導(dǎo)線244做電連接。與不同電極的電連接也可以在電極的外表面進(jìn)行，只要基本上不會(huì)損害流出的空氣量。
為了便于從單元100拆下電極組合(如圖2B所示)，不同電極的下端最好對(duì)著導(dǎo)線或其他導(dǎo)體234或244的配合部分嵌入。例如，當(dāng)電極列220完全插入單元100的機(jī)身102時(shí)，“杯狀”電極可以固定在不同電極自由端所嵌入的導(dǎo)線234和244上。
電極232的有效電場(chǎng)嵌入面積與最接近的電極242的有效電場(chǎng)嵌入面積之比至少約為15∶1，最好是20∶1。如在圖4A和4B所示實(shí)施例中，R1/R2的比≈2mm/0.05mm≈50∶1。
在這個(gè)實(shí)施例和這里所述其他實(shí)施例中，電離似乎發(fā)生在第一電極陣列230中的較小電極232處，臭氧的產(chǎn)生呈高壓電弧的一種功能出現(xiàn)。例如，把來(lái)自高壓脈沖發(fā)生器170的脈沖的峰到峰電壓振幅和/或負(fù)載周期加大，可提高流出的電離空氣流中的臭氧含量。如果合于需要，可使用用戶控制開關(guān)S2，通過(guò)(安全地)改變電壓振幅和/或負(fù)載周期，對(duì)臭氧含量稍加改變。用于實(shí)現(xiàn)這種控制的特殊電路在現(xiàn)有技術(shù)中是已知的，無(wú)需在此詳加描述。
請(qǐng)注意圖4A和4B中至少有一個(gè)輸出控制電極243，最好與象第二電極陣列一樣的電位做耦合。電極243最好在其側(cè)面加上一個(gè)尖端，如一個(gè)三角形。電極243的尖端產(chǎn)生大量負(fù)離子(因?yàn)檫@個(gè)電極與相對(duì)負(fù)的高壓耦合)。這些負(fù)離子可中和過(guò)量正離子，否則其會(huì)在流出的空氣流中出現(xiàn)。因此“OUT”的空氣流含凈負(fù)電荷。電極243最好是不銹鋼、銅或其他導(dǎo)體的，底部約20mm高，約12mm寬。
加上尖端的電極243的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，它們可以固定的位置安裝在單元100的機(jī)身內(nèi)，在清洗這個(gè)單元時(shí)，這是用手不容易觸到的。如果放在別的位置，電極243上的尖端很容易產(chǎn)生傷口。加上一個(gè)電極243已發(fā)現(xiàn)足以提供足夠數(shù)量的輸出負(fù)離子，不過(guò)也可以加進(jìn)更多的這種電極。
在圖4A和4C所示實(shí)施例中，每個(gè)“U”形電極都有兩個(gè)尾邊緣，這有利于流出的電離空氣和O3電動(dòng)的輸送。請(qǐng)注意在一個(gè)尾邊緣的至少一個(gè)部位加上一個(gè)帶尖端的電極區(qū)243’。電極區(qū)243’有助于負(fù)離子的產(chǎn)生，其方式如參照?qǐng)D4A和4B所描述的一樣。不過(guò)，請(qǐng)注意，在用布等東西除去電極242那里沉淀的微粒物質(zhì)時(shí)，用戶自傷的可能性較高。在圖4C和接下去的圖中，為了容易明白，微粒物質(zhì)的問題就不再提了。不過(guò)，從圖2A到圖4B所示可以看出，微粒物質(zhì)出現(xiàn)在進(jìn)入的空氣中，而在流出的空氣中基本上沒有。正如已經(jīng)描述的，微粒物質(zhì)60一般是靠靜電附著在電極242的表面區(qū)。
請(qǐng)注意，圖4C和4D所示實(shí)施例表示的是電極242的稍微截去一點(diǎn)的版本。圖4A和4B所示實(shí)施例中的尺寸L約為20mm，而圖4C和4D的L截短了，約為8mm。圖4C中的其他尺寸最好與針對(duì)圖4A和4B所說(shuō)的一樣。在圖4C和4D中，在電極242的邊緣加上尖角區(qū)246，似乎有助于更有效地產(chǎn)生電離空氣流。圖4C所示第二電極陣列240的結(jié)構(gòu)，根據(jù)尾邊緣較短的幾何尺寸，可以理解為比圖4A和4B所示的結(jié)構(gòu)堅(jiān)固。如早已指出的，第一電極陣列和第二電極陣列采用一種對(duì)稱交錯(cuò)的幾何布局對(duì)于圖4C中的結(jié)構(gòu)是優(yōu)選的。
在圖4D所示實(shí)施例中，標(biāo)以242-1和242-2的最外側(cè)的第二電極陣列，基本上沒有最外側(cè)尾邊緣。圖4D中的尺寸L最好為3mm左右，其他尺寸可以與針對(duì)圖4A和4B所說(shuō)的一樣。再者，圖4D所示實(shí)施例的R2/R1的比最好大于20∶1。
圖4E和4F表示的是電極組合220的另一個(gè)實(shí)施例。其中，第一電極陣列包括一個(gè)單一導(dǎo)線電極232，第二電極陣列包括一對(duì)剖面上彎曲成“L”形的電極242。與前述實(shí)施例所說(shuō)的不同，這個(gè)實(shí)施例中的典型尺寸為X1≈12mm，Y1≈6mm，Y2≈5mm，L1≈3mm。R2/R2的有效比也比20∶1大。構(gòu)成圖4E和4F中電極組合220的電極較少，這使其制造較經(jīng)濟(jì)，也易于清洗，雖然可能使用的電極232多于一個(gè)，電極242多于兩個(gè)。這個(gè)實(shí)施例也采用了前述交錯(cuò)對(duì)稱布局，其中，電極232與兩個(gè)電極242是等距離的。
圖4G和4H表示電極組合220的又一個(gè)實(shí)施例。在這個(gè)實(shí)施例中，第一電極陣列230是一段導(dǎo)線232，而第二電極陣列240包括一對(duì)桿狀或柱狀電極242。象在前述實(shí)施例中一樣，電極232與電極242對(duì)稱等距離是優(yōu)選的。導(dǎo)線電極232最好采用約0.08mm的鎢絲，而柱狀電極242是采用2mm直徑的不銹鋼。因此，在這個(gè)實(shí)施例中，R2/R1之比約為25∶1。其他尺寸可以類似于別的實(shí)施例，如圖4E，4F。當(dāng)然，在這個(gè)電極組合220中，電極232可以多于一個(gè)，電極242可以多于兩個(gè)。
一個(gè)特別優(yōu)選的實(shí)施例示于圖4I和4J中。在這兩幅圖中，第一電極陣列包括一個(gè)單一的針狀電極232，第二電極陣列包括一個(gè)單一的、帶有圓形內(nèi)開口246的環(huán)狀電極242，這兩電極陣列的安排是共軸的。不過(guò)，如虛線電極232’和242’所顯示的，電極組合220可以包括多個(gè)這樣的針狀電極和環(huán)狀電極。電極232最好是鎢的，電極242最好是不銹鋼的。
圖4I和4J所示實(shí)施例采用的典型尺寸是L1≈10mm，X1≈9.5mm，T≈0.5mm，開口246的直徑約為12mm。尺寸L1最好足夠長(zhǎng)，以使電極232的上游部分(如圖4I中靠左的部分)不干擾電極232與收集電極242之間的電場(chǎng)。不過(guò)，如圖4J所示，R2/R1的有效比是受電極232的尖端幾何形態(tài)控制的。而且，在這個(gè)優(yōu)選例中，這個(gè)比也大于20∶1。圖4J中所畫的虛線表示理論上的電力場(chǎng)線，由發(fā)射電極232發(fā)出，止于收集電極246的曲面。這個(gè)體電場(chǎng)最好在電極232和電極242之間的一個(gè)大約±45°的共軸范圍內(nèi)發(fā)射。另一方面，如果電極242中的開口和/或電極232和242的幾何形態(tài)使共軸的角度區(qū)太窄，則空氣流將不適當(dāng)?shù)厥艿较拗啤?br> 示于圖41中的環(huán)-針狀電極組合結(jié)構(gòu)的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，環(huán)狀電極242的平坦區(qū)為流動(dòng)空氣流中的微粒物質(zhì)60的附著提供了足夠的表面積，還容易清洗。
環(huán)-針狀電極組合結(jié)構(gòu)的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，可以比先前工藝的結(jié)構(gòu)或圖4A到4H中的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生更多的臭氧。例如，圖4A到4H中的結(jié)構(gòu)可以產(chǎn)生大約50ppb的臭氧，而圖4I的結(jié)構(gòu)則可以產(chǎn)生2,000ppb的臭氧。
盡管如此，申請(qǐng)人的第一陣列針狀電極仍可與圖4A到4H中的第二電極陣列一起使用。而且，申請(qǐng)人的第二陣列環(huán)狀電極也可與圖4A到4H中的第一電極陣列一起使用。例如，對(duì)圖4A到4H所示實(shí)施例加以改進(jìn)，每個(gè)導(dǎo)線或柱狀電極232可以用一列串聯(lián)的針狀電極代替(如圖4I到圖4K所示)，而同時(shí)可以保留這些圖上所示的第二電極陣列。據(jù)此看來(lái)，在對(duì)圖4A到4H所示實(shí)施例作另一些改進(jìn)時(shí)，第一電極陣列可以如所示被保留，而每個(gè)第二陣列的電極242可以用一列串聯(lián)的環(huán)狀電極替代(如圖4I到圖4K所示)。
圖4J是圖4I中電極242中心部分的一個(gè)詳細(xì)剖面圖。在圖4J中可以最清楚地看到，靠近電極242中心開口的曲線區(qū)246似乎提供了一個(gè)大小可以接受的表面積，來(lái)自電極232遠(yuǎn)端的許多電離路徑到這個(gè)表面基本上有相等的路線長(zhǎng)度。因此，電極232的末端(或發(fā)射端)的有利之處是小，以集中兩電極陣列間的電場(chǎng)，而電極242臨近區(qū)域則最好地提供了多條等距離的電極列內(nèi)的電離路徑。用這種結(jié)構(gòu)，可以得到一種約為90英尺/分的高排出流動(dòng)速度，和一種2,000ppb的臭氧發(fā)射，證明它有很高的工作效率。
在圖4K中，一個(gè)或更多的電極232為碳纖維導(dǎo)電塊232″所替代；此導(dǎo)電塊有一個(gè)末端面，其中，向外突出的纖維233-1……233-N呈一種“釘子基座”的外貌。這些向外突出的纖維每根都起一個(gè)發(fā)射電極的作用，提供了多個(gè)發(fā)射面。過(guò)一段時(shí)間，這些纖維電極的某些或全部會(huì)逐漸消耗掉，這時(shí)可換上新的石墨塊232″。除石墨以外的其他材料也可用于代替電極塊232″，只要這種材料有一個(gè)具有象233-N一樣的向外突出的導(dǎo)電纖維的面。
如所描述的，離子的凈輸出受在輸出空氣流附近放置偏置電極(如電極243)的影響，這種電極最好放在第二電極陣列的下游方。如果離子輸出量不合需要，這樣的電極可起到中和作用。如果需要，本發(fā)明能加以調(diào)節(jié)，產(chǎn)生離子，而不產(chǎn)生臭氧。
如果合于需要，本發(fā)明可以減小尺寸，如提供一種電池供電的個(gè)人系統(tǒng)。如果合于需要，也可以提供一種適合用于汽車內(nèi)尺寸的系統(tǒng)；這種系統(tǒng)由汽車可以提供的普通12VDC電源供電。在這樣的實(shí)施例中，可對(duì)發(fā)生器40加以改造，以提供DCDC而不是ACDC的高壓轉(zhuǎn)換。在用于清潔空氣時(shí)，下游的電極傾向于堆積微粒物質(zhì)，為了清洗，最好把它們從系統(tǒng)中拆下。在第一電極陣列是導(dǎo)線的實(shí)施例中，即部件相對(duì)易損的情況下，不拿開這些導(dǎo)線電極由用戶清洗，而提供一種自清洗功能，或許是合于需要的。例如，在圖2B中，如果導(dǎo)線型電極232被制成固定的(即用戶不能拆下的)，則與電極242相連的系統(tǒng)的下端可以加一個(gè)活動(dòng)的塑料刷片，其上有過(guò)導(dǎo)線電極任一側(cè)的槽。提升手柄112時(shí)，只拆下(在這個(gè)實(shí)施例中)比較堅(jiān)固的第二電極陣列，無(wú)論何時(shí)這樣做，比較脆弱的第一電極陣列都可借助塑料刷片的作用得到清洗；塑料刷片安在與第二電極陣列的下端相連的部件(圖2B中未表示)的底部。這種擦拭作用在把手柄112(和所有附件)從系統(tǒng)機(jī)身拆下或插回時(shí)都會(huì)有。
如果合于需要的話，還有一種改進(jìn)是感知輸出的臭氧含量和/或離子含量，并用這種感知的信息控制高壓發(fā)生器，調(diào)節(jié)所需要的輸出。在某些應(yīng)用中，在系統(tǒng)上或系統(tǒng)里抑或系統(tǒng)機(jī)身背側(cè)，安裝一個(gè)或幾個(gè)適當(dāng)?shù)膫鞲衅骶蛪蛄?。?lái)自這種傳感器的輸出信號(hào)是被處理的信號(hào)，可用于控制高壓發(fā)生器的一種或多種性能，如負(fù)載周期、脈沖振幅、總脈沖重復(fù)率等。在另一些應(yīng)用中，傳感器可遠(yuǎn)離本發(fā)明的系統(tǒng)放置，如可以放在使用本發(fā)明系統(tǒng)的房間的對(duì)角。傳感器數(shù)據(jù)可利用RF、光、IR、聲能、準(zhǔn)聲能的任何一種或全部實(shí)時(shí)傳送給一個(gè)適當(dāng)?shù)慕邮掌?，接收器最好安在系統(tǒng)機(jī)身內(nèi)。這種反饋不僅能對(duì)本發(fā)明系統(tǒng)的輸出，而且對(duì)使用本發(fā)明系統(tǒng)的環(huán)境效應(yīng)提供一種更純粹的量度。即使不使用實(shí)際的輸出反饋，用能感知溫度和/或濕度的傳感器裝備本發(fā)明的系統(tǒng)也是合于需要的，因?yàn)檫@些環(huán)境參數(shù)可以影響本發(fā)明輸出空氣流的臭氧含量和/或離子含量。在這種實(shí)施例中，有一種查閱表或類似的查閱工具，可能是與裝在機(jī)身內(nèi)的微型控制器相連的，可存儲(chǔ)已知的對(duì)比資料，以致在某一給定的感知溫度和/或濕度下，能以適當(dāng)方式自動(dòng)改變高壓發(fā)生器的輸出性能。這樣，例如一種早晨設(shè)定的合于需要的輸出空氣流，可以基本保持不變，即使環(huán)境溫度和/或濕度(或其他環(huán)境特征)到當(dāng)天晚些時(shí)候改變了。
對(duì)本發(fā)明也可以做其他合于需要的改造。例如，在圖2B或圖4B所示實(shí)施例中，圍繞著一些區(qū)域—在那里，導(dǎo)線電極232通過(guò)附件安裝在機(jī)身底部—的高壓電弧，可通過(guò)加高圍繞安裝附件的套圈，使之減少到最低限度。這種套圈可提高安裝附件的有效抗高壓性能，有利于本發(fā)明的總可靠性。在高壓電弧真的出現(xiàn)，用戶不明智地把水注入本發(fā)明的系統(tǒng)時(shí)，給高壓發(fā)生器提供基于所感知的來(lái)自這個(gè)高壓發(fā)生器的電流的反饋是可能的。不合需要的高壓電弧有可識(shí)別的電流涌動(dòng)特征，這種涌動(dòng)特征可以被感知，用于一種反饋裝置，以在一段時(shí)間—或許一分鐘左右—切斷高壓脈沖的發(fā)生。如果這段時(shí)間過(guò)后，過(guò)量的電流脈沖仍然出現(xiàn)，高壓脈沖將再次被切斷。這時(shí)，控制這個(gè)動(dòng)作的電流將啟動(dòng)一個(gè)報(bào)警LED或其他指示器，告訴用戶本發(fā)明的系統(tǒng)可能出了某種問題。
對(duì)于所公開的實(shí)施例，在不違背下述權(quán)利要求所確定的、有關(guān)本發(fā)明的主題和精神時(shí)，可以加以改造和變更。
權(quán)利要求
1.一種電動(dòng)空氣輸送器-調(diào)節(jié)器，包括一個(gè)至少有一個(gè)開口的機(jī)身；一個(gè)置于所述機(jī)身內(nèi)的自含式離子發(fā)生器；所述離子發(fā)生器至少產(chǎn)生從所述開口靠靜電流出的臭氧和電離的空氣之一。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的輸送器-調(diào)節(jié)器，其中所述離子發(fā)生器包括一個(gè)帶有第一輸出端和第二輸出端的、并輸出負(fù)載周期信號(hào)的高壓發(fā)生器，輸出端之一可以處于與環(huán)境空氣相同的電位上，負(fù)載周期可在約10％到約100％之間變化；一個(gè)電極組合，在所述輸出端之間有效地耦合，包括兩電極陣列，第一電極陣列，和沿那里的一個(gè)下游方向放置，有效地與所述發(fā)生器的第二輸出端耦合的第二電極陣列。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的輸送器-調(diào)節(jié)器，其中，所述高壓發(fā)生器有下述兩點(diǎn)特征之一(a)所述高壓發(fā)生器給所述第一電極陣列提供一種對(duì)地測(cè)量的第一級(jí)電位，給所述第二電極陣列提供一種對(duì)地測(cè)量的第二級(jí)電位；(b)所述高壓發(fā)生器給所述第一電極陣列提供一種對(duì)地測(cè)量的第一級(jí)正電位，給所述第二電極陣列提供一種對(duì)地測(cè)量的第二級(jí)負(fù)電位。
4.根據(jù)權(quán)利要求2的輸送器-調(diào)節(jié)器，其中所述第一電極陣列包括至少一個(gè)從下述電極中選擇的電極(I)有一個(gè)點(diǎn)狀尖端的針狀導(dǎo)電電極；(II)點(diǎn)狀導(dǎo)電電極；(III)不銹鋼制造的點(diǎn)狀導(dǎo)電電極；(IV)鎢制造的點(diǎn)狀導(dǎo)電電極；(V)一段導(dǎo)電材料，有一端有多條突出的導(dǎo)電纖維，每條導(dǎo)電纖維有一個(gè)尖端；(VI)一段碳材料，其端部有多條突出的導(dǎo)電纖維，每條纖維有一個(gè)尖端；所述第二電極陣列包括至少一個(gè)從下述5種電極中選擇的電極(I)環(huán)狀電極，其有一個(gè)中心通孔，其布置的大體與所述第一電極陣列中的電極尖端同軸，并位于其下游方向；(II)一個(gè)材料環(huán)，其布置的大體與所述第一電極陣列中的電極尖端同軸，并位于其下游方向；(III)一個(gè)導(dǎo)電元件，過(guò)此元件至少有一個(gè)孔，其布置的大體與所述第一電極陣列中的電極尖端同軸，并位于其下游方向；(IV)一個(gè)導(dǎo)電元件，過(guò)此導(dǎo)電元件對(duì)于所述第一電極陣列中的每個(gè)電極有一個(gè)孔，其布置的大體與所述第一電極陣列中的電極尖端同軸，并位于其下游方向；(V)大體圓形的電極，其布置的大體與所述第一電極陣列中的電極尖端同軸，并位于其下游方向；在所述第一電極陣列中，所述圓形電極在剖面上呈一個(gè)錐形區(qū)，此錐形區(qū)尖端指向所述圓形電極上的一個(gè)中心通孔；所述圓形電極至少有下述兩點(diǎn)特征之一(a)所述圓形電極在剖面上呈一個(gè)止于所述中心孔的圓形面；(b)所述圓形電極的有效內(nèi)邊緣半徑與所述第一電極陣列中的電極的有效半徑之比大于15∶1。
5.根據(jù)權(quán)利要求2的輸送器-調(diào)節(jié)器，其中，所述第一電極陣列包括至少具有下述兩個(gè)特點(diǎn)之一的電極(I)所述電極是金屬線，(II)所述電極是金屬桿；所述第二電極陣列至少包括兩個(gè)這樣的導(dǎo)電電極，即每個(gè)電極在剖面上呈大體的“U”形，有一個(gè)球莖狀鼻狀區(qū)和兩個(gè)尾邊緣區(qū)；此“U”形電極是這樣放置的，所述鼻狀區(qū)面對(duì)所述第一電極陣列，并與其等距離。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的輸送器-調(diào)節(jié)器，其中，所述第二電極陣列中的電極至少具有下述三個(gè)特點(diǎn)之一(I)一個(gè)尾邊緣區(qū)的一部份比所述電極上留下的尾邊緣區(qū)長(zhǎng)，(II)尾邊緣區(qū)至少有一個(gè)面向下游的點(diǎn)狀尖端，(III)所述第二電極陣列中電極的有效半徑與所述第一電極陣列中電極的有效半徑的比大于15∶1。
7.根據(jù)權(quán)利要求2的發(fā)刷式輸送器-調(diào)節(jié)器，其中所述第一電極陣列至少包括一個(gè)金屬導(dǎo)線電極；所述第二電極陣列至少包括兩個(gè)這樣的導(dǎo)電電極，即在剖面上呈“L”形，有一個(gè)彎曲的鼻狀區(qū)；此“L”形電極是這樣放置的，所述彎曲的鼻狀區(qū)面向所述金屬導(dǎo)線電極，并與其等距離。
8.根據(jù)權(quán)利要求2的輸送器-調(diào)節(jié)器，其中所述第一電極陣列至少包括一個(gè)金屬導(dǎo)線電極；所述第二電極陣列至少包括兩個(gè)桿狀導(dǎo)電電極；所述桿狀導(dǎo)電電極是相對(duì)于與所述金屬導(dǎo)線電極等距離放置的。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的輸送器-調(diào)節(jié)器，其中，所述桿狀電極之一的半徑與所述金屬導(dǎo)線電極的半徑之比大于15∶1。
10.根據(jù)權(quán)利要求2的輸送器-調(diào)節(jié)器，其中所述第一電極陣列至少包括一個(gè)金屬導(dǎo)線電極；所述第二電極陣列至少包括兩個(gè)與所述金屬導(dǎo)線電極等距離布置的導(dǎo)電電極段。
11.根據(jù)權(quán)利要求2的輸送器-調(diào)節(jié)器，還至少包括下述兩個(gè)裝置之一(I)一個(gè)用以確定所述輸送器-調(diào)節(jié)器所產(chǎn)生離子的凈極性的偏置電極，(II)用以確定所述輸送器-調(diào)節(jié)器所產(chǎn)生離子的凈極性的裝置。
12.一種電動(dòng)提供至少含離子和臭氧之一的清潔空氣流的方法，此方法包括(a)提供一個(gè)至少有一個(gè)開口的機(jī)身；(b)在所述機(jī)身內(nèi)，放置一個(gè)由第一陣列和，沿其下游方向放置的，第二陣列兩電極陣列組成的電極組合；(c)使一個(gè)具有兩個(gè)輸出端的高壓發(fā)生器在所述第一電極陣列與所述第二陣列之間電極耦合，其中一個(gè)輸出端可以處于與環(huán)境空氣相同的電位上。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的方法，其中步驟(c)包括放置所述高壓發(fā)生器在所述機(jī)身內(nèi)，所述高壓發(fā)生器輸出負(fù)載周期信號(hào)，負(fù)載周期可變化在約10％到約100％之間，并具有下述兩個(gè)輸出特征之一(a)所述高壓發(fā)生器給所述第一電極陣列提供一種對(duì)地測(cè)量的第一級(jí)電位，給所述第二電極陣列提供一種對(duì)地測(cè)量的第二級(jí)電位，(b)所述高壓發(fā)生器給所述第一電極陣列提供一種對(duì)地測(cè)量的第一級(jí)正電位，給所述第二電極陣列提供一種對(duì)地測(cè)量的第二級(jí)負(fù)電位。
14.根據(jù)權(quán)利要求12的方法，還包括把下述兩個(gè)裝置至少一個(gè)放置在機(jī)身內(nèi)(I)一個(gè)用以確定所述輸送器-調(diào)節(jié)器所產(chǎn)生離子的凈極性的偏置電極，(II)用以調(diào)整所述輸送器-調(diào)節(jié)器所產(chǎn)生離子的凈極性的裝置。
15.根據(jù)權(quán)利要求12的方法，其中步驟(b)包括給所述第一電極陣列至少裝備下述6種電極中的一種(I)有一個(gè)點(diǎn)狀尖端的針狀導(dǎo)電電極；(II)點(diǎn)狀導(dǎo)電電極；(III)不銹鋼制造的點(diǎn)狀導(dǎo)電電極；(IV)鎢制造的點(diǎn)狀導(dǎo)電電極；(V)一段導(dǎo)電材料，有一端有多條突出的導(dǎo)電纖維，每條導(dǎo)電纖維有一個(gè)尖端；(VI)一段碳材料，其端部有多條突出的導(dǎo)電纖維，每條纖維有一個(gè)尖端；給所述第二電極陣列至少裝備下述5種導(dǎo)電電極中的一種(I)環(huán)狀電極，有一個(gè)中心通孔，其布置的大體與所述第一電極陣列中的電極尖端同軸，并位于其下游方向；(II)一個(gè)材料環(huán)，其布置的大體與所述第一電極陣列中的電極尖端同軸，并位于其下游方向；(1II)導(dǎo)電元件，過(guò)此元件至少有一個(gè)孔，其布置的大體與所述第一電極陣列中的電極尖端同軸，并位于其下游方向；(IV)導(dǎo)電元件，過(guò)此導(dǎo)電元件對(duì)于所述第一電極陣列中的每個(gè)電極有一個(gè)孔，其布置的大體與所述第一電極陣列中的電極尖端同軸，并位于其下游方向；(V)大體圓形的電極，其布置的大體與所進(jìn)第一電極陣列中的電極尖端同軸，并位于其下游方向；在所述第一電極陣列中，所述圓形電極在剖面上呈一個(gè)錐形區(qū)，此錐形區(qū)尖端止于所述圓形電極上的一個(gè)中心孔；其中，所述圓形電極至少有下述兩點(diǎn)特征之一(a)所述圓形電極在剖面上呈一個(gè)止于所述中心通孔的圓形面；(b)所述圓形電極的有效內(nèi)邊緣半徑與所述第一電極陣列中的電極的有效半徑之比大于15∶1。
16.根據(jù)權(quán)利要求12的方法，其中步驟(b)包括給所述第一電極陣列至少裝備下述兩種電極中的一種(I)導(dǎo)線電極，(II)桿狀電極；給所述第二電極陣列至少裝備兩個(gè)下述兩種剖面形態(tài)的導(dǎo)電電極之一(I)一大體的“U”形電極，有一個(gè)鼻狀區(qū)和兩個(gè)尾邊緣區(qū)；(II)一大體的“L”形電極，有一個(gè)彎曲的鼻狀區(qū)；其中，所述第二電極陣列的電極是這樣放置的所述彎曲的鼻狀區(qū)面向所述第一電極陣列的電極，并與其等距離；所述第二電極陣列的電極至少具有下述三個(gè)特點(diǎn)之一(I)在至少一個(gè)所述電極上一個(gè)尾邊緣區(qū)的一部份比所述電極上留下的尾邊緣區(qū)長(zhǎng)，(II)尾邊緣區(qū)至少有一個(gè)面向下游的點(diǎn)狀尖端，(III)所述第二電極陣列中電極的有效半徑與所述第一電極陣列中電極的有效半徑的比大于15∶1。
17.根據(jù)權(quán)利要求12的方法，其中步驟(b)包括給所述第一電極陣列裝備一個(gè)錐針狀導(dǎo)電電極；給所述第二電極陣列裝備一個(gè)環(huán)狀導(dǎo)電電極，此環(huán)狀導(dǎo)電電極有一個(gè)中心通孔，其布置的大體與所述錐針狀電極同軸，并位于其下游方向。
18.根據(jù)權(quán)利要求12的方法，其中步驟(b)包括給所述第一電極陣列裝備至少一個(gè)導(dǎo)線電極；給所述第二電極陣列裝備至少兩個(gè)與所述導(dǎo)線電極等距離布置的桿狀導(dǎo)電電極；其中，所述第一電極陣列電極和所述第二電極陣列電極至少有下述兩個(gè)特征之一(I)所述桿狀電極之一的半徑與所述金屬導(dǎo)線電極的半徑之比大于15∶1；(II)所述第二電極陣列至少包括兩個(gè)與所述金屬導(dǎo)線電極等距離布置的導(dǎo)電電極段。
19.根據(jù)權(quán)利要求12的方法，其中步驟(b)包括給所述第二電極陣列設(shè)置至少兩個(gè)與所述導(dǎo)線電極等距離并基本平行布置的導(dǎo)電電極段。
20.權(quán)利要求12的方法，其中步驟(c)包括提供一個(gè)由AC電壓供電的高壓發(fā)生器。
全文摘要
一種電動(dòng)、靜電空氣調(diào)節(jié)器(100)包括一個(gè)自含式離子發(fā)生器,其可提供含有離子和安全量臭氧的電動(dòng)空氣流。這個(gè)離子發(fā)生器包括一個(gè)高壓脈沖發(fā)生器,其輸出脈沖在第一電極陣列(230)與第二電極陣列(240)之間耦合。第一電極陣列(230)最好包括一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)線電極(232),第二電極陣列(240)由中空的“U”形電極(242)構(gòu)成,兩電極陣列交錯(cuò)間隔排列。第二電極陣列(240)中的電極的有效面積與第一電極陣列(230)中的電極的有效面積之比最好大于15∶1,尤以大于20∶1為佳。高壓脈沖在這兩電極陣列之間所產(chǎn)生電場(chǎng)產(chǎn)生一種含有安全量臭氧的電離空氣的靜電流。一個(gè)與第二陣列的電極(242)電耦合的偏置電極可影響所產(chǎn)生離子的凈極性,因而使電離空氣和臭氧的流出受到控制。對(duì)輸出氣流取樣可以確定臭氧含量和/或離子含量,對(duì)當(dāng)?shù)丨h(huán)境取樣可以確定溫度和濕度之類參數(shù)。這種取樣結(jié)果可以反饋給本發(fā)明的系統(tǒng),用以調(diào)節(jié)合于需要的輸出氣流的特征。
文檔編號(hào)B03C3/74GK1331614SQ99815037
公開日2002年1月16日 申請(qǐng)日期1999年11月5日 優(yōu)先權(quán)日1998年11月5日
發(fā)明者查爾斯·E·泰勒, 劉錫暉 申請(qǐng)人:夏珀影像公司