清洁电离电极的方法及装置与流程

本发明涉及用于清洁离子电离电极的方法及装置，并且可应用于家用电器以及工业中。

背景技术：

用于从灰尘中清洁电极的技术方案是已知的，其中所述清洁装置在清洁期间相对于一固定的电离电极或一组电极行进(例如，参见世界知识产权组织公开号wo2012/176099及美国专利号8,106,367)。

世界知识产权组织公开号wo/2012/176099中揭露的所述清洁装置形成为设置在两个多巢栅格之间的一多孔纤维材料层或一细分散的球层，所述栅格的尺寸大于所述电离电极的直径。同时，整个装置设计为非标准螺线管，其中所述永磁体与所述清洁装置底座相对于所述固定线圈移动。

这种设备的一个缺点是无法使用增加所述装置复杂性的传统螺线管。

另一个缺点是所述多孔纤维材料的厚度或所述细分散的球的直径的复杂选择过程，以及用于不同电离电极的直径的所述栅格。

美国专利号8,106,367揭露一种电离器，其中在一弹簧的相邻的线圈之间擦拭一固定阵列的平面电极，所述弹簧固定于作用成一清洁元件的一手动滑动器。所述弹簧轴线平行于垂直所述电极平面的一路线，当所述弹簧手动移向所述电极时，所述弹簧线被清洁，同时保持所术弹簧轴线与垂直所述电极平面的所述路线之间的一距离恒定。这种装置不能与一标准电离电极使用，所述电极的尖端直径远小于所述电极柄的直径。

美国专利第8,957,571号揭露一种具有一清洁机构的一电离电极，其中所述清洁机构形成为一固定管，所述固定管具有所述电离电极连接至在其内部行进的所述螺线管芯。

所述装置的缺点是不能利用它作为具有针型电离边缘的电离电极或作为由例如钨的材料或例如硅的脆性材料制成的电离电极。

美国专利us2015/0336109揭露用于清除在电离鼓风机中的电离线电极上污染物副产物的方法及设备。所述设备包括具有一气流通道的一壳体，一固定的电离线，以及具有支撑件的一可旋转框架，所述可旋转框架用于弹性地支撑所述固定的电离线在所述通道内。所述电离线产生电荷载流子，并且具有一个表面，当向其施加一电离信号时，所述表面形成一层污染物副产物。所述框架是可旋转地安装，使得当所述框架旋转时，通过物理及/或通过电力手段，所述支撑件清理所述电离线的所述表面的所述污染物副产物层。

美国专利us2015/0236484揭露一种电离器，包括一电离电极，用于使空气电离且具有一纵向第一方向；一清洁元件，包括多个间隔开的刷毛束，用于在所述清洁元件接触所述电离电极时清洁所述电离电极，所述多个间隔开的刷毛束中的每个刷毛束相对于所述多个间隔开的刷毛束中的其他刷毛束沿所述第一方向及垂直于所述第一方向的一第二方向偏移。

所有已知装置共有的一个问题议题是从所述局部清洁点清除碎屑。

技术实现要素：

本发明的目的是减少或消除已知装置的缺点，并且提供一种在电极的整个有效长度上起作用的更简单的装置。

根据本发明，通过具有相应独立权利要求的特征的清洁电离电极的方法及装置实现目的。

所提出的发明的实质是使用大多数线圈具有至少两个自由度的一弹簧作为一清洁装置，所述清洁装置适于改变放置在所述弹簧线圈之间的针状电极的电离边缘的弯曲。

当处于初始位置时，所述电极的所述电离边缘从上弹簧板突出。

在所述电极在不平行于所述弹簧的所述纵轴线的一方向上往复移动期间执行所述电极的所述电离边缘的清洁。因此，所述电极的所述电离边缘进入所述弹簧内部或超出其下边界，然后返回其初始位置。

在针型电极中，所述针尖的直径比所述电极主体的直径小几倍。因此，在根据本发明所提出的方法与装置中，为了更好地适应所述弹簧，在通过所述电极尖端穿透以前所述相邻的线圈之间的所述默认距离设置成小于所述针尖直径，并且所述线圈的数目由下列方程式决定：

其中：

q–是线圈数量，

dmax–是最大电极直径，以及

l–是相邻的线圈之间的距离。

为了概念上解释这个公式，将理解到，当所述电极穿透所述弹簧的相邻的线圈时，所述线圈移位并且被推向所述弹簧的其余线圈，进而被压缩。因此，所述弹簧中必须有足够数量的线圈，使得它们的累积位移等于或超过电所述极的所述直径。

为了能够针对不同直径的电极使用相同的弹簧，可以通过调整所述弹簧压缩程度来控制所述相邻的线圈之间的所述距离。

在所提出的方法及装置中，所述弹簧具有在所述电极与所述高压端子之间提供电流耦合的一附加功能。

所述电离电极形成为一薄壁管，所述薄壁管使得在清洁过程中部分废物能够通过所述内部电极中的所述腔室排出。

在一些实施例中，在清洁期间推动压缩空气进入所述电极的所述内部腔室中，进而显着改善所述电极清洁的工艺，并且还更有效地从所述清洁元件去除废物。

根据本发明的装置包括以下部分：一主体，内部安装有一线圈弹簧，具有电离电极安装在所述弹簧的所述线圈之间；一致动器，具有电源端子，以及一柱塞，其边缘与所述电极的所述非电离边缘连接，而且电气地互连接触元件及所述装置的一高压电供应端子。

在一些实施例中，所述柱塞具有连接到所述电极的所述内部腔室的一空气通道。

附图说明

为了理解本发明并了解其可能如何在实务中执行，现在将仅通过非限制性示例的方式，参考附图描述实施例，其中：

图1是设定为“电离”模式的装置的第一实施例的示意图。

图2是图1所示的装置设定为“清洁”模式的示意图。

图3a及3b是显示装置的操作的放大细节。

图3c是通过装置的弹簧的示意性横截面，显示在“清洁”模式下电极的移动。

图4以图片显示电离电极的尖端的横截面。

图5是设定为“电离”模式的装置的第二实施例的示意图。

图6是图5所示的装置设定为“清洁”模式的示意图。

具体实施方式

在以下一些实施例的描述中，在多个附图中出现或共用相似功能的类似的组件将参照相同的参考符号。

图1是根据本发明的第一实施方式设定为“电离”模式的电极清洁装置的示意图。所述装置包括以下元件：一主体1、由一导电材料形成的一线圈弹簧2、适用于在所述主体的一腔室中轴向移动的一电离电极3、由一绝缘材料制成的一柱塞4，所述柱塞构成一致动器5的一部分、所述致动器5的电源端子6、由一导电材料形成的一接触元件7以及一高压电供应端子8。所述接触元件7支撑所述线圈弹簧2的一端点，且允许通过所述供应端子8供给高压电到其上。在“推动”或“电离”操作模式中，所述致动器5适用于推动所述柱塞4，以迫使所述电离电极3离开所述主体腔室，进而横向地移位所述弹簧线圈。可选替地，当操作在“拉动”或“清洁”模式时，所述柱塞4缩回所述电离电极3到主体腔室中。所述线圈弹簧2紧固在所述主体1与所述接触元件7之间，因此提供所述弹簧沿其大部分长度至少两个运动自由度。特别地，尽管所述弹簧受限在其两端点，但是所述弹簧轴线在垂直于所述轴线的任何方向上是自由移动，并且所述线圈能够轴向地朝向彼此及远离彼此移位。当所述致动器设定为“推动”模式时，所述电离电极3的所述尖端完全通过所述弹簧2突出并且允许其对空气进行电离。

图2是设定为“清洁”模式的装置的示意图，图2显示出所述电极3的大部分的柄从所述线圈弹簧2的边界撤回，仅所述电极3的所述尖端邻接所述线圈其中一个的一下侧表面。实际上，在“拉动”或“清洁”模式下，所述柱塞4缩回所述电离电极3，然后再次推出它，以使所述电极进行往复移动，从而每次通过时其尖端在其较上端与较下端处接合所述线圈。所以，对于每次往复的推拉移动，所述电极3被所述线圈弹簧2刷两次。

图3a和3b是沿图1与图2中的箭头“a”方向看的平面图。图1与图2分别说明所述电极3与所述弹簧2在“推动”与“拉动”模式下的相互作用。

图3c是通过所述弹簧2的示意性横截面，图3c显示出在“清洁”模式的所述电极3的移动。所述电极3沿着一假想线10移动，所述假想线10从所述弹簧的一外围11延伸，构成其一尽头处朝向其一内围12。在每次往复移动中，所述电极的一尖端13在其至少一尽头处穿透所述线圈弹簧，以在所述至少一尽头处与相邻的线圈至少部分地相交，如所述尖端13′的虚线所示，进而由所述电极收集灰尘及其他废物沉积物。可选择地，所述电极3穿过整个横截面并且从一相对的尽头处露出，如所述尖端13的虚线所示。

图4以图片显示所述电离电极3的所述尖端的横截面。

所述装置操作如下。在“推动”或“电离”模式下，所述电离电极3通过所述弹簧的相邻的线圈推出，以伸出到述装置的主体1外。馈送到所述端子8的高电压经由均为导电的所述接触元件7及所述线圈弹簧2施加至所述电离电极3。当这种情况发生时，所述电离电极的所述尖端附近的空气被电离。在空气电离期间，通过所述电极的柄侧向移位相邻的线圈弹簧，并且所产生的弹力确保所述弹簧与所述电极之间良好的电接触，从而持续施加高电压到所述电极上。

在“拉动”或“清洁”模式下，所述致动器5缩回所述柱塞4并且所述电极3附接到其上，进而在这些线圈的所述压缩力的作用下在所述弹簧2的相邻的线圈之间滑动所述电极3的所述外表面。在所述电极的缩回期间，所述弹簧的所述相邻的线圈进而对所述电极3的所述外表面施加机械接触，使得在其外表面上形成的任何碎屑或废物通过所述弹簧2去除。因此，所述弹簧2作用成双重功能在于它既施加高电压到所述电离电极3，又擦去累积在其外表面上的表面碎屑。

还应注意，在所述电极的每次往复移动期间，所述电极的所述尖端穿透所述线圈弹簧2的一整个横截面，以在其相对尽头处与所述相邻的线圈相交，进而每个线圈能够由所述电极收集灰尘以及上其他废物沉积物。这与上述美国专利第8,106,367号不同，其中，在手动滑动所述线圈弹簧期间，所述平面电极的所述尖端仅在其一个尽头处与所述弹簧的相邻的线圈相交。

所述电离电极3可以由带有一尖端的一固体材料形成，所述尖端相较于它的柄具有较小直径，也因为在这种情况下，所述电极的所述移动将擦去所述电极上的表面碎屑。但是，所述电极3形成为一薄壁管是有一些优点。首先，从所述电极的所述表面去除的灰尘及其他碎屑然后可能通过所述中空孔排出，而不是累积在所述弹簧线圈的所述表面上。其次，因为所述薄壁管可以用作为由例如钨的非刚性材料或例如硅的脆性材料制成的一电极支架，所以所述装置更容易适用于家庭及工业应用。钨具有非常高的熔点，但相对柔软，因此不太容易能够横向移位所述弹簧线圈。然而，通过将其支撑在一薄壁刚性管内可以弥补这种缺陷。同样，由例如硅的脆性材料形成的电极可以支撑在一薄壁刚性管内。

优选地，所述接触元件7具有一外螺纹，用于螺旋地接合所述壳体中的一内螺杆螺纹。这允许所述接触元件7被旋入与旋出所述壳体，进而调整所述弹簧2的所述压缩。因此，不像已知装置，只要改变所述电离元件的所述直径时就必须更换整个清洁元件，根据本发明在所述装置内这不是必需的，因为通过改变所述弹簧2的所述压缩程度所述接触元件7允许容易地调整所述弹簧线圈之间的所述距离。

现在参考图5与图6，图5与图6显示出分别设置为“电离”模式与“清洁”模式的设备的第二实施例。将不再重复类似于第一实施例的特征描述的第二实施例的特征描述。第一与第二实施例之间的主要区别是清除所述电极3内部的空腔的废物的方式。因此，参考图1至图4，尽管如同上述在第一实施例中这是被动完成的。在图5与图6中显示的第二实施例，它是主动完成的。为此，所述装置包括一通道9，所述通道9至少在清洁模式期间并且可选地也在电离模式期间用于供给压缩空气所述至柱塞4。进而所述压缩空气经由所述通道9供应到所述电极3的所述空腔，进而从所述电极3的所述内腔室及所述弹簧2的所述表面去除清洁废物。

在附图中描述与说明的两个实施例中，所述电极设置在垂直于所述弹簧的所述纵轴的一方向上，进而在一个尽头处进入所述弹簧，并且通过相同线圈从一相反的尽头处离开。但这不是必须的，并且所述电极可以任何角度定向到所述弹簧的纵向轴线，其允许所述电极的所述尖端接合在两个相邻的线圈之间并且为了穿透线圈分开它们。在这种情况下，不同的成对的相邻的线圈在进入与退出时被所述电极移位，但是进入与退出时的两对相邻的线圈仍擦拭所述电极并且清除灰尘和其他堆积的碎屑。

还应注意，在清洁模式期间，当所述电极穿透所述线圈的所述横截面，所述弹簧轴线与电极头端之间的所述距离不断变化，进而使线圈在相反的两尽头处相交。这也与上述美国专利第8,106,367号不同，在美国专利第8,106,367号中，如上所述，所述电极的法向轴线与所述弹簧轴线之间的间隔保持恒定。

由于安装在所述主体1内的所述三个元件实现所提出的装置的简化，每个实现以下两个功能：

1.弹簧2：

a.清洁电极；

b.在电极与高压电压供应端子之间提供电流耦合。

2.接触元件7：

a.在高压电压供应端子与弹簧之间提供电接触；以及

b.调整弹簧圈之间的距离。

3.薄壁管状电离电极3促进：

a.空气电离；以及

b.通过管道腔室清除废物。

应当注意，参考一个或多个实施例描述的特征是通过示例的方式而不是通过那些实施例的限制方式来描述的。因此，除非另有说明或除非明确不允许特定的组合，否则仅参考一些实施例描述的可选择特征假设成同样适用于所有其他实施例。