(57)【要約】【課題】静電フィルタ、特に、空気流からほこり粒子を除去するための静電フィルタ、例えば、真空掃除機、ファン、又は空気調節器に用いるための静電フィルタを提供する。【解決手段】本発明は、静電フィルタに関する。特に、以下に限定するものではないが、本発明は、ほこり粒子を除去するための静電フィルタ、例えば、真空掃除機、ファン、又は空気調節器に用いるための静電フィルタに関する。静電フィルタは、第１及び第２の電極の間に位置するフィルタ媒体を含み、電極の各々は、電位差がフィルタ媒体にわたって形成されるように使用中に異なる電圧であり、フィルタ媒体の特性は、フィルタ媒体の長さに沿って変化する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１及び第２の電極の間に位置するフィルタ媒体、
を含み、
前記電極の各々は、電位差が前記フィルタ媒体にわたって形成されるように使用中異なる電圧であり、
前記フィルタ媒体の特性が、該フィルタ媒体の長さに沿って変化する、
ことを特徴とする静電フィルタ。
【請求項２】
変化する前記特性は、フィルタ媒体の平均孔隙直径、インチ当たりの孔隙数、電気抵抗率、及び／又はタイプであることを特徴とする請求項１に記載の静電フィルタ。
【請求項３】
前記変化は、単一フィルタ媒体に発生することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の静電フィルタ。
【請求項４】
フィルタ媒体の複数の区画が、該フィルタ媒体を形成するために一緒にされることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の静電フィルタ。
【請求項５】
前記インチ当たりの孔隙数は、下流方向に増加することを特徴とする請求項２から請求項４のいずれか１項に記載の静電フィルタ。
【請求項６】
前記平均孔隙サイズは、下流方向に減少することを特徴とする請求項２から請求項５のいずれか１項に記載の静電フィルタ。
【請求項７】
前記電気抵抗率は、下流方向に減少することを特徴とする請求項２から請求項６のいずれか１項に記載の静電フィルタ。
【請求項８】
前記フィルタ媒体は、開放セル網状発泡体を含むことを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の静電フィルタ。
【請求項９】
前記第１及び第２の電極は、実質的に無孔性であることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の静電フィルタ。
【請求項１０】
前記第１及び第２の電極は、それらの全長に沿って無孔性であることを特徴とする請求項９に記載の静電フィルタ。
【請求項１１】
前記フィルタ媒体は、前記第１及び／又は前記第２の電極と接触していることを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の静電フィルタ。
【請求項１２】
少なくとも１つのコロナ放電手段を更に含むことを特徴とする請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載の静電フィルタ。
【請求項１３】
前記第１及び／又は第２の電極は、厚みが０．１ｍｍから４ｍｍの導電性金属シート又は箔から形成されることを特徴とする請求項１から請求項１２のいずれか１項に記載の静電フィルタ。
【請求項１４】
請求項１から請求項１３のいずれか１項に記載の静電フィルタ、
を含むことを特徴とする真空掃除機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静電フィルタに関する。特に、以下に限定するものではないが、本発明は、空気流からほこり粒子を除去するための静電フィルタ、例えば、真空掃除機、ファン、又は空気調節器に用いるための静電フィルタに関する。
【背景技術】
【０００２】
ほこり粒子が荷電され、次に、収集のために別の反対に荷電された表面に引き付けられるフォームフィルタ、サイクロン分離器、及び静電分離器のような機械的フィルタを用いて流体流れから汚れ及びほこり粒子のような粒子を分離することは公知である。
公知のサイクロン分離装置は、真空掃除機に用いるものを含む。そのようなサイクロン分離装置は、比較的大きな粒子を分離するための低効率サイクロンと、空気流内に同伴されたままの微粒子を分離するための低効率サイクロンの下流に位置する高効率サイクロンとを含むことは公知である（例えば、ＥＰ０、０４２、７２３Ｂ参照）。
【０００３】
公知の静電フィルタは、摩擦静電フィルタ及びエレクトレット媒体フィルタを含む。そのようなフィルタの例は、ＥＰ０８１５７８８、ＵＳ７１７９３１４、及びＵＳ６４８２２５２に説明されている。
そのような静電フィルタは、生産するのに比較的廉価であるが、これらの電荷が時間と共に消散し、これらの静電特性の低減をもたらすという欠点を抱えている。これは、次に、静電フィルタが収集することができるほこりの量を低減し、これは、静電フィルタ自体及びあらゆる更に下流のフィルタの両方の寿命を短縮する場合がある。
【０００４】
公知の静電フィルタはまた、空気流のほこり粒子が何らかの方法で荷電され、次に、収集のために荷電集電極の上又は周囲に通されるフィルタを含む。そのようなフィルタの例は、ＪＰ２００７２９６３０５に説明されており、そこでは、空気流のほこり粒子は、これらが「コロナ放電」ワイヤを通過する時に荷電され、次に、コロナ放電ワイヤの下流に位置する導電性フィルタ媒体上に捕捉される。この配置による欠点は、これらが、比較的非効率であり、比較的高価な材料から作られ、かつ集電極が、これらを収集ほこりから守るために一定の保守を必要とする点である。集電極がほこりの層で被覆された状態で、これらは、効率が大きく低下する。
【０００５】
別の例は、ＧＢ２４１８１６３に示されており、そこでは、空気流のほこり粒子は、これらがサイクロンの内側に位置するコロナ放電ワイヤを通過する時に荷電される。荷電ほこり粒子は、次に、導電性塗料で被覆したサイクロンの壁上に捕捉される。この配置は、小型であるが、これは、ほこりがサイクロンの内側に集まるという欠点を抱えている。これは、サイクロンの壁からほこりを除去する一定の困難な保守を必要とするだけでなく、サイクロンの内側に捕捉されたあらゆるほこりは、サイクロン空気流に干渉してサイクロン自体の分離効率を低下させることになる。
別の例は、ＵＳ５５９３４７６に示されており、そこでは、フィルタ媒体は、２つの透過性電極間に置かれ、空気流は、電極を通過してフィルタ媒体を通過するように配置される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】欧州特許第００４２７２３号明細書
【特許文献２】欧州特許第０８１５７８８号明細書
【特許文献３】米国特許第７１７９３１４号明細書
【特許文献４】米国特許第６４８２２５２号明細書
【特許文献５】特開２００７−２９６３０５号公報
【特許文献６】英国特許第２４１８１６３号明細書
【特許文献７】米国特許第５５９３４７６号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
適度な使用寿命を維持しながら、静電フィルタの効率をできるだけ高くすること（すなわち、空気流から非常に細かいほこり粒子をできるだけ高い割合で分離すること）が望ましい。静電フィルタは、それにわたって圧力低下をあまり引き起こさないことも望ましい。
従って、長い使用寿命と共に高効率を提供することができる静電フィルタが望ましい。ある一定の用途では、例えば、家庭用真空掃除機用途では、その電気器具が電気器具の性能を損なうことなくできるだけ小型に作られることが望ましい。従って、構成がより簡単で、容易に電気器具にパッケージ化することを可能にする静電フィルタも同様に望ましいと考えられる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、従って、第１及び第２の電極の間に位置するフィルタ媒体を含む静電フィルタを提供し、電極の各々は、電位差がフィルタ媒体にわたって形成されるように使用中に異なる電圧であり、フィルタ媒体の特性は、フィルタ媒体の長さに沿って変化する。
変化する特性は、フィルタ媒体の平均孔隙サイズ／直径、インチ当たりの孔隙数、電気抵抗率、及び／又はタイプとすることができる。本明細書で用いられる場合、用語「孔隙サイズ」及び「孔隙直径」は、互換性がある。平均孔隙サイズ／直径を測定してインチ当たりの孔隙数を計算する方法は、具体的な説明に示されている。
【０００９】
例えば、平均孔隙サイズ又はインチ当たりの孔隙数は、下流方向に減少するか又は増加する場合がある。平均孔隙サイズ又はインチ当たりの孔隙数のそのような変化は、単一フィルタで起こる段階的変化とすることができ、又はフィルタ媒体の複数の区画を一緒にして、その長さにわたって様々な平均孔隙サイズ又はインチ当たりの孔隙数を有するフィルタ媒体を形成することができる。例えば、フィルタ媒体の２つ、３つ、４つ、又はそれよりも多くの区画を静電フィルタに用いることができる。更に、平均孔隙サイズ又はインチ当たりの孔隙数は、下流方向に減少するか又は増加する場合があり、又は代替的に、それは、別のランダム又は非ランダム方式で変化する場合がある。
【００１０】
最も好ましくは、フィルタ媒体の平均孔隙サイズ／直径は、下流方向に減少する。好ましくは、インチ当たりの孔隙数は、下流方向に増加すると考えられる。
そのような配置は、使用中に、フィルタ媒体の上流端が殆どのほこりに露出されることになり、より大きな孔隙サイズが、フィルタ媒体を通る空気流を制限することなくこのほこりをより良く収容することができることになるので有利であると考えられる。更に下流では、より小さな孔隙サイズが、フィルタの上流部分を通過したあらゆるより小さなほこり粒子を捕捉することになる。この配置は、有利な態様では、静電フィルタにわたる圧力損失を低下させるのに役立つ。
【００１１】
フィルタ媒体は、あらゆる適切な材料、例えば、ガラス、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリウレタン、又はあらゆる他の適切なプラスチック材料から構成することができる。好ましい実施形態では、フィルタ媒体は、開放セル網状発泡体、例えば、ポリウレタン発泡体を含むことができる。網状発泡体は、発泡体内のセルウィンドウが取り除かれて完全に開放セル網状組織を作り出す時に形成される。このタイプのフィルタ媒体は、発泡体がその構造を空気流に保持することができるので特に有利である。ポリウレタン発泡体は、ポリエステル又はポリエーテルのいずれかから導出することができる。
【００１２】
フィルタ媒体又はその区画は、０．４、又は０．５、又は１、又は１．５、又は２、又は２．５、又は３、又は３．５から４、又は４．５、又は５、又は５．５、又は６、又は６．５、又は７、又は７．５、又は８、８．５ｍｍまで（又は４００ミクロンから８５００ミクロン）の平均孔隙直径と共に、３、又は５、又は６、又は８、又は１０、又は１５、又は２０、又は２５、又は３０から３５、又は４０、又は４５、又は５０、又は５５、又は６０のインチ当たりの孔隙数（ＰＰＩ）を有することができる。好ましい実施形態では、フィルタ媒体又はその区画は、１．５ｍｍから５ｍｍまでの平均孔隙直径と共に８から３０までのＰＰＩを有することができる。別の好ましい実施形態では、フィルタ媒体又はその区画は、１．５ｍｍから８ｍｍまでの平均孔隙直径と共に３から３０までのＰＰＩを有することができる。最も好ましくは、ＰＰＩは、３から１０までのＰＰＩとすることができる。好ましい実施形態では、フィルタ媒体の上流部分／区画は、３つのＰＰＩのうちの１つのＰＰＩを有することができ、下流部分／区画は、６つのＰＰＩのうちの１つのＰＰＩを有することができる。好ましい実施形態では、フィルタ媒体の上流部分／区画は、７２００ミクロン（７．２ｍｍ）の平均孔隙直径を有することができ、下流部分／区画は、４５００ミクロン（４．５ｍｍ）の平均孔隙直径を有することができる。
【００１３】
好ましくは、第１及び第２の電極は、実質的に無孔性である。好ましくは、フィルタ媒体は、長さを有し、第１及び第２の電極は、フィルタ媒体の長さに沿って無孔性である。最も好ましい実施形態では、第１及び第２の電極は、これら全長に沿って無孔性である。
本明細書で用いられる場合、用語「無孔性」は、第１及び第２の電極が、穿孔、開口、又は間隙なしに連続中実表面を有するという意味を取るものとする。好ましい実施形態では、第１及び第２の電極は、使用中に空気流がフィルタ媒体を通って電極の長さに沿って移動するように無孔性である。理想的には、空気流は、第１又は第２の電極を通過しない。
【００１４】
空気が使用中に電極を貫流する必要がないそのような配置は、それが、静電フィルタにわたる圧力低下を低減することができるので有利であると考えられる。更に、電極は、無孔性であるので、これらは、電極が多孔性であったとした場合よりも大きな表面の面積を有する。これは、静電フィルタの全体の性能を改良することができる。
好ましい実施形態では、フィルタ媒体は、電気抵抗フィルタ媒体とすることができる。本明細書で用いられる場合、用語「電気抵抗フィルタ媒体」は、フィルタ媒体が、２２℃で１ｘ１０7から１ｘ１０13オームメートルの抵抗率を有するという意味を取るものとする。最も好ましい実施形態では、フィルタ媒体は、２２℃で２ｘ１０9から２ｘ１０11オームメートルの抵抗率を有することができる。フィルタ媒体の電気抵抗率は、フィルタ媒体の長さに沿って変化する場合がある。特定的な実施形態では、電気抵抗率は、下流方向に低下すると考えられる。
【００１５】
静電フィルタは、フィルタ媒体にわたって形成された電位差を用いて、集電極上ではなくてフィルタ媒体自体にほこりを収集する。この配置は、清浄化する集電極がないので、以前の静電フィルタに勝って有利である。これは、フィルタ媒体のほこり保持機能により、保守の必要性を低減し、フィルタの寿命を増大させることができる。
電位差は、電気抵抗フィルタ媒体が負荷をもたらし、従って、僅かな電流のみがそれを貫流するので起こる。しかし、電界は、電気抵抗フィルタ媒体の繊維におけるあらゆる正及び負電荷の分布を乱すことになり、これらをそのそれぞれの電極に整列させる。この工程は、フィルタを貫流する空気流のほこり粒子が、フィルタ媒体のそれぞれの正及び負端部に引き付けられることになるので、ほこりをフィルタ媒体の繊維に結合させるか又はこの上に定着させる。これは、ほこり粒子を荷電電極上に捕捉する必要なく、ほこり粒子がフィルタ媒体自体に捕捉されるようにするのを助けると考えられる。
【００１６】
更に、静電フィルタは、基本的に１つの構成要素であり、すなわち、フィルタ媒体は、第１及び第２の電極の間に位置するので、それは、以前の配置よりも小型とすることができ、従って、より簡単にパッケージ化することができる。静電フィルタを電気器具のいずれの空気流にも配置することが可能であると考えられる。これは、フィルタを家庭用真空掃除機に利用することを可能にするのに役立つであろう。
【００１７】
一実施形態では、フィルタ媒体は、第１及び／又は第２の電極と接触状態にすることができる。好ましい実施形態では、フィルタ媒体は、その全長に沿って、例えば、フィルタ媒体が第１及び第２の電極の間に挟まれるように、第１及び／又は第２の電極と接触状態にすることができる。好ましくは、フィルタ媒体と第１及び第２の電極の間に間隙はない。
特に好ましい実施形態では、第１及び第２の電極は、使用中にほこり粒子を含有する空気流が空気通路に沿ってフィルタ媒体を通過しなければならないように、空気通路の壁の少なくとも一部分を形成し、フィルタ媒体は、その全長に沿って壁と接触する。
【００１８】
静電フィルタはまた、少なくとも１つのコロナ放電手段を更に含むことができ、フィルタ媒体は、コロナ放電手段の下流に配置される。コロナ放電手段を加えることで、有利な態様では、静電フィルタの効率を増大させることができる。この理由は、コロナ放電手段が、空気流のあらゆるほこり粒子をこれらがフィルタ媒体を通過する前に荷電するのに役立ち、従って、フィルタ媒体に対するほこり粒子吸引力を増大させるのを助けるからである。
【００１９】
好ましい実施形態では、コロナ放電手段は、高曲率の少なくとも１つのコロナ放電電極と、低曲率の少なくとも１つの電極とを含むことができる。この配置は、それが、空気流のあらゆるほこり粒子を荷電するために大きなイオン源を発生させることができるので有利であると考えられる。これらの荷電ほこり粒子は、次に、使用中にフィルタ媒体にわたって電位差を有するフィルタ媒体によって濾過され、取り除かれる可能性が高い。
【００２０】
コロナ放電電極は、それが、低曲率の電極よりも高い曲率のものである限りあらゆる適切な形態にすることができる。言い換えると、コロナ放電電極は、好ましくは、その表面における電界が低曲率の電極の表面における電界よりも大きくなるようにする形状のものである。適切な配置の例は、コロナ放電電極が、１つ又はそれよりも多くのワイヤ、ポイント、針、又は鋸歯である場合であると考えられ、低曲率の電極は、これらを取り囲むチューブである。代替的に、低曲率の電極は、平板にすることができる。
【００２１】
特定的な実施形態では、コロナ放電電極は、第１又は第２の電極の一部分から形成することができる。好ましい実施形態では、コロナ放電電極は、第１又は第２の電極の下流縁部から又はこの上に形成された１つ又はそれよりも多くのポイントの形態である。下流縁部は、静電フィルタの配向及び空気が使用中に静電フィルタに入る方向に依存する第１又は第２の電極の下縁又は上縁のいずれかとすることができる。理想的には、第２の電極の下縁又は上縁は、鋸歯状にされてコロナ放電電極を形成する。
【００２２】
低曲率の電極も、第１又は第２の電極の一部分から形成することができる。特定的な実施形態では、低曲率の電極は、第１又は第２の電極の下流部分から又はその上に形成される。更に、下流部分は、静電フィルタの配向及び空気が使用中に静電フィルタに入る方向に依存する第１又は第２の電極の下側又は上側部分のいずれかとすることができる。
好ましい実施形態では、第２の電極の下縁は、鋸歯状にされてコロナ放電電極を形成し、第１の電極の下側部分は、低曲率の電極を形成する。代替的な実施形態では、第２の電極の上縁は、鋸歯状にされてコロナ放電電極を形成し、第１の電極の上側部分は、低曲率の電極を形成する。
【００２３】
これらの配置は、コロナ放電電極又は低曲率の電極を形成する別々の構成要素の要件がないので有利である。
好ましくは、コロナ放電電極及び／又は低曲率の電極は、フィルタ媒体の上流面から上流に突出する。理想的には、放電電極及び／又は低曲率の電極は、フィルタ媒体の下面の下方に又は上面の上方に突出することができる。特定的な実施形態では、低曲率の電極は、コロナ放電電極の下面から上流及び下流の両方に突出する。これは、イオン化電界が発生する容積を最大にし、ほこり粒子がイオン化電界を通過する時にほこり粒子を荷電する機会を最大にするのに役立つので有利である。
【００２４】
特定的な実施形態では、第１の電極は、第２の電極よりも高い電圧を有することができる。代替的に、第２の電極は、第１の電極よりも高い電圧を有することができる。理想的には、第１の電極は、０ボルト又は±２ｋＶである。第２の電極は、第１の電極よりも高いか又は低い電圧のいずれかを有することができる。好ましい実施形態では、第１の電極は、第２の電極よりも高い電圧を有する。特に好ましい実施形態では、第１の電極は、０ボルト又は±２ｋＶであり、第２の電極は、±２、又は４、又は５、又は６、又は７、又は８、又は９から１０、又は１１、又は１２、又は１３、又は１５又は１５ｋＶまでとすることができる。最も好ましい実施形態では、第２の電極は、−２又は−４から−１０ｋＶまでとすることができる。
【００２５】
代替的な実施形態では、コロナ放電電極は、第１及び第２の電極から遠隔とすることができる。そのような実施形態では、コロナ放電電極は、１つ又はそれよりも多くのワイヤ、針、ポイント、又は鋸歯の形態にすることができる。そのような実施形態では、低曲率の電極は、依然として第１又は第２の電極の一部分から形成することができる。特定的な実施形態では、第２の電極の一部分は、低曲率の電極を形成することができる。
別の代替的な実施形態では、コロナ放電手段、すなわち、コロナ放電電極及び低曲率の電極の両方は、第１及び第２の電極から遠隔に位置することができる。
【００２６】
第１及び第２の電極は、あらゆる適切な形状のものとすることができ、例えば、これらは、平面とすることができ、フィルタ媒体は、層間に挟むことができる。平面電極は、あらゆる適切な形状、例えば、四角形、矩形、円形、又は三角形のものとすることができる。電極は、異なるサイズのものとすることができる。
代替的に、第１及び／又は第２の電極は、管状とすることができ、例えば、これらは、その断面が円形、四角形、三角形、又は他の適切な形状とすることができる。特定的な実施形態では、電極は、円筒形とすることができ、フィルタ媒体は、電極円筒間に位置する。好ましい実施形態では、第１及び第２の電極は、同心に位置することができ、フィルタ媒体は、これらの間に同心に位置する。
【００２７】
静電フィルタはまた、１つ又はそれよりも多くの別の電極を更に含むことができる。１つ又はそれよりも多くの別の電極も、あらゆる適切な形状、例えば、平面又は円筒形のものとすることができる。１つ又はそれよりも多くの別の電極は、好ましくは、無孔性である。
第１及び第２の電極が円筒形である実施形態では、静電フィルタは、例えば、第３の電極を更に含むことができる。そのような実施形態では、第２の電極は、第１と第３の電極の間に位置することができる。そのような実施形態では、第２の電極は、第１の電極と第３の電極の間に同心に位置することができる。そのような実施形態では、更に別のフィルタ媒体は、第２の電極と第３の電極の間に位置することができる。更に、第２の電極及び第３の電極は、好ましくは、電位差が更に別のフィルタ媒体にわたって形成されるように、使用中に各々異なる電圧である。
【００２８】
特定的な実施形態では、第１の電極及び第３の電極は、使用中に同じ電圧とすることができる。第２の電極は、正又は負のいずれかに荷電することができる。理想的には、第２の電極は、負に荷電される。第１の電極及び第３の電極は、第２の電極よりも高いか又は低い電圧のいずれかを有することができる。好ましい実施形態では、第１の電極及び第３の電極は、第２の電極よりも高い電圧を有することができる。特に好ましい実施形態では、第１の電極及び第３の電極は、０ボルト又は±２ｋＶとすることができ、第２の電極は、±２、又は４又は１０ｋＶとすることができる。最も好ましい実施形態では、第２の電極は、−１０ｋＶとすることができる。
【００２９】
実施形態では、静電フィルタは、互いに対して同心に配置された複数の円筒電極を含むことができ、フィルタ媒体は、隣接する電極間に位置し、隣接する電極は、電位差がフィルタ媒体の各々にわたって形成されるように、使用中に異なる電圧である。
代替的な実施形態では、静電フィルタは、互いに対して平行に又は実質的に平行に配置された複数の平面電極を含むことができ、フィルタ媒体は、隣接する電極間に位置し、隣接する電極は、電位差がフィルタ媒体の各々にわたって形成されるように、使用中に異なる電圧である。
【００３０】
電極は、あらゆる適切な導電材料から形成することができる。好ましくは、第２の電極は、０．１ｍｍ、又は０．２５ｍｍ、又は０．５ｍｍ、又は１ｍｍ、又は１．５ｍｍ、又は２ｍｍから、２．５ｍｍ、又は３ｍｍ、又は４ｍｍまでの導電性金属シートから形成される。理想的には、第１及び／又は第２及び／又は第３の電極は、０．１ｍｍ、又は０．２５ｍｍ、又は０．５ｍｍ、又は１ｍｍ、又は１．５ｍｍ、又は２ｍｍから、２．５ｍｍ、又は３ｍｍ、又は４ｍｍまでの導電性金属箔から形成される。
追加的に又は代替的に、フィルタ媒体は、電極の１つ又はそれよりも多くで被覆することができる。例えば、フィルタ媒体の１つ又はそれよりも多くの表面は、導電性層で被覆することができる。
【００３１】
本発明の第２の態様は、上述のような静電フィルタを含む真空掃除機を提供する。特定的な実施形態では、真空掃除機は、空気通路を含むことができ、導電性金属箔は、空気通路の少なくとも一部分を被覆し、電極を形成することができる。特定的な実施形態では、空気通路は、非サイクロン空気通路である。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明による静電フィルタを通る断面を示す概略図である。
【図２ａ】本発明による静電フィルタを通る断面の概略図である。
【図２ｂ】図２ａに示す静電フィルタの側面図である。
【図３】本発明による静電フィルタを通る断面の概略図である。
【図４】本発明による静電フィルタを通る断面の概略図である。
【図５】本発明による静電フィルタを通る断面の概略図である。
【図６】本発明による静電フィルタを通る断面の概略図である。
【図７】本発明による静電フィルタを通る断面の概略図である。
【図８ａ】本発明による静電真空掃除機を組み込むサイクロン分離装置を通る縦方向断面図である。
【図８ｂ】図８ａに示すサイクロン分離装置を通る水平断面図である。
【図９】本発明による静電真空掃除機を組み込むサイクロン分離装置を通る断面図である。
【図１０ａ】本発明による静電真空掃除機を組み込むサイクロン分離装置を通る縦方向断面図である。
【図１０ｂ】図１０ａに示すサイクロン分離装置を通る水平断面図である。
【図１１】図８、９、又は１０に示すサイクロン分離装置を組み込むキャニスタ真空掃除機を示す図である。
【図１２】図８、９、又は１０に示すサイクロン分離装置を組み込む直立真空掃除機を示す図である。
【図１３ａ】水平断面を通って取ったフィルタ媒体構造の顕微鏡写真を示す図である。
【図１３ｂ】孔隙直径を測定するための個々の孔隙の選択を示す図である。
【図１３ｃ】各孔隙直径を測定する方法を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
ここで、添付図面を参照して一例として本発明を以下に説明する。
同じ参照番号は、明細書を通して同じ部分を意味する。
図１を参照すると、静電フィルタが示されており、全体が参照番号１によって表示されている。
静電フィルタ１は、第１の無孔電極４と第２の無孔電極６の間に挟まれてこれらに接触した電気抵抗フィルタ媒体２を含むことを見ることができる。使用時には、第１及び第２の電極４、６は、電位差が電気抵抗フィルタ媒体２にわたって形成されるように、各々異なる電圧である。第１の電極４は、０ボルトの状態にあり、第２の電極６は、使用中に±４から１０ｋＶである。電極４、６は、高電圧電源（図示せず）に接続される。
【００３４】
第１及び第２の電極４、６は、使用中に、ほこり含有空気（Ａ）が第１及び第２の電極４、６の長さに沿って電気抵抗フィルタ媒体２を通過しなければならないように、電気抵抗フィルタ媒体２によって充填された空気通路の少なくとも一部を形成する。電気抵抗フィルタ媒体２にわたって発生する電位差は、ほこり粒子が捕捉されるように、静電フィルタ１を通過するあらゆる荷電ほこり粒子を電気抵抗フィルタ媒体２のそれぞれの正及び負の端部に引き付ける。ほこり含有空気（Ａ）のほこり粒子は、これらが静電フィルタ１の上流の空気通路を通過する時に、摩擦によって静電フィルタ１に入る前に荷電することができる。
【００３５】
静電フィルタ１の第２の実施形態は、図２ａ及び２ｂに示されている。この実施形態では、静電フィルタ１は、コロナ放電手段を更に含む。コロナ放電手段は、高曲率１０のコロナ放電電極及び低曲率１２の電極を含む。低曲率１２の電極は、平面又は曲面とすることができる。この実施形態では、コロナ放電電極１０は、電気抵抗フィルタ媒体２の下面１６よりも下に延びる第２の電極６の鋸歯状下縁１４の形態であり、低曲率１２の電極は、電気抵抗フィルタ媒体２の下面１６よりも下に突出する第１の電極４の延長部である。
【００３６】
低曲率１２の電極は、コロナ放電電極１０の上流及び下流の両方に突出することが好ましい。これは、有利な態様では、イオン化電界が発生する容積を最大にする。
この実施形態では、コロナ放電電極１０及び低曲率１２の電極と共に第１及び第２の電極４、６は、使用時にほこり含有空気（Ｂ）が、ほこり含有空気（Ｂ）のほこり粒子を荷電させるコロナ放電手段を通らなければならないように、電気抵抗フィルタ媒体２によって部分的に充填された空気通路の少なくとも一部を形成する。荷電ほこり粒子を含有するほこり含有空気（Ｂ）は、次に、電気抵抗フィルタ媒体２を通過しなければならない。電気抵抗フィルタ媒体２にわたって発生する電位差は、荷電ほこり粒子が電気抵抗フィルタ媒体２のそれぞれの正及び負の端部に引き付けられるようにし、従って、これらを電気抵抗フィルタ媒体２内に捕捉する。この実施形態では、第１の電極４は、使用中に０ボルトであり、第２の電極６は、−４から１０ｋＶである。これはまた、コロナ放電電極１０は、−４から１０ｋＶであり、低曲率１２の電極は、０ボルトであることを意味する。更に、電極４、６は、高電圧電源（図示せず）に接続される。
【００３７】
図３に示すように別の実施形態では、コロナ放電電極１０は、第１及び第２の４、６から遠隔である場合がある。そのような実施形態では、コロナ放電手段のコロナ放電電極１０は、１つ又はそれよりも多くのワイヤ、針、ポイント、又は鋸歯の形態にすることができる。図３に示す実施形態では、コロナ放電電極１０は、ワイヤ２０の形態であり、低曲率１２の電極は、第２の電極６である。この実施形態では、コロナ放電電極１０及び第２の電極６は、好ましくは、異なる電圧である。例えば、コロナ放電電極は、−４から１０ｋＶとすることができ、低曲率１２の電極を形成する第２の電極４は、０ボルトとすることができる。この実施形態では、第１の電極４はまた、第２の電極６よりも低いか又は高い電圧とすることができ、例えば、第１の電極４は、＋又は−４から１０ｋＶとすることができる。
【００３８】
この実施形態では、空気通路は、第２の電極６によって少なくとも部分的に形成される。ほこり含有空気（Ｃ）は、この空気通路を通って移動し、ほこり粒子は、コロナ放電手段によって荷電される。荷電ほこり粒子を含有するほこり含有空気（Ｃ）は、第１の電極４と第２の電極６の間に位置する電気抵抗フィルタ媒体２を通って空気通路内に入る。更に、電気抵抗フィルタ媒体２にわたって発生する電位差は、荷電ほこり粒子が電気抵抗フィルタ媒体２のそれぞれの正及び負の端部に引き付けられるようにし、従って、これらを電気抵抗フィルタ媒体２の内側に捕捉する。
【００３９】
別の代替的な実施形態では、コロナ放電手段全体、すなわち、コロナ放電電極１０及び低曲率１２の電極の両方は、第１及び第２の電極４、６から遠隔に位置することができる。そのような実施形態は、図４で見ることができる。
この実施形態は、第１及び第２の電極４、６の上流に配置された少なくとも１つのコロナ放電電極１０及び少なくとも１つの低曲率１２の電極を含む。ほこり含有空気（Ｄ）は、少なくとも１つのコロナ放電電極１０及び少なくとも１つの低曲率１２の電極を収容する空気通路を通って移動し、ほこり粒子は、コロナ放電手段によって荷電される。荷電ほこり粒子を含有するほこり含有空気（Ｄ）は、次に、第１の電極４と第２の電極６の間に位置する電気抵抗フィルタ媒体２を通って空気通路内に入る。更に、電気抵抗フィルタ媒体２にわたって発生する電位差は、荷電ほこり粒子が電気抵抗フィルタ媒体２のそれぞれの正及び負の端部に引き付けられるようにし、従って、これらを電気抵抗フィルタ媒体２内に捕捉する。
【００４０】
本発明の更に別の実施形態は、図５に示されている。静電フィルタ１は、第３の電極８を含むことを見ることができる。この実施形態では、更に別の電気抵抗フィルタ媒体２が、第２の電極６と第３の電極８の間に位置する。第２及び第３の電極６、８は、好ましくは、電位差が更に別の電気抵抗フィルタ媒体２にわたって形成されるように、使用中に各々異なる電圧である。低曲率１２の第２の電極は、第３の電極８から延びて、第２の電気抵抗フィルタ媒体２の下面１６よりも下に突出する。
【００４１】
低曲率１２のこの第２の電極は、コロナ放電電極１０の上流及び下流の両方に突出することが好ましい。更に、これは、イオン化電界が発生する容積を最大にする。
この実施形態では、コロナ放電電極１０及び低曲率１２の電極と共に第１、第２、及び第３の電極４、６、８は、使用時にほこり含有空気（Ｅ）が、ほこり含有空気（Ｅ）のほこり粒子を荷電させるコロナ放電手段を通らなければならないように、電気抵抗フィルタ媒体２によって部分的に充填された空気通路の少なくとも一部を形成する。荷電ほこり粒子を含有するほこり含有空気（Ｅ）は、次に、電気抵抗フィルタ媒体２のいずれかを通過しなければならない。電気抵抗フィルタ媒体２にわたって発生する電位差は、荷電ほこり粒子が電気抵抗フィルタ媒体２のそれぞれの正及び負の端部に引き付けられるようにし、従って、これらを電気抵抗フィルタ媒体内に捕捉する。
【００４２】
上述の実施形態の全てにおいて、空気通路は、少なくとも部分的に第１の電極４、第２の電極６、及び場合によっては第３の電極８によっても形成することができる。しかし、静電フィルタ１は、ほこり含有空気（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）、又は（Ｅ）が電気抵抗フィルタ媒体２を通過するように、電極４、６、８と共に空気通路を形成する１つ又はそれよりも多くの壁を更に含むことができる。電極４、６、８は、あらゆる適切な形状のものとすることができ、例えば、これらは、平面とすることができる。平面層は、あらゆる適切な形状、例えば、四角形、矩形、円形、又は三角形のものとすることができる。
【００４３】
代替的な実施形態では、第１の電極４、第２の電極６、及び場合によっては第３の電極８も、管状とすることができる。そのような実施形態では、第１及び第２の電極４、６及び場合によっては第３の電極８も、電気抵抗フィルタ媒体２を通る空気通路を形成することになる。そのような実施形態では、付加的な壁は、空気通路を形成するのに必要ない。しかし、電気抵抗フィルタ媒体２は、電極４、６、（８）よりも長い場合があり、従って、何らかの他の壁又は構造体が電気抵抗フィルタ媒体２の底部又は上部側区域を取り囲むことができるということが可能である。
第１、第２、及び第３の管状電極４、６、８を含む実施形態は、図６、７、８ａ、及び８ｂに示されている。これらの実施形態では、電極４、６、８は、第２の電極６が第１の電極４と第３の電極８の間に同心に配置された管状である。電極４、６、８は、円筒形であるが、これらは、その断面が四角形、矩形、三角形、又は不規則のようなあらゆる適切な形状のものとすることができることがわかる。
【００４４】
図６では、電気抵抗フィルタ媒体２は、第１及び第２の電極４、６と第２及び第３の電極６、８の両方のそれらの間に位置することがわかる。この実施形態では、静電フィルタ１は、低曲率１２の２つの電極を含み、これらはまた、第１のものが、電気抵抗フィルタ媒体２の下面１６より下の第１の電極２の延長部であり、第２のものが、電気抵抗フィルタ媒体２の下面１６より下の第３の電極８の延長部であるので、同様に円筒形であることも分る。
【００４５】
コロナ放電電極１０は、電気抵抗フィルタ媒体２の下面１６より下に延びる第２の電極６の鋸歯状下縁１４の形態であり、従って、同様にその形状は円筒形である。低曲率１２の電極は、鋸歯状下縁１４の上流及び下流の両方に突出することがわかる。
この実施形態では、空気通路２２は、静電フィルタ１の中心を通って形成される。この空気通路２２を用いて、ほこり含有空気（Ｆ）をコロナ放電手段に送出することができる。ほこり含有空気（Ｆ）は、この空気通路２２を通ってコロナ放電手段の方向に移動する。ほこり含有空気（Ｆ）は、次に、コロナ放電手段を通って、ほこり粒子を荷電する。荷電ほこり粒子を含有するほこり含有空気（Ｆ）は、次に、第１の電極４と第２の電極６の間に位置する電気抵抗フィルタ媒体２、又は第２の電極６と第３の電極８の間に位置する電気抵抗フィルタ媒体２を通過し、ほこり粒子は、電気抵抗フィルタ媒体２に捕捉される。
【００４６】
図７に示す実施形態のような代替的な実施形態では、コロナ放電電極１０は、第２の電極６から遠隔である。この実施形態では、コロナ放電電極１０は、ワイヤ２０の形態であり、低曲率１２の電極は、通路２２の壁を形成する第３の電極８である。ほこり含有空気（Ｇ）は、この空気通路２２を通って移動し、ほこり粒子は、コロナ放電手段によって荷電される。荷電ほこり粒子を含有するほこり含有空気（Ｇ）は、次に、第１の電極４と第２の電極６の間に位置する電気抵抗フィルタ媒体２又は第２の電極６と第３の電極８の間に位置する電気抵抗フィルタ媒体２を通過し、ほこり粒子は、電気抵抗フィルタ媒体２に捕捉される。
【００４７】
図５から７に対して説明した実施形態の全てにおいて、第１及び第３の電極は、０ボルトであり、第２の電極は、−４から１０ｋＶである。これはまた、コロナ放電電極１０が、−４から１０ｋＶであり、低曲率の電極は、０ボルトであることを意味する。
電極４、６、８は、あらゆる適切な導電材料から形成することができる。好ましくは、第１、第２、及び／又は第３の電極４、６、８は、厚みが０．１ｍｍ、又は０．２５ｍｍ、又は０．５ｍｍ、又は１ｍｍ、又は１．５ｍｍ、又は２ｍｍから、２．５ｍｍ、又は３ｍｍまでの導電性金属シートから形成される。
【００４８】
上述の実施形態の全てにおいて、電気抵抗フィルタ媒体２は、あらゆる適切な材料、例えば、ポリエステルから導出された開放セル網状ポリウレタン発泡体から形成することができる。
好ましい実施形態では、電気抵抗フィルタ媒体２は、３から１２ＰＰＩ、及び好ましくは、８から１０ＰＰＩ、並びに最も好ましくは、３から６ＰＰＩである。電気抵抗フィルタ媒体２の平均孔隙サイズ、ＰＰＩ又はタイプは、しかし、その長さに沿って変化する場合がある。例えば、図８ａに示す電気抵抗フィルタ媒体２の孔隙サイズは、それが、異なる孔隙サイズを有する２つの区画各々から形成されるので、その長さに沿って変化する。図示の実施形態では、上流部分は、３又は８ＰＰＩを有し、下流部分は、６又は１０ＰＰＩを有する。
【００４９】
孔隙サイズ／直径は、以下の方法を用いて測定することができる。
１）発泡体構造の顕微鏡写真を水平断面を通して取り、図１３ａに示すような孔隙一貫性を保証すべきである。
２）５つの個々の孔隙を図１３ｂに示すように選択すべきである。
３）各孔隙直径は、図１３ｃに示すように１００ミクロンよりも小さくない精度に対して測定され、平均は、５つの孔隙にわたって取るべきである。
４）この平均孔隙サイズ（孔隙直径）は、ミクロン又はミリメートルで示される。
インチ当たりの孔隙数は、２５４００（１インチ＝２５４００ミクロン）をミクロンの孔隙直径で割って計算される。
【００５０】
図８ａ、８ｂ、９、１０ａ、及び１０ｂは、本発明の第２の態様を示し、ここで、静電フィルタ１は、真空掃除機のサイクロン分離装置に組み込まれている。図８ａ、８ｂ、９、１０ａ、及び１０ｂに示すサイクロン分離装置を組み込む真空掃除機は、図１１及び１２に示されている。
図１１では、真空掃除機１００は、本体２４、掃除する表面を横切る真空掃除機１００を操作するための本体２４上に装着されたホイール２６、及び本体２４上に同じく取外し可能に装着されたサイクロン分離装置２８を含む。ホース３０は、サイクロン分離装置２８と連通し、モータ及びファンユニット（図示せず）は、ほこり含有空気をホース３０を通じてサイクロン分離装置２８に引き込むために本体２４内に収容される。通常、床係合掃除機ヘッド（図示せず）は、ワンドを通じてホース３０の遠位端に連結され、掃除する表面にわたって汚れ空気入口３４の操作を容易にする。
使用時には、ホース３０を通じてサイクロン分離装置２８に引き込まれたほこり含有空気は、サイクロン分離装置２８においてそれから分離されたほこり粒子を有する。汚れ及びほこりは、サイクロン分離装置２８内に収集され、一方、清浄化空気は、本体２４の出口ポートを通じて真空掃除機１００から取り出される前に冷却目的のためにモータを越して送られる。
【００５１】
図１２に示す直立真空掃除機１００はまた、本体２４を有し、本体には、モータ及びファンユニット（図示せず）が装着され、かつホイール２６が装着され、真空掃除機１００が掃除する表面を横切って操作されることを可能にする。掃除機ヘッド３２は、本体２４の下端上にピボット回転可能に装着され、汚れ空気入口３４は、掃除する表面に向いている掃除機ヘッド３２の下側に設けられる。サイクロン分離装置２８は、本体２４上に取外し可能に設けられ、ダクト系統３６は、汚れ空気入口３４とサイクロン分離装置２８の間で連通する。ワンド及びハンドルアセンブリ３８は、サイクロン分離装置２８の後方の本体２４上に解除可能に装着される。
【００５２】
使用時には、モータ及びファンユニットは、ほこり含有空気を汚れ空気入口３４又はワンド３８のいずれかを通じて真空掃除機１００に引き込む。ほこり含有空気は、ダクト系統３６を通じてサイクロン分離装置２８まで運ばれ、同伴ほこり粒子は、空気から分離されてサイクロン分離装置２８に保持される。清浄化空気は、冷却目的のためにモータを横切り、次に、真空掃除機１００から取り出される。
【００５３】
真空掃除機１００の各々の一部を形成するサイクロン分離装置２８は、図８ａ、８ｂ、９、１０ａ、及び１０ｂにより詳細に示されている。サイクロン分離装置２８の具体的な全体の形状は、サイクロン分離装置２８を用いるべき真空掃除機１００のタイプにより変化すると考えられる。例えば、装置の全長は、サイクロン分離装置２８の直径に対して増加するか又は減少する場合がある。
サイクロン分離装置２８は、実質的にその形状が円筒形である外壁４４を有する外側容器４２を含む。外側容器４２の下端は、ピボット４８により外壁４４にピボット回転可能に取り付けられた基部４６によって閉鎖され、キャッチ５０によって閉鎖位置に保持される。閉鎖位置では、基部４６は、外壁４４の下端に対して密封される。キャッチ５０の解除は、基部４６が、サイクロン分離装置２８を空にするために外壁４４から分離されてピボット回転することを可能にする。第２の円筒壁５２は、外壁４４の半径方向内向きに位置し、これらの間に環状チャンバ５４を形成するためにそれから離間している。第２の円筒壁５２は、基部４６に交差し（基部４６が閉鎖位置にある時に）、それに対して密封される。環状チャンバ５４は、一般的に、外壁４４、第２の円筒壁５２、及び基部４６によって範囲を定められ、外側容器４２を形成する。この外側容器４２は、第１段サイクロン５６及びほこりコレクタの両方である。
【００５４】
ほこり含有空気入口５８は、外側容器４２の外壁４４に設けられる。ほこり含有空気入口５８は、流入ほこり含有空気が、環状チャンバ５４の周囲の螺旋経路に従わざるを得ないことを保証するように外壁４４に対して接線方向に配置される。流体出口は、シュラウド６０の形態で外側容器４２に設けられる。シュラウド６０は、多数の穿孔６４が形成される円筒壁６２を含む。第１段サイクロン５６からの流体出口のみが、シュラウド６０の穿孔６４によって形成される。通路６６は、シュラウド６０の下流に形成される。通路６６は、平行に配置された複数の第２段サイクロン６８と連通する。通路６６は、第２段サイクロンの入口６９をもたらす環状チャンバの形態にすることができ、又は各々が別個の第２段サイクロン６８をもたらす複数の別個の空気通路の形態にすることができる。
【００５５】
第３の円筒壁７０は、基部４６と第２段サイクロン６８の各々の上面を形成する渦ファインダプレート７２との間に延びている。第３の円筒壁７０は、第２の円筒壁５２の半径方向内向きに位置し、これらの間に第２の環状チャンバ７４を形成するためにそれから離間している。
基部４６が閉鎖位置にある時に、第３の円筒壁７０は、図１０ａに示すようにそれに対して密封することができる。代替的に、図８ａ及び９に示すように、第３の円筒壁７０は、静電フィルタ底板７７によって密封することができる。
【００５６】
第２段サイクロン６８は、第１段サイクロン５６の上方に円形に配置される。これらは、第１段サイクロン５６の軸に中心が置かれた輪になって配置される。各第２段サイクロン６８は、第１段サイクロン５８の軸の下向きに及びこれの方向に傾斜している軸を有する。
各第２段サイクロン６８は、その形状が円錐台状であり、第２の環状チャンバ７４の上部に開放する円錐開口部７６を含む。使用時には、第２段サイクロン６８によって分離されたほこりは、円錐開口部７６を通って出ることになり、第２の環状チャンバ７４に収集されることになる。渦ファインダ７８は、各第２段サイクロン６８の上端に設けられる。渦ファインダ７８は、渦ファインダプレート７２の一体化部分とすることができ、又はこれらは、渦ファインダプレート７２を通過することができる。
【００５７】
図８ａ及び９に示す実施形態では、渦ファインダ７８は、静電フィルタ１と連通するプレナムチャンバ内に入って空にするのではなく、直接静電フィルタ１と連通する渦ファインダフィンガ８０内に通じている。
しかし、渦ファインダ７８は、次に、静電フィルタ１と連通するプレナム８１と連通することができるということが可能である。そのようなプレナムは、図１０ａに示されている。
静電フィルタ１は、第１段サイクロン５６の少なくとも一部及び第２段サイクロン６８が静電フィルタ１を取り囲むように、サイクロン分離装置２８の中心の下方に同心に配置される。
【００５８】
図８ａ及び９では、空気通路２２は、渦ファインダフィンガ８０からコロナ放電手段に通じることを見ることができる。この空気通路２２を用いて、ほこり含有空気をコロナ放電手段に送出する。静電フィルタ１は、同心に配置された円筒形の第１、第２、及び第３の電極４、６、８を含む。電気抵抗フィルタ媒体２は、第１及び第２の電極４、６と第２及び第３の電極６、８の両方のそれらの間に位置する。静電フィルタ１はまた、コロナ放電電極１０及び低曲率１２の２つの電極の形態のコロナ放電手段を含む。
【００５９】
低曲率１２の第１の電極は、電気抵抗フィルタ媒体２の下面１６より下の第１の電極２の延長部であり、低曲率１２の第２の電極は、電気抵抗フィルタ媒体２の下面１６より下の第３の電極８の延長部である。
コロナ放電電極１０は、電気抵抗フィルタ媒体２の下面１６より下に延びる第２の電極４の鋸歯状下縁１４の形態である。低曲率１２の電極は、コロナ放電電極１０の鋸歯状下縁１４の上流及び下流の両方に突出することがわかる。
静電フィルタの他の特徴は、図６に関して上述したようなものとすることができる。
【００６０】
図８ａ、８ｂ、及び９に示す分離装置の使用中に、ほこり含有空気は、汚れ空気入口３４を通じてサイクロン分離装置２８に入り、入口３４の接線方向配置のために、ほこり含有空気は、外壁４４の周囲の螺旋経路に従って進む。より大きな汚れ及びほこり粒子は、環状チャンバ５４におけるサイクロン作用によって堆積され、その中に収集される。部分清浄化されたほこり含有空気は、シュラウド６０の穿孔６４を通じて環状チャンバ５４を出て、通路６６に入る。部分清浄化ほこり含有空気は、次に、第２段サイクロン６８の接線方向入口６９内に通される。依然として空気流内に同伴されたほこり粒子の一部の分離が起こるように、サイクロン分離が第２段サイクロン６８の内側に設定される。第２段サイクロン６８の空気流から分離されたほこり粒子は、第２の環状チャンバ７４に堆積されるが、更に清浄化されたほこり含有空気は、渦ファインダ７８を通じて第２段サイクロン６８を出る。更に清浄化されたほこり含有空気は、次に、渦ファインダ８０を通過して空気通路２２及び静電フィルタ１内に入る。
【００６１】
更に清浄化されたほこり含有空気は、次に、更に清浄化されたほこり含有空気に残っているあらゆるほこり粒子が荷電されるように、空気通路２２の下方に、及びコロナ放電電極１０及び低曲率１２の電極から形成されたコロナ放電手段を越して移動する。荷電ほこりを含有する更に清浄化されたほこり含有空気は、次に、電気抵抗フィルタ媒体２を通って移動する。電気抵抗フィルタ媒体２にわたって発生する電位差は、荷電ほこり粒子が電気抵抗フィルタ媒体２のそれぞれの正及び負の端部に引き付けられるようにし、従って、これらを電気抵抗フィルタ媒体２内に捕捉する。
【００６２】
図８ａでは、清浄化空気は、次に、渦ファインダプレート７２の開口８２を通じて静電フィルタ１を離れて排出マニホルドに入り、かつ出口ポート８６を通じてサイクロン分離装置２８から排出される。
図９では、清浄化空気は、次に、電気抵抗フィルタ媒体２の下流の静電フィルタ１の上端に配置された出口フィンガ８８を通過することによって静電フィルタ１を離れる。出口フィンガ８８は、空気をサイクロン分離装置２８の中心を通過する排出通路９０に向ける。空気は、この排出通路９０を通過し、サイクロン分離装置２８の基部にある出口ポート８６を通じてサイクロン分離装置２８から排出される。
【００６３】
図１０ａ及び１０ｂでは、静電フィルタ１は、プレナム８１に流体的に接続した空気通路２２に位置する複数の平板電極９２を含むことを見ることができる。電気抵抗フィルタ媒体２は、隣接する電極９２間に位置する。コロナ放電手段は、複数のコロナ放電電極１０及び複数の低曲率１２の電極を含む。
コロナ放電電極１０は、２つの他の電極間に配置された電極の鋸歯状上縁１４の形態である。低曲率１２の電極は、コロナ放電電極１０の両側上に位置する電極の上側部分から形成される。低曲率１２の電極は、コロナ放電電極１０の鋸歯状上縁１４の上流及び下流の両方に突出することがわかる。
【００６４】
図１０ａ及び１０ｂに示す分離装置の使用中に、ほこり含有空気は、それが渦ファインダ７８を出るまで図８ａ及び９に関して上述のものと同じ方法でサイクロン分離装置２８を通って移動する。図１０ａでは、空気が渦ファインダ７８を離れた状態で、空気は、空気を渦ファインダ７８から集めてそれを空気通路２２内に及び静電フィルタ１内に送るプレナム８１を通って移動する。
空気は、次に、空気に残っているあらゆるほこり粒子が荷電されるように、コロナ放電電極１０及び低曲率１２の電極から形成されたコロナ放電手段を越して移動する。荷電ほこりを含有する空気は、次に、電気抵抗フィルタ媒体２を通って移動する。電気抵抗フィルタ媒体２にわたって発生する電位差は、荷電ほこり粒子が電気抵抗フィルタ媒体２のそれぞれの正及び負の端部に引き付けられるようにし、従って、これらを電気抵抗フィルタ媒体２内に捕捉する。
【００６５】
清浄化されたものは、次に、静電フィルタ１を離れ、サイクロン分離装置２８の基部にある出口ポート８６を通じてサイクロン分離装置２８から排出される。
第１及び第２段サイクロン５６、５８によってほこり含有空気から分離されたほこり粒子は、環状チャンバ５４、７４の両方に収集されることになる。
これらのチャンバを空にするように、キャッチ５０は解除され、基部４６が壁４４、５２の下端から離れるように、基部４６が例えばヒンジ（図示せず）の周りでピボット回転することを可能にする。チャンバ５４、７４に収集された汚れ及びほこりは、次に、サイクロン分離装置２８から容易に空にすることができる。
【００６６】
サイクロン分離装置２８は、サイクロン分離の２つの別個の段及び静電濾過の個別の段を含むことは以上の説明から認められるであろう。図示の好ましい実施形態では、静電フィルタは、サイクロン掃除段の全ての下流に位置する。第１段サイクロン５６は、その形状がほぼ円筒形である単一の第１のサイクロンから成る第１のサイクロン分離ユニットを構成する。この第１段サイクロンでは、外壁４４の相対的に大きな直径は、汚れ及びデブリに印加された遠心力が比較的小さいので、汚れ及びデブリの比較的大きな粒子が空気から分離されることになることを意味する。一部の細かなほこりも同様に分離されることになる。より大きなデブリの大部分は、環状チャンバ５４に確実に堆積されることになる。
【００６７】
１２個の第２段サイクロン６８が存在する。これらの第２段サイクロン６８では、各第２段サイクロン６８は、第１段サイクロン５６よりも小さな直径を有し、従って、第１段サイクロン５６よりも細かい汚れ及びほこり粒子を分離することができる。それはまた、既に第１段サイクロン５６によって清浄化され、従って、同伴ほこり粒子の量及び平均サイズが、そうでなかった場合よりも小さい空気によってチャレンジされているという付加的な利点を有する。第２段サイクロン６８の分離効率は、第１段サイクロン５６のそれよりもかなり高いが、一部の小さな粒子は、第２段サイクロン６８を通過して静電フィルタに到達することになる。静電フィルタ１は、空気が第１段サイクロン５６及び第２段サイクロン６８を通過した後に空気に残るほこり粒子を除去することができる。
【００６８】
コロナ放電手段が、図８ａ、８ｂ、９、１０ａ、及び１０ｂに示されているが、静電フィルタは、それなしに機能することになり、従って、コロナ放電手段は、必須ではない。コロナ放電手段は、しかし、それが静電フィルタの分離効率を増大させるのを助けることができるので望ましい。
図示の実施形態の全てにおいて、電極の全てが無孔性であることが好ましい。しかし、第１及び第２の電極が無孔性である限り、存在するいずれの他の電極も必要に応じて多孔性であるということが可能である。
【図１】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８ａ】
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【図８ｂ】
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【図９】
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【図１０ａ】
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【図１０ｂ】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３ｃ】
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【図１３ａ】
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【図１３ｂ】
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【外国語明細書】
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