[发明专利]用于静电气泵的成形电极

说明书

相关申请的交叉参考

本申请要求2007年1月23日申请的美国临时申请No.60/886,204的优先权，该美国临时申请的内容通过参考整体地结合于此。

技术领域

本发明涉及静电气泵，并且更具体地涉及在静电泵中产生较大气流速度的方法和装置。

背景技术

静电气泵包括一个或多个尖锐(电晕)和钝角(中性)的电极。电场施加在两个电极之间，引起气体在尖锐电极附近的局部中断，称为电晕放电。放电产生被吸引至中性电极的离子。在途中，离子与中性气体分子碰撞，从而产生与由机械扇所产生的相类似的压头和流动。

2006年1月23日申请的标题为“Electro-hydrodynamic Gas FlowCooling System(电水动力流冷却系统)”的美国专利申请No.11/338,617(其内容通过参照整体地结合于此)根本上改进了静电气泵的现有水平。然而，本发明人认识到仍然存在着某些改进的可能。例如，在使用电晕电极的现有技术中，包括上述同样未决申请中所描述的那些，钝角电极(blunt electrode)通常是平坦的或有效地为平坦表面。平坦表面的电极与电晕电极不是等距离的。因此，没有在电晕电极处提供另外的场增强并且必须使用较高的电压来获得与成形电极相同的离子流。平状电极不限制电离区域，所以其将处于较低电压并且具有很低的泵送功率。最后，平坦电极没有隔绝相邻电极。这样在电极之间就需要大得多的间隔并且再次降低了总离子流和泵送功率。

其它现有技术方法没有识别、意识和/或试图解决本发明人所认识到的问题。例如，2005年5月3日申请并且标题为“Electrostatic fluidaccelerator(静电流体加速器)”的美国专利No.6,888,314描述了通过将线型电晕电极放置于平板钝角电极之间来隔绝线型电晕电极。这个专利没有建议成形钝角电极以增强电晕电极处的电场。而且，电晕线和板电极平行地延伸。板间隔通过电气条件来确定。这个专利既没有建议也不能实施其中电晕线与钝角电极垂直地延伸的实施例。这防止了本发明的任何实施例对流动、热传递等的优化。

因此，该领域仍然需要尤其能解决由本发明人所认识到的问题的静电气泵。

发明内容

本发明通过一种静电泵而获得高气体流率，所述静电泵具有尖锐和钝角电极并且电晕放电发生在电极之间的气体间隙中。根据一些方面，本发明包括特别成形的钝角电极，其轮廓成形以在尖锐(电晕)电极和钝角电极的中性表面之间保持恒定或大致恒定的距离。轮廓在电晕电极处提供最大化的电场增强并且在钝角电极处最小化电场。这最大化了非发弧操作电压并且增大了电晕放电的最大功率输出。所述轮廓还隔绝相邻的电晕电极，从而防止它们的电场互相干扰并且使得能增加电极的密度，这进一步增大设备的泵送效率。

附图说明

对于本领域技术人员而言，在结合附图阅读下面对本发明具体实施例的描述下，本发明的这些和其它方面以及特点将变得明显，其中：

图1A和1B示出与根据本发明的线型尖锐电极一起使用的成形钝角电极；

图2和3示出使用成形钝角电极(比如图1所示)的静电泵的可能实施例；

图4A至4C示出能与根据本发明的成形钝角电极一起使用的电晕电极的挤出型横截面的示例；

图5示出能用于本发明实施例中的具有突点型电极的电晕电极的构造；并且

图6示出根据本发明其它可能实施例的具有与多个点状电晕电极相应成对的多个成形钝角电极的静电泵。

具体实施方式

本发明现在将参照附图详细描述，附图作为本发明的示例性示例提供以便使得本领域技术人员能实践本发明。要注意的是，下面的附图和示例不是要将本发明的范围限制为单个实施例，而是通过所述或所示元件的一些或全部的互换，其它实施例也是可能的。此外，在本发明的某些元件能使用已知部件部分地或完全地实施的情形下，将仅描述这些已知部件的理解本发明所需的那些部分，并且这些已知部件的其它部分的详细描述将省略以便不会让本发明含糊。在本说明书中，示出单个部件的实施例不应当认为是限制；而是，本发明将涵盖包括多个相同部件的其它实施例，反之亦然，除非本文中另外明确声明的。此外，申请人不是要将说明书或权利要求中的任何术语归属为不一般的或特殊的意思，除非另有明确的阐明。而且，本发明涵盖这里涉及的示例性已知部件的目前已知和将来已知的等同概念。