一种离子风散热装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种离子风散热装置，包括离子风发生器、直流高压电源，离子风发生器固定在外壳的内部，离子风发生器包括至少一个离子风发生单元，每个离子风发生单元包括发射电极和接收电极，发射电极包括多根针状电极，接收电极为带有网孔的网状电极。针状电极与网状电极所在平面相互垂直且网状电极在针状电极针尖前方，本发明专利技术提供的离子风发生装置，通过电晕放电技术，达到简单、低能耗、无噪声散热。并且本发明专利技术在提升散热效果的同时考虑了荷电灰尘积累和电极易腐蚀的问题，设有静电除尘器以收集荷电灰尘并采用紫外灯照射以及在针尖表面涂覆光催化剂提升散热效果同时保护电极不易受腐蚀。易受腐蚀。易受腐蚀。

【技术实现步骤摘要】
一种离子风散热装置


[0001]本专利技术属于散热领域，涉及一种离子风散热装置。

技术介绍

[0002]目前用于LED芯片散热的技术主要分为两大类，被动散热和主动散热。被动散热是依靠自然对流进行散热，一般是散热片与不同形式的热管、均热板等组合而成，以热传导为主要散热途径，但其散热效率较低，仅有50%左右，故仅适用于小功率型器件散热。大功率型LED芯片一般采用散热效率较高的主动散热，这类散热方式依靠外界能量进行强制传热，能够产生相对较强的制冷效果、应用范围较广。传统的主动散热方式有风扇冷却、液冷以及半导体制冷等。现有技术中，主要是通过风扇进行对流散热，然而，风扇属于旋转部件，这增加了散热系统的复杂性，降低了电子器件的工作稳定性，并且会在工作时产生很大的机械噪音。其次，普通风扇的风速在0.7~1.7 m/s，散热效率难以进一步提高，并且还存在功耗高、体积大的问题。液冷是通过水、乙二醇等比热容较大的液体在泵的带动下强制循环带走热量散热的一种方式，液冷一般成本较高且对工作环境要求较高。半导体制冷是利用一种特制的半导体制冷片在通电时产生温差来制冷，它效率低，功耗和成本都较高。
[0003]近年来，离子风散热技术逐渐成为各领域的研究热点，因其结构简单(不需要任何运动部件，只需电极和变压器)、成本低、功耗低、噪声小，相比传统散热具有不可比拟的稳定性和散热性，具有广阔的发展前景。离子风由电晕放电产生，电晕放电是一种在尖端电极和钝电极之间施加强电场时，尖端电极附近气体的部分电离和激发引起的自持放电现象。曲率半径较小的电极附近的气体在高电压的作用下发生碰撞电离产生带电粒子，带电粒子在电场作用下加速，并与空气分子碰撞引起的动量交换，在宏观上表现为流体运动，称为“离子风”。由于离子风具有无机械运动部件、噪声低、功耗低等优点，所以，离子风的研究和应用不断深入和拓展，离子风的实际应用主要集中在食品干燥、温度控制、推进、助燃、空气净化等诸多领域。温度控制是离子风科研探索和实践应用的重要方向，利用离子风的流体性质可以带走热源周围的热量，强化电子设备和元器件的空气对流散热。一方面，离子风散热具有低噪声、低功耗、响应速度快和成本低等优点。另一方面，可以通过优化调控离子风发生器的参数，达到高散热效率下的较佳散热效果。
[0004]针对电子芯片的散热需求，研发人员已经提出多种技术方案。
[0005]1专利CN 109246987 A公开了一种“一种离子风散热装置”，该技术方案使用针
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环和针
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板放电方式产生离子风。在散热板上设环状集电极，散热板之间形成波浪形流道，设计紧凑，可以解决小型电子设备的散热问题。但离子风风速难以提高，散热效果难以提升，且针
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环结构效率较低。
[0006]2专利CN 201910570963.8公开了一种“一种离子风散热装置”，该技术方案使用针
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环放电方式产生离子风。该散热装置由若干单级针
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环离子风发生单元叠加组成，能够根据散热要求及空间条件灵活调节离子风散热装置的风速及出风量。但此装置采用的电极结构散热效率较低且设计不紧凑。
[0007]3专利CN 107946700 A公开了一种“离子风散热单体、离子风散热系统和离子风散热温控系统”，该技术方案使用针
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网放电方式产生离子风。采用三级针网结构，该离子风散热单体将离子风的发射极和接收极结合在一起，形成一体式结构，有效解决了离子风散热单体占用空间较大的问题。但此装置没有考虑荷电灰尘及电极易腐蚀的问题。
[0008]4专利CN 102159055 A公开了一种“一种离子风散热装置”，该技术方案使用针
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环和针
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板放电方式产生离子风。散热装置采用两级串联，第一级离子风发生器为针孔式，第二级离子风发生器为针板式。在离子风发生器和热源之间设有芒刺
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板式静电集尘器，提供了一种具有净化消除灰尘的离子风散热装置。但此装置设计复杂，结构不紧凑，散热效率较低。

技术实现思路

[0009]1.所要解决的技术问题：现有的离子风散装置，结构复杂，散热效率低。
[0010]2.技术方案：为了解决以上问题，本专利技术提供了一种离子风散热装置，包括离子风发生器、直流高压电源，所述离子风发生器固定在外壳的内部，所述外壳一端设有进气口，另一端设有出气口，所述离子风发生器包括至少一个离子风发生单元，每个所述离子风发生单元包括发射电极和接收电极，所述发射电极包括多根针状电极，第一级发射电极中的针状电极设置在三角形不锈钢板上，采用金字塔排列方式，针状电极之间相互平行，所述接收电极为带有网孔的网装电极。所述针状电极与所述网状电极所在平面相互垂直且所述网状电极在所述针状电极针尖前方，所述不锈钢板与所述接收电极均靠绝缘支撑固定在外壳内，在绝缘支撑上开孔洞，使所述发射电极接高压直流电源，接收电极接地。
[0011]在多个离子风发生单元的情况下，所有所述发射电极的发射源朝向一致，每一级发射电极中针状电极的排列方式相同，从第2个离子风单元开始，所述发射电极中的针状电极通过绝缘套固定在前一级的网状电极上。
[0012]还包括是静电集尘器，所述静电集尘器固定在外壳内，与离子风发生器相邻，所述离子发生器靠近进气口，所述静电集尘器靠近出气口，所述静电集尘器包括两个平行设置的极板和金属导线，所述金属导线与极板平行，两个所述极板与金属导线均通过绝缘支撑固定在外壳上，在绝缘支撑上设有一个孔洞，使极板接地，金属导线与高压直流电源相接。
[0013]所述极板的材质为铝合金或不锈钢，所述极板被绝缘套包裹，通过圆筒状绝缘支撑固定在外壳上。
[0014]所述针状电极在针尖表面涂覆光催化剂。
[0015]所述外壳内固定有多个紫外灯，所述紫外灯产生的紫外线照射针状电极的针尖上。
[0016]所述的三角形为以外壳圆心为中心的等边三角形，针状电极设置在三角形的顶点和边长中点。
[0017]所述边长为29
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31mm。
[0018]所述针状电极为金属针，所述金属针的长为9
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11mm，尖端曲率半径为0.45
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0.5mm，金属针之间的间距为14.5
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15mm。
[0019]所述网状电极为金属丝网，直径为37
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45mm，所述针状电极与网状电极所在平面相互垂直且网状电极在针状电极的针尖前方9
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11mm处。
[0020]3.有益效果：本专利技术提供的离子风发生装置，通过电晕放电技术，达到简单、低能耗、无噪声散热。并且本专利技术在提升散热效果的同时考虑了荷电灰尘积累和电极易腐蚀的问题，设有静电除尘器以收集荷电灰尘并采用紫外灯照射以及在针尖表面涂覆光催化剂提升散热效果同时保护电极不易受腐蚀。
附图说明
[0021]图1是本专利技术结构示意图。
[0022]图2是离子风发生单本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种离子风散热装置，包括离子风发生器（1）、直流高压电源（3）所述离子风发生器（1）固定在外壳（4）的内部，所述外壳（4）一端设有进气口（15），另一端设有出气口（16），其特征在于：所述离子风发生器（1）包括至少一个离子风发生单元，每个所述离子风发生单元包括发射电极（21）和接收电极（22），所述发射电极（21）包括多根针状电极，第一级发射电极（21）中的针状电极设置在三角形不锈钢板上，采用金字塔排列方式，针状电极之间相互平行，所述接收电极（22）为带有网孔的网状电极，所述针状电极与所述网状电极所在平面相互垂直且所述网状电极在所述针状电极针尖前方，所述不锈钢板与所述接收电极（22）均靠绝缘支撑固定在外壳（4）内，在绝缘支撑上开孔洞，使所述发射电极（21）接高压直流电源（3），接收电极（22）接地。2.如权利要求1所述的离子风散热装置，其特征在于：在多个离子风发生单元的情况下，所述发射电极（21）的发射源朝向一致，每一级发射电极（21）中针状电极的排列方式相同，从第2个离子风单元开始，所述发射电极（21）中的针状电极通过绝缘套固定在前一级的网状电极上。3.如权利要求1所述的离子风散热装置，其特征在于：还包括是静电集尘器（2），所述静电集尘器（2）固定在外壳（4）内，与离子风发生器（1）相邻，所述离子风发生器（1）靠近进气口（12），所述静电集尘器（2）靠近出气口（16），所述静电集尘器（2）包括两个平行设置的极板（41）和金属导线（42），所述金属导线（42）与极板（41）平行，两个所述极板（41）与金属导线（42）均通过绝缘支撑固定在外壳（4）上，在绝缘支撑上设有一个孔...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘峰，张东璇，李梦遥，王歆昀，方志，
申请(专利权)人：南京工业大学，
类型：发明
国别省市：