热交换装置制造方法及图纸

一种热交换装置（１），包括：散热器（３），与发热体（２）接触；和电子放出元件（４），与散热器（３）分离配置，经由该分离部分的空气向散热器（３）提供电子。电子放出元件（４）具有：电极基板（７）；薄膜电极（９）；电源（１０），在电极基板（７）和薄膜电极（８）之间施加电压；以及电子加速层（８），通过由电源（１０）施加的电压使电子在其内部加速并从薄膜电极（９）放出，电子加速层（８）的至少一部分由绝缘体构成。由此，热交换装置（１）与电场容易集中的结构无关地能够维持并提高热交换性能。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种热交换装置。
技术介绍
以往，作为冷却发热体的机构，一般使用旋转叶片式气流产生装置(以下记为风 扇)。但是，在使用风扇进行冷却的情况下，存在动作时噪声大的问题。为了解决该问题，代 替风扇冷却，提出了通过利用电晕放电的离子风进行冷却(例如参照专利文献1、专利文献 2)。通过使用该离子风，由于没有风扇特有的风噪声，因此能够减少噪声。进而，还判断出 通过将离子风对准热源(发热体)，得到了比只使用风扇时的冷却更好的冷却效果(非专利 文献1)。在非专利文献2中，记载了用于稳定地产生电晕放电的必要条件。以下，说明与只使用风扇的气流进行的冷却相比较的离子风的冷却效果。在此，考 虑只将风扇的气流接触到热源来进行冷却的情况和将风扇的气流和离子风接触到热源来 进行冷却的情况。只将风扇的气流接触到热源来进行冷却的情况下，很难去除存在于热源附近的气 体分子。这是因为，风扇的气流的情况下，表面为层流，因此流体力学上热源表面的气体分 子的流速为0。因此，只将风扇的气流接触到热源来进行冷却的情况下，流体力学上热源附 近的气体分子停留而不能去除。另一方面，将风扇的气流和离子风接触到热源来进行冷却的情况下，具有电荷的 离子沿着电力线到达热源表面附近。热源表面附近的分子动量较大的气体分子被混合。其 结果，能够高效地冷却热源。已知一种利用该现象通过散热器的冷却风扇之间的金属丝放 电产生离子风的离子风冷却装置(例如参照专利文献3)。专利文献1 日本特开昭60-020027号公报(1985年2月1日公开)专利文献2 日本特开2006-100758号公报(2006年4月13日公开)专利文献3 日本特开平9-252068号公报(1997年9月22日公开)非专利文献 1:David B. Go, Suresh V. Garimella, and Timothy S. Fisher, J. Appl. Phys.，102，053302 (2007)非专利文献2:電子写真技術O基礎i応用，電子写真学会編、二 at社，(1988) p. 21
技术实现思路
但是，专利文献3所公开的离子风冷却装置的金属丝放电(电晕放电)中会产生 以下问题。S卩，如在专利文献2中记载的那样，为了稳定地产生电晕放电，放电电压必须为 6 8kV，且电极间距离必须为10mm左右。因此，在利用电晕放电的冷却装置中，存在由高 电压引起的危险性。进而，若加大电极间距离，则存在冷却装置变大的问题。为了使冷却装置小型化，需要缩小电极间距离。但是，在缩小(缩窄)电极间距离的情况下，容易产生流光式电晕放电，引起局部温度上升。该温度上升会引起金属丝电极的 断线、热源的损伤。因此，缩窄电极间距离的冷却装置缺乏实用性。并且，为了不改变电极间距离且使冷却装置小型化，需要减少放电部(通过金属 丝电极和放电用电极的组合进行放电的部分)的数量。因此，存在不能维持及提高冷却性 能的问题。并且，在专利文献3所公开的离子风冷却装置中，形成了被称为散热器的冷却风 扇的电场容易集中的结构。如此，在电场容易集中的冷却风扇间进行金属丝放电来产生离 子风的结构，很难持续且稳定地供给离子风。此外，上述问题不仅存在于通过离子风对作为热交换体的热源进行冷却的冷却装 置，还存在于通过离子风对热交换体进行升温或加热的加热装置中。即，上述问题是在利用 离子风来在热交换体和与热交换体接触的接触部件之间进行热交换的所有热交换装置中 产生的问题。本专利技术是鉴于上述的问题而作出的，其目的在于，实现一种热交换装置，能够与电 场容易集中的结构无关地维持并提高热交换性能。本专利技术人发现如下所述的技术而完成了本专利技术代替现有的金属丝放电元件，将 能够通过内部电场放出电子(不需要外部电场)的电子放出元件与接触到热交换体的接触 部件相对(分离)配置，由此即使附近配置有散热器的风扇等电场容易集中的结构，也能稳 定地在大气中供给电荷并形成离子风。S卩，为了解决上述课题，本专利技术的一种热交换装置，包括导电性的接触部件，与热 交换体接触；和电子放出元件，与该接触部件分离配置，经由该分离部分的空气向所述接 触部件提供电子，所述热交换装置的特征在于，所述电子放出元件具有电极基板；薄膜电 极；第一电压施加机构，在电极基板和薄膜电极之间施加电压；以及电子加速层，通过由第 一电压施加机构施加的电压使电子在其内部加速并从该薄膜电极放出，所述电子加速层的 至少一部分由绝缘体构成。本专利技术的热交换装置具有与接触到热交换体的导电性的接触部件分离地配置的 电子放出元件。该电子放出元件具有电极基板；薄膜电极；第一电压施加机构，在电极基 板和薄膜电极之间施加电压；以及电子加速层，通过由第一电压施加机构施加的电压使电 子在其内部加速并从该薄膜电极放出，上述电子加速层的至少一部分由绝缘体构成。通过 该结构，能够实现能够通过内部电场放出电子的电子放出元件。即，电子放出元件经由与接 触部件的分离部分中存在的空气向接触部件提供电子。该电子与存在于分离部分的空气分 子发生碰撞。通过该碰撞，空气分子被离子化。被离子化的空气分子沿着电场移动，产生离 子风，该离子到达接触部件，从而热源表面的空气分子被混合。如此，根据上述的结构，代替现有的金属丝放电元件，能够通过内部电场放出电子 的电子放出元件与接触部件分离配置。由此，即使在接触部件附近配置电场容易集中的结 构，电子放出元件也能稳定地在大气中供给电子，产生离子风。进而，即使接触部件的形状 复杂，也能稳定地供给离子风。换言之，本专利技术的热交换装置，通过能用内部电场放出电子 的电子放出元件产生离子风，而不是通过现有的被称为金属丝放电的电晕放电来产生离子 风。因此，无需像现有的离子风冷却装置那样，为了使装置小型化减少放电部的数量。进而， 无需缩小金属丝放电用电极间的距离。因此，根据上述的结构，不会带来金属丝放电用电极间的距离等基于现有的电晕放电的离子风冷却装置中所存在的问题。因此，例如作为接触 部件使用散热器的情况下，根据上述的结构，与现有的离子风产生装置相比，在使装置小型 化时，即使装置尺寸相同，也能够增加风扇数量，能够提高热交换能力。如上所述，根据上述的结构，能够实现一种热交换装置，能够与电场容易集中的结 构无关地维持并提高热交换性能。本专利技术的其他目的、特征及优点可通过以下所述的记载充分获知。并且，本专利技术的 益处可通过参照附图进行的下述说明了解。附图说明图1为表示本专利技术一个实施方式的热交换装置(冷却装置)的优选例子的剖视 图。图2为将图1所示的热交换装置的散热器及电子放出元件的一部分放大的主要部 分放大图。图3为将图1所示的热交换装置的电子加速层放大的主要部分放大剖视图。图4为表示图1所示的热交换装置的电子放出元件的微粒层(电子加速层)的能 带的图。图5为表示实施例1中使用的热交换装置的结构的剖视图。图6为表示使用实施例1的热交换装置验证冷却效果的结果的图表。图7为表示本专利技术的其他实施方式的热交换装置(冷却装置)的电子放出元件的 结构的剖视图。图8为表示本专利技术的其他实施方式的热交换装置(冷却装置)所具有的旋转叶片 式气流产生器的结构的俯视图。图9为表示本专利技术的其他实施方式的热交换装置(冷却装置)的电子放出元件的 结构的透视图。标号说明1热交本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热交换装置，包括：导电性的接触部件，与热交换体接触；和电子放出元件，与该接触部件分离配置，经由该分离部分的空气向所述接触部件提供电子，所述热交换装置的特征在于，所述电子放出元件具有：电极基板；薄膜电极；第一电压施加机构，在电极基板和薄膜电极之间施加电压；以及电子加速层，通过由第一电压施加机构施加的电压使电子在其内部加速并从该薄膜电极放出，所述电子加速层的至少一部分由绝缘体构成。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：一井爱雄，岩松正，平川弘幸，神田浩文，
申请(专利权)人：夏普株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]