CN106612608B - 一种散热装置 - Google Patents
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Abstract
本发明属于电子产品领域，尤其涉及一种散热装置，包括外壳、翅片体和一级发射电极；所述翅片体设于外壳内部一侧；所述一级发射电极的放电端正对所述翅片体设于所述外壳内部另一侧，且所述一级发射电极的放电端与所述翅片相距第一预置距离；所述一级发射电极与所述翅片体之间设有高压直流电源。本发明使电能直接转变为空气动能，产生离子风，巧妙把离子风冷却技术和翅片散热技术结合起来提高了散热效率。同时，本装置结构简单，体积小，便于拆卸，方便维修及清洗。
Description
技术领域
本发明属于电子设备领域，尤其涉及一种散热装置。
背景技术
随着电子封装技术的飞速发展，电子芯片结构尺寸不断缩小，导致功率密度持续增加，电子元件向高功率、高集成度、小型化方向发展，功率密度持续增加，现有的风冷、液冷等散热技术不足以满足散热需求，同时，风冷的散热效率不高，还有机械运动产生噪音，而液冷装置体积较大，安装复杂，因此，急需创新，以寻求先进的散热技术方案。
综上所述，本发明的目的在于解决现有技术中风冷、液冷等技术不能满足当前散热需求的缺陷，由此可知，研发一种散热效率高、能满足当前散热需求的装置是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的针对现有技术中风冷、液冷等技术不能满足当前散热需求的缺陷。由此，本发明提供了一种散热装置，包括外壳、翅片体和一级发射电极；所述翅片体设于所述外壳内部一侧；所述一级发射电极的放电端正对所述翅片体设于所述外壳内部另一侧，且所述一级发射电极的放电端与所述翅片相距第一预置距离；所述一级发射电极与所述翅片体之间设有高压直流电源。
作为优选，所述一级发射电极与翅片体之间设有直流电源的电压为4kV～10kV。
作为优选，本发明的散热装置还包括二级发射电极和网状集电极；在背离所述一级发射电极的放电端的一侧设置有所述二级发射电极；所述网状集电极设于所述一级发射电极与所述二级发射电极之间；所述网状集电极与所述一级发射电极的放电端相距第二预置距离；所述网状集电极与所述二级发射电极的放电端相距第三预置距离。
作为优选，所述第一预置距离为5mm-15mm。
作为优选，所述第二预置距离为100mm-200mm。
作为优选，所述第三预置距离为5mm-15mm。
作为优选，本发明的散热装置还包括可滑动固定架和与所述可滑动固定架相匹配的滑动导轨，所述可滑动固定架与所述一级发射电极的非放电端连接；或所述可滑动固定架与所述二级发射电极的非放电端连接。
作为优选，所述外壳设有通风口；所述通风口正对所述一级发射电极的放电端和/或非放电端。
作为优选，所述翅片体的每块翅片厚度不大于1.5mm，所述翅片体的翅片与翅片的间距为1.5mm-10mm。
作为优选，所述翅片为开孔翅片，所述开孔后的翅片表面积与开孔前的表面积相等。
作为优选，所述正对一级发射电极放电端的翅片体底部一侧为凹面结构。
进一步的，本发明公开的散热装置在电子设备及其他散热设备上的应用。
综上所述，本发明提供的散热装置中，翅片体作为集电极，当装置的一级发射电极与翅片体(集电极)之间通以高压电之后，二级发射电极与网状集电极通以高压电之后，基于电晕放电效应，一级发射电极和/或二级发射电极附近产生由电子雪崩引起的高速离子射流运动，离子射流对周围流体产生强烈的扰动，并在电场力的作用下，引发电极间的气体流动，电能直接转变为空气动能，从而产生离子风。本装置巧妙结合了离子风冷却技术和翅片散热技术，换热效率高、能耗低、散热效果良好的优点；此外，本发明还具有以下优点：
1)本散热装置可为两个结构(一级发射电极和翅片体)，结构简单，体积小，而且无机械运动部件，便于拆卸，方便维修及清洗；
2)本发明的散热装置能根据实际需要增加一到二级发射电极，增长散热装置的流道，可使气流加速，产生更强的离子风，增强散热效率；
3)本发明的翅片体上的翅片表面能够开孔，在保证翅片表面积不变情况下，翅片孔可以切断气体边界层的连续发展，增加流体中的扰动，从而强化对流传热；同时翅片底部增设流线型的凹面模块，减少翅片底部对气流的阻碍作用；
4)本散热装置适用性强，不仅能通过导热硅脂应用于电子设备的发热单元上，如电脑的CPU芯片，还能与其他散热技术结合使用，如热管。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1示散热装置装配图，其中1为发射电极，2为翅片体，3为外壳，4为可滑动固定架；
图2示散热装置结构示意图，其中1为发射电极，2为翅片体，3为外壳，4为可滑动固定架；
图3示散热装置翅片结构示意图，其中，201为翅片体的曲面模块，202为翅片开孔；
图4示实施例2散热装置结构示意图；其中，4-1为一级可滑动固定架，4-2为二级可滑动固定架，5为二级发射电极，6为二级网状集电极。
具体实施方式
本发明提供了一种散热装置，用于解决现有技术的风冷、液冷等散热装置不能满足当前散热需求的缺陷。
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例
本发明提供了一种散热装置，实施例1如下：包括一级发射电极1、翅片体2、外壳3。本发明提供的技术方案中，翅片体2与外壳内部一侧连接，其连接方式可为固定连接或活动连接；一级发射电极1的放电端正对翅片体2设于外壳内部另一侧；一级发射电极1的非放电端与所述散热装置底部连接，其连接方式可为固定连接；一级发射电极1的放电端与翅片体2的距离为5mm-15mm；一级发射电极1的放电端与翅片体2通4kV～10kV的直流电源。
进一步的，图1为实施例1经过变形得到的实施例2。
实施例2提供了一种散热装置，包括一级发射电极1、翅片体2、外壳3和可滑动固定架4。请参阅图1，本发明提供的技术方案中，翅片体2与外壳内部一侧连接，其连接方式可为固定连接或活动连接；一级发射电极1的放电端正对翅片体2设于外壳内部另一侧；一级发射电极1的非放电端与可滑动固定架4连接，其连接方式可为固定连接或活动连接；一级发射电极1的放电端与翅片体2的距离为5mm-15mm；一级发射电极1的放电端与翅片体2通4kV～10kV的直流电源。可滑动固定架4通过外壳3内表面与可滑动固定架4相配合的导轨设置于外壳3内部。可滑动固定架4通过滑动调节一级发射电极1与翅片体2的距离。
进一步的，图3为实施例1经过变形得到的实施例3。
实施例3提供了一种散热装置，包括一级发射电极1、翅片体2、外壳3和可滑动固定架4。请参阅图2，本发明提供的技术方案中，翅片体2与外壳内部一侧连接，其连接方式可为固定连接或活动连接；一级发射电极1的放电端正对翅片体2设于外壳内部另一侧；一级发射电极1的非放电端与可滑动固定架4连接，其连接方式可为固定连接或活动连接；一级发射电极1的放电端与翅片体2的距离为5mm-15mm；一级发射电极1的放电端与翅片体2通4kV～10kV的直流电源；外壳3的材料为环氧树脂或玻璃纤维，厚度为1mm，外壳的宽度为80mm，高度为8mm～10mm，使本实施例具有绝缘和防腐蚀的功能。
进一步的，图2为实施例1经过变形得到的实施例4。
实施例4提供了一种散热装置，包括一级发射电极1、翅片体2、外壳3和可滑动固定架4。请参阅图2，本发明提供的技术方案中，翅片体2与外壳内部一侧连接，其连接方式可为固定连接或活动连接；一级发射电极1的放电端正对翅片体2设于外壳内部另一侧；一级发射电极1的非放电端与可滑动固定架4连接，其连接方式可为固定连接或活动连接；一级发射电极1的放电端与翅片体2的距离为5mm-15mm；一级发射电极1的放电端与翅片体2通4kV～10kV的直流电源；外壳3设有通风口，外壳3的通风口正对一级发射电极1的放电端或/和非放电端。通风口可使本实施例的离子风更快的驱散。
进一步的，图3为实施例1经过变形得到的实施例5。
实施例5提供了一种散热装置，包括一级发射电极1、翅片体2、外壳3和可滑动固定架4。请参阅图2，本发明提供的技术方案中，翅片体2与外壳内部一侧连接，其连接方式可为固定连接或活动连接；一级发射电极1的放电端正对翅片体2设于外壳内部另一侧；一级发射电极1的非放电端与可滑动固定架4连接，其连接方式可为固定连接或活动连接；一级发射电极1的放电端与翅片体2的距离为5mm-15mm；一级发射电极1的放电端与翅片体2通4kV～10kV的直流电源；一级发射电极1和翅片体2材料为铝、钛、镍、钨或铜的一种或多种金属材料制备；一级发射电极1的表面镀有镀有石墨烯纳米防腐涂料的防腐蚀保护层，因此，能延长本实施例的寿命。
进一步的，图3为实施例1经过变形得到的实施例6。
实施例6提供了一种散热装置，包括一级发射电极1、翅片体2、外壳3和可滑动固定架4。请参阅图2，本发明提供的技术方案中，翅片体2与外壳内部一侧连接，其连接方式可为固定连接或活动连接；一级发射电极1的放电端正对翅片体2设于外壳内部另一侧；一级发射电极1的非放电端与可滑动固定架4连接，其连接方式可为固定连接或活动连接；一级发射电极1的放电端与翅片体2的距离为5mm-15mm；一级发射电极1的放电端与翅片体2通4kV～10kV的直流电源；翅片体2上的每块翅片开有若干个孔202，各个孔阵列排布，开孔后翅片体2上翅片的表面积等于未开孔时翅片的表面积；开孔可以切断气体边界层的连续发展，增加流体中的扰动，从而强化对流传热；
进一步的，图3为实施例1经过变形得到的实施例7。
实施例7提供了一种散热装置，包括一级发射电极1、翅片体2、外壳3和可滑动固定架4。请参阅图2，本发明提供的技术方案中，翅片体2与外壳内部一侧连接，其连接方式可为固定连接或活动连接；一级发射电极1的放电端正对翅片体2设于外壳内部另一侧；一级发射电极1的非放电端与可滑动固定架4连接，其连接方式可为固定连接或活动连接；一级发射电极1的放电端与翅片体2的距离为5mm-15mm；一级发射电极1的放电端与翅片体2通4kV～10kV的直流电源；一级发射电极1指向翅片体2的底端201为凹面结构，该凹面结构能减少翅片体底部对气流的阻碍作用，强化散热效率。
进一步的，图3为实施例1经过变形得到的实施例8。
实施例8提供了一种散热装置，包括一级发射电极1、翅片体2、外壳3和可滑动固定架4。请参阅图2，本发明提供的技术方案中，翅片体2与外壳内部一侧连接，其连接方式可为固定连接或活动连接；一级发射电极1的放电端正对翅片体2设于外壳内部另一侧；一级发射电极1的非放电端与可滑动固定架4连接，其连接方式可为固定连接或活动连接；一级发射电极1的放电端与翅片体2的距离为5mm-15mm；一级发射电极1的放电端与翅片体2通4kV～10kV的直流电源；翅片体2的每块翅片厚度不大于1.5mm，所述翅片体的翅片与翅片的间距为1.5mm-10mm，该设计能提高翅片的散热效果。
进一步的，图4为实施例1经过变形得到的实施例9。
实施例9提供了一种散热装置，包括一级发射电极1、翅片体2、外壳3、一级可滑动固定架4-1、二级可滑动固定架4-2、二级发射电极5和二级网状集电极6。请参阅图4，本发明提供的技术方案中，翅片体2与外壳内部一侧连接，其连接方式可为固定连接或活动连接；一级发射电极1的放电端正对翅片体2设于外壳内部另一侧；一级发射电极1的非放电端与一级可滑动固定架4-1连接，其连接方式可为固定连接或活动连接；一级发射电极1的放电端与翅片体2的距离为5mm-15mm；二级发射电极5与二级可滑动固定架4-2固定连接设于一级发射电极1非放电端一侧；二级网状集电极6设于一级发射电极1非放电端与二级发射电极5放电端之间；二级网状集电极6与一级发射电极1的放电端的距离为100mm-200mm；二级网状集电极6与二级发射电极5的放电端的距离为5mm-15mm；一级发射电极1的放电端与翅片体2通4kV～10kV的直流电源；二级发射电极5放电端与网状集电极通4kV～10kV的直流电源；一级发射电极1和二级发射电极5采用串联连接。本实施例通过调节二级发射电极与一级发射电极的距离可有效减小电极间的相互电性影响；增设的二级发射电极5、二级网状集电极6，增长散热装置的流道，可使气流加速，产生更强的离子风，增强散热效率。
进一步的，实施例9经过变形得到的实施例10。
实施例10提供了一种散热装置，包括一级发射电极1、翅片体2、外壳3、可滑动固定架4、二级发射电极5、二级网状集电极6、三级发射电极和三级网状集电极。本发明提供的技术方案中，翅片体2与外壳内部一侧连接，其连接方式可为固定连接或活动连接；一级发射电极1的放电端正对翅片体2设于外壳内部另一侧；一级发射电极1的非放电端与一级可滑动固定架4-1连接，其连接方式可为固定连接或活动连接；一级发射电极1的放电端与翅片体2的距离为5mm-15mm；二级发射电极5与二级可滑动固定架4-2固定连接设于一级发射电极非放电端一侧；二级网状集电极6设于一级发射电极1非放电端与二级发射电极5放电端之间；二级网状集电极6与一级发射电极1的放电端的距离为100mm-200mm；二级网状集电极6与二级发射电极5的放电端的距离为5mm-15mm；一级发射电极1的放电端与翅片体2通4kV～10kV的直流电源；二级发射电极5放电端与二级网状集电极6通4kV～10kV的直流电源；一级发射电极1和二级发射电极5采用串联连接；三级发射电极设于二级发射电极非放电端一侧；三级网状集电极设于二级发射电极5非放电端与三级发射电极放电端之间；三级网状集电极与二级发射电极5的放电端的距离为100mm-200mm；三级网状集电极与三级发射电极的放电端的距离为5mm-15mm；三级发射电极的放电端与三级网状集电极通4kV～10kV的直流电源；一级发射电极、二级发射电极和三级发射电极相互采用串联连接。本实施例根据需要散热需要增设了三级发射电极，通过调节二级发射电极、一级发射电极与三级发射电极的距离可有效减小电极间的相互电性影响；增设的二级发射电极5、二级网状集电极6、三级发射电极和三级网状集电极能增长散热装置的流道，可使气流加速，产生更强的离子风，增强散热效率；此外，还能把发射电极和网状集电极根据实际散热需求增设四级、五级、六级发射电极，以及对应得四级、五级、六级网状集电极，设置隔开一定距离的多级发射电极和网状集电极，原理如三级发射电极和三级网状集电极，增加的发射电极数量越多其散热效果越好，因此，本实施例10可以根据实际情况设置四级、五级、六级发射电极，以及对应得四级、五级、六级网状集电极。
以上实施例提供的散热装置，翅片体作为集电极，当装置的一级发射电极与翅片体(集电极)之间通以高压电之后，二级发射电极与网状集电极通以高压电之后，基于电晕放电效应，一级发射电极和/或二级发射电极附近产生由电子雪崩引起的高速离子射流运动，离子射流对周围流体产生强烈的扰动，并在电场力的作用下，引发电极间的气体流动，电能直接转变为空气动能，从而产生离子风。
综上所述，本发明提供的散热装置能有效的解决了现有技术中风冷、液冷等散热装置散热效率低，难以满足当前的散热的技术缺陷。本发明的散热装置利用离子风和翅片技术结合，大大提高了散热的效率，同时本装置结构简单、体积小，
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种散热装置，包括外壳，其特征在于，包括翅片体和一级发射电极；所述翅片体设于所述外壳内部一侧；所述一级发射电极的放电端正对所述翅片体设于所述外壳内部另一侧，且所述一级发射电极的放电端与所述翅片相距第一预置距离；所述一级发射电极与所述翅片体之间设有高压直流电源；还包括二级发射电极和网状集电极；在背离所述一级发射电极的放电端一侧设置有所述二级发射电极；所述网状集电极设于所述一级发射电极非放电端与所述二级发射电极放电端之间；所述网状集电极与所述一级发射电极的放电端相距第二预置距离；所述网状集电极与所述二级发射电极的放电端相距第三预置距离；
所述翅片体的每块翅片厚度不大于1.5mm，所述翅片体的翅片与翅片的间距为1.5mm-10mm；
所述翅片为开孔翅片，所述开孔后的翅片表面积与开孔前的表面积相等；
所述正对一级发射电极放电端的翅片体的底部为凹面结构。
2.根据权利要求1所述的散热装置，其特征在于，所述第一预置距离为5mm-15mm。
3.根据权利要求1所述的散热装置，其特征在于，所述第二预置距离为100mm-200mm。
4.根据权利要求1所述的散热装置，其特征在于，所述第三预置距离为5mm-15mm。
5.根据权利要求1所述的散热装置，其特征在于，还包括可滑动固定架和与所述可滑动固定架相匹配的滑动导轨，所述可滑动固定架与所述一级发射电极的非放电端连接；或所述可滑动固定架与所述二级发射电极的非放电端连接。
6.根据权利要求1所述的散热装置，其特征在于，所述外壳设有通风口；所述通风口正对所述一级发射电极的放电端和/或非放电端。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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