CN108067087A - 利用放电的湿气去除装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种利用放电的湿气去除装置，该装置包括：第一电极，其暴露在具有电路板的壳体的内部，连接到电源的一个电极，并且在其表面上涂覆有电介质材料；第二电极，其暴露在具有电路板的壳体的内部，连接到电源的剩余电极，并且与第一电极间隔开以便限定之间的空间；以及放电空气通道，其设置在第一电极上涂覆有电介质材料的表面与第二电极之间，并且壳体中的空气在放电空气通道中循环时，空气中的湿气通过在第一电极和第二电极之间发生的放电而分解。

Description

利用放电的湿气去除装置
技术领域
本发明总的来说涉及一种利用放电的湿气去除装置，本发明更具体涉及以下这种利用放电的湿气去除装置，该装置利用电解，从根本上去除冷凝在电气设备中的湿气。
背景技术
通常，电子设备暴露在湿气中对电子设备的操作可靠性具有不利的影响。因此，防止电子设备暴露在湿气中，或者当电子设备暴露在湿气中时快速去除湿气非常重要。
特别地，由于在室外空间比在室内空间使用电子设备更易于暴露在湿气中，因此阻碍或去除湿气非常重要。
例如，安装在车辆上的电子设备使用在操作条件非常差的环境中。车辆的电子设备暴露在外部温度(诸如发动机等高热源)的变化以及车辆操作期间的持续振动中。另外，车辆的电子设备根据驱动条件，例如在下雨时或者在道路上有水时，直接暴露在湿气中。
为了解决上述问题，提出了一种技术，其中对车辆的电子设备的壳体进行防水密封。然而，存在防水密封的壳体会因事故而损坏的问题。另外，当打开壳体维修时，还会发生其他问题。
上述内容仅仅旨在帮助理解本发明的背景，并不意味着本发明落入本领域技术人员已知的相关领域的范围内。
本节的公开是提供本发明的背景。申请人注意到本节可以包含本申请之前的可用信息。然而，通过提供本节，申请人不承认包含在本节中的任何信息构成现有技术。
发明内容
因此，考虑到现有技术中存在的上述问题，而提出本发明，本发明提出一种利用放电的湿气去除装置，该装置能够电解去除存在于电子设备的壳体内部或者由于维修或事故而被引入到电子设备的壳体内部的湿气，从而可防止电子设备因湿气而被损坏。
为了实现上述目标，根据本发明的一个方面，提供一种利用放电的湿气去除装置，该装置包括：第一电极，其暴露在具有电路板的壳体的内部，连接到电源的一个电极，并且在其表面上涂覆有电介质材料；第二电极，其暴露在具有电路板的壳体的内部，连接到电源的剩余电极，并且与第一电极间隔开以便限定之间的空间；以及放电空气通道，其设置在第一电极上涂覆有电介质材料的表面与第二电极之间，并且壳体中的空气在放电空气通道中循环时，空气中的湿气通过在第一电极和第二电极之间发生的放电而分解。
第一电极和第二电极以及放电空气通道中的每一个都可被设置成复数个。
第一电极和第二电极可以以平板状彼此平行设置。
第一电极和所述第二电极可通过电路板连接到电源。
该装置还可包括：冷凝盖，其设置在壳体中布置第一电极和第二电极的位置处，冷凝盖将壳体的外部和内部彼此热连接，并且由具有比壳体更高导热性的材料制成。
散热片可设置在冷凝盖上，使得散热片暴露于壳体的外部。
冷凝盖可以由金属制成。
该装置还可包括：外壳，其锁定第一电极和第二电极的边缘，使得多个第一电极和第二电极被交替布置成彼此平行。
外壳设有：第一支脚，其连接到第一电极和电源的一个电极两者上；以及第二支脚，其连接到第二电极和电源的剩余电极两者上。
第一电极和第二电极中的每一个都可设有多个通风孔。
第一电极和第二电极的通风孔可被交替布置成彼此偏离。
电介质材料可以是离聚物。
电介质材料可通过利用离聚物灌注聚四氟乙烯(PTFE)膜而制成。
根据具有上述配置的利用放电的湿气去除装置，可以通过电解来去除存在于电子设备的壳体内部、当电子设备的壳体打开以进行维修时，或者因事故损坏而被引入到电子设备的壳体内部的湿气，来防止因湿气而对电子设备造成的损坏。
附图说明
通过下面的详细描述，并结合附图，本发明的上述及其它目的、特征和优点将会更加显而易见，其中：
图1和图2是示出根据本发明一个实施例的利用放电的湿气去除装置的示意图；
图3是示出根据本发明一个实施例的利用放电的湿气去除装置的分解示意图；
图4和图5是示出根据本发明一个实施例的利用放电的湿气去除装置的横截面图；以及
图6是示出根据本发明一个实施例的利用放电的湿气去除装置的工作机理的图。
具体实施方式
下面，将参考附图对本发明的实施例进行详细描述。在整个附图中，相同的附图标记表示相同或相似的部件。
本发明的一方面公开一种用于容纳车辆中的电子设备的壳体。该壳体提供密封以防止来自壳体外部的湿气，并且保护电子设备免受湿气。在本发明的实施例中，壳体内部设置有除湿装置。为了有效地去除湿气，还设置一种用于在除湿装置附近收集湿气的机构。在本发明的实施例中，壳体内部的湿气被收集到壳体上与其他部分相比，具有较低温度的部分处。
在实施例中，壳体包括由第一材料制成的第一部分301和由第二材料制成的第二部分201。第一材料具有比第二材料的端部更高的导热性。第一部分(冷凝盖)301包括至少一个薄片303，用以冷却其外表面。由于其具有较高的导热性和冷却薄片303，因此壳体的第一部分301具有比壳体的第二部分201更低的温度。因此，壳体内部的湿气可被吸引到第一部分301的附近，并且冷凝在面向除湿装置的框架400和电极101、103的第一部分301的内表面上(与形成薄片303的外表面相反)。
在实施例中，在横截面图(图5)中，电解除湿装置设置在冷凝盖301的内部空间中，使得冷凝在冷凝盖301的内表面上的湿气可通过除湿装置的电极101、103之间的电解而有效地被去除。在一些实施例中，除湿装置的框架400由连接到电路板203的支脚401、403支撑，并且被升高到冷凝盖301的内部空间中，但是不与第一部分301接触，如图5所示。
图1和图2是示意性地示出根据本发明实施例的利用放电的湿气去除装置的示意图，图3是示出根据本发明的实施例的利用放电的湿气去除装置的分解示意图，图4和图5是示出根据本发明一个实施例的利用放电的湿气去除装置的横截面图，图6是示出根据本发明的实施例的利用放电的湿气去除装置的工作机理图。
根据本发明一个实施例的利用放电的湿气去除装置包括：第一电极101，暴露于具有电路板203的壳体201的内部，其连接到电源的一个电极，并且在其表面上涂覆有电介质材料109；第二电极103，暴露于具有电路板的壳体的内部，其连接到电源的剩余电极上，并且与第一电极间隔开以便限定二者之间的空间；以及放电空气通道107，设置在第一电极101上涂覆有电介质材料109的表面与第二电极103之间，其中在壳体201中的空气在放电空气通道107中循环时，空气中的湿气通过在第一电极101和第二电极103之间发生的放电而被分解。
第一电极101和第二电极103以及放电空气通道107中的每一个都可以以复数个形式设置。第一电极101和第二电极103可以以平板形状彼此平行设置。
通常，电子设备暴露在湿气中对电子设备的操作的可靠性具有不利的影响。因此，防止电子设备暴露在湿气中，或者当电子设备暴露在湿气中时快速去除湿气非常重要。
特别地，由于电子设备在室外空间使用比在室内空间使用时更倾向于暴露在湿气中，因此阻碍或去除电子设备中的湿气变得更为重要。因此，在本发明中，安装在车辆上的各种电子设备将作为其代表示例进行描述。
例如，安装在车辆上的电子设备用于操作条件非常差的环境中。车辆的电子设备暴露在外部温度(诸如发动机等高热源)的变化和车辆操作期间的持续振动。另外，车辆的电子设备根据驱动条件，例如下雨时或者道路上有水时直接暴露在湿气中。
为了保护车辆的电子设备免受这种情况，存在对壳体201进行防水密封的技术，随后，在干燥的环境中对电子设备进行组装。然而，这种防水密封的壳体201可因事故而损坏，并且当壳体201需要打开以进行维修时，会产生其他问题。因此，期望电子设备具有去除壳体201内部的湿气的功能。
存在两种降低空气中湿度的方法。一种是通过升高空气的温度来降低相对湿度，另一种方法是通过去除空气中的湿气来降低绝对湿度。降低相对湿度的方法不能成为根本的解决方案，因为当电子设备的壳体201内部的温度降低时，湿气再次冷凝在电子设备内部。因此，本发明的一方面是通过电解根本地去除电子设备的壳体201内部的湿气。
通常，湿气的电解是通过在包含电解质的水中提供电极来执行。然而，当电子设备的壳体201内部的湿气的量不足以导电，则很难以常规的方式进行电解。
因此，本发明的一方面是通过在低电压下诱导放电来分解电子设备的壳体201内部的空气中的湿气。
参考图1至图6，第一电极101连接到电源的一个电极，并且被布置成暴露在壳体201内部，随后，第二电极103被布置成与第一电极101间隔开预定的距离。基本上，电流在连接的导线内流动，但是如果对断开的导线施加高电压，则发生放电，其中电子通过穿过断开的导线之间的空的空间而被传输。然而，不能确保车辆中的高电压足以诱导放电。另外，不期望通过其中存在多个电子部件的车辆中的高电压来诱导放电，因此需要在低电压下发生放电。
这就是涂覆在第一电极101上的电介质材料109的作用。电介质材料109用于使第一电极101和第二电极103的整个表面上方能够均匀地发生放电，并且有助于电子的发射，从而甚至在低电压下诱导放电。
第一电极101和第二电极103彼此间隔开，以便限定涂覆有电介质材料109的第一电极101的表面与第二电极103之间的空间，从而提供壳体201内部空气可流动的放电空气通道107。因此，在壳体201内部的空气在放电空气通道107中循环时，放电空气通道107中发生放电，从而通过电解将壳体201内部空气中的湿气分解。因此，可降低壳体201内部的空气的绝对湿度。
该装置还可设有冷凝盖301，其设置壳体201中布置第一电极101和第二电极103的位置处。冷凝盖301可以由具有比壳体201的导热性更高的材料制成，并且可以将壳体201的外部空间和内部空间彼此热连接。在此，散热片303可以设置在冷凝盖300上，使得散热片暴露在壳体201的外部。冷凝盖301可以由金属制成。
如果根据本发明实施例的利用放电的湿气去除装置连续地去除湿气，则壳体201内部的湿气将均匀地扩散，从而降低壳体201内部的整体湿度。然而，如果壳体201内部的湿气能够集中在设置根据本发明实施例所述的装置处，则可更快地去除湿气。
因此，如图1至图5所示，本发明的实施例提供将壳体201的外部和内部彼此热连接的冷凝盖301，其由具有高导热性的材料制成。冷凝盖301由具有高导热性的材料制成的原因在于比壳体201更易于降低冷凝盖301的温度，因此壳体201内部的湿气可被冷凝在冷凝盖301的表面上，以降低温度。因此，可通过根据本发明实施例的装置快速地去除冷凝的湿气。另外，散热片303设置在冷凝盖301上，使得冷凝盖301的温度比壳体201的温度更易于降低，因此增大了与壳体201的温度差，从而使得壳体201内部的湿气能够快速地被冷凝在冷凝盖301上。
可以通过电路板203将第一电极101和第二电极103连接到电源。
本发明的实施例还设有外壳400，其锁定第一电极101和第二电极103的边缘，使得多个第一电极101和第二电极103被交替布置成彼此平行。在此，外壳400可设有：第一支脚401，连接到第一电极101和电源的一个电极两者；以及第二支脚403，其连接到第一电极103和电源的剩余电极两者。
多个第一电极101和第二电极103可以直接连接到电源。然而，本发明的实施例，如图3至图5所示，多个第一电极101和第二电极103被布置成由外壳400锁定，并且第一电极101和第二电极103分别连接到外壳400的第一支脚401和第二支脚403，从而使利用放电的湿气去除装置模块化。
因此，如果外壳400的第一支脚401和第二支脚403连接到电路板203，随后第一电极101和第二电极103通过电路板203被供电，则可更容易安装根据本发明实施例的利用放电的湿气去除装置。
因此，如果将电源电路额外地设置在电路板上，则可容易地将装置安装在各种电子设备上。
第一电极101和第二电极103中的每一个都可设有多个通风孔105。在这里，第一电极101和第二电极103的通风孔105可被交替地布置成彼此偏离。
设置在第一电极101和第二电极103之间的放电空气通道107的宽度狭窄。因此，当第一电极101和第二电极103之间的距离增大时，空气(不导电材料)的量增大，从而导致电阻的增大。因此，难以在低电压下执行放电。因此，第一电极101和第二电极103之间的距离被确定为等于或小于几毫米。在这种情况下，壳体201内部的空气无法有效流动到放电空气通道107中。
因此，在本发明的实施例中，如图4和图5所示，第一电极101和第二电极103中的每一个本身都设置有通风孔105，使得壳体201内部的空气能够有效地供给到放电空气通道107。另外，设置在第一电极101和第二电极103中的通风孔105被交替布置成彼此偏离，而不是彼此对齐，从而增加了通过通风孔105引入的空气停留在放电空气通道107中的时间。因此，壳体201内部空气中的湿气可被有效地分解持续充足时间。
电介质材料109可以是离聚物(ionomer)。
电介质材料109通过帮助电子运动，使得放电能够在低电压下发生。
离聚物是指包括阴离子基团或阳离子基团的聚合物。更具体地解释，离聚物是同时具有共价键和离子键的热塑性材料，并且具有优异的静电力。从根本上来说，它具有电介质材料109和作为聚合物塑料材料的绝缘体的特性，但是它起着帮助基于优异的静电力的电子的运动的作用，以便能够在低电压下放电。
电介质材料109可以通过利用离聚物灌注聚四氟乙烯(PTFE)膜来制成。
当该装置被使用在安装于车辆上的电子设备时，上述电介质材料109必然被要求即使长时间暴露在各种温度变化、湿度和振动的情况下，也具有能够保持性能的耐久性。
因此，在本发明的实施例中，具有优异的涂覆粘合性同时在高温(等于或高于300℃)下仍然保持化学性能的PTFE(即多孔特氟隆膜)是用离聚物灌注的，因此被涂覆在电极上。由于这种情况，因而可以提高电介质材料109的涂覆的持久性，同时保持离聚物的优异的静电力。
尽管已出于说明的目的，对本发明的实施例进行了描述，然而本领域技术人员应该理解，还可以进行各种修改、添加和替换。

Claims (13)

1.一种利用放电的湿气去除装置，所述装置包括：
第一电极，其暴露在具有电路板的壳体的内部，连接到电源的一个电极，并且在其表面上涂覆有电介质材料；
第二电极，其暴露在具有电路板的所述壳体的内部，连接到电源的剩余电极，并且与所述第一电极间隔开以便限定之间的空间；以及
放电空气通道，其设置在所述第一电极上涂覆有电介质材料的表面与所述第二电极之间，并且所述壳体中的空气在所述放电空气通道中循环时，空气中的湿气通过在所述第一电极和所述第二电极之间发生的放电而分解。
2.根据权利要求1所述的装置，其中所述第一电极和所述第二电极以及所述放电空气通道中的每一个都被设置成复数个。
3.根据权利要求2所述的装置，其还包括：
外壳，其锁定所述第一电极和所述第二电极的边缘，使得多个所述第一电极和所述第二电极被交替布置成彼此平行。
4.根据权利要求3所述的装置，其中所述外壳设有：第一支脚，其连接到所述第一电极和电源的一个电极两者上；以及第二支脚，其连接到所述第二电极和电源的剩余电极两者上。
5.根据权利要求1所述的装置，其中所述第一电极和所述第二电极以平板状彼此平行设置。
6.根据权利要求1所述的装置，其中所述第一电极和所述第二电极通过电路板连接到电源。
7.根据权利要求1所述的装置，其还包括：
冷凝盖，其设置在壳体中布置所述第一电极和所述第二电极的位置处，所述冷凝盖将所述壳体的外部和内部彼此热连接，并且由具有比所述壳体更高导热性的材料制成。
8.根据权利要求7所述的装置，其中散热片设置在所述冷凝盖上，使得所述散热片暴露于所述壳体的外部。
9.根据权利要求7所述的装置，其中所述冷凝盖由金属制成。
10.根据权利要求1所述的装置，其中所述第一电极和所述第二电极中的每一个都设有多个通风孔。
11.根据权利要求10所述的装置，其中所述第一电极和所述第二电极的通风孔被交替布置成彼此偏离。
12.根据权利要求1所述的装置，其中所述电介质材料是离聚物。
13.根据权利要求1所述的装置，其中所述电介质材料通过利用离聚物灌注聚四氟乙烯(PTFE)膜而制成。
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