CN108679000A - 一种具有自清洁功能的离子风扇 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种具有自清洁功能的离子风扇，包括集电极、散热用放电电极、自清洁用放电电极和电极框架，集电极包括与发热元件接触的基底以及基底上等间隔排列的翅片，翅片之间构成离子风通道；散热用放电电极固定在离子风通道上方的电极框架上；自清洁用放电电极位于离子风通道一侧的电极框架上；集电极、散热用放电电极与自清洁用放电电极均通过导线与电源连接，散热用放电电极与自清洁用放电电极单独通过开关控制。利用本发明，系统结构简单，无振动噪音，能耗低，能更好的发挥出离子风扇的固有优势。

Description

一种具有自清洁功能的离子风扇
技术领域
本发明涉及散热领域，特别是涉及一种具有自清洁功能的离子风扇。
背景技术
离子风扇具有体积小、无噪音振动、形状易于调整等优势，在散热领域得到越来越多的研究。然而离子风扇在运行过程中，空气中的灰尘会聚集在集电极和放电极上，积灰现象会降低离子风扇的散热性能。因此，及时除去离子风扇上的灰尘极其重要。
专利号为No.4318718的美国专利公开了一种使用碰嘴实现除尘的离子风扇，碰嘴喷射出高速流动的气体，从而除去放电极上的灰尘。专利号为No.6868242的美国专利公开了一种机械除尘方法，离子风扇的放电极伸入带清洁垫的小孔，通过移动带清洁垫的小孔除去放电极上的灰尘。专利号为No.6580885的美国专利中，将清洁垫缠绕在放电极表面，沿着放电极长度方向移动清洁丝，从而清洁放电极表面。专利号为No.5761578的美国专利中，借助外部设备让放电极以不同频率振动，实现除尘。
以上这些专利均可实现离子风扇的除尘，但是部分方法引入了振动和噪音，另一部分方法则使系统变得较为复杂。此外，上述除尘方法需要在离子风扇停止工作时进行，离子风扇不能连续工作。
发明内容
针对以上问题，本发明提供了一种具有自清洁功能的离子风扇，能有效对发热元件进行散热，并实现自清洁除尘，且自清洁时亦可实现散热。
一种具有自清洁功能的离子风扇，包括集电极、散热用放电电极、自清洁用放电电极和电极框架，所述集电极包括与发热元件接触的基底以及基底上等间隔排列的翅片，所述翅片之间构成离子风通道；
所述散热用放电电极固定在离子风通道上方的电极框架上；所述自清洁用放电电极位于离子风通道一侧的电极框架上；所述集电极、散热用放电电极与自清洁用放电电极均通过导线与电源连接，且单独通过开关控制。
所述集电极的基底形状可以为平板状、圆弧状或其它形状。
所述开关包括散热电路开关和自清洁电路开关，离子风扇运行时，开关一断一合，分别实现散热功能和自清洁功能。
合上散热电路开关时，离子风扇实现散热功能，离子风扇的风速受到结构参数如放电电极的数量、集电极板的面积、放电电极与集电极板的距离以及供电电压影响，因此，可以通过调节这些变量来实现所需的散热效果。
根据积灰情况，适时断开散热电路开关，合上自清洁电路开关，进行除尘。由于自清洁时离子风的方向和散热时离子风的方向不同，在散热过程中粘附在集电极表面的灰尘受到不同来向的风时易于脱落。自清洁过程同样具有散热效果，自清洁时也可通过调节上述变量实现不同风速，以达到所需清洁效果。
具有自清洁功能的离子风扇，其形状可以根据发热元件的形状、设备所处的空间等条件改变，灵活性和适应性非常好。
优选的，所述自清洁用放电电极为针状，靠近集电极翅片根部，位于集电极离子风通道一侧且针头朝向离子风通道，所形成的离子风与集电极板平面平行。
优选的，所述散热用放电电极为线状，线电极可以是单根也可以多根并列，位于离子风通道上方且与离子风通道平行。线状放电电极设计、加工简单，易于固定，可以节约设计时间以及成本。线状放电电极为金属丝或不锈钢线。
优选的，所述散热用放电电极为针状，每条离子风通道对应多个放电电极，这些放电电极位于离子风通道上方、沿离子风通道长度方向分布且针头朝向离子风通道。针状的散热用放电电极由于曲率半径易于制作的更小，起晕电压可以更低，更易于实现电晕放电，同时针状电极能通过调整针的朝向更好的实现对产生的离子风气流流向的控制。
为了适应不同场合的需求，优选的，每一翅片均由等间隔排布的若干个翅片柱组成，所有的翅片柱一起构成相互垂直的横向离子风通道与纵向离子风通道。此时，所述的散热用放电电极可以为针状或线状，与横向离子风通道平行或与纵向离子风通道平行。
本发明具有以下有益效果：
(1)本发明在离子风扇的基础上，利用电晕放电原理，增加了自清洁通路，相比目前已有的具有自清洁功能的离子风扇，本发明无振动噪音，能耗低，能更好的发挥出离子风扇的固有优势。
(2)本发明在自清洁过程中亦可实现散热功能，因此系统可以连续工作，效率得到提高。
(3)本发明中散热时的风速和自清洁时的风速均可由放电电极的数量、集电极板的面积、放电电极与集电极板的距离以及供电电压等参数调节，灵活性非常好，可以很好地满足不同散热工况需求。
(4)本发明易于小型化，结构形状可以根据发热元件的形状、设备所处的空间等条件改变，灵活性和适应性非常好。
附图说明
图1为实施例1中一种具有自清洁功能的离子风扇散热系统结构示意图；
图2为实施例1中线板式散热、针板式除尘的离子风扇立体结构示意图；
图3为实施例2中线板式散热、针板式除尘的离子风扇立体结构示意图；
图4为实施例3中针板式散热、针板式除尘的离子风扇立体结构示意图。
其中：1、散热用放电电极；2、自清洁用放电电极；3、集电极；4、电极框架；5、驱动电源；6、导线；601、散热电路开关；602、自清洁电路开关；7、发热元件。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步详细的说明。
实施例1：
如图1所示，本实施例的散热系统由发热元件7和具有自清洁功能的离子风扇组成。所述具有自清洁功能的离子风扇主要包括：散热用放电电极1、自清洁用放电电极2、集电极3、电极框架4、驱动电源5和导线6。如图2所示，导线6包括了散热电路开关601和自清洁电路开关602。
本实施例中，集电极3的平整面紧贴发热元件，相对的一面为长直翅片结构，相邻翅片间形成离子风通道。散热用放电电极1为线状电极，采用不锈钢线，每一根线电极位于两个翅片中心线上方，固定在电极框架4上，且通过导线6连接在驱动电源5的正极上。自清洁用放电电极2为针状电极，靠近集电极3翅片根部，位于集电极3离子风通道一侧的电极框架4上，针头朝向离子风通道，且通过导线6连接到驱动电源5的正极上。集电极3通过导线6接到驱动电源5的负极上。
进行散热时，散热电路开关601接通，自清洁电路开关602断开，此时离子风由散热用放电电极1吹向集电极3，实现强迫对流散热。随着使用时间的延长，空气中的灰尘聚集在集电极板上。进行除尘时，散热电路开关601断开，自清洁电路开关602接通，此时离子风由自清洁用放电电极2吹向集电极3，空气沿着离子风通道流动，带走集电极表面的灰尘，自清洁过程也是强迫对流散热过程，可以实现发热元件的散热。
根据热源的发热量大小，前述具有自清洁功能的离子风扇的放电极数目可调节。本实施例的具有自清洁功能的离子风扇散热和自清洁时均采用正电晕放电形式，负电晕产生的离子风由于其含有较大浓度的臭氧，因此需要避免。
本实施例结构简单，易于制造，运行过程中无噪音和振动。
实施例2：
本实施例的散热系统除了具有自清洁功能的离子风扇的结构以外，其余结构都与实施例1相同。
如图3所示，本实施例中具有自清洁功能的离子风扇，集电极3的平整面与发热元件接触，相对的一面由沿纵向间隔排布的翅片柱组成，翅片柱之间形成在横向延伸的离子风通道。散热用放电电极1为线状电极，采用不锈钢线，位于离子风通道上方，固定在电极框架4上，且通过导线6连接在驱动电源5的正极上。自清洁用放电电极2为针状电极，靠近集电极3翅片根部，位于集电极3离子风通道一侧的电极框架4上，针头朝向离子风通道，且通过导线6连接到驱动电源5的正极上。集电极3通过导线6接到驱动电源5的负极上。
进行散热时，散热电路开关601接通，除尘电路开关602断开，此时离子风由散热用放电电极1吹向集电极3，实现散热。进行自清洁时，散热电路开关601断开，自清洁电路开关602接通，此时离子风由自清洁用放电电极2吹向集电极3，空气沿着离子风通道流动，带走集电极表面的灰尘，自清洁过程也可实现散热。
根据热源发热量大小，前述具有自清洁功能的离子风扇的放电极数目可调节。本实施例中集电极形状可以根据热源的形状以及工作空间等条件调整，放电极的布置也可随之变化，可见离子风扇的结构形式容易调整，适合不同空间场合的使用，灵活度高。
实施例3：
本实施例的散热系统除了具有自清洁功能的离子风扇的结构以外，其余结构都与实施例1相同。
如图4所示，本实施例中集电极3的平整面与发热元件接触，相对的一面由沿纵向间隔排布的翅片柱组成，翅片柱之间形成在横向延伸的离子风通道。散热用放电电极1为针状电极，位于离子风通道上方，固定在电极框架4上，针头指向集电极3表面，且通过导线6连接在驱动电源5的正极上。自清洁用放电电极2也为针状电极，靠近集电极3翅片根部，位于集电极3离子风通道一侧的电极框架4上，针头朝向离子风通道，且通过导线6连接到驱动电源5的正极上。集电极3通过导线6接到驱动电源5的负极上。
进行散热时，散热电路开关601接通，自清洁电路开关602断开，此时离子风由散热用放电电极1吹向集电极3，实现散热。进行自清洁时，散热电路开关601断开，自清洁电路开关602接通，此时离子风由自清洁用放电电极2吹向集电极3，空气沿着离子风通道流动，带走集电极表面的灰尘，自清洁过程也可实现散热。
根据热源发热量大小，前述具有自清洁功能的固态风扇的放电极数目可调节。本实施例中散热用放电电极1和自清洁用放电电极2均为针状电极，因此起晕电压可以更低，更易于实现电晕放电，同时针状电极能通过调整针的朝向更好的实现对产生的离子风气流流向的控制。

Claims (8)

1.一种具有自清洁功能的离子风扇，其特征在于，包括集电极、散热用放电电极、自清洁用放电电极和电极框架，所述集电极包括与发热元件接触的基底以及基底上等间隔排列的翅片，所述翅片之间构成离子风通道；
所述散热用放电电极固定在离子风通道上方的电极框架上；所述自清洁用放电电极位于离子风通道一侧的电极框架上；所述集电极、散热用放电电极与自清洁用放电电极均通过导线与电源连接，散热用放电电极与自清洁用放电电极单独通过开关控制。
2.根据权利要求1所述的具有自清洁功能的离子风扇，其特征在于，所述集电极的基底形状为平板状或圆弧状。
3.根据权利要求1所述的具有自清洁功能的离子风扇，其特征在于，所述自清洁用放电电极为针状，靠近集电极的翅片根部，针头朝向离子风通道。
4.根据权利要求1所述的具有自清洁功能的离子风扇，其特征在于，所述散热用放电电极为线状，数量为一根或若干根，位于离子风通道的上方且与离子风通道平行。
5.根据权利要求1所述的具有自清洁功能的离子风扇，其特征在于，所述散热用放电电极为针状，位于离子风通道上方，沿离子风通道方向分布且针头朝向离子风通道。
6.根据权利要求1所述的具有自清洁功能的离子风扇，其特征在于，所述集电极的翅片均由等间隔排布的若干个翅片柱组成，所有的翅片柱一起构成相互垂直的横向离子风通道与纵向离子风通道。
7.根据权利要求6所述的具有自清洁功能的离子风扇，其特征在于，所述散热用放电电极与横向离子风通道平行或与纵向离子风通道平行。
8.根据权利要求7所述的具有自清洁功能的离子风扇，其特征在于，所述的散热用放电电极为针状或线状。
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