CN112153853B - 一种离子风散热装置 - Google Patents

Abstract

本公开揭示了一种离子风散热装置，所述离子风散热装置由若干单级离子风发生单元叠加组成，通过电晕放电产生离子风进行对流散热。本公开通过叠加方式，能够灵活调整单级离子风发生单元的设置，以适应不同工作需求；而且通过接地电极截面渐变，混合排布的方式，能有效提高出口风速和风量，提高翅片的散热效果。

Description

一种离子风散热装置

技术领域

本公开涉及一种电子设备散热装置，特别涉及一种离子风散热装置。

背景技术

目前，通讯产品的散热面临巨大的挑战，5G时代的高功耗导致许多产品都存在不同程度的散热问题，传统的自然散热已经无法满足产品的需求，需引入风冷散热模式已解决产品面临的散热问题。若使用传统风扇，换热器与外界空气之间的换热主要采用电机加风扇的机械式散热方式，通过电机旋转带动风扇从而驱动空气与换热器表面翅片发生热量交换，以达到散热的效果。然而，机械式散热存有以下几方面的不足：一、易产生噪声，包括风扇吹动空气的气动噪声、电机的电磁噪声以及结构件的振动噪声等，这些噪声都会对使用者造成一定的影响；二、机械装置中的运动部件存在机械摩擦，随着运行时间增加会有磨损或产生摩擦噪声，影响散热器的性能和用户体验。

因此，为改变现有的机械式散热现状，本公开特别采用离子风散热方式以克服现有技术中的缺陷，提供更好的散热效果。

发明内容

针对以上情况，本公开的目的在于提供一种离子风散热装置，能有效降低噪声，减少机械磨损，以及提供更大的风速帮助散热。

本公开的目的是通过以下技术方案实现的：

一种离子风散热装置，所述离子风散热装置由若干单级离子风发生单元叠加组成，通过电晕放电产生离子风进行对流散热。

优选的，所述单级离子风发生单元包括高压电极和接地电极。

优选的，所述高压电极包括放电针和电极板，且所述放电针连接于所述电极板上开设的小孔内。

优选的，所述电极板为绝缘材料。

优选的，所述接地电极包括薄壁金属通道和支撑结构。

优选的，其所述薄壁金属通道呈阵列式排列，且所述薄壁金属通道连接于所述支撑结构上开设的孔洞内。

优选的，根据所述薄壁金属通道的横截面面积不同，所述接地电极包括锥形接地电极和直环接地电极。

优选的，所述离子风发生单元的中的接地电极由若干个锥形接地电极排列组成。

优选的，所述离子风发生单元的中的接地电极由若干个锥形接地电极和直环接地电极排列组成。

优选的，所述支撑结构采用绝缘材料制成。

与现有技术相比，本公开带来的有益效果为：

1、通过叠加方式，能够灵活调整单级离子风发生单元的设置，以适应不同工作需求；

2、接地电极采用锥形和直环混合排布方式，能有效提高出口风速和风量，提高翅片的散热效果；

附图说明

图1是离子风发生模块结构示意图；

图2是单级离子风发生单元结构示意图；

图3是高压电极结构示意图；

图4是接地电极结构示意图；

图5、图6是不同接地电极的电场对比图，其中，图5为锥形接地电极；图6为直环接地电极；

图7、图8、图9是离子风发生模块环电极排布示意图，其中，图7是“锥形+锥形+锥形”；图8是“直环+锥形+锥形”；图9是“直环+直环+锥形”；

图10是采用三种不同接地电极排布方式的出风速度对比图。

附图中标记说明如下：

1、放电针；2、薄壁金属通道；3、高压电极；4、接地电极；5、电极板；6、支撑结构。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本公开的技术方案进行详细说明。

参见图1、图2，一种离子风散热装置，所述离子风散热装置由若干单级离子风发生单元叠加组成，通过电晕放电产生离子风进行对流散热。

上述实施例公开了本发明的技术方案，通过将多个单级离子风发生单元在出风方向叠加，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。例如：若空间比较狭小，可以安装单级或者两级的离子风发生单元；若空间较大且要求更大的散热性能，可以叠加四级、五级的离子风发生单元提高出口风速，来加强翅片的散热能力。

另一个实施例中，如图2所示，所述单级离子风发生单元包括高压电极3和接地电极4。

在离子风散热装置工作时，由高压电源对高压电极3供电，接地电极4接地，在放电针与接地电极之间会产生强电场。在强电场的作用下，放电针1周围的空气被电离成带电粒子，带电粒子在电场的作用下向接地电极4运动，在运动过程中与中性分子碰撞，产生电荷和动能的转移和传递，对周围流体流动产生强烈的扰动，从而形成宏观的气体运动，从而在离子风装置的出口出产生风。

另一个实施例中，如图3所示，所述高压电极3包括放电针1和电极板5，且所述放电针1连接于所述电极板5上开设的小孔内。

另一个实施例中，所述放电针1的材料包括如下任一种：金属钨、钨合金、不锈钢、钛、金等。

另一个实施例中，所述电极板5为绝缘材料，例如塑料、树脂或陶瓷。

该实施例中，电极板采用绝缘材料，对布置于其内的导电线路进行保护，一方面能够屏蔽导电线路产生的电场对散热装置的干扰，提高离子风的稳定性，降低散热装置的整体功耗；另一方面，能够防止高湿度环境下高压电极与接地电极发生短路，从而提高散热装置对高湿度环境的适应性。

另一个实施例中，如图4所示，所述接地电极4包括薄壁金属通道2和支撑结构6，其中，所述薄壁金属通道2呈阵列式排列，且所述薄壁金属通道2连接于所述支撑结构6上开设的孔洞内。

该实施例中，薄壁金属通道2在接地电极4上沿纵向和横向呈阵列式排列，能够根据出风量及散热装置的尺寸大小进行调节以适应各种散热需求。另外，支撑结构6上开设有用于安装薄壁金属通道2的孔洞，可以采用电镀的方式在支撑结构6内壁镀一层金属作为离子风的接收极，或者对薄壁金属通道2进行机械加工，再安装在支撑结构6的孔洞上。

另一个实施例中，所述接地电极4包括锥形接地电极和直环接地电极。

该实施例中，薄壁金属通道2在轴向方向的横截面面积分为逐渐减小和保持不变两种情况，其中，如图5所示，薄壁金属通道2横截面面积逐渐减小的接地电极4为锥形接地电极，放电针1到薄壁金属通道2壁面的距离更近，能够获得更大的电场强度，提高对离子的加速效果，从而提高离子风的风速。如图6所示，薄壁金属通道横截面面积保持不变的接地电极4为直环接地电极，相比锥形接地电极，能够获得更大的风量。

另一个实施例中，如图7、8、9所示，所述接地电极4包括如下任一种排布方式：锥形+锥形+锥形、直环+锥形+锥形和直环+直环+锥形。

该实施例中，接地电极4包括但不限于如图7所示的“锥形+锥形+锥形”、如图8所示的“直环+锥形+锥形”、如图9所示的“直环+直环+锥形”等排布方式。如图7所示采用“锥形+锥形+锥形”的电极排布可以获得最大的出口风速，但其出口的风量可能略小。采用直环则可以获得较大的出口面积，出口风量大，但出口风速比锥形的小。上述集中电极排布需要结合具体的散热需求进行确定。

另一个实施例中，所述支撑结构6采用绝缘材料制成，为防止击穿，具体包括如下任一：塑料、陶瓷。采用绝缘材料可以降低离子风高压电极和接地电极之间击穿现象的发生，提高离子风工作的稳定性和可靠性。

图10为本发明采用双级“锥形+锥形”、双级“直环+锥形”和双级“直环+直环”布置离子风装置的出口风速对比。从图10中可以看出，采用“锥形”电极可以有效的提高离子风的出口风速，进而提高翅片的散热效果。该离子风装置可以设置更多的电极，进一步提高风速，这里仅以双级的离子风举例说明。

Claims (8)

1.一种离子风散热装置，其特征在于，所述离子风散热装置由若干单级离子风发生单元叠加组成，通过电晕放电产生离子风进行对流散热，所述单级离子风发生单元包括接地电极，所述接地电极包括薄壁金属通道和支撑结构，所述薄壁金属通道连接于所述支撑结构上开设的孔洞内，所述支撑结构采用绝缘材质制成。

2.根据权利要求1所述的散热装置，其特征在于，所述单级离子风发生单元包括高压电极。

3.根据权利要求2所述的散热装置，其特征在于，所述高压电极包括放电针和电极板，且所述放电针连接于所述电极板上开设的小孔内。

4.根据权利要求3所述的散热装置，其特征在于，所述电极板为绝缘材料。

5.根据权利要求1所述的散热装置，所述薄壁金属通道呈阵列式排列，且所述薄壁金属通道连接于所述支撑结构上开设的孔洞内。

6.根据权利要求5所述的散热装置，其特征在于，根据所述薄壁金属通道的横截面面积不同，所述接地电极包括锥形接地电极和直环接地电极。

7.根据权利要求6所述的散热装置，其特征在于，所述离子风发生单元中的接地电极由若干个锥形接地电极排列组成。

8.根据权利要求6所述的散热装置，其特征在于，所述离子风发生单元中的接地电极由若干个锥形接地电极和直环接地电极排列组成。

Images