CN205335244U - 一种等离子风冷却装置 - Google Patents

Abstract

一种等离子风冷却装置，设置有发射电极、集电极和绝缘性质的基体；所述集电极和所述发射电极均固定于所述基体，所述集电极设置为具有多个通孔的平板形电极，所述集电极与所述基体之间的夹角A的范围为60°~70°；所述发射电极的固定于所述基体上的一端与所述集电极之间加设有高压直流电源，所述集电极的固定于所述基体的一端接地。发射电极的末段与所述集电极所在的平面垂直，所述发射电极的末端距离所述集电极之间的距离为0.5~15毫米，末端在中截面上对应的点的曲率半径为10~15微米。该等离子风冷却装置具有换热效率高、灵活性好、可集成度高、体积小、噪音低、成本低、工作稳定的特点。

Description

一种等离子风冷却装置

技术领域

本实用新型涉及电子产品冷却技术领域，特别是涉及一种等离子风冷却装置。

背景技术

电子元器件体积的小型化和紧凑式芯片的使用，使得器件的功率密度越来越高，电子产品冷却技术的优劣是制约产品发展的重要因素。传统的风扇与铝制散热翅片结合的散热器，由于受到风扇制作工艺的约束，很难适应未来高功率密度、高集成度、小型化电子元器件的设计发展。因散热不良而导致的电子元器件故障占电子元器件总体故障的比率也越来越高，因此急需发展新型的电子产品冷却技术。

针对“等离子风”冷却技术，不少研究者提出了各种不同的设计方案，但是其设计的重点都放在等离子风的发生方式上，然而，等离子风发生装置与电子元器件的集成问题被忽视，许多等离子风发生装置与电子元器件集成时往往因自身结构的复杂而增加了制作的难度和提高了制作的成本，且难以得到最佳气流入射角度。

因此，针对现有技术不足，提供一种与电子元器件集成度高、气流入射角度佳、便于批量生产的等离子风冷却装置以克服现有技术不足甚为必要。

发明内容

本实用新型的目的在于避免现有技术的不足之处而提供一种等离子风冷却装置，该等离子风冷却装置具有换热效率高、灵活性好、可集成度高、体积小、噪音低、成本低、工作稳定的特点。

本实用新型的上述目的通过如下技术手段实现。

提供一种等离子风冷却装置，设置有发射电极、集电极和绝缘性质的基体；

所述集电极和所述发射电极均固定于所述基体，所述集电极设置为具有多个通孔的平板形电极，所述集电极与所述基体之间的夹角A的范围为60°~70°；

所述发射电极的固定于所述基体上的一端与所述集电极之间加设有高压直流电源，所述集电极的固定于所述基体的一端接地。

以所述发射电极的与所述基体连接的端部命名为始端，以所述发射电极的靠近所述集电极的端部命名为末端，所述发射电极的靠近所述集电极的最后一段命名为末段，所述发射电极的末段与所述集电极所在的平面垂直，所述发射电极的末端距离所述集电极之间的距离为0.5~15毫米。

过所述发射电极末段的中轴线的截面命名为中截面，末端在中截面上对应的点的曲率半径为10~15微米。

过所述发射电极末段的中轴线的截面命名为中截面，末端在中截面上对应的点的曲率半径为12~14微米。

上述等离子风冷却装置还设置有绝缘性的凸台，所述凸台固定于所述基体，所述发射电极的始端固定于所述凸台。

上述发射电极和所述集电极表面均镀有抗氧化防腐蚀的保护层。

上述所述发射电极为铝、钛、镍、钨或者铜发射电极，所述集电极为铝、钛、镍、钨、铜或者碳纳米管集电极。

上述发射电极和所述集电极分别通过耐高温绝热胶固定于所述基体。

上述基体为玻璃晶片。

上述通孔设置为方形或者圆形。

优选的，上述通孔呈矩阵结构排列。

本实用新型的等离子风冷却装置，设置有发射电极、集电极和绝缘性质的基体；所述集电极和所述发射电极均固定于所述基体，所述集电极设置为具有多个通孔的平板形电极，所述集电极与所述基体之间的夹角A的范围为60°~70°；所述发射电极的固定于所述基体上的一端与所述集电极之间加设有高压直流电源，所述集电极的固定于所述基体的一端接地。该等离子风冷却装置具有换热效率高、灵活性好、可集成度高、体积小、噪音低、成本低、工作稳定的特点。

附图说明

利用附图对本实用新型作进一步的说明，但附图中的内容不构成对本实用新型的任何限制。

图1是本实用新型一种等离子风冷却装置的结构示意图。

图2是图1的等离子风冷却装置的中截面图。

图3是通过本实用新型的等离子风冷却装置构成的阵列组合示意图。

在图1至图3中，包括：

发射电极100、

始端110、末端120、末段130、

集电极200、

通孔210、

基体300、

凸台400。

具体实施方式

结合以下实施例对本实用新型作进一步描述。

实施例1。

一种等离子风冷却装置，如图1所示，设置有发射电极100、集电极200和绝缘性质的基体300。发射电极100可由铝、钛、镍、钨或者铜金属材料制成，集电极200由铝、钛、镍、钨、铜或者碳纳米管材料制成，基体300可以为玻璃晶片或者其它材质。

集电极200和发射电极100均固定于基体300，集电极200设置为具有多个通孔210的平板形电极，集电极200与基体300之间的夹角A的范围为60°~70°。本实施例中，通孔210设置为方形，通孔210呈矩阵结构排列，通孔210的设置可以减小传热热阻，提高换热效率。

需要说明的是，通孔210的形状不局限于本实施例中的方形，也可以设置为圆形或者其它形状。通孔210的排列方式不局限于矩阵排列，可以根据具体需求调整形状、大小和分布。

集电极200与基体300之间的夹角A的角度设置，能够有效减少动量损失，更有效带走热量。

发射电极100的固定于基体300上的一端与集电极200之间加设有高压直流电源，集电极200的固定于基体300的一端接地。高压直流电源是指电压大于2千伏的直流电源，以满足产生“电离子风”的要求。

具体的，发射电极100和集电极200分别通过耐高温绝热胶固定于基体300。

为了便于描述，以发射电极100的与基体300连接的端部命名为始端110，以发射电极100的靠近集电极200的端部命名为末端120，发射电极100的靠近集电极200的最后一段命名为末段130，发射电极100的末段130与集电极200所在的平面垂直，优选处于集电极200的中上方位置。发射电极100的末端120距离集电极200所在的平面之间的距离为0.5~15毫米，以降低工作电压，降低能耗。

如图2所示，发射电极100的末段130具有圆锥尖头的结构，过发射电极末段的中轴线的截面命名为中截面，末端120在中截面上对应的点的曲率半径为10~15微米，此设置可以提高等离子风的气流特性，增强散热效果。

为了便于安装，该等离子风冷却装置还设置有绝缘性的凸台400，凸台400固定于基体300，发射电极100的始端110固定于凸台400。通过凸台400，可以方便对发射电极100的始端110进行定位。

本实用新型是基于气体放电理论即雪崩理论，等离子风产生于不均匀电场的电晕放电过程，当电晕放电现象产生时，相对曲率半径较小的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，引发电极间的气体流动。从图1可知，由发射电极100产生正电离子，在飞向集电极200时，便能带动空气形成稳定气流，即“等离子风”，带走热量，在完全没有活动部件的情况下实现了静音散热。

本实用新型结构简单紧凑，便于批量生产。灵活性好，可集成度高，可根据不同电子元件的形状和大小进行多个单体的阵列组合来满足不同的散热需求。

实践证明，本实用新型的等离子风冷却装置换热效率高、灵活性好、可集成度高、体积小、零噪音、成本低、工作稳定。

本实用新型的等离子风冷却装置可批量生产。如图3所示，通过本实用新型的等离子风冷却装置可构成不同阵列组合。针对不同散热部件的形状和大小可进行多个单体的阵列组合来满足不同的散热需求，解决等离子风发生装置与电子元器件的集成问题。

实施例2。

一种等离子风冷却装置，其它结构与实施例1相同，不同之处在于：过所述发射电极末段的中轴线的截面命名为中截面，末端在中截面上对应的点的曲率半径为12~14微米。可以提高等离子风的气流特性，增强散热效果。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对本实用新型保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。

Claims (10)

1.一种等离子风冷却装置，其特征在于：设置有发射电极、集电极和绝缘性质的基体；所述集电极和所述发射电极均固定于所述基体，所述集电极设置为具有多个通孔的平板形电极，所述集电极与所述基体之间的夹角A的范围为60°~70°；所述发射电极的固定于所述基体的一端与所述集电极之间加设有高压直流电源，所述集电极的固定于所述基体的一端接地。

2.根据权利要求1所述的等离子风冷却装置，其特征在于：以所述发射电极的与所述基体连接的端部命名为始端，以所述发射电极的靠近所述集电极的端部命名为末端，所述发射电极的靠近所述集电极的最后一段命名为末段，所述发射电极的末段与所述集电极所在的平面垂直，所述发射电极的末端距离所述集电极之间的距离为0.5~15毫米。

3.根据权利要求2所述的等离子风冷却装置，其特征在于：过所述发射电极末段的中轴线的截面命名为中截面，末端在中截面上对应的点的曲率半径为10~15微米。

4.根据权利要求2所述的等离子风冷却装置，其特征在于：还设置有绝缘性的凸台，所述凸台固定于所述基体，所述发射电极的始端固定于所述凸台。

5.根据权利要求1至4任意一项所述的等离子风冷却装置，其特征在于：所述发射电极和所述集电极表面均镀有抗氧化防腐蚀的保护层。

6.根据权利要求5所述的等离子风冷却装置，其特征在于：所述发射电极为铝、钛、镍、钨或者铜发射电极，所述集电极为铝、钛、镍、钨、铜或者碳纳米管集电极。

7.根据权利要求1所述的等离子风冷却装置，其特征在于：所述发射电极和所述集电极分别通过耐高温绝热胶固定于所述基体。

8.根据权利要求1所述的等离子风冷却装置，其特征在于：所述基体为玻璃晶片。

9.根据权利要求5所述的等离子风冷却装置，其特征在于：所述通孔设置为方形或者圆形。

10.根据权利要求9所述的等离子风冷却装置，其特征在于：所述通孔呈矩阵结构排列。