CN210495331U - 气液分离单元 - Google Patents

Abstract

气液分离单元，包括上电极模块和下电极模块，上电极模块包括正电极和负电极，且正电极和负电极呈螺旋状，上排的正电极靠内侧，上排的负电极靠外侧，下电极模块也包括正电极和负电极，且正电极和负电极呈螺旋状，下排的正电极靠外侧，下排的负电极靠内侧，上电极模块和下电极模块的下方还设置有电极模块基板，上排的电极模块基板的外圈设置出液孔A，下排的电极模块基板的中心设置有出液孔B。本实用新型具有以下有益效果：在上电极模块和下电极模块的共同作用下，上排的介质往两边流，下排的介质往中间聚，形成飓风形涡流，在电极模块基板的隔离作用下，形成气液分离，气体螺旋在两块基板之间，冷媒从下基板流出。

Description

气液分离单元

技术领域

本实用新型属于流体动力和微制造领域，具体涉及气液分离单元。

背景技术

在微电子散热领域，研究发现在微通道热沉中对工质进行强制对流会使散热效果有显著地提高而液体工质在微通道结构会产生很高的流动压差，因此常规的流体的驱动方法在微管道中是不可行的。这就需要一种既不增加热沉体积又能够稳定工作提供足够流体出口压力的工质驱动器来作为工质流动的动力源。传统机械泵具有体积大、功耗高、噪声大、流量控制不精准等缺点。

申请号为CN201620880937.7的专利，公开了一种圆柱形电流体动力微泵，包括圆柱形泵壳和设置在其内的电极阵列；电极阵列包括相互间隔的阴极和阳极；电极阵列卷成具有弹性的圆筒状结构，并与圆柱形泵壳的内壁面紧密贴合；电极阵列通过其与圆柱形泵壳内壁面的摩擦力获得轴向及径向的固定。

受到高压电场的介电液体会形成正负电荷离子，正负离子被相对应的电极所吸引，并且附着在对应的电极，因而产生流向。

申请号为CN201620880937.7的专利，该专利中的电极为圆筒形，圆筒形的电极的吸力小，因此该专利内的电极只适合一些介电液体流量要求大、流速较慢的场合；

申请号为CN201620880937.7的专利，电极片由阴极和阳极构成，并且它们之间相互间隔并交错排布分布，电极片的阴极和阳极相互错开，错开的这种形式，电极位于圆柱面上，从截面看，一个很大的通孔只有一个环形电极，电流体对价质的拉力小，尤其对居于中心的介质，这种电流体泵进出口不会产生比较大的压差，导致流速慢。

而且流体介质内不仅包括液体也包括气体，申请号为CN201620880937.7的专利中没有对介质中的气体进行处理，但是其实介电液体中的气体越少越好，而且最好全部都进行液化变为液体，以满足对流量的需求。

发明内容

针对现有技术中的不足，本实用新型提供气液分离单元，来解决现有的电极片排布只有一个大圈，流速慢，而且无法对介电液体的气体进行处理的问题。

本实用新型通过以下技术方案实现。

气液分离单元，包括上电极模块和下电极模块，所述的上电极模块包括正电极和负电极，所述的正电极和负电极在同一平面上且间隔一个隔离区的距离，且正电极和负电极呈螺旋状，上排的正电极 靠内侧，上排的负电极靠外侧，所述的下电极模块也包括正电极和负电极，所述的正电极和负电极在同一平面上且间隔一个隔离区的距离，且正电极和负电极呈螺旋状，上电极模块的螺旋中心和下电极模块的螺旋中心在同一竖直线上，下排的正电极 靠外侧，下排的负电极靠内侧，所述的上电极模块和下电极模块的下方还设置有电极模块基板，上排的电极模块基板的外圈设置出液孔A，下排的电极模块基板的中心设置有出液孔B。下排的电极模块基板实现正真物理意义的气液分离。

作为优选，所述的正电极与负电极的宽度比例为3:1。产生拉力的其实只是正极，所以面积大拉力也大，而负极只是起使介质电离的作用，不产生正向拉力，而是会产生反向的拉力，所以面积要尽量小以减小反向拉力，至于3：1的比例，是实验得出比较合理的方案。

作为优选，所述的隔离区与负电极的宽度比例为1:1。根据设计计算和实验验证，隔离区和负极宽度之比为1：1时为最佳，当正负电极间施加高压直流电时，能达到介质最大电离效果而不出现击穿打弧现象。

作为优选，所述的电极模块基板上一体成型有一圈凸出边缘。形成小腔体，便于介质产生径向运动。

作为优选，所述的电极模块基板上设置有大螺旋槽和小螺旋槽，分别用于放置正电极和负电极，上电极模块的大螺旋槽放置正电极，小螺旋槽放置负电极，下电极模块的大螺旋槽放置负电极，小螺旋槽放置正电极。电极模块基板与正电极和负电极配合放置，减少整个装置的空间。

作为优选，所述的大螺旋槽和小螺旋槽的深度占电极模块基板的厚度的五分之一。

作为优选，上排的电极模块基板的外圈设置一个出液孔A。如果一下子上排出液孔太多，很难形成螺旋飓风。

与现有技术相比：在上电极模块和下电极模块的共同作用下，上排的介质往两边流，下排的介质往中间聚，形成飓风形涡流，在电极模块基板的隔离作用下，形成气液分离，气体螺旋在两块基板之间，冷媒从下基板流出。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的上下排电极配合示意图。

图3为本实用新型的下排电极的主视图。

图4为本实用新型的图3中A处的放大图。

图5为本实用新型的上排电极的主视图。

图6为本实用新型的图5中B处的放大图。

图7为本实用新型的产生涡流飓风气液分离的示意图。

具体实施方式

气液分离单元，包括上电极模块3和下电极模块4，所述的上电极模块3包括正电极1和负电极2，所述的正电极1和负电极2在同一平面上且间隔一个隔离区的距离，且正电极1和负电极2呈螺旋状，上排的正电极1 靠内侧，上排的负电极2靠外侧，所述的下电极模块4也包括正电极1和负电极2，所述的正电极1和负电极2在同一平面上且间隔一个隔离区的距离，且正电极1和负电极2呈螺旋状，上电极模块3的螺旋中心和下电极模块4的螺旋中心在同一竖直线上，下排的正电极1 靠外侧，下排的负电极2靠内侧，所述的上电极模块3和下电极模块4的下方还设置有电极模块基板5，上排的电极模块基板5的外圈设置出液孔A51，下排的电极模块基板5的中心设置有出液孔B52，所述的正电极1与负电极2的宽度比例为3:1，所述的隔离区与负电极2的宽度比例为1:1，所述的电极模块基板5上一体成型有一圈凸出边缘31，所述的电极模块基板5上设置有大螺旋槽和小螺旋槽，分别用于放置正电极1和负电极2，上电极模块3的大螺旋槽放置正电极1，小螺旋槽放置负电极2，下电极模块4的大螺旋槽放置负电极2，小螺旋槽放置正电极1，所述的大螺旋槽和小螺旋槽的深度占电极模块基板5的厚度的五分之一，上排的电极模块基板5的外圈设置一个出液孔A51。

在使用过程中，上电极模块3的正电极1 靠外侧，负电极2靠内侧，且正电极1和负电极2呈螺旋状，受到高压电场的介电液体会形成正负电荷离子，正负离子被相对应的电极所吸引，并且附着在对应的电极，因而产生流向，高压正电极宽度比负电极大，所以高压电极上附着的电荷离子较多，先使介质产生径向向外阶梯递增的电流体力，从截面看，在圆截面上形成多个电极环，对所有介质，包括靠近边缘的部份都产生比较大的作用力，由于电极模块基板是一个相对封闭的小空间并且介质是流体，使径向力的递增力变换成轴向比较大的压力，由于上排的电极模块基板5的外圈设置出液孔A51，因此介质只能从电极模块基板5的外圈上的出液孔A51向下流入。

而下电极模块4的正电极1 靠内侧，负电极2靠外侧，且正电极1和负电极2呈螺旋状，受到高压电场的介电液体会形成正负电荷离子，正负离子被相对应的电极所吸引，并且附着在对应的电极，因而产生流向，高压正电极宽度比负电极大，所以高压电极上附着的电荷离子较多，先使介质产生径向内阶梯递增的电流体力，从截面看，在圆截面上形成多个电极环，对所有介质，包括靠近中心的部份都产生比较大的作用力，由于下排的电极模块基板5的中心设置有出液孔B52， 因此当上电极模块3和下电极模块4相互之间产生径向的吸引力，模仿大自然飓风的产生时，液体只能从出液孔B52向下流。

大自然中，飓风的形成是大自然的一种高效的制冷方式。海水温度的上升使得与云层形成很大的温差。风速也因为这个温差而不断的增速。反之，若温度下降风速会减弱。

飓风形成条件：水面温度高，云层温度低，温差造成风速增加，达到液化与降温的作用。

上电极模块3和下电极模块4共同启动后，就是模仿自然界中的飓风的产生，如同飓风初期需要微风使其形成涡流，经过上电极模块3的介质逐级向外流动，经过下电极模块4的介质逐级向内流动，而两者之间又存在径向吸引关系，因此介质中的气体会向上，液体凝聚会向下，产生飓风涡流，液体凝聚后温度会上升形成温差，温差会增加涡流的流速，温差越大，流速越高，冷却下来的冷媒会向下，由于下排的电极模块基板5的存在，液体只能从下排的电极模块基板5的出液孔A51流出。

因此下排的电极模块基板5的出液孔A51的上面是飓风形的气体，下方是排出的液体，实现气液分离。

本实用新型的保护范围包括但不限于以上实施方式，本实用新型的保护范围以权利要求书为准，任何对本技术做出的本领域的技术人员容易想到的替换、变形、改进均落入本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.气液分离单元，其特征在于，包括上电极模块（3）和下电极模块（4），所述的上电极模块（3）包括正电极（1）和负电极（2），所述的正电极（1）和负电极（2）在同一平面上且间隔一个隔离区的距离，且正电极（1）和负电极（2）呈螺旋状，上排的正电极（1） 靠内侧，上排的负电极（2）靠外侧，所述的下电极模块（4）也包括正电极（1）和负电极（2），所述的正电极（1）和负电极（2）在同一平面上且间隔一个隔离区的距离，且正电极（1）和负电极（2）呈螺旋状，上电极模块（3）的螺旋中心和下电极模块（4）的螺旋中心在同一竖直线上，下排的正电极（1）靠外侧，下排的负电极（2）靠内侧，所述的上电极模块（3）和下电极模块（4）的下方还设置有电极模块基板（5），上排的电极模块基板（5）的外圈设置出液孔A（51），下排的电极模块基板（5）的中心设置有出液孔B（52）。

2.根据权利要求1所述的气液分离单元，其特征在于，所述的正电极（1）与负电极（2）的宽度比例为3:1。

3.根据权利要求1所述的气液分离单元，其特征在于，所述的隔离区与负电极（2）的宽度比例为1:1。

4.根据权利要求1所述的气液分离单元，其特征在于，所述的电极模块基板（5）上一体成型有一圈凸出边缘（31）。

5.根据权利要求1所述的气液分离单元，其特征在于，所述的电极模块基板（5）上设置有大螺旋槽和小螺旋槽，分别用于放置正电极（1）和负电极（2），上电极模块（3）的大螺旋槽放置正电极（1），小螺旋槽放置负电极（2），下电极模块（4）的大螺旋槽放置负电极（2），小螺旋槽放置正电极（1）。

6.根据权利要求5所述的气液分离单元，其特征在于，所述的大螺旋槽和小螺旋槽的深度占电极模块基板（5）的厚度的五分之一。

7.根据权利要求1所述的气液分离单元，其特征在于，上排的电极模块基板（5）的外圈设置一个出液孔A（51）。

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