JP5505107B2 - 気体搬送装置 - Google Patents
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Description
前記複数の線状電極に対して、前記y軸に垂直な面内(xz面内)の所定方向に並ぶ線状電極に対して電圧が所定時間周期で変化する複数相の電圧パルスを周期的に繰り返し印加する電源と、
を備える。
前記複数の線状電極のうち互いに隣接する線状電極間の距離は例えば1.7μm乃至90μmの範囲内の値である。
前記電圧パルスは例えば330V乃至950Vの範囲内の値である。
図2は第1の実施形態に係る気体搬送装置の配列電極部の斜視図である。この図2に表れているように、y軸に垂直な二つの面上に絶縁性支持板21,22がそれぞれ配置され、これを支持材としてy軸方向に複数の線状電極30が配置されている。各線状電極30の表面には誘電体層が形成されている。
(b)(a)および後述の(d)に由来する荷電粒子は電界から力を受け、電界の方向に沿って加速される。
(c)加速された荷電粒子は、電離していない他の空気分子と衝突し、運動量を与える。
(d)荷電粒子は電極近傍の絶縁体皮膜上に付着する。
図6は前記線状電極E1 (1) 〜 E4 (1) 及びE1 (2) 〜 E4 (2) の8本の、xz面に平行な面での断面図である。上記過程(a)において、例えば図4に示した電圧V1の立ち上がりの時刻t1においては、図6中の領域S41およびS12において電界が急峻に増大するため放電が生じると考えられる。
図9は、図3に示した線状電極30に印加される電圧パルスの波形図(タイミングチャート)の一例である。図9において、電圧V1〜V16 の添え字は、図3に示した線状電極に付した符号の下付添え字に対応する。したがって、E13 (1) ,E14 (1) ,E15 (1) ,E16 (1) ,E13 (2) ,E14 (2) ,E15 (2) ,E16 (2) ,E13 (3) ,E14 (3) ,E15 (3) ,E16 (3) ,E13 (4) ,E14 (4) ,E15 (4) ,E16 (4) に同電位の電圧が印加される。また、E9 (1) ,E10 (1) ,E11 (1) ,E12 (1) ,E9 (2) ,E10 (2) ,E11 (2) ,E12 (2) ,E9 (3) ,E10 (3) ,E11 (3) ,E12 (3) ,E9 (4) ,E10 (4) ,E11 (4) ,E12 (4) に同電位の電圧が印加される。また、E5 (1) ,E6 (1) ,E7 (1) ,E8 (1) ,E5 (2) ,E6 (2) ,E7 (2) ,E8 (2) ,E5 (3) ,E6 (3) ,E7 (3) ,E8 (3) ,E5 (4) ,E6 (4) ,E7 (4) ,E8 (4) に同電位の電圧が印加される。また、E1 (1) ,E2 (1) ,E3 (1) ,E4 (1) ,E1 (2) ,E2 (2) ,E3 (2) ,E4 (2) ,E1 (3) ,E2 (3) ,E3 (3) ,E4 (3) ,E1 (4) ,E2 (4) ,E3 (4) ,E4 (4) に同電位の電圧が印加される。
図11は、図3に示した線状電極30に印加される電圧パルスの波形図(タイミングチャート)の一例である。図11において、電圧V1〜V16 の添え字は、図3に示した線状電極に付した符号の下付添え字に対応する。したがって、E13 (1) ,E15 (1) ,E13 (2) ,E15 (2) ,E13 (3) ,E15 (3) ,E13 (4) ,E15 (4) に同電位の電圧が印加される。また、E10 (1) ,E12 (1) ,E10 (2) ,E12 (2) ,E10 (3) ,E12 (3) ,E10 (4) ,E12 (4) に同電位の電圧が印加される。また、E6 (1) ,E8 (1) ,E6 (2) ,E8 (2) ,E6 (3) ,E8 (3) ,E6 (4) ,E8 (4) に同電位の電圧が印加される。また、E1 (1) ,E3 (1) ,E1 (2) ,E3 (2) ,E1 (3) ,E3 (3) ,E1 (4) ,E3 (4) に同電位の電圧が印加される。
図13は気体搬送装置201のブロック図である。気体搬送装置201は、複数の線状電極が形成された配列電極部120と、その配列電極部120に対して電圧パルスV1〜V16を供給する周期パルス電源部110を備えている。
図16は第2の実施形態に係る冷却装置301の概略構成図である。この冷却装置301には、電気機器内のCPUなどの発熱デバイス211〜215に対して気流を発生させる気体搬送装置201を備えている。気体搬送装置201はθ=60°,0°,300°,270°,240°の何れかの方向に気流を発生させる。すなわち、この気流によって発熱デバイス211〜215を冷却する。気体搬送装置201は発生する気流の方向θを0°,60°,90°,120°,180°,240°,270°,300°の8通りから任意に切り替えることができるので、この気流の方向を順次循環的に切り替えることにより、すべての発熱デバイス211〜215を均等に冷却できる。また、発熱量の多いデバイスを選択的重点的に冷却することもできる。
第3の実施形態では、図13に示した配列電極部120の構成について示す。
図17は、配列電極部120を構成する単位構造U(j)の斜視図である。図17に表されるように、互いに平行に対向する2面の絶縁性支持板21(j),22(j)を備える。これらの絶縁性支持板21(j),22(j)の主面はいずれもxz面に対して平行である。この二つの絶縁性支持板間に複数の線状電極30がy軸に平行となるように配列されている。線状電極30はx軸方向に一定の間隔で4本並べられている。この間隔を1ピッチと定義する。この4本の線状電極がz軸方向に√3/2ピッチの間隔をおいて4層分配列されている。ここで、z軸方向の奇数番目の層と偶数番目の層とは互いにx軸方向に1/2ピッチずらして配置されている。また、線状電極の表面には誘電体が被覆されている。
なお、xz面で見たとき、線状電極30がx方向とz方向にそれぞれ千鳥状に配置されることになるので、引き出し線のパターンが単純化される。
また、複数の線状電極のうち任意の線状電極からその周囲の隣接する複数の線状電極までの距離がそれぞれ等しいので、複数の線状電極がxz面で均等に分布することになり、電極の配置密度を高くすることができる。
図22A、図22Bは第4の実施形態に係る気体搬送装置の線状電極の配置例を示す図である。第1〜第3の実施形態では三角格子状(結晶構造の名称で六方晶)のように線状電極を配置した。本発明の線状電極の配置は、これに限るものではなく例えば正方格子状であってもよい。図22Aの例では或る線状電極から見て隣接する他の線状電極がx方向とz方向に等しい位置に配置されている。また、図22Bの例では或る線状電極から見て隣接する他の線状電極がxz面内方向で45°,135°,−135°,−45°方向に等しい位置に配置されている。これらの配置構造であれば、等角度の8方向に気流を容易に発生させることができる。
U(j)…単位構造
21,22…絶縁性支持板
30…線状電極
31,32…引き出し線
33…ビア
110…周期パルス電源部
111…定電圧直流電源回路
112…送風方向インデックス設定回路
113…クロック回路
114…カウンタ回路
115…電圧パターン読み出し回路
116…電圧パターンテーブル
117…ゲートドライバ回路
120…配列電極部
201…気体搬送装置
211〜215…発熱デバイス
301…冷却装置
Claims (6)
- 互いに直交する(x,y,z)座標系で、それぞれy軸方向に延び、y軸に垂直な面での断面視でy軸に垂直な面内方向で少なくとも二つの方向に等間隔で配列され、それぞれ誘電体により被覆された複数の線状電極と、
前記複数の線状電極に対して、前記y軸に垂直な面内の所定方向に並ぶ線状電極に対して電圧が所定時間周期で変化する複数相の電圧パルスを周期的に繰り返し印加する電源と、
を備えた気体搬送装置。 - 前記電圧パルスの立ち上がり時間は1μs以下である、請求項1に記載の気体搬送装置。
- 前記複数の線状電極のうち互いに隣接する線状電極間の距離は1.7μm乃至90μmの範囲内の値である、請求項1又は2に記載の気体搬送装置。
- 前記電圧パルスは330V乃至950Vの範囲内の値である、請求項1乃至3の何れかに記載の気体搬送装置。
- 前記電圧パルスの繰り返し周波数は1kHz乃至1MHzの範囲内の値である、請求項1乃至4の何れかに記載の気体搬送装置。
- 前記複数の線状電極は、それらの線状電極のうち任意の線状電極から当該線状電極の周囲の隣接する複数の線状電極までの距離がそれぞれ等しい、請求項1乃至5の何れかに記載の気体搬送装置。
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