TW201008651A - Ionic fluid flow accelerator - Google Patents

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TW201008651A
TW201008651A TW098113274A TW98113274A TW201008651A TW 201008651 A TW201008651 A TW 201008651A TW 098113274 A TW098113274 A TW 098113274A TW 98113274 A TW98113274 A TW 98113274A TW 201008651 A TW201008651 A TW 201008651A
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Schwiebert Matthew
Honer Kenneth
E Jewell-Larsen Nels
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Tessera Inc
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Description

201008651 六、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於使用電暈放電原理產生離子及 場以控制流體(例如氣體或其他流體)之移動的一 種電液動(亦稱作電流體力學)技術,特別係關: 一離子氣體流動加速器裝置中收集器結構的實施 例0 ❹ 【先前技術】 '流體之離子移動原理包含使用可加速離子朝向 第二電極之第一電極(通常稱作「電暈電極」或「電 暈放電電極」)而產生離子,藉此於朝向該第二電極 之方向將動量給予該等離子。離子與介入其中之流 體(如附近氣體分子)間的碰撞將離子的動量轉移 ❷ 至流體而誘導流體之對應移動而達成在所望流體流 動方向的整體移動。第二電極可稱作「加速」、「吸 引」、「收集」、或「目標」電極。藉由放置第一及第 - 二電極之連績陣列,離子被連續加速並與額外的氣 - 體分子碰撞,直到在其路徑中失去電荷給氣體分子 或收集器電極。 使用流體之離子移動原理所建構之裝置在文獻 中以各種形式提及,如離子風機、電暈風幫浦、靜 電氣體加速器、及電液動推進器。在本發明中,此 3 201008651 等裝置稱為離子氣體流動加速器。 【發明内容】 、 收集器結構的各種實施例適用於以電場增強離 子擴散為基礎之使用電暈離子技術的離子氣體流動 加速器。此收集器結構限定於管狀或筒狀以構成可 產生南速軸向氣體流之電液動推進器。 翁 期 此處揭示的離子氣體流動加速器的第一實施例 可用電液動推進器沿一似管狀結構產生一高速氣體 流。離子收集器電極以實質同軸組態環繞一線或帶 電子(或離子發射器)以最大化氣體速度。此同軸 收集器之對稱性將靜電場均勻分佈以最小化電弧作 用並最大化氣體流動速率。 在一些應用中,離子氣體流動加速器可能為小 ⑩ 的架構。由於其並未具有移動零件,在操作期間實 際上可能很安靜。此簡單設計適於大量生產並可以 低成本材料建構。 此處描述之此種離子氣體流動加速器可適用於 電子裝置的熱管理(對流冷卻)。現代電子裝置比早 期之裝置含有更多電路及組件,造成比先前裝置產 生更多的熱。生熱組件的例子包含(但並不限定於) 積體電路(ic)晶片、記憶體晶片、及各種感測器。 4 201008651 這些組件係為電子裝置(如行動電話、膝上型電腦、 超行動個人電腦、個人數位助理裝置、桌上型電腦、 DLP和LCD投影機及其他可能需要創新冷卻方法以 最大化其運作及表現之裝置)之部分。 ’ 在本發明之至少-實施例中,-電液動流體加 速器裝置包含一電暈電極,其具有一軸形且組態以 接收一第一電壓。該裝置包含於一軸向同圓心置放 ❹ 於該至少一電暈電極周圍之一管狀殼體。該裝置包 含於一軸向同圓心置放於該至少一電暈電極周圍之 一收集器電極。該收集器電極經組態以接收一第二 電壓。分別施加該第一及第二電壓於該電暈電極及 該收集器電極,造成鄰近該電暈電極之流體離子化 並以第方向在該電暈電極及該收集器電極間行 進,藉此造成其他流體分子以一第二方向行進以產 生一流體流。 馨 在本發明之至少一實施例中,一種方法包含於 鄰近軸形之電暈電極之流體中產生離子。該方法包 • 含在該電暈電極及一管狀收集器電極間於一第一方 向產生離子流動。該收集器電極係置放以於一軸向 同圓心環繞該電暈電極。該方法包含基於該第一方 向中的該離子流而於一第二方向產生一流體流,藉 此產生具有一第一流動速率之一流體流。 5 201008651 【實施方式】 圖1說明離子流體加速器裝置1〇〇之第一實施 例之三維側視圖,其佔有一圓柱狀殼體ιι〇,此後 , 稱為外筒110。圖2為離子氣體流動加速器裝置100 - 之侧面圖。為了顯示離子氣體流動加速器裝置100 的其他結構,外筒11G係在圖1及圖2中係以透明 材料顯示,但可了解其不需為透明的。端帽14〇置 瘳 放於外W 110 & 一端並包括實質上延伸於圓柱狀殼 體110中央部分之整個長度的一孔徑144。端帽14〇 也包括一孔徑142,圖1及圖2中未顯示的一第二 導體穿過其中。端帽140更包括一個或多個孔徑 146,其允許氣體進入離子氣體流動加速器裝置ι〇〇 之内部。端帽150位於外筒110之另一端並可包括 一個或多個孔徑(圖1中未顯示),氣體可通過其排 出。 繼續參照圖1及圖2,經由孔徑130穿過圓柱狀 忒體110之第一電導體114可為用作電暈電極的一 線或一條帶。第一電導體114此處亦稱作發射器或 發射線。發射線114之直徑一般少於〇 15mm 且係以一般為l_5kV之一實質正電壓充電。發射器 線114被圓柱狀收集器結構120環繞,其在本實施 例中係為接地導體金屬網狀結構之形式。 收集器結構120以實質同轴排列環繞發射器。 6 201008651 通過孔徑122進入外筒110内部之第二電導體係用 作收集器120之電導體。第一及第二電導體可稱為 線,可了解任一導體皆不必須具有特定形狀。電壓 源並未顯示於圖1中。實質同軸之收集器結構12〇 之對稱性可造成發射器Π4周圍之實質均勻之靜電 場力分配,其可最大化電液動推進(氣體移動)。圖 1及圖2中收集器結構120之實施例為開放的,以 允許氣體自由通過該結構》較佳地,收集器結構12〇 並沒有可造成已知為電暈起始之現象的銳利的外部 點或邊。 圖3為離子氣體流動加速器裝置1〇〇之截面之 簡圖說明,顯示外筒11〇内部的離子氣體流動。在 操作中,離子氣體流動加速器裝置1〇〇於箭號112 (圖)1方向在外筒U0内部產生高速氣體流動。 ,體經由位在端帽142(圖1}之孔徑146而進入外 筒110。當正電壓施加於位於圓柱狀殼體11〇中央部 刀之發射器114,鄰近發射器線114之氣體會離子 化。帶正電離子302被吸引至收集器結構120並藉 此以箭號306之方向自居中之發射器直接徑向向外 行進至收集器結構12〇。當離子3〇2徑向向外行進, 它們與氣體分子304碰撞,驅動氣體分子3〇4朝向 相同之徑向。氣體分子3通過收集器結構120之 開放的金屬網,在以收集器結構120及外筒11〇為 邊界之外部環形區域134中形成高壓區域,並在收 7 201008651 集器結構120内形成一對應之低壓區域。高壓氣體 被導引通過外筒11〇之端帽15〇 (圖1 )中之排出孔 徑。相似的方式’金屬網收集器内之低壓區域將氣 體拉入外筒11〇之端帽14〇中的氣體引入孔徑146。 . 如此可產生一高速空氣流,在某些應用中,可以將 熱氣體拉離電子組件。 圖4係用於一圓柱狀離子氣體流動加速器之收 ❷ 集器結構的第二實施例之三維透視圖。收集器結構 \2〇包括一系列的導電徑向葉片422,位於環繞發射 器(未顯示於圖4中)的堅固、接地之導電筒424 中並接附於其上。收集器結構420以一相似於金屬 網狀收集器結構120之方式運作。接地之導電筒424 可提供增加的安全性。徑向葉片422之組態可對氣 流造成較少的阻力。 圖5係用於一圓柱狀離子氣體流動加速器之收 集器結構的第三實施例之三維透視圖。收集器520 包括一系列的導電徑向葉片522,位於環繞發射器 (未顯示於圖4中)的開放、接地之導電筒524中 並接附於其上。收集器結構520以一相似於金屬網 狀收集器結構120之方式運作。開放、接地之導電 筒〃524允許移動的氣體快逮排出。此實施例將周遭 的氣體由一端或兩端拉入圓柱狀結構。 圖6係用於一圓柱狀離子氣體流動加速器之收 201008651
集器結構的第四實施例之三維透視圖。收集器結構 620包括一系列的導電徑向葉片622,位於環繞發射 器(未顯示於圖6中)的堅固、接地之導電筒624 中並接附於其上。收集器結構62〇亦包含軸向孔徑 630,其將排出氣體限定於一似狹縫之出口。收集器 結構6 2 0以一相似於金屬網狀收集器結構i 2 〇(圖j ) 之方式運作。接地之導電筒624可提供增加的安全 性。徑向葉片622之組態可對氣流造成較少的阻力。 此處任何實施例中的離子氣體流動加速器可以 任何適合的尺寸建構並以應用所需的數量以平行陣 列放置。此處任何實施例中的離子氣體流動加速器 的形狀可調整以適合應用中可得的空間。即是,其 形狀為彈性的且不被限制或受限於如圖所示之單二 直圓柱狀。沿著同軸之收集器之發射器線在其角落 附近可f折並依需要塑形以適合於應时可得的空 =處任何實施例中所描述離子氣體流動 加速器 把0單結構可帛f㈣材料建構。此結構的組件包 一,或條帶發射器、一支撐殼體一模鑄金屬、 壓P或铸模及電鍍的收集器、以及一高壓直流電源。 如離一示範性離子流體流加速器(例如例 收隼哭带“動加速器部分700)包含被一圓柱狀 電極(例如收集器電極706)所環繞之一線 9 201008651 f電極(例如電暈電極鳩),其被包含於一 设體結構内(例如殼體7〇2)。收集器電極7〇4被 圓心環繞於電暈電極观,也就是說, 7〇4與電晕電極寫共用一圓心',例如,線形^ 與收集器電極的軸重疊。 如此處所指出…管狀結構具有實質涵括沿著
:軸長度的一軸之一表面。該管狀結構的一戴面係 表示該管狀結構與垂直該軸的一平面交會之一表 面。該管狀結構可具有圓形、橢圓形、長方形、或 其他合適形狀的戴面。如此處所指出,一圓柱狀結 構係一具有圓形戴面之管狀結構。一般來說,管狀 結構之截面的半徑、直徑、高度、或寬度在管狀結 構的整個長度不必為固定值,雖然這些尺寸可為 定值。 备一足夠的電位差(例如在千伏特範圍之電位 差)產生於電暈電極7〇6與收集器電極7〇4之間, 電暈放電於環繞電暈電極7〇6之氣體中產生離子分 子並於該等電極之間產生一電場。一般來說,這些 離子具有與電暈電極7〇6相同之電極性。當離子與 其他氣體分子碰撞時,離子給予其他氣體分子朝向 收集器電極704之動量並亦轉移部分電荷至該些其 他氣體,藉此產生額外的離子。這些離子被吸引朝 向收集器電極704,於電暈電極7〇6附近形成一低 201008651 流體壓力區域並於收集器電極704與殼體702之間 形成一高流體壓力區域。 氣體經由圓柱狀殼體中的孔徑流入及流出離子 氣體流動加速器700。舉例來說,加速器部分端結 * 構包含輸入孔徑712、出口孔徑708、及出口孔徑 - 710。在離子流體流動加速器之至少一實施例中,輸 入孔徑712係接近於環繞電暈電極706之低流體壓 藝力區域而出口孔徑708及710係接近於產生於收集 器電極704與殼體702之間的高流體壓力區域。因 而流入氣流加速器部分700之氣體經由施加於電暈 電極706與收集器電極704間電位差之效應而被加 速。 雖然出口孔徑708及710係位於與殼體7〇2的 轴正父的端結構中,在離子流體流動加速器之至少 _ 一實施例中,一個或多個孔徑可位於管狀殼體之與 該轴平行的一表面中。經由沿著管狀殼體改變接近 於其内部高流體壓力區域之—個或多個出口孔徑的 位置,可以改變出去的氣流的方向。在至少一實施 财’電暈電極雇與收集器電極綱係以導電或 導熱材料(例如銅或其他合適的導體)形成。可包 含於-離子流體流動加速器部分用於結構目的(例 如用以對電暈f極線提供支撐)之其他結構可 絕緣但導熱的材料構成。 11 201008651 參照圖8 ’在離子流體流動加速器之至少一實施 例中,管狀殼體的幾何結構可以改變以在—特定方 :增進流體流動。舉例來說,離子流體流動加速器 邛分8〇0包含喇叭形管狀殼體(例如管狀殼體 )其具有喇°八形幾何形狀,亦即,管狀殼體截 面的直控沿著管狀殼體隨軸向位置改變。此制口八形 幾何形狀促進轴向的氣流。舉例來說,接近管狀殼 體的輸人(例如接近輸人孔徑812)之截面的直徑 小於接近管狀殼體之—出口(例如出口孔徑8〇6或 出口孔徑808)之戴面的直徑。 參照圖9,在離子流體加速器之至少一實施例 ^ Κ集器電極係為I置之殼體而並不使用分離的 /V又體對於與殼體相同表面之收集器電極(例如收 集器電極904),收集器電極本身可具有喇叭形幾何 形狀例如,接近收集器電極的輸入(例如接近輸 入孔彳工912)之截面的直徑小於接近收集器電極之 出口(例如出口孔徑906或出口孔徑908)之截 面的直徑。也就是說,收集器電極的直徑沿著軸(例 如電暈電極910)隨著與輸入孔徑912之距離而增 加。當離子或其他流體分子與具角度之表面碰撞 時,部分與具角度之表面碰撞的力在流體流動方向 對離子或其他流體分子提供動量,藉此,相較於圖 7之離子流體流動加速器部分7〇〇,分別增進圖8及 圖9中離子流體流動加速器部分8〇〇及900之流體 12 201008651 流動速率及/或流體流動效率。 參照圖9,離子流體流動加速器部分9〇〇並不對 稱,因為電暈電極與離子發射器收集器間的距離並 不一致。因此,該等電極間的電場密度可能並不一 致。然而,注意在離子流體流動加速器之至少一實 - 施例中,電暈電極910係一具有非零阻抗之線且由 該線的一端及至一端可有電壓降(亦即發射器電極 ❻ 的電壓可沿該發射器電極隨距離而變化)。由於電場 密度亦隨距離呈電壓之函數變化,不一致直徑對電 場的效應可隨選擇產生於電暈電極之任何電流的方 向而變(例如,線電極由收集器電極的出口至入口 之正電壓降,亦即在加速器部分之出口之線電極之 電壓大於在加速器部分之入口之線電極之電壓)。用 於改變對電場密度之效應的技術可用於調整或增進 流體流動,其包含使用具有隨軸向距離改變之電阻 :電暈電極結構。例如,電暈電極的一或多個特定 部分可具有根據有不-致直徑之收集器電極的對應 部分的直徑而選定之一阻抗。 • 八參照圖7到Π,相較於離子流體流動加速器部 刀700、800、和900 ’係一種增進離子流體流動加 速器部分1000之流動效率的技術。在離子流體流動 加速器之至少一實施例中,藉由納入一流動調節結 構(例如流動調節結構1009和1109)於管狀殼^ 13 201008651 之出口以取代與氣體流動的目標方向正交的表面 (例如端表面709、809、及909 ),可以降低管狀殼 體出口之流動阻力。端表面709、809、及909可能 造成局部旋渦的產生,增加氣體阻力並降低氣體流 * 動。流動調節結構1009和1109以一適當角度逐漸 . 傾斜以調節氣體流動於一目標流動方向,藉此,相 較於離子流體流動加速器部分700、800、和900, 增進離子流體流動加速器部分1000及1100之流體 ® 流動速率及/或流動效率。 在離子流體流動加速器之至少一實施例中,可 用多個加速器階段增加流體流動速率。參照圖12, 多階段加速器部分1200包含階段1202、1204、及 1206。階段1202及1206分別各自包含一單一電暈 電極(例如電暈電極1210或1212),其被對應的收 集器電極及管狀殼體所環繞。階段1204包含多個腔 〇 體。每個腔體包含一對應的電暈電極(例如電暈電 極1210或1212)以及一對應的收集器電極。氣體 流過多個腔體至一共同出口孔徑1220,其位於階段 - 1204的高壓區域中。氣體由階段1204進入階段1206 至階段1206之低壓區域。氣體於階段的低壓區域進 入每一連續階段並於階段的高壓區域出去每一連續 階段。經由每一連續階段,氣體流動速率增加。參 照圖13,多階段加速器部分1300包含單一電暈電 極階段1320及1322、以及一過渡階段1324。過渡 201008651 階段1324將氣體從在階段132()的出口孔徑之階段 U20的高流體壓力區域導引至在階段1322的入口 孔铉之階段1322的低流體壓力區域。因此氣體流動 速度經由每一階段132〇及1322而增加。 注意圖12及圖13中多階段加速器部分的實施 例可為喇π八形的且/或包含可減少階段間流體阻力 之流體調節結構。在離子流體流動加速器之至少一 ❹ 實施例中,收集器電極可為用於冷卻電子裝置之一 散熱體或熱交換表面。在離子流體流動加速器之至 少一實施例中,管狀殼體及/或收集器電極之壁面用 作散熱體表面。 此處之發明說明為說明性的而非用以限制下述 申請專利範圍之範疇。舉例來說,當本發明以一實 施例描述’其中電暈電極基於電暈電極及收集器電 極之一特定電位差而具有正極性’熟習該項技藝者 @ 可了解此處之教示可使用其他電位差且也可使用負 極性。此外,當本發明以實施例描述,其中氣體為 被離子化且被加速之流體’熟習該項技藝者可了解 此處之教示可使用其他流體。並且,當本發明以實 ' 施例描述,其中電暈電極為線形且收集器電極及任 何殼體為圓柱形,熟習該項技藝者可了解此處之教 示可使用其他合適形狀之電暈電極、收集器電極、 及/或殼體(例如收集器電極及任何殼體為管狀)。 15 201008651 此處揭示之實施例可在不背離以下本發明申請專利 範圍之範疇及精神下,基於此處之描述做變化以及 修改。
16 201008651 【圖式簡單說明】 ίά. τ4-» ns Λι£. ff/j. _s. γ^ί 1、
以代表相同或相似之部件。 瘳 寸比例,重點在於說明所述實施例之結構及製造原 其中所有圖式均使用相同的代表數字 相似之部件。該圖式並不需要符合尺 理。圖式包含: 圖1係一離子氣體流動加速器之第一實施例之三維 透視圖,說明一收集器結構之第一實施例。 圖2係圖1之離子氣體加速器之侧面圖。 圖3係圖1之離子氣體加速器之截面輪廓圖,顯示 徑向向外的氣體移動。 圖4係用於圖1之離子氣體加速器之一收集器結構 之第二實施例之三維透視圖。 圖5係用於圖1之離子氣體加速器之一收集器結構 之第三實施例之三維透視圖。 圖6係用於圖1之離子氣體加速器之一收集器結構 之第四實施例之三維透視圖。 圖7係與本發明之至少一實施例一致之流體加速器 之侧面圖。 圖8係包含與本發明之至少一實施例一致之剩σ八狀 17 201008651 殼體之流體加速器之側面圖。 圖9係包含與本發明之至少一實施例一致之喇η八狀 收集器電極之流體加速器之側面圖。 圖10係包含與本發明之至少一實施例一致之流體 . 調節結構之流體加速器之側面圖。 圖11係包含與本發明之至少一實施例一致之流體 調節結構之流體加速器之侧面圖。 圖12係包含與本發明之至少一實施例一致之流體 ® 調節結構之多階段流體加速器之側面圖。 圖13係包含與本發明之至少一實施例一致之流體 調節結構之多階段流體加速器之側面圖。 相同的代表符號用以在不同圖式中指出相似或相同 之元件。 【主要元件符號說明】 100 離子氣體流動加速器 110 圓柱狀殼體/外筒 112 箭號 114 電導體/發射器/發射器線 120 收集器結構 122 孔徑 130 孔徑 134 外部環形區域 140 端帽 142,144,146 孔徑 18 201008651 150 端帽 302 離子 304 氣體分子 306 箭號 420 收集器結構 422 葉片 424 導體筒 - 520 收集器結構 522 葉片 524 導體筒 ❿ 620 收集器結構 622 葉片 624 導體筒 630 軸向孔徑 700 離子氣體流動加速器部分 702 殼體 704 收集器電極 706 電暈電極 708, 710 出口孔徑 9 709 端面 712 輸入孔徑 800 離子氣體流動加速器部分 802 管狀殼體 ► 806, 808 出口孔徑 809 端面 812 輸入孔徑 900 離子氣體流動加速器部分 904 收集器電極 906, 908 出口孔徑 909 端面 19 201008651 電暈電極 輸入孔徑 離子氣體流動加速器部分 流動調節結構 多階段加速器部分 1202,1204,1206 階段 1208,1210,1212,1214 電暈電極 1220 出口孔徑 1300 多階段加速器部分 1308 入口孔徑
910 912 1000 , 1100 1009 , 1109 1200 1320,1322 電暈電極階段 1324 過渡階段
20

Claims (1)

  1. 201008651 七、申請專利範圍: 1. 一種電液動流體加速器裝置,包括: 一電暈電極,其具有一轴形且經組態以接收一第〆 電壓; 、 一管狀殼體,其位於一軸向同圓心環繞至少一該電 暈電極;及 一收集器電極,其為一管狀,位於一軸向同圓心瘃 繞至少一該電暈電極並經組態以接收一第二電塵, ® 其中將該第一及第二電壓分別施加於該電暈電極 及該收集器電極,使鄰近該電暈電極之流體離子化並 於該電暈電極至該收集器電極之間以一第一方向行 進,藉此使其他流體分子以一第二方向行進以產生一 流體流。 2. 如申請專利範圍第i項之電液動流體加速器裝置,其 © 巾鄰近該發射器電極之該流體以一徑向由該電晕電 極行進至該收集器電極,藉此使其他流體分子以一 轴向行進藉此產生一流體流。 、3.如申請專利範圍第丨項之電液動流體加速器裝置 中該收集器電極係該管狀殼體。 β 、 21 201008651 4.如申請專利範圍第1項之電液動流體加速器裝置,其 中該管狀殼體以同圓心環繞該收集器電極配置,藉 此在該管狀殼體與該收集器電極形成一外部區域。 ' 5.如申請專利範圍第1項之電液動流體加速器裝置, ' 其中該收集器電極包含至少一圓柱狀部分。 ❹ 6.如申請專利範圍第1項之電液動流體加速器裝置, 其中該管狀殼體包括: 一第一端表面,位於該管狀殼體之一第一端且包 含經組態以允許一流體進入該管狀殼體之至少一孔 徑;及 第一端結構’位於該管狀殼體之一第二端且包 &經組態以允許該流體出去該管狀殼體之至少一孔 徑。 e 7. 如申請專利範圍第6項之電液動流體加速器裝置, 其中該第一端結構之該第一孔徑係位於鄰近低流體 壓力之一區域且該第二端結構之至少一該孔徑係位 ' 於鄰近高流體壓力之一區域。 8. 如申請專利範圍第6項之電液動流體加速器裝置, 其中該第一及第二端結構之至少一者具有一傾斜輪 廓以降低在該管狀殼體之一出口之流動阻力。 22 201008651 9·如申清專利範圍第1項之電液動流體加速器裝置, 2中該管狀殼體在一第一位置具有一第一直徑且在 一第二位置具有一第二直徑,該第一直徑係小於該 第一直役且該第一位置係比該第二直徑更接近輸入 * 該管狀殼體之一流體。 ❿10· 1申請專利範圍帛1項之電液動流體加速器裝 置其中該收集器電極至少部分係由一傳導性金屬 網狀結構所構成。 如申明專利範圍第1項之電液動流體加速器裝 置,其中該管狀殼體、至少一該電晕電極、以及該 收集器電極構成該電液動流體加速器裝置之一第一 階#又’且該管狀殼體之—或多個出口孔徑係鄰近於 & 胃電液動流體加冑器裝置之至少—額外階段之一管 狀喊體的一或多個入口孔徑。 23 1 12.如申請專利範圍第i項之電液動流體加速器裝 置,其中該管狀殼體、至少一該電暈電極、以及該 收集器電極構成該電液動流體加速器裝置之一第一 階段’且該第-階段之_或多個切隸係鄰近於 該電液動流體加速器裝置之至少―額外階段之〆或 多個出口孔徑。 201008651 13. 如申睛專利範圍帛1項之電液動流體加速器裝 置,其+該管狀殼體係為包含該電液動流體加迷器 裝置之一冷卻裝置中之一散熱體表面。 14. 如申凊專利範圍第1項之電液動流體加速器裝 置其中該收集器電極至少部分係由一系列之傳導 性徑向葉片結構以及一堅固、具傳導性之管狀部分 15.如中凊專利範圍第1項之電液動流體加速器褒 置:其中該收集器電極至少部分係由一系列之傳導 性铉向葉片結構以及包含一軸向孔徑之一實質堅 固、具傳導性之管狀部分所構成。 參16.如中清專利範圍第!項之電液動流體加速器裝 置,其中該收集器電極至少部分係由—系列之 性徑向葉片結構以及包含複數個間隔的環狀部分之 * 一開放、具傳導性之圓柱狀部分所構成。 17·如中請專利範圍第!項之電液動流體 置,其中至少-該電晕電極包含一線形部二裝 24 201008651 18·如申請專利範圍第1項之電液動流體加速器裝 置,其中該電暈電極係經組態以接收一實質正電壓 且該收集器電極係經組態為一電接地。 19.如申請專利範圍第1項之電液動流體加速器裝 • 置,其中流體流動之一方向係與離子流動之一方向 實質正交。 ❹ 2〇· —種方法,其包含: 在鄰近於具有-軸形之—電暈電極之流體 生離子; 、在該電暈電極與具有—管狀之—收集器電極間 λ第方向產生離子流動,該收集器電極位於— 轴向同圓心環繞該電暈電極;以及 根據該第一方向中之該離子流動於一第二方向 ❹ 產生一流體流動,藉此產生具有一第一流動速率之 一流體流。 21.如申請專利範圍第20項之方法,其中產生該離子 流動包含形成一低流體壓力區域於鄰近該電晕電極 處0 25 201008651 22.如申請專利範圍第2〇項之方法,$中產生該流體 流動包含形成一高流體壓力區域於鄰近該收集器電 極處。 -23.如申請專利範圍第22項之方法,其中該高流體壓 — 力區域係位在該收集器電極外部且位在該收集器電 極與配置於一轴向同圓心環繞該收集器電極之一管 狀殼體之間。 ❹ 24. 如申請專利範圍第2〇項之方法,更包括: 在接連配置於該電暈電極及該收集器電極之至 少一階段中,使用至少一額外電暈電極及至少一額 外收集器電極,以增進由該第一流體流至一第二流 體流之該流體流動之該速率。 25. 如申請專利範圍第2〇項之方法,更包括: 使用具有一傾斜輪廓之一端結構以在包含該電 , 暈電極及收集器電極之一裝置之一出口孔徑處增進 - 流體流動之一速率,其中流體流動之該速率係大於 使用具有一垂直輪廓之一端結構之流體流動。 26. 如申請專利範圍第2〇項之方法,更包括: 26 201008651 使用配置以同圓心環繞該電暈電極之一管狀殼 體以增進流體流動之一速率,該管狀殼體具有一非 固定直徑,其中流體流動之該速率係大於使用具有 一固定直徑之一管狀殼體之流體流動。 27.如申請專利範圍第26項之方法,更包括: 其中該管狀殼體係為該收集器電極。 28·如申請專利範圍第26項之方法,更包括: 使用具有至少部分根據該非固定直徑所選定之 一阻抗之一電暈電極部分,以增進流體流動之一速 率〇 馨 27
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Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8411435B2 (en) * 2008-11-10 2013-04-02 Tessera, Inc. Electrohydrodynamic fluid accelerator with heat transfer surfaces operable as collector electrode
US9243758B2 (en) * 2009-10-20 2016-01-26 Cree, Inc. Compact heat sinks and solid state lamp incorporating same
US9030120B2 (en) * 2009-10-20 2015-05-12 Cree, Inc. Heat sinks and lamp incorporating same
US9217542B2 (en) 2009-10-20 2015-12-22 Cree, Inc. Heat sinks and lamp incorporating same
US20110149252A1 (en) * 2009-12-21 2011-06-23 Matthew Keith Schwiebert Electrohydrodynamic Air Mover Performance
US8824142B2 (en) 2010-05-26 2014-09-02 Panasonic Precision Devices Co., Ltd. Electrohydrodynamic fluid mover techniques for thin, low-profile or high-aspect-ratio electronic devices
US8139354B2 (en) 2010-05-27 2012-03-20 International Business Machines Corporation Independently operable ionic air moving devices for zonal control of air flow through a chassis
US20120162903A1 (en) 2010-12-23 2012-06-28 Macdonald Mark Electro-hydrodynamic cooling for handheld mobile computing device
US10030863B2 (en) 2011-04-19 2018-07-24 Cree, Inc. Heat sink structures, lighting elements and lamps incorporating same, and methods of making same
US10378749B2 (en) 2012-02-10 2019-08-13 Ideal Industries Lighting Llc Lighting device comprising shield element, and shield element
US9308537B2 (en) * 2012-12-26 2016-04-12 Igor Krichtafovitch Electrostatic air conditioner
US9682384B2 (en) * 2014-09-11 2017-06-20 University Of Washington Electrostatic precipitator
WO2016041581A1 (en) * 2014-09-16 2016-03-24 Huawei Technologies Co., Ltd Method, device and system for cooling
CN106040431B (zh) * 2016-07-27 2017-05-03 谢红卫 圆管型等离子静电空气净化装置
CN107846824B (zh) * 2017-12-01 2024-02-06 中国科学院工程热物理研究所 功率自适应的电晕风散热装置
SE544435C2 (en) * 2019-11-08 2022-05-24 Apr Tech Ab Electrohydrodynamics system and method
CN111736493B (zh) * 2020-07-15 2024-05-03 深圳市凯仕德科技有限公司 平衡互联离子风机

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2765975A (en) * 1952-11-29 1956-10-09 Rca Corp Ionic wind generating duct
US3089079A (en) * 1958-12-02 1963-05-07 William C Milligan Method and apparatus for electrical power generation
US3236442A (en) * 1964-01-20 1966-02-22 Morris Associates Ionic vacuum pump
US3309873A (en) * 1964-08-31 1967-03-21 Electro Optical Systems Inc Plasma accelerator using hall currents
US4227894A (en) * 1978-10-10 1980-10-14 Proynoff John D Ion generator or electrostatic environmental conditioner
US4230466A (en) * 1979-05-10 1980-10-28 Santek, Inc. Discharge electrode structure for electrostatic precipitator
US7771671B2 (en) 2005-01-25 2010-08-10 Sharper Image Acquisition Llc Air conditioner device with partially insulated collector electrode
CN1499145A (zh) * 2002-11-05 2004-05-26 陶正钰 一种离子风发生装置
US20050082160A1 (en) * 2003-10-15 2005-04-21 Sharper Image Corporation Electro-kinetic air transporter and conditioner devices with a mesh collector electrode
WO2006039562A2 (en) * 2004-09-30 2006-04-13 Sharper Image Corporation Air conditioner system including pin-ring electrode configuration with a pin-ring electrode cleaning mechanism

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