微流体风扇的制作方法

发明领域

本文公开的发明涉及用于冷却气态流体的装置。更确切地说，本发明涉及一种用于控制和冷却气态流体的流动的电流体动力装置，以及用于制造和控制该装置的方法。

发明背景

电子系统的性能在很大程度上受限于用于保持电子器件在适当温度范围内的可适用的冷却技术。具有改进性能的较小电子装置与在相对小面积上的散热增加有关。换句话说，对电子装置的空间和能量有效冷却的需求日益增长。

例如，诸如电信卫星的卫星接近现有机载热管理系统的技术极限。这些卫星的功耗增加，以满足对广播、宽带多媒体和移动通信服务日益增长的需求。需要从电子部件(芯片上的卫星)去除低质量热量的微型、纳米或“立方体(cube)”卫星可能需要更紧凑的热管理系统来保持高性能。

对于诸如例如wifi路由器和计算机的电子器件以及诸如发光二极管(led)的半导体照明装置，为了提供适当的光输出并实现预期的使用寿命，期望除去过多的热量，冷却也是关键因素。在许多led照明应用中，使用散热器来去除热量以从led抽离热量并将其散发到周围空气中。然而，对于较高功率的led，这种被动冷却可能是不够的，这可能需要比常规散热器能够提供的更高水平的冷却。此外，散热器片和均热器(thermalspreader)可能会占用空间，增加重量并且通常需要特定的取向以获得最佳性能。

这些问题已经通过使用主动冷却系统使用强制流动的空气或其他流体来提高冷却效率而得到了解决。这种主动冷却系统的一个示例包括电流体动力(ehd)泵，其中电离的粒子或分子与电场相互作用并夹带冷却介质的流动。

尽管这种ehd泵可用于各种冷却应用，但仍需要一种用于控制气态流体流动并用于提供改进的冷却效率的改进的装置和方法。还需要一种对这种装置的改进的制造方法。

发明概述

本发明的目的是以改进气态流体的输送和冷却的效率的方式控制气态流体的流动。

因此，本发明提供了具有独立权利要求的特征的装置和控制方法。从属权利要求限定有利的实施例。

在第一方面中，提供了一种用于控制气态流体的流动的装置。该装置包括第一电极和第二电极，其中第二电极的至少一部分在流动的下游方向上从第一电极的至少一部分偏移，并且其中电极可连接到电压源。该装置还包括至少一个导热凸缘，其在平行于流动方向的平面中延伸并且适于从气态流体散发热量。第一电极包括至少一部分，该至少一部分在平行于流动方向的方向上具有最大高度，并且在与流动方向正交的方向上具有最大宽度，其中最大高度大于最大宽度，优选地，至少是最大宽度的两倍。最大高度也可以是最大宽度的三倍、四倍、五倍或六倍，或者更大。

在第二方面中，提供了一种用于制造根据第一方面的装置的方法。

在第三方面中，提供了一种用于控制气态流体的流动的方法。该方法包括提供根据第一方面的装置，提供与该装置的第一电极接触的气态流体，并且在第一电极和第二电极之间施加电势差。

术语“凸缘”应理解为基本上片状结构，其在至少部分地平行于气流的主方向的平面内延伸。此外，“导热”是指从例如通过凸缘的气态流体接收热能并且将所接收的热能从气态流体与凸缘之间的界面转移出去的能力。凸缘可以通过例如弯曲、注塑成型、铣削或任何其他合适的制造技术来获得。

术语“流动的方向”或“流动方向”应理解为在操作期间通过装置的产生的气态流体的净流量的主方向。该术语也可以被称为“预期流动的方向”。

与本发明相关联的有几个优点。首先，通过形成相对于其宽度具有相对大的高度的第一电极，可以实现相对高的电场集中度，这可以增强离子向周围流体的注入。此外，相对高的电场集中度可以增强泵送的流体的流动。其次，通过布置导热或热传导凸缘，使得其主取向或延伸基本上平行于流体流动的方向，气态流体和凸缘之间的热相互作用的表面或界面可以被增加，从而提供改进的热量转移。可以实现的是，热相互作用的表面越大，冷却效率就越高。第三，相对较高且较窄的第一电极可以减小装置的流动阻力，因为通过的流体可能暴露于在流动的横向方向上看起来相对较小的电极区域。

在一个示例中，第一电极的至少一部分可以包括形成指向第二电极的边缘或尖端的锥形部分。通过为第一电极提供喙状或尖头部分，可以改进第一电极的每单位面积向气态流体中的电子注入。增加电子的发射可以增强电流体动力效应，增加流过装置的流量，从而改进其泵送和/或冷却效率。此外，增加来自第一电极的电子发射效率可以有利地允许通过第一电极或由第一电极导致的流动阻力的减小，因为开放区域(即，流体可以穿过的区域)可以被减小而不必减小注入电流。

此外，第一电极可以包括具有形成从第二电极向外指向的边缘或尖端的锥形部分的至少一个部分。换句话说，锥形部分在方向上被指向或定向成与流体的流动的方向相反，这有利地可以使网格的上游部分流线化，从而减小流动阻力并提高装置的效率。在一个示例中，第一电极的至少一部分包括一个通道或多于一个(apluralityof)通道，适于允许流体流过所述通道。通过布置穿过第一电极的材料的通路，流动可以被增加和/或流体阻力被减小。

第一电极和第二电极之间的距离或间距可以改变，以便控制在电极之间感应的电场的强度。实验已经表明，与具有较大间隙并被供应相同电力的装置相比，较小的间隙以及由此产生的较强的感应电场可以实现提高的泵效率或流速。间距可以例如在10-3000μm的范围内，并且更优选在400-2000μm的范围内。

根据实施例，第一电极可以包括形成网格结构的桥接件和接头，该网格结构可以布置成允许气态流体穿过第一电极，并且其中第一电极的一部分形成桥接件中的至少一个的部分。

“网格”被理解为包括彼此连接的桥接件的任何结构，以便例如栅、网或蜂窝结构等。桥接件和接头可以限定网格的开放区域，其可以允许流体流动。此外，可以理解的是，网格可以包括在其高度和宽度之间具有上述指定比率或规格的若干个桥接件。作为示例，除了其周边部分以外的整个网格可以例如由这样的桥接件形成。在另一个示例中，网格中的大部分桥接件或全部桥接件可以满足最大高度/规格关系。

通过形成相对于其宽度具有相对大的高度的桥接件的网格，就其在桥接件的高度方向或流动的方向上承载负载的能力而言，网格可以是相对刚性的。由此，实现可能不容易弯曲或变形(特别是在流动的方向上)相对刚性的电极，并且因此可降低例如装置短路的风险。此外，相对刚性和稳定的网格仍然可以具有相对大的开放区域，这可以提供由穿过网格的流体所满足的相对低的流动阻力。此外，相对高的和窄的桥接件可以减少形成相对稳定和刚性的网格所需的材料的量，这可以降低装置的重量和成本。通过使用相对刚性的网格，可以减少对额外的支撑结构的需求，并且可以实现第一电极和第二电极之间的相对良好的限定且恒定的间距。

由于其相对大的高度，桥接件还可以在网格结构和穿过的流体之间提供相对大的接触表面，这可以促进电极和流体之间的任何相互作用，诸如例如材料的扩散和/或离子或电子的注入。

根据实施例，第一电极可以形成为具有对应于最大高度和宽度的高度或长度或对应于最大宽度的厚度的棒。棒可以例如形成为圆柱体、柱体或针，并且可以是中空的、实心的或多孔的。在一个示例中，棒可以适于使气态流体的流动穿过其内部。此外，棒可以具有锥形或尖头端部分，优选在流体流动的方向上。在另一示例中，第一电极可以由多个(apluralityof)棒形成或者包括多个棒，这些棒例如可以被布置成具有基本平行于流体流动的延伸长度，和/或以二维或三维阵列布置。使用多个棒并因此使用多个发射点是有利的，因为这可以增加发射器的冗余度。

根据实施例，第一电极可以形成为在与流动的方向交叉的平面中具有圆形或多边形横截面的棒。

根据一些实施例，该装置包括多个凸缘，该多个凸缘例如可以布置成层状结构，其布置成允许气态流体穿过该装置。可选地或另外地，该装置可以包括多个相互交叉的凸缘和/或至少部分被布置成围绕第一电极的至少一部分的凸缘。这允许第一电极至少部分地由凸缘限定的体积所接收或被布置在该体积内，从而节省空间。

根据实施例，第二电极电连接到导热凸缘。凸缘可以例如是至少部分导电的并且因此可以用作延伸的第二电极。

根据实施例，第二电极可以与导热凸缘整体形成，即与凸缘形成为一体。在这种情况下，第二电极可以被认为起到第二电极和热传导或冷却凸缘的作用。将第二电极的电功能与凸缘结合可以有利地允许装置需要更少的空间和/或更少数量的不同部件，这可以促进制造并节省成本。

根据一些实施例，第一电极和第二电极中的至少一个可以包括面向例如电极中的另一个的结构化表面部分。结构化表面部分可以包括可以增加表面部分的面积的微米和/或纳米结构。微米结构和/或纳米结构可以例如包括斜坡、脊、抛物面、柱体或沟槽的几何形状。增加电极的表面积有利之处在于它可以改进发射和/或收集电子的能力，从而提高电极的效率。此外，通过借助于微米和/或纳米结构来增加表面面积，可以在相对小的表面部分上实现相对较高的有效表面面积。这有利地允许相对较大的有效表面面积和相对较低的流动阻力。相对较大的有效面积也可以增加电极的寿命，因为它可能对钝化表面的污染物较不敏感。

根据实施例，第二电极包括面向第一电极的凹表面部分。凹表面部分的优点在于，与平表面部分相比，其可以提供增加的表面面积，从而增强收集电子(例如由第一电极发射的电子)的能力。凹表面例如可以符合圆形的弧或者球形的表面或圆柱体的表面，使其中心或对称轴位于第一电极的边缘或尖端处。由此，可以在第一电极和第二电极之间实现均匀的电场。

根据实施例，该装置可以包括支撑结构，该支撑结构被布置成在流动的方向上将第二电极与第一电极分开。支撑结构可以例如是不导电的，并且具有良好限定的厚度，以便保持在第一电极和第二电极之间的期望间距。支撑结构可以例如形成为包括例如陶瓷或聚合物的网格或间隔件，并且第一电极和/或第二电极可以借助于例如焊接、压配合、胶合，锡焊，钎焊，上釉或烧结连接或布置在支撑结构上。支撑结构可以包括适合于将第一电极与第二电极对准和/或将若干堆叠的装置彼此对准的对准结构。对准结构可以例如包括突出构件和接收构件，诸如下陷(depression)或凹陷(recess)，其中突出构件适于与另一个支撑结构的对应接收构件配合，反之亦然。由此，可以促进电极和/或装置的组装和对准。

根据另外的实施例，第一电极、第二电极和支撑结构中的至少一个包括悬架结构或变形结构，其布置成减轻或补偿热感应应力，特别是在与流体流动的方向正交的平面中和/或在第一电极或第二电极的至少一部分的主长度方向上。变形结构可以例如由与流动的方向正交的平面中弯曲的桥接件形成。当桥接件暴露于在与其高度(即流动方向)正交的平面中的应力或扭转力矩时，桥接件可能由于其相对大的高度和小规格而倾向于在该平面而不是在流动或高度方向上变形。可选地，悬架结构适于向电极施加张应力，使得其在热膨胀期间可以在主长度方向上保持其形状。变形(或悬架)结构有利地允许装置对热感应应力和热膨胀较不敏感。由此，可以实现具有相对良好限定的尺寸和相对可靠的形状的装置。此外，变形结构可以允许具有不同热膨胀系数(cte)的材料组合。作为示例，第一电极和/或第二电极可以由具有第一cte的材料形成，而第一电极和/或第二电极可以附接到的支撑结构可以具有另一cte。在这种情况下，可以在电极和/或支撑结构中提供变形结构，以使得由cte的差异引起的任何内部热应力能够在与流体流动的方向正交的平面中变形的变形结构吸收。因此，变形结构可以实现具有延长的寿命的更可靠的装置。

根据实施例，第一电极和/或第二电极和/或支撑结构由选择性沉积的材料形成以形成期望的结构。材料可以例如包括一种或若干种金属的堆叠结构。沉积方法可以例如包括模塑、电镀、丝网印刷、上釉、溅射、蒸发或烧结。

可选地或另外地，制造可以包括去除材料，例如通过从基板选择性去除材料。合适的技术的示例可以包括切割、铣削、蚀刻和喷砂。

第一电极和/或第二电极可以有利地包括具有相对较好的发射电子能力并且相对于泵送的流体是化学稳定的或惰性的材料。此外，该材料可以具有相对高的耐温性。这种材料的示例可以包括例如pt、au、ni、w、zr和不锈钢。

根据实施例，装置可以包括传热元件，该传热元件被布置成将来自第一电极和第二电极中的至少一个的热量传递到基板，以便提高该装置的冷却效率。传热元件可以例如由布置在装置和印刷电路板之间的金属板形成。

根据实施例，第一电极和第二电极之间施加的电势差可以根据时间而变化。实验已经表明，通过例如使电势差在第一正值与零之间和/或正值与负值之间交替，每单位面积的流体流量以及由此产生的泵送效率可以由于改进的电极的电弛豫而被改进。

在一个示例中，装置和诸如要被冷却的部件的电部件可以连接到公共电势，例如地面。

可以借助于本发明的实施例泵送的气态流体的示例包括例如电介质，诸如氮气、氦气、氧气、氩气和二氧化碳以及它们的任何混合物。在一个示例中，气态流体包括环境空气。

还将意识到的是，本发明的实施例可以包括根据下面的任何一个实施例的以阵列或矩阵的形式布置在诸如pcb的基板上的多个装置。这种装置阵列可以例如提供诸如led阵列的多个电部件的冷却。

此外，该装置可以设置有电绝缘壳体或连接到地的导电壳体，以保护例如用户免受电击。

在本说明书中，术语“泵”或“泵组件”可以包括能够在装置内和/或通过装置产生气态流体的移动、涌流(current)或流动的任何装置。该术语与术语“风扇”或“风扇组件”可互换使用。

当学习以下详细描述的公开内容、附图和所附权利要求时，本发明的另外的目的、特征和优点将变得明显。本领域技术人员了解到，本发明的不同特征(即使是在不同权利要求中所引用的)可以被组合为除了如下所描述的那些实施例之外的实施例。

附图简述

通过本发明的实施例的以下说明性且非限制性的详细描述，将更好地理解本发明的以上以及另外的目的、特征和优点。将参考附图，其中：

图1是根据本发明的实施例的装置的示意透视图；

图2a-d示出了根据本发明的实施例的第一电极的透视图；

图3a和图3b示出了根据本发明的实施例的凸缘布置和第二电极；

图4示出了根据实施例的装置的透视图；

图5a和图5b是根据本发明的实施例的设置有悬架结构的电极的顶视图；

图6是根据本发明的实施例的组件(诸如风扇组件)的横截面；和

图7a和图7b图示了根据本发明实施例的施加到装置的电流脉冲。

所有的附图为示意性的、总体上并非按比例绘制，并总体上仅示出为了阐述本发明所必需的部分，而其他部件可悲省略或仅仅是被建议的。

实施例的详细描述

图1示出了包括第一电极或发射器10以及第二电极或收集器20的装置1，该第二电极或收集器20具有被布置成在流动的下游方向上(由箭头指示)与发射器10的一部分偏离的至少一部分。根据本实施例，收集器20集成有导热凸缘30，该导热凸缘30可由例如铜的三个导电片形成，每个导电片在平行于流动的方向的相应平面中延伸。

发射器可以形成为棒10，该棒10在流动的方向上具有垂直延伸或最大高度h1和在垂直于流动的方向上或至少与流动的方向交叉的方向上具有横向延伸或最大宽度w1。如本图所示，最大高度h1大于最大宽度w2，因此使棒10在流动的方向上设置有细长的形状。棒10还可以设置有指向流动的方向的一个或若干尖头尖端16，由此增加了发射器的可能发射点的数量。

在操作期间，发射器10和集电器20可以连接到电压源(未示出)，以至少在预期的流动方向的方向上在发射器10和收集器20之间感应出电场，从而引起气态流体沿所述方向的运动。当流体穿过装置1时，由流体携带的热能在与凸缘30热接触时可传递到凸缘30并最终消散到装置1的周围。

图2a-d示出了类似于图1所示的装置1的装置的第一电极或发射器10的不同示例。在图2a中，发射器10可以包括形成允许流体流过发射器10的网格的桥接件11和接头12。发射器10在垂直于预期的流动方向的平面中具有横向延伸(由图1中的箭头表示)，而桥接件11中的至少一个的至少一部分具有大于其对应的宽度w2的最大高度h1。

图2b公开了另一个示例，其中发射器10形成为具有矩形横截面和尖头尖端的棒或柱。此外，发射器10可以形成为具有多个尖端的圆柱形棒，如图2c所示，和/或包括一个或若干针状体，如图2d所示。

图3a和图3b公开了参考图1和图2a-d所描述的装置类似地配置的装置1。装置1可以包括多个导热凸缘30，每个导热凸缘30在与流动平行并且源自装置10的共同中心轴线a的相应平面中延伸。此外，盖或保护板40可以布置在与流动的方向交叉并且在凸缘30的顶端处(即，在凸缘的下游端处)的平面中。盖40可以形成为具有用于使流体穿过装置1的通孔的圆盘。收集器20可以布置在凸缘的顶端处，优选地靠近通孔，并且可以例如由与参照图2a描述的发射器的结构类似的网结构或网格结构形成，或者包括布置成在与流动的方向交叉的平面中延伸的多根电线。此外，凸缘30可以适于形成沿着装置1的长度轴线延伸的空间或空隙，以便容纳发射器10，该发射器10例如可以形成为适于至少部分地插入在由凸缘30限定的空间或空隙中的棒(未示出)。图3a示出了这种装置1的透视图，而图3b示出了从下面看的视图，如在流动的方向上所看到的。

图4公开了根据另一个实施例的装置，其可以被类似地配置为参考前面的附图讨论的装置中的任何一个装置。装置1包括收集器，该收集器可以形成为在流动的方向(由箭头指示)上定向的凸缘30的层状结构。凸缘可以例如由可以弯曲以形成层状结构的热传导和导电材料(例如铜)的平面片形成。通过凸缘30的上游端，可以布置与凸缘隔开距离d的发射器10。发射器10可以例如如先前所讨论的那样形成网格结构，或者由一个或若干电线形成。发射器10和收集器20可以布置成在流动方向上彼此间隔开正距离d。间距可以例如通过支撑结构来保持，或者在发射器10和收集器20之间布置网格间隔件。相对窄的间隙d可能是理想的，因为这样的间隙可以提供相对高的电场并且因此增强了影响流动速率的电流体动力效应。

发射器10和收集器20可以附接到传热元件50，传热元件50可以布置成传递或耗散来自发射器10和收集器20中的至少一个的热量。如图4所示，传热元件50可以由例如金属的片形成，并且可以被压配合或回流焊接到印刷电路板(未示出)中的接收结构中。在操作期间，来自穿过的气态流体的热量可以从例如收集器20经由传热元件50被散发到印刷电路板。

根据一些实施例，该装置可以包括适于吸收或防止第一电极和/或第二电极的热感应变形的悬架结构。也可以被称为变形结构的悬架结构可以例如适于将张应力施加到电极中的任何一个电极的长度方向、电极的至少一部分或电极形成的结构。图5a示出根据本发明的实施例的装置100中用作例如发射器110的网格的变形结构或悬挂结构115的一个示例。在该示例中，根据前述实施例，网格可以包括桥接件111和接头112。如图5a所示，悬架结构115可以包括在垂直于流动方向的平面上弯曲的桥接件111。弯曲形状可以例如在桥接件111的制造期间形成，或者由例如在装置100的使用期间发生的热应力引起。弯曲形状还可以包括弱化部分，例如具有减小的宽度的部分，以便在热感应应力下更容易变形。

由于网格的材料可以随着温度的升高而膨胀，因此变形结构126的桥接件111可以通过在桥接件111的长度方向上作用的压缩力而被压缩。应该理解，长度方向是在第一接头和第二接头之间的延伸方向。由此，网格的横向膨胀可以被变形结构115吸收，并且热感应应力减小，使得除了变形结构115之外的发射器110尽管热膨胀也可以保持其原始形状。然而应当理解，作用在变形结构115的桥接件111上的力也或可选地可以由例如作用在结构上的扭转力矩或扭矩引起。

图5b示出了如参考图5a所描述的类似的变形结构115，其中悬架结构115适于向发射器110施加张应力。然而应当理解，装置100可以设置有布置在发射器110、收集器120和支撑结构(未示出)中的任何一个或若干个中的变形结构115。

图6示出了包括根据前述实施例中的任何一个的三个装置100的堆叠的诸如风扇组件200的组件的横截面。横截面沿着流动的方向(在图6中由箭头指示)截取。每个装置包括电子发射电极(发射器)110、电子收集电极(收集器)120、导热凸缘(未示出)以及布置成在流动的方向上将发射器110和收集器120分开的网格间隔件130。根据该实施例，发射器110和收集器120可以包括例如形成例如主体材料或表面涂层的pt、au或不锈钢。

网格间隔件130可以例如形成为支撑发射器110和收集器120的网格。如图6所示，网格间隔件130可以包括外围框架，发射器110和收集器120的边缘部分通过例如焊接、钎焊或胶合而附接到外围框架。可选地或附加地，网格间隔件130可以包括其他间隔结构，诸如柱或间隔件等。网格间隔件130还可以包括一个或若干个间隔构件，诸如例如支撑发射器和收集器的中心部分的额外的桥接件或柱。网格间隔件130还可以包括与参照图5a和图5b描述的变形结构类似的变形结构115(未示出)。支撑结构130可以具有与发射器110和/或收集器120的热膨胀系数(cte)不同的cte。在发射器110和/或收集器120刚性地附接到支撑结构130的情况下，对于诸如例如弯曲和挠曲的变形以及诸如破裂、断开或松动接头等的损坏的风险可以通过变形结构115而被降低。由此，装置100的可靠性和使用寿命可以被增加。

发射器和收集器的间距d可以由网格间隔件130的桥接件的高度确定，这因此可以确定在发射器110和收集器120之间感应的电场的大小。发射器110和收集器120之间的距离d可以例如在0.4mm和2mm的范围内。

此外，网格间隔件130可以包括用于促进发射器110和收集器120的对准和/或堆叠的装置100的对准的对准结构。

风扇组件200还可以包括具有级间隔件(stagespacer)140的堆叠结构，该级间隔件140被布置成保持第一装置的发射器110与第二装置的收集器120之间的距离。堆叠结构140还可以包括对准结构142(图6中未示出)，以便于堆叠装置100以及可能的变形结构115、125的对准和组装，如参照图5a和图5b所描述的，以便减少组件200的部件之间的任何机械应力。

网格间隔件130和/或堆叠结构140可以例如包括诸如al2o3或macor^tm的陶瓷材料、塑料材料或任何合适的电绝缘材料。

如图6所示，发射器110和收集器120可以通过电连接器或端子150连接到外部电压源(未示出)。以这种方式，可以在相应的装置100的发射器110和收集器120之间施加电势差。电势差可以引起电场，该电场可以促进电子发射并且使流体在发射器110和收集器120中的每一个之间并且穿过其中的运动。此外，发射器110和/或收集器120与外部电源之间的电连接150可以由堆叠结构的机械特征和/或通过电接触部分129(图6中未示出)提供。机械特征可以例如被适配成使得电连接能够通过例如分发或丝网印刷，随后例如烧结或焊接而形成。有利地，堆叠的若干或全部的发射器110和/或集电器120可以在相同的制造步骤中连接。

图7a和图7b示出了根据本发明的提供给装置100的发射器110的、作为时间t的函数的电流i。在图7a中，正电流被施加并保持第一时间段，然后被移除。在第二时间段之后，电流供应再次接通，从而形成第二脉冲。重复该过程可以减少流体中可能存在的空间电荷，并且还可以允许任何电离的粒子重新结合。

为了进一步改进弛豫，可以在参照图7a描述的脉冲之间引入脉冲反向电流。图7b示出了这种过程的示例，其中正脉冲与负脉冲分离。如图7b所示，负脉冲可以具有比正脉冲更大的绝对值，但持续更短的时间段，以便实现总体正向流动。这种通过反向脉冲分离正脉冲的过程可以有利地改进弛豫，有可能去除发射器110和/或收集器120的污染物。

施加的电势差可以例如取决于装置的操作模式。在例如注入型模式的情况下，所施加的电势差可以被包括在250-5000v的范围内，这取决于发射器和收集器之间的实际距离。在例如传导型模式的情况下，对于发射器和收集器之间相同的实际距离，施加的电势差可以在10-500v的范围内。

注入型模式或离子拖曳模式可以被理解为装置的操作模式，其中在发射器处的相对高的电场使电子被注入发射器和气态流体的界面处的气态流体中，因此在气态流体中产生自由离子的电晕。另一方面，传导模式可以被理解为其中电场太低而不能产生实质电晕的模式。相反，气态流动是由气态流体中的杂质或颗粒引起的，夹带流体的流动。

在一个示例中，可以以减少臭氧形成的方式来控制外部电压供应。这可以例如通过限制最大电势差或电荷来实现，从而降低对于电击穿或火花的风险。另外或可选地，壳体、收集器和/或凸缘可以适于例如借助于催化表面来分解臭氧。

如上面概述的，图7a和图7b示出的用于控制流体的流动的方法可以体现为计算机可执行指令，该计算机可执行指令以包括储存该指令的计算机可读介质的计算机程序产品的形式被发布和使用。通过示例，计算机可读介质可包括计算机存储介质和通信介质。如本领域技术人员所熟知的，计算机存储介质包括易失的和非易失的、可移除和不可移除介质，其以任何方法或技术被实现以用于存储诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其它数据的信息。计算机存储介质(或非暂时性介质)包括但不限于ram、rom、eeprom、闪存或其它存储器技术、cd-rom、数字通用光盘(dvd)或其他光盘存储、卡式磁带、磁带、磁盘存储或其它磁存储装置。另外，技术人员已知通信介质(或暂时性介质)通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或诸如载波或其它传输机制的调制数据信号中的其它数据并包括任何信息传送介质。