离子风散热装置的制作方法

1.本技术涉及电子器件散热技术领域，尤其涉及一种离子风散热装置。


背景技术：

2.电子器件在运行时会产生大量的热量，随着电子技术的快速发展，电子器件集成技术更加成熟，使电子产品趋于小型化以便于携带。高度集成的电子器件的功率密度也较高，相应地会产生较多的热量。为提高电子器件的使用性能，需要及时将热量排出。
3.相关技术中，通常使用风扇将热量散出，风扇的风噪较大，不能满足对噪音有严格控制的场合的需求。


技术实现要素：

4.本技术实施例提供了一种离子风散热装置，利用电极产生离子风，不需要运动部件参与，即可降低噪音，满足对噪音严格控制场合的使用需求。
5.本技术实施例提供了一种离子风散热装置，包括支撑件、第一电极、第二电极以及驱动器；支撑件具有风道；第一电极设于风道的风道壁；第二电极设于风道的风道壁，与第一电极同轴设置，且第二电极在轴向上与第一电极间隔设置，且第二电极在轴向的厚度尺寸大于第一电极的厚度尺寸；驱动器设置于支撑件上，且具有正极和负极，正极与第一电极以及第二电极中的一者连接，负极与第一电极以及第二电极中的另一者连接。
6.在一些实施例中，支撑件与第一电极对应的位置设置有第一凹槽，第一电极的部分位于第一凹槽内，其余部分露出第一凹槽外；支撑件与第二电极对应位置设置有第二凹槽，第二电极的部分位于第二凹槽内其余部分露出第二凹槽外；或离子风散热装置还包括支架，支架环设于风道壁，且与支撑件连接，第一电极以及第二电极均与支架连接，以使第一电极以及第二电极通过支架与支撑件连接。
7.基于上述实施例，第一凹槽可为第一电极进行定位，仅有小部分位于第一凹槽内，第一电极的大部分位于第一凹槽外；第二凹槽进也可为第二电极进行定位，仅有小部分位于第二凹槽内，第二电极的大部分位于第二凹槽外；以增大外露于第一凹槽的第一电极与外露于第二凹槽的第二电极的对应面积，进而增加第一电极与第二电极的作用有效性。
8.支架环设于风道壁，且与支撑件连接，第一电极以及第二电极均与支架连接，以使第一电极以及第二电极通过支架与支撑件连接，进而将第一电极以及第二电极安装固定于风道内。
9.在一些实施例中，第一电极粘接或卡接至风道壁；和/或第二电极粘接或卡接至风道壁。
10.基于上述实施例，第一电极也可粘接或卡接于风道壁；同时，第二电极也可粘接或是卡接于风道壁，以提高第一电极以及第二电极安装于风道壁的牢固性以及便利性。
11.在一些实施例中，驱动器设置于支撑件外表面或者嵌设于支撑件，且驱动器具有接电口，接电口外漏于支撑件，以供外部电源与接电口电性连接。
12.基于上述实施例，驱动器可通过粘接以及卡接等方式安装固定于支撑件外表面；接电口位于驱动器上外漏于支撑件的部分，以供外部电源与接电口电性连接，为驱动器提供运行所需的电能。
13.在一些实施例中，第一电极以及第二电极均为圆环状，且第一电极与第二电极的内径均大于或者等于第一阈值，且小于或等于第二阈值。
14.基于上述实施例，第一电极与第二电极的内径均大于或等于第一阈值且小于或等于第二阈值，增大第一电极的内径可增大第一电极电离出的空气中的离子的量，进而增加离子风量，以提高散热效率。
15.在一些实施例中，第一电极呈细丝圆环状；第二电极为圆环片状，第二电极呈圆环片状的内环面第二电极的轴线平行。
16.基于上述实施例，第一电极产生电晕放电，电晕产生的离子在电场的作用下运动至第二电极，圆环片状的第二电极可增加接收离子的范围，以增大的离子风的风量，进而提高离子风的散热效率。
17.在一些实施例中，第一电极与第二电极相互靠近的两端在轴向上的距离大于或等于第三阈值且小于或等于第四阈值；第二电极在轴向上的厚度尺寸大于或等于第五阈值且小于或等于第六阈值。
18.基于上述实施例，第一电极与第二电极相互靠近的两端在轴向上的距离大于或等于第三阈值且小于或等于第四阈值；第二电极在轴向上的厚度尺寸大于或等于第五阈值且小于或等于第六阈值，以保证离子风散热装置的出风效果，提高离子风的散热效率。
19.在一些实施例中，第一电极的材料为铝或铜，第二电极的材料为铝或铜。
20.基于上述实施例，铝材料以及铜材料均具有较好的导电性，可使第一电极以及第二电极做出及时反应，以提高离子风的产生速度；进一步地，进而可降低第一电极以及第二电极上的电能的损耗以节省电能。
21.在一些实施例中，离子风散热装置还包括两条连接走线，其中一条走线连接正极与所述第一电极，另一条连接走线连接负极与所述第二电极，其中，支撑件内开设有走线通道，两条连接走线穿设于同一走线通道内且相互绝缘，或者，两条连接走线穿设于不同走线通道内。
22.基于上述实施例，支撑件内开设有走线通道，两条连接走线穿设于同一走线通道内且相互绝缘，或者，两条连接走线穿设于不同走线通道内，便于设置在支撑件的驱动器与第一电极以及第二电极电连接。
23.在一些实施例中，驱动器为变压器，外部电源通过变压器与第一电极以及第二电极电性连接。
24.基于上述实施例，外部电源通过变压器与第一电极以及所述第二电极电性连接，以使外部电源接入的电信号经由变压器形成高电压，进一步地，第一电极与变压器的输出正极连接，第二电极与变压器的输出负极连接，以形成沿定向运动的离子风。
25.基于本技术实施例提供的离子风散热装置，当驱动器施加于第一电极与第二电极之间的电压足够高时，第一电极产生电晕放电现象，电晕效应产生的离子在电场的作用下加速并与空气中的中性分子发生碰撞交换动量和能量，形成沿轴线方向的定向运动的离子风。同时第一电极与第二电极利用产生的离子的定向运动带动空气中的分子运动以形成风
流，避免使用活动机械部件，可减小噪音的产生，以使离子风散热装置可适用于对噪音有严格控制的场合，进而以扩大离子风散热装置的适用范围。
附图说明
26.为了更清楚地说明本技术实施例或相关技术中的技术方案，下面将对实施例或相关技术中描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
27.图1为本技术一种实施例中的离子风散热装置的结构示意图；
28.图2为图1中沿a-a方向的剖视图；
29.图3为本技术一种实施例中的第一电极与第二电极间的位置关系的示意图。
30.附图标记：
31.1、支撑件；11、第一凹槽；12、第二凹槽；13、风道；131、风道壁；2、第一电极；3、第二电极；4、驱动器；s、轴线方向。
具体实施方式
32.为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
33.请参见图1-2，本技术实施例提供了一种离子风散热装置，包括支撑件1、第一电极2、第二电极3以及驱动器4。
34.支撑件1用于对第一电极2、第二电极3以及驱动器4进行支撑，支撑件1的外部形状可为长方体、圆柱体以及圆球等，具体的形状可根据实际的空间位置(电子器件间的位置关系)的需求进行设置。为了较为详细地对本技术中的结构进行展开，以下以支撑件1的外部形状为长方体为例叙述。
35.支撑件1的内部可设置有风道13，风道13沿轴线方向s贯穿支撑件1的相背两侧面，风道13的沿垂直于轴线方向s的任一截面的形状一致，以使风流可较为顺畅地通过风道13。
36.第一电极2可设于风道13的风道壁131；第二电极3也可设于风道13的风道壁131，第一电极2与第二电极3同轴设置且第一电极2与第二电极3沿轴向上间隔设置。进一步地，风道13的轴线可与第一电极2以及第二电极3的一致，以使风道13更加规整，进而减小风阻。
37.需要说明的是，第一电极2以及第二电极3可为环状，且第一电极2以及第二电极3环设于风道13的风道壁，本技术不做具体限制，可根据实际的需求设置。
38.驱动器4设置在支撑件1，且具体可以将驱动器4设置在支撑件1的侧面，以便于用户对驱动器4的操作。
39.进一步地，驱动器4具有正极和负极，驱动器4的正极可与第一电极2电性连接，驱动器4的负极与的第二电极3电性连接。
40.根据别费尔德-布朗效应，当一对有特定几何结构的电极相对放置，浸入绝缘介质后，再加上合适的电压，一种试图移动装置的力就会产生的现象。
41.具体来说，驱动器4的正极与第一电极2连接以接入高电压，驱动器4的负极与第二
电极3连接以接入低电压，当驱动器4施加于第一电极2与第二电极3之间的电压足够高时，第一电极2产生电晕放电现象，电晕效应产生的离子在电场的作用下加速并与空气中的中性分子发生碰撞交换动量和能量，形成沿轴线方向由第一电极2至第二电极3的定向运动的离子风。
42.第一电极2与第二电极3平行设置，且第一电极2与驱动器4的正极连接以作为发射极，第二电极3与驱动器4的负极连接以作为接收极，当驱动器4施加高电压(该高电压在空气中原子的击穿电压范围内)至第一电极2与第二电极3之间，发射极的强电场电离空气中的原子，且将离子加速到接收极，对离子产生沿轴线方向s由第一电极2至第二电极3定向运动的推力。在离子由发射极推到接收极的过程中，离子云裹挟了中性的未电离分子，加速这部分分子的定向运动，进而产生从第一电极2到第二电极3方向的风流。
43.同时，第一电极2与第二电极3利用产生的离子的定向运动带动空气中的未电离的分子运动以形成风流，该离子风散热装置能够减少相关技术中风扇的轴承叶片等活动机械部件的使用，结构构造简单且制造工序简洁，可节省生产制造的成本，以及减小组装的时间以提高生产效率。同时避免使用活动机械部件，可减小噪音的产生，以使离子风散热装置可适用于对噪音有严格控制的场合例如在静音室内运行的仪器，进而以扩大离子风散热装置的适用范围。
44.进一步地，请参见图1结合图3，第二电极3沿轴线方向s的厚度尺寸大于第一电极2的厚度尺寸，可以增加第二电极3对离子的接收的量，以增大离子风的风量，进而提高散热效率。
45.在一些实施例中，驱动器4的正极也可与第二电极3电性连接，驱动器4的负极可与第一电极2电性连接，以形成由第一电极2至第二电极3的定向运动的离子风。
46.需要说明的是，风道壁131在为第一电极2以及第二电极3提供安装位置的基础上，也可为离子风进行导向，以使离子风聚集在风道13内，且沿轴线方向s输出。
47.进一步地，沿垂直于风道13轴线方向，风道13的截面可为圆状，第一电极2以及第二电极3也可设置为圆环状，且第一电极2与第二电极3的轴线均与风道13的轴线一致，以便于第一电极2以及第二电极3安装于风道壁131，也可使第一电极2与第二电极3产生的离子风沿风道13的延伸方向定向输出。
48.在一些实施例中，第一电极2以及第二电极3的形状可根据实际需求进行设置，为了便于第一电极2以及第二电极3可较为便利地安装于的风道壁131，第一电极2与第二电极3的形状可与风道13沿垂直于轴线方向s的截面仿形一致。具体来说，第一电极2以及第二电极3的形状可为正方环形以及不规则环形等。
49.进一步地，请参见图2，支撑件1与第一电极2对应的位置设置有第一凹槽11，第一电极2的部分位于第一凹槽11内，其余部分露出第一凹槽11外；支撑件1与所述第二电极3对应位置设置有第二凹槽12，第二电极3的部分位于第二凹槽12内，其余部分露出第二凹槽12外；第一电极2露出第一凹槽11的部分与第二电极3露出第二凹槽12的部分对应设置，以作用形成离子风。
50.第一凹槽11可为第一电极2进行定位以及固定，具体地，第一电极2仅有小部分位于第一凹槽11内，第一电极2的大部分位于第一凹槽11外；第二凹槽12进也可为第二电极3进行定位以及固定，第二电极3仅有小部分位于第二凹槽12内，第二电极3的大部分位于第
二凹槽12外，通过上述结构，既实现了对第一电极2以及第二电极3与支撑件1的固定，也可以增大第一电极2与第二电极3在风道13内的对应体积，进而提高第一电极2与第二电极3的形成离子风的效率。进一步地，第一电极2可卡设和/或粘接在第一凹槽11的槽壁，第二电极3可卡设和/或粘接在第二凹槽12的槽壁，以将第一电极2以及第二电极3较为稳固地安装于风道壁131即可。
51.在一些实施例中，离子风散热装置还可包括支架(图未标出)，支架环设于风道壁131，且与支撑件1连接，第一电极2以及第二电极3均与支架连接，以使第一电极2以及第二电极3通过支架与支撑件1连接，进而将第一电极2以及第二电极3安装固定于风道13内。进一步地，支架凸设于风道壁131，以使第一电极2与第二电极3完全位于风道13内，从而使得第一电极2与第二电极3在风道13内完全对应，进而提高第一电极2与第二电极3的形成离子风的效率。
52.进一步地，第一电极2也可直接粘接或卡接于风道壁131；同时，第二电极3也可直接粘接或是卡接于风道壁131，以提高第一电极2以及第二电极3安装于风道壁131的牢固性以及便利性。
53.进一步地，驱动器4可通过粘接以及卡接等方式安装固定于支撑件1外表面；也可通过螺钉，将驱动器4安装于支撑件1的外表面。在一些实施例中，支撑件1上也可开设有凹槽，以将驱动器4嵌设于凹槽内，以提高驱动器4与支撑件1连接的牢固性。驱动器4具有接电口，接电口位于驱动器4上外漏于支撑件1的部分，以供外部电源与接电口电性连接，为驱动器4提供运行所需的电能。
54.请参阅图3，在一些实施例中，第一电极2可设置为细丝圆环状，第二电极3可设置为圆环片状，第二电极3呈的内环面与第二电极3的轴线平行。与驱动器4的正极连接的第一电极2产生电晕放电，电晕产生的离子在电场的作用下运动至第二电极3，圆环片状的第二电极3可增加接收离子的范围，以增大离子风的风量，进而提高离子风的散热效率。
55.在一些实施例中，请参见图2结合图3，为了保证离子风散热装置的出风效果，以提高离子风的散热效率，第一电极2与第二电极3相互靠近的两端在轴向上的距离h1大于或等于第三阈值且小于或等于第四阈值；第二电极3在轴向上的厚度尺寸h2大于或等于第五阈值且小于或等于第六阈值。
56.需要说明的是，第三阈值可为25mm，第四阈值可为35mm，第五阈值可为35mm，第六阈值可为45mm，本技术对第三阈值、第四阈值、第五阈值以及第六阈值不做限定，可根据实际的需求设置。
57.本技术中，以第一电极2与第二电极3相互靠近的两端在轴向上的距离h1为30mm进行离子风推力的计算：
58.推力的计算根据别费尔德-布朗效应以及与希尔-朗缪尔方程的结合得到：
59.f＝ih1/k
60.其中，f为离子风产生的推力；i为第一电极2或者第二电极3内的电流；h1为第一电极2与第二电极3相互靠近的两端在轴向上的距离；k为流体的离子迁移系数，国际单位制中流体的离子迁移系数以amp-sec2/kg作为单位，在空气中k值通常为：k＝2*10-4
amp-sec2/kg。
61.则有：i＝1*10-3
a；h1＝30*10-3
m；k＝2*10-4
amp-sec2/kg，进而
62.f＝ih1/k＝0.15n
63.即是离子定向运动产生的推力f为0.15n，在一些实施例中，离子定向运动产生的推力f可通过调整气压、气温、电压以及湿度等来调整。
64.进一步地，为了提高离子风的散热效果，以提散热效率，第一电极2以及第二电极3均设置为圆环状，第一电极2与第二电极3的内径d均大于或等于第一阈值且小于或等于第二阈值，通过增大第一电极2的直径可增大第一电极2电离出的空气中的离子数量，进而增加离子风量，以提高散热效率。
65.需要说明的是，第一阈值可为95mm，第二阈值可为105mm，本技术对第一阈值以及第二阈值不做限定，可根据实际的需求设置。
66.在一些实施例中，第一电极2的材料为铝或铜，第二电极3的材料为铝或铜。铝材料以及铜材料均具有较好的导电性，可使第一电极2以及第二电极3做出及时反应，以提高离子风的产生速度。
67.在一些实施例中，为了便于设置在支撑件1的驱动器4与第一电极2以及第二电极3电连接，离子风散热装置还包括两条连接走线(图未标出)，其中一条走线连接正极与第一电极2，另一条连接走线连接负极与第二电极3，其中，支撑件1内开设有走线通道(图未标出)，两条连接走线可穿设于同一走线通道内且相互绝缘，两条所述连接走线也可穿设于不同走线通道内。
68.进一步地，请参见图1，驱动器4为变压器，外部电源通过变压器与第一电极2以及所述第二电极3电性连接，以使外部电源接入的电压经由变压器形成高电压，进一步地，第一电极2与变压器的正极连接，第二电极3与变压器的负极连接，以形成由第一电极2至第二电极3的定向运动的离子风；在一些实施例中，第一电极2也可的变压器的负极电性连接，第二电极3也可变压器的正极连接，以形成由第二电极3至第一电极2的定向运动的离子风。
69.本实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本技术的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
70.以上仅为本技术的较佳实施例而已，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。