專利名稱：一種離子風散熱裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及散熱器產(chǎn)品技術領域，特指一種可用于電子產(chǎn)品散熱的無噪音、 低功耗離子風散熱裝置。
技術背景電子產(chǎn)品的特別是信息電子產(chǎn)品，體積的小型化和高性能芯片的使用，使得體積功率密度變得越來越高，散熱技術的好壞成了制約產(chǎn)品品質(zhì)的重要因素。傳統(tǒng)的風扇與翅片結(jié)合的散熱器，由于受到風扇制作工藝的制約，很難適應目前筆記本電腦等電子產(chǎn)品的設計發(fā)展，散熱不良導致的電腦故障約占故障率的60%以上，因此發(fā)展新型的散熱技術，是電子產(chǎn)品小型化的關鍵點之一。業(yè)界各大廠商一直以來都在為筆記本尋找最佳的散熱方案，既要高效，又必須節(jié)能、靜音。有鑒于此，有商家推出“離子風”散熱器。其原理就是通過適當?shù)脑O計，高壓電場在電暈放電過程中，會推動空氣產(chǎn)生指定方向的氣流，簡稱離子風。將離子風導向散熱器， 并在翅片中流過，帶走翅片表面的熱量，當氣流的流量達到設計的換熱要求時，即可完成基本的散熱過程。整個散熱過程不會具有傳統(tǒng)風扇的活動元件，這樣就實現(xiàn)了靜音散熱。離子散熱技術有著傳統(tǒng)風扇散熱技術不可比擬的特點1.結(jié)構(gòu)小巧、輕薄，適合設計需求；2.節(jié)能，電耗為風扇的1/2 1/4 ；3.可產(chǎn)生與風扇同樣甚至超出的風速，但是沒有運行噪音；4.結(jié)構(gòu)簡單，沒有風扇固有的壽命問題；5.易于控制，只需調(diào)節(jié)電暈電壓即可調(diào)節(jié)風量。針對“離子風”散熱器的原理，許多人提出了各自不同的具體技術方案，見專利文獻號為CN101146430的中國專利，其公開了一種“離子風散熱裝置”，該技術方案使用芒刺尖端放電的方式，產(chǎn)生離子風，流向散熱器進行散熱。另專利文獻號為CN201541423U的中國專利，其公開了一種“等離子氣流散熱裝置，，，該技術方案使用線-線的放電方式，產(chǎn)生離子風。CN201438807U專利文獻公開了一種“離子散熱裝置及系統(tǒng)”，使用針-板放電方式產(chǎn)生離子風；CN101662120專利文獻公開了一種“離子風散熱裝置”，使用交叉的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)電極，交叉點一個電極凸起，形成電暈放電結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生離子風進行散熱。以上專利的重點都是放在了離子風的發(fā)生方式上，然而，離子風的產(chǎn)生可以在不同的電場結(jié)構(gòu)中實現(xiàn)，但是產(chǎn)生離子風的過程中，一個共同的特點被以上專利所忽視，即1.電暈放電過程中，空氣中的灰塵同樣被荷電，荷電后的灰塵因庫倫力的作用，更容易吸附在散熱器和電暈電場周邊的物體(如電子部件)上，加速散熱器表面集塵速度，反而影響散熱。從散熱器排除的空氣，因含有的顆粒物被荷電，可使出風口周邊的物體更容易沾染灰塵，產(chǎn)生“黑墻”效應。荷電后的灰塵吸入肺部，更容易沉積到肺部，可能引發(fā)累積性后果，這也是近年來采用電場負離子空氣凈化器受到市場排斥的原因。2.電暈放電過程中，空氣中的氧氣被電離，形成臭氧。超出一定濃度的臭氧會對人的健康產(chǎn)生嚴重的影響，這已經(jīng)為醫(yī)學所證實，所以許多國家包括中國都對電器產(chǎn)品產(chǎn)生的臭氧進行了嚴格的限制，即臭氧產(chǎn)生的累積濃度在M小時內(nèi)其峰值不得超過50ppb，在美國的一些州，立法要求濃度不得超過30ppb。在離子風產(chǎn)生的電暈區(qū)，臭氧濃度可能達到數(shù)個ppm，經(jīng)過氣流稀釋，從散熱器流出的空氣依舊含有500 1500ppb濃度的臭氧，對于人員需要近距離操作的筆記本電腦，臭氧濃度很容易超出安全限制。針對離子風發(fā)生過程中產(chǎn)生的灰塵荷電和臭氧問題如何解決，目前還沒有人提出相應的解決方案
實用新型內(nèi)容
本實用新型所要解決的技術問題就是克服現(xiàn)有產(chǎn)品的不足，提供一種具有凈化消除灰塵、臭氧的離子風散熱裝置。為解決上述技術問題，本實用新型采用了如下的技術方案該離子風散熱裝置是在熱源的旁側(cè)設置有電暈電場離子風發(fā)生器，于熱源和離子風發(fā)生器之間設置有集塵器； 沿離子風發(fā)生器產(chǎn)生的離子風流動方向上設置有臭氧過濾器或者臭氧過濾涂層。上述技術方案中，所述的臭氧過濾器設置于熱源和集塵器之間，該臭氧過濾器為表面涂覆有臭氧消除催化劑的多孔結(jié)構(gòu)。進一步而言，上述技術方案中，所述的臭氧過濾器采用金屬或阻燃紙質(zhì)材料制作， 該臭氧過濾器上分布供離子風通過的陣列孔?？椎男螤羁梢允橇呅?、方形、波浪形。優(yōu)選的，使用鋁金屬的六邊形蜂窩結(jié)構(gòu)，表面涂裝催化劑，以獲得盡可能小的風阻。進一步而言，上述技術方案中，所述的集塵器離子風流出方向設置有一導氣罩。通過導氣罩將離子風導向熱源。上述技術方案中，可采用將臭氧過濾涂層直接涂覆在熱源的表面的方式。上述技術方案中，所述的集塵器為靜電集塵器，其包括平行設置的若干極板以及用于清理極板表面的除塵機構(gòu)，極板與外部直流電源連接。進一步而言，上述技術方案中，所述的極板采用金屬材料制作，其表面涂覆有具有半導體特性的高阻抗涂層。進一步而言，上述技術方案中，所述的除塵機構(gòu)包括清潔刮片和推動清潔刮片沿極板表面往復運行的推桿。進一步而言，上述技術方案中，所述的熱源為一翅片散熱器或者電子設備中的發(fā)熱單元。進一步而言，上述技術方案中，所述的離子風發(fā)生器為電暈電場離子風發(fā)生器，該離子風發(fā)生器采用以下任意一種結(jié)構(gòu)線板式、針板式、針孔式；或者為了提高風速，該離子風發(fā)生器采用至少二級加速結(jié)構(gòu)，即將兩個或兩個以上的離子風發(fā)生器疊加組合使用。本實用新型所采用的技術方案中，所述使用的離子風發(fā)生器已經(jīng)是成熟的應用技術，所不同的是，本實用新型通過集塵器將離子風發(fā)生過程中的荷電灰塵收集起來，然后可通過除塵機構(gòu)將收集的灰塵清理。這樣就減少了整個散熱裝置的集塵問題。另外，本實用新型的技術方案中增加了除臭氧單元，通過該除臭氧單元可以將離子風電離過程中產(chǎn)生的臭氧消除，確保臭氧濃度不會超標。


圖1是本實用新型實施例一的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實用新型實施例一內(nèi)部結(jié)構(gòu)剖視圖；圖3是本實用新型實施例一中集塵器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本實用新型實施例二的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本實用新型實施例二內(nèi)部結(jié)構(gòu)剖視圖；圖6是本實用新型實施例三的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7A是本實用新型實施例三中第一電暈電極的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7B是本實用新型實施例三中第二電暈電極的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
見圖1-3，本實施例包括作為熱源1的翅片散熱器、離子風發(fā)生器2、集塵器3、臭氧過濾單元和導氣罩5。上述作為熱源1的翅片散熱器為普通的散熱器，在其翅片的旁側(cè)依次設置有導氣罩5、集塵器3和離子風發(fā)生器2。離子風發(fā)生器2采用電暈電場離子風發(fā)生器，其可以是線板式、針板式、針孔式等結(jié)構(gòu)，其產(chǎn)生的離子風風速在0. 5 3m/s。集塵器3為靜電集塵器，其包括平行設置的若干極板31以及用于清理極板31表面的除塵機構(gòu)32，極板31與外部直流電源連接。極板31兩端設置在絕緣基座30上，極板 31的電極交錯連接至電源的正負電極上，這樣兩相鄰極板31之間就成型電場，以吸附離子風吹過時的荷電灰塵。集塵器的極板31采用鋁合金或不銹鋼沖壓而成。為了防止極板31 間在通電情況下產(chǎn)生打火的情況，極板31的表面涂裝具有半導體特性的高阻抗涂層，如采用有機硅與二氧化鈦的混合物涂層。上述的除塵機構(gòu)32包括清潔刮片321和推動清潔刮片321沿極板31表面往復運行的推桿322。清潔刮板321與推桿322固定，并且清潔刮板321貼附在極板31的正方兩面，當推動推桿322沿極板31往復運行時，就可以將極板31表面聚集的灰塵“拂去”。上述的集塵器3可以設計成一個整體，其可以嵌入整個散熱裝置中，以便于拔出、 更換，形成可便于拆裝的方式?；蛘?，將集塵器3設計呈可拆卸結(jié)構(gòu)，即極板31和基座30 可以方便拆卸，當極板31插入基座30后，就與基座30內(nèi)的電極點形成電性接觸，這樣可以便于使用者對極板31其進行清潔。本實施例中的臭氧過濾單元為一層涂層，該臭氧過濾涂層涂覆在熱源1的表面， 結(jié)合本實施例就是在翅片散熱器的表面涂覆一層臭氧催化劑，當離子風發(fā)生器電離過程中形成的臭氧，隨氣流到達散熱器后，臭氧將被散熱器表面的臭氧催化劑還原，從而除去臭氧。一般散熱器表面涂覆臭氧過濾層的涂覆量為氣流流動方向長度的50-100%。本實用新型使用時，首先將本實用新型散熱器固定至一個發(fā)熱器件7 (例如電路板中的芯片、熱管等)上，然后將直流高壓電源6對離子風發(fā)生器2和集塵器3的極板31供電。通?？刹捎脡弘娞沾勺儔浩鞴╇?，以獲得較小的體積和良好的電氣特性。離子風發(fā)生器 2電源接通后，其將產(chǎn)生離子風，該離子風流向集塵器3中兩極板31之間的間隙，當離子風經(jīng)過后，空氣中的荷電灰塵就會被集塵器3的極板31吸附。經(jīng)過集塵器3后的氣流在導氣罩5后，流向作為熱源1的散熱器，由于散熱器表面涂覆有臭氧過濾涂層，當離子風抵達后， 氣流中的臭氧將被還原，這樣經(jīng)過散熱器最后排出的離子風中臭氧、灰塵就被除去，并且空氣中氧氣含量增加。見圖4、5，這是本實用新型的實施例2，本實施例2與實施例1之間的不同之處在于本實施例2中臭氧過濾涂層并未直接涂覆在作為熱源1的散熱器表面，而是單獨設置一個臭氧過濾器4。該臭氧過濾器4設置于熱源1導氣罩5之間，該臭氧過濾器4為表面涂覆有臭氧消除催化劑的多孔結(jié)構(gòu)。臭氧過濾器4 一般采用金屬或阻燃紙質(zhì)材料制作，該臭氧過濾器4上分布供離子風通過的陣列孔。孔的形狀可以是六邊形、方形、波浪形。優(yōu)選的， 使用鋁金屬的六邊形蜂窩結(jié)構(gòu)，表面涂裝催化劑，以獲得盡可能小的風阻。見圖6、7，這是本實用新型的實施例3，與實施例2不同的是，本實施例3中為了提高風速，離子風發(fā)生器2采用了具有二級(當然，也可以是更多級)的加速結(jié)構(gòu)。通常離子風發(fā)生器采用以下任意一種結(jié)構(gòu)線板式、針板式、針孔式。本實施例中，第一級離子風發(fā)生器21采用的是針孔式，見圖7A。第二級離子風發(fā)生器22采用的是針板式，見圖7B。以下是對本實用新型測試熱源采用疊片式鋁鍍鎳散熱器；風速計熱絲式風速計(日本加野MAX，精度0. 01m/s)臭氧測試儀紫外吸收管式(美國，API400E，精度Ippb)粒子分析儀計重分析儀(美國，TSI8530，精度0. 01mg/m3)測試箱1立方米測試艙粉塵ASHRAE522標準粉塵高壓電源連續(xù)可調(diào)靜電電源，O 20KV測試例1 按照實施例1制作本實用新型的離子風散熱裝置。具體為將散熱器內(nèi)外表面涂裝由東莞市宇潔新材料有限公司生產(chǎn)的臭氧催化涂料，涂裝厚度約為30um。將直徑0. 2mm 鎢絲作為離子風發(fā)生器2的電暈絲，其距離集塵器3前方10mm。散熱器通過長度IOmm方絕緣形導氣罩5與集塵器3連接。將上述的電暈絲、集塵器、導氣罩、散熱器安裝于截面與集塵器相仿的塑料盒中， 前端與后端各超出電暈絲與散熱器20mm，形成封閉的通道機構(gòu)，在散熱器與集塵器連接導管處開一直徑8mm小孔，作為測試孔。連接高壓電源，將裝置放入測試箱中，接通電源，調(diào)節(jié)電壓到6KV，測試離子風速，同時在散熱器出風口和測試孔分別測試臭氧濃度。在測試艙中發(fā)生標準粉塵，濃度在1 2mg/m3，開啟高壓電源，測試入口和出口的粉塵濃度。測試例2 使用沒有涂裝的散熱器臭氧過濾器使用東莞市宇潔新材料有限公司生產(chǎn)的六邊形鋁蜂窩結(jié)構(gòu)臭氧過濾器，過濾器的六邊形邊長為1mm，厚度4mm，與散熱器貼緊裝配。電暈電極使用芒刺電極，芒刺尖端距離5mm，尖端距離集塵器10mm。(圖5)采用實施例1的組合方式和測試方法。測試例3:[0062]散熱器與臭氧過濾器參照實施例2，即電暈電極采用兩級結(jié)構(gòu)，第一級為雙芒刺結(jié)構(gòu)，芒刺中心距為6mm，芒刺尖端距集塵器距離IOmm ；第二級芒刺間距為6mm，芒刺尖端對準第一級的圓孔中心點，距離為10mm。使用雙電源供電(也可使用電阻分壓方式)，第一級與第二級分別提供4500V， 6000V直流電壓。采用測試例1的組合方式和測試方法，結(jié)果見附表。測試例4 同測試例3，但調(diào)整高壓供電電壓，兩級分別提供6000V直流電壓。以上四個測試
例的結(jié)果如下
權(quán)利要求1.一種離子風散熱裝置，包括熱源(1)，其特征在于熱源(1)的旁側(cè)設置有電暈電場離子風發(fā)生器0)，于熱源(1)和離子風發(fā)生器(2)之間設置有集塵器(3)；沿離子風發(fā)生器( 產(chǎn)生的離子風流動方向上設置有臭氧過濾器(4)或者臭氧過濾涂層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種離子風散熱裝置，其特征在于所述的臭氧過濾器(4) 設置于熱源(1)和集塵器C3)之間，該臭氧過濾器(4)為表面涂覆有臭氧消除催化劑的多孔結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種離子風散熱裝置，其特征在于所述的臭氧過濾器(4) 采用金屬或阻燃紙質(zhì)材料制作，該臭氧過濾器(4)上分布供離子風通過的陣列孔。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種離子風散熱裝置，其特征在于所述的集塵器(3)離子風流出方向設置有一導氣罩(5)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種離子風散熱裝置，其特征在于所述的臭氧過濾涂層涂覆在熱源(1)的表面。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任意一項所述的一種離子風散熱裝置，其特征在于所述的集塵器C3)為靜電集塵器，其包括平行設置的若干極板(31)以及用于清理極板(31)表面的除塵機構(gòu)(32)，極板(31)與外部直流電源連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種離子風散熱裝置，其特征在于所述的極板(31)采用金屬材料制作，其表面涂覆有具有半導體特性的高阻抗涂層。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種離子風散熱裝置，其特征在于所述的除塵機構(gòu)(32)包括清潔刮片(321)和推動清潔刮片(321)沿極板(31)表面往復運行的推桿(322)。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種離子風散熱裝置，其特征在于所述的熱源(1)為一翅片散熱器或者電子設備中的發(fā)熱單元。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種離子風散熱裝置，其特征在于所述的離子風發(fā)生器 (2)為電暈電場離子風發(fā)生器，該離子風發(fā)生器(2)采用以下任意一種結(jié)構(gòu)線板式、針板式、針孔式；或者該離子風發(fā)生器(2)采用至少二級加速結(jié)構(gòu)。
專利摘要本實用新型涉及散熱器產(chǎn)品技術領域，特指一種可用于電子產(chǎn)品散熱的無噪音、低功耗離子風散熱裝置。該離子風散熱裝置是在熱源的旁側(cè)設置有電暈電場離子風發(fā)生器，于熱源和離子風發(fā)生器之間設置有集塵器；沿離子風發(fā)生器產(chǎn)生的離子風流動方向上設置有臭氧過濾器或者臭氧過濾涂層。所述使用的離子風發(fā)生器已經(jīng)是成熟的應用技術，所不同的是，本實用新型通過集塵器將離子風發(fā)生過程中的荷電灰塵收集起來，然后可通過除塵機構(gòu)將收集的灰塵清理。這樣就減少了整個散熱裝置的集塵問題。另外，本實用新型的技術方案中增加了除臭氧單元，通過該除臭氧單元可以將離子風電離過程中產(chǎn)生的臭氧消除，確保臭氧濃度不會超標。
文檔編號B01D53/86GK201956337SQ20102069642
公開日2011年8月31日 申請日期2010年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月31日
發(fā)明者劉興龍, 向豐華, 王寶柱 申請人:東莞市宇潔新材料有限公司