專利名稱：熱交換裝置的制作方法
熱交換裝置技術(shù)區(qū)域本發(fā)明涉及熱交換裝置。
背景技術(shù)：
作為使用了電子放射元件的熱交換裝置，現(xiàn)有提出有在專利文獻(xiàn)1中所記載的熱 交換裝置。該熱交換裝置(發(fā)熱體散熱裝置1)具備與發(fā)熱體2接觸的散熱片3 ；與散熱片 3分離設(shè)置的、并隔著該分離部分的空氣向散熱片3提供電子的電子放射元件4。電子放射 元件4，具備電極基板7 ；薄膜電極9 ；對(duì)電極基板7和薄膜電極9之間施加電壓的電源10 ； 及電子加速層8，其通過電源10施加電壓，在其內(nèi)部使電子加速，從薄膜電極9放射出電子。 電子加速層8的至少一部分由絕緣體物質(zhì)構(gòu)成。由此，不依賴于電場容易集中的構(gòu)造，可以 維持和提高熱交換性能。另外，在專利文獻(xiàn)2中，公開了作為在真空中使用電子放射元件的前處理，把元件 暴露在甲烷中，對(duì)元件通電，改變電特性的技術(shù)。專利文獻(xiàn)1 日本國專利公報(bào)“特許第4314307號(hào)(2009年8月12日發(fā)行)”；專利文獻(xiàn)2 日本國公開專利公報(bào)“特開2001-195973號(hào)(2001年7月19日公開)?？墒?，在上述專利文獻(xiàn)1中記載的熱交換裝置遺留有以下的問題。S卩，在上述熱交換裝置中，雖然通過使用電子放射元件，使熱交換性能得到了提 高，但是需要進(jìn)一步提高熱交換性能。另外，作為電子放射元件，在使用上下的電極間的電 子加速層的一部分用絕緣體構(gòu)成的電子放射元件的情況下，還遺留有在電子放射元件的表 面附著空氣流中的灰塵，逐漸降低熱交換性能(冷卻效果)的問題。另外，還遺留有由于電子放射元件的表面附著微量的氣體，使熱交換性能降低的 問題。需要說明的是，作為由于微量氣體，使電子放射元件的性能發(fā)生變化或者劣化的例 子，可以舉出以下的例子。即，在制作電子放射元件時(shí)作為有機(jī)溶劑使用的甲苯或乙醇類， 在溶劑的揮發(fā)不充分的情況下，電子放射元件的性能有很大的變動(dòng)、劣化。另外，對(duì)與制做 成的電子放射元件，使其暴露在乙醇或水蒸汽當(dāng)中時(shí)，其元件的性能有很大的變動(dòng)、劣化。 另外，在專利文獻(xiàn)2中公開的電子放射元件，是詳細(xì)的機(jī)理不清楚的、由于微量氣體使元件 的特性發(fā)生變化的例子。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述問題做出的發(fā)明，其目的在于實(shí)現(xiàn)一種抑制熱交換性能的降 低，可以使熱交換性能得到進(jìn)一步提高的熱交換裝置。本發(fā)明的熱交換裝置，為了解決上述問題，具備電子放射元件，其與導(dǎo)電性的被 加熱交換體分離配置，隔著該分離部的空氣向上述被加熱交換體提供電子，該熱交換裝置 進(jìn)行上述被加熱交換體和空氣之間的熱交換，其特征在于，上述電子放射元件，具備電極 基板；薄膜電極；第一電壓施加單元，其對(duì)電極基板和薄膜電極之間施加電壓；及電子加速 層，其通過第一電壓施加單元施加電壓在其內(nèi)部使電子加速，并使該電子從該薄膜電極放出，上述電子加速層，至少一部分由絕緣體物質(zhì)構(gòu)成，而且，還備有空氣過濾器，空氣經(jīng)由該 空氣過濾器流入到上述電子放射元件的表面。本發(fā)明的熱交換裝置，是具備與導(dǎo)電性的被加熱交換體分離配置，隔著該分離部 的空氣向上述被加熱交換體提供電子的電子放射元件，與上述被加熱交換體進(jìn)行熱交換的 結(jié)構(gòu)。而且，該電子放射元件具備由電極基板；薄膜電極；向電極基板和薄膜電極之間施加 電壓的第一電壓施加單元；及電子加速層，其通過第一電壓施加單元施加電壓在其內(nèi)部使 電子加速，從該薄膜電極中放出電子。上述電子加速層至少一部分由絕緣體物質(zhì)構(gòu)成。根 據(jù)該構(gòu)成，可以實(shí)現(xiàn)在內(nèi)部電場中能夠放射出電子的電子放射元件。即，電子放射元件隔著 存在于與被加熱交換體之間的分離部中的空氣向被加熱交換體放射電子。該電子碰撞并附 著在分離部中存在的空氣分子上。通過該碰撞、附著，使空氣分子離子化。而且，被離子化 后的空氣分子沿著電場移動(dòng)而產(chǎn)生離子風(fēng)，該離子到達(dá)被加熱交換體，由此攪拌在被加熱 交換體表面的被加熱后的空氣分子，在被加熱交換體和被加熱交換體表面的空氣之間發(fā)生 熱交換。其結(jié)果，被加熱交換體被冷卻。根據(jù)上述構(gòu)成，在內(nèi)部電場可以放射出電子的電子放射元件，是與被加熱交換體 分離地配置的結(jié)構(gòu)。由此，電子放射元件，可以穩(wěn)定地對(duì)大氣中供給電子，產(chǎn)生離子風(fēng)，獲得 優(yōu)良的熱交換性能。而且，根據(jù)上述構(gòu)成，上述熱交換裝置還具備空氣過濾器，因?yàn)榭諝饨?jīng)由該空氣過 濾器流入到上述薄膜電極的表面，所以可以防止灰塵附著到電子放射元件的表面。因此，可 以抑制由于附著在電子放射元件的灰塵而引起的熱交換性能(冷卻效率)的降低，從而可 以長期地獲得高的熱交換性能(冷卻效率)。如上所述，根據(jù)上述構(gòu)成，可以實(shí)現(xiàn)一種抑制熱交換性能的降低，進(jìn)一步提高熱交 換性能的熱交換裝置。本發(fā)明的其他的目的、特征以及優(yōu)點(diǎn)，根據(jù)以下的記載可以充分地理解。另外，本 發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)，參照參考附圖，根據(jù)以下的說明可以理解。發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明，作為電子放射元件，由于使用設(shè)置電子加速層后的電子放射元件，該 電子加速層的電極基板和薄膜電極之間至少有一部分由絕緣體物質(zhì)構(gòu)成，由此可以得到優(yōu) 良的熱交換性能。而且，由于上述熱交換裝置具備空氣過濾器，空氣經(jīng)由該空氣過濾器流入 到上述薄膜電極的表面，所以抑制由元件表面附著的灰塵引起的熱交換性能的降低，從而 可以長期地得到高的熱交換性能。由此，可以實(shí)現(xiàn)一種抑制熱交換性能的降低，進(jìn)一步提高 熱交換性能的熱交換裝置。


圖1是表示本發(fā)明一實(shí)施方式的熱交換裝置(冷卻裝置)的優(yōu)選的一例的剖面 圖。圖2是在圖1中所示的熱交換裝置的散熱片以及電子放射元件部分被放大后的要 部放大圖。圖3是圖1所示的熱交換裝置中的電子加速層被放大后的要部放大剖面圖。圖4是表示在實(shí)施例1中使用的發(fā)熱體散熱裝置的結(jié)構(gòu)的剖面圖。
5
圖5是表示使用實(shí)施例1中的發(fā)熱體散熱裝置來檢證冷卻效果的結(jié)果的曲線圖。圖6是表示本發(fā)明其他實(shí)施方式的熱交換裝置(冷卻裝置)的電子放射元件的結(jié) 構(gòu)的剖面圖。圖7是表示本發(fā)明另一實(shí)施方式的熱交換裝置(冷卻裝置)中具備的旋轉(zhuǎn)葉片式 空氣流發(fā)生器的結(jié)構(gòu)的俯視圖。圖8是表示本發(fā)明另一實(shí)施方式的熱交換裝置(冷卻裝置)的電子放射元件的結(jié) 構(gòu)的立體圖。圖9是表示本發(fā)明另一實(shí)施方式的熱交換裝置的剖面圖。圖中符號(hào)說明1發(fā)熱體散熱裝置(熱交換裝置、冷卻裝置)2發(fā)熱體2，發(fā)熱體3散熱片(被加熱交換體)4電子放射元件5電源(第二電壓施加單元)5，電源(第二電壓施加單元)6接地線7電極基板8電子加速層9薄膜電極10電源(第一電壓施加單元)11絕緣體微粒子(絕緣體物質(zhì))12金屬微粒子(導(dǎo)電微粒子)13送風(fēng)管14風(fēng)機(jī)15溫度測量端子16離子17撓性基材18薄膜電極19旋轉(zhuǎn)葉片式空氣流發(fā)生器20葉片20a表面21電子放射元件22網(wǎng)格基材22a表面23風(fēng)機(jī)(向薄膜電極的表面提供空氣流的風(fēng)機(jī))24空氣過濾器
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的熱交換裝置是把離子風(fēng)吹向被加熱交換體，在被加熱交換體和該表面的 空氣之間進(jìn)行熱交換的裝置。該熱交換是安裝下述進(jìn)行的。產(chǎn)生離子風(fēng)，并將該離子風(fēng)輸 送到被加熱交換體，由此攪拌在被加熱交換體的表面被加熱后的空氣分子，在被加熱交換 體和被加熱交換體表面的空氣之間發(fā)生熱交換。需要說明的是，在上述熱交換中，包含從相對(duì)溫度高的被加熱交換體向相對(duì)溫度低 的空氣的熱量轉(zhuǎn)移的交換，以及從相對(duì)溫度高的空氣向相對(duì)溫度低的被加熱交換體的熱量轉(zhuǎn) 移的交換。在以下的實(shí)施方式中，作為本發(fā)明的熱交換裝置，例舉了從相對(duì)溫度高的被加熱交 換體向相對(duì)溫度低的空氣進(jìn)行熱量轉(zhuǎn)移的交換的發(fā)熱體散熱裝置(冷卻裝置)進(jìn)行說明。另外，在本發(fā)明中所謂“被加熱交換體”是指電子放射元件放射電子的電子放射對(duì) 象。在以下的實(shí)施方式中，對(duì)使用散熱片作為“被加熱交換體”，由離子風(fēng)冷卻散熱片，間接 地冷卻與散熱片直接接觸的發(fā)熱體的裝置進(jìn)行說明。即，在以下的實(shí)施方式中，熱交換是在 散熱片和散熱片表面的空氣之間進(jìn)行的，進(jìn)而，在散熱片和發(fā)熱體之間進(jìn)行。需要說明的是，作為“被加熱交換體”的“發(fā)熱體”也可以是由離子風(fēng)直接冷卻的 結(jié)構(gòu)。(實(shí)施方式1)以下，基于圖1或圖9對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式一進(jìn)行說明。需要說明的是，以下所述的結(jié)構(gòu)不過是本發(fā)明的一個(gè)具體的例子，本發(fā)明并不局 限于此。圖1是本實(shí)施方式的發(fā)熱體散熱裝置(冷卻裝置)1的優(yōu)選的一例的剖面圖。發(fā)熱體散熱裝置1，是把發(fā)熱體2放出的熱量散熱到外部的裝置，具備散熱片 (被加熱交換體)3 ；電子放射元件4 ；電源(第二電壓施加單元)5。散熱片3由導(dǎo)電材料構(gòu) 成，并與發(fā)熱體2接觸。而且，與散熱片3的發(fā)熱體2側(cè)的相反側(cè)的表面3a與空氣接觸，其 至少一部分區(qū)域形成多個(gè)凸部3b。另外，電子放射元件4與散熱片3的表面3a對(duì)置配置。 該電子放射元件4與散熱片3的表面3a分離，隔著該分離部的空氣，向散熱片3提供電子。 需要說明的是，空氣經(jīng)由未圖示的空氣過濾器流向電子放射元件4和散熱片3的表面3a之 間的分離部。另外，散熱片3和電子放射元件4與電源5連接。通過該電源5對(duì)散熱片3 和電子放射元件4之間施加電壓。這時(shí)，從電子放射元件4中放射出電子。并且，該電子沖 撞附著于在散熱片3和電子放射元件4之間的分離部中存在的空氣分子上。由于該碰撞、 附著，使空氣分子離子化。并且，被離子化后的空氣分子，沿著圖1中的箭頭的方向(沿著 發(fā)熱體3和電子放射元件4之間的電場)移動(dòng)，由此形成離子風(fēng)。并且，該離子到達(dá)散熱片 3，由此被發(fā)熱體2加熱，與在散熱片3的表面存在的空氣分子攪拌、交換。另外，由于離子 到達(dá)散熱片3，所以使散熱片3充電。為了抑制該充電，發(fā)熱體散熱裝置1與接地線6連接。圖2是圖1所示的發(fā)熱體散熱裝置1中的散熱片3及電子放射元件4的部分被放 大后的要部放大圖。如該圖所示，電子放射元件4具備電極基板7 ；電子加速層8 ；薄膜電 極9;電源(第一電壓施加單元)10。電子加速層8被電極基板7和薄膜電極9夾持著。另 外，電源10對(duì)電極基板7和薄膜電極9之間施加電壓。電子加速層8的至少一部分由絕緣 體物質(zhì)構(gòu)成。電子放射元件4通過對(duì)電極基板7和薄膜電極9之間施加電壓，在電子基本 7和薄膜電極9之間(即，電子加速層8)使電子加速，并使電子從薄膜電極9中放射出去。如上所述，發(fā)熱體散熱裝置1具備兩個(gè)電源即電源5以及電源10，電源10用于在電子放射元件4的電子加速層8中使電子加速，并使電子從薄膜電極9中放射出去。另一 方面，電源5被使用于將從薄膜電極9中放射出的電子附著到散熱片3上。另外，發(fā)熱體散熱裝置1具備風(fēng)機(jī)23，其作為空氣供給單元，向散熱片3和電子 放射元件4之間的分離部提供空氣；和空氣過濾器24?？諝膺^濾器24是配置在分離部和 風(fēng)機(jī)23之間，該分離部在散熱片3和電子放射元件4之間。由風(fēng)機(jī)23提供的空氣流23a 經(jīng)由空氣過濾器24流入到散熱片3和電子放射元件4之間的分離部?？諝膺^濾器24是收 集、過濾空氣流23a中的灰塵的過濾器。這樣，根據(jù)發(fā)熱體散熱裝置1，空氣流23a經(jīng)由空氣過濾器24流入到散熱片3和電 子放射元件4之間的分離部。由此，被除去了灰塵后的空氣流23a流入到薄膜電極9的表 面。因此，發(fā)熱體散熱裝置1可以防止在薄膜電極9的表面附著灰塵。所以，根據(jù)這樣的發(fā) 熱體散熱裝置1，可以抑制電子放射元件4的表面附著的灰塵所引起的冷卻效率的降低，從 而長期獲得高的冷卻效果。另外，空氣過濾器24也可以是收集、過濾大氣中微量氣體的過濾器。在這里 所說的「大氣中的微量氣體」，是指具有揮發(fā)性的有機(jī)化合物(V0C(Volatile organic compounds))、臭氧、水蒸汽等。所謂VOC是具有揮發(fā)性、在大氣中是氣體的有機(jī)化合物的 總稱，可以舉出甲苯、二甲苯、乙酸乙酯等多種多樣的物質(zhì)。這樣，因?yàn)榭諝膺^濾器24是收 集、過濾大氣中的微量氣體的過濾器，所以起到了減輕該灰塵吸附到電子放射元件4上的 作用，并收到了防止由于微量氣體吸附到元件上而引起的電子放射元件4性能的劣化的效 果。如上所述，為了收集、過濾大氣中的微量氣體，空氣過濾器24優(yōu)選含有活性炭、二氧化 物錳以及氧化鈦中當(dāng)中至少一種。活性炭吸收各種微量氣體，二氧化物錳主要對(duì)臭氧的分 解有效，氧化鈦對(duì)VOC的分解有效。如發(fā)熱體散熱裝置1那樣，在大氣中的熱交換中利用了電子放射元件4的情況下， 由于空氣過濾器24除去大氣中的微量氣體，對(duì)長期地維持電子放射元件4的性能有效。散熱片3和薄膜電極9的分離距離，只要是從薄膜電極9放射出的電子能夠附著 到散熱片3上的距離，就沒有特別的限制。例如，分離距離優(yōu)選是100 μ m 50cm，更優(yōu)選是 100 μ m 10mm，特別優(yōu)選是100 μ m 1mm。在發(fā)熱體散熱裝置1中，電子放射元件4的電極基板7，也可以是例如SUS、Ti、Cu 等金屬基板，還可以是例如Si、Ge、GaAs等半導(dǎo)體基板。另外，如果是使用例如玻璃基板那 樣的絕緣體基板的情況下，也可以通過將金屬等導(dǎo)電性物質(zhì)作為電極附著到電子加速層8 側(cè)的界面上，作為電極基板7使用。薄膜電極9是對(duì)電子加速層8內(nèi)施加電壓的裝置。因此，只要是能夠施加電壓的 材料，就沒有特別的限制。但是，如果從將電子加速層8內(nèi)被加速的具有高能量的電子盡量 無能量損失地通過并放射出的觀點(diǎn)來看，使用功函數(shù)低的且能夠形成薄膜的材料，會(huì)得到 更好的效果。作為這樣的材料，可以舉出金、碳、鈦、鎳、鎢、鋁等。電子加速層8，其至少一部分由絕緣體物質(zhì)構(gòu)成即可。另外，優(yōu)選在構(gòu)成電子加速 層8的至少一部分的絕緣體物質(zhì)中含有粒子形狀的絕緣性微粒子。通過這樣的構(gòu)成，電子 放射元件4，由于對(duì)電極基板7和薄膜電極9之間施加電壓，所以在電子基板7和薄膜電極 9之間(即，電子加速層8)電子被加速，可以使電子從薄膜電極9放射出去。需要說明的是，在以下的本實(shí)施方式中，作為電子加速層8的構(gòu)成例，使用在周圍存在第一電解質(zhì)物質(zhì)的導(dǎo)電體構(gòu)成的導(dǎo)電微粒子和比上述導(dǎo)電微粒子的大小大的第二電 解質(zhì)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。在這里，上述第一電解質(zhì)物質(zhì)是形成上述導(dǎo)電微粒子膜的覆膜 物質(zhì)，上述導(dǎo)電微粒子以被覆上絕緣膜的金屬微粒子12進(jìn)行說明。另外，上述第二電解質(zhì) 物質(zhì)是作為比被覆絕緣膜的金屬微粒子12的平均粒徑大的平均粒徑的絕緣體的微粒子11 進(jìn)行說明?？墒牵娮蛹铀賹?的結(jié)構(gòu)不限定于上述內(nèi)容，例如，也可以是上述絕緣體物質(zhì) 以片狀層疊在電極基板7上，而且，在層疊的方向上有貫通的多個(gè)開口部，而且，在該開口 部中收納由覆膜物質(zhì)介電被覆的導(dǎo)電微粒子。圖3是發(fā)熱體散熱裝置1中的電子加速層8被放大后的要部的放大剖面圖。如圖 所示，在電子加速層8中，含有作為第二電解質(zhì)物質(zhì)的絕緣體的微粒子11，和由在周圍存在 著第一電解質(zhì)物質(zhì)的導(dǎo)電體構(gòu)成的作為導(dǎo)電微粒子的金屬微粒子12。這樣，在電子加速層 8含有的微粒子存在兩種，一種是微粒子11，另一種是金屬微粒子12。在這里，作為被覆絕緣膜的金屬微粒子12的金屬種類，按照產(chǎn)生彈道電子的動(dòng)作 原理，可以使用任何種金屬。但是，從使其在大氣中動(dòng)作避免氧化、劣化的目的出發(fā)，優(yōu)選難 以氧化的金屬，例如，金、銀、白金、鎳、鈀這樣的材料。另外，被覆絕緣膜的金屬微粒子12的 絕緣被覆膜，根據(jù)彈道電子生成的動(dòng)作原理，可以使用任何絕緣被覆膜。但是，由金屬微粒 子的氧化被覆膜構(gòu)成絕緣包膜的情況下，由于在大氣中的氧化、劣化而使氧化被覆膜的厚 度有可能達(dá)不到期望的膜厚以上，因此，從避免在大氣中動(dòng)作時(shí)被氧化、劣化的目的出發(fā)， 優(yōu)選使用有機(jī)材料構(gòu)成的絕緣被覆膜，例如醇化物、脂肪酸、烷烴這樣的材料。關(guān)于彈道電 子的生成的原理在后面詳細(xì)的描述，根據(jù)該原理重要在于絕緣被覆后的金屬微粒子12的 直徑在IOnm以下，該絕緣被覆膜的厚度薄的情況下比較好。絕緣體微粒子11的材料，只要是有絕緣性的材料，沒有特別限制，均可使用。但 是，絕緣體微粒子11對(duì)于構(gòu)成電子加速層8的全部材料的重量比例優(yōu)選為80% 95%。 另外，微粒子11和金屬微粒子12的個(gè)數(shù)比，相對(duì)于微粒子11是1個(gè)的情況下，金屬微粒子 12是2個(gè)到300個(gè)左右，即為1 2 300時(shí)，可以得到適度的電阻率和散熱效果。另外， 微粒子11的大小，相對(duì)于金屬微粒子12為了得到有意義的放熱效果，因此優(yōu)選比金屬微粒 子12的直徑大。優(yōu)選絕緣體微粒子11的直徑為(平均粒徑)10 lOOOnm。由此，絕緣體 微粒子11的材料使用Si02、Al203、Ti02這樣的材料比較實(shí)用。電子加速層8越薄形成的電場就越強(qiáng)，用低電壓可以使電子加速，但不能比絕緣 體微粒子11的平均粒徑薄，因此其厚度優(yōu)選為5 lOOOnm。需要說明的是，雖然對(duì)在金屬微粒子11的周圍存在著第一電解質(zhì)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)進(jìn) 行了說明，但是金屬微粒子11并不限定于該構(gòu)成。在發(fā)熱體散熱裝置1中，可以使在金屬 微粒子的周圍不存在第一電解質(zhì)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)，或者還可以是第一電解質(zhì)物質(zhì)不被覆在金屬 微粒子11的周圍，點(diǎn)狀分布地附著的結(jié)構(gòu)。既是這樣的構(gòu)成，在電極基板7和薄膜電極9 之間(即，電子加速層8)對(duì)電子加速，可以從薄膜電極9中放射出電子。另外，電子加速層8的至少一部分由絕緣體物質(zhì)結(jié)構(gòu)即可，也可以是不含 有金屬微粒子12的結(jié)構(gòu)。作為這樣的電子加速層8，可以例舉比如有在日本特愿 2009-121455(在申請(qǐng)時(shí)未公開)中記載的含有絕緣粒子和鹽基性分散劑的構(gòu)成、在日本特 愿2009-121454 (在申請(qǐng)時(shí)未公開)中記載的只含有絕緣粒子的構(gòu)成。接著，對(duì)電子放射的原理進(jìn)行說明。比如在像二氧化硅這樣的絕緣材料的表面，由于有結(jié)晶的缺陷或?qū)嵤┍砻嫣幚?，在二氧化硅的表面存在電阻低的部分，從而流過電子。并 且，二氧化硅表面的電子以熱傳導(dǎo)的形式流過，形成具有高能量的熱電子，到達(dá)薄膜電極9， 但這時(shí)，如果得到了能量超過構(gòu)成薄膜電極9的材料(例如，金)的功函數(shù)時(shí)，可以認(rèn)為電 子被放射到電子放射元件4的外部，但是還不能斷定。這樣在發(fā)熱體散熱裝置1中，從電子放射元件4放射到大氣中的電子，瞬間和氣體 分子反復(fù)沖撞，在短時(shí)間內(nèi)主要附著到氧分子上(電子附著)，形成氧負(fù)離子。在電子放射 元件4的外部空間中，在電子放射元件4側(cè)是負(fù)極性，在散熱片3側(cè)是正極性的點(diǎn)位梯度 時(shí)，氧負(fù)離子沿著電場從電子放射元件4向發(fā)熱體3移動(dòng)。這時(shí)，氧負(fù)離子和周圍的中性分 子(不帶電的氮分子以及氧分子)碰撞，因此中性分子也沿著電場移動(dòng)。該氧負(fù)離子和中 性分子的混合體沿著電場移動(dòng)而形成離子風(fēng)。因此，在發(fā)熱體散熱裝置1中，由于在電子放 射元件4的外部空間設(shè)置電位梯度(對(duì)發(fā)熱體3施加相對(duì)于電子放射元件4為正的電壓)， 因此可以產(chǎn)生離子風(fēng)。電場越強(qiáng)，產(chǎn)生的離子風(fēng)越強(qiáng)，熱交換的效果就越好。該發(fā)熱體散熱裝置1，因?yàn)樵谡婵罩胁划a(chǎn)生氣流，所以離子風(fēng)的氣流速度增加，冷 卻的效果增大。需要說明的是，在離子風(fēng)的氣流速度不充分的情況下，如圖2所表示，也可 以一并使用風(fēng)機(jī)23。另外，在發(fā)熱體散熱裝置1中的散熱片3，至少有一部分有凹部或凸部。因?yàn)樵谏?熱片中至少有一部分中存在凹部或者凸部，能夠向更多的氣體分子傳遞熱量，所以增大了 放熱效果。在這里由于電子放射元件4和散熱片3平行地設(shè)置，在電子放射元件內(nèi)部電場 不必集中，便可以使離子風(fēng)傳遞到散熱片3。由此，可以除去在散熱片3的放熱面全體放熱 后的氣體分子，增大放熱效果。另外，由電源5向散熱片3與電子放射元件4的薄膜電極9之間施加的電壓，沒有 特別的限制，只要是把帶有負(fù)電荷的離子傳送到發(fā)熱體2的電壓即可。該電壓，優(yōu)選其下限 比OV大。例如，優(yōu)選為+IOV以上，更優(yōu)選為+100V以上，特別優(yōu)選為+200V以上。另外，施 加的電壓的上限也沒有特別的限制。在實(shí)際使用上，如后述的考慮電場強(qiáng)度的限制則優(yōu)選 為+IOkV以下，更優(yōu)選為+IkV以下。另外，在散熱片3與電子放射元件4的薄膜電極9之間的電場強(qiáng)度，雖然沒有特別 的限制，例如lV/m以上，優(yōu)選為10V/m以上，更優(yōu)選為1000V/m以上。另外電場強(qiáng)度的上限， 為了防止發(fā)生臭氧，優(yōu)選為107V/m以下，更優(yōu)選為106V/m。由此，臭氧、氮氧化物有代表性 有害物質(zhì)就不會(huì)發(fā)生。本發(fā)明，優(yōu)選在把從電子放射元件4放射出的氣流輸送到與發(fā)熱體2接觸的散熱 片3之前，將散熱片3與接地線連接。由此可以防止發(fā)熱體2帶電。另外，也可以將從電子放射元件4發(fā)生的氣流和由旋轉(zhuǎn)式空氣流發(fā)生器19產(chǎn)生的 空氣流組合起來，也可以不使用旋轉(zhuǎn)葉片式空氣流發(fā)生器19。(實(shí)施例1)作為實(shí)施例，在本實(shí)施方式的發(fā)熱體散熱裝置中，用圖4以及圖5來說明放熱效果 的檢證實(shí)驗(yàn)。需要說明的是，該實(shí)驗(yàn)是實(shí)施的一例，不限制本發(fā)明的內(nèi)容。在本實(shí)施例中，使用圖4所示的發(fā)熱體散熱裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。在圖4所示的熱交換 裝置中設(shè)置了風(fēng)機(jī)14，把空氣流輸送到散熱片3。作為熱源的發(fā)熱體2，是根據(jù)開關(guān)的開與 關(guān)來切換發(fā)熱的構(gòu)造，把開關(guān)斷開時(shí)，發(fā)熱體就不發(fā)熱。在本實(shí)施例中，與溫度測量端子15開始測量溫度的同時(shí)，切斷(打開)發(fā)熱體2。溫度測量端子15是不接觸散熱片3的表面 來測量散熱片3的表面溫度。在本實(shí)施例中，切斷發(fā)熱體2之后，進(jìn)行以下所示的第一以及第二實(shí)驗(yàn)，隨著時(shí)間 的經(jīng)過測量發(fā)熱體2的溫度。在兩個(gè)實(shí)驗(yàn)中，通過比較發(fā)熱體2的溫度隨著時(shí)間的變化，由 此來檢證放熱效果。在第一實(shí)驗(yàn)中，在電源5不施加電壓(S卩，在散熱片3和電子放射元件4之間不施 加電壓)的狀態(tài)下，只用風(fēng)機(jī)(空氣流發(fā)生裝置)14的氣流來冷卻發(fā)熱體2。在第二實(shí)驗(yàn) 中，在對(duì)電源5施加電壓的狀態(tài)下，由風(fēng)機(jī)14的氣流以及從電子放射元件4放射出的離子 16的組合來冷卻發(fā)熱體2。需要說明的是，在第一和第二實(shí)驗(yàn)所使用的裝置中，按照即使混合風(fēng)機(jī)14的氣流 和離子16，氣流的流量也是一定的方式，設(shè)置送風(fēng)管13。另外，在第一以及第二實(shí)驗(yàn)中，把 流量設(shè)定在9L/min。而且，在第二實(shí)驗(yàn)中，伴有施加電壓時(shí)的電子放射的散熱片3中的回收 電流為10μ A 14μ A。圖5表示在第一實(shí)驗(yàn)以及第二實(shí)驗(yàn)中，發(fā)熱體2的溫度隨著時(shí)間變化的測量結(jié)果。 如圖5所示可知，在第二實(shí)驗(yàn)中的發(fā)熱體2的溫度比第一實(shí)驗(yàn)急速降低。而且，在溫度測量 60秒后，在第二實(shí)驗(yàn)中的冷卻溫度降低幅度是第一實(shí)驗(yàn)中的冷卻溫度降低幅度的767%左
右ο(實(shí)施方式2)關(guān)于本發(fā)明的其他實(shí)施方式，根據(jù)圖6進(jìn)行說明，如下所述。本實(shí)施方式的發(fā)熱體散熱裝置的基本驅(qū)動(dòng)概念，與上述第1實(shí)施方式相同，因此 說明省略。在本實(shí)施方式的發(fā)熱體散熱裝置中，與第1實(shí)施方式的不同點(diǎn)在于，電子放射元 件的結(jié)構(gòu)。圖6是表示本實(shí)施方式的發(fā)熱體散熱裝置中的電子放射元件周邊的結(jié)構(gòu)的圖。如圖6所示，電子放射元件16，具有撓性(flexible)的特征。電子放射元件16具 備撓性基材17 ；基板薄膜電極18 ；電子加速層8 ；薄膜電極9?；灞∧る姌O18和薄膜電 極9與電源10連接。對(duì)電子放射元件16來說，通過對(duì)基板薄膜電極18和薄膜電極9之間 施加電壓，在基板薄膜電極18和薄膜電極9之間(即，電子加速層8)使電子加速，從薄膜 電極9中放射出電子。(實(shí)施方式3)關(guān)于本發(fā)明的其他的實(shí)施方式，根據(jù)圖7進(jìn)行說明，如下所述。本實(shí)施方式的發(fā)熱體散熱裝置的基本驅(qū)動(dòng)概念，與上述第1實(shí)施方式相同，因此 省略說明。在本實(shí)施方式的發(fā)熱體散熱裝置中，與第1實(shí)施方式的不同點(diǎn)在，在旋轉(zhuǎn)葉片式 空氣流發(fā)生器中設(shè)置了電子放射元件。圖7表示本實(shí)施方式的發(fā)熱體散熱裝置中的旋轉(zhuǎn)葉 片式空氣流發(fā)生器19的圖。如圖所示，旋轉(zhuǎn)葉片式空氣流發(fā)生器19具備葉片20，通過使該葉片20旋轉(zhuǎn)，將空 氣流輸送到發(fā)熱體。需要說明的是，在圖7中，通過葉片20沿著旋轉(zhuǎn)方向R(圖中箭頭的方 向)轉(zhuǎn)動(dòng)，從紙的背面?zhèn)葘⒖諝饬魉偷郊埖那懊?。在圖7中，空氣流的輸送方向表示為S。而且，在本實(shí)施方式的發(fā)熱體散熱裝置中，與旋轉(zhuǎn)葉片式空氣流發(fā)生器19的旋轉(zhuǎn) 葉片20的表面20a對(duì)置地設(shè)置有散熱片3。該散熱片3與發(fā)熱體2接觸。在本實(shí)施方式的發(fā)熱體散熱裝置中，該旋轉(zhuǎn)葉片式空氣流發(fā)生器19具備實(shí)施方
11式1的電子放射元件4或者實(shí)施方式2的電子放射元件16。S卩，在葉片20的表面20a設(shè)置 有電極基板7或者撓性基材17。由此，可以把來自旋轉(zhuǎn)葉片式空氣流發(fā)生器19的空氣流與來自電子放射元件 4(或者16)的帶有電荷的氣流(離子)同時(shí)地向安裝于發(fā)熱體2中的導(dǎo)電部輸送。(實(shí)施方式4)關(guān)于本發(fā)明的其他實(shí)施方式，根據(jù)圖8進(jìn)行說明，如下所述。本實(shí)施方式的發(fā)熱體散熱裝置的基本驅(qū)動(dòng)概念，與上述第1實(shí)施方式相同，說明 省略。在本實(shí)施方式的發(fā)熱體散熱裝置中，與第1實(shí)施方式的不同點(diǎn)在于，電子放射元件為 網(wǎng)格狀的構(gòu)造。圖8是表示本實(shí)施方式的發(fā)熱體散熱裝置中的電子放射元件的圖。需要說 明的是，在圖8中，從紙的背面?zhèn)认蚣埖那懊?正表面)側(cè)輸送空氣流，將空氣流輸送方向 表不為S，O如該圖所示，電子放射元件21呈網(wǎng)格狀。電子放射元件21具備網(wǎng)格基材22。該 網(wǎng)格基材22備有在空氣流輸送方向S’貫通的多個(gè)開口部22b。而且，在本實(shí)施方式的發(fā)熱 體散熱裝置中，與網(wǎng)格基材22的表面22a對(duì)置地設(shè)置有散熱片3。該散熱片3與發(fā)熱體2 接觸。由此，在空氣流輸送方向S’上輸送空氣流，通過開口部22b被輸送到散熱片3。在本實(shí)施方式的發(fā)熱體散熱裝置中，該網(wǎng)格基材22上裝備實(shí)施方式1的電子放射 元件4或者實(shí)施方式2的電子放射元件16。S卩，在網(wǎng)格基材22的表面22a設(shè)置電極基板7 或者撓性基材17。如上所述，本發(fā)明的熱交換裝置，因?yàn)榧词闺姌O間距離縮小也可以穩(wěn)定地施放出 離子風(fēng)，所以可以使冷卻裝置小型化。作為電子源的元件的電子放射元件，通過涂布方法形成于撓性的表面或存在凹凸 的表面，也可以在電視機(jī)的信號(hào)接收部搭載該冷卻功能，可以同時(shí)進(jìn)行電視機(jī)的薄型化和 電視機(jī)的發(fā)熱部位的冷卻。而且，即使縮小距離也不放電，所以不會(huì)產(chǎn)生臭氧、氮氧化物，可以搭載到生活家 電上。例如，在電冰箱的制冷劑中，通過增加自然放熱時(shí)的冷卻效果可以使減少消耗電量， 使壓縮機(jī)小型化。另外，如圖4所示可以利用迅速地除去在熱源旁邊的熱量的功能，對(duì)空調(diào) 機(jī)、暖風(fēng)機(jī)提供離子風(fēng)，可以迅速地給客戶提供暖風(fēng)。同時(shí)有效率地輸出暖風(fēng)，降低加熱器 的輸出，減少消費(fèi)的電力。而且，在洗滌干燥器中，由于可以給潮濕的衣服迅速地吹上暖風(fēng)， 所以可以降低加熱器的輸出而實(shí)現(xiàn)減少電力消耗，使裝置小型化。在為洗滌干燥器的情況 下，由于給衣服吹拂離子，抑制衣服的摩擦帶電而產(chǎn)生的衣服纏繞，提高干燥效率，減少干 燥時(shí)間。(實(shí)施方式5)關(guān)于本發(fā)明的其他實(shí)施方式，根據(jù)圖9進(jìn)行說明，如下所述。在本實(shí)施方式的發(fā)熱體散熱裝置中電子放射元件以及空氣過濾器的構(gòu)成，與上述 第1實(shí)施方式相同，省略其說明。在本實(shí)施方式的發(fā)熱體散熱裝置中，與第1實(shí)施方式不同 的點(diǎn)在于，具備作為“被加熱交換體”的“發(fā)熱體”，在發(fā)熱體和發(fā)熱體表面的空氣之間進(jìn)行 熱交換，由離子風(fēng)直接冷卻。即，本實(shí)施方式的發(fā)熱體散熱裝置不具備散熱片裝置。圖9是 本實(shí)施方式的發(fā)熱體散熱裝置的概略構(gòu)成圖。如該圖所示，發(fā)熱體散熱裝置1是把從發(fā)熱體2’中產(chǎn)生的熱量排放到外部的裝置，具備電子放射元件4 ；電源(第二電壓施加單元)5’ ；對(duì)電子放射元件4的電極基板7和 薄膜電極9之間施加電壓的電源(第一電壓施加單元)10。電子放射元件4與發(fā)熱體2’的表面2a’分離，隔著該分離部的空氣，將電子提供給 發(fā)熱體2’。另外，發(fā)熱體2’和電子放射元件4與電源5連接。經(jīng)由該電源5對(duì)發(fā)熱體2’ 和電子放射元件4之間施加電壓。這時(shí)，從電子放射元件4中放射出電子。而且，該電子與 存在于發(fā)熱體2’和電子放射元件4之間的分離部中的空氣分子碰撞、附著。通過該碰撞、 附著，空氣分子被離子化。而且，被離子化后的空氣分子，沿著發(fā)熱體2’和電子放射元件4 之間的電場移動(dòng)，由此產(chǎn)生離子風(fēng)。而且，由于該離子到達(dá)發(fā)熱體2’，與發(fā)熱體2’的表面存 在的空氣分子攪拌、交換。另外，由于離子到達(dá)發(fā)熱體2’，發(fā)熱體2’被充電。在發(fā)熱體散熱 裝置1中，為了抑制該充電，發(fā)熱體2 ’與接地線6連接。如上所述，發(fā)熱體散熱裝置1，具備兩個(gè)電源即電源5和電源10。電源10用于在 電子放射元件4中的電子加速層8內(nèi)使電子加速，并從薄膜電極9中放出電子。另一方面， 電源5用于把從薄膜電極9中放射出的電子附著到發(fā)熱體2’上。另外，發(fā)熱體散熱裝置1具備作為空氣供給單元的風(fēng)機(jī)23，其對(duì)發(fā)熱體2’和電 子放射元件4之間的分離部提供空氣流；空氣過濾器24?？諝膺^濾器24配置在發(fā)熱體2’ 和電子放射元件4的分離部與風(fēng)機(jī)23之間。由風(fēng)機(jī)23供給的空氣流23a，經(jīng)由空氣過濾器 24，流入到發(fā)熱體2’和電子放射元件4之間的分離部。如此，由于發(fā)熱體散熱裝置1，空氣流23a經(jīng)由空氣過濾器24流入到散熱片3和 電子放射元件4之間的分離部。由此，除去灰塵后的空氣流23a流入到薄膜電極9的表面。 因而，發(fā)熱體散熱裝置1可以防止灰塵或微量氣體附著在薄膜電極9的表面。(關(guān)于本發(fā)明的熱交換裝置的加熱裝置的使用)在上述實(shí)施方式中被記載的離子風(fēng)的發(fā)生原理，在加熱裝置中也可以適用。在這 里關(guān)于本發(fā)明的熱交換的加熱裝置的使用進(jìn)行說明。把本發(fā)明的熱交換裝置作為加熱裝置使用的情況下，作為熱交換裝置的構(gòu)成，例 舉高效率地產(chǎn)生熱風(fēng)來加熱低溫體的構(gòu)成(i)，以及用高溫的空氣加熱低溫的導(dǎo)電固體的 構(gòu)成(ii)。在為高效率地產(chǎn)生熱風(fēng)加熱低溫體的構(gòu)成(i)的情況下，是和上述發(fā)熱體散熱裝 1完全相同的構(gòu)成，把高效率地?zé)峤粨Q后的空氣以正常的方式進(jìn)行輸送，可以用來加熱。即， 在上述發(fā)熱體散熱裝置1中，在被加熱交換體(散熱片3或者發(fā)熱體2)和被加熱交換體表 面的空氣之間發(fā)生熱交換，因此，冷卻被加熱交換體。另一方面，從被加熱交換體放出熱量， 使被加熱交換體和電子放射元件4之間的空氣升溫。構(gòu)成(i)是利用該被加熱交換體和電 子放射元件4之間的高溫空氣來加熱低溫體的構(gòu)成。作為該構(gòu)成的加熱裝置的用途，例如 有高效率地產(chǎn)生暖風(fēng)的加熱送風(fēng)機(jī)等用途。另外，在為使用高溫的空氣來加熱低溫的導(dǎo)電固體(被加熱交換體)的構(gòu)成(ii) 的情況下，例如，把在燃燒爐中產(chǎn)生的高溫廢氣作為熱源，可以使用于暖氣這樣的系統(tǒng)。如 果在該系統(tǒng)中同樣地使用電子放射元件和具有導(dǎo)電性的被加熱交換體，可以高效率地實(shí)現(xiàn) 廢氣再利用的暖氣系統(tǒng)。本發(fā)明不限定于上述各實(shí)施方式以及實(shí)施例，在權(quán)利要求書的范圍中，可以進(jìn)行 各種變更，對(duì)不同實(shí)施方式中分別公開的技術(shù)手段進(jìn)行組合而得到的實(shí)施方式也包括在本發(fā)明的技術(shù)范圍內(nèi)。本發(fā)明的熱交換裝置，如上所述，上述電子放射元件，具備電極基板；薄膜電極； 第一電壓施加單元，其對(duì)電極基板和薄膜電極之間施加電壓；及電子加速層，其通過第一電 壓施加單元施加電壓在其內(nèi)部使電子加速，并使該電子從該薄膜電極放出，上述電子加速 層，至少一部分由絕緣體物質(zhì)構(gòu)成，上述熱交換裝置還備有空氣過濾器，空氣經(jīng)由該空氣過 濾器流入到上述電子放射元件的表面。在本發(fā)明的熱交換裝置中，上述空氣過濾器優(yōu)選為收集、過濾灰塵的過濾器。由 此，可以可靠地防止在電子放射元件的表面附著灰塵。在本發(fā)明的熱交換裝置中，上述空氣過濾器也可以為收集、過濾大氣中的微 量氣體的過濾器。在這里所說的“大氣中的微量氣體”是指有揮發(fā)性的有機(jī)化合物 (VOC (volatile organic compounds))、臭氧、水蒸氣等。所說的VOC是有揮發(fā)性的、在大氣 中為氣體的有機(jī)化合物的總稱，可以舉出有甲苯、二甲苯、乙酸乙酯等多種多樣的物質(zhì)。這 樣，由于空氣過濾器24是收集、過濾大氣中的微量氣體的過濾器，所以起到了減輕該微量 氣體吸著于電子放射元件的功能，收到防止由微量氣體吸附而引起的電子放射元件的性能 劣化的效果。如上所述，為了收集、過濾大氣中的微量氣體，優(yōu)選空氣過濾器24至少含有活 性炭、二氧化錳及氧化鈦中的一種?；钚蕴课鞣N微量氣體，二氧化錳主要對(duì)臭氧的分解 有效，氧化鈦對(duì)VOC的分解有效。在本發(fā)明的熱交換裝置中，優(yōu)選在構(gòu)成上述電子加速層的至少一部分的絕緣體物 質(zhì)中含有粒子狀的絕緣性微粒子。根據(jù)上述構(gòu)成，由于在構(gòu)成上述電子加速層的至少一部分的絕緣體物質(zhì)中含有粒 子狀的絕緣性微粒子，所以可以較容易地進(jìn)行在上述電子加速層中的電阻值的調(diào)整。在本發(fā)明的熱交換的裝置中，優(yōu)選構(gòu)成上述電子加速層的至少一部分的絕緣體物 質(zhì)，含有Si02、Al203以及TiO2中至少一種，或者含有有機(jī)聚合物。上述絕緣體物質(zhì)，含有Si02、Al203、Ti02中至少一種，或者含有有機(jī)聚合物，則由于 這些物質(zhì)的絕緣性高，可以把上述電子加速層的電阻值調(diào)整到任意的范圍內(nèi)。在本發(fā)明的熱交換裝置中，優(yōu)選上述薄膜電極含有金、碳、鎳、鈦、鎢、鋁中的一種。由此，由于上述薄膜電極含有金、碳、鎳、鈦、鎢、鋁中的一種，這些物質(zhì)的功函數(shù)較 低，所以可以使在微粒子層中被加速的電子高效率地通過，在電子放射元件的外部可以放 出更多的高熱量的電子。在本發(fā)明的熱交換裝置中，上述絕緣性微粒子的平均粒徑為IOnm lOOOnm。在該 情況下，粒子徑的分散狀態(tài)也可以比平均粒徑更寬泛，比如平均粒徑50nm的微粒子其粒子 徑分布在20nm IOOnm的區(qū)域里也沒有問題。由于把上述絕緣性微粒子的平均粒徑分布在IOnm lOOOnm，從比上述絕緣體物 質(zhì)的大小小的導(dǎo)電微粒子的內(nèi)部向外部高效率地傳導(dǎo)熱量，在元件內(nèi)部流動(dòng)電流時(shí)發(fā)生的 焦耳熱可以高效率地放射掉，由此可以防止電子放射元件因?yàn)闊崃慷黄茐?。而且，可以?易地進(jìn)行上述電子加速層中電阻值的調(diào)整。上述熱交換裝置，也可以是冷卻被加熱交換體的發(fā)熱體的冷卻裝置。在本發(fā)明的熱交換裝置中，上述被加熱交換體，也可以是在與上述電子放射元件 對(duì)置的面形成凹凸部的散熱片。讓該散熱片和裝置的熱交換對(duì)象物接觸，進(jìn)行散熱片和熱交換對(duì)象物的熱交換，實(shí)現(xiàn)熱交換的效果的提高。在本發(fā)明的熱交換裝置中，上述電子放射元件在大氣中產(chǎn)生氣流。根據(jù)上述構(gòu)成，電子放射元件在大氣壓中產(chǎn)生氣流，由此，增加離子風(fēng)的氣流速 度，增大熱交換效果。在本發(fā)明的熱交換裝置中，優(yōu)選具備對(duì)上述薄膜電極的表面供給空氣流的風(fēng)機(jī)。由此，即使由于在離子風(fēng)的氣流速度不充分的情況下(上述外部空間的電場較 弱，離子風(fēng)比較弱的情況下)，也可以增大熱交換效果。在本發(fā)明的熱交換裝置中，具有旋轉(zhuǎn)葉片式空氣流發(fā)生器，該旋轉(zhuǎn)葉片式空氣流 發(fā)生器具有與上述被加熱交換體對(duì)置地設(shè)置的葉片，通過該葉片的旋轉(zhuǎn)把空氣流輸送到上 述被加熱交換體，在上述葉片的與被加熱交換體對(duì)置的面中設(shè)置上述電子放射元件。根據(jù)上述構(gòu)成，由于電子放射元件被設(shè)置在旋轉(zhuǎn)葉片式空氣流發(fā)生器的葉片的與 被加熱交換體對(duì)置的面，所以通過電子放射元件放出電子的碰撞所產(chǎn)生的離子，載置于向 上述被加熱交換體輸送的空氣流，到達(dá)被加熱交換體。即，離子在沒有空氣流的阻擋的狀態(tài) 下，到達(dá)被加熱交換體。因此，根據(jù)上述構(gòu)成增加風(fēng)力，不僅增大具有電荷的氣流的熱交換 效果，而且使裝置小型化，消費(fèi)電力低。在本發(fā)明的熱交換裝置中，優(yōu)選上述電子放射元件為網(wǎng)格構(gòu)造。根據(jù)上述構(gòu)成，由于從電極基板的后面容易吸進(jìn)空氣，從整面上容易地把氣流送 到接觸部件。其結(jié)果，增加風(fēng)量，提高熱交換效果。 在本發(fā)明的熱交換裝置中，具備對(duì)上述被加熱體和電子放射元件之間施加電壓的 第二電壓施加單元，由上述第二電壓施加單元施加的電壓大于OV且為+IOKV以下。根據(jù)上述構(gòu)成，備有對(duì)上述被加熱交換體和上述電子放射元件之間施加電壓的第 二電壓施加單元，由上述第二電壓施加單元施加的電壓比OV大且為+IOKV以下，S卩，由第二 電壓施加單元施加的電壓，比由上述第一電壓施加單元施加的電壓大。由此，根據(jù)上述構(gòu) 成，帶負(fù)電的離子能夠到達(dá)上述被加熱交換體，使被加熱交換體放熱。在本發(fā)明的熱交換裝置中，優(yōu)選在上述被加熱交換體和上述電子放射元件之間產(chǎn) 生的電場強(qiáng)度為lV/m 107V/m。根據(jù)上述構(gòu)成，因?yàn)槭潜妊醴肿拥姆纸饽?電子伏特低的熱量，可以給上述空氣 分子中的氧分子提供電子。因此，可以防止臭氧、氮氧化物等的有害物質(zhì)的發(fā)生?？傊?，由 于在大氣中的電子的平均自由行程是0. 1 μ m，比如電場強(qiáng)度在107V/m的情況下，電子的能 量與空氣分子碰撞之前是1電子伏特。因此，在比107V/m低的電場強(qiáng)度下可以防止臭氧、 氮氧化合物的發(fā)生。在本發(fā)明的熱交換裝置中，優(yōu)選上述被加熱交換體與接地線連接。由此，可以防止被加熱交換體帶電。在本發(fā)明的熱交換裝置中，優(yōu)選上述被加熱交換體和上述電子放射元件之間的分 離距離為100 μ m 50cm。由此，因?yàn)槭股鲜霰患訜峤粨Q體和電子放射元件接近，提高了熱交換效果。另外， 由于上述電子放射元件用難以氧化的材料構(gòu)成，即使在高溫物體的旁邊也可以長時(shí)間地驅(qū)動(dòng)。產(chǎn)業(yè)上的應(yīng)用的可能性
在本發(fā)明的熱交換裝置中，由于即使電極之間的距離比較狹窄的情況下，也可以 穩(wěn)定地放出離子風(fēng)，所以可以使冷卻裝置小型化。另外，可以用于在狹窄的空間里需要有效 率地冷卻并且需要抑制風(fēng)機(jī)的風(fēng)噪音的液晶電視機(jī)，筆記本電腦。
權(quán)利要求
1.一種熱交換裝置，具備電子放射元件，其與導(dǎo)電性的被加熱交換體分離配置，隔著 該分離部的空氣向上述被加熱交換體提供電子，該熱交換裝置進(jìn)行上述被加熱交換體和空 氣之間的熱交換，其特征在于，上述電子放射元件，具備電極基板；薄膜電極；第一電壓施加單元，其對(duì)電極基板和 薄膜電極之間施加電壓；及電子加速層，其通過第一電壓施加單元施加電壓在其內(nèi)部使電 子加速，并使該電子從該薄膜電極放射出，上述電子加速層的至少一部分由絕緣體物質(zhì)構(gòu)成，還備有空氣過濾器，空氣經(jīng)由該空氣過濾器流入到上述電子放射元件的表面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱交換裝置，其特征在于， 上述空氣過濾器是收集、過濾灰塵的過濾器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱交換裝置，其特征在于，上述空氣過濾器是具有收集、過濾大氣中的微量氣體的過濾器。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的熱交換裝置，其特征在于，上述空氣過濾器含有活性炭、二氧化錳以及氧化鈦中的至少一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1 4中任一項(xiàng)所述的熱交換裝置，其特征在于，在構(gòu)成上述電子加速層的至少一部分的絕緣體物質(zhì)中，含有粒子形狀的絕緣性微粒子。
6.根據(jù)權(quán)利要求1 4中任一項(xiàng)所述的熱交換裝置，其特征在于，構(gòu)成上述電子加速層的至少一部分的絕緣體物質(zhì)，含有Si02、Al203及TiO2中至少一種， 或者含有有機(jī)聚合物。
7.根據(jù)權(quán)利要求1 4中任一項(xiàng)所述的熱交換裝置，其特征在于，上述薄膜電極至少含 有金、碳、鎳、鈦、鎢以及鋁中的至少一種。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的熱交換裝置，其特征在于， 上述絕緣性微粒子的平均粒徑為IOnm lOOOnm。
9.根據(jù)權(quán)利要求1 4中任一項(xiàng)所述的熱交換裝置，其特征在于，上述熱交換裝置是用于使作為上述被加熱交換體的發(fā)熱體冷卻的冷卻裝置。
10.根據(jù)權(quán)利要求1 4中任一項(xiàng)所述的熱交換裝置，其特征在于，上述被加熱交換體是在與上述電子放射元件對(duì)置的面形成有凹凸部的散熱片。
11.根據(jù)權(quán)利要求1 4中任一項(xiàng)所述的熱交換裝置，其特征在于， 上述電子放射元件在大氣中產(chǎn)生氣流。
12.根據(jù)權(quán)利要求1 4中任一項(xiàng)所述的熱交換裝置，其特征在于， 具備對(duì)上述薄膜電極的表面供給空氣流的風(fēng)機(jī)。
13.根據(jù)權(quán)利要求1 4中任一項(xiàng)所述的熱交換裝置，其特征在于，備有旋轉(zhuǎn)葉片式空氣流發(fā)生器，該旋轉(zhuǎn)葉片式空氣流發(fā)生器具有與上述被加熱交換體 對(duì)置配置的葉片，通過該葉片的轉(zhuǎn)動(dòng)把空氣流輸送到被加熱交換體， 在上述葉片的與被加熱交換體對(duì)置的面設(shè)置有上述電子放射元件。
14.根據(jù)權(quán)利要求1 4中任一項(xiàng)所述的熱交換裝置，其特征在于， 上述電子放射元件呈網(wǎng)格結(jié)構(gòu)。
15.根據(jù)權(quán)利要求1 4中任一項(xiàng)所述的熱交換裝置，其特征在于，具備對(duì)上述被加熱交換體和上述電子放射元件之間施加電壓的第二電壓施加單元， 由上述第二電壓施加單元施加的電壓比OV大且為+IOkV以下。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的熱交換裝置，其特征在于，在上述被加熱交換體和上述電子放射元件之間發(fā)生的電場的電場強(qiáng)度是在lV/m 107V/m。
17.根據(jù)權(quán)利要求1 4中任一項(xiàng)所述的熱交換裝置，其特征在于， 上述被加熱交換體與接地線連接。
18.根據(jù)權(quán)利要求1 4中任一項(xiàng)所述的熱交換裝置，其特征在于，上述被加熱交換體與上述電子放射元件之間的分離距離為100 μ m 50cm。
全文摘要
本發(fā)明涉及熱交換裝置，為了抑制熱交換性能的降低，實(shí)現(xiàn)熱交換性能的進(jìn)一步提高，本發(fā)明的熱交換裝置具備散熱片；及電子放射元件，其與散熱片分離配置，隔著該分離部的空氣對(duì)散熱片提供電子。電子放射元件具備電極基板；薄膜電極；電源，其對(duì)電極基板和薄膜電極之間施加電壓；及電子加速層，其通過電源施加電壓在其內(nèi)部使電子加速，并使之從薄膜電極放出，電子加速層的至少一部分由絕緣體物質(zhì)構(gòu)成，熱交換裝置備有空氣過濾器，空氣經(jīng)由該空氣過濾器，流入到薄膜電極的表面。由此，可以抑制由附著在電子放射元件的表面的灰塵而引起的熱交換性能的降低，從而可以長期得到高熱交換性能。
文檔編號(hào)H01J17/28GK102110561SQ20101054713
公開日2011年6月29日 申請(qǐng)日期2010年11月8日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月9日
發(fā)明者巖松正 申請(qǐng)人:夏普株式會(huì)社