CN1855457A

CN1855457A - 射流发生装置和电子装置

Info

Publication number: CN1855457A
Application number: CNA2006100746582A
Authority: CN
Inventors: 武笠智治; 堀和仁; 石川博一; 横沟宽治; 牧野拓也; 中山典一
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2005-04-21
Filing date: 2006-04-21
Publication date: 2006-11-01
Anticipated expiration: 2026-04-21
Also published as: CN100442487C; US20060237171A1; KR101295488B1; US7793709B2; JP2006297295A; TWI336829B; EP1715566A2; KR20060110794A; TW200710638A; JP4747657B2

Abstract

本发明涉及射流发生装置和电子装置，所述装置包括振动气体的振动件、驱动该振动件的驱动单元以及壳体。该壳体具有第一开口和与该第一开口连接并容纳气体的第一腔室。所述壳体支承振动件，并且使得由使该振动件振动产生的声音中具有最大噪声水平的声音具有预定频率。另外，通过驱动振动件，壳体通过第一开口将气体作为脉冲气体排出。

Description

射流发生装置和电子装置

技术领域

本发明涉及产生气体射流的射流发生装置和包括该射流发生装置的电子装置。

背景技术

个人计算机(PC)性能的提高使诸如集成电路(IC)之类的发热元件产生的热量增加。因此，提出了各种散热工艺或产品。散热方法的例子如下。在一种方法中，通过使金属(例如铝)制成的散热翅片与IC接触，并将热从IC引导至散热翅片而进行散热。在另一种方法中，利用风扇来散热。例如，风扇强制地去除个人计算机的外壳中变暖的空气，并将周围低温的空气引至发热元件的附近。在又一个方法中，利用散热翅片和风扇二者来散热。在散热翅片增加发热元件和空气之间的接触面积的同时，该风扇强制地去除在该散热翅片周围存在的变暖的空气。

然而，在利用风扇使空气强制对流的情况下，在该翅片的下游，在翅片的表面上产生一个温度边界层，从而产生不能有效地从散热翅片去除热的问题。这个问题可通过增加风扇空气速度，从而减小该温度边界层的厚度来解决。然而，为了增加风扇空气速度而增加风扇的回转速度会产生噪声，例如来自风扇轴承的噪声或来自由该风扇产生的风的噪声。

利用周期地往复运动的振动板的方法(例如，参见日本未审查的专利申请公报2000-223871号(图2)，2000-114760号(图1)，2-213200号(图1)和3-116961号(图3))可以被采用，其在不使用风扇作为鼓风机的情况下，通过破坏温度边界层，有效地使热从散热翅片散逸至外界空气中的方法。在这4个文件的装置中，特别是，日本未审查的专利申请公报2-213200号和3-116961号中的装置包括大致将腔室中的空间分成两部分的振动板；设置在腔室中并支承振动板的弹性件；和使振动板振动的单元。在这些装置中，当振动板向上移动时，腔室的上部空间的容积减小。因此，在上部空间中的压力增加。由于上部空间通过一个吸入排出开口与外界空气连接，所以通过上部空间中的压力增加将在上部空间中的一部分空气排出至外界空气中。这时，与上部空间相对的下部空间的容积(振动板设置在下部空间和上部空间之间)增加，造成在下部空间中的压力减小。由于下部空间通过一个吸入排出开口与外界空气连接，所以下部空间中的压力降低使存在于吸入排出开口附近的一部分外界空气被吸入下部空间中。相反，当振动板向下移动时，腔室的上部空间的容积增大。因此，上部空间中的压力降低。由于上部空间通过吸入排出开口与外界空气连接，因此，上部空气中的压力降低使存在于吸入排出开口附近的一部分外界空气被吸入上部空间中。这时，与上部空间相对的下部空气的容积(如上所述，振动板设置在下部空间和上部空间之间)减小，使下部空间的压力增加。下部空气中的压力增加使下部空间中的一部分空气排出至外界空气中。振动板例如利用电磁驱动方法驱动。因此，通过使振动板往复运动，可周期性地重复将腔室中的空气排出至外界空气中和将外界空气吸入腔室中。由振动板的周期性往复运动产生的脉冲空气吹在发热元件(例如散热翅片(散热器))上，使散热翅片表面上的温度边界层被有效地破坏，从而可以高效率地冷却该散热翅片。

近年来，由于IC时钟提高而产生的热量日渐增多。因此，为了破坏由于产生热而在散热翅片附近形成的温度边界层，一般要将比迄今实现的更大量的空气送至IC或散热翅片。在利用周期性地作往复运动的振动板(例如在上述4个文件中所述的振动板)排出空气的方法中，通过增加该振动板的振动振幅可以增加排放的空气量。然而，该振动板的振动振幅越大，噪声越大。因此，实际应用中，一般该振动板以小的振动振幅工作，这样，噪声水平不会打扰任何人。

这种噪声的一个原因是由振动板的往复运动造成的在腔室中的空气压力的周期性改变产生的声波。该声波使该腔室的壁表面振动，或通过外界空气经由吸入排出开口传播，结果，频率与该振动板的振动频率相同的声波传至外界空气中。因此，振动振幅越大，由这些声波产生的噪声问题越严重。

该噪声的另一个原因为由该振动板的往复运动产生的气流的扰动造成的气流声音。振动振幅越大，作往复运动的空气最大流速越高。因此，在该腔室中，扰动出现在由于阻止空气平稳流动的结构件(例如驱动单元或吸入排出开口)而产生的气流中。或者，扰动出现在以高速通过吸入排出开口的气流或吸入排出开口外面的气流中。结果，带来由这样的扰动产生的气流声音造成的噪声的问题。

虽然，如在日本未审查的专利申请公报2-213200号和3-116961号(在这些文件的每一个中第2页左下栏)所述，通过使振动频率离开听觉区域，可以减小由该振动板的往复运动造成的空气振动产生的声波所产生的噪声，但频率越低，每单位时间排出的空气量越小(空气排放量与振动振幅，有效截面积和振动板的频率的乘积成比例)。相反，当该振动板以听觉区域以外的高频率振动时，包括驱动单元的机械振动系统的振幅频率特性会使该振动板的振动振幅大大减小。因此，可以预见每单位时间的空气排出量会减小。由腔室中气流扰动而产生的气流声音决定于振动板的最大速度，而不是振动板的振动频率。因此，利用只使振动频率离开听觉区域的方法一般不能限制气流声音。

发明内容

考虑到上述问题，希望提供一种可限制噪声产生，又不减少气体排放量和冷却能力的射流发生装置以及包括该射流发生装置的电子装置。

根据本发明的一个实施例，提供了一种射流发生装置，它包括：振动气体的振动件、驱动该振动件的驱动单元、和壳体；所述壳体具有至少一个第一开口和容纳气体的第一腔室，该壳体支承所述振动件，并使得由于使振动件振动而产生的声音中具有最大噪声水平的声音具有预定频率；通过驱动该振动件，所述壳体通过至少一个第一开口将气体作为脉冲气体排出；所述第一腔室与所述至少一个第一开口连接。

根据本发明的该实施例，壳体形成为使得由该振动件的振动产生的声音中具有最大噪声水平的声音具有预定频率。因此，如果恰当地设置这个频率，则可以不减少气体的排出量而限制噪声产生。

由该振动件的振动产生的噪声指的是由该振动件的往复运动，使第一腔室中的空气压力周期性地改变产生的声波(以后称为“第一种声音”)，或为由该振动件的往复运动产生的气流扰动产生的气流声音(以后称为“第二种声音”)。

所述预定频率为等于或大于1Hz并小于1KHz，或等于或大于60KHz并小于40KHz。如果该预定频率小于1Hz，则一般得不到每单位时间的期望的最低空气排出量。如果该预定的频率等于或大于40KHz，则作为实际值，振动振幅太小。

可以使用的气体形式不仅是空气，而且可以使用氮、氦气、氩气或其他类型的气体。

驱动单元的驱动方法可以使用电磁作用，压电作用或静电作用。

在本发明的一种形式中，为了使具有最大噪声水平的声音具有预定的频率，设定至少一个第一开口的长度、该至少一个第一开口的开口面积和第一腔室的容积中的至少一个；该长度在由于驱动该振动件而振动的气体从该至少一个第一开口排出的方向上。在本发明的这种形式中，所述至少一个第一开口在上述的排出方向上具有管状形式，其中，该至少一个第一开口的面积基本上为常数，即管状形式的厚度基本上固定不变。在本发明的另一种形式中，当声速为C[m/s]，第一腔室的容积为V[m³]，开口平面的等价圆半径为r[m]，至少一个第一开口的数目为n，并且所述至少一个第一开口的长度为L[m]时，希望满足{C/(2π)}·[πr²/{V/(1·2r·n^1/2+L)}]^1/2＜1000。换句话说，形成该壳体，使Helmoholtz共振频率小于上述预定的频率中的一个预定的频率，或等于或大于上述预定的频率中的一个预定的频率。

如果面积与开口面积相适应的区域为圆形，则等价圆的半径指的是这个圆的半径。如果这个区域不是圆形的，例如为矩形，则等价圆的半径指的是面积与矩形面积相应的圆的半径。

在另一种形式中，所述壳体还具有至少一个第二开口和与该至少一个第二开口连接的第二腔室，该第二腔室设置成与第一腔室相对并容纳气体；通过驱动所述振动件，可使气体作为脉冲气体，通过所述至少一个第一开口和至少一个第二开口交替地排出。因此，当气体交替地通过所述至少一个第一和第二开口排出时，由相应的开口产生的第二种声音的相位彼此相反，使得声波互相削弱。

在另一种形式中，与上述类似，为使具有最大噪声水平的声音具有预定频率，设定所述至少一个第二开口的长度、该至少一个第二开口的开口面积和所述第二腔室的容积中的至少一个；所述长度在由于驱动振动件而振动的气体从至少一个第二开口排出的方向上。

在另一种形式中，所述壳体还具有设置在所述至少一个第一开口和至少一个第二开口之间的壳体表面上的分隔板。这样，当至少一个第一和第二开口彼此太靠近时，可以防止气体在开口之间进出。因此，可以防止吹在发热元件上的气体量的减小。

在另一种形式中，当基本上相同的所述至少一个第一开口的开口面积的等价圆半径和至少一个第二开口的开口面积的等价圆半径为r[m]，至少一个第一开口和至少一个第二开口之间的距离为d[m]，并且具有最大噪声水平的声音的波长为λ[m]时，满足3r≤d＜λ/2。所述距离d基本上为开口中心之间的距离。因此，当从形成所述至少一个第一开口的边缘至形成所述至少一个第二开口的边缘的距离为d₂时，上述式子变为r≤d₂≤λ/2。通过使3r≤d，可以防止气体在开口之间进出。通过使d＜λ/2，则不存在由该开口产生的声波的大致最大的振动振幅互相加强的位置，因此可以防止产生噪声。

在另一种形式中，所述至少一个第一开口具有邻近第一腔室设置的第一端部，使得所述至少一个第一开口的开口面积向着第一腔室增大。当气体流入和流出该至少一个第一开口时，这可使气流平稳，因此可减小第二种声音的噪声水平。在所述至少一个第一开口具有设置在壳体的外侧的第一端部，使得该至少一个第一开口的开口面积向着壳体的外侧增大的情况下，也可得同样的效果。或者，如果所述至少一个第一开口具有第一端部和第二端部，第一端部邻近第一腔室设置，使得该至少一个第一开口的开口面积向着该第一腔室增大；第二端部设置在壳体的外侧，使得该至少一个第一开口的开口面积向着该壳体的外侧增大，则气流可进一步平稳。这点也适用于所述壳体具有第二腔室和与该第二腔室连接的至少一个第二开口的情况。

在另一种形式中，所述壳体还具有用于在其上形成所述至少一个第一开口的第一喷嘴，该第一喷嘴具有使得所述第一喷嘴的宽度向着壳体外侧减小的第一倾斜表面。这使得当从至少一个第一开口排出气体时，较容易吸入喷嘴周围的气体，即可以增加混合的射流气体量。这也适用于所述壳体具有第二腔室和与该第二腔室连接的至少一个第二开口的情况。

根据本发明的另一个实施例，提供了一种电子装置，它包括：发热元件；振动气体的振动件；驱动振动件的驱动单元；和壳体；该壳体具有至少一个第一开口和容纳气体的第一腔室，所述壳体支承振动件，并使得由于使该振动件振动产生的声音中具有最大噪声水平的声音具有预定频率；通过驱动所述振动件，所述壳体通过至少一个第一开口将气体作为脉冲气体排出；所述第一腔室与所述至少一个第一开口连接。

所述电子装置的例子为计算机(当该计算机为个人计算机时，它可以为膝上型计算机或台式计算机)、个人数字助理(PDA)、电子字典、照相机、显示装置、声频/可视装置、移动电话、游戏装置和其他电子产品。发热元件可以为电子元件-例如IC或电阻，散热翅片(散热器)，或只要能产生热的任何其他元件。

如上所述，根据本发明的实施例和实现方式，不需减小气体排出量和冷却能力，可以限制噪声的产生。

附图说明

图1为根据本发明的一个实施例的射流发生装置和散热器的透视图；

图2为图1所示的射流发生装置的截面图；

图3为人类的听觉特性的图形；

图4为根据本发明的另一个实施例的射流发生装置的截面图；

图5A和5B示出了根据本发明的另一个实施例的射流发生装置的壳体；

图6A～6D示出了根据本发明的另一个实施例的射流发生装置的壳体；

图7为本发明的另一个实施例的射流发生装置的壳体的一部分的截面图；

图8为图7所示的壳体的变型的透视图；和

图9A～9C为示出根据本发明的另一个实施例的射流发生装置的壳体的部分的侧视图。

具体实施方式

下面，参照附图，说明本发明的实施例。

图1为根据本发明的一个实施例的射流发生装置和散热器的透视图。图2为图1所示的射流发生装置10的截面图。

射流发生装置10包括壳体1，在壳体1的上部有一矩形孔1b。矩形的弹性支承件6安装在壳体1的孔1b的周边上，并支承作为振动件的振动板3。由振动板3、弹性支承件6和壳体1形成腔室11。在壳体1的侧表面1a上安装多个将腔室11中的空气向着设置在壳体1外面的散热器20排出的喷嘴2。喷嘴2可以与壳体1集成为一体。

驱动振动板3的致动器5设置在壳体1的顶部。例如，在振动板3的振动方向R被磁化的磁体14设置在筒形磁轭8内，并且一盘形磁轭18安装在磁体14上。磁体14和磁轭8与18形成磁路。上面绕有线圈17的线圈架9移动进出磁体14和磁轭8之间的空间。换句话说，致动器5为一个音圈电机。供电电线16与致动器5连接。供电电线16通过安装在盖4上的端子24与控制电路13(例如驱动IC)电连接。电信号从控制电路13被提供至致动器5。

磁轭8与覆盖壳体1顶部的盖4一体形成。但从防止由磁体14产生的磁通从磁轭8散布至盖4的观点来看，磁轭8和盖4可用不同的材料制成。线圈架9固定在振动板3的表面上。这种致动器5可使振动板3在双头箭头R所示的方向上振动。

壳体1由例如树脂、橡胶、金属或陶瓷制成。树脂和橡胶便于形成壳体1，并且适合大量生产。另外，树脂和橡胶可增加声音衰减因子，从而可以限制噪声，并可用于减小重量和成本。考虑壳体1的散热，则希望金属为导热性高的铜或铝。盖4也可由树脂，橡胶，金属或陶瓷制成。壳体1和盖4可以用相同或不同的材料制成。弹性支承件6由例如树脂或橡胶制成。

振动板3由树脂，纸，橡胶或金属制成。虽然，图示的振动板3为平板形，但它可以如同上面安装着扬声器的振动板一样为圆锥形或可以具有三维形状。

现在说明具有上述结构的射流发生装置10的工作。

当将正弦交流电压加在致动器5上时，振动板3作正弦振动，使腔室11的容积增加或减小。腔室11的容积的改变使腔室11中的压力改变，使得从喷嘴2产生气流，作为脉冲气流。例如，当振动板3在使腔室11的容积增加的方向移动时，腔室11中的压力减小。这使得壳体1外面的空气通过喷嘴2流入腔室11中。相反，当振动板3在使腔室11的容积减小的方向移动时，腔室11中的压力增加。这使得腔室11中的空气通过喷嘴2排出至腔室11外面并吹在散热器20上。当从喷嘴2排出空气时，喷嘴2周围的空气压力的降低，这使得喷嘴2周围的空气被吸入从喷嘴2排出的空气中。即：射流被混合。这种混合射流可以通过将混合射流吹在散热器20上而冷却散热器20。

这里，根据该实施例的壳体1形成为使得由振动板3的振动产生的声音中具有最大噪声水平的声音具有预定的频率。因此，例如，如果将这个频率设定为适当的值，则可以不必减小空气的排出量，而限制噪声的产生。

由振动板3的振动产生的一种声音为通过振动板3的往复运动使腔室11中的空气压力周期性地改变而产生的声波(以后称为“第一种声音”)。第一种声音主要为由于腔室11中的空气压力周期性改变而将振动传递至壳体1或盖4所产生的声音。由振动板3的振动产生的另一种声音为振动板3的往复运动造成的气流扰动所产生的气流声音(以后称为“第二种声音”)。第二种声音主要为从喷嘴排出空气时产生的气流声音。

如上所述，在该实施例中，形成壳体1使得在第一和第二种噪声中具有最大的噪声水平的声音具有预定的频率。这里，噪声水平是指加以校正从而与人类听觉特性匹配的噪声水平。

图3为人类的听觉特性的图形。该图形根据了日本工业标准(JIS)的相等响度曲线(一种特性曲线)，其示出当人暴露在相同的声压水平中时，在20Hz～20KHz的频率范围内多响的声音可以听见。换句话说，该图形表示，当以1KHz的声波为标准时，可以听见每一频率的多响的声音。从这个图形可看出，在声压水平相同时，50Hz的声音听起来比1KHz的声音柔和30dB。即：噪声水平低。声压水平Lp[dB]用下式(1)表示：

Lp＝20log(P/Po)………(1)

(式中P为声压[Pa]，Po为标准声压[20μPa])。

考虑到这个事实，具有最大噪声水平的声音的频率为等于或大于1Hz并小于1KHz。这是因为，当频率在1～6KHz范围内时，人感觉到的噪声水平相对较高。因此，如果频率小于1KHz，则不容易感觉噪声，如果频率小于1Hz，则一般达不到每单位时间最低的空气输出量。

该频率可以等于或大于1Hz并小于500Hz；或等于或大于1Hz并小于20Hz。这是因为，如果频率小于500Hz，则从图3所示的图形可看出，与频率为1KHz时比较，声压水平降低至少3dB，因此噪声大大降低。频率小于20Hz，因为该频率落在人类听觉区域的外面。

如上所述，当频率在1～6KHz范围内时，人类感觉到的噪声水平相对较高。因此，该频率等于或大于6KHz并小于40KHz。当频率等于或大于40KHz时，作为实际值，振动振幅太小。

该频率可以等于或大于10KHz和小于40KHz；或等于或大于20KHz和小于40KHz。这是因为，如果频率等于或大小于10KHz，则与频率为1KHz时比较，声压水平降低至少3dB，因此噪声大大降低。该频率等于或大于20KHz，因为这个频率落在人类听觉区域的外面。

更具体地说，为了使具有最大噪声水平的声音具有与上述的任何频率相等的频率，如在图2中一样，可以设定喷嘴2的长度L[m](开口长度)，开口面积S[m²](喷嘴2的流动通道截面积，更具体地说，在基本上与长度方向垂直的平面中的喷嘴2的面积)和腔室11的容积V[m³]中的至少一个。在这种情况下，当声速为C[m/s]，开口的开口平面半径为r[m]，和开口数(喷嘴2的数目)为n时，满足下列式(2)～(7)中的任何一个：

{C/(2π)}·[πr²/{V/(1·2r·n^1/2+L)}]^1/2＜1000， (2)

{C/(2π)}·[πr²/{V/(1·2r·n^1/2+L)}]^1/2＜500， (3)

{C/(2π)}·[πr²/{V/(1·2r·n^1/2+L)}]^1/2＜20， (4)

{C/(2π)}·[πr²/{V/(1·2r·n^1/2+L)}]^1/2≥6000， (5)

{C/(2π)}·[πr²/{V/(1·2r·n^1/2+L)}]^1/2≥10000； (6)

{C/(2π)}·[πr²/{V/(1·2r·n^1/2+L)}]^1/2≥20000 (7)

换句话说，形成壳体使Helmholtz共振频率小于上述预定频率中的一个预定频率，或等于或大于上述预定频率中的一个预定频率。由于上述相同的理由，这些式子(2)～(7)右边的数具有这些值。

图4为根据本发明的另一个实施例的射流发生装置的截面图。这个实施例的射流发生装置的零件/功能等与先前实施例的射流发生装置10相应的零件/功能等的说明将被简化或省略，即说明将集中在差别上。

射流发生装置30的壳体21的内部被振动板3和弹性支承件6分隔开，因此在壳体21中形成第一腔室11a和第二腔室11b。壳体21具有形成分别与第一腔室11a和第二腔室11b连接的开口的喷嘴2a和2b。在这种射流发生装置30中，在致动器5上施加正弦交流电压，使振动板3振动。振动板3的振动交替地使腔室11a和11b中的压力增加和降低，使得空气通过相应的喷嘴2a和2b交替地流入和流出腔室11a和11b。换句话说，当空气从第一腔室11a通过喷嘴2a排出至壳体21的外边时，空气从外面通过喷嘴2b流入第二腔室11b中。相反，当空气从第二腔室11b通过喷嘴2b排出至壳体21的外边时，空气从外面通过喷嘴2a流入腔室11a中。

如同射流发生装置10一样，根据该实施例的射流发生装置30形成为使得具有最大噪声水平的声音的频率为预定的频率。这样可以减小噪声。在这种情况下，希望在第一腔室11a和第二腔室11b中的至少一个中产生的第一种声音或第二种声音的频率落在上述任何一个频率范围内，例如，等于或大于1Hz并小于1KHz。或者，希望第一腔室11a和第二腔室11b中的至少一个腔室满足式(2)～(7)中的任何一个。

当空气从喷嘴2a和2b排出时，可从每一个喷嘴2a和2b独立地产生声音。这个声音被认为是第一种声音。然而，由于在喷嘴2a和2b中产生的声波的相位相反，因此声波互相削弱。这可以进一步减小噪声。

希望第一和第二腔室11a和11b的容积相同。这使得排出的空气量相同，使噪声进一步减小。

图5A和5B示出根据本发明的另一个实施例的射流发生装置的壳体。在图5A和5B的每个图中，左边为壳体的正视图，右边为壳体的侧视图。图5A所示的壳体1中的多个喷嘴22具有矩形开口。图5B所示的壳体1中的多个喷嘴32具有椭圆形开口。对于具有这种形状的喷嘴，当考虑开口面积时，如果喷嘴为矩形，则可考虑面积等于矩形面积的圆的半径r。

图6A～6D示出根据本发明的另一个实施例的射流发生装置的壳体。在图6A所示的壳体31中形成多个管状的开口31a。这些开口31a如同喷嘴一样工作。换句话说，在壳体31中只可以形成管状孔，代替喷嘴。

图6B示出如图4所示那样具有两个腔室的壳体41。开口41a和41b与壳体41的相应的腔室连接。

图6C所示的壳体51，具有形成在具有开口51a的喷嘴上的倾斜表面51b。换句话说，壳体51具有倾斜表面51b，它可向着腔室外侧减小喷嘴的垂直宽度(在图中)。这种结构使得当从开口51a排出空气时，在喷嘴周围的气体较容易被吸入。换句话说，可以增加混合的射流空气量。替代能够减小垂直宽度的倾斜表面51b或作为补充，可以使用能够减小喷嘴的水平宽度(与图6C的平面垂直)的不同倾斜表面。

图6D示出具有如图6B一样的与两个腔室连接的开口61a和61b并具有如图6C一样的倾斜表面61c的壳体61。

图7为本发明另一个实施例的射流发生装置的壳体的一部分的截面图。壳体71具有例如多个开口71a和71b。例如，如图6B所示，壳体61具有两个腔室，并且多个开口71a和多个开口71b与腔室连接。

开口71a和71b的开口面积基本上相同，并且其等价圆的半径为r。在这种情况下如图7所示，将开口71a和相应的开口71b之间的距离d₁(开口71和相应开口71b的中心之间的距离)设定为等于或大于3倍的r，即距离d₂设定为等于或大于1倍的r。例如，当空气从开口71a排出至外面时，空气从开口71b流入壳体71中。因此，当开口71a和71b彼此太靠近时，从开口71a排出的空气从开口71b流入壳体71中。这会减少吹在发热元件(没有示出)上的空气量。然而，当在该实施例中，3r≤d1时，可以解决这个问题。

当例如从每一个开口71a和71b产生的第二种声音的波长为λ[m]时，希望d₁＜λ/2。在开口71a和71b的开口平面的中心分别为声源的情况下，当d₁＜λ/2时，从开口71a和71b产生的声波的大致最大的振动振幅互相加强的位置不再存在，因此可以防止产生噪声。当介质为空气并且声速大约为340m/s时，人类可听见的范围内的声音的波长约为1.7mm～17m。

图8为图7所示的壳体71的变型的透视图。形成在壳体81上的开口81a和81b之间安装有一块分隔板81c。分隔板81c可由与壳体81相同的材料制成，并与壳体81形成为一体。与以上类似，这种结构可以防止空气在开口81a和81b之间进出。在这种情况下，开口81a和相应的开口81b之间的距离不必如图7中那样等于或大于1倍的r，即，可以小于1倍的r。

图9A～9C为示出根据本发明另一个实施例的射流发生装置的壳体的部分的侧视图。如图9A所示，从壳体91中的腔室92排出空气的开口91a形成为使得其开口面积在邻近腔室92的端部91b在腔室92的方向上增大。这可在空气流入和流出腔室92时使气流平稳，因此可减小第二种声音的噪声水平。

在图9B所示的壳体101的开口101a中，位于与腔室102相对的一侧的端部(即外端101b)形成为使得其开口面积向着壳体101的外侧增大。这种结构也可使气流平稳，从而减小第二种声音的噪声水平。

图9C所示的壳体111的开口111a形成为使得两个端部111b和111c加宽。这可进一步使气流平稳。

本发明并不限于上述的实施例，因此可作各种变型。

例如，虽然图1所示的壳体1具有长方体形状，但其也可以为柱体形状或三角形棱柱形形状。当壳体1为柱体形状，即当其平面形状为例如圆形时，希望振动板3为圆盘形状。换句话说，希望壳体1和振动板3形状类似。

图1所示的平板磁轭18的平面形状为圆形。然而，其也可以为椭圆形或矩形。虽然，在相关的图中，振动板3为矩形，但振动板3可以具有与致动器5的平面形状类似的圆形形状。

虽然，在图9A～9C中，端部91b、101b、111b和111c为曲线形，但它们可以为具有平的倾斜表面的渐缩形状。

可以组合至少两个上述实施例。例如，形成图6B所示的相应腔室的开口41a和41b的端部可以为图9A～9C所示形式中的任何一种。或者，图6C所示的壳体51的开口51a等或图6D所示的壳体61的开口61a等可以为图9A～9C所示的形式中的任何一种。或者，图4所示的壳体21的喷嘴2a和2b之间的距离可以为图7所示的d₁。

本发明包括与2005年4月21日在日本专利局提出的日本专利申请JP2005-123432相关的主题。在此通过引用将其全部内容结合于此。

Claims

1.一种射流发生装置，其包括：

振动气体的振动件；

驱动所述振动件的驱动单元；和

壳体；所述壳体具有至少一个第一开口和容纳气体的第一腔室，该壳体支承所述振动件，并使得由于所述振动件振动而产生的声音中具有最大噪声水平的声音具有预定频率；通过驱动所述振动件，所述壳体通过所述至少一个第一开口将所述气体作为脉冲气体排出；所述第一腔室与所述至少一个第一开口连接。

2.如权利要求1所述的射流发生装置，其中，为了使具有最大噪声水平的声音具有预定频率，设定所述至少一个第一开口的长度、所述至少一个第一开口的开口面积和所述第一腔室的容积中的至少一个；所述长度在由于驱动所述振动件而振动的气体从所述至少一个第一开口被排出的方向上。

3.如权利要求1所述的射流发生装置，其中，所述预定频率为等于或大于1Hz并小于1KHz、等于或大于1Hz并小于500Hz、等于或大于1Hz并小于20Hz、等于或大于6KHz并小于40KHz、等于或大于10KHz并小于40KHz、以及等于或大于20KHz并小于40KHz中的任何一种。

4.如权利要求2所述的射流发生装置，其中，当声速为C[m/s]，容积为V[m³]，开口面积的等价圆半径为r[m]，至少一个第一开口的数目为n，并且所述至少一个第一开口的长度为L[m]时，满足下式中的任何一个：

{C/(2π)}·[πr²/{V/(1·2r·n^1/2+L)}]^1/2＜1000，

{C/(2π)}·[πr²/{V/(1·2r·n^1/2+L)]^1/2＜500，

{C/(2π)}·[πr²/{V/(1·2r·n^1/2+L)]^1/2＜20，

{C/(2π)}·[πr²/{V/(1·2r·n^1/2+L)}]^1/2≥6000，

{C/(2π)}·[πr²/{V/(1·2r·n^1/2+L)}]^1/2≥10000；和

{C/(2π)}·[πr²/{V/(1·2r·n^1/2+L)}]^1/2≥20000。

5.如权利要求1所述的射流发生装置，其中，所述壳体还具有至少一个第二开口和与该至少一个第二开口连接的第二腔室，第二腔室设置成与所述第一腔室相对并且容纳气体；通过驱动所述振动件，所述气体作为脉冲气体通过所述至少一个第一开口和所述至少一个第二开口交替地排出。

6.如权利要求5所述的射流发生装置，其中，为使具有最大噪声水平的声音具有预定的频率，设定所述至少一个第二开口的长度、所述至少一个第二开口的开口面积和所述第二腔室的容积中的至少一个；所述长度在由于驱动所述振动件而振动的气体从所述至少一个第二开口排出的方向上。

7.如权利要求5所述的射流发生装置，其中，所述预定的频率为下述频率中的任何一个：等于或大于1Hz并小于1KHz，等于或大于1Hz并小于500Hz，等于或大于1Hz并小于20Hz，等于或大于6KHz并小于40KHz，等于或大于10KHz并小于40KHz，和等于或大于20KHz并小于40KHz。

8.如权利要求6所述的射流发生装置，其中，当声速为C[m/s]，所述第二腔室的容积为V[m³]，所述至少一个第二开口的开口面积的等价圆半径为r[m]，所述至少一个第二开口的数目为n，并且所述至少一个第二开口的长度为L[m]时，满足下式中的任何一个：

{C/(2π)}·[πr²/{V/(1·2r·n^1/2+L)}]^1/2＜1000，

{C/(2π)}·[πr²/{V/(1·2r·n^1/2+L)}]^1/2＜500，

{C/(2π)}·[πr²/{V/(1·2r·n^1/2+L)}]^1/2＜20，

{C/(2π)}·[πr²/{V/(1·2r·n^1/2+L)}]^1/2≥6000，

{C/(2π)}·[πr²/{V/(1·2r·n^1/2+L)}]^1/2≥10000；和

{C/(2π)}·[πr²/{V/(1·2r·n^1/2+L)}]^1/2≥20000。

9.如权利要求6所述的射流发生装置，其中，当声速为C[m/s]，所述第一腔室的容积为V1[m³]，所述至少一个第一开口的开口面积的等价圆半径为r1[m]，所述至少一个第一开口的数目为n1，并且所述至少一个第一开口的长度为L1[m]时，满足下述式子中的任何一个：

{C/(2π)}·[πr1²/{V1/(1·2r1·n1^1/2+L1)}]^1/2＜1000，

{C/(2π)}·[πr1²/{V1/(1·2r1·n1^1/2+L1)}]^1/2＜500，

{C/(2π)}·[πr1²/{V1/(1·2r1·n1^1/2+L1)}]^1/2＜20，

{C/(2π)}·[πr1²/{V1/(1·2r1·n1^1/2+L1)}]^1/2≥6000，

{C/(2π)}·[πr1²/{V1/(1·2r1·n1^1/2+L1)}]^1/2≥10000；和

{C/(2π)}·[πr1²/{V1/(1·2r1·n1^1/2+L1)}]^1/2≥20000。

10.如权利要求9所述的射流发生装置，其中，当声速为C[m/s]，所述第二腔室的容积为V2[m³]，所述至少一个第二开口的开口面积的等价圆半径为r2[m]，所述至少一个第二开口的数目为n2，并且所述至少一个第二开口的长度为L2[m]时，满足下述式子中的任何一个：

{C/(2π)}·[πr2²/{V2/(1·2r2·n2^1/2+L2)}]^1/2＜1000，

{C/(2π)}·[πr2²/{V2/(1·2r2·n2^1/2+L2)}]^1/2＜500，

{C/(2π)}·[πr2²/{V2/(1·2r2·n2^1/2+L2)}]^1/2＜20，

{C/(2π)}·[πr2²/{V2/(1·2r2·n2^1/2+L2)}]^1/2≥6000，

{C/(2π)}·[πr2²/{V2/(1·2r2·n2^1/2+L2)}]^1/2≥10000；和

{C/(2π)}·[πr2²/{V2/(1·2r2·n2^1/2+L2)}]^1/2≥20000。

11.如权利要求5所述的射流发生装置，其中，所述壳体还具有设置在所述至少一个第一开口和所述至少一个第二开口之间的壳体的表面上的分隔板。

12.如权利要求5所述的射流发生装置，其中，当基本上相同的所述至少一个第一开口的开口面积的等价圆半径和所述至少一个第二开口的开口面积的等价圆半径为r[m]，所述至少一个第一开口和至少一个第二开口之间的距离为d[m]，和具有最大噪声水平的声音的波长为λ[m]时，满足3r≤d＜λ/2。

13.如权利要求1所述的射流发生装置，其中，所述至少一个第一开口具有邻近所述第一腔室设置的一端部，使得所述至少一个第一开口的开口面积向着所述第一腔室增大。

14.如权利要求1所述的射流发生装置，其中，所述至少一个第一开口具有设置在所述壳体的外侧的一端部，使得所述至少一个第一开口的开口面积向着所述壳体的外侧增大。

15.如权利要求1所述的射流发生装置，其中，所述至少一个第一开口具有第一端部和第二端部，所述第一端部邻近所述第一腔室设置，使得所述至少一个第一开口的开口面积向着所述第一腔室增大；所述第二端部设置在所述壳体的外侧，使得所述至少一个第一开口的开口面积向着所述壳体的外侧增大。

16.如权利要求1所述的射流发生装置，其中，所述壳体还具有用于在其上形成所述至少一个第一开口的第一喷嘴，该第一喷嘴具有使得所述第一喷嘴的宽度向着所述壳体外侧减小的第一倾斜表面。

17.如权利要求5所述的射流发生装置，其中，所述至少一个第一开口具有邻近所述第一腔室设置的第一端部，使得所述至少一个第一开口的开口面积向着所述第一腔室增大。

18.如权利要求17所述的射流发生装置，其中，所述至少一个第二开口具有邻近所述第二腔室设置的第二端部，使得所述至少一个第二开口的开口面积向着所述第二腔室增大。

19.如权利要求5所述的射流发生装置，其中，所述至少一个第一开口具有设置在所述壳体的外侧的第一端部，使得所述至少一个第一开口的开口面积向着所述壳体的外侧增大。

20.如权利要求19所述的射流发生装置，其中，所述至少一个第二开口具有设置在所述壳体的外侧的第二端部，使得所述至少一个第二开口的开口面积向着所述壳体的外侧增大。

21.如权利要求5所述的射流发生装置，其中，所述至少一个第一开口具有第一端部和第二端部，所述第一端部邻近所述第一腔室设置，使得所述至少一个第一开口的开口面积向着所述第一腔室增大；所述第二端部设置在所述壳体的外侧，使得所述至少一个第一开口的开口面积向着所述壳体的外侧增大。

22.如权利要求21所述的射流发生装置，其中，所述至少一个第二开口具有第三端部和第四端部，所述第三端部邻近所述第二腔室设置，使得所述至少一个第二腔室的开口面积向着所述第二腔室增大；所述第四端部设置在所述壳体的外侧，使得所述至少一个第二开口的开口面积向着所述壳体的外侧增大。

23.如权利要求5所述的射流发生装置，其中，所述壳体还具有用于在其上形成所述至少一个第一开口的第一喷嘴，所述第一喷嘴具有使得所述第一喷嘴的宽度向着所述壳体的外侧减小的第一倾斜表面。

24.如权利要求23所述的射流发生装置，其中，所述壳体还具有用于在其上形成所述至少一个第二开口的第二喷嘴，所述第二喷嘴具有使得所述第二喷嘴的宽度向着所述壳体的外侧减小的第二倾斜表面。

25.一种电子装置，其包括：

发热元件；

振动气体的振动件；

驱动所述振动件的驱动单元；和

壳体；所述壳体具有至少一个第一开口和容纳气体的第一腔室，该壳体支承所述振动件，并使得由于使所述振动件振动而产生的声音中具有最大噪声水平的声音具有预定频率；通过驱动所述振动件，所述壳体通过所述至少一个第一开口将所述气体作为脉冲气体向所述发热元件排出；所述第一腔室与所述至少一个第一开口连接。