ES2325518B1 - Altavoz autorrefrigerado perfeccionado. - Google Patents

Abstract

Altavoz autorrefrigerado perfeccionado, de tipo electrodinámico, constituido por un circuito magnético compuesto por un imán permanente (1) cilíndrico y dos piezas polares (2 y 3), una de las cuáles es un "anillo de núcleo" (2) cilíndrico colocado sobre el imán permanente (1), mientras que la otra pieza polar es un "vaso de retorno" (3) de planta circular, sobre el cual se asienta a su vez el imán permanente (1), caracterizado esencialmente porque el "anillo de núcleo" (2) presenta una pluralidad de estrías helicoidales (4) en su cara cilíndrica exterior, mientras que el "vaso de retorno" (3) presenta también una pluralidad de estrías helicoidales (5) en la parte alta de su cara cilíndrica interior, coincidente con el estriado (4) del "anillo de núcleo" (2).

Description

Altavoz autorrefrigerado perfeccionado.

Campo técnico

El objeto de la presente invención, tal como se expresa en el enunciado de esta memoria descriptiva, hace referencia a un altavoz autorrefrigerado de tipo electrodinámico, aunque opcionalmente, puede ser también cualquier otro tipo de altavoz.

Antecedentes de la invención

Un altavoz electrodinámico está constituido, en principio, por una bobina eléctrica móvil colocada en el entrehierro circular de un circuito magnético cerrado, permanente y fijo; cuando la bobina es recorrida por una intensidad eléctrica alterna, se generan en dicha bobina fuerzas eléctricas alternas en consonancia con esa intensidad alterna; son dichas fuerzas las que hacen que la bobina vibre (en virtud de su movilidad) y transmita dichas vibraciones, o bien a una membrana, o bien a una pantalla acústica, a la que está adosada; de este modo se genera el sonido y se transmite al aire circundante.

En líneas generales, el circuito magnético de un altavoz está constituido por, al menos, tres elementos básicos: un imán permanente cilíndrico y dos piezas polares; una de ellas (la polar superior) es un "anillo de núcleo" cilíndrico de magnetismo temporal (confeccionado en hierro "dulce" o similar) colocado sobre el imán permanente, mientras que la otra (la polar inferior) es un "vaso de retorno" (encargado de cerrar el circuito magnético) de planta circular, sobre el que se asienta a su vez el imán permanente; en este caso, el entrehierro en donde se ubica la bobina móvil, es el espacio circular que queda entre la cara cilíndrica exterior del "anillo de núcleo" y la parte superior de la cara cilíndrica interior del "vaso de retorno".

Normalmente, la energía eléctrica consumida por un altavoz depende de la intensidad que circula por la bobina del mismo, la cuál a su vez depende, en sentido amplio, de la impedancia del altavoz, y en concreto, de la resistencia eléctrica de su bobina; idealmente, toda la energía eléctrica que le llega al altavoz debería convertirse en energía acústica, pero esto no ocurre así ya que buena parte de dicha energía se convierte en calor; este calor, generado en la propia bobina móvil, es consecuencia del efecto Joul debido al paso de la intensidad eléctrica por las espiras de dicha bobina.

El calor generado provoca en el altavoz dos efectos negativos.

En primer lugar, el calentamiento de la bobina produce un aumento de la resistencia eléctrica de sus espiras (en virtud del coeficiente de temperatura positivo que presentan los metales con los que se suelen confeccionar), lo cual provoca una disminución de la intensidad eléctrica y por lo tanto, de la potencia que llega al altavoz; ello produce una disminución del nivel sonoro del altavoz conocido como "pérdida por compresión de potencia".

En segundo lugar, si el calentamiento es excesivo, además del efecto anterior se puede tener un segundo y peor efecto que consiste en que la bobina puede llegar a quemarse, con lo que el altavoz quedaría inutilizado.

La evacuación de este calor se realiza, normalmente, transmitiéndose de forma natural por gradiente de temperatura, desde la bobina hacia los componentes fijos cercanos a la misma (es decir, hacia las piezas polares del imán permanente) a través del entrehierro; por último, el calor pasa desde dichas piezas y/o desde el imán permanente, hacia el exterior, a la atmósfera; se trata pues de una transmisión de calor que funciona de manera pasiva y con una velocidad relativamente lenta, debido a la relativamente baja conductividad térmica del hierro y otros materiales ferromagnéticos, que son los utilizados normalmente en la fabricación de los elementos que componen el circuito magnético del altavoz.

Para evitar el inconveniente que supone la acumulación de calor en la bobina y los dos efectos negativos anteriormente mencionados que ello conlleva, algunos modelos algo más avanzados presentan en la cara cilíndrica exterior del "anillo de núcleo", unas muescas o ranuras verticales que permiten una cierta circulación de aire verticalmente entre la bobina móvil y el "anillo de núcleo".

Sin embargo, este procedimiento es poco efectivo y apenas aumenta ligeramente la capacidad de evacuación del calor, con respecto a otros modelos de altavoz más tradicionales.

Descripción de la invención

Con el fin de superar los inconvenientes antes mencionados, se ha diseñado el novedoso altavoz autorrefrigerado perfeccionado, objeto de la presente memoria técnica.

En términos generales, la presente invención se refiere a un nuevo modelo de altavoz que, dotado de la capacidad de autorrefrigerarse, permite aumentos de potencia de al menos un 35%, con respecto a otros modelos de prestaciones, calidad y precios, similares.

El nuevo altavoz está realizado de tal modo que su circuito magnético presenta, en el entrehierro, un estriado helicoidal a ambos lados de la bobina móvil; es el propio movimiento oscilatorio de la bobina el que, transmitido a la "tapa guardapolvo" de la membrana acústica, sirve como bomba impulsora (de vaivén), del aire forzado de refrigeración; dicho aire forzado se hace circular pues, en vaivén, por el interior de un circuito de refrigeración del que forma parte el estriado helicoidal del entrehierro, y sale al exterior por unas aberturas situadas en la base del circuito
magnético.

De este modo, la refrigeración de la bobina móvil es mucho más efectiva, ya que el aire de refrigeración, forzado a circular en torno a la bobina y a ambos lados de la misma, por el interior de las estrías helicoidales, está mucho más tiempo en contacto directo con la misma; así, la transmisión de calor, por contacto entre el aire de refrigeración y la bobina, es mucho más eficiente.

El nuevo altavoz dispone, en esencia, de un circuito magnético compuesto por tres elementos básicos: un imán permanente cilíndrico y dos piezas polares, la superior y la inferior; la pieza polar superior es un "anillo de núcleo" cilíndrico, con un estriado helicoidal en su cara cilíndrica exterior; dicho "anillo de núcleo" va colocado sobre el imán permanente; la pieza polar inferior es un "vaso de retorno" (encargado de cerrar el circuito magnético) de planta circular, con un estriado helicoidal en la parte alta de su cara cilíndrica interior, coincidente con el estriado del "anillo de núcleo"; sobre el "vaso de retorno" se asienta a su vez el imán permanente.

De este modo, el entrehierro, en donde se ubica la bobina móvil, es el espacio circular estriado helicoidalmente que queda entre la cara cilíndrica exterior del "anillo de núcleo" y la parte alta de la cara cilíndrica interior del "vaso de retorno".

El "anillo de núcleo", está dotado también de un orificio pasante central (también presente en el imán y en el vaso del retorno) que, además de servir como orificio adicional de refrigeración, sirve también para aliviar la compresión excesiva que se podría producir (en el caso de vibraciones debidas a sonidos fuertes) entre el "anillo de núcleo" y la "tapa guardapolvo" de la membrana, ya que a algunos elementos del altavoz les es contraproducente dicha compresión.

Opcionalmente, el "anillo de núcleo" está dotado de orificios pasantes adicionales de refrigeración.

Descripción de los dibujos

Con el objeto de ilustrar cuanto hasta ahora hemos expuesto, se acompaña a la presente memoria descriptiva y formando parte integrante de la misma, de un conjunto de dibujos en los que se ha representado de manera simplificada y esquemática, un ejemplo de realización práctica únicamente explicativo aunque no limitativo, de las características de la novedosa invención.

La figura 1 muestra una vista en perfil y en despiece, de los distintos elementos que componen el novedoso altavoz; el "vaso de retorno", así como la bobina, la membrana y su "tapa guardapolvo" adosada, se observan en sección.

La figura 2 muestra el circuito magnético montado, pero separado de la bobina y su pantalla.

La figura 3 muestra todos los elementos ensamblados en sus posiciones definitivas; también se muestra el flujo del aire saliente refrigerador, durante el movimiento de la pantalla hacia el imán; durante el movimiento inverso de la pantalla, el flujo del aire sería el contrario, es decir, entrante.

Las figuras 4 y 5 muestran sendas vistas, en planta y perfil respectivamente, del "anillo de núcleo".

Descripción de un ejemplo práctico

En las figuras que acompañan a la presente memoria se describe, a modo de ejemplo, un caso práctico de realización del dispositivo objeto de la misma.

El nuevo altavoz autorrefrigerado perfeccionado, de tipo electrodinámico, está constituido por un circuito magnético compuesto por un imán permanente (1) cilíndrico y dos piezas polares (2 y 3), una de las cuáles es un "anillo de núcleo" (2) cilíndrico colocado sobre el imán permanente (1), mientras que la otra pieza polar es un "vaso de retorno" (3) de planta circular, sobre el cuál se asienta a su vez el imán permanente (1).

El novedoso altavoz se caracteriza porque el "anillo de núcleo" (2) presenta una pluralidad de estrías helicoidales (4) en su cara cilíndrica exterior, mientras que el "vaso de retorno" (3) presenta también una pluralidad de estrías helicoidales (5) en la parte alta de su cara cilíndrica interior, coincidente con el estriado (4) del "anillo de núcleo" (2).

La bobina (10) se aloja en el entrehierro constituido entre la cara cilíndrica exterior del "anillo de núcleo" (2) y la cara cilíndrica interior del "vaso de retorno".

Es el propio movimiento oscilatorio de la bobina (10) el que, transmitido a la "tapa guardapolvo" (6) de la membrana (7), se utiliza como bomba impulsora de vaivén del aire forzado (8) de refrigeración.

El "anillo de núcleo" (2) está dotado de orificios pasantes (9) adicionales de refrigeración y está dotado también de un orificio pasante central (11) que, además de servir como orificio adicional de refrigeración, sirve también para aliviar las ondas de compresión excesiva que se podrían producir entre el "anillo de núcleo" (2) y la "tapa guardapolvo" (6) de la membrana (7), ya que a algunos elementos del altavoz les es contraproducente dicha compresión excesiva.

Serán independientes del objeto de la presente invención los materiales que se empleen en la fabricación de los distintos elementos que la componen, así como las formas, dimensiones y accesorios que pueda presentar, pudiendo ser reemplazados por otros técnicamente equivalentes, siempre que no afecten a la esencialidad de la misma ni se aparten del ámbito definido en el apartado de reivindicaciones.

Establecido el concepto expresado, se redacta a continuación la nota de reivindicaciones, sintetizando así las novedades que se desean reivindicar.

Claims (2)

1. Altavoz autorrefrigerado perfeccionado, de tipo electrodinámico, constituido por un circuito magnético compuesto por un imán permanente (1) cilíndrico y dos piezas polares (2 y 3), una de las cuáles es un "anillo de núcleo" (2) cilíndrico colocado sobre el imán permanente (1), mientras que la otra pieza polar es un "vaso de retorno" (3) de planta circular, sobre el cuál se asienta a su vez el imán permanente (1), caracterizado esencialmente porque el "anillo de núcleo" (2) presenta una pluralidad de estrías helicoidales (4) en su cara cilíndrica exterior, mientras que el "vaso de retorno" (3) presenta también una pluralidad de estrías helicoidales (5) en la parte alta de su cara cilíndrica interior, coincidente con el estriado (4) del "anillo de núcleo" (2).

2. Altavoz autorrefrigerado perfeccionado, según reivindicación anterior, caracterizado porque, opcionalmente, el "anillo de núcleo" (2) está dotado de orificios pasantes (9) adicionales de refrigeración.