JP2000323882A - ファン装置及びその駆動方法 - Google Patents
ファン装置及びその駆動方法Info
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- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 65
- 230000010287 polarization Effects 0.000 claims 4
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 59
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 239000013013 elastic material Substances 0.000 description 2
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- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D33/00—Non-positive-displacement pumps with other than pure rotation, e.g. of oscillating type
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
- Apparatuses For Generation Of Mechanical Vibrations (AREA)
- Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 電子部品等を組み込んだ電子装置等のコンパ
クト化を図ることができると共に、ファン装置の両端側
又は一端側に位置する電子部品等を効果的に冷却するこ
とができるファン装置及びその駆動方法を提供する。 【解決手段】 ファン装置１８が、２枚の板状圧電素子
２６，２７と、この板状圧電素子２６，２７より長い長
さを有し２枚の板状圧電素子２６，２７の間に長さ中央
部が挾まれその両端部は拘束されず振動可能となってい
る弾性金属板２０と、板状圧電素子２６，２７の上下面
の電極に交流電圧を印加することができる交流電源３４
を有する回路と、弾性金属板２０の両端部に設けられた
振動板部材３０，３２とを備えた。
クト化を図ることができると共に、ファン装置の両端側
又は一端側に位置する電子部品等を効果的に冷却するこ
とができるファン装置及びその駆動方法を提供する。 【解決手段】 ファン装置１８が、２枚の板状圧電素子
２６，２７と、この板状圧電素子２６，２７より長い長
さを有し２枚の板状圧電素子２６，２７の間に長さ中央
部が挾まれその両端部は拘束されず振動可能となってい
る弾性金属板２０と、板状圧電素子２６，２７の上下面
の電極に交流電圧を印加することができる交流電源３４
を有する回路と、弾性金属板２０の両端部に設けられた
振動板部材３０，３２とを備えた。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、各種電子
機器内で部分的に配置されているＬＳＩ（大規模集積回
路）やＣＰＵ（マイクロコンピューターの中央処理装
置）などの局所的な発熱源を冷却するために用いるファ
ン装置及びその駆動方法に関するものである。
機器内で部分的に配置されているＬＳＩ（大規模集積回
路）やＣＰＵ（マイクロコンピューターの中央処理装
置）などの局所的な発熱源を冷却するために用いるファ
ン装置及びその駆動方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】電子機器内で部分的に配置されているＬ
ＳＩやＣＰＵなどは局所的な発熱源となっている。この
ような局所的な発熱源を冷却する装置として、例えば、
図１０に示すような圧電バイモルフ５０を用いたファン
装置５２が考えられる。図示するように、圧電バイモル
フ５０は、例えばＰＺＴと呼ばれる圧電セラミック素子
からなる板状の上側圧電体５４と下側圧電体５６を、弾
性金属板５８の上下面に接着したものである。
ＳＩやＣＰＵなどは局所的な発熱源となっている。この
ような局所的な発熱源を冷却する装置として、例えば、
図１０に示すような圧電バイモルフ５０を用いたファン
装置５２が考えられる。図示するように、圧電バイモル
フ５０は、例えばＰＺＴと呼ばれる圧電セラミック素子
からなる板状の上側圧電体５４と下側圧電体５６を、弾
性金属板５８の上下面に接着したものである。
【０００３】そして、その上側圧電体５４と下側圧電体
５６の電極に交流電圧を印加することにより、上側圧電
体５４が伸びるときは下側圧電体５６が縮み、上側圧電
体５４が縮むときは下側圧電体５６が伸びることによっ
て、交流電圧の正，負極の変化に応じて圧電バイモルフ
５０が全体として正逆方向に交互に屈曲運動を行うよう
になっている。
５６の電極に交流電圧を印加することにより、上側圧電
体５４が伸びるときは下側圧電体５６が縮み、上側圧電
体５４が縮むときは下側圧電体５６が伸びることによっ
て、交流電圧の正，負極の変化に応じて圧電バイモルフ
５０が全体として正逆方向に交互に屈曲運動を行うよう
になっている。
【０００４】このとき、圧電バイモルフ５０の一端を固
定支持部６１により固定して、上側圧電体５４と下側圧
電体５６の電極に交流電圧を印加することによりその共
振周波数の正弦波を加えると、弾性金属板５８の先端部
がうちわ（団扇）状に振動することになる。そして、こ
の圧電バイモルフ５０の弾性金属板５８の先端部にプラ
スチックなどの振動板６０を接合させると、弾性金属板
５８の先端部の振動が大きく拡大されて、圧電バイモル
フ５０をファン装置５２として用いることができる。
定支持部６１により固定して、上側圧電体５４と下側圧
電体５６の電極に交流電圧を印加することによりその共
振周波数の正弦波を加えると、弾性金属板５８の先端部
がうちわ（団扇）状に振動することになる。そして、こ
の圧電バイモルフ５０の弾性金属板５８の先端部にプラ
スチックなどの振動板６０を接合させると、弾性金属板
５８の先端部の振動が大きく拡大されて、圧電バイモル
フ５０をファン装置５２として用いることができる。
【０００５】このような圧電バイモルフ５０を用いたフ
ァン装置５２は、電磁障害がなく、発熱源に近接して使
用でき、かつ構造が簡単である等の利点を持っている。
しかし、図１０に示すファン装置５２には大きな問題が
ある。即ち、圧電バイモルフ５０の固定方法は片持支持
型であり、固定支持部６１の質量が無限大でない限り振
動が漏洩してしまう。つまり、弾性金属板５８の先端部
の振動により固定支持部６１にも振動が伝達してしま
い、弾性金属板５８の先端部の振動振幅の低下や、共振
周波数の変動を生じやすいという欠点があった。
ァン装置５２は、電磁障害がなく、発熱源に近接して使
用でき、かつ構造が簡単である等の利点を持っている。
しかし、図１０に示すファン装置５２には大きな問題が
ある。即ち、圧電バイモルフ５０の固定方法は片持支持
型であり、固定支持部６１の質量が無限大でない限り振
動が漏洩してしまう。つまり、弾性金属板５８の先端部
の振動により固定支持部６１にも振動が伝達してしま
い、弾性金属板５８の先端部の振動振幅の低下や、共振
周波数の変動を生じやすいという欠点があった。
【０００６】一方、他の従来のファン装置としては、実
開平３−６１３６１号公報に記載された圧電ファンがあ
る。すなわち、図１１に示すように、圧電ファン６２
は、一対の板状圧電素子６４，６６の間に両端をコの字
状に（同じ上方に）折り曲げた弾性金属板６８を挟んで
接着した圧電バイモルフ振動子７０と、弾性金属板６８
の両端の折り曲げ部に取り付けられる弾性薄板７２，７
４と、さらに圧電バイモルフ振動子７０の中央部を支持
しているゴム状弾性材料支持部７６とから構成されてい
る。
開平３−６１３６１号公報に記載された圧電ファンがあ
る。すなわち、図１１に示すように、圧電ファン６２
は、一対の板状圧電素子６４，６６の間に両端をコの字
状に（同じ上方に）折り曲げた弾性金属板６８を挟んで
接着した圧電バイモルフ振動子７０と、弾性金属板６８
の両端の折り曲げ部に取り付けられる弾性薄板７２，７
４と、さらに圧電バイモルフ振動子７０の中央部を支持
しているゴム状弾性材料支持部７６とから構成されてい
る。
【０００７】上記した構成の圧電ファン６２によれば、
圧電バイモルフ振動子７０によって同時に２枚の弾性薄
板７２，７４を振動させることができ、また、圧電バイ
モルフ振動子７０の中央部をゴム状弾性材料支持部７６
で支持することにより、圧電バイモルフ振動子７０を自
由な状態で振動させることができ、支持が容易でかつ安
定した弾性薄板７２，７４の振幅を得ることができる等
と、前記公報には記載されている。
圧電バイモルフ振動子７０によって同時に２枚の弾性薄
板７２，７４を振動させることができ、また、圧電バイ
モルフ振動子７０の中央部をゴム状弾性材料支持部７６
で支持することにより、圧電バイモルフ振動子７０を自
由な状態で振動させることができ、支持が容易でかつ安
定した弾性薄板７２，７４の振幅を得ることができる等
と、前記公報には記載されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来の圧電ファン６２は、以下のような問題を有して
いた。即ち、図１１に示すように、弾性金属板６８の両
端の折り曲げ部は、圧電バイモルフ振動子７０から見た
場合、共に片側同一方向に折り曲げられており、弾性薄
板７２，７４も共に圧電バイモルフ振動子７０の片側同
一方向に配置されている。
た従来の圧電ファン６２は、以下のような問題を有して
いた。即ち、図１１に示すように、弾性金属板６８の両
端の折り曲げ部は、圧電バイモルフ振動子７０から見た
場合、共に片側同一方向に折り曲げられており、弾性薄
板７２，７４も共に圧電バイモルフ振動子７０の片側同
一方向に配置されている。
【０００９】従って、圧電ファン６２は、圧電バイモル
フ振動子７０の片側に配置されているＬＳＩやＣＰＵ等
の電子部品は冷却することができるとしても、圧電バイ
モルフ振動子７０に対して弾性薄板７２，７４と反対側
に配置されている電子部品は冷却することができない。
フ振動子７０の片側に配置されているＬＳＩやＣＰＵ等
の電子部品は冷却することができるとしても、圧電バイ
モルフ振動子７０に対して弾性薄板７２，７４と反対側
に配置されている電子部品は冷却することができない。
【００１０】また、図１１に示すように、弾性薄板７
２，７４は圧電バイモルフ振動子７０とほぼ直交する方
向に伸びているため、圧電ファン６２は高さ方向に弾性
薄板７２，７４の長さより大きな設置空間を必要とする
ことになり、電子部品を組み込んだ電子装置等の薄型化
又はコンパクト化を阻害することになる。
２，７４は圧電バイモルフ振動子７０とほぼ直交する方
向に伸びているため、圧電ファン６２は高さ方向に弾性
薄板７２，７４の長さより大きな設置空間を必要とする
ことになり、電子部品を組み込んだ電子装置等の薄型化
又はコンパクト化を阻害することになる。
【００１１】そこで、本発明は、上記問題点に鑑みて、
ファン装置の両端側又は一端側に位置する電子部品等を
効果的に冷却することができると共に、ファン装置を内
蔵することにより電子装置等のコンパクト化を阻害しな
い他、振動振幅の低下や共振周波数の変動を防止するこ
とができる、ファン装置及びその駆動方法を提供するこ
とを課題とするものである。
ファン装置の両端側又は一端側に位置する電子部品等を
効果的に冷却することができると共に、ファン装置を内
蔵することにより電子装置等のコンパクト化を阻害しな
い他、振動振幅の低下や共振周波数の変動を防止するこ
とができる、ファン装置及びその駆動方法を提供するこ
とを課題とするものである。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】上記した課題を解決す
るために、本発明によるファン装置は、２枚の板状圧電
素子と、この板状圧電素子より長い長さを有し２枚の板
状圧電素子の間に長さ中央部が挾まれその両端部は拘束
されず振動可能となっている弾性金属板と、前記板状圧
電素子の上下面の電極に交流電圧を印加することができ
る交流電源回路と、前記弾性金属板の少なくとも一端部
に設けられた振動板部材とを備えた構成としたものであ
る。
るために、本発明によるファン装置は、２枚の板状圧電
素子と、この板状圧電素子より長い長さを有し２枚の板
状圧電素子の間に長さ中央部が挾まれその両端部は拘束
されず振動可能となっている弾性金属板と、前記板状圧
電素子の上下面の電極に交流電圧を印加することができ
る交流電源回路と、前記弾性金属板の少なくとも一端部
に設けられた振動板部材とを備えた構成としたものであ
る。
【００１３】また上記した課題を解決するために、本発
明によるファン装置の駆動方法は、２枚の板状圧電素子
と、前記板状圧電素子より長い長さを有し２枚の板状圧
電素子の間に長さ中央部が挾まれその両端部は拘束され
ず振動可能となっている弾性金属板と、前記板状圧電素
子の上下面の電極に交流電圧を印加することができる交
流電源回路と、前記弾性金属板の少なくとも一端部に設
けられた振動板部材とを備えたファン装置を用いて、前
記交流電源回路が前記板状圧電素子の電極に交流電圧を
印加することにより前記弾性金属板の両端部の各々が振
動するようにしたことを特徴としたものである。
明によるファン装置の駆動方法は、２枚の板状圧電素子
と、前記板状圧電素子より長い長さを有し２枚の板状圧
電素子の間に長さ中央部が挾まれその両端部は拘束され
ず振動可能となっている弾性金属板と、前記板状圧電素
子の上下面の電極に交流電圧を印加することができる交
流電源回路と、前記弾性金属板の少なくとも一端部に設
けられた振動板部材とを備えたファン装置を用いて、前
記交流電源回路が前記板状圧電素子の電極に交流電圧を
印加することにより前記弾性金属板の両端部の各々が振
動するようにしたことを特徴としたものである。
【００１４】このような構成のファン装置及びその駆動
方法によれば、交流電源回路が前記板状圧電素子の電極
に交流電圧を印加することにより弾性金属板の両端部の
各々が振動することができるため、弾性金属板の少なく
とも一端部に取り付けられる振動板部材の振動をファン
として用いることができる。このため、ファン装置の両
端側又は一端側に位置する電子部品等を効果的に冷却す
ることができる。
方法によれば、交流電源回路が前記板状圧電素子の電極
に交流電圧を印加することにより弾性金属板の両端部の
各々が振動することができるため、弾性金属板の少なく
とも一端部に取り付けられる振動板部材の振動をファン
として用いることができる。このため、ファン装置の両
端側又は一端側に位置する電子部品等を効果的に冷却す
ることができる。
【００１５】また、ファン装置は簡単な構造で済み大き
な設置容積をとらないため、電子装置等に内蔵しても電
子装置等のコンパクト化を阻害することはない。さら
に、弾性金属板の両端部の各々が互い違いの方向に振動
するので、弾性金属板の長さ中央部にある振幅の節部を
中心にしてその両端部が振動することになる。
な設置容積をとらないため、電子装置等に内蔵しても電
子装置等のコンパクト化を阻害することはない。さら
に、弾性金属板の両端部の各々が互い違いの方向に振動
するので、弾性金属板の長さ中央部にある振幅の節部を
中心にしてその両端部が振動することになる。
【００１６】このため、その弾性金属板の長さ中央部を
固定部とすることによって、振動の漏洩を防止すること
ができるので、振動振幅の低下や共振周波数の変動を防
止することができる。また、このためファン装置の固定
部の質量を小さくできるので、その固定部を小型化、軽
量化することができる。
固定部とすることによって、振動の漏洩を防止すること
ができるので、振動振幅の低下や共振周波数の変動を防
止することができる。また、このためファン装置の固定
部の質量を小さくできるので、その固定部を小型化、軽
量化することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面に基づいて具体的に説明する。図１ないし図６
は、本発明によるファン装置及びその駆動方法の第１の
実施の形態について説明するために参照する図である。
て、図面に基づいて具体的に説明する。図１ないし図６
は、本発明によるファン装置及びその駆動方法の第１の
実施の形態について説明するために参照する図である。
【００１８】図１には、各種電子部品１０，１２，１
４，１５等を組み込んだ電子装置１６の構造の一部が示
されており、本発明の第１の実施の形態に係るファン装
置１８は、電子部品１０，１２の間のような狭い所でも
配置することができると共に、その両端側の２つの電子
部品１４，１５を冷却することができる。
４，１５等を組み込んだ電子装置１６の構造の一部が示
されており、本発明の第１の実施の形態に係るファン装
置１８は、電子部品１０，１２の間のような狭い所でも
配置することができると共に、その両端側の２つの電子
部品１４，１５を冷却することができる。
【００１９】図２には、本発明の第１の実施の形態に係
るファン装置１８の具体的な構成が示されている。図示
するように、ばね鋼等からなる弾性金属板２０の長さ中
央部の両面（上下面）には、相互に分極される圧電セラ
ミック板２６，２７（板状圧電素子）が接着されてい
る。そしてこの圧電セラミック板２６，２７は、前記電
子装置１６のケーシング２２（図１参照）に固定された
固定部材２４によって支持されている。
るファン装置１８の具体的な構成が示されている。図示
するように、ばね鋼等からなる弾性金属板２０の長さ中
央部の両面（上下面）には、相互に分極される圧電セラ
ミック板２６，２７（板状圧電素子）が接着されてい
る。そしてこの圧電セラミック板２６，２７は、前記電
子装置１６のケーシング２２（図１参照）に固定された
固定部材２４によって支持されている。
【００２０】圧電セラミック板２６は、図３に示すよう
に、上面に左右に分割して設けられた電極２６ａ，２６
ｂと、下面全面に設けられた電極２６ｃとを有してい
る。また圧電セラミック板２７は、図４に示すように、
下面に左右に分割して設けられた電極２７ａ，２７ｂ
と、上面全面に設けられた電極２７ｃとを有している。
に、上面に左右に分割して設けられた電極２６ａ，２６
ｂと、下面全面に設けられた電極２６ｃとを有してい
る。また圧電セラミック板２７は、図４に示すように、
下面に左右に分割して設けられた電極２７ａ，２７ｂ
と、上面全面に設けられた電極２７ｃとを有している。
【００２１】図２に示すように、圧電セラミック板２
６，２７によって弾性金属板２０を挾むことにより構成
した圧電バイモルフには、図示するような交流電源３４
を有する電源回路が接続されており、この回路に正逆両
方向に電流が交互に流れると、圧電セラミック板２６，
２７の極性は図５に示す状態と、図６に示す状態との間
で交互に繰り返し変化するようになっている。
６，２７によって弾性金属板２０を挾むことにより構成
した圧電バイモルフには、図示するような交流電源３４
を有する電源回路が接続されており、この回路に正逆両
方向に電流が交互に流れると、圧電セラミック板２６，
２７の極性は図５に示す状態と、図６に示す状態との間
で交互に繰り返し変化するようになっている。
【００２２】図５及び図６から分かるように、圧電セラ
ミック板２６，２７は左右で逆向きに分極される。すな
わち矢印で示す極性方向が、左右で互いに逆向きになる
ようになっている。そして、図５に示すように、圧電セ
ラミック板２６の電極２６ａと、圧電セラミック板２７
の電極２７ａは、その極性方向が共に同じ上向きとなっ
ており、圧電セラミック板２６の電極２６ｂと、圧電セ
ラミック板２７の電極２７ｂは、その極性方向が共に同
じ下向きとなるパラレル型となっている。
ミック板２６，２７は左右で逆向きに分極される。すな
わち矢印で示す極性方向が、左右で互いに逆向きになる
ようになっている。そして、図５に示すように、圧電セ
ラミック板２６の電極２６ａと、圧電セラミック板２７
の電極２７ａは、その極性方向が共に同じ上向きとなっ
ており、圧電セラミック板２６の電極２６ｂと、圧電セ
ラミック板２７の電極２７ｂは、その極性方向が共に同
じ下向きとなるパラレル型となっている。
【００２３】図６においても、圧電セラミック板２６の
電極２６ａと、圧電セラミック板２７の電極２７ａは、
その極性方向が共に同じ下向きとなっており、圧電セラ
ミック板２６の電極２６ｂと、圧電セラミック板２７の
電極２７ｂは、その極性方向が共に同じ上向きとなるパ
ラレル型となっている。
電極２６ａと、圧電セラミック板２７の電極２７ａは、
その極性方向が共に同じ下向きとなっており、圧電セラ
ミック板２６の電極２６ｂと、圧電セラミック板２７の
電極２７ｂは、その極性方向が共に同じ上向きとなるパ
ラレル型となっている。
【００２４】このような圧電セラミック板２６，２７に
は、好ましくは、ＰＺＴと呼ばれる圧電セラミック素子
を用いることが望ましい。また図２に示すように、弾性
金属板２０の両端部には、プラスチック板等の振動板部
材３０，３２がそれぞれ弾性金属板２０の長さ方向に延
長した状態で取り付けられている。
は、好ましくは、ＰＺＴと呼ばれる圧電セラミック素子
を用いることが望ましい。また図２に示すように、弾性
金属板２０の両端部には、プラスチック板等の振動板部
材３０，３２がそれぞれ弾性金属板２０の長さ方向に延
長した状態で取り付けられている。
【００２５】また、本実施の形態では、図２に示すよう
に、交流電源３４の一方の端子が弾性金属板２０に接続
されると共に、交流電源３４の他方の２つの端子が圧電
セラミック板２６，２７の電極２６ａ，２７ａに接続さ
れている。そして、圧電セラミック板２６，２７の電極
２６ａ，２７ａに交流電源３４から交流電圧を印加する
ことによって、弾性金属板２０の両端部を振動させるこ
とができると共に、一対の振動板部材３０，３２を振動
させることができるようになっている。
に、交流電源３４の一方の端子が弾性金属板２０に接続
されると共に、交流電源３４の他方の２つの端子が圧電
セラミック板２６，２７の電極２６ａ，２７ａに接続さ
れている。そして、圧電セラミック板２６，２７の電極
２６ａ，２７ａに交流電源３４から交流電圧を印加する
ことによって、弾性金属板２０の両端部を振動させるこ
とができると共に、一対の振動板部材３０，３２を振動
させることができるようになっている。
【００２６】次に、上記した構成を有するファン装置１
８の駆動方法について説明する。交流電源３４から交流
電圧を圧電セラミック板２６，２７の電極２６ａ，２７
ａに印加すると、電源回路及び圧電セラミック板２６，
２７に電流が正逆両方向に交互に流れることにより、圧
電セラミック板２６，２７の極性は図５に示す状態と、
図６に示す状態との間で交互に変化する。
８の駆動方法について説明する。交流電源３４から交流
電圧を圧電セラミック板２６，２７の電極２６ａ，２７
ａに印加すると、電源回路及び圧電セラミック板２６，
２７に電流が正逆両方向に交互に流れることにより、圧
電セラミック板２６，２７の極性は図５に示す状態と、
図６に示す状態との間で交互に変化する。
【００２７】図５に示す状態においては、圧電セラミッ
ク板２６の電極２６ｂと圧電セラミック板２７の電極２
７ａが伸びて、圧電セラミック板２６の電極２６ａと圧
電セラミック板２７の電極２７ｂが縮むので、弾性金属
板２０図中右端部は上方に折れ曲がり、その図中左端部
は下方に折れ曲がる。
ク板２６の電極２６ｂと圧電セラミック板２７の電極２
７ａが伸びて、圧電セラミック板２６の電極２６ａと圧
電セラミック板２７の電極２７ｂが縮むので、弾性金属
板２０図中右端部は上方に折れ曲がり、その図中左端部
は下方に折れ曲がる。
【００２８】図６に示す状態においては、圧電セラミッ
ク板２６の電極２６ａと圧電セラミック板２７の電極２
７ｂが伸びて、圧電セラミック板２６の電極２６ｂと圧
電セラミック板２７の電極２７ａが縮むので、弾性金属
板２０図中右端部は下方に折れ曲がり、その図中左端部
は上方に折れ曲がる。
ク板２６の電極２６ａと圧電セラミック板２７の電極２
７ｂが伸びて、圧電セラミック板２６の電極２６ｂと圧
電セラミック板２７の電極２７ａが縮むので、弾性金属
板２０図中右端部は下方に折れ曲がり、その図中左端部
は上方に折れ曲がる。
【００２９】これを繰り返すことにより、弾性金属板２
０の両端部は振動することができる。このため、弾性金
属板２０の両端部にそれぞれその長さ方向に延長した状
態で取り付けられた振動板部材３０，３２をも振動させ
ることができる。
０の両端部は振動することができる。このため、弾性金
属板２０の両端部にそれぞれその長さ方向に延長した状
態で取り付けられた振動板部材３０，３２をも振動させ
ることができる。
【００３０】従って、本実施の形態に係るファン装置１
８によれば、交流電源３４を有する回路が圧電セラミッ
ク板２６，２７の電極２６ａ，２７ａに交流電圧を印加
することにより、弾性金属板２０の両端部の各々が振動
することができるため、弾性金属板２０の両端部に取り
付けられた振動板部材３０，３２も振動して、その振動
板部材の振動をファンとして用いることができる。この
ため、ファン装置１８の両端側に位置する電子部品１
４，１５（図１参照）を効果的に冷却することができ
る。
８によれば、交流電源３４を有する回路が圧電セラミッ
ク板２６，２７の電極２６ａ，２７ａに交流電圧を印加
することにより、弾性金属板２０の両端部の各々が振動
することができるため、弾性金属板２０の両端部に取り
付けられた振動板部材３０，３２も振動して、その振動
板部材の振動をファンとして用いることができる。この
ため、ファン装置１８の両端側に位置する電子部品１
４，１５（図１参照）を効果的に冷却することができ
る。
【００３１】また、ファン装置１８は簡単な構造で済み
大きな設置容積をとらないため、電子装置１６に内蔵し
ても電子装置１６のコンパクト化を阻害することはな
い。さらに、弾性金属板２０の両端部の各々が互い違い
の方向に振動するので、λ／２モードの屈曲振動をし、
すなわち弾性金属板２０の長さ中央部にある振幅の節部
を中心にして、その両端部が振動することになる。
大きな設置容積をとらないため、電子装置１６に内蔵し
ても電子装置１６のコンパクト化を阻害することはな
い。さらに、弾性金属板２０の両端部の各々が互い違い
の方向に振動するので、λ／２モードの屈曲振動をし、
すなわち弾性金属板２０の長さ中央部にある振幅の節部
を中心にして、その両端部が振動することになる。
【００３２】このため、その弾性金属板２０の長さ中央
部を固定部とすることにより、振動の漏洩を防止するこ
とができるので、振動振幅の低下や共振周波数の変動を
防止することができる。また、このためファン装置１８
の固定部材２４の質量を小さくできるので、その固定部
材２４を小型化、軽量化することができる。
部を固定部とすることにより、振動の漏洩を防止するこ
とができるので、振動振幅の低下や共振周波数の変動を
防止することができる。また、このためファン装置１８
の固定部材２４の質量を小さくできるので、その固定部
材２４を小型化、軽量化することができる。
【００３３】図７は、本発明の第２の実施の形態に係る
ファン装置３６の構成について説明するために参照する
図である。前記第１の実施の形態においては、圧電セラ
ミック板２６，２７の極性がパラレル型になるように電
源回路が接続されていたのに対し、この第２の実施の形
態においては、圧電セラミック板２６，２７の極性がシ
リーズ型になるように電源回路が接続されている点にお
いて異なるものである。
ファン装置３６の構成について説明するために参照する
図である。前記第１の実施の形態においては、圧電セラ
ミック板２６，２７の極性がパラレル型になるように電
源回路が接続されていたのに対し、この第２の実施の形
態においては、圧電セラミック板２６，２７の極性がシ
リーズ型になるように電源回路が接続されている点にお
いて異なるものである。
【００３４】すなわち、前記第１の実施の形態において
は交流電源３４の一方の端子が弾性金属板２０に接続さ
れて、他の２つの端子が圧電セラミック板２６，２７の
各々の電極に接続されていたのに対し、この第２の実施
の形態においては交流電源４２の端子が弾性金属板２０
には接続されておらず、２つの端子が圧電セラミック板
２６，２７の各々の電極２６ａ，２７ａに接続されてい
るだけである。
は交流電源３４の一方の端子が弾性金属板２０に接続さ
れて、他の２つの端子が圧電セラミック板２６，２７の
各々の電極に接続されていたのに対し、この第２の実施
の形態においては交流電源４２の端子が弾性金属板２０
には接続されておらず、２つの端子が圧電セラミック板
２６，２７の各々の電極２６ａ，２７ａに接続されてい
るだけである。
【００３５】このため、電源回路に電流が正逆両方向に
交互に流れることにより、圧電セラミック板２６，２７
の極性が図８に示す状態と、図９に示す状態の間で交互
に繰り返し変化するようになっている。
交互に流れることにより、圧電セラミック板２６，２７
の極性が図８に示す状態と、図９に示す状態の間で交互
に繰り返し変化するようになっている。
【００３６】図８に示すように、圧電セラミック板２６
の電極２６ａと、圧電セラミック板２７の電極２７ａ
は、その極性方向が互いに向き合うようにして互いに逆
向きとなっており、圧電セラミック板２６の電極２６ｂ
と、圧電セラミック板２７の電極２７ｂは、その極性方
向が互いに離反するようにしてやはり互いに逆向きとな
るシリーズ型となっている。
の電極２６ａと、圧電セラミック板２７の電極２７ａ
は、その極性方向が互いに向き合うようにして互いに逆
向きとなっており、圧電セラミック板２６の電極２６ｂ
と、圧電セラミック板２７の電極２７ｂは、その極性方
向が互いに離反するようにしてやはり互いに逆向きとな
るシリーズ型となっている。
【００３７】図９においても、圧電セラミック板２６の
電極２６ａと、圧電セラミック板２７の電極２７ａは、
その極性が互いに離反するようにして互いに逆向きとな
っており、圧電セラミック板２６の電極２６ｂと、圧電
セラミック板２７の電極２７ｂは、その極性方向が互い
に向き合うようにしてやはり互いに逆向きとなるシリー
ズ型となっている。
電極２６ａと、圧電セラミック板２７の電極２７ａは、
その極性が互いに離反するようにして互いに逆向きとな
っており、圧電セラミック板２６の電極２６ｂと、圧電
セラミック板２７の電極２７ｂは、その極性方向が互い
に向き合うようにしてやはり互いに逆向きとなるシリー
ズ型となっている。
【００３８】図８に示す状態においては、圧電セラミッ
ク板２６の電極２６ｂと圧電セラミック板２７の電極２
７ａが伸びて、圧電セラミック板２６の電極２６ａと圧
電セラミック板２７の電極２７ｂが縮むので、弾性金属
板２０図中右端部は上方に折れ曲がり、その図中左端部
は下方に折れ曲がる。
ク板２６の電極２６ｂと圧電セラミック板２７の電極２
７ａが伸びて、圧電セラミック板２６の電極２６ａと圧
電セラミック板２７の電極２７ｂが縮むので、弾性金属
板２０図中右端部は上方に折れ曲がり、その図中左端部
は下方に折れ曲がる。
【００３９】図９に示す状態においては、圧電セラミッ
ク板２６の電極２６ａと圧電セラミック板２７の電極２
７ｂが伸びて、圧電セラミック板２６の電極２６ｂと圧
電セラミック板２７の電極２７ａが縮むので、弾性金属
板２０図中右端部は下方に折れ曲がり、その図中左端部
は上方に折れ曲がる。
ク板２６の電極２６ａと圧電セラミック板２７の電極２
７ｂが伸びて、圧電セラミック板２６の電極２６ｂと圧
電セラミック板２７の電極２７ａが縮むので、弾性金属
板２０図中右端部は下方に折れ曲がり、その図中左端部
は上方に折れ曲がる。
【００４０】これを繰り返すことにより弾性金属板２０
の両端部は振動することができ、このため振動板部材３
０，３２をも振動させて、ファンとして用いることがで
きる。ところでこの第２の実施の形態に係るファン装置
３６においては、交流電源４２を除き、前記第１の実施
の形態に係るファン装置１８と同一の部品には同一の符
号が付されている。
の両端部は振動することができ、このため振動板部材３
０，３２をも振動させて、ファンとして用いることがで
きる。ところでこの第２の実施の形態に係るファン装置
３６においては、交流電源４２を除き、前記第１の実施
の形態に係るファン装置１８と同一の部品には同一の符
号が付されている。
【００４１】本実施の形態に係るファン装置３６におい
ても、交流電源４２を有する回路が圧電セラミック板２
６，２７の電極２６ａ，２７ａに交流電圧を印加するこ
とにより、弾性金属板２０の両端部の各々が振動するこ
とができるため、弾性金属板２０の両端部に取り付けら
れた振動板部材３０，３２も振動して、その振動板部材
の振動をファンとして用いることができる。このため、
ファン装置１８の両端側に位置する電子部品１４，１５
（図１参照）を効果的に冷却することができる。
ても、交流電源４２を有する回路が圧電セラミック板２
６，２７の電極２６ａ，２７ａに交流電圧を印加するこ
とにより、弾性金属板２０の両端部の各々が振動するこ
とができるため、弾性金属板２０の両端部に取り付けら
れた振動板部材３０，３２も振動して、その振動板部材
の振動をファンとして用いることができる。このため、
ファン装置１８の両端側に位置する電子部品１４，１５
（図１参照）を効果的に冷却することができる。
【００４２】また、ファン装置１８は簡単な構造で済み
大きな設置容積をとらないため、電子装置１６に内蔵し
ても電子装置１６のコンパクト化を阻害することはな
い。さらに、弾性金属板２０の両端部の各々が互い違い
の方向に振動するので、λ／２モードの屈曲振動をし、
すなわち弾性金属板２０の長さ中央部にある振幅の節部
を中心にして、その両端部が振動することになる。
大きな設置容積をとらないため、電子装置１６に内蔵し
ても電子装置１６のコンパクト化を阻害することはな
い。さらに、弾性金属板２０の両端部の各々が互い違い
の方向に振動するので、λ／２モードの屈曲振動をし、
すなわち弾性金属板２０の長さ中央部にある振幅の節部
を中心にして、その両端部が振動することになる。
【００４３】このため、その弾性金属板２０の長さ中央
部を固定部とすることにより、振動の漏洩を防止するこ
とができるので、振動振幅の低下や共振周波数の変動を
防止することができる。また、このためファン装置１８
の固定部材２４の質量を小さくできるので、その固定部
材２４を小型化、軽量化することができる。
部を固定部とすることにより、振動の漏洩を防止するこ
とができるので、振動振幅の低下や共振周波数の変動を
防止することができる。また、このためファン装置１８
の固定部材２４の質量を小さくできるので、その固定部
材２４を小型化、軽量化することができる。
【００４４】なお、前記実施の形態においては弾性金属
板２０の両端部に振動板部材３０，３２を設けた場合に
ついて説明したが、ファン装置１８により冷却したい部
品が１つしかないときは、弾性金属板２０の一端部だけ
に振動板部材を設けるようにしてもよい。
板２０の両端部に振動板部材３０，３２を設けた場合に
ついて説明したが、ファン装置１８により冷却したい部
品が１つしかないときは、弾性金属板２０の一端部だけ
に振動板部材を設けるようにしてもよい。
【００４５】以上、本発明の実施の形態について具体的
に述べてきたが、本発明は上記の実施の形態に限定され
るものではなく、本発明の技術的思想に基づいて、その
他にも各種の変更が可能なものである。
に述べてきたが、本発明は上記の実施の形態に限定され
るものではなく、本発明の技術的思想に基づいて、その
他にも各種の変更が可能なものである。
【００４６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のファン装
置及びその駆動方法によれば、交流電源回路が前記板状
圧電素子の電極に交流電圧を印加することにより弾性金
属板の両端部の各々が振動することができるため、弾性
金属板の少なくとも一端部に取り付けられる振動板部材
の振動をファンとして用いることができる。このため、
ファン装置の両端側又は一端側に位置する電子部品等を
効果的に冷却することができる。
置及びその駆動方法によれば、交流電源回路が前記板状
圧電素子の電極に交流電圧を印加することにより弾性金
属板の両端部の各々が振動することができるため、弾性
金属板の少なくとも一端部に取り付けられる振動板部材
の振動をファンとして用いることができる。このため、
ファン装置の両端側又は一端側に位置する電子部品等を
効果的に冷却することができる。
【００４７】また、ファン装置は簡単な構造で済み大き
な設置容積をとらないため、電子装置等に内蔵しても電
子装置等のコンパクト化を阻害することはない。さら
に、弾性金属板の両端部の各々が互い違いの方向に振動
するので、弾性金属板の長さ中央部にある振幅の節部を
中心にしてその両端部が振動することになる。
な設置容積をとらないため、電子装置等に内蔵しても電
子装置等のコンパクト化を阻害することはない。さら
に、弾性金属板の両端部の各々が互い違いの方向に振動
するので、弾性金属板の長さ中央部にある振幅の節部を
中心にしてその両端部が振動することになる。
【００４８】このため、その弾性金属板の長さ中央部を
固定部とすることによって、振動の漏洩を防止すること
ができるので、振動振幅の低下や共振周波数の変動を防
止することができる。また、このためファン装置の固定
部の質量を小さくできるので、その固定部を小型化、軽
量化することができる。
固定部とすることによって、振動の漏洩を防止すること
ができるので、振動振幅の低下や共振周波数の変動を防
止することができる。また、このためファン装置の固定
部の質量を小さくできるので、その固定部を小型化、軽
量化することができる。
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るファン装置を
内蔵する電子装置の部分内部構成図である。
内蔵する電子装置の部分内部構成図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係るファン装置の
構成を説明するための正面図である。
構成を説明するための正面図である。
【図３】圧電セラミック板２６を示す図であり、図３
（ａ）はその側面断面図、図３（ｂ）はその上面図であ
る。
（ａ）はその側面断面図、図３（ｂ）はその上面図であ
る。
【図４】圧電セラミック板２７を示す図であり、図４
（ａ）はその側面断面図、図４（ｂ）はその下面図であ
る。
（ａ）はその側面断面図、図４（ｂ）はその下面図であ
る。
【図５】圧電セラミック板２６，２７のそれぞれの極性
の状態を示す要部の拡大正面図である。
の状態を示す要部の拡大正面図である。
【図６】圧電セラミック板２６，２７のそれぞれの他の
極性の状態を示す要部の拡大正面図である。
極性の状態を示す要部の拡大正面図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態に係るファン装置の
構成を説明するための正面図である。
構成を説明するための正面図である。
【図８】圧電セラミック板２６，２７のそれぞれの極性
の状態を示す要部の拡大正面図である。
の状態を示す要部の拡大正面図である。
【図９】圧電セラミック板２６，２７のそれぞれの他の
極性の状態を示す要部の拡大正面図である。
極性の状態を示す要部の拡大正面図である。
【図１０】従来のファン装置の側面図である。
【図１１】他の従来のファン装置の斜視図である。
１０，１２，１４，１５…電子部品、１６…電子装置、
１８…ファン装置、２０…弾性金属板、２２…ケーシン
グ、２４…固定部材、２６，２７…圧電セラミック板、
３０，３２…振動板部材、３４…交流電源、４２…交流
電源、５０…圧電バイモルフ、５２…ファン装置、５４
…上側圧電体、５６…下側圧電体、５８…弾性金属板、
６０…振動板、６１…固定支持部、６２…圧電ファン、
６４，６６…板状圧電素子、６８…弾性金属板、７０…
圧電バイモルフ振動子、７２，７４…弾性薄板、７６…
ゴム状弾性材料支持部
１８…ファン装置、２０…弾性金属板、２２…ケーシン
グ、２４…固定部材、２６，２７…圧電セラミック板、
３０，３２…振動板部材、３４…交流電源、４２…交流
電源、５０…圧電バイモルフ、５２…ファン装置、５４
…上側圧電体、５６…下側圧電体、５８…弾性金属板、
６０…振動板、６１…固定支持部、６２…圧電ファン、
６４，６６…板状圧電素子、６８…弾性金属板、７０…
圧電バイモルフ振動子、７２，７４…弾性薄板、７６…
ゴム状弾性材料支持部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｌ 41/08 Ｕ
Claims (4)
- 【請求項１】 ２枚の板状圧電素子と、 前記板状圧電素子より長い長さを有し２枚の板状圧電素
子の間に長さ中央部が挾まれその両端部は拘束されず振
動可能となっている弾性金属板と、 前記板状圧電素子の上下面の電極に交流電圧を印加する
ことができる交流電源回路と、 前記弾性金属板の少なくとも一端部に設けられた振動板
部材と を備えたことを特徴とするファン装置。 - 【請求項２】 ２枚の板状圧電素子と、 前記板状圧電素子より長い長さを有し２枚の板状圧電素
子の間に長さ中央部が挾まれその両端部は拘束されず振
動可能となっている弾性金属板と、 前記板状圧電素子の上下面の電極に交流電圧を印加する
ことができる交流電源回路と、 前記弾性金属板の少なくとも一端部に設けられた振動板
部材とを備えたファン装置を用いて、 前記交流電源回路が前記板状圧電素子の電極に交流電圧
を印加することにより、 前記弾性金属板の両端部の各々が互い違いの方向に振動
するようにしたことを特徴とするファン装置の駆動方
法。 - 【請求項３】 前記２枚の板状圧電素子の各々が一端側
と他端側で互いに逆の分極方向を有すると共に、 ２枚の板状圧電素子は一端側及び他端側の各々において
互いに同じ分極方向を有するように前記交流電源回路が
前記板状圧電素子の電極に交流電圧を印加するようにし
たことを特徴とする請求項２に記載のファン装置の駆動
方法。 - 【請求項４】 前記２枚の板状圧電素子の各々が一端側
と他端側で互いに逆の分極方向を有すると共に、 ２枚の板状圧電素子は一端側及び他端側の各々において
互いに逆の分極方向を有するように前記交流電源回路が
前記板状圧電素子の電極に交流電圧を印加するようにし
たことを特徴とする請求項２に記載のファン装置の駆動
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11131363A JP2000323882A (ja) | 1999-05-12 | 1999-05-12 | ファン装置及びその駆動方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11131363A JP2000323882A (ja) | 1999-05-12 | 1999-05-12 | ファン装置及びその駆動方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000323882A true JP2000323882A (ja) | 2000-11-24 |
Family
ID=15056185
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11131363A Pending JP2000323882A (ja) | 1999-05-12 | 1999-05-12 | ファン装置及びその駆動方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000323882A (ja) |
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-
1999
- 1999-05-12 JP JP11131363A patent/JP2000323882A/ja active Pending
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