JP2002130199A - Piezoelectric fan - Google Patents

Piezoelectric fan

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JP2002130199A
JP2002130199A JP2000319771A JP2000319771A JP2002130199A JP 2002130199 A JP2002130199 A JP 2002130199A JP 2000319771 A JP2000319771 A JP 2000319771A JP 2000319771 A JP2000319771 A JP 2000319771A JP 2002130199 A JP2002130199 A JP 2002130199A
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JP
Japan
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fan
piezoelectric
heat
diaphragm
elastic plate
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Application number
JP2000319771A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroto Kawaguchi
裕人 川口
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D33/00Non-positive-displacement pumps with other than pure rotation, e.g. of oscillating type

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To efficiently suck air for cooling, and to freely control an air flow inside of a mounted apparatus. SOLUTION: This piezoelectric fan is provided with a fan 2 for sandwiching the base end part side of an elastic plate 5 between a pair of piezoelectric elements 4 and installing a vibrating plate 6 on the other end part side of the elastic plate 5, and a case 3 for internally housing the fan 2 in a state capable of vibrating the vibrating plate 6 while supporting the base end part side of the elastic plate 5 as a cantilever. The case 3 has respectively opening parts 11a, 11b, 11c and 11d on a side surface opposed to a base end part of the elastic plate 5, a side surface opposed to a tip part of the vibrating plate 6, and a side surface opposed to at least one side end part of both side end parts orthogonal to the tip part of the vibrating plate 6.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、圧電素子を利用し
た圧電ファンに関し、例えば携帯型パーソナルコンピュ
ータ等の電子機器の内部を冷却するのに好適な圧電ファ
ンに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a piezoelectric fan using a piezoelectric element, and more particularly to a piezoelectric fan suitable for cooling the inside of an electronic device such as a portable personal computer.

【0002】[0002]

【従来の技術】例えば、中央処理装置(CPU)を有す
る携帯型パーソナルコンピュータ等の電子機器において
は、CPUの高速化に伴う消費電力の増大により、機器
内部に発生する熱の冷却の問題が深刻化している。
2. Description of the Related Art For example, in an electronic device such as a portable personal computer having a central processing unit (CPU), a problem of cooling heat generated inside the device is serious due to an increase in power consumption due to an increase in the speed of the CPU. Is becoming

【0003】一般に、携帯型パーソナルコンピュータ
(以下、携帯PCという。)では、機器内部に冷却ファ
ンを備えることで、この機器内部の熱を外部に排出する
ようになされている。
In general, a portable personal computer (hereinafter, referred to as a portable PC) is provided with a cooling fan inside the device to discharge heat inside the device to the outside.

【0004】具体的に、携帯PCには、図12に示すよ
うに、その機器本体100の側面に冷却のための空気を
吸入する吸入口101と、その機器本体100の内部に
発生した熱を冷却ファン102により外部へと排出する
排出口103とが設けられている。
More specifically, as shown in FIG. 12, a portable PC has a suction port 101 for sucking air for cooling into a side surface of a device body 100 and heat generated inside the device body 100. An outlet 103 for discharging the cooling fan 102 to the outside is provided.

【0005】そして、この携帯PCでは、機器本体10
0の吸入口101から吸入された空気が、機器本体10
0の内部を通って、この機器本体100の内部に実装さ
れた、例えばマイクロプロセッサ等の熱源から発生する
熱を吸収しながら、冷却ファン102により排出口10
3から機器本体100の外部へと排出される。これによ
り、機器本体100の内部の冷却を可能としている。な
お、機器によっては、上述した吸入口101を設けず
に、機器本体100の組立後の隙間部分を吸入口とした
構造のものもある。
In this portable PC, the device body 10
The air sucked from the suction port 101 of the
0 while absorbing heat generated from a heat source such as a microprocessor mounted inside the apparatus main body 100 while passing through the inside of the apparatus main body 100, the cooling fan 102 discharges the exhaust port 10.
3 to the outside of the device main body 100. Thereby, the inside of the device main body 100 can be cooled. It should be noted that, depending on the device, there is also a structure in which the above-described suction port 101 is not provided, and the clearance after assembly of the device body 100 is used as the suction port.

【0006】なお、図12中に示す矢印は、この機器本
体100に発生する空気の流れを模式的に示している。
なお、以下に示す図13乃至図17においても、図中に
示す矢印により空気の流れを模式的に示すものとする。
The arrows shown in FIG. 12 schematically show the flow of air generated in the apparatus main body 100.
13 to 17, the flow of air is schematically shown by arrows shown in the drawings.

【0007】ところで、上述した冷却ファン102とし
ては、図13に示すような電磁ファン200が一般に用
いられている。この電磁ファン200は、略箱状に形成
されたファンケース201の内部に、電磁モータにより
回転駆動されるファン202が収納された構造を有して
いる。また、ファンケース201には、その上面に空気
を吸入するための吸入口203と、その一側面に吸入口
203から吸入された空気を排出するための排出口20
4とが設けられている。
As the cooling fan 102, an electromagnetic fan 200 as shown in FIG. 13 is generally used. The electromagnetic fan 200 has a structure in which a fan 202 driven by an electromagnetic motor is housed in a fan case 201 formed in a substantially box shape. The fan case 201 has a suction port 203 on its upper surface for sucking air, and a discharge port 20 on one side surface for discharging air sucked from the suction port 203.
4 are provided.

【0008】この電磁ファン200は、上述した携帯P
Cのように、機器本体100の厚みに対して制限がある
ような電子機器に用いられる場合には、ファン202
が、ファンケース201の上面と平行な面内で回転する
ことにより、この上面に設けられた吸入口203から空
気が吸入され、この吸入された空気がファンケース20
1の一側面に設けられた排出口204から排出されるこ
ととなる。
[0008] The electromagnetic fan 200 is a portable P
When the electronic device is used in an electronic device in which the thickness of the device main body 100 is limited as shown in FIG.
Is rotated in a plane parallel to the upper surface of the fan case 201, so that air is sucked from an inlet 203 provided on the upper surface, and the sucked air is
It will be discharged from the discharge port 204 provided on one side surface of the one.

【0009】しかしながら、上述した携帯PCでは、図
14に示すように、このような電磁ファン200を用い
た場合に、機器本体100の内部において、この機器本
体100と電磁ファン200との間に、ファンケース2
01の上面に形成された吸入口203から吸入される空
気の流れを確保するための上部スペースSを確保する必
要がある。このため、上述した携帯PCにおいて、この
ような電磁ファン200を用いることは、機器本体10
0の厚みを薄くする上で大変不利であった。
However, in the above-described portable PC, as shown in FIG. 14, when such an electromagnetic fan 200 is used, inside the device main body 100, between the device main body 100 and the electromagnetic fan 200, Fan case 2
It is necessary to secure an upper space S for securing the flow of the air sucked through the suction port 203 formed on the upper surface of the upper surface S1. Therefore, the use of such an electromagnetic fan 200 in the above-described portable PC requires the device main body 10.
This was very disadvantageous in reducing the thickness of the zero.

【0010】そこで、厚み方向の寸法を抑えることが可
能な冷却ファン102として、図15に示すような圧電
ファン300が注目されている。
Therefore, a piezoelectric fan 300 as shown in FIG. 15 has attracted attention as a cooling fan 102 capable of suppressing the dimension in the thickness direction.

【0011】この圧電ファン300は、一対の圧電素子
301の間に弾性板302の基端部側を挟持するととも
に、この弾性板302の他端部側に振動板303が取り
付けられてなるファン304と、一対の圧電素子301
の間に挟持された弾性板302の基端部側を固定板30
5により固定し片持ち支持しながら、振動板303を振
動可能な状態でファン304を内部に収納する略箱状に
形成されたファンケース306とを備えている。また、
ファンケース306には、弾性板302の基端部と対向
する側面(以下、前方側面という。)に、空気を吸入す
るための吸入口307と、この吸入口307と対向する
側面、すなわち振動板303の先端部と対向する側面
(以下、後方側面という。)に、吸入口307から吸入
された空気を排出するための排出口308とが設けられ
ている。なお、ファンケース306の上面は、ファンカ
バー309により封止されている。
The piezoelectric fan 300 includes a fan 304 in which a base end of an elastic plate 302 is sandwiched between a pair of piezoelectric elements 301 and a diaphragm 303 is attached to the other end of the elastic plate 302. And a pair of piezoelectric elements 301
The base end side of the elastic plate 302 sandwiched between the fixing plate 30
5 and a fan case 306 formed in a substantially box shape for accommodating a fan 304 therein while allowing the diaphragm 303 to vibrate while being fixed and cantilevered. Also,
In the fan case 306, a suction port 307 for sucking air, and a side face facing the suction port 307, that is, a diaphragm is provided on a side face (hereinafter, referred to as a front side face) facing the base end portion of the elastic plate 302. A discharge port 308 for discharging the air sucked from the suction port 307 is provided on a side surface (hereinafter, referred to as a rear side surface) opposite to the distal end of the 303. Note that the upper surface of the fan case 306 is sealed with a fan cover 309.

【0012】この圧電ファン300では、ファン304
の一対の圧電素子301に対して交流電圧を印加するこ
とにより、この一対の圧電素子301の間に挟持された
弾性板302を介して振動板303が振動することとな
る。そして、この振動板303がファンケース306の
内部にて振動することにより、ファンケース306の前
方側面に設けられた吸入口307から空気が吸入され、
この吸入口307から吸入された空気がファンケース3
06の後方側面に設けられた排出口308から排出され
ることとなる。
In the piezoelectric fan 300, the fan 304
By applying an AC voltage to the pair of piezoelectric elements 301, the diaphragm 303 vibrates via the elastic plate 302 sandwiched between the pair of piezoelectric elements 301. Then, when the diaphragm 303 vibrates inside the fan case 306, air is sucked from the suction port 307 provided on the front side surface of the fan case 306,
The air sucked from the suction port 307 is supplied to the fan case 3
06 from the outlet 308 provided on the rear side surface.

【0013】したがって、上述した携帯PCでは、図1
6及び図17に示すように、このような圧電ファン30
0を用いることにより、機器本体100の内部におい
て、この機器本体100と圧電ファン300との間に、
上述した電磁ファン200のような上部スペースSを確
保するといった必要がなく、ファンケース306の側面
での空気の吸入・排出が可能なことから、機器本体10
0の厚みを薄くすることが可能である。
Therefore, in the portable PC described above, FIG.
As shown in FIG. 6 and FIG.
By using 0, between the device main body 100 and the piezoelectric fan 300 inside the device main body 100,
There is no need to secure the upper space S as in the above-described electromagnetic fan 200, and air can be sucked and discharged from the side of the fan case 306.
0 can be reduced in thickness.

【0014】[0014]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した携
帯PCにおける冷却の問題として、機器本体100の内
部の空気の流れをコントロールすることが益々重要とな
ってきている。すなわち、この機器本体100の内部を
上述した圧電ファン300により冷却する場合には、機
器本体100の内部に発生する空気の流れを予め予想
し、各熱源の配置や動作中の発熱量等を考慮しながら、
この空気の流れをコントロールすることが必要がある。
By the way, as the above-mentioned problem of cooling the portable PC, it has become increasingly important to control the flow of air inside the apparatus main body 100. That is, when the inside of the device main body 100 is cooled by the above-described piezoelectric fan 300, the flow of air generated inside the device main body 100 is predicted in advance, and the arrangement of each heat source, the amount of heat generated during operation, and the like are taken into consideration. while doing,
It is necessary to control this air flow.

【0015】しかしながら、例えば図18に示すよう
に、上述した携帯PCにおいて、機器本体100の内部
に実装される熱源となる各電子部品104A,104
B,104Cの配置等によっては、機器本体100の内
部の空気の流れを上述した圧電ファン300によりコン
トロールすることが非常に困難となってしまう。
However, as shown in FIG. 18, for example, in the above-described portable PC, each electronic component 104A, 104 serving as a heat source mounted inside the device main body 100 is provided.
Depending on the arrangement of B and 104C, it is very difficult to control the flow of air inside the device main body 100 by the above-described piezoelectric fan 300.

【0016】ここで、図18に示す携帯PCにおいて、
圧電ファン300は、その排出口308と機器本体10
0の一側面に設けられた排出口103とが相対向するよ
うに配置されている。また、機器本体100の吸入口1
03は、この圧電ファン300の吸入口307と対向す
る側面に設けられている。
Here, in the portable PC shown in FIG.
The piezoelectric fan 300 has an outlet 308 and the device body 10.
0 is disposed so as to face the outlet 103 provided on one side surface. Also, the suction port 1 of the device body 100
Reference numeral 03 is provided on the side of the piezoelectric fan 300 facing the suction port 307.

【0017】また、電子部品104A(以下、熱源A’
という。)は、動作中の発熱量が最も大きく、電子部品
104B,104C(以下、熱源B’,C’という。)
は、動作中の発熱量が上記熱源A’よりも小さいものと
なっている。このうち、熱源A’は、圧電ファン300
の近傍に位置して、ヒートパイプ105により当該圧電
ファン300と熱的に接続されている。熱源B’は、機
器本体100の吸入口101の近傍に配置されている。
熱源C’は、機器本体100の吸入口101と排出口1
03とを結ぶ延長線上から外れた機器本体100の一コ
ーナー部に配置されている。
The electronic component 104A (hereinafter referred to as a heat source A ')
That. ) Has the largest amount of heat generated during operation, and the electronic components 104B and 104C (hereinafter, referred to as heat sources B ′ and C ′).
Has a smaller heat value during operation than the heat source A ′. Among them, the heat source A ′ is the piezoelectric fan 300
Is thermally connected to the piezoelectric fan 300 by the heat pipe 105. The heat source B ′ is arranged near the suction port 101 of the device main body 100.
The heat source C ′ is connected to the inlet 101 and the outlet 1 of the main body 100.
It is arranged at one corner of the device main body 100, which is off the extension line connecting the device main body 03 with the main body.

【0018】この場合、機器本体100の内部では、熱
源A’が圧電ファン300の近傍に配置されるととも
に、この熱源A’と圧電ファン300とがヒートパイプ
105により接続されていることから、この熱源A’に
対しては、最も優先的に冷却が行われる。また、熱源
B’も、吸入口101の近傍に配置されたことで、適切
な冷却が行われる。したがって、この携帯PCは、これ
ら熱源A’,B’の温度上昇が抑えられた構造となって
いる。
In this case, since the heat source A ′ is arranged near the piezoelectric fan 300 inside the apparatus main body 100 and the heat source A ′ is connected to the piezoelectric fan 300 by the heat pipe 105, Cooling is most preferentially performed on the heat source A '. In addition, the heat source B ′ is also disposed near the suction port 101, so that appropriate cooling is performed. Therefore, this portable PC has a structure in which the temperature rise of these heat sources A ′ and B ′ is suppressed.

【0019】しかしながら、この携帯PCにおいて、熱
源C’は、吸入口101と排出口103とを結ぶ延長線
上から外れた機器本体100の一コーナー部、すなわち
圧電ファン300により生じる空気の流れが直接当たら
ない位置に配置されている。このため、この熱源C’に
対しては、適切な冷却が行われず、温度上昇を抑えるこ
とが非常に困難となってしまう。
However, in this portable PC, when the heat source C ′ is directly hit by the air flow generated by the piezoelectric fan 300, one corner of the main body 100 deviating from the extension line connecting the suction port 101 and the discharge port 103. Is located in no position. Therefore, appropriate cooling is not performed on the heat source C ′, and it is very difficult to suppress a rise in temperature.

【0020】このように、従来の圧電ファン300で
は、ファンケース306の前方側面及び後方側面に、吸
入口307及び排出口308がそれぞれ設けられている
ことから、この圧電ファン300の周囲における空気の
流れも必然的に限定されたものとなってしまう。
As described above, in the conventional piezoelectric fan 300, the inlet 307 and the outlet 308 are provided on the front side and the rear side of the fan case 306, respectively. The flow is necessarily limited.

【0021】また、従来の圧電ファン300では、吸入
口307から吸入される空気の吸入面積も、ファン30
4や固定板305のサイズ等により制限されるために、
この吸入面積の減少により吸入口307における圧力損
失の増大等を招いてしまう。
Further, in the conventional piezoelectric fan 300, the area of the air sucked from the suction port 307 is also smaller than that of the fan 30.
4 and the size of the fixing plate 305,
This reduction in the suction area causes an increase in pressure loss at the suction port 307 and the like.

【0022】このため、従来の圧電ファン300では、
上述した携帯PCにおいて、機器本体100の内部の空
気の流れを適切にコントロールすることができない場合
があり、この機器本体100の内部を十分に冷却するこ
とができなくなってしまうといった問題があった。
For this reason, in the conventional piezoelectric fan 300,
In the above-described portable PC, there is a case where the flow of air inside the device main body 100 cannot be appropriately controlled, and there is a problem that the inside of the device main body 100 cannot be sufficiently cooled.

【0023】そこで、本発明はこのような従来の事情に
鑑みて提案されたものであり、冷却のための空気を効率
良く吸入するとともに、搭載される機器内部の空気の流
れを自由にコントロールすることを可能とした圧電ファ
ンを提供することを目的とする。
Therefore, the present invention has been proposed in view of such conventional circumstances, and efficiently inhales air for cooling and freely controls the flow of air inside the mounted equipment. It is an object of the present invention to provide a piezoelectric fan capable of doing so.

【0024】[0024]

【課題を解決するための手段】この目的を達成する本発
明に係る圧電ファンは、一対の圧電素子の間に弾性板の
基端部側を挟み込むとともに当該弾性板の他端部側に振
動板が取り付けられてなるファンと、弾性板の基端部側
を片持ち支持しながら振動板を振動可能な状態でファン
を内部に収納するケースとを備える。そして、ケース
は、弾性板の基端部と対向する側面と、振動板の先端部
と対向する側面と、振動板の先端部と直交する両側端部
のうち少なくとも一方の側端部と対向する側面とに、そ
れぞれ開口部を有することを特徴としている。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a piezoelectric fan comprising a pair of piezoelectric elements sandwiching a base end of an elastic plate and a diaphragm provided at the other end of the elastic plate. And a case for accommodating the fan inside such that the diaphragm can be vibrated while the base end side of the elastic plate is cantilevered. Then, the case is opposed to a side surface facing the base end portion of the elastic plate, a side surface facing the distal end portion of the diaphragm, and at least one side end portion of both side ends orthogonal to the distal end portion of the diaphragm. It is characterized by having openings on the side surfaces.

【0025】この圧電ファンでは、弾性板の基端部と対
向するケースの側面に設けられた開口部、及び、振動板
の両側端部のうち、少なくとも一方の側端部と対向する
ケースの側面に設けられた開口部が、空気が吸入される
吸入口となり、振動板の先端部と対向するケースの側面
に設けられた開口部が吸入口から吸入された空気が排出
される排出口となる。
In this piezoelectric fan, the opening provided on the side of the case facing the base end of the elastic plate, and the side of the case facing at least one of the two ends of the diaphragm. The opening provided in the case serves as a suction port through which air is sucked, and the opening provided in the side surface of the case facing the tip of the diaphragm serves as a discharge port through which air sucked from the suction port is discharged. .

【0026】これにより、この圧電ファンでは、吸入さ
れる空気の吸入面積を従来よりも大きくすることがで
き、且つ、広い範囲に亘って空気を吸入することができ
る。
As a result, in this piezoelectric fan, the suction area of the sucked air can be made larger than that of the conventional fan, and the air can be sucked over a wide range.

【0027】また、この圧電ファンでは、搭載される機
器内部の熱源の配置や発熱量等に応じて、ケースに形成
される各開口部の大きさや位置等を任意に調節すること
が可能である。
Further, in this piezoelectric fan, the size and position of each opening formed in the case can be arbitrarily adjusted according to the arrangement of heat sources inside the device to be mounted and the amount of heat generated. .

【0028】したがって、この圧電ファンでは、冷却の
ための空気を効率良く吸入することができ、且つ、搭載
される機器内部の空気の流れを自由にコントロールする
ことができる。
Therefore, in this piezoelectric fan, air for cooling can be efficiently sucked in, and the flow of air inside the mounted equipment can be freely controlled.

【0029】また、この圧電素子では、振動板の主面と
対向するケースの上面に放熱板が配設されるとともに、
この放熱板と熱源とがヒートパイプにより熱的に接続さ
れた構成としてもよい。この場合、ヒートパイプと放熱
板との接続部分が、ヒートパイプと熱源との接続部分よ
りも上方に位置していることが好ましい。
In this piezoelectric element, a heat radiating plate is provided on the upper surface of the case facing the main surface of the diaphragm.
The heat sink and the heat source may be configured to be thermally connected by a heat pipe. In this case, it is preferable that the connecting portion between the heat pipe and the heat sink is located above the connecting portion between the heat pipe and the heat source.

【0030】これにより、この圧電ファンでは、ヒート
パイプの熱輸送効率を向上させることができる。
Thus, in this piezoelectric fan, the heat transfer efficiency of the heat pipe can be improved.

【0031】[0031]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0032】本発明を適用した圧電ファンの一構成例を
図1及び図2に示す。
FIGS. 1 and 2 show a configuration example of a piezoelectric fan to which the present invention is applied.

【0033】なお、図1は、この圧電ファン1の構成を
示す透視斜視図であり、図2は、この圧電ファン1の構
成を示す分解斜視図である。なお、図1に示す矢印は、
空気の流れを模式的に示している。なお、以下に示す図
6乃至図8においても、図中に示す矢印により空気の流
れを模式的に示すものとする。
FIG. 1 is a perspective view showing the structure of the piezoelectric fan 1, and FIG. 2 is an exploded perspective view showing the structure of the piezoelectric fan 1. The arrow shown in FIG.
3 schematically shows the flow of air. 6 to 8 described below, the flow of air is schematically shown by arrows shown in the drawings.

【0034】この圧電ファン1は、ファン2と、このフ
ァン2を内部に収納するファンケース3とを備える。
The piezoelectric fan 1 includes a fan 2 and a fan case 3 for housing the fan 2 therein.

【0035】ファン2は、一対の圧電素子4の間に弾性
板5の基端部側を挟み込むとともに、この弾性板5の他
端部側に振動板6が取り付けられた構造を有している。
The fan 2 has a structure in which a base end of an elastic plate 5 is sandwiched between a pair of piezoelectric elements 4 and a diaphragm 6 is attached to the other end of the elastic plate 5. .

【0036】一対の圧電素子4は、例えば略矩形平板状
の圧電セラミックからなる。また、この一対の圧電素子
4には、図3に示すように、それぞれ両主面の全面に電
極が形成されており、これら一対の圧電素子4が弾性板
5の基端部を挟み込みながら、この一対の圧電素子4の
外側の主面に形成された電極と電源回路7の一端とが電
気的に接続され、弾性板5と電源回路7の他端とが電気
的に接続されている。そして、この電源回路7が交流電
圧を印加することにより、一対の圧電素子4から弾性板
5、或いは、弾性板5から一対の圧電素子4へと電流が
流れるようになされている。また、一対の圧電素子4
は、図4に示すように、主面に対して垂直な方向に分極
処理が施されており、その分極方向が互いに同一方向と
されている。すなわち、一対の圧電素子4は、一方の圧
電素子4が収縮するとき、他方の圧電素子4が伸長する
ような分極処理が施されている。
The pair of piezoelectric elements 4 are made of, for example, a substantially rectangular plate-shaped piezoelectric ceramic. As shown in FIG. 3, the pair of piezoelectric elements 4 each have electrodes formed on the entire surfaces of both main surfaces, and these pair of piezoelectric elements 4 sandwich the base end of the elastic plate 5. Electrodes formed on the outer main surfaces of the pair of piezoelectric elements 4 and one end of the power supply circuit 7 are electrically connected, and the elastic plate 5 and the other end of the power supply circuit 7 are electrically connected. When the power supply circuit 7 applies an AC voltage, a current flows from the pair of piezoelectric elements 4 to the elastic plate 5 or from the elastic plate 5 to the pair of piezoelectric elements 4. Also, a pair of piezoelectric elements 4
As shown in FIG. 4, polarization processing is performed in a direction perpendicular to the main surface, and the polarization directions are the same as each other. That is, the pair of piezoelectric elements 4 are subjected to a polarization process such that when one piezoelectric element 4 contracts, the other piezoelectric element 4 expands.

【0037】なお、図3は、ファン2の構成を示す側面
図であり、図4は、図3中に示す囲み部分Aを拡大して
示す図であり、図4中に示す矢印は、これら一対の圧電
素子4の分極方向を示している。
FIG. 3 is a side view showing the structure of the fan 2, FIG. 4 is an enlarged view of the encircling portion A shown in FIG. 3, and arrows shown in FIG. The polarization direction of a pair of piezoelectric elements 4 is shown.

【0038】なお、この一対の圧電素子4は、弾性板5
の基端部に対してそれぞれ適宜な位置に接着される。こ
の場合、一対の圧電素子4と弾性板5とが強固に接着さ
れる必要があり、例えばエポキシ樹脂からなる接着剤等
が用いられる。
The pair of piezoelectric elements 4 is formed of an elastic plate 5
Are adhered to appropriate positions with respect to the base end portions. In this case, the pair of piezoelectric elements 4 and the elastic plate 5 need to be firmly bonded, and for example, an adhesive made of an epoxy resin is used.

【0039】弾性板5は、図1乃至図3に示すように、
例えばリン青銅等のバネ材やステンレス等の金属材料が
略矩形平板状に成形されてなる。また、この弾性板5の
材料としては、カーボン繊維やアラミド繊維等の複合樹
脂材料や、ポリイミド等のプラスチック系材料等を用い
ることができる。なお、この弾性板5の厚みは、上述し
た材料のヤング率や比重等といった機械的特性に応じて
適宜決定されるものであり、また形状についても同様に
決定されるものである。
The elastic plate 5 is, as shown in FIGS.
For example, a spring material such as phosphor bronze or a metal material such as stainless steel is formed into a substantially rectangular flat plate shape. As a material of the elastic plate 5, a composite resin material such as carbon fiber or aramid fiber, a plastic material such as polyimide, or the like can be used. The thickness of the elastic plate 5 is appropriately determined according to mechanical properties such as the Young's modulus and specific gravity of the above-described material, and the shape is similarly determined.

【0040】振動板6は、上記弾性板5と同様に、例え
ばリン青銅等のバネ材やステンレス等の金属材料が略矩
形平板状に成形されてなる。また、この振動板6の材料
としては、カーボン繊維やアラミド繊維等の複合樹脂材
料や、ポリイミド等のプラスチック系材料等を用いるこ
とができる。なお、この弾性板5の厚みは、上述した材
料のヤング率や比重等といった機械的特性に応じて適宜
決定されるものであり、また形状についても同様に決定
されるものである。
The diaphragm 6 is made of, for example, a spring material such as phosphor bronze or a metal material such as stainless steel into a substantially rectangular flat plate shape, similarly to the elastic plate 5. Further, as a material of the diaphragm 6, a composite resin material such as carbon fiber or aramid fiber, or a plastic material such as polyimide can be used. The thickness of the elastic plate 5 is appropriately determined according to mechanical properties such as the Young's modulus and specific gravity of the above-described material, and the shape is similarly determined.

【0041】なお、これら弾性板5と振動板6とは、強
固に接着される必要があり、例えばエポキシ樹脂からな
る接着剤等が用いられる。また、場合によっては、これ
ら弾性板5と振動板6とを一体に成形してもよい。
The elastic plate 5 and the vibration plate 6 need to be firmly bonded, and for example, an adhesive made of epoxy resin is used. In some cases, the elastic plate 5 and the diaphragm 6 may be integrally formed.

【0042】このファン2では、図3に示すように、電
源回路7により交流電圧が印加されると、一対の圧電素
子4のうち、一方の圧電素子4が収縮し、他方の圧電素
子4が伸長することになる。これにより、この一対の圧
電素子4に挟み込まれた弾性板5が電圧の極性に応じ
て、図中矢印B方向に屈曲振動することとなる。また、
この弾性板5を介して振動板6の先端部に図中矢印C方
向の振動が生じることとなる。このとき、振動板6の固
有振動数と一対の圧電素子4に印加される交流電圧の信
号周波数とが一致すると、振動板6は共振により先端部
(自由端)が大きく振動することになる。これにより、
ファン2は、弾性板5の基端部側から振動板6の先端部
側に向かって空気を送り出す(送風する)ことができ
る。
In this fan 2, as shown in FIG. 3, when an AC voltage is applied by the power supply circuit 7, one of the pair of piezoelectric elements 4 contracts and the other piezoelectric element 4 contracts. It will stretch. As a result, the elastic plate 5 sandwiched between the pair of piezoelectric elements 4 bends and vibrates in the direction of arrow B in the figure according to the polarity of the voltage. Also,
Vibration in the direction of arrow C in the figure is generated at the tip of the diaphragm 6 via the elastic plate 5. At this time, when the natural frequency of the diaphragm 6 and the signal frequency of the AC voltage applied to the pair of piezoelectric elements 4 match, the distal end (free end) of the diaphragm 6 vibrates largely due to resonance. This allows
The fan 2 can send out (or send) air from the base end side of the elastic plate 5 toward the tip end side of the diaphragm 6.

【0043】一方、ファンケース3は、図1及び図2に
示すように、略箱状に形成されており、上述したファン
2を内部に収納しながら、上面がファンカバー8により
封止されている。
On the other hand, the fan case 3 is formed in a substantially box shape as shown in FIGS. 1 and 2, and the upper surface is sealed by the fan cover 8 while the fan 2 is housed inside. I have.

【0044】ここで、ファンケース3は、一対の圧電素
子4の間に挟み込まれた弾性板5の基端部側を片持ち支
持しながら、振動板6を振動可能な状態でファン2を内
部に収納している。具体的に、ファンケース3は、図1
及び図5に示すように、一対の圧電素子4の間に挟み込
まれた弾性板5の基端部側を、このファンケース3の一
側に設けられた支持台9と固定板10とにより固定支持
している。なお、支持台9と固定板10とは、弾性板5
の基端部側を挟み込む一対の圧電素子4を挟持しなが
ら、接着やネジ止め等により固定されている。
Here, the fan case 3 holds the fan 2 inside in a state in which the diaphragm 6 can be vibrated while the base end of the elastic plate 5 sandwiched between the pair of piezoelectric elements 4 is cantilevered. Stored in. Specifically, the fan case 3 is shown in FIG.
As shown in FIG. 5, the base end side of the elastic plate 5 sandwiched between the pair of piezoelectric elements 4 is fixed by a support base 9 and a fixing plate 10 provided on one side of the fan case 3. I support it. Note that the support 9 and the fixed plate 10 are
Are fixed by bonding or screwing while sandwiching a pair of piezoelectric elements 4 sandwiching the base end side of the piezoelectric element 4.

【0045】また、このファンケース3の各側面には、
開口部11a,11b,11c,11dがそれぞれ設け
られている。すなわち、このファンケース3には、弾性
板5の基端部と対向する側面に、空気を吸入するための
開口部(以下、第1の吸入口という。)11aと、この
第1の吸入口11aと対向する側面、すなわち振動板6
の先端部と対向する側面に、第1の吸入口11aから吸
入された空気を排出するための開口部(以下、排出口と
いう。)11bと、振動板6の先端部と直交する両側端
部と対向する側面に、それぞれ空気を吸入するための開
口部(以下、第2の吸入口という。)11c,11dと
がそれぞれ設けられている。
Also, on each side of the fan case 3,
Openings 11a, 11b, 11c, 11d are provided respectively. That is, the fan case 3 has an opening (hereinafter, referred to as a first suction port) 11a for sucking air and a first suction port on a side surface facing the base end of the elastic plate 5. 11a, that is, the side surface facing the vibration plate 6
An opening (hereinafter, referred to as an outlet) 11b for discharging air sucked from the first suction port 11a is provided on a side surface facing the tip of the diaphragm 6, and both end portions orthogonal to the tip of the diaphragm 6. Openings (hereinafter, referred to as second suction ports) 11c and 11d for sucking air are respectively provided on the side faces opposite to.

【0046】なお、ファンケース3には、この圧電ファ
ン1を他の例えば冷却が必要な部材に取り付けるための
処置が施されている。特に冷却を目的とする場合には、
熱伝導率の高い材料、例えばアルミニウム等が用いら
れ、同時に表面の熱放射を高めるための表面処理、例え
ばアルマイト処理や、黒染め処理、サンドブラスト処理
等が施されている。また、この圧電ファン1の取付面、
すなわちファンケース3の下面についても、被冷却部材
との密着性を良好に保つような面精度を有することが望
ましい。なお、ファンケース3は、圧電素子4や電源回
路7の取付等が行えるように、適宜形状を決定するもの
とする。
The fan case 3 is provided with a treatment for attaching the piezoelectric fan 1 to another member requiring cooling, for example. Especially for cooling purposes,
A material having a high thermal conductivity, for example, aluminum or the like is used, and at the same time, a surface treatment for increasing the heat radiation of the surface, for example, an alumite treatment, a black dyeing treatment, a sand blast treatment, or the like is performed. Also, the mounting surface of the piezoelectric fan 1
That is, it is desirable that the lower surface of the fan case 3 also has a surface accuracy that maintains good adhesion to the member to be cooled. The shape of the fan case 3 is appropriately determined so that the piezoelectric element 4 and the power supply circuit 7 can be attached thereto.

【0047】ファンカバー8は、例えばアルミニウム等
が略矩形平板状に成形されてなり、その表面の熱放射を
高めるための表面処理、例えばアルマイト処理や、黒染
め処理、サンドブラスト処理等が施されている。このフ
ァンカバー8は、ファンケース3に対して接着やネジ止
め等により固定され、このファンケース3の上面を封止
している。
The fan cover 8 is formed, for example, of aluminum or the like into a substantially rectangular flat plate shape, and is subjected to a surface treatment for enhancing heat radiation on its surface, for example, an alumite treatment, a black dyeing treatment, a sand blast treatment or the like. I have. The fan cover 8 is fixed to the fan case 3 by bonding, screwing, or the like, and seals the upper surface of the fan case 3.

【0048】以上のように構成される圧電ファン1で
は、図6に示すように、上述したファン2がファンケー
ス3の内部にて振動することになる。このとき、振動板
6の振動によって、ファンケース3の内部の空気が移動
する。
In the piezoelectric fan 1 configured as described above, the fan 2 vibrates inside the fan case 3 as shown in FIG. At this time, the air inside the fan case 3 moves due to the vibration of the diaphragm 6.

【0049】なお、図6において、振動板6の振幅方向
の矢印は、この振動板6の振動幅を示すものであり、振
動板6の振幅方向と略直交する方向の矢印は、この振動
板6による空気の移動速度の大きさ及び方向を模式的に
示すものである。
In FIG. 6, the arrow in the amplitude direction of the diaphragm 6 indicates the vibration width of the diaphragm 6, and the arrow in a direction substantially perpendicular to the amplitude direction of the diaphragm 6 indicates the diaphragm. 6 schematically shows the magnitude and direction of the moving speed of air according to FIG.

【0050】この場合、ファン2は、同一周波数にて駆
動されることから、振動板6の振動方向の移動速度は、
この振動板6の振動幅に比例する。したがって、振動板
6の振動により生じる空気の移動も、この振動板6の振
動幅の最大変位となる先端部近傍にて最大となる。ま
た、ベルヌーイの定理によれば、流体の速度が大きくな
ると、圧力が低下するので、振動板6の圧力は、基端部
(固定端)側から先端部(自由端)側に向かって低下
し、先端部にて最小となる。
In this case, since the fan 2 is driven at the same frequency, the moving speed of the diaphragm 6 in the vibration direction is
It is proportional to the vibration width of the diaphragm 6. Therefore, the movement of the air caused by the vibration of the diaphragm 6 also becomes maximum near the front end where the vibration width of the diaphragm 6 becomes the maximum displacement. According to Bernoulli's theorem, the pressure of the diaphragm 6 decreases from the base end (fixed end) to the tip end (free end) because the pressure decreases as the velocity of the fluid increases. , At the tip.

【0051】このことから、ファンケース3の内部の空
気は、ファン2により弾性板5の基端部側から振動板6
の先端部側に向かって移動する(送風する)ことにな
る。
From this, the air inside the fan case 3 is blown by the fan 2 from the base end side of the elastic plate 5 to the diaphragm 6.
(The air is blown) toward the tip end side.

【0052】ここで、図7に示すように、振動板6の近
傍の空気の流れを3次元的に表すと、振動板6の形状等
により若干異なるものの、この振動板6の振動により生
じる空気の流れは、振動板6の基端部側から先端部側に
向かって移動する流れとは別に、この振動板6の両側端
部側から入り込む流れも生じている。
Here, as shown in FIG. 7, when the flow of air near the diaphragm 6 is three-dimensionally expressed, the air generated by the vibration of the diaphragm 6 is slightly different depending on the shape of the diaphragm 6 and the like. In addition to the flow moving from the base end side to the distal end side of the diaphragm 6, a flow entering from both end portions of the diaphragm 6 also occurs.

【0053】そこで、本発明を適用した圧電ファン1で
は、上述したように、弾性板5の基端部と対向するファ
ンケース3の側面に、空気を吸入するための第1の吸入
口11aと、この第1の吸入口11aと対向するファン
ケース3の側面、すなわち振動板6の先端部と対向する
ファンケース3の側面に、第1の吸入口11aから吸入
された空気を排出するための排出口11bとが設けられ
た構成に加えて、振動板6の両側端部と対向するファン
ケース3の側面に、それぞれ空気を吸入するための第2
の吸入口11c,11dが設けられた構成となってい
る。
Therefore, in the piezoelectric fan 1 to which the present invention is applied, as described above, the first suction port 11a for sucking air is provided on the side surface of the fan case 3 opposed to the base end of the elastic plate 5. The side of the fan case 3 facing the first suction port 11a, that is, the side face of the fan case 3 facing the tip of the diaphragm 6, discharges air sucked from the first suction port 11a. In addition to the configuration in which the exhaust port 11b is provided, the second side for sucking air into the side surface of the fan case 3 opposite to both side ends of the diaphragm 6 is provided.
The suction ports 11c and 11d are provided.

【0054】このように、図1に示す圧電ファン1で
は、ファン2がファンケース3の内部にて振動すること
により、冷却のための空気が、第1の吸入口11aに加
えて第2の吸入口11c,11dからファンケース3の
内部に吸入され、この吸入された空気が排出口11dか
ら排出されることとなる。
As described above, in the piezoelectric fan 1 shown in FIG. 1, when the fan 2 vibrates inside the fan case 3, the air for cooling is supplied to the second suction port 11a and the second suction port 11a. The air is sucked into the fan case 3 through the inlets 11c and 11d, and the sucked air is discharged from the outlet 11d.

【0055】これにより、この圧電ファン1では、ファ
ンケース3の内部に吸入される空気の吸入面積を従来よ
りも大きくすることができ、且つ、広い範囲に亘って空
気を吸入することができる。
As a result, in the piezoelectric fan 1, the suction area of the air sucked into the fan case 3 can be made larger than in the conventional case, and the air can be sucked over a wide range.

【0056】したがって、この圧電ファン1では、例え
ば携帯PC等において、機器内部の空気の流れを適切に
コントロールすることが可能となる。
Therefore, in the piezoelectric fan 1, for example, in a portable PC or the like, it is possible to appropriately control the flow of air inside the device.

【0057】例えば図8に示す携帯PCにおいては、本
発明を適用した圧電ファン1を用いることにより、機器
本体20の内部に実装された熱源となる各電子部品21
A,21B,21Cに対して適切な冷却を行うことが可
能となる。
For example, in the portable PC shown in FIG. 8, by using the piezoelectric fan 1 to which the present invention is applied, each electronic component 21 serving as a heat source mounted inside the device body 20 is used.
A, 21B, and 21C can be appropriately cooled.

【0058】具体的に、この機器本体20には、一側面
の略中央部に、冷却のための空気を吸入する吸入口22
と、この吸入口22と対向する側面の略中央部に、この
機器本体20の内部に発生した熱を上記圧電ファン1に
より外部へと排出するための排出口23とが設けられて
いる。
More specifically, the device main body 20 has a suction port 22 for sucking air for cooling at a substantially central portion of one side surface.
In addition, a discharge port 23 for discharging the heat generated inside the device main body 20 to the outside by the piezoelectric fan 1 is provided at a substantially central portion of a side surface facing the suction port 22.

【0059】また、機器本体20の内部において、電子
部品21A(以下、熱源Aという。)は、動作中の発熱
量が最も大きく、電子部品21B(以下、熱源Bとい
う。)は、動作中の発熱量が上記熱源Aよりも小さく、
電子機器21C(以下、熱源Cという。)は、動作中の
発熱量が上記熱源Bよりも小さいものとする。すなわ
ち、動作中の発熱量は、熱源A>熱源B>熱源Cであ
る。
Further, inside the device main body 20, the electronic component 21A (hereinafter, referred to as heat source A) generates the largest amount of heat during operation, and the electronic component 21B (hereinafter, referred to as heat source B) during operation. The calorific value is smaller than the heat source A,
The electronic device 21C (hereinafter, referred to as a heat source C) generates less heat during operation than the heat source B. That is, the amount of heat generated during the operation is: heat source A> heat source B> heat source C.

【0060】そして、上記圧電ファン1は、その排出口
11bが機器本体20の排出口23と相対向するように
配置されている。また、熱源Aは、圧電ファン1の第1
の吸入口11aの前方に位置して、ヒートパイプ24に
より当該圧電ファン1と熱的に接続されている。熱源B
は、圧電ファン1の第2の吸入口11cの近傍に配置さ
れている。一方、熱源Cは、圧電ファン1の第2の吸入
口11dの近傍に配置されている。
The piezoelectric fan 1 is arranged such that the outlet 11b faces the outlet 23 of the device body 20. The heat source A is the first of the piezoelectric fans 1.
And is thermally connected to the piezoelectric fan 1 by a heat pipe 24. Heat source B
Is disposed near the second suction port 11c of the piezoelectric fan 1. On the other hand, the heat source C is arranged near the second suction port 11d of the piezoelectric fan 1.

【0061】この場合、機器本体20の内部では、熱源
Aが圧電ファン1の第1の吸入口11aの前方に位置す
るとともに、この熱源Aと圧電ファン1とがヒートパイ
プ24により接続されていることから、この熱源Aに対
しては、最も優先的に冷却が行われる。すなわち、この
熱源Aに対しては、発生した熱をヒートパイプ24によ
り圧電ファン1まで輸送し、この圧電ファン1の強制空
冷作用により熱を吸収しながら、機器本体20の内部を
流れる空気により冷却が行われる。これにより、熱源A
の温度上昇を抑えることができる。
In this case, inside the apparatus main body 20, the heat source A is located in front of the first suction port 11a of the piezoelectric fan 1, and the heat source A and the piezoelectric fan 1 are connected by the heat pipe 24. Therefore, the heat source A is most preferentially cooled. That is, for the heat source A, the generated heat is transported to the piezoelectric fan 1 by the heat pipe 24, and is cooled by the air flowing inside the device main body 20 while absorbing the heat by the forced air cooling action of the piezoelectric fan 1. Is performed. Thereby, the heat source A
Temperature rise can be suppressed.

【0062】また、熱源B,Cに対しても、それぞれ第
2の吸入口11c,11dの近傍に配置されたことで、
適切な冷却が行われる。
Further, the heat sources B and C are also disposed near the second suction ports 11c and 11d, respectively, so that
Appropriate cooling is provided.

【0063】このとき、熱源Bは、熱源Cよりも動作時
の発熱量が大きいことから、ファンケース3に設けられ
た第2の吸入口11c,11dのうち、熱源B側の第2
の吸入口11cの開口面積を、熱源C側の第2の吸入口
11dの開口面積よりも大きくすることが望ましい。
At this time, since the heat source B generates a larger amount of heat during operation than the heat source C, of the second suction ports 11 c and 11 d provided in the fan case 3,
It is preferable that the opening area of the suction port 11c is larger than the opening area of the second suction port 11d on the heat source C side.

【0064】これにより、機器本体20の内部を流れる
空気は、熱源C側の第2の吸入口11dよりも熱源B側
の第2の吸入口11cから多く吸入されることとなり、
動作時の発熱量が大きい熱源Bの方が熱源Cよりも冷却
されることで、結果的に熱源Bと熱源Cとの温度上昇を
略等しく抑えることができる。
As a result, more air flows inside the apparatus main body 20 from the second suction port 11c on the heat source B side than from the second suction port 11d on the heat source C side.
Since the heat source B, which generates a large amount of heat during operation, is cooled more than the heat source C, the temperature rise between the heat source B and the heat source C can be substantially suppressed as a result.

【0065】したがって、この携帯PCでは、上述した
圧電ファン1を用いることにより、熱源A,B,Cの温
度上昇を抑えることができ、機器本体20の内部を適切
に冷却することができる。すなわち、この圧電ファン1
によれば、機器本体20の内部に発生した熱を機器本体
20の外部へと適切に排出することができる。
Therefore, in this portable PC, by using the above-described piezoelectric fan 1, the temperature rise of the heat sources A, B, and C can be suppressed, and the inside of the device main body 20 can be appropriately cooled. That is, this piezoelectric fan 1
According to this, the heat generated inside the device main body 20 can be appropriately discharged to the outside of the device main body 20.

【0066】また、この圧電ファン1では、ファンケー
ス2に設けられた第2の吸入口11c,11dの位置及
び開口面積を任意に変更することにより、機器本体20
の内部を流れる空気の流れを自由にコントロールするこ
とも可能である。
In the piezoelectric fan 1, the position and the opening area of the second suction ports 11c and 11d provided in the fan case 2 are arbitrarily changed, so that
It is also possible to freely control the flow of air flowing through the interior.

【0067】また、上述した携帯PCにおいて、機器本
体20に設けられる吸入口22の配置について、デザイ
ン上の制約等により設計自由度が高くない場合であって
も、本発明を適用した圧電ファン1を用いれば、搭載さ
れる機器内部の熱源の配置や発熱量等に応じて、ファン
ケース3に形成される各開口部11a,11b,11
c,11dの大きさや位置等を任意に調節することによ
り、搭載される機器内部の空気の流れを自由にコントロ
ールすることができ、機器本体の外装デザインに影響を
与えることなく効率的な冷却を行うことが可能である。
Further, in the above-described portable PC, the piezoelectric fan 1 to which the present invention is applied can be arranged in the device main body 20 even if the degree of freedom of design is not high due to design restrictions and the like. Is used, each of the openings 11a, 11b, 11 formed in the fan case 3 according to the arrangement of the heat source inside the device to be mounted, the amount of heat generated, and the like.
By arbitrarily adjusting the size and position of c and 11d, the flow of air inside the mounted equipment can be freely controlled, and efficient cooling can be performed without affecting the exterior design of the main body of the equipment. It is possible to do.

【0068】なお、上記圧電ファン1では、ファンケー
ス3の振動板6の両側端部と対向する側面に、それぞれ
空気を吸入するための第2の吸入口11c,11dが設
けられた構成とされるが、この振動板6の両側端部のう
ち、少なくとも一方の側端部と対向する側面に、第2の
吸入口が設けられた構成であればよい。すなわち、圧電
ファン1では、必要に応じて振動板6の一方の側端部と
対向するファンケース3の一側面のみに、開口部が設け
られた構成とすることも可能である。
The piezoelectric fan 1 has a configuration in which second suction ports 11c and 11d for sucking air are respectively provided on the side surfaces of the vibration plate 6 of the fan case 3 opposite to both end portions. However, any configuration may be used as long as the second suction port is provided on a side surface of at least one of the two side ends of the diaphragm 6 that faces the one side end. That is, the piezoelectric fan 1 may have a configuration in which an opening is provided only on one side surface of the fan case 3 facing one side end of the diaphragm 6 as necessary.

【0069】ところで、上述した圧電ファン1と熱源A
(電子部品11A)とは、ヒートパイプ24により熱的
に接続されており、この熱源Aで発生した熱を圧電ファ
ン1まで輸送することが行われている。一般に、熱源と
冷却ファンとが離れている場合には、このようなヒート
パイプ24により熱の輸送が行われる。
The above-described piezoelectric fan 1 and heat source A
(The electronic component 11A) is thermally connected by the heat pipe 24, and the heat generated by the heat source A is transported to the piezoelectric fan 1. Generally, when the heat source and the cooling fan are separated from each other, heat is transported by such a heat pipe 24.

【0070】ヒートパイプ24は、図9に示すように、
長尺状の金属封管25の内部をウィック26と呼ばれる
毛細管物質によりライニング(裏張り)し、この金属封
管25の内部を略真空としながら、作動液27と呼ばれ
る少量の水或いは代替フロン等が密封された構造となっ
ている。また、ヒートパイプ24の断面形状は、丸、楕
円、矩形等様々な形態のものがある。なお、図9に示す
矢印は、金属封管25の内部を移動する作動液27の流
れを模式的に示すものである。
The heat pipe 24 is, as shown in FIG.
The inside of the long metal sealed tube 25 is lined (lined) with a capillary substance called a wick 26, and while the inside of the metal sealed tube 25 is made substantially vacuum, a small amount of water called a working fluid 27 or a substitute for Freon is used. Has a sealed structure. The heat pipe 24 has various cross-sectional shapes such as a circle, an ellipse, and a rectangle. The arrows shown in FIG. 9 schematically show the flow of the working fluid 27 moving inside the metal sealed tube 25.

【0071】このヒートパイプ24では、その一端(高
温側)が加熱されると、作動液27が蒸発し、蒸気流と
なって他端(低温側)へと移動する。低温側へと移動し
た作動液27は、ここで冷やされて凝縮し、液化した状
態で重力やウィックによる毛細管現象により高温側へと
再び戻される。この循環を繰り返すことにより、ヒート
パイプ24は、熱源A(高温側)で発生した熱を圧電フ
ァン1(低温側)まで輸送することができる。
In the heat pipe 24, when one end (high temperature side) is heated, the working fluid 27 evaporates and moves as a vapor flow to the other end (low temperature side). The working fluid 27 that has moved to the low temperature side is cooled and condensed here, and is returned to the high temperature side again in a liquefied state by capillary action due to gravity or wick. By repeating this circulation, the heat pipe 24 can transport the heat generated by the heat source A (high temperature side) to the piezoelectric fan 1 (low temperature side).

【0072】また、ヒートパイプ24では、熱の輸送量
を増大させるために、低温側で凝縮させた作動液27を
効率良く高温側へと戻す必要がある。このため、同一の
ヒートパイプ24を用いた場合でも、高温側と低温側と
の段差、若しくは、このヒートパイプ24の傾きによ
り、熱の輸送量は大きく異なってしまう。このため、ヒ
ートパイプ24を用いる場合には、低温側が高温側より
も高くなるような配置が望まれる。
In the heat pipe 24, the working fluid 27 condensed on the low temperature side must be efficiently returned to the high temperature side in order to increase the amount of heat transported. Therefore, even when the same heat pipe 24 is used, the amount of heat transported greatly differs due to the step between the high temperature side and the low temperature side or the inclination of the heat pipe 24. For this reason, when the heat pipe 24 is used, it is desired that the arrangement is such that the low temperature side is higher than the high temperature side.

【0073】例えば上述した電磁ファン200では、図
10に示すように、その上面に空気を吸入するための吸
入口203が設けられていることから、ファンケース2
01の下面に放熱板28を設けて、この放熱板28を介
してヒートパイプ29の一端と電磁ファン200とが熱
的に接続されると共に、熱源30とヒートパイプ24の
他端とが熱的に接続されることになる。
For example, in the above-described electromagnetic fan 200, as shown in FIG. 10, a suction port 203 for sucking air is provided on the upper surface thereof.
A heat radiation plate 28 is provided on the lower surface of the heat pipe 01, one end of the heat pipe 29 is thermally connected to the electromagnetic fan 200 via the heat radiation plate 28, and the heat source 30 and the other end of the heat pipe 24 are thermally connected. Will be connected.

【0074】この場合、ヒートパイプ29では、高温側
である熱源30と低温側である電磁ファン200とが同
程度の高さとなることから、熱の輸送を行う際に、熱伝
送損失が大きくなってしまう。
In this case, in the heat pipe 29, since the heat source 30 on the high temperature side and the electromagnetic fan 200 on the low temperature side have approximately the same height, the heat transmission loss increases when transporting heat. Would.

【0075】それに対して、本発明を適用した圧電ファ
ン1では、図11に示すように、圧電ファン1と熱源3
1とをヒートパイプ32により接続する際に、ヒートパ
イプ32と圧電ファン1のファンカバー8との接続部分
が、ヒートパイプ32と熱源31との接続部分よりも上
方に位置することになる。
On the other hand, in the piezoelectric fan 1 to which the present invention is applied, as shown in FIG.
1 is connected by the heat pipe 32, the connection between the heat pipe 32 and the fan cover 8 of the piezoelectric fan 1 is located above the connection between the heat pipe 32 and the heat source 31.

【0076】具体的に、ヒートパイプ32は、その一端
が圧電ファン1の上面を封止しているファンカバー8に
当接され、貼付部材33により固定されており、その他
端が熱源31の上面に当接され、貼付部材34により固
定されている。なお、ヒートパイプ32の他端を固定す
る貼付部材34は、その表面を波状とすることにより放
熱性の向上が図られている。
More specifically, one end of the heat pipe 32 is in contact with the fan cover 8 sealing the upper surface of the piezoelectric fan 1 and is fixed by the attaching member 33, and the other end is formed on the upper surface of the heat source 31. And is fixed by the attaching member 34. The attachment member 34 for fixing the other end of the heat pipe 32 has a wavy surface to improve heat radiation.

【0077】この場合、ヒートパイプ32とファンカバ
ー8との接続部分と、ヒートパイプ32と熱源31との
接続部分との間に、段差Hが生じることとなる。すなわ
ち、ヒートパイプ32の低温側を高温側よりも段差Hだ
け高くすることができる。これにより、この圧電ファン
1では、ヒートパイプ32の熱輸送効率を大幅に向上さ
せることができる。
In this case, a step H occurs between the connection between the heat pipe 32 and the fan cover 8 and the connection between the heat pipe 32 and the heat source 31. That is, the low temperature side of the heat pipe 32 can be higher than the high temperature side by the step H. Thereby, in the piezoelectric fan 1, the heat transfer efficiency of the heat pipe 32 can be significantly improved.

【0078】なお、上述の説明では、携帯型パーソナル
コンピュータに適用した場合を例に挙げたが、デスクト
ップ型パーソナルコンピュータ等にも適用可能であり、
機器内部に熱源となる電子部品が搭載された電子機器で
あれば、そのような各種形態の電子機器に適用すること
が可能である。
In the above description, the case where the present invention is applied to a portable personal computer is taken as an example. However, the present invention is also applicable to a desktop personal computer and the like.
As long as the electronic device has an electronic component serving as a heat source inside the device, the electronic device can be applied to such various types of electronic devices.

【0079】[0079]

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明に係
る圧電ファンによれば、吸入される空気の吸入面積を従
来よりも大きくすることができ、且つ、広い範囲に亘っ
て空気を吸入することができる。また、この圧電ファン
では、搭載される機器内部の熱源の配置や発熱量等に応
じて、ケースに形成される各開口部の大きさや位置等を
任意に調節することができる。
As described above in detail, according to the piezoelectric fan of the present invention, the suction area of the sucked air can be made larger than before, and the air can be sucked over a wide range. can do. Further, in this piezoelectric fan, the size, position, and the like of each opening formed in the case can be arbitrarily adjusted according to the arrangement of the heat source inside the device to be mounted, the amount of heat generated, and the like.

【0080】したがって、この圧電ファンでは、冷却の
ための空気を効率良く吸入することができ、且つ、搭載
される機器内部の空気の流れを自由にコントロールする
ことができる。
Therefore, in this piezoelectric fan, air for cooling can be efficiently sucked in, and the flow of air inside the mounted equipment can be freely controlled.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明を適用した圧電ファンの構成を示す透視
斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view showing the configuration of a piezoelectric fan to which the present invention is applied.

【図2】同圧電ファンの構成を示す分解斜視図である。FIG. 2 is an exploded perspective view showing a configuration of the piezoelectric fan.

【図3】ファンの構成を示す概略側面図である。FIG. 3 is a schematic side view showing a configuration of a fan.

【図4】図3中囲み部分Aを拡大して示す要部側面図で
ある。
FIG. 4 is an enlarged side view of a main part A in FIG. 3;

【図5】同圧電ファンの構成を示す断面図である。FIG. 5 is a sectional view showing a configuration of the piezoelectric fan.

【図6】同圧電ファンの振動状態を示す断面図である。FIG. 6 is a sectional view showing a vibration state of the piezoelectric fan.

【図7】振動板の近傍の空気の流れを3次元的に示す概
略斜視図である。
FIG. 7 is a schematic perspective view showing the flow of air near the diaphragm in a three-dimensional manner.

【図8】機器本体の内部に実装された熱源となる各電子
部品及び圧電ファンの配置の一例を示す概略平面図であ
る。
FIG. 8 is a schematic plan view showing an example of the arrangement of each electronic component serving as a heat source and a piezoelectric fan mounted inside the device main body.

【図9】ヒートパイプの構成を示す断面図である。FIG. 9 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a heat pipe.

【図10】電磁ファンと熱源とがヒートパイプにより熱
的に接続された状態を示す斜視図である。
FIG. 10 is a perspective view showing a state in which an electromagnetic fan and a heat source are thermally connected by a heat pipe.

【図11】圧電ファンと熱源とがヒートパイプにより熱
的に接続された状態を示す斜視図である。
FIG. 11 is a perspective view showing a state in which a piezoelectric fan and a heat source are thermally connected by a heat pipe.

【図12】携帯PCにおける機器本体の内部を流れる空
気の流れを模式的に示す透視斜視図である。
FIG. 12 is a perspective view schematically showing a flow of air flowing inside a device main body in the portable PC.

【図13】電磁ファンの構成を示す斜視図である。FIG. 13 is a perspective view illustrating a configuration of an electromagnetic fan.

【図14】機器本体の内部に電磁ファンが搭載された状
態を示す要部断面図である。
FIG. 14 is a cross-sectional view of a main part showing a state in which an electromagnetic fan is mounted inside the device main body.

【図15】従来の圧電ファンの構成を示す斜視図であ
る。
FIG. 15 is a perspective view showing a configuration of a conventional piezoelectric fan.

【図16】機器本体の内部に圧電ファンが搭載された状
態を示す要部断面図である。
FIG. 16 is a cross-sectional view of a main part showing a state in which a piezoelectric fan is mounted inside the device main body.

【図17】同圧電ファンのファンケース内の空気の流れ
を示す平面図である。
FIG. 17 is a plan view showing a flow of air in a fan case of the piezoelectric fan.

【図18】機器本体の内部に実装された熱源となる各電
子部品及び同圧電ファンの配置の一例を示す概略平面図
である。
FIG. 18 is a schematic plan view showing an example of the arrangement of electronic components serving as heat sources and the piezoelectric fan mounted inside the apparatus main body.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 圧電ファン、2 ファン、3 ファンケース、4
圧電素子、5 弾性板、6 振動板、7 電源回路、8
ファンカバー、9 支持台、10 固定板、11a
開口部(第1の吸入口)、11b 開口部(排出口)、
11c,11d開口部(第2の吸入口)、20 機器本
体、21 電子部品(熱源)、22吸入口、23 排出
口、24,29,32 ヒートパイプ
1 piezoelectric fan, 2 fans, 3 fan case, 4
Piezoelectric element, 5 elastic plate, 6 diaphragm, 7 power supply circuit, 8
Fan cover, 9 support base, 10 fixing plate, 11a
Opening (first suction port), 11b opening (discharge port),
11c, 11d opening (second suction port), 20 apparatus main body, 21 electronic component (heat source), 22 suction port, 23 discharge port, 24, 29, 32 heat pipe

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 一対の圧電素子の間に弾性板の基端部側
を挟み込むとともに、当該弾性板の他端部側に振動板が
取り付けられてなるファンと、 上記弾性板の基端部側を片持ち支持しながら、上記振動
板を振動可能な状態で上記ファンを内部に収納するケー
スとを備え、 上記ケースは、上記弾性板の基端部と対向する側面と、
上記振動板の先端部と対向する側面と、上記振動板の両
側端部のうち、少なくとも一方の側端部と対向する側面
とに、それぞれ開口部を有することを特徴とする圧電フ
ァン。
1. A fan having a base end side of an elastic plate sandwiched between a pair of piezoelectric elements, and a diaphragm attached to the other end side of the elastic plate; and a base end side of the elastic plate. A case that accommodates the fan in a state where the diaphragm can be vibrated while the cantilever is supported, and the case has a side surface facing a base end of the elastic plate;
A piezoelectric fan, characterized in that openings are provided on a side face facing the tip of the diaphragm and on a side face facing at least one of the two side ends of the diaphragm.
【請求項2】 上記各開口部の位置及び開口面積を熱源
の配置や発熱量に応じて異ならせることを特徴とする請
求項1記載の圧電ファン。
2. The piezoelectric fan according to claim 1, wherein the position and the area of each of said openings are made different depending on the arrangement of heat sources and the amount of heat generated.
【請求項3】 上記振動板の主面と対向する上記ケース
の上面に放熱板が配設されるとともに、この放熱板と熱
源とがヒートパイプにより熱的に接続されており、 上記ヒートパイプと上記放熱板との接続部分が、上記ヒ
ートパイプと上記熱源との接続部分よりも上方に位置し
ていることを特徴とする請求項1記載の圧電ファン。
3. A radiator plate is provided on an upper surface of the case facing a main surface of the diaphragm, and the radiator plate and a heat source are thermally connected by a heat pipe. 2. The piezoelectric fan according to claim 1, wherein a connection portion with the heat sink is located above a connection portion between the heat pipe and the heat source. 3.
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