JP2002364599A - 薄型冷却ファン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、ノートブックタイプの小型コンピ
ューター、携帯用の小型端末、携帯電話、小型ビデオカ
メラ等のモバイル機器、ＡＶ機器等の電子部品の発熱に
より電子部品の機能が減衰するのを防止するために使用
する冷却ファンの改良に関する発明である。 【構成】 本発明は、左右接合部が形成されている振動
板に圧電セラミックスを接着固定させた圧電素子と左右
端部に突条を形成した羽根を前記左右接合部に水平方向
に接合させた駆動部を、吸込口及び吹出口が形成されて
いるケースの吸込口側に前記圧電素子があるようにケー
ス内に収納固定し、吸込口から吹出口に空気が流れよう
にしたことを特徴とする薄型冷却ファンの構成とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ノートブックタイプの
小型コンピューター、携帯用の小型端末、携帯電話、小
型ビデオカメラ等のモバイル機器、ＡＶ機器等の電子部
品の発熱により電子部品の機能が減衰するのを防止する
ために使用する冷却ファンの改良に関する発明である。

【０００２】

【従来の技術】従来、ノートブックタイプの小型コンピ
ューター、携帯用の小型端末、携帯電話、小型ビデオカ
メラ等のモバイル機器、ＡＶ機器等の電子部品の発熱に
より電子部品自体の機能が減衰するのを防止するために
使用する冷却ファンとしては、本願出願人が特願２００
０−３２２６４３として特許出願した冷却ファンがあ
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、本願出
願人が特許出願（特願２０００−３２２６４３）した冷
却ファンでは、従来の軸流ファンを使用した場合に比べ
て薄型にすることができたが、羽根に特殊な振動（振れ
方）を与えるために圧電素子と羽根を上下に対向させる
構造としたため、まだ充分に薄いとは言えなかった。

【０００４】また、従来より考えられている圧電素子先
端に羽根を取り付けた送風装置では、圧電素子と羽根で
形成された駆動部分全体が共振する低い周波数で駆動さ
せなければならなかったため、装置の大きさに対して風
量が少なかった。

【０００５】そこで、本願出願人は、ノートブックタイ
プの小型コンピューターや小型端末、携帯電話、小型ビ
デオカメラなどのモバイル機器やＡＶ機器などの電子部
品を冷却したり、機器内部に蓄積する熱を外部に放出す
るための圧電素子を用いた新方式の小型ファンで、これ
らの情報機器類の薄型化、小型化、軽量化に沿った従来
にない超薄型小型冷却ファンを提供することを目的とす
るものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の課題を
解決するために、左右接合部が形成されている振動板に
圧電セラミックスを接着固定させた圧電素子と左右端部
に突条を形成した羽根を前記左右接合部に水平方向に接
合させた駆動部を、吸込口及び吹出口が形成されている
ケースの吸込口側に前記圧電素子があるようにケース内
に収納固定し、吸込口から吹出口に空気が流れようにし
たことを特徴とする薄型冷却ファンの構成とした。

【０００７】

【実施例】図１から図１３までは本発明である薄型冷却
ファンの第１実施例を示した図である。図１及び図２は
本例の薄型冷却ファンの斜視図、図３は本例の薄型冷却
ファンの平面図であり、空気の流れる方向を示してい
る。

【０００８】図４は本例の薄型冷却ファンに使用する圧
電素子の平面図、図５は本例の薄型冷却ファンに使用す
る圧電素子の正面図である。

【０００９】図６は本例の薄型冷却ファンに使用する羽
根の平面図、図７はその羽根の正面図、図８は本例の薄
型冷却ファンに使用する圧電素子に羽根を接合させた状
態の平面図、図９はその正面図である。

【００１０】図１０は本例の薄型冷却ファンに使用する
ケースの正面図、図１１はそのケースの平面図、図１２
はそのケースの左側面図、図１３はそのケースの背面図
である。

【００１１】図１、図２及び図３に示すように、本発明
である薄型冷却ファン１は、振動板２ａに圧電セラミッ
クス２ｂを接着させ振動する圧電素子２と前記圧電素子
２に水平方向に取り付ける羽根３とからなる駆動部１ａ
と、前記駆動部１ａを収納し固定するケース４とからな
る。

【００１２】図１、図２及び図３に示すように、ケース
４は中空の略台形状のケースであり、ケース４内には圧
電素子２に羽根３が取り付けられている駆動部１ａが収
納されている。そして、ケース４には、間口が広い吸込
口５と前記吸込口５より間口が小さい吹出口９が形成さ
れている。

【００１３】図３に示すように、圧電素子２が微振動を
すると圧電素子２に取り付けられている羽根３が微振動
することにより、ケース４の吸込口５付近にある外気
が、吸込口５からケース４内に矢印７、７ａに示すよう
に吸い込まれて、吹出口９から矢印８、８ａに示すよう
に排出される。

【００１４】ケース４内に吸込口５から矢印７、７ａの
ように吸い込まれた外気は、ケース４内に設置されてい
る圧電素子２及び羽根３の上方及び下方を流れて、吸込
口５の間口よりやや小さく形成されている吹出口９から
矢印８、８ａのように吸い込まれた空気が排出される。

【００１５】図３に示すように、ケース４は略台形の形
状であり、外気を吸い込むための吸込口５の間口は広い
が、ケース４内に吸い込んだ空気を外に排出するための
吹出口９は、前記吸込口５の約２分の１の大きさであ
る。

【００１６】図４は本発明である薄型冷却ファンに使用
する圧電素子の平面図、図５は本発明である薄型冷却フ
ァンに使用する圧電素子の正面図である。図４及び図５
に示すように、ケース４内に収納され設置される圧電素
子２は、略コ字状の形状である。

【００１７】図４及び図５に示すように、圧電素子２
は、コ字状に形成した振動板２ａと振動板２ａの一部に
接着された圧電セラミックス２ｂからなる。コ字状に形
成されている振動板２ａと、前記振動板２ａの表面の左
端部２ｊと右端部２ｋとを除いた中央部２ｃに接着した
圧電セラミックス２ｂとからなる。前記左端部２ｊには
左接合部２ｈが突出するように連設されているととも
に、右端部２ｋには右接合部２ｉが突出するように連設
されている。

【００１８】振動板２ａには、ケース４に駆動部１ａを
固定するために、固定板２ｇが形成されていて、固定板
２ａにはボルト６を挿通するための挿通孔２ｆが穿設さ
れている。固定板２ｇには通電用のリード線２ｄが取り
付けられている。また、振動板２ａの表面に接着されて
いる圧電セラミックス２ｂにも、通電用のリード線２ｅ
が取り付けられている。

【００１９】図６は本発明である薄型冷却ファンの駆動
部を構成する羽根の平面図、図７は本発明である薄型冷
却ファンの駆動部を構成する羽根の正面図である。図６
に示すように、駆動部１ａを構成する羽根３は長方形状
に形成されている。

【００２０】羽根３の左端部には上方に突出する縦断面
が三角形状の左突条３ｂが形成されているとともに、羽
根３の右端部にも同様に上方に突出する縦断面が三角形
状の右突条３ｃが形成されている。

【００２１】図６及び図７に示すように、羽根３の左突
条３ｂの外方には左接合部３ｄが形成されているととも
に、前記羽根３の右突条３ｃの外方には右接合部３ｅが
形成されている。

【００２２】図８は、本発明である薄型冷却ファンを構
成する駆動部を示し圧電素子に羽根を接合させた状態の
平面図、図９は本発明である薄型冷却ファンを構成する
駆動部１ａを示し圧電素子に羽根を接合させた状態の背
面図である。

【００２３】図８及び図９に示すように、駆動部１ａ
は、圧電素子２と圧電素子２に水平方向に接合されてい
る羽根３からなる。羽根３の左接合部３ｄは振動板２ａ
に形成されている左接合部２ｈの上面に接合し、羽根３
の右接合部３ｅは振動板２ａに形成されている右接合部
２ｉの上面に接合する。

【００２４】図１０は本発明である薄型冷却ファンを構
成するケースの正面図、図１１はそのケースの平面図、
図１２はそのケースの左側面図、図１３はそのケースの
背面図である。

【００２５】図１０に示すように、ケース４は略台形状
の形状であり、上板４ａと左側板４ｂと右側板４ｃと左
傾斜板４ｄと右傾斜板４ｅと下板４ｆとから構成されて
いて、ケース４内は中空である。ケース４内に、羽根３
と圧電素子２からなる駆動部１ａが収納され固定され
る。

【００２６】図１０、図１１及び図１３に示すように、
ケース４に形成されている吸込口５は吹出口９よりも約
２倍の大きさがあり、前記吹出口９の両側には吹出口９
の間口を狭くするために左傾斜板４ｄと右傾斜板４ｅが
設けられている。そして、下板４ｆには、図１２に示す
ように、駆動部１ａをケース４内に固定するための長方
形状の固定板４ｇが設けてある。

【００２７】図１４は、本発明である薄型冷却ファンの
第２実施例の平面図である。即ち、図１４に示すよう
に、本例の薄型冷却ファン１０は、羽根３と前記羽根３
を水平方向／横方向に取り付けた圧電素子２とからなる
駆動部１ａをケース４内に反対方向に収納し設置すると
ともに、ケース４の吸込口５の中央に逆流防止板１０ａ
を設け、左吸込口５ａと右吸込口５ｂを設けた。

【００２８】即ち、本例の薄型冷却ファン１０では、圧
電素子２側に吹出口９を設け、羽根３側に左右吸込口５
ａ、５ｂを設けた構造である。このような構造にして
も、吸込口５ａ、５ｂから吹出口９に風を流すことがで
きるのである。

【００２９】駆動部１ａの固定板２ｇが取り付けられて
いる圧電素子２は吹出口９の近接位置にあるように、ま
た、羽根３は左吸込口５ａ、右吸込口５ｂ及び逆流防止
板１０ａの近接位置にあるように、ケース４内に収納し
設置した。

【００３０】本例の薄型冷却ファン１０の他の構造、例
えば、圧電素子２と羽根３とからなる駆動部１ａの構
造、ケース４内に前記駆動部１ａを設置する等の構造等
は第１実施例に示した構造と同じである。

【００３１】図１５は、本発明である薄型冷却ファンの
第３実施例の平面図である。本例の薄型冷却ファン１１
では、図１５に示すように、空気を吸い込む吸込口５
ａ、５ｂをケース４の左右側面に設けた構造である。

【００３２】即ち、本例の薄型冷却ファン１１は、図１
５に示すように、ケース４の左側板４ｂ及び右側板４ｃ
を設けることなく開口させ、前記左側板４ｂの個所には
左吸込口５ｃを設けるとともに右側板４ｃの個所には右
吸込口５ｄを設けた構造とした薄型冷却ファンである。
この左右吸込口５ｃ、５ｄから外気をケース４内に取り
込むのである。

【００３３】そのために、圧電素子２と羽根３からなる
駆動部１ａを設置したケース４の圧電素子２寄りに正面
板１１ａを設け、第１実施例の薄型冷却ファン１の吸込
口５及び第２実施例の薄型冷却ファン１０の左右吸込口
５ａ、５ｂを全面的に覆い隠すために正面板１１ａを設
けた。

【００３４】本例の薄型冷却ファン１１の他の構造、例
えば、圧電素子２と羽根３とからなる駆動部１ａの構
造、ケース４内に前記駆動部１ａを設置する等の構造等
は第１実施例に示した構造と同じである。

【００３５】図１６は、本発明である薄型冷却ファンを
構成する駆動部の他の実施例の平面図である。図１６に
示すように、本例の駆動部１ｂでは、圧電素子２の後方
に水平方向に取り付けた羽根３の形状が異なる。

【００３６】本例の駆動部１ｂを構成する羽根３は、図
６に示すような長方形状の羽根３に水平方向かつ外方に
台形状の突出部３ｇを形成した形状の羽根としたもので
ある。このように、羽根３を大きくすることによりより
風量を増やすことができる。

【００３７】図１７は、本発明である薄型冷却ファンを
構成する駆動部の他の実施例の平面図である。図１７に
示すように、本例の駆動部１ｃでは、圧電素子２の左右
接合部材２ｈ、２ｉに水平方向に接合する羽根３の形状
が異なる。

【００３８】本例の駆動部１ｃを構成する羽根３は、図
６に示すような長方形状の羽根３に水平方向かつ外方に
台形状の突出部３ｇを形成した形状の羽根３とするとと
もに、前記羽根３にＶ字型に補強材３ｆを設けた構造で
ある。

【００３９】このように、羽根３に台形状の突出部３ｇ
を形成し、Ｖ字型の補強材３ｆを設けることにより羽根
３の強度を増すことができるとともに、風量を増やすこ
とができる。

【００４０】図１８は、本発明である薄型冷却ファンを
構成する駆動部の他の実施例の平面図である。図１８に
示すように、本例の駆動部１ｄでは、駆動部１ｄを構成
する羽根３の形状をコ字状型に形成するとともに圧電素
子２を長方形状としたものである。

【００４１】即ち、左接合部３ｄには左延長部３ｇを延
設け、右接合部３ｅには右延長部３ｈを延設した。前記
左延長部３ｇは圧電素子２の圧電素子２の左端部２ｊの
上面に接合させ、右延長部３ｈは圧電素子２の右端部２
ｋの上面に接合させて圧電素子２にコ字状型の羽根３に
接合する。

【００４２】本発明である薄型冷却ファン１、１０、１
１では、圧電素子２に通電すると、圧電素子２の微振動
が羽根３に伝わり、羽根３が振れることによりケース４
に形成されている吸込口５から空気が流入し、吹出口９
より流出する。

【００４３】羽根３形状は、本発明である薄型冷却ファ
ンの第１実施例、第２実施例及び第３実施例に示した形
状に限定されるものではなく、各種の形状でもよく自由
に変えてもよい。

【００４４】振動板２ａ或いは圧電セラミックス２ｂの
形状もまた自由に変えてもよい。また、吸込口を吹出口
に対して９０°方向に設けることもできる。更に、補強
材の形状もＶ字型の補強材３ｆに限定されるものではな
くＵ字型、Ｗ字型、波状型等の形状であってもよく、勿
論、その他の形状であってもよい。

【００４５】

【発明の効果】本発明である冷却ファンは、以上に説明
したような構造であるから、以下の効果が得られる。

【００４６】第１に、圧電素子に水平方向に羽根を取り
付けるためにケースの高さを小さくすることができるた
め、実装スペース（特に、ケースの厚み）を非常に小さ
くでき、軸流ファンでは不可能な狭いスペースにも実装
できる。

【００４７】第２に、従来から考えられている圧電素子
先端に羽根を取り付けた送風装置に比べ、羽根を両端か
ら駆動して大きく振動させるため、高い周波数で駆動で
き、風量も多い。

【００４８】第３に、構造が簡単で、部品点数が少な
く、安価な部品、材料を使用するため、低コストで製造
できる。

【００４９】第４に、構造が極めて簡単であるために冷
却ファン全体を小型化することが容易であるとともに、
軸流ファン、ターボファン等に較べ、消費電力が少なく
省エネルギーで済む。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明である薄型冷却ファンの第１実施例の斜
視図である。

【図２】本発明である薄型冷却ファンの第１実施例の斜
視図である。

【図３】本発明である薄型冷却ファンの第１実施例の平
面図である。

【図４】本発明である薄型冷却ファンの第１実施例に使
用する圧電素子の平面図である。

【図５】本発明である薄型冷却ファンの第１実施例に使
用する圧電素子の正面図である。

【図６】本発明である薄型冷却ファンの第１実施例に使
用する羽根の平面図である。

【図７】本発明である薄型冷却ファンの第１実施例に使
用する羽根の正面図である。

【図８】本発明である薄型冷却ファンの第１実施例に使
用する圧電素子と羽根を接合させた状態の平面図であ
る。

【図９】本発明である薄型冷却ファンの第１実施例に使
用する圧電素子と羽根を接合させた状態の正面図であ
る。

【図１０】本発明である薄型冷却ファンの第１実施例に
使用するケースの正面図である。

【図１１】本発明である薄型冷却ファンの第１実施例に
使用するケースの平面図である。

【図１２】本発明である薄型冷却ファンの第１実施例に
使用するケースの左側面図である。

【図１３】本発明である薄型冷却ファンの第１実施例に
使用するケースの背面図である。

【図１４】本発明である薄型冷却ファンの第２実施例の
平面図である。

【図１５】本発明である薄型冷却ファンの第３実施例の
平面図である。

【図１６】本発明である薄型冷却ファンの第１実施例〜
第３実施例に使用する羽根の他の実施例の平面図であ
る。

【図１７】本発明である薄型冷却ファンの第１実施例〜
第３実施例に使用する羽根の他の実施例の平面図であ
る。

【図１８】本発明である薄型冷却ファンの第１実施例〜
第３実施例に使用する羽根の他の実施例の平面図であ
る。

【符号の説明】

１ 薄型冷却ファン １ａ〜１ｄ 駆動部 ２ 圧電素子 ２ａ 振動板 ２ｂ 圧電セラミックス ２ｃ 中央部 ２ｄ リード線 ２ｅ リード線 ２ｆ 挿通孔 ２ｇ 固定板 ２ｈ 左接合部 ２ｉ 右接合部 ２ｊ 左端部 ２ｋ 右端部 ３ 羽根 ３ａ 羽根板 ３ｂ 左突条 ３ｃ 右突条 ３ｄ 左接合部 ３ｅ 右接合部 ３ｆ 補強材 ３ｇ 左延長部 ３ｈ 右延長部 ４ ケース ４ａ 上板 ４ｂ 左側板 ４ｃ 右側板 ４ｄ 左傾斜板 ４ｅ 右傾斜板 ４ｆ 下板 ４ｇ 固定板 ５ 吸込口 ５ａ 左吸込口 ５ｂ 右吸込口 ５ｃ 左吸込口 ５ｄ 右吸込口 ６ ボルト ７ 矢印 ７ａ 矢印 ８ 矢印 ８ａ 矢印 ９ 吹出口 １０ 薄型冷却ファン １０ａ 逆流防止板 １１ 薄型冷却ファン １１ａ 正面板

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 左右接合部が形成されている振動板に圧
   電セラミックスを接着固定させた圧電素子と左右端部に
   突条を形成した羽根を前記左右接合部に水平方向に接合
   させた駆動部を、吸込口及び吹出口が形成されているケ
   ースの吸込口側に前記圧電素子があるようにケース内に
   収納固定し、吸込口から吹出口に空気が流れようにした
   ことを特徴とする薄型冷却ファン。
2. 【請求項２】 駆動部を構成する圧電素子がケースの吹
   出口側にあるようにケース内に収納固定するとともに、
   吸込口に逆流防止板を設けたことを特徴とする請求項１
   に記載の薄型冷却ファン。