JP2007162525A - Jet generating device, heat radiating device and electronic apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、気体の合成噴流を発生する噴流発生装置、この噴流発生装置が組み込まれた放熱装置及びこの放熱装置が搭載された電子機器に関する。 The present invention relates to a jet generating device that generates a synthetic jet of gas, a heat radiating device in which the jet generating device is incorporated, and an electronic apparatus in which the heat radiating device is mounted.
従来から、PC(Personal Computer)の高性能化に伴うIC(Integrated Circuit)等の発熱体からの発熱量の増大が問題となっており、様々な放熱の技術が提案され、あるいは製品化されている。 Conventionally, an increase in the amount of heat generated from a heating element such as an IC (Integrated Circuit) associated with high performance of a PC (Personal Computer) has been a problem, and various heat radiation technologies have been proposed or commercialized. Yes.
その放熱方法として、空気を脈流で吐出して合成噴流を生成し、この合成噴流を、放熱フィン(ヒートシンク)等に供給し、熱を持つ放熱フィンの表面に形成される温度境界層を効率良く破壊して放熱する方法がある(例えば、特許文献1参照。)。このような噴流発生装置は、開口を有する筐体と、その筐体内の空気に圧力変化を起こす振動板とを有している。振動板が振動することで筐体内に圧力変化が生じ、開口を介して空気が脈流として吐出することで合成噴流が発生する。 As a heat dissipation method, a composite jet is generated by discharging air in a pulsating flow, and this combined jet is supplied to a heat dissipation fin (heat sink), etc., and the temperature boundary layer formed on the surface of the heat dissipation fin is efficient. There is a method of well destroying and dissipating heat (see, for example, Patent Document 1). Such a jet generating device has a housing having an opening and a diaphragm that causes a pressure change in the air in the housing. When the diaphragm vibrates, a pressure change occurs in the casing, and air is discharged as a pulsating flow through the opening, thereby generating a synthetic jet.
合成噴流は、次のような原理で発生する。筐体の開口から空気が吐出されるときに空気の流れが生じることにより、筐体外の開口の周囲の気圧が低下し、これにより、当該周囲の空気が開口から吐出される空気に巻き込まれて合成噴流が発生する。
ところで、合成噴流を発生する噴流発生装置は、気体を脈流として吐出させるので、その気体の吐出時に、筐体内や気体吐出用の開口付近で気流が乱れ、その気流音が騒音になる場合がある。 By the way, since the jet generating device that generates the synthetic jet discharges the gas as a pulsating flow, when the gas is discharged, the air flow is disturbed in the housing or in the vicinity of the gas discharge opening, and the air flow sound may become noise. is there.
以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、そのような騒音を低減することができる噴流発生装置、この噴流発生装置が組み込まれた放熱装置及びこの放熱装置が搭載された電子機器を提供することにある。 In view of the circumstances as described above, an object of the present invention is to provide a jet flow generating device capable of reducing such noise, a heat radiating device in which the jet flow generating device is incorporated, and an electronic apparatus in which the heat radiating device is mounted. There is to do.
上記目的を達成するため、本発明に係る噴流発生装置は、振動体と、内部と外部を連通する気体の流路を有し、前記内部に前記気体が含まれ、前記振動体の振動により前記気体に圧力変化が与えられることで、前記流路を介して前記気体を脈流として前記外部に吐出し、前記振動体が振動するときの気流の乱れを抑制するように構成された筐体とを具備する。 In order to achieve the above object, a jet flow generating apparatus according to the present invention has a vibrating body and a gas flow path communicating between the inside and the outside, the gas is contained in the inside, and the vibration is caused by the vibration of the vibrating body. A housing configured to discharge the gas as a pulsating flow through the flow path to the outside and to suppress the turbulence of the air flow when the vibrating body vibrates by applying a pressure change to the gas; It comprises.
本発明では、振動体が振動するときの気流の乱れを抑制するように筐体が構成されているので、騒音を低減することができる。 In the present invention, since the casing is configured to suppress the turbulence of the airflow when the vibrating body vibrates, noise can be reduced.
「内部」及び「外部」というのは、「筐体」の内部及び外部である。 “Inside” and “outside” are inside and outside of the “housing”.
本発明において、筐体に形成された開口が流路を構成してもよいし、筐体に設けられたノズルが流路を構成してもよい。 In the present invention, an opening formed in the housing may constitute a flow path, or a nozzle provided in the housing may constitute a flow path.
「気体」は、例えば空気が挙げられるが、これに限らず、窒素、ヘリウムガス、あるいはアルゴンガス、その他の気体であってもよい。 Examples of the “gas” include air, but are not limited thereto, and may be nitrogen, helium gas, argon gas, or other gas.
本発明において、前記流路は、前記気体が吐出される方向にほぼ垂直な、二次曲線形状または長円形状の断面を有する。このように、流路がその内面に曲線を有することにより、流路内の気流の乱れを抑えることができる。「二次曲線形状」とは、円、楕円、放物線、または双曲線を意味する。放物線、双曲線等は、例えば放物線同士、あるいは双曲線同士が結合した曲線であればよい。また、本発明でいう「二次曲線形状」とは、これら円、楕円、放物線及び双曲線のうち少なくとも2つが組み合わされた曲線も含む。「長円形状」とは、円または楕円と、直線とが組み合わされ、かつ、角がない形状である。特に、長円形状とすることにより、例えば円形の断面の流路に比べ、その断面積を大きくすることができ、流路を流れる気体の速度を小さくして騒音を低減できる。 In the present invention, the flow path has a quadratic or oval cross section that is substantially perpendicular to the direction in which the gas is discharged. Thus, since the flow path has a curve on the inner surface, the turbulence of the air flow in the flow path can be suppressed. “Cubic curve shape” means a circle, an ellipse, a parabola, or a hyperbola. The parabola, the hyperbola, and the like may be, for example, a parabola or a curve obtained by combining the hyperbola. In addition, the “quadratic curve shape” referred to in the present invention includes a curve in which at least two of these circles, ellipses, parabolas and hyperbolas are combined. The “oval shape” is a shape in which a circle or an ellipse is combined with a straight line and has no corners. In particular, by adopting an oval shape, the cross-sectional area can be increased as compared with, for example, a circular cross-section flow path, and noise can be reduced by reducing the velocity of the gas flowing through the flow path.
本発明において、前記流路は、前記振動体の振動方向にほぼ平行に複数配列されている。振動体に近い流路ほど振動体の振動による気流の乱れが多くなると考えられる。したがって、本発明の構成によれば、振動体に遠い流路では気流の乱れが少なくなる。 In the present invention, a plurality of the flow paths are arranged substantially parallel to the vibration direction of the vibrating body. It is considered that the airflow turbulence due to the vibration of the vibrating body increases as the flow path is closer to the vibrating body. Therefore, according to the configuration of the present invention, the turbulence of the airflow is reduced in the channel far from the vibrating body.
本発明において、前記筐体は、前記流路を形成する流路壁面と、90度より大きい角度で前記流路壁面につながる内壁面とを有する。これにより、気流が内壁面及び流路壁面をスムーズに流れるようになる。 In the present invention, the housing includes a flow channel wall surface forming the flow channel and an inner wall surface connected to the flow channel wall surface at an angle larger than 90 degrees. As a result, the airflow smoothly flows on the inner wall surface and the channel wall surface.
本発明において、前記筐体は、曲面を有する内壁面を有する。これにより、筐体内の気流がスムーズになり気流の乱れを抑えることができる。曲面は筐体の内壁面であれば、どこにあってもよい。 In the present invention, the casing has an inner wall surface having a curved surface. Thereby, the airflow in a housing | casing becomes smooth and can suppress turbulence of an airflow. The curved surface may be anywhere as long as it is an inner wall surface of the housing.
本発明において、前記筐体は、前記流路を形成する流路壁面を有し、前記曲面は、前記内壁面と前記流路壁面とをつなげるように設けられている。これにより、気流が内壁面、曲面及び流路壁面をスムーズに流れるようになる。 In the present invention, the casing has a channel wall surface that forms the channel, and the curved surface is provided so as to connect the inner wall surface and the channel wall surface. Thereby, an airflow comes to flow smoothly through an inner wall surface, a curved surface, and a flow path wall surface.
本発明に係る放熱装置は、発熱体と、振動体と、流路を有し、内部に気体が含まれ、前記振動体により前記気体に圧力変化が与えられることで、前記流路を介して前記気体を脈流として前記発熱体に向けて吐出し、前記振動体が振動するときの気流の乱れを抑制するように構成された筐体とを具備する。 The heat dissipating device according to the present invention includes a heating element, a vibrating body, and a flow path, gas is contained therein, and a pressure change is given to the gas by the vibrating body. A housing configured to discharge the gas as a pulsating flow toward the heating element and to suppress the turbulence of the air flow when the vibrating body vibrates.
本発明において、前記発熱体は、前記各流路の配列方向に所定の間隔で複数のフィンを有するヒートシンクであり、前記流路は、前記配列方向で前記所定の間隔より狭い幅を有する。これにより、流路から吐出された気体がヒートシンクの各フィンの端面に衝突することを回避することができる。すなわち、気流が各フィンの端部に衝突すると、その端面付近で気流が乱れるが、本発明ではそのような事態を避けることができる。 In the present invention, the heating element is a heat sink having a plurality of fins at a predetermined interval in the arrangement direction of the flow paths, and the flow path has a width narrower than the predetermined interval in the arrangement direction. Thereby, it can avoid that the gas discharged from the flow path collides with the end surface of each fin of a heat sink. That is, when the air current collides with the end of each fin, the air current is disturbed in the vicinity of the end face, but such a situation can be avoided in the present invention.
本発明において、前記各フィンは、前記筐体が配置される側の包絡面を有し、前記流路は、前記包絡面に接する端部を有する。このような構成によっても、各フィンの端面に気流が衝突することを回避して気流の乱れを抑えることができる。 In the present invention, each fin has an envelope surface on the side where the housing is disposed, and the flow path has an end portion in contact with the envelope surface. Even with such a configuration, it is possible to prevent the airflow from colliding with the end surfaces of the fins and to suppress the turbulence of the airflow.
本発明において、放熱装置は、端部を有し、前記各流路から吐出される前記気体を前記外部へそれぞれ導く複数のノズルをさらに具備し、前記各ノズルは、前記端部が前記各フィンの間に挿入されるように配置されている。これにより、上記のように流路から吐出された気体がヒートシンクの各フィンの端部に衝突することを確実に回避することができる。 In the present invention, the heat dissipation device further includes a plurality of nozzles each having an end portion for guiding the gas discharged from each flow path to the outside, and each end portion of the nozzle includes the fins. It is arranged to be inserted between. Thereby, it is possible to reliably avoid the gas discharged from the flow path as described above from colliding with the end of each fin of the heat sink.
本発明の他の観点に係る放熱装置は、発熱体と、振動体と、流路を有し、内部に気体が含まれ、前記振動体により前記気体に圧力変化が与えられることで、前記流路を介して前記気体を脈流として前記発熱体に向けて吐出し、前記気体を吐出するときの気流の乱れを抑制するように前記発熱体に対する前記流路の位置が設定された筐体とを具備する。具体的には、上述のように、流路が上記各フィンの配列方向で上記所定の間隔より狭い幅を有しているか、あるいは、そのような条件に加えて流路の端部が包絡面に接しているか、あるいは流路の端部が各フィンの間に挿入されるように配置されていればよい。 A heat radiating device according to another aspect of the present invention includes a heating element, a vibrating body, and a flow path, and a gas is contained therein, and a pressure change is applied to the gas by the vibrating body. A casing in which the position of the flow path with respect to the heating element is set so as to discharge the gas as a pulsating flow toward the heating element through a path and suppress the turbulence of the air flow when the gas is discharged; It comprises. Specifically, as described above, the flow path has a width narrower than the predetermined interval in the arrangement direction of the fins, or in addition to such a condition, the end of the flow path has an envelope surface. Or the end of the channel may be disposed so as to be inserted between the fins.
本発明に係る電子機器は、発熱源と、前記発熱源に熱的に接続された放熱部材と、振動体と、流路を有し、内部に気体が含まれ、前記振動体により前記気体に圧力変化が与えられることで、前記流路を介して前記気体を脈流として前記放熱部材に向けて吐出し、前記振動体が振動するときの気流の乱れを抑制するように構成された筐体とを具備する。 An electronic apparatus according to the present invention includes a heat source, a heat radiating member thermally connected to the heat source, a vibrating body, and a flow path, and a gas is contained therein. A casing configured to discharge the gas as a pulsating flow toward the heat radiating member through the flow path and to suppress the turbulence of the air flow when the vibrating body vibrates by being given a pressure change. It comprises.
「熱的に接続された」とは、直接的に接しているか、または、熱伝導性の部材や熱伝導性のシート状の部材を介して接続されていることを意味し、気体や液体等の流体によって熱伝導する場合は含まれないものとする。 The term “thermally connected” means that they are in direct contact with each other or are connected through a heat conductive member or a heat conductive sheet-like member, such as gas or liquid. It is not included in the case of conducting heat by the fluid.
本発明の他の観点に係る電子機器は、発熱源と、前記発熱源に熱的に接続された放熱部材と、振動体と、流路を有し、内部に気体が含まれ、前記振動体により前記気体に圧力変化が与えられることで、前記流路を介して前記気体を脈流として前記放熱部材に向けて吐出し、前記気体を吐出するときの気流の乱れを抑制するように前記放熱部材に対する前記流路の位置が設定された筐体とを具備する。 An electronic apparatus according to another aspect of the present invention includes a heat generation source, a heat dissipation member thermally connected to the heat generation source, a vibration body, and a flow path. The pressure change is applied to the gas by the gas, so that the gas is discharged as a pulsating flow toward the heat radiating member through the flow path, and the heat dissipation is suppressed so as to suppress the turbulence of the air flow when the gas is discharged. A housing in which the position of the flow path with respect to the member is set.
以上のように、本発明によれば、合成噴流を発生する噴流発生装置の気流の乱れによる騒音を低減することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to reduce the noise caused by the turbulence of the airflow of the jet generating device that generates the composite jet.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の一実施の形態に係る放熱装置を示す斜視図である。 FIG. 1 is a perspective view showing a heat dissipation device according to an embodiment of the present invention.
放熱装置100は、発熱体としてのヒートシンク60と、この合成噴流を発生してこれをヒートシンク60に供給する噴流発生装置10とを備えている。ヒートシンク60は、複数の放熱フィン60aを有し、複数の放熱フィン60aは所定の間隔をあけて配列されている。ヒートシンク60には、発熱源として図示しないプロセッサ等のICが熱的に接続されている。発熱源とは、ICに限られず、抵抗等のその他の電子部品、またはモータ等が挙げられ、自ら発熱するものなら何でもよい。
The
図2は、噴流発生装置10を示す断面図である。図3は、図2におけるA−A線断面図である。図4は、放熱装置100のヒートシンク60側から見た正面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing the jet
噴流発生装置10は、内部に空気が含まれた筐体1、筐体1の前面1aに装着されたノズル体2を備えている。筐体1の前面1aには開口1cが形成されている。ノズル体2には空気の流路2a、2bがそれぞれ複数形成され、これらの流路2a、2bを介して筐体1の内部と外部とが連通している。流路2a、2bは、筐体1及びノズル体2の長手方向(X方向)に配列されている。流路2a、2bは空気が吐出する方向(Y方向)の断面が円形に形成されている。このように、流路2a及び2bがその内面に曲線を有することにより、内面に角がある場合に比べ、流路2a及び2b内の気流の乱れを抑えることができ、騒音が低減される。流路2a及び2bの断面は、円形に限らず、楕円、放物線、または双曲線等、他の二次曲線形状でよい。あるいは、これらのうち少なくとも2つの組み合わせでもよい。あるいは、後述するように円または楕円と、直線とが組み合わされた長円形状でもよい。
The
なお、筐体1とノズル体2とを別体としたが、両者が一体でもよい。つまり筐体1に、筐体1の内外を連通する孔(流路)が複数設けられる構成であってもよい。
In addition, although the housing | casing 1 and the
筐体1内には、振動体としての振動板3、振動板3の周囲に設けられ振動板3を振動可能に支持する弾性支持部材6、振動板3を駆動する駆動装置5が設けられている。弾性支持部材6は、例えば筐体1の内壁1d(図2参照)に装着されている。振動板3は板状になっているが、板状に限られない。振動板3及び弾性支持部材6により、筐体1内に2つのチャンバ16及び17が形成される。図3中、振動板3より左側のチャンバ16は、上記流路2aを介して外部と連通している。振動板3より右側のチャンバ17は、流路2bを介して外部と連通している。
In the
駆動装置5は、X方向で筐体1のほぼ中央に配置されている。駆動装置5は、例えば電磁駆動型の駆動装置である。具体的には、駆動装置5は、ヨーク7及び9が対面したメインヨーク14内に、プレート状のヨーク13を挟む2つのマグネット11及び12が配置されて構成されている。プレートヨーク13、マグネット11及び12は、円板状に形成されてもよいし、多角形板状に形成されてもよい。プレートヨーク13の周囲にはコイル8が巻回され、このコイル8に振動板3のほぼ中央に固定されている。コイル8は、例えば図示しないコイルボビンに巻回され、このコイルボビンに振動板3が固定されていてもよい。メインヨーク14、プレートヨーク13、マグネット11及び12により磁気回路が形成され、コイル8が通電されることで振動板3がR方向(X方向)に振動する。
The driving
なお、駆動装置5は電磁駆動型としたが、これに限らず、圧電駆動型、または静電駆動型であってもよい。圧電駆動の場合、振動板3自体が圧電アクチュエータになり、小型化が期待される。
Although the
筐体1は、例えば、樹脂、ゴム、または金属でなる。樹脂やゴムは成形で作製しやすく量産向きである。また、筐体1が樹脂やゴムの場合、駆動装置5の駆動により発生する音、あるいは振動板3が振動することにより発生する空気の気流音等を抑制することができる。つまり、筐体1が樹脂やゴムの場合、それらの音の減衰率も高くなり、騒音を抑制することができる。さらに、軽量化に対応でき、低コストとなる。樹脂等の射出成形で筐体1が作製される場合は、ノズル体2と一体で成形することも可能である。
The
筐体1が熱伝導性の高い材料、例えば金属でなる場合、駆動装置5から発せられる熱を筐体1に逃がして筐体1の外部に放熱することができる。金属としては、アルミニウムや銅が挙げられる。熱伝導性を考慮する場合、金属に限らず、カーボンであってもよい。金属としては、射出成形が可能なマグネシウム等も用いることができる。
When the
以上のように構成された噴流発生装置10の動作について説明する。
The operation of the jet
駆動装置5に例えば正弦波の交流電圧が印加されると、振動板3は正弦波振動を行う。これにより、チャンバ16及び17内の容積が増減する。チャンバ16及び17の容積変化に伴い、それらチャンバ16及び17の圧力が変化し、これに伴い、それぞれ流路162a及び2bを介して空気の流れが脈流として発生する。例えば、振動板3がチャンバ16の容積を増加させる方向に変位すると、チャンバ16の圧力は減少し、チャンバ17の圧力は増加する。これにより流路2aを介して筐体1の外部の空気がチャンバ16内に流れ込み、チャンバ17にある空気が流路2bを介して外部に吐出される。逆に、振動体3がチャンバ16の容積を減少させる方向に変位すると、チャンバ16の圧力は増加し、チャンバ17の圧力は減少する。これによりチャンバ16にある空気が流路2aを介して外部に噴出され、流路2bを介して外部の空気がチャンバ17内に流れ込む。流路2a及び2bから空気が吐出されるときに流路2a及び2bの周囲の気圧が低下することにより、当該周囲の空気が各流路から噴出される空気に巻き込まれ、合成噴流が発生する。この合成噴流が、ヒートシンク60に吹き付けられることにより、ヒートシンク60が放熱される。
For example, when a sinusoidal AC voltage is applied to the
一方、流路2a及び2bから空気が吐出されるときに、各流路2a及び各流路2bから独立して、振動板3の振動による騒音が発生する。しかしながら、各流路2a及び各流路2bとで発生する各音波は逆位相の音波であるため互いに弱められる。これにより、騒音が抑制され、静音化を図ることができる。
On the other hand, when air is discharged from the
ここで、このような噴流発生装置10では、振動板3に近い位置ほど振動板3の振動による気流の乱れが多くなると考えられる。これは、流路2a、2bを介して流入出する空気の流れと、振動する振動板3とが干渉するからである。このような気流の乱れも、騒音の原因の1つとなる。しかしながら、本実施の形態では、流路2a及び2bは振動方向Rにほぼ平行に配列されている。したがって、振動板3に近い流路2a及び2bを介する気流は、振動する振動板3と干渉するが、振動板3から離れた流路2a及び2bを介する気流は、振動板3と干渉しない。振動板3の振幅(図3で、一点鎖線で示される振動板3の左右死点間の幅)を考慮すれば、すべての流路2a及び2bのうちほとんどの流路内の気流は、振動する振動板3と干渉しない。これにより、騒音を低減することができる。
Here, in such a
本実施の形態では、駆動装置5が、X方向(振動方向R)で筐体1のほぼ中央に配置されるとともに、振動板3の振動方向Rに対して2つのマグネット11及び12が対称的に配置され、メインヨーク14も振動方向Rに対して同様に対称構造でなる。したがって、後述するように振動板3が振動してノズル体2を介して空気を吐出する場合、チャンバ16からの空気の吐出量と、チャンバ17からの空気の吐出量とをほぼ同じにすることができる。これにより騒音低減に寄与する。さらに、駆動装置5が振動板3の振動方向Rで対称構造でなることにより、チャンバ16及び17の気流の状態も振動板3に対して対称となり、騒音低減に寄与する。
In the present embodiment, the driving
なお、駆動装置5の構成は、必ずしも対称構造でなくてもよく、図3に示した構成に限られない。例えばマグネット11及び12のうちいずれか一方が設けられ構成でもよい。またその場合、ヨーク7及び9のうちいずれか一方が設けられる構成でよい。あるいは、2つの電磁駆動型の駆動装置5が振動板3の両側、すなわちチャンバ16及び17にそれぞれ配置される構成としてもよい。
The configuration of the
本実施の形態において、図4及び図5に示すように、各流路2a及び2bの、配列方向(X方向)の幅tは、放熱フィン60a同士の間隔uより狭く形成されていることが好ましい。流路2a及び2bから吐出される気流18の幅は、気流18が放熱フィン60aに向かうにしたがって広がっていく。ここで、上記のu>tの条件の下、流路2a及び2bの端部2cと、放熱フィン60aの端面60bとの距離sについて、s≦(1/2)t程度に設定されることにより、図6に示すように気流18が、放熱フィン60aの端面60bに衝突することを回避することができる。図6では、放熱フィン60aの端面60b付近で気流の乱れが発生している。例えば図4及び図5において、tが1〜2mmなら、sは0.5〜1.0mmとすることが好ましい。
In the present embodiment, as shown in FIGS. 4 and 5, the width t in the arrangement direction (X direction) of each of the
ここで、図7(A)及び図7(B)に示すように、例えば噴流発生装置の筐体21に横長の流路21aが設けられる場合、流路21aから吐出された空気流が各放熱フィン60aの端面60bに衝突するので、その端面60b付近で気流が乱れ騒音が出る。また、図8(A)及び図8(B)に示すように、たとえ筐体31に流路31aが複数設けられている場合であっても、流路31aの幅は各放熱フィン60aの間隔より大きい。したがって、この場合も、図9に示すように流路31aから吐出された空気流が各放熱フィン60aの端面60bに衝突するので、その端面60b付近で気流が乱れ騒音が出る。したがって、上述の図4及び図5で示したように、極力u>tを満たし、かつ、流路2a及び2bの端部が、放熱フィン60aの端面60bに極力近づけられて配置されることが好ましい。
Here, as shown in FIGS. 7A and 7B, for example, when the horizontally
あるいは、図10に示すように、放熱フィン60aの端面60bにノズル体2が接するように、すなわち、ヒートシンク60の包絡面60cに流路2a及び2bの端部が接するように設定されてもよい。ほかにも、図11に示すように、噴流発生装置の筐体41に、流路41bを有するノズル41aが設けられ、ノズル41aが各放熱フィン60aの間に挿入されるように配置される形態も考えられる。図10及び図11に示すような形態によれば、気流が端面60bに衝突することを確実に回避することができ、騒音を低減することができる。
Alternatively, as shown in FIG. 10, the
図12及び図13にさらに別の実施の形態に係る放熱装置の正面図を示す。図12に示すように、噴流発生装置30の筐体25に、上述したように断面が長円形状の流路25aが、図示しない振動板の振動方向(図中、横方向)に複数配列されていてもよい。長円形状とすることにより、例えば円形の断面の流路に比べ、その断面積を大きくすることができ、流路を流れる気体の速度を小さくして騒音を低減できる。
12 and 13 are front views of a heat dissipation device according to still another embodiment. As shown in FIG. 12, a plurality of
あるいは、図13に示すように、噴流発生装置40の筐体35に、上下2段に設けられた流路35aが図示しない振動板の振動方向(図中、横方向)に複数配列されていてもよい。この場合も、流路断面積の総和が増えるので、単位時間あたりの空気の総吐出量が同じであれば空気の流速が小さくなり、騒音を低減できる。
Alternatively, as shown in FIG. 13, a plurality of
図14は、さらに別の実施の形態に係る噴流発生装置を示す斜視図である。図15は、図14に示す破線F部分の断面図である。 FIG. 14 is a perspective view showing a jet flow generating device according to still another embodiment. FIG. 15 is a cross-sectional view taken along the broken line F shown in FIG.
噴流発生装置50の筐体51の前面51aには、空気の流路52が上側に設けられ、流路53が下側に設けられている。筐体51内に配置された振動板33及びこれを支持する弾性支持部材36により、筐体51内が二分されている。これにより、筐体51内に、チャンバ54及び55が形成される。チャンバ54及び55は、流路52及び53を介してそれぞれ筐体51の外部と連通している。
On the
なお、流路52または53は、図に示すように長い形状ではなく、図1〜図6、図12、図13等で示したように、穴(流路)が複数設けられるような形態であってもよい。その場合、その流路と、上記ヒートシンク60の放熱フィン60aとが、例えば上記u>tの関係を満たしたり、図10や図11で示した関係を満たしたり、様々な形態が考えられる。
In addition, the
筐体51の上部には、振動板33を駆動するための駆動装置45が配置されている。例えば円筒状のヨーク26の内側に、ほぼ垂直方向(図15中、Z方向)に着磁されたマグネット27が内蔵され、マグネット27には、例えば円板状のヨーク34が取り付けられている。このマグネット27、ヨーク26及び34により磁気回路が構成される。マグネット27とヨーク26との間の空間には、コイル28が巻回されたコイルボビン29が出入りするようになっている。コイルボビン29は振動板33の表面に固定されている。このような駆動装置45により、振動板33を矢印Rの方向に振動させることができる。
A driving
流路52は、流路壁面51bによって形成され、筐体51内には、90度より大きい角度αでその流路壁面51bにつながる内壁面(斜面)51c及び51dが設けられている。斜面51c及び51dは、X方向に沿って延びるように設けられている。角度αは90度より大きければよく、任意に設定可能である。流路53のある側についても同様な構成の斜面51c及び51dが設けられている。斜面51dと流路壁面51bの間の角度は、αでもよいし、αとは別の角度であって90度より大きい角度であってもよい。
The
このように構成された噴流発生装置50では、駆動装置45の駆動によって、振動板33がZ方向(R方向)に振動する。これにより、チャンバ54及び55の容積が交互に増減し、すなわち圧力変化が起こり、流路52及び53を介して交互に脈流として空気が吐出される。
In the jet
本実施の形態では、流路壁面51bにつながる斜面51c及び51dが設けられているので、気流が斜面51c及び51dに沿ってスムーズに流れるようになる。すなわち、筐体51内の流路52及び53付近で気流が乱れることを抑制することができ、騒音が低減される。
In the present embodiment, since the
図16は、図15におけるB−B線断面図である。上記したように、流路壁面51bにつながる斜面は、図15に示したX方向に延びる斜面51c及び51dだけでなく、Z方向に延びる斜面51eが設けられていてもよい。
16 is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. As described above, the slope connected to the
図17は、図15に示す噴流発生装置の変形例を示す断面図である。この噴流発生装置の筐体61には、上下2段に流路62及び63が設けられている。流路62は、流路壁面61bにより形成され、流路壁面61bと斜面61cとの間には曲面61f及び61gが形成されている。流路63がある側についても同様に、曲面61f及び61gが形成されている。これにより、空気が、斜面61c(61d)、曲面61f(61g)及び流路壁面61bをスムーズに流れるようになり、騒音が低減される。また、本実施の形態では、天井面や床面から斜面61cにつながる面も曲面61hが形成されている。
FIG. 17 is a cross-sectional view showing a modification of the jet generating device shown in FIG. The
なお、図17に示す形態でも、図16で説明した趣旨と同様に、Z方向で見て曲面が形成されていてもよい。 In the form shown in FIG. 17 as well, the curved surface may be formed when viewed in the Z direction, as in the case described in FIG.
図18は、図17に示す噴流発生装置の変形例を示す断面図である。この噴流発生装置の筐体71の内壁面は、天井面71a、垂直壁面71b及びこれらをつなぐ曲面71dを有する。また、筐体71の内壁面は床面71cを有し、さらに床面71cと垂直壁面71bとをつなぐ曲面71eを有する。これらのよう曲面71d及び71eが設けられることにより、筐体71内の気流がスムーズになり、騒音が低減される。
FIG. 18 is a cross-sectional view showing a modification of the jet flow generating device shown in FIG. The inner wall surface of the
なお、図18に示す形態でも、図16で説明した趣旨と同様に、Z方向で見て曲面が形成されていてもよい。 In the form shown in FIG. 18 as well, the curved surface may be formed when viewed in the Z direction, as in the case described in FIG.
図15、図17及び図18では、筐体51、61、71が開口されて流路52等が形成される形態を示したが、上述したように筐体とは別体のノズル体(図1、2等参照)に、斜面や曲面が形成される形態であってもよい。
15, 17, and 18 show a mode in which the
図19は、上述した放熱装置100等が電子機器としてPC200に搭載された状態を示す斜視図である。噴流発生装置10から供給される合成噴流がヒートシンク60に吹き付けられ、ヒートシンク60の背後に設けられたPC筐体の排気口37から、熱を持つ空気が排出される。
FIG. 19 is a perspective view illustrating a state where the above-described
図19の電子機器として、ラップトップ型のPCを例に挙げたが、電子機器は、デスクトップ型のPCでもよい。PCに限らず、PDA(Personal Digital Assistance)、電子辞書、カメラ、ディスプレイ装置、オーディオ/ビジュアル機器、プロジェクタ、携帯電話、ゲーム機器、カーナビゲーション機器、ロボット機器、その他の電化製品等が挙げられる。 As an example of the electronic device in FIG. 19, a laptop PC is given as an example. However, the electronic device may be a desktop PC. Not only a PC but also a PDA (Personal Digital Assistance), an electronic dictionary, a camera, a display device, an audio / visual device, a projector, a mobile phone, a game device, a car navigation device, a robot device, and other electrical appliances.
発熱体としては、ヒートシンクに限らず、例えばIC、コイル、抵抗等の電子部品等が挙げられ、発熱するものなら何でもよい。 The heating element is not limited to a heat sink, and includes, for example, electronic components such as an IC, a coil, and a resistor. Any heating element may be used.
1、21、31、35、41、51、61、71…筐体
2…ノズル体
2a、2b、25a、31a、52、53、62、63…流路
3、33…振動板
5、45…駆動装置
10、30、40、50…噴流発生装置
51b、61b…流路壁面
51c、51d、51e…斜面(内壁面)
60…ヒートシンク
60a…放熱フィン
60b…端面
60c…包絡面
61f、61g、71d、71e…曲面
100…放熱装置
200…PC
1, 2, 31, 35, 41, 51, 61, 71 ... casing 2 ...
60 ...
Claims (13)
内部と外部を連通する気体の流路を有し、前記内部に前記気体が含まれ、前記振動体の振動により前記気体に圧力変化が与えられることで、前記流路を介して前記気体を脈流として前記外部に吐出し、前記振動体が振動するときの気流の乱れを抑制するように構成された筐体と
を具備することを特徴とする噴流発生装置。 A vibrating body,
A gas flow path communicating between the inside and the outside; the gas is contained in the inside; and pressure change is applied to the gas by vibration of the vibrating body, whereby the gas is pulsated through the flow path. And a casing configured to suppress turbulence of the air flow when the vibrating body vibrates as a flow.
前記流路は、前記気体が吐出される方向にほぼ垂直な、二次曲線形状または長円形状の断面を有することを特徴とする噴流発生装置。 The jet generator according to claim 1,
The flow path has a quadratic or oval cross section substantially perpendicular to the direction in which the gas is discharged.
前記流路は、前記振動体の振動方向にほぼ平行に複数配列されていることを特徴とする噴流発生装置。 The jet generator according to claim 1,
A plurality of the flow paths are arranged substantially parallel to the vibration direction of the vibrating body.
前記筐体は、
前記流路を形成する流路壁面と、
90度より大きい角度で前記流路壁面につながる内壁面と
を有することを特徴とする噴流発生装置。 The jet generator according to claim 1,
The housing is
A channel wall surface forming the channel;
And an inner wall surface connected to the flow path wall surface at an angle larger than 90 degrees.
前記筐体は、曲面を有する内壁面を有することを特徴とする噴流発生装置。 The jet generator according to claim 1,
The casing has an inner wall surface having a curved surface.
前記筐体は、前記流路を形成する流路壁面を有し、
前記曲面は、前記内壁面と前記流路壁面とをつなげるように設けられていることを特徴とする噴流発生装置。 The jet generator according to claim 5,
The housing has a channel wall surface forming the channel,
The jet generator according to claim 1, wherein the curved surface is provided so as to connect the inner wall surface and the channel wall surface.
振動体と、
流路を有し、内部に気体が含まれ、前記振動体により前記気体に圧力変化が与えられることで、前記流路を介して前記気体を脈流として前記発熱体に向けて吐出し、前記振動体が振動するときの気流の乱れを抑制するように構成された筐体と
を具備することを特徴とする放熱装置。 A heating element;
A vibrating body,
Having a flow path, containing gas therein, and changing the pressure of the gas by the vibrating body, the gas is discharged as a pulsating flow toward the heating element through the flow path, And a housing configured to suppress turbulence of the airflow when the vibrating body vibrates.
前記発熱体は、前記各流路の配列方向に所定の間隔で複数のフィンを有するヒートシンクであり、
前記流路は、前記配列方向で前記所定の間隔より狭い幅を有することを特徴とする放熱装置。 The heat dissipating device according to claim 7,
The heating element is a heat sink having a plurality of fins at predetermined intervals in the arrangement direction of the flow paths,
The heat dissipation device, wherein the flow path has a width narrower than the predetermined interval in the arrangement direction.
前記各フィンは、前記筐体が配置される側の包絡面を有し、
前記流路は、前記包絡面に接する端部を有することを特徴とする放熱装置。 The heat dissipating device according to claim 8,
Each of the fins has an envelope surface on the side where the housing is disposed,
The heat dissipation device, wherein the flow path has an end portion in contact with the envelope surface.
端部を有し、前記各流路から吐出される前記気体を前記外部へそれぞれ導く複数のノズルをさらに具備し、
前記各ノズルは、前記端部が前記各フィンの間に挿入されるように配置されていることを特徴とする放熱装置。 The heat dissipating device according to claim 8,
A plurality of nozzles each having an end portion for guiding the gas discharged from each flow path to the outside;
Each said nozzle is arrange | positioned so that the said edge part may be inserted between each said fin, The heat radiator characterized by the above-mentioned.
振動体と、
流路を有し、内部に気体が含まれ、前記振動体により前記気体に圧力変化が与えられることで、前記流路を介して前記気体を脈流として前記発熱体に向けて吐出し、前記気体を吐出するときの気流の乱れを抑制するように前記発熱体に対する前記流路の位置が設定された筐体と
を具備することを特徴とする放熱装置。 A heating element;
A vibrating body,
Having a flow path, containing gas therein, and changing the pressure of the gas by the vibrating body, the gas is discharged as a pulsating flow toward the heating element through the flow path, And a housing in which the position of the flow path with respect to the heating element is set so as to suppress the turbulence of the air flow when the gas is discharged.
前記発熱源に熱的に接続された放熱部材と、
振動体と、
流路を有し、内部に気体が含まれ、前記振動体により前記気体に圧力変化が与えられることで、前記流路を介して前記気体を脈流として前記放熱部材に向けて吐出し、前記振動体が振動するときの気流の乱れを抑制するように構成された筐体と
を具備することを特徴とする電子機器。 A heat source,
A heat dissipating member thermally connected to the heat source;
A vibrating body,
Having a flow path, containing gas therein, and changing the pressure of the gas by the vibrating body, discharging the gas as a pulsating flow toward the heat radiating member through the flow path, An electronic device comprising: a housing configured to suppress turbulence of an air flow when the vibrating body vibrates.
前記発熱源に熱的に接続された放熱部材と、
振動体と、
流路を有し、内部に気体が含まれ、前記振動体により前記気体に圧力変化が与えられることで、前記流路を介して前記気体を脈流として前記放熱部材に向けて吐出し、前記気体を吐出するときの気流の乱れを抑制するように前記放熱部材に対する前記流路の位置が設定された筐体と
を具備することを特徴とする電子機器。 A heat source,
A heat dissipating member thermally connected to the heat source;
A vibrating body,
Having a flow path, containing gas therein, and changing the pressure of the gas by the vibrating body, discharging the gas as a pulsating flow toward the heat radiating member through the flow path, An electronic device comprising: a housing in which a position of the flow path with respect to the heat radiating member is set so as to suppress disturbance of an air flow when gas is discharged.
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