JP2007218241A - 振動アクチュエータ、噴流発生装置及び電子機器 - Google Patents

振動アクチュエータ、噴流発生装置及び電子機器 Download PDF

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Abstract

【課題】薄型化を実現することができる振動アクチュエータ、噴流発生装置及び電子機器を提供すること。また、気体のみならず液体の効率よい吐出が可能な噴流発生装置及び電子機器を提供すること。
【解決手段】振動アクチュエータ15は、対向して配置された2つのマグネット4及び6、これらのマグネット4及び6の間に配置されたスペーサ7、スペーサ7の周囲に配置されたコイル12、コイル12が装着された振動板9を有する。マグネット4及び6による反発磁界が形成されて、Z方向に十分な幅のある磁束が形成されるので、コイル12のZ方向の長さが短くてもコイル12は十分な反発磁界による磁束を受ける。すなわち、振動アクチュエータ15のZ方向での厚さ、あるいは噴流発生装置10の厚さを薄くすることができる。
【選択図】図3

Description

本発明は、気体の合成噴流を発生する噴流発生装置、この噴流発生装置に用いられる振動アクチュエータ及び噴流発生装置を搭載した電子機器に関する。
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。
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。
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。
また、特許文献1に記載の噴流発生装置は、2つのチャンバから交互に空気が吐出され、つまり逆位相で空気が吐出されるので、各チャンバや開口(ノズル)から発生する音が弱め合う。これにより騒音が低減される。
特開2005−256834号公報(段落[0079]、図1)
ところで、特許文献1の図49においては、マグネット(372)の下部に取り付けられたプレートヨーク(373)と、筒状のヨーク(376)との間で磁気ギャップが形成されている。この間にコイル(378)が配置され、コイル(378)が電磁力を受ける。しかしながら、その磁気ギャップの高さ方向(振動板(365)の振動方向(R))の磁束が集中する部分が短い。したがって、振動板(365)を振動させるようにするためには、その振動板(365)の全ストローク内でコイル(378)のどこか一部が磁束を受けなければならないため、コイル(378)がその振動方向で長くなってしまう。また、その分噴流発生装置(361)の厚さが厚くなる。また、コイル(378)が最上点にあるときでも、プレートヨーク373と振動板(365)やコイルボビン(可動部材)(374)等に接触しないよう十分なスペースが必要であり、噴流発生装置(361)の厚さが厚くなる。
以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、薄型化を実現することができる振動アクチュエータ、噴流発生装置及び電子機器を提供することにある。
また、本発明の別の目的は、気体のみならず液体の効率よい吐出が可能な噴流発生装置及び電子機器を提供することにある。
上記目的を達成するため、本発明に係る振動アクチュエータは、合成噴流を発生する噴流発生装置に用いられ、気体の脈流を生成するための振動アクチュエータであって、第1のマグネットと、第1の反発磁界を形成するように前記第1のマグネットに対向して配置された第2のマグネットと、振動することで前記気体の脈流を生成する第1の振動体と、前記第1の振動体に装着され、前記第1の反発磁界を受けるように配置された第1のコイルとを具備する。
本発明では、相対向する第1及び第2のマグネットによる第1の反発磁界が形成される。これにより、第1及び第2のマグネットが並ぶ方向に十分な幅のある磁束が形成されるので、第1のコイルが短くても第1のコイルは十分な反発磁界による磁束を受ける。すなわち、振動アクチュエータの上記第1及び第2のマグネットが並ぶ方向(振動方向)の厚さ、あるいは噴流発生装置の厚さを薄くすることができる。
また、特に、第1の振動体に設けられた穴等に第1のコイルが装着され、第1及び第2のマグネットが並ぶ方向にそった軸が、その穴に配置されるような構成である場合、より有利である。この場合、従来のように、振動方向で、振動板と磁気回路(マグネット及びヨークで構成される部分)との間の余分なスペースを設ける必要がなくなり、振動方向での振動アクチュエータの厚さ、あるいは振動方向での噴流発生装置の厚さを薄くすることができる。
さらに、本発明では、第1のコイルに発生する力は振幅中心から両死点でほぼ同じになり、振幅中心からの振動の対称性が高くなる。振動の対称性とは、例えば振幅(変位)の対称性、あるいは第1のコイルに発生する力等の対称性である。本発明では、振動の線形性が高くなり、例えば第1のコイルを駆動する駆動電流(入力電流)に対する変位応答に高調波成分が重畳しにくく、きれいに第1の振動体を振動させることができる。その結果、例えば、第1の振動体の両側で形成されるチャンバやそれらチャンバ内の気流の対称性が向上し、騒音が抑制される。
本発明において、振動アクチュエータは、前記第1及び第2のマグネットの間に配置され、磁性材料でなるスペーサをさらに具備する。これにより、第1のコイルが配置される領域の磁束密度を増やすことができ、第1の振動体を効率良く振動させることができ、消費電力を抑えることができる。
本発明において、振動アクチュエータは、振動することで前記気体の脈流を生成する第2の振動体と、第2の反発磁界を形成するように、前記第2のマグネットとの間に前記第1のマグネットを挟んで前記第2のマグネットと対向して配置された第3のマグネットと、前記第2の振動体に装着され、前記第2の反発磁界を受けるように配置された第2のコイルとをさらに具備する。本発明では、第1及び第2の振動体が設けられているので、振動アクチュエータの厚さは増えるが、気体の吐出量を増やすことができる。
上記同様に、振動アクチュエータは、前記第1及び第3のマグネットの間に配置され、磁性材料でなるスペーサをさらに具備してもよい。
本発明において、前記第3のマグネットは、前記第1または第2のマグネットとほぼ同じ磁束密度で磁界を発生する2つのマグネットでなる。これにより、各振動体の振幅中心からの振動の対称性が高くなる。これにより、上記したように、きれいに第1の振動体を振動させることができ、騒音が低減される。
本発明において、振動アクチュエータは、前記第1及び第2のマグネットが対向する方向にほぼ垂直な面内における前記第1のマグネットの第1の幅より大きい第2の幅でなるとともに、平板状でなり、前記第1のマグネットの、前記第2のマグネットが配置される側とは反対側に接続された第1のヨークをさらに具備する。これにより、第1のヨークより外側への漏れ磁束を効果的に抑制することができる。また、第1のヨークは、平板状でなるので厚みを薄くすることができ、振動アクチュエータ、あるいは噴流発生装置の薄型化を実現することができる。
もちろん、振動アクチュエータは、前記面内で前記第1の幅より大きい第3の幅でなるとともに、平板状でなり、前記第2のマグネットの、前記第1のマグネットが配置される側とは反対側に接続された第2のヨークをさらに具備してもよい。これにより、第1及び第2のヨークより外側への漏れ磁束を効果的に抑制することができる。第2の幅と第3の幅はほぼ同じでよいが、必ずしも同じでなくてもよい。
本発明において、前記第1及び第2のマグネットは、当該第1及び第2のマグネットの対向方向にほぼ垂直な面内における前記第1のコイルの第1の幅よりも大きい第2の幅でなり、かつ、リング状でなるようにしても構わない。これにより、第1のコイルの外側に第1及び第2のマグネットが配置されることとなるため、第1のコイルが配置される領域の磁場を強くすることができ、第1の振動体を効率良く振動させることができ、消費電力を抑えることができる。
また、本発明において、振動アクチュエータが上記第3のマグネットと第2のコイルを有する構成である場合、前記第1、第2及び第3のマグネットは、当該第1、第2及び第3のマグネットがそれぞれ対向する方向にほぼ垂直な面内における前記第1のコイルの第1の幅及び前記第2のコイルの第2の幅のいずれの幅よりも大きい第3の幅でなり、かつ、リング状でなるようにしてもよい。この場合も、第1及び第2のコイルの外側に第1、第2及び第3のマグネットが配置されることとなるため、第1及び第2のコイルが配置される領域の磁場を強くすることで、第1及び第2の振動体の振動効率を向上させ、消費電力を抑えることができる。
本発明に係る噴流発生装置は、気体が含まれた筐体と、合成噴流を発生するために、振動することで前記筐体から気体を脈流として吐出させる第1の振動体と、第1のマグネットと、第1の反発磁界を形成するように前記第1のマグネットに対向して配置された第2のマグネットと、前記第1の振動体に装着され、前記第1の反発磁界を受けるように配置された第1のコイルとを有し、前記第1のコイルに通電することで前記第1の振動体を駆動する駆動機構とを具備する。
本発明では、第1及び第2のマグネットが並ぶ方向に十分な幅のある磁束が形成されるので、第1のコイルが短くても第1のコイルは十分な反発磁界による磁束を受け、振動アクチュエータの振動方向の厚さ、あるいは噴流発生装置の厚さを薄くすることができる。
本発明において、噴流発生装置が、上述した第1のヨークをさらに具備する場合、前記第1のヨークは、前記筐体の一部を構成する。このような構成によれば、噴流発生装置の薄型化を実現することができる。もちろん噴流発生装置が、上述した第2のヨークをさらに具備する場合、第2のヨークも筐体の一部を構成してもよい。
本発明において、前記筐体は、第1のチャンバと、前記第1のチャンバとの間に前記第1の振動体を挟むように前記第1のチャンバに対向して配置された第2のチャンバと、前記第1のチャンバと前記筐体の外部とを連通し、前記気体を吐出させるための第1の開口と、前記第2のチャンバと前記筐体の外部とを連通し、前記気体を吐出させるための第2の開口とを有する。これにより、第1の振動体が振動することにより、第1及び第2の開口から交互に気体が吐出され、そのときに発生する逆位相の音波が互いに弱め合い、騒音が低減される。
本発明において、駆動機構が、上記したように、第2の振動体と、第3のマグネットと、第2のコイルとを有する構成である場合、前記筐体は、前記第1のチャンバとの間に前記第2の振動体を挟むように前記第1のチャンバに対向して配置された第3のチャンバと、前記第3のチャンバと前記筐体の外部とを連通し、前記気体を吐出させるための第3の開口とを有する。
その場合に、前記駆動機構は、前記第1及び第2の振動体を互いに近づけるように、かつ、互いに遠ざけるように同期して駆動することが望ましい。これにより、第2及び第3のチャンバからは、第2及び第3の開口を介して同位相で気体がそれぞれ吐出される。第1のチャンバからは、第1の開口を介して、第2及び第3のチャンバからの気体の吐出タイミングとは逆位相で気体が吐出される。また、第2及び第3のチャンバからは同位相で音波が発生し、第1のチャンバからは、その第2及び第3のチャンバからの音波とは逆位相の音波が発生するので、音波が互いに弱められ、騒音が低減される。さらに、本発明では、第1及び第2の振動体が、同じタイミングで近づいたり、遠ざかったりするので、振動体による全体の振動がキャンセルされ、噴流発生装置全体の振動がなくなる。
本発明において、前記第2及び第3のチャンバは、それぞれほぼ同じ第1の容積を有し、前記第1のチャンバは、前記第1の容積のほぼ2倍である第2の容積を有し、前記第2及び第3の開口は、第1の開口面積を有し、同じ数だけ設けられ、前記第1の開口は、前記第1の開口面積とほぼ同じ第2の開口面積を有し、前記第2の開口と前記第3の開口を足した数と同じ数だけ設けられている。本発明では、第1及び第2の開口面積が同じになれば、各開口から発生する音はほぼ同じ周波数になる。さらに、本発明では、第1のチャンバの第2の容積は、第2及び第3のチャンバの第1の容積の2倍であり、第1の開口は、第2の開口と第3の開口を足した数と同じ数だけ設けられている。これにより、第1のチャンバから吐出される気体の量と、第2及び第3のチャンバから吐出される気体量の合計とがほぼ同じになる。すなわち、すべての開口から発生する音波の周波数がほぼ同じで、第1のチャンバからの気体量と第2及び第3のチャンバの気体量の合計とがほぼ同じであれば、きれいに音波が相殺され騒音が低減される。第2及び第3の開口の数は、それぞれ1つでもよいし、それぞれ複数でもよい。
本発明において、前記第1及び第2のマグネットは、当該第1及び第2のマグネットの対向方向にほぼ垂直な面内における前記第1のコイルの第1の幅よりも大きい第2の幅でなり、かつ、リング状でなるようにしても構わない。これにより、第1のコイルが配置される領域の磁場を強くすることができ、第1の振動体を効率良く振動させることができ、消費電力を抑えることができる。
また、上記駆動機構が、第2の振動体と、第3のマグネットと、第2のコイルとを有する構成である場合、前記第1、第2及び第3のマグネットは、当該第1、第2及び第3のマグネットの各対向方向にほぼ垂直な面内における前記第1のコイルの第1の幅及び前記第2のコイルの第2の幅のいずれの幅よりも大きい第3の幅でなり、かつ、リング状でなるようにしてもよい。この場合も、第1及び第2のコイルが配置される領域の磁場を強くすることで、第1及び第2の振動体の振動効率を向上させ、消費電力を抑えることができる。
本発明において、前記第1の振動体は、前記第1のチャンバと前記第2のチャンバとの間を密閉するように前記筐体に設けられてもよい。これにより、第1のチャンバと第2のチャンバとの気密性を維持することができるため、効率よく合成噴流を発生することができる。
本発明において、前記第1のコイルは、前記第1及び第2のマグネットの前記対向方向にほぼ垂直な面内で巻回された平面コイルであっても構わない。これにより、平面方向にコイルの巻回数を増やすことで、力F=iBLにおける長さLを稼ぐことができるため、第1の振動体を効率よく駆動させ、消費電力を低減することが可能となる。
本発明において、上記振動アクチュエータは、前記第1及び第2のマグネットの対向方向にほぼ垂直な面内であって前記第1のコイルの内側に配置され、前記第1の振動体に装着されたヨークをさらに具備していてもよい。これにより、第1のチャンバと第2のチャンバとの間の気密性を保ちながら、第1のコイルに鎖交する磁束を増やすことが可能となり、第1のコイルを効率よく振動させることができ、消費電力を抑えることができる。
本発明において、前記駆動機構は、振動することで前記気体の脈流を生成する第2の振動体と、前記第2の振動体に装着され、前記第1の反発磁界を受けるように配置された第2のコイルとを有し、前記筐体は、前記第1及び第2の振動体により挟まれて形成された第1のチャンバと、前記第1のチャンバとの間に前記第1の振動体を挟むように前記第1のチャンバに対向して配置され、前記第1の振動体により前記第1のチャンバとの間を密閉された第2のチャンバと、前記第1のチャンバとの間に前記第2の振動体を挟むように前記第1のチャンバに対向して配置され、前記第2の振動体により前記第1のチャンバとの間を密閉された第3のチャンバと、前記第1のチャンバと前記筐体の外部とを連通し、前記気体を吐出させるための第1の開口と、前記第2のチャンバと前記筐体の外部とを連通し、前記気体を吐出させるための第2の開口と前記第3のチャンバと前記筐体の外部とを連通し、前記気体を吐出させるための第3の開口とを有していてもよい。
これにより、第1のチャンバと第2のチャンバとの気密性、及び第1のチャンバと第3のチャンバとの気密性をいずれも維持することができるため、第1及び第2のコイルの駆動により効率よく合成噴流を発生することができる。
本発明において、前記第1及び第2のコイルは、前記第1、第2及び第3の各対向方向にほぼ垂直な面内で巻回された平面コイルであっても構わない。これにより、平面方向に第1及び第2のコイルの巻回数を増やすことで、力F=iBLにおける長さLを稼ぐことができるため、第1及び第2の振動体を効率よく駆動させ、消費電力を低減することが可能となる。
本発明において、上記噴流発生装置は、前記第1及び第2のマグネットの対向方向にほぼ垂直な面内であって前記第1のコイルの内側に配置され、前記第1の振動体に装着された第1のヨークと、前記第1及び第2のマグネットの対向方向にほぼ垂直な面内であって前記第2のコイルの内側に配置され、前記第2の振動体に装着された第2のヨークとをさらに具備していてもよい。これにより、第1のチャンバと第2のチャンバとの間の気密性及び第1のチャンバと第3のチャンバとの気密性を保ちながら、第1及び第2のコイルに鎖交する磁束を増やすことが可能となり、第1及び第2のコイルを効率よく振動させることができ、消費電力を抑えることができる。
本発明の他の観点に係る噴流発生装置は、外部から流体を吸入するための第1の吸入口と、前記第1の吸入口から吸入された前記流体を前記外部へ吐出するための第1の吐出口と、前記外部から前記流体を吸入するための第2の吸入口と、前記第2の吸入口から吸入された前記流体を前記外部へ吐出するための第2の吐出口とを有する筐体と、前記筐体内を、前記第1の吸入口及び前記第1の吐出口を介して前記外部と連通可能な第1のチャンバと、前記第2の吸入口及び前記第2の吐出口を介して前記外部と連通可能な第2のチャンバとに仕切るとともに、前記第1のチャンバと前記第2のチャンバとの間を密閉し、振動することで前記第1及び第2の吐出口から前記流体を脈流かつ噴流として吐出させる第1の振動体と、前記筐体内に配置された第1のマグネットと、反発磁界を形成するように前記第1のマグネットに対向して前記筐体内に配置された第2のマグネットと、前記第1の振動体に装着され、前記反発磁界を受けるように配置された第1のコイルとを有し、前記第1のコイルに通電することで前記第1の振動体を駆動する駆動機構とを具備する。
ここで「流体」には、気体と液体とが含まれる。この構成によれば、第1の振動体の振動方向における噴流発生装置の厚さを薄くすることができるとともに、第1の振動体により第1のチャンバと第2のチャンバとの間の気密性を保つことができる。したがって、気体のみならず液体も効率よく吐出することができるため、当該噴流発生装置を例えば液体ポンプ等にも適用でき、例えば人工心臓のようなきめ細やかで複雑な動作も可能となる。なお、この場合上記第1及び第2の吸入口と、第1及び第2の吐出口には逆止弁のような逆流防止機構を設けてもよい。
この噴流発生装置において、前記第1のコイルは、前記第1及び第2のマグネットの前記対向方向にほぼ垂直な面内で巻回された平面コイルであってもよい。これにより、力F=iBLにおける長さLを稼いで、消費電力を低減することが可能となる。
また、噴流発生装置は、前記第1及び第2のマグネットの対向方向にほぼ垂直な面内であって前記第1のコイルの内側に配置され、前記第1の振動体に装着されたヨークをさらに具備していても構わない。これにより、第1のコイルに鎖交する磁束を増やして、消費電力を低減することができる。
本発明のさらに別の観点に係る噴流発生装置は、外部から流体を吸入するための第1の吸入口と、前記第1の吸入口から吸入された前記流体を前記外部へ吐出するための第1の吐出口と、前記外部から前記流体を吸入するための第2の吸入口と、前記第2の吸入口から吸入された前記流体を前記外部へ吐出するための第2の吐出口と、前記外部から前記流体を吸入するための第3の吸入口と、前記第3の吸入口から吸入された前記流体を前記外部へ吐出するための第3の吐出口とを有する筐体と、前記筐体内を、前記第1の吸入口及び前記第1の吐出口を介して前記外部と連通可能な第1のチャンバと、前記第2の吸入口及び前記第2の吐出口を介して前記外部と連通可能な第2のチャンバとに仕切るとともに、前記第1のチャンバと前記第2のチャンバとの間を密閉し、振動することで前記第1及び第2の吐出口から前記流体を脈流かつ噴流として吐出させる第1の振動体と、前記筐体内を、前記第2のチャンバと、前記第3の吸入口及び前記第3の吐出口を介して前記外部と連通可能な第3のチャンバとに仕切るとともに、前記第2のチャンバと前記第3のチャンバとの間を密閉可能であり、振動することで前記第2及び第3の吐出口から前記流体を脈流かつ噴流として吐出させる第2の振動体と、前記筐体内に配置された第1のマグネットと、反発磁界を形成するように前記第1のマグネットに対向して前記筐体内に配置された第2のマグネットと、前記第1の振動体に装着され、前記反発磁界を受けるように配置された第1のコイルと、前記第2の振動体に装着され、前記反発磁界を受けるように配置された第2のコイルとを有し、前記第1及び第2のコイルに通電することで前記第1及び第2の振動体を駆動する駆動機構とを具備する。
この場合、前記第1及び第2のコイルは、前記第1、第2及び第3の各対向方向にほぼ垂直な面内で巻回された平面コイルであってもよい。
またこの場合、噴流発生装置は、前記第1及び第2のマグネットの対向方向にほぼ垂直な面内であって前記第1のコイルの内側に配置され、前記第1の振動体に装着された第1のヨークと、前記第1及び第2のマグネットの対向方向にほぼ垂直な面内であって前記第2のコイルの内側に配置され、前記第2の振動体に装着された第2のヨークとをさらに具備していても構わない。
本発明に係る電子機器は、発熱体と、気体が含まれた筐体と、前記発熱体に合成噴流を供給するために、振動することで前記筐体から気体を脈流として吐出させる第1の振動体と、第1のマグネットと、第1の反発磁界を形成するように前記第1のマグネットに対向して配置された第2のマグネットと、前記第1の振動体に装着され、前記第1の反発磁界を受けるように配置された第1のコイルとを有し、前記第1のコイルに通電することで前記第1の振動体を駆動する駆動機構とを具備する。
本発明の他の観点に係る電子機器は、発熱体と、外部から流体を吸入するための第1の吸入口と、前記第1の吸入口から吸入された前記流体を前記外部へ吐出するための第1の吐出口と、前記外部から前記流体を吸入するための第2の吸入口と、前記第2の吸入口から吸入された前記流体を前記外部へ吐出するための第2の吐出口とを有する筐体と、前記筐体内を、前記第1の吸入口及び前記第1の吐出口を介して前記外部と連通可能な第1のチャンバと、前記第2の吸入口及び前記第2の吐出口を介して前記外部と連通可能な第2のチャンバとに仕切るとともに、前記第1のチャンバと前記第2のチャンバとの間を密閉し、振動することで前記第1及び第2の吐出口から前記流体を脈流かつ噴流として吐出させる第1の振動体と、前記筐体内に配置された第1のマグネットと、反発磁界を形成するように前記第1のマグネットに対向して前記筐体内に配置された第2のマグネットと、前記第1の振動体に装着され、前記反発磁界を受けるように配置された第1のコイルとを有し、前記第1のコイルに通電することで前記第1の振動体を駆動する駆動機構とを具備する。
本発明のさらに別の観点に係る電子機器は、発熱体と、外部から流体を吸入するための第1の吸入口と、前記第1の吸入口から吸入された前記流体を前記外部へ吐出するための第1の吐出口と、前記外部から前記流体を吸入するための第2の吸入口と、前記第2の吸入口から吸入された前記流体を前記外部へ吐出するための第2の吐出口と、前記外部から前記流体を吸入するための第3の吸入口と、前記第3の吸入口から吸入された前記流体を前記外部へ吐出するための第3の吐出口とを有する筐体と、前記筐体内を、前記第1の吸入口及び前記第1の吐出口を介して前記外部と連通可能な第1のチャンバと、前記第2の吸入口及び前記第2の吐出口を介して前記外部と連通可能な第2のチャンバとに仕切るとともに、前記第1のチャンバと前記第2のチャンバとの間を密閉し、振動することで前記第1及び第2の吐出口から前記流体を脈流かつ噴流として吐出させる第1の振動体と、前記筐体内を、前記第2のチャンバと、前記第3の吸入口及び前記第3の吐出口を介して前記外部と連通可能な第3のチャンバとに仕切るとともに、前記第2のチャンバと前記第3のチャンバとの間を密閉可能であり、振動することで前記第2及び第3の吐出口から前記流体を脈流かつ噴流として吐出させる第2の振動体と、前記筐体内に配置された第1のマグネットと、反発磁界を形成するように前記第1のマグネットに対向して前記筐体内に配置された第2のマグネットと、前記第1の振動体に装着され、前記反発磁界を受けるように配置された第1のコイルと、前記第2の振動体に装着され、前記反発磁界を受けるように配置された第2のコイルとを有し、前記第1及び第2のコイルに通電することで前記第1及び第2の振動体を駆動する駆動機構とを具備する。
以上のように、本発明に係る振動アクチュエータ、噴流発生装置等によれば、薄型化を実現することができる。また、騒音を低減することができる場合もある。さらに、気体のみならず液体の効率よい吐出が可能となる場合もある。
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。
(第1実施形態)
まず、本発明の第1の実施の形態について説明する。図1は、本実施の形態に係る噴流発生装置を示す斜視図である。図2は、図1に示す噴流発生装置の分解斜視図である。図3は、図1に示す噴流発生装置の断面図である。
噴流発生装置10は、筐体5、振動アクチュエータ15及びノズル体2を備えている。筐体5は、上カバー1及び下カバー3により構成されている。図2に示すように、上カバー1及び下カバー3のそれぞれの後方であって、カバー1及び3のY方向での両側には、上カバー1及び下カバー3を連結するための連結部材18が装着される装着部1b及び3bが設けられている。また、両カバー1及び3のそれぞれの前方であって、両カバー1及び3のY方向での両側には、ノズル体2が装着されるための突起部1c及び3cが設けられている。ノズル体2の両側面には、その突起部1c及び3cが係合する穴2dがそれぞれ形成されている。
なお、連結部材18や、連結部材18が装着される装着部1b、3b等は、必ずしもなくてはならないわけではない。上カバー1と下カバー3とを、例えばネジ、接着剤、圧着、溶着、超音波接合、またはレーザ接合等により接合することができる。あるいはその他の接合方法であってもよい。
ノズル体2には、複数の空気の流路2aが上段に1列に設けられ、また、複数の空気の流路2bが下段に1列に設けられている。上下の流路2a及び2bの間には、仕切り板2cが、Y方向に並んだ流路2a(または2b)の数の分だけ設けられている。後述するように、噴流発生装置10が動作するとき、上下の流路2a及び2bにおいて、常に風向きが逆になる。この仕切り板2cが設けられることにより、例えば流路2bから吐出された空気が流路2aから吸い込まれにくくなり、効率良く空気が吐出されるようになる。
仕切り板2cは複数設けられているが、このような形態に限らず1枚の板で構成されていてもよい。しかしながら、図1等に示すように仕切り板2cが複数に分割されていることにより、後述するように、図示しないヒートシンクを構成する各放熱フィンの間に各仕切り板2cを嵌め込むことができる。これにより、噴流発生装置10とヒートシンクとを容易かつ正確に位置決めすることができる。
振動アクチュエータ15は、対向して配置された2つのマグネット4及び6、これらのマグネット4及び6の間に配置されたスペーサ7、スペーサ7の周囲に配置されたコイル12、コイル12が装着された振動体(振動板)9、振動板9の周囲に装着され振動板9を支持する弾性支持部材11、マグネット4及び6にそれぞれ接続されたヨーク14及び16を有している。
2つのマグネット4及び6は、その対向方向(Z方向)であり、同じ極性同士が向かい合うように、すなわち両マグネット4及び6の磁界が互いに反発するように、それぞれ着磁されている。これにより、両マグネット4及び6は反発磁界を形成する。駆動電流が流れるコイル12は、振動板9のほぼ中央に設けられた穴9aに嵌め込まれるように装着されている。図4は、このように配置されたマグネット4及び6が発生する磁界の様子を示す図である。コイル12は、Z方向にほぼ垂直な方向に流れる反発磁界を受ける位置に配置される。つまり、マグネット4及び6が配列されるZ方向の中央位置dにコイル12が配置され、振動板9もその中央位置dに配置される。この場合、マグネット4及び6が同じ磁束を発生するマグネットであることが望ましい。このような構成によれば、振動板9のZ方向(振動方向)でほぼ完全な対称構造を実現することができる。
弾性支持部材11は、開口されたフレーム8の当該開口に装着され、フレーム8は、上カバー1及び下カバー3に挟まれるように装着される。例えば、フレーム8の角にそれぞれ設けられたネジ穴8aと、上カバーに設けられたネジ穴1a(または、下カバー3に設けられたネジ穴3a)とが対応し、図示しないネジ等により固定される。これにより、振動アクチュエータ15と上カバー1(または下カバー3)とが固定される。
なお、そのような形態に限らず、上カバー1の上面1d(または下カバーの下面3d)からネジ穴が貫通し、その上面1d(または下カバーの下面3d)からネジ穴1a、8a3aを介してネジ止めされるような形態であってもよい。この場合、振動アクチュエータ15、上カバー1及び下カバー3が一度に固定される。また、この場合は連結部材18は必要ない。
磁性材料でなるヨーク14及び16は、例えば円板状をなし、マグネット4及び6のX−Y平面内での幅より大きい幅を有する。円板状に限られず、平板状であればどのような形であってもよい。ヨーク14は、上カバー1の一部を構成している。具体的には、上カバー1が開口され、その開口部にヨーク14が装着されている。ヨーク16についても同様に、下カバー3の一部を構成している。ヨーク14及び16が設けられることにより、筐体5の外側への漏れ磁束を効果的に抑制することができる。図5は、ヨーク14及び16が設けられる場合の磁界の様子を示す図である。この図から、漏れ磁界がほとんどないことが分かる。また、ヨーク14及び16が、平板状でなるため振動アクチュエータ15の厚さが薄くなり、さらにヨーク14及び16が筐体5の一部を構成するので、噴流発生装置10の薄型化を実現することができる。
なお、ヨーク14及び16は必ずしも必要ない。あるいは、ヨーク14及び16がない場合に、上カバー1及び下カバー3のうち少なくとも一方が磁性材料で、磁気遮蔽の機能を有していてもよい。
筐体5の内部は、振動板9、弾性支持部材11及びフレーム8によって二分され、チャンバ5a及び5bが形成される。上部に形成されたチャンバ5aは、上記流路2aを介して筐体5の外部と連通し、下部に形成されたチャンバ5bは、上記流路2bを介して筐体5の外部と連通している。
なお、本実施の形態では、筐体5とノズル体2とが別体であるが、一体であってもよい。あるいは、ノズル体2がなく、ノズル体2の流路2a及び2bの代わりとして、筐体5に複数の開口が形成されていてもよい。言い換えると、「流路2a」及び「流路2b」は、「開口」の概念に含まれる。
図3に示すように、筐体5の後方の側面には、振動アクチュエータ15を駆動するための駆動回路基板17が配置されている。駆動回路基板17には、例えば駆動用のIC等が搭載され、駆動回路基板17から図示しない導線が引き出され、コイル12に接続されている。しかし、このように駆動回路基板17の代わりに、上記導線(コイル12から延びる導線)に電気的に接続された端子が単に設けられる構成であってもよい。
振動板9は、例えば樹脂、紙、または金属でなる。特に、振動板9が紙でなることにより、非常に軽量化される。紙は、樹脂ほど任意な形状に作製しにくいが、軽量化では有利である。振動板9が樹脂の場合、成形により任意の形状に作製しやすい。一方、振動板9が金属の場合、例えば銅、アルミニウム、あるいはステンレス等でなる。あるいはマグネシウムでもよい。マグネシウムは軽量で射出成形が可能であるので有利となる。振動板9は平板状でなくてもよく、例えば立体的な振動体であってもよい。振動板9の平面形状(X−Y平面内での形状)は、円、楕円、矩形、あるいはこれらの組み合わせ等の形状が考えられる。
筐体5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5が樹脂やゴムの場合、振動アクチュエータ15の駆動により発生する音、あるいは振動板9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5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、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5が作製される場合は、上述したようにノズル体2と一体で成形することが可能である。しかし、図2に示すように、筐体5とノズル体2とは別体の方が、噴流発生装置10の作製が容易になる。筐体5が熱伝導性の高い材料、例えば金属でなる場合、振動アクチュエータ15から発せられる熱を筐体5に逃がして筐体5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。さらに、高温での使用や、特殊用途ではセラミックスの筐体であってもよい。ヨーク14及び16がない場合、筐体5は、上述したように、磁性材料とすることも可能である。
弾性支持部材11は、ゴム等でなるが、伸縮性のある材料であれば何でもよく樹脂でもよい。弾性支持部材11の形状は、振動板9の形状(外形)による。図3のように弾性支持部材11の断面形状は、1つの山部及び1つの谷部を有するものが用いられる。以下、これを2ロールタイプの弾性支持部材という。1つの谷部のみ、または1つの山部のみからなる弾性支持部材の場合、図3中の上下方向の高さが高くなり、厚さが増えてしまう。山部及び谷部がそれぞれ複数ある場合、振動板9が振動するときに振動方向(Z方向)以外の複雑な動きが発生するおそれがあり、効率が落ちる可能性がある。また、それによって騒音が大きくなるおそれもある。したがって、2ロールタイプの弾性支持部材が用いられることが望ましい。しかしながら、必ずしも2ロールタイプが用いられなければならないわけではない。
スペーサ7が、例えば磁性材料でなる場合、コイル12が配置される領域の磁束密度を増やすことができ、振動板9を効率良く振動させることができるので、消費電力を抑えることができる。しかし、スペーサ7は非磁性材料でもよい。非磁性材料として、例えば、樹脂、アルミニウム、銅、ゴム等が挙げられるが、これら以外の非磁性材料であってもよい。極論にはスペーサ7はなくてもよい。
スペーサ7、マグネット4及び6の形状は円筒形状としたが、これに限られず、例えば、角柱形状としてもよい。あるいは、スペーサ7、マグネット4及び6の平面形状(X−Y平面内での形状)は、すべて同じ形状であることが望ましいが、必ずしもそうでなくてもよく、ばらばらでもよい。
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。
コイル12に例えばサイン波の交流電圧が印加されると、振動板9は正弦波振動を行う。これにより、チャンバ5a及び5b内の容積が増減する。チャンバ5a及び5bの容積変化に伴い、それらチャンバ5a及び5bの圧力が交互に増減し、これに伴い、空気がそれぞれ流路2a及び2bを介して交互に脈流として吐出される。流路2a及び2bから空気が吐出されるときに筐体5やノズル体2の周囲の気圧が低下することにより、当該周囲の空気が流路2a及び2bから吐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、図示しない発熱体や高熱部に吹き付けられることにより、当該発熱体を冷却することができる。なお、発熱体としては、例えばIC、コイル、抵抗等の電子部品、あるいは放熱フィン(ヒートシンク)等が挙げられるが、これらに限られず発熱するものなら何でもよい。
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2bから独立して、特に気流音による騒音が発生する。しかしながら、各流路2a及び2b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、ある程度騒音が抑制され、静音化を図ることができる。特に、流路2a及び2bの開口面積(気流の方向にほぼ垂直な面、つまり流路断面積)やそれらの数を同じにすることで、Z方向での対称性が向上し、より騒音が低減する。
本実施の形態では、マグネット4及び6による反発磁界が形成されて、Z方向に十分な幅のある磁束が形成されるので、コイルのZ方向の長さが短くてもコイル12は十分な反発磁界による磁束を受ける。すなわち、振動アクチュエータ15のZ方向での厚さ、あるいは噴流発生装置10の厚さを薄くすることができる。
さらに、本実施の形態に係る振動アクチュエータ15は、スペーサ7を挟んでマグネット4及び6が対向して配置された構造を有するので、図4または図5で示したような対称的な磁界が形成される。したがって、コイル12に発生する力は振幅中心から両死点でほぼ同じになり、振幅中心からの振動の対称性が高くなる。振動の対称性とは、例えば振幅(変位)の対称性、あるいはコイル12に発生する力等の対称性である。
また、本実施の形態では、対称性が向上することにより振動の線形性が高くなるので、例えばコイル12を駆動する駆動電流(入力電流)に対する変位応答に高調波成分が重畳しにくく、きれいに振動板9を振動させることができる。その結果、例えば、チャンバ5a及び5bの形状や容積、それらチャンバ5a及び5b内の気流の対称性が向上し、騒音が抑制される。
本実施の形態では、従来のように磁気ギャップの中をコイルが動くような構成ではないので、コイル12を横方向(X−Y平面内)で厚く巻くことが可能である。すなわち、コイル12の層が厚くなり、力F=iBLにおける長さLを稼ぐことが可能となるため、同じ電流でもより強い力を発生することが可能となる。ただし、あまりコイル12の層が厚い場合、コイル12の重量が増えるので、振動板9が振動するときのエネルギーロスとなる。また、同時にインピーダンスの増加を招きエネルギーロスとなる。したがって、コイル12の厚さは最適値を見つけることができれば、振動板9が効率良く駆動され、低い消費電力で高い冷却性能を得ることができる。
図6は、コイル12の上下変位を横軸とし、コイル12に一定の電流を流したときに発生するローレンツ力を縦軸としたグラフを示す。また、参考のため従来構造(例えば、特許文献1の図49等のボイスコイルモータ)の変位と力のグラフを図7に示す。なお、力の単位は、図6に示す例では、40AT(アンペアターン)での力を示し、図7に示す例では、10AT(アンペアターン)での力を示している。
図6に示す例では、±1.5mmの振幅を目標に設計されている。このストローク内での力の変化量は、(0.38−0.28)/0.38=26%程度に収まっている。一方、図7に示す従来構造の例では、±2mmの振幅を目標に設計されている。このストローク内での力の変化量は、(0.28−0.06)/0.28=78%程度もの力の変化を発生している。すなわち、これらのグラフから、本実施の形態に係る振動アクチュエータ15は、薄い構造であるにもかかわらず、またコイル12の上下変位にかかわらず、コイル12に発生する力の変化量が、従来に比べ十分に少ないことが分かる。このことにより、上述したように、本実施の形態では、振動の線形性が高く、入力する電流波形に対する変位応答に高調波成分が重畳しにくく、きれいな応答になる。
図8は、図6及び図7と同様に、コイルの変位とローレンツ力との関係を示すグラフであり、スペーサ7の材質が磁性体と非磁性体の場合を比較した例を示す。この2種類の材質でなるスペーサが設けられる振動アクチュエータにおいて、コイルに同一電流を流している。このグラフから分かるように、同一電流でも30%程度、発生する力を増加させることが可能となり、同じ力を発生するのに小さな電流でよい。すなわち、消費電力を抑えることが可能となる。
図9は、図3に示すヨーク14及び16が設けられた振動アクチュエータ15のコイルの変位と力のグラフである。このグラフから分かるように、ヨーク14及び16が設けられる例では、非磁性体のスペーサが設けられる例に比べて、約50%以上のローレンツ力の増加が得られた。また、磁性体のスペーサ7が設けられる例に比べて、約2倍以上のローレンツ力の増加が得られた。この場合、消費電力として約半分にすることが可能となる。
(第2実施形態)
次に、本発明の第2の実施の形態について説明する。図10は、本実施の形態に係る噴流発生装置を示す分解斜視図である。図11は、図10に示す噴流発生装置の断面図である。これ以降の説明では、図1等に示した実施の形態に係る噴流発生装置10の部材や機能等について同様のものは説明を簡略または省略し、異なる点を中心に説明する。
噴流発生装置20が備える振動アクチュエータ35は、中央のマグネット24、マグネット24に対向してそれぞれZ方向の両側に配置されたマグネット4及び6、マグネット24とマグネット4との間に配置されたスペーサ7a、マグネット24とマグネット6との間に配置されたスペーサ7bを有している。また、振動アクチュエータ35は、各スペーサ7a及び7bの周囲に配置された2つの振動板9を有している。振動板9、コイル12、弾性支持部材11及びフレーム8は、図1〜図3に示した振動アクチュエータ15が有する振動板9、コイル12、弾性支持部材11及びフレーム8と同様の構成でなる。
図10に示すように、筐体フレーム13は床板または天井板等を有していない。上側の振動板9等は、上カバー1と筐体フレーム13との間に配置されている。下側の振動板9等は、下カバー3と筐体フレーム13との間に配置されている。各振動板9、9等によって、筐体25(図11参照)内が仕切られ、これにより中央チャンバ25a、上部チャンバ25b、下部チャンバ25cの3つのチャンバが形成される。
図12に示すように、上部のマグネット4の厚さfは、下部のマグネット6の厚さhとほぼ同じである。中央のマグネット24の厚さgは、fやhのほぼ2倍となっている。あるいは、中央のマグネット24は、マグネット4または6と同じマグネットが2つ重ねられて構成されている。つまり、中央のマグネット24は、マグネット4または6とほぼ同じ磁束密度のマグネットが2つ設けられて構成されてもよい。これにより、マグネット24を中心として、Z方向に磁界が対称的に形成されるので、各振動板9の振幅中心からの振動の対称性が高くなる。
ノズル体22は、チャンバ25aと筐体25の外部とを連通する流路22a、チャンバ25bと筐体25の外部とを連通する流路22b、チャンバ25cと筐体25の外部とを連通する流路22cを有する。仕切り板22dは、流路22aと流路22bを仕切り、し基板22eは、流路22aと流路22cを仕切る。各流路22a、22b及び22cの開口面積、すなわち、Z−Y平面内での各流路の断面積は、すべてほぼ同じに設計されている。各流路の開口面積がすべて同じになることで、すべての流路でほぼ同じ周波数で音波が発生する。
また、中央のチャンバ25aの容積は、上部のチャンバ25bの容積のほぼ2倍になっている。これは、筐体フレーム13のZ方向の厚さが、上カバー1のZ方向の厚さのほぼ2倍に設計されればよい。また、上部のチャンバ25bと下部のチャンバ25cとはほぼ同じ容積になっている。中央のチャンバ25aの容積が、チャンバ25bの容積またはチャンバ25cの容積の2倍になっている分、流路22aの数も、流路22bの数または流路22cの数の2倍にされている。つまり、流路22aは、流路22bの数と流路22cの数とを足した数だけ設けられている。
次に、以上のように構成された噴流発生装置20の動作について説明する。例えば振動板9同士が互いに近づくように、かつ、互いに遠ざかるように同期して振動するように、各コイル12に電圧が印加される。各振動板9が互いに近づくと、中央のチャンバ25aの容積が小さくなり、流路22aを介して空気が吐出される。各振動板9が互いに遠ざかると、上部のチャンバ25b及び下部のチャンバ25cのそれぞれの容積が同じタイミングで小さくなり、流路22b及び22cを介して空気が吐出される。
本実施の形態によれば、振動板9が2つ設けられているので、振動アクチュエータ35の厚さは増えるが、空気の吐出量を増やすことができる。また、振動板9同士が互いに近づくように、かつ、互いに遠ざかるように同期して振動するので、全体の振動がキャンセルされ、噴流発生装置20の全体の振動がなくなる。
また、本実施の形態では、中央のマグネット24が、マグネット4(または6)が2つ分で構成されるので、上記したように、磁束密度がマグネット24を中心として対称的になり、振動の対称性が向上する。このような対称構造に加えてヨーク14及び16が設けられることにより、外部への漏れ磁束を最小に抑えることができる。
本実施の形態では、中央のチャンバ25aから吐出される空気の量と、各チャンバ25b及び25cから吐出される空気量の合計とがほぼ同じになる。すなわち、上述したようにすべての流路25a、25b及び25cから発生する音波の周波数がほぼ同じで、中央のチャンバ25aから吐出される空気量と、チャンバ25b及び25cから吐出される空気量の合計とがほぼ同じであれば、きれいに音波が相殺され騒音が低減される。
図13は、上記各図に示した噴流発生装置10(または20等)が電子機器としてPC50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発熱体としてのヒートシンク46に吹き付けられ、ヒートシンク46の背後に設けられたPC筐体の排気口51から、熱を持つ空気が排出される。
本発明は以上説明した実施の形態には限定されるものではなく、種々の変形が可能である。
上記第1の実施の形態において、マグネット4及び6の幅(外径)を、コイル12のX−Y平面における幅よりも大きく形成して、かつ、リング状に形成してもよい。また、上記第2の実施の形態において、マグネット4、6及び24の幅(外径)を、両コイルのX−Y平面における幅よりも大きく形成して、かつ、リング状に形成してもよい。これにより、両コイル12周辺の磁場を強くすることで、消費電力を抑えることができる。
上記各実施の形態に係る噴流発生装置10、20は、空気を吐出する形態を例に挙げた。しかし、空気に限らず、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。
図13において、電子機器としてラップトップ型のPCを例に挙げたが、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。
(第3実施形態)
次に、本発明の第3の実施形態について説明する。なお、本実施形態以降の実施形態において、上記図3等で示した噴流発生装置10と同様の構成または機能となる部分については同一の符号を付し、説明を省略または簡略化し、異なる点を中心に説明する。
図14は、本実施の形態における噴流発生装置を示す断面図である。上述したように、上記第1の実施形態における噴流発生装置10においては、スペーサ7はなくても構わない。同図に示すように、本実施形態の噴流発生装置30においては、スペーサ7をなくし、また振動板9は、上記穴9aの無い完全な平面状としている。この場合コイル12は、当該振動板9に例えば埋め込まれるように装着されているが、振動板9の表面または裏面に貼付されるように装着されていてもよい。
この構成により、チャンバ5aとチャンバ5bとの間は完全に密閉されることとなるため、各チャンバ間における気体漏れを防いで、ノズル体2を介して効率よく気体を吐出することができる。これにより消費電力も抑えることが可能となる。また、この噴流発生装置30は、密閉性を向上させたことで、気体のみならず液体を吐出するためにも用いることができる。
(第4実施形態)
次に、本発明の第4の実施形態について説明する。上述したように、上記第3の実施形態の噴流発生装置30によれば、密閉性を高めることで、気体のみならず液体を効率よく吐出することも可能である。本実施形態においては、上記噴流発生装置を、流体として気体及び液体を輸送可能なポンプ装置として用いることとしている。
図15は、本実施形態における噴流発生装置40を示す断面図である。なお、本実施形態以降の実施形態において上記第3実施形態における噴流発生装置30と同様の構成及び機能となる部分については同一の符号を付し、説明を省略または簡略化し、異なる点を中心に説明する。
同図に示すように、噴流発生装置40においては、上記各実施形態におけるノズル体を廃し、また筐体5の前方の側面には、上記各実施形態において気体の吐出及び吸入を行っていた上下の流路2a及び2bの代わりに、もっぱら流体の吐出を行うための吐出口41a及び41bを設けている。また、筐体5の後方の側面には、各吐出口41a及び41bに対向するように、もっぱら流体の吸入を行うための吸入口42a及び42bを設けている。
また各吐出口41a及び41bと、各吸入口42a及び42bには、各吐出口及び各吸入口からの逆流を防ぐための逆止弁43a及び43bと、逆止弁44a及び44bとが設けられている。
すなわち、本実施形態においては、流体の吸入と吐出とを各吸入口と各吐出口とで別個に行い、噴流発生装置40の背面方向から吸入した流体を前面方向から吐出することで流体の輸送を行うことが可能となっている。
具体的には、振動板9が同図Z方向の下方向へ駆動した場合には、チャンバ5a内の気圧が下がり、チャンバ5b内の気圧が上がることで、吸入口42aを介してチャンバ5a内に流体が吸入される。またこのとき、チャンバ5b内の流体は吐出口41bを介して筐体外へ吐出される。
逆に、振動板9が同図Z方向の上方向へ駆動した場合には、チャンバ5a内の気圧が上がり、チャンバ5b内の気圧が下がることで、吸入口42bを介してチャンバ5b内に流体が吸入され、また上述のようにしてチャンバ5a内に吸入された流体が吐出口41aを介して筐体外へ吐出される。
なお、同図においては、上記駆動回路基板17は図示されていないが、本実施形態において駆動回路基板17は例えば噴流発生装置40の、図15において表れない側面に設けられる。
以上のように、本実施形態によれば、振動板9によりチャンバ5aとチャンバ5bとの間を密閉して各チャンバ間の流体漏れを防ぎ、また吐出口と吸入口とを別個に設けることで、気体のみならず液体も効率よく圧送することが可能となり、例えば人工心臓のように細やかで複雑な拍動も可能となる。
(第5実施形態)
次に、本発明の第5の実施形態について説明する。図16は、本実施形態における噴流発生装置60を示す断面図である。
上記第3及び第4の実施形態においては、各マグネット4及び6を円板状に構成していたが、同図に示すように、本実施形態においては、各マグネット4及び6をリング状に形成している。これにより、同図X−Y平面においてコイル12の外側にマグネット4及び6が配置されることとなるため、コイル12周辺の磁場を強くすることができ、振動板9をより効率良く振動させることができる。したがって、噴流発生装置60の消費電力を抑えることができる。
(第6実施形態)
次に、本発明の第6の実施形態について説明する。図17は、本実施形態における噴流発生装置70を示す断面図である。
同図に示すように、本実施形態の噴流発生装置70においては、上記第3〜5の実施形態に比べて、コイル12の同図X−Y平面における幅を厚くして平面状に形成している。なお、本実施形態においては、コイル12は中空に形成しているが、中空でない完全な平板状に形成しても構わない。
図18は、コイルの変位とローレンツ力との関係を示すグラフであり、コイル12を平面状に形成した場合と非平面状に形成した場合とを比較シミュレーションした例を示している。なお、この比較において、コイル12には同一電流を流している。同図に示すように、コイル12を平面状に形成することで、平面状に形成しない場合に比べて、発生する力が約7%〜8%増加することが分かる。
上記第3〜5の実施形態においては、マグネット4とマグネット6との間にヨーク(磁性体のスペーサ)を設けていないため、コイル12近傍の磁場が小さくなり、消費電力が増加してしまう可能性がある。しかし、本実施形態のように、コイル12の同図X−Y方向への巻き数を多くして平面状に形成することで、力F=iBLにおける長さLを稼ぐことができるため、ヨークを設けなくともコイル12を効率よく駆動させ、消費電力を低減することが可能となる。また、Z方向におけるコイル12の幅を薄くすることで、コイル12が重くなり、振動板9の駆動に影響をきたすことも防ぐことができる。
(第7実施形態)
次に、本発明の第7の実施形態について説明する。図19は、本実施形態における噴流発生装置80を示す断面図である。
上記第3〜第6の実施形態においては、マグネット4とマグネット6との間にヨークを設けていなかったが、本実施形態においては、同図に示すように、マグネット4とマグネット6との間に挟まれるように、振動板9に平板状(例えば円板状の)ヨーク19を設けている。当該ヨークは高透磁率の材料からなり、振動板9の駆動とともに同図Z方向へ移動可能となっている。当該ヨーク19は、コイル12と同様、例えば振動板9に埋め込まれるように装着されるが、振動板9の表面または裏面、または両面に貼付されるように装着されてもよい。
図20は、本実施形態におけるマグネット4及び6が発生する磁界の様子を示す図であり、コイル12が両マグネットのほぼ中間に位置している場合(同図(a)及び(b))と、マグネット4側へ移動した場合(同図(c)及び(d))とで、それぞれ上記第3実施形態にようにヨーク19を設けない場合(同図(a)及び(c))と本実施形態のようにヨーク19を設けた場合(同図(b)及び(d))の磁界の様子を比較シミュレーションした例を示している。
また、図21は、コイルの変位とローレンツ力との関係を示すグラフであり、振動板9にヨーク19を設けた場合と設けない場合とを比較シミュレーションした例を示している。
図20に示すように、振動板9にヨーク19を設けることで、マグネット4及び6が形成する反発磁界における漏れ磁界がほぼなくなり、コイル12に鎖交する磁束を増やすことが可能となる。これにより、図21に示すように、発生する力も最大約30%程度増加させることができることが分かる。
すなわち、本実施形態によれば、チャンバ5aとチャンバ5bとの間の密閉性を保ったまま、コイル12へ鎖交する磁束を増やすことができ、消費電力を抑えることができる。
なお、上記第3、第5〜第7の実施形態において示したリング状のマグネット4及び6、平面状のコイル12、ヨーク19を任意に組み合わせて噴流発生装置を構成してもよい。またそれらを用いて第4の実施形態において示したポンプ装置を構成しても構わない。
(第8実施形態)
次に、本発明の第8の実施形態について説明する。図22は、本実施形態における噴流発生装置90を示す断面図である。なお、本実施形態以降の実施形態において、上記第2の実施形態の噴流発生装置20と同様の構成及び機能となる部分については同一の符号を付し、説明を省略または簡略化する。
同図に示すように、本実施形態の噴流発生装置90においては、上記第2の実施形態の噴流発生装置20のように振動板9を2つ(チャンバを3つ)設けた構成において、中央のマグネット24を廃し、また各マグネット4、24及び6に挟まれた2つのスペーサ7a及び7bも廃している。また2つの振動板9の各穴9aを廃して、各振動板9が中央のチャンバ25aと上部のチャンバ25bとの間、及びチャンバ25aと下部のチャンバ25cとの間を完全に密閉するようにしている。また各コイル12は、各振動板9に例えば埋め込まれるように装着されているが、各振動板9の表面または裏面に貼付されるように装着されていてもよい。
すなわち、本実施形態の噴流発生装置90においては、2つの振動板(3つのチャンバ)を設けた構成において、上記図14で示した第3の実施形態の噴流発生装置30と同様の効果を得られるように構成している。したがって、本実施の形態によれば、上記第3の実施形態の噴流発生装置30に比べて、空気の吐出量を増やし、噴流発生装置90の全体の振動をキャンセルすることができるとともに、各チャンバ間の密閉性を保つことで、液体及び気体を含む流体を効率よく吐出することが可能となる。
(第9実施形態)
次に、本発明の第9の実施形態について説明する。図23は、本実施形態における噴流発生装置100を示す断面図である。なお、本実施形態以降の実施形態において上記第8実施形態の噴流発生装置90と同様の構成及び機能となる部分については同一の符号を付し、説明を省略または簡略化し、異なる点を中心に説明する。
同図に示すように、本実施形態の噴流発生装置100においては、上記図15で示したポンプ装置としての噴流発生装置40を、2つの振動板(3つのチャンバ)を設けた構成において実現している。すなわち、筐体25に各3つの吸入口102a〜102c及び吐出口101a〜101cを設けて、各吸入口102a〜102cには逆止弁104a〜104cを、各吐出口101a〜101cには逆止弁103a〜103cを設けている。また、各チャンバ25a〜25cは、各振動板9により密閉されている。
各振動板9は、上記第2実施形態と同様に、互いに近づくように、また互いに遠ざかるように同期して駆動する。したがって、各振動板9が互いに近づくように駆動した場合には、チャンバ25aの気圧が上がり、チャンバ25b及び25cの気圧が下がることで、チャンバ25b及び25cから吸入口102b及び102cを介して流体が吸入され、またチャンバ25a内の流体が吐出口101aを介して筐体外へ吐出される。
また逆に、各振動板9が互いに遠ざかるように駆動した場合には、チャンバ25a内の気圧が下がり、チャンバ25b及び25c内の気圧が上がることで、吸入口102aからチャンバ25a内に流体が吸入され、また上述のようにしてチャンバ25b及び25c内に吸入された流体が吐出口101b及び101cを介して筐体外へ吐出される。
以上により、本実施形態によれば、上記第4実施形態の噴流発生装置40に比べて吐出量を増加させ、また振動を低減することができるとともに、上記第8の実施形態の噴流発生装置90に比べて、気体のみならず液体も効率よく圧送することが可能となる。
(第10実施形態)
次に、本発明の第10の実施形態について説明する。図24は、本実施形態における噴流発生装置110を示す断面図である。
同図に示すように、本実施形態の噴流発生装置110においては、上記第5の実施形態において図16で示したリング状のマグネット4及び6を、2つの振動板(3つのチャンバ)を設けた構成において実現している。
したがって、この構成によれば、上記第5の実施形態の噴流発生装置60に比べて吐出量を増加させ、また振動を低減することができるとともに、上記第8の実施形態の噴流発生装置90に比べて、コイル12周辺の磁場を強くして振動板9をより効率良く振動させ、噴流発生装置110の消費電力を抑えることができる。
(第11実施形態)
次に、本発明の第11の実施形態について説明する。図25は、本実施形態における噴流発生装置120を示す断面図である。
同図に示すように、本実施形態の噴流発生装置120においては、上記第6の実施形態において図17で示した平面状のコイル12を、2つの振動板(3つのチャンバ)を設けた構成において実現している。
したがって、この構成によれば、上記第6の実施形態の噴流発生装置70に比べて吐出量を増加させ、また振動を低減することができるとともに、上記第8の実施形態の噴流発生装置90に比べて、力F=iBLにおける長さLを稼ぐことができるため、ヨークを設けなくともコイル12を効率よく駆動させ、消費電力を低減することが可能となる。
(第12実施形態)
次に、本発明の第12の実施形態について説明する。図26は、本実施形態における噴流発生装置130を示す断面図である。
同図に示すように、本実施形態の噴流発生装置130においては、上記第7の実施形態において図19に示したヨーク19を、2つの振動板(3つのチャンバ)を設けた構成において実現している。
したがって、この構成によれば、上記第7の実施形態の噴流発生装置80に比べて吐出量を増加させ、また振動を低減することができるとともに、上記第8の実施形態の噴流発生装置90に比べてコイル12へ鎖交する磁束を増やすことができ、消費電力を抑えることができる。
なお、上記第8、第10〜第12の実施形態において示したリング状のマグネット4及び6、平面状のコイル12、ヨーク19を任意に組み合わせて噴流発生装置を構成してもよい。またそれらを用いて第9の実施形態において示したポンプ装置を構成しても構わない。
また、上記第3〜第12の実施形態で示した各噴流発生装置を、上記図13に示したようなPC等の電子機器へ搭載することももちろん可能である。
本発明の第1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1に示す噴流発生装置の分解斜視図である。 図1に示す噴流発生装置の断面図である。 2つのマグネットが発生する磁界の様子を示す図である。 ヨークが設けられる場合の磁界の様子を示す図である。 コイルの上下変位を横軸とし、コイルに一定の電流を流したときに発生するローレンツ力を縦軸としたグラフである。 従来構造におけるコイルの変位と力のグラフである。 コイルの変位とローレンツ力との関係を示すグラフであり、スペーサの材質が磁性体と非磁性体の場合を比較した例を示す。 図8に示すグラフに、ヨークがさらに設けられた、図3に示す振動アクチュエータ15の例を加えたグラフである。 本発明の第2の実施の形態に係る噴流発生装置を示す分解斜視図である。 図10に示す噴流発生装置の断面図である。 マグネットの厚さを説明するための図である。 上記各図に示した噴流発生装置が電子機器としてPCに搭載された状態を示す斜視図である。 本発明の第3の実施の形態に係る噴流発生装置を示す断面図である。 本発明の第4の実施の形態に係る噴流発生装置を示す断面図である。 本発明の第5の実施の形態に係る噴流発生装置を示す断面図である。 本発明の第6の実施の形態に係る噴流発生装置を示す断面図である。 コイルの変位とローレンツ力との関係を示すグラフであり、コイル12を平面状に形成した場合と非平面状に形成した場合とを比較した例を示す。 本発明の第7の実施の形態に係る噴流発生装置を示す断面図である。 本発明の第7の実施形態において、2つのマグネットが発生する磁界の様子を示す図である。振動板9にヨークを設けた場合と設けない場合とを比較した例を示す。 コイルの変位とローレンツ力との関係を示すグラフであり、振動板9にヨークを設けた場合と設けない場合とを比較した例を示す。 本発明の第8の実施の形態に係る噴流発生装置を示す断面図である。 本発明の第9の実施の形態に係る噴流発生装置を示す断面図である。 本発明の第10の実施の形態に係る噴流発生装置を示す断面図である。 本発明の第11の実施の形態に係る噴流発生装置を示す断面図である。 本発明の第12の実施の形態に係る噴流発生装置を示す断面図である。
符号の説明
2、22…ノズル体
2a、2b、22a、22b、22c…流路(開口)
4、6、24…マグネット
5、25…筐体
5a、5b、25a、25b、25c…チャンバ
7、7a、7b…スペーサ
9…振動体(振動板)
10、20、30、40、60、70、80、90、100、110、120、130…噴流発生装置
14、16…ヨーク
15、35…振動アクチュエータ
19…ヨーク
46…ヒートシンク
41a、41b、101a〜101c…吐出口
42a、42b、102a〜102c…吸入口
43a、44a、103a〜103c、104a〜104c…逆止弁
50…PC

Claims (36)

  1. 合成噴流を発生する噴流発生装置に用いられ、気体の脈流を生成するための振動アクチュエータであって、
    第1のマグネットと、
    第1の反発磁界を形成するように前記第1のマグネットに対向して配置された第2のマグネットと、
    振動することで前記気体の脈流を生成する第1の振動体と、
    前記第1の振動体に装着され、前記第1の反発磁界を受けるように配置された第1のコイルと
    を具備することを特徴とする振動アクチュエータ。
  2. 請求項1に記載の振動アクチュエータであって、
    前記第1及び第2のマグネットの間に配置され、磁性材料でなるスペーサをさらに具備することを特徴とする振動アクチュエータ。
  3. 請求項1に記載の振動アクチュエータであって、
    振動することで前記気体の脈流を生成する第2の振動体と、
    第2の反発磁界を形成するように、前記第2のマグネットとの間に前記第1のマグネットを挟んで前記第2のマグネットと対向して配置された第3のマグネットと、
    前記第2の振動体に装着され、前記第2の反発磁界を受けるように配置された第2のコイルと
    をさらに具備することを特徴とする振動アクチュエータ。
  4. 請求項3に記載の振動アクチュエータであって、
    前記第1及び第3のマグネットの間に配置され、磁性材料でなるスペーサをさらに具備することを特徴とする振動アクチュエータ。
  5. 請求項3に記載の振動アクチュエータであって、
    前記第3のマグネットは、前記第1または第2のマグネットとほぼ同じ磁束密度で磁界を発生する2つのマグネットでなることを特徴とする振動アクチュエータ。
  6. 請求項1に記載の振動アクチュエータであって、
    前記第1及び第2のマグネットが対向する方向にほぼ垂直な面内における前記第1のマグネットの第1の幅より大きい第2の幅でなるとともに、平板状でなり、前記第1のマグネットの、前記第2のマグネットが配置される側とは反対側に接続された第1のヨークをさらに具備することを特徴とする振動アクチュエータ。
  7. 請求項1に記載の振動アクチュエータであって、
    前記第1及び第2のマグネットが対向する方向にほぼ垂直な面内における前記第1のマグネットの第1の幅より大きい第2の幅でなるとともに、平板状でなり、前記第1のマグネットの、前記第2のマグネットが配置される側とは反対側に接続された第1のヨークと、
    前記面内で前記第1の幅より大きい第3の幅でなるとともに、平板状でなり、前記第2のマグネットの、前記第1のマグネットが配置される側とは反対側に接続された第2のヨークと
    をさらに具備することを特徴とする振動アクチュエータ。
  8. 請求項1に記載の振動アクチュエータであって、
    前記第1及び第2のマグネットは、当該第1及び第2のマグネットの対向方向にほぼ垂直な面内における前記第1のコイルの第1の幅よりも大きい第2の幅でなり、かつ、リング状でなることを特徴とする振動アクチュエータ。
  9. 請求項3に記載の振動アクチュエータであって、
    前記第1、第2及び第3のマグネットは、当該第1、第2及び第3のマグネットがそれぞれ対向する方向にほぼ垂直な面内における前記第1のコイルの第1の幅及び前記第2のコイルの第2の幅のいずれの幅よりも大きい第3の幅でなり、かつ、リング状でなることを特徴とする振動アクチュエータ。
  10. 気体が含まれた筐体と、
    合成噴流を発生するために、振動することで前記筐体から前記気体を脈流として吐出させる第1の振動体と、
    第1のマグネットと、第1の反発磁界を形成するように前記第1のマグネットに対向して配置された第2のマグネットと、前記第1の振動体に装着され、前記第1の反発磁界を受けるように配置された第1のコイルとを有し、前記第1のコイルに通電することで前記第1の振動体を駆動する駆動機構と
    を具備することを特徴とする噴流発生装置。
  11. 請求項10に記載の噴流発生装置であって、
    前記駆動機構は、
    振動することで前記気体の脈流を生成する第2の振動体と、
    第2の反発磁界を形成するように、前記第2のマグネットとの間に前記第1のマグネットを挟んで前記第2のマグネットと対向して配置された第3のマグネットと、
    前記第2の振動体に装着され、前記第2の反発磁界を受けるように配置された第2のコイルと
    を有することを特徴とする噴流発生装置。
  12. 請求項10に記載の噴流発生装置であって、
    前記第1及び第2のマグネットが対向する方向にほぼ垂直な面内における前記第1のマグネットの第1の幅より大きい第2の幅でなるとともに、平板状でなり、前記第1のマグネットの、前記第2のマグネットが配置される側とは反対側に接続された第1のヨークをさらに具備することを特徴とする噴流発生装置。
  13. 請求項11に記載の噴流発生装置であって、
    前記第1及び第2のマグネットが対向する方向にほぼ垂直な面内における前記第1のマグネットの第1の幅より大きい第2の幅でなるとともに、平板状でなり、前記第1のマグネットの、前記第2のマグネットが配置される側とは反対側に接続された第1のヨークと、
    前記面内で前記第1の幅より大きい第3の幅でなるとともに、平板状でなり、前記第2のマグネットの、前記第1のマグネットが配置される側とは反対側に接続された第2のヨークと
    をさらに具備することを特徴とする噴流発生装置。
  14. 請求項12に記載の噴流発生装置であって、
    前記第1のヨークは、前記筐体の一部を構成することを特徴とする噴流発生装置。
  15. 請求項13に記載の噴流発生装置であって、
    前記第1及び第2のヨークは、前記筐体の一部を構成することを特徴とする噴流発生装置。
  16. 請求項10に記載の噴流発生装置であって、
    前記筐体は、
    第1のチャンバと、
    前記第1のチャンバとの間に前記第1の振動体を挟むように前記第1のチャンバに対向して配置された第2のチャンバと、
    前記第1のチャンバと前記筐体の外部とを連通し、前記気体を吐出させるための第1の開口と、
    前記第2のチャンバと前記筐体の外部とを連通し、前記気体を吐出させるための第2の開口と
    を有することを特徴とする噴流発生装置。
  17. 請求項11に記載の噴流発生装置であって、
    前記筐体は、
    前記第1及び第2の振動体により挟まれて形成された第1のチャンバと、
    前記第1のチャンバとの間に前記第1の振動体を挟むように前記第1のチャンバに対向して配置された第2のチャンバと、
    前記第1のチャンバとの間に前記第2の振動体を挟むように前記第1のチャンバに対向して配置された第3のチャンバと、
    前記第1のチャンバと前記筐体の外部とを連通し、前記気体を吐出させるための第1の開口と、
    前記第2のチャンバと前記筐体の外部とを連通し、前記気体を吐出させるための第2の開口と
    前記第3のチャンバと前記筐体の外部とを連通し、前記気体を吐出させるための第3の開口と
    を有することを特徴とする噴流発生装置。
  18. 請求項17に記載の噴流発生装置であって、
    前記第2及び第3のチャンバは、それぞれほぼ同じ第1の容積を有し、
    前記第1のチャンバは、前記第1の容積のほぼ2倍である第2の容積を有し、
    前記第2及び第3の開口は、第1の開口面積を有し、同じ数だけ設けられ、
    前記第1の開口は、前記第1の開口面積とほぼ同じ第2の開口面積を有し、前記第2の開口と前記第3の開口を足した数と同じ数だけ設けられていることを特徴とする噴流発生装置。
  19. 請求項11に記載の噴流発生装置であって、
    前記駆動機構は、
    前記第1及び第2の振動体を互いに近づけるように、かつ、互いに遠ざけるように同期して駆動することを特徴とする噴流発生装置。
  20. 請求項10に記載の噴流発生装置であって、
    前記第1及び第2のマグネットは、当該第1及び第2のマグネットの対向方向にほぼ垂直な面内における前記第1のコイルの第1の幅よりも大きい第2の幅でなり、かつ、リング状でなることを特徴とする噴流発生装置。
  21. 請求項11に記載の噴流発生装置であって、
    前記第1、第2及び第3のマグネットは、当該第1、第2及び第3のマグネットの各対向方向にほぼ垂直な面内における前記第1のコイルの第1の幅及び前記第2のコイルの第2の幅のいずれの幅よりも大きい第3の幅でなり、かつ、リング状でなることを特徴とする噴流発生装置。
  22. 請求項16に記載の噴流発生装置であって、
    前記第1の振動体は、前記第1のチャンバと前記第2のチャンバとの間を密閉するように前記筐体に設けられることを特徴とする噴流発生装置。
  23. 請求項22に記載の噴流発生装置において、
    前記第1のコイルは、前記第1及び第2のマグネットの前記対向方向にほぼ垂直な面内で巻回された平面コイルであることを特徴とする噴流発生装置。
  24. 請求項22に記載の噴流発生装置であって、
    前記第1及び第2のマグネットの対向方向にほぼ垂直な面内であって前記第1のコイルの内側に配置され、前記第1の振動体に装着されたヨークをさらに具備することを特徴とする噴流発生装置。
  25. 請求項10に記載の噴流発生装置であって、
    前記駆動機構は、
    振動することで前記気体の脈流を生成する第2の振動体と、
    前記第2の振動体に装着され、前記第1の反発磁界を受けるように配置された第2のコイルとを有し、
    前記筐体は、
    前記第1及び第2の振動体により挟まれて形成された第1のチャンバと、
    前記第1のチャンバとの間に前記第1の振動体を挟むように前記第1のチャンバに対向して配置され、前記第1の振動体により前記第1のチャンバとの間を密閉された第2のチャンバと、
    前記第1のチャンバとの間に前記第2の振動体を挟むように前記第1のチャンバに対向して配置され、前記第2の振動体により前記第1のチャンバとの間を密閉された第3のチャンバと、
    前記第1のチャンバと前記筐体の外部とを連通し、前記気体を吐出させるための第1の開口と、
    前記第2のチャンバと前記筐体の外部とを連通し、前記気体を吐出させるための第2の開口と
    前記第3のチャンバと前記筐体の外部とを連通し、前記気体を吐出させるための第3の開口と
    を有することを特徴とする噴流発生装置。
  26. 請求項25に記載の噴流発生装置であって、
    前記第1及び第2のコイルは、前記第1、第2及び第3の各対向方向にほぼ垂直な面内で巻回された平面コイルであることを特徴とする噴流発生装置。
  27. 請求項25に記載の噴流発生装置であって、
    前記第1及び第2のマグネットの対向方向にほぼ垂直な面内であって前記第1のコイルの内側に配置され、前記第1の振動体に装着された第1のヨークと、
    前記第1及び第2のマグネットの対向方向にほぼ垂直な面内であって前記第2のコイルの内側に配置され、前記第2の振動体に装着された第2のヨークと
    をさらに具備することを特徴とする噴流発生装置。
  28. 外部から流体を吸入するための第1の吸入口と、前記第1の吸入口から吸入された前記流体を前記外部へ吐出するための第1の吐出口と、前記外部から前記流体を吸入するための第2の吸入口と、前記第2の吸入口から吸入された前記流体を前記外部へ吐出するための第2の吐出口とを有する筐体と、
    前記筐体内を、前記第1の吸入口及び前記第1の吐出口を介して前記外部と連通可能な第1のチャンバと、前記第2の吸入口及び前記第2の吐出口を介して前記外部と連通可能な第2のチャンバとに仕切るとともに、前記第1のチャンバと前記第2のチャンバとの間を密閉し、振動することで前記第1及び第2の吐出口から前記流体を脈流かつ噴流として吐出させる第1の振動体と、
    前記筐体内に配置された第1のマグネットと、反発磁界を形成するように前記第1のマグネットに対向して前記筐体内に配置された第2のマグネットと、前記第1の振動体に装着され、前記反発磁界を受けるように配置された第1のコイルとを有し、前記第1のコイルに通電することで前記第1の振動体を駆動する駆動機構と
    を具備することを特徴とする噴流発生装置。
  29. 請求項28に記載の噴流発生装置において、
    前記第1のコイルは、前記第1及び第2のマグネットの前記対向方向にほぼ垂直な面内で巻回された平面コイルであることを特徴とする噴流発生装置。
  30. 請求項28に記載の噴流発生装置であって、
    前記第1及び第2のマグネットの対向方向にほぼ垂直な面内であって前記第1のコイルの内側に配置され、前記第1の振動体に装着されたヨークをさらに具備することを特徴とする噴流発生装置。
  31. 外部から流体を吸入するための第1の吸入口と、前記第1の吸入口から吸入された前記流体を前記外部へ吐出するための第1の吐出口と、前記外部から前記流体を吸入するための第2の吸入口と、前記第2の吸入口から吸入された前記流体を前記外部へ吐出するための第2の吐出口と、前記外部から前記流体を吸入するための第3の吸入口と、前記第3の吸入口から吸入された前記流体を前記外部へ吐出するための第3の吐出口とを有する筐体と、
    前記筐体内を、前記第1の吸入口及び前記第1の吐出口を介して前記外部と連通可能な第1のチャンバと、前記第2の吸入口及び前記第2の吐出口を介して前記外部と連通可能な第2のチャンバとに仕切るとともに、前記第1のチャンバと前記第2のチャンバとの間を密閉し、振動することで前記第1及び第2の吐出口から前記流体を脈流かつ噴流として吐出させる第1の振動体と、
    前記筐体内を、前記第2のチャンバと、前記第3の吸入口及び前記第3の吐出口を介して前記外部と連通可能な第3のチャンバとに仕切るとともに、前記第2のチャンバと前記第3のチャンバとの間を密閉可能であり、振動することで前記第2及び第3の吐出口から前記流体を脈流かつ噴流として吐出させる第2の振動体と、
    前記筐体内に配置された第1のマグネットと、反発磁界を形成するように前記第1のマグネットに対向して前記筐体内に配置された第2のマグネットと、前記第1の振動体に装着され、前記反発磁界を受けるように配置された第1のコイルと、前記第2の振動体に装着され、前記反発磁界を受けるように配置された第2のコイルとを有し、前記第1及び第2のコイルに通電することで前記第1及び第2の振動体を駆動する駆動機構と
    を具備することを特徴とする噴流発生装置。
  32. 請求項31に記載の噴流発生装置であって、
    前記第1及び第2のコイルは、前記第1、第2及び第3の各対向方向にほぼ垂直な面内で巻回された平面コイルであることを特徴とする噴流発生装置。
  33. 請求項31に記載の噴流発生装置であって、
    前記第1及び第2のマグネットの対向方向にほぼ垂直な面内であって前記第1のコイルの内側に配置され、前記第1の振動体に装着された第1のヨークと、
    前記第1及び第2のマグネットの対向方向にほぼ垂直な面内であって前記第2のコイルの内側に配置され、前記第2の振動体に装着された第2のヨークと
    をさらに具備することを特徴とする噴流発生装置。
  34. 発熱体と、
    気体が含まれた筐体と、
    前記発熱体に合成噴流を供給するために、振動することで前記筐体から気体を脈流として吐出させる第1の振動体と、
    第1のマグネットと、第1の反発磁界を形成するように前記第1のマグネットに対向して配置された第2のマグネットと、前記第1の振動体に装着され、前記第1の反発磁界を受けるように配置された第1のコイルとを有し、前記第1のコイルに通電することで前記第1の振動体を駆動する駆動機構と
    を具備することを特徴とする電子機器。
  35. 発熱体と、
    外部から流体を吸入するための第1の吸入口と、前記第1の吸入口から吸入された前記流体を前記外部へ吐出するための第1の吐出口と、前記外部から前記流体を吸入するための第2の吸入口と、前記第2の吸入口から吸入された前記流体を前記外部へ吐出するための第2の吐出口とを有する筐体と、
    前記筐体内を、前記第1の吸入口及び前記第1の吐出口を介して前記外部と連通可能な第1のチャンバと、前記第2の吸入口及び前記第2の吐出口を介して前記外部と連通可能な第2のチャンバとに仕切るとともに、前記第1のチャンバと前記第2のチャンバとの間を密閉し、振動することで前記第1及び第2の吐出口から前記流体を脈流かつ噴流として吐出させる第1の振動体と、
    前記筐体内に配置された第1のマグネットと、反発磁界を形成するように前記第1のマグネットに対向して前記筐体内に配置された第2のマグネットと、前記第1の振動体に装着され、前記反発磁界を受けるように配置された第1のコイルとを有し、前記第1のコイルに通電することで前記第1の振動体を駆動する駆動機構と
    を具備することを特徴とする電子機器。
  36. 発熱体と、
    外部から流体を吸入するための第1の吸入口と、前記第1の吸入口から吸入された前記流体を前記外部へ吐出するための第1の吐出口と、前記外部から前記流体を吸入するための第2の吸入口と、前記第2の吸入口から吸入された前記流体を前記外部へ吐出するための第2の吐出口と、前記外部から前記流体を吸入するための第3の吸入口と、前記第3の吸入口から吸入された前記流体を前記外部へ吐出するための第3の吐出口とを有する筐体と、
    前記筐体内を、前記第1の吸入口及び前記第1の吐出口を介して前記外部と連通可能な第1のチャンバと、前記第2の吸入口及び前記第2の吐出口を介して前記外部と連通可能な第2のチャンバとに仕切るとともに、前記第1のチャンバと前記第2のチャンバとの間を密閉し、振動することで前記第1及び第2の吐出口から前記流体を脈流かつ噴流として吐出させる第1の振動体と、
    前記筐体内を、前記第2のチャンバと、前記第3の吸入口及び前記第3の吐出口を介して前記外部と連通可能な第3のチャンバとに仕切るとともに、前記第2のチャンバと前記第3のチャンバとの間を密閉可能であり、振動することで前記第2及び第3の吐出口から前記流体を脈流かつ噴流として吐出させる第2の振動体と、
    前記筐体内に配置された第1のマグネットと、反発磁界を形成するように前記第1のマグネットに対向して前記筐体内に配置された第2のマグネットと、前記第1の振動体に装着され、前記反発磁界を受けるように配置された第1のコイルと、前記第2の振動体に装着され、前記反発磁界を受けるように配置された及び第2のコイルとを有し、前記第1及び第2のコイルに通電することで前記第1及び第2の振動体を駆動する駆動機構と
    を具備することを特徴とする電子機器。
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