JP5142724B2 - 流体移送装置 - Google Patents
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Description
又、該流体移送装置において、好ましくは、振動板の表面上に振動付与部が設けられている。このように構成すれば、振動板を容易に振動させて音波を発生させることができる。
流体移送装置
図1は、本発明の第1実施形態による流体移送装置の構造を示している。また、図2は、本発明の第1実施形態による流体移送装置の構造を示している。図1及び図2を参照して、以下に本発明の第1実施形態による流体移送装置100の構造について説明する。
図4は、本発明の第1実施形態による流体移送装置を有する燃料電池の第1構成例の構造を示している。図5は、図4の燃料電池を矢印A方向から見た断面図である。図4及び図5を参照して、以下に本発明の第1実施形態による第1構成例の燃料電池200の構造について説明する。
図6は、本発明の第1実施形態による流体移送装置を具えた燃料電池の第2構成例の構造を説明している。図6を参照して、以下、第2構成例の燃料電池300の構造について説明する。尚、図6では、図2及び図5と同一の部分には同一番号を付して説明を省略する。
図10は、本発明の第2実施形態による流体移送装置を具えた燃料電池の第1構成例を示している。該燃料電池において、流体移送装置4は、音響流の原理によってMEA14の表面に沿う空気の流れを発生させるものであって、第1構成例においては図11及び図12に示す如く、MEA14の表面に沿って空気の流路40が形成されている。
図21は、本発明の第3実施形態による流体移送装置を具えた燃料電池の第1構成例を示している。該燃料電池において、流体移送装置4は、音響流の原理によってMEA14の表面に沿う空気の流れを発生させるものであって、第1構成例においては図21及び図22に示す如く、MEA14の表面に沿って空気の流路40が形成されている。流路40の両側には、MEA14の表面に対して垂直の姿勢で流路40に沿って伸びる一対の流路壁41、41が立設されると共に、両流路壁41、41に跨って、流路40を覆う振動板42が設置され、該振動板42の上面には、圧電振動子43が設置されている。
図30は、本発明の第4実施形態の流体移送装置を具えた燃料電池を示している。該流体移送装置4において、振動板42と対向するMEA14の表面壁18は、流路40の入口側の壁部18aが大きな音響インピーダンスを有する材質で形成されると共に、前記流路の出口側の壁部18bが小さな音響インピーダンスを有する材質で形成されている。ここで、音響インピーダンスは、反射壁の質量と音速の積によって定義される。
図31は、本発明の第5実施形態の流体移送装置を具えた燃料電池を示している。該流体移送装置4において、振動板42と対向するMEA14の表面壁の内、流路40の出口側の領域には複数の凹部14が形成されており、これによって、反射壁となるMEA14の表面壁は、流路40の入口側で吸音率が低く、流路40の出口側で吸音率が高くなっている。
図32及び図33は、上述の各実施形態の流体移送装置における振動板の支持構造を示している。図示の如く、MEA14の両側部に一対の流路壁41、41が立設され、両流路壁41、41に跨ってカバー6が設置される。該カバー6の裏面には、4つのフック状支持部材61〜61が取り付けられており、これら4つの支持部材61〜61によって振動板3aが支持されている。
図44及び図45は、本発明に係る流体移送装置を具えた燃料電池を搭載した折り畳み式携帯電話機を示している。該携帯電話機は、表示側筐体71と操作側筐体72とをヒンジ機構73によって互いに開閉可能に連結したものであって、表示側筐体71の内面にはメインディスプレイ71b、外面にはサブディスプレイ71cが配備されている。又、表示側筐体71と操作側筐体72の開閉を検知するために、図45に示す様に、表示側筐体71の内面には突起71aが配備される一方、操作側筐体72の内面には、前記突起71aによってオン/オフされるべき開閉検知スイッチ72aが配備されている。
この様な制御によれば、振動板の発熱、不純物の付着等によって振動板の周波数がずれた場合にも、常に振動板を共振点で振動させて、大きな音響流を発生させることが出来る。又、バースト駆動により更に消費電力を抑えることが可能である。
1 流路
1a 吸入口
1b 排出口
2 反射板
3 振動体
3a 振動板
3b PZT素子
200 燃料電池
11 流路
11a 吸入口
11b 排出口
12 反射板
13 振動板
14 MEA
14a 電解質膜
14b カソード
14c アノード
15 天板
16 流路
16a 吸入口
16b 排出口16b
17 底板
Claims (14)
- 流路に沿って流体を移送する流体移送装置であって、前記流路を挟んで両側に、音波を発生する振動板と前記音波を反射する反射壁とが対向配備され、前記振動板は、振動に伴って形成される複数の節の内、少なくとも1つの節の位置で支持されており、前記振動板の振動によって前記流路内に生じる音圧勾配により前記流体を移送する、流体移送装置。
- 前記流路内に前記流路の入口側よりも出口側の方が音圧の低い音圧勾配を発生させる音圧勾配発生機構が配備されている、請求項1に記載の流体移送装置。
- 前記振動板と反射壁は、互いの間隔が前記流路の入口側より出口側の方が大きくなるように配置されている、請求項1に記載の流体移送装置。
- 前記振動板は、前記反射壁との間隔が前記入口側から前記出口側に向かって漸次大きくなるように配置されている、請求項3に記載の流体移送装置。
- 前記振動板は、その曲げこわさ及び質量の内、少なくとも何れか一方が前記流路の入口側よりも出口側の方が大きい、請求項1に記載の流体移送装置。
- 前記振動板は、その断面二次モーメントが前記流路の入口側より出口側の方が大きい、請求項1に記載の流体移送装置。
- 前記振動板は、その弾性係数が前記流路の入口側よりも出口側の方が大きい、請求項1に記載の流体移送装置。
- 前記振動板は、前記流路の一方の端部側では、反射壁よりも外側へ突出して、反射壁と対向しない領域を有している、請求項1に記載の流体移送装置。
- 前記反射壁は、その音響インピーダンスが前記流路の入口側よりも出口側の方が小さい、請求項1に記載の流体移送装置。
- 前記反射壁の振動板との対向面は、その吸音率が前記流路の入口側よりも出口側の方が高くなる表面状態に形成されている、請求項1に記載の流体移送装置。
- 前記流路は、前記反射壁の表面に沿って複数列に形成されている、請求項1乃至請求項10の何れかに記載の流体移送装置。
- 前記流路内には前記音波の共振が生じている、請求項1乃至請求項11の何れかに記載の流体移送装置。
- 前記振動板は、前記振動板の共振周波数又はその近傍の周波数で励振されている、請求項1乃至請求項12の何れかに記載の流体移送装置。
- 前記振動板の表面には、前記振動板に振動を与える振動付与部が設けられている、請求項1乃至請求項13の何れかに記載の流体移送装置。
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