JP5270495B2 - スピーカー - Google Patents
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Description
図1〜図2を参照すると、本実施例は密封式スピーカー20を提供する。該密封式スピーカー20は、筐体210と、少なくとも一つの音波発生器200と、を含む。前記筐体210は、少なくとも一つの第一開口212を含む。前記音波発生器200の寸法は、前記第一開口212と同じ、又は前記第一開口212より大きくように設けられている。前記音波発生器200を前記第一開口212に被覆させることにより、前記密封の空間を有するスピーカー20を形成することができる。本実施例において、前記第一開口212は、前記筐体210の一つの側壁に形成され、前記音波発生器200は前記開口212に被覆されて、前記筐体210の中に設置されている。これにより、空気は前記音波発生器200を透過することができる。
前記カーボンナノチューブ構造体は、図2に示す、少なくとも一枚のカーボンナノチューブフィルム143aを含む。このカーボンナノチューブフィルムはドローン構造カーボンナノチューブフィルム(drawn carbon nanotube film)である。前記カーボンナノチューブフィルム143aは、超配列カーボンナノチューブアレイ(非特許文献2を参照)から引き出して得られたものである。単一の前記カーボンナノチューブフィルムにおいて、複数のカーボンナノチューブが同じ方向に沿って、端と端が接続されている。即ち、単一の前記カーボンナノチューブフィルム143aは、分子間力で長さ方向端部同士が接続された複数のカーボンナノチューブを含む。図2及び図3を参照すると、単一の前記カーボンナノチューブフィルム143aは、複数のカーボンナノチューブセグメント143bを含む。前記複数のカーボンナノチューブセグメント143bは、長さ方向に沿って分子間力で端と端が接続されている。それぞれのカーボンナノチューブセグメント143bは、相互に平行に、分子間力で結合された複数のカーボンナノチューブ145を含む。単一の前記カーボンナノチューブセグメント143bにおいて、前記複数のカーボンナノチューブ145の長さが同じである。前記カーボンナノチューブフィルム143aを有機溶剤に浸漬させることにより、前記カーボンナノチューブフィルム143aの強靭性及び機械強度を高めることができる。有機溶剤に浸漬された前記カーボンナノチューブフィルムの単位面積当たりの熱容量が低くなるので、その熱音響効果を高めることができる。前記カーボンナノチューブフィルム143aの幅は100μm〜10cmに設けられ、厚さは0.5nm〜100μmに設けられる。
前記カーボンナノチューブ構造体は、少なくとも一枚のカーボンナノチューブフィルムを含む。このカーボンナノチューブフィルムは綿毛構造カーボンナノチューブフィルム(flocculated carbon nanotube film)である。図4を参照すると、単一の前記カーボンナノチューブフィルムにおいて、複数のカーボンナノチューブは、絡み合い、等方的に配列されている。前記カーボンナノチューブ構造体においては、前記複数のカーボンナノチューブが均一に分布されている。複数のカーボンナノチューブは配向せずに配置されている。単一の前記カーボンナノチューブの長さは、100nm以上であり、100nm〜10cmであることが好ましい。前記カーボンナノチューブ構造体は、自立構造の薄膜の形状に形成されている。ここで、自立構造とは、支持体材を利用せず、前記カーボンナノチューブ構造体を独立して利用することができるという形態である。前記複数のカーボンナノチューブは、分子間力で接近して、相互に絡み合って、カーボンナノチューブネット状に形成されている。前記複数のカーボンナノチューブは配向せずに配置されて、多くの微小な穴が形成されている。ここで、単一の前記微小な穴の直径が10μm以下になる。前記カーボンナノチューブ構造体におけるカーボンナノチューブは、相互に絡み合って配置されるので、該カーボンナノチューブ構造体は柔軟性に優れ、任意の形状に湾曲して形成させることができる。用途に応じて、前記カーボンナノチューブ構造体の長さ及び幅を調整することができる。前記カーボンナノチューブ構造体の厚さは、0.5nm〜1mmである。
前記カーボンナノチューブ構造体は、一つのカーボンナノチューブフィルムセグメントを含む。図6を参照すると、前記カーボンナノチューブフィルムセグメントにおけるカーボンナノチューブは、相互に平行し、所定の方向に沿って配列されている。前記カーボンナノチューブフィルムセグメントにおいて、少なくとも一本のカーボンナノチューブの長さは、前記カーボンナノチューブフィルムセグメントの全長と同じである。従って、前記カーボンナノチューブフィルムセグメントの一つの寸法は、前記カーボンナノチューブの長さによって制限されている。前記カーボンナノチューブ構造体は、積層された複数の前記カーボンナノチューブフィルムセグメントを含むことができる。この場合、隣接する前記カーボンナノチューブフィルムセグメントは、分子間力で結合されている。前記カーボンナノチューブフィルムセグメントの厚さは、0.5nm〜100μmである。
前記カーボンナノチューブ構造体は、少なくとも一枚のカーボンナノチューブフィルムを含む。このカーボンナノチューブフィルムは超長構造カーボンナノチューブフィルム(ultra−long carbon nanotube film)である。図7を参照すると、単一の前記カーボンナノチューブフィルムは、ほぼ同じ長さを有する複数のカーボンナノチューブを含む。単一の前記カーボンナノチューブフィルムにおいて、前記複数のカーボンナノチューブは、同じ方向に沿って、均一に並列されている。単一の前記カーボンナノチューブフィルムの厚さは、10nm〜100μmである。前記複数のカーボンナノチューブは、それぞれ前記複数のカーボンナノチューブフィルムの表面に平行に配列され、相互に平行に配列されている。隣接する前記カーボンナノチューブは所定の距離で分離して設置される。前記距離は0〜5μmである。前記距離が0μmである場合、隣接する前記カーボンナノチューブは分子間力で接続されている。前記カーボンナノチューブフィルムにおける各々の前記カーボンナノチューブの長さは、前記カーボンナノチューブフィルムの長さと同じである。単一の前記カーボンナノチューブの長さは、1cm以上であり、1cm〜30cmであることが好ましい。即ち、カーボンナノチューブの長さが超長である。さらに、各々の前記カーボンナノチューブ145に結節がない。本実施形態において、前記カーボンナノチューブフィルムの厚さは10μmである。単一の前記カーボンナノチューブ145の長さは10cmである。
前記カーボンナノチューブ構造体は、少なくとも一枚のカーボンナノチューブフィルムを含む。このカーボンナノチューブフィルムは、プレシッド構造カーボンナノチューブフィルム(pressed carbon nanotube film)である。単一の前記カーボンナノチューブフィルムにおける複数のカーボンナノチューブは、等方的に配列されているか、所定の方向に沿って配列されているか、または、異なる複数の方向に沿って配列されている。前記カーボンナノチューブフィルムは、押し器具を利用することにより、所定の圧力をかけて前記カーボンナノチューブアレイを押し、該カーボンナノチューブアレイを圧力で倒すことにより形成された、シート状の自立構造を有するものである。前記カーボンナノチューブフィルムにおけるカーボンナノチューブの配列方向は、前記押し器具の形状及び前記カーボンナノチューブアレイを押す方向により決められている。
前記カーボンナノチューブ構造体は少なくとも一本のカーボンナノチューブワイヤを含む。一本の前記カーボンナノチューブワイヤの熱容量は、0(0は含まず)〜2×10−4J/cm2・Kであり、5×10−5J/cm2・Kであることが好ましい。一本の前記カーボンナノチューブワイヤの直径は4.5nm〜1cmである。図8を参照すると、前記カーボンナノチューブワイヤは、分子間力で接続された複数のカーボンナノチューブからなる。この場合、一本のカーボンナノチューブワイヤ(非ねじれ状カーボンナノチューブワイヤ)は、端と端とが接続された複数のカーボンナノチューブセグメント(図示せず)を含む。前記カーボンナノチューブセグメントは、同じ長さ及び幅を有する。さらに、各々の前記カーボンナノチューブセグメントに、同じ長さの複数のカーボンナノチューブが平行に配列されている。前記複数のカーボンナノチューブはカーボンナノチューブワイヤの中心軸に平行に配列されている。この場合、一本の前記カーボンナノチューブワイヤの直径は、1μm〜1cmである。図9を参照すると、前記カーボンナノチューブワイヤをねじり、ねじれ状カーボンナノチューブワイヤを形成することができる。ここで、前記複数のカーボンナノチューブは前記カーボンナノチューブワイヤの中心軸を軸に、螺旋状に配列されている。この場合、一本の前記カーボンナノチューブワイヤの直径は、1μm〜1cmである。前記カーボンナノチューブ構造体は、前記非ねじれ状カーボンナノチューブワイヤ、ねじれ状カーボンナノチューブワイヤ又はそれらの組み合わせのいずれか一種からなる。
図15を参照すると、本実施例は、バスレフ(bass reflex)式スピーカー30を提供する。前記スピーカー30は、筐体310と、少なくとも一つの音波発生器300と、を含む。前記少なくとも一つの音波発生器300は、前記筐体310の中に設置されている。前記音波発生器300はカーボンナノチューブ構造体302及び少なくとも二つの電極304を含む。前記少なくとも二つの電極304は、相互に所定の距離で離れて、前記カーボンナノチューブ構造体302に電気的に接続されている。
図17を参照すると、本実施例は、ラビリンス(labyrinth)式スピーカー40を提供する。前記ラビリンス式スピーカー40は、筐体410と、少なくとも一つの音波発生器400と、を含む。前記少なくとも一つの音波発生器400は、前記筐体410の中に設置されている。前記音波発生器400はカーボンナノチューブ構造体402及び少なくとも二つの電極404を含む。前記少なくとも二つの電極404は、相互に所定の距離で離れて、前記カーボンナノチューブ構造体402に電気的に接続されている。
図18を参照すると、本実施例は、パッシブラジエーター(passive radiator)式スピーカー50を提供する。前記パッシブラジエーター式スピーカー50は、筐体510と、少なくとも一つの音波発生器500と、を含む。前記少なくとも一つの音波発生器400は、前記筐体410の中に設置されている。前記音波発生器500はカーボンナノチューブ構造体502及び少なくとも二つの電極504を含む。前記少なくとも二つの電極504は、相互に所定の距離で離れて、前記カーボンナノチューブ構造体502に電気的に接続されている。
図19を参照すると、本実施例は、ホーン(horn)式スピーカー60を提供する。前記ホーン式スピーカー60は、筐体610と、少なくとも一つの音波発生器600と、を含む。前記少なくとも一つの音波発生器600は、前記筐体610の中に設置されている。前記音波発生器600はカーボンナノチューブ構造体602及び少なくとも二つの電極604を含む。前記少なくとも二つの電極604は、相互に所定の距離で離れて、前記カーボンナノチューブ構造体602に電気的に接続されている。
図20を参照すると、本実施例は、スピーカー70を提供する。前記スピーカー70は、筐体710と、少なくとも一つの音波発生器700と、を含む。前記少なくとも一つの音波発生器700は、前記筐体710の中に設置されている。前記音波発生器700はカーボンナノチューブ構造体702及び少なくとも二つの電極704を含む。前記少なくとも二つの電極704は、相互に所定の距離で離れて、前記カーボンナノチューブ構造体702に電気的に接続されている。
100 音波発生器
110 筐体
143a カーボンナノチューブフィルム
143b カーボンナノチューブセグメント
145 カーボンナノチューブ
146 カーボンナノチューブワイヤ
20 スピーカー
200 音波発生器
202 カーボンナノチューブ構造体
204 電極
210 筐体
230 オーディオ交差フィルター
240 増幅回路
250 パワー回路
30 スピーカー
300 音波発生器
302 カーボンナノチューブ構造体
304 電極
310 筐体
312 第一開口
314 第二開口
316 ダクト
318 支持体
40 スピーカー
400 音波発生器
402 カーボンナノチューブ構造体
404 電極
410 筐体
412 第一開口
414 第二開口
416 分割部
50 スピーカー
500 音波発生器
502 カーボンナノチューブ構造体
504 電極
510 筐体
512 第一開口
516 パッシブラジエーター
60 スピーカー
600 音波発生器
602 カーボンナノチューブ構造体
604 電極
610 筐体
612 第一開口
616 ホーン
6162 第一端部
6164 第二端部
70 スピーカー
700 音波発生器
702 カーボンナノチューブ構造体
704 電極
710 筐体
712 第一開口
716 コーン
7162 第一端部
7164 第二端部
Claims (6)
- 開口を備えた筐体と、該筐体の中に設置された、少なくとも一つの音波発生器と、を含む熱音響型スピーカーにおいて、
前記音波発生器は、カーボンナノチューブ構造体を含み、
前記開口が、前記音波発生器により被覆され、
前記カーボンナノチューブ構造体で生じた温度波の拡散により音を発生させることを特徴とする熱音響型スピーカー。 - 前記カーボンナノチューブ構造体は自立構造を有することを特徴とする請求項1に記載の熱音響型スピーカー。
- 前記カーボンナノチューブ構造体の単位面積当たりの熱容量が2×10−4J/cm2・K以下であることを特徴とする、請求項1又は2に記載の熱音響型スピーカー。
- 前記カーボンナノチューブ構造体が、少なくとも一枚のカーボンナノチューブフィルムを有することを特徴とする、請求項1〜3のいずれか一項に記載の熱音響型スピーカー。
- 単一の前記カーボンナノチューブフィルムが、ドローン構造カーボンナノチューブフィルム、超長構造カーボンナノチューブフィルム、プレシッド構造カーボンナノチューブフィルム、綿毛構造カーボンナノチューブフィルムのいずれか一種であることを特徴とする、請求項4に記載の熱音響型スピーカー。
- 前記スピーカーは少なくとも二つの電極を含み、
前記少なくとも二つの電極が所定の距離で分離して、それぞれ前記音波発生器に電気的に接続されていることを特徴とする、請求項1〜5のいずれか一項に記載の熱音響型スピーカー。
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