JP5313944B2 - 熱音響装置 - Google Patents
熱音響装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5313944B2 JP5313944B2 JP2010040243A JP2010040243A JP5313944B2 JP 5313944 B2 JP5313944 B2 JP 5313944B2 JP 2010040243 A JP2010040243 A JP 2010040243A JP 2010040243 A JP2010040243 A JP 2010040243A JP 5313944 B2 JP5313944 B2 JP 5313944B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- carbon nanotube
- wave generator
- sound wave
- electrode
- carbon
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Description
図1及び図2を参照すると、本発明の熱音響装置10は、信号装置12と、音波発生器14と、第一電極142と、第二電極144と、を含む。前記第一電極142及び第二電極144は所定の距離で離れるように、それぞれ前記音波発生器14に電気的に接続されている。且つ、前記第一電極142及び第二電極144はそれぞれ前記信号装置12に電気的に接続されている。前記第一電極142及び第二電極144により、前記信号装置12からの信号を前記音波発生器14へ転送する。
前記カーボンナノチューブ構造体は、図3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5を参照する)。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カーボンナノチューブフィルムの表面に平行し、該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。ここで、極少のカーボンナノチューブは、ランダム配列されている。この極少のカーボンナノチューブより、隣接する平行なカーボンナノチューブを連通させて、前記カーボンナノチューブフィルム143aをネット状構造に形成させることができる。しかし、図3に示されるように、前記極少のカーボンナノチューブは、前記カーボンナノチューブフィルム143aの構造に対して影響を与えない。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6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7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8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14を参照すると、本実施例の熱音響装置20は、信号装置22と、音波発生器24と、第一電極242と、第二電極244と、第三電極246と、第四電極248と、を含む。本実施例の熱音響装置20の構成、特性、機能は、実施例1の熱音響装置10と同じである。本実施例と実施例1との異なる点は、本実施例の熱音響装置20は四つの電極(第一電極242、第二電極244、第三電極246、第四電極248)を含むことである。前記四つの電極は棒状であり、それぞれ所定の距離で分離して設置されている。前記音波発生器24は前記四つの電極を囲むように、前記四つの電極に電気的に接続されている。さらに、前記第一電極242及び第三電極246は第一導電線249で前記信号装置22の一つの端部に電気的に並列接続されている。前記第二電極244及び第四電極248は第二導電線249’で前記信号装置22のもう一つの端部に電気的に並列接続されている。前記電極を前記信号装置22に並列接続させるので、前記熱音響装置20に印加される電圧が低い。
図15を参照すると、本実施例の熱音響装置30は、信号装置32と、音波発生器34と、第一電極342と、第二電極344と、を含む。本実施例の熱音響装置30の構成、特性、機能は、実施例1の熱音響装置10と同じである。本実施例と実施例1との異なる点は、本実施例の熱音響装置20は支持体36を含むことである。前記音波発生器34は前記支持体36の表面に設置される。前記音波発生器34の形状に応じ、前記支持体36の形状が決定される。前記支持体36は平面状又は/及び湾曲面を有する。前記支持体36は、スクリーン、壁、机、ディスプレイのいずれか一種である。前記音波発生器34を前記支持体36に接触させることができる。
図16を参照すると、本実施例の熱音響装置40は、信号装置42と、音波発生器44と、支持体46と、第一電極442と、第二電極444と、第三電極446と、第四電極448と、を含む。本実施例の熱音響装置40の構成、特性、機能は、実施例3の熱音響装置30と同じである。本実施例と実施例3との異なる点は、前記音波発生器44は前記支持体46を囲むように設置されることである。前記支持体46は、例えば、立方体、錐体、円筒状のような三次元又は二次元の構造である。本実施例において、前記支持体46は円筒状であり、第一電極442と、第二電極444と、第三電極446と、第四電極448とは、それぞれ所定の距離で分離して、前記音波発生器44に電気的に接続される。第一電極442、第二電極444、第三電極446、及び第四電極448が前記信号装置42と接続する方式は、実施例1と同じである。勿論、前記四つの電極に制限されず、前記熱音響装置40に複数の電極を設置することができる。
図17を参照すると、本実施例の熱音響装置50は、信号装置52と、音波発生器54と、支持体56と、第一電極542と、第二電極544と、を含む。本実施例の熱音響装置50の構成、特性、機能は、実施例3の熱音響装置30と同じである。本実施例と実施例3との異なる点は、前記音波発生器54の一部を前記支持体56に設置することにより、前記音波発生器54及び前記支持体56から音収集のスペースを形成することである。前記音波発生器54の周辺が前記支持体56に固定され、その他の部分が懸架されているので、前記音波発生器54の懸架された部分が周辺の媒体と接触する面積が大きい。図22を参照すると、二枚の図2に示されたカーボンナノチューブフィルムは、枠部722に接着されている。前記スペースは、閉鎖的な空間又は開放的な空間である。前記支持体56はU形又はL形である。前記熱音響装置50は二つ以上の前記支持体56を含むことができる。前記支持体56は、木、プラスチック、金属、ガラスのいずれか一種である。図14を参照すると、本実施例において、前記支持体56はL形であり、前記音波発生器54は前記支持体の第一端562から前記第二端564に延伸するので、前記音波発生器54及び前記支持体56から音収集のスペースを形成することができる。前記第一電極542及び第二電極544は前記音波発生器54の表面に設置され、且つ前記信号装置52に電気的に接続されている。これにより、前記音波発生器54によって生じた音は、前記支持体56の内壁で反射されるので、前記熱音響装置50の音響機能を高めることができる。
111 カーボンナノチューブ
112 濡れ層
1124 過渡層
1126 導電層
1128 抗酸化層
12 信号装置
14 音波発生器
142 第一電極
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
144 第二電極
145 カーボンナノチューブ
146 ベース
148 ナノレベルの素子
149 導電線
20 熱音響装置
22 信号装置
24 音波発生器
242 第一電極
244 第二電極
246 第三電極
248 第四電極
249 第一導電線
249’ 第二導電線
30 熱音響装置
32 信号装置
34 音波発生器
342 第一電極
344 第二電極
349 導電線
36 支持体
40 熱音響装置
42 信号装置
44 音波発生器
442 第一電極
444 第二電極
446 第三電極
448 第四電極
449 導電線
50 熱音響装置
52 信号装置
54 音波発生器
542 第一電極
544 第二電極
549 導電線
56 支持体
562 第一端
564 第二端
Claims (2)
- 電気信号装置と、ベース及び該ベースの表面を被覆させた伝導層を含む音波発生器と、を含み、
前記音波発生器が前記電気信号装置に電気的に接続され、
前記ベースが複数のナノレベルの素子を含み、
前記複数のナノレベルの素子が架橋してネット状に形成され、
前記複数のナノレベルの素子は、カーボンナノチューブ又はカーボンファイバーであり、
前記伝導層が金属からなり、
前記カーボンナノチューブ又はカーボンファイバーの表面が前記伝導層で覆われている
ことを特徴とする熱音響装置。 - 電磁信号装置と、ベース及び該ベースの表面を被覆させた伝導層を含む音波発生器と、を含み、
前記ベースが複数のナノレベルの素子を含み、
前記複数のナノレベルの素子が架橋してネット状に形成され、
前記複数のナノレベルの素子は、カーボンナノチューブ又はカーボンファイバーであり、
前記伝導層が金属からなり、
前記カーボンナノチューブ又はカーボンファイバーの表面が前記伝導層で覆われていて、
前記電磁信号装置が、前記音波発生器に電磁信号を放射し、
前記音波発生器が前記電磁信号を熱に変換して、媒体に熱音響効果を生じさせることを特徴とする熱音響装置。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN200910105811.7 | 2009-02-27 | ||
CN2009101058117A CN101820572B (zh) | 2009-02-27 | 2009-02-27 | 热致发声装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010206791A JP2010206791A (ja) | 2010-09-16 |
JP5313944B2 true JP5313944B2 (ja) | 2013-10-09 |
Family
ID=42655473
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010040243A Active JP5313944B2 (ja) | 2009-02-27 | 2010-02-25 | 熱音響装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5313944B2 (ja) |
CN (1) | CN101820572B (ja) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5714928B2 (ja) * | 2011-02-09 | 2015-05-07 | 日東電工株式会社 | 繊維状柱状構造体集合体および放熱部材 |
CN102724614B (zh) * | 2011-03-29 | 2015-06-03 | 清华大学 | 热致发声装置及电子装置 |
CN102724615B (zh) * | 2011-03-29 | 2015-03-11 | 清华大学 | 热致发声装置及电子装置 |
US8811632B2 (en) | 2011-03-29 | 2014-08-19 | Tsinghua University | Thermoacoustic device |
CN102724621B (zh) | 2011-03-29 | 2015-07-01 | 清华大学 | 热致发声装置及电子装置 |
CN102724618B (zh) * | 2011-03-29 | 2015-04-01 | 清华大学 | 热致发声装置及电子装置 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS589822B2 (ja) * | 1976-11-26 | 1983-02-23 | 東邦ベスロン株式会社 | 炭素繊維強化金属複合材料プリプレグ |
JP2003332266A (ja) * | 2002-05-13 | 2003-11-21 | Kansai Tlo Kk | ナノチューブの配線方法及びナノチューブ配線用制御回路 |
CN100411979C (zh) * | 2002-09-16 | 2008-08-20 | 清华大学 | 一种碳纳米管绳及其制造方法 |
JP2005051284A (ja) * | 2003-07-28 | 2005-02-24 | Kyocera Corp | 音波発生器、ならびにそれを用いたスピーカ、ヘッドホンおよびイヤホン |
CN101138896B (zh) * | 2006-09-08 | 2010-05-26 | 清华大学 | 碳纳米管/聚合物复合材料 |
JP2008163535A (ja) * | 2007-01-05 | 2008-07-17 | Nano Carbon Technologies Kk | 炭素繊維複合構造体および炭素繊維複合構造体の製造方法 |
JP4589438B2 (ja) * | 2008-02-01 | 2010-12-01 | ツィンファ ユニバーシティ | カーボンナノチューブ複合物 |
-
2009
- 2009-02-27 CN CN2009101058117A patent/CN101820572B/zh active Active
-
2010
- 2010-02-25 JP JP2010040243A patent/JP5313944B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2010206791A (ja) | 2010-09-16 |
CN101820572B (zh) | 2013-12-11 |
CN101820572A (zh) | 2010-09-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5113132B2 (ja) | フレキシブル熱音響装置及び該フレキシブル熱音響装置を含む熱音響素子を利用した旗 | |
JP5086414B2 (ja) | 熱音響装置 | |
JP5254921B2 (ja) | イヤフォン | |
JP5270495B2 (ja) | スピーカー | |
JP5685612B2 (ja) | 熱音響装置 | |
US8073163B2 (en) | Thermoacoustic device | |
JP5313944B2 (ja) | 熱音響装置 | |
JP5319629B2 (ja) | 壁掛けの電気ストーブ | |
JP5689654B2 (ja) | スピーカー | |
JP5194054B2 (ja) | 音響投影幕及びこれを利用した画像投影システム | |
US8259967B2 (en) | Thermoacoustic device | |
JP2013084627A (ja) | 面熱源 | |
JP5113131B2 (ja) | 照明装置 | |
JP5139408B2 (ja) | 熱音響装置 | |
JP5254940B2 (ja) | 超音波音響装置 | |
JP5385184B2 (ja) | 熱音響装置 | |
JP5107969B2 (ja) | 熱音響装置 | |
TWI380284B (en) | Thermoacoustic device | |
JP2010136368A (ja) | 熱音響装置 | |
JP5270466B2 (ja) | 熱音響装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20120227 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120403 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120703 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20120731 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20121130 |
|
A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20121211 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130319 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130515 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20130604 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130704 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Ref document number: 5313944 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |