JPS58139482A - 圧電送風装置 - Google Patents
圧電送風装置Info
- Publication number
- JPS58139482A JPS58139482A JP57022428A JP2242882A JPS58139482A JP S58139482 A JPS58139482 A JP S58139482A JP 57022428 A JP57022428 A JP 57022428A JP 2242882 A JP2242882 A JP 2242882A JP S58139482 A JPS58139482 A JP S58139482A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- plate
- piezoelectric
- damper
- vibrator
- thin plate
- 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.)
- Pending
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G12—INSTRUMENT DETAILS
- G12B—CONSTRUCTIONAL DETAILS OF INSTRUMENTS, OR COMPARABLE DETAILS OF OTHER APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G12B1/00—Sensitive elements capable of producing movement or displacement for purposes not limited to measurement; Associated transmission mechanisms therefor
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D33/00—Non-positive-displacement pumps with other than pure rotation, e.g. of oscillating type
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
- Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、圧電効果を利用して弾性薄板を励振し送風す
る構造の圧電ファンに関し、特に限定されるものではな
いが、例えば各種エレクトロニクス機器における局所的
な空冷に好適な送風装置に関するものである。
る構造の圧電ファンに関し、特に限定されるものではな
いが、例えば各種エレクトロニクス機器における局所的
な空冷に好適な送風装置に関するものである。
エレクトロニクスの進歩により機器の小型化、高密度化
が進んだ結果、電子回路中で発生する熱量は小体積中に
閉じ込められ大きな１１度上昇が生じ易い傾向にあり、
機器の信頼性のみならず正常な動作にも大きな障害が生
じる。これを防ぐため、様々な放熱対策が施されている
。周知のように、例えば大型の通信機、電源、コンピュ
ータ、自動制御装置、その他の電子機器の場合には、筐
体に冷却用ファンを取付け１強制空冷するのが一般的で
あるが、局所的あるいは比較的小さな発熱の場合には放
熱器の段重や筐体に設けた通風孔による自然冷却で閣に
合わせることも多い。
が進んだ結果、電子回路中で発生する熱量は小体積中に
閉じ込められ大きな１１度上昇が生じ易い傾向にあり、
機器の信頼性のみならず正常な動作にも大きな障害が生
じる。これを防ぐため、様々な放熱対策が施されている
。周知のように、例えば大型の通信機、電源、コンピュ
ータ、自動制御装置、その他の電子機器の場合には、筐
体に冷却用ファンを取付け１強制空冷するのが一般的で
あるが、局所的あるいは比較的小さな発熱の場合には放
熱器の段重や筐体に設けた通風孔による自然冷却で閣に
合わせることも多い。
従来の空冷用ファンは、モータのロータ軸に羽根車を取
付けて軸流送風する構造のものが一般的であり、風量を
大きくできるという利点がある反面、モータの消費電力
が大きく、小型化しにくいという欠点があった。
付けて軸流送風する構造のものが一般的であり、風量を
大きくできるという利点がある反面、モータの消費電力
が大きく、小型化しにくいという欠点があった。
前述のように、エレクトロニクス装置の小型化は時代の
趨勢であるから、より横機的に推し進められ、そのため
狭い部分で局所的に大きな発熱が生じることもあり、従
来技術ではうまく対応できない場合もある。
趨勢であるから、より横機的に推し進められ、そのため
狭い部分で局所的に大きな発熱が生じることもあり、従
来技術ではうまく対応できない場合もある。
本発明は、このような従来技術の実情に鑑みなされたも
のであって、その目的は、構造が簡申で消費電力が非常
に少なく、従来のモータ駆動型のファンに比べ小型化、
薄型化を図ることができ、特に狭い部分の局所冷却が可
能となるような新しい構造の送風装置を提供することに
ある。
のであって、その目的は、構造が簡申で消費電力が非常
に少なく、従来のモータ駆動型のファンに比べ小型化、
薄型化を図ることができ、特に狭い部分の局所冷却が可
能となるような新しい構造の送風装置を提供することに
ある。
上記目的を達成すべく案出された本発明は、弾性薄板の
一部に圧電板を貼着して振動子を形成するとともに、該
弾性薄板を、ダンパ部を介して固定台により片持構造で
支持し、前記圧電振動子に交流駆動電圧を印加すること
によって弾性薄板の先端部を揺振させ、空気を送り出す
よう構成されている。
一部に圧電板を貼着して振動子を形成するとともに、該
弾性薄板を、ダンパ部を介して固定台により片持構造で
支持し、前記圧電振動子に交流駆動電圧を印加すること
によって弾性薄板の先端部を揺振させ、空気を送り出す
よう構成されている。
以下、図面に基づき本発明について詳述する。
本発明は、第１図に示す原理図から明らかなように、弾
性薄板１の一部に圧電板２を貼着して振動子を形成し、
ダンパ部３を介して固定台４により片持構造で支持され
てなる。図示されている振動子は、弾性薄板１の両面に
それぞれ薄ε）圧電板２を貼設した所謂バイモルフ構造
のものであるが、弾性薄板１の片面のみに圧電板を貼設
した所謂ユニモルフ構造のものでもよい。
性薄板１の一部に圧電板２を貼着して振動子を形成し、
ダンパ部３を介して固定台４により片持構造で支持され
てなる。図示されている振動子は、弾性薄板１の両面に
それぞれ薄ε）圧電板２を貼設した所謂バイモルフ構造
のものであるが、弾性薄板１の片面のみに圧電板を貼設
した所謂ユニモルフ構造のものでもよい。
弾性薄板１としては一般には金属薄板が用いられるが、
合成樹脂等の薄板でもよい。その場合、弾性薄板に導電
性を付与する必要があるのなら、合成樹脂板の表面に金
属箔を貼着したり、あるいはメッキ処理を施せばよい。
合成樹脂等の薄板でもよい。その場合、弾性薄板に導電
性を付与する必要があるのなら、合成樹脂板の表面に金
属箔を貼着したり、あるいはメッキ処理を施せばよい。
ダンパ部３は弾性薄板１の振動が直接固定台４に伝達さ
れないようにするためのもので、原理的には無くてもか
まわないが、実際に１１ｇｇ＋を組立てるときには不可
欠である。もしダンパ部３が無いと、弾性薄板１の大き
な振幅の振動は、固定台４で片持支持されることになる
から、その近傍で材料の疲労が大きく、使用中破断する
虞があり、信頼性の点で問題が生じる。ダンパ部３の設
置によってこの問題は解決され、弾性薄板１の耐疲労性
を大幅に向上させることができると共に、弾性薄板１の
屈曲振幅を更に大きくすることができる効果を生じる。
れないようにするためのもので、原理的には無くてもか
まわないが、実際に１１ｇｇ＋を組立てるときには不可
欠である。もしダンパ部３が無いと、弾性薄板１の大き
な振幅の振動は、固定台４で片持支持されることになる
から、その近傍で材料の疲労が大きく、使用中破断する
虞があり、信頼性の点で問題が生じる。ダンパ部３の設
置によってこの問題は解決され、弾性薄板１の耐疲労性
を大幅に向上させることができると共に、弾性薄板１の
屈曲振幅を更に大きくすることができる効果を生じる。
このような装置を駆動するには、弾性薄板１から引出し
た端子５と、自圧電板２０表面電極から共通に引出した
端子６との闇に交流電圧を印加すればよい。端子６に正
電圧、端子５に負電圧が加わったとき、圧電板２の分極
方向によっても異なるが、例えば振動子が上向きに反る
とすると、逆に端子６に負電圧、端子５に正電圧が加わ
ると振動子は下向きに反る。このようにして振動子は印
加した交流電圧の周波数のサイクルで振動することにな
る。
た端子５と、自圧電板２０表面電極から共通に引出した
端子６との闇に交流電圧を印加すればよい。端子６に正
電圧、端子５に負電圧が加わったとき、圧電板２の分極
方向によっても異なるが、例えば振動子が上向きに反る
とすると、逆に端子６に負電圧、端子５に正電圧が加わ
ると振動子は下向きに反る。このようにして振動子は印
加した交流電圧の周波数のサイクルで振動することにな
る。
交流駆動源としては、商用電源をそのまま用いるのがよ
い。そうすれば駆動回路が全く不要となる。その場合、
振動系の機械的自由振動周波数を前記商用電源周波数と
一致させるか、もしくは商用電源周波数の３倍の周波数
と一致させるように調整する。これにより振動子の振動
が弾性薄板１の振動のトリガーとして働き、共振によっ
て弾性薄板１の先端は大きく揺振し、矢印Ｗ方向に空気
を送り出すことができる。
い。そうすれば駆動回路が全く不要となる。その場合、
振動系の機械的自由振動周波数を前記商用電源周波数と
一致させるか、もしくは商用電源周波数の３倍の周波数
と一致させるように調整する。これにより振動子の振動
が弾性薄板１の振動のトリガーとして働き、共振によっ
て弾性薄板１の先端は大きく揺振し、矢印Ｗ方向に空気
を送り出すことができる。
本発明に係る圧電送風装習の原理は上記の通りである。
かかる原理を用いて具体的に装置を構成するには第２図
あるいは第３図のようにすればよい。第２図に示す実施
例は、金属製の弾性薄板１の一部（基端寄りの位１）を
プレス加工等により波形に成形してダンパ部３とし、基
端部を固定台４で片持構造で支・持するとともに、弾性
薄板１の中央部の前記ダンパ部３に“近接した位置の両
面に圧電板２を貼着した構造である。
あるいは第３図のようにすればよい。第２図に示す実施
例は、金属製の弾性薄板１の一部（基端寄りの位１）を
プレス加工等により波形に成形してダンパ部３とし、基
端部を固定台４で片持構造で支・持するとともに、弾性
薄板１の中央部の前記ダンパ部３に“近接した位置の両
面に圧電板２を貼着した構造である。
第３図に示す実施例は、２枚の弾性薄板１ａ。
１ｂをシリコンゴム等よりなるダンパ部３で連結し、一
方の弾性薄板１ｂを固定台４で支持するとともに、他方
の弾性薄板１ａのダンパ部３の近傍位胃両面に圧電板２
を貼着した構造である。これらの装置は、第１図の原理
説明図で示したと同様、圧電板２と弾性薄板１間に交流
電圧を印加することによって駆動することができる。
方の弾性薄板１ｂを固定台４で支持するとともに、他方
の弾性薄板１ａのダンパ部３の近傍位胃両面に圧電板２
を貼着した構造である。これらの装置は、第１図の原理
説明図で示したと同様、圧電板２と弾性薄板１間に交流
電圧を印加することによって駆動することができる。
以上本発明の好ましい二つの実施例について説明したが
、本発明はかかる構造のみに限定されるものでないこと
勿論である。例えば、振動子は上記のようなバイモルフ
構造のほか、ユニモルフ構造とすることもできるし、ダ
ンパ部を固定台で固着するような構成でもよい。また、
弾性薄板の先端形状を第４図に示すような扇形とすると
送風最を多くすることができる。
、本発明はかかる構造のみに限定されるものでないこと
勿論である。例えば、振動子は上記のようなバイモルフ
構造のほか、ユニモルフ構造とすることもできるし、ダ
ンパ部を固定台で固着するような構成でもよい。また、
弾性薄板の先端形状を第４図に示すような扇形とすると
送風最を多くすることができる。
本発明は上記のように、圧電振動子に直接交流電圧を加
える構成であるため構造が簡単であり、また圧電板のも
つ静電容量が小さいから、消費電力が極めて少なくて済
み、従来のモータ駆動型のファンに比べて小型化、薄型
化を図ることができ、それ故、狭く複雑な筐体内であっ
ても取付方向を気にせずかなり自由に組込むことができ
、とりわけ狭い部分の局部冷却において楊めて有効であ
るなど、すぐれた効果を奏しうるものである。
える構成であるため構造が簡単であり、また圧電板のも
つ静電容量が小さいから、消費電力が極めて少なくて済
み、従来のモータ駆動型のファンに比べて小型化、薄型
化を図ることができ、それ故、狭く複雑な筐体内であっ
ても取付方向を気にせずかなり自由に組込むことができ
、とりわけ狭い部分の局部冷却において楊めて有効であ
るなど、すぐれた効果を奏しうるものである。
第１図は本発明の原理説明図゛、第２図は本発明の一実
施例を示す説明図、第３図は他の実施例を示す説明図、
第４図は弾性薄板の他の例を示す説明図である。 １・・・弾性薄板、２・・・圧電板、３・・・ダンパ部
、４・・・固定台。
施例を示す説明図、第３図は他の実施例を示す説明図、
第４図は弾性薄板の他の例を示す説明図である。 １・・・弾性薄板、２・・・圧電板、３・・・ダンパ部
、４・・・固定台。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、弾性薄板の一部に圧電板を貼着して振動子を形成す
るとともに、該弾性薄板を、ダンパ部を介して固定台に
より片持構造で支持し、前記圧電振動子に交流駆動電圧
を印加して弾性薄板の先端部を揺振させることを特徴と
する圧電送風装置。 ２、交流駆動電圧は商用電源電圧であり、振動系の機械
的自由振動周波数を商用電源周波数もしくはその３倍の
周波数に共振させるようにした特許請求の範囲第１項記
載の圧電送風装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57022428A JPS58139482A (ja) | 1982-02-15 | 1982-02-15 | 圧電送風装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57022428A JPS58139482A (ja) | 1982-02-15 | 1982-02-15 | 圧電送風装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58139482A true JPS58139482A (ja) | 1983-08-18 |
Family
ID=12082416
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57022428A Pending JPS58139482A (ja) | 1982-02-15 | 1982-02-15 | 圧電送風装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58139482A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5008582A (en) * | 1988-01-29 | 1991-04-16 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Electronic device having a cooling element |
| US7321184B2 (en) * | 2005-08-09 | 2008-01-22 | Intel Corporation | Rake shaped fan |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54164008A (en) * | 1977-05-26 | 1979-12-27 | Rca Corp | Fan employing high polymer piezobimorph element |
-
1982
- 1982-02-15 JP JP57022428A patent/JPS58139482A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54164008A (en) * | 1977-05-26 | 1979-12-27 | Rca Corp | Fan employing high polymer piezobimorph element |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5008582A (en) * | 1988-01-29 | 1991-04-16 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Electronic device having a cooling element |
| US7321184B2 (en) * | 2005-08-09 | 2008-01-22 | Intel Corporation | Rake shaped fan |
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