説明

プレート駆動装置、噴流発生装置及び電子機器

【課題】合成噴流を発生する噴流発生装置であって、気体の吐出量を増やすことができる噴流発生装置、これに搭載されるプレート駆動装置、噴流発生装置を搭載する電子機器を提供すること。
【解決手段】噴流発生装置10は、筐体5を備え、筐体5の前面にはノズル体2が装着されている。筐体5内には電磁アクチュエータ16により駆動される第1のアーム7及びこの第1のアーム7に連動する第2のアームが設けられている。第1のアーム7及び第2のアーム8には気体に圧力変化を与えるプレート4が接続されている。支点軸7a及び8aを支点とした第1のアーム7及び第2のアーム8によるてこの原理が用いられるので、少ない駆動エネルギーでプレート4の移動量を大きくすることができ、その分、空気の吐出量も増える。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、気体の噴流を発生する噴流発生装置、これに搭載されるプレート駆動装置、噴流発生装置を搭載する電子機器に関する。
【背景技術】
【0002】
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。
【0003】
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する。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。
【特許文献1】特開2005−256834号公報(段落[0079]、図1)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
かかる噴流発生装置において、どのようにして気体の吐出量を増やすか、あるいはどのようにして小型化または薄型化するかが重要な課題となってくる。
【0005】
以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、気体の吐出量を増やすことができる噴流発生装置、これに搭載されるプレート駆動装置、噴流発生装置を搭載する電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記目的を達成するため、本発明に係るプレート駆動装置は、動力源と、気体の噴流を発生させるために前記気体に圧力変化を与えるプレートと、支点となる第1の支点軸を有し、前記動力源により動力が加えられ、前記第1の支点軸に対して前記動力が加えられる側とは反対側で前記プレートに接続された第1のアームとを具備する。
【0007】
本発明では、第1の支点軸を支点とした第1のアームによるてこの原理が用いられるので、少ない駆動エネルギーでプレートの移動量を大きくすることができ、その分、気体の吐出量も増える。また、第1のアームにプレートが接続されているので、第1のアームや駆動源の配置が適切に設定されることで、小型化または薄型化を実現することができる。
【0008】
駆動源の駆動方式としては、例えば電磁作用、圧電作用または静電作用を利用することができる。
【0009】
気体は、例えば空気が挙げられるが、これに限らず、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。
【0010】
本発明において、プレート駆動装置は、前記第1のアームと前記プレートとが相対的に動くように、前記第1のアームと前記プレートとを接続する第1の接続軸と、前記プレートに接続された第2の接続軸と、前記プレートに対して相対的に動いて前記第1のアームにより移動する前記プレートの姿勢を保つように、前記第2の接続軸を介して前記プレートに接続された第2のアームとをさらに具備する。第2のアームによりプレートの姿勢が保たれながらプレートが移動できるので、効率良く気体に圧力変化を与えることができ、気体の吐出量を増やすことができる。「プレートの姿勢と保つ」とは、プレートの主面の向きをほぼ一定の向きに保つという意味である。これにより、プレートの主面の向きが変わりながら動く場合に比べ、気体の噴出量を増やすことができる。
【0011】
本発明において、プレート駆動装置は、前記第1のアームと前記第2のアームとが相対的に動くように、前記第1及び第2のアームを連結する連結軸をさらに具備し、前記第1のアームは、前記第1の接続軸が配置される第1の端部を有し、前記第2のアームは、支点となる第2の支点軸と、前記第2の支点軸に対して前記連結軸が配置される側とは反対側に、前記第2の接続軸が配置される第2の端部とを有する。第1及び第2の端部においてそれぞれ第1及び第2の接続軸によりプレートが接続されることにより、プレートの幅(第1または第2の支点軸にほぼ直交する方向の幅)を広くすることができる。これにより、気体の吐出量が増える。また、連結軸が設けられることにより、上記のようにプレートの姿勢が保たれる場合において、第1のアームが動くときの力を利用して第2のアームを動かすことができる。これにより、第2のアームを動かす別の動力源が不要となる。なお、本発明では、第1のアームと第2のアームとの相対的な配置は、種々考えられ、例えば第1のアームと第2のアームとがX字状にクロスするパンタグラフのような形態も考えられる。すなわち、その場合、クロスする部分に連結軸が接続されることになる。
【0012】
本発明において、前記第1のアームは、前記第1の端部とは反対側の第3の端部を有し、前記第2のアームは、前記第2の端部とは反対側の第4の端部を有し、前記連結軸は、前記第3及び第4の端部に接続されている。本発明では、上記したパンタグラフのような形態に比べ、連結軸が同じ側で端部に配置されることにより、第1及び第2の支点軸間の距離を極力短くすることができるので、プレート駆動装置を小型化することができる。
【0013】
本発明において、前記第1のアームは、前記第1の端部とは反対側の第3の端部を有し、前記第1の支点軸から前記第3の端部までの長さより、前記第1の支点軸から前記第1の端部までの長さが長く形成されている。これにより、駆動源によって駆動される位置である第3の端部側の移動量を極力小さくしながら、第1の接続軸で接続される前記プレートの移動量を大きくすることができ、気体の吐出量を増やすことができる。すなわち、第1のアームの、駆動源によって駆動される位置が第3の端部に近いほど、駆動源による少ない駆動量で、プレートの移動量を大きくすることが可能となる。
【0014】
本発明において、前記第2のアームは、前記第2の端部とは反対側の第3の端部を有し、前記第2の支点軸から前記第3の端部までの長さより、前記第2の支点軸から前記第2の端部までの長さが長く形成されていてもよい。
【0015】
本発明において、前記駆動源は、前記第1の支点軸の軸方向に沿って設けられた長尺状のコイルと、前記第1の支点軸の軸方向に沿って前記コイルに電磁力を発生させるための長尺状の磁気回路部材と、前記コイル及び前記第1のアームを一体的に連結する連結部材とを有する。これにより、例えば、第1の支点軸の軸方向に沿って幅の広いプレートを設置することができる。
【0016】
本発明の他の観点に係るプレート駆動装置は、動力源と、気体の噴流を発生させるために前記気体に圧力変化を与えるプレートと、てこの原理により前記プレートを移動させるように、前記動力源の動力を前記プレートに伝達するリンク機構とを具備する。本発明において、リンク機構が、上述した第1のアーム等を有する。
【0017】
本発明のさらに別の観点に係るプレート駆動装置は、動力源と、気体の噴流を発生させるために前記気体に圧力変化を与えるプレートと、支点となる第1の支点軸を有し、前記動力源により動力が加えられ、前記第1の支点軸に対して前記動力が加えられる側とは反対側で前記プレートに接続された、対向する一対の第1のアームとを具備する。本発明では、一対の第1のアームによりプレートが支持される構成になっているので、プレートを効率良く動かすことができる。その分、低消費電力で所期の気体の吐出量を達成することができる。
【0018】
本発明において、前記駆動源は、前記第1の支点軸の軸方向に沿って、前記一対の第1のアーム間に設けられた長尺状のコイルと、前記第1の支点軸の軸方向に沿って、前記一対の第1のアーム間に設けられ、前記コイルに電磁力を発生させるための長尺状の磁気回路部材と、前記コイル及び前記一対の第1のアームを一体的に連結する連結部材とを有する。これにより、一対の第1のアーム間に、第1の支点軸の軸方向に沿って幅の広いプレートを設置することができる。
【0019】
本発明に係る噴流発生装置は、動力源と、開口を有し、内部に気体が含まれた筐体と、前記筐体内に配置され、前記開口を介して前記気体を脈流として吐出させるために前記気体に圧力変化を与えるプレートと、支点となる第1の支点軸を有し、前記動力源により動力が加えられ、前記第1の支点軸に対して前記動力が加えられる側とは反対側で前記プレートに接続された第1のアームとを具備する。
【0020】
本発明において、噴流発生装置は、前記筐体に装着され、前記プレートを支持する支持部材をさらに具備し、前記筐体は、前記開口を複数有するとともに、前記プレート及び前記支持部材により前記プレートの移動方向の一側とその反対側で前記筐体内が気密に分割されることで形成された、前記各開口にそれぞれ連通する複数のチャンバを有する。これにより、複数のチャンバからそれぞれ各開口を介して効率良く気体が吐出される。
【0021】
本発明において、前記第1のアームは前記筐体内に配置され、前記支持部材は、前記2つのチャンバの間で前記気体が流通しないように、前記第1のアームが動く範囲を覆う袋部を有する。これにより、第1のアームが筐体内に配置される場合であっても、支持部材により筐体内を気密に分割して複数のチャンバを形成することができる。
【0022】
本発明において、噴流発生装置は、前記第1のアームを所定の位置に位置決めする位置決め機構をさらに具備する。これにより、プレートを位置決めすることができ、また支持することができる。位置決め部材としては、例えばバネ等の弾性体等がある。
【0023】
本発明に係る電子機器は、発熱体と、動力源と、開口を有し、内部に気体が含まれた筐体と、前記筐体内に配置され、前記開口を介して前記発熱体に向けて前記気体を脈流として吐出させるために前記気体に圧力変化を与えるプレートと、支点となる第1の支点軸を有し、前記動力源により動力が加えられ、前記第1の支点軸に対して前記動力が加えられる側とは反対側で前記プレートに接続された第1のアームとを具備する。
【発明の効果】
【0024】
以上のように、本発明によれば、気体の合成噴流を発生する噴流発生装置において、その気体の吐出量を増やすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0025】
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。
【0026】
図1は、本発明の一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、その噴流発生装置を示す断面図である。
【0027】
噴流発生装置10は、プレート駆動装置15を収容する収容体3、収容体3の上部に装着されるカバー1を備えている。収容体3とカバー1とで筐体5が構成される。収容体3の前面3aは開口3bが形成され、その開口3bを覆うようにノズル体2が筐体5に装着される。ノズル体2には、複数の空気の流路2aが一列に並ぶように形成されている。図3に示すように、筐体5内のチャンバ5aはノズル体2の流路2aを介して筐体5の外部と連通している。このように筐体5とノズル体2とを別体にすることにより、プレート駆動装置15及び筐体5が作製されてプレート駆動装置15が筐体5に収容された後、筐体5にノズル体2が装着されれば、噴流発生装置10の製造が容易になる。
【0028】
なお、ノズル体2がなく、筐体5の前面3aに壁があり、その壁に空気を流通させるための開口がある形態でもよい。
【0029】
図4は、噴流発生装置10のうち、収容体3及びこれに収容されたプレート駆動装置15を示す平面図である。図5は、プレート駆動装置15の駆動源となる電磁アクチュエータを示す断面図(図4におけるA−A線断面図)である。
【0030】
電磁アクチュエータ16は、収容体3の背面3d側であって収容体3の床面3cに設置されている。電磁アクチュエータ16の両側には、電磁アクチュエータ16とプレート4とをつなぐリンク機構となる第1のアーム7、17、第2のアーム8、18が配置されている。
【0031】
電磁アクチュエータ16は、長尺状で上部が開口したメインヨーク12を有する。メインヨーク12内には長尺状のマグネット14が配置され、マグネット14上にはトップヨーク19が装着されている。トップヨーク19は例えば長尺状で平板状でなる。図4では、トップヨーク19は図示されていない。マグネット14は、図示するように装置の厚さ方向に着磁されている。マグネット14、メインヨーク12及びトップヨーク19により磁気回路が形成される。この磁気回路を横切るように、すなわち、メインヨーク12及びトップヨーク19の間には長尺状のコイル13が配置されている。コイル13には連結部材6が固定され、連結部材6は一対の第1のアーム7及び17にも固定されている。つまり、連結部材6は、コイル13、一対の第1のアーム7及び17を一体的に連結する。このような電磁アクチュエータ16の構成により、例えばコイル13が通電されると、連結部材6が図5中、ほぼ上下方向に振動する。厳密には、後述するように、一対の第1のアーム7及び17の支点軸7aを支点として回動する。
【0032】
なお、第1のアーム17及び第2のアーム18は、第1のアーム7及び第2のアーム8の構造や機能と同様であるので、これ以降の説明においては、特段の場合を除いては第1のアーム7及び第2のアーム8のみを用いて説明する。
【0033】
筐体5は、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、プレート駆動装置15の駆動により発生する音、あるいはプレート4が振動する(移動する)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る。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収容体3が作製される場合は、収容体3とノズル体2とを一体成型することが可能である。高温での使用や、特殊用途では、筐体5は、セラミックスであってもよい。
【0034】
筐体5が熱伝導性の高い材料、例えば金属でなる場合、プレート駆動装置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。この場合、カバー1及び収容体3のうちいずれか一方が金属でなっていてもよい。金属としては、アルミニウム、銅、ステンレス等が挙げられる。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。
【0035】
プレート4の材料としては、樹脂、金属、セラミックス、紙等が考えられる。紙の場合、軽量化されエネルギー効率が向上する。第1のアーム7等、その他の部材は樹脂でよいが、金属でもよい。
【0036】
電磁アクチュエータ16の磁気回路からの漏れ磁界が機器の他のデバイスに影響する場合は、漏れ磁界を無くす工夫が必要である。その一つが、筐体5を磁性材料、例えば鉄等にすることである。これにより、漏れ磁界はかなりのレベルで低減される。収容体3が金属でなる場合、その材料はアルミニウム、またはステンレス等の非磁性体がよい。プレート駆動装置15の磁気回路の一部であるヨークの磁束が収容体3に流れないようにするためである。
【0037】
図6は、第1のアーム7及び第2のアーム8を示す平面図である。第1のアーム7は、収容体3内において第2のアーム8の外側に配置され、第1のアーム7の長さは、第2のアーム8の長さより長く形成されている。本実施の形態では、第1のアーム7の長さは第2のアーム8の長さの約2倍強になっている。しかし、この長さに限定されない。
【0038】
第1のアーム7は第1の支点軸7aを有する。図4等に示すように、例えば収容体3の側壁3eに穴や軸受が設けられ、その穴または軸受に第1の支点軸7aが接続されている。第2のアーム8は、第2の支点軸8aを有し、例えば収容体3の床面3c上に固定された軸受21等に接続されている。第1のアーム7は、収容体3の開口3b側の端部(前端)7bに、プレート4に接続される接続軸7dを有している。同様に、第2のアーム8は、その端部(前端)8bに、プレート4に接続される接続軸8dを有している。プレート4はフラット状で、そのプレート4の両側で、第1のアーム7及び17の接続軸7d及び17d、第2のアーム8及び18の接続軸8d及び18dに接続されている。例えばプレート4に、接続軸7d、8d等が挿通される穴や軸受等が設けられていればよい。第1のアーム7と第2のアーム8は、収容体3の背面側3dのそれぞれの端部(後端)7c及び8cにおいて連結軸25によって連結されている。これにより、第1のアーム7及び第2のアーム8が相対的に回動できるように構成されている。
【0039】
図6に示すように、第1のアーム7については、第1の支点軸7aから前端7bまでの長さをd1、第1の支点軸7aから後端7cまでの長さをd2とすると、d1>d2に形成されている。第2のアーム8については、第2の支点軸8aから前端8bまでの長さをd3、第2の支点軸8aから後端8cまでの長さをd4とすると、d3>d4に形成されている。また、後述するようにプレート4がほぼ水平姿勢で移動するように、第1のアーム7に対する第2のアーム8の長さの比、第1の支点軸7aに対する第2の支点軸8aの位置、連結軸25の位置等が適宜設定されている。
【0040】
次に、以上のように構成された噴流発生装置10の動作を説明する。図7(A)は、図3に示す、第1のアーム7及び第2のアーム8の静止状態(初期状態)を示し、図7(B)は、プレート4が下へ移動した状態を示す。
【0041】
図7(A)に示す状態から、電磁アクチュエータ16のコイル13に例えば交流電流が流れると、図7(B)に示すように、コイル13、連結部材6、第1のアーム7(及び17)が一体的に、第1の支点軸7aを支点として回動する。第1のアーム7の動きに伴って、第1のアーム7に連結軸25を介して接続された第2のアーム8が、第2の支点軸8aを支点として回動する。これにより、第1のアーム7及び第2のアーム8に接続されたプレート4が下方向に移動する。プレート4が下方向に移動すると、図3に示すチャンバ5a内の、特にプレート4の下方の空気に圧力変化が発生し、圧縮されてノズル体2の複数の流路2aを介して空気が吐出される。吐出された空気は噴流発生装置10の周囲の空気を巻き込み、合成噴流となって、この合成噴流が図示しない発熱体に供給される。これにより、発熱体が効率良く冷却される。コイル13に流れる電流の極性の反転が周期的に起こることで、プレート4が振動し、流路2aを介して空気が脈流として吐出される。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。
【0042】
以上のように、本実施の形態では、支点軸7a及び8aを支点とした第1のアーム7及び第2のアーム8によるてこの原理が用いられるので、少ない駆動エネルギーでプレート4の移動量を大きくすることができ、その分、空気の吐出量も増える。
【0043】
本実施の形態では、電磁アクチュエータ16が、プレート4の振動方向(噴流発生装置10の厚さ方向)にほぼ垂直な面内でプレート4と並ぶように配置されている。これにより、噴流発生装置10の薄型化を実現することができる。また、プレート4の両側で各アームによって支持される構造となっているので、すなわち、各アームが上記振動方向にほぼ垂直な面内で並ぶように配置されているので、プレート駆動装置15及び噴流発生装置10の薄型化に寄与する。
【0044】
本実施の形態では、第1のアーム7及び第2のアーム8の協働により、プレート4がほぼ水平姿勢を保ちながら振動することができる。したがって、筐体5内の空気に効率良く圧力変化を与えることができ、空気の吐出量を増やすことができる。
【0045】
本実施の形態では、連結軸25により第1のアーム7及び第2のアーム8が連結されていることにより、第1のアーム7が動くときの力を利用して第2のアーム8を動かすことができる。これにより、第2のアーム8を動かす別の動力源が不要となる。
【0046】
本実施の形態では、図6で説明したように第1のアーム7はd1>d2となっている。これにより、電磁アクチュエータ16によって駆動される位置である、第1のアーム7の後端7c側の移動量を極力小さくしながら、プレート4の移動量を大きくすることができ、気体の吐出量を増やすことができる。すなわち、第1のアーム7の、電磁アクチュエータ16によって駆動される位置が後端7cに近いほど、少ない駆動量で、プレート4の移動量を大きくすることが可能となる。第2のアームについても、同様のことが言える。つまり、d3>d4とされているので、第2のアーム8の後端8cの少ない移動量で、プレート4の移動量を大きくすることができる。
【0047】
本実施の形態では、連結軸25が、第1のアーム7及び第2のアーム8の後端7c及び8cに接続されているので、プレート駆動装置15及び噴流発生装置10を小型化することができる。すなわち、第1のアーム7及び第2のアーム8がX字状にクロスするパンタグラフのような形態も考えられるが、そのようなパンタグラフ形式に比べ、本実施形態では、第1の支点軸7a及び第2の支点軸8a間の距離を極力短くすることができるので、装置を小型化することが可能となる。
【0048】
本実施の形態では、一対の第1のアーム7、17、一対の第2のアーム8、18によりプレート4を支持する構成としたので、幅の広いプレート4を設置することができる。また、効率良く、かつ、安定してプレート4を移動させることができ、その分、低消費電力で所期の空気の吐出量を達成することができる。
【0049】
図8は、本発明の他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9は、その噴流発生装置を示す断面図である。これ以降の説明では、上記噴流発生装置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。
【0050】
噴流発生装置20の筐体35は、天井及び床のないベース部材33に上カバー31及び下カバー36が装着されて構成される。筐体35の前面33aにはノズル体32(図9参照)が装着されている。噴流発生装置20の筐体35が、上記噴流発生装置10と同様な筐体5を備えていてもよい。ノズル体32は、上下に2段にそれぞれ複数の流路32a及び32bが形成されている。ベース部材33には、仕切り壁33eが設けられている。この仕切り壁33eにより、ベース部材33の背面33d側に、電磁アクチュエータ16が設置される駆動チャンバ43が形成され、前面33a側に、プレート4が振動するエアチャンバ40が形成される。
【0051】
電磁アクチュエータ16の構成は、上述した電磁アクチュエータとほぼ同様の構成を有している。また、電磁アクチュエータ16に連結部材6を介して接続された、一対の第1のアーム7、17や、一対の第2のアーム8、18も、上述したものと同様の構成を有している。一対の第1のアーム7、17は、駆動チャンバ43内で連結部材6に接続され、かつ、エアチャンバ40内でプレート4に接続されている。一対の第1のアーム7、17、一対の第2のアーム8、18は、仕切り壁33eに開けられた穴33fを介して、駆動チャンバ43からエアチャンバ40へ延設されている。
【0052】
本実施の形態に係る噴流発生装置20の主な特徴は、プレート4を支持する支持部材38が設けられている点である。
【0053】
図10は、プレート4及びその支持部材38を示す平面図である。図11は、支持部材38の正面図である。支持部材38は、ゴムや柔軟性のある樹脂等でなる弾性体であり、プレート4が移動するときに伸縮できるような材料であればよい。支持部材38は、上側の部材38a及び下側の部材38bでなり、これら上側の部材38aと下側の部材38bが軸部分38kで折り曲げられて構成されている。プレート4は、その折り曲げられた上側の部材38aと下側の部材38bとの間に配置される。上側の部材38aと下側の部材38bのほぼ中央には開口38cがそれぞれ形成され、それらの開口38c付近において、例えば接着剤等により、あるいは圧着、溶着等によってプレート4の外周部4aが支持部材38に装着されている。それらの開口38cにより、プレート4の主面4bとその裏面4cが露出している。
【0054】
支持部材38は、両側に袋部38d及び38eを有する。この袋部38d及び38eは、その側面に開口38g及び38hをそれぞれ有しており、支持部材38が図12に示すようにベース部材33に取り付けられることでそれらの開口38g及び38hが塞がれ、袋の内部が密閉される。袋部38dは、第1及び第2のアーム7及び8を収容し、袋部38eは反対側の第1及び第2のアーム17及び18を収容する。袋部38dの内部空間は、第1及び第2のアーム7及び8が、図7で示した動きができるような大きさに形成されている。袋部38eも同様に、第1及び第2のアーム17及び18が、図7で示した動きができるような大きさに形成されている。
【0055】
図9及び図12に示すように、支持部材38の前側の部分(軸部)38kは、フレーム37及び39によってその形が保持されるとともにベース部材33に固定される。支持部材38の後ろ側の部分38jは、仕切り壁33eに取り付けられる。軸部38k、後ろ側の部分38jは、接着剤、溶着、あるいは圧接等によってベース部材33に取り付けられる。これにより、図9に示すようにエアチャンバ40が気密に分割され、上下2つのチャンバ41及び42が形成される。上述したノズル体32の上段の複数の流路32aは、チャンバ41に連通し、下段の複数の流路32bは、チャンバ42に連通する。
【0056】
このような構成によれば、プレート4が例えば下方に移動することにより、チャンバ41内の圧力は減少し、チャンバ42の圧力は増加する。これにより流路32a介して筐体35の外部の空気がチャンバ41内に流れ込み、チャンバ42にある空気が流路32bを介して外部に噴出される。逆に、プレート4が上方に移動することにより、チャンバ41の圧力は増加し、チャンバ42の圧力は減少する。これによりチャンバ41にある空気が流路32aを介して外部に吐出され、流路32bを介して外部の空気がチャンバ42内に流れ込む。このように流路32a及び32bから交互に脈流として空気が吐出される。
【0057】
一方、流路32a及び32bから空気が吐出されるときに、流路32a及び32bから独立して、主に空気流による騒音が発生する。しかしながら、流路32a及び32bと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、騒音が抑制され、静音化を図ることができる。
【0058】
図14は、他の実施形態に係る電磁アクチュエータを示す断面図である。この電磁アクチュエータでは、下部ヨーク26及び上部ヨーク27が対面して接合されたメインヨーク28内に、プレート状のヨーク19を挟む2つのマグネット44及び45が配置されている。下部ヨーク26及び上部ヨーク27、プレート状ヨーク、マグネット44及び45は、上記実施の形態と同様に、長尺状に形成されていればよい。このように、マグネットを増やし、より磁束密度の高い磁気回路が形成されることにより、電磁アクチュエータのエネルギー変換効率を高めることができる。なお、連結部材6はコイル13の横に固定されればよい。
【0059】
図14(A)〜(C)は、他の実施の形態に係る噴流発生装置を示す断面図である。
【0060】
これらは、第1のアーム7等を所定の位置に位置決めしておく位置決め機構の各種形態を示している。この位置決め機構は、噴流発生装置が非動作状態、あるいは初期状態にあるときに、第1のアーム7がある位置に留めておくための機構である。
【0061】
図14(A)に示す形態では、例えば第1のアーム7の前端7bにコイルバネ47の一端が取り付けられ、コイルバネ47の他端は例えば筐体5の適当な位置に固定される。
【0062】
図14(B)に示す形態では、第1のアーム7と、筐体5の床面3cとの間にコイルバネ47が設置されている。
【0063】
図14(C)に示す形態では、第1のアーム7の前端7bと、筐体5の適当な位置との間に板バネ48が設置されている。
【0064】
図15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。
【0065】
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。
【0066】
プレート4は平でなくてもよく、そのプレートの主面の全部または一部が曲面状であったり、その主面が折れ曲げられたような複数の面を有する等の形態も考えられる。
【0067】
一対の第1のアーム7、17、一対の第2のアーム8、18が設けられる構成を示したが、必ずしも2対は必要ではない。例えば、一対の第1のアーム7、17だけ設けられ、プレート4が第1のアーム7及び17に対して回動せずに固定された形態も考えられる。あるいは、一対の第1のアーム7、17だけ設けられる場合に、プレート4が第1のアーム7及び17に対して固定ではなく回動可能に設けられ、プレート4が不安定な場合は、さらにプレート4がバネ等の弾性体で支持される構成であってもよい。
【0068】
あるいは、第1のアーム7及び17のうちいずれか1つだけ設けられる形態、つまりアームが1つだけ設けられる形態も考えられる。その場合、そのアームは、プレートの重心位置や中心位置が考慮された位置で、プレートに取り付けられればよい。また、アームが1本であっても、アームの形状等が適宜設計されればプレートを安定して移動させることができる。
【0069】
例えば、上記各実施の形態で説明したように、連結軸25の位置が各アーム7及び8の後端7c及び8cに揃えられた場合、プレート4の縦幅(アーム7及び8の長手方向での幅)を広くするには、その分、第2のアーム8を短くし、第2の支点軸8aを連結軸25に近づければよい。
【0070】
上記各噴流発生装置10等は、燃料電池の燃料を供給する手段として用いることもできる。具体的には、燃料電池本体の酸素(空気)吸入口と、上記各実施の形態に係る噴流発生装置のノズル体(あるいは開口)とを対向させるように配置すればよい。このようにすれば、噴流発生装置から吐出された噴流の空気が当該吸入口から酸素燃料として吸入される。
【0071】
図15の電子機器として、ラップトップ型のPCを例に挙げた。しかし、電子機器は、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。
【0072】
図1に示した噴流発生装置10は、流路2aは水平方向に1列に設けられたノズル体2を備えていた。しかし、図1に示した噴流発生装置10が、図9に示した噴流発生装置20のように、上下に2段に配列された流路32a及び32bを有するノズル体32を備えていてもよい。
【0073】
さらに、その場合、図16及び図17に示すように、ノズル体32に上下の流路32a及び32bを仕切る仕切り板32cが設けられていてもよい。上下の流路32a及び32bにおいて、常に風向きが逆になる。この仕切り板32cが設けられることにより、例えば流路32bから吐出された空気が流路32a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。このような仕切り板32cは、図9に示したノズル体32に設けられていてもよい。
【0074】
なお、仕切り板32cは、各流路32a(または流路32)の配列方向に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。図16及び図17に示すように、仕切り板32cが複数分割されていることにより、例えば図15で示したヒートシンク46を構成する各放熱フィンの間に各仕切り板32c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46とを容易かつ正確に位置決めすることができる。
【図面の簡単な説明】
【0075】
【図1】本発明の一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】図1に示す噴流発生装置の分解斜視図である。
【図3】図1に示す噴流発生装置の断面図である。
【図4】噴流発生装置のうち、収容体及びプレート駆動装置を示す平面図である。
【図5】プレート駆動装置の駆動源となる電磁アクチュエータを示す断面図(図4におけるA−A線断面図)である。
【図6】第1のアーム及び第2のアームを示す平面図である。
【図7】図7(A)は、図3に示す、第1のアーム及び第2のアームの静止状態(初期状態)を示し、図7(B)は、プレートが下へ移動した状態を示す。
【図8】本発明の他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9】図8に示す噴流発生装置の断面図である。
【図10】プレート及びプレートを支持する支持部材を示す平面図である。
【図11】図10に示す支持部材の正面図である。
【図12】ベース部材に取り付けられた支持部材の一部を示す斜視図である。
【図13】本発明の他の実施形態に係る電磁アクチュエータを示す断面図である。
【図14】本発明の他の実施の形態に係る噴流発生装置を示す断面図である。
【図15】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。
【図16】本発明のさらに別の実施の形態に係る噴流発生装置を示す斜視図であり、ノズル体に仕切り板が設けられた構成を示す図である。
【図17】図16に示す噴流発生装置のノズル体の断面図である。
【符号の説明】
【0076】
3…収容体
4…プレート
4a…外周部
5…筐体
5a…チャンバ
6…連結部材
7、17…第1のアーム
7a…第1の支点軸
7b…前端(第1の端部)
7d…接続軸(第1の接続軸)
7d.8d…接続軸
7c…後端(第2の端部)
8、18…第2のアーム
8a…第2の支点軸
8b…前端(第3の端部)
8d…接続軸(第2の接続軸)
8c…後端(第4の端部)
10、20…噴流発生装置
12…メインヨーク
13…コイル
14…マグネット
15…プレート駆動装置
16…電磁アクチュエータ
19…トップヨーク
25…連結軸
35…筐体
38…支持部材
38d…袋部材
41…チャンバ
42…チャンバ
46…ヒートシンク
47…コイルバネ
48…板バネ

【特許請求の範囲】
【請求項1】
動力源と、
気体の噴流を発生させるために前記気体に圧力変化を与えるプレートと、
支点となる第1の支点軸を有し、前記動力源により動力が加えられ、前記第1の支点軸に対して前記動力が加えられる側とは反対側で前記プレートに接続された第1のアームと
を具備することを特徴とするプレート駆動装置。
【請求項2】
請求項1に記載のプレート駆動装置であって、
前記第1のアームと前記プレートとが相対的に動くように、前記第1のアームと前記プレートとを接続する第1の接続軸と、
前記プレートに接続された第2の接続軸と、
前記プレートに対して相対的に動いて前記第1のアームにより移動する前記プレートの姿勢を保つように、前記第2の接続軸を介して前記プレートに接続された第2のアームと
をさらに具備することを特徴とするプレート駆動装置。
【請求項3】
請求項2に記載のプレート駆動装置であって、
前記第1のアームと前記第2のアームとが相対的に動くように、前記第1及び第2のアームを連結する連結軸をさらに具備し、
前記第1のアームは、前記第1の接続軸が配置される第1の端部を有し、
前記第2のアームは、
支点となる第2の支点軸と、
前記第2の支点軸に対して前記連結軸が配置される側とは反対側に、前記第2の接続軸が配置される第2の端部と
を有することを特徴とするプレート駆動装置。
【請求項4】
請求項3に記載のプレート駆動装置であって、
前記第1のアームは、前記第1の端部とは反対側の第3の端部を有し、
前記第2のアームは、前記第2の端部とは反対側の第4の端部を有し、
前記連結軸は、前記第3及び第4の端部に接続されていることを特徴とするプレート駆動装置。
【請求項5】
請求項3に記載のプレート駆動装置であって、
前記第1のアームは、前記第1の端部とは反対側の第3の端部を有し、
前記第1の支点軸から前記第3の端部までの長さより、前記第1の支点軸から前記第1の端部までの長さが長く形成されていることを特徴とするプレート駆動装置。
【請求項6】
請求項3に記載のプレート駆動装置であって、
前記第2のアームは、前記第2の端部とは反対側の第3の端部を有し、
前記第2の支点軸から前記第3の端部までの長さより、前記第2の支点軸から前記第2の端部までの長さが長く形成されていることを特徴とするプレート駆動装置。
【請求項7】
請求項1に記載のプレート駆動装置であって、
前記駆動源は、
前記第1の支点軸の軸方向に沿って設けられた長尺状のコイルと、
前記第1の支点軸の軸方向に沿って前記コイルに電磁力を発生させるための長尺状の磁気回路部材と、
前記コイル及び前記第1のアームを一体的に連結する連結部材と
を有することを特徴とするプレート駆動装置。
【請求項8】
動力源と、
気体の噴流を発生させるために前記気体に圧力変化を与えるプレートと、
支点となる第1の支点軸を有し、前記動力源により動力が加えられ、前記第1の支点軸に対して前記動力が加えられる側とは反対側で前記プレートに接続された、対向する一対の第1のアームと
を具備することを特徴とするプレート駆動装置。
【請求項9】
請求項8に記載のプレート駆動装置であって、
前記駆動源は、
前記第1の支点軸の軸方向に沿って、前記一対の第1のアーム間に設けられた長尺状のコイルと、
前記第1の支点軸の軸方向に沿って、前記一対の第1のアーム間に設けられ、前記コイルに電磁力を発生させるための長尺状の磁気回路部材と、
前記コイル及び前記一対の第1のアームを一体的に連結する連結部材と
を有することを特徴とするプレート駆動装置。
【請求項10】
動力源と、
開口を有し、内部に気体が含まれた筐体と、
前記筐体内に配置され、前記開口を介して前記気体を脈流として吐出させるために前記気体に圧力変化を与えるプレートと、
支点となる第1の支点軸を有し、前記動力源により動力が加えられ、前記第1の支点軸に対して前記動力が加えられる側とは反対側で前記プレートに接続された第1のアームと
を具備することを特徴とする噴流発生装置。
【請求項11】
請求項10に記載の噴流発生装置であって、
前記筐体に装着され、前記プレートを支持する支持部材をさらに具備し、
前記筐体は、
前記開口を複数有するとともに、
前記プレート及び前記支持部材により前記プレートの移動方向の一側とその反対側で前記筐体内が気密に分割されることで形成された、前記各開口にそれぞれ連通する複数のチャンバを有することを特徴とする噴流発生装置。
【請求項12】
請求項11に記載の噴流発生装置であって、
前記第1のアームは前記筐体内に配置され、
前記支持部材は、前記2つのチャンバの間で前記気体が流通しないように、前記第1のアームが動く範囲を覆う袋部を有することを特徴とする噴流発生装置。
【請求項13】
請求項10に記載の噴流発生装置であって、
前記第1のアームを所定の位置に位置決めする位置決め機構をさらに具備することを特徴とする噴流発生装置。
【請求項14】
発熱体と、
動力源と、
開口を有し、内部に気体が含まれた筐体と、
前記筐体内に配置され、前記開口を介して前記発熱体に向けて前記気体を脈流として吐出させるために前記気体に圧力変化を与えるプレートと、
支点となる第1の支点軸を有し、前記動力源により動力が加えられ、前記第1の支点軸に対して前記動力が加えられる側とは反対側で前記プレートに接続された第1のアームと
を具備することを特徴とする電子機器。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【図11】
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【図12】
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【図13】
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【図14】
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【図15】
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【図16】
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【図17】
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