噴流発生装置及び電子機器
【課題】
脈流として気体を吐出させて合成噴流を発生する噴流発生装置において、気体の吐出量を減らすことなく、薄型化を実現することができる噴流発生装置及びこれを搭載した電子機器を提供すること。
【解決手段】
噴流発生装置１０は、円筒状の筐体５内には、そのほぼ中央に配置されたモータ４により動くブレード３ａ及び３ｂが設けられている。モータ４によりブレード３ａ及び３ｂが揺動すると、仕切り板６により筐体５内に形成された２つのチャンバ内の圧力が増減し、それに伴い、開口１１〜１４を介して、空気が脈流として吐出される。このように、筐体５の厚み方向（Ｚ方向）とは異なる水平方向にブレード３ａ及び３ｂが移動する構成となっている。したがって、筐体５の厚さに比して、移動板の移動量を大きくとれ、従来の振動板の振幅に比べても、ブレード３ａ及び３ｂの振幅が大きい。
脈流として気体を吐出させて合成噴流を発生する噴流発生装置において、気体の吐出量を減らすことなく、薄型化を実現することができる噴流発生装置及びこれを搭載した電子機器を提供すること。
【解決手段】
噴流発生装置１０は、円筒状の筐体５内には、そのほぼ中央に配置されたモータ４により動くブレード３ａ及び３ｂが設けられている。モータ４によりブレード３ａ及び３ｂが揺動すると、仕切り板６により筐体５内に形成された２つのチャンバ内の圧力が増減し、それに伴い、開口１１〜１４を介して、空気が脈流として吐出される。このように、筐体５の厚み方向（Ｚ方向）とは異なる水平方向にブレード３ａ及び３ｂが移動する構成となっている。したがって、筐体５の厚さに比して、移動板の移動量を大きくとれ、従来の振動板の振幅に比べても、ブレード３ａ及び３ｂの振幅が大きい。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、合成噴流を発生して発熱体を冷却する噴流発生装置及びこの噴流発生装置を搭載した電子機器に関する。
【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。その放熱方法として、例えばＩＣにアルミなどの金属でなる放熱用のフィンを接触させて、ＩＣからの熱をフィンに伝導させて放熱する方法がある。また、ファンを用いることにより、例えばＰＣの筐体内の温まった空気を強制的に排除し、周囲の低温の空気を発熱体周辺に導入することで放熱する方法もある。あるいは放熱フィンとファンとを併用することにより、放熱フィンで発熱体と空気の接触面積を大きくしつつ、ファンにより放熱フィンの周囲の暖まった空気を強制的に排除する方法もある。
【０００３】
しかしながら、このようなファンによる空気の強制対流では、放熱フィンの下流側でフィン表面の温度境界層が生起され、放熱フィンからの熱を効率的に奪えないという問題がある。
【０００４】
そこで、上記温度境界層を破壊し、放熱フィンからの熱を効率よく空気に逃がす方法として、合成噴流を用いたものがある（例えば、特許文献１参照。）。合成噴流とは、例えば筐体から吐出された気体の噴流が、その噴流と筐体外の周囲の気体との気圧差により、該周囲の気体を巻き込んで合成された噴流である。
【特許文献１】特開２００５−２５６８３４号公報（図１等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１に記載の装置では、効率のよい放熱が可能であるが、振動板を振動させるためのアクチュエータがスピーカに用いられるようなボイスコイルモータ（ＶＣＭ）である。このため、噴流発生装置の薄型化には不向きである。電子機器が薄型化される場合、その電子機器に噴流発生装置も薄く設計されることが要求される。
【０００６】
一方、噴流発生装置の筐体の厚さを薄くしすぎると、その分、振動板の振幅が減り、気体の吐出量が減ってしまう。
【０００７】
以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、気体の吐出量を減らすことなく、薄型化を実現することができる噴流発生装置及びこれを搭載した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】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明に係る噴流発生装置は、開口を有し、気体を内部に含み、第１の方向に厚さを有する筐体と、前記筐体内に配置され、前記気体に圧力変化を与えるように前記第１の方向とは異なる第２の方向に周期的に往復移動することで、前記開口を介して前記気体を脈流として吐出させる移動板と、前記移動板を駆動する駆動機構とを具備する。
【０００９】
本発明では、筐体の厚み方向とは異なる方向に移動板が移動する構成となっているので、筐体の厚さに比して、移動板の移動量を大きくとれる。すなわち、気体の吐出量を減らすことなく、噴流発生装置の薄型化を実現することができる。
【００１０】
「第２の方向」とは、後述するように、直線方向あるいは回転周方向でもよい。直線方向の場合、移動板は、第１の方向にほぼ垂直な方向、あるいは斜め方向に移動する。
【００１１】
「方向」とは、ある一方向とその逆方向も含むことは言うまでもない。直線方向の場合、ある直線上で正の方向及び負の方向が含まれる。回転周方向の場合も同様に、回転角度について正負両方の方向（「＋θ」及び「−θ」）が含まれる。
【００１２】
「気体」とは、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。
【００１３】
本発明において、前記駆動機構は、ほぼ前記第１の方向に沿った軸を中心に前記移動板を揺動させることが可能なモータを有する。このようなモータであれば、簡単な構造で薄型の噴流発生装置が実現される。「モータ」は、例えば電磁式のモータが用いられるが、これに限らず静電式や圧電式のモータであってもよい。電磁式の場合、例えば一般的な回転モータでもよいし、扁平モータ、あるいは後述するようにハードディスクドライブで用いられるようなボイスコイルモータであってもよい。
【００１４】
本発明において、前記移動板は、前記軸を中心にほぼ対称形状でなり、前記筐体は、前記軸を含む平面に沿うように設けられ、該筐体内を仕切る仕切り板と、前記仕切り板により仕切られて形成される複数のチャンバとを有し、前記開口は、前記各チャンバに連通するように複数設けられている。すなわち、本発明のモータは、移動板が回転羽根のような形態となる。このような構成によれば、装置の重心移動がほとんどないため、筐体の厚み方向に振動板を振動させる従来の方式に比べ、噴流発生装置全体の振動も抑えられる。各チャンバの容積はほぼ等しいことが望ましいが、もちろん異なる容積であってもよい。
【００１５】
本発明において、前記各チャンバのうち２つは、第１及び第２のチャンバであり、前記開口は複数設けられ、前記各開口のうち２つは、前記移動板が移動することで、前記気体を吐出するように前記各チャンバのうち第１及び第２のチャンバにそれぞれ連通する第１及び第２の開口である。「前記各チャンバのうち２つ」とは、チャンバが全部で２つしかない場合も含む意味である。同様に、「前記各開口のうち２つ」とは、開口が全部で２つしかない場合を含む意味である。
【００１６】
本発明において、前記筐体は、前記各チャンバと前記各開口とをそれぞれ接続する複数の連通路を有する。例えば各開口がほぼ同じ方向に向かって開口していても、それら開口に連通する連通路があれば、各チャンバからほぼ同じ方向に気体を吐出することができる。
【００１７】
本発明において、前記モータは、前記第１の方向に磁気回路を形成するための磁気回路形成部材と、前記磁気回路内で前記第２の方向に動くコイルを有し、前記コイル及び前記移動板が取り付けられた可動部材とを有する。つまり、本発明でいうモータは、上述したように、ハードディスクドライブで用いられるようなボイスコイルモータである。
【００１８】
本発明において、前記駆動機構は、前記移動板を直線的に移動させるように駆動する。つまり、移動板がいわばピストンのように動く。
【００１９】
本発明において、前記筐体は、前記第２の方向に配列され、前記筐体内を仕切る複数の仕切り板と、前記各仕切り板の間に形成される複数のチャンバとを有し、前記移動板は、前記チャンバごとに複数設けられ、前記駆動機構は、前記各仕切り板の間で前記移動板を移動させるように駆動する。例えば、複数のチャンバごとに開口があれば、筐体の第２の方向で均一に、かつ、効率良く気体が吐出される。
【００２０】
例えば、第２の方向で互いに逆向きに動くような２つの移動板があれば、１つの移動板が動くことによる振動がキャンセルされて重心移動はなくなり、噴流発生装置の振動を抑えることができる。
【００２１】
本発明において、噴流発生装置は、前記駆動機構により移動可能に構成された、前記各移動板を一体的に連結する連結部材をさらに具備する。これにより、例えば１つの駆動源で効率的に複数の移動板を移動させることができる。
【００２２】
本発明において、前記駆動機構は、ほぼ前記第１の方向に沿った軸を中心に回転する回転板と、前記回転板及び前記移動板に接続され、前記回転板の回転運動を前記移動板の直線運動に変換するリンクアームとを有する。このような構成により移動板の直線的な動きが可能となる。
【００２３】
例えばリンクアームが２本互いに逆向きに動き、その２本のリンクアームにそれぞれ移動板が接続されていれば、１つの移動板が動くことによる振動がキャンセルされて重心移動はなくなり、噴流発生装置の振動を抑えることができる。
【００２４】
本発明に係る電子機器は、発熱体と、開口を有し、気体を内部に含み、第１の方向に厚さを有する筐体と、前記筐体内に配置され、前記気体に圧力変化を与えるように前記第１の方向とは異なる第２の方向に周期的に往復移動することで、前記開口を介して前記気体を脈流として前記発熱体に向けて吐出させる移動板と、前記移動板を駆動する駆動機構とを具備する。
【００２５】
電子機器としては、コンピュータ（パーソナルコンピュータの場合、ラップトップ型であっても、デスクトップ型であってもよい。）、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。特に、薄型の電子機器に本発明は効果的である。
【発明の効果】
【００２６】
以上のように、本発明によれば、合成噴流を発生する噴流発生装置の気体の吐出量を減らすことなく、薄型化を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
【００２８】
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上から見た断面図である。図３は、図２におけるＡ−Ａ線断面図である。
【００２９】
噴流発生装置１０は、筒体１及びカバー２とでなる筐体５を備えている。筒体１の下部は開口され、その開口部にカバー２が装着されることで筐体５が実質的に密閉される。筐体５の内部には、その内部を仕切る仕切り板６が設けられ、筐体５内の中央にはブレード３ａ及び３ｂを揺動させるためのモータ４が配置されている。モータ４は、筐体５の厚み方向（Ｚ方向）を回転軸として、移動板としてのブレード３ａ及び３ｂをＸ−Ｙ平面内で揺動させることが可能となっている。
【００３０】
仕切り板６は、筐体５内をほぼ同容積となるように二分して配置され、これにより２つのチャンバ１６及び１７（第１のチャンバ１６及び第２のチャンバ１７）が筐体５内に形成される。ブレード３ａは、第１のチャンバ１６内で揺動するように配置され、ブレード３ｂは、第２のチャンバ１７内で揺動するように配置される。ブレード３ａ及び３ｂは、例えばモータ４の回転軸を中心に水平方向で対称形状をなしているが、必ずしもそうでなければならないわけではない。
【００３１】
図４は、図２におけるＢ−Ｂ線断面図であり、図５は、図２におけるＣ−Ｃ線断面図である。筒体１において、第１及び第２のチャンバ１６及び１７の上部には、筐体５の内部から外部へ連通する空気の連通路１ａ、１ｂ、１ｃ及び１ｄが形成されている。つまり、各連通路１ａ、１ｂ、１ｃ及び１ｄは、筒体１の側面１ｅに設けられた４つの開口１１、１２、１３及び１４まで、それぞれ延びるように形成されている。図２及び図４に示すように、連通路１ａ及び１ｃは第１のチャンバ１６に連通している。また、図２及び図５に示すように、連通路１ｂ及び１ｄは第２のチャンバ１７に連通している。
【００３２】
噴流発生装置１０の寸法の一例を示すと、図４を参照して、例えば厚さａ＝５〜１５ｍｍ、各チャンバ１６及び１７の厚さｂ＝４〜１２ｍｍである。また、連通路１ａ等の厚さｃ＝０．７〜３ｍｍ、筐体５の外径ｄ＝３０〜７０ｍｍである。しかし、これらの範囲に限られない。
【００３３】
筐体５の形状は、円筒状であるが、これに限られず、直方体状、あるいはそれら以外の形状であってもよい。筐体５を構成する筒体１やカバー２の材質は、銅、アルミニウム等の熱伝導性のよい金属が用いられるが、その他の金属、あるいは樹脂、セラミックス等が用いられる。ブレード３ａ及び３ｂの材質も、樹脂または金属等が用いられるが、そのほか軽量化を達成するため紙材等でもよい。
【００３４】
モータ４は、例えば一般的な電磁式の回転モータが用いられればよい。しかし、筐体５の厚さが薄くなるように、扁平モータ等が用いられてもよいし、圧電式または静電式のモータが用いられれば、モータの小型化が可能となる。あるいは、図示しないモータが筐体５の外部に配置され、そのモータの回転軸が筐体５内まで延び、その回転軸にブレード３ａ及び３ｂが連結されるような構成であってもよい。
【００３５】
以上のように構成された噴流発生装置１０の動作について説明する。
【００３６】
図６（Ａ）に示すように、モータ４によりブレード３ａ及び３ｂが反時計回りに回動する。そうすると、第１のチャンバ１６内の図中右側及び第２のチャンバ１７内の左側の圧力が上がるととともに、第１のチャンバ１６内の左側及び第２のチャンバ１７内の右側の圧力が下がる。このような作用により、連通路１ａ及び１ｄを介して開口１１及び１４から空気が吐出されるとともに、連通路１ｂ及び１ｃを介して開口１２及び１３から外部の空気が各チャンバ１６及び１７内へ流入する。
【００３７】
図６（Ｂ）に示すように、今度はモータ４によりブレード３ａ及び３ｂが時計回りに回動する。そうすると、第１のチャンバ１６内の図中左側及び第２のチャンバ１７内の右側の圧力が上がるととともに、第１のチャンバ１６の右側及び第２のチャンバ１７の左側の圧力が下がる。このような作用により、連通路１ｃ及び１ｃを介して開口１２及び１３から空気が吐出されるとともに、連通路１ａ及び１ｄを介して開口１１及び１４から外部の空気が各チャンバ１６及び１７へ流入する。
【００３８】
以上のように、開口１１〜１４から空気が脈流として吐出され、吐出された空気は図示しない発熱体に吹き付けられる。これにより、効率よく発熱体が冷却される。
【００３９】
一方、図６（Ａ）において開口１１及び１４から空気が吐出されるときに、開口１１及び１４から独立して騒音が発生する。これは主に空気流の音などによる騒音である。また、図６（Ｂ）において、開口１２及び１３から空気が吐出される時も同様に騒音が発生する。しかしながら、開口１１及び１４から発生する音波と、開口１２及び１３から発生する音波とが、互いに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。
【００４０】
以上のように、本実施の形態に係る噴流発生装置１０は、筐体５の厚み方向（Ｚ方向）とは異なる水平方向にブレード３ａ及び３ｂが移動する構成となっている。したがって、筐体５の厚さに比して、移動板の移動量を大きくとれる。また、従来の振動板の振幅に比べても、ブレード３ａ及び３ｂの振幅が大きい。これにより、気体の吐出量を減らすことなく、噴流発生装置１０の薄型化を実現することができる。
【００４１】
本実施の形態では、ブレード３ａ及び３ｂがモータ４を中心軸に回動させる構造となっているので、噴流発生装置１０の重心移動がほとんどない。つまり、噴流発生装置１０の重心位置がモータ４の軸の部分にほぼ一致するため、筐体の厚み方向に振動板を振動させる従来の方式に比べ、噴流発生装置１０全体の振動も抑えられる。
【００４２】
本実施の形態では、同じＹ方向に向けて開口する開口１１〜１４まで、連通路１ａ〜１ｄが各チャンバ１６及び１７から延設されているので、同じ方向に空気が吐出させることができる。すなわち、噴流発生装置１０に対して一方向に配置される例えば１つの発熱体に向けて効率よく空気が吐出する。なお、例えば発熱体の数や配置によっては、開口の向きが一方向ではなく、複数の方向に向いていてもよい。
【００４３】
図７は、本発明の他の実施の形態に係る噴流発生装置を示す斜視図である。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。
【００４４】
噴流発生装置２０の筐体５を構成する筒体１には、上記開口１１〜１４に相当する開口２１〜２４が形成されている。筒体１にはそれら開口２１〜２４を覆うようにノズル２５がそれぞれ接続され、ノズル２５から空気が吐出され、また流入する。ノズル２５の先端は、例えばＸ方向に並ぶようにそれらノズル２５の長さが設定されている。つまり、各ノズル２５の先端がＹ方向で同じ位置にある。このような構成によれば、図示しない発熱体に向けて均一な空気の流れを形成することができ、効率よく放熱することができる。なお、各ノズル２５の先端は必ずしもＸ方向に並んでいなくてもよい。
【００４５】
図８は、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断面図である。
【００４６】
噴流発生装置３０の筐体３５を構成するカバー３２には、空気の連通路３３ｂが形成されている。連通路３３ａ及び３３ｂは第１のチャンバ１６に連通している。また、第２のチャンバ１７に連通する図示しない連通路が、Ｘ方向で図８とは異なる断面で現れる位置に形成されている。第１のチャンバ１６に連通する連通路は、Ｘ方向で図８とは異なる断面に現される位置に、連通路３３ａ及び３３ｂ以外にあってもよい。
【００４７】
このように、カバー３２にも連通路３３ｂが形成されることにより、筐体５の厚さは若干増えるが、発熱体により均一に空気を吹き付けることが可能となる。
【００４８】
また、例えば、同じタイミングで空気が吐出され及び流入する連通路が筒体３１とカバー３２とにそれぞれに形成されていれば、効率のよい空気の流入出が可能となる。つまり、同じタイミングで空気が出入りする開口が互いに接近している場合より、両者が離れている方が、空気が吐出される方の開口の周囲の空気が巻き込まれやすくなり、合成噴流の流量を増やすことができる。
【００４９】
図８に示したような形態に限らず、図９に示す噴流発生装置４０のように、同じ断面で第１及び第２のチャンバ１６及び１７にそれぞれ連通する連通路４３ａ及び４３ｂが、筒体４１及びカバー４２に形成されていてもよい。なお、これら連通路４３ａ及び４３ｂ以外にも、第１または第２のチャンバ１６または１７に連通する連通路が、Ｘ方向で図９とは異なる断面に現れるような位置に形成されていてもよい。
【００５０】
図１０は、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断面図である。図１１は、図１０におけるＤ−Ｄ線断面図である。
【００５１】
噴流発生装置５０は、例えば筐体５１に、複数の空気の流通路を有するノズル５２が取り付けられて構成されている。筐体５１は、例えば半円筒状に形成され、ノズル５２は、筐体５１の直線部分に取り付けられている。ノズル５２の厚さ（Ｚ方向の長さ）は、筐体５１の厚さと同じでよいが、もちろん必ずしも同じでなくてもよい。筐体５１内には、例えばハードディスクドライブに用いられるボイスコイルモータ３６が設けられている。
【００５２】
ボイスコイルモータ３６は、Ｘ−Ｙ平面内で巻回されたコイル５９、筐体５１の厚さ方向であるＺ方向に配列された２枚のヨーク２６及び２７、ヨーク２６に取り付けられた２つのマグネット２８を有する。コイル５９の両側では、適当な支持部材５７により移動板５５及び５６が支持されている。これにより、コイル５９と移動板５５及び５６が一体的に動く。コイル５９はアーム３７（図１０参照）に固定され、アーム３７の先端に軸５８が設けられている。移動板５５及び５６はＺ方向に立設され、これらにより、筐体５１内に、第１のチャンバ５３及び第２のチャンバ５４が形成される。ノズル５２のうち図１０中、上半分のノズル５２ａは、第１のチャンバ５３に連通している。下半分５２ｂは、第２のチャンバ５４に連通している。
【００５３】
このような構成により、マグネット２８、ヨーク２６及び２７により磁気回路が形成され、コイル５９に交流電圧が加えられることで、アーム３７が軸５８を中心にＸ―Ｙ平面内で揺動、あるいは振動する。すなわち、少なくともマグネット２８とヨーク２７との間の空間内で磁気回路がＺ方向に形成され、アーム３７がそのＺ方向の磁気回路を横切るように動く。アーム３７が揺動することで移動板５５及び５６も揺動する。移動板５５が第１のチャンバ５３の容積を縮める方向に動くとともに、移動板５６が第２のチャンバ５４の容積を増大させる方向に動くと、ノズル５２ａから空気が吐出する。逆に、移動板５５が第１のチャンバ５３の容積を増大させる方向に動くとともに、移動板５６が第２のチャンバ５４の容積を縮める方向に動くと、ノズル５２ｂから空気が吐出する。
【００５４】
このようにハードディスクドライブに用いられるボイスコイルモータ３６が用いられる場合でも、噴流発生装置５０の薄型化を実現することができる。
【００５５】
図１２は、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分解斜視図である。図１３は、図１２に示す噴流発生装置の一部の平面図（断面図）である。
【００５６】
図１２に示す噴流発生装置６０は、筐体６１の前方側に、複数の空気の流通路６２ａ及び６２ｂを有するノズル６２が取り付けられて構成されている。上記筐体６１には図示しないカバーが上から被せられることにより筐体６１内が密閉される。筐体６１内の後方側のほぼ中央には、アクチュエータ６５が配置されている。
【００５７】
アクチュエータ６５は、Ｙ方向で両側の２つのヨーク６４を有し、ヨーク６４の間に１つのヨーク６６が配置されている。また、ヨーク６６を挟むように２つのマグネット６３が設けられている。マグネット６３は、例えばＹ方向にそれぞれ着磁され、これらマグネット６３、ヨーク６４及び６６により磁気回路が形成される。また、２つのヨーク６４の間であって、中央のヨーク６６の両側にコイル６７ｅが配置されている。コイル６７ｅは、後述するように可動体６７のベース部６７ａ及び６７ｂに装着されている。
【００５８】
筐体６１内には、Ｙ方向に延びる複数の仕切り板６８がＸ方向に配列されている。この仕切り板６８によって、複数のチャンバ６１ａがＸ方向に並ぶように形成される。各チャンバ６１ａ内には、上記アクチュエータ６５によりＸ方向に移動する移動板６７ｃ及び６７ｄが配置されている。具体的には、各移動板６７ｃは連結部材６７ｆにより連結され、また、各移動板６７ｄも同様に連結部材６７ｇにより連結されている。連結部材６７ｆはベース部６７ａに接続され、連結部材６７ｇはベース部６７ｂに接続され、ベース部６７ａ及び６７ｂは、ガイド部材６９にガイドされながら動くように構成されている。すなわち、可動体６７は、コイル６７ｅが装着されたベース部６７ａ及び６７ｂ、連結部材６７ｆ及び６７ｇ、移動板６７ｃ及び６７ｄでなり、可動体６７がアクチュエータ６５により一体的に移動する。
【００５９】
チャンバ６１ａの１つ１つには、上記ノズル６２内の空気の流通路６２ａ及び流通路６２ｂが連通している。流通路６２ａ及び６２ｂは、同じタイミングで空気を吐出し、また吸入する。すなわち、アクチュエータ６５の駆動により、可動体６７がＸ方向に振動して移動板６７ｃ及び６７ｄがＸ方向に振動することで、各チャンバ６１ａ内の圧力がＸ方向で増減し、流通路６２ａと流通路６２ｂとから交互に空気が吐出される。具体的には、移動板６７ｃ及び６７ｄが図１３中、左に振れると、各チャンバ６１ａ内の左側の圧力がそれぞれ上がり、各流通路６２ａを介して空気がそれぞれ吐出される。反対に、移動板６７ｃ及び６７ｄが図１３中、右に振れると、各チャンバ６１ａ内の右側の圧力がそれぞれ上がり、各流通路６２ｂを介して空気が吐出される。
【００６０】
このように複数の仕切り板６８により形成された複数のチャンバ６１ａ内で移動板６７ｃ及び６７ｄがＸ方向に振動することにより、薄型化を実現しながら、Ｘ方向で均一に空気を吐出することが可能となる。
【００６１】
なお、可動体６７が、物理的に左右で分離され、つまり、ベース部６７ａと６７ｂとが分離された構造である場合であって、アクチュエータ６５により互いに逆向きに振動（移動板群６７ｃと、移動板群６７ｄとが互いに逆向きに振動）するように駆動される場合は、特に有効となる。すなわち、その場合、可動体６７全体の重心移動がなくなり、噴流発生装置６０に生じる全体的なＸ方向の振動をキャンセルすることができる。
【００６２】
図１４は、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分解斜視図である。
【００６３】
この噴流発生装置７０では、筐体７１内のほぼ中央にはアクチュエータ７５が配置されている。アクチュエータ７５は、周方向に着磁されたマグネットをその外周部に有する回転板７４、この回転板７４に回転の動力を与えるコイル７７及びヨーク７６を有する。回転板７４には、回転板７４の回転運動を直線運動に変換するためのリンクアーム７３ａ及び７３ｂが、それぞれ軸７９ａ及び７９ｂを介して接続されている。リンクアーム７３ａ及び７３ｂには、それぞれ移動板７２ａ及び７２ｂが、軸７８ａ及び７８ｂを介して接続されている。
【００６４】
筐体７１の側面７１ｅには、図示しない複数の開口が形成されているか、または図示しない複数のノズルが接続されている。筐体７１内には、移動板７２ａに仕切られることで、チャンバ７１ａ及び７１ｃが形成される。また、移動板７２ｂに仕切られることで、チャンバ７１ｂ及び７１ｄが形成される。上記した図示しない開口またはノズルは、そのチャンバ７１ａ〜７１ｄに連通しており、これにより筐体７１内の空気を筐体７１の外部に吐出される。
【００６５】
以上のように構成された噴流発生装置７０では、アクチュエータ７５の駆動により、すなわち、回転板７４がＺ方向の軸を回転軸として回転することにより、移動板７２ａ及び７２ｂが互いに接近し、及び互いに離れるように移動する。移動板７２ａ及び７２ｂが互いに接近するように動くと、チャンバ７１ｃ及び７１ｂ内の圧力が上がり、チャンバ７１ｃ及び７１ｂに連通する開口またはノズルから空気が吐出される。移動板７２ａ及び７２ｂが互いに離れるように動くと、チャンバ７１ａ及び７１ｄ内の圧力が上がり、チャンバ７１ａ及び７１ｄに連通する開口またはノズルから空気が吐出される。
【００６６】
このように本実施の形態によれば、移動板７２ａ及び７２ｂが互いに逆向きに移動するので、装置全体の重心移動がなくなり、噴流発生装置７０に生じる全体的なＹ方向の振動をキャンセルすることができる。
【００６７】
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。
【００６８】
図１及び図７等に示した噴流発生装置１０及び２０の、空気の連通路１ａ〜１ｄ等の断面形状は矩形であった。しかし、円、楕円、長円、その他の形状であってもよい。また、連通路の数は４つであったが、３個以下でも５個以上でもよい。
【００６９】
図１及び図７等に示した噴流発生装置１０及び２０等では、仕切り板６により、２つのチャンバ１６及び１７等が形成されていた。しかし、仕切り板６の数を増やし、チャンバの数を３つ以上とし、そのチャンバの数に対応させるようにブレードの数や、連通路の数を増やすことができる。その場合、モータ４によるブレードの移動角度（回動角度）はチャンバの数に比例して小さくなる。
【００７０】
例えば、図１４に示した噴流発生装置７０の駆動源として、上記したアクチュエータ７５の代わりに、一般的な中央の回転軸で回転する扁平モータを用いることも可能である。
【００７１】
上記噴流発生装置１０、２０、３０、４０、５０、６０及び７０の特徴部分のうち少なくとも２つを組み合わせた形態も考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【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上から見た断面図である。
【図３】図２におけるＡ−Ａ線断面図である。
【図４】図２におけるＢ−Ｂ線断面図であり、
【図５】図２におけるＣ−Ｃ線断面図である。
【図６】図１に示す噴流発生装置の動作を説明するための図である。
【図７】本発明の他の実施の形態に係る噴流発生装置を示す斜視図であり、ノズルが取り付けられた形態を示す図である。
【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断面図であり、カバーに空気の連通路が設けられた形態を示す図である。
【図９】図８に示す噴流発生装置の変形例の断面図である。
【図１０】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断面図であり、駆動源としてハードディスク用のボイスコイルモータが設けられた形態を示す図である。
【図１１】図１０におけるＤ−Ｄ線断面図である。
【図１２】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分解斜視図であり、多数のチャンバが形成され、移動板が直線状に動く形態を示す図である。
【図１３】図１２に示す噴流発生装置の断面図である。
【図１４】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分解斜視図であり、駆動源として、回転運動を直線運動に変換する機構が用いられる形態を示す図である。
【符号の説明】
【００７３】
１ａ〜１ｄ、３３ａ、３３ｂ、４３ａ…連通路
３ａ、３ｂ、５５、５６、６７ｃ、６７ｄ、７２ａ、７２ｂ…ブレード（移動板）
４、３６、６５、７５…モータ（アクチュエータ）
５、３５、５１、６１、７１…筐体
６、６８…仕切り板
１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０…噴流発生装置
１１〜１４、２１〜２４…開口
１６、１７、５３、５４、６１ａ、７１ａ〜７１ｄ…チャンバ
７３ａ…リンクアーム
７４…回転板
【技術分野】
【０００１】
本発明は、合成噴流を発生して発熱体を冷却する噴流発生装置及びこの噴流発生装置を搭載した電子機器に関する。
【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。その放熱方法として、例えばＩＣにアルミなどの金属でなる放熱用のフィンを接触させて、ＩＣからの熱をフィンに伝導させて放熱する方法がある。また、ファンを用いることにより、例えばＰＣの筐体内の温まった空気を強制的に排除し、周囲の低温の空気を発熱体周辺に導入することで放熱する方法もある。あるいは放熱フィンとファンとを併用することにより、放熱フィンで発熱体と空気の接触面積を大きくしつつ、ファンにより放熱フィンの周囲の暖まった空気を強制的に排除する方法もある。
【０００３】
しかしながら、このようなファンによる空気の強制対流では、放熱フィンの下流側でフィン表面の温度境界層が生起され、放熱フィンからの熱を効率的に奪えないという問題がある。
【０００４】
そこで、上記温度境界層を破壊し、放熱フィンからの熱を効率よく空気に逃がす方法として、合成噴流を用いたものがある（例えば、特許文献１参照。）。合成噴流とは、例えば筐体から吐出された気体の噴流が、その噴流と筐体外の周囲の気体との気圧差により、該周囲の気体を巻き込んで合成された噴流である。
【特許文献１】特開２００５−２５６８３４号公報（図１等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１に記載の装置では、効率のよい放熱が可能であるが、振動板を振動させるためのアクチュエータがスピーカに用いられるようなボイスコイルモータ（ＶＣＭ）である。このため、噴流発生装置の薄型化には不向きである。電子機器が薄型化される場合、その電子機器に噴流発生装置も薄く設計されることが要求される。
【０００６】
一方、噴流発生装置の筐体の厚さを薄くしすぎると、その分、振動板の振幅が減り、気体の吐出量が減ってしまう。
【０００７】
以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、気体の吐出量を減らすことなく、薄型化を実現することができる噴流発生装置及びこれを搭載した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】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明に係る噴流発生装置は、開口を有し、気体を内部に含み、第１の方向に厚さを有する筐体と、前記筐体内に配置され、前記気体に圧力変化を与えるように前記第１の方向とは異なる第２の方向に周期的に往復移動することで、前記開口を介して前記気体を脈流として吐出させる移動板と、前記移動板を駆動する駆動機構とを具備する。
【０００９】
本発明では、筐体の厚み方向とは異なる方向に移動板が移動する構成となっているので、筐体の厚さに比して、移動板の移動量を大きくとれる。すなわち、気体の吐出量を減らすことなく、噴流発生装置の薄型化を実現することができる。
【００１０】
「第２の方向」とは、後述するように、直線方向あるいは回転周方向でもよい。直線方向の場合、移動板は、第１の方向にほぼ垂直な方向、あるいは斜め方向に移動する。
【００１１】
「方向」とは、ある一方向とその逆方向も含むことは言うまでもない。直線方向の場合、ある直線上で正の方向及び負の方向が含まれる。回転周方向の場合も同様に、回転角度について正負両方の方向（「＋θ」及び「−θ」）が含まれる。
【００１２】
「気体」とは、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。
【００１３】
本発明において、前記駆動機構は、ほぼ前記第１の方向に沿った軸を中心に前記移動板を揺動させることが可能なモータを有する。このようなモータであれば、簡単な構造で薄型の噴流発生装置が実現される。「モータ」は、例えば電磁式のモータが用いられるが、これに限らず静電式や圧電式のモータであってもよい。電磁式の場合、例えば一般的な回転モータでもよいし、扁平モータ、あるいは後述するようにハードディスクドライブで用いられるようなボイスコイルモータであってもよい。
【００１４】
本発明において、前記移動板は、前記軸を中心にほぼ対称形状でなり、前記筐体は、前記軸を含む平面に沿うように設けられ、該筐体内を仕切る仕切り板と、前記仕切り板により仕切られて形成される複数のチャンバとを有し、前記開口は、前記各チャンバに連通するように複数設けられている。すなわち、本発明のモータは、移動板が回転羽根のような形態となる。このような構成によれば、装置の重心移動がほとんどないため、筐体の厚み方向に振動板を振動させる従来の方式に比べ、噴流発生装置全体の振動も抑えられる。各チャンバの容積はほぼ等しいことが望ましいが、もちろん異なる容積であってもよい。
【００１５】
本発明において、前記各チャンバのうち２つは、第１及び第２のチャンバであり、前記開口は複数設けられ、前記各開口のうち２つは、前記移動板が移動することで、前記気体を吐出するように前記各チャンバのうち第１及び第２のチャンバにそれぞれ連通する第１及び第２の開口である。「前記各チャンバのうち２つ」とは、チャンバが全部で２つしかない場合も含む意味である。同様に、「前記各開口のうち２つ」とは、開口が全部で２つしかない場合を含む意味である。
【００１６】
本発明において、前記筐体は、前記各チャンバと前記各開口とをそれぞれ接続する複数の連通路を有する。例えば各開口がほぼ同じ方向に向かって開口していても、それら開口に連通する連通路があれば、各チャンバからほぼ同じ方向に気体を吐出することができる。
【００１７】
本発明において、前記モータは、前記第１の方向に磁気回路を形成するための磁気回路形成部材と、前記磁気回路内で前記第２の方向に動くコイルを有し、前記コイル及び前記移動板が取り付けられた可動部材とを有する。つまり、本発明でいうモータは、上述したように、ハードディスクドライブで用いられるようなボイスコイルモータである。
【００１８】
本発明において、前記駆動機構は、前記移動板を直線的に移動させるように駆動する。つまり、移動板がいわばピストンのように動く。
【００１９】
本発明において、前記筐体は、前記第２の方向に配列され、前記筐体内を仕切る複数の仕切り板と、前記各仕切り板の間に形成される複数のチャンバとを有し、前記移動板は、前記チャンバごとに複数設けられ、前記駆動機構は、前記各仕切り板の間で前記移動板を移動させるように駆動する。例えば、複数のチャンバごとに開口があれば、筐体の第２の方向で均一に、かつ、効率良く気体が吐出される。
【００２０】
例えば、第２の方向で互いに逆向きに動くような２つの移動板があれば、１つの移動板が動くことによる振動がキャンセルされて重心移動はなくなり、噴流発生装置の振動を抑えることができる。
【００２１】
本発明において、噴流発生装置は、前記駆動機構により移動可能に構成された、前記各移動板を一体的に連結する連結部材をさらに具備する。これにより、例えば１つの駆動源で効率的に複数の移動板を移動させることができる。
【００２２】
本発明において、前記駆動機構は、ほぼ前記第１の方向に沿った軸を中心に回転する回転板と、前記回転板及び前記移動板に接続され、前記回転板の回転運動を前記移動板の直線運動に変換するリンクアームとを有する。このような構成により移動板の直線的な動きが可能となる。
【００２３】
例えばリンクアームが２本互いに逆向きに動き、その２本のリンクアームにそれぞれ移動板が接続されていれば、１つの移動板が動くことによる振動がキャンセルされて重心移動はなくなり、噴流発生装置の振動を抑えることができる。
【００２４】
本発明に係る電子機器は、発熱体と、開口を有し、気体を内部に含み、第１の方向に厚さを有する筐体と、前記筐体内に配置され、前記気体に圧力変化を与えるように前記第１の方向とは異なる第２の方向に周期的に往復移動することで、前記開口を介して前記気体を脈流として前記発熱体に向けて吐出させる移動板と、前記移動板を駆動する駆動機構とを具備する。
【００２５】
電子機器としては、コンピュータ（パーソナルコンピュータの場合、ラップトップ型であっても、デスクトップ型であってもよい。）、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。特に、薄型の電子機器に本発明は効果的である。
【発明の効果】
【００２６】
以上のように、本発明によれば、合成噴流を発生する噴流発生装置の気体の吐出量を減らすことなく、薄型化を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
【００２８】
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上から見た断面図である。図３は、図２におけるＡ−Ａ線断面図である。
【００２９】
噴流発生装置１０は、筒体１及びカバー２とでなる筐体５を備えている。筒体１の下部は開口され、その開口部にカバー２が装着されることで筐体５が実質的に密閉される。筐体５の内部には、その内部を仕切る仕切り板６が設けられ、筐体５内の中央にはブレード３ａ及び３ｂを揺動させるためのモータ４が配置されている。モータ４は、筐体５の厚み方向（Ｚ方向）を回転軸として、移動板としてのブレード３ａ及び３ｂをＸ−Ｙ平面内で揺動させることが可能となっている。
【００３０】
仕切り板６は、筐体５内をほぼ同容積となるように二分して配置され、これにより２つのチャンバ１６及び１７（第１のチャンバ１６及び第２のチャンバ１７）が筐体５内に形成される。ブレード３ａは、第１のチャンバ１６内で揺動するように配置され、ブレード３ｂは、第２のチャンバ１７内で揺動するように配置される。ブレード３ａ及び３ｂは、例えばモータ４の回転軸を中心に水平方向で対称形状をなしているが、必ずしもそうでなければならないわけではない。
【００３１】
図４は、図２におけるＢ−Ｂ線断面図であり、図５は、図２におけるＣ−Ｃ線断面図である。筒体１において、第１及び第２のチャンバ１６及び１７の上部には、筐体５の内部から外部へ連通する空気の連通路１ａ、１ｂ、１ｃ及び１ｄが形成されている。つまり、各連通路１ａ、１ｂ、１ｃ及び１ｄは、筒体１の側面１ｅに設けられた４つの開口１１、１２、１３及び１４まで、それぞれ延びるように形成されている。図２及び図４に示すように、連通路１ａ及び１ｃは第１のチャンバ１６に連通している。また、図２及び図５に示すように、連通路１ｂ及び１ｄは第２のチャンバ１７に連通している。
【００３２】
噴流発生装置１０の寸法の一例を示すと、図４を参照して、例えば厚さａ＝５〜１５ｍｍ、各チャンバ１６及び１７の厚さｂ＝４〜１２ｍｍである。また、連通路１ａ等の厚さｃ＝０．７〜３ｍｍ、筐体５の外径ｄ＝３０〜７０ｍｍである。しかし、これらの範囲に限られない。
【００３３】
筐体５の形状は、円筒状であるが、これに限られず、直方体状、あるいはそれら以外の形状であってもよい。筐体５を構成する筒体１やカバー２の材質は、銅、アルミニウム等の熱伝導性のよい金属が用いられるが、その他の金属、あるいは樹脂、セラミックス等が用いられる。ブレード３ａ及び３ｂの材質も、樹脂または金属等が用いられるが、そのほか軽量化を達成するため紙材等でもよい。
【００３４】
モータ４は、例えば一般的な電磁式の回転モータが用いられればよい。しかし、筐体５の厚さが薄くなるように、扁平モータ等が用いられてもよいし、圧電式または静電式のモータが用いられれば、モータの小型化が可能となる。あるいは、図示しないモータが筐体５の外部に配置され、そのモータの回転軸が筐体５内まで延び、その回転軸にブレード３ａ及び３ｂが連結されるような構成であってもよい。
【００３５】
以上のように構成された噴流発生装置１０の動作について説明する。
【００３６】
図６（Ａ）に示すように、モータ４によりブレード３ａ及び３ｂが反時計回りに回動する。そうすると、第１のチャンバ１６内の図中右側及び第２のチャンバ１７内の左側の圧力が上がるととともに、第１のチャンバ１６内の左側及び第２のチャンバ１７内の右側の圧力が下がる。このような作用により、連通路１ａ及び１ｄを介して開口１１及び１４から空気が吐出されるとともに、連通路１ｂ及び１ｃを介して開口１２及び１３から外部の空気が各チャンバ１６及び１７内へ流入する。
【００３７】
図６（Ｂ）に示すように、今度はモータ４によりブレード３ａ及び３ｂが時計回りに回動する。そうすると、第１のチャンバ１６内の図中左側及び第２のチャンバ１７内の右側の圧力が上がるととともに、第１のチャンバ１６の右側及び第２のチャンバ１７の左側の圧力が下がる。このような作用により、連通路１ｃ及び１ｃを介して開口１２及び１３から空気が吐出されるとともに、連通路１ａ及び１ｄを介して開口１１及び１４から外部の空気が各チャンバ１６及び１７へ流入する。
【００３８】
以上のように、開口１１〜１４から空気が脈流として吐出され、吐出された空気は図示しない発熱体に吹き付けられる。これにより、効率よく発熱体が冷却される。
【００３９】
一方、図６（Ａ）において開口１１及び１４から空気が吐出されるときに、開口１１及び１４から独立して騒音が発生する。これは主に空気流の音などによる騒音である。また、図６（Ｂ）において、開口１２及び１３から空気が吐出される時も同様に騒音が発生する。しかしながら、開口１１及び１４から発生する音波と、開口１２及び１３から発生する音波とが、互いに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。
【００４０】
以上のように、本実施の形態に係る噴流発生装置１０は、筐体５の厚み方向（Ｚ方向）とは異なる水平方向にブレード３ａ及び３ｂが移動する構成となっている。したがって、筐体５の厚さに比して、移動板の移動量を大きくとれる。また、従来の振動板の振幅に比べても、ブレード３ａ及び３ｂの振幅が大きい。これにより、気体の吐出量を減らすことなく、噴流発生装置１０の薄型化を実現することができる。
【００４１】
本実施の形態では、ブレード３ａ及び３ｂがモータ４を中心軸に回動させる構造となっているので、噴流発生装置１０の重心移動がほとんどない。つまり、噴流発生装置１０の重心位置がモータ４の軸の部分にほぼ一致するため、筐体の厚み方向に振動板を振動させる従来の方式に比べ、噴流発生装置１０全体の振動も抑えられる。
【００４２】
本実施の形態では、同じＹ方向に向けて開口する開口１１〜１４まで、連通路１ａ〜１ｄが各チャンバ１６及び１７から延設されているので、同じ方向に空気が吐出させることができる。すなわち、噴流発生装置１０に対して一方向に配置される例えば１つの発熱体に向けて効率よく空気が吐出する。なお、例えば発熱体の数や配置によっては、開口の向きが一方向ではなく、複数の方向に向いていてもよい。
【００４３】
図７は、本発明の他の実施の形態に係る噴流発生装置を示す斜視図である。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。
【００４４】
噴流発生装置２０の筐体５を構成する筒体１には、上記開口１１〜１４に相当する開口２１〜２４が形成されている。筒体１にはそれら開口２１〜２４を覆うようにノズル２５がそれぞれ接続され、ノズル２５から空気が吐出され、また流入する。ノズル２５の先端は、例えばＸ方向に並ぶようにそれらノズル２５の長さが設定されている。つまり、各ノズル２５の先端がＹ方向で同じ位置にある。このような構成によれば、図示しない発熱体に向けて均一な空気の流れを形成することができ、効率よく放熱することができる。なお、各ノズル２５の先端は必ずしもＸ方向に並んでいなくてもよい。
【００４５】
図８は、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断面図である。
【００４６】
噴流発生装置３０の筐体３５を構成するカバー３２には、空気の連通路３３ｂが形成されている。連通路３３ａ及び３３ｂは第１のチャンバ１６に連通している。また、第２のチャンバ１７に連通する図示しない連通路が、Ｘ方向で図８とは異なる断面で現れる位置に形成されている。第１のチャンバ１６に連通する連通路は、Ｘ方向で図８とは異なる断面に現される位置に、連通路３３ａ及び３３ｂ以外にあってもよい。
【００４７】
このように、カバー３２にも連通路３３ｂが形成されることにより、筐体５の厚さは若干増えるが、発熱体により均一に空気を吹き付けることが可能となる。
【００４８】
また、例えば、同じタイミングで空気が吐出され及び流入する連通路が筒体３１とカバー３２とにそれぞれに形成されていれば、効率のよい空気の流入出が可能となる。つまり、同じタイミングで空気が出入りする開口が互いに接近している場合より、両者が離れている方が、空気が吐出される方の開口の周囲の空気が巻き込まれやすくなり、合成噴流の流量を増やすことができる。
【００４９】
図８に示したような形態に限らず、図９に示す噴流発生装置４０のように、同じ断面で第１及び第２のチャンバ１６及び１７にそれぞれ連通する連通路４３ａ及び４３ｂが、筒体４１及びカバー４２に形成されていてもよい。なお、これら連通路４３ａ及び４３ｂ以外にも、第１または第２のチャンバ１６または１７に連通する連通路が、Ｘ方向で図９とは異なる断面に現れるような位置に形成されていてもよい。
【００５０】
図１０は、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断面図である。図１１は、図１０におけるＤ−Ｄ線断面図である。
【００５１】
噴流発生装置５０は、例えば筐体５１に、複数の空気の流通路を有するノズル５２が取り付けられて構成されている。筐体５１は、例えば半円筒状に形成され、ノズル５２は、筐体５１の直線部分に取り付けられている。ノズル５２の厚さ（Ｚ方向の長さ）は、筐体５１の厚さと同じでよいが、もちろん必ずしも同じでなくてもよい。筐体５１内には、例えばハードディスクドライブに用いられるボイスコイルモータ３６が設けられている。
【００５２】
ボイスコイルモータ３６は、Ｘ−Ｙ平面内で巻回されたコイル５９、筐体５１の厚さ方向であるＺ方向に配列された２枚のヨーク２６及び２７、ヨーク２６に取り付けられた２つのマグネット２８を有する。コイル５９の両側では、適当な支持部材５７により移動板５５及び５６が支持されている。これにより、コイル５９と移動板５５及び５６が一体的に動く。コイル５９はアーム３７（図１０参照）に固定され、アーム３７の先端に軸５８が設けられている。移動板５５及び５６はＺ方向に立設され、これらにより、筐体５１内に、第１のチャンバ５３及び第２のチャンバ５４が形成される。ノズル５２のうち図１０中、上半分のノズル５２ａは、第１のチャンバ５３に連通している。下半分５２ｂは、第２のチャンバ５４に連通している。
【００５３】
このような構成により、マグネット２８、ヨーク２６及び２７により磁気回路が形成され、コイル５９に交流電圧が加えられることで、アーム３７が軸５８を中心にＸ―Ｙ平面内で揺動、あるいは振動する。すなわち、少なくともマグネット２８とヨーク２７との間の空間内で磁気回路がＺ方向に形成され、アーム３７がそのＺ方向の磁気回路を横切るように動く。アーム３７が揺動することで移動板５５及び５６も揺動する。移動板５５が第１のチャンバ５３の容積を縮める方向に動くとともに、移動板５６が第２のチャンバ５４の容積を増大させる方向に動くと、ノズル５２ａから空気が吐出する。逆に、移動板５５が第１のチャンバ５３の容積を増大させる方向に動くとともに、移動板５６が第２のチャンバ５４の容積を縮める方向に動くと、ノズル５２ｂから空気が吐出する。
【００５４】
このようにハードディスクドライブに用いられるボイスコイルモータ３６が用いられる場合でも、噴流発生装置５０の薄型化を実現することができる。
【００５５】
図１２は、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分解斜視図である。図１３は、図１２に示す噴流発生装置の一部の平面図（断面図）である。
【００５６】
図１２に示す噴流発生装置６０は、筐体６１の前方側に、複数の空気の流通路６２ａ及び６２ｂを有するノズル６２が取り付けられて構成されている。上記筐体６１には図示しないカバーが上から被せられることにより筐体６１内が密閉される。筐体６１内の後方側のほぼ中央には、アクチュエータ６５が配置されている。
【００５７】
アクチュエータ６５は、Ｙ方向で両側の２つのヨーク６４を有し、ヨーク６４の間に１つのヨーク６６が配置されている。また、ヨーク６６を挟むように２つのマグネット６３が設けられている。マグネット６３は、例えばＹ方向にそれぞれ着磁され、これらマグネット６３、ヨーク６４及び６６により磁気回路が形成される。また、２つのヨーク６４の間であって、中央のヨーク６６の両側にコイル６７ｅが配置されている。コイル６７ｅは、後述するように可動体６７のベース部６７ａ及び６７ｂに装着されている。
【００５８】
筐体６１内には、Ｙ方向に延びる複数の仕切り板６８がＸ方向に配列されている。この仕切り板６８によって、複数のチャンバ６１ａがＸ方向に並ぶように形成される。各チャンバ６１ａ内には、上記アクチュエータ６５によりＸ方向に移動する移動板６７ｃ及び６７ｄが配置されている。具体的には、各移動板６７ｃは連結部材６７ｆにより連結され、また、各移動板６７ｄも同様に連結部材６７ｇにより連結されている。連結部材６７ｆはベース部６７ａに接続され、連結部材６７ｇはベース部６７ｂに接続され、ベース部６７ａ及び６７ｂは、ガイド部材６９にガイドされながら動くように構成されている。すなわち、可動体６７は、コイル６７ｅが装着されたベース部６７ａ及び６７ｂ、連結部材６７ｆ及び６７ｇ、移動板６７ｃ及び６７ｄでなり、可動体６７がアクチュエータ６５により一体的に移動する。
【００５９】
チャンバ６１ａの１つ１つには、上記ノズル６２内の空気の流通路６２ａ及び流通路６２ｂが連通している。流通路６２ａ及び６２ｂは、同じタイミングで空気を吐出し、また吸入する。すなわち、アクチュエータ６５の駆動により、可動体６７がＸ方向に振動して移動板６７ｃ及び６７ｄがＸ方向に振動することで、各チャンバ６１ａ内の圧力がＸ方向で増減し、流通路６２ａと流通路６２ｂとから交互に空気が吐出される。具体的には、移動板６７ｃ及び６７ｄが図１３中、左に振れると、各チャンバ６１ａ内の左側の圧力がそれぞれ上がり、各流通路６２ａを介して空気がそれぞれ吐出される。反対に、移動板６７ｃ及び６７ｄが図１３中、右に振れると、各チャンバ６１ａ内の右側の圧力がそれぞれ上がり、各流通路６２ｂを介して空気が吐出される。
【００６０】
このように複数の仕切り板６８により形成された複数のチャンバ６１ａ内で移動板６７ｃ及び６７ｄがＸ方向に振動することにより、薄型化を実現しながら、Ｘ方向で均一に空気を吐出することが可能となる。
【００６１】
なお、可動体６７が、物理的に左右で分離され、つまり、ベース部６７ａと６７ｂとが分離された構造である場合であって、アクチュエータ６５により互いに逆向きに振動（移動板群６７ｃと、移動板群６７ｄとが互いに逆向きに振動）するように駆動される場合は、特に有効となる。すなわち、その場合、可動体６７全体の重心移動がなくなり、噴流発生装置６０に生じる全体的なＸ方向の振動をキャンセルすることができる。
【００６２】
図１４は、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分解斜視図である。
【００６３】
この噴流発生装置７０では、筐体７１内のほぼ中央にはアクチュエータ７５が配置されている。アクチュエータ７５は、周方向に着磁されたマグネットをその外周部に有する回転板７４、この回転板７４に回転の動力を与えるコイル７７及びヨーク７６を有する。回転板７４には、回転板７４の回転運動を直線運動に変換するためのリンクアーム７３ａ及び７３ｂが、それぞれ軸７９ａ及び７９ｂを介して接続されている。リンクアーム７３ａ及び７３ｂには、それぞれ移動板７２ａ及び７２ｂが、軸７８ａ及び７８ｂを介して接続されている。
【００６４】
筐体７１の側面７１ｅには、図示しない複数の開口が形成されているか、または図示しない複数のノズルが接続されている。筐体７１内には、移動板７２ａに仕切られることで、チャンバ７１ａ及び７１ｃが形成される。また、移動板７２ｂに仕切られることで、チャンバ７１ｂ及び７１ｄが形成される。上記した図示しない開口またはノズルは、そのチャンバ７１ａ〜７１ｄに連通しており、これにより筐体７１内の空気を筐体７１の外部に吐出される。
【００６５】
以上のように構成された噴流発生装置７０では、アクチュエータ７５の駆動により、すなわち、回転板７４がＺ方向の軸を回転軸として回転することにより、移動板７２ａ及び７２ｂが互いに接近し、及び互いに離れるように移動する。移動板７２ａ及び７２ｂが互いに接近するように動くと、チャンバ７１ｃ及び７１ｂ内の圧力が上がり、チャンバ７１ｃ及び７１ｂに連通する開口またはノズルから空気が吐出される。移動板７２ａ及び７２ｂが互いに離れるように動くと、チャンバ７１ａ及び７１ｄ内の圧力が上がり、チャンバ７１ａ及び７１ｄに連通する開口またはノズルから空気が吐出される。
【００６６】
このように本実施の形態によれば、移動板７２ａ及び７２ｂが互いに逆向きに移動するので、装置全体の重心移動がなくなり、噴流発生装置７０に生じる全体的なＹ方向の振動をキャンセルすることができる。
【００６７】
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。
【００６８】
図１及び図７等に示した噴流発生装置１０及び２０の、空気の連通路１ａ〜１ｄ等の断面形状は矩形であった。しかし、円、楕円、長円、その他の形状であってもよい。また、連通路の数は４つであったが、３個以下でも５個以上でもよい。
【００６９】
図１及び図７等に示した噴流発生装置１０及び２０等では、仕切り板６により、２つのチャンバ１６及び１７等が形成されていた。しかし、仕切り板６の数を増やし、チャンバの数を３つ以上とし、そのチャンバの数に対応させるようにブレードの数や、連通路の数を増やすことができる。その場合、モータ４によるブレードの移動角度（回動角度）はチャンバの数に比例して小さくなる。
【００７０】
例えば、図１４に示した噴流発生装置７０の駆動源として、上記したアクチュエータ７５の代わりに、一般的な中央の回転軸で回転する扁平モータを用いることも可能である。
【００７１】
上記噴流発生装置１０、２０、３０、４０、５０、６０及び７０の特徴部分のうち少なくとも２つを組み合わせた形態も考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【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上から見た断面図である。
【図３】図２におけるＡ−Ａ線断面図である。
【図４】図２におけるＢ−Ｂ線断面図であり、
【図５】図２におけるＣ−Ｃ線断面図である。
【図６】図１に示す噴流発生装置の動作を説明するための図である。
【図７】本発明の他の実施の形態に係る噴流発生装置を示す斜視図であり、ノズルが取り付けられた形態を示す図である。
【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断面図であり、カバーに空気の連通路が設けられた形態を示す図である。
【図９】図８に示す噴流発生装置の変形例の断面図である。
【図１０】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断面図であり、駆動源としてハードディスク用のボイスコイルモータが設けられた形態を示す図である。
【図１１】図１０におけるＤ−Ｄ線断面図である。
【図１２】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分解斜視図であり、多数のチャンバが形成され、移動板が直線状に動く形態を示す図である。
【図１３】図１２に示す噴流発生装置の断面図である。
【図１４】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分解斜視図であり、駆動源として、回転運動を直線運動に変換する機構が用いられる形態を示す図である。
【符号の説明】
【００７３】
１ａ〜１ｄ、３３ａ、３３ｂ、４３ａ…連通路
３ａ、３ｂ、５５、５６、６７ｃ、６７ｄ、７２ａ、７２ｂ…ブレード（移動板）
４、３６、６５、７５…モータ（アクチュエータ）
５、３５、５１、６１、７１…筐体
６、６８…仕切り板
１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０…噴流発生装置
１１〜１４、２１〜２４…開口
１６、１７、５３、５４、６１ａ、７１ａ〜７１ｄ…チャンバ
７３ａ…リンクアーム
７４…回転板
【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口を有し、気体を内部に含み、第１の方向に厚さを有する筐体と、
前記筐体内に配置され、前記気体に圧力変化を与えるように前記第１の方向とは異なる第２の方向に周期的に往復移動することで、前記開口を介して前記気体を脈流として吐出させる移動板と、
前記移動板を駆動する駆動機構と
を具備することを特徴とする噴流発生装置。
【請求項２】
請求項１に記載の噴流発生装置であって、
前記駆動機構は、ほぼ前記第１の方向に沿った軸を中心に前記移動板を揺動させることが可能なモータを有することを特徴とする噴流発生装置。
【請求項３】
請求項２に記載の噴流発生装置であって、
前記移動板は、前記軸を中心にほぼ対称形状でなり、
前記筐体は、
前記軸を含む平面に沿うように設けられ、該筐体内を仕切る仕切り板と、
前記仕切り板により仕切られて形成される複数のチャンバとを有し、
前記開口は、前記各チャンバにそれぞれ連通するように複数設けられていることを特徴とする噴流発生装置。
【請求項４】
請求項３に記載の噴流発生装置であって、
前記各チャンバのうち２つは、第１及び第２のチャンバであり、
前記開口は複数設けられ、
前記各開口のうち２つは、前記移動板が移動することで、前記気体を吐出するように前記各チャンバのうち第１及び第２のチャンバにそれぞれ連通する第１及び第２の開口であることを特徴とする噴流発生装置。
【請求項５】
請求項３に記載の噴流発生装置であって、
前記筐体は、前記各チャンバと前記各開口とをそれぞれ接続する複数の連通路を有することを特徴とする噴流発生装置。
【請求項６】
請求項２に記載の噴流発生装置であって、
前記モータは、
前記第１の方向に磁気回路を形成するための磁気回路形成部材と、
前記磁気回路内で前記第２の方向に動くコイルを有し、前記コイル及び前記移動板が取り付けられた可動部材と
を有することを特徴とする噴流発生装置。
【請求項７】
請求項１に記載の噴流発生装置であって、
前記駆動機構は、前記移動板を直線的に移動させるように駆動することを特徴とする噴流発生装置。
【請求項８】
請求項７に記載の噴流発生装置であって、
前記筐体は、
前記第２の方向に配列され、前記筐体内を仕切る複数の仕切り板と、
前記各仕切り板の間に形成される複数のチャンバとを有し、
前記移動板は、前記チャンバごとに複数設けられ、
前記駆動機構は、前記各仕切り板の間で前記移動板を移動させるように駆動することを特徴とする噴流発生装置。
【請求項９】
請求項８に記載の噴流発生装置であって、
前記駆動機構により移動可能に構成され、前記各移動板を一体的に連結する連結部材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１０】
請求項７に記載の噴流発生装置であって、
前記駆動機構は、
ほぼ前記第１の方向に沿った軸を中心に回転する回転板と、
前記回転板及び前記移動板に接続され、前記回転板の回転運動を前記移動板の直線運動に変換するリンクアームと
を有することを特徴とする噴流発生装置。
【請求項１１】
発熱体と、
開口を有し、気体を内部に含み、第１の方向に厚さを有する筐体と、
前記筐体内に配置され、前記気体に圧力変化を与えるように前記第１の方向とは異なる第２の方向に周期的に往復移動することで、前記開口を介して前記気体を脈流として前記発熱体に向けて吐出させる移動板と、
前記移動板を駆動する駆動機構と
を具備することを特徴とする電子機器。
【請求項１】
開口を有し、気体を内部に含み、第１の方向に厚さを有する筐体と、
前記筐体内に配置され、前記気体に圧力変化を与えるように前記第１の方向とは異なる第２の方向に周期的に往復移動することで、前記開口を介して前記気体を脈流として吐出させる移動板と、
前記移動板を駆動する駆動機構と
を具備することを特徴とする噴流発生装置。
【請求項２】
請求項１に記載の噴流発生装置であって、
前記駆動機構は、ほぼ前記第１の方向に沿った軸を中心に前記移動板を揺動させることが可能なモータを有することを特徴とする噴流発生装置。
【請求項３】
請求項２に記載の噴流発生装置であって、
前記移動板は、前記軸を中心にほぼ対称形状でなり、
前記筐体は、
前記軸を含む平面に沿うように設けられ、該筐体内を仕切る仕切り板と、
前記仕切り板により仕切られて形成される複数のチャンバとを有し、
前記開口は、前記各チャンバにそれぞれ連通するように複数設けられていることを特徴とする噴流発生装置。
【請求項４】
請求項３に記載の噴流発生装置であって、
前記各チャンバのうち２つは、第１及び第２のチャンバであり、
前記開口は複数設けられ、
前記各開口のうち２つは、前記移動板が移動することで、前記気体を吐出するように前記各チャンバのうち第１及び第２のチャンバにそれぞれ連通する第１及び第２の開口であることを特徴とする噴流発生装置。
【請求項５】
請求項３に記載の噴流発生装置であって、
前記筐体は、前記各チャンバと前記各開口とをそれぞれ接続する複数の連通路を有することを特徴とする噴流発生装置。
【請求項６】
請求項２に記載の噴流発生装置であって、
前記モータは、
前記第１の方向に磁気回路を形成するための磁気回路形成部材と、
前記磁気回路内で前記第２の方向に動くコイルを有し、前記コイル及び前記移動板が取り付けられた可動部材と
を有することを特徴とする噴流発生装置。
【請求項７】
請求項１に記載の噴流発生装置であって、
前記駆動機構は、前記移動板を直線的に移動させるように駆動することを特徴とする噴流発生装置。
【請求項８】
請求項７に記載の噴流発生装置であって、
前記筐体は、
前記第２の方向に配列され、前記筐体内を仕切る複数の仕切り板と、
前記各仕切り板の間に形成される複数のチャンバとを有し、
前記移動板は、前記チャンバごとに複数設けられ、
前記駆動機構は、前記各仕切り板の間で前記移動板を移動させるように駆動することを特徴とする噴流発生装置。
【請求項９】
請求項８に記載の噴流発生装置であって、
前記駆動機構により移動可能に構成され、前記各移動板を一体的に連結する連結部材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１０】
請求項７に記載の噴流発生装置であって、
前記駆動機構は、
ほぼ前記第１の方向に沿った軸を中心に回転する回転板と、
前記回転板及び前記移動板に接続され、前記回転板の回転運動を前記移動板の直線運動に変換するリンクアームと
を有することを特徴とする噴流発生装置。
【請求項１１】
発熱体と、
開口を有し、気体を内部に含み、第１の方向に厚さを有する筐体と、
前記筐体内に配置され、前記気体に圧力変化を与えるように前記第１の方向とは異なる第２の方向に周期的に往復移動することで、前記開口を介して前記気体を脈流として前記発熱体に向けて吐出させる移動板と、
前記移動板を駆動する駆動機構と
を具備することを特徴とする電子機器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２００７−１１３５３０（Ｐ２００７−１１３５３０Ａ）
【公開日】平成１９年５月１０日（２００７．５．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３０７５４５（Ｐ２００５−３０７５４５）
【出願日】平成１７年１０月２１日（２００５．１０．２１）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年５月１０日（２００７．５．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１０月２１日（２００５．１０．２１）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
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