(57)【要約】【課題】  極力騒音の発生を抑制しつつ、発熱体から発せられる熱を効果的に放熱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１は、第１及び第２のノズル３ａ及び３ｂと、第１及び第２のノズル３ａ及び３ｂにそれぞれ通じる第１及び第２のチャンバ２ａ及び２ｂとを有し、内部に空気が含まれた筐体２と、第１のチャンバ２ａの容積を互いに増加させるように、かつ、第１のチャンバ２ａの容積を互いに減少させるように同期して振動し、第１のチャンバ２ａと第２のチャンバ２ｂとを形成するために筐体２の内部を仕切るように配置された第１及び第２の振動板１０ａ及び１０ｂを有し、当該第１及び第２の振動板１０ａ及び１０ｂの振動により第１及び第２のノズル３ａ及び３ｂを介して交互に空気を脈流として吐出させる振動機構とを具備する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１及び第２の開口と、前記第１及び第２の開口にそれぞれ連通する第１及び第２のチャンバとを有し、内部に気体が含まれた筐体と、
前記第１のチャンバの容積を互いに増加させるように、かつ、前記第１のチャンバの容積を互いに減少させるように同期して振動し、前記第１のチャンバと前記第２のチャンバとを形成するために前記筐体の内部を仕切るように配置された第１及び第２の振動板を有し、当該第１及び第２の振動板の振動により前記第１及び第２の開口を介して交互に前記気体を脈流として吐出させる振動機構と
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、
前記第１及び第２の振動板は、互いに逆向きに振動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、
前記第１の振動板と前記第２の振動板とを一体的に支持し、前記第１及び第２のチャンバを形成するように前記筐体の内部を仕切る仕切り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４】
請求項２に記載の噴流発生装置であって、
前記振動機構は、
前記第１の振動板に同期して前記第１のチャンバの容積を増減するように振動する第３の振動板と、
前記第３の振動板と互いに逆向きに振動し、前記第２の振動板に同期して前記第１のチャンバの容積を増減するように振動する第４の振動板と
を有することを特徴とする噴流発生装置。
【請求項５】
請求項４に記載の噴流発生装置であって、
前記第１、第２、第３及び第４の振動板を一体的に支持し、前記第１及び第２のチャンバを形成するように前記筐体の内部を仕切る仕切り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６】
請求項５に記載の噴流発生装置であって、
前記第１及び第２のチャンバの形状がほぼ等しいことを特徴とする噴流発生装置。
【請求項７】
第１、第２、第３及び第４の開口と、前記第１及び第２の開口に連通する第１のチャンバと、前記第３及び第４の開口に連通する第２のチャンバとを有し、内部に気体が含まれた筐体と、
前記第１のチャンバに配置された第１の振動板と、前記第２のチャンバに配置され、前記第１の振動板と逆向きに同期して振動する第２の振動板とを有し、前記第１の振動板の振動により前記第１及び第２の開口を介して交互に前記気体を脈流として吐出させ、前記第２の振動板の振動により前記第３及び第４の開口を介して交互に前記気体を脈流として吐出させる振動機構と
を具備することを特徴とする噴流発生装置。
【請求項８】
発熱体と、
第１及び第２の開口と、前記第１及び第２の開口にそれぞれ連通する第１及び第２のチャンバとを有し、内部に気体が含まれた筐体と、
前記第１のチャンバの容積を互いに増加させるように、かつ、前記第１のチャンバの容積を互いに減少させるように同期して振動し、前記第１のチャンバと前記第２のチャンバとを形成するために前記筐体の内部を仕切るように配置された第１及び第２の振動板を有し、当該第１及び第２の振動板の振動により前記第１及び第２の開口を介して、交互に前記気体を脈流として前記発熱体に向けて吐出させる振動機構と
を具備することを特徴とする電子機器。
【請求項９】
発熱体と、
第１、第２、第３及び第４の開口と、前記第１及び第２の開口に連通する第１のチャンバと、前記第３及び第４の開口に連通する第２のチャンバとを有し、内部に気体が含まれた筐体と、
前記第１のチャンバに配置された第１の振動板と、前記第２のチャンバに配置され、前記第１の振動板と逆向きに同期して振動する第２の振動板とを有し、前記第１の振動板の振動により前記第１及び第２の開口を介して交互に前記気体を脈流として吐出させ、前記第２の振動板の振動により前記第３及び第４の開口を介して、交互に前記気体を脈流として前記発熱体に向けて吐出させる振動機構と
を具備することを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、噴流を発生させて電子部品等の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。このような問題を解決するためには、例えばファンの風速を上げて温度境界層を薄くすることが上げられる。しかし、風速を上げるためにファンの回転数を増加させることにより、ファンの軸受け部分からの騒音や、ファンからの風が引き起こす風切り音などによる騒音が発生するという問題がある。
【０００４】
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。これはチャンバ内に設けられた往復するピストンなどにより生じる空気の動きを、チャンバの一端に設けられた孔から噴出させるものである。この孔から噴出された空気は合成噴流と呼ばれ、空気の混合を促進し上記温度境界層の破壊を引き起こし、従来のファンによる強制対流に比べ効率よく放熱することができる（例えば、特許文献１参照。）。  
【特許文献１】米国特許第６１２３１４５号明細書（ＦＩＧ．８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に記載の技術では、ピストンの往復運動による空気振動が音波として伝搬するため、この音による騒音が問題となる。また、近年のＩＣの高クロック化によって発生する熱量は増加の一途をたどっているため、例えばその発熱によって放熱フィン付近に形成される温度境界層を破壊するためには、そのＩＣや放熱フィンに向けてこれまでより多量の空気を送り込まなければならない。そうすると、上記特許文献１におけるＦＩＧ．１Ａ等に示された装置のように、振動膜を振動させて空気を噴出させる装置であっても、その振動の振幅を上げて空気の噴出量を上げなければならない。したがってその振動膜の振動数が可聴帯域にある場合には、その振動膜の騒音も問題となる。
【０００６】
以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、極力騒音の発生を抑制しつつ、発熱体から発せられる熱を効果的に放熱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】
【０００７】
本発明に係る噴流発生装置は、第１及び第２の開口と、前記第１及び第２の開口にそれぞれ連通する第１及び第２のチャンバとを有し、内部に気体が含まれた筐体と、前記第１のチャンバの容積を互いに増加させるように、かつ、前記第１のチャンバの容積を互いに減少させるように同期して振動し、前記第１のチャンバと前記第２のチャンバとを形成するために前記筐体の内部を仕切るように配置された第１及び第２の振動板を有し、当該第１及び第２の振動板の振動により前記第１及び第２の開口を介して交互に前記気体を脈流として吐出させる振動機構とを具備する。
【０００８】
本発明では、第１及び第２の振動板の振動によって、第１及び第２の開口を介して交互に気体を脈流として吐出させるようにしている。第１の振動板等により第１のチャンバの容積を増減させるという作用により、この作用に同期して第２のチャンバの容積も増減することは言うまでもない。その結果、各開口から発生する音波の周波数も等しくなり、逆位相となって弱め合い、騒音が低減される。また、本発明では、１つの筐体の内部に２つの振動板が設けられているので、これらの振動板の振動によって第１のチャンバ及び第２のチャンバの容積の変化を大きくすることができ、気体の吐出量を多くすることができる。したがって、冷却能力を向上させることができる。
【０００９】
本発明において、第１の振動板と第２の振動板とは、相対的に角度が付けられて配置されていてもよいし、平面状に配列（振動方向にほぼ垂直な面内で配列）されるようにようにしてもよい。第１の振動板には、例えばコイルまたは永久磁石等が取り付けられた電磁駆動により振動する振動板が用いられる。この場合、そのコイルに対面するように永久磁石が前記筐体内に配置されていればよい。電磁駆動に限られず、静電作用、圧電作用を利用して駆動するものであってもよい。第２の振動板も同様である。あるいは、振動機構は、例えば振動板に接続されたロッドと、このロッドをリニア駆動する駆動部を有するようにしてもよい。この場合、駆動部は、電磁駆動、静電駆動、圧電駆動で駆動するものが用いられる。気体としては、例えば空気が挙げられるが、その他の気体であってもよい。以下、同様である。
【００１０】
本発明の一の形態によれば、前記第１及び第２の振動板は、互いに逆向きに振動する。これにより、例えば、筐体に伝達された第１の振動板の振動と、同じく筐体に伝達された第２の振動板の振動とがキャンセルされ、ノイズが発生することを抑制することができる。第１の振動板や第２の振動板の振幅や面積を大きくして、気体の吐出量を大きくすることが望まれるが、その場合、振動板の振動によってその振動の方向に噴流発生装置に働く力（加振力）も大きくなってしまう。本発明では、互いに逆向きの振動によりその力を相殺することができる。その加振力は、Ｆ＝−ｍｒω２ｓｉｎωｔで表すことができる。ｍは振動板の質量、ｒは振幅、ωは振動数である。本発明においては、第１及び第２の振動板の振動方向にほぼ垂直な面同士を対面させてもよいし、対面させなくてもよい。特に、当該面同士を対面させるようにすれば、１つの振動板が設けられる場合の噴流発生装置の設置面積と同じで、吐出量を増やすことができる。すなわち、省スペース化を達成しつつ冷却能力を上げることができる。
【００１１】
本発明の一の形態によれば、噴流発生装置は、前記第１の振動板と前記第２の振動板とを一体的に支持し、前記第１及び第２のチャンバを形成するように前記筐体の内部を仕切る仕切り部材をさらに具備する。本発明では、第１及び第２の振動板の振動が互いに逆向きで、しかも、これらの振動板を一体的に支持する仕切り部材により筐体内部が仕切られるので、各チャンバを形成するための筐体内部のスペースを有効に利用することができる。その結果、筐体の小型化を図ることができる。
【００１２】
本発明の一の形態によれば、前記振動機構は、前記第１の振動板に同期して前記第１のチャンバの容積を増減するように振動する第３の振動板と、前記第３の振動板と互いに逆向きに振動し、前記第２の振動板に同期して前記第１のチャンバの容積を増減するように振動する第４の振動板とを有する。このように、第１の振動板に加え第３の振動板がさらに第１のチャンバの容積を変化させ、かつ、第２の振動板に加え第４の振動板がさらに第２のチャンバの容積を変化させることで、各チャンバの容積の変化がさらに大きくなり、気体の吐出量を増やすことができる。第１の振動板と第３の振動板とは、上述したように面同士が対面していてもよいし、対面していなくてもよい。第２の振動板と第４の振動板との相対的な配置についても同様である。
【００１３】
本発明の一の形態によれば、噴流発生装置は、前記第１、第２、第３及び第４の振動板を一体的に支持し、前記第１及び第２のチャンバを形成するように前記筐体の内部を仕切る仕切り部材をさらに具備する。本発明では、第１及び第２の振動板の振動が互いに逆向きで、また、第３及び第４の振動板の振動が互いに逆向きで、しかも、これら４つの振動板を一体的に支持する仕切り部材により筐体内部が仕切られるので、各チャンバを形成するための筐体内部のスペースを有効に利用することができる。これにより、冷却能力が向上する。
【００１４】
本発明の一の形態によれば、前記筐体は、第３及び第４の開口と、前記第１及び第２の振動板の振動方向に前記第１及び第２のチャンバとともに配列され、前記第３及び第４の開口にそれぞれ連通する第３及び第４のチャンバとを有し、前記振動機構は、前記第２の振動板と互いに逆向きに同期して振動し、前記第２の振動板との間で前記第３のチャンバを形成するように、かつ、前記筐体との間で前記第４のチャンバを形成するように配置された第３の振動板を有し、当該第２及び第３の振動板の振動により前記第３及び第４の開口を介して交互に前記気体を脈流として吐出させる。これにより、第１及び第２の開口を介して気体が吐出するときの音波が弱め合うことに加え、第３及び第４の開口で発生する音波が弱め合うので、騒音を抑えつつ吐出量をさらに多くすることができる。したがって、冷却能力が向上する。
【００１５】
本発明の別の観点に係る噴流発生装置は、第１、第２、第３及び第４の開口と、前記第１及び第２の開口に連通する第１のチャンバと、前記第３及び第４の開口に連通する第２のチャンバとを有し、内部に気体が含まれた筐体と、前記第１のチャンバに配置された第１の振動板と、前記第２のチャンバに配置され、前記第１の振動板と逆向きに同期して振動する第２の振動板とを有し、前記第１の振動板の振動により前記第１及び第２の開口を介して交互に前記気体を脈流として吐出させ、前記第２の振動板の振動により前記第３及び第４の開口を介して交互に前記気体を脈流として吐出させる振動機構とを具備する。
【００１６】
本発明では、第１の振動板と第２の振動板とが互いに逆向きに同期して振動するため、筐体に伝達される各振動板のそれぞれの振動が弱め合い、筐体から発生するノイズを抑制することができる。また、第１及び第２の開口からそれぞれ交互に気体が吐出されるので、つまり、逆位相で音波が発生するので互いに音波が弱め合い、騒音を低減できる。また、第３及び第４の開口から発生する音波も、同様に弱め合うため、騒音を低減できる。第１及び第２の振動板は対面していてもよいし、しなくてもよい。例えば、両振動板同士が対面しない場合、筐体全体にモーメントが発生するが、各振動板の振幅等が小さく、そのモーメントが小さければ問題ない。
【００１７】
本発明に係る電子機器は、発熱体と、第１及び第２の開口と、前記第１及び第２の開口にそれぞれ連通する第１及び第２のチャンバとを有し、内部に気体が含まれた筐体と、前記第１のチャンバの容積を互いに増加させるように、かつ、前記第１のチャンバの容積を互いに減少させるように同期して振動し、前記第１のチャンバと前記第２のチャンバとを形成するために前記筐体の内部を仕切るように配置された第１及び第２の振動板を有し、当該第１及び第２の振動板の振動により前記第１及び第２の開口を介して、交互に前記気体を脈流として前記発熱体に向けて吐出させる振動機構とを具備する。
【００１８】
本発明において、発熱体としては、例えばＩＣチップや抵抗等の電子部品、あるいは放熱フィン等が挙げられるが、これらに限られず発熱するものなら何でもよい。電子機器としては、コンピュータ、ＰＤＡ（Personal Digital Assistance）、カメラ、ディスプレイ装置、オーディオ機器、その他の電化製品等が挙げられる。以下、同様である。
【００１９】
本発明の別の観点に係る電子機器は、発熱体と、第１、第２、第３及び第４の開口と、前記第１及び第２の開口に連通する第１のチャンバと、前記第３及び第４の開口に連通する第２のチャンバとを有し、内部に気体が含まれた筐体と、前記第１のチャンバに配置された第１の振動板と、前記第２のチャンバに配置され、前記第１の振動板と逆向きに同期して振動する第２の振動板とを有し、前記第１の振動板の振動により前記第１及び第２の開口を介して交互に前記気体を脈流として吐出させ、前記第２の振動板の振動により前記第３及び第４の開口を介して、交互に前記気体を脈流として前記発熱体に向けて吐出させる振動機構とを具備する。
【発明の効果】
【００２０】
以上のように、本発明によれば、極力騒音の発生を抑制しつつ、発熱体から発せられる熱を効果的に放熱することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
【００２２】
図１は、本発明の第１の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１の断面図である。
【００２３】
噴流発生装置１は筐体２を有しており、筐体２内には例えば２つの振動板１０ａ及び１０ｂが配置されている。筐体２は、剛性の高い物質、例えばアルミ等の金属によって構成されているが、金属に限られず、樹脂でもよい。振動板１０ａ及び１０ｂは、図２に示すように、それらの外周部にエッジ部材１８が装着されており、これらのエッジ部材１８を介して仕切り板５によって一体的に支持されている。仕切り板５は、例えば３つの側面が開放された形状となっており、その開放された３側面が筐体２の内側壁に２ｄに当接されることで筐体２の内部を仕切っている。したがって、筐体２、仕切り板５、エッジ部材１８、振動板１０ａ及び１０ｂによってチャンバ２ａ及び２ｂが形成される。エッジ部材１８は、振動板１０ａ及び１０ｂが振動できるように、例えば弾性、または可撓性を有し、樹脂やゴムでなる。
【００２４】
振動板１０ａ及び１０ｂはそれぞれ実質的に同一の構成を有している。具体的には、振動板１０ａ及び１０ｂは、例えば柔軟な膜状の物質でなり、例えばＰＥＴ（polyethylene terephthalate）フィルム等により形成されている。振動板１０ａ及び１０ｂは、図２中、矢印Ｒの方向に振動し、制御部１９によってその振動が制御されるようになっている。具体的には、例えば、振動板１０ａ及び１０ｂ上に平面コイルがそれぞれ設置され、さらに振動板１０ａ及び１０ｂのそれぞれの近傍、例えば筐体２の内部の天井部と底部とにそれぞれ図示しない永久磁石が設置されていればよい。つまり、それらの平面コイルに電圧が印加されれば当該各平面コイルに電磁力が働き、振動板１０ａ及び１０ｂが振動する。制御部１９は、例えば、各平面コイルにそれぞれ正弦波の交流電圧を印加するための電源回路や、その電源回路等を制御する制御回路等を有している。
【００２５】
なお、振動板１０ａ及び１０ｂの構成として、上記のように電磁駆動を利用するものに限らない。例えば振動板１０ａに圧電素子を取り付けて、圧電駆動を利用するものでもよいし、振動板１０ａ自体が圧電体と電極膜とで構成されたものであってもよい。あるいは、上記永久磁石の代わりに電極を設けて、振動板に取り付けられた平面コイルとの間で静電気力を発生させて、振動板１０ａ及び１０ｂをそれぞれ振動させるようにしてもよい。
【００２６】
筐体２の側面には、例えばチャンバ２ａ及び２ｂに内部の流路が連通するノズル３ａ及び３ｂがそれぞれ複数設けられている。ノズル３ａ及び３ｂは、筐体２等から突出した形状でなくてもよい。つまり、筐体２の内部に含められた空気が筐体２の外部に噴出すればよいので、筐体２等の側面が開口されているだけでもよい。
【００２７】
以上のように構成された噴流発生装置１の作用を説明する。制御部１９が振動板１０ａ及び１０ｂを互いに逆向きに同期して正弦波振動させる。具体的には、まず図２中、振動板１０ａが下方に撓むとともに振動板１０ｂが上方に撓むことにより、チャンバ２ａの容積が減少する。チャンバ２ａの容積が減少することでチャンバ２ａの圧力が増加し、その増加する作用によってノズル３ａからチャンバ２ａにある空気が外部に吐出される。逆に、振動板１０ａが上方に撓むとともに振動板１０ｂが下方に撓むことにより、チャンバ２ｂの容積が減少する。チャンバ２ｂの容積が減少することでチャンバ２ｂの圧力が増加し、その増加する作用によってノズル３ｂからチャンバ２ｂにある空気が外部に吐出される。このようにノズル３ａ及び３ｂから交互に空気が噴出する。このように噴出された空気を例えば高熱部に吹き付けることにより、高熱部を冷却することができる。
【００２８】
一方、振動板１０ａ及び１０ｂの振動は音波となって空気中を伝搬する。特に、ノズルから音が生じるわけであるが、仮に、ノズル３ａ及び３ｂからそれぞれ独立してばらばらに空気が吐出される場合、ノズル３ａ及び３ｂから騒音が発生する。しかしながら、この噴流発生装置１では、ノズル３ａ及び３ｂから交互に吐出音が発生する。すなわち、ノズル３ａ及び３ｂから発生する音波は逆位相となるため、互いに弱め合い、あるいは打ち消し合う。これにより、全体として騒音が低減する。
【００２９】
なお、図１に示すようにノズル３ａとノズル３ｂとの距離をｄ（開口間の距離）とし、音波の波長（基本波の波長）をλ（ｍ）とした場合、ｄ<λ／２、好ましくはｄ<λ／６を満たすことが望ましい。このようにすれば、ノズル３ａ等から発生した音波のほぼ最大振幅同士で強め合う箇所がなくなるので、騒音の発生を極力防止することができる。
【００３０】
以上のように、本実施の形態では、ノズル３ａ及び３ｂから互いに逆位相で音が発生するため、音が弱め合い、騒音を低減させることができる。また、１つの筐体２の内部に、２つの振動板１０ａ及び１０ｂが設けられているので、これらの振動板１０ａ及び１０ｂの振動によってチャンバ２ａ及び２ｂの容積の変化を大きくすることができ、空気の吐出量を多くすることができる。したがって、冷却能力を向上させることができる。
【００３１】
また、特に、振動板１０ａ及び１０ｂ同士を対面させており、つまり、振動板１０ａ及び１０ｂが積層するように配置されているので、噴流発生装置１の設置面積を、１つの振動板が設けられる場合の噴流発生装置の設置面積と同じで、吐出量を増やすことができる。すなわち、省スペース化を達成しつつ冷却能力を上げることができる。
【００３２】
さらに、振動板１０ａ及び１０ｂを一体的に支持する仕切り板５によって、筐体２の内部が仕切られ、チャンバ２ａ及び２ｂが形成されているので、各チャンバ２ａ及び２ｂを形成するための筐体内部のスペースを有効に利用することができる。これにより、筐体２、ひいては噴流発生装置１の小型化を図ることができる。
【００３３】
本実施の形態において、振動板１０ａ及び１０ｂの振動は、エッジ部材１８である程度吸収されるが、一部は筐体２に伝達される。ここで、仮に、振動板１０ａ及び１０ｂを横に並べて、逆方向でなく同じ方向に同期して振動させた場合であって、それらの振動が筐体２に伝達された場合には、筐体２が振動し、ノイズが発生する可能性がある。しかし、本実施の形態のように、振動板１０ａ及び１０ｂを逆方向に同期して振動させることで、筐体に伝達された振動はキャンセルされる。これにより、ノイズが発生することを抑制することができる。
【００３４】
図３は、本発明の第２の実施の形態に係る噴流発生装置を示す断面図である。第２の実施の形態以降の説明において、上記第１の実施の形態に係る噴流発生装置１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。
【００３５】
この噴流発生装置１１に設けられたノズル１３ａ及び１３ｂは、上記の噴流発生装置１のノズル３ａ及び３ｂが設けられた筐体２の側面とは反対側の側面に設けられている。ノズル１３ａは、仕切り板５の側面を貫く２ｃａを貫き、チャンバ２ａとノズル内の流路が連通している。このような構成によっても、上記の噴流発生装置１と同様の作用効果が得られる。
【００３６】
また、両ノズル１３ａ及び１３ｂは、それらの一端が筐体２の内部へ突出するように設けられ、上記ノズル３ａ及び３ｂより長く形成されている。このようにノズル１３ａ及び１３ｂが長く形成されることで、ノズル１３ａ及び１３ｂで形成される音を極力低くすることができ、これにより、人間の聴感特性上、騒音を低減することができる。また、このように、ノズル１３ａ及び１３ｂはノズル３ａ及び３ｂより長く形成されていても、各ノズル１３ａ及び１３ｂは筐体２の内部へ突出するように設けられているので、噴流発生装置１１の図３中の横幅の寸法を、噴流発生装置１のそれより大きくすることもない。これにより、小型化を図ることができる。
【００３７】
図４は、本発明の第３の実施の形態に係る噴流発生装置の筐体の内部を示す斜視図である。図５はその断面図である。
【００３８】
本実施の形態に係る噴流発生装置２１の筐体２２の内部には、例えば４つの振動板１０ａ、１０ｂ、１０ｃ及び１０ｄが配置されている。例えば、これらの振動板１０ａ〜１０ｄは、第１の振動板１０ａと第２の振動板１０ｂとが対面するように、また、第３の振動板１０ｃと第４の振動板１０ｄとが対面するように、仕切り板２５によって各振動板１０ａ、１０ｂ、１０ｃ及び１０ｄが一体的に支持されている。仕切り板２５は、上部の斜板２５ａ、下部の斜板２５ｂを有し、上部斜板２５ａが筐体２の上部に接続され、下部の斜板２５ｂが筐体２の底部に接続されている。これにより、対称形状のチャンバ２２ａ及び２２ｂが形成される。図４に示すように、筐体２２の側面に、チャンバ２２ａに内部の流路が連通するノズル３ａが設けられ、また、チャンバ２２ｂに内部の流路が連通するノズル３ｂが設けられているが、図をわかりやすくするため、それらの一部を省略している。これらのノズル３ａ及び３ｂは、一直線状に配列されている。このように対称形状のチャンバ２２ａ及び２２ｂが形成されることで、各ノズル３ａ及び３ｂから発生する音波を等しくすることができるので極力騒音を低減できる。
【００３９】
このように構成された噴流発生装置２１の作用を説明する。図示しない制御部の制御の下、第１の振動板１０ａ及び第３の振動板１０ｃが図５中、上方に撓むとともに、第２の振動板１０ｂ及び第４の振動板１０ｄが下方に撓むことにより、チャンバ２２ａの容積が減少する。チャンバ２ａの容積が減少することでチャンバ２ａの圧力が増加し、その増加する作用によってノズル３ａからチャンバ２２ａにある空気が外部に吐出される。逆に、第１の振動板１０ａ及び第３の振動板１０ｃが下方に撓むとともに、第２振動板１０ｂ及び第４の振動板１０ｄが上方に撓むことにより、チャンバ２ｂの容積が減少する。チャンバ２ｂの容積が減少することでチャンバ２ｂの圧力が増加し、その増加する作用によってノズル３ｂからチャンバ２ｂにある空気が外部に吐出される。このようにノズル３ａ及び３ｂから交互に空気が噴出する。
【００４０】
本実施の形態では、第１の振動板１０ａに加え第３の振動板１０ｃがさらに第１のチャンバ２２ａの容積を変化させ、かつ、第２の振動板１０ｂに加え第４の振動板１０ｄがさらに第２のチャンバ２２ｂの容積を変化させることで、各チャンバ２２ａ及び２２ｂの容積の変化がさらに大きくなり、空気の吐出量を増やすことができる。
【００４１】
また、４つの振動板１０ａ〜１０ｄを一体的に支持する仕切り板２５により筐体２２の内部が仕切られるので、各チャンバ２２ａ及び２２ｂを形成するための筐体内部のスペースを有効に利用することができる。
【００４２】
なお、本実施の形態において、ノズル３ａとノズル３ｂとが最も離れた位置にあるノズル３ａと、ノズル３ｂとの距離をｄとした場合に、上記の式ｄ<λ／２、またはｄ<λ／６を満たすようにすればよい。このようにすれば、ノズル３ａ等から発生した音波のほぼ最大振幅同士で強め合う箇所がなくなる。
【００４３】
図６及び図７は、それぞれ図５に示す噴流発生装置の変形例を示す断面図である。図６に示す例では、ノズル３ａ及び３ｂの列の上部にさらにノズル２３ａ及び２３ｂの列が設けられている。図７に示す例では、図６で示す形態にさらにノズル３３ａ及び３３ｂの列が加えられている。このように、ノズルを適宜増やすこともでき、各振動板１０ａ〜１０ｄの振幅や、チャンバ２２ａ等の容積によって最適な数に設定されれば、最適な空気の吐出量を得ることができる。
【００４４】
図８は、本発明の第４の実施の形態に係る噴流発生装置を示す断面図である。この噴流発生装置３１では、上記第３の実施の形態に係る噴流発生装置２１と同様に、４つの振動板１０ａ〜１０ｄが仕切り部材３５によって一体的に支持されている。図９に、仕切り部材３５の斜視図を示す。この仕切り部材３５には、斜板３５ａと斜板３５ｂとを接続し、内部に空気の流路を有する流路形成部材３５ｄと、斜板３５ｂと斜板３５ｃとを接続し、内部に空気の流路を有する流路形成部材３５ｅとが設けられている。このように構成された仕切り部材３５によって筐体３２の内部が仕切られ、チャンバ３２ａ及び３２ｂが形成される。ノズル３ａはチャンバ３２ａに接続され、ノズル３ｂはチャンバ３２ｂに接続されている。
【００４５】
このような構成によっても、チャンバ３２ａ及び３２ｂの形状を対称形状とすることができ、騒音を低減することができる。また、筐体３２の内部のスペースを有効に利用することができる。
【００４６】
図１０は、図８に示した噴流発生装置３１の変形例を示す断面図である。この噴流発生装置４１の筐体４２の内部には、上述の仕切り部材３５（図９参照）が複数積層されて構成された仕切り部材４５が設けられている。この噴流発生装置４１では、図示しない制御部の制御の下、振動板１０ａ、１０ｃ、１０ｆ及び１０ｈが、図１０中、上方に撓むとともに、振動板１０ｂ、１０ｄ、１０ｅ及び１０ｇが下方に撓むことにより、チャンバ４２ａの容積が減少する。これにより、チャンバ４２ａに接続されたノズル３ａから空気が外部に吐出される。一方、各振動板１０ａ〜１０ｈが、上記と逆方向にそれぞれ撓むことにより、チャンバ４２ｂの容積が減少し、これにより、チャンバ４２ｂに接続されたノズル３ｂから空気が外部に吐出される。
【００４７】
図１１は、本発明の第５の実施の形態に係る噴流発生装置を示す断面図である。この噴流発生装置５１は、筐体５２の内部に振動板１０ａ及び１０ｂが対面するように配置され、振動板１０ｃと１０ｄが対面するように配置されて構成されている。これにより、筐体５２の上部から順にチャンバ５２ａ、５２ｂ及び５２ｃが形成される。図示しない制御部により、振動板１０ａ及び１０ｂが互いに逆向きに同期して振動するように、かつ、振動板１０ｃ及び１０ｄが互いに逆向きに同期して振動するように制御される。複数のノズル３ａ、３ｂ及び３ｃはそれぞれチャンバ５２ａ、５２ｂ及び５２ｃに接続されている。この場合、最適な吐出量で各ノズルから冷媒が吐出されるように、ノズルの数が設定される。
【００４８】
このような噴流発生装置５１の構成により、上記各実施の形態に係る噴流発生装置に比べれば、騒音の抑制は期待できない。しかし、例えば振動板１０ａ〜１０ｄを４つ横に配列させる場合に比べて噴流発生装置５１の設置面積を小さくしながらも、冷媒の吐出量を増やすことができる。
【００４９】
図１２は、本発明の第６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１３は、図１２に示すＡ−Ａ線断面図である。この噴流発生装置６１の筐体６２の内部の中央には、振動板１０ａ及び１０ｂの振動方向と同じ方向に立設された仕切り板６５が配置されている。これにより、図１２及び図１３中、横方向に領域が分かれる。さらに、このように分けられた領域が振動板１０ａによって、チャンバ６２ａと６２ｂとに分かれ、振動板１０ｂによって、チャンバ６２ｃと６２ｄとに分かれる。チャンバ６２ａ〜６２ｄごとに複数のノズル３ａ、３ｂ、３ｃ及び３ｄが設けられている。振動板１０ａ及び振動板１０ｂは、互いに逆向きに同期して振動するように制御される。
【００５０】
本実施の形態では、ノズル３ａ及び３ｂから発生する音波が弱め合い、かつ、ノズル３ｃ及び３ｄから発生する音波が弱め合うので、騒音が低減する。また、振動板１０ａ及び１０ｂは互いに逆向きに振動するので、それらの振動は相殺され、筐体６２にノイズが発生することを抑制できる。
【００５１】
なお、本実施の形態の場合、両振動板１０ａと１０ｂとは対面していないので、筐体６２全体に、図１３において反時計回りのモーメントが発生する。しかし、振動板１０ａ及び１０ｂの振幅等が小さく、そのモーメントが小さければ問題ない。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の第１の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断面図である。
【図３】本発明の第２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４】本発明の第３の実施の形態に係る噴流発生装置の筐体の内部を示す斜視図である。
【図５】図４に示す噴流発生装置の断面図である。
【図６】図５に示す噴流発生装置の変形例を示す断面図である。
【図７】図５に示す噴流発生装置のさらに別の変形例を示す断面図である。
【図８】本発明の第４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９】仕切り部材を示す斜視図である。
【図１０】図８に示す噴流発生装置の変形例を示す断面図である。
【図１１】本発明の第５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１２】本発明の第６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１３】図１２に示すＡ−Ａ線断面図である。
【符号の説明】
【００５３】
Ｒ…振動方向
１、１１、２１、４１、５１、６１…噴流発生装置
２、２２、３２、４２、５２、６２…筐体
２ａ、２ｂ、２２ａ、２２ｂ、３２ａ、３２ｂ、４２ａ、４２ｂ、５２ａ、５２ｂ、５２ｃ、６２ａ、６２ｂ、６２ｃ、６２ｄ…チャンバ
３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ、１３ａ、１３ｂ、２３ａ、２３ｂ、３３ａ、３３ｂ…ノズル
５、２５…仕切り板
１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅ、１０ｆ、１０ｇ、１０ｈ…振動板
３５、４５、６５…仕切り部材
【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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