(57)【要約】  【課題】  他の物に近接して配置したときの流量の低下が低減された送流装置およびそれを用いた冷却装置を提供する。  【解決手段】  ダイアフラム１１によって少なくとも一部が構成された第１壁部および第１壁部と対向する第２壁部１２を含む壁で囲まれた第１空間１４を有する筐体と、第１空間１４にダイアフラム１１と反対側へ向けて突き出た部分が形成されるように、第２壁部１２のダイアフラム１１と対向する位置に形成された凸部１８と、凸部１８における壁の一部を、第２壁部１２の凸部１８以外の部分における外側の壁面に沿った第１方向（図の＋ｙ方向）に貫通するように形成された貫通穴１５とを少なくとも有する送流装置およびそれを用いた冷却装置とする。他の物に近接して配置したときの流量の低下が低減された送流装置およびそれを用いた冷却装置が得られる。【選択図】  図３
2013170542.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダイアフラムによって少なくとも一部が構成された第１壁部および該第１壁部と対向する第２壁部を含む壁で囲まれた第１空間を有する筐体と、
前記第１空間に前記ダイアフラムと反対側へ向けて突き出た部分が形成されるように、前記第２壁部の前記ダイアフラムと対向する位置に形成された凸部と、
該凸部における前記壁の一部を、前記第２壁部の前記凸部以外の部分における外側の壁面に沿った第１方向に貫通するように形成された貫通穴とを少なくとも有していることを特徴とする送流装置。
【請求項２】
前記貫通穴は、前記第２壁部の前記凸部以外の部分における外側の壁面に垂直に前記ダイアフラムから遠ざかる方向である第２方向の寸法と比較して、前記第１方向および前記第２方向の両方に垂直な第３方向の寸法が大きく、前記凸部の前記第２方向側の外壁面に沿って流体が前記第１方向側へ流動可能な空間をさらに有していることを特徴とする請求項１に記載の送流装置。
【請求項３】
前記貫通穴の前記第１方向側の端部において、前記第３方向の寸法が前記第１方向側へ向けて小さくなっていることを特徴とする請求項２に記載の送流装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の送流装置と、前記貫通穴よりも前記第１方向側において該第１方向側へ向かって流れる流体と接触するように配置された冷却対象物とを少なくとも有することを特徴とする冷却装置。
【請求項５】
前記冷却対象物が前記凸部の前記第２方向側の壁面と対向するように配置されていることを特徴とする請求項４に記載の冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、送流装置およびそれを用いた冷却装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
第１の壁がダイアフラムで構成されるとともに、ダイアフラムと対向する第２の壁に壁面に垂直に第１の貫通穴が形成された筐体と、第２の壁との間に第２の壁に平行に流体が流れる複数の流路を形成する第３の壁と、第３の壁の第１の貫通穴と対向する位置に壁面に垂直に形成された第２の貫通穴と、ダイアフラムに取り付けた圧電素子とを備える送流装置が提案されている（例えば、特許文献１を参照。）。この送流装置によれば、圧電素子を駆動させることによってダイアフラムを振動させることにより、第２の貫通穴から第２および第３の壁の壁面に垂直に流体を放出することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−９７３９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１にて提案された従来の送流装置は、送流装置の表面（第３の壁の外側の壁面）に垂直に流体が放出されることから、例えば、送流装置から放出される流体によって冷却対象物を冷却するような場合には、送流装置と冷却対象物との間隔を小さくすると、風量が少なくなって冷却効果が小さくなるという問題があった。
【０００５】
本発明はこのような従来の技術における問題点に鑑みて案出されたものであり、その目的は、他の物に近接して配置したときの流量の低下が低減された送流装置およびそれを用いた冷却装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の送流装置は、ダイアフラムによって少なくとも一部が構成された第１壁部および該第１壁部と対向する第２壁部を含む壁で囲まれた第１空間を有する筐体と、前記第１空間に前記ダイアフラムと反対側へ向けて突き出た部分が形成されるように、前記第２壁部の前記ダイアフラムと対向する位置に形成された凸部と、該凸部における前記壁の一部を、前記第２壁部の前記凸部以外の部分における外側の壁面に沿った第１方向に貫通するように形成された貫通穴とを少なくとも有していることを特徴とするものである。
【０００７】
本発明の冷却装置は、前記送流装置と、前記貫通穴よりも前記第１方向側において該第１方向側へ向かって流れる流体と接触するように配置された冷却対象物とを少なくとも有することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の送流装置によれば、他の物に近接して配置したときの流量の低下が低減された送流装置を得ることができる。本発明の冷却装置によれば、冷却対象物に近接して配置したときの冷却効果の低下が低減された冷却装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態の第１の例の送流装置を模式的に示す平面図である。
【図２】本発明の実施の形態の第１の例の送流装置を模式的に示す平面図である。
【図３】本発明の実施の形態の第１の例の送流装置を模式的に示す断面図である。
【図４】本発明の実施の形態の第２の例の冷却装置を模式的に示す平面図である。
【図５】本発明の実施の形態の第２の例の冷却装置を模式的に示す平面図である。
【図６】本発明の実施の形態の第２の例の冷却装置を模式的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の送流装置を添付の図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００１１】
（実施の形態の第１の例）
図１は、本発明の実施の形態の第１の例の送流装置から蓋部材２７を取り除いた状態を模式的に示す平面図である。図２は、図１に示す送流装置から壁部５５を取り除いた状態を模式的に示す平面図である。図３は、図１，図２に示す送流装置の蓋部材２７および壁部５５を備えた状態のＡ−Ａ’線断面図である。本例の送流装置は、図１〜図３に示すように、筐体１０と、振動部材１６と、保護部材１７と、仕切り部材３６，３７と、支持部材３８，３９と、蓋部材２７とを備えている。
【００１２】
筐体１０は、ダイアフラム１１で構成された第１壁部と、ダイアフラム１１と対向する第２壁部１２と、ダイアフラム１１および第２壁部１２の間に配置された枠状の壁部１３とで構成されている。そして、筐体１０は、ダイアフラム１１，第２壁部１２および壁部１３で構成された壁で囲まれた空間１４を有している。
【００１３】
第２壁部１２は、空間１４にダイアフラム１１と反対側へ向けて突き出た部分（凸空間１９）が形成されるように、第２壁部１２のダイアフラム１１と対向する位置に形成された凸部１８を有している。凸空間１９は、空間１４の一部分であり、ダイアフラム１１と対向する位置、さらに詳細には、ダイアフラム１１の中央と対向する位置に形成されている。また、凸空間１９は、直方体状の空間であり、第２壁部１２と、凸部１８を構成する壁部５４および壁部５５によって囲まれている。壁部５５は、矩形の平板状であり、第２壁部１２と間隔を開けて平行に配置されている。壁部５４は、矩形の開口を有する枠状であり、第２壁部１２と壁部５５との間に配置されて、第２壁部１２と壁部５５とを接続している。なお、空間１４の凸空間１９以外の部分は円柱形の形状となっている。
【００１４】
そして、凸部１８における壁部５４の一部を、第２壁部１２の凸部１８以外の部分における外側の壁面に沿った第１方向（図の＋ｙ方向）に貫通するように貫通穴１５が形成されている。貫通穴１５は、横断面が直方体状であり、第２壁部１２の凸部１８以外の部分における外側の壁面に垂直にダイアフラム１１から遠ざかる方向である第２方向（図の＋ｚ方向）の寸法と比較して、第１方向（図の＋ｙ方向）および第２方向（図の＋ｚ方向）の両方に垂直な第３方向（図の＋ｘ方向）の寸法が大きくなっている。
【００１５】
また、貫通穴１５は、第２壁部１２の凸部１８以外の部分における外側（図の＋ｚ方向側）の壁面と、凸部１８における図の＋ｚ方向側の壁である壁部５５の内壁面（図の−ｚ方向側の壁面）とに接するように形成されている。そして、貫通穴１５の第１方向（図の＋ｙ方向）側の端部には、突出部５６，５７が設けられている。これにより、貫通穴１５の第３方向（図の＋ｘ方向）の寸法が第１方向（図の＋ｙ方向）側へ向けて小さくなっている。
【００１６】
ダイアフラム１１には、振動部材１６が取り付けられており、振動部材１６に電気信号を加えることによって振動部材１６が振動し、それによってダイアフラム１１が上下方向（図のｚ軸方向）に振動するようになっている。なお、振動部材１６は、両主面に電極が配置された板状の圧電体によって構成されている。また、筐体１０の下面のダイアフラム１１の周囲には枠状の保護部材１７が配置されており、保護部材１７によって、ダイアフ
ラム１１および振動部材１６の振動空間を確保しつつ、ダイアフラム１１および振動部材１６を保護している。
【００１７】
第２壁部１２の凸部１８以外の部分における空間１４と反対側（図の＋ｚ方向側）の表面には、仕切り部材３６，３７および支持部材３８，３９が配置されている。仕切り部材３６，３７は、直方体状であり、互いに間隔を開けて配置されている。また、仕切り部材３６，３７の間の間隙が、貫通穴１５に対して第１方向（図の＋ｙ方向）側に、貫通穴１５と間隔を開けて位置するようにされている。支持部材３８，３９は、直方体状であり、貫通穴１５に対して仕切り部材３６，３７と反対側（図の−ｙ方向側）の端部に、互いに間隔を開けて配置されている。
【００１８】
そして、仕切り部材３６，３７および支持部材３８，３９の第２壁部１２と反対側には、平板状の蓋部材２７が配置されている。蓋部材２７は、第２壁部１２および凸部１８に対して、ダイアフラム１１と反対側（図の＋ｚ方向側）に間隔を開けて配置されている。よって、凸部１８の第２方向（図の＋ｚ方向）側の外壁面に沿って流体が第１方向（図の＋ｙ方向）側へ流動可能な空間２０が、凸部１８の壁部５５と蓋部材２７との間に形成されている。
【００１９】
また、貫通穴１５に対して第１方向（図の＋ｙ方向）側には、仕切り部材３６，３７と、第２壁部１２と、蓋部材２７とに囲まれて形成された空隙である流出口２１が、貫通穴１５と間隔を開けて形成されている。流出口２１は、横断面が矩形状である。また、貫通穴１５の第３方向（図の＋ｘ方向）の中央部から第１方向（図の＋ｙ方向）へシフトした位置に、流出口２１の第３方向（図の＋ｘ方向）の中央部が位置するように配置されている。そして、貫通穴１５の第１方向（図の＋ｙ方向）の端部における第３方向（図の＋ｘ方向）の寸法と比較して、流出口２１の第３方向（図の＋ｘ方向）の寸法が小さくなっている。
【００２０】
このような構成を備える本例の送流装置においては、振動部材１６に電気信号を加えて振動させると、それによってダイアフラム１１が上下（図のｚ軸方向）に振動する。ダイアフラム１１が上側（図の＋ｚ方向）に撓むと、空間１４の体積収縮により内圧が上昇し、空間１４内に入っていた流体が貫通穴１５を通じて第１方向（図の＋ｙ方向）へ噴き出される。これにより、貫通穴１５の外側においても、第１方向（図の＋ｙ方向）へ向かう流体の流れが発生し、流出口２１を通過して第１方向（図の＋ｙ方向）へ流体が流れる。また、これによって、貫通穴１５よりも第１方向と反対側（図の−ｙ方向側）においても、凸部１８の壁部５５の第２方向（図の＋ｚ方向）側表面に沿って第１方向（図の＋ｙ方向）側へ流れる流体の流れが僅かながら生じる。
【００２１】
ダイアフラム１１が下側（図の−ｚ方向）に撓むと、空間１４の体積膨張により内圧が低下し、外部の流体が貫通穴１５を通じて空間１４内へ流入する。このとき、主に、貫通穴１５よりも第１方向（図の＋ｙ方向）と反対側（図の−ｙ方向側）から第１方向（図の＋ｙ方向）へ流れてきた流体が、貫通穴１５を介して空間１４内へ流入する。この現象が生じる１つの理由は、貫通穴１５よりも第１方向の流体のみが貫通穴１５から離れる方向に運動量をもつので、慣性に逆らって空間１４内へは流入し難い為である。また、この現象が生じる別の理由は、貫通穴１５よりも第１方向（図の＋ｙ方向）側に仕切り部材３６，３７が配置されているため、仕切り部材３６，３７よりも第１方向（図の＋ｙ方向）側に存在する流体が貫通穴１５へ流入し難いことであると推測される。
【００２２】
そして、再びダイアフラム１１が上側（図の＋ｚ方向）に撓むと、空間１４内に入っていた流体が貫通穴１５を通じて第１方向（図の＋ｙ方向）へ噴き出され、貫通穴１５の外側においても、第１方向（図の＋ｙ方向）へ向かう流体の流れが発生し、流出口２１を通
過して第１方向（図の＋ｙ方向）へ流体が流れる。
【００２３】
このようにして、本例の送流装置は、流出口２１を通過して第１方向（図の＋ｙ方向）側へ流れる流体の流れを発生させる送流装置として機能する。
【００２４】
本例の送流装置は、ダイアフラム１１と対向する位置に形成された凸部１８における壁の一部を、第２壁部１２の凸部１８以外の部分における外側（図の＋ｚ方向側）の壁面に沿った第１方向（図の＋ｙ方向）に貫通するように形成された貫通穴１５を有している。これにより、空間１４内の流体を、ダイレクトに第１方向（図の＋ｙ方向）へ向けて噴出することができる。したがって、例えば、一度他の方向へ向けて空間１４内から噴出した流体の方向を第１方向（図の＋ｙ方向）へ変える場合と比較して、第１方向（図の＋ｙ方向）へ流出する流量を高めることができる。
【００２５】
また、凸部１８がダイアフラム１１の中央と対向する位置に形成されていることから、凸部１８が他の場所に形成されている場合と比較して、第１方向（図の＋ｙ方向）へ流出する流体の速度を高めることができる。
【００２６】
また、本例の送流装置は、貫通穴１５の第２方向（図の＋ｚ方向）の寸法と比較して第３方向（図の＋ｘ方向）の寸法が大きく、また、凸部１８の第２方向（図の＋ｚ方向）側の外壁面に沿って流体が第１方向（図の＋ｙ方向）側へ流動可能な空間２０を有している。これにより、貫通穴１５の出口よりも第１方向と反対側（図の−ｙ方向側）から供給される流体の量を多くすることができる。したがって、第１方向（図の＋ｙ方向）へ向けて多量の流体を流動させることができる。
【００２７】
また、本例の送流装置においては、貫通穴１５の第１方向（図の＋ｙ方向）側の端部において、第３方向（図の＋ｘ方向）の寸法が第１方向（図の＋ｙ方向）側へ向けて小さくなっている。これにより、貫通穴１５から第１方向（図の＋ｙ方向）へ流出する流体における、貫通穴１５から離れた場所での粘性抵抗による流速の低下を低減することができる。
【００２８】
また、本例の送流装置においては、貫通穴１５に対して第１方向（図の＋ｙ方向）側に配置された流出口２１の第３方向（図の＋ｘ方向）の寸法が、貫通穴１５の第１方向（図の＋ｙ方向）の端部における第３方向（図の＋ｘ方向）の寸法と比較して小さくなっている。これにより、第１方向（図の＋ｙ方向）へ流れる流体の速度を大きくすることができる。この効果が得られる理由は、第１方向と反対側（図の−ｙ方向側）への流体の逆流を防止する効果が高まるためではないかと推測される。なお、貫通穴１５から第１方向（図の＋ｙ方向）へ流れる流体が流出口２１を通過するように、突出部５６，５７の形状，貫通穴１５と流出口２１との間隔，流出口２１の第３方向（図の＋ｘ方向）の寸法が設定される。
【００２９】
本例の送流装置において、筐体１０，保護部材１７，仕切り部材３６，３７，支持部材３８，３９，蓋部材２７の材質としては、例えば、ステンレス，アルミニウム，ニッケル，真鍮，洋銀等の金属や、ポリアミド，ポリブチレンテレフタレート，ポリアセタール等の合成樹脂等を用いることができる。また、ダイアフラム１１としては、上記の金属や樹脂に加えて、両主面に電極が形成された圧電体を用いることも可能であり、その場合には、振動部材１６を省略することができる。そして、ダイアフラム１１の厚みは、例えば、０．０１〜０．２ｍｍ程度に設定され、ダイアフラム１１の直径は、例えば、１０〜３０ｍｍ程度に設定される。振動部材１６を構成する圧電体としては、例えば、チタン酸ジルコン酸鉛等の圧電材料を用いることができる。振動部材１６の厚みは、例えば、０．０１〜０．２ｍｍ程度に設定される。ダイアフラム１１として金属を用いた場合には、振動部
材１６のダイアフラム１１側の電極を省略することができる。仕切り部材３６，３７および支持部材３８，３９の高さは、例えば、０．１〜１．０ｍｍ程度に設定される。貫通穴１５は、例えば、幅が０．１〜２０ｍｍ程度、高さが０．０１〜０．２ｍｍ程度の矩形状に設定される。
【００３０】
（実施の形態の第２の例）
図４は、本発明の実施の形態の第２の例の冷却装置から冷却対象物３３を取り除いた状態を模式的に示す平面図である。図５は、図４に示す冷却装置から壁部５５を取り除いた状態を模式的に示す平面図である。図６は、図４，図５に示す冷却装置の冷却対象物３３および壁部５５を備えた状態のＢ−Ｂ’線断面図である。なお、本例においては、上述した実施の形態の第１の例と異なる部分について説明し、同一の構成要素には同一の符号を付して重複する説明を省略する。
【００３１】
本例の冷却装置は、図４〜図６に示すように、実施の形態の第１の例の送流装置と、貫通穴１５よりも第１方向（図の＋ｙ方向）側において第１方向（図の＋ｙ方向）側へ向かって流れる流体と接触するように配置された冷却対象物３３とを有している。なお、実施の形態の第１の例の送流装置の蓋部材２７が取り除かれて、その代わりに冷却対象物３３が貼り付けられている。また、支持部材が第２壁部１２の第２方向（図の＋ｚ方向）側表面の四隅に位置するように、支持部材４０，４１が追加されている。そして、冷却対象物３３は、送流装置の上面（図の＋ｚ方向側の表面）の全体を、間隔を開けて覆うよう配置されており、仕切り部材３６，３７ならびに支持部材３８，３９，４０，４１の上面に貼り付けられている。
【００３２】
特許文献１にて提案された従来の送流装置は、送流装置の表面（第３の壁）に垂直に流体が放出されることから、冷却対象物と送流装置との間隔が小さくなると、冷却対象物に沿って流れる流体の量が減少して、冷却効果が著しく低下してしまうという問題があった。また、冷却効果を確保しようとすると、冷却対象物と送流装置との間隔を広げなければならず、冷却対象物と送流装置とを含むシステムが大型化してしまうという問題があった。
【００３３】
本例の冷却装置は、送流装置と、貫通穴１５よりも第１方向（図の＋ｙ方向）側において第１方向側へ向かって流れる流体と接触するように配置された冷却対象物３３とを有している。よって、本例の冷却装置においては、冷却装置の第２壁部１２と冷却対象物３３との間を冷却対象物３３に沿って流体が流れる。これにより、冷却対象物３３に近接して配置しても冷却対象物３３に沿って流れる流体の量の減少が少ないので、冷却対象物３３に近接して配置したときの冷却効果の低下が低減された冷却装置を得ることができる。
【００３４】
また、本例の冷却装置においては、冷却対象物３３が、凸部１８の第２方向（図の＋ｚ方向）側の壁面とも間隔を開けて対向するように配置されている。これにより、凸部１８の第２方向（図の＋ｚ方向）側の壁面に沿って第１方向（図の＋ｙ方向）側へ流れる流体も、冷却対象物３３の冷却に利用することができる。これにより、冷却効果が高い冷却装置を得ることができる。
【００３５】
（変形例）
本発明は上述した実施の形態の例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更，改良が可能である。
【００３６】
例えば、上述した実施の形態の例においては、直方体状の凸空間１９が形成された例を示したが、これに限定されるものではない。例えば、円柱形など、他の形状の凸空間１９が形成されるようにしても構わない。
【００３７】
また、上述した実施の形態の例においては、貫通穴１５および流出口２１が矩形状である場合を示したが、これに限定されるものではない。貫通穴１５および流出口２１が、例えば楕円形など、他の形状であっても構わない。
【００３８】
また、上述した実施の形態の例においては、貫通穴１５の第２方向（図の＋ｚ方向）の寸法と比較して第３方向（図の＋ｘ方向）の寸法が大きく、凸部１８の第２方向（図の＋ｚ方向）側の外壁面に沿って流体が第１方向（図の＋ｙ方向）側へ流動可能な空間２０を有している例を示したが、これに限定されるものではない。場合によっては、空間２０を有していなくても良く、また、貫通穴１５の第２方向（図の＋ｚ方向）の寸法と第３方向（図の＋ｘ方向）の寸法とが等しくても構わない。
【符号の説明】
【００３９】
１０：筐体
１１：ダイアフラム（第１壁部）
１２：第２壁部
１４，２０：空間
１５：貫通穴
１８：凸部
３３：冷却対象物
【図１】
2013170542.tif 000003
【図２】
2013170542.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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