(57)【要約】【課題】入力信号のデューティーに対する出力電圧の変化率がリニアで、しかも消費電力を低減することができるトランス、そのようなトランスを備えた冷却装置及びそのような冷却装置を備えた電子機器を提供する。【解決手段】トランス３５は、上から順番に、第１の連結コア部１２０、一次側ドラム９３に一次側巻線９１が巻回された一次側コア部９０、二次側ドラム１０３に二次側巻線１０１が巻回された二次側コア部１００及び第２の連結コア部１１０を有する。更に、このトランス３５は、第１の連結コア部１２０と一体化され、第２の連結コア部１１０と対向する第１の凸部１２３及び第２の連結コア部１１０と一体化され、第１の連結コア部１２０と対向する第２の凸部１１３を有する。第１の凸部１２３及び第２の凸部１１３により磁束を漏洩させる漏洩部材１３０が構成される。【選択図】図１０
2009158757.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
両端に第１の端部と第２の端部とを有する一次側ドラムに一次側巻線が巻回された一次側コア部と、
前記一次側コア部と所定の間隔をおいて並列的に配置され、両端に第３の端部と第４の端部とを有する二次側ドラムに二次巻線が巻回された二次側コア部と、
前記第１の端部と第３の端部とを磁気的に接続する第１の連結コア部と、
前記第２の端部と第４の端部とを磁気的に接続する第２の連結コア部と、
前記一次側コア部と前記二次側コア部との間に配置され、前記第１の連結コア部と前記第２の連結コア部との間で磁束を漏洩させる磁束漏洩部と
を具備するトランス。
【請求項２】
請求項１に記載のトランスであって、
前記磁束漏洩部は、
前記第１の連結コア部と一体化され、前記第２の連結コア部と対向する第１の凸部と、
前記第２の連結コア部と一体化され、前記第１の凸部と所定の間隔をおいて対向する第２の凸部と
を具備するトランス。
【請求項３】
請求項２に記載のトランスであって、
前記第１の連結コア部、前記第２の連結コア部及び前記磁束漏洩部は、フェライトコアからなる
トランス。
【請求項４】
請求項２に記載のトランスであって、
前記一次側ドラム及び前記二次側ドラムは、円筒形状であり、
前記第１の凸部及び前記第２の凸部は、前記一次側ドラムと前記二次側ドラムとの間の隙間を埋めるように設けられている
トランス。
【請求項５】
通路から流体を内部に導入するための導入孔と、内部から外部に流体を噴出するための噴出孔と、圧電体によって駆動されるポンプ室とを有する圧電ポンプと、
両端に第１の端部と第２の端部とを有する一次側ドラムに一次側巻線が巻回された一次側コア部と、前記一次側コア部と所定の間隔をおいて並列的に配置され、両端に第３の端部と第４の端部とを有する二次側ドラムに二次巻線が巻回された二次側コア部と、前記第１の端部と第３の端部とを磁気的に接続する第１の連結コア部と、前記第２の端部と第４の端部とを磁気的に接続する第２の連結コア部と、前記一次側コア部と前記二次側コア部との間に配置され、前記第１の連結コア部と前記第２の連結コア部との間で磁束を漏洩させる磁束漏洩部とを有し、前記圧電体に印加される電圧を昇圧するためのトランスと
を具備する冷却装置。
【請求項６】
請求項５に記載の冷却装置であって、
前記磁束漏洩部は、
前記第１の連結コア部と一体化され、前記第２の連結コア部と対向する第１の凸部と、
前記第２の連結コア部と一体化され、前記第１の凸部と所定の間隔をおいて対向する第２の凸部と
を具備する冷却装置。
【請求項７】
請求項６に記載の冷却装置であって、
前記第１の連結コア部、前記第２の連結コア部及び前記磁束漏洩部は、フェライトコアからなる
冷却装置。
【請求項８】
請求項６に記載の冷却装置であって、
前記一次側ドラム及び前記二次側ドラムは、円筒形状であり、
前記第１の凸部及び前記第２の凸部は、前記一次側ドラムと前記二次側ドラムとの間の隙間を埋めるように設けられている
冷却装置。
【請求項９】
通路から流体を内部に導入するための導入孔と、内部から外部に流体を噴出するための噴出孔と、圧電体によって駆動されるポンプ室とを有する圧電ポンプと、
前記圧電ポンプから噴出された流体に基づいて冷却される電子部品と、
両端に第１の端部と第２の端部とを有する一次側ドラムに一次側巻線が巻回された一次側コア部と、前記一次側コア部と所定の間隔をおいて並列的に配置され、両端に第３の端部と第４の端部とを有する２次側ドラムに二次巻線が巻回された二次側コア部と、前記第１の端部と第３の端部とを磁気的に接続する第１の連結コア部と、前記第２の端部と第４の端部とを磁気的に接続する第２の連結コア部と、前記一次側コア部と前記二次側コア部との間に配置され、前記第１の連結コア部と前記第２の連結コア部との間で磁束を漏洩させる磁束漏洩部とを有し、前記圧電体に印加される電圧を昇圧するためのトランスと
を具備する電子機器。
【請求項１０】
請求項９に記載の電子機器であって、
前記磁束漏洩部は、
前記第１の連結コア部と一体化され、前記第２の連結コア部と対向する第１の凸部と、
前記第２の連結コア部と一体化され、前記第１の凸部と所定の間隔をおいて対向する第２の凸部と
を具備する電子機器。
【請求項１１】
請求項１０に記載の電子機器であって、
前記第１の連結コア部、前記第２の連結コア部及び前記磁束漏洩部は、フェライトコアからなる
電子機器。
【請求項１２】
請求項１０に記載の電子機器であって、
前記一次側ドラム及び前記二次側ドラムは、円筒形状であり、
前記第１の凸部及び前記第２の凸部は、前記一次側ドラムと前記二次側ドラムとの間の隙間を埋めるように設けられている
電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば圧電素子を用いた冷却装置の駆動制御系に用いられるトランス、そのようなトランスを備えた冷却装置及びそのような冷却装置を備えた電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、携帯型電子機器に搭載された電子部品を冷却するための技術として、冷却ファンにより筐体内を強制排気することがよく知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
しかし、ファンや通気路確保のための空間などを含めると容積が大きく、最近の携帯型電子機器の小型化や薄型化を阻害する要因となっている。また、ファンから発生する騒音の問題もある。特に、携帯型ビデオカメラのような録音機能を有する場合には、騒音の問題は致命的である。
【０００４】
これらを解決する技術として、例えば気体を噴出するためのノズルを有するチャンバ内で振動板を人間の聞き取りにくい周波数で振動させ、ノズルから冷却のための気体を噴出させる「噴流発生装置」が開示されている（特許文献２）。
【０００５】
この特許文献２では、圧電作用により振動板を駆動することが記載されているが、圧電作用による駆動回路では一般的に昇圧用のトランスが必要となる。
昇圧用のトランスとしては、例えば、１つのドラムに一次巻線と二次巻線とを巻回したものを用いることができる（例えば、特許文献３参照）。
【特許文献１】特開２００５−１２１３２号公報（段落[００１９]、図２）
【特許文献２】特開２００６−２９７２９５号公報（段落[００２９]〜[００３１]、図２）
【特許文献３】特開平１０−２７０２６９号公報（段落[００１５]、[０００８]〜[００１０]、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、圧電作用による駆動回路に特許文献３に記載されたトランスを用いた場合、駆動回路の入力信号のデューティーに対する出力電圧の変化率がリニアにならないため、出力電圧の調整が難しい、という問題があった。また、このような構成のトランスの場合、消費電力が大きい、という問題もある。
以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、入力信号のデューティーに対する出力電圧の変化率がリニアで、しかも消費電力を低減することができるトランス、そのようなトランスを備えた冷却装置及びそのような冷却装置を備え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】
かかる課題を解決するため、本発明に係るトランスは、両端に第１の端部と第２の端部とを有する一次側ドラムに一次側巻線が巻回された一次側コア部と、前記一次側コア部と所定の間隔をおいて並列的に配置され、両端に第３の端部と第４の端部とを有する２次側ドラムに二次巻線が巻回された二次側コア部と、前記第１の端部と第３の端部とを磁気的に接続する第１の連結コア部と、前記第２の端部と第４の端部とを磁気的に接続する第２の連結コア部と、前記一次側コア部と前記二次側コア部との間に配置され、前記第１の連結コア部と前記第２の連結コア部との間で磁束を漏洩させる磁束漏洩部とを具備する。
【０００８】
ここで、「並列的に配置」とは、一次側コア部の軸と二次側コア部の軸とを、同方向とし、一次側コア部の側面と二次側コア部の側面が互いに対向するように配置することをいう。
【０００９】
本発明では、一次側コア部の一方の端部とこれに対応する二次側コア部の一方の端部とを第１の連結コア部で磁気的に接続し、一次側コア部の他方の端部とこれに対応する二次側コア部の他方の端部とを第２の連結コア部で磁気的に接続して、磁気的に閉じた一組のトランスコアとすることで主磁路を構成し、第１の連結コア部と第２の連結コア部との間で磁束を漏洩させる磁束漏洩部により主磁路とは別の補助磁路を構成している。この補助磁路により漏れインダクタンスによる磁気抵抗が生じ、特に突入電流は小さくなる。これにより、消費電力の低減が図れる。また、入力信号のデューティーに対し、出力電圧がリニアに変化するので、所望の出力電圧を得るための入力信号のデューティーの設定を簡単にすることができる。
【００１０】
前記磁束漏洩部は、前記第１の連結コア部と一体化され、前記第２の連結コア部と対向する第１の凸部と、前記第２の連結コア部と一体化され、前記第１の凸部と所定の間隔をおいて対向する第２の凸部とを具備するように構成することが好ましい形態である。また、前記第１の連結コア部、前記第２の連結コア部及び前記磁束漏洩部は、フェライトコアからなることが好ましい。これにより、補助磁路をより簡単に構成することが可能となる。
前記一次側ドラム及び前記二次側ドラムは、円筒形状であり、前記第１の凸部及び前記第２の凸部は、前記一次側ドラムと前記二次側ドラムとの間の隙間を埋めるように設けられている。これにより、第１の凸部及び第２の凸部により補助磁路を構成しつつ、これらの第１の凸部及び第２の凸部により一次側ドラム及び二次側ドラムの固定を強固なものとすることができる。
【００１１】
本発明に係る冷却装置は、通路から流体を内部に導入するための導入孔と、内部から外部に流体を噴出するための噴出孔と、圧電体によって駆動されるポンプ室とを有する圧電ポンプと、両端に第１の端部と第２の端部とを有する一次側ドラムに一次側巻線が巻回された一次側コア部と、前記一次側コア部と所定の間隔をおいて並列的に配置され、両端に第３の端部と第４の端部とを有する２次側ドラムに二次巻線が巻回された二次側コア部と、前記第１の端部と第３の端部とを磁気的に接続する第１の連結コア部と、前記第２の端部と第４の端部とを磁気的に接続する第２の連結コア部と、前記一次側コア部と前記二次側コア部との間に配置され、前記第１の連結コア部と前記第２の連結コア部との間で磁束を漏洩させる磁束漏洩部とを有し、前記圧電体に印加される電圧を昇圧するためのトランスとを具備する。
【００１２】
ここで、本発明の冷却装置においても、前記磁束漏洩部は、前記第１の連結コア部と一体化され、前記第２の連結コア部と対向する第１の凸部と、前記第２の連結コア部と一体化され、前記第１の凸部と所定の間隔をおいて対向する第２の凸部とを具備するように構成するのがより好ましい形態である。また、前記第１の連結コア部、前記第２の連結コア部及び前記磁束漏洩部は、フェライトコアからなることがより好ましい。更に、前記一次側ドラム及び前記二次側ドラムは、円筒形状であり、前記第１の凸部及び前記第２の凸部は、前記一次側ドラムと前記二次側ドラムとの間の隙間を埋めるように設けられていることが好ましい。
【００１３】
本発明に係る電子機器は、通路から流体を内部に導入するための導入孔と、内部から外部に流体を噴出するための噴出孔と、圧電体によって駆動されるポンプ室とを有する圧電ポンプと、前記圧電ポンプから噴出された流体に基づいて冷却される電子部品と、両端に第１の端部と第２の端部とを有する一次側ドラムに一次側巻線が巻回された一次側コア部と、前記一次側コア部と所定の間隔をおいて並列的に配置され、両端に第３の端部と第４の端部とを有する２次側ドラムに二次巻線が巻回された二次側コア部と、前記第１の端部と第３の端部とを磁気的に接続する第１の連結コア部と、前記第２の端部と第４の端部とを磁気的に接続する第２の連結コア部と、前記一次側コア部と前記二次側コア部との間に配置され、前記第１の連結コア部と前記第２の連結コア部との間で磁束を漏洩させる磁束漏洩部とを有し、前記圧電体に印加される電圧を昇圧するためのトランスとを具備する。
【００１４】
同様に、本発明の電子機器においても、前記磁束漏洩部は、前記第１の連結コア部と一体化され、前記第２の連結コア部と対向する第１の凸部と、前記第２の連結コア部と一体化され、前記第１の凸部と所定の間隔をおいて対向する第２の凸部とを具備するように構成するのがより好ましい形態である。また、前記第１の連結コア部、前記第２の連結コア部及び前記磁束漏洩部は、フェライトコアからなることがより好ましい。更に、前記一次側ドラム及び前記二次側ドラムは、円筒形状であり、前記第１の凸部及び前記第２の凸部は、前記一次側ドラムと前記二次側ドラムとの間の隙間を埋めるように設けられていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
以上のように、本発明によれば、入力信号のデューティーに対する出力電圧の変化率がリニアで、しかも消費電力を低減することができるトランス、そのようなトランスを備えた冷却装置及びそのような冷却装置を備えた電子機器を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。  
図１は本発明の一実施形態に係る携帯型電子機器の構成を示す要部分解斜視図、図２はその携帯型電子機器のマイクロフォン及びレンズを含めた断面図、図３はその電子機器の外観図である。ここでは、携帯型電子機器として、携帯型ビデオカメラを例に取っているが、携帯電話やその他の電子機器であっても勿論構わない。
【００１７】
これらの図に示すように、携帯型ビデオカメラ１では、撮像した被写体映像はカメラ本体２の筐体３内に搭載されたＨＤＤユニット５によってビデオ記録・再生などが行われる。
携帯型ビデオカメラ１は、図１６に示すように、カメラ部のレンズ４、撮像時の集音用のマイクロフォン６、カメラ本体２に回転可能に枢着されたモニタ兼ファインダとなるＬＣＤなどの表示部７、接眼部８、操作釦群９を備え、筐体３の底部１０には冷却装置１６が配置されている。
【００１８】
ＨＤＤユニット５のケーシング５ａは、表側（図１では裏側）がアルミダイカスト等で鋳造した金属部であり、裏側（図１では表側）は駆動用プリント基板で構成されているものが多いので表側の金属部分を下側にして熱伝導シート２１ａを介して、熱伝導率の高い、例えば銅等の金属から成る熱伝達部２０に接合される。
【００１９】
熱伝達部２０は帯状銅板の両端を互に反対方向に折り曲げた形状とし、一方の折曲片２０ａに熱伝達シート２１ａを接合し、ＨＤＤユニット５に固定する。他方の折曲片２０ｂにも、熱伝達シート２１ｂを接合し、熱伝導シート２１ｂを密閉ケーシング１９の上面に接合して、図１５に示すようにＨＤＤユニット５を密閉ケーシング１９上に固定させる。
密閉ケーシング１９及び冷却装置１６はビス２３を介して筐体３の底部１０に固定される。従って、ＨＤＤユニット５で高温度に温められた熱は熱伝達部２０に伝達され、この熱が冷却装置１６により冷却される。
【００２０】
図４は冷却装置１６の斜視図である。
図４に示すように、冷却装置１６は、圧電ポンプ本体３１と、圧電ポンプ本体３１に一体的に接続された駆動回路基板３２とを備えている。
【００２１】
圧電ポンプ本体３１は、ほぼ中央に気体を噴出するための吐出孔３３が形成されている。圧電ポンプ本体３１の四隅には、気体の通路となる孔３４が形成されている。駆動回路基板３２上には、圧電ポンプ本体３１を駆動するための駆動回路の一部を構成するトランス３５などが実装されている。
【００２２】
図５は冷却装置１６の底面側の斜視図である。  
図５に示すように、圧電ポンプ本体３１の底面には、開口６１が形成されており、後述するダイヤフラム３６が露出している。ダイヤフラム３６には、圧電素子３７を介して電極３８が設けられている。
【００２３】
駆動回路基板３２からは、導出部３９ｄを介して円環状接続部３９が導出され、円環状接続部３９等には、導線４１が引き回されている。この円環状接続部３９（導線４１）は、電極３８の表面に例えば半田４０等により複数箇所で接続されている。
【００２４】
図６は冷却装置１６の構成を示す断面図、図７は圧電ポン本体３１の分解斜視図である。  
図６に示すように、冷却装置１６は、圧電ポンプ本体３１と、圧電ポンプ本体３１に一体的に接続された駆動回路基板３２とを備えている。
【００２５】
図６及び図７に示すように、圧電ポンプ本体３１は、上から順番に、天板４３、通路４２を形成するめの介挿板４４、ポンプ室の天板４５、ポンプ室内の空間を形成するための介挿板４６、ダイヤフラム３６、ダイヤフラム３６の裏面に取り付けられた圧電素子３７、電極３８、保護リング４７及びリング４７Ｂから構成される。
【００２６】
天板４３は、例えば略矩形状であり、この天板４３の中央に圧電ポンプ本体３１から噴出された気体を折曲片２０ｂ側に向けて吐出するための吐出孔３３が設けられている。
【００２７】
介挿板４４は、例えば略矩形状であり、通路４２を形成するために十字状の打ち抜き部４８を有する。ベンチュリーノズル部は上記の吐出孔３３に対応した位置、つまり介挿板４４の中央（十字状の打ち抜き部４８の交差部）に設けられている。
【００２８】
ポンプ室の天板４５は、例えば正方形状をなしており、各角部には孔５０が形成され、流路４２を形成する。天板４５は、流路４２から圧電ポンプ本体３１内に気体を導入すると共に、圧電ポンプ本体３１内から吐出孔３３を介して折曲片２０ｂ側に気体を噴出するための孔５３が設けられている。
【００２９】
ポンプ室内の空間を形成するための介挿板４６は、ポンプ室内の空間を形成するための孔５５が中央に形成され、４つの角部に孔５６が形成され通路４２を形成する。介挿板４６は、ポンプ室としてある程度空間を形成するための厚さを有する。
ダイヤフラム３６も、上記の天板４５と同様の形状をなし、各角部に孔５７が形成され通路４２を形成する。
【００３０】
圧電素子３７は、例えば円形をなし、印加された電圧（交番電圧）に応じて振動する。
電極３８は、例えば圧電素子と同形状の金属板が用いられている。なお、電極３８の代わりに、圧電素子３７の表面に銀ペーストを塗布して電極を形成してもよい。
【００３１】
保護リング４７は、上記の介挿板５４などと同様の形状をなし、各角部に孔５８が形成され流路４２を形成する。保護リング４７は圧電素子３７の振動によってダイヤフラム３６、圧電素子３７及び環状接続部３９が振動の際に筐体３の底部１０にぶつかることを防止する程度の厚さを有する。
【００３２】
リング４７Ｂは、保護リング４７と同様の形状を有し、各角部の孔５９の内側にそれぞれ切り欠き部６０が形成されている。
【００３３】
次に、制御系の構成と動作を説明する。  
図８は圧電素子３７の制御系の概略構成を示すブロック図である。  
【００３４】
制御系は、圧電素子の共振周波数に対して、駆動周波数が追尾するように制御を行う。
そこで、圧電素子３７の振動を検出するための風量センサーであるマイク８８の出力信号は、最適駆動周波数サーチ回路８０の入力に接続されている。
【００３５】
オシレータＯＳＣ７０は、制御系の基準となる所定周波数のクロックパルス信号を発振する。オシレータＯＳＣ７０の出力は、ＡＮＤ回路７１の第２の入力端子に接続されている。
【００３６】
さらに、最適駆動周波数サーチ回路８０の出力は、ＡＮＤ回路７１の第１の入力端子に接続され、オシレータＯＳＣ７０の出力クロックに対し、ＯＮ／ＯＦＦ制御を行うようになっている。
【００３７】
マイク８８の出力信号には、圧電素子の振動変位による振動の他に音などの雑音成分が含まれるので、適駆動周波数サーチ回路８８は、その入力段にローパスフィルタを有する。また、共振点を探すためのピークディテクタを有する。共振点を検知するとそれを示すデジタル信号がＡＮＤ回路７１に送られてＡＮＤ回路７１をＯＮとし、クロックが分周器７２に送られる。
【００３８】
このクロックは、分周器（ＤＩＶ）７２で所定の分周比で分周され、分周器７２の出力パルスとなる。カウンタ７２は、分周器７２の出力パルスをカウントしカウント数を示すデジタル信号を出力する。
【００３９】
ＤＡコンバータ（ＤＡＣ）７４は、カウンタ７２からのカウント数を示すデジタル信号をアナログ信号に変換し、電圧制御発振器（ＶＣＯ）７５に出力する。
なお、駆動周波数としては、例えば非可聴音領域である２２ｋＨｚ以上であることが騒音抑制の観点から好ましい。
ＤＡコンバータ（ＤＡＣ）７４の出力を受けた電圧制御発振器７５は、共振点での駆動周波数を出力することになる。
【００４０】
また、電圧制御発振器（ＶＣＯ）７５の出力のパルス幅は、電力制御回路８１からのｄｕｔｙ信号に従って所定の幅に調整される。すなわち、電力制御回路８１は、例えば図示しないが筐体３内に設けた温度検出センサーにより検出された温度に応じた電圧を圧電素子３７に印加するようにＨブリッジ８９を制御している。
【００４１】
電圧制御発振器（ＶＣＯ）７５の二つの出力端子は、それぞれＨブリッジ８９のＦＥＴ７６  、７７  のゲートに接続され、ＦＥＴ７６  、７７のドレインはトランス３５の一次コイルの両端にそれぞれ接続されている。これにより、Ｈブリッジ８９を共振点での駆動周波数、及び所定のパルス幅で動作させる。
【００４２】
一方、トランス３５の二次コイルの端子間には、可変コンデンサと、二つの抵抗を直列に接続した分圧抵抗と、圧電素子とが並列に接続されている。圧電素子の両端に印加された駆動パルスは高電圧のため、分圧抵抗により分圧して取り出される。検出点Ａ、Ｂの間の電圧が分圧して取り出した駆動パルスのフィードバック信号である。
【００４３】
また、共振コンデンサである可変コンデンサ７９は、駆動端子に印加する電圧によって容量を変えることが出来る。すなわち、可変コンデンサ７９は、駆動端子に印加する電圧によって、トランス３５の二次コイル側の回路の共振周波数を調整することが出来る。
【００４４】
オシレータＯＳＣ７０の出力は、ＡＮＤ回路８３の第１の入力端子に接続され、
駆動パルスのフィードバック信号は、電圧制御回路８２の入力に接続されている。さらに、電圧制御回路８２の出力は、３入力ＡＮＤ回路８３の第２入力端子に接続され、かつ、最適駆動周波数サーチ回路８０の出力が３入力ＡＮＤ回路８３の第３の入力端子に接続されて、オシレータＯＳＣ７０の出力クロックに対し、ＯＮ／ＯＦＦ制御を行うようになっている。
【００４５】
駆動パルスのフィードバック信号には、Ｈブリッジ８９のスイッチング等の雑音成分が含まれるので、電圧制御回路８２は、その入力段にローパスフィルタを有する。また、共振点を探すためのピークディテクタを有する。共振点を検知するとそれを示すデジタル信号が３入力ＡＮＤ回路８３に送られる。また、最適駆動周波数サーチ回路８０の出力が、入力ＡＮＤ回路８３に送られる。電圧制御回路８２が駆動電圧の共振点を検知し、かつ、最適駆動周波数サーチ回路８０が、圧電素子３７の振動の共振点を検知するとＡＮＤ回路８３をＯＮとし、クロックが分周器８４に送られる。
【００４６】
このクロックは、分周器（ＤＩＶ）８４で所定の分周比で分周され、分周器８４の出力パルスとなる。カウンタ８５は、分周器８４の出力パルスをカウントしカウント数を示すデジタル信号を出力する。ＤＡコンバータ（ＤＡＣ）８６は、カウンタ８５からのカウント数を示すデジタル信号をアナログ信号に変換し、バッファ（ＢＵＦ）８７に出力する。これを受けた、可変コンデンサ７９は、印加された電圧従って容量を変える。これにより、トランス３５の二次コイル側の回路の共振周波数を最適に調整することが出来る。
【００４７】
以上まとめると、風量センサーであるマイク８８の出力を受けた最適駆動周波数サーチ回路８０の制御により、電圧制御発振器（ＶＣＯ）７５の駆動周波数を共振周波数に追尾させる。また、電力制御回路８１は電圧制御発振器（ＶＣＯ）７５の出力のパルス幅を所定の幅に制御する。その一方、駆動パルスのフィードバック信号を受けた電圧制御回路８２の制御と風量センサーであるマイク８８の出力を受けた最適駆動周波数サーチ回路８０の制御により、可変コンデンサ７９の容量を変えて二次コイル側の回路の共振周波数を最適に調整する。以上により、圧電素子３７を最適な共振周波数で振動させることが可能となる。
【００４８】
次に、このように構成された冷却装置１６の動作を図９（ａ）〜（ｅ）に基づき説明する。
図９（ａ）〜図（ｅ）は、冷却装置１６の動作を説明するための図である。
【００４９】
図９（ａ）に示す状態において、圧電素子３７に交番電圧を印加することにより、図９（ｂ）に示すようにダイヤフラム３６を屈曲変形させ、ポンプ室の容積を増加させる。これにより、外気を導入孔２５から通路４２内に導入し孔５３を介してポンプ室内に取り入れる。
【００５０】
図９（ｃ）及び図９（ｄ）に示すようにダイヤフラム３６を屈曲変形させ、ポンプ室の容積を減少させる。これにより、孔５３を介してポンプ室内の空気を吐出孔３３から噴出させる。このとき、孔５３及び吐出孔３３により構成されたベンチュリーノズルにより、通路４２内の空気を同時に吐出孔３３から噴出し、流量の増大を図っている。この結果、図１５に示す密閉ケーシング１９に空気を噴き付けて、熱伝達部２０を介してＨＤＤユニット５を冷却する。
【００５１】
図９（ｅ）に示すようにダイヤフラム３６を屈曲変形させ、再びポンプ室の容積を増加させる。これにより、通路４２を介して再び外気を孔５３からポンプ室内に取り入れる。
【００５２】
図９では、孔５３と吐出孔３３とが別れているものを図示している。しかし、１個の連続した孔部で構成するようにしてもよい。
【００５３】
図１０は、図８に示したトランス３５の構造を示す分解斜視図、図１１はその正面断面図である。図１２はそのトランス３５の平面図、図１３はそのトランス３５の正面図、図１４はそのトランス３５の説明するための概念的な断面図である。
【００５４】
図１０に示すように、トランス３５は、上から順番に、第１の連結コア部１２０、一次側ドラム９３に一次側巻線９１が巻回された一次側コア部９０、二次側ドラム１０３に二次側巻線１０１が巻回された二次側コア部１００及び第２の連結コア部１１０を有する。
【００５５】
更に、このトランス３５は、第１の連結コア部１２０と一体化され、第２の連結コア部１１０と対向する第１の凸部１２３及び第２の連結コア部１１０と一体化され、第１の連結コア部１２０と対向する第２の凸部１１３を有する。第１の凸部１２３及び第２の凸部１１３により磁束を漏洩させる漏洩部材１３０が構成される。
【００５６】
一次側ドラム９３、二次側ドラム１０３、第１の連結コア部１２０、第２の連結コア部コア１１０、第１の凸部１２３及び第２の凸部１１３は、フェライトコアからなる。
すなわち、トランス３５は、一次側ドラム９３に一次側巻線９１が巻回された一次側コア部９０と、二次ドラム１０３に二次側巻線１０１が巻回された二次側コア部１００とを並列的に並べて、第１の連結コア部１２０及び第２の連結コア部１１０により全体が磁気的に閉じられている。
【００５７】
また、構造的には、一次側ドラム９３は、第１の連結コア部１２０の第１の凹所１２１と第２の連結コア部１１０の第３の凹所１１１との間に収まり、二次側ドラム１０３は、第１の連結コア部１２０の第２の凹所１２２と第２の連結コア部１１０の第４の凹所１１２との間に収まるように構成されている。つまり、図１１〜図１３に示すように、トランス３５は、巻線をそれぞれ巻回した２個のドラム（一次側ドラム９３及び二次側ドラム１０３）を、２個の連結コア部（第１の連結コア部１２０及び第２の連結コア部１１０）によって挟持して収容した構造とされている。
【００５８】
そして、第１の連結コア部１２０と一体化された第１の凸部１２３と第２の連結コア部１１０と一体化された第２の凸部１１３とが、所定の隙間を開けて互いに対向している。これにより、図１４に矢印で示すように、一次側ドラム９３からの磁束は、主磁路Ｌと補助磁路Ｌ２１とに分かれて通ることとなる。補助磁路Ｌ２１を通る磁束は、二次側ドラム１０３を通らずに第１の凸部１２３及び第２の凸部１１３を通る漏れ磁束となる。
【００５９】
また、特に図１２に示すように、一次側ドラム９３及び二次側ドラム１０３は、円筒形状であり、第１の凸部１２３及び第２の凸部１１３は、一次側ドラム１０３と二次側ドラム１０３との間の隙間を埋めるように設けられている。要するに、第１の連結コア部１２０と第２の連結コア部１１０の凹所に、一次側ドラム９３と二次側ドラム１０３が丁度収まるように構成されている。これにより、一次側ドラム９３と二次側ドラム１０３の固定を強固なものにすることができる。
【００６０】
つまり、本実施形態に係る第１の凸部１２３及び第２の凸部１１３は、磁束を漏洩させる漏洩部材１３０としての磁気的な意義と一次側ドラム９３と二次側ドラム１０３の固定を強固なものにするという構造的な意義とを併有する。
図１５は、本発明の一実施形態に係る圧電素子駆動回路（Ｈドライバー）の説明図である。これは、図１０の駆動制御系の圧電素子駆動回路部分を抜き出したものである。すなわち、この回路は、Ｈブリッジ８９、トランス３５、可変コンデンサ７９、圧電素子３７から構成されている。
【００６１】
図１６は、圧電素子駆動回路が動作する時の各部の電圧または電流を示す図である。ＶＣＯ７５から入力される駆動信号は、（Ａ）、（Ｂ）に示すようにＯＦＦ期間を有するパルス信号である。これを受けたＨブリッジ８９の出力電圧（Ｄ）が、トランス３５の一次側へ加えられる。ここで、トランス３５の二次側の出力電圧は昇圧されて（Ｅ）となる。
【００６２】
次に、トランス３５の特性につき説明する。
図１７は、本発明の動作原理に係る等価回路図である。  
ＲＬ：圧電素子
Ｃ：共振コンデンサ
Ｍ：相互インダクタンス
Ｌ２１：漏れインダクタンス
ＶＬ：漏れインダクタンス
矢印：負荷電流
矢印（破線）：励磁電流
ここで、漏れインダクタンスＬ２１にかかる電圧を計算すると、
ＶＬ２＝ｄｉ／ｄｔ
ｄｉ＝（ＶＬ２／Ｌ２１）ｄｔとなる。
【００６３】
ｄｉ＝（ＶＬ２／Ｌ２１）ｄｔであるから、励磁電流（Ｉｐ）は時間（ｔｏｎ）に依存することが分かる。これを図示すると図１８となる。  
なお、時間（ｔｏｎ）は、トランスの一次側に入力されるパルスのＯＮである期間を示す。
【００６４】
トランス出力電圧（＝圧電素子印加電圧）は、励磁電流（Ｉｐ）は共振コンデンサのチャージ電流と時間（ｔｏｎ）の積に比例する。すなわち、トランス３５の一次側への入力パルスのデューティー対し、トランス３５の二次側出力の電圧がリニアに変化することを示す。
【００６５】
図１９〜図２１に、一実施形態のトランス３５の特性測定結果（実験値）を示す。
図中の四角形の印が実施形態のトランス３５の値、菱形の印が比較のための従来のトランス３５の値である。  
図１９から、実施形態のトランス３５の突入電流は、従来のそれより少ないことが分かる。図２０から、実施形態のトランス３５の平均電流は、従来のそれより少ないことが分かる。図２１から、実施形態のトランス３５の出力電圧は、従来のそれよりデューティーに対してリニアなことが分かる。
【００６６】
以上のように、本実施形態に係るトランス３５によれば、従来のトランスに比して、一次側の突入電流を大幅に低減できる。さらに、平均電流も少ないので、消費電力の低減が図れる。従って、省エネルギーとなる。
また、入力信号のデューティーに対し、出力電圧がリニアに変化するので、所望の出力電圧を得るための入力信号のデューティーの設定が簡単になる。
【００６７】
図２２は、別のトランスの構成を示す分解斜視図である。
一次側ドラムとなる柱状部１１４と二次側ドラムとなる柱状部１１５を有する第２の連結コア部１１０Ａと、一次側巻線９１が巻回された一次側ボビン９４と、二次側巻線１０１が巻回された二次側ボビン１０４とを備えている。
【００６８】
このような構成によれば、柱状部１１４と、柱状部１１５と、第２の連結コア部１１０Ａとの間に磁気ギャップは生じないので、効率の良いトランスが得られる。
また、ボビンを用いれば、高精度に巻いた巻線が得られる。
複雑形状となる第２の連結コア部１１０Ａに直接巻線を巻くよりも手間がかからない。
また、巻線の巻回を自動化し易い。
【００６９】
図２３は、さらに別のトランスの構成を示す分解斜視図である。
を、非磁性体の支持部材１３１を有する板状のフェライトコアからなる漏洩部材１３０Ｂを備えている。
【００７０】
このような構成によれば、第１の連結コア部１２０Ｂと第２の連結コア部１１０Ｂに凸部を造る必要が無いので、第１の連結コア部１２０Ｂと第２の連結コア部１１０Ｂの構造が単純になり、量産し易くなる。
【００７１】
なお、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、本発明の技術思想の範囲内で種々の変形が可能である。
【００７２】
上記実施形態では、気体を噴出して例えばＨＤＤユニット５等の電子部品を冷却する例を示した。しかし、これに限定されず、例えば水等を冷却装置１６から噴出して電子部品を冷却することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明の一実施形態に係る携帯型電子機器の構成を示す要部分解斜視図である。
【図２】その電子機器の断面図である。
【図３】その電子機器の外観図である。
【図４】冷却装置の斜視図である。
【図５】同底面側の斜視図である。
【図６】冷却装置の構成を示す断面図である。
【図７】圧電ポンプ本体の分解斜視図である。
【図８】圧電素子の制御系の概略構成を示すブロック図である。
【図９】冷却装置の動作を説明するための図である。
【図１０】本発明の一実施形態に係るトランスの構成を示す分解斜視図である。
【図１１】同トランスの正面断面図である。
【図１２】同トランスコアの平面図である。
【図１３】同トランスコアの正面図である。
【図１４】同トランスコアの正面断面図である。
【図１５】本発明の一実施形態に係る圧電素子駆動回路の説明図である。
【図１６】同駆動波形の説明図である。
【図１７】本発明の動作原理に係る等価回路図である。
【図１８】同等価回路の特性を示すグラフである。
【図１９】本発明の一実施形態のトランスの突入電流の実測値のグラフである。
【図２０】本発明の一実施形態のトランスの平均電流の実測値のグラフである。
【図２１】本発明の一実施形態のトランスの出力電圧の実測値のグラフである。
【図２２】別のトランスの構成を示す分解斜視図である。
【図２３】別のトランスの構成を示す分解斜視図である。
【符号の説明】
【００７４】
１  携帯型ビデオカメラ
１６  冷却装置
３１  圧電ポンプ本体
３５、３５Ａ、３５Ｂ  トランス
３７  圧電素子
９０  一次側コア部
９１、９１Ａ  一次側巻線
９２ａ  第１の端部
９２ｂ  第２の端部
９３、９３Ａ、  一次側ドラム
９３ａ  第１の端部
９３ｂ  第２の端部
１００  二次側コア部
１０１、１０１Ａ  二次側巻線
１０２ａ  第３の端部
１０２ｂ  第４の端部
１０３、１０３Ａ、  二次側ドラム
１０３ａ  第３の端部
１０３ｂ  第４の端部
１１０、１１０Ａ、１１０Ｂ  第２の連結コア部
１１３  第２の凸部
１２０、１２０Ａ、１２０Ｂ  第１の連結コア部
１２３  第１の凸部
１３０、１３０Ａ、１３０Ｂ  漏洩部材
【図１】
2009158757.tif 000003
【図２】
2009158757.tif 000004
【図３】
2009158757.tif 000005
【図４】
2009158757.tif 000006
【図５】
2009158757.tif 000007
【図６】
2009158757.tif 000008
【図７】
2009158757.tif 000009
【図８】
2009158757.tif 000010
【図９】
2009158757.tif 000011
【図１０】
2009158757.tif 000012
【図１１】
2009158757.tif 000013
【図１２】
2009158757.tif 000014
【図１３】
2009158757.tif 000015
【図１４】
2009158757.tif 000016
【図１５】
2009158757.tif 000017
【図１６】
2009158757.tif 000018
【図１７】
2009158757.tif 000019
【図１８】
2009158757.tif 000020
【図１９】
2009158757.tif 000021
【図２０】
2009158757.tif 000022
【図２１】
2009158757.tif 000023
【図２２】
2009158757.tif 000024
【図２３】
2009158757.tif 000025