JP2007192210A - Nozzle, jet generator, cooling device, and electronic equipment - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、気体の合成噴流を発生する噴流発生装置、当該噴流発生装置に用いられるノズル、当該噴流発生装置を用いた冷却装置、及び当該冷却装置を搭載した電子機器に関する。 The present invention relates to a jet generating device that generates a synthetic jet of gas, a nozzle used in the jet generating device, a cooling device using the jet generating device, and an electronic apparatus equipped with the cooling device.
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。 Conventionally, an increase in the amount of heat generated from a heating element such as an IC (Integrated Circuit) associated with high performance of a PC (Personal Computer) has been a problem, and various heat radiation technologies have been proposed or commercialized. Yes.
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。 As a heat dissipation method, a composite jet is generated by discharging air in a pulsating flow, and this combined jet is supplied to a heat dissipation fin (heat sink), etc., and the temperature boundary layer formed on the surface of the heat dissipation fin is efficient. There is a method of well destroying and dissipating heat (see, for example, Patent Document 1). Such a jet generating device has a housing having an opening and a diaphragm that causes a pressure change in the air in the housing. When the diaphragm vibrates, a pressure change occurs in the casing, and air is discharged as a pulsating flow through the opening, thereby generating a synthetic jet.
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し、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(下記特許文献1参照)。
しかしながら、上記特許文献1に記載の噴流発生装置においては、気体を吐出するためのノズルが、気体の吐出方向に略垂直な筐体側面から突出するように設けられているため、当該噴流発生装置をヒートシンク等の発熱体と組み合わせた場合に、ノズルの周囲とヒートシンクとの間の空間が狭くなる。これにより、ノズル自体が、外部の気体の巻き込みの障害となり、外部から効率よく気体を巻き込んで合成噴流を発生させることができない。
However, in the jet generating device described in
また、上記噴流発生装置においては、上下のノズルのうち一方のノズルから気体の吐出を行うと同時に他方のノズルで外気の吸気を行うこととなるが、上記空間が狭いため、一方のノズルから吐出された気体を他方のノズルが引き戻して吸入してしまい、他方のノズルが効率よく外気を吸入できない。それとともに、合成噴流を効率よく発生させることも困難となる。 Further, in the jet flow generating device, gas is discharged from one of the upper and lower nozzles, and at the same time, outside air is sucked in from the other nozzle. However, since the space is narrow, the gas is discharged from one nozzle. The other nozzle pulls back the sucked gas and sucks it, and the other nozzle cannot suck the outside air efficiently. At the same time, it is difficult to efficiently generate the synthetic jet.
以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、気体の吐出の際に外気を効率よく巻き込むとともに、外気を効率よく吸気することで効率よく合成噴流を発生させることが可能なノズル、当該ノズルを用いた噴流発生装置、当該噴流発生装置を用いた冷却装置、当該冷却装置が搭載された電子機器を提供することにある。 In view of the circumstances as described above, an object of the present invention is to provide a nozzle capable of efficiently entraining outside air during gas discharge and generating a synthetic jet efficiently by efficiently sucking outside air. The present invention is to provide a jet generating device using the above, a cooling device using the jet generating device, and an electronic apparatus equipped with the cooling device.
また、本発明の別の目的は、気体を吐出する際の騒音を低減することが可能なノズル、噴流発生装置、冷却装置及び電子機器を提供することにある。 Another object of the present invention is to provide a nozzle, a jet flow generating device, a cooling device, and an electronic device that can reduce noise when gas is discharged.
上述の目的を達成するため、本発明の主たる観点に係るノズルは、開口を有し、内部に気体が含まれた筐体と、当該筐体内に振動可能に設けられた振動体と、当該振動体を挟んで前記筐体内にそれぞれ設けられた第1のチャンバ及び第2のチャンバとを有する噴流発生装置に用いられ、前記振動体の振動により前記気体を脈流として吐出可能なノズルであって、上部表面と下部表面とを有し、前記筐体の前記開口を覆うように設けられ、当該上部表面と下部表面との間の距離が前記気体の吐出方向に向かって徐々に小さくなるように形成されたノズル本体と、前記ノズル本体の前記上部表面に第1の吐出口を有し、前記第1のチャンバと前記ノズル本体外とを連通する第1の流路と、前記ノズル本体の前記下部表面に第2の吐出口を有し、前記第2のチャンバと前記ノズル本体外とを連通する第2の流路とを具備する。 In order to achieve the above-described object, a nozzle according to a main aspect of the present invention includes a casing having an opening and containing gas therein, a vibrating body provided in the casing so as to vibrate, and the vibration. A nozzle that is used in a jet generating device having a first chamber and a second chamber that are respectively provided in the casing with a body interposed therebetween, and is capable of discharging the gas as a pulsating flow by vibration of the vibrating body. The upper surface and the lower surface are provided so as to cover the opening of the housing, and the distance between the upper surface and the lower surface is gradually reduced toward the gas discharge direction. A nozzle body formed, a first flow path having a first discharge port on the upper surface of the nozzle body, and communicating the first chamber with the outside of the nozzle body; and the nozzle body Has a second discharge port on the lower surface, front And said nozzle body outer second chamber; and a second flow path communicating.
上記噴流発生装置においては、上記振動体が周期的に往復運動をすることで、上記第1のチャンバから上記第1の流路を介して気体が吐出されるとともに上記第2の流路を介して外部の気体が第2のチャンバへ吸気される動作と、上記第2のチャンバから上記第2の流路を介して気体が吐出されるとともに上記第1の流路を介して外部の気体が第1のチャンバへ吸入される動作とが間欠的に繰り返されることとなる。吐出された気体は、例えばヒートシンクやIC等の高熱部に当てられる。 In the jet flow generating device, the vibrating body periodically reciprocates so that gas is discharged from the first chamber through the first flow path and through the second flow path. The external gas is sucked into the second chamber, the gas is discharged from the second chamber through the second flow path, and the external gas is discharged through the first flow path. The operation of sucking into the first chamber is repeated intermittently. The discharged gas is applied to a high heat part such as a heat sink or an IC.
本発明によれば、上記第1の流路及び第2の流路が、上部表面と下部表面との距離が上記気体の吐出方向に向かって徐々に小さくなるように形成されたノズル本体の上部表面及び下部表面に第1の吐出口及び第2の吐出口をそれぞれ有するように設けられているため、上部表面と下部表面との距離が一定のノズル本体(の垂直面上)に各流路が設けられている場合に比べて、上記吐出された気体が当てられる高熱部と各吐出口との間に十分なスペースを確保することができる。これにより、吐出された気体の流れにより外部から高熱部側へ引き込まれる気体の体積を増加させ、効率よく合成噴流を発生させることができる。この結果、噴流発生装置からの吐出体積を増やすことなく、高熱部へ当たる気体の流量を増加させることができるため、各流路から吐出される気体の最大流速でほぼ決まる気流音による騒音の発生を抑えながら、高熱部の熱抵抗を低減させ、高熱部から発せられる熱を効果的に放熱することができる。 According to the present invention, the first flow path and the second flow path are the upper part of the nozzle body formed such that the distance between the upper surface and the lower surface gradually decreases in the gas discharge direction. Since the first discharge port and the second discharge port are respectively provided on the surface and the lower surface, each flow path is provided in the nozzle body (on the vertical surface thereof) with a constant distance between the upper surface and the lower surface. As compared with the case where the discharge gas is provided, a sufficient space can be ensured between the high-heat portion to which the discharged gas is applied and each discharge port. Thereby, the volume of the gas drawn into the high heat part side from the outside by the flow of the discharged gas can be increased, and a synthetic jet can be generated efficiently. As a result, it is possible to increase the flow rate of the gas hitting the hot zone without increasing the discharge volume from the jet flow generator. The heat resistance of the high heat part can be reduced while suppressing the heat, and the heat generated from the high heat part can be effectively dissipated.
また、上記第1の流路と第2の流路とを上記上部表面及び下部表面に設けることで、第1の流路と第2の流路との間が、当該上部表面及び下部表面の、各流路よりも吐出方向の部分で仕切られることとなるため、一方の流路から吐出された気体を他方の流路が引き戻すのを極力防いで、外部の気体を効率よく吸入することができる。 In addition, by providing the first flow path and the second flow path on the upper surface and the lower surface, the space between the first flow path and the second flow path is between the upper surface and the lower surface. Since each of the flow paths is partitioned by a portion in the discharge direction, the other flow path is prevented from pulling back the gas discharged from one flow path as much as possible, and external gas can be sucked efficiently. it can.
振動体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。また気体は、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。 As a driving method of the vibrating body, for example, an electromagnetic action, a piezoelectric action, or an electrostatic action can be used. Examples of the gas include air, but are not limited thereto, and may be nitrogen, helium gas, argon gas, or other gases.
上記ノズルは、前記ノズル本体の前記上部表面に形成された第1の段差部と、前記ノズル本体の前記下部表面に形成された第2の段差部とを更に具備し、前記第1の流路は前記第1の吐出口を前記第1の段差部に有するように設けられ、前記第2の流路は前記第2の吐出口を前記第2の段差部に有するように設けられていてもよい。 The nozzle further includes a first step portion formed on the upper surface of the nozzle body and a second step portion formed on the lower surface of the nozzle body, and the first flow path. Is provided so as to have the first discharge port in the first step portion, and the second flow path may be provided so as to have the second discharge port in the second step portion. Good.
これにより、上記第1の段差部及び第2の段差部にそれぞれ第1の流路及び第2の流路が設けられているため、噴流発生装置と高熱部との間に当該段差分のスペースが生まれ、第1及び第2の吐出口から吐出される気体の流れにより外部から高熱部側へ引き込まれる気体の体積を増加させることができる。 Accordingly, since the first flow path and the second flow path are respectively provided in the first step portion and the second step portion, a space corresponding to the step is provided between the jet flow generating device and the high heat portion. And the volume of the gas drawn from the outside to the high heat part side can be increased by the flow of the gas discharged from the first and second discharge ports.
また、第1の段差部と第2の段差部の、第1の吐出口と第2の吐出口からそれぞれ吐出方向に進んだ部分によって各吐出口が仕切られることとなるため、一方の流路から吐出された気体の、他方の流路による引き戻しを極力防ぐことができる。 In addition, since each discharge port is partitioned by the portions of the first step portion and the second step portion that respectively advance in the discharge direction from the first discharge port and the second discharge port, one flow path It is possible to prevent the gas discharged from the gas from being pulled back by the other flow path as much as possible.
上記ノズルは、前記ノズル本体の前記上部表面に形成された第1の斜面と、前記ノズル本体の前記下部表面に形成された第2の斜面とを更に具備し、前記第1の流路は前記第1の吐出口を前記第1の斜面に有するように設けられ、前記第2の流路は前記第2の吐出口を前記第2の斜面に有するように設けられていてもよい。 The nozzle further includes a first inclined surface formed on the upper surface of the nozzle body and a second inclined surface formed on the lower surface of the nozzle body, and the first flow path includes the first flow path. The first discharge port may be provided on the first slope, and the second flow path may be provided so as to have the second discharge port on the second slope.
これにより、上記第1の斜面及び第2の斜面にそれぞれ第1の流路及び第2の流路が設けられているため、噴流発生装置と高熱部との間に当該斜面分のスペースが生まれ、第1の及び第2の吐出口から吐出される気体の流れにより外部から高熱部側へ引き込まれる気体の体積を増加させることができる。 As a result, since the first flow path and the second flow path are respectively provided on the first slope and the second slope, a space for the slope is created between the jet flow generating device and the high heat section. The volume of the gas drawn from the outside to the high heat part side by the flow of the gas discharged from the first and second discharge ports can be increased.
また、第1の斜面と第2の斜面の、各吐出口から吐出方向に進んだ部分によって各吐出口が仕切られることとなるため、一方の流路から吐出された気体の、他方の流路による引き戻しを極力防ぐことができる。 In addition, since each discharge port is partitioned by a portion of the first inclined surface and the second inclined surface that proceeds in the discharge direction from each discharge port, the other flow channel of the gas discharged from one flow channel Can be prevented as much as possible.
更に、上記第1の吐出口及び第2の吐出口自体が傾斜を有しているため、各吐出口から吐出された気体の流れの幅が広がり、高熱部に対する気体の接触面積が大きくなり、高熱部を効率よく放熱させることができる。特に面積の大きいヒートシンクを放熱する場合には有効となる。 Furthermore, since the first discharge port and the second discharge port themselves have an inclination, the width of the flow of the gas discharged from each discharge port is widened, and the contact area of the gas with respect to the high heat part is increased. The high heat part can be efficiently dissipated. This is particularly effective when a heat sink having a large area is radiated.
上記ノズルにおいて、前記第1の段差部は、前記上部表面に設けられた第3の段差部と、前記上部表面の前記第3の段差部よりも低い位置に設けられた第4の段差部とを有し、前記第2の段差部は、前記下部表面に設けられた第5の段差部と、前記下部表面の前記第5の段差部よりも高い位置に設けられた第6の段差部とを有し、前記第1の流路は、前記第3の段差部に第3の吐出口を有する第3の流路と、前記第4の段差部に第4の吐出口を有する第4の流路とを有し、前記第2の流路は、前記第5の段差部に第5の吐出口を有する第5の流路と、前記第6の段差部に第6の吐出口を有する第6の流路とを有していても構わない。 In the nozzle, the first stepped portion includes a third stepped portion provided on the upper surface, and a fourth stepped portion provided at a position lower than the third stepped portion on the upper surface. The second stepped portion includes a fifth stepped portion provided on the lower surface, and a sixth stepped portion provided at a position higher than the fifth stepped portion on the lower surface. The first flow path includes a third flow path having a third discharge port in the third stepped portion, and a fourth flow path having a fourth discharge port in the fourth stepped portion. And the second flow path has a fifth flow path having a fifth discharge port in the fifth step portion and a sixth discharge port in the sixth step portion. You may have a 6th flow path.
この構成においては、第1のチャンバにそれぞれ連通する第3の流路及び第4の流路と、第2のチャンバにそれぞれ連通する第5の流路及び第6の流路という上下各2つの流路を設けている。各吐出口から吐出される気体の流速は流路の径が小さいほど大きくなり、吐出される気体の流れにより外部から高熱部側へ引き込まれる気体の体積も大きくなる。したがって、上記振動体の振幅や各チャンバの容量等の他の条件が一定ならば、上下各2つの流路を設けることにより、流路が上下各1つの場合に比べて、流路の径を大きくすることなく、すなわち吐出される気体の流速を維持しながら、高熱部側へ引き込まれる気体の体積を大きくすることができる。 In this configuration, there are two upper and lower channels, a third flow channel and a fourth flow channel respectively communicating with the first chamber, and a fifth flow channel and a sixth flow channel respectively communicating with the second chamber. A flow path is provided. The flow velocity of the gas discharged from each discharge port increases as the diameter of the flow path decreases, and the volume of the gas drawn from the outside to the high heat part side increases due to the flow of the discharged gas. Therefore, if other conditions such as the amplitude of the vibrating body and the capacity of each chamber are constant, by providing two upper and lower flow paths, the diameter of the flow path can be reduced compared with the case where the upper and lower flow paths are one each. Without increasing, that is, while maintaining the flow rate of the discharged gas, it is possible to increase the volume of the gas drawn into the high heat part side.
また、この構成においては、上部表面と下部表面との距離を、それぞれ吐出方向に向かう2つの段差部を設けることによって徐々に小さくして、かつ、当該上下各2つの段差部にそれぞれ流路を設けることとしたため、第3の段差部に設けられた第3の吐出口から高熱部までの距離及び第5の段差部に設けられた第5の吐出口から高熱部までの距離が、それぞれ第4の吐出口及び第6の吐出口から高熱部等までの距離よりも長くなり、そこにスペースが生まれる。これにより、各流路から吐出された気体の流れにより外部から高熱部側へ引き込まれる気体の体積を大きくすることができる。 Further, in this configuration, the distance between the upper surface and the lower surface is gradually reduced by providing two step portions that respectively extend in the discharge direction, and the flow paths are respectively provided in the two upper and lower step portions. Therefore, the distance from the third discharge port provided in the third step portion to the high heat portion and the distance from the fifth discharge port provided in the fifth step portion to the high heat portion are respectively It becomes longer than the distance from the 4th discharge port and the 6th discharge port to the high heat part etc., and a space is created there. Thereby, the volume of the gas drawn into the high heat part side from the exterior by the flow of the gas discharged from each flow path can be enlarged.
更に、第3の吐出口と第4の吐出口、第5の吐出口と第6の吐出口とで、その上記吐出方向における位置がそれぞれ異なるため、上部または下部の各2つの流路が一方の流路の吸気動作に依存することなく、すなわち第3の吐出口と第4の吐出口がそれぞれ独自に、また第5の吐出口と第6の吐出口がそれぞれ独自に効率よく外気を吸入することができ、それにより効率よく合成噴流を発生させることができる。 Further, the positions of the third discharge port and the fourth discharge port, and the fifth discharge port and the sixth discharge port in the discharge direction are different from each other. The third discharge port and the fourth discharge port are independently independent of each other, and the fifth discharge port and the sixth discharge port are individually independently and efficiently sucked in outside air. And thereby a synthetic jet can be efficiently generated.
上記ノズルにおいて、前記第1の流路は、前記第1の斜面に第3の吐出口を有する第3の流路と、前記第1の斜面の前記第3の吐出口よりも低い位置に第4の吐出口を有する第4の流路とを有し、前記第2の流路は、前記第2の斜面に第5の吐出口を有する第5の流路と、前記第2の斜面の前記第5の吐出口よりも高い位置に第6の吐出口を有する第6の流路とを有していても構わない。 In the nozzle, the first flow path has a third flow path having a third discharge port on the first slope and a position lower than the third discharge port on the first slope. A fourth flow path having four discharge ports, and the second flow path includes a fifth flow path having a fifth discharge port on the second slope and a second slope. You may have the 6th flow path which has a 6th discharge port in the position higher than the said 5th discharge port.
これにより、上記第1の斜面及び第2の斜面にそれぞれ2つずつ流路を設けることで、吐出される気体の流速を維持しながらヒートシンク等に引き込まれる気体の体積を大きくすることができるとともに、第3の吐出口及び第5の吐出口と高熱部との間に十分なスペースを確保することで、外部からヒートシンク等へ引き込まれる気体の体積を大きくすることができる。また、上部または下部の各2つの流路が、一方の流路の吸気動作に依存することなく独自に効率よく外気を吸入することができる。 Thus, by providing two flow paths on each of the first slope and the second slope, the volume of the gas drawn into the heat sink or the like can be increased while maintaining the flow rate of the discharged gas. By securing a sufficient space between the third discharge port and the fifth discharge port and the high heat part, the volume of the gas drawn into the heat sink or the like from the outside can be increased. Also, each of the two upper and lower flow paths can independently and efficiently suck outside air without depending on the intake operation of one of the flow paths.
更に、上下の各斜面にそれぞれ設けられた吐出口それぞれが傾斜しているため、吐出された気体の流れが拡散し、高熱部のより広い面積に気体を当てて効率よく放熱を行うことができる。 Furthermore, since the discharge ports provided on the upper and lower slopes are inclined, the flow of the discharged gas is diffused, and heat can be efficiently radiated by applying the gas to a wider area of the high heat part. .
上記ノズルは、前記ノズル本体の前記吐出方向の端部に突出するように延在された仕切り板を更に具備していてもよい。 The nozzle may further include a partition plate extending so as to protrude from an end portion of the nozzle body in the discharge direction.
これにより、第1の吐出口または第2の吐出口から吐出された気体の流れが上記仕切り板によって仕切られるため、一方の吐出口から吐出された気体を他方の吐出口が引き戻す等、一方の吐出口から吐出された気体が他方の吐出口の動作に与える影響を極力排除して、吐出動作と吸気動作をそれぞれ独立して効率よく行うことができる。 Thereby, since the flow of the gas discharged from the first discharge port or the second discharge port is partitioned by the partition plate, the other discharge port pulls back the gas discharged from one discharge port, etc. The influence of the gas discharged from the discharge port on the operation of the other discharge port is eliminated as much as possible, and the discharge operation and the intake operation can be performed independently and efficiently.
上記ノズルにおいて、前記仕切り板は、前記上部表面及び下部表面から一体的に形成され、その垂直方向における厚さが前記吐出方向に向かって徐々に小さくなっていてもよい。 In the nozzle, the partition plate may be integrally formed from the upper surface and the lower surface, and the thickness in the vertical direction may gradually decrease toward the ejection direction.
これにより、仕切り板と上部表面または下部表面との間の凹凸を極力排除して、吐出された気体をスムーズに案内することができる。 Thereby, the unevenness | corrugation between a partition plate and an upper surface or a lower surface can be excluded as much as possible, and the discharged gas can be guided smoothly.
上記ノズルにおいて、前記第1の段差部は、前記垂直方向に形成された第1の垂直面と、当該第1の垂直面から水平方向に連続して形成された第1の水平面と、当該第1の水平面から前記垂直方向に前記第1の垂直面よりも低い位置に形成された第2の垂直面とを有し、前記第2の段差部は、前記垂直方向に形成された第3の垂直面と、当該第3の垂直面から前記水平方向に連続して形成された第2の水平面と、当該第2の水平面から前記垂直方向に前記第3の垂直面よりも高い位置に形成された第4の垂直面とを有し、前記第1の流路は、前記第1の吐出口が前記第1の垂直面、前記第1の水平面及び前記第2の垂直面に亘って形成されるように設けられ、前記第2の流路は、前記第2の吐出口が前記第3の垂直面、前記第2の水平面及び前記第4の垂直面に亘って形成されるように設けられていても構わない。 In the nozzle, the first stepped portion includes a first vertical surface formed in the vertical direction, a first horizontal surface continuously formed in a horizontal direction from the first vertical surface, and the first horizontal surface. A second vertical surface formed at a position lower than the first vertical surface in the vertical direction from one horizontal plane, and the second stepped portion is a third vertical surface formed in the vertical direction. A vertical plane, a second horizontal plane continuously formed in the horizontal direction from the third vertical plane, and a position higher than the third vertical plane in the vertical direction from the second horizontal plane. The first flow path is formed so that the first discharge port extends over the first vertical surface, the first horizontal surface, and the second vertical surface. The second flow path is configured such that the second discharge port has the third vertical surface, the second horizontal surface, and Serial fourth may be provided so as to be formed over the vertical surface.
これにより、第1の吐出口及び第2の吐出口から吐出された気体の軌道が拡散する方向に変化するため、面積の大きい高熱部の熱抵抗を効率よく低減することができる。 Thereby, since the trajectory of the gas discharged from the first discharge port and the second discharge port changes in the diffusion direction, the thermal resistance of the high-heat part having a large area can be efficiently reduced.
上記ノズルにおいて、前記第1の段差部は、前記上部表面に設けられた第3の段差部と、前記上部表面の前記第3の段差部よりも低い位置に設けられた第4の段差部と、前記上部表面の前記第4の段差部よりも低い位置に設けられた第5の段差部とを有し、前記第2の段差部は、前記下部表面に設けられた第6の段差部と、前記下部表面の前記第6の段差部よりも高い位置に設けられた第7の段差部と、前記下部表面の前記第7の段差部よりも高い位置に設けられた第8の段差部とを有し、前記第1の流路は、前記第3の段差部に第3の吐出口を有する第3の流路と、前記第4の段差部に第4の吐出口を有する第4の流路と、第5の段差部に第5の吐出口を有する第5の流路とを有し、前記第2の流路は、前記第6の段差部に第6の吐出口を有する第6の流路と、前記第7の段差部に第7の吐出口を有する第6の流路と、前記第8の段差部に第8の吐出口を有する第8の流路とを有していてもよい。 In the nozzle, the first stepped portion includes a third stepped portion provided on the upper surface, and a fourth stepped portion provided at a position lower than the third stepped portion on the upper surface. A fifth step portion provided at a position lower than the fourth step portion on the upper surface, and the second step portion includes a sixth step portion provided on the lower surface. A seventh step portion provided at a position higher than the sixth step portion on the lower surface; and an eighth step portion provided at a position higher than the seventh step portion on the lower surface; The first flow path includes a third flow path having a third discharge port in the third stepped portion, and a fourth flow path having a fourth discharge port in the fourth stepped portion. A flow path and a fifth flow path having a fifth discharge port in the fifth step portion, and the second flow path has a sixth discharge port in the sixth step portion. A sixth flow path having a seventh discharge port in the seventh step portion, and an eighth flow path having an eighth discharge port in the eighth step portion. You may have.
これにより、ノズル本体の上部表面と下部表面とに流路を各3つ設けることで、各2つの場合に比べて、上記振動体の振幅や各チャンバの容量等(各チャンバからの吐出流量)の他の条件が一定ならば、高熱部側へ引き込まれる気体の流量を更に大きくすることができる。また、流路が上下各2つの場合に比べて、各吐出口から高熱部までの間に更にスペースが生まれるため、これによっても高熱部側へ引き込まれる気体の流量を更に大きくすることができる。 Thus, by providing three flow paths on the upper surface and the lower surface of the nozzle body, the amplitude of the vibrating body, the capacity of each chamber, etc. (discharge flow rate from each chamber) compared to the two cases, respectively. If other conditions are constant, the flow rate of the gas drawn into the high heat part side can be further increased. In addition, as compared with the case where there are two upper and lower flow paths, more space is created between each discharge port and the high heat part, so that it is possible to further increase the flow rate of the gas drawn into the high heat part side.
上記ノズルにおいて、前記第1の段差部及び前記第2の段差部はそれぞれR形状を有していてもよい。 In the nozzle, each of the first step portion and the second step portion may have an R shape.
これにより、各段差部がエッジ状に形成されている場合に比べて各吐出部から高熱部までの間に更にスペースが生まれるため、高熱部側へ引き込まれる気体の流量を更に大きくすることができる。また、各段差部がエッジ状に形成されている場合に比べて、各吐出部から気体を吐出する際及び気体を吸入する際の空気抵抗が軽減されることで、騒音を更に抑えることもできる。 Thereby, compared with the case where each level | step-difference part is formed in edge shape, since more space is produced between each discharge part and a high heat | fever part, the flow volume of the gas drawn in to the high heat | fever part side can be enlarged further. . Moreover, compared with the case where each level | step-difference part is formed in edge shape, noise can be further suppressed by reducing the air resistance at the time of discharging gas from each discharge part, and inhaling gas. .
上記ノズルにおいて、前記第1の流路及び前記第2の流路は、それぞれ前記吐出方向に向かって各流路径が徐々に小さくなるように形成されても構わない。 In the nozzle, the first flow path and the second flow path may be formed such that each flow path diameter gradually decreases in the discharge direction.
これにより、各流路を吐出方向に向かってテーパ状に形成することで、上記振動体の振動に伴う各流路内の圧力の変動を、テーパ状に形成しない場合に比べて小さくすることができるため、騒音を軽減することが可能となる。また、各吐出口から吐出される気体の吐出流量を小さくすることなく最大流速を小さくすることができるため、単位流速あたりの吐出流量を大きくすることができる。これによっても騒音を軽減することができる。 As a result, by forming each channel in a taper shape in the discharge direction, it is possible to reduce the fluctuation of the pressure in each channel due to the vibration of the vibrating body as compared to the case where it is not formed in a taper shape. Therefore, noise can be reduced. Moreover, since the maximum flow rate can be reduced without reducing the discharge flow rate of the gas discharged from each discharge port, the discharge flow rate per unit flow rate can be increased. This can also reduce noise.
上記ノズルにおいて、前記第1の流路及び前記第2の流路は、前記吐出方向に形成された複数の溝をそれぞれ有していてもよい。 In the nozzle, the first flow path and the second flow path may each have a plurality of grooves formed in the discharge direction.
この場合、各流路の径方向の断面は多角形状になる。これにより、各流路内の圧力の変動を小さくすることで、騒音を軽減することができる。また、単位流速あたりの吐出流量を大きくすることによっても騒音を軽減することができる。 In this case, the cross section in the radial direction of each flow path has a polygonal shape. Thereby, noise can be reduced by reducing the fluctuation of the pressure in each flow path. Noise can also be reduced by increasing the discharge flow rate per unit flow rate.
上記ノズルにおいて、前記第1の吐出口及び前記第2の吐出口はそれぞれR形状を有していても構わない。 In the nozzle, the first discharge port and the second discharge port may each have an R shape.
これにより、各吐出口近辺の空気抵抗を小さくすることで、各流路内の圧力の変動を小さくし、騒音を軽減することができる。また、各吐出口にR形状を付けることで、実質的に各吐出口の径を大きくして単位流速あたりの吐出流量を大きくし、騒音を軽減することができる。 Thereby, by reducing the air resistance in the vicinity of each discharge port, the fluctuation of the pressure in each flow path can be reduced and noise can be reduced. Further, by adding an R shape to each discharge port, it is possible to substantially increase the diameter of each discharge port to increase the discharge flow rate per unit flow rate and reduce noise.
本発明の他の観点に係る噴流発生装置は、気体を脈流として吐出可能な噴流発生装置であって、開口を有し、内部に前記気体が含まれた筐体と、前記筐体内に振動可能に設けられた振動体と、当該振動体を挟んで前記筐体内にそれぞれ設けられた第1のチャンバ及び第2のチャンバと、上部表面と下部表面とを有し、前記開口を覆うように設けられ、当該上部表面と下部表面との間の距離が前記気体の吐出方向に向かって徐々に小さくなるように形成されたノズル本体と、前記ノズル本体の前記上部表面に第1の吐出口を有し、前記第1のチャンバと前記ノズル本体外とを連通する第1の流路と、前記ノズル本体の前記下部表面に第2の吐出口を有し、前記第2のチャンバと前記ノズル本体外とを連通する第2の流路とを有するノズルと、前記第1の流路及び前記第2の流路を介して前記筐体内の気体を脈流として吐出させるために前記振動体を駆動させる駆動部とを具備する。 A jet generating device according to another aspect of the present invention is a jet generating device capable of discharging gas as a pulsating flow, and has an opening, a housing containing the gas inside, and vibration in the housing. A vibrating body provided in a possible manner, a first chamber and a second chamber respectively provided in the casing with the vibrating body interposed therebetween, an upper surface and a lower surface, and covering the opening A nozzle body formed such that a distance between the upper surface and the lower surface gradually decreases in the gas discharge direction; and a first discharge port on the upper surface of the nozzle body. A first flow path communicating with the first chamber and the outside of the nozzle body; a second discharge port on the lower surface of the nozzle body; and the second chamber and the nozzle body. A nozzle having a second flow path communicating with the outside; ; And a first flow path and the second through the flow channel to drive the vibrating member to eject the casing of the gas as pulsating drive.
上記噴流発生装置において、前記筐体は、前記気体を前記第1のチャンバ内へ吸入するための第1の吸気口と、前記気体を前記第2のチャンバ内へ吸入するための第2の吸気口とを有し、当該噴流発生装置は、前記第1の吸気口を開閉可能に設けられ、前記吸入された気体の逆流を防ぐ第1の逆止弁と、前記第2の吸気口を開閉可能に設けられ、前記吸入された気体の逆流を防ぐ第2の逆止弁とを更に具備していても構わない。 In the jet flow generating device, the housing includes a first intake port for sucking the gas into the first chamber, and a second intake port for sucking the gas into the second chamber. The jet generating device is provided so as to be able to open and close the first intake port, and opens and closes the first check valve for preventing a reverse flow of the sucked gas and the second intake port. A second check valve may be further provided, which is provided so as to prevent backflow of the sucked gas.
これにより、気体の吸入量を増加させて高熱部側への気体の吐出量を増加させることができ、また、各吐出口から吐出された気体を引き戻してしまうことも防ぐことができる。 As a result, the amount of gas sucked can be increased to increase the amount of gas discharged to the high heat part side, and the gas discharged from each discharge port can be prevented from being pulled back.
本発明のまた別の観点に係る冷却装置は、気体を脈流として吐出可能な噴流発生装置を有する冷却装置であって、開口を有し、内部に気体が含まれた筐体と、前記筐体内に振動可能に設けられた振動体と、当該振動体を挟んで前記筐体内にそれぞれ設けられた第1のチャンバ及び第2のチャンバと、上部表面と下部表面とを有し、前記開口を覆うように設けられ、当該上部表面と下部表面との間の距離が前記気体の吐出方向に向かって徐々に小さくなるように形成されたノズル本体と、前記ノズル本体の前記上部表面に第1の吐出口を有し、前記第1のチャンバと前記ノズル本体外とを連通する第1の流路と、前記ノズル本体の前記下部表面に第2の吐出口を有し、前記第2のチャンバと前記ノズル本体外とを連通する第2の流路とを有するノズルと、前記第1の流路及び前記第2の流路を介して前記筐体内の気体を脈流として吐出させるために前記振動体を駆動させる駆動部とを有する噴流発生装置と、外部から前記気体を取り入れ可能な通気部を、前記第1の吐出口または第2の吐出口から吐出された気体を受ける側に有するヒートシンクとを具備する。 A cooling device according to still another aspect of the present invention is a cooling device having a jet generating device capable of discharging gas as a pulsating flow, the housing having an opening and containing gas therein, and the housing A vibrating body provided in the body so as to vibrate, a first chamber and a second chamber respectively provided in the housing with the vibrating body interposed therebetween, an upper surface and a lower surface, and the opening A nozzle body provided so as to cover, and formed such that a distance between the upper surface and the lower surface gradually decreases in the gas discharge direction; and a first body on the upper surface of the nozzle body. A first flow path having a discharge port and communicating between the first chamber and the outside of the nozzle body; a second discharge port on the lower surface of the nozzle body; and the second chamber, A second flow path communicating with the outside of the nozzle body A jet generating device having a slur and a driving unit for driving the vibrating body to discharge the gas in the housing as a pulsating flow through the first flow path and the second flow path; A heat sink having a ventilation part capable of taking in the gas on a side for receiving the gas discharged from the first discharge port or the second discharge port;
この構成により、上記第1の吐出口または第2の吐出口周辺に十分なスペースを確保することができるため、吐出された気体の流れにより十分な外気を巻き込んで効率よく合成噴流を発生させることができ、それによりヒートシンクへ上記通基部から引き込まれる気体の体積を増加させ、ヒートシンク出口から排出される気体の流量を増加させることで、ヒートシンクを効率よく放熱させることができる。 With this configuration, a sufficient space can be secured around the first discharge port or the second discharge port, so that a sufficient amount of outside air is entrained by the flow of the discharged gas to efficiently generate a synthetic jet. Accordingly, the volume of the gas drawn into the heat sink from the base is increased, and the flow rate of the gas discharged from the outlet of the heat sink is increased, so that the heat sink can be efficiently dissipated.
上記冷却装置において、前記ヒートシンクは、前記吐出方向に直交する第1の方向に複数の前記通気部を形成するように並設された複数のフィンを有し、前記第1の流路及び前記第2の流路は、一の前記第1の吐出口及び一の前記第2の吐出口からそれぞれ吐出される気体が複数の前記通気部を通るように、それぞれ前記第1の方向に複数設けられていてもよい。 In the cooling device, the heat sink includes a plurality of fins arranged side by side so as to form a plurality of the ventilation portions in a first direction orthogonal to the discharge direction, and the first flow path and the first A plurality of the two flow paths are respectively provided in the first direction so that gas discharged from one of the first discharge ports and one of the second discharge ports passes through the plurality of ventilation portions. It may be.
これにより、一の通気部に各一の吐出口を対応させた場合に比べて、同等の熱抵抗を実現しながら、各流路の流路抵抗を小さくして圧力損失を小さくすることができるため、上記駆動部の消費電力を低減することができる。 This makes it possible to reduce the flow resistance of each flow path and reduce the pressure loss while realizing the same thermal resistance as compared with the case where each discharge port corresponds to one ventilation section. Therefore, the power consumption of the drive unit can be reduced.
本発明の更に別の観点に係る電子機器は、気体を脈流として吐出可能な噴流発生装置を有する電子機器であって、発熱体と、開口を有し、内部に気体が含まれた筐体と、前記筐体内に振動可能に設けられた振動体と、当該振動体を挟んで前記筐体内にそれぞれ設けられた第1のチャンバ及び第2のチャンバと、上部表面と下部表面とを有し、前記開口を覆うように設けられ、当該上部表面と下部表面との間の距離が前記気体の吐出方向に向かって徐々に小さくなるように形成されたノズル本体と、前記ノズル本体の前記上部表面に第1の吐出口を有し、前記第1のチャンバと前記ノズル本体外とを連通する第1の流路と、前記ノズル本体の前記下部表面に第2の吐出口を有し、前記第2のチャンバと前記ノズル本体外とを連通する第2の流路とを有するノズルと、前記第1の流路及び前記第2の流路を介して前記筐体内の気体を脈流として吐出させるために前記振動体を駆動させる駆動部とを有する噴流発生装置と、外部から前記気体を取り入れ可能な通気部を、前記第1の吐出口または第2の吐出口から吐出された気体を受ける側に有するヒートシンクと、前記噴流発生装置及び前記ヒートシンクを保持可能な第2の筐体とを具備する。 An electronic apparatus according to still another aspect of the present invention is an electronic apparatus having a jet generating device capable of discharging gas as a pulsating flow, having a heating element, an opening, and a casing containing the gas inside And a vibrating body provided in the housing so as to vibrate, a first chamber and a second chamber respectively provided in the housing across the vibrating body, and an upper surface and a lower surface. A nozzle body provided to cover the opening and formed such that a distance between the upper surface and the lower surface gradually decreases in the gas discharge direction; and the upper surface of the nozzle body A first discharge port, a first flow path communicating the first chamber and the outside of the nozzle body, a second discharge port on the lower surface of the nozzle body, 2nd flow path which connects 2 chambers and the said nozzle body exterior A jet generating device having a nozzle and a drive unit that drives the vibrating body to discharge the gas in the housing as a pulsating flow through the first flow path and the second flow path, A heat sink having a ventilation part capable of taking in the gas from the outside on a side for receiving the gas discharged from the first discharge port or the second discharge port; a second unit capable of holding the jet generating device and the heat sink; Housing.
ここで発熱体とは例えばICであり、電子機器としては例えばコンピュータ(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、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。 Here, the heating element is, for example, an IC, and the electronic device is, for example, a computer (in the case of a personal computer, it may be a laptop type or a desktop type), a PDA (Personal Digital Assistance), an electronic dictionary. Camera, display device, audio / visual device, mobile phone, game device, car navigation device, robot device, and other electrical appliances.
以上のように、本発明によれば、気体の吐出の際に外気を効率よく巻き込むとともに、外気を効率よく吸気することで効率よく合成噴流を発生させることができる。また、気体の吐出の際の騒音を低減することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to efficiently generate a synthetic jet by entraining outside air efficiently when gas is discharged and efficiently sucking outside air. Further, noise during gas discharge can be reduced.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(第1実施形態)
まず、本発明の第1の実施形態について説明する。図1は、本発明の一実施形態に係るノズルを有する噴流発生装置の外観を示した斜視図であり、図2は、図1に示す噴流発生装置の断面図である。なお当該噴流発生装置は、例えばヒートシンク等の放熱部材と組み合わされることで、冷却装置として機能する。
(First embodiment)
First, a first embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is a perspective view showing an appearance of a jet generating apparatus having a nozzle according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view of the jet generating apparatus shown in FIG. The jet generating device functions as a cooling device when combined with a heat radiating member such as a heat sink.
噴流発生装置10は、筐体1と、筐体1に装着されたノズル2と、筐体1内に配置された振動アクチュエータ15とを備えている。まず筐体1及び振動アクチュエータ15について説明する。
The jet
図2に示すように、筐体1には、振動板33、駆動装置35及び弾性支持部材36を有する振動アクチュエータ15が備えられている。弾性支持部材36は、筐体1の内壁に装着され、振動板33の周囲を弾性的に支持する。振動板33及び弾性支持部材36により筐体1内が二分され、チャンバ3及び4が形成される。上部に形成されたチャンバ3は、後述するノズル2の流路21及び流路22を介して筐体1の外部と連通し、下部に形成されたチャンバ4は、後述する流路23及び流路24を介して筐体1の外部と連通している。
As shown in FIG. 2, the
駆動装置35は、例えば上部のチャンバ3内に配置されている。例えば円筒状のヨーク16の内側に、振動板33の振動方向Rに着磁されたマグネット17が内蔵され、マグネット17には、例えば円板状のヨーク34が取り付けられている。このマグネット17、ヨーク16及び34により磁気回路が構成される。マグネット17とヨーク16との間の空間には、コイル18が巻回されたコイルボビン19が出入りするようになっている。コイルボビン19は振動板33の表面に固定されている。このように構成された駆動装置35に駆動信号発生器5から電気信号が供給されることにより、振動板33を矢印Rの方向に振動させることができる。
The
振動板33は、例えば樹脂、紙、または金属でなる。特に、振動板33が紙でなることにより、非常に軽量化される。紙は、樹脂ほど任意な形状に作製しにくいが、軽量化では有利である。振動板33が樹脂の場合、成形により任意の形状に作製しやすい。一方、振動板33が金属の場合、例えば銅、アルミニウム、あるいはステンレス等でなる。あるいはマグネシウムでもよい。マグネシウムは軽量で射出成形が可能であるので有利となる。振動板33は平板状でなくてもよく、例えば立体的な振動体であってもよい。振動板33の平面形状(振動方向Rにほぼ垂直な面の形状)は、円、楕円、矩形、あるいはこれらの組み合わせ等の形状が考えられる。
The
筐体1は、例えば、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1が樹脂やゴムの場合、振動アクチュエータ15の駆動により発生する音、あるいは振動板33が振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1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。更に、軽量化に対応でき、低コストとなる。樹脂等の射出成形で筐体1が作製される場合は、ノズル2と一体で成形することが可能である。しかし、図1及び図2に示すように、筐体1とノズル2とは別体の方が、噴流発生装置10の作製が容易になる。筐体1が熱伝導性の高い材料、例えば金属でなる場合、駆動装置35から発せられる熱を筐体1に逃がして筐体1の外部に放熱することができる。金属としては、アルミニウムや銅が挙げられる。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。駆動装置35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1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。さらに、高温での使用や、特殊用途ではセラミックスの筐体であってもよい。
The
弾性支持部材36は、例えばゴムや樹脂等でなる。弾性支持部材36の形状は、振動板33の形状(外形)による。図2のように弾性支持部材36の断面形状は、1つの山部及び1つの谷部を有するものが用いられる。以下、これを2ロールタイプの弾性支持部材という。1つの谷部のみ、または1つの山部のみからなる弾性支持部材の場合、図2中の上下方向の高さが高くなり、厚さが増えてしまう。山部及び谷部がそれぞれ複数ある場合、振動板33が振動するときに振動方向R以外の複雑な動きが発生するおそれがあり、効率が落ちる可能性がある。また、それによって騒音が大きくなるおそれもある。したがって、2ロールタイプの弾性支持部材が用いられることの望ましい。しかしながら、必ずしも2ロールタイプが用いられなければならないわけではない。
The
次に、ノズル2について説明する。ノズル2のノズル本体20は、筐体1の前面の開口1aに装着されている。
Next, the
ノズル本体20は、上部表面に斜面20aを有し、下部表面に斜面20bを有している。斜面20aと斜面20bとは、ノズル本体20の上部表面と下部表面との距離(両図のZ軸方向における距離)が、両図のY軸方向に向かって徐々に小さくなるように形成されている。斜面20aの上部には吐出口21aが、下部には吐出口22aが設けられ、ノズル本体20内部には、当該吐出口21a及び22aと上記チャンバ3とをそれぞれ連通する空気の流路21及び流路22が設けられている。
The
また同様に斜面20bの下部には吐出口23aが、上部には吐出口24aが設けられ、ノズル本体20内部には、当該吐出口23a及び24aと上記チャンバ4とをそれぞれ連通する空気の流路23及び流路24が設けられている。
Similarly, a
後述するが、流路21、流路22、流路23及び流路24は図2の実線の矢印で示すように、各吐出口を介してチャンバ3及び4から外部へ空気を吐出し、また破線の矢印で示すように、各吐出口を介してチャンバ3及び4へ外気を吸入することが可能となっている。
As will be described later, the
上記流路21の長さと流路23の長さは略同一である。また上記流路22と流路24の長さは略同一であり、それぞれ斜面20aの下方及び斜面20bの上方から水平方向(Y軸方向)に設けられているため、それぞれ流路21及び流路23の長さよりも長くなっている。各流路の径は略同一であるが、流路21と流路22とで、また流路23と流路24とで異なるように形成されていても構わない。
The length of the
またノズル本体20の上記空気の吐出方向(Y軸方向)の端部には、上記各流路から吐出されまたは吸入された空気の流れを仕切るための仕切り板25が設けられている。
A
次に、上記噴流発生装置10と組み合わされるヒートシンクについて説明する。図3は、ヒートシンクの斜視図であり、図4は、ヒートシンクを構成するフィン1枚の斜視図である。
Next, the heat sink combined with the jet
両図に示すように、ヒートシンク40は、噴流発生装置10から吐出された空気を受ける複数のフィン(放熱板)41が、同図X軸方向に連続的に並設されて構成される。フィン41は上下方向(同図Y軸方向)の端部42a及び42bが同じ方向(図3中のX軸方向)にそれぞれ所定の長さCだけ折り曲げられた、厚さ約0.3mmの平板から構成されている。所定の長さはフィン41の大きさにより決まるもので、例えば折り曲げられていない部分の長さDが約12mmであるときは約2.3mmに形成されている。
As shown in both figures, the
またフィン41は、噴流発生装置10から吐出された空気を受ける側に通気部としての切欠き43a及び43bを有している。切欠き43a、43bは、上記折り曲げられた両端部42a及び42bが、上記噴流発生装置10から吐出された空気を受ける側の端部から同図Z軸方向へ所定の長さE分だけ矩形状に切り取られて形成されている。所定の長さは例えば4mmである。
Further, the
ここで切欠き43a及び43bを上下のいずれか一方にのみ形成することもできるが、外部からの気体の取入れが両方に有る場合に比べ少なくなるため2つが好ましい。また、通気部としては当該切欠き43a及び43bに限られるものではなく、貫通孔のようなものでもよい。
Here, the
フィン41に用いる熱伝導部材は、銅系の合金に限られず、アルミニウム系の合金等、熱伝導率の大きい材料であればよい。
The heat conductive member used for the
図5は、噴流発生装置10とヒートシンク40とを組み合わせた様子を示した斜視図である。同図に示すように、噴流発生装置10とヒートシンク40とは、噴流発生装置10の各仕切り板25が、ヒートシンクの各フィン41の間に係合するように組み合わされる。またヒートシンク40は、ノズル2の各流路(各吐出口)が、ヒートシンク40の各切欠き43a及び43bに対応するように形成されている。ヒートシンク40は、当該各切欠き43a及び43bを通気部として、ノズル2の各流路から吐出された空気を内部に取り込むことが可能となっている。そして、ヒートシンク40は、図示しないIC等の発熱体からの熱を受けるように設置される。これにより噴流発生装置10とヒートシンク40とは当該発熱体の冷却装置として機能する。
FIG. 5 is a perspective view showing a state in which the jet
次に、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。
Next, the operation of the jet
駆動装置35に例えばサイン波の交流電圧が印加されると、振動板33は正弦波振動を行う。これにより、チャンバ3及び4内の容積が増減する。チャンバ3及び4の容積変化に伴い、それらチャンバ3及び4の圧力が交互に増減し、これに伴い、それぞれ上部の流路21及び流路22と、下部の流路23及び流路24とを介して交互に脈流として吐出される。
When, for example, a sinusoidal AC voltage is applied to the
そして、流路21及び流路22から、または流路23及び流路24から空気が吐出されるときに、筐体1やノズル2の周囲の気圧が低下することにより、当該周囲の空気が各流路から吐出される空気に巻き込まれ、合成噴流が発生する。この合成噴流が、発熱体や高熱部へ吹き付けられることにより、当該発熱体や高熱部を冷却することができる。発熱体や高熱部としては、上記ヒートシンク40の他、例えばIC、コイル、抵抗等の電子部品が挙げられるが、これらに限られず発熱するものなら何でもよい。
And when air is discharged from the
なお、流路21及び流路22、または流路23及び流路24から空気が吐出されるときに、各流路から独立して、特に気流音による騒音が発生する。しかしながら、各流路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、ある程度騒音が抑制され、静音化を図ることができる。
In addition, when air is discharged from the
噴流発生装置10とヒートシンク40とを組み合わせた場合、上述したように、ヒートシンク40は、上記43切欠きa及び43bを介して、上記合成噴流を取り込むことが可能である。この結果、上記各流路から吐出された気体量よりも多くの気体がヒートシンク40の出口から排出されることとなる。これにより、噴流発生装置10の噴出体積を抑制して騒音の発生を極力抑えながら、発熱体から発生される熱を効果的に放熱することができる。
When the jet
ところで、上記噴流発生装置10とヒートシンク40とを組み合わせた場合において、噴流発生装置10のノズル2に各吐出口を吐出方向とは垂直な面上に設けた場合、ノズルとヒートシンク40の各切欠き43a及び43bとの間に十分なスペースが無いと、上記吐出された空気による外気の巻き込みが困難となり、合成噴流を効果的に発生することができないことがある。しかしながら、本実施形態における噴流発生装置10は、上記第1の斜面及び第2の斜面に各吐出口が設けられるように各流路を形成することでこの問題を解決している。
By the way, in the case where the jet
図6は、ノズル2の各流路の各吐出口を斜面に設けた場合と、吐出方向に対して垂直な面に設けた場合とで吐出された空気の流れを比較した図である。同図(a)は、各吐出口を垂直面に設けたノズルを有する噴流発生装置とヒートシンク40とを組み合わせて、当該噴流発生装置を動作させた場合の、ノズルの中央断面付近における流速ベクトルを示した図である。また同図(b)は、本実施形態における噴流発生装置10を動作させた場合の、ノズル2の中央断面付近における流速ベクトルを示した図である。なお、両図においては、上部の2つの流路を介して上のチャンバから空気を吐出し、下部の2つの流路を介して下のチャンバへ空気を吸入しているものとする。
FIG. 6 is a diagram comparing the flow of discharged air when each discharge port of each flow path of the
同図(a)に示すように、垂直面に各吐出口を設けた場合には、同図Aの丸で囲んだ部分において、上の2つの吐出口とヒートシンク40との距離が近く、十分なスペースが無いために、上の2つの流路から空気が吐出されても、当該吐出された空気による外気の巻き込みが少なくなっており、また巻き込まれた空気が各切欠き43aから取り込まれるスペースも十分でないため、合成噴流を効率よく発生させヒートシンク40へ取り込むことが困難な状態となっている。すなわち、ノズル自体が、外気の巻き込みよる合成噴流の発生及びその取り込みの障害となっている。
As shown in FIG. 5A, when each discharge port is provided on the vertical surface, the distance between the upper two discharge ports and the
一方、同図(b)に示すように、本実施形態におけるノズル2を用いた場合には、上部の流路21及び流路22が斜面20aに形成されているため、各流路、特に流路21(吐出口21a)とヒートシンク40の各切欠き43aとの間に十分なスペースが生まれ、図6(a)の場合に比べて外気を巻き込みやすくなっている。これにより、各吐出口から吐出した空気の流れで合成噴流をより効果的に発生させることができ、ヒートシンク40は、当該合成噴流によってより多くの空気を取り込むことが可能となっている。具体的には、本発明者によるシミュレーションの結果、本実施形態におけるノズル2によれば、同図(a)のような垂直面に吐出口を有するノズルに比べて、ヒートシンク40へ取り込まれる空気の流量を最大15%程度増加させることができることが分かった。なお、ノズル2の下部の流路23及び流路24から空気を吐出する場合においても、もちろん同様にヒートシンク40の切欠き43bを介してより多くの空気を取り込むことができる。
On the other hand, as shown in FIG. 5B, when the
この結果、ヒートシンク40の出口から排出される空気の流量を増やすことが可能となるため、各流路から吐出する空気の最大流速でほぼ決まる気流音を増加させることなく、熱抵抗を低減させることができる。
As a result, since it becomes possible to increase the flow rate of air discharged from the outlet of the
また、各流路からの吸気動作に関して、図6(a)のように各流路を垂直面に設けたノズルにおいては、各流路とヒートシンク40との間に十分なスペースが無いため、外部から効率よく空気を吸入することができない場合がある。しかし、本実施形態におけるノズル2においては、各流路を第1の斜面及び第2の斜面に有する各流路を形成することで、この問題も解決している。
Further, regarding the intake operation from each flow path, in the nozzle in which each flow path is provided on the vertical surface as shown in FIG. 6A, there is no sufficient space between each flow path and the
図7は、ノズル2の各流路の各吐出口を斜面に設けた場合と、吐出方向に対して垂直な面に設けた場合とで、ノズル2から吸入される空気の流れを比較した図である。同図(a)は、各吐出口を垂直面に設けたノズルを有する噴流発生装置とヒートシンク40とを組み合わせて、当該噴流発生装置を動作させた場合の、ノズルの中央断面付近における流速ベクトルを示した図である。また同図(b)は、本実施形態における噴流発生装置10を動作させた場合の、ノズル2の中央断面付近における流速ベクトルを示した図である。なお、両図においては、下部の2つの流路を介して下のチャンバから空気を吐出し、上部の2つの流路を介して上のチャンバへ空気を吸入しているものとする。
FIG. 7 is a diagram comparing the flow of air sucked from the
同図(a)に示すように、垂直面に吐出口を設けた場合には、同図Aの丸で囲んだ部分において、上の2つの吐出口とヒートシンク40との距離が近く、各吐出口周辺のスペースが十分でないために、当該上の2つの吐出口は、下の2つの吐出口から空気が吐出される際に、上部の外気をあまり吸入できずに、むしろ下の2つの吐出口から吐出された空気を引き戻してしまっている。また、上の2つの吐出口のうち、下部の吐出口が引き戻した空気から分岐した空気を上部の吐出口も引き戻してしまっており、各吐出口が独立して吸気動作をできていない。これでは、本来ヒートシンク40に取り込まれるべき空気が取り込まれないため、ヒートシンク40から排出される空気の流量も少なくなってしまう。
As shown in FIG. 6A, when the discharge ports are provided on the vertical surface, the distance between the upper two discharge ports and the
一方、同図(b)に示すように、斜面20aに各吐出口を設けた場合、同図Bの丸で囲んだ部分において、各流路、特に流路21とヒートシンク40の切欠き43aとの間に十分なスペースが生まれるため、上の2つの吐出口21a及び22aによる、下の2つの吐出口23a及び24aから吐出された空気の引き戻しは少なく、吐出口21a及び吐出口22a周辺の外部の空気を効率よく吸入している。また、吐出口21aと吐出口22aの位置が吐出方向においてずれて配置されているため、各吐出口が独立してそれぞれ吸気動作を行うことができる。この結果、効率よく合成噴流を発生させてヒートシンク40へより多くの空気を取り込むことができる。もちろん、上部の吐出口21a及び吐出口22aから空気が吐出され下部の吐出口23a及び吐出口24aから吸気を行う場合でも、吐出口23a及び吐出口24aは同様に効率よく外気を吸気することで、結果として多くの空気をヒートシンク40へ取り込むことができる。
On the other hand, as shown in FIG. 6B, when each discharge port is provided on the
また、本実施形態においては、斜面20a及び斜面20bに各吐出口を設けることで、各吐出口自体が傾斜を有している。これにより、各吐出口から吐出された空気の流れの方向が変化し、流れの幅も広がることとなる。これは特に積載面積の大きいヒートシンクと組み合わせた場合に有効となる。図8は、当該積載面積の大きいヒートシンク50を示した斜視図であり、図9は、図8のヒートシンク50を構成する各フィン51のうち一枚を示した斜視図である。
Moreover, in this embodiment, each discharge port itself has an inclination by providing each discharge port in the
これらの図に示すように、ヒートシンク50は、上記図3で示したヒートシンク40と同様に、フィン51の両端部52a及び52bを同一方向に折り曲げて複数並設して構成される。また各フィン51には、ヒートパイプ(図示せず)を挿通するための円形の貫通孔54が設けられている。なお、ヒートパイプは、パイプ内に冷媒例えば純水などを入れ、図示しないIC等の発熱源により加熱された蒸気流をヒートシンク50のフィン51で冷却し液化させてパイプ内の毛細管現象で発熱源に還流させるものである。ヒートパイプを用いることにより、フィン51を発熱源から離すことができる他、ノートパソコンのように電子機器全体の厚さを薄くすることができる。ヒートパイプは例えば熱伝導性に優れた銅系の合金やアルミニウム系の合金等により形成されている。
As shown in these drawings, the
図10は、積載面積の大きいヒートシンク50と、4つの噴流発生装置10とを組み合わせて、噴流発生装置10から空気を吐出させるシミュレーションを行った様子を示した図である。同図(a)は、各吐出口を垂直面に設けたノズルを有する4つの噴流発生装置とヒートシンク50とを組み合わせて、当該噴流発生装置を動作させた場合の、ノズルの中央断面付近における流速ベクトルを示した図である。また同図(b)は、本実施形態における4つの噴流発生装置10を動作させた場合の、ノズル2の中央断面付近における流速ベクトルを示した図である。
FIG. 10 is a diagram illustrating a state in which a simulation is performed in which air is discharged from the
同図(a)の丸で囲んだAの部分と、同図(b)の丸で囲んだBの部分を比較すると、本実施形態におけるノズル2から空気を吐出した場合の方が噴流の幅が広がっていることが分かる。したがって、本実施形態のように斜面に各吐出口が形成されるように各流路を設けることにより、ヒートシンク50のように積載面積の大きいヒートシンクのフィン全体を効率よく放熱に利用することができる。具体的には、本発明者らのシミュレーションの結果、同図(a)のノズルで空気を吐出した場合に比べて、同図(b)のノズル2で空気を吐出した場合には、ヒートシンク50の出口から排出される空気の流量が最大20%程度増加することが分かった。
Comparing the circled portion A in FIG. 5A with the circled portion B in FIG. 4B, the width of the jet flow is greater when air is discharged from the
(第2実施形態)
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。上記第1実施形態においては、ノズル2の上部表面に斜面20aを、下部表面に斜面20bを設け、当該斜面20a及び斜面20bにそれぞれ2つずつ吐出口を有する各流路を形成していたが、本実施形態においては、上記斜面20a及び斜面20bの代わりに段差部を設け、当該段差部に各流路を設けることとしている。なお、本実施形態において上記第1実施形態と同様の構成及び機能を有する部分については同一の符号を付し、説明を省略または簡略化する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the first embodiment, the
図11は、本実施形態におけるノズルを有する噴流発生装置の外観を示した図であり、図12は、図11に示した噴流発生装置100の断面図である。両図に示すように、噴流発生装置100は、筐体1と、筐体1に装着されたノズル12と、筐体1内に配置された振動アクチュエータ15とを備えている。筐体1及び振動アクチュエータ15の構成及び機能は、上記第1実施形態におけるものと同様であるため、説明を省略する。
FIG. 11 is a view showing the appearance of a jet flow generating apparatus having a nozzle in the present embodiment, and FIG. 12 is a cross-sectional view of the jet
本実施形態におけるノズル12のノズル本体120は、上記第1実施形態におけるノズル2と同様、筐体1の前面の開口1aに装着されている。ノズル本体120の上部表面には段差部120aが設けられ、段差部120aの下方には段差部120bが設けられている。またノズル本体120の下部表面には段差部120cが設けられ、その上方には段差部120dが設けられている。すなわち、段差部120a、段差部120b、段差部120c及び段差部120dは、ノズル本体120の上部表面と下部表面との同図Z軸方向における距離が、同図Y軸方向に向かって徐々に小さくなるように形成されている。
The nozzle
そして、上部表面の段差部120aには吐出口121aが、段差部120bには吐出口122aが設けられ、ノズル本体120内部には、当該吐出口121a及び122aとチャンバ3とをそれぞれ連通する空気の流路121及び流路122が設けられている。
A
また同様に、下部表面の段差部120cには吐出口123aが、段差部120dには吐出口124aが設けられ、ノズル本体120内部には、当該吐出口123a及び124aとチャンバ4とをそれぞれ連通する空気の流路123及び流路124が設けられている。
Similarly, a
当該流路121、流路122、流路123及び流路124は、上記第1実施形態と同様、図12の実線の矢印で示すように、各吐出口を介してチャンバ3及び4から外部へ空気を吐出し、また破線の矢印で示すように、各吐出口を介してチャンバ3及び4へ外気を吸入することが可能となっている。
The
上記流路121の長さと流路123の長さは略同一である。また上記流路122と流路124の長さは略同一であり、それぞれ段差部120a及び段差部120cとは高さの異なる段差部120b及び段差部120dに設けられているため、それぞれ流路121及び流路123の長さよりも長くなっている。各流路の径は略同一であるが、流路121と流路122とで、また流路123と流路124とで異なるように形成されていても構わない。
The length of the
また上記第1実施形態と同様、ノズル本体120の上記空気の吐出方向(同図Y軸方向)の端部には、上記各流路から吐出されまたは吸入された空気の流れを仕切るための仕切り板125が設けられている。
Further, as in the first embodiment, the end of the
次に、本実施形態における噴流発生装置100の動作について説明する。筐体1内部の振動アクチュエータ15等の動作については、上記第1実施形態と同様であるため説明を省略する。
Next, operation | movement of the
図13は、本実施形態における噴流発生装置100と上記第1実施形態におけるヒートシンク40とを組み合わせて、ノズル12から空気を吐出した場合の、ノズル12中央断面付近における流速ベクトルを示した図である。なお、同図においては、上部の流路121及び流路122を介してチャンバ3から空気を吐出し、下部の流路123及び流路124を介してチャンバ4へ空気を吸入しているものとする。
FIG. 13 is a diagram showing a flow velocity vector in the vicinity of the central cross section of the
同図に示すように、本実施形態におけるノズル12を用いた場合、流路121と流路122が、それぞれ段差部120a及び段差部120bに形成されているため、同図Aの丸で囲んだ部分において、上記第1実施形態と同様に、各流路、特に流路121(吐出口121a)とヒートシンク40の各切欠き43aとの間に十分なスペースが生まれ、外気を巻き込みやすくなっている。これにより、ヒートシンク40へ取り込まれる空気及びヒートシンク40の出口から排出される空気の流量を増やすことが可能となる。なお、ノズル2の下部の流路123及び流路124から空気を吐出する場合においても、もちろん同様にヒートシンク40の切欠き43bを介してより多くの空気を取り込むことができる。
As shown in the figure, when the
図14は、本実施形態における噴流発生装置100と上記ヒートシンク40とを組み合わせて、ノズル12から外部の空気を吸入する場合の、ノズル12中央断面付近における流速ベクトルを示した図である。なお、両図においては、流路123及び流路124を介してチャンバ4から空気を吐出し、流路121及び流路122を介してチャンバ3へ空気を吸入しているものとする。
FIG. 14 is a diagram showing a flow velocity vector in the vicinity of the central cross section of the
同図に示すように、本実施形態におけるノズル12を用いた場合、流路121と流路122が、それぞれ段差部120a及び段差部120bに形成されているため、同図Aの丸で囲んだ部分において、上記第1実施形態と同様に、各流路、特に流路121(吐出口121a)とヒートシンク40の各切欠き43aとの間に十分なスペースが生まれる。これにより、上の2つの吐出口121a及び122aによる、下の2つの吐出口123a及び124aから吐出された空気の引き戻しは少なく、吐出口121a及び吐出口122a周辺の外部の空気を効率よく吸入している。また、吐出口121aと吐出口122aの位置が吐出方向においてずれて配置されているため、各吐出口が独立してそれぞれ吸気動作を行うことができる。この結果、効率よく合成噴流を発生させてヒートシンク40へより多くの空気を取り込むことができる。
As shown in the figure, when the
もちろん、上部の吐出口121a及び吐出口122aから空気が吐出され下部の吐出口123a及び吐出口124aから吸気を行う場合でも、同様に多くの空気をヒートシンク40へ取り込むことができる。
Of course, even when air is discharged from the
(第3実施形態)
次に、本発明の第3の実施形態について説明する。上記第1実施形態及び第2実施形態においては、ノズルに設けられる流路は上下各2つずつであったが、この数に限定されるものではなく、上下各2つ以上であってもよいし、各1つずつであってもよい。本実施形態においては、流路を上下各1つずつ設けることとしている。なお、本実施形態において、上記各実施形態と同様の機能または構成となる部分については同様の符号を付し、図示を省略する。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described. In the first embodiment and the second embodiment, the number of flow paths provided in the nozzle is two each in the upper and lower directions. However, the number is not limited to this number, and may be two or more in the upper and lower directions. However, it may be one each. In the present embodiment, one channel is provided for each of the upper and lower channels. In the present embodiment, parts having the same functions or configurations as those of the above embodiments are denoted by the same reference numerals, and illustration thereof is omitted.
図15は、流路を上下各1つずつ設けたノズルを用いて空気を吐出した場合のノズル中央断面付近における流速ベクトルを示した図である。同図に示すように、ノズル112の上部表面及び下部表面にはそれぞれ段差部220a及び220bが設けられており、段差部220aには流路221が、段差部220bには流路222が設けられている。同図においては、上部の流路221から空気を吐出し、下部の流路222から空気を吸入している。この場合でも、流路221の吐出口221aから吐出された空気は、吐出口221a周辺の空気を効率よく巻き込みながら、ヒートシンク40へ取り込まれている。
FIG. 15 is a diagram showing a flow velocity vector in the vicinity of the nozzle central cross section when air is discharged using nozzles each having one upper and lower flow path. As shown in the figure, stepped
図16は、上記図15のノズル112を用いて空気を吸気する場合の流速ベクトルを示した図である。同図においては、下部の流路222から空気を吐出し、上部の流路221から空気を吸入している。同図に示すように、上部の流路221の吐出口221aは、その周辺の外気を効率よく吸気しており、下部の流路222の吐出口222aから吐出された空気をほとんど引き戻してはいない。
FIG. 16 is a diagram showing a flow velocity vector when air is sucked using the
なお、本発明は上述の実施形態にのみ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内において種々変更を加え得ることは勿論である。 It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
上記各実施形態におけるノズルは、空気の吐出方向に仕切り板を有していたが、当該仕切り板も、ノズル本体の上部表面と下部表面との距離が吐出方向に向かって徐々に小さくなっていくとの同様に、その垂直方向の幅が上記吐出方向に向かって徐々に小さくなるように形成されても構わない。図17は、上記図15及び図16に示したノズル112において仕切り板225が吐出方向に向かってその垂直方向の幅が徐々に小さくなるように一体的に形成されている例を示した断面図である。仕切り板225をこのように形成することにより、仕切り板225と上部表面または下部表面との間の凹凸を極力排除して、吐出された気体をスムーズに案内することができる。
The nozzle in each of the above embodiments has a partition plate in the air discharge direction, but the distance between the upper surface and the lower surface of the nozzle body gradually decreases toward the discharge direction in the partition plate as well. Similarly, the width in the vertical direction may be formed so as to gradually decrease in the ejection direction. FIG. 17 is a sectional view showing an example in which the
また、上記第2実施形態においては、ノズルの段差部の垂直面上に各吐出口を設けていたが、図18に示すように、上下の2つの段差部(垂直面)320a及び320bとそれらの段差部を繋ぐ水平面320cに亘って吐出口321aを設けるようにしても構わない。これにより、吐出された空気の流れの幅が、上記第1実施形態のように吐出口を斜面に設けた場合よりも更に広がり、特に積載面積の大きいヒートシンク等を効率よく放熱することが可能となる。
In the second embodiment, each discharge port is provided on the vertical surface of the stepped portion of the nozzle. However, as shown in FIG. 18, two upper and lower stepped portions (vertical surfaces) 320a and 320b and these You may make it provide the
上述した噴流発生装置とヒートシンクとを組み合わせた冷却装置は、電子機器に搭載される。図19は、上記各図に示した噴流発生装置10等が電子機器としてPC150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40に吹き付けられ、ヒートシンク40の背後に設けられたPC筐体の排気口151から、熱を持つ空気が排出される。
A cooling device in which the above-described jet generating device and a heat sink are combined is mounted on an electronic device. FIG. 19 is a perspective view showing a state in which the jet
なお、図19では電子機器としてラップトップ型のPCを例に挙げたが、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。 In FIG. 19, a laptop PC is taken as an example of the electronic device, but a desktop PC may be used. Not only a PC but also a PDA (Personal Digital Assistance), an electronic dictionary, a camera, a display device, an audio / visual device, a projector, a mobile phone, a game device, a car navigation device, a robot device, and other electrical appliances.
(第4実施形態)
次に、本発明の第4の実施形態について説明する。なお、本実施形態以降の実施形態において、上記各実施形態と同様の機能または構成となる部分については同様の符号を付し、図示を省略する。
(Fourth embodiment)
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. In addition, in embodiment after this embodiment, the same code | symbol is attached | subjected about the part which becomes the same function or structure as said each embodiment, and abbreviate | omits illustration.
図20は、本実施形態におけるノズルの外観を示した斜視図である。また、図21は、図20のノズル412とヒートシンク40とを組み合わせた様子を示した斜視図である。これらの図に示すように、上記図11等に示した第2の実施形態におけるノズル12が段差部を上部表面と下部表面に各2段有し、各段差部に流路を有しているのに比べて、本実施形態においては、ノズル412は、上部表面と下部表面に段差部(上部の段差部420a〜400c及び下部の段差部420d〜420f)を各3段有しており、各段差部には流路(上部の流路421〜423及び下部の流路424〜426)を有している。
FIG. 20 is a perspective view showing the appearance of the nozzle in the present embodiment. FIG. 21 is a perspective view showing a state in which the
なお、本実施形態において、ノズル412には仕切り板を設けていないが、仕切り板を設けるようにしてももちろん構わない。また、本実施形態以降の実施形態においても同様である。
In this embodiment, the
図22は、上記第2の実施形態におけるノズル12(2段ノズル)を有する噴流発生装置100と、本実施形態におけるノズル412(3段ノズル)を有する噴流発生装置100とをそれぞれヒートシンク40と組み合わせてシミュレーションを行った結果を示した図である。本シミュレーションにおいては、ヒートシンク40の出口を流れる気体の流量(以下、単に出口流量という)、両ノズルから吐出される気体の最大流速、単位流速あたりの出口流量(出口流量/最大流速)、ノズルからの気体の吸入と吐出1周期分の流路内の最大圧力と最小圧力との差(以下、単に圧力差という)をそれぞれ測定し、また出口流量、最大流速、単位流速あたりの出口流量及び圧力差のそれぞれについて、2段ノズルに対する3段ノズルの比率を計算した。なお、本シミュレーションにおいては、2段ノズルから吐出される気体の流量は3段ノズルから吐出される気体の流量と同一となるようにした。
FIG. 22 shows a combination of the
同図から、本実施形態のように段差部を上下各3段有するノズル412を用いることにより、段差部が上下各2段である場合に比べて、ヒートシンク40の出口流量が約6%増加していることが分かる。これは、段差部を増やすことで、各吐出口とヒートシンク40との間に更にスペースが生まれるためであると考えられる。すなわち、本実施形態のノズル412によれば、2段ノズルに比べて、ヒートシンク40の熱抵抗を低減することが可能となる。
From this figure, the outlet flow rate of the
(第5実施形態)
次に、本発明の第5の実施形態について説明する。図23は、本実施形態におけるノズルの外観を示した斜視図である。また、図24は、図23のノズル512とヒートシンク40とを組み合わせた様子を示した斜視図である。これらの図に示すように、本実施形態においては、上記第2実施形態におけるノズル12に比べて、ノズル512の段差部520a、520b、520c及び520dのそれぞれのエッジを曲面状に削ったR部526a、526b、526c及び526dを設けている。
(Fifth embodiment)
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described. FIG. 23 is a perspective view showing the appearance of the nozzle in the present embodiment. FIG. 24 is a perspective view showing a state in which the
図25は、上記第2の実施形態におけるノズル12(R無し)を有する噴流発生装置100と、本実施形態におけるノズル512(R有り)を有する噴流発生装置100とをそれぞれヒートシンク40と組み合わせて、上記図22と同様に出口流量、最大流速、単位流速あたりの出口流量及び圧力差の各項目について測定したシミュレーション結果を示した図である。
FIG. 25 shows a combination of the
同図から、本実施形態のように段差部にR部を設けることにより、R部を設けない場合に比べて、ヒートシンク40の出口流量が約3%増加していることが分かる。これは、R部を設けたことで、ヒートシンク40と各吐出口との間に更にスペースが生まれるためであると考えられる。すなわち、本実施形態のノズル512によれば、段差部にR部を設けない場合に比べて、ヒートシンク40の熱抵抗を低減することが可能となる。
From this figure, it can be seen that by providing the R portion at the stepped portion as in this embodiment, the outlet flow rate of the
図26は、上記第2の実施形態におけるノズル12(R無し)を有する噴流発生装置100と本実施形態におけるノズル512(R有り)を有する噴流発生装置とをそれぞれヒートシンク40と組み合わせて、駆動装置35を駆動させた場合の各騒音レベルを測定したシミュレーション結果を示した図である。なお、本シミュレーションにおいては、駆動装置35の駆動による振動板33の振幅を、3.5mm、4mm及び4.5mmの3段階に変更して測定を行った。また、本シミュレーションにおいては、装置による測定結果のばらつきを見るために、異なる2つの噴流発生装置100(A及びB)を用いて測定を行った。また、騒音の測定は、ヒートシンク40の出口から図24のy軸方向に15cm、z軸方向に15cmの地点において行った。
FIG. 26 shows a driving device in which the
同図に示すように、いずれの振幅段階においても、またいずれの噴流発生装置を用いた場合でも、本実施形態のように段差部にR部を設けたノズル512を用いることにより、R部が無い場合に比べて騒音が低減されており、平均すると約2dBAの改善があった。これは、R部を設けることにより空気抵抗が軽減したためであると考えられる。すなわち、本実施形態におけるノズル512を用いることにより、熱抵抗のみならず騒音を低減することも可能となる。
As shown in the figure, at any amplitude stage and when any jet generator is used, by using the
(第6実施形態)
次に、本発明の第6の実施形態について説明する。図27は、本実施形態におけるノズルの外観を示した斜視図である。同図に示すように、本実施形態においては、上記第2実施形態におけるノズル12に比べて、流路621、622、623及び624それぞれの径が、気体の吐出方向(同図y軸方向)に向かって徐々に小さくなるようなテーパを設けている。同図においてテーパ角θは例えば0.9度であるが、これに限られるものではない。また、各流路の各吐出口621a、622a、623a及び624aの径は上記第2実施形態におけるノズル12の各吐出口121a、122a、123a及び124aの径と同一であり、当該各吐出口から気体の吸入方向に向かって各流路内の径が徐々に大きくなるように形成されている。
(Sixth embodiment)
Next, a sixth embodiment of the present invention will be described. FIG. 27 is a perspective view showing the appearance of the nozzle in the present embodiment. As shown in the figure, in this embodiment, the diameters of the
図28は、上記第2の実施形態におけるノズル12(テーパ無し)を有する噴流発生装置100と、本実施形態におけるノズル612(テーパ有り)を有する噴流発生装置100とをそれぞれヒートシンク40と組み合わせて、上記図22等と同様に出口流量、最大流速、単位流速あたりの出口流量及び圧力差の各項目について測定したシミュレーション結果を示した図である。
FIG. 28 shows a combination of the
同図から、本実施形態のように流路にテーパを設けることにより、テーパを設けない場合に比べて、圧力差が約18%小さくなっていることが分かる。すなわち、本実施形態のノズル612によれば、テーパ状に形成しない場合に比べて、上記振動アクチュエータ15の振動に伴う各流路内の圧力の変動を小さくすることで、振動アクチュエータ15の駆動時における騒音を低減することが可能となる。
From the figure, it can be seen that the pressure difference is reduced by about 18% by providing the flow path with a taper as in this embodiment, compared to the case without the taper. That is, according to the
また、同図から、流路にテーパを設けることにより、ヒートシンク40の出口流量は約1%減少するものの、最大流速が約5%減少しており、単位流速あたりの出口流量は約4%増加している。したがって、ノズル612からの吐出流量を減らすことなく流速を低くすることができるため、これによっても騒音を低減することが可能となる。
Also, from the figure, by providing a taper on the flow path, the outlet flow rate of the
(第7実施形態)
次に、本発明の第7の実施形態について説明する。図29は、本実施形態におけるノズルの外観を示した斜視図である。同図に示すように、本実施形態においては、上記第2実施形態におけるノズル12に比べて、各流路721、722、723及び724内に、気体の吐出方向に向かう複数の溝を設けている。すなわち、同図の円で囲んだ拡大図に示すように、各流路の径方向の断面形状が、2つの5角形を180度位相をずらして重ねた形状となるように各流路を形成している。
(Seventh embodiment)
Next, a seventh embodiment of the present invention will be described. FIG. 29 is a perspective view showing the appearance of the nozzle in the present embodiment. As shown in the figure, in the present embodiment, a plurality of grooves are provided in each of the
図30は、上記第2の実施形態におけるノズル12(流路内に溝無し)を有する噴流発生装置100と、本実施形態におけるノズル712(流路内に溝有り)を有する噴流発生装置100とをそれぞれヒートシンク40と組み合わせて、上記図22等と同様に出口流量、最大流速、単位流速あたりの出口流量及び圧力差の各項目について測定したシミュレーション結果を示した図である。
FIG. 30 shows a
同図から、本実施形態のように流路内に溝を設けることにより、溝を設けない場合に比べて上記圧力差が約40%減少していることが分かる。したがって、流路内に溝を設けることにより、振動アクチュエータ15の駆動時における騒音を低減することが可能となる。
From this figure, it can be seen that by providing a groove in the flow channel as in this embodiment, the pressure difference is reduced by about 40% compared to the case where no groove is provided. Therefore, by providing a groove in the flow path, it is possible to reduce noise when driving the
また、同図から、流路内に溝を設けることにより、溝を設けない場合に比べて単位流速あたりの出口流量が約12%増加していることが分かる。したがって、ノズル712からの吐出流量を減らすことなく流速を低くすることができるため、これによっても騒音を低減することが可能となる。
Also, it can be seen from the figure that the outlet flow rate per unit flow rate is increased by about 12% by providing the groove in the flow path as compared with the case where the groove is not provided. Therefore, since the flow velocity can be lowered without reducing the discharge flow rate from the
なお、流路内に溝を設ける場合には、上述のように流路の断面形状が2つの5角形を重ねた形状となる形態のみならず、例えば6角形となるような形状にしてもよいし、3角形を位相をずらして複数重ねた形状となるようにしてもよいし、それ以外の多角形となるように、または当該多角形を複数重ねた形状となるようにしても構わない。 In addition, when providing a groove | channel in a flow path, you may make it a shape which becomes not only the form from which the cross-sectional shape of a flow path becomes a shape which piled up two pentagons as mentioned above, for example, but a hexagon. In addition, a plurality of triangles may be overlapped with a phase shift, may be a polygon other than that, or a shape where a plurality of polygons are overlapped.
(第8実施形態)
次に、本発明の第8の実施形態について説明する。図31は、本実施形態におけるノズルの外観を示した斜視図である。同図に示すように、本実施形態においては、同図に示すように、本実施形態においては、上記第2実施形態におけるノズル12に比べて、各流路821、822、823及び824にテーパを設け、また各段差部にR部826a〜826dを設け、更に各吐出口821a、822b、823c及び824dをR形状に形成している。すなわち、本実施形態においては、上記第5の実施形態におけるノズル512と第6の実施形態におけるノズル612とを組合せ、更に各吐出口にR形状を設けている。
(Eighth embodiment)
Next, an eighth embodiment of the present invention will be described. FIG. 31 is a perspective view showing the appearance of the nozzle in the present embodiment. As shown in the figure, in the present embodiment, as shown in the figure, in the present embodiment, the
図32は、上記第2の実施形態におけるノズル12(テーパ・段差部R・吐出口R無し)を有する噴流発生装置100と、本実施形態におけるノズル612(テーパ・段差部R・吐出口R有り)を有する噴流発生装置100とをそれぞれヒートシンク40と組み合わせて、上記図22等と同様に出口流量、最大流速、単位流速あたりの出口流量及び圧力差の各項目について測定したシミュレーション結果を示した図である。
FIG. 32 shows a jet
同図から、テーパ、段差部のR及び吐出口のRをそれぞれ設けることで、それぞれを設けない場合に比べて上記圧力差が約16%減少していることが分かる。これは、各流路にテーパを設けたことによる効果である。これにより、振動アクチュエータ15の駆動時における騒音を低減することが可能となる。
From the figure, it can be seen that by providing the taper, the stepped portion R and the discharge port R, the pressure difference is reduced by about 16% compared to the case where each is not provided. This is an effect obtained by providing each channel with a taper. As a result, it is possible to reduce noise when the
また、同図から、テーパ、段差部のR及び吐出口のRをそれぞれ設けることで、それぞれを設けない場合に比べてヒートシンクの出口流量が約2%増加し、最大流速が約8%小さくなり、単位流速あたりの出口流量が約11%増加していることが分かる。出口流量の増加は、各流路にテーパを設けたことによる効果である。これにより、ヒートシンク40の熱抵抗を更に減少させることができるとともに、振動アクチュエータ15の駆動時における騒音を低減することが可能となる。
Also, from the figure, by providing each of the taper, stepped portion R and discharge port R, the heat sink outlet flow rate is increased by about 2% and the maximum flow velocity is reduced by about 8% compared to the case without each. It can be seen that the outlet flow rate per unit flow rate is increased by about 11%. The increase in the outlet flow rate is an effect of providing a taper for each flow path. Thereby, the thermal resistance of the
すなわち、本実施形態によれば、流路にテーパを設けることによる効果と、段差部または吐出口にRを設けることによる効果とを相反させることなく得ることができる。また、以上説明した、テーパと、各段差部または各吐出口のR部と、上記第4実施形態における上下各3段の段差部とを任意に組み合わせてノズルを構成することももちろん可能であり、これによっても上記の効果を得ることができる。 That is, according to the present embodiment, the effect of providing the taper in the flow path and the effect of providing R at the stepped portion or the discharge port can be obtained without contradicting each other. In addition, it is of course possible to configure the nozzle by arbitrarily combining the taper, the stepped portions or the R portions of the respective discharge ports, and the stepped portions of the three upper and lower steps in the fourth embodiment described above. By this, the above-mentioned effect can be obtained.
(第9実施形態)
次に、本発明の第9の実施形態について説明する。図33は、本実施形態におけるノズル912とヒートシンク40とを組み合わせた様子を示した斜視図である。また図34(a)は、図33のノズル912及びヒートシンク40をヒートシンク40の出口側(図33の矢印A方向)から捉えた図であり、図34(b)は、図33のノズル912及びヒートシンク40をノズル912側(図33の矢印B方向)から捉えた図であり、図34(c)は、ノズル912単独の斜視図である。
(Ninth embodiment)
Next, a ninth embodiment of the present invention will be described. FIG. 33 is a perspective view showing a state in which the
同図に示すように、本実施形態におけるノズル912は、上記第3実施形態において図15等に示したノズル112と同様、流路を上部表面と下部表面とで各1つずつ設けたものであるが、上記各実施形態のように、各流路をヒートシンク40の各フィン41の1つの隙間44に対応させるのではなく、各流路の径を大きくして、各フィン41の2つの隙間44に対応させている点で異なる。すなわち、本実施形態においては、一の吐出口921a及び922aから吐出された気体は、各吐出口を略2分するように配置されたフィン41とその両隣のフィン41とで形成される2つの隙間を通って、ヒートシンク40の内部に取り込まれることとなる。なお、本実施形態におけるノズル912の流路の数は、上記第3実施形態におけるノズル112の流路の数の1/2であるが、ノズル912の吐出口921a及び922aの開口面積の和は、ノズル112の吐出口221a及び222aの開口面積の和に等しくなるように設計されている。
As shown in the figure, the
図35は、上記第3の実施形態におけるノズル112(各フィン41の1つの隙間に1つの吐出口が対応)を有する噴流発生装置100と、本実施形態におけるノズル912(各フィン41の2つの隙間に1つの吐出口が対応)を有する噴流発生装置100とをそれぞれヒートシンク40と組み合わせて駆動させた場合の消費電力及び熱抵抗を測定したシミュレーション結果を示した図である。両ノズルからの気体の吐出流量は等しくなるように設定した。同図(a)が各振動板の振幅と消費電力との関係を示しており、同図(b)が消費電力と熱抵抗との関係を示している。なお、各図においては、本実施形態のノズル912を「大穴ノズル」、第3実施形態のノズル112を「普通ノズル」と称している。
FIG. 35 shows a jet
同図(a)から、吐出口と各フィン41の隙間を1:2で対応させることで、1:1で対応させる場合に比べて、振幅に関わらず消費電力が約0.6倍になることが分かる。また同図(b)から、消費電力が同一の場合、本実施形態のノズル912(大穴ノズル)の方が、熱抵抗が約0.1k/W小さくなることが分かる。すなわち、本実施形態によれば、各流路の径を大きくして流路抵抗及び圧力損失を小さくすることで、同等の消費電力でより低い熱抵抗を実現し、また同等の熱抵抗で低消費電力を実現することができる。
From FIG. 6A, by making the gap between the ejection port and each
(第10実施形態)
次に、本発明の第10の実施形態について説明する。図36は、本実施形態における噴流発生装置の断面図である。
(10th Embodiment)
Next, a tenth embodiment of the present invention will be described. FIG. 36 is a cross-sectional view of the jet flow generating device in the present embodiment.
同図に示すように、本実施形態における噴流発生装置200は、筐体1の背面(ノズル2とは反対側の面)に、外部からチャンバ3内及びチャンバ4内へそれぞれ気体を吸入するための例えば円筒状の吸気口6及び吸気口8を有している。各吸気口6及び8内部には、各吸気口6及び8からチャンバ3及び4内へ吸入した気体が、振動アクチュエータ15の駆動によりチャンバ3及び4の外部へ逆流するのを防ぐための逆止弁7及び9がそれぞれ設けられている。
As shown in the figure, the jet
図37は、上記図36の噴流発生装置200の、各吸気口6及び8近傍の拡大図である。同図(a)に示すように、各吸気口6及び8内の各逆止弁7及び9は、例えば円板状の弁体7a及び9aと、当該弁体7aに接続され当該弁体7aを、各吸気口6及び8を塞ぐ方向(同図矢印A1方向)に付勢するコイルバネ7b及び9bを有している。
FIG. 37 is an enlarged view of the vicinity of the
振動アクチュエータ15の駆動により、チャンバ4内の圧力が上がりチャンバ3内の圧力が下がった場合には、チャンバ3内には、ノズル2の上部の流路21及び22から気体が吸入されるとともに、同図(b)に示すように、弁体7aが上記付勢力に抗して上記矢印A2方向へ移動することで、同図矢印Bで示すように吸気口6を介してチャンバ3内へ気体が吸入される。このとき、吸気口8は逆止弁9の弁体9aにより塞がれているため、圧力が上がったチャンバ4から吸気口8を介して気体が流出することはなく、ノズル2の下部の流路23及び24のみから気体が吐出される。
When the pressure in the
また、図示しないが、逆にチャンバ3内の圧力が上がりチャンバ4内の圧力が下がった場合には、チャンバ4内に流路23及び24から気体が吸入されるとともに、吸気口8からも気体が吸入される。このとき、吸気口6は逆止弁7の弁体7aにより塞がれているため、圧力が上がったチャンバ3から吸気口6を介して気体が流出することはなく、流路21及び22のみから気体が吐出される。
Although not shown, conversely, when the pressure in the
図38は、上記各吸気口から吸気を行った場合の吸気率とヒートシンク40の出口流量の増加率との関係を測定したシミュレーションの結果を示したグラフである。なお、同シミュレーションにおいては、例えばノズル2の各流路にも、例えば逆止弁のような気体の吸入を阻害する機構を設けて振動アクチュエータ15を駆動させることで、吸気口6及び8からの吸気率を調整した。また、ノズル2の各流路から吐出される気体の流量は常に一定となるように調整した。
FIG. 38 is a graph showing the results of a simulation measuring the relationship between the intake rate and the increase rate of the outlet flow rate of the
同図に示すように、ノズル2からの吸気を完全に停止して、吸気を100%吸気口6または8から行った場合、ノズル2から100%吸気する場合に比べて、ヒートシンク40の出口流量が約42%増加している。また、吸気の一部を吸気口6または8から行った場合、例えば吸気率が25%である場合でも、ヒートシンク40の出口流量は16%増加することが分かった。
As shown in the figure, when the intake from the
すなわち、吸気を全てノズル2以外から行わなくとも、本実施形態のように少なくとも吸気の一部を吸気口6または8から行うことで、各吐出口から吐出された気体の引き戻しが少なくなるため、ヒートシンク40の出口流量が増加して、ヒートシンク40の熱抵抗を低減させることができる。
That is, even if not all the intake air is performed from other than the
また、上記噴流発生装置200を、上記図19で示したPC150のような電子機器に搭載する場合、上記吸気口6及び8を、電子機器の外部から直接外気を吸入するような位置に設けるようにしてもよい。これにより、電子機器内部の暖められた空気をノズル2から吸入して吐出する場合に比べて、ヒートシンク40のフィン41の隙間を流れる空気の温度を下げることができるため、発熱体の温度も更に低下させることが可能となる。
Further, when the
更に、上記吸気口6及び8を、例えばヒートシンク40に直接熱的に接触していない発熱体の近傍に設置するようにしても構わない。これにより、ヒートシンク40に直接熱的に接触していない発熱体の周りに気体の流れを作り、当該発熱体の温度を下げることが可能となる。これは、例えば電子機器の筐体表面で局所的に温度の高くなる場所(ヒートスポット)対策に有効である。
Furthermore, the
(第11実施形態)
次に、本発明の第11の実施形態について説明する。図39は、本実施形態における噴流発生装置300の吸気口6及び8近傍の拡大図である。
(Eleventh embodiment)
Next, an eleventh embodiment of the present invention will be described. FIG. 39 is an enlarged view of the vicinity of the
同図に示すように、本実施形態においては、上記第10実施形態において図36及び図37に示した噴流発生装置200の各吸気口6及び8に比べて、各吸気口6及び8の内部に、逆止弁として各2枚の例えば円板状の弾性体107a、107b及び109a、109bを設けている。同図(a)に示すように、当該各弾性体は、一端が吸気口6及び8内に固定されており、他端が同図矢印A方向(各チャンバ側)へ各吸気口6及び8を開くように湾曲することが可能となっている。
As shown in the figure, in the present embodiment, the interior of each
振動アクチュエータ15の駆動に伴い、チャンバ4内の圧力が上がりチャンバ3内の圧力が下がった場合には、チャンバ3内には、ノズル2の上部の流路21及び22から気体が吸入されるとともに、同図(b)に示すように、逆止弁7の弾性体107a及び107bが上記矢印A方向へ湾曲することで、同図矢印Bに示すように吸気口6を介してチャンバ3内へ気体が吸入される。このとき、吸気口8は弾性体109a及び109bにより塞がれているため、圧力が上がったチャンバ4から吸気口8を介して気体が流出することはなく、ノズル2の下部の流路23及び24のみから気体が吐出される。
When the pressure in the
また、図示しないが、逆にチャンバ3内の圧力が上がりチャンバ4内の圧力が下がった場合には、上記第10実施形態と同様、チャンバ4内に流路23及び24から気体が吸入されるとともに、吸気口8からも気体が吸入される。このとき、吸気口6は弾性体107a及び107bにより塞がれているため、圧力が上がったチャンバ3から吸気口6を介して気体が流出することはなく、流路21及び22のみから気体が吐出される。
Although not shown, when the pressure in the
以上の構成及び動作により、本実施形態においても、上記第10実施形態と同様、ヒートシンク40の出口流量を増加させてヒートシンク40の熱抵抗を低減させることができる。また、各吸気口6及び8を電子機器の外部から直接外気を吸入するような位置へ設けることで、発熱体の温度を低下させることもできる。また、各吸気口6及び8を発熱体の近傍に設けることで、発熱体の温度を下げることも可能である。
With the above configuration and operation, in the present embodiment as well, the outlet flow rate of the
1…筐体
2、12、112、412、512、612、712、812、912…ノズル
3、4…チャンバ
5…駆動信号発生器
6、8…吸気口
7、9…逆止弁
7a、9a…弁体
7b、9b…コイルバネ
10、100、200…噴流発生装置
15…振動アクチュエータ
16…ヨーク
17…マグネット
18…コイル
19…コイルボビン
20、120…ノズル本体
20a、20b…斜面
21〜24、121〜124、221、222、321、421〜426、521〜524、621〜624、721〜724、821〜824、921〜924…流路
21a〜24a、121a〜124a、221a、222a、321a、421a〜426a、521a〜524a、621a〜624a、721a〜724a、821a〜824a、921a〜924a…吐出口
25、125、225…仕切り板
33…振動板
34…ヨーク
35…駆動装置
36…弾性支持部材
40、50…ヒートシンク
41、51…フィン
43a、43b…切欠き
44…隙間
107a、107b、109a、109b…弾性体
120a〜120d、220a、220b、320a、320b、420a〜420f、520a〜520d、620a〜620d、720a〜720d、820a〜820d、920a〜920d…段差部
150…PC
320c…水平面
526a〜526d、826a〜826d…R部
DESCRIPTION OF
320c ...
Claims (18)
上部表面と下部表面とを有し、前記筐体の前記開口を覆うように設けられ、当該上部表面と下部表面との間の距離が前記気体の吐出方向に向かって徐々に小さくなるように形成されたノズル本体と、
前記ノズル本体の前記上部表面に第1の吐出口を有し、前記第1のチャンバと前記ノズル本体外とを連通する第1の流路と、
前記ノズル本体の前記下部表面に第2の吐出口を有し、前記第2のチャンバと前記ノズル本体外とを連通する第2の流路と
を具備することを特徴とするノズル。 A housing having an opening and containing a gas; a vibrating body provided in the housing so as to vibrate; a first chamber provided in the housing with the vibrating body interposed therebetween; A nozzle capable of discharging the gas as a pulsating flow by vibration of the vibrating body,
It has an upper surface and a lower surface, is provided so as to cover the opening of the housing, and is formed so that the distance between the upper surface and the lower surface gradually decreases in the gas discharge direction A nozzle body,
A first flow path having a first discharge port on the upper surface of the nozzle body and communicating the first chamber with the outside of the nozzle body;
A nozzle having a second discharge port on the lower surface of the nozzle main body, and a second flow path communicating the second chamber and the outside of the nozzle main body.
前記ノズル本体の前記上部表面に形成された第1の段差部と、
前記ノズル本体の前記下部表面に形成された第2の段差部と
を更に具備し、
前記第1の流路は前記第1の吐出口を前記第1の段差部に有するように設けられ、
前記第2の流路は前記第2の吐出口を前記第2の段差部に有するように設けられる
ことを特徴とするノズル。 The nozzle according to claim 1,
A first step formed on the upper surface of the nozzle body;
A second step formed on the lower surface of the nozzle body, and
The first flow path is provided to have the first discharge port in the first step portion,
The nozzle, wherein the second flow path is provided so as to have the second discharge port in the second stepped portion.
前記ノズル本体の前記上部表面に形成された第1の斜面と、
前記ノズル本体の前記下部表面に形成された第2の斜面と
を更に具備し、
前記第1の流路は前記第1の吐出口を前記第1の斜面に有するように設けられ、
前記第2の流路は前記第2の吐出口を前記第2の斜面に有するように設けられる
ことを特徴とするノズル。 The nozzle according to claim 1,
A first slope formed on the upper surface of the nozzle body;
A second inclined surface formed on the lower surface of the nozzle body,
The first flow path is provided to have the first discharge port on the first slope,
The second flow path is provided so as to have the second discharge port on the second inclined surface.
前記第1の段差部は、前記上部表面に設けられた第3の段差部と、前記上部表面の前記第3の段差部よりも低い位置に設けられた第4の段差部とを有し、
前記第2の段差部は、前記下部表面に設けられた第5の段差部と、前記下部表面の前記第5の段差部よりも高い位置に設けられた第6の段差部とを有し、
前記第1の流路は、前記第3の段差部に第3の吐出口を有する第3の流路と、前記第4の段差部に第4の吐出口を有する第4の流路とを有し、
前記第2の流路は、前記第5の段差部に第5の吐出口を有する第5の流路と、前記第6の段差部に第6の吐出口を有する第6の流路とを有する
ことを特徴とするノズル。 The nozzle according to claim 2,
The first step portion includes a third step portion provided on the upper surface and a fourth step portion provided at a position lower than the third step portion on the upper surface,
The second stepped portion has a fifth stepped portion provided on the lower surface and a sixth stepped portion provided at a position higher than the fifth stepped portion on the lower surface,
The first flow path includes a third flow path having a third discharge port in the third step portion, and a fourth flow path having a fourth discharge port in the fourth step portion. Have
The second flow path includes a fifth flow path having a fifth discharge port in the fifth step portion and a sixth flow path having a sixth discharge port in the sixth step portion. A nozzle characterized by having.
前記第1の流路は、前記第1の斜面に第3の吐出口を有する第3の流路と、前記第1の斜面の前記第3の吐出口よりも低い位置に第4の吐出口を有する第4の流路とを有し、
前記第2の流路は、前記第2の斜面に第5の吐出口を有する第5の流路と、前記第2の斜面の前記第5の吐出口よりも高い位置に第6の吐出口を有する第6の流路とを有する
ことを特徴とするノズル。 The nozzle according to claim 3,
The first flow path includes a third flow path having a third discharge port on the first slope, and a fourth discharge port at a position lower than the third discharge port on the first slope. A fourth flow path having
The second channel includes a fifth channel having a fifth outlet on the second slope, and a sixth outlet at a position higher than the fifth outlet on the second slope. A sixth flow path having a nozzle.
前記ノズル本体の前記吐出方向の端部に突出するように延在された仕切り板を更に具備することを特徴とするノズル。 The nozzle according to claim 1,
The nozzle further provided with the partition plate extended so that it might protrude in the edge part of the said discharge direction of the said nozzle main body.
前記仕切り板は、前記上部表面及び下部表面から一体的に形成され、その垂直方向における厚さが前記吐出方向に向かって徐々に小さくなっていることを特徴とするノズル。 The nozzle according to claim 6,
The nozzle, wherein the partition plate is integrally formed from the upper surface and the lower surface, and the thickness in the vertical direction is gradually reduced toward the ejection direction.
前記第1の段差部は、前記垂直方向に形成された第1の垂直面と、当該第1の垂直面から水平方向に連続して形成された第1の水平面と、当該第1の水平面から前記垂直方向に前記第1の垂直面よりも低い位置に形成された第2の垂直面とを有し、
前記第2の段差部は、前記垂直方向に形成された第3の垂直面と、当該第3の垂直面から前記水平方向に連続して形成された第2の水平面と、当該第2の水平面から前記垂直方向に前記第3の垂直面よりも高い位置に形成された第4の垂直面とを有し、
前記第1の流路は、前記第1の吐出口が前記第1の垂直面、前記第1の水平面及び前記第2の垂直面に亘って形成されるように設けられ、
前記第2の流路は、前記第2の吐出口が前記第3の垂直面、前記第2の水平面及び前記第4の垂直面に亘って形成されるように設けられる
ことを特徴とするノズル。 The nozzle according to claim 2,
The first step portion includes a first vertical plane formed in the vertical direction, a first horizontal plane formed in a horizontal direction from the first vertical plane, and the first horizontal plane. A second vertical surface formed at a position lower than the first vertical surface in the vertical direction;
The second stepped portion includes a third vertical surface formed in the vertical direction, a second horizontal surface continuously formed in the horizontal direction from the third vertical surface, and the second horizontal surface. And a fourth vertical surface formed at a position higher than the third vertical surface in the vertical direction,
The first flow path is provided such that the first discharge port is formed across the first vertical plane, the first horizontal plane, and the second vertical plane,
The second flow path is provided so that the second discharge port is formed across the third vertical plane, the second horizontal plane, and the fourth vertical plane. .
前記第1の段差部は、前記上部表面に設けられた第3の段差部と、前記上部表面の前記第3の段差部よりも低い位置に設けられた第4の段差部と、前記上部表面の前記第4の段差部よりも低い位置に設けられた第5の段差部とを有し、
前記第2の段差部は、前記下部表面に設けられた第6の段差部と、前記下部表面の前記第6の段差部よりも高い位置に設けられた第7の段差部と、前記下部表面の前記第7の段差部よりも高い位置に設けられた第8の段差部とを有し、
前記第1の流路は、前記第3の段差部に第3の吐出口を有する第3の流路と、前記第4の段差部に第4の吐出口を有する第4の流路と、第5の段差部に第5の吐出口を有する第5の流路とを有し、
前記第2の流路は、前記第6の段差部に第6の吐出口を有する第6の流路と、前記第7の段差部に第7の吐出口を有する第6の流路と、前記第8の段差部に第8の吐出口を有する第8の流路とを有する
ことを特徴とするノズル。 The nozzle according to claim 2,
The first step portion includes a third step portion provided on the upper surface, a fourth step portion provided at a position lower than the third step portion on the upper surface, and the upper surface. And a fifth step portion provided at a position lower than the fourth step portion.
The second step portion includes a sixth step portion provided on the lower surface, a seventh step portion provided at a position higher than the sixth step portion on the lower surface, and the lower surface. And an eighth step provided at a position higher than the seventh step.
The first flow path includes a third flow path having a third discharge port in the third step portion, a fourth flow path having a fourth discharge port in the fourth step portion, A fifth flow path having a fifth discharge port in the fifth step portion,
The second flow path includes a sixth flow path having a sixth discharge port in the sixth step portion, a sixth flow path having a seventh discharge port in the seventh step portion, An eighth flow path having an eighth discharge port in the eighth step portion.
前記第1の段差部及び前記第2の段差部はそれぞれR形状を有することを特徴とするノズル。 The nozzle according to claim 2,
The nozzle characterized in that each of the first step portion and the second step portion has an R shape.
前記第1の流路及び前記第2の流路は、それぞれ前記吐出方向に向かって各流路径が徐々に小さくなるように形成されることを特徴とするノズル。 The nozzle according to claim 1,
The nozzle, wherein each of the first flow path and the second flow path is formed so that the diameter of each flow path gradually decreases toward the discharge direction.
前記第1の流路及び前記第2の流路は、前記吐出方向に形成された複数の溝をそれぞれ有することを特徴とするノズル。 The nozzle according to claim 1,
The nozzle, wherein each of the first flow path and the second flow path has a plurality of grooves formed in the discharge direction.
前記第1の吐出口及び前記第2の吐出口はそれぞれR形状を有することを特徴とするノズル。 The nozzle according to claim 1,
The nozzle characterized in that each of the first discharge port and the second discharge port has an R shape.
開口を有し、内部に前記気体が含まれた筐体と、
前記筐体内に振動可能に設けられた振動体と、
当該振動体を挟んで前記筐体内にそれぞれ設けられた第1のチャンバ及び第2のチャンバと、
上部表面と下部表面とを有し、前記開口を覆うように設けられ、当該上部表面と下部表面との間の距離が前記気体の吐出方向に向かって徐々に小さくなるように形成されたノズル本体と、前記ノズル本体の前記上部表面に第1の吐出口を有し、前記第1のチャンバと前記ノズル本体外とを連通する第1の流路と、前記ノズル本体の前記下部表面に第2の吐出口を有し、前記第2のチャンバと前記ノズル本体外とを連通する第2の流路とを有するノズルと、
前記第1の流路及び前記第2の流路を介して前記筐体内の気体を脈流として吐出させるために前記振動体を駆動させる駆動部と
を具備することを特徴とする噴流発生装置。 A jet generating device capable of discharging gas as a pulsating flow,
A housing having an opening and containing the gas inside;
A vibrating body provided in the housing so as to vibrate;
A first chamber and a second chamber respectively provided in the housing with the vibrator interposed therebetween;
Nozzle body which has an upper surface and a lower surface, is provided so as to cover the opening, and is formed so that the distance between the upper surface and the lower surface gradually decreases in the gas discharge direction A first discharge port on the upper surface of the nozzle body, a first flow path communicating the first chamber and the outside of the nozzle body, and a second channel on the lower surface of the nozzle body. A nozzle having a second flow path that communicates between the second chamber and the outside of the nozzle body,
A jet flow generating device comprising: a drive unit that drives the vibrating body to discharge the gas in the casing as a pulsating flow through the first flow path and the second flow path.
前記筐体は、前記気体を前記第1のチャンバ内へ吸入するための第1の吸気口と、前記気体を前記第2のチャンバ内へ吸入するための第2の吸気口とを有し、
当該噴流発生装置は、前記第1の吸気口を開閉可能に設けられ、前記吸入された気体の逆流を防ぐ第1の逆止弁と、前記第2の吸気口を開閉可能に設けられ、前記吸入された気体の逆流を防ぐ第2の逆止弁とを更に具備することを特徴とする噴流発生装置。 The jet generator according to claim 14,
The housing has a first air inlet for sucking the gas into the first chamber, and a second air inlet for sucking the gas into the second chamber,
The jet generating device is provided so as to be able to open and close the first intake port, and is provided so as to be able to open and close the first check valve for preventing the backflow of the sucked gas and the second intake port, A jet flow generating apparatus, further comprising a second check valve for preventing a backflow of the sucked gas.
開口を有し、内部に気体が含まれた筐体と、
前記筐体内に振動可能に設けられた振動体と、
当該振動体を挟んで前記筐体内にそれぞれ設けられた第1のチャンバ及び第2のチャンバと、
上部表面と下部表面とを有し、前記開口を覆うように設けられ、当該上部表面と下部表面との間の距離が前記気体の吐出方向に向かって徐々に小さくなるように形成されたノズル本体と、前記ノズル本体の前記上部表面に第1の吐出口を有し、前記第1のチャンバと前記ノズル本体外とを連通する第1の流路と、前記ノズル本体の前記下部表面に第2の吐出口を有し、前記第2のチャンバと前記ノズル本体外とを連通する第2の流路とを有するノズルと、
前記第1の流路及び前記第2の流路を介して前記筐体内の気体を脈流として吐出させるために前記振動体を駆動させる駆動部と
を有する噴流発生装置と、
外部から前記気体を取り入れ可能な通気部を、前記第1の吐出口または第2の吐出口から吐出された気体を受ける側に有するヒートシンクと
を具備することを特徴とする冷却装置。 A cooling device having a jet generating device capable of discharging gas as a pulsating flow,
A housing having an opening and containing gas inside;
A vibrating body provided in the housing so as to vibrate;
A first chamber and a second chamber respectively provided in the housing with the vibrator interposed therebetween;
Nozzle body which has an upper surface and a lower surface, is provided so as to cover the opening, and is formed so that the distance between the upper surface and the lower surface gradually decreases in the gas discharge direction A first discharge port on the upper surface of the nozzle body, a first flow path communicating the first chamber and the outside of the nozzle body, and a second channel on the lower surface of the nozzle body. A nozzle having a second flow path that communicates between the second chamber and the outside of the nozzle body,
A jet generating device having a drive unit that drives the vibrating body to discharge the gas in the housing as a pulsating flow through the first flow path and the second flow path;
A cooling device, comprising: a heat sink having a ventilation portion capable of taking in the gas from the outside on a side for receiving the gas discharged from the first discharge port or the second discharge port.
前記ヒートシンクは、前記吐出方向に直交する第1の方向に複数の前記通気部を形成するように並設された複数のフィンを有し、
前記第1の流路及び前記第2の流路は、一の前記第1の吐出口及び一の前記第2の吐出口からそれぞれ吐出される気体が複数の前記通気部を通るように、それぞれ前記第1の方向に複数設けられることを特徴とする冷却装置。 The cooling device according to claim 16, comprising:
The heat sink has a plurality of fins arranged in parallel so as to form a plurality of the ventilation portions in a first direction orthogonal to the discharge direction,
The first flow path and the second flow path are respectively configured such that gas discharged from one first discharge port and one second discharge port passes through the plurality of ventilation portions, respectively. A cooling device, wherein a plurality of the cooling devices are provided in the first direction.
発熱体と、
開口を有し、内部に気体が含まれた筐体と、前記筐体内に振動可能に設けられた振動体と、当該振動体を挟んで前記筐体内にそれぞれ設けられた第1のチャンバ及び第2のチャンバと、上部表面と下部表面とを有し、前記開口を覆うように設けられ、当該上部表面と下部表面との間の距離が前記気体の吐出方向に向かって徐々に小さくなるように形成されたノズル本体と、前記ノズル本体の前記上部表面に第1の吐出口を有し、前記第1のチャンバと前記ノズル本体外とを連通する第1の流路と、前記ノズル本体の前記下部表面に第2の吐出口を有し、前記第2のチャンバと前記ノズル本体外とを連通する第2の流路とを有するノズルと、
前記第1の流路及び前記第2の流路を介して前記筐体内の気体を脈流として吐出させるために前記振動体を駆動させる駆動部と
を有する噴流発生装置と、
外部から前記気体を取り入れ可能な通気部を、前記第1の吐出口または第2の吐出口から吐出された気体を受ける側に有するヒートシンクと、
前記噴流発生装置及び前記ヒートシンクを保持可能な第2の筐体と
を具備することを特徴とする電子機器。 An electronic device having a jet generating device capable of discharging gas as a pulsating flow,
A heating element;
A housing having an opening and containing gas; a vibrating body provided in the housing so as to be capable of vibrating; a first chamber and a first chamber provided in the housing with the vibrating body interposed therebetween; 2 chambers, an upper surface and a lower surface, provided so as to cover the opening, so that the distance between the upper surface and the lower surface gradually decreases in the gas discharge direction. A nozzle body formed, a first flow path having a first discharge port on the upper surface of the nozzle body, and communicating the first chamber with the outside of the nozzle body; and the nozzle body A nozzle having a second discharge port on the lower surface and having a second flow path communicating the second chamber and the outside of the nozzle body;
A jet generating device having a drive unit that drives the vibrating body to discharge the gas in the housing as a pulsating flow through the first flow path and the second flow path;
A heat sink having a ventilation part capable of taking in the gas from the outside on the side receiving the gas discharged from the first discharge port or the second discharge port;
An electronic apparatus comprising: the jet flow generation device; and a second housing capable of holding the heat sink.
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