JP2008014148A - 噴流発生装置及び電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】ヘルムホルツ共鳴の発生を抑制して、騒音を低減することができる噴流発生装置及びこの噴流発生装置を搭載した電子機器を提供すること。
【解決手段】噴流発生装置１０は、筐体５、振動アクチュエータ１５及びノズル体２を備えている。振動アクチュエータ１５は、対向して配置された２つのマグネット４及び６、これらのマグネット４及び６の間に配置されたスペーサ７、スペーサ７の周囲に配置された駆動コイル１２、駆動コイル１２が装着された振動板９、振動板９の周囲に装着され振動板９を支持する弾性支持部材１１、マグネット４及び６にそれぞれ接続されたヨーク１４及び１６を有している。振動板９を含む振動系の固有振動数が、この筐体５及びノズル体２の構造によるヘルムホルツ共鳴周波数から外れるように設計されることにより、騒音が低減される。
【選択図】図３

Description

本発明は、気体の合成噴流を発生する噴流発生装置及びこの噴流発生装置を搭載した電子機器に関する。

従来から、ＰＣ（Personal Computer）の高性能化に伴うＩＣ（Integrated Circuit）等の発熱体からの発熱量の増大が問題となっており、様々な放熱の技術が提案され、あるいは製品化されている。

その放熱方法として、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。

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。

また、特許文献１に記載の噴流発生装置は、２つのチャンバから交互に空気が吐出され、つまり逆位相で空気が吐出されるので、各チャンバや開口（ノズル）から発生する音が弱め合う。これにより騒音が低減される。

特開２００５−２５６８３４号公報（段落[００７９]、図１）

ところで、このような噴流発生装置では、その筐体及びその筐体に設けられた空気を吐出させる開口（またはノズル）の構造や寸法等に応じてヘルムホルツ共鳴（共振）周波数が決まってくる。例えば、図１に示すような開口８６が設けられた筐体８５があるとする。ここで、容積Ｖ＝１．５×１０^−５[m³]、開口８６の断面積Ｓ＝７．４×１０^−５[m²]、ｌ＝１．３×１０^−２[m]、音速ｃ＝３４４[m/s]とすると、ヘルムホルツ周波数は、１．０９[kHz]と算出される。なお、開口８６を形成するノズル８７の長さｌ’、上記開口断面が円形状の場合（Ｓ＝πｒ^２）の当該円の半径ｒとした場合に、ｌ＝ｌ’＋ｒとされる。

図１に示すような筐体が噴流発生装置に用いられる場合、筐体内の振動板の固有振動数が、ヘルムホルツ共鳴の条件を満たすような振動数となる場合、騒音が増大するという問題がある。

以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、ヘルムホルツ共鳴の発生を抑制して、騒音を低減することができる噴流発生装置及びこの噴流発生装置を搭載した電子機器を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明に係る噴流発生装置は、開口を有し、気体が含まれた筐体と、前記筐体内に配置された振動板を有し、固有振動数が前記筐体のヘルムホルツ共鳴周波数から外れるように構成され、前記振動板が振動することで前記開口を介して前記気体を筐体外に吐出させる振動系と、前記振動板を駆動する駆動部とを具備する。

本発明では、振動系の固有振動数が筐体のヘルムホルツ共鳴周波数から外れるように構成されているので、たとえ駆動部により振動系が固有振動数で振動しても、静音性を維持することができる。

本発明では、前記振動板の材質は、マグネシウムでなる。本発明は、例えば、上述した筐体（容積Ｖ＝１．５×１０^−５[m³]、開口の断面積Ｓ＝７．４×１０^−５[m²]、ｌ＝１．３×１０^−２[m]）が用いられる場合に、特に有利となる。この場合、本発明では、例えば振動板が樹脂の場合に比べ、振動板の剛性が高められるので、ヘルムホルツ共鳴周波数１[kHz]付近に比べ、振動系の固有振動数を上げることができる。これにより、騒音を低減することができる。しかしながら、筐体の構造、形状等に応じて、振動板の材質は、ヘルムホルツ共鳴周波数を避ける固有振動数を有した、樹脂、ゴム、または紙であってもよい。

本発明では、前記振動板は、リムを有する。本発明は、例えば上記の筐体が用いられる場合に、特に有利となる。この場合、本発明では、例えば振動板が平板状に構成される場合に比べ、振動板の剛性が高められるので、ヘルムホルツ共鳴周波数１[kHz]付近に比べ、振動板の固有振動数を上げることができる。

本発明では、前記振動板は、第１の厚さを有する第１の領域と、前記第１の厚さより厚い第２の厚さを有する第２の領域とを有していてもよい。

本発明に係る電子機器は、発熱体と、開口を有し、気体が含まれた筐体と、前記筐体内に配置された振動板を有し、固有振動数が前記筐体のヘルムホルツ共鳴周波数から外れるように構成され、前記振動板が振動することで前記開口を介して前記気体を前記発熱体に向けて吐出させる振動系と、前記振動板を駆動する駆動部とを具備する。

以上のように、本発明によれば、ヘルムホルツ共鳴の発生を抑制して、騒音を低減することができる。

図２は、本発明の一実施の形態に係る噴流発生装置を示す斜視図である。図３は、図２に示す噴流発生装置の断面図である。

噴流発生装置１０は、筐体５、振動アクチュエータ１５及びノズル体２を備えている。筐体５は、上カバー１及び下カバー３により構成され、内部に空気を含んでいる。上カバー１と下カバー３は、例えばネジ、接着剤、圧着、溶着、超音波接合、またはレーザ接合等により接合することができる。あるいはその他の接合方法であってもよい。

ノズル体２には、複数の空気の流路２ａが上段に１列に設けられ、また、複数の空気の流路２ｂが下段に１列に設けられている。上下の流路２ａ及び２ｂの間には、仕切り板２ｃが、Ｙ方向に並んだ流路２ａ（または２ｂ）の数の分だけ設けられている。後述するように、噴流発生装置１０が動作するとき、上下の流路２ａ及び２ｂにおいて、常に風向きが逆になる。この仕切り板２ｃが設けられることにより、例えば流路２ｂから吐出された空気が流路２ａから吸い込まれにくくなり、効率良く空気が吐出されるようになる。

仕切り板２ｃは複数設けられているが、このような形態に限らず、横長の１枚の板で構成されていてもよい。しかしながら、図２等に示すように仕切り板２ｃが複数に分割されていることにより、例えば図１９に示すヒートシンク１４６を構成する各放熱フィンの間に各仕切り板２ｃを嵌め込むことができる。これにより、噴流発生装置１０とヒートシンクとを容易かつ正確に位置決めすることができる。

なお、筐体５に含まれる気体は、空気に限られず、窒素やヘリウム等の他の気体であってもよい。

振動アクチュエータ１５は、対向して配置された２つのマグネット４及び６、これらのマグネット４及び６の間に配置されたスペーサ７、スペーサ７の周囲に配置された駆動コイル１２、駆動コイル１２が装着された振動板９、振動板９の周囲に装着され振動板９を支持する弾性支持部材１１、マグネット４及び６にそれぞれ接続されたヨーク１４及び１６を有している。

２つのマグネット４及び６は、その対向方向（Ｚ方向）であり、同じ極性同士が向かい合うように、すなわち両マグネット４及び６の磁界が互いに反発するように、それぞれ着磁されている。これにより、両マグネット４及び６は反発磁界を形成する。振動板９の中央には下方に突出したコイルボビン９ａが設けられ、このコイルボビン９ａに駆動コイル１２が巻回されている。また、コイルボビン９ａ内には穴９ｂが設けられ、この穴９ｂ内にスペーサ７が配置されている。駆動コイル１２は、Ｚ方向にほぼ垂直な方向に流れる反発磁界を受ける位置に配置される。つまり、マグネット４及び６が配列されるＺ方向の中央位置に駆動コイル１２が配置され、振動板９もその中央位置に配置される。この場合、マグネット４及び６が同じ磁束を発生するマグネットであることが望ましい。コイルボビン９ａを含む振動板９、弾性支持部材１１及び駆動コイル１２によって振動系が構成される。

弾性支持部材１１は、開口８ａを有する矩形のフレーム８の当該開口８ａに装着され（図５参照）、フレーム８は、上カバー１及び下カバー３に挟まれるように装着される。

磁性材料でなるヨーク１４及び１６は、例えば円板状をなし、マグネット４及び６のＸ−Ｙ平面内での幅より大きい幅を有する。円板状に限られず、平板状であればどのような形であってもよい。ヨーク１４は、上カバー１の一部を構成している。具体的には、上カバー１が開口され、その開口部にヨーク１４が装着されている。ヨーク１６についても同様に、下カバー３の一部を構成している。ヨーク１４及び１６が設けられることにより、筐体５の外側へのマグネット４及び６の漏れ磁束を効果的に抑制することができる。また、ヨーク１４及び１６が、平板状でなるため振動アクチュエータ１５の厚さが薄くなり、さらにヨーク１４及び１６が筐体５の一部を構成するので、噴流発生装置１０の薄型化を実現することができる。

なお、ヨーク１４及び１６は必ずしも必要ない。あるいは、ヨーク１４及び１６がない場合に、上カバー１及び下カバー３のうち少なくとも一方が磁性材料で、磁気遮蔽の機能を有していてもよい。

筐体５の内部は、振動板９、弾性支持部材１１及びフレーム８によって二分され、チャンバ５ａ及び５ｂが形成される。上部に形成されたチャンバ５ａは、上記流路２ａを介して筐体５の外部と連通し、下部に形成されたチャンバ５ｂは、上記流路２ｂを介して筐体５の外部と連通している。

なお、本実施の形態では、筐体５とノズル体２とが別体であるが、一体であってもよい。あるいは、ノズル体２がなく、ノズル体２の流路２ａ及び２ｂの代わりとして、筐体５に複数の開口が形成されていてもよい。言い換えると、「流路２ａ」及び「流路２ｂ」は、「開口」の概念に含まれる。

図４は、振動板９及び弾性支持部材１１の拡大断面図である。弾性支持部材１１は、このように山１１ａ及び谷１１ｂが１つずつ設けられたベローズ状をなしている。この例では、山１１ａが外周側に設けられ、谷１１ｂが内周側に設けられている。しかし、山１１ａが内周側に設けられ、谷１１ｂが外周側に設けられていてもよい。

図５は、振動板９、弾性支持部材１１及びフレーム８を個々に示した斜視図である。弾性支持部材１１は穴１１ｃを有し、振動板９この穴１１ｃを塞ぐように弾性支持部材１１の内周部１１ｄに接続されている。さらに、上記したように、フレーム８は開口８ａを有し、弾性支持部材１１は、この開口８ａを塞ぐように該弾性支持部材１１の外周部１１ｅにおいてフレーム８に装着される。フレーム８が平板状であることにより、組み立てが容易、すなわち製造が容易となる。

弾性支持部材１１は、ゴムまたは樹脂でなる。フレーム８と弾性支持部材１１とは、一体成型により作製されても構わない。すなわち、予め用意されたフレーム８が、例えば弾性支持部材１１の成型用の型内に配置された状態で、ゴムや樹脂等でなる弾性支持部材が成型される。一体成型により、製造工程が少なくなることはもちろん、弾性支持部材１１とフレーム８との位置精度、ひいては弾性支持部材１１と筐体５との位置精度が位置精度が著しく向上する。あるいは、弾性支持部材１１と振動板９とが一体成型されてもよい。

振動板９は、例えば樹脂、紙、または金属でなる。例えば、筐体５（及びノズル体２）の構造の条件が、図１で説明したように、容積Ｖ＝１．５×１０^−５[m³]、ノズル体２の流路２ａ及び２ｂの開口の断面積Ｓ＝７．４×１０^−５[m²]、ｌ＝１．３×１０^−２[m]で、ヘルムホルツ共鳴周波数が１[kHz]付近である場合、振動板９は、マグネシウム、あるいは、これと同等の剛性や比重がある材料で構成されることが望ましい。これにより、振動系の固有振動数が、１[kHz]のヘルムホルツ共鳴周波数から外れ、ヘルムホルツ共鳴の発生が抑制され、騒音が低減する。これについては、後に詳述する。また、振動板９がマグネシウムで構成されることにより、他の金属と比べ、軽量で射出成形が可能という利点もある。振動板９が軽量であることにより、振動アクチュエータ１５の駆動時の消費電力を低減することができる。

また、例えば振動板９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９が紙の場合も、上記振動系の固有振動数が１[kHz]のヘルムホルツ共鳴周波数から外れ、騒音が低減することが予想される。振動板９が樹脂の場合、成形により任意の形状に作製しやすい。振動板９の平面形状（Ｘ−Ｙ平面内での形状）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。

筐体５は、例えば、樹脂、ゴム、または金属でなるが、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５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９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５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、さらに、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５が作製される場合は、上述したようにノズル体２と一体で成形することが可能である。しかし、図３に示すように、筐体５とノズル体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５が熱伝導性の高い材料、例えば金属でなる場合、振動アクチュエータ１５から発せられる熱を筐体５に逃がして筐体５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が、ヨーク１４及び１６等が設けられる場合は、筐体５の材料はそのヨーク１４及び１６と異なる材料、すなわち非磁性材料であることが好ましい。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。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。

スペーサ７が、例えば磁性材料でなる場合、駆動コイル１２が配置される領域の磁束密度を増やすことができ、振動板９を効率良く振動させることができるので、消費電力を抑えることができる。しかし、スペーサ７は非磁性材料でもよい。非磁性材料として、例えば、樹脂、アルミニウム、銅、ゴム等が挙げられるが、これら以外の非磁性材料であってもよい。極論にはスペーサ７はなくてもよい。

スペーサ７、マグネット４及び６の形状は円筒形状としたが、これに限られず、例えば、角柱形状としてもよい。あるいは、スペーサ７、マグネット４及び６の平面形状（Ｘ−Ｙ平面内での形状）は、すべて同じ形状であることが望ましいが、必ずしもそうでなくてもよく、ばらばらでもよい。

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。

駆動コイル１２に例えばサイン波の交流電圧が印加されると、振動板９は正弦波振動を行う。これにより、チャンバ５ａ及び５ｂ内の容積が増減する。チャンバ５ａ及び５ｂの容積変化に伴い、それらチャンバ５ａ及び５ｂの圧力が交互に増減し、これに伴い、空気がそれぞれ流路２ａ及び２ｂを介して交互に脈流として吐出される。流路２ａ及び２ｂから空気が吐出されるときに筐体５やノズル体２の周囲の気圧が低下することにより、当該周囲の空気が流路２ａ及び２ｂ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、図示しない発熱体や高熱部に吹き付けられることにより、当該発熱体を冷却することができる。

なお、発熱体としては、自ら発熱するもの、熱伝導により受熱して発熱するものを問わない。例えば、ＩＣ、コイル、抵抗等の電子部品、あるいは放熱フィン（ヒートシンク）等が挙げられるが、これらに限られず発熱するものなら何でもよい。

一方、流路２ａ及び２ｂから空気が吐出されるときに、各流路２ａ及び２ｂ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２ａ及び２ｂ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。特に、流路２ａ及び２ｂの開口面積（気流の方向にほぼ垂直な面、つまり流路断面積）やそれらの数を同じにすることで、Ｚ方向での対称性が向上し、より騒音が低減する。

次に、上記したヘルムホルツ共鳴周波数の発生を防止することを目的とした振動板９の構造、形状等について説明する。

図６は、図１で説明した、容積Ｖ＝１．５×１０^−５[m³]、ノズル体２の流路２ａ及び２ｂの開口の断面積Ｓ＝７．４×１０^−５[m²]、ｌ＝１．３×１０^−２[m]、音速ｃ＝３４４[m/s]の条件下での、噴流発生装置の騒音の測定結果を示す。横軸は周波数、縦軸はＡ補正の騒音レベルを示している。この図６から分かるように、１[kHz]付近のスペクトルのピークからも明らかであり、発生する騒音の大きさを下げるためには、この１[kHz]付近のピークの大きさを下げる必要ある。

図７は、例えば従来のポリカーボネイトの振動板の振動モードについての測定結果を示す。図７（Ａ）のグラフは周波数応答関数の測定値の絶対値（=√（Re²+Im²）, logスケール）、図７（Ｂ）ののグラフは位相（-180〜180度）を示す。また、図７（Ａ）のグラフの縦軸は周波数応答（=出力信号／入力信号）の大きさを相対的に示すものである。（この周波数応答関数の計算に用いる入力信号は、駆動部の磁気回路に入力した電圧波形であり、出力信号はレーザドップラ振動計の出力値（表面節点(測定点)の速度）が用いられた。）図７から分かるように、振動板の１次共振点は１[kHz]付近に存在し、その振動モードの形状は図８に示すようなバタフライモードである。図８は、レーザドップラ振動計を用いて振動板９の振幅を測定して作成された振動モード形状を示す。この図８を理解するために、図９を参照する。図８において、中央の緑（Ｇ）の８角形、内側の四角形、中の四角形、外側の四角形は、それぞれ、図９において下記のように対応している。

緑の８角形：in_e1〜4を含む円形の穴縁上の８点を繋げた線
内側の四角形：out_c1〜4, out_e1〜4を含む振動板９の外周縁付近の１６点（各１辺あたり５点) を繋げた線
中の四角形：振動板９の外周に装着されたゴムでなる弾性支持部材１１上の１６点を繋げた線
外側の四角形：中側の四角形を示す点よりもさらに外側に位置する弾性支持部材１１上の１６点を繋げた線。

また、図８において、色の違いは、振幅の違いを表し、青（Ｂ）<緑（Ｇ）<赤（Ｒ）である。なお、図８では、中央の緑の８角形が傾いていたり、中と外側の四角形の振幅が大きかったりするが、これは、本発明者が測定で使用したレーザの反射の具合に影響されるもので、内側の四角形の変形の形状を評価目的とした。

本発明者は、従来の振動板を含む振動系の固有振動数を変化させるため、ここではＦＥＭ（有限要素法）を用いたシミュレーション解析を行った。図１０（Ａ）は、そのＦＥＭ解析のモデルとされる振動板を示す斜視図である。図１０（Ｂ）は、図１０（Ａ）に示す振動板を下から見た斜視図である。この図１０（Ａ）及び（Ｂ）に示す振動板の１[kHz]付近の振動モード形状は、図１１（Ａ）に示すようになる。したがって、ＦＥＭ解析にても、図８と同様のバタフライモードが確認される。図１１（Ｂ）は、図１１（Ａ）を２値化したものである。

図１２は、図９に示す振動板９の周波数応答の解析結果を示す。ここで示す周波数応答解析とは、任意の周波数で振動板９が加振された場合の、各節点における振幅について計算した結果である。ここでは、図９に示すように、振動板９の表面の外周および内周付近の１２点での応答値を合わせてプロットした。図１２において、これらの線ａ〜ｄのプロット位置は下記の通りである。

波形ａ：４隅out_c1〜c4に対応する値が重なりあった線、
波形ｂ：短辺中央２点：out_e1とe3とに対応する値が重なり合った線
波形ｃ：内周円上４点in_e1〜e4が重なり合った線
波形ｄ：長辺中央2点:out_e2とe4とが重なり合った線。

この図１２から、実際に噴流発生装置が使用されるときの振動板９を含む振動系の実質的な固有振動数は、１[kHz]付近であることが分かる。ここでいう周波数応答とは、駆動コイル１２を駆動方向に、ある一定の振幅にて加振させた場合における、振動板上の任意点の変位振幅の大きさを表現したものであり、図１２において振幅の単位はmmになるが、振幅の大きさに絶対的な意味はない。以下の図１３、図１５、図１８についても同様である。

次に、この振動系の固有振動数を１[kHz]から外すための手段についての各実施形態について説明する。

１次バネ-マス系モデルの固有振動数ｆ₀＝[１／（２π）]・（ｋ／ｍ）^1/2（ｋ：バネ定数、ｍ：質量）の定義式より明らかなように、振動系の固有振動数を変化させるためには、剛性（またはバネ定数）及び重さのうち少なくとも一方を変化させる方法が有効である。

そこで、振動板９の形状はそのままで、上記したように、材質をポリカーボネイトからマグネシウムに変更する。マグネシウムはポリカーボネイトと比べて、ヤング率が約１８．７倍、比重が約１．５倍であるため、振動系の固有振動数は大幅に増加することが予想される。図１３は、マグネシウムでなる振動板９の周波数応答解析結果を示す。図１３から分かるように、１[kHz]付近に見られた振動モードの周波数は２．４[kHz]付近まで変化した。

振動板の他の実施の形態として、例えば振動板の材質はポリカーボネイトのままで、図８に示すバタフライモードの変形に対する剛性を高めるため、図１４に示すような振動板１９が考えられる。図１４（Ａ）は、その振動板１９の斜視図であり、図１０（Ａ）と同様の構成であるが、この振動板１９は、図１４（Ｂ）に示すように、振動板の裏面の外周に沿ってリム１９ｃが設けられている。この振動板１９の周波数応答解析結果を図１５に示す。図１５から分かるように、１[kHz]付近に見られた振動モードの周波数が１．４[kHz]付近まで変化している。また、周波数応答ピーク値の６．５[dB]程度の低下が確認されている。

このリム１９ｃの厚さ（水平面に平行な方向での厚さ）、形状、または配置等は、図１４（Ｂ）に示す形態に限られず、適宜変更可能である。例えば、リム１９ｃは振動板１９の裏面側ではなく、表面側に設けられていてもよいし、裏面及び表面の両方に設けられていてもよい。

図１６は、従来のポリカーボネイトの振動板、上記マグネシウム材の振動板及びリム付きの振動板が搭載されたそれぞれの噴流発生装置から発生する騒音の測定結果を示す。１[kHz]付近の騒音ピークの大きさは、マグネシウム材の振動板が用いられることで９[dB]、リム付きの振動板が用いられることで４[dB]抑制されたことから、振動系の固有振動数の変化により、騒音が抑制できたことが確認できる。

図１７は、さらに別の実施の形態に係る振動板を示す斜視図である。図１７（Ｂ）に示すように、この振動板２９は、振動板の厚さ（振動方向での厚さ）が部分的に異なるように構成されている。具体的には、この振動板２９は、コイルボビン２９ａを囲う中央の円輪領域２９ｃの板厚が、その円輪領域２９ｃの内側の領域２９ｅ及び円輪領域２９ｃの外側の領域２９ｄの板厚より厚く構成されている。これにより、振動板２９の剛性が高められる。この振動板２９の周波数応答解析結果を図１８に示す。図１８から分かるように、１[kHz]付近に見られた振動モードの周波数が１．８[kHz]付近まで変化している。また、周波数応答ピーク値の１２．１[dB]程度の低下が確認されている。

図１７（Ｂ）において、上記板厚が厚い領域（円輪領域）２９ｃの大きさ、形状、板厚、または配置は、図１７（Ｂ）に示すような形態に限られず、適宜設計可能である。また、振動板２９における、円輪領域２９ｃ、他の部分の領域２９ｄ及び２９ｅの各板厚の比も、適宜設定可能である。

図１９は、上記した噴流発生装置１０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１４６に吹き付けられ、ヒートシンク１４６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。

本発明は以上説明した実施の形態には限定されるものではなく、種々の変形が可能である。

図２及び図３に示した振動アクチュエータ１５は、図示したような形態に限られず、筐体５側から振動板に装着された駆動コイルに給電線が配線される構造であれば、どのような振動アクチュエータであってもよい。また、噴流発生装置１０の筐体５やノズル体２の構造も、上記した例に限られない。

図１９において、電子機器として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。

ヘルムホルツ共鳴を説明するための図であって、噴流発生装置の筐体を示す模式図である。 本発明の一実施の形態に係る噴流発生装置を示す斜視図である。 図２に示す噴流発生装置の断面図である。 振動板及び弾性支持部材の拡大断面図である。 振動板、弾性支持部材及びフレームを個々に示した斜視図である。 図１で説明した所定の筐体の構造の条件下での、噴流発生装置の騒音の測定結果を示す図である。 従来のポリカーボネイトの振動板の振動モードのスペクトルを示す図である。 レーザドップラ振動計を用いて振動板の振幅を測定して作成された振動モード形状を示す図である。 ＦＥＭ解析において、振動板上の測定点を示す図である。 （Ａ）は、そのＦＥＭ解析のモデルとされる振動板を示す斜視図であり、（Ｂ）は、その振動板を下から見た斜視図である。 図１１（Ａ）は、図１０に示す振動板の１[kHz]付近の振動モード形状を示す図である。図１１（Ｂ）は、図１１（Ａ）の２値化レベルの図である。 図９に示す振動板の周波数応答の解析結果を示すグラフである。 マグネシウム材でなる振動板の周波数応答解析結果を示すグラフである。 （Ａ）は、リム付きの振動板を示す斜視図であり、（Ｂ）は、その振動板を下から見た斜視図である。 図１４に示す振動板の周波数応答解析結果を示すグラフである。 従来のポリカーボネイトの振動板、上記マグネシウム材の振動板及びリム付きの振動板が搭載されたそれぞれの噴流発生装置から発生する騒音の測定結果を示すグラフである。 （Ａ）は、板厚の異なる領域を有する振動板を示す斜視図であり、（Ｂ）は、その振動板を下から見た斜視図である。 図１７に示す振動板の周波数応答解析結果を示すグラフである。 噴流発生装置が電子機器としてＰＣに搭載された状態を示す斜視図である。

符号の説明

２…ノズル体
２ａ、２ｂ…流路
２ｂ…流路
４、６…マグネット
５…筐体
９、１９、２９…振動板
１０…噴流発生装置
１２…駆動コイル
１４…ヨーク
１５…振動アクチュエータ
１６…ヨーク
１９ｃ…リム
２９ｃ…円形領域
２９ｄ…その他の領域
１４６…ヒートシンク
１５０…ＰＣ

Claims (5)

1. 開口を有し、気体が含まれた筐体と、
   前記筐体内に配置された振動板を有し、固有振動数が前記筐体のヘルムホルツ共鳴周波数から外れるように構成され、前記振動板が振動することで前記開口を介して前記気体を筐体外に吐出させる振動系と、
   前記振動板を駆動する駆動部と
   を具備することを特徴とする噴流発生装置。
2. 請求項１に記載の噴流発生装置であって、
   前記振動板の材質は、マグネシウムでなることを特徴とする噴流発生装置。
3. 請求項１に記載の噴流発生装置であって、
   前記振動板は、リムを有することを特徴とする噴流発生装置。
4. 請求項１に記載の噴流発生装置であって、
   前記振動板は、
   第１の厚さを有する第１の領域と、
   前記第１の厚さより厚い第２の厚さを有する第２の領域と
   を有することを特徴とする噴流発生装置。
5. 発熱体と、
   開口を有し、気体が含まれた筐体と、
   前記筐体内に配置された振動板を有し、固有振動数が前記筐体のヘルムホルツ共鳴周波数から外れるように構成され、前記振動板が振動することで前記開口を介して前記気体を前記発熱体に向けて吐出させる振動系と、
   前記振動板を駆動する駆動部と
   を具備することを特徴とする電子機器。