压电风扇及使用压电风扇的空冷装置制造方法及图纸

技术编号:5056972 阅读:228 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提供一种当使多个叶片在散热装置的多个散热片之间弯曲位移时能抑制叶片的扭转,且耐久性、可靠性较高的压电风扇。压电风扇(10)具备藉由施加电压而弯曲振动的压电振动器(16)、及与压电振动器连结或形成为一体的多个并排的叶片(12a~12c),各叶片以能向与散热装置(1)的散热片的侧面平行的方向弯曲位移的方式插入至各散热片(2a~2d)之间。在叶片(12a~12c)的长度方向上的自由端部,设有使叶片相互连结的连结部(15)。当利用压电振动器来激振叶片从而排出散热片之间的热气时,藉由连结部(15)来抑制各叶片的扭转。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种通过使压电振动器弯曲振动,来使与其连结的叶片(blade)大幅 弯曲位移,从而排出散热装置(heat sink)的散热片之间的热气的压电风扇。
技术介绍
近年来,作为可携式的电子设备,随着小型化及零件的高密度安装化,电子设备内 部所产生的热的散热处理成为问题。作为使此类电子设备高效空冷的装置,提出了使用压 电风扇的空冷装置。专利文献1中揭示了如下的散热器将多个可动片安装于旋转轴上,在发热体的 发热部所用的隔着间隔并排设置的多个散热片之间插入各个可动片,且使旋转轴连续旋转 或在既定角度范围内摆动,藉此将冷气送入散热片之间,同时排出散热片之间的热气。专利文献2中揭示了如下的压电风扇其具有包含压电元件的出风振动器,且 排气口与吸气口设于同一面。该压电风扇中,以夹住出风振动器两侧的方式,设有自壳体 (case)主体的开口部向内侧延伸的一对隔离壁,且各个隔离壁与壳体主体两侧部之间的开 口形成为吸气口,而被两个隔离壁所夹着的开口形成为排气口。专利文献1中所述的散热器具有藉由各可动片将位于散热片附近的热气强制性 地排放至外部的功能,故而散热效果优良。然而,考虑到电子设备的小型化要求,若直接使 用专利文献1中所述的旋转叶片方式的散热器,则无法满足该要求。故而,考虑使用例如专 利文献2中所述的小型且较轻的压电风扇,来取代专利文献1的构造。当使用压电风扇时, 其出风能力依赖于出风振动器中的压电元件的位移量,但压电元件的位移量并不如专利文 献1中的可动片的动作幅度大。故而,为了尽量高效地使电子设备内部冷却,希望两个隔离 壁间的间隔尽量接近出风板(叶片)的宽度,即尽量减小隔离壁与叶片之间的间隙。压电风扇中,由于使叶片弯曲位移而产生空气流,故而,必须采用容易变形的可挠 性叶片。另一方面,就高效冷却而言,希望尽量减小叶片与两侧隔离壁(散热片)之间的间 隙尺寸。这是因为,藉由直接“除去”散热片表面的热边界层,可得到促进散热片的散热的 效果,而且藉由减少经过散热片与叶片之间的间隙而流入至叶片背侧的空气,可得到增加 流向风扇前方的空气流的效果。然而,若采用上述措施,必定会堵塞空气容易流动之场所, 故而会使作用于叶片上的空气阻力大幅增加。图10中表示在散热片50之间动作的叶片51的状况。如实线所示,叶片51理想 的是向与散热片50的侧面平行的方向位移,但若叶片51与散热片50间的间隙较小,叶片 51会一面尽量减小空气阻力一面动作,故而如虚线所示,成为叶片51扭转使其与散热片50 间的间隙扩大的姿势。图10中表示叶片51的左侧边缘向上方扭转、而右侧边缘向下方扭 转的情形,但根据叶片51的左右侧边缘的空气阻力的不同,有时亦会向反方向扭转。视情 况,有时扭转会藉由弹簧刚性而恢复,作出向本次的相反侧扭转的扭转振动那样的复杂动 作。实际上,当叶片为细长形时,可观察到藉由该扭转变形使叶片前端与散热片相接触。当 发生扭转振动那样的预料之外的振动时,会影响压电风扇的耐久性及可靠性,叶片与散热3片相接触不仅会导致产生噪音,而且亦会因损伤、磨耗等而引起特性变化。专利文献1 日本专利实开平02-127796号公报专利文献2 日本专利特开2002-339900号公报
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种当使多个叶片在散热装置的多个散热片之间弯曲位 移时能抑制叶片的扭转,且耐久性、可靠性较高的压电风扇。为达到上述目的,本专利技术的压电风扇自具有隔着间隔并排设置的多个散热片的 散热装置排出所述散热片之间的热气,其特征在于,具备藉由施加电压而弯曲振动的压电 振动器、及藉由该压电振动器激振且与所述压电振动器连结或形成为一体的多个并排的叶 片,在自所述叶片的长度方向上的中间部至自由端部为止的区域内,设有将所述叶片相互 连结的连结部。将叶片连结在压电振动器上,藉由向压电振动器施加交流电压,使叶片谐振振动。 藉由使叶片在散热片之间振动,从而能更换散热片之间的空气,且能高效地散热。当欲利用 压电风扇更换散热片之间的空气时,因平行地设置有多个散热片,故而,对于压电风扇,较 好的是并排地形成多个叶片,且将这些叶片插入至各散热片之间。此时,这些叶片通过自 相邻叶片的长度方向上的中间部至自由端部为止的区域内所设置的连结部而相互连结,藉 此,能抑制各叶片单体的扭转,故而能避免叶片与散热片相接触,且能获得耐久性、可靠性 较高的压电风扇。而且,因能尽量减小叶片与散热片之间的间隙尺寸,故而,能带走散热片 附近的热气,从而能高效地进行冷却。本专利技术的压电振动器藉由施加交流电压而弯曲振动,但可采用多种结构。例如,可 藉由在叶片的一端侧主面贴合单片的压电元件,从而由叶片及压电元件构成单层压电型压 电振动器。而且,亦可将向相反方向伸缩的2个压电元件粘接到叶片的两面,从而构成双层 压电型压电振动器。还可以不使用叶片,而藉由使压电元件与金属板粘接来构成压电振动 器。压电振动器伴随弯曲振动而产生的振幅本身非常小,但因安装于压电振动器上的叶片 谐振,故会使压电振动器的振幅增大若干倍。叶片可以是金属板,亦可以是树脂板。只要以 能藉由压电振动器的振动使叶片进行一次谐振的方式,来适当地设定叶片的厚度、长度、杨 氏模数等即可。压电振动器与叶片的关系可以是将多个叶片并排地连结到一个压电振动器上,亦 可并排地配置多个在一个压电振动器上连结有一个叶片的压电风扇。还可将多个叶片与基 板部设为一体,将压电元件贴合到该基板部,从而构成压电振动器。连结部可以是与叶片形 成为一体的构造,也可以形成为不同的构件。例如当连结部的刚性比叶片更高时,能进一步 有效地抑制扭转振动。而且,当使用比重大于叶片的材料来构成连结部时,会在叶片的前端 部形成重锤,从而具有重锤产生的惯性力矩变大、且使叶片的位移量增大的效果。也可以以能使叶片向与散热片的侧面平行的方向弯曲位移的方式,将叶片插入至 各散热片之间,且使叶片的长度方向上的自由端部向散热装置的外部突出,藉由连结部将 向散热装置的外部突出的叶片的长度方向上的自由端部相互连结。叶片通常在可获得最大 振幅的一次振动模式下谐振。此时,叶片前端部分的振幅会达到最大,速度也很大,故而,叶 片前端部分受到最大的空气阻力作用。因受到该空气阻力、且离开固定端,故而使叶片前端部极其容易发生扭转或扭转振动。因此,藉由在叶片的自由端部的前端部将叶片连结,从而 对抑制扭转或扭转振动极其有效。也可以在散热装置的散热片的长度方向上的中间部形成槽部,将叶片的连结部以 可自由位移的方式插入至槽部。此时,例如在叶片的中间部等形成于散热片上的槽部的位 置连结,故而,连结部不会突出至散热片的外侧,因此能节省空间。再者,此时,必须设置中 间部带有槽部的散热装置,但例如就使用Z型夹具进行安装的散热装置而言,因预先形成 有供夹具插入的槽部,故而可利用该槽部来配置连结部。如上所述,根据本专利技术,因在自叶片的长度方向上的中间部至自由端部为止的区 域内设有将多个叶片相互连结的连结部,故而,当叶片在散热片之间振动时,能防止叶片扭 转,从而能避免叶片与散热片相接触。进而,因能尽量减小叶片与散热片之间的间隙尺寸, 故而能高效地进行冷却。附图说明图1是使用本专利技术所涉及的压电风扇的空冷装置的实施方式1的立体图。图2是图1所示的压电风扇的本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:和田宽昭神谷岳
申请(专利权)人:株式会社村田制作所
类型:发明
国别省市:JP

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