[发明专利]声冷却系统的主动控制

说明书

技术领域

本发明涉及一种共振冷却系统，即，使之共振从而造成可引导向待冷却物体的脉动空气流的冷却系统。

背景技术

在例如通过声共振系统来冷却电部件的地方使用目前的技术。这种系统的最重要部件是声换能器，例如，压电元件、PVDF(聚偏二氟乙烯)材料、扬声器或任何其它的电磁或静电换能器。当换能器连接到共振器(诸如开放的共振管道或管或者亥姆霍兹共振器)时，产生脉动空气流。

出于冷却的目的，在诸如电子线路和系统中或在发光装置中使用这种空气流。与采用更常规的冷却技术所获得的空气层流相比，在冷却方面，脉动空气流动更为有效。

声共振冷却器的有用输出为在共振器出口的湍流。这实现实际冷却。但不可避免地也会存在某些残余的或多或少周期性的空气流动，我们将这些空气流动感知为声音或更具体地为噪声。

US-6,625,285公开了一种具有降低噪声功能的声冷却系统。该冷却系统具有温度和压力传感器，该温度和压力传感器提供输入值来驱动作为冷却器的声驱动器。当操作系统并使装置冷却时，产生噪声，该噪声被麦克风探测到。然后，所探测到的噪声用于确定扬声器的驱动参数，使扬声器产生声音来消除该系统所产生的噪声。

发明内容

本发明的目的在于提供上述技术和现有技术的一种改进。

特定目的在于提供一种声冷却系统，其可有效地冷却温热物体同时仍将系统的噪声水平保持在较低水平。

因此，提供一种声冷却系统，其包括第一换能器和第二换能器，该第一换能器适于通过产生声波来进行冷却，该第二换能器也适于通过产生声波来进行冷却。信号处理单元适于产生消除信号，该消除信号用于消除由声冷却系统所产生的噪声，且该第二换能器适于将消除信号转换成至少部分地消除噪声的声音。

本发明的冷却系统是有利的，因为在不需要装入任何复杂的噪声降低机构的情况下降低了噪声。相反地，由也执行冷却的部件执行噪声消除。优选地，在流体中产生用于相应换能器的声波，且优选地噪声被完全消除。

声冷却系统可包括噪声探测器，该噪声探测器适于探测由声冷却系统所产生的噪声，所述噪声探测器向信号处理单元提供所探测的噪声信号，这是有利的，因为可实现自适应噪声消除。

信号处理单元可适于产生预定消除信号，这是有利的，因为可采用更简单的冷却系统。

每个换能器可包括共振器，这是有利的，因为这使每个脉动空气流动可获得所希望的共振。

第二换能器可由对激励第一换能器的信号进行非线性处理而得到的信号来激励，这提供了操控换能器的非线性度的可能性，即，有可能消除具有在第一换能器驱动值的基频谐波信号成份的噪声。

第二换能器的驱动功率基本上对应于第一换能器的驱动功率，这提供了对第二换能器简单且有效的控制。应了解，驱动功率是用于产生由换能器所施加的冷却的功率。

共振器可在基本上平行的方向延伸，或者共振器可被布置成相应开口朝向基本上相反方向，以提供冷却系统的通用和灵活配置。

根据本发明的另一方面，提供一种用于驱动声冷却系统的方法，该方法包括以下步骤：由适于冷却的第一换能器产生声波；由适于冷却的第二换能器产生声波；由信号处理单元产生消除信号，该消除信号用于消除由声冷却系统所产生的噪声；以及，由所述第二换能器将消除信号转换成至少部分地消除噪声的声音。

该方法还可包括以下步骤：由噪声探测器来探测由声冷却系统所产生的噪声。

该方法还可包括以下步骤：向信号处理单元提供预定消除信号。

本发明的方法还可包括以下步骤：利用相应共振器来从每个换能器引导声波。

应当指出的是本发明的方法可结合上文所述的与本发明的冷却系统相关联的特征中的任何特征，且具有相同的相应优点。当然，由换能器所产生的声音可具有任何合适的频率。

附图说明

现将参考示意性附图以举例说明的方式来描述本发明的各实施例，在附图中：

图1是根据第一实施例的冷却系统的示意图；以及

图2是根据第二实施例的冷却系统的示意图。

具体实施方式

图1说明了带有两个换能器3、4的声冷却系统1。每个换能器3、4产生用于冷却的声波且具有带相应开口10、11的相应声共振器7、8。在图1的实施例中，共振器7、8被放置成彼此平行。信号发生器13向第一换能器3发送正弦驱动信号S1，并经由非线性电路14和信号处理单元6向第二换能器发送相同信号S1。