[发明专利]压电风扇及使用压电风扇的气冷装置

说明书

技术领域

本发明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大幅弯曲位移从而出风的压电风扇装置。

背景技术

近年来，作为便携式的电子设备，随着小型化及部件的高密度化安装，电子设备内部所产生的热量的散热措施成为一个问题。作为使此类电子设备高效散热的装置，提出了使用压电风扇的气冷装置。

专利文献1中揭示了如下构造的压电风扇：具有在一对板状压电元件之间夹着并粘接金属薄板而构成的双层压电型振动器，在该双层压电型振动器的两端沿直角方向粘贴弹性薄板，用支承部夹着双层压电型振动器的中央部来进行支承并加以固定。

在采用上述构造的情况下，由于用支承部支承一个双层压电型振动器的中央部，因此，位于支承部两侧的压电振动器会发生左右对称的变形。即，当支承部的左侧发生向上凸起的变形时，右侧也发生向上凸起的变形，从而以支承部为界，左侧和右侧的重心始终在垂直于压电振动器面的方向上朝同一方向移动。因压电体的振动(重心移动)而对支承部产生反作用力，其中，由于无论是因左侧的运动所产生的反作用力，还是右侧的运动所产生的反作用力，都朝同一方向作用，因此，在支承部受到只有单侧的情况的2倍作用力的振动。其结果是导致以下问题：支承部非常容易发生振动，该振动会传递到其它部分，从而对其它部件和接点的可靠性造成不良影响。另外，在将该压电风扇用于例如排出散热器的多个散热片之间的热气的用途的情况下，压电风扇的结构变大，从而限制了其设置的位置。

专利文献2中揭示了如下的压电风扇：利用压电元件使出风振动器像团扇那样振动，从而排出散热器的多个散热片之间的热气。在这种情况下，由于采用以下构造(参照图2)：在沿反方向位移的一对压电元件之间固定出风板，使出风板从压电元件的一端侧长长地突出，并将压电元件的另一端侧固定到壳体，因此，整个压电风扇的重心将随着出风板的振动而大幅度地振动。因而，在支承压电元件的支承部将发生大幅度的振动，且作用大的力矩，该压电元件的振动将直接传递到壳体的主体，从而导致产生噪声，并损害壳体的耐久性。若通过橡胶等弹性体将压电元件固定到壳体，则虽然可以抑制振动波及到壳体，但在这种情况下，由于支承部的刚性降低，因此出风板的振幅变得极小，无法得到所希望的风量。

专利文献3中揭示了如下的送风机：并排地支承多个压电风扇，使提供给各压电风扇的交流电压的相位交替地反相。在这种情况下，由于交替地反相驱动沿宽度方向排列的压电风扇，因此，与同相驱动的情况相比，能够增大风量。然而，对于支承多个压电风扇的支承体，除了会发生重心振动以外，还作用有绕长度方向的轴、宽度方向的轴、及厚度方向的轴这三个轴的力矩。若像专利文献3那样交替地反相驱动压电风扇，且压电风扇为偶数个，则上下方向的重心振动可以相互抵消，绕宽度方向轴和绕厚度方向轴的力矩也大致抵消。然而，绕长度方向轴的力矩无法被抵消，从而对支承体施加负荷。因此，存在以下问题：支承体旋转振动，振动经由支承体而波及到其它部位，从而产生噪声。另外，所谓支承体发生振动，意味着压电风扇所产生的振动能量有一部分损失。

图13是表示专利文献3所涉及的送风机的三个轴的图。这里，为了简化说明，使用4个压电风扇101～104。图13中，X是长度方向的轴，Y是宽度方向的轴，Z是厚度方向的轴。当如箭头D1～D4所示那样彼此反相驱动压电风扇101～104时，绕Y轴和绕Z轴的力矩大致成为零，对支承体105几乎没有施加负荷。另一方面，绕X轴，第二压电风扇102、第三压电风扇103产生左旋方向的力矩ML，第一压电风扇101、第四压电风扇104产生右旋方向的力矩MR。然而，由于从X轴到第一压电风扇101、第四压电风扇104的距离大于从X轴到第二压电风扇102、第三压电风扇103的距离，因此，力矩MR大于力矩ML。由于这两个力矩的不同，导致支承体105发生旋转振动。

专利文献1：日本专利特开平2-19700号公报

专利文献2：日本专利特开2002-339900号公报

专利文献3：日本实用新型实开昭62-122199号公报

发明内容

本发明的目的在于，提供一种使用多个小型压电风扇的、能够减小因压电振动器的驱动而在支承部发生的振动的压电风扇装置。