專利名稱：氣體噴射器、電子設(shè)備和氣體噴射方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于噴射氣體從而使加熱器所產(chǎn)生的熱量消散的氣體噴射器，配備有該氣體噴射器的電子設(shè)備以及氣體噴射方法。
背景技術(shù)：
由于PC(個(gè)人電腦)的性能提高，諸如IC(集成電路)的加熱器所產(chǎn)生熱量的增加會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題，目前已經(jīng)提出或商業(yè)化使用了多種散熱方法。一種散熱方法是通過(guò)將由諸如鋁的金屬制散熱片布置成與IC接觸，從而使熱量從IC傳送到散熱片，以進(jìn)行散熱，另一種散熱方法是，利用風(fēng)扇將諸如PC的殼體內(nèi)的熱空氣強(qiáng)制驅(qū)散，將低溫室內(nèi)空氣引導(dǎo)到加熱器周?chē)?，從而?shí)現(xiàn)散熱。另一種方法是同時(shí)使用散熱片和風(fēng)扇，由風(fēng)扇將散熱片周?chē)臒峥諝鈴?qiáng)制驅(qū)散，同時(shí)使加熱器與空氣的接觸面積更大。
遺憾的是，由諸如風(fēng)扇所產(chǎn)生的強(qiáng)制循環(huán)會(huì)在散熱片下游部分表面上產(chǎn)生溫度邊界層，導(dǎo)致熱量不能有效地從散熱片消散。為了解決該問(wèn)題，雖然增加風(fēng)扇速度從而使溫度邊界層變薄可以是一種方案，然而增加風(fēng)扇的轉(zhuǎn)動(dòng)量以便增大風(fēng)速將導(dǎo)致下述問(wèn)題，即風(fēng)扇軸承部分產(chǎn)生噪音，或來(lái)自風(fēng)扇的風(fēng)產(chǎn)生風(fēng)噪音。
在一些破壞溫度邊界層從而有效地散熱的方法中，常采用合成射流，這趨向于將例如通過(guò)使設(shè)置在腔內(nèi)的活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)空氣通過(guò)所述腔的一端上的孔噴出。由所述孔噴出的氣體被稱作合成噴流，并促進(jìn)空氣混合，從而破壞溫度邊界層，因而與公知的由風(fēng)扇強(qiáng)制循環(huán)相比，更有效地進(jìn)行散熱(參考美國(guó)專利文獻(xiàn)US6123145(圖8和上述內(nèi)容)以及日本未審專利申請(qǐng)公開(kāi)2000-223871(圖2))。
遺憾的是，由上述美國(guó)專利文獻(xiàn)US6123145所提出的技術(shù)，由于活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)所導(dǎo)致的空氣振動(dòng)作為聲波進(jìn)行傳播，從而使該聲波產(chǎn)生噪音問(wèn)題。近些年來(lái)，由于IC趨向于更高的時(shí)鐘脈沖，這將導(dǎo)致所產(chǎn)生的熱量不斷地增加，為了破壞因熱量產(chǎn)生而形成在散熱片附近的溫度邊界層，需要向IC和散熱片傳送更多數(shù)量的空氣。如果如上述專利文獻(xiàn)US6123145說(shuō)明書(shū)中圖1所示，通過(guò)在噴射氣體的設(shè)備中使鼓形圓膜(timbale)振動(dòng)，而輸送更多量的空氣，則必須通過(guò)增大振動(dòng)幅度，使噴射氣體的量增多。因而，如果鼓形圓膜的頻率在聽(tīng)得見(jiàn)的頻率帶范圍，那么鼓形圓膜也將產(chǎn)生噪音問(wèn)題。相反，在降低頻率而減少噪音的同時(shí)，氣體噴出量相應(yīng)地減少。
為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供一種氣體噴射器、配備有氣體噴射器的電子設(shè)備和氣體噴射方法，該噴射器能夠有效地使加熱器所產(chǎn)生的熱量消散，同時(shí)盡可能地抑制噪音的產(chǎn)生。
發(fā)明內(nèi)容
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的氣體噴射器包括至少一個(gè)振動(dòng)器；多個(gè)用于采用脈動(dòng)流形式噴射氣體的噴射部分，從而使振動(dòng)器的振動(dòng)允許在各個(gè)氣體噴射時(shí)產(chǎn)生的聲波彼此抵消；和第一控制裝置，用于控制振動(dòng)器的振動(dòng)頻率。
在本發(fā)明中，術(shù)語(yǔ)“彼此抵消”意味著“在聲波傳播的部分或所有區(qū)域內(nèi)，將由振動(dòng)器產(chǎn)生的聲波設(shè)置得彼此抵消”。
根據(jù)本發(fā)明，多個(gè)噴射部分噴射氣體，從而使氣體噴射時(shí)產(chǎn)生的聲波彼此抵消，因而降低了噪音。特別是由于第一控制裝置優(yōu)化該振動(dòng)器的頻率，從而在抑制噪音產(chǎn)生的同時(shí)，盡可能地增大氣體噴射量，因此有效地將加熱器的熱量消散。為了將聲波設(shè)置得使它們彼此抵消，則使它們的位相例如錯(cuò)移?？蛇x擇地，為了將聲波設(shè)置得它們彼此抵消，由該至少一個(gè)振動(dòng)器進(jìn)行間隔而形成腔室，并且振動(dòng)器振動(dòng)，從而從這些腔室交替噴出氣體。
多個(gè)噴射部分包括單獨(dú)一個(gè)殼體，該殼體包括例如多個(gè)用于噴射氣體開(kāi)口；或者可選擇地，包括多個(gè)腔室(或殼體)等，每個(gè)包括至少一個(gè)開(kāi)口。在后一種情況下，例如氣體噴射器具有下述結(jié)構(gòu)，即將至少一個(gè)振動(dòng)器設(shè)置在單獨(dú)一個(gè)殼體內(nèi)，由振動(dòng)器隔開(kāi)而在該殼體內(nèi)形成多個(gè)腔室。
根據(jù)本發(fā)明的一種模式，氣體噴射器還包括用于控制振動(dòng)器的振幅的第二控制裝置。例如通過(guò)優(yōu)化振動(dòng)器的振幅，可以獲得所希望的氣體噴射量。
根據(jù)本發(fā)明的一種模式，振動(dòng)器的最低共振頻率不大于200(Hz)。通常，在小于最低共振頻率的頻率范圍內(nèi)并表示由振動(dòng)器所產(chǎn)生聲音的聲音壓力聲波的梯度或曲線大致是彼此相同的，與振動(dòng)器無(wú)關(guān)。因而，最低共振頻率越低，則以小于共振頻率的頻率振動(dòng)的振動(dòng)器的聲音壓力被最大化。也就是，由于能夠增大振幅，因而能夠盡可能地增大氣體噴射量。同樣，由于頻率較低，所以人的聽(tīng)覺(jué)趨向于變得遲鈍，如果振動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)頻率范圍不大于200(Hz)，則能夠維持考慮到人的聽(tīng)覺(jué)的安靜特性(quietness property)。優(yōu)選地，振動(dòng)器的最低共振頻率不大于150(Hz)，使振動(dòng)器以不大于150(Hz)的頻率振動(dòng)。
根據(jù)本發(fā)明的一種模式，第一控制裝置對(duì)頻率進(jìn)行控制，從而使頻率不大于100(Hz)。由此，考慮到人的聽(tīng)覺(jué)，能夠進(jìn)一步降低噪音。特別是頻率優(yōu)選地不大于35(Hz)。
根據(jù)本發(fā)明的一種模式，振動(dòng)器具有大致沿與其振動(dòng)方向垂直的方向延伸的表面，當(dāng)該表面面積不大于70,000(mm2)時(shí)，第一控制裝置對(duì)頻率進(jìn)行控制，從而使頻率不大于100(Hz)，第二控制裝置對(duì)振幅進(jìn)行控制，從而使振幅處于1(毫米)-3(毫米)的范圍內(nèi)。這樣設(shè)定振動(dòng)器的面積從而不大于70,000(mm2)的原因是，當(dāng)試圖嵌入例如臺(tái)式電腦或膝上型電腦時(shí)，氣體噴射器的體積太大而可能無(wú)法嵌入，從而使該結(jié)構(gòu)不能實(shí)用。
在此情況下，如果頻率不大于100(Hz)并且振幅小于1毫米，那么為了獲得所希望的氣體噴射量，振動(dòng)器的表面面積必須制造得大于一定程度，因而，該結(jié)構(gòu)不適于實(shí)用。
例如，如果振動(dòng)器得表面面積為大約70,000(mm2)且振動(dòng)器在100(Hz)附近振動(dòng)，那么超過(guò)3(毫米)的振幅將導(dǎo)致振動(dòng)器具有極大慣性，從而導(dǎo)致更大的機(jī)械負(fù)荷。如果頻率不大于100(Hz)，那么為了獲得所希望的氣體噴射量，振幅優(yōu)選處于1.5(毫米)-3(毫米)的范圍內(nèi)。
同樣，特別地，由于振動(dòng)器具有大致沿與其振動(dòng)方向垂直方向延伸的表面，并且當(dāng)該表面面積不大于70,000(mm2)時(shí)，第一控制裝置對(duì)頻率進(jìn)行控制，從而使頻率不大于35Hz，第二控制裝置對(duì)振幅進(jìn)行控制，從而使振幅處于1(毫米)-5(毫米)的范圍內(nèi)，所以能夠進(jìn)一步降低噪音。當(dāng)頻率不大于35(Hz)且振幅小于1毫米時(shí)，為了獲得所希望的氣體噴射量，將在下文討論的振動(dòng)器的面積表面面積必須制造得增大至一定程度，因而，該結(jié)構(gòu)不適于實(shí)用。
例如，如果振動(dòng)器的表面面積接近70,000(mm2)且當(dāng)振動(dòng)器在35(Hz)附近振動(dòng)時(shí)，由于其大的振動(dòng)面積，所以超過(guò)5(毫米)的振幅將導(dǎo)致振動(dòng)器具有相當(dāng)大的慣性，從而導(dǎo)致大的機(jī)械負(fù)荷。當(dāng)頻率不大于35(Hz)時(shí)，振幅優(yōu)選地處于2(毫米)-5(毫米)的范圍內(nèi)，理想為從3(毫米)-5(毫米)。
根據(jù)本發(fā)明的一種模式，振動(dòng)器具有大致沿與振動(dòng)方向垂直方向延伸的表面，該表面面積處于1,500(mm2)-70,000(mm2)的范圍內(nèi)。例如，如果表面面積小于1,500(mm2)，為了獲得所希望的氣體噴射量，則頻率必須超過(guò)上述200(Hz)，這將導(dǎo)致噪音的增加，或可選擇地，振幅必須設(shè)定得例如不小于5(毫米)，因此，這種布置不適于實(shí)用。在此情況下，振動(dòng)表面的面積優(yōu)選地不小于2000(mm2)。
根據(jù)本發(fā)明的一種模式，振動(dòng)器具有大致沿與振動(dòng)方向垂直方向延伸的表面，當(dāng)由第一控制裝置驅(qū)動(dòng)的頻率、由第二控制裝置驅(qū)動(dòng)的振幅、表面面積分別設(shè)定為A(Hz)、B(mm)和C(mm2)時(shí)，A×B×C的值處于100,000(mm3/s)-10,1000,000(mm3/s)的范圍中。如果數(shù)值位于該范圍內(nèi)，則能夠獲得所希望的氣體噴射量，并能夠有效地獲得散熱過(guò)程。特別是，A×B×C的值優(yōu)選地不小于200,000(mm3/s)。這里，振動(dòng)器具有兩倍于振幅B的振幅波動(dòng)，當(dāng)振動(dòng)器包括隔膜時(shí)，該隔膜的前后表面被使用，“C”是振動(dòng)器前或后表面面積的兩倍。
根據(jù)本發(fā)明的一種模式，從各個(gè)噴射部分噴出的氣體供給至加熱器，加熱器和周?chē)h(huán)境氣體溫度之間的熱阻不大于0.7(K/W)，在距聲波聲源1(米)的位置上噪聲水平不大于30(dBA)。熱阻值也用作表示氣體噴射器的冷卻能力。噪聲水平優(yōu)選地設(shè)定得不大于25(dBA)。例如，諸如IC芯片和電阻的電子元件以及散熱翼片(散熱片)被列為加熱器，然而，上述之外的任何材料也都可作為加熱器，只要它產(chǎn)生熱量，這一點(diǎn)適用于下文所述情形。
在此情況下，包含各個(gè)噴射部分和加熱器的殼體體積不大于250(cm3)。
可選擇地，從各個(gè)噴射部分將氣體向該加熱器噴射，加熱器和周?chē)h(huán)境氣體溫度之間的熱阻不大于0.5(K/W)，在距聲波聲源1米的位置上噪聲水平不大于30(dBA)，包含各個(gè)噴射部分和加熱器的殼體體積不大于500(cm3)。
根據(jù)本發(fā)明的一種模式，相對(duì)于沿與其振動(dòng)方向垂直方向延伸的平面，振動(dòng)器具有大致對(duì)稱形狀。由于這種對(duì)稱結(jié)構(gòu)不僅允許各個(gè)聲波具有相同的振幅等，還允許作為聲波失真分量的諧波也最大程度地具有相同的振幅等，從而使噪音進(jìn)一步被降低。
根據(jù)本發(fā)明的一種模式，振動(dòng)器包括具有沿與振動(dòng)方向垂直方向延伸的表面以及相對(duì)于該表面對(duì)稱的形狀的第一振動(dòng)器；具有與第一振動(dòng)器的形狀大致相同形狀的第二振動(dòng)器，該第二振動(dòng)器設(shè)置得大致沿與第一振動(dòng)器同一方向振動(dòng)，但是與第一振動(dòng)器的方向相反。采用該結(jié)構(gòu)，即使當(dāng)振動(dòng)器具有不對(duì)稱形狀時(shí)，通過(guò)將它們?cè)O(shè)置得相互相反方向上，能夠保持整體形狀對(duì)稱。因而，分別由多個(gè)噴嘴產(chǎn)生的聲波的波形彼此最大程度地保持相同，從而改善了安靜特性。具有包括例如線圈部分和磁鐵部分的揚(yáng)聲器形狀的元件可以用作具有非對(duì)稱形狀的振動(dòng)器。
根據(jù)本發(fā)明的一種模式，各個(gè)噴射部分包括殼體，該殼體包括多個(gè)由振動(dòng)器隔開(kāi)的腔室，從而使用于噴射氣體的腔室的體積彼此基本相同。例如當(dāng)腔室具有多個(gè)開(kāi)口時(shí)，每個(gè)開(kāi)口允許每個(gè)腔室與殼體外部相通，氣體可以通過(guò)該開(kāi)口被噴出。根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)將不同腔室設(shè)置得具有相同的體積，由不同腔室所產(chǎn)生的氣體噴出量、聲音振幅等可以彼此相同，從而有效地實(shí)現(xiàn)散熱過(guò)程，并盡可能地降低噪音。在本發(fā)明的氣體噴射器中，噴射部分不具有不同的殼體，但是所有振動(dòng)器部分集中在一個(gè)單一殼體內(nèi)。振動(dòng)器可以是單個(gè)或多個(gè)，同樣適用于下述介紹。
根據(jù)本發(fā)明的一種模式，各個(gè)噴射部分包括殼體和設(shè)置在該殼體外部并用于對(duì)振動(dòng)器進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的致動(dòng)器，該殼體包括多個(gè)由振動(dòng)器隔開(kāi)并用于噴射氣體的腔室。通過(guò)將致動(dòng)器設(shè)置在殼體外部，不同腔室的體積能夠制造的最大程度地相同。如果將致動(dòng)器設(shè)置在殼體內(nèi)，致動(dòng)器的熱量可能保持在殼體內(nèi)，對(duì)該熱量進(jìn)行的保持降低了散熱能力。幸運(yùn)的是，本發(fā)明能夠避免該問(wèn)題。由此，如上所述，能夠?qū)崿F(xiàn)有效的散熱過(guò)程，同時(shí)，能夠盡可能地降低噪音。
根據(jù)本發(fā)明的一種模式，該殼體具有從外部向至少一個(gè)腔室延伸的孔部，該氣體噴射器還包括延伸穿過(guò)該孔部并固定在振動(dòng)器上的桿，以及設(shè)置在所述孔部?jī)?nèi)且用于對(duì)該桿進(jìn)行支撐的支撐部件。通過(guò)設(shè)置該支撐部件，可阻止桿偏移，從而實(shí)現(xiàn)振動(dòng)器穩(wěn)定振動(dòng)。同樣，通過(guò)設(shè)置支撐部件，例如覆蓋所述孔部并對(duì)殼體進(jìn)行密封，當(dāng)振動(dòng)器振動(dòng)時(shí)，可阻止殼體72內(nèi)的氣體從孔部泄漏。
本發(fā)明的電子設(shè)備包括至少一個(gè)加熱器；至少一個(gè)振動(dòng)器；多個(gè)用于采用脈動(dòng)流形式噴射氣體的噴射部分，從而振動(dòng)器的振動(dòng)允許分別在氣體噴射時(shí)產(chǎn)生的聲波彼此抵消；用于控制振動(dòng)器的振動(dòng)頻率的控制裝置。
根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)優(yōu)化振動(dòng)器的頻率，能夠盡可能地增加氣體噴射量，同時(shí)抑制噪音，從而有效地對(duì)加熱器的熱量進(jìn)行散熱。該電子設(shè)備包括計(jì)算機(jī)、PDA(個(gè)人數(shù)字助理)、攝像機(jī)、顯示設(shè)備、音響設(shè)備和其它的電子設(shè)備。
本發(fā)明的氣體噴射方法包括下述步驟采用脈動(dòng)流形式噴射氣體，從而至少一個(gè)振動(dòng)器的振動(dòng)允許分別由氣體噴射而產(chǎn)生的聲波彼此抵消；對(duì)振動(dòng)器的振動(dòng)頻率進(jìn)行控制。
根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)優(yōu)化振動(dòng)器的頻率，能夠盡可能地增加氣體噴射量，同時(shí)抑制噪音，從而有效地對(duì)加熱器的熱量進(jìn)行散熱。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，加熱器所產(chǎn)生的熱量被有效地消散，同時(shí)盡可能地抑制噪音。
圖1是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的氣體噴射器的透視圖。
圖2是圖1所示氣體噴射器的橫截面剖視圖；圖3是對(duì)IC芯片等進(jìn)行散熱的實(shí)例的透視圖；圖4是本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的氣體噴射器的橫截面剖視圖；圖5是沿圖4中A-A線所作的橫截面剖視圖；圖6是氣體噴射器61和散熱片的平面視圖，該氣體噴射器具有比圖4所示氣體噴射器更多量的噴嘴；圖7是本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的氣體噴射器的橫截面剖視圖；圖8A和8B示出從圖1所示氣體噴射器的不同噴嘴發(fā)出的聲波的測(cè)量結(jié)果；圖9A和9B示出從圖4所示氣體噴射器的不同噴嘴發(fā)出的聲波的測(cè)量結(jié)果；圖10是表示人類聽(tīng)覺(jué)特性的曲線圖；圖11說(shuō)明具有110Hz最低共振頻率f0的揚(yáng)聲器的聲學(xué)特性的實(shí)例；圖12說(shuō)明具有200Hz最低共振頻率f0的揚(yáng)聲器的聲學(xué)特性的實(shí)例；圖13是說(shuō)明評(píng)估值和氣體流速關(guān)系的圖表；
圖14是說(shuō)明評(píng)估值和噴射氣體流速關(guān)系的曲線圖；圖15說(shuō)明噪音水平相對(duì)于熱阻的特性；圖16是本發(fā)明另一實(shí)施例的氣體噴射器的橫截面剖視圖；圖17是圖16所示氣體噴射器的改進(jìn)方案的橫截面剖視圖。
具體實(shí)施例方式
下文將參考附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。
圖1是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的氣體噴射器的透視圖，圖2是氣體噴射器的橫截面剖視圖。
氣體噴射器1包括單獨(dú)殼體22。將振動(dòng)器25設(shè)置在殼體22內(nèi)，由振動(dòng)器25將殼體22的內(nèi)部劃分成兩個(gè)腔室22a和22b。腔室22a和22b包含例如空氣。在殼體22內(nèi)形成有多個(gè)開(kāi)口部分22c和22d，從而允許上述被劃分的腔室22a和22b分別與殼體22的外部相通。在此情況下，開(kāi)口部分22c和22d的數(shù)量彼此相同。開(kāi)口部分22c(22d)的數(shù)量可以是單個(gè)的。分別將噴嘴23和24設(shè)置在開(kāi)口部分22c和22d上，從而能夠?qū)谇皇?2a和22b內(nèi)的空氣噴出。噴嘴23等不是必需件，僅形成開(kāi)口22c等也是足夠的。
振動(dòng)器25包括隔膜27，隔膜27例如由諸如PET(聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯)膜的撓性膜狀物質(zhì)組成。振動(dòng)器25具有例如揚(yáng)聲器的結(jié)構(gòu)，并由線圈、磁鐵等(未示出)組成。振動(dòng)器25由控制部分20控制。控制部分20例如包括用于向振動(dòng)器25的線圈上施加正弦交流電壓的能量供給電路、用于控制振動(dòng)器25的波形的控制電路等。該控制電路特別用于控制電壓也就是施加在振動(dòng)器25上的電壓幅度、驅(qū)動(dòng)頻率等。
殼體22由諸如鋁的金屬或塑料等高剛度物質(zhì)制成，并具有矩形平行六面體形狀。此處所使用的殼體22包括例如由相同材料組成的開(kāi)口并具有相同形狀。
下文將介紹具有上述結(jié)構(gòu)的氣體噴射器1的操作。當(dāng)控制部分20以預(yù)定頻率驅(qū)動(dòng)振動(dòng)器25，從而使隔膜27正弦振動(dòng)時(shí)，腔室22a和22b的每個(gè)的壓力交替增加和下降?；诖耍ㄟ^(guò)開(kāi)口部分22c和22d產(chǎn)生氣流。氣流被產(chǎn)生，從而通過(guò)噴嘴23和24，氣體交替地從內(nèi)部向外部流出，并交替地從殼體22的外部流向內(nèi)部。從噴嘴23等噴出的空氣等形成合成噴流。術(shù)語(yǔ)“合成噴流”意味著產(chǎn)生這樣的噴流，從而由于來(lái)自噴嘴23等的噴氣降低了圍繞該被噴出空氣的氣壓，該被噴出空氣周?chē)臍怏w被吸到該被噴出空氣內(nèi)。換句話說(shuō)，被噴出的空氣和圍繞該被噴出空氣的氣體被合成為合成噴流。由于氣體采用脈動(dòng)流形式被噴射到上述腔室22a和22b外部，所以通過(guò)將該被噴出的空氣吹向諸如IC芯片和散熱片的加熱器，能夠有效地進(jìn)行散熱。
同時(shí)，隔膜27的振動(dòng)交替地產(chǎn)生通過(guò)噴嘴23和24的聲波，并使該聲波在空氣中傳播。由于腔室22a和22b的形狀等、開(kāi)口部分22c和22d的形狀、噴嘴23和24的形狀等分別彼此相同，噴嘴23和24所產(chǎn)生的聲波的波形彼此相同并具有相互相反的相位。因而，噴嘴23和24分別所產(chǎn)生的聲波彼此抵消，從而消除了噪音。
噴嘴23和24之間的間距d優(yōu)選設(shè)定得滿足關(guān)系d＜λ/2(其中，λ是所產(chǎn)生的聲波的波長(zhǎng))。當(dāng)滿足該關(guān)系時(shí)，噴嘴23和24等所產(chǎn)生的聲波不會(huì)出現(xiàn)最大振幅彼此增強(qiáng)的部分，從而能夠盡可能地抑制噪音的產(chǎn)生。
圖3是借助氣體噴射器1對(duì)IC芯片等進(jìn)行散熱的實(shí)例的透視圖。IC芯片50設(shè)置得與例如熱傳播器(或用作熱管的熱傳遞裝置)51接觸，將多個(gè)散熱片52固定在該熱傳播器51上。將氣體噴射器1設(shè)置成使得來(lái)自噴嘴23和24的氣體被噴向散熱片52。
IC芯片50所產(chǎn)生的熱量由熱傳播器51擴(kuò)散，并傳遞到散熱片52。由此，熱空氣停留在每個(gè)散熱片52的附近，導(dǎo)致形成溫度邊界層。因而，由例如振動(dòng)器25的振動(dòng)而從噴嘴23和24所產(chǎn)生的噴流吹向散熱片52，從而破壞所述溫度邊界層，因而有效地將IC的熱量驅(qū)散。
圖4和5是本發(fā)明另一實(shí)施例的氣體噴射器的橫截面剖視圖。圖5是沿圖4中A-A線所作的橫截面剖視圖，圖4是沿圖5中B-B線所作的橫截面剖視圖。氣體噴射器61具有下述結(jié)構(gòu)，即在殼體68內(nèi)設(shè)置有腔室62a和62b。由殼體68和設(shè)置在殼體68內(nèi)的壁69形成了腔室62a和62b。在腔室62a和62b內(nèi)分別設(shè)置有振動(dòng)器65a和65b。振動(dòng)器65a和65b中每個(gè)例如與圖1和2所示振動(dòng)器25的結(jié)構(gòu)相同。在殼體68上設(shè)置了分別與腔室62a和62b的內(nèi)部相通的噴嘴63a和63b，從而允許空氣分別從腔室62a和62b內(nèi)排出。振動(dòng)器65a和65b設(shè)置得分別堵塞設(shè)置在壁69上的開(kāi)口66a和66b。由振動(dòng)器65b在腔室62a內(nèi)使空氣振動(dòng)，從而將空氣從噴嘴63a排出。同樣，由振動(dòng)器65a在腔室62b內(nèi)使空氣振動(dòng)，從而將空氣從噴嘴63b排出。振動(dòng)器65a和65b與和圖2所示的控制部分20相同的控制部分(未示出)相連，從而被控制得例如以彼此振幅相同且位相相互反相地振動(dòng)。
由于振動(dòng)器65a和65b設(shè)置得具有彼此相同的振動(dòng)方向R，并如上所述彼此面對(duì)，所以即使當(dāng)振動(dòng)器具有與揚(yáng)聲器不對(duì)稱的形狀，也可以保持整體對(duì)稱。因而，分別由噴嘴63a和63b所產(chǎn)生的聲波的波形可以彼此最大程度地相同，從而改善了安靜特性。
該實(shí)施例的氣體噴射器61包括兩個(gè)振動(dòng)器，如果設(shè)置了偶數(shù)個(gè)振動(dòng)器，則聲波也同樣彼此消弱。
圖6是氣體噴射器61和散熱片的平面視圖，該氣體噴射器具有比圖4所示氣體噴射器更多數(shù)量的噴嘴63a和63b。氣體噴射器61相對(duì)于散熱片31設(shè)置，從而使噴嘴63a(63b)的每個(gè)面對(duì)著例如散熱片31的每個(gè)翅片件32的空氣通過(guò)部分32a。由此，散熱片31被有效地利用，從而改善了散熱效率。
圖7是本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的氣體噴射器的橫截面剖視圖。該實(shí)施例的氣體噴射器41包括板狀振動(dòng)器45以替代圖2所示振動(dòng)器25。通過(guò)將平面線圈(未示出)連接到諸如樹(shù)脂膜上而構(gòu)成振動(dòng)器45。當(dāng)控制部分40向所述線圈施加交流電壓時(shí)，通過(guò)使用例如設(shè)置在殼體22內(nèi)的磁鐵(未示出)的磁場(chǎng)，振動(dòng)器在圖中上下振動(dòng)。通過(guò)如上所述設(shè)置振動(dòng)器，通過(guò)腔22a側(cè)和22b側(cè)而獲得對(duì)稱的結(jié)構(gòu)，從而盡可能地減少噪音等。
雖然，相應(yīng)實(shí)施例的氣體噴射器1、61和41能夠降低噪音，同時(shí)如上所述能夠有效地散熱，但是完全消除所產(chǎn)生的聲音是困難的。原因如下。
1)振動(dòng)器前后側(cè)上產(chǎn)生的噪音包括具有相互不同振幅的基本分量。
2)振動(dòng)器前后側(cè)上產(chǎn)生的噪音包括位相相差180度的基本分量。
3)振動(dòng)器前后側(cè)上產(chǎn)生的噪音包括具有相互不同振幅的諧波分量(失真分量)。
4)振動(dòng)器前后側(cè)上產(chǎn)生的噪音包括位相相差180度的諧波分量。
例如，在圖1和2所示氣體噴射器1中，振動(dòng)器25的前表面面對(duì)腔室22b，振動(dòng)器25的后側(cè)(接近于致動(dòng)器)上的框架面對(duì)腔室22a。通常，由于不太考慮具有揚(yáng)聲器形狀的振動(dòng)器25的后側(cè)上的聲音壓力，所以所述框架有時(shí)具有噪音隔絕功能，后側(cè)上的聲音壓力比前側(cè)上的壓力小。換句話說(shuō)，采用該結(jié)構(gòu)，前側(cè)和后側(cè)上基本波的振幅通常彼此不同，導(dǎo)致殘留有噪音。圖8說(shuō)明根據(jù)該結(jié)構(gòu)從每個(gè)噴嘴23和每個(gè)噴嘴24所發(fā)出的聲波的測(cè)量結(jié)果，其中，上下曲線表示從圖1所示每個(gè)下噴嘴24和每個(gè)上噴嘴23所發(fā)出的聲波的測(cè)量結(jié)果。如圖8A所示，從噴嘴24所發(fā)出的聲波具有比從噴嘴23所發(fā)出的聲波更大的振幅。圖8B說(shuō)明這些聲波的合成，如圖8b所示，在基本波頻率下保留噪音。
當(dāng)使用圖4和5所示氣體噴射器61時(shí)，由于揚(yáng)聲器的單獨(dú)一個(gè)前表面和單獨(dú)一個(gè)后表面面對(duì)每個(gè)腔室，所以由設(shè)置在相應(yīng)兩個(gè)腔室62a和62b內(nèi)的每個(gè)噴嘴63a和每個(gè)噴嘴63b所發(fā)出的基本波的振幅幾乎彼此相同。在此情況下，在基本波被抵消到一定程度的同時(shí)，抵消諧波分量是不足夠的。圖9A說(shuō)明從每個(gè)噴嘴63a和每個(gè)噴嘴63b所發(fā)出的聲波的測(cè)量結(jié)果，圖9B說(shuō)明這些聲波的合成。如圖9B所示，圖中的振幅放大率比圖8B中的放大率小，同時(shí)諧波分量即圖9A所示基本波的第二和更高諧波保留，這是由于下述事實(shí)，即多個(gè)振動(dòng)器的使用導(dǎo)致它們存在各自的差異，從而阻止從每個(gè)噴嘴發(fā)出的諧波的振幅和位相彼此相同。
用于解決這些問(wèn)題的可能的防止措施是，振動(dòng)器具有盡可能對(duì)稱的結(jié)構(gòu)，盡可能僅使用單獨(dú)一個(gè)振動(dòng)器，并將腔室設(shè)置在該振動(dòng)器的兩側(cè)上。此外，其它有效的防止措施是盡可能地降低基本頻率。
圖10是說(shuō)明人類聽(tīng)覺(jué)特性的曲線圖。該曲線圖等同于參考JIS標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的響度曲線(具有A權(quán)重(A-weighted)特性)，如圖所示，當(dāng)在頻率20(Hz)-20(kHz)的范圍內(nèi)處于相同聲級(jí)時(shí)，所能聽(tīng)見(jiàn)聲級(jí)的振幅。也就是，如曲線圖所示，參考1(kHz)下的聲波，每個(gè)頻率下的聲音所能聽(tīng)見(jiàn)的該聲級(jí)的振幅。如圖所示，由相同的聲音壓力，50(Hz)下的聲音比1(kHz)下的聲音低30(dB)。由下述關(guān)系式(1)定義聲音壓力Lp(dB)Lp＝20log(p/p0) (1)其中p和p0分別表示聲壓(Pa)和基準(zhǔn)聲壓(20μPa)。
在不將頻率降低到20Hz的情況下，只要頻率接近20Hz，那么該頻率下的聲音具有足夠低的可聽(tīng)度，具有考慮該可聽(tīng)度特性的A權(quán)重特性的噪音水平非常低。同樣，基本波頻率的降低伴隨著諧波的頻率降低，從而將諧波噪音轉(zhuǎn)移到可聽(tīng)度特性的盡可能低的部分。由于降低頻率導(dǎo)致從噴嘴噴射的氣體數(shù)量下降，簡(jiǎn)單地降低頻率是不足夠的。
本發(fā)明人等所做的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了下述事實(shí)，即通過(guò)大約30Hz下的基本波，能夠獲得令人滿意的聲音減弱效果。如圖10所示，在相同的聲音壓力下，如果頻率從200(Hz)下降到100(Hz)，則噪音水平下降大約1O(dBA)，如果頻率從100(Hz)下降到30(Hz)，則噪音水平額外比100(Hz)時(shí)還下降大約20(dBA)。
從單一頻率下的聲音的觀點(diǎn)出發(fā)，在以低頻驅(qū)動(dòng)振動(dòng)器從而降低噪音水平的同時(shí)，如上所述，低驅(qū)動(dòng)頻率相應(yīng)地降低了振動(dòng)器的往復(fù)次數(shù)，導(dǎo)致通過(guò)噴嘴排出的氣體數(shù)量下降。根據(jù)該觀點(diǎn)，需要利用振動(dòng)器提供一滿意的振幅。換句話說(shuō)，考慮到諸如揚(yáng)聲器的振動(dòng)器的特性，必須獲得在諸如30(Hz)或100(Hz)的不大于200(Hz)下的聲音壓力。
圖11和12分別說(shuō)明具有110(Hz)和200(Hz)最低共振頻率f0的揚(yáng)聲器的聲學(xué)特性的實(shí)例。在比各自最低共振頻率f0高的頻率下的聲音壓力水平都是大約90(dB)。然而在比各自最低共振頻率f0低的頻率范圍內(nèi)，在相同頻率下，具有較低的最低共振頻率f0的揚(yáng)聲器的聲音壓力比具有較高的最低共振頻率f0的揚(yáng)聲器的聲音壓力大。關(guān)注例如50(Hz)的聲音壓力，具有110(Hz)共振頻率f0的揚(yáng)聲器的聲音壓力是70(dB)，具有200(Hz)共振頻率f0的揚(yáng)聲器的聲音壓力是大約62(dB)。這是由于在小于f0的頻率范圍內(nèi)，每個(gè)聲音壓力具有40(dB/dc)的放大特性。
也就是，假設(shè)揚(yáng)聲器具有相當(dāng)于根據(jù)上述每個(gè)實(shí)施例的振動(dòng)器25等的驅(qū)動(dòng)特性的特性，那么可以說(shuō)，具有較低的最低共振頻率f0的揚(yáng)聲器在低頻下具有更高的聲音壓力。更高的聲音壓力導(dǎo)致從噴嘴噴出更大數(shù)量的氣體或更大的流速。因而可以說(shuō)，包括驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的振動(dòng)器的最低共振頻率f0越低，在低頻范圍內(nèi)氣體的噴出量或流速將被增加。當(dāng)振動(dòng)器例如在30(Hz)下被驅(qū)動(dòng)時(shí)，同時(shí)最低共振頻率f0非常低并接近30(Hz)時(shí)，本發(fā)明人等所做的實(shí)驗(yàn)揭示了下述事實(shí)，采用具有大約100(Hz)的最低共振頻率f0的揚(yáng)聲器，即使在30(Hz)下被驅(qū)動(dòng)，必要的振動(dòng)器可以獲得一聲音壓力(例如振幅)。
因而，利用具有最低共振頻率f0不大于200(Hz)的振動(dòng)器是足夠的，優(yōu)選地不大于150(Hz)，更優(yōu)選地不大于100(Hz)，并在小于該相應(yīng)的最低共振頻率f0的頻率范圍內(nèi)對(duì)其進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。
增大相應(yīng)實(shí)施例的氣體噴射器1、41和61的氣體噴射量的因素如下1)振動(dòng)器的面積大；2)振動(dòng)器的振幅大；
3)振動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)頻率高。
鑒于上述因素，本發(fā)明人等設(shè)想了一評(píng)估值D，D＝A×B×C，其中，振動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)頻率、振動(dòng)器的振幅、振動(dòng)器的面積(在多個(gè)振動(dòng)器的情況下，是指總面積)被分別表示為A(Hz)、±B(mm)、C(mm2)。圖13是說(shuō)明評(píng)估值等和氣體流速關(guān)系的圖表。圖14是說(shuō)明該評(píng)估值和該噴出氣體流速關(guān)系的曲線圖。此時(shí)，可以假設(shè)流速與氣體噴出量(每單位時(shí)間的氣體運(yùn)動(dòng)量)成比例使用圖1或4所示包括32個(gè)噴嘴且每個(gè)噴嘴內(nèi)徑為3毫米的氣體噴射器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。使用商業(yè)可用揚(yáng)聲器作為振動(dòng)器，由于該揚(yáng)聲器設(shè)計(jì)成最適于在大約20(Hz)-200(Hz)范圍內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)。圖13和14表示評(píng)估值越大，則流速增加這一趨勢(shì)。
如上所述，當(dāng)通過(guò)將由氣體噴射器發(fā)出的氣體吹向散熱片，而評(píng)估散熱能力時(shí)，簡(jiǎn)單地說(shuō)，流速越高，則散熱能力越大。如圖14所示，相對(duì)于評(píng)估值D，當(dāng)其超過(guò)100,000(mm3/s)時(shí)，相應(yīng)的熱阻大約是1(K/W)，當(dāng)其超過(guò)200,000(mm3/s)時(shí)，相應(yīng)的熱阻和流速分別小于0.7(K/W)和大于4(m/s)，從而證明上述數(shù)值對(duì)于散熱設(shè)備是令人滿意的。對(duì)于公眾來(lái)說(shuō)，熱阻小于0.3(K/W)的散熱設(shè)備用于70(W)等級(jí)CPU的散熱。同時(shí)應(yīng)該認(rèn)為，由于根據(jù)設(shè)備的使用條件而確定散熱能力的規(guī)范，所以不能僅憑流速進(jìn)行評(píng)估，流速只提供粗略的確定信息。
根據(jù)JIS標(biāo)準(zhǔn)，熱阻的單位是“(m2K)/W”，由于熱阻被定義為“將兩個(gè)目標(biāo)表面之間熱差除以熱通量1(W/m2)所獲得的數(shù)值”。熱通量被定義為“每單位時(shí)間內(nèi)每單位面積傳播的熱量(熱量單位是“J”)”。在本發(fā)明中，在熱阻單位被定義為上述“K/W”的同時(shí)，不考慮上述兩個(gè)表面的“面積”的單位，也通常使用熱阻單位“K/W”。在本實(shí)施例中，例如當(dāng)加熱器和加熱器周?chē)h(huán)境氣體之間的溫差由Δt表示時(shí)，熱阻R由R＝Δt/加熱器的瓦特值來(lái)表示。
根據(jù)本實(shí)施例，能夠形成隨著直徑和振幅增加而流速增大的合成噴流。特別地，實(shí)驗(yàn)揭示了下述事實(shí)，振幅小于1毫米的揚(yáng)聲器的錐體(例如圖2所示的隔膜27)允許更高的流速，從而實(shí)現(xiàn)更高的散熱能力。如果振幅小于1毫米，為了實(shí)現(xiàn)所希望的氣體噴射量，則必須增大上述面積C，從而該結(jié)構(gòu)不適于實(shí)際使用。振幅超過(guò)1毫米越多越好，當(dāng)驅(qū)動(dòng)頻率A不大于100(Hz)時(shí)，振幅優(yōu)選為1-3毫米，當(dāng)驅(qū)動(dòng)頻率A為30(Hz)時(shí)，則振幅理想情況下不小于3毫米。
同樣，考慮到振動(dòng)器尺寸的上限，振幅優(yōu)選不大于5毫米。振動(dòng)器尺寸優(yōu)選為面積C不大于70,000(mm2)換句話說(shuō)，其孔徑(直徑)不大于300毫米。原因是如果面積超過(guò)70,000(mm2)，那么即使當(dāng)試圖嵌入臺(tái)式電腦或膝上型電腦時(shí)，氣體噴射器尺寸大，則不能嵌入，從而這種布置不適于實(shí)際使用。
當(dāng)面積C不大于70,000(mm2)時(shí)，根據(jù)下述原因，振幅設(shè)定為5毫米或小于5毫米。在此情況下，當(dāng)面積C大約為70,000(mm2)時(shí)，如果振動(dòng)器以例如35(Hz)左右的頻率振動(dòng)時(shí)，超過(guò)5毫米的振幅會(huì)導(dǎo)致振動(dòng)器具有更大慣性，從而導(dǎo)致更大的機(jī)械負(fù)荷，并且如果振動(dòng)器以100(Hz)左右頻率振動(dòng)時(shí)，超過(guò)5毫米的振幅導(dǎo)致振動(dòng)器具有更大的慣性。從而導(dǎo)致更大的機(jī)械負(fù)荷。
通過(guò)本實(shí)驗(yàn)，采用孔徑小于60毫米(面積C＝2827mm2)的揚(yáng)聲器，可獲得不大于0.5(K/W)的熱阻數(shù)值。假設(shè)如果面積C大約是上述數(shù)值的一半，則熱阻大致增加一倍。面積C大于或等于1,500(mm2)就足夠了。如果面積小于1,500(mm2)，則為了獲得所期望的氣體噴射量，頻率必須等于或大于200(Hz)，這導(dǎo)致噪音增大，或振幅必須例如等于或大于5毫米，因此該布置不適于實(shí)際使用。在此情況下，面積C優(yōu)選地小于2,000(mm2)。
通過(guò)將具有上述面積C的振動(dòng)器應(yīng)用于上述實(shí)施例所述的氣體噴射器1、41和61中，并以驅(qū)動(dòng)頻率A進(jìn)行控制，且振幅為B，則能夠?qū)崿F(xiàn)有效的散熱，并能夠降低噪音。特別是能夠獲得適于噪音水平不大于30(dBA)且熱阻不大于0.7(K/W)的散熱設(shè)備。
圖15說(shuō)明噪音水平相對(duì)于熱阻的兩種特性，其中一種特性由包括回轉(zhuǎn)葉輪的公知風(fēng)扇實(shí)現(xiàn)，另一種特性由本發(fā)明任一個(gè)實(shí)施例的氣體噴射器實(shí)現(xiàn)，該圖對(duì)它們進(jìn)行比較。這里熱阻被定義為用于加熱器的散熱片和圍繞散熱片周?chē)h(huán)境氣體之間的熱阻。如圖所示，與公知風(fēng)扇所提供的數(shù)值相比，本發(fā)明任一個(gè)實(shí)施例的氣體噴射器能夠提供熱阻和噪音水平的更優(yōu)值。
為了最小化本發(fā)明任一個(gè)實(shí)施例的氣體噴射器的尺寸，需要使用具有小孔徑的振動(dòng)器。然而根據(jù)上述評(píng)估值，小直徑是不有利的。作為防范措施，推薦使用能夠?qū)崿F(xiàn)大振幅的振動(dòng)器。根據(jù)本發(fā)明技術(shù)，相對(duì)于包括散熱片的250cc的殼體體積，在遠(yuǎn)離聲源1米的位置可以實(shí)現(xiàn)熱阻不大于0.7(K/W)，噪音水平不大于30(dBA)圖16是本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的氣體噴射器的橫截面剖視圖。圖7所示板狀振動(dòng)器45用作該實(shí)施例的氣體噴射器71的振動(dòng)器。將桿85固定在振動(dòng)器45上，還具有用于致動(dòng)振動(dòng)器45的致動(dòng)器78。將桿85插入殼體72上的孔部72a。致動(dòng)器78包括磁軛、磁鐵82、線圈84等。當(dāng)控制部分70向線圈施加交流電壓時(shí)，桿85在圖中上下運(yùn)動(dòng)，從而使振動(dòng)器45產(chǎn)生振動(dòng)。
在該實(shí)施例中，由于致動(dòng)器78設(shè)置在殼體72的外部，腔室72a和72b的各自體積能夠制造得最大限度地相同。同樣，如果將致動(dòng)器78設(shè)置在殼體72內(nèi)，那么致動(dòng)器78的熱量可能保持在腔室72a和72b內(nèi)。當(dāng)振動(dòng)器在此狀態(tài)下振動(dòng)時(shí)，包含熱量的氣流被噴出，導(dǎo)致散熱量的減小。幸運(yùn)的是，在本實(shí)施例中，可以避免這種問(wèn)題。
圖17是圖16所示氣體噴射器的改進(jìn)方案的橫截面剖視圖。作為圖16所示氣體噴射器的改進(jìn)的氣體噴射器91包括用于對(duì)桿85進(jìn)行支撐的支撐部件92。支撐部件92例如由波紋管件組成。采用該支撐部件92，可阻止桿75相對(duì)于振動(dòng)器45的振動(dòng)方向橫向偏移，從而實(shí)現(xiàn)振動(dòng)器45的穩(wěn)定振動(dòng)。同樣，當(dāng)將支撐部件92例如設(shè)置得覆蓋孔部72e并對(duì)殼體72進(jìn)行密封時(shí)，則當(dāng)振動(dòng)器45振動(dòng)時(shí)，可阻止殼體72內(nèi)的氣體從孔部72e泄漏。
本發(fā)明并不局限于上述實(shí)施例，而能夠進(jìn)行各種改進(jìn)。
例如，每個(gè)實(shí)施例的氣體噴射器包括單獨(dú)一個(gè)殼體。但是也可以具有這樣一種結(jié)構(gòu)，其中，備有多個(gè)獨(dú)立的殼體，每個(gè)殼體重設(shè)置有振動(dòng)器。在此情況下，通過(guò)控制振動(dòng)器的位相和頻率，能夠降低噪音。
在圖7所示氣體噴射器中，例如由線圈使振動(dòng)器45發(fā)生振動(dòng)時(shí)，也可以由例如壓電設(shè)備組成振動(dòng)器。在使用壓電設(shè)備時(shí)，當(dāng)微型化時(shí)，氣體噴射器特別有效。
權(quán)利要求
1.一種包括至少一個(gè)振動(dòng)器的氣體噴射器，其包括多個(gè)用于采用脈動(dòng)流形式噴射氣體的噴射部分，從而所述振動(dòng)器的振動(dòng)允許分別在氣體噴射時(shí)產(chǎn)生的聲波彼此抵消；和第一控制裝置，用于控制所述振動(dòng)器的振動(dòng)頻率。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體噴射器，還包括用于控制所述振動(dòng)器的振幅的第二控制裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體噴射器，其中，所述振動(dòng)器的最低共振頻率不大于200(Hz)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的氣體噴射器，其中，所述振動(dòng)器的最低共振頻率不大于150(Hz)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體噴射器，其中，所述第一控制裝置對(duì)頻率進(jìn)行控制，從而使頻率不大于100(Hz)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的氣體噴射器，其中，所述第一控制裝置對(duì)頻率進(jìn)行控制，從而使頻率不大于35(Hz)。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的氣體噴射器，其中，所述振動(dòng)器具有沿與其振動(dòng)方向基本上垂直的方向延伸的表面，并且當(dāng)所述表面面積不大于70,000(mm2)時(shí)，所述第一控制裝置對(duì)頻率進(jìn)行控制，從而使頻率不大于100(Hz)，所述第二控制裝置對(duì)振幅進(jìn)行控制，從而使振幅處于1(毫米)-3(毫米)的范圍內(nèi)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的氣體噴射器，其中，所述第二控制裝置對(duì)振幅進(jìn)行控制，從而使振幅處于1.5(毫米)-3(毫米)的范圍內(nèi)。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的氣體噴射器，其中，所述振動(dòng)器具有沿與其振動(dòng)方向基本上垂直的方向延伸的表面，并且當(dāng)該表面面積不大于70,000(mm2)時(shí)，所述第一控制裝置對(duì)頻率進(jìn)行控制，從而使頻率不大于35(Hz)，所述第二控制裝置對(duì)振幅進(jìn)行控制，從而使振幅處于1(毫米)-5(毫米)的范圍內(nèi)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的氣體噴射器，其中，所述第二控制裝置對(duì)振幅進(jìn)行控制，從而使振幅處于2(毫米)-5(毫米)的范圍內(nèi)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體噴射器，其中，所述振動(dòng)器具有沿與其振動(dòng)方向基本上垂直的方向延伸的表面，該表面面積處于1,500(mm2)-70,000(mm2)的范圍內(nèi)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的氣體噴射器，其中，所述振動(dòng)器的表面面積不小于2,000(mm2)。
13.根據(jù)權(quán)利要求2所述的氣體噴射器，其中，所述振動(dòng)器具有沿與其振動(dòng)方向基本上垂直的方向延伸的表面，并且其中，當(dāng)由所述第一控制裝置驅(qū)動(dòng)的頻率、由所述第二控制裝置驅(qū)動(dòng)的振幅以及所述表面面積分別設(shè)定為A(Hz)、B(mm)和C(mm2)時(shí)，A×B×C的值為100,000(mm3/s)-10,000,000(mm3/s)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的氣體噴射器，其中，A×B×C的值小于200,000(mm3/s)。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體噴射器，其中，從各個(gè)噴射部分噴出的氣體供給至該加熱器，所述加熱器與所述加熱器周?chē)鷼怏w溫度之間的熱阻不大于0.7(K/W)，在距聲波聲源1米的位置處的噪聲水平不大于30(dBA)。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體噴射器，其中，所述噪聲水平不大于25(dBA)
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的氣體噴射器，其中，包含所述各個(gè)噴射部分和所述加熱器的殼體體積不大于250(cm3)。
18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體噴射器，其中，所述振動(dòng)器具有相對(duì)于沿與其振動(dòng)方向垂直的方向延伸的表面大致對(duì)稱的形狀。
19.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體噴射器，其中，從各個(gè)噴射部分噴出的氣體供給至該加熱器，所述加熱器與所述加熱器周?chē)h(huán)境氣體溫度之間的熱阻不大于0.5(K/W)，在距聲波聲源1米的位置處噪聲水平不大于30(dBA)，包含所述各個(gè)噴射部分和所述加熱器的殼體體積不大于500(cm3)。
20.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體噴射器，其中，所述振動(dòng)器包括具有沿與其振動(dòng)方向垂直的方向延伸的表面以及相對(duì)于該表面對(duì)稱的形狀的第一振動(dòng)器；具有與所述第一振動(dòng)器的形狀基本上相同形狀的第二振動(dòng)器，該第二振動(dòng)器設(shè)置得基本上沿與所述第一振動(dòng)器相同的方向振動(dòng)，但是與所述第一振動(dòng)器的方向相反。
21.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體噴射器，其中，所述各個(gè)噴射部分包括殼體，該殼體包括多個(gè)由所述振動(dòng)器隔開(kāi)的腔室，從而使得用于噴射氣體的所述各腔室的體積基本上相同。
22.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體噴射器，其中，各個(gè)噴射部分包括殼體和設(shè)置在所述殼體外部并用于對(duì)振動(dòng)器進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的致動(dòng)器，該殼體包括多個(gè)由所述振動(dòng)器隔開(kāi)并用于噴射氣體的腔室。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的氣體噴射器，其中，所述殼體具有從其外部向至少一個(gè)所述腔室延伸的孔部，所述氣體噴射器還包括；延伸穿過(guò)所述孔部并固定在所述振動(dòng)器上從而與所述致動(dòng)器整體移動(dòng)的桿，設(shè)置在所述孔部中從而對(duì)所述桿進(jìn)行支撐的支撐部件。
24.一種包括至少一個(gè)加熱器和至少一個(gè)振動(dòng)器的電子設(shè)備，其包括多個(gè)用于采用脈動(dòng)流形式噴射氣體的噴射部分，從而所述振動(dòng)器的振動(dòng)允許分別由氣體噴射而產(chǎn)生的聲波彼此抵消；以及用于控制所述振動(dòng)器的振動(dòng)頻率的控制裝置。
25.一種氣體噴射方法，包括下述步驟采用脈動(dòng)流形式噴射氣體，從而至少一個(gè)振動(dòng)器的振動(dòng)允許分別由氣體噴射而產(chǎn)生的聲波彼此抵消；以及對(duì)所述振動(dòng)器的振動(dòng)頻率進(jìn)行控制。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種能夠有效地使發(fā)熱器所產(chǎn)生的熱量消散，同時(shí)盡可能地抑制噪音產(chǎn)生的氣體噴射器；配備有該氣體噴射器的電子設(shè)備；和氣體噴射方法。氣體噴射器(1)包括振動(dòng)體(25)。當(dāng)氣體從噴嘴(23，24)噴出并伴有從中產(chǎn)生的聲波時(shí)，氣體噴射器通過(guò)振動(dòng)體(25)的振動(dòng)將氣體噴射為脈動(dòng)流，從而使聲波彼此抵消。而且，控制部分(20)將振動(dòng)體(25)的振動(dòng)頻率控制為最優(yōu)值，從而在抑制噪音產(chǎn)生的同時(shí)，盡可能地增大氣體噴射量，因此允許發(fā)熱體有效地輻射熱量。
文檔編號(hào)F04B45/047GK1906416SQ20058000150
公開(kāi)日2007年1月31日 申請(qǐng)日期2005年2月2日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月18日
發(fā)明者石川博一, 武笠智治 申請(qǐng)人:索尼株式會(huì)社