[發(fā)明專利]壓電風(fēng)扇及使用壓電風(fēng)扇的空冷裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200980110105.X
• 申請日: 2009-03-13
• 公開（公告）號: CN101978171A
• 公開（公告）日: 2011-02-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 和田寬昭;神谷岳
• 申請（專利權(quán)）人: 株式會社村田制作所
• 主分類號: F04D33/00
• 分類號: F04D33/00;H01L23/36;H02N2/00
• 代理公司: 上海專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 31100
• 代理人: 張鑫;胡燁

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種通過使壓電振動器彎曲振動，來使與其連結(jié)的葉片(blade)大幅彎曲位移，從而排出散熱裝置(heat?sink)的散熱片之間的熱氣的壓電風(fēng)扇。

背景技術(shù)

近年來，作為可攜式的電子設(shè)備，隨著小型化及零件的高密度安裝化，電子設(shè)備內(nèi)部所產(chǎn)生的熱的散熱處理成為問題。作為使此類電子設(shè)備高效空冷的裝置，提出了使用壓電風(fēng)扇的空冷裝置。

專利文獻(xiàn)1中揭示了如下的散熱器：將多個可動片安裝于旋轉(zhuǎn)軸上，在發(fā)熱體的發(fā)熱部所用的隔著間隔并排設(shè)置的多個散熱片之間插入各個可動片，且使旋轉(zhuǎn)軸連續(xù)旋轉(zhuǎn)或在既定角度范圍內(nèi)擺動，藉此將冷氣送入散熱片之間，同時排出散熱片之間的熱氣。

專利文獻(xiàn)2中揭示了如下的壓電風(fēng)扇：其具有包含壓電元件的出風(fēng)振動器，且排氣口與吸氣口設(shè)于同一面。該壓電風(fēng)扇中，以夾住出風(fēng)振動器兩側(cè)的方式，設(shè)有自殼體(case)主體的開口部向內(nèi)側(cè)延伸的一對隔離壁，且各個隔離壁與殼體主體兩側(cè)部之間的開口形成為吸氣口，而被兩個隔離壁所夾著的開口形成為排氣口。

專利文獻(xiàn)1中所述的散熱器具有藉由各可動片將位于散熱片附近的熱氣強(qiáng)制性地排放至外部的功能，故而散熱效果優(yōu)良。然而，考慮到電子設(shè)備的小型化要求，若直接使用專利文獻(xiàn)1中所述的旋轉(zhuǎn)葉片方式的散熱器，則無法滿足該要求。故而，考慮使用例如專利文獻(xiàn)2中所述的小型且較輕的壓電風(fēng)扇，來取代專利文獻(xiàn)1的構(gòu)造。當(dāng)使用壓電風(fēng)扇時，其出風(fēng)能力依賴于出風(fēng)振動器中的壓電元件的位移量，但壓電元件的位移量并不如專利文獻(xiàn)1中的可動片的動作幅度大。故而，為了盡量高效地使電子設(shè)備內(nèi)部冷卻，希望兩個隔離壁間的間隔盡量接近出風(fēng)板(葉片)的寬度，即盡量減小隔離壁與葉片之間的間隙。

壓電風(fēng)扇中，由于使葉片彎曲位移而產(chǎn)生空氣流，故而，必須采用容易變形的可撓性葉片。另一方面，就高效冷卻而言，希望盡量減小葉片與兩側(cè)隔離壁(散熱片)之間的間隙尺寸。這是因為，藉由直接“除去”散熱片表面的熱邊界層，可得到促進(jìn)散熱片的散熱的效果，而且藉由減少經(jīng)過散熱片與葉片之間的間隙而流入至葉片背側(cè)的空氣，可得到增加流向風(fēng)扇前方的空氣流的效果。然而，若采用上述措施，必定會堵塞空氣容易流動之場所，故而會使作用于葉片上的空氣阻力大幅增加。

圖10中表示在散熱片50之間動作的葉片51的狀況。如實線所示，葉片51理想的是向與散熱片50的側(cè)面平行的方向位移，但若葉片51與散熱片50間的間隙較小，葉片51會一面盡量減小空氣阻力一面動作，故而如虛線所示，成為葉片51扭轉(zhuǎn)使其與散熱片50間的間隙擴(kuò)大的姿勢。圖10中表示葉片51的左側(cè)邊緣向上方扭轉(zhuǎn)、而右側(cè)邊緣向下方扭轉(zhuǎn)的情形，但根據(jù)葉片51的左右側(cè)邊緣的空氣阻力的不同，有時亦會向反方向扭轉(zhuǎn)。視情況，有時扭轉(zhuǎn)會藉由彈簧剛性而恢復(fù)，作出向本次的相反側(cè)扭轉(zhuǎn)的扭轉(zhuǎn)振動那樣的復(fù)雜動作。實際上，當(dāng)葉片為細(xì)長形時，可觀察到藉由該扭轉(zhuǎn)變形使葉片前端與散熱片相接觸。當(dāng)發(fā)生扭轉(zhuǎn)振動那樣的預(yù)料之外的振動時，會影響壓電風(fēng)扇的耐久性及可靠性，葉片與散熱片相接觸不僅會導(dǎo)致產(chǎn)生噪音，而且亦會因損傷、磨耗等而引起特性變化。

專利文獻(xiàn)1：日本專利實開平02-127796號公報

專利文獻(xiàn)2：日本專利特開2002-339900號公報

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種當(dāng)使多個葉片在散熱裝置的多個散熱片之間彎曲位移時能抑制葉片的扭轉(zhuǎn)，且耐久性、可靠性較高的壓電風(fēng)扇。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的壓電風(fēng)扇自具有隔著間隔并排設(shè)置的多個散熱片的散熱裝置排出所述散熱片之間的熱氣，其特征在于，具備藉由施加電壓而彎曲振動的壓電振動器、及藉由該壓電振動器激振且與所述壓電振動器連結(jié)或形成為一體的多個并排的葉片，在自所述葉片的長度方向上的中間部至自由端部為止的區(qū)域內(nèi)，設(shè)有將所述葉片相互連結(jié)的連結(jié)部。

將葉片連結(jié)在壓電振動器上，藉由向壓電振動器施加交流電壓，使葉片諧振振動。藉由使葉片在散熱片之間振動，從而能更換散熱片之間的空氣，且能高效地散熱。當(dāng)欲利用壓電風(fēng)扇更換散熱片之間的空氣時，因平行地設(shè)置有多個散熱片，故而，對于壓電風(fēng)扇，較好的是并排地形成多個葉片，且將這些葉片插入至各散熱片之間。此時，這些葉片通過自相鄰葉片的長度方向上的中間部至自由端部為止的區(qū)域內(nèi)所設(shè)置的連結(jié)部而相互連結(jié)，藉此，能抑制各葉片單體的扭轉(zhuǎn)，故而能避免葉片與散熱片相接觸，且能獲得耐久性、可靠性較高的壓電風(fēng)扇。而且，因能盡量減小葉片與散熱片之間的間隙尺寸，故而，能帶走散熱片附近的熱氣，從而能高效地進(jìn)行冷卻。