JPH09321360A - 圧電ファン - Google Patents
圧電ファンInfo
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- JPH09321360A JPH09321360A JP8132312A JP13231296A JPH09321360A JP H09321360 A JPH09321360 A JP H09321360A JP 8132312 A JP8132312 A JP 8132312A JP 13231296 A JP13231296 A JP 13231296A JP H09321360 A JPH09321360 A JP H09321360A
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- conductive metal
- fan
- electrode
- electrodes
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D33/00—Non-positive-displacement pumps with other than pure rotation, e.g. of oscillating type
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B45/00—Pumps or pumping installations having flexible working members and specially adapted for elastic fluids
- F04B45/04—Pumps or pumping installations having flexible working members and specially adapted for elastic fluids having plate-like flexible members, e.g. diaphragms
- F04B45/047—Pumps having electric drive
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【解決手段】 圧電材４よりなる略長方形の薄板の両面
に導電金属層を形成し、この導電金属層をそれぞれ電極
５，６として、これらの電極間に電圧を印加し振動させ
る圧電素子２の２つの長辺のうちの一方を固定支持して
なる圧電ファン１において、導電金属層の少なくとも一
方に、長辺と平行に複数条の補強リブ部９…を設けたこ
とを特徴とする。 【効果】 導電金属層の少なくとも一方に、長辺と平行
に複数条の補強リブ部を設けたので、圧電素子の横方向
の剛性を向上させ、送風効率を高めることができる。
に導電金属層を形成し、この導電金属層をそれぞれ電極
５，６として、これらの電極間に電圧を印加し振動させ
る圧電素子２の２つの長辺のうちの一方を固定支持して
なる圧電ファン１において、導電金属層の少なくとも一
方に、長辺と平行に複数条の補強リブ部９…を設けたこ
とを特徴とする。 【効果】 導電金属層の少なくとも一方に、長辺と平行
に複数条の補強リブ部を設けたので、圧電素子の横方向
の剛性を向上させ、送風効率を高めることができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は圧電素子へ電圧を印
加することによる圧電素子の伸縮を利用した圧電ファン
の改良に関する。
加することによる圧電素子の伸縮を利用した圧電ファン
の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】圧電ファンに利用できる技術として、例
えば実開昭６３−１４０６６０号公報「電圧型アクチュ
エータ」が知られている。この技術は、同公報によれば
金属製中板電極１Ａ（符号は公報に記載の番号を使用し
た。）の両側に圧電素子２Ａ，２Ｂを接着した電圧型ア
クチュエータであって、金属製中板電極１Ａに多角形穴
５を多数形成したものであり、圧電ファンへの応用の研
究も進んでいる。
えば実開昭６３−１４０６６０号公報「電圧型アクチュ
エータ」が知られている。この技術は、同公報によれば
金属製中板電極１Ａ（符号は公報に記載の番号を使用し
た。）の両側に圧電素子２Ａ，２Ｂを接着した電圧型ア
クチュエータであって、金属製中板電極１Ａに多角形穴
５を多数形成したものであり、圧電ファンへの応用の研
究も進んでいる。
【０００３】図１３は従来の圧電素子を利用した圧電フ
ァンの原理図を示す。圧電ファン１００は正方形の圧電
素子１０１の一端を固定部材１０２に固定したものであ
る。圧電素子１０１は圧電材１０３と、この圧電材１０
３の両面を覆う電極１０４，１０４と、これらの電極１
０４，１０４に接続したリード線１０５，１０５からな
り、これらのリード線１０５，１０５間に交番電源１０
６を接続する。電極１０４，１０４に交番電圧を印加す
ることによって、圧電材１０３を矢印ａ，ａの如く振動
させ、矢印ｂの向きに送風をするものである。
ァンの原理図を示す。圧電ファン１００は正方形の圧電
素子１０１の一端を固定部材１０２に固定したものであ
る。圧電素子１０１は圧電材１０３と、この圧電材１０
３の両面を覆う電極１０４，１０４と、これらの電極１
０４，１０４に接続したリード線１０５，１０５からな
り、これらのリード線１０５，１０５間に交番電源１０
６を接続する。電極１０４，１０４に交番電圧を印加す
ることによって、圧電材１０３を矢印ａ，ａの如く振動
させ、矢印ｂの向きに送風をするものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】送風効率のさらなる向
上を目的とし、送風効率の高めた圧電ファンを提供する
ことにある。
上を目的とし、送風効率の高めた圧電ファンを提供する
ことにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明者らは送風効率を上げるべく縦長又は横長の
圧電ファンをそれぞれ検討する。図１（ａ），（ｂ）は
圧電ファンの送風状態を示す図である。（ａ）におい
て、圧電ファンＥの横方向長さをＢ、縦方向長さをＬと
し、これらの比をアスペクト比Ｒとすると、アスペクト
比Ｒは Ｒ＝Ｌ／Ｂ で表すことができる。すなわち、
（ａ）は横方向長さＢが短く、縦方向長さＬが長い低ア
スペクト比の圧電ファンＥを示し、圧電ファンＥが矢印
，のように振動すると、矢印に示す如く送風方向
の風と、矢印，に示す如く脇方向の風とが発生す
る。低アスペクト比の圧電ファンＥにおいては、脇方向
に逃げる風矢印，が大きく、低アスペクト比のもの
を用いようとすると脇に壁を立てる等の配慮が必要とな
る。
に、本発明者らは送風効率を上げるべく縦長又は横長の
圧電ファンをそれぞれ検討する。図１（ａ），（ｂ）は
圧電ファンの送風状態を示す図である。（ａ）におい
て、圧電ファンＥの横方向長さをＢ、縦方向長さをＬと
し、これらの比をアスペクト比Ｒとすると、アスペクト
比Ｒは Ｒ＝Ｌ／Ｂ で表すことができる。すなわち、
（ａ）は横方向長さＢが短く、縦方向長さＬが長い低ア
スペクト比の圧電ファンＥを示し、圧電ファンＥが矢印
，のように振動すると、矢印に示す如く送風方向
の風と、矢印，に示す如く脇方向の風とが発生す
る。低アスペクト比の圧電ファンＥにおいては、脇方向
に逃げる風矢印，が大きく、低アスペクト比のもの
を用いようとすると脇に壁を立てる等の配慮が必要とな
る。
【０００６】次に、（ｂ）は横方向長さＢが長く、縦方
向長さＬが短い高アスペクト比の圧電ファンＦを示し、
圧電ファンＦが矢印，のように振動すると、矢印
に示す如く送風方向の風と、矢印，に示す如く脇方
向の風とが発生する。高アスペクト比の圧電ファンＦに
おいては、低アスペクト比のものに比べ脇方向に逃げる
風矢印，が小さく、送風方向の風矢印が大きい。
しかし、高アスペクト比のものは、次に示す問題点があ
る。
向長さＬが短い高アスペクト比の圧電ファンＦを示し、
圧電ファンＦが矢印，のように振動すると、矢印
に示す如く送風方向の風と、矢印，に示す如く脇方
向の風とが発生する。高アスペクト比の圧電ファンＦに
おいては、低アスペクト比のものに比べ脇方向に逃げる
風矢印，が小さく、送風方向の風矢印が大きい。
しかし、高アスペクト比のものは、次に示す問題点があ
る。
【０００７】図２は高アスペクト比の圧電ファンの横方
向モード振動の説明図であり、圧電ファンＦは高アスペ
クト比のファンを示し、Ｂは横方向長さ、Ｌは縦方向長
さ、Ｖｂは横方向モードの振動、Ｖｌは縦方向モードの
振動を示す。高アスペクト比の圧電ファンは、横方向モ
ードの振動Ｖｂが重畳しやすく、この振動Ｖｂが重畳す
ると、送風効率が低下する。
向モード振動の説明図であり、圧電ファンＦは高アスペ
クト比のファンを示し、Ｂは横方向長さ、Ｌは縦方向長
さ、Ｖｂは横方向モードの振動、Ｖｌは縦方向モードの
振動を示す。高アスペクト比の圧電ファンは、横方向モ
ードの振動Ｖｂが重畳しやすく、この振動Ｖｂが重畳す
ると、送風効率が低下する。
【０００８】
【表１】
【０００９】表１はアスペクト比Ｒを変化させたとき
の、縦方向モード及び第１横方向モード，第２横方向モ
ードの発生する共振周波数ｆ0と変位量Ｍとを表した振
動モード解析デーダで、Ｒ＝Ｂ／Ｌ≧３．０では縦方向
モード及び第１横方向モードの共振周波数ｆ0は２５％
以内の差でかなり接近している。また、Ｒ＝Ｂ／Ｌ≦
１．５では縦方向モード及び第１横方向モードの共振周
波数ｆ0は１．７倍以上離れている。従って、アスペク
ト比Ｒ；Ｒ＝Ｂ／Ｌ≧３．０以上で第１横方向モードの
共振が顕著化すると考えられる。
の、縦方向モード及び第１横方向モード，第２横方向モ
ードの発生する共振周波数ｆ0と変位量Ｍとを表した振
動モード解析デーダで、Ｒ＝Ｂ／Ｌ≧３．０では縦方向
モード及び第１横方向モードの共振周波数ｆ0は２５％
以内の差でかなり接近している。また、Ｒ＝Ｂ／Ｌ≦
１．５では縦方向モード及び第１横方向モードの共振周
波数ｆ0は１．７倍以上離れている。従って、アスペク
ト比Ｒ；Ｒ＝Ｂ／Ｌ≧３．０以上で第１横方向モードの
共振が顕著化すると考えられる。
【００１０】以上の考察から送風方向の風が多く発生さ
せることのできる高アスペクト比の圧電ファン（表１に
おいてＣＡＳＥ５以上のファン）を用いて、横方向モー
ドの共振を抑えることで、圧電ファンの送風効率を向上
させられることを見出し、以下に示す発明に至ったもの
である。具体的に請求項１は、圧電材よりなる略長方形
の薄板の両面に導電金属層を形成し、この導電金属層を
それぞれ電極として、これらの電極間に電圧を印加し振
動させる圧電素子の２つの長辺のうちの一方を固定支持
してなる圧電ファンにおいて、導電金属層の少なくとも
一方に、長辺と平行に複数条の補強リブ部を設けたこと
を特徴とする。導電金属層の少なくとも一方に、長辺と
平行に複数条の補強リブ部を設けたので、圧電素子の横
方向の剛性を向上させ、送風効率を高めることができ
る。
せることのできる高アスペクト比の圧電ファン（表１に
おいてＣＡＳＥ５以上のファン）を用いて、横方向モー
ドの共振を抑えることで、圧電ファンの送風効率を向上
させられることを見出し、以下に示す発明に至ったもの
である。具体的に請求項１は、圧電材よりなる略長方形
の薄板の両面に導電金属層を形成し、この導電金属層を
それぞれ電極として、これらの電極間に電圧を印加し振
動させる圧電素子の２つの長辺のうちの一方を固定支持
してなる圧電ファンにおいて、導電金属層の少なくとも
一方に、長辺と平行に複数条の補強リブ部を設けたこと
を特徴とする。導電金属層の少なくとも一方に、長辺と
平行に複数条の補強リブ部を設けたので、圧電素子の横
方向の剛性を向上させ、送風効率を高めることができ
る。
【００１１】請求項２は、圧電材よりなる略長方形の薄
板の両面に導電金属層を形成し、この導電金属層をそれ
ぞれ電極として、これらの電極間に電圧を印加し振動さ
せる圧電素子の２つの長辺のうちの一方を固定支持して
なる圧電ファンにおいて、導電金属層の少なくとも一方
は固定部材から圧電材の幅方向へ延びる幹部と、この幹
部から圧電材の長手方向へ延びる枝部とからなることを
特徴とする。導電金属層の少なくとも一方は固定部材か
ら圧電材の幅方向へ延びる幹部と、この幹部から圧電材
の長手方向へ延びる枝部とからなるように構成したの
で、圧電素子の横方向の剛性を向上させ、送風効率を高
めることができる。
板の両面に導電金属層を形成し、この導電金属層をそれ
ぞれ電極として、これらの電極間に電圧を印加し振動さ
せる圧電素子の２つの長辺のうちの一方を固定支持して
なる圧電ファンにおいて、導電金属層の少なくとも一方
は固定部材から圧電材の幅方向へ延びる幹部と、この幹
部から圧電材の長手方向へ延びる枝部とからなることを
特徴とする。導電金属層の少なくとも一方は固定部材か
ら圧電材の幅方向へ延びる幹部と、この幹部から圧電材
の長手方向へ延びる枝部とからなるように構成したの
で、圧電素子の横方向の剛性を向上させ、送風効率を高
めることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を添付図に基
づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見る
ものとする。図３（ａ），（ｂ）は本発明に係る圧電フ
ァンの第１実施例の説明図を示し、（ａ）は圧電ファン
の斜視図であり、（ｂ）は（ａ）のｂ−ｂ線断面図であ
る。（ａ）に示すように、圧電ファン１は、圧電素子２
の一端を固定部材３に固定したものである。（ｂ）に示
すように、圧電素子２はＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデ
ン）等の圧電材４と、この圧電材４を覆う導電金属層で
ある電極５，電極６からなり、少なくとも一方の電極５
に長手方向に延びた補強リブ部９…（…は複数を示す、
以下同じ。）を複数条設けたものである。すなわち、圧
電ファン１は圧電材４を一層にしたユニモルフ構造の圧
電素子２を用いた高アスペクト比のファンである。電極
５と電極６との間に交番電圧（図示せず。）を加印する
と、圧電材４が伸縮することで圧電ファン１は振動し、
固定部材３と反対側に送風する。少なくとも一方の電極
５に長手方向に延びた補強リブ部９…を複数条設けたの
で、横方向モードの共振を抑え、圧電ファンの送風効率
を向上することができる。
づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見る
ものとする。図３（ａ），（ｂ）は本発明に係る圧電フ
ァンの第１実施例の説明図を示し、（ａ）は圧電ファン
の斜視図であり、（ｂ）は（ａ）のｂ−ｂ線断面図であ
る。（ａ）に示すように、圧電ファン１は、圧電素子２
の一端を固定部材３に固定したものである。（ｂ）に示
すように、圧電素子２はＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデ
ン）等の圧電材４と、この圧電材４を覆う導電金属層で
ある電極５，電極６からなり、少なくとも一方の電極５
に長手方向に延びた補強リブ部９…（…は複数を示す、
以下同じ。）を複数条設けたものである。すなわち、圧
電ファン１は圧電材４を一層にしたユニモルフ構造の圧
電素子２を用いた高アスペクト比のファンである。電極
５と電極６との間に交番電圧（図示せず。）を加印する
と、圧電材４が伸縮することで圧電ファン１は振動し、
固定部材３と反対側に送風する。少なくとも一方の電極
５に長手方向に延びた補強リブ部９…を複数条設けたの
で、横方向モードの共振を抑え、圧電ファンの送風効率
を向上することができる。
【００１３】図４（ａ），（ｂ）は本発明に係る圧電フ
ァンの第２実施例の説明図を示し、（ａ）は圧電ファン
の斜視図であり、（ｂ）は（ａ）のｂ矢視図である。
（ａ）に示すように、圧電ファン１０は、圧電素子１２
の一端を固定部材１３に固定したものである。（ｂ）に
示すように、圧電素子１２はＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニ
リデン）等の圧電材４と、この圧電材４を覆う導電金属
層である電極１５，電極１６からなり、少なくとも一方
の電極１５に圧電材４の幅方向へ延びる幹部１７と、こ
の幹部１７から圧電材４の長手方向へ延びる枝部１８…
とからなるものである。少なくとも一方の電極１５に圧
電材４の幅方向へ延びる幹部１７と、この幹部１７から
圧電材４の長手方向へ延びる枝部１８を設けたので、横
方向モードの共振を抑え、圧電ファンの送風効率を向上
することができる。
ァンの第２実施例の説明図を示し、（ａ）は圧電ファン
の斜視図であり、（ｂ）は（ａ）のｂ矢視図である。
（ａ）に示すように、圧電ファン１０は、圧電素子１２
の一端を固定部材１３に固定したものである。（ｂ）に
示すように、圧電素子１２はＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニ
リデン）等の圧電材４と、この圧電材４を覆う導電金属
層である電極１５，電極１６からなり、少なくとも一方
の電極１５に圧電材４の幅方向へ延びる幹部１７と、こ
の幹部１７から圧電材４の長手方向へ延びる枝部１８…
とからなるものである。少なくとも一方の電極１５に圧
電材４の幅方向へ延びる幹部１７と、この幹部１７から
圧電材４の長手方向へ延びる枝部１８を設けたので、横
方向モードの共振を抑え、圧電ファンの送風効率を向上
することができる。
【００１４】図５（ａ），（ｂ）は本発明に係る圧電フ
ァンの第３実施例の説明図を示し、（ａ）は圧電ファン
の斜視図であり、（ｂ）は（ａ）のｂ−ｂ線断面図であ
る。（ａ）に示すように、圧電ファン２０は、圧電素子
２２の一端を固定部材２３に固定したものである。
（ｂ）に示すように、圧電素子２２はＰＶＤＦ（ポリフ
ッ化ビニリデン）等の圧電材４と、この圧電材４を覆う
導電金属層である電極２５，２６からなる圧電素子ユニ
ット２７を接着層２８を介して２枚接合したものであ
り、電極２５と電極２５とを共通電極２５ａとし、電極
２６と電極２６とを共通電極２６ａとしたものである。
すなわち、圧電ファン２０は圧電材４を二層にしたバイ
モルフ構造の圧電素子２２を用いた高アスペクト比のフ
ァンである。
ァンの第３実施例の説明図を示し、（ａ）は圧電ファン
の斜視図であり、（ｂ）は（ａ）のｂ−ｂ線断面図であ
る。（ａ）に示すように、圧電ファン２０は、圧電素子
２２の一端を固定部材２３に固定したものである。
（ｂ）に示すように、圧電素子２２はＰＶＤＦ（ポリフ
ッ化ビニリデン）等の圧電材４と、この圧電材４を覆う
導電金属層である電極２５，２６からなる圧電素子ユニ
ット２７を接着層２８を介して２枚接合したものであ
り、電極２５と電極２５とを共通電極２５ａとし、電極
２６と電極２６とを共通電極２６ａとしたものである。
すなわち、圧電ファン２０は圧電材４を二層にしたバイ
モルフ構造の圧電素子２２を用いた高アスペクト比のフ
ァンである。
【００１５】そして、少なくとも一つの電極２５に長手
方向に延びた補強リブ部２９…を複数条設けたものであ
る。少なくとも一つの電極２５に長手方向に延びた補強
リブ部２９…を複数条設けたので、横方向モードの共振
を抑え、圧電ファンの送風効率を向上することができ
る。なお、本実施例では長手方向に延びた補強リブ部２
９…を複数条設けて横方向モードの共振を抑えたが、横
方向の剛性を向上できればよく、図４に示したように電
極２５,電極２５，電極２６又は電極２６のうち少なく
とも一つに固定部材から圧電材の幅方向へ延びる幹部
と、この幹部から圧電材の長手方向へ延びる枝部を設け
てもよい。
方向に延びた補強リブ部２９…を複数条設けたものであ
る。少なくとも一つの電極２５に長手方向に延びた補強
リブ部２９…を複数条設けたので、横方向モードの共振
を抑え、圧電ファンの送風効率を向上することができ
る。なお、本実施例では長手方向に延びた補強リブ部２
９…を複数条設けて横方向モードの共振を抑えたが、横
方向の剛性を向上できればよく、図４に示したように電
極２５,電極２５，電極２６又は電極２６のうち少なく
とも一つに固定部材から圧電材の幅方向へ延びる幹部
と、この幹部から圧電材の長手方向へ延びる枝部を設け
てもよい。
【００１６】図６（ａ）〜（ｃ）は本発明に係る圧電フ
ァンの第４実施例の説明図を示し、（ａ）は圧電ファン
の斜視図であり、（ｂ）は（ａ）のｂ−ｂ線断面図であ
り、（ｃ）は（ａ）のｃ−ｃ線断面図である。（ａ）に
示すように、圧電ファン３０は、圧電素子３２の一端を
固定部材３３に固定したものである。（ｂ）に示すよう
に、圧電素子３２はＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）
等の圧電材４と、この圧電材４を覆う導電金属層である
電極３５，３６からなる圧電素子ユニット３７を導電金
属層としてのスティフナ３８を基板とし、接着層３９，
３９を介して２枚接合したものであり、電極３５と電極
３５とスティフナ３８とを共通電極３５ａとし、電極３
６と電極３６とスティフナ３８とを共通電極３６ａとし
たものである。すなわち、圧電ファン３０は圧電材４を
二層にし、その間にばね材等のスティフナ３８を入れた
サンドイッチバイモルフ構造の圧電素子３２を用いた高
アスペクト比のファンである。
ァンの第４実施例の説明図を示し、（ａ）は圧電ファン
の斜視図であり、（ｂ）は（ａ）のｂ−ｂ線断面図であ
り、（ｃ）は（ａ）のｃ−ｃ線断面図である。（ａ）に
示すように、圧電ファン３０は、圧電素子３２の一端を
固定部材３３に固定したものである。（ｂ）に示すよう
に、圧電素子３２はＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）
等の圧電材４と、この圧電材４を覆う導電金属層である
電極３５，３６からなる圧電素子ユニット３７を導電金
属層としてのスティフナ３８を基板とし、接着層３９，
３９を介して２枚接合したものであり、電極３５と電極
３５とスティフナ３８とを共通電極３５ａとし、電極３
６と電極３６とスティフナ３８とを共通電極３６ａとし
たものである。すなわち、圧電ファン３０は圧電材４を
二層にし、その間にばね材等のスティフナ３８を入れた
サンドイッチバイモルフ構造の圧電素子３２を用いた高
アスペクト比のファンである。
【００１７】なお、スティフナ３８は、導電性金属を用
いて電極３６と電極３６とスティフナ３８とで共通電極
としたが、樹脂等の補強材を用いることもできる。この
場合は電極３６と電極３６とで共通電極を形成すればよ
い。また（ｃ）に示すように、スティフナ３８は固定部
材３３から圧電素子３７の幅方向へ延びる幹部４７と、
この幹部４７から圧電素子３７の長手方向へ延びる枝部
４８とを形成した。スティフナ３８を固定部材３３から
圧電素子３７の幅方向へ延びる幹部４７と、この幹部４
７から圧電素子３７の長手方向へ延びる枝部４８とを形
成したので、横方向モードの共振を抑え、圧電ファンの
送風効率を向上することができる。
いて電極３６と電極３６とスティフナ３８とで共通電極
としたが、樹脂等の補強材を用いることもできる。この
場合は電極３６と電極３６とで共通電極を形成すればよ
い。また（ｃ）に示すように、スティフナ３８は固定部
材３３から圧電素子３７の幅方向へ延びる幹部４７と、
この幹部４７から圧電素子３７の長手方向へ延びる枝部
４８とを形成した。スティフナ３８を固定部材３３から
圧電素子３７の幅方向へ延びる幹部４７と、この幹部４
７から圧電素子３７の長手方向へ延びる枝部４８とを形
成したので、横方向モードの共振を抑え、圧電ファンの
送風効率を向上することができる。
【００１８】次に上記サンドイッチバイモルフ構造から
なる圧電ファンを利用した送風装置について説明する。
図７は本発明に係る送風装置の分解斜視図であり、送風
装置５０はベースユニット５１と、装置本体５２と、上
部カバー５３とからなる。ベースユニット５１に装置本
体５２を収納し、この装置本体５２に上部カバー５３を
被せたものである。
なる圧電ファンを利用した送風装置について説明する。
図７は本発明に係る送風装置の分解斜視図であり、送風
装置５０はベースユニット５１と、装置本体５２と、上
部カバー５３とからなる。ベースユニット５１に装置本
体５２を収納し、この装置本体５２に上部カバー５３を
被せたものである。
【００１９】図８（ａ），（ｂ）は本発明に係る送風装
置の説明図を示し、（ａ）は送風装置の平面図であり、
（ｂ）は送風装置の側面図である。（ａ）に示すように
装置本体５２は、終端板５６と、終端電極板５７と、複
数のスペーサ５８…と、複数の圧電ファンユニット６０
…からなる。（ｂ）に示すように装置本体５２は、終端
板５６と終端電極板５７との間にスペーサ５８…を介し
て複数枚の圧電ファンユニット６０…を組込んだもので
ある。
置の説明図を示し、（ａ）は送風装置の平面図であり、
（ｂ）は送風装置の側面図である。（ａ）に示すように
装置本体５２は、終端板５６と、終端電極板５７と、複
数のスペーサ５８…と、複数の圧電ファンユニット６０
…からなる。（ｂ）に示すように装置本体５２は、終端
板５６と終端電極板５７との間にスペーサ５８…を介し
て複数枚の圧電ファンユニット６０…を組込んだもので
ある。
【００２０】図９は本発明に係る圧電ファンユニットの
分解斜視図をである。圧電ファンユニット６０は導電金
属層としてのスティフナ６１と、このスティフナ６１の
両面に貼り合わせた圧電素子６２…とからなり、スティ
フナ６１を基板として一対の圧電素子ユニット６２,６
２を数箇所に配置したものである。スティフナ６１は、
コ字形状のほそ溝６３と、このほそ溝６３に対応する複
数の切欠部６４ａ…及び角穴６４ｂ…と、これらの切欠
部６４ａ…及び角穴６４ｂ…根元である支持部６４ｃと
の組合せを複数個設けてなる。スティフナ６１に複数の
切欠部６４ａ…及び角穴６４ｂ…を設けたので圧電ファ
ンユニット６０の横方向モードの共振を抑え、このユニ
ット６０の送風効率を向上することができる。
分解斜視図をである。圧電ファンユニット６０は導電金
属層としてのスティフナ６１と、このスティフナ６１の
両面に貼り合わせた圧電素子６２…とからなり、スティ
フナ６１を基板として一対の圧電素子ユニット６２,６
２を数箇所に配置したものである。スティフナ６１は、
コ字形状のほそ溝６３と、このほそ溝６３に対応する複
数の切欠部６４ａ…及び角穴６４ｂ…と、これらの切欠
部６４ａ…及び角穴６４ｂ…根元である支持部６４ｃと
の組合せを複数個設けてなる。スティフナ６１に複数の
切欠部６４ａ…及び角穴６４ｂ…を設けたので圧電ファ
ンユニット６０の横方向モードの共振を抑え、このユニ
ット６０の送風効率を向上することができる。
【００２１】図１０は本発明に係る圧電ファンユニット
斜視図である。スティフナ６１を基板として圧電素子ユ
ニット６２…を貼り合わせ後の圧電ファンユニット６０
の状態を示す。スティフナ６１を基板として一対の圧電
素子ユニット６２,６２を貼り合わせたものそれぞれ
が、スティフナ６１の支持部６４ｃ…を固定端とした圧
電ファン６６…である。
斜視図である。スティフナ６１を基板として圧電素子ユ
ニット６２…を貼り合わせ後の圧電ファンユニット６０
の状態を示す。スティフナ６１を基板として一対の圧電
素子ユニット６２,６２を貼り合わせたものそれぞれ
が、スティフナ６１の支持部６４ｃ…を固定端とした圧
電ファン６６…である。
【００２２】図１１は図１０の１１−１１断面図であ
り、圧電ファン６６の構造を示す。圧電ファン６６はＰ
ＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）等の圧電材４と、この
圧電材４を覆う導電金属層である電極６７，６８からな
る圧電素子ユニット６２を導電金属層としてのスティフ
ナ６１を基板とし、接着層６９，６９を介して２枚接合
したものであり、電極６７と電極６７とを共通電極６７
ａとし、電極６８と電極６８とスティフナ６１とを共通
電極６８ａとしたものである。すなわち、本構造は図６
の第４実施例で示したサンドイッチバイモルフ構造の圧
電ファンの応用である。
り、圧電ファン６６の構造を示す。圧電ファン６６はＰ
ＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）等の圧電材４と、この
圧電材４を覆う導電金属層である電極６７，６８からな
る圧電素子ユニット６２を導電金属層としてのスティフ
ナ６１を基板とし、接着層６９，６９を介して２枚接合
したものであり、電極６７と電極６７とを共通電極６７
ａとし、電極６８と電極６８とスティフナ６１とを共通
電極６８ａとしたものである。すなわち、本構造は図６
の第４実施例で示したサンドイッチバイモルフ構造の圧
電ファンの応用である。
【００２３】図１２は本発明に係る送風装置の作用説明
図である。圧電ファンユニット６０…に通電すると、圧
電ファン６６…は支持部６４ｃ…を固定端として矢印
の如く振動し、矢印のように送風する。送風装置５０
は、スティフナ６１を基板とした圧電ファン６６…を多
数配置した圧電ユニット６０を複数並べたので、十分な
風量を確保できる。
図である。圧電ファンユニット６０…に通電すると、圧
電ファン６６…は支持部６４ｃ…を固定端として矢印
の如く振動し、矢印のように送風する。送風装置５０
は、スティフナ６１を基板とした圧電ファン６６…を多
数配置した圧電ユニット６０を複数並べたので、十分な
風量を確保できる。
【００２４】
【発明の効果】本発明は上記構成により次の効果を発揮
する。請求項１は、圧電材よりなる略長方形の薄板の両
面に導電金属層を形成し、この導電金属層をそれぞれ電
極として、これらの電極間に電圧を印加し振動させる圧
電素子の２つの長辺のうちの一方を固定支持してなる圧
電ファンにおいて、導電金属層の少なくとも一方に、長
辺と平行に複数条の補強リブ部を設けたことを特徴とす
る。導電金属層の少なくとも一方に、長辺と平行に複数
条の補強リブ部を設けたので、圧電素子の横方向の剛性
を向上させ、送風効率を高めることができる。
する。請求項１は、圧電材よりなる略長方形の薄板の両
面に導電金属層を形成し、この導電金属層をそれぞれ電
極として、これらの電極間に電圧を印加し振動させる圧
電素子の２つの長辺のうちの一方を固定支持してなる圧
電ファンにおいて、導電金属層の少なくとも一方に、長
辺と平行に複数条の補強リブ部を設けたことを特徴とす
る。導電金属層の少なくとも一方に、長辺と平行に複数
条の補強リブ部を設けたので、圧電素子の横方向の剛性
を向上させ、送風効率を高めることができる。
【００２５】請求項２は、圧電材よりなる略長方形の薄
板の両面に導電金属層を形成し、この導電金属層をそれ
ぞれ電極として、これらの電極間に電圧を印加し振動さ
せる圧電素子の２つの長辺のうちの一方を固定支持して
なる圧電ファンにおいて、導電金属層の少なくとも一方
は固定部材から圧電材の幅方向へ延びる幹部と、この幹
部から圧電材の長手方向へ延びる枝部とからなることを
特徴とする。導電金属層の少なくとも一方は固定部材か
ら圧電材の幅方向へ延びる幹部と、この幹部から圧電材
の長手方向へ延びる枝部とからなるように構成したの
で、圧電素子の横方向の剛性を向上させ、送風効率を高
めることができる。
板の両面に導電金属層を形成し、この導電金属層をそれ
ぞれ電極として、これらの電極間に電圧を印加し振動さ
せる圧電素子の２つの長辺のうちの一方を固定支持して
なる圧電ファンにおいて、導電金属層の少なくとも一方
は固定部材から圧電材の幅方向へ延びる幹部と、この幹
部から圧電材の長手方向へ延びる枝部とからなることを
特徴とする。導電金属層の少なくとも一方は固定部材か
ら圧電材の幅方向へ延びる幹部と、この幹部から圧電材
の長手方向へ延びる枝部とからなるように構成したの
で、圧電素子の横方向の剛性を向上させ、送風効率を高
めることができる。
【図１】圧電ファンの送風状態を示す図
【図２】高アスペクト比の圧電ファンにおける横方向モ
ード振動の説明図
ード振動の説明図
【図３】本発明に係る圧電ファンの第１実施例の説明図
【図４】本発明に係る圧電ファンの第２実施例の説明図
【図５】本発明に係る圧電ファンの第３実施例の説明図
【図６】本発明に係る圧電ファンの第４実施例の説明図
【図７】本発明に係る送風装置の分解斜視図
【図８】本発明に係る送風装置の説明図
【図９】本発明に係る圧電ファンユニットの分解斜視図
【図１０】本発明に係る圧電ファンユニット斜視図
【図１１】図１０の１１−１１断面図
【図１２】本発明に係る送風装置の作用説明図
【図１３】従来の圧電素子を利用した圧電ファンの原理
図
図
１，１０，２０，３０，６６…圧電ファン、２，１２，
２２，３２…圧電素子、４…圧電材、５，１５，２５，
３５，６７…導電金属層（電極）、６，１６，２６，３
６，６８…導電金属層（電極）、９，２９…補強リブ
部、１７，４７…幹部、１８，４８…枝部、３８，６１
…導電金属層（スティフナ）。
２２，３２…圧電素子、４…圧電材、５，１５，２５，
３５，６７…導電金属層（電極）、６，１６，２６，３
６，６８…導電金属層（電極）、９，２９…補強リブ
部、１７，４７…幹部、１８，４８…枝部、３８，６１
…導電金属層（スティフナ）。
Claims (2)
- 【請求項１】 圧電材よりなる略長方形の薄板の両面に
導電金属層を形成し、この導電金属層をそれぞれ電極と
して、これらの電極間に電圧を印加し振動させる圧電素
子の２つの長辺のうちの一方を固定支持してなる圧電フ
ァンにおいて、前記導電金属層の少なくとも一方に、長
辺と平行に複数条の補強リブ部を設けたことを特徴とす
る圧電ファン。 - 【請求項２】 圧電材よりなる略長方形の薄板の両面に
導電金属層を形成し、この導電金属層をそれぞれ電極と
して、これらの電極間に電圧を印加し振動させる圧電素
子の２つの長辺のうちの一方を固定支持してなる圧電フ
ァンにおいて、前記導電金属層の少なくとも一方は固定
部材から圧電材の幅方向へ延びる幹部と、この幹部から
圧電材の長手方向へ延びる枝部とからなることを特徴と
する圧電ファン。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8132312A JPH09321360A (ja) | 1996-05-27 | 1996-05-27 | 圧電ファン |
| US08/857,856 US5921757A (en) | 1996-05-27 | 1997-05-19 | Piezoelectric fan |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8132312A JPH09321360A (ja) | 1996-05-27 | 1996-05-27 | 圧電ファン |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09321360A true JPH09321360A (ja) | 1997-12-12 |
Family
ID=15078378
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8132312A Pending JPH09321360A (ja) | 1996-05-27 | 1996-05-27 | 圧電ファン |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5921757A (ja) |
| JP (1) | JPH09321360A (ja) |
Families Citing this family (30)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US6848631B2 (en) | 2002-01-23 | 2005-02-01 | Robert James Monson | Flat fan device |
| US7031155B2 (en) * | 2003-01-06 | 2006-04-18 | Intel Corporation | Electronic thermal management |
| US7543961B2 (en) * | 2003-03-31 | 2009-06-09 | Lumination Llc | LED light with active cooling |
| US7204615B2 (en) * | 2003-03-31 | 2007-04-17 | Lumination Llc | LED light with active cooling |
| US7556406B2 (en) * | 2003-03-31 | 2009-07-07 | Lumination Llc | Led light with active cooling |
| WO2004114520A2 (en) * | 2003-06-25 | 2004-12-29 | Technion Research & Development Foundation Ltd. | Motion imparting device |
| US20060196638A1 (en) * | 2004-07-07 | 2006-09-07 | Georgia Tech Research Corporation | System and method for thermal management using distributed synthetic jet actuators |
| US20070023169A1 (en) * | 2005-07-29 | 2007-02-01 | Innovative Fluidics, Inc. | Synthetic jet ejector for augmentation of pumped liquid loop cooling and enhancement of pool and flow boiling |
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| US7607470B2 (en) * | 2005-11-14 | 2009-10-27 | Nuventix, Inc. | Synthetic jet heat pipe thermal management system |
| US8030886B2 (en) | 2005-12-21 | 2011-10-04 | Nuventix, Inc. | Thermal management of batteries using synthetic jets |
| US8322889B2 (en) | 2006-09-12 | 2012-12-04 | GE Lighting Solutions, LLC | Piezofan and heat sink system for enhanced heat transfer |
| US7692922B2 (en) * | 2007-06-30 | 2010-04-06 | Intel Corporation | Heatsink, method of manufacturing same, and microelectronic package containing same |
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| US7946293B2 (en) * | 2008-05-28 | 2011-05-24 | R.J. Reynolds Tobacco Company | Cigarette lighter and method |
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| JP5051255B2 (ja) * | 2010-03-10 | 2012-10-17 | 株式会社村田製作所 | 圧電ファン及び冷却装置 |
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| US8363411B2 (en) | 2011-03-18 | 2013-01-29 | Eldon Technology Limited | Passive, low-profile heat transferring system |
| US8619427B2 (en) | 2011-03-21 | 2013-12-31 | Eldon Technology Limited | Media content device chassis with internal extension members |
| US9047492B2 (en) | 2011-03-22 | 2015-06-02 | Echostar Uk Holdings Limited | Apparatus, systems and methods for securely storing media content events on a flash memory device |
| US8681495B2 (en) | 2011-03-29 | 2014-03-25 | Eldon Technology Limited | Media device having a piezoelectric fan |
| US9317079B2 (en) | 2011-03-29 | 2016-04-19 | Echostar Uk Holdings Limited | Media content device with customized panel |
| US8638199B2 (en) | 2011-03-29 | 2014-01-28 | Eldon Technology Limited | Apparatus, systems and methods for power line carrier data communication to DC powered electronic device |
| US10744295B2 (en) | 2015-01-13 | 2020-08-18 | ResMed Pty Ltd | Respiratory therapy apparatus |
| TWM521322U (zh) * | 2015-12-18 | 2016-05-01 | Xian-Qin Su | 散熱裝置及其擺動結構 |
| CN107178488A (zh) * | 2017-06-26 | 2017-09-19 | 西安交通大学 | 一种基于pvdf压电薄膜的双向无阀微流泵及其制备方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US4780062A (en) * | 1985-10-09 | 1988-10-25 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Piezoelectric fan |
| JPS63140660A (ja) * | 1986-11-29 | 1988-06-13 | Hitachi Ltd | 超電導回転機 |
| US4923000A (en) * | 1989-03-03 | 1990-05-08 | Microelectronics And Computer Technology Corporation | Heat exchanger having piezoelectric fan means |
-
1996
- 1996-05-27 JP JP8132312A patent/JPH09321360A/ja active Pending
-
1997
- 1997-05-19 US US08/857,856 patent/US5921757A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5921757A (en) | 1999-07-13 |
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