JPH11135973A - 冷却装置 - Google Patents

冷却装置

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JPH11135973A
JPH11135973A JP9299883A JP29988397A JPH11135973A JP H11135973 A JPH11135973 A JP H11135973A JP 9299883 A JP9299883 A JP 9299883A JP 29988397 A JP29988397 A JP 29988397A JP H11135973 A JPH11135973 A JP H11135973A
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JP
Japan
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duct
cooling device
plate
flow
resonance
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JP9299883A
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English (en)
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Yoshitsugu Torii
嘉継 鳥居
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Publication date
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    • H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W40/00—Arrangements for thermal protection or thermal control
    • H10W40/40—Arrangements for thermal protection or thermal control involving heat exchange by flowing fluids
    • H10W40/43—Arrangements for thermal protection or thermal control involving heat exchange by flowing fluids by flowing gases, e.g. forced air cooling
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S165/00—Heat exchange
    • Y10S165/908—Fluid jets

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  • Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 冷却すべき目的物に噴出流を噴出衝突させる
際に、噴出流のダクトに対する共鳴によって生じる警笛
音を防止することができる冷却装置を提供する。 【解決手段】 圧搾空気７を入力されるダクト２を備
え、ダクト２は、複数のノズル穴５を有する噴出板９
と、この噴出板９に対向し、圧搾空気７の流れを噴出板
９に向けて、圧搾空気７を複数のノズル穴５から高速気
流（噴出流）６として噴出させる対向板３とを有し、高
速気流（噴出流）６で、パワーアンプ（冷却すべき目的
物）を冷却する冷却装置において、対向板３の内面の所
定部（噴出板９に垂直な方向における複数のノズル穴５
の特定の一つと対向板３の内面の特定点との距離が、高
速気流６のダクト２に対する共鳴を生じさせる共鳴距離
に等しい場合の前記特定点を含む部分）に配置され、高
速気流（噴出流）６のダクト２に対する共鳴によって生
ずる警笛音を防止する共鳴防止板８を有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、冷却すべき目的物
を冷却する冷却装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】特開平１−１７５２９８号公報には、内
部に流入される空気を低発熱素子（例えば、メモリＩ
Ｃ）に向けて吹き出す複数のノズルが設けられた空気管
を備えた電子回路の冷却装置が開示されている。
【０００３】本発明の冷却装置は、例えば、テレビ送信
機に用いられるパワーアンプを、冷却すべき目的物とし
て冷却するために使用される。
【０００４】従来、この種の冷却装置は、流体（典型的
には圧搾空気）を入力されるダクトを備えている。この
ダクトは、複数のノズル穴を有する噴出板と、この噴出
板に対向し、前記流体の流れを噴出板に向けて、前記流
体を複数のノズル穴から噴出流（高速気流）として噴出
させる対向板とを有する。この冷却装置は、噴出流（高
速気流）で、冷却すべき目的物を冷却する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】この冷却装置では、噴
出流（高速気流）を噴出する際に、ノズル穴でジェット
騒音と呼ばれる騒音が発生することは原理的に避けられ
ない。このジェット騒音は、多くの周波数からランダム
騒音であるため、そのままではレベルの大きな雑音（ゴ
ーという音）にすぎず、不快音になるまでに致らない。
しかし、ジェット騒音に内在する周波数の一部（ピーク
周波数）がダクトと共鳴すれば、非常に不快な警笛音
（ピーという音）となる。
【０００６】このようにこの冷却装置では、噴出流（高
速気流）のダクトに対する共鳴によって警笛音を生じて
しまう。
【０００７】それ故、本発明の課題は、噴出流のダクト
に対する共鳴によって生じる警笛音を簡単な構成で防止
することができる冷却装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の第１の態様によ
れば、流体を入力されるダクトを備え、前記ダクトは、
複数のノズル穴を有する噴出板と、この噴出板に対向
し、前記流体の流れを前記噴出板に向けて、前記流体を
前記複数のノズル穴から噴出流として噴出させる対向板
とを有し、前記噴出流で、冷却すべき目的物を冷却する
冷却装置であって、前記噴出流の前記ダクトに対する共
鳴によって警笛音を生じてしまう前記冷却装置におい
て、前記対向板の内面の所定部に配置され、前記噴出流
の前記ダクトに対する共鳴によって生ずる警笛音を防止
する共鳴防止板を有することを特徴とする冷却装置が得
られる。
【０００９】更に本発明の第２の態様によれば、流体を
入力されるダクトを備え、前記ダクトは、複数のノズル
穴を有する噴出板と、この噴出板に対向し、前記流体の
流れを前記噴出板に向けて、前記流体を前記複数のノズ
ル穴から噴出流として噴出させる対向板とを有し、前記
噴出流で、冷却すべき目的物を冷却する冷却装置であっ
て、前記噴出板に垂直な方向における前記複数のノズル
穴の特定の一つと前記対向板の内面の特定点との距離
が、前記噴出流の前記ダクトに対する共鳴を生じさせる
共鳴距離に等しい場合に、前記噴出流の前記ダクトに対
する共鳴が生じ、該共鳴によって警笛音を生じてしまう
前記冷却装置において、前記特定点を含む前記対向板の
内面の所定部に配置され、前記噴出流の前記ダクトに対
する共鳴によって生ずる警笛音を防止する共鳴防止板を
有することを特徴とする冷却装置が得られる。
【００１０】前記流体は空気であっても良い。
【００１１】典型的には、前記流体は圧搾空気である。
【００１２】前記冷却装置は、圧搾空気を前記流体とし
て前記ダクトに入力するブロアを更に含んでも良い。
【００１３】また、前記目的物は電子回路であって良
い。
【００１４】典型的には、前記目的物はパワーアンプで
ある。
【００１５】
【発明の実施の形態】次に本発明の実施例について図面
を参照して説明する。
【００１６】図１を参照すると、本発明の一実施例によ
る冷却装置は、例えば、テレビ送信機に用いられるパワ
ーアンプ１を、冷却すべき目的物として冷却するために
使用される。
【００１７】この冷却装置は、流体として圧搾空気７を
入力されるダクト２と、圧搾空気７を前記流体としてダ
クト２に入力するブロア４とを備えている。
【００１８】ダクト２は、複数のノズル穴５を有する噴
出板９と、この噴出板９に対向した対向板３とを有す
る。対向板３は、圧搾空気７の流れを噴出板９に向け
て、圧搾空気７を複数のノズル穴５から高速気流（噴出
流）６として噴出させるためのものである。このときダ
クト２の形状は、圧搾空気７の入口に近い部分と入口か
ら遠い部分とでの高速気流（噴出流）６の速度を均一に
するため、図に示す様に三角形の断面形状をとることが
必要となる。このため、ダクト２においては、噴出板９
に対して対向板３を傾斜させて配置される。
【００１９】この冷却装置は、高速気流（噴出流）６を
パワーアンプ１に噴出衝突させることにより、パワーア
ンプ１を高効率で冷却する。
【００２０】以上に述べた構成では、前述したように従
来の冷却装置と同様に、高速気流（噴出流）６のダクト
２に対する共鳴によって警笛音を生じてしまう。
【００２１】図１に加えて図２をも参照して、高速気流
（噴出流）６を噴出する際に、ノズル穴５でジェット騒
音と呼ばれる騒音が発生することは原理的に避けられな
い。このジェット騒音は、多くの周波数からランダム騒
音であるため、そのままではレベルの大きな雑音（ゴー
という音）にすぎず、不快音になるまでに致らない。し
かし、ジェット騒音に内在する周波数の一部のピーク周
波数が図２の共鳴時周波数ｆ0 に一致し、このピーク周
波数がダクトと共鳴すれば、非常に不快な警笛音（ピー
という音）となる。
【００２２】換言すれば、噴出板９に垂直な方向におけ
る複数のノズル穴５の特定の一つと対向板３の内面の特
定点（図２の点ｂ）との距離ｌが、高速気流（噴出流）
６のダクト２に対する共鳴を生じさせる共鳴距離ｌ0 に
等しい（即ち、ｌ＝ｌ0 ）場合に、高速気流（噴出流）
６のダクト２に対する共鳴が生じ、該共鳴によって警笛
音を生じるのである。
【００２３】そこで、この冷却装置では、図１に示すよ
うに、前記特定点（図２の点ｂ）を含む、対向板３の内
面の所定部に、高速気流（噴出流）６のダクト２に対す
る共鳴によって生ずる警笛音を防止する共鳴防止板８が
配置される。このように警笛音を発生しているノズル穴
５に対応する対向板３の内面の所定部に共鳴防止板８を
取り付けることにより、問題のノズル穴５に関する前記
距離を共鳴距離ｌ0 から外すことによって警笛音を防止
する。
【００２４】次に図２に加えて図３をも参照して、共鳴
距離及び共鳴防止作用について詳細に説明する。
【００２５】図２に示す様に、ダクト１はノズル穴５に
対向して対向板３の内面（傾斜面）を有し、この傾斜面
中のどこかにジェット騒音中のピーク周波数に適合する
共鳴距離ｌ0 が必ず存在する。図２において傾斜面上の
点ａではノズル穴５と傾斜面との間の距離ｌ´がｌ′＜
ｌ0 であり、従って、この点ａでは共鳴は起きない。し
かし、傾斜面上の点ｂではノズル穴５と傾斜面との間の
距離ｌがｌ＝ｌ0 であり、従って、共鳴が生じ、共鳴に
よって不快な警笛音が発生する。
【００２６】本発明は、上記点ｂにおいてもこの警笛音
発生要因である共鳴を防止するために図３に示す様に、
ダクト２の対向板３の内面（傾斜面）に、厚さ数ミリの
共鳴防止板８を固定し、ノズル穴５と共鳴防止板８との
距離ｌ1 が共鳴距離ｌ0 に決して一致しないようにする
ものである。これにより、原理的に共鳴を防止すること
により、抜本的に警笛音を防止できる。
【００２７】ジェット騒音ピーク周波数ｆ［Ｈｚ］は、
νをストルーハル(Strouhal)数、ｕを高速気流（噴出
流）６の速度［ｍ／ｓ］、ｄをノズル穴５の直径［ｍ］
とすると、 ｆ＝ν・（ｕ／ｄ） （１） で表される。
【００２８】共鳴距離ｌ0 ［ｍ］は、ｃを音速［ｍ／
ｓ］、ｆを周波数［Ｈｚ］とすると、 ｌ0 ＝（１／２）・（ｃ／ｆ） （２） で表される。
【００２９】式（１）及び（２）より、高速気流（噴出
流）６の速度ｕ［ｍ／ｓ］の時の共鳴距離ｌ0 ［ｍ］
は、 ｌ0 ＝（１／２）・｛（ｃ・ｄ）／（ν・ｕ） （３） で求められる。
【００３０】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、噴
出流のダクトに対する共鳴によって生じる警笛音を簡単
な構成で抜本的に防止することができる冷却装置が得ら
れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例による冷却装置の断面図であ
る。
【図２】図１の冷却装置の共鳴防止作用を説明するため
に使用する図である。
【図３】図１の冷却装置の共鳴防止作用を説明するため
に使用するもう一つの図である。
【符号の説明】
１ パワーアンプ（冷却すべき目的物） ２ ダクト ３ 対向板 ４ ブロア ５ ノズル穴 ６ 高速気流（噴出流） ７ 圧搾空気（流体） ８ 共鳴防止板 ９ 噴出板
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１０年１２月１４日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の第１の態様によ
れば、流体を入力されるダクトを備え、前記ダクトは、
複数のノズル穴を有する噴出板と、この噴出板に対向
し、前記流体の流れを前記噴出板に向けて、前記流体を
前記複数のノズル穴から噴出流として噴出させる対向板
とを有し、前記噴出流で、冷却すべき目的物を冷却する
冷却装置であって、前記噴出流の前記ダクトに対する共
鳴によって特定周波数の警笛音を生じてしまう前記冷却
装置において、前記対向板の内面の所定部に配置され、
前記噴出流の前記ダクトに対する共鳴によって生ずる前
記特定周波数の警笛音を防止する共鳴防止板を有するこ
とを特徴とする冷却装置が得られる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００９】更に本発明の第２の態様によれば、流体を
入力されるダクトを備え、前記ダクトは、複数のノズル
穴を有する噴出板と、この噴出板に対向し、前記流体の
流れを前記噴出板に向けて、前記流体を前記複数のノズ
ル穴から噴出流として噴出させる対向板とを有し、前記
噴出流で、冷却すべき目的物を冷却する冷却装置であっ
て、前記噴出板に垂直な方向における前記複数のノズル
穴の特定の一つと前記対向板の内面の特定点との距離
が、前記噴出流の前記ダクトに対する共鳴を生じさせる
共鳴距離に等しい場合に、前記噴出流の前記ダクトに対
する共鳴が生じ、該共鳴によって特定周波数の警笛音を
生じてしまう前記冷却装置において、前記特定点を含む
前記対向板の内面の所定部に配置され、前記噴出流の前
記ダクトに対する共鳴によって生ずる前記特定周波数の
警笛音を防止する共鳴防止板を有することを特徴とする
冷却装置が得られる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２１】図１に加えて図２をも参照して、高速気流
（噴出流）６を噴出する際に、ノズル穴５でジェット騒
音と呼ばれる騒音が発生することは原理的に避けられな
い。このジェット騒音は、多くの周波数からランダム騒
音であるため、そのままではレベルの大きな雑音（ゴー
という音）にすぎず、不快音になるまでに致らない。し
かし、ジェット騒音に内在する周波数の一部のピーク周
波数が図２の共鳴時周波数ｆ0 に一致し、このピーク周
波数がダクトと共鳴すれば、非常に不快な特定周波数の
警笛音（ピーという音）となる。

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 流体を入力されるダクトを備え、前記ダ
    クトは、複数のノズル穴を有する噴出板と、この噴出板
    に対向し、前記流体の流れを前記噴出板に向けて、前記
    流体を前記複数のノズル穴から噴出流として噴出させる
    対向板とを有し、前記噴出流で、冷却すべき目的物を冷
    却する冷却装置であって、前記噴出流の前記ダクトに対
    する共鳴によって警笛音を生じてしまう前記冷却装置に
    おいて、 前記対向板の内面の所定部に配置され、前記噴出流の前
    記ダクトに対する共鳴によって生ずる警笛音を防止する
    共鳴防止板を有することを特徴とする冷却装置。
  2. 【請求項２】 前記流体が空気であることを特徴とする
    請求項１に記載の冷却装置。
  3. 【請求項３】 前記流体が圧搾空気であることを特徴と
    する請求項１に記載の冷却装置。
  4. 【請求項４】 圧搾空気を前記流体として前記ダクトに
    入力するブロアを更に含むことを特徴とする請求項１に
    記載の冷却装置。
  5. 【請求項５】 前記目的物が電子回路であることを特徴
    とする請求項１〜４のいずれかに記載の冷却装置。
  6. 【請求項６】 前記目的物がパワーアンプであることを
    特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の冷却装置。
  7. 【請求項７】 流体を入力されるダクトを備え、前記ダ
    クトは、複数のノズル穴を有する噴出板と、この噴出板
    に対向し、前記流体の流れを前記噴出板に向けて、前記
    流体を前記複数のノズル穴から噴出流として噴出させる
    対向板とを有し、前記噴出流で、冷却すべき目的物を冷
    却する冷却装置であって、前記噴出板に垂直な方向にお
    ける前記複数のノズル穴の特定の一つと前記対向板の内
    面の特定点との距離が、前記噴出流の前記ダクトに対す
    る共鳴を生じさせる共鳴距離に等しい場合に、前記噴出
    流の前記ダクトに対する共鳴が生じ、該共鳴によって警
    笛音を生じてしまう前記冷却装置において、 前記特定点を含む前記対向板の内面の所定部に配置さ
    れ、前記噴出流の前記ダクトに対する共鳴によって生ず
    る警笛音を防止する共鳴防止板を有することを特徴とす
    る冷却装置。
  8. 【請求項８】 前記流体が空気であることを特徴とする
    請求項７に記載の冷却装置。
  9. 【請求項９】 前記流体が圧搾空気であることを特徴と
    する請求項７に記載の冷却装置。
  10. 【請求項１０】 圧搾空気を前記流体として前記ダクト
    に入力するブロアを更に含むことを特徴とする請求項７
    に記載の冷却装置。
  11. 【請求項１１】 前記目的物が電子回路であることを特
    徴とする請求項７〜１０のいずれかに記載の冷却装置。
  12. 【請求項１２】 前記目的物がパワーアンプであること
    を特徴とする請求項７〜１０のいずれかに記載の冷却装
    置。
JP9299883A 1997-10-31 1997-10-31 冷却装置 Pending JPH11135973A (ja)

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DE69820569T DE69820569T2 (de) 1997-10-31 1998-10-30 Kühlgerät
EP98120573A EP0914031B1 (en) 1997-10-31 1998-10-30 Cooling apparatus
US09/184,222 US6105661A (en) 1997-10-31 1998-11-02 Cooling Apparatus

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