JPS60187799A - 圧電フアン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、圧電ファンに関し、特に電子機器の冷月１な
らびに空気その他の気体の黴最導入などに用いられる圧
電ファンに関りる。

〔従来技術〕

電動り−９回転式ファンの代りに、最近では、電子機器
などのエアベンチレージコン用としで、圧電ファンが用
いられるようになつＣいる。

圧電ファンは、第１図および第２図に図示のごとく、電
極１ａをそれぞれ両面に凝りだ一対の圧電素子１の間の
振動板２を、王の先端が圧電素子１の一端より延長して
突出するように挟持され、かつ圧電素子１の他端を支持
板３．４で保持して構成したものであり、電４＠ｌａ間
に交流信号を印加することにより、振動板２が振動し、
凪を起づ−ようになっている。）−ビ市素子１の一端か
ら振動板を突出さけ延長部２ａが形成せられているので
、これにより送風能力が高められている。

以上の従来の圧電ファンにおいては、振動板２は、その
基本周波数の振動の他に、かなり高い周波数の振動をも
含んで動作するため、騒音の問題が生じている。さらに
＋！ｉ１ｍを高めるために、振動板２の１９さを厚くり
ると振動板の共振動周波数が昌くなりかつ音圧も高くな
る。これにより騒音が＾められることになる。通常圧電
ファンの動作周波数は、数＋１−１２から数百）４Ｚの
範囲であり、この範囲Ｃは、周波数が＾い稈人間の聴感
感度が高くなるので、以上のごとく振動板２のＩ”ｌさ
を厚くして、ＩＩＩｆＦｌ、を多く】ることは好ましく
ない。

〔発明の目的〕

本弁明は、上記欠点を解消するものであり、比較的多量
のｆｆ１ｌを発生するにもかかわらず、高周波振動を低
減さけた圧電ファンを提供覆ることである。

１なわち本発明によれば、両面に電極を設【ノた一対の
板状圧電素子と、これら圧電素子間に挟持された振動板
と、この一対の板状圧電素子を一端で保持層る保持装置
と、上記一対の板状圧電素子の他端から外方に延在Ｊる
ように上記振動板を設【ノた延長部と、上記一対の板状
圧電素子の電極に交流信号を印加し、これら圧電素子を
振動させる駆動装置とをイ４りる圧電ファンにおいて、
上述延長部分に慣性質量を設ｉプＣなる圧電ファンが提
供される。

具体的には、例えば上記ｉｌｌ性質ｔＪ１は、」ニ記延
艮部分の一部の厚さを厚くすることで得られる。このよ
うに撮動板の延■４部に慣１１質ＩＩを与えることによ
り、共振周波数が低くでき、しかし−（振幅は増大りる
ので、Ｉｌｌ　ｆｆｉ自体は大きく減少りることなく騒
音を低減させることができる。

〔実施例〕

本発明を以下に実施例の形で、第３図から第１１図を参
照して、詳細に説明づる。

まず第３図から第５図を参照しで、本弁明の第１実施例
を説明りる３゜ 参照番号１で承り、例えばジルコン酸ヂタン酸鉛（Ｐ　
Ｚ　Ｔ　）磁器製の）圧電素子の両面には、印刷、メッ
キ蒸着などの手段にて、Ａ！１．Ｎｉ、へ１等の導電金
属製の諌股状電４！！！１　ａが６色されＣいる。

以上の圧電素子１を一対として、その間に振動板２を挟
持さけて、接着剤を用いて一体に結゛合してファン部材
を構成づ−る。振動板２は一対の圧電素子１の一端から
突出し、延長部２ａが形成ぼられている。この延長部２
ａの先端部にその両面に補強板２］）が接着剤で接合さ
れ−（゛いる。補強板２ｂの材料はコバール、Ａ１Ｃｌ
３等の金属祠１１の他にボリエチレン゛テレフタラ−１
・等の樹脂月利製としても良い。

上記ファン部材は、延長部分２ａど反対側の端部に６３
いて金属製支持板３．４で挟持し、ネジ６で締めつり（
クースフに固定りる。支持板３，４は、端子を兼用して
おり、各圧電素子１の外側電極１ａ＋、：電気的に接続
されている。ざらに撮動板２は、各圧電素子１の内側電
極１ａに電気的に接続されており、かつ振動板２の後端
部づなわち延長部２ａと反対側の端部にリード線５がハ
ンダ等で接合されＣいる。

これら支持板３．４とリード線５とは駆動装置（図示Ｕ
ず）に電気的に接続されている。

以上の構成の第１実施例の作動を説明する。駆動装置よ
りリードｍｓと支持板３．４の間に交流信号を印加りる
と、＋ｉ−電累子１は、突印１１）の方向に分極されて
、圧電素子１が屈曲振動りる。交流信号を適当に設定し
て振動板２の延長部２ａとその補強板２ｂとの構成体が
強振して、大きな振幅が１ｑられる。このｌＮｉ勅にに
つ−〔空気の流が励起される。

第６図に圧電ファンの振動周波数と騒音との関係を示す
。太線（・承り曲線（Ｂ）は、本実施例の圧電ファンの
特性を示し、細線Ｃ示り曲線（Δ）は、従来の圧電ファ
ンの特性を示り一７土図Ｊ：す、従来の１」−電フアン
にｄ３いては、基本周波数の振動による騒音の曲に、高
周波数の振動にＪ、る騒音が顕＠ぐある。これにスＪ　
ｔ、　Ｔ　、本弁明の圧電ファンでは、補強２ｂにより
畠周波の振動が減少し騒音が低下している。又振動板２
の延長部２ａに補強板２ｂを設けＴあるため、これが慣
性質量となり、共振周波数が低下し、名１ｉ−が低下す
る。この低下した共振周波数は、人間の聴感感劇の低い
領域となり、かつ音圧も低下しているのでｊｉｉ音を低
減させることができる。

補強板２１）を設りたことにより周波数が低下づるもの
の、振幅が増入りるので、風量が？’ｒしく低下するこ
とはない。

実験 発明者等は、以下の実験をｔ＋なって、本発明の圧電フ
ァンにつぎ評価した。

第５図に示づ圧電ファンを溝成し、すなわら全長２７．
５ｍｍ、幅２２１１１ｍ、板厚０．２ｍｍのＰＺＴ製汁
電素子１の間に、全長５５．０ｍｍ、幅２２１Ｔ１ｍ、
板厚０．１ｍｍのコバール製振動板２を、圧電素子１か
５２２．５ｍｍ突出しで延長部２ａが構成されるように
挟持し、延長部２ａの先端部に、長さ１２ｍＩ！１．幅
２２ｍｍのポリエチレンテレフタクー１〜製補強板２１
）をはり合せて構成した。

以上の構成に８３いて、補強板２ｂの厚さを変えて、圧
電ファンの騒音およびｒｉｕｔｉの変化について検討し
た。その結果を第７図および第８図に示づ。

なＪ３、圧電ファンの前方ｉＱｃｍの所において、騒音
の測定を行つＣいる。

第７図に、補強板２ｂの板厚と騒音の関係および第８図
に補強板２ｂの板厚と風量の（ν１係を示している。

第７図より騒音は、補強板２１）をＩ！ｊｆ　＜　する
に従つ°Ｃ低下していることがｌ！ｌ！　ｉｆｆされる
。

補強板２時を１１ノく４るにつれてＩ！ｉ、ｌ司はイ１
（下するが、著しい１１（下はなく、わずかな低下であ
る。

第７図および第８図は、補強板２ｂの取付ｃ〕位置につ
いては、振動板の延長部２ａの先端とづるのが最適Ｃあ
るが、延長部２ａのいり゛れの位１Ｎとしても効果があ
るものである。

第９図は、本発明の第２実施例を示りｂのであり、第１
実施例においでは、振動板２と振動板延長部２ａとは、
一体なものとしｌこが、本実施例においては、別体とな
し、延長部２ａを圧１を素子１の先端に嵌め込んだもの
である。この延長部２ａの材質は、金属・樹脂等とりる
と良い。

第１０図は木工し明の第３実施例を示リムので、振動板
２と振動板延長部２ａは樹脂製一体形となし、振動板２
を電仲板ＩＣ間に挟持し一ζ、圧電素子１間に組込ｌυ
だものであり、この電極板ＩＣと電極１ａとを礎通りる
Ｊ：うにしＩこものである。

第１１図は、本発明の第４実施例を示１もので、振動板
２と、振動板延長部２ａが一体℃゛あるとともに、延長
部２ａを設（）た補強板２ｂも一体とじノζものである
。このような構成の振動板は、成形切削加工等ｅ容劾に
製造することがＣきる。

本発明を実施例の形で説明したが、本発明は、上記実施
例に限定されず、特許請求の範囲の項に記載される範囲
内で゛様々に変更可能である。

〔発明の効果〕

従来の圧電ファンは、高周波数の不快な騒音を発生Ｊる
ものであったが、本発明の構成により高周数騒音がほと
んど除去され、しかしてｆｆｌ量のほとんど無音の圧電
ファンを提供りることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来の圧電ノ）７ンの透視図を示１図。 第２図は、第１図の圧電ファンの上面図を示１図。 第３図は、本発明の第１実施例である圧電ファンの透視
図を承り図。 ｆ３４図は、第３図の１］］電ツノ′ンの−に面図を示
１図。 第５図（；１、第３図の圧電−ノアンを組込／Ｌｌだ１
を宙ファン組立体の上面図を示１図。 第６図は、ｊ１電ファンの１４１１を示リグラフ。 第７図および第８図は、第３図の圧電ファンについ（の
実験′Ｆ！１宋をｊ１ζり図、。 第９図から第１１図は、本発明の第２、第３、第４実施
例を上面図で示りＩＭＩ　。 １・・・圧電素子、ｌａ、ｌｃ・・・電極、２・・・振
動板、２ａ・・・振動根延１！　７４！（，２ｂ・・・
補強板、３．４・・・支持様、５・・・リート線、６・
・・ネジ、７・・・ケース。 代Ｊｊｐ人　浅　４１　皓 第１図 児２図 児３閃 筒　ａ　数ＩＨｚ） 鷺９図 乙 馬１０図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　両面ど電極（１ａ）を設（プた一対の板状圧電
   素子（１）と、該一対の板状圧電素子（１）の間に挟持
   された振動板（２）と、該一対の板状圧電素子（１）を
   その一端で保持する保持装置（３，４）と、該一対の板
   状圧電素子（１）の他端から外方に延在する前記振動板
   （２）の延長部（２ａ）と、該一対の板状圧電素子（１
   ）の電極（１ａ）に交流信号を印加し、該圧電素子（１
   ）を振動させる駆動装置とを有りる圧電ファンにおいて
   、 前記延長部分（２ａ）に慣性質ｍ（２ｔｉ＞を設けたこ
   とを特徴とする圧電ファン。 （２、特許請求の範囲の第１項に記載の圧電ファンにお
   いて、前記慣性質！（２ｂ）は、振動板（２）の延長部
   （２ａ〉の一部の厚みを増大させたことを特徴とする圧
   電ファン。 （３）　特許請求の範囲の第２項に記載の圧電ファンに
   おいて、前記振動板〈２）と前記振動板延長部（２ａ）
   は、別体とされ、前記一対の圧電素子（１）の先端に該
   振動板延長部（２ａ）が勘合されていることを特徴とす
   る圧電ファン。 （４）　特許請求の範囲の第２項あるいは第３項のいず
   れか一項に記載の圧電ファンにおいて、前記振動板延長
   部（２ａ）の先端に補強板（２ｂ　）を接合して前記厚
   さを増大させていることを特徴とする圧電ファン。 （５）　特許請求の範囲の第４項に記載の圧電ファンに
   おいて、前記振動板（２）は、合成樹脂板であり、該合
   成樹脂板の両面に電極を設けたことを特徴どする圧電フ
   ァン。 （６）　特許請求の範囲の第４項および第５項に記載の
   圧電ファンにおいて、前記補強板（２ｂ）と前記振動板
   延長部（２ａ〉とは一体的に成形したことを特徴とする
   圧電ファン。