CN102006542B - 发声装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种热致发声装置，其包括：一热致发声元件、至少一第一电极及至少一第二电极。该第一电极及第二电极平行间隔设置且与所述热致发声元件电连接。所述热致发声装置还进一步包括一散热装置。该散热装置与所述热致发声元件相对且间隔设置。所述发声装置可用于耳机、音箱、收音机等可发声的装置中。

Description

发声装置

技术领域

本发明涉及一种发声装置，尤其涉及一种基于热声效应的热致发声装置。

背景技术

发声装置包括一产生声波的发声元件，该发声装置在接收到一外部信号后驱动所述发声元件发出声波。现有的发声元件，如电动式、静电式及压电式，大都采用振膜振动发出声音，而振膜的振动需要一驱动装置，因此现有的发声装置结构较为复杂。

范守善等人于2008年10月29日公开了一种热致发声装置，该热致发声装置采用一热致发声元件。请参见文献“Flexible，Stretchable，TransparentCarbon Nanotube Thin Film Loudspeakers”，Fan et al.，Nano Letters，Vol.8(12)，4539-4545(2008)。该热致发声元件利用热声原理，采用具有极大比表面积及极小单位面积热容的碳纳米管结构所制成。该碳纳米管结构通过至少二电极接收到一外部信号后，与周围介质迅速发生热交换，从而改变周围介质的密度而发出声波，且该声波的强度与发声频率均在人耳所能感知的范围。

然而，该热致发声元件在与周围介质分子发生热交换的过程中，会产生的热辐射，从而使所述热致发声装置的温度过高，从而影响所述热致发声装置的使用。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种具有散热功能的热致发声装置。

一种热致发声装置，其包括：一热致发声元件、至少一第一电极及至少一第二电极。该第一电极及第二电极平行间隔设置且与所述热致发声元件电连接。所述热致发声装置还进一步包括一散热装置。该散热装置与所述热致发声元件相对且间隔设置。

一种热致发声装置，其包括：一热致发声元件；多个第一电极及多个第二电极平行且交替间隔设置，所述热致发声元件铺设并电连接于所述多个第一电极及多个第二电极。所述热致发声装置还包括一散热装置，所述热致发声元件与所述散热装置间隔设置，所述散热装置包括一基座、多个热管以及多个散热片，所述热管固定于所述基座，所述多个散热片平行等间距固设于所述多个热管。

与现有技术相比较，所述热致发声装置在所述热致发声元件的一侧设有一散热装置。该散热装置吸收所述热致发声元件所散发出的热量，并将所吸收的热量散发到外界，从而降低所述热致发声装置工作时的温度，提高了该热致发声装置的使用寿命以及工作效率。

附图说明

图1是本发明第一实施例热致发声装置的立体结构示意图。

图2是图1中热致发声装置沿II-II线的剖视图。

图3是图1中热致发声装置的热致发声元件采用的碳纳米管拉膜的扫描电镜照片。

图4是图3中碳纳米管拉膜中的部分碳纳米管片段的放大结构示意图。

图5是本发明第一实施例的热致发声装置采用散热风扇时的结构示意图。

图6是本发明第二实施例热致发声装置的立体结构的俯视图。

图7是图6中的热致发声装置沿VI-VI线的剖视图。

图8是本发明第三实施例热致发声装置的立体结构示意图。

图9是图8中的热致发声装置沿VIII-VIII线的剖视图。

图10是本发明第三实施例热致发声装置的散热装置中的热管的放大结构示意图。

图11是本发明第三实施例热致发声装置的立体结构的仰视图。

具体实施方式

以下将结合附图详细说明本发明实施例的热致发声装置。

请参阅图1及图2，本发明第一实施例提供一种热致发声装置10包括一信号输入装置12、一热致发声元件14、一第一电极142、一第二电极144、两个支撑体16以及一散热装置18。其中，该热致发声元件14通过两个支撑体16设置在散热装置18上并与散热装置18之间形成一间距，而该信号输入装置12通过导线149等与设置在该热致发声元件14上的第一电极142和第二电极144连接。以下针对该发声装置10的各个元件的具体结构作简要说明。

所述散热装置18包括一基座185以及若干散热片188。在本实施例中，所述基座185为一平板结构，其包括一第一表面184以及一与第一表面184相对的第二表面186。

所述基座185可由导热性能良好且对远红外线吸收较弱的材料如金属铜、铝等制成。所述基座185的面积可以根据实际需要设置，只要不小于所述热致发声元件14的面积即可。例如，所述基座185可以为铜板；优选地，铜板的厚度可以在1毫米～5毫米范围内，这样设置，既可以满足发声装置10整体的散热要求，又可以降低发声装置10整体的尺寸如厚度从而使发声装置10轻型化，而且可以通过控制铜板的厚度来降低发声装置10整体的成本。由于本实施例中采用对远红外线吸收较弱的铜板制作基座185，所述热致发声元件14在工作时散发出的远红外线不会全部被基座185吸收，从而使得基座185不会因为吸热过多造成温度过高。

所述散热装置18还包括多个散热片188，所述多个散热片188设置于基座185的第二表面186。所述散热片188为金属片，所述金属材料为金、银、铜、铁、铝中的一种或几种的合金。本实施例中，所述散热片188为厚度为0.5～1毫米的铜片。所述多个散热片188可以通过螺栓或者焊接的方式固定于所述基座185的第二表面186。所述散热片188也可以与所述基座185一体成型，从而形成于所述第二表面186。所述散热片188可以将所述热致发声元件14在工作时散发出来的热量散发到外界环境中。

所述支撑体16间隔设置于所述基座185的第一表面184，对所述热致发声元件14提供支撑。所述支撑体16可以通过绝缘胶粘附于所述第一表面184，也可以通过螺栓固定于所述基座185的第一表面。所述支撑体16的形状不限，任何具有确定形状的物体，只要该物体能够支撑所述热致发声元件14，均可作为本发明第一实施例中的支撑体16。支撑体16的材料为绝缘绝热材料，可以为一硬性材料，如金刚石、玻璃或石英。所述支撑体16的材料还可为一柔性材料，如塑料或树脂。当所述热致发声元件14的面积增大时，可以在所述散热装置18的表面平行等间隔设置多个支撑体16。本实施例中，所述的支撑体16为长方体，且采用石英制成。定义图1中多个散热片188排列的方向为所述热致发声元件14的长度方向，图1中的多个散热片188排列的方向为支撑体16的宽度方向，支撑体16的长度大于等于所述热致发声元件14的宽度，这样可以保证所述热致发声元件14稳定地设置在所述支撑体16。

所述热致发声元件14平行于基座185，铺设于所述支撑体16。所述热致发声元件14的面积与所述基座的第一表面184的面积相当。所述热致发声元件14通过支撑体16提供支撑，并与所述基座185的第一表面184间隔相对。所述发声元件14可以通过粘结剂固定于支撑体16。所述热致发声元件14为利用热声原理发声的热致发声元件。该热致发声元件14具有较大的比表面积及较小的热容，一般地，所述热致发声元件14的单位面积热容小于2×10^-4焦耳每平方厘米开尔文。优选地，所述热致发声元件14为由多个碳纳米管形成的碳纳米管结构，且该碳纳米管结构的单位面积热容小于1.7×10^-6焦耳每平方厘米开尔文。

所述碳纳米管结构为层状、线状或其它形状，且具有较大的比表面积。该碳纳米管结构包括至少一碳纳米管膜、至少一碳纳米管线状结构或其组合。具体地，所述碳纳米管结构可包括多个平行且无间隙铺设或/和重叠铺设的碳纳米管膜。所述碳纳米管结构可包括多个平行设置、交叉设置或按一定方式编织的碳纳米管线状结构。所述碳纳米管结构也可包括至少一碳纳米管线状结构设置在所述至少一碳纳米管膜表面。所述多个碳纳米管线状结构可平行设置、交叉设置或按一定方式编织设置在所述碳纳米管膜表面。所述碳纳米管结构的厚度(线状结构时即为直径)为0.5纳米～1毫米。优选地，该碳纳米管结构的厚度为0.5微米。所述碳纳米管结构的单位面积热容可小于2×10^-4焦耳每平方厘米开尔文。优选地，所述碳纳米管结构的单位面积热容小于1.7×10^-6焦耳每平方厘米开尔文。所述碳纳米管结构中的碳纳米管包括单壁碳纳米管、双壁碳纳米管及多壁碳纳米管中的一种或多种。所述单壁碳纳米管的直径为0.5纳米～50纳米，所述双壁碳纳米管的直径为1.0纳米～50纳米，所述多壁碳纳米管的直径为1.5纳米～50纳米。

所述碳纳米管膜包括均匀分布的碳纳米管，碳纳米管之间通过范德华力紧密结合。该碳纳米管膜中的碳纳米管为无序或有序排列。所谓无序是指碳纳米管的排列方向无规则。所谓有序是指碳纳米管的排列方向有规则。具体地，当碳纳米管结构包括无序排列的碳纳米管时，碳纳米管相互缠绕或者各向同性排列；当碳纳米管结构包括有序排列的碳纳米管时，碳纳米管沿一个方向或者多个方向择优取向排列。

所述碳纳米管膜包括碳纳米管拉膜、碳纳米管碾压膜、碳纳米管絮化膜及长碳纳米管膜中的一种或多种。所述碳纳米管拉膜中包括多个大致平行的碳纳米管沿同一方向择优取向排列。所述碳纳米管碾压膜包括均匀分布的碳纳米管，碳纳米管各向同性，沿同一方向或不同方向择优取向排列。碳纳米管絮化膜包括相互缠绕的碳纳米管。所述碳纳米管之间通过范德华力相互吸引、缠绕，形成网络状结构。所述碳纳米管膜各向同性。所述碳纳米管膜中的碳纳米管为均匀分布，无规则排列，形成大量的微孔结构，微孔孔径大约小于10微米。所述长碳纳米管膜包括多个择优取向排列的碳纳米管。所述多个碳纳米管之间相互平行，并排设置且通过范德华力紧密结合。所述多个碳纳米管具有大致相等的长度，且其长度可达到毫米量级。碳纳米管膜的长度可与碳纳米管的长度相等，故至少有一个碳纳米管从碳纳米管膜的一端延伸至另一端，从而跨越整个碳纳米管膜。

本实施例中，所述热致发声元件14包括至少一铺设在所述支撑体16上的碳纳米管拉膜，该碳纳米管拉膜中包括多个大致平行的碳纳米管沿同一方向择优取向排列。优选地，所述碳纳米管拉膜包括多个大致平行的碳纳米管沿其轴向从该一个支撑体16向另一个支撑体16方向延伸。

请参阅图3，所述碳纳米管拉膜的厚度为0.01～100微米。该碳纳米管拉膜通过拉取一碳纳米管阵列直接获得。该碳纳米管拉膜包括多个择优取向排列的碳纳米管，且碳纳米管之间通过范德华力首尾相连。

请一并参阅图4，具体地，每一碳纳米管拉膜包括多个连续且定向排列的碳纳米管片段143。该多个碳纳米管片段143通过范德华力首尾相连。每一碳纳米管片段143包括多个相互平行的碳纳米管145，该多个相互平行的碳纳米管145通过范德华力紧密结合。该碳纳米管片段143具有任意的宽度、厚度、均匀性及形状。该碳纳米管拉膜中的碳纳米管145沿同一方向择优取向排列。可以理解，通过将多个碳纳米管拉膜平行且无间隙铺设或/和重叠铺设，可以制备不同面积与厚度的碳纳米管结构。当碳纳米管结构包括多个重叠设置的碳纳米管拉膜时，相邻的碳纳米管拉膜中的碳纳米管的排列方向形成一夹角β，0°≤β≤90°。多层重叠设置的碳纳米管膜，尤其是多层交叉设置的碳纳米管膜相对单层碳纳米管膜具有更高的强度，可确保碳纳米管结构不被破坏或改变。优选地，所述碳纳米管结构中的碳纳米管膜的层数大于10层。所述碳纳米管拉膜结构及其制备方法请参见范守善等人于2007年2月9日申请的第CN101239712A号中国公开专利申请，“碳纳米管薄膜结构及其制备方法”(申请人：清华大学，鸿富锦精密工业(深圳)有限公司)。

请参阅图5，本实施例中的热致发声装置10还可以进一步包括一个散热风扇19，该散热风扇19与所述多个散热片188间隔设置。可以理解该散热风扇19可以通过卡扣固定于所述散热片188，并与所述散热片188形成一定间隔。该散热风扇19通过对所述多个散热片188进行吹风，从而加速所述散热片188周围气体的流动，从而提高所述散热片188的散热效率。

所述第一电极142和所述第二电极144间隔设置，且分别对应一个支撑体16，并与所述热致发声元件14电连接。该第一电极142和第二电极144由导电材料形成，其具体形状结构不限。具体地，该第一电极142和第二电极144的材料可选择为金属、导电胶、碳纳米管、铟锡氧化物(ITO)等。该第一电极142和第二电极144的形状可选择为层状、棒状、块状或其它形状中的一种。本实施例中，该第一电极142和第二电极144为导电浆料印刷在所述热致发声元件14的表面，所述第一电极142和第二电极144分别与所述支撑体16相对应。

本实施例中，所述热致发声元件14为碳纳米管拉膜，碳纳米管拉膜的两端分别与所述第一电极142和第二电极144电连接，并通过所述第一电极142和第二电极144固定于所述支撑体16表面。由于碳纳米管具有极大的比表面积，在范德华力的作用下，该碳纳米管拉膜本身有很好的粘附性，故采用该碳纳米管拉膜作热致发声元件14时，所述第一电极142和第二电极144与所述碳纳米管拉膜之间可以直接粘附固定，并形成很好的电接触。

另外，所述第一电极142和第二电极144与所述热致发声元件14之间还可以进一步包括一导电粘结层(图未示)。所述导电粘结层可设置于所述热致发声元件14与第一电极142和第二电极144相接触的表面。所述导电粘结层在实现第一电极142和第二电极144与所述热致发声元件14电接触的同时，还可以使所述第一电极142和第二电极144与所述热致发声元件14更好地固定。本实施例中，所述导电粘结层材料为银胶。

所述信号输入装置12通过所述第一电极142以及第二电极144输入音频电信号或交流电信号给所述热致发声元件14，所述热致发声元件14将该音频电信号或交流电信号转变为热能，通过加热改变周围介质的密度而发出声波。具体地，所述第一电极142和第二电极144通过外接导线149与所述信号输入装置12的两端电连接，用于将所述信号输入装置12产生的信号传输到所述热致发声元件14中。

可以理解，根据信号输入装置12的不同，所述第一电极142、第二电极144以及外接导线149为可选择的结构。当输入信号为光或电磁波等信号时，所述信号输入装置12可直接输入信号给所述热致发声元件14，无需电极及导线。

本发明实施例中，该热致发声装置10的热致发声元件14为一平面碳纳米管结构，所述热致发声元件14的发声原理为“电-热-声”的转换。该碳纳米管结构由均匀分布的碳纳米管组成，且该碳纳米管结构为层状或线状、且具有较大的比表面积，故该碳纳米管结构具有较小的单位面积热容和较大的散热表面，在输入信号后，碳纳米管结构可迅速升降温，产生周期性的温度变化，并和周围介质快速进行热交换，使周围介质的密度周期性地发生改变，进而发出声音。所述散热装置18靠近所述热致发声元件14的第一表面184吸收所述热致发声元件14散发出来的热量升温。所述散热装置18上的多个散热片188将该热致发声元件14所散发出来的热量快速的传递到外界环境中，从而降低该热致发声元件14的温度，进一步降低该热致发声装置10周围的温度。从而，可以提高该热致发声元件14和周围介质的热交换效率，使得该热致发声元件14获得更好的发声效果。

请参阅图6及图7，本发明第二实施例提供一种热致发声装置20。第二实施例的热致发声装置20同第一实施例的的热致发声装置10的结构类似，主要区别在于，第二实施例包括多个第一电极242以及多个第二电极244。

所述热致发声装置20包括一信号输入装置(图未示)、一热致发声元件24、多个第一电极242、多个第二电极244以及一散热装置28。所述热致发声元件24通过所述多个第一电极242、多个第二电极244与所述散热装置28间隔设置。

所述散热装置28包括一基座285以及若干散热片288。在本实施例中，所述基座285为一平板结构。所述基座285包括一第一表面284，以及一与所述第一表面284相对的第二表面286。

所述基座285的面积可以根据实际需要设计，只要不小于所述热致发声元件24的面积即可。所述基座285为绝缘材料制成，其可以为一硬性材料，如金刚石、玻璃、陶瓷或石英。本实施例中，基座285为陶瓷板。所述基座285的厚度为1毫米～5毫米，这样设置，既可以满足热致发声装置20整体的散热要求，又可以降低热致发声装置20整体的尺寸如厚度从而使发声装置20轻型化，而且可以通过控制陶瓷板的厚度来降低热致发声装置20整体的成本。

所述若干散热片288设置于所述基座285的第二表面286。散热片288为金属片，所述金属片的材料为金、银、铜、铁、铝中的任意一种。所述金属片的材料还可以为金、银、铜、铁、铝这几种金属中，至少两种金属的合金。本实施例中，所述散热片为厚度为0.5～1毫米厚的铜片。所述多个散热片288可以通过螺栓或者焊接的方式固定于所述基座285的第二表面286。本实施例中，所述散热片288通过焊接的方式固定于所述基座285的第二表面286。所述散热片288可以将所述热致发声元件24在工作时产生出来的热量传递到外界环境中。

所述第一电极242、第二电极244平行间隔交替设置于所述基座285的第一表面284。所述基座285可以起到对所述第一电极242、第二电极244提供支撑的作用，由于本实施例中基座285为绝缘材料制成，所述第一电极242与所述第二电极244可以很好地实现电绝缘。所述第一电极242、第二电极244可以通过螺栓固定于所述基座285的第一表面284，也可以通过粘胶粘结于所述基座285的第一表面284。所述第一电极242、第二电极244为长条形金属电极，其可以为金属棒、金属线等。所述第一电极242、第二电极244的材料可以为金、银、铜、铁中的一种或几种的合金。本实施例中，第一电极242、第二电极244为金属铜线。具体地，可以将多个金属铜线平行间隔地固定在所述基座285的第一表面284。

所述热致发声元件24平行于所述基座285的第一表面284，铺设于所述多个第一电极242、第二电极244上，并与所述第一电极242、第二电极244电连接。所述热致发声元件24通过第一电极242、第二电极244提供支撑，从而与所述基座285间隔设置。由于所述热致发声元件24与所述基座285间隔设置，在所述热致发声元件24与所述基座285之间形成一定空间，从而可以有利于该热致发声元件24的发声效果。本实施例中，所述热致发声元件24包括至少一铺设在所述第一电极242、第二电极244上的碳纳米管拉膜，该碳纳米管拉膜中包括多个大致平行的碳纳米管沿同一方向择优取向排列。优选地，所述碳纳米管拉膜包括多个大致平行的碳纳米管沿其轴向从该第一电极242向该第二电极244方向延伸。

进一步地，为了减少所述基座285吸收的热量，可以在所述第一电极242、第二电极244之间的所述散热装置28的基座285的第一表面284设置有热反射层25。当热反射层25为导电材料时，可以在第一电极242及第二电极244与所述热反射层25接触的地方增加绝缘材料层，从而使得所述热反射层25与所述第一电极242及第二电极244电绝缘。制备所述热反射层25的材料包括白色金属、金属化合物、合金或复合材料。如铬、钛、锌、铝、金、银、铝锌合金或包括含氧化铝的涂料。所述热反射层25的材料的热反射率大于百分之三十，如锌的热辐射反射率为百分之三十八，而铝锌合金则可达到百分之七十五。

通过在所述热致发声元件24的间隔相对的基座285的第一表面284设置一热反射层25，可以将所述热致发声元件230向第一表面284发射的热辐射反射，能够使所述基座285被热反射层25遮挡的部分吸收的热辐射减少，从而使所述基座285的在所述热致发声元件24工作时的温度不会过高。

所述信号输入装置(图未示)通过所述第一电极242、第二电极244输入音频电信号或交流电信号给所述热致发声元件24，所述热致发声元件24将该音频电信号或交流电信号转变为热能，通过加热改变周围介质的密度而发出声波。

本实施例中，所述热致发声装置20包括两个第一电极242、两个第二电极244，所述第一电极242与所述第二电极244平行间隔设置。所述第一电极242、第二电极244除了与所述热致发声元件24电连接外，还对所述热致发声元件24提供支撑。所述第一电极242与所述信号输入装置的一端电连接，所述第二电极244与所述信号输入装置的另一端电连接，以使热致发声元件24接入输入信号。本实施例中，先将不相邻的两个第一电极242用导线连接后与所述信号输入装置的一端电连接，剩下的两个第二电极244用导线连接后与所述信号输入装置的另一端电连接。上述连接方式可实现相邻电极之间的热致发声元件24的并联。并联后的热致发声元件24具有较小的电阻，可降低工作电压。

可以理解，本实施例中的热致发声装置20还可以进一步包括一个散热风扇，该散热风扇与所述多个散热片288间隔设置。该散热风扇通过对所述多个散热片288进行吹风，从而加速所述散热片288周围气体的流动，从而提高所述散热片288的散热效率。

请参阅图8及图9，本发明第三实施例提供一种热致发声装置30。第三实施例的热致发声装置30同第二实施例的的热致发声装置20的结构类似，主要区别在于，第三实施例的热致发声装置30中的散热装置38还包括多个热管389。

所述发声装置30包括一信号输入装置(图未示)、一热致发声元件34、多个第一电极342、多个第二电极344以及一散热装置38。所述热致发声元件34通过所述多个第一电极342、多个第二电极344与所述散热装置38间隔设置。

所述散热装置38包括一基座385、若干散热片388以及若干热管389。所述若干热管389固定于所述基座385，所述若干散热片388插设固定于所述若干热管389。

在本实施例中，所述基座385为一平板结构，所述基座385包括一第一表面384，以及一与所述第一表面384相对的第二表面386。所述基座385的面积可以根据实际需要设计，只要不小于所述热致发声元件34的面积即可。所述基座385为绝缘材料制成，其可以为一硬性材料，如金刚石、玻璃、陶瓷或石英。本实施例中，基座385为陶瓷板。所述基座385的厚度为1毫米～5毫米，这样设置，既可以满足发声装置30整体的散热要求，又可以降低发声装置30整体的尺寸如厚度从而使发声装置30轻型化，而且可以通过控制陶瓷板的厚度来降低发声装置30整体的成本。

请参阅图10，是本实施例中所述热管389结构的剖视图。所述热管389包括一管体3896和盛装在该管体3896所围成的空腔3898内的工作介质3895。所述工作介质3895是流动性好、汽化热高且化学性质稳定的液体、其热容大(单位变化温度吸收或放出热量大)而容易产生相变化，可为水等。该管体3896是由外壁层3892和内壁层3894构成。外壁层3892是由铝或高碳钢等热传导系数较高的金属材料制成，其质量轻、而且不易被锈蚀。所述内壁层3894较薄，可采用电镀、置换或以其它多种方式紧密结合在外壁层3892的内表面，而可将外壁层3892与工作介质3895隔开。该内壁层3892采用的物质也具有良好的热传导性能，并具有与工作介质3895相容的特性，即该物质与工作介质3895不会发生化学反应，在化学特性上表现出良好的一致性，该种物质可为铜或镍等。同时，所述内壁层3892的表面形成有诸多毛细结构，如毛刺状凸起(图未示)，使管体腔室389内的工作介质3895由蒸发端扩散到冷凝端后容易贴附在管体3896的内表面3892而成为液态回流，从而加速管体3986内的热循环。

请一并参阅图11，所述多个热管389的蒸发端垂直插设固定于所述基座385的第二表面386，从而固定于所述基座385上。所述若干散热片388以相等的间隔套设并固定在所述热管389的冷凝端，从而组成热管式的散热器。

所述散热片388为金属片，所述金属片的材料为金、银、铜、铁、铝中的任意一种或其任意合金。本实施例中，所述散热片为厚度为0.5～1毫米厚的铜片。所述多个散热片388还可以通过螺栓或者焊接的方式固定于所述热管389的冷凝端。

所述第一电极342、第二电极344平行间隔交替设置于所述基座385的第一表面384。所述基座385可以起到对所述第一电极342、第二电极344提供支撑的作用，由于本实施例中基座385为绝缘材料制成，所述第一电极342与所述第二电极344可以很好地实现电绝缘。所述第一电极342、第二电极344可以通过螺栓固定于所述基座385的第一表面384，也可以通过粘胶粘结于所述基座385的第一表面384。所述第一电极342、第二电极344为长条形金属电极，其可以为金属棒、金属线等。所述第一电极342、第二电极344的材料可以为金、银、铜、铁中的一种或几种的合金。本实施例中，第一电极342、第二电极344为金属铜线。具体地，可以将多个金属铜线平行间隔地固定在所述基座385的第一表面384。

所述热致发声元件34平行于所述基座385的第一表面384，铺设于所述多个第一电极342、第二电极344，并与所述第一电极342、第二电极344电连接。所述热致发声元件34通过第一电极342、第二电极344提供支撑，从而与所述基座385间隔设置。由于所述热致发声元件34与所述基座385间隔设置，在所述热致发声元件34与所述基座385之间形成一定的空间，从而可以有利于该发声元件34的发声效果。本实施例中，所述热致发声元件34包括至少一铺设在所述第一电极342、第二电极344上的碳纳米管拉膜，该碳纳米管拉膜中包括多个大致平行的碳纳米管沿同一方向择优取向排列。优选地，所述碳纳米管拉膜包括多个大致平行的碳纳米管沿其轴向从该第一电极342向该第二电极344方向延伸。

进一步地，为了减少所述基座385吸收的热量，可以在所述第一电极342、第二电极344之间的所述散热装置38的基座385的第一表面384设置有热反射层35。当热反射层35为导电材料时，可以在第一电极342及第二电极344与所述热反射层35接触的地方增加绝缘材料层，从而使得所述热反射层35与所述第一电极342及第二电极344电绝缘。制备所述热反射层35的材料包括白色金属、金属化合物、合金或复合材料，如铬、钛、锌、铝、金、银、铝锌合金或包括含氧化铝的涂料。所述热反射层35的材料的热反射率大于百分之三十，如锌的热辐射反射率为百分之三十八，而铝锌合金则可达到百分之七十五。

通过在所述热致发声元件34的间隔相对的基座385的第一表面384设置一热反射层35，可以将所述热致发声元件34向第一表面384发射的热辐射反射，能够使所述基座385被热反射层35遮挡的部分吸收的热辐射减少，从而使所述基座385的在所述热致发声元件34工作时的温度不会过高。

所述信号输入装置(图未示)通过所述多个第一电极342、多个第二电极344输入音频电信号或交流电信号给所述热致发声元件34，所述热致发声元件34将该音频电信号或交流电信号转变为热能，通过加热周围介质来改变周围介质的密度而发出声波。

本实施例中，热致发声装置30包括两个第一电极342、两个第二电极344，所述第一电极342与所述第二电极344平行间隔设置。所述第一电极342、第二电极344除了与所述热致发声元件34电连接外，还对所述热致发声元件34提供支撑。所述第一电极342与所述信号输入装置的一端电连接，所述第二电极344与所述信号输入装置的另一端电连接，以使发声元件34接入输入信号。本实施例中，先将不相邻的两个第一电极342用导线连接后与所述信号输入装置的一端电连接，剩下的两个第二电极344用导线连接后与所述信号输入装置的另一端电连接。上述连接方式可实现相邻电极之间的热致发声元件34的并联。并联后的热致发声元件34具有较小的电阻，可降低工作电压。

可以理解，本实施例中的热致发声装置30还可以进一步包括一个散热风扇，该散热风扇与所述多个散热片388间隔设置。该散热风扇通过对所述多个散热片388进行吹风，从而加速所述散热片388周围气体的流动，从而提高所述散热片388的散热效率。

本实施例中的热致发声装置30在工作时，热致发声元件34的温度将会升高，从而引起周围温度周期性的变化，这种周期性的变化同输入该热致发声元件34的信号一致，实现发声。而支撑所述热致发声元件34的基座385也将会吸收所述热致发声元件34的热量从而温度升高。此时固设在所述基座385上的热管389的蒸发端即随之受热，位于该热管389蒸发端空腔3898内的液态的工作介质3895将吸附大量的汽化热使基座385的温度降低，该工作介质3895吸收热量变为气态，随后该工作介质3895以气态扩散到冷凝区，并吸附在管体3896内壁层3894的诸多毛细结构表面而冷凝成液态。在上述过程中工作介质3895放出大量的液化热，使发热元件产生的热量能以较快的速度从基座385传导到散热片388，热量通过散热片388散发到外界继而达成高效快速地散热。

本发明提供的热致发声装置在所述热致发声元件的一侧设有一散热装置。该散热装置吸收所述热致发声元件所散发出的热量，并将所吸收的热量散发到外界，从而降低所述热致发声装置的工作时的温度，提高了该热致发声装置的使用寿命以及工作效率。

另外，本领域技术人员还可在本发明精神内做其他变化，当然，这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围之内。

Claims (21)

1.一种热致发声装置，其特征在于，其包括：

一热致发声元件，该热致发声元件通过加热改变周围介质的密度而发出声波；

至少一第一电极及至少一第二电极，所述第一电极及第二电极平行间隔设置，并与所述热致发声元件电连接；

一散热装置，该散热装置包括一基座，所述基座包括一第一表面以及与所述第一表面相对的第二表面，所述热致发声元件与所述基座的第一表面相对且间隔设置；以及

一热反射层，该热反射层设置于所述基座的第一表面，该热反射层为一平面结构。

2.如权利要求1所述的热致发声装置，其特征在于，所述热致发声元件与所述第一表面平行。

3.如权利要求1所述的热致发声装置，其特征在于，所述散热装置包括多个散热片，所述多个散热片设置于所述基座的第二表面。

4.如权利要求3所述的热致发声装置，其特征在于，所述散热装置包括多个热管，所述多个热管设置于所述基座并与所述多个散热片相连。

5.如权利要求1所述的热致发声装置，其特征在于，所述热致发声元件通过至少两个支撑体与所述基座的第一表面间隔设置。

6.如权利要求1所述的热致发声装置，其特征在于，所述至少一第一电极及至少一第二电极平行间隔设置于所述基座的第一表面，所述热致发声元件铺设于所述第一电极、第二电极，通过所述第一电极及第二电极与所述基座的第一表面平行间隔相对。

7.如权利要求1所述的热致发声装置，其特征在于，所述热反射层的材料的热反射率大于百分之三十。

8.如权利要求7所述的热致发声装置，其特征在于，所述热反射层的材料包括白色金属、金属化合物、合金或复合材料。

9.如权利要求8所述的热致发声装置，其特征在于，所述反射材料层与所述第一电极、第二电极电绝缘。

10.如权利要求1所述的热致发声装置，其特征在于，所述热致发声元件的单位面积热容小于1.7×10^-6焦耳每平方厘米开尔文。

11.如权利要求1所述的热致发声装置，其特征在于，所述热致发声元件为碳纳米管拉膜。

12.如权利要求11所述的热致发声装置，其特征在于，所述碳纳米管拉膜包括多个碳纳米管首尾相连且沿同一方向择优取向排列，碳纳米管之间通过范德华力相互连接。

13.如权利要求12所述的热致发声装置，其特征在于，所述碳纳米管拉膜中的碳纳米管沿第一电极至第二电极的方向排列。

14.如权利要求1所述的热致发声装置，其特征在于，所述热致发声装置进一步包括一散热风扇，该散热风扇与所述散热装置间隔设置。

15.一种热致发声装置，其特征在于，其包括：

一热致发声元件，该热致发声元件通过加热改变周围介质的密度而发出声波；

多个第一电极及多个第二电极平行且交替间隔设置，所述热致发声元件铺设并电连接于所述多个第一电极及多个第二电极；

一散热装置，所述散热装置包括一基座、多个热管以及多个散热片，所述基座包括一第一表面以及与所述第一表面相对的第二表面，所述热致发声元件与所述基座的第一表面相对设置，所述热管固定于所述基座的第二表面，所述多个散热片平行等间距固设于所述多个热管;以及

一热反射层，该热反射层设置于所述基座的第一表面，该热反射层为一平面结构。

16.如权利要求15所述的热致发声装置，其特征在于，所述热管包括一管体和承装在该管体内的工作介质，所述管体由外壁层和内壁层组成，所述内壁层形成有毛细结构。

17.如权利要求15所述的热致发声装置，其特征在于，所述每个热管具有一蒸发端以及一冷凝端，所述多个热管的蒸发端固定于所述基座的第二表面，所述多个散热片平行等间隔固设于所述多个热管的冷凝端。

18.如权利要求15所述的热致发声装置，其特征在于，所述多个第一电极及多个第二电极平行间隔设置于所述基座的第一表面，所述热致发声元件平行与所述第一表面铺设于所述第一电极及第二电极，从而与所述散热装置间隔设置。

19.如权利要求15所述的热致发声装置，其特征在于，所述基座的材料为绝缘材料，所述基座的材料包括金刚石、玻璃、陶瓷及石英。

20.如权利要求15所述的热致发声装置，其特征在于，所述热反射层与所述第一电极、第二电极电绝缘。

21.如权利要求15所述的热致发声装置，其特征在于，所述热致发声装置进一步包括一散热风扇，该散热风扇与所述散热片间隔设置。

Images