動電流熱デバイス
【課題】低音響ノイズレベルを特徴とするより効率的な冷却システムの提供。
【解決手段】正電荷源102、負帯電プレート104及び静電場106を含む。空気分子108は、静電場106においてイオン化される。正電荷源102は、空気分子を空気イオンに変換し、負帯電プレート104は、空気イオンを変換して空気分子に戻す強制空気ノイズレス動電システム(FANLES)。
【解決手段】正電荷源102、負帯電プレート104及び静電場106を含む。空気分子108は、静電場106においてイオン化される。正電荷源102は、空気分子を空気イオンに変換し、負帯電プレート104は、空気イオンを変換して空気分子に戻す強制空気ノイズレス動電システム(FANLES)。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、概して、動電流熱デバイスに関する。
【背景技術】
【0002】
中央処理装置(CPU)及びGMCH(グラフィックス・メモリコントローラハブ)等の電子デバイスからの部品電力及び電力密度レベルの増加に伴い、熱管理方法における気流に対しての要求が高まっている。このため、コンピュータプラットフォームにおきる音響ノイズレベルが増加している。熱放散パフォーマンス限界を向上すべく、特に、セットトップボックス及び高解像度(HD)テレビ(TV)等の消費者電子製品に対して、低音響ノイズレベルを特徴とするより効率的な冷却が要求される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
本発明は、本発明の幾つかの実施形態を示す以下の詳細の記載及び添付図面により、より十分に理解できるであろう。しかしながら、詳細の記載及び添付図面は、本発明を記載された特定の実施形態に限定するためのものではなく、説明及び理解のためだけのものである。
【図面の簡単な説明】
【0004】
【図1】本発明の幾つかの実施形態に準じた、システムを示す。
【図2】本発明の幾つかの実施形態に準じた、システムを示す。
【図3】本発明の幾つかの実施形態に準じた、システムを示す。
【図4】本発明の幾つかの実施形態に準じた、システムを示す。
【図5】本発明の幾つかの実施形態に準じた、システムを示す。
【図6】本発明の幾つかの実施形態に準じた、システムを示す。
【図7】本発明の幾つかの実施形態に準じた、システムを示す。
【図8】本発明の幾つかの実施形態に準じた、システムを示す。
【図9】本発明の幾つかの実施形態に準じた、システムを示す。
【図10】本発明の幾つかの実施形態に準じた、システムを示す。
【図11】本発明の幾つかの実施形態に準じた、システムを示す。
【発明を実施するための形態】
【0005】
本発明の幾つかの実施形態は、動電流熱デバイスに関する。幾つかの実施形態においては、ヒートシンク等の熱デバイスは、電子デバイスを冷却する。界面動電駆動流を提供する目的で、動電流生成デバイスは、正電荷源を用い、また、熱デバイスの少なくとも一部を負帯電プローブまたは接地プローブとして用いる。
【0006】
図1に、幾つかの実施形態に準じたシステム100を示す。幾つかの実施形態において、システム100は、正電荷源102、負帯電プレート104及び静電場106を含む。空気分子108は、静電場106においてイオン化される。正電荷源102は、空気分子を空気イオンに変換し、負帯電プレートは、空気イオンを変換して空気分子に戻す。幾つかの実施形態においては、システム100は、強制空気ノイズレス動電システム(FANLES)である。システム100等のFANLESシステムは、可動部を有さずに、全ての部分が固定状態で実装される。このため、実質的に無音であり、高い信頼性を備える。FANLESを用いることで、静電場106が提供する、空気イオン化、及び、イオン化空気分子に対する動電エネルギー誘導を介して、ファンを用いない空気移動が実現できる。図1に簡略的に示された現象は、動電効果として知られる。
【0007】
動電効果を用いた技術は、空気をイオン化及び浄化する目的で、商業デバイスにおいて以前から用いられている。この技術はまた、電子デバイス及びシステムを冷却する目的でも用いられている。しかしながら、幾つかの形態においては、ヒートシンクは、界面動電駆動流電子デバイスと組み合わされる。ヒートシンクと界面動電駆動流とを組み合わせた幾つかの形態では、電子デバイスのパフォーマンス(例えば、CPUパフォーマンス)は著しく向上すると同時に、システムの環境温度は著しく低減される。
【0008】
(ヒートシンク等の)冷却デバイスとは独立した正極及び負極(及び/又は接地)プローブのセットを提供することで大気の生成を達成していたこの分野の過去の如何なる技術とも大きく異なり、幾つかの実施形態では、金属ヒートシンク自身が負極/接地プレートとして用いられ得る。
【0009】
図2に、幾つかの実施形態に準じたシステム200を示す。図2において、システム200は、左側の図を正面図として、右側の図を断面図として示される。幾つかの実施形態において、システム200は、簡素な接地円管204(例えば、アルミニウム接地チューブ)の一端付近に設けられた一点正極プローブ202を含む。システム200においては、気流の相当量が管204の中を通って生成され得る。
【0010】
幾つかの実施形態では、熱デバイス(例えば、ヒートシンク)は、負極及び/又は接地プローブとして用いられ、正極プローブは、例えば、金属線及び/又は点プローブから構成されても良い。これらの種類のプローブのいずれかを用いて、点及び線プローブの組み合わせを用いて、及び/又は、多くの異なる種類の熱デバイス(例えば、ヒートシンク)配置を用いて、多くの異なる形態が存在し得る。幾つかの実施形態は、サイドインサイドアウト(SISO)気流構造に関連し、幾つかの実施形態では、トップインサイドアウト(TISO)気流構造に関連する。これらの実施形態の幾つかは、以下で説明される。
【0011】
図3に、幾つかの実施形態に準じた、システム300を示す。システム300は、サイドインサイドアウト(SISO)気流構造をなす、多点正極プローブ302及び接地ヒートシンク304(例えば、アルミニウムヒートシンク304)を含む。
【0012】
図4に、幾つかの実施形態に準じた、システム400を示す。システム400は、サイドインサイドアウト(SISO)気流構造をなす、多線正極プローブ402及び接地ヒートシンク404(例えば、アルミニウムヒートシンク404)を含む。
【0013】
図5に、幾つかの実施形態に準じた、システム500を示す。システム500は、サイドインサイドアウト(SISO)気流構造をなす、多点正極プローブ502及び接地トンネルヒートシンク504(例えば、アルミニウムヒートシンク504)を含む。
【0014】
図6に、幾つかの実施形態に準じた、システム600を示す。システム600は、正面図が別のヒートシンク配置である、サイドインサイドアウト(SISO)気流構造をなす、多点正極プローブ602及び接地ヒートシンク604(例えば、アルミニウムヒートシンク604)を含む。
【0015】
図7に、幾つかの実施形態に準じた、システム700を示す。システム700は、トップインサイドアウト(TISO)気流構造をなす、多点正極プローブ702及び接地放射状ヒートシンク704(例えば、アルミニウムヒートシンク704)を含む。
【0016】
図8に、幾つかの実施形態に準じた、システム800を示す。システム800は、トップインサイドアウト(TISO)気流構造をなす、多線正極プローブ802及び接地プレーナヒートシンク804(例えば、アルミニウムヒートシンク804)を含む。
【0017】
図9に、幾つかの実施形態に準じた、システム900を示す。システム900は、トップインサイドアウト(TISO)気流構造をなす、多点正極プローブ902及び接地ピンフィンヒートシンク904(例えば、アルミニウムヒートシンク904)を含む。
【0018】
プローブ、ヒートシンク及び気流構造の幾つかの異なる例は、本発明の実施例の説明を促進するためにここで記載している。しかしながら、熱デバイスを負極/接地プレートとして用いた、(ヒートシンク等の)熱デバイスにFANLES技術を組み込んだ多くの他の実施形態が存在する。特定の状況において、特定の要件及び用途に応じて、多様な改良形態が存在する。そのような変更は、例えば、より良いフォームファクタ効率及びより高いパフォーマンスを得るための正極プローブに対する改良を含んでも良い。
【0019】
図10に、幾つかの実施形態に準じた、システム1000を示す。幾つかの実施形態において、システム1000は、多輪多点正極源1002(図10の左側)、単一の電荷放出点を有する正極点プローブ1012(図10の右上)、及び、複数の電荷放出点を有する正極点プローブ1022(図10の右下)を含む。
【0020】
幾つかの実施形態においては、裸アルミニウムヒートシンク及び/又は陽極酸化ヒートシンクと共に、異なる直径及び異なる長さの空洞アルミニウム管を用いても良い。気流の相当量が生成され、気流量は、管の大きさ及び長さ、正電荷放出部とヒートシンクとの距離、及び放電量を調整することによって最適化できることが実験的に証明されている。
【0021】
図11に、幾つかの実施形態に準じた、システム1100を示す。幾つかの実施形態において、システム1100は、正電荷源1102及びアルミニウム管1104を含む。気流速度1112(出口における側面速度)、1114(管1104内の中央速度)及び1116(最大速度)が測定され得る。幾つかの実施形態では、中央速度1114として、約260lfm(リニアフィート/分)が測定され、最大速度1116として、460から480lfmが測定された。幾つかの実施形態において、速度の大きさは、管1104の直径に対して実質的に影響を受けず、気流が接地管1104の露呈表面に向かって実質的に駆動されることを示した。外部強制空気(すなわちファン駆動流)によって駆動されて、管を通る気流とは対照的に、幾つかの実施形態では、気流速度は、管1104のセンターラインに沿ってよりもむしろ、管1104の内側表面により近い部分において最大となった。これは、幾つかの実施形態における重要な利点である。なぜなら、非常に大きな速度勾配が表面において提供されるので、幾つかの実施形態においては、流体力学パフォーマンスが等価な外部駆動流システムに比べて、より良い対流熱除去能力が提供されるからである。つまり、同一の体積気流(例えば、同一のcfm−立方フィート/分)を提供するファンシステムと比較して、幾つかの実施形態に準じた負極及び/又は接地プローブとしてヒートシンクを組み込んだFANLESシステムは、ヒートシンク管等の熱デバイス表面におけるより急峻な速度勾配によって、はるかに良好な熱パフォーマンスを提供し得る。さらに、ヒートシンクを介しての従来の強制気流とは対照的に、幾つかの実施形態において、より長いヒートシンクは、(イオン化された空気が、ヒートシンクから出る前に完全に無くならない限り)より大きな気流速度を生成し得る。幾つかの実施形態においては、より大きな流量断面積(すなわち、直径のより大きいアルミニウム管)を有する組み込まれたヒートシンクは、cfm単位で測定される総体積流動速度をより大きく生成する。
【0022】
幾つかの実施形態においては、正極放出部上の中央に位置するフィン/フィンチャネルのセットを通してヒートシンクから出る流速はより大きく、付近のチャネルを通して出る流速は、より小さい(がそれでもなお大きい)流速を有する。このため、幾つかの実施形態においては、フィンチャネルごとに点放出部を設ける必要はない。幾つかの実施形態においては、ヒートシンクを陽極酸化することは、気流速度(例えば、中央フィンチャネル速度)に如何なる影響も与えない。幾つかの実施形態においては、ヒートシンクは、実装穴を介して接地されるため、コア金属は接地パスを有する。
【0023】
幾つかの実施形態においては、動電空気推進は、接地プローブとしてのヒートシンク等の熱デバイスを用いて電子機器を冷却する目的で適用される。電子機器冷却のための動電空気推進における過去の技術は、冷却用気流を提供する目的で、別個の独立した動電モジュールを用いることに焦点を当てていた。対照的に、幾つかの実施形態においては、より小さくコンパクトなフォームファクタ及び低コスト化を提供する目的で、別個の接地/負極プレートは金属ヒートシンクに置き換えられる。幾つかの実施形態においては、CPU及び/又はチップセット等の集積回路のヒートシンクを用いても良い。これは、セットトップボックス及びデジタルTV等の典型的な消費者電子デバイスにおけるように、高信頼性を備えた低音響特性が望まれるアプリケーションで用いられる場合に、特に効果的である。
【0024】
ヒートシンクを用いて実施されるものとして幾つかの実施形態をここに示してきたが、幾つかの実施形態においては、これら特定の実施形態は必須ではなく、ヒートシンク以外の他の熱デバイスを用いても良い。
【0025】
特定の実施形態に関連して幾つかの実施例を示してきたが、幾つかの実施例に準じて、他の実施形態も実行可能である。さらに、図面及び/又は本記載において説明した回路構成要素又は他の機構の配置及び/又は順序は、記載された特定の方法で配置される必要はない。幾つかの実施例に準じて、多くの他の配置が可能である。
【0026】
図で示された各システムにおいて、特定の場合における構成要素は、それぞれが同一の参照番号である場合もあり、または、提示された構成要素が異なること及び/又は類似することを示唆する目的で、別の参照番号である場合もある。しかしながら、異なる実施形態を有すること、及び、ここに記されたシステムの一部又は全てと協働することに十分なほど構成要件は順応性を有し得る。図示された多様な構成要素は、同一であってもよく、異なってもよい。どの構成要素を第1の構成要素として参照するか、及び、どの構成要素を第2の構成要素として呼ぶかに決まりはない。
【0027】
本記載及び請求項において、「結合した」及び「接続した」との用語は、それらの派生意味と共に用いられても良い。これらの用語が互いに同義語であるとは意図していないことを理解されたい。むしろ、特定の実施形態においては、「接続した」とは、2つ以上の構成要素が直接的に物理的又は電気的に互いに接触されることを意図して用いられる場合もある。しかしながら、「結合した」とは、2つ以上の構成要素は直接的には接触しないが、互いに協働又は相互作用することを意味してもよい。
【0028】
ここで、アルゴリズムは、概して、所望の結果をもたらす動作又は作用の自己無撞着シーケンスであるとみなされる。これらは、物理量の物理的操作を含む。通常、必然ではないが、これらの量は、保存、転送、結合、比較及びその他の操作が可能である電気的又は磁気的信号の形をとる。主に共通使用の理由で、これらの信号をビット、値、エレメント、シンボル、文字、用語、数字等で参照することで、時には便利性が証明される。しかしながら、これらの全て及び類似の用語は、適切な物理量と関連するものであり、これらの量に適用された便宜的ラベルに過ぎないことを理解されたい。
【0029】
幾つかの実施形態は、ハードウエア、ファームウエア及びソフトウエアの1つ又は組み合わせで実現されても良い。幾つかの実施形態はまた、ここに記した動作を実行する目的で、コンピューティングプラットフォームによって読み出し及び実行され得る、機械読取可能メディアに格納された命令として実行されても良い。機械読取可能メディアは、機械(例えば、コンピュータ)によって読み出し可能な形式で情報を格納又は転送する機構を含んでも良い。例えば、機械読取可能メディアは、読取専用メモリ(ROM)、ランダムアクセスメモリ(RAM)、磁気ディスク保存メディア、光学保存メディア、フラッシュメモリデバイス、電気的、光学的、音響的又はその他の形式の伝播信号(例えば、搬送波、赤外線信号、デジタル信号、及び、信号を送信及び/又は受信するインターフェース等)及びその他を含んでも良い。
【0030】
1つの実施形態は、本発明の1つの実施例又は例である。本明細書における「実施形態」、「1つの実施形態」、「幾つかの実施形態」又は「他の実施形態」の参照は、当該実施形態に関連して記載された特定の特徴、構成又は特性が、少なくとも幾つかの実施形態に含まれることを意味するが、本発明の全ての実施形態に含まれる必要はない。多様な表現「実施形態」、「1つの実施形態」又は「幾つかの実施形態」が、必ずしも全て同一の実施形態を指すわけではない。
【0031】
ここに記載された部材、特徴、構成及び特性等の全てが、特定の1つ又は複数の実施形態に含まれる必要はない。本明細書で、部材、特徴、構成又は特性を述べる場合、例えば、「してもよい」、「かもしれない」、「できる」又は「し得る」を含み得、特定の部材、特徴、構成又は特性が含まれる必要性はない。本明細書又は請求項において、「ある」又は「1つの」構成要素と参照されている場合でも、1つだけの構成要素が存在することを意味しているわけではない。本明細書又は請求項において、「1つのさらなる」構成要素と参照されている場合でも、さらなる構成要素が1つ以上存在することを排除してはいない。
【0032】
実施形態を説明する目的で、フロー図及び/又は状態図がここで用いられている場合もあるが、本発明は、ここに記載したそれらの図又は対応する記載に限定されるものではない。例えば、フローは、ここに記載された各工程及び状態を経る必要はなく、記載されたものと完全に同一の順序である必要もない。
【0033】
本発明は、ここに記載した特定の詳細に限定されるものではない。実際、本開示の恩恵を有する当業者であれば、上記の記載及び図面に対しての多くの他の変更が本発明の範囲を逸脱しない範囲で可能であることを理解できるであろう。それ故に、本発明の請求範囲を定義するものは、補正を含めた以下の請求項である。
【技術分野】
【0001】
本発明は、概して、動電流熱デバイスに関する。
【背景技術】
【0002】
中央処理装置(CPU)及びGMCH(グラフィックス・メモリコントローラハブ)等の電子デバイスからの部品電力及び電力密度レベルの増加に伴い、熱管理方法における気流に対しての要求が高まっている。このため、コンピュータプラットフォームにおきる音響ノイズレベルが増加している。熱放散パフォーマンス限界を向上すべく、特に、セットトップボックス及び高解像度(HD)テレビ(TV)等の消費者電子製品に対して、低音響ノイズレベルを特徴とするより効率的な冷却が要求される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
本発明は、本発明の幾つかの実施形態を示す以下の詳細の記載及び添付図面により、より十分に理解できるであろう。しかしながら、詳細の記載及び添付図面は、本発明を記載された特定の実施形態に限定するためのものではなく、説明及び理解のためだけのものである。
【図面の簡単な説明】
【0004】
【図1】本発明の幾つかの実施形態に準じた、システムを示す。
【図2】本発明の幾つかの実施形態に準じた、システムを示す。
【図3】本発明の幾つかの実施形態に準じた、システムを示す。
【図4】本発明の幾つかの実施形態に準じた、システムを示す。
【図5】本発明の幾つかの実施形態に準じた、システムを示す。
【図6】本発明の幾つかの実施形態に準じた、システムを示す。
【図7】本発明の幾つかの実施形態に準じた、システムを示す。
【図8】本発明の幾つかの実施形態に準じた、システムを示す。
【図9】本発明の幾つかの実施形態に準じた、システムを示す。
【図10】本発明の幾つかの実施形態に準じた、システムを示す。
【図11】本発明の幾つかの実施形態に準じた、システムを示す。
【発明を実施するための形態】
【0005】
本発明の幾つかの実施形態は、動電流熱デバイスに関する。幾つかの実施形態においては、ヒートシンク等の熱デバイスは、電子デバイスを冷却する。界面動電駆動流を提供する目的で、動電流生成デバイスは、正電荷源を用い、また、熱デバイスの少なくとも一部を負帯電プローブまたは接地プローブとして用いる。
【0006】
図1に、幾つかの実施形態に準じたシステム100を示す。幾つかの実施形態において、システム100は、正電荷源102、負帯電プレート104及び静電場106を含む。空気分子108は、静電場106においてイオン化される。正電荷源102は、空気分子を空気イオンに変換し、負帯電プレートは、空気イオンを変換して空気分子に戻す。幾つかの実施形態においては、システム100は、強制空気ノイズレス動電システム(FANLES)である。システム100等のFANLESシステムは、可動部を有さずに、全ての部分が固定状態で実装される。このため、実質的に無音であり、高い信頼性を備える。FANLESを用いることで、静電場106が提供する、空気イオン化、及び、イオン化空気分子に対する動電エネルギー誘導を介して、ファンを用いない空気移動が実現できる。図1に簡略的に示された現象は、動電効果として知られる。
【0007】
動電効果を用いた技術は、空気をイオン化及び浄化する目的で、商業デバイスにおいて以前から用いられている。この技術はまた、電子デバイス及びシステムを冷却する目的でも用いられている。しかしながら、幾つかの形態においては、ヒートシンクは、界面動電駆動流電子デバイスと組み合わされる。ヒートシンクと界面動電駆動流とを組み合わせた幾つかの形態では、電子デバイスのパフォーマンス(例えば、CPUパフォーマンス)は著しく向上すると同時に、システムの環境温度は著しく低減される。
【0008】
(ヒートシンク等の)冷却デバイスとは独立した正極及び負極(及び/又は接地)プローブのセットを提供することで大気の生成を達成していたこの分野の過去の如何なる技術とも大きく異なり、幾つかの実施形態では、金属ヒートシンク自身が負極/接地プレートとして用いられ得る。
【0009】
図2に、幾つかの実施形態に準じたシステム200を示す。図2において、システム200は、左側の図を正面図として、右側の図を断面図として示される。幾つかの実施形態において、システム200は、簡素な接地円管204(例えば、アルミニウム接地チューブ)の一端付近に設けられた一点正極プローブ202を含む。システム200においては、気流の相当量が管204の中を通って生成され得る。
【0010】
幾つかの実施形態では、熱デバイス(例えば、ヒートシンク)は、負極及び/又は接地プローブとして用いられ、正極プローブは、例えば、金属線及び/又は点プローブから構成されても良い。これらの種類のプローブのいずれかを用いて、点及び線プローブの組み合わせを用いて、及び/又は、多くの異なる種類の熱デバイス(例えば、ヒートシンク)配置を用いて、多くの異なる形態が存在し得る。幾つかの実施形態は、サイドインサイドアウト(SISO)気流構造に関連し、幾つかの実施形態では、トップインサイドアウト(TISO)気流構造に関連する。これらの実施形態の幾つかは、以下で説明される。
【0011】
図3に、幾つかの実施形態に準じた、システム300を示す。システム300は、サイドインサイドアウト(SISO)気流構造をなす、多点正極プローブ302及び接地ヒートシンク304(例えば、アルミニウムヒートシンク304)を含む。
【0012】
図4に、幾つかの実施形態に準じた、システム400を示す。システム400は、サイドインサイドアウト(SISO)気流構造をなす、多線正極プローブ402及び接地ヒートシンク404(例えば、アルミニウムヒートシンク404)を含む。
【0013】
図5に、幾つかの実施形態に準じた、システム500を示す。システム500は、サイドインサイドアウト(SISO)気流構造をなす、多点正極プローブ502及び接地トンネルヒートシンク504(例えば、アルミニウムヒートシンク504)を含む。
【0014】
図6に、幾つかの実施形態に準じた、システム600を示す。システム600は、正面図が別のヒートシンク配置である、サイドインサイドアウト(SISO)気流構造をなす、多点正極プローブ602及び接地ヒートシンク604(例えば、アルミニウムヒートシンク604)を含む。
【0015】
図7に、幾つかの実施形態に準じた、システム700を示す。システム700は、トップインサイドアウト(TISO)気流構造をなす、多点正極プローブ702及び接地放射状ヒートシンク704(例えば、アルミニウムヒートシンク704)を含む。
【0016】
図8に、幾つかの実施形態に準じた、システム800を示す。システム800は、トップインサイドアウト(TISO)気流構造をなす、多線正極プローブ802及び接地プレーナヒートシンク804(例えば、アルミニウムヒートシンク804)を含む。
【0017】
図9に、幾つかの実施形態に準じた、システム900を示す。システム900は、トップインサイドアウト(TISO)気流構造をなす、多点正極プローブ902及び接地ピンフィンヒートシンク904(例えば、アルミニウムヒートシンク904)を含む。
【0018】
プローブ、ヒートシンク及び気流構造の幾つかの異なる例は、本発明の実施例の説明を促進するためにここで記載している。しかしながら、熱デバイスを負極/接地プレートとして用いた、(ヒートシンク等の)熱デバイスにFANLES技術を組み込んだ多くの他の実施形態が存在する。特定の状況において、特定の要件及び用途に応じて、多様な改良形態が存在する。そのような変更は、例えば、より良いフォームファクタ効率及びより高いパフォーマンスを得るための正極プローブに対する改良を含んでも良い。
【0019】
図10に、幾つかの実施形態に準じた、システム1000を示す。幾つかの実施形態において、システム1000は、多輪多点正極源1002(図10の左側)、単一の電荷放出点を有する正極点プローブ1012(図10の右上)、及び、複数の電荷放出点を有する正極点プローブ1022(図10の右下)を含む。
【0020】
幾つかの実施形態においては、裸アルミニウムヒートシンク及び/又は陽極酸化ヒートシンクと共に、異なる直径及び異なる長さの空洞アルミニウム管を用いても良い。気流の相当量が生成され、気流量は、管の大きさ及び長さ、正電荷放出部とヒートシンクとの距離、及び放電量を調整することによって最適化できることが実験的に証明されている。
【0021】
図11に、幾つかの実施形態に準じた、システム1100を示す。幾つかの実施形態において、システム1100は、正電荷源1102及びアルミニウム管1104を含む。気流速度1112(出口における側面速度)、1114(管1104内の中央速度)及び1116(最大速度)が測定され得る。幾つかの実施形態では、中央速度1114として、約260lfm(リニアフィート/分)が測定され、最大速度1116として、460から480lfmが測定された。幾つかの実施形態において、速度の大きさは、管1104の直径に対して実質的に影響を受けず、気流が接地管1104の露呈表面に向かって実質的に駆動されることを示した。外部強制空気(すなわちファン駆動流)によって駆動されて、管を通る気流とは対照的に、幾つかの実施形態では、気流速度は、管1104のセンターラインに沿ってよりもむしろ、管1104の内側表面により近い部分において最大となった。これは、幾つかの実施形態における重要な利点である。なぜなら、非常に大きな速度勾配が表面において提供されるので、幾つかの実施形態においては、流体力学パフォーマンスが等価な外部駆動流システムに比べて、より良い対流熱除去能力が提供されるからである。つまり、同一の体積気流(例えば、同一のcfm−立方フィート/分)を提供するファンシステムと比較して、幾つかの実施形態に準じた負極及び/又は接地プローブとしてヒートシンクを組み込んだFANLESシステムは、ヒートシンク管等の熱デバイス表面におけるより急峻な速度勾配によって、はるかに良好な熱パフォーマンスを提供し得る。さらに、ヒートシンクを介しての従来の強制気流とは対照的に、幾つかの実施形態において、より長いヒートシンクは、(イオン化された空気が、ヒートシンクから出る前に完全に無くならない限り)より大きな気流速度を生成し得る。幾つかの実施形態においては、より大きな流量断面積(すなわち、直径のより大きいアルミニウム管)を有する組み込まれたヒートシンクは、cfm単位で測定される総体積流動速度をより大きく生成する。
【0022】
幾つかの実施形態においては、正極放出部上の中央に位置するフィン/フィンチャネルのセットを通してヒートシンクから出る流速はより大きく、付近のチャネルを通して出る流速は、より小さい(がそれでもなお大きい)流速を有する。このため、幾つかの実施形態においては、フィンチャネルごとに点放出部を設ける必要はない。幾つかの実施形態においては、ヒートシンクを陽極酸化することは、気流速度(例えば、中央フィンチャネル速度)に如何なる影響も与えない。幾つかの実施形態においては、ヒートシンクは、実装穴を介して接地されるため、コア金属は接地パスを有する。
【0023】
幾つかの実施形態においては、動電空気推進は、接地プローブとしてのヒートシンク等の熱デバイスを用いて電子機器を冷却する目的で適用される。電子機器冷却のための動電空気推進における過去の技術は、冷却用気流を提供する目的で、別個の独立した動電モジュールを用いることに焦点を当てていた。対照的に、幾つかの実施形態においては、より小さくコンパクトなフォームファクタ及び低コスト化を提供する目的で、別個の接地/負極プレートは金属ヒートシンクに置き換えられる。幾つかの実施形態においては、CPU及び/又はチップセット等の集積回路のヒートシンクを用いても良い。これは、セットトップボックス及びデジタルTV等の典型的な消費者電子デバイスにおけるように、高信頼性を備えた低音響特性が望まれるアプリケーションで用いられる場合に、特に効果的である。
【0024】
ヒートシンクを用いて実施されるものとして幾つかの実施形態をここに示してきたが、幾つかの実施形態においては、これら特定の実施形態は必須ではなく、ヒートシンク以外の他の熱デバイスを用いても良い。
【0025】
特定の実施形態に関連して幾つかの実施例を示してきたが、幾つかの実施例に準じて、他の実施形態も実行可能である。さらに、図面及び/又は本記載において説明した回路構成要素又は他の機構の配置及び/又は順序は、記載された特定の方法で配置される必要はない。幾つかの実施例に準じて、多くの他の配置が可能である。
【0026】
図で示された各システムにおいて、特定の場合における構成要素は、それぞれが同一の参照番号である場合もあり、または、提示された構成要素が異なること及び/又は類似することを示唆する目的で、別の参照番号である場合もある。しかしながら、異なる実施形態を有すること、及び、ここに記されたシステムの一部又は全てと協働することに十分なほど構成要件は順応性を有し得る。図示された多様な構成要素は、同一であってもよく、異なってもよい。どの構成要素を第1の構成要素として参照するか、及び、どの構成要素を第2の構成要素として呼ぶかに決まりはない。
【0027】
本記載及び請求項において、「結合した」及び「接続した」との用語は、それらの派生意味と共に用いられても良い。これらの用語が互いに同義語であるとは意図していないことを理解されたい。むしろ、特定の実施形態においては、「接続した」とは、2つ以上の構成要素が直接的に物理的又は電気的に互いに接触されることを意図して用いられる場合もある。しかしながら、「結合した」とは、2つ以上の構成要素は直接的には接触しないが、互いに協働又は相互作用することを意味してもよい。
【0028】
ここで、アルゴリズムは、概して、所望の結果をもたらす動作又は作用の自己無撞着シーケンスであるとみなされる。これらは、物理量の物理的操作を含む。通常、必然ではないが、これらの量は、保存、転送、結合、比較及びその他の操作が可能である電気的又は磁気的信号の形をとる。主に共通使用の理由で、これらの信号をビット、値、エレメント、シンボル、文字、用語、数字等で参照することで、時には便利性が証明される。しかしながら、これらの全て及び類似の用語は、適切な物理量と関連するものであり、これらの量に適用された便宜的ラベルに過ぎないことを理解されたい。
【0029】
幾つかの実施形態は、ハードウエア、ファームウエア及びソフトウエアの1つ又は組み合わせで実現されても良い。幾つかの実施形態はまた、ここに記した動作を実行する目的で、コンピューティングプラットフォームによって読み出し及び実行され得る、機械読取可能メディアに格納された命令として実行されても良い。機械読取可能メディアは、機械(例えば、コンピュータ)によって読み出し可能な形式で情報を格納又は転送する機構を含んでも良い。例えば、機械読取可能メディアは、読取専用メモリ(ROM)、ランダムアクセスメモリ(RAM)、磁気ディスク保存メディア、光学保存メディア、フラッシュメモリデバイス、電気的、光学的、音響的又はその他の形式の伝播信号(例えば、搬送波、赤外線信号、デジタル信号、及び、信号を送信及び/又は受信するインターフェース等)及びその他を含んでも良い。
【0030】
1つの実施形態は、本発明の1つの実施例又は例である。本明細書における「実施形態」、「1つの実施形態」、「幾つかの実施形態」又は「他の実施形態」の参照は、当該実施形態に関連して記載された特定の特徴、構成又は特性が、少なくとも幾つかの実施形態に含まれることを意味するが、本発明の全ての実施形態に含まれる必要はない。多様な表現「実施形態」、「1つの実施形態」又は「幾つかの実施形態」が、必ずしも全て同一の実施形態を指すわけではない。
【0031】
ここに記載された部材、特徴、構成及び特性等の全てが、特定の1つ又は複数の実施形態に含まれる必要はない。本明細書で、部材、特徴、構成又は特性を述べる場合、例えば、「してもよい」、「かもしれない」、「できる」又は「し得る」を含み得、特定の部材、特徴、構成又は特性が含まれる必要性はない。本明細書又は請求項において、「ある」又は「1つの」構成要素と参照されている場合でも、1つだけの構成要素が存在することを意味しているわけではない。本明細書又は請求項において、「1つのさらなる」構成要素と参照されている場合でも、さらなる構成要素が1つ以上存在することを排除してはいない。
【0032】
実施形態を説明する目的で、フロー図及び/又は状態図がここで用いられている場合もあるが、本発明は、ここに記載したそれらの図又は対応する記載に限定されるものではない。例えば、フローは、ここに記載された各工程及び状態を経る必要はなく、記載されたものと完全に同一の順序である必要もない。
【0033】
本発明は、ここに記載した特定の詳細に限定されるものではない。実際、本開示の恩恵を有する当業者であれば、上記の記載及び図面に対しての多くの他の変更が本発明の範囲を逸脱しない範囲で可能であることを理解できるであろう。それ故に、本発明の請求範囲を定義するものは、補正を含めた以下の請求項である。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
電子デバイスを冷却する熱デバイスと、
正電荷源を用い、前記熱デバイスの少なくとも一部を負帯電プローブまたは接地プローブとして用いることで、界面動電駆動流を提供する動電流生成デバイスとを備え、
前記熱デバイスは、円管形状であるヒートシンクであり、
前記正電荷源は、前記円管の一端の中央に設けられる
装置。
【請求項2】
前記正電荷源は、一点プローブである請求項1に記載の装置。
【請求項3】
前記正電荷源は、多点プローブである請求項1に記載の装置。
【請求項4】
前記正電荷源は線プローブである請求項1に記載の装置。
【請求項5】
前記界面動電駆動流は、サイドインサイドアウト方法で、前記熱デバイスに対して流れる請求項1から4の何れか一項に記載の装置。
【請求項6】
前記動電流生成デバイスは、機械的可動部を含まない、強制空気ノイズレス動電システムである請求項1から5の何れか一項に記載の装置。
【請求項7】
前記動電流生成デバイスは、前記正電荷源及び前記熱デバイスの前記少なくとも一部が位置する静電場を用いて界面動電駆動流を提供する請求項1から6の何れか一項に記載の装置。
【請求項8】
前記界面動電駆動流は、前記熱デバイスの中を通って流れる請求項1から7の何れか一項に記載の装置。
【請求項9】
熱デバイスを用いて電子デバイスを冷却する工程と、
正電荷源を用い、前記熱デバイスの少なくとも一部を負帯電プローブまたは接地プローブとして用いることで、界面動電駆動流を提供する工程とを備え、
前記熱デバイスは、円管形状であるヒートシンクであり、
前記正電荷源は、前記円管の一端の中央に設けられる
方法。
【請求項10】
前記正電荷源は、一点プローブである請求項9に記載の方法。
【請求項11】
前記正電荷源は、多点プローブである請求項9に記載の方法。
【請求項12】
前記正電荷源は、線プローブである請求項9に記載の方法。
【請求項13】
前記界面動電駆動流は、サイドインサイドアウト方法で、前記熱デバイスに対して流れる請求項9から12の何れか一項に記載の方法。
【請求項14】
前記正電荷源及び前記熱デバイスの前記少なくとも一部が位置する静電場を用いて界面動電駆動流を提供する工程をさらに備える請求項9から13の何れか一項に記載の方法。
【請求項15】
前記界面動電駆動流を前記熱デバイスの中を通して流す工程をさらに備える請求項9から14の何れか一項に記載の方法。
【請求項1】
電子デバイスを冷却する熱デバイスと、
正電荷源を用い、前記熱デバイスの少なくとも一部を負帯電プローブまたは接地プローブとして用いることで、界面動電駆動流を提供する動電流生成デバイスとを備え、
前記熱デバイスは、円管形状であるヒートシンクであり、
前記正電荷源は、前記円管の一端の中央に設けられる
装置。
【請求項2】
前記正電荷源は、一点プローブである請求項1に記載の装置。
【請求項3】
前記正電荷源は、多点プローブである請求項1に記載の装置。
【請求項4】
前記正電荷源は線プローブである請求項1に記載の装置。
【請求項5】
前記界面動電駆動流は、サイドインサイドアウト方法で、前記熱デバイスに対して流れる請求項1から4の何れか一項に記載の装置。
【請求項6】
前記動電流生成デバイスは、機械的可動部を含まない、強制空気ノイズレス動電システムである請求項1から5の何れか一項に記載の装置。
【請求項7】
前記動電流生成デバイスは、前記正電荷源及び前記熱デバイスの前記少なくとも一部が位置する静電場を用いて界面動電駆動流を提供する請求項1から6の何れか一項に記載の装置。
【請求項8】
前記界面動電駆動流は、前記熱デバイスの中を通って流れる請求項1から7の何れか一項に記載の装置。
【請求項9】
熱デバイスを用いて電子デバイスを冷却する工程と、
正電荷源を用い、前記熱デバイスの少なくとも一部を負帯電プローブまたは接地プローブとして用いることで、界面動電駆動流を提供する工程とを備え、
前記熱デバイスは、円管形状であるヒートシンクであり、
前記正電荷源は、前記円管の一端の中央に設けられる
方法。
【請求項10】
前記正電荷源は、一点プローブである請求項9に記載の方法。
【請求項11】
前記正電荷源は、多点プローブである請求項9に記載の方法。
【請求項12】
前記正電荷源は、線プローブである請求項9に記載の方法。
【請求項13】
前記界面動電駆動流は、サイドインサイドアウト方法で、前記熱デバイスに対して流れる請求項9から12の何れか一項に記載の方法。
【請求項14】
前記正電荷源及び前記熱デバイスの前記少なくとも一部が位置する静電場を用いて界面動電駆動流を提供する工程をさらに備える請求項9から13の何れか一項に記載の方法。
【請求項15】
前記界面動電駆動流を前記熱デバイスの中を通して流す工程をさらに備える請求項9から14の何れか一項に記載の方法。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【公開番号】特開2013−66376(P2013−66376A)
【公開日】平成25年4月11日(2013.4.11)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2012−266298(P2012−266298)
【出願日】平成24年12月5日(2012.12.5)
【分割の表示】特願2010−540711(P2010−540711)の分割
【原出願日】平成20年11月26日(2008.11.26)
【出願人】(591003943)インテル・コーポレーション (1,101)
【公開日】平成25年4月11日(2013.4.11)
【国際特許分類】
【出願日】平成24年12月5日(2012.12.5)
【分割の表示】特願2010−540711(P2010−540711)の分割
【原出願日】平成20年11月26日(2008.11.26)
【出願人】(591003943)インテル・コーポレーション (1,101)
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