(57)【要約】      （修正有）【課題】１つまたは複数の壁から熱を発散させるように構成されるシンセティック組立体を含む、筐体を提供する。【解決手段】筺体１０２は、１つまたは複数の壁を有する外側ケーシング１０６を含む。さらに、筺体は、１つまたは複数の壁１２２，１２４，１２６，１２８，１３０から熱を放散させるように構成されるシンセティックジェット組立体１３４を含み、シンセティックジェット組立体は、外側ケーシングの１つまたは複数の壁と動作可能に結合されるブラケットと、ブラケットと動作可能に結合される２つ以上のシンセティックジェットとを含み、２つ以上のシンセティックジェットは、多次元アレイで配置される。【選択図】図１
2014033199.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筺体であって、前記筺体は、
１つまたは複数の壁を有する外側ケーシングと、
前記１つまたは複数の壁から熱を放散させるように構成されるシンセティックジェット組立体とを含み、
前記シンセティックジェット組立体は、
前記外側ケーシングの前記１つまたは複数の壁と動作可能に結合されるブラケット、および
前記ブラケットと動作可能に結合される、２つ以上のシンセティックジェットを含み、
前記２つ以上のシンセティックジェットは、多次元アレイで配置される、筺体。
【請求項２】
前記２つ以上のシンセティックジェットが、前記外側ケーシングの前記１つまたは複数の壁の表面から隔置されるように、前記２つ以上のシンセティックジェットは、前記ブラケットと結合される、請求項１記載の筺体。
【請求項３】
１つまたは複数の熱発生電子デバイスをさらに含む、請求項１記載の筺体。
【請求項４】
前記シンセティックジェット組立体中のシンセティックジェット数は、前記１つまたは複数の熱発生電子デバイスの電力定格に基づく、請求項３記載の筺体。
【請求項５】
前記外側ケーシングは、前記外側ケーシングの前記１つまたは複数の壁の少なくとも１つ上に配置される拡張表面をさらに含む、請求項１記載の筺体。
【請求項６】
前記２つ以上のシンセティックジェットは、ポートを含み、それを通じて、流体が、前記１つまたは複数の壁に、前記外側ケーシングの前記拡張表面に、または前記１つまたは複数の壁および前記外側ケーシングの前記拡張表面の両方に対して、平行になるように、または角度をつけて、または平行および角度をつけた両方で導かれる、請求項５記載の筺体。
【請求項７】
強化された高耐久性の筺体であって、
外側表面および１つまたは複数の壁を有する外側ケーシングを含み、
前記外側ケーシングは、
前記外側ケーシングの前記１つまたは複数の壁の少なくとも１つの上に配置される拡張表面と、
前記拡張表面から熱を放散させるように構成されるシンセティックジェット組立体とを含み、
前記シンセティックジェット組立体は、前記拡張表面に隣接して配置され、そして、
前記１つまたは複数の壁の前記少なくとも１つと結合されるブラケット；および
１つまたは複数のシンセティックジェットを含み、
前記１つまたは複数のシンセティックジェットは、前記外側ケーシングの前記外側表面に隣接して配置されるように、前記ブラケットと動作可能に結合される、強化された高耐久性の筺体。
【請求項８】
前記１つまたは複数のシンセティックジェットが、前記外側ケーシングの前記外側表面から隔置されるように、前記１つまたは複数のシンセティックジェットは、前記前記ブラケットと結合される、請求項７記載の強化された高耐久性の筺体。
【請求項９】
前記シンセティックジェットが、前記ブラケットと前記外側ケーシングの前記外側表面の間に配置されるように、前記１つまたは複数のシンセティックジェットは、前記ブラケットと結合される、請求項７記載の強化された高耐久性の筺体。
【請求項１０】
前記１つまたは複数のシンセティックジェットは、１次元アレイ、多次元アレイ、またはその組み合わせで配置される、請求項７記載の強化された高耐久性の筺体。
【請求項１１】
前記シンセティックジェット組立体中のシンセティックジェット数は、前記強化された高耐久性の筺体内に配置される１つまたは複数の電子デバイスの電力定格、前記強化された高耐久性の筺体のサイズ、前記拡張表面の高さ、または前記強化された高耐久性の筺体を囲繞する空気の温度または速度の少なくとも１つに基づく、請求項７記載の強化された高耐久性の筺体。
【請求項１２】
前記１つまたは複数のシンセティックジェットは、ポートを含み、それを通じて、流体が、前記外側ケーシングの前記１つまたは複数の壁の少なくとも１つの上に配置される前記拡張表面に対して、平行になるように、または角度をつけて導かれる、請求項７記載の強化された高耐久性の筺体。
【請求項１３】
前記シンセティックジェット組立体は、前記１つまたは複数のシンセティックジェットを前記ブラケットと動作可能に結合するように構成されるハウジングを含む、請求項７記載の強化された高耐久性の筺体。
【請求項１４】
シンセティックジェット組立体であって、
ブラケットと、
前記ブラケットと結合される２つ以上のシンセティックジェットであって、前記２つ以上のシンセティックジェットは、多次元アレイで配置される、２つ以上のシンセティックジェットとを含む、シンセティックジェット組立体。
【請求項１５】
前記２つ以上のシンセティックジェットが、前記ブラケットと動作可能に結合される筺体から隔置されるように、前記２つ以上のシンセティックジェットは、前記ブラケットと動作可能に結合される、請求項１４記載のシンセティックジェット組立体。
【請求項１６】
前記２つ以上のシンセティックジェットは、ハウジング中に配置され、１つまたは複数の弾力性があるファスナによって、前記ブラケットと結合される、請求項１５記載のシンセティックジェット組立体。
【請求項１７】
前記２つ以上のシンセティックジェットのそれぞれが、前記シンセティックジェットの第１の行程の間、流体を吸入し、そして前記シンセティックジェットの第２の行程の間、前記流体を排出するように構成されるポートを含む、請求項１５記載のシンセティックジェット組立体。
【請求項１８】
前記２つ以上のシンセティックジェットは、圧電アクチュエータを含む、請求項１７記載のシンセティックジェット組立体。
【請求項１９】
前記ブラケットは、
底板と、
前記底板の対向する端部から垂直に延在する少なくとも２アームとを含み、
前記ブラケットの前記２つのアームは、前記筺体と結合される、請求項１５記載のシンセティックジェット組立体。
【請求項２０】
筺体の１つまたは複数の壁から熱を放散させるための方法であって、
前記筺体の拡張表面に隣接してシンセティックジェット組立体を取り付けるステップであって、前記シンセティックジェット組立体は、
前記筺体と動作可能に結合されるブラケット；および
１つまたは複数のシンセティックジェットを含み、
前記１つまたは複数のシンセティックジェットは、前記筺体の外側表面から隔置されるように、前記ブラケットと動作可能に結合される、ステップと、
前記１つまたは複数のシンセティックジェットから流体ジェットを発生するステップと、
前記流体ジェットを前記筺体の前記１つまたは複数の壁に向けて導き、前記１つまたは複数の壁から熱を放散させるステップとを含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示の実施形態は、一般に筺体に関し、より具体的には、筺体の熱を管理するためのシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子シャーシなどの筺体は、通常、金属ケーシング中に取り囲まれた多数の電子デバイスを含む。金属ケーシングは、いくつかの用途では、電子デバイスを完全に密閉し、それによって、電子デバイスを外部環境から保護する。そのような保護が、しばしば望まれ、それは、シャーシが、過酷な環境下で用いられる場合があり、そこでは、温度が、非常に高い温度から非常に低い温度まで変動する可能性があるからである。動作の間、シャーシ内の電子デバイスは、熱を発生する可能性がある。しかし、シャーシが、完全に密閉されているので、これらの電子デバイスは、効果的に熱を放散させることができない恐れがあり、それによって、それらの温度がさらに高くなる可能性がある。シャーシ内で温度がそのように高くなると、電子デバイスの温度が、それらの最大の信頼できる動作温度を超えて高くなる恐れがある。熱が取り出されない場合、電子デバイスは、下回った動作をする、シャットダウンする、または損傷する恐れがある。したがって、シャーシ内から熱を取り出すために、ほとんどの電子シャーシは、電子デバイスから熱を取って伝導し、その熱を金属ケーシングに伝達する熱伝導性経路を含む。一度熱が金属ケーシングによって伝導されると、金属ケーシングから熱を放散させるために、様々な熱管理技術を使用することができる。
【０００３】
熱管理技術は、２つのカテゴリに、すなわち受動的冷却および能動的冷却におおざっぱに分類することができる。受動的冷却では、自然の空気の対流が、シャーシを冷却するために利用される。能動的冷却では、ファン、冷却プレートまたは熱交換器などの補助デバイスが、シャーシを冷却するために利用される。受動的冷却技術の一実施例では、フィンを広げている表面を金属ケーシングの外側表面上に配置して、筺体の表面積を拡大することができる。表面積を拡大すると、フィンを備えていないケーシングと比較したとき、より速い速度で熱を放散させることに役立つことができる。代替えとして、能動的冷却技術を用いることができ、そこでは、自然対流による冷却と比較したとき、単位時間当たり、より多い量の熱を放散させるために、金属ケーシングのまわりで空気流を増加させる目的で、金属ケーシングの１つまたは複数の壁に沿ってファンを配置することができる。
【０００４】
受動的冷却は、一般に、低パワーの用途または低温の環境下で動作する用途に対して有効であるが、しかし、高パワーの用途または高温の環境下で動作する用途に対して不十分であることがしばしばである。一方、能動的冷却は、能動的デバイスを制御して所望の熱量を放散させることができるので、高パワーおよび高温の用途では、より効率的である。しかし、残念ながら、輸送機関におけるなどの耐久性を高めた用途では、能動的冷却は、望ましい解決策でないことがしばしばである。たとえば、ファン冷却は、一般に、輸送機関中では用いられない、というのは、ファンが多数のボールベアリングを含むからである。運航されている間、輸送機関は、過度な振動を被る可能性があり、それは、ボールベアリングを比較的迅速に損傷させる恐れがある。さらに、その環境は、砂および／またはほこりを含む可能性があり、それは、ファンのベアリングに侵入する恐れがあって、早過ぎる摩耗および故障が生じることになる。ファンが、そのような摩耗から動作中に故障した場合、シャーシ内の電子デバイスは、過熱してシャットダウンする恐れがある。そのようなシャットダウンは、通信、センサ制御などの喪失に繋がる恐れがある。したがって、強化された高耐久性のシャーシでは、たとえ、これらの受動的冷却システムがシャーシ内の電子デバイスの性能を妨げる恐れがあるとしても、受動的空気冷却が、冷却するために使用される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第８０５９４０９号明細書
【発明の概要】
【０００６】
本開示の態様によれば、筺体が提供される。筺体は、１つまたは複数の壁を有する外側ケーシングを含む。さらに、筺体は、１つまたは複数の壁から熱を放散させるように構成されるシンセティックジェット組立体を含み、シンセティックジェット組立体は、外側ケーシングの１つまたは複数の壁と動作可能に結合されるブラケットと、ブラケットと動作可能に結合される２つ以上のシンセティックジェットとを含み、２つ以上のシンセティックジェットは、多次元アレイで配置される。
【０００７】
本開示の別の態様によれば、強化された高耐久性の筺体が提供される。強化された高耐久性の筺体は、外側表面および１つまたは複数の壁を有する外側ケーシングを含み、外側ケーシングは、外側ケーシングの１つまたは複数の壁の少なくとも１つの上に配置される拡張表面と、拡張表面から熱を放散させるように構成されるシンセティックジェット組立体とを含み、そのシンセティックジェット組立体は、拡張表面に隣接して配置される。さらに、シンセティックジェット組立体は、１つまたは複数の壁の少なくとも１つと結合されるブラケットと、１つまたは複数のシンセティックジェットとを含み、その１つまたは複数のシンセティックジェットは、外側ケーシングの外側表面に隣接して配置されるように、ブラケットと動作可能に結合される。
【０００８】
本開示のまた別の態様によれば、シンセティックジェット組立体が提供される。シンセティックジェット組立体は、ブラケットを含む。さらにまた、シンセティックジェット組立体は、ブラケットと結合される２つ以上のシンセティックジェットを含み、２つ以上のシンセティックジェットは、多次元アレイで配置される。
【０００９】
本開示のまた別の態様によれば、筺体の１つまたは複数の壁から熱を放散させるための方法が提供される。この方法は、筺体の拡張表面と隣接してシンセティックジェット組立体を取り付けるステップを含み、シンセティックジェット組立体は、筺体と動作可能に結合されるブラケットと、１つまたは複数のシンセティックジェットとを含み、その１つまたは複数のシンセティックジェットは、筺体の外側表面から隔置されるように、ブラケットと動作可能に結合される。さらに、本方法は、１つまたは複数のシンセティックジェットから流体ジェットを発生するステップを含む。さらに、本方法は、流体ジェットを筺体の１つまたは複数の壁に向けて導き、１つまたは複数の壁から熱を放散させるステップを含む。
【００１０】
本開示のこれらおよび他の特徴、態様および利点は、次の詳細な記述を、添付図面を参照して読んだとき、より良く理解されるはずであり、図面では、同様の文字が、図面のすべてにわたって同様の部分を表す。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本開示の態様による、例示のシンセティックジェット組立体を有する筺体を含む航空機を図式的に表す図である。
【図２】本開示の態様による、例示のシンセティックジェット組立体を例示する図１の筺体の一部分を表す斜視図である。
【図３】本開示の態様による、図２の例示のシンセティックジェット組立体を表す分解組立体図である。
【図４Ａ】本開示の態様による、収縮または排出のフェーズの間の図３のシンセティックジェット組立体を示す横断面図である。
【図４Ｂ】本開示の態様による、膨張または吸入のフェーズの間の図３のシンセティックジェット組立体を示す横断面図である。
【図５】本開示の態様による、筺体を冷却するための例示の方法を例示するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本開示の実施形態は、電子筺体から熱を放散させるために受動的な冷却技術を用いる。より具体的には、本開示の実施形態は、そのように熱を放散させるためにシンセティックジェット組立体を用いる。これらの組立体は、シンセティックジェットを筺体の１つまたは複数の壁に結合するブラケットを含むことができる。そのような配置の場合、シンセティックジェットは、筺体壁の外側表面から隔置することができる。シンセティックジェットと筺体壁の外側表面の間のこの隔離は、筺体が被るいかなる振動もシンセティックジェットから分離することに、その逆の場合も同じく、役立つ。
【００１３】
さらに、本開示の実施形態は、過酷な用途で利用される電子シャーシなど、強化された高耐久性の筺体に言及して述べる。過酷な用途は、陸上車、船舶または飛行体を含む、すべてのタイプの輸送機関を含むことができる。しかし、本開示の実施形態は、また、過酷でない用途でも利用することができることを理解されるはずである。たとえば、これらの実施形態は、本開示の範囲から逸脱せずに、デスクトップコンピュータ、サーバ、ノートパソコンで、またはＬＥＤデバイスなど、任意の他の電子デバイスで用いられるシャーシ中に有用性を見出すことができる、図１では、本開示の実施形態は、航空機中で適用される。そのような実施は、限定するものでない。本開示で述べる例示の筺体およびシンセティックジェット組立体は、本開示の範囲から逸脱せずに、戦車、トラック、トレーラ、自動車、バス、ボートおよび船舶など、他の輸送機関中で容易に実施することができることを理解されるはずである。
【００１４】
図１は、本開示の態様による、例示の航空機１０１を図式的に示す図１００である。航空機１０１は、民間航空機、軍用航空機、ヘリコプタ、無人航空機システムまたは他の回転翼または固定翼航空機とすることができる。ホイール、ブレードまたはエンジンなど、航空機１０１の様々な動作を制御するために、あるいは照明または酸素供給などの機上システムを制御するために、いくつかの電子デバイスを必要とする場合がある。いくつかの実施例では、これらの電子デバイスは、航空機１０１中の筺体１０２内に密閉される環境下で格納することができる。アビオニクスでは、筺体１０２は、通常、エアトランスポートラック（ＡＴＲ：Air Transport Rack）またはアビオニクスシャーシと呼ばれ得る。
【００１５】
さらにまた、図１に、筺体１０２を拡大して表示した図をまた例示している。筺体１０２は、取り外し可能な前面カバー１０４と、筺体１０２の内部および外部を画定する外側ケーシング１０６とを含むことができる。さらにまた、筺体１０２は、１つまたは複数の熱伝導性のカードレール１０８を含むことができ、それは、プリント基板（ＰＣＢ）などの電子デバイス１１２を受け入れるためのスロット１１０を画定する／提供する。ボルトまたは他のそのようなファスナによって筺体１０２を航空機１０１に結合することを容易にするために、取り付け脚部１１４を設けることができる。さらに、取り付け脚部１１４は、筺体１０２を航空機１０１のフレームに接地するための電気グランドとして機能することができる。
【００１６】
いくつかの実施形態では、取り外し可能な前面カバー１０４は、１つまたは複数の開口部１１６を含むことができ、それは、電子デバイス１１２を、航空機１０１上の他の装置（図示せず）に結合するための１つまたは複数のコネクタを受け入れるように構成することができる。筺体１０２は、閉じられたとき、電子デバイス１１２のために、完全に密閉されている環境を形成して、ほこり、電波および他の外部環境要因からそれらを守ることができる。
【００１７】
電子デバイス１１２は、動作の間、熱を発生する可能性がある。しかし、筺体１０２が完全に密閉されているので、電子デバイス１１２が発生した熱は、筺体１０２内に閉じ込められる恐れがあり、さらに筺体１０２内の温度を上昇させる。そのような高い温度環境は、電子デバイス１１２を損傷させる恐れがある。筺体１０２内から熱を放散させるために、電子デバイス１１２には伝導性要素を設けることができ、それは、熱を伝導してカードレール１０８に伝達することができる。１つのそのような伝導性要素は、熱伝導性の側面ストリップ１１８とすることができ、それは、電子デバイス１１２の外側縁部に沿って配置することができる。さらに、また、電子デバイス１１２内に、熱伝導性の内部経路１２０を設けることができる。内部経路１２０は、電子デバイス１１２から熱伝導性の側面ストリップ１１８への熱伝導性の経路を生成することに役立つことができ、それによって、電子デバイス１１２の内部からその周囲へ直接熱を伝える経路を設ける。側面ストリップ１１８は、電子デバイス１１２の周囲からカードレール１０８に熱を伝える経路を提供するように構成することができる。代替えとして、伝導性要素は、電子デバイス１１２のＰＣＢ上に取り付けることができるアルミニウム製の熱フレームなど、プレート状の熱フレーム（図示せず）とすることができる。そのような熱フレームは、電子デバイス１１２の電子構成要素のためのスロットを含むことができる。電子構成要素からの熱は、熱フレームによって伝導性経路を通って伝導して、カードレール１０８に伝達することができる。その後、熱は、カードレール１０８から外側ケーシング１０６によって伝導することができる。
【００１８】
さらに、図１に例示するように、外側ケーシング１０６は、上壁１２２、底壁１２４、後壁１２６および互いに対向する側壁１２８および１３０を有するフレームを含むことができる。これらの壁は、外側ケーシング１０６を共同して形成する。さらに、外側ケーシング１０６の表面積を広げるために、複数の熱放散フィン１３２などの拡張表面を設けることができる。これらのフィン１３２は、外側ケーシング１０６の壁から突出するように構成することができる。図１の実施例では、フィン１３２は、側壁１２８および１３０の外側表面から突出するように例示されている。しかし、フィン１３２は、本開示の範囲から逸脱せずに、外側ケーシング１０６のどの壁からも突出することができることを理解されるはずである。さらに、フィン１３２は、本開示の範囲から逸脱せずに、壁の全長さに沿って、または壁の一部分に沿って延在することができる。
【００１９】
さらにまた、フィン１３２が、四角形プレートの１次元アレイであるように例示されているが、フィン１３２は、いかなる他の知られる方法によっても実現することができることを理解されるはずである。たとえば、フィン１３２は、本開示の範囲から逸脱せずに、Ｖ字形状の溝のプレート構成またはＵ字形状の溝のプレート構成で設計することができる。さらに、図１では、フィン１３２は、外側ケーシング１０６に沿って垂直に延在する。しかし、他の実施形態では、フィン１３２は、本開示の範囲から逸脱せずに、水平に、または角度をつけて延在することができることを理解されるはずである。
【００２０】
通常、動作の間、外側ケーシングを囲繞する空気は、一般に対流によって、フィンから、または外側ケーシングの任意の他の表面から熱を放散させることに役立つことができる。さらに、外側ケーシングの下部分を囲繞する空気は、外側ケーシングが放散させた熱を受け取ることができる。暖められた空気は、外側ケーシングに隣接して上昇し、自然対流によって、上昇する空気流を形成する。空気が外側ケーシングに隣接して上昇するとき、空気は、外側ケーシングの上部分から放散された熱をより多く受け取る傾向を生じる。その結果として、空気の温度が上昇することができ、より多くの熱を受け取るその能力が低下する恐れがあり、それによって、筺体のための冷却媒体としての空気の有効性が低下する。
【００２１】
ファン、熱交換器、冷却剤および冷却プレートなど、人工的な冷却メカニズムが、考えられている。しかし、最近、筺体のサイズに対する制限が、義務付けられている。筺体のサイズに対するこれらの制約は、筺体を広く一般に製作することを可能にしながら、筺体のサイズおよび設計留意事項に対して制限を課している。さらにまた、サイズの制限のために、熱交換器、ファン、冷却プレートおよび冷却剤など、大きいかさばった冷却デバイスの使用は、実行することができない恐れがある。さらに、これらのかさばった冷却デバイスのいくつかは、強化された高耐久性の用途には適さない恐れがある。したがって、本開示の実施形態は、筺体１０２を冷却するために、小型で軽量のシンセティックジェット組立体を使用することを伴う。図１に、筺体１０２から熱を放散させるための例示のシンセティックジェット組立体１３４を例示する。一実施形態では、シンセティックジェット組立体１３４は、筺体１０２の側壁１２８に沿って動作可能に結合することができる。さらに、シンセティックジェット組立体１３４は、フィン１３２から熱を効果的に放散させるように、フィン１３２に隣接して結合される。
【００２２】
図２は、図１の筺体の一部分を示す斜視図２００である。具体的には、図２は、筺体１０２の側壁１２８を表す側壁２０２、および図１のシンセティックジェット組立体１３４を表すシンセティックジェット組立体２０４を描いている。さらに、側壁２０２の手前側は、全体的に、参照番号２１６によって表され、側壁２０２の向こう側は、全体的に、参照番号２１８によって表されている。シンセティックジェット組立体２０４は、１つまたは複数のシンセティックジェット２０６を含むことができ、それは、それらの周囲からの空気を利用して、流体流を生成する。より具体的には、シンセティックジェット２０６は、シンセティックジェット２０６の一方の縁部にポートを備える、細長い膨張可能なデバイスとすることができる。図２の例示する実施形態では、ポートは、それらがシンセティックジェット２０６の縁部に沿って側壁２０２の向こう側２１８に向かって位置決めすることができるので、見えないことがあることに留意してもよい。シンセティックジェット２０６は、空気または誘電液体などの流体を１行程で吸入し、その後の行程の間、ポートを通じてこの流体を使い果たす。さらに、ポートは、高速で流体を使い果たすことができ、それによって、同伴空気流が生成される。これらのシンセティックジェット２０６によって生成された同伴空気流は、速い速度で側壁２０２を横切って流体を押し流すことができ、それによって、熱境界層を崩壊させて、側壁２０２の表面から熱を迅速に運び去る。シンセティックジェット２０６の働きは、図４Ａおよび４Ｂを参照して詳細に述べる。
【００２３】
図２の例示する実施形態では、シンセティックジェット組立体２０４が、側壁２０２と動作可能に結合されているように示されているが、他の実施形態では、シンセティックジェット組立体２０４は、図１の筺体１０２の壁の１つまたは複数に沿って結合することができることを理解されるはずである。たとえば、シンセティックジェット組立体２０４は、本開示の範囲から逸脱せずに、上壁１２２、底壁１２４、後壁１２６または側壁１２８、１３０と動作可能に結合することができる。
【００２４】
図２のここで例示する実施形態では、図１のフィン１３２などのフィン２０８は、側壁２０２の少なくとも一部分に沿って配置することができ、したがって、フィン２０８は、側壁２０２の一部分に沿って延在する。他の実施形態では、フィン２０８は、側壁２０２のより短い部分に沿って、または側壁２０２の全表面領域に沿って延在することができる。また別の実施形態では、フィン２０８は、外側ケーシング１０６に存在しない場合がある。フィン２０８が、側壁２０２の全表面に沿って延在する場合、シンセティックジェット組立体２０４は、フィン２０８の上に、および／またはフィン２０８の平面に対して角度をつけて配置することができる。角度を付けた配置によって、シンセティックジェット２０６が、フィン２０８の表面に対して角度をつけて流体のジェットを放出することを可能にすることができる。さらに、フィン２０８が、存在しない場合、シンセティックジェット組立体２０４は、本開示の範囲から逸脱せずに、側壁２０２のいかなる部分にも沿って結合することができる。
【００２５】
また、フィン２０８の方向付けは、変えることができる。たとえば、一実施形態では、フィン２０８は、側壁２０２の一部分に沿って垂直に延在することができる。ここで、シンセティックジェット組立体２０４は、シンセティックジェット２０６がフィン２０８の平面に沿って位置合わせされるように、側壁２０２と結合することができる。さらに、シンセティックジェット２０６のポートは、シンセティックジェット２０６が発生する流体流が、動作の間、フィン２０８の間を進むことができるように、フィン２０８の平面に沿って位置合わせすることができる。別の実施形態では、フィン２０８は、側壁２０２の一部分に沿って水平に、または角度をつけて延在することができる。この場合、シンセティックジェット組立体２０４は、シンセティックジェット２０６が、フィン２０８の平面に沿って位置合わせされるように、側壁２０２と結合することができる。しかし、シンセティックジェット２０６が発生する流体流は、フィン２０８を通る代わりに、フィン２０８を横切って進むことができる。
【００２６】
シンセティックジェット組立体２０４は、ブラケット２１０をさらに含むことができ、それは、シンセティックジェット２０６を側壁２０２と動作可能に結合するために用いることができる。ブラケット２１０は、シンセティックジェット２０６が、側壁２０２の外側表面２１２とブラケット２１０の間に位置付けられるように、側壁２０２と結合することができる。したがって、図２に描かれたように、シンセティックジェット２０６は、ブラケット２１０と結合することができ、次いで、ブラケット２１０は、側壁２０２と結合することができる。そのような配置の場合、シンセティックジェット２０６は、直接側壁２０２と結合される代わりに、間接的に側壁２０２と結合させることができる。具体的には、シンセティックジェット２０６と側壁２０２の間が隔離される。この隔離は、側壁２０２が被るいかなる振動をもシンセティックジェット組立体２０４から分離することに、およびその逆の場合にも役立つ。
【００２７】
さらにまた、シンセティックジェット組立体２０４は、シンセティックジェット組立体２０４が、ブラケット２１０に対して実質的に平行であるように、またはそれに対して角度をつけて配置されるように、ブラケット２１０と結合することができる。代替えとして、ブラケット２１０は、ブラケット２１０が、側壁２０２に対して実質的に平行であるように、またはそれに対して角度をつけて配置されるように、側壁２０２と結合することができる。そのような配置の場合、シンセティックジェット２０６のポートは、流体流を、側壁２０２の表面に対して実質的に平行に、または側壁２０２の表面に対して角度をつけて導くように、構成することができる。さらに、シンセティックジェット２０６またはブラケット２１０は、ブラケット２１０または側壁２０２と回転可能に、それぞれ、結合することができる。そのような回転可能な結合によって、動作の間、側壁２０２に対するシンセティックジェット２０６の角度を変化させることが可能になる。シンセティックジェット２０６の角度の変化は、計算装置によって自動的に管理することができる。代替えとして、角度は、オペレータによって手動で調節することができる。
【００２８】
さらに、一実施形態では、シンセティックジェット組立体２０４は、側壁２０２の外側表面２１２に隣接して位置付けることができる。より具体的には、シンセティックジェット２０６は、側壁２０２の外側表面２１２から隔置することができる。側壁２０２の外側表面２１２とシンセティックジェット２０６の間をそのように隔離すると、シンセティックジェット組立体２０４の効率を増加させる。具体的には、シンセティックジェット２０６と側壁２０２の間を隔離すると、側壁２０２が被るいかなる振動も、シンセティックジェット組立体２０４に伝達されるのを防止する／最小にする、またはその逆の場合も同じである。たとえば、航空機１０１（図１参照）が、飛行中に軽度の乱流を被った場合、乱流は、筺体１０２（図１参照）にまで伝わり、それによって、側壁２０２を振動させる。本開示の実施形態によれば、シンセティックジェット２０６が外側ケーシング１０６から隔置されるので、側壁２０２が被る振動は、シンセティックジェット２０６に伝わることができない。これらの振動は、シンセティックジェット２０６を損傷させる、またはそれらの動作に影響を与える恐れがある。したがって、側壁２０２の外側表面２１２からシンセティックジェット２０６を隔置することによって、そのような振動を減少させる、または無くすことができ、それによって、シンセティックジェット２０６に対するいかなる損傷をも防止する。
【００２９】
本開示の態様によれば、シンセティックジェット２０６は、シンセティックジェット組立体２０４中にいくつの数でも用いることができる。ここで考えている図２の構成では、２次元アレイの４つのシンセティックジェット２０６が描かれている。しかし、他の実施形態では、もっと多い、またはもっと少ないシンセティックジェット２０６を用いることができる。たとえば、２次元アレイの６つのシンセティックジェット２０６を用いることができる、または１次元アレイの１つまたは複数のシンセティックジェット２０６を用いることができる。また、本開示の範囲内で、多次元アレイを考えることができる。さらに、シンセティックジェット組立体２０４は、図１の筺体１０２などの筺体といくつの数でも結合することができる。たとえば、１つまたは複数のシンセティックジェット組立体２０４は、筺体１０２の２つ以上の壁に沿って結合することができる。さらに、２つ以上のシンセティックジェット組立体２０４は、本開示の範囲から逸脱せずに、同じ壁に沿って結合することができる。
【００３０】
一実施形態では、ブラケット２１０と結合されるシンセティックジェット２０６の数は、筺体１０２内に配置される電子デバイス１１２の電力定格によって、決定することができる。例としてだけで、筺体１０２内の電子デバイス１１２の電力定格が大きい場合、より大きい数のシンセティックジェット２０６を使用することができる。しかし、電子デバイス１１２の電力定格が小さい場合、より小さい数のシンセティックジェット２０６を用いることができる。本開示の別の態様によれば、用いるシンセティックジェット２０６の数は、筺体１０２のサイズまたは環境によって、決定することができる。たとえば、筺体１０２が比較的大きい場合、より大きい数のシンセティックジェット２０６を用いることができる。同じように、筺体１０２が比較的小さい場合、より小さい数のシンセティックジェット２０６を利用することができる。同様に、筺体１０２が、航空機１０１などの輸送機関の高温の領域中に、またはそのまわりに配置される場合、より多いシンセティックジェット２０６を使用することが、望ましい可能性がある。一方、筺体１０２が、航空機１０１の低温の領域中に、またはそのまわりに配置される場合、より少ないシンセティックジェット２０６を使用することができる。さらにまた、シンセティックジェット２０６の列の数は、また、フィン２０８の高さに依存して変えることができる。たとえば、フィン２０８がより高い高さのものである場合、より大きい数の行のシンセティックジェット２０６を利用することができる。
【００３１】
さらに、また、ポートの位置合わせは、所望の用途に基づき、構成することができる。たとえば、すべてのポートは、実質的に同様の方向で位置付けることができる。代替えとして、様々なポートの方向付けの角度は、変えることができる。また別の実施形態では、ポートは、実質的に反対の方向で位置合わせすることができる。そのような場合、シンセティックジェット２０６は、２つの異なる方向で側壁２０２から熱を放散させることができる。
【００３２】
図２の例示する実施形態では、側壁２０２は、部分的に取り囲まれるスペースが、側壁２０２の外側表面２１２上に形成されるように、設計することができる。一実施例では、前面カバー１０４（図１参照）などの前面カバーおよび後壁１２６（図１参照）などの後壁は、側壁２０２の外側表面２１２を越えて延在することができる。代替えとして、側壁２０２自体は、側壁２０２が垂直エプロン２１４を側壁２０２の縁部において含むように、構成することができる。そのような配置によって、部分的に取り囲まれるスペースが、側壁２０２の外側表面２１２上に形成されることになる。部分的に取り囲まれるスペースが、後壁１２６および前面カバー１０４の拡張される縁部によって形成される場合、ブラケット２１０は、ブラケット２１０の端部が、後壁１２６および前面カバー１０４の拡張される縁部と結合されるように、側壁２０２と結合することができる。代替えとして、側壁２０２が、垂直エプロン２１４を含む場合、ブラケット２１０は、ブラケット２１０の端部が、エプロン２１４と結合されるように、側壁２０２と結合することができる。これらの配置のどちらかを利用することによって、シンセティックジェット２０６は、部分的に取り囲まれるスペース内に配置することができる。他の実施形態では、部分的に取り囲まれるスペースが存在しない場合、ブラケット２１０は、後壁１２６および前面カバー１０４の拡張されない縁部と結合することができる。ブラケット２１０の構成は、図３に対して詳細に述べる。
【００３３】
図３は、図２のシンセティックジェット組立体２０４の分解組立体図３００を図式的に表す図である。図３に描くように、シンセティックジェット組立体２０４は、ブラケット２１０、シンセティックジェット２０６およびシンセティックジェット２０６のためのハウジング３０２を含むことができる。さらに、シンセティックジェット組立体２０４は、また、シンセティックジェットをハウジング３０２と結合する固定手段３０４と、ハウジング３０２をブラケット２１０に固定するファスナ３０６と、ブラケット２１０を側壁２０２に固定する留め手段３０８とを含むことができる。さらに、ブラケット２１０は、底板３１０およびアーム３１２を含むことができる。また、各シンセティックジェット２０６は、アクチュエータ３１４およびポート３１６を含むことができる。
【００３４】
ブラケット２１０のアーム３１２は、底板３１０から底板３１０の２つ以上の対向する縁部に沿って垂直に延在することができる。図３の実施形態では、ブラケット２１０は、実質的に四角形の底板３１０と、底板３１０の２つの対向する短い縁部から延在する２つのアーム３１２とを含むように描かれている。しかし、異なる用途または実施形態では、ブラケット２１０のサイズおよび形状は、かなり変わることができることを理解されるはずである。たとえば、ブラケット２１０は、実質的に四角形の底板、楕円形の底板、円形の底板、または他の形に形作られる底板を有することができる。さらに、アーム３１２は、底板３１０のどの部分からも延在することができる。たとえば、いくつかの実施形態では、アーム３１２は、底板３１０の長さ方向に沿って、底板３１０の隣接する縁部に沿って、または底板３１０の周辺のいかなる部分にも沿って（円形または半円形の底板の場合）延在することができる。さらに、いくつかの実施形態では、アーム３１２は、底板３１０の３つの辺から延在することができる。代替えとして、楕円形または円形の底板の場合、アーム３１２は、その周辺の大部分に沿って延在することができる。シンセティックジェット２０６のポート３１６は、アーム３１２が存在しないエリア中に位置付けることができる。たとえば、アーム３１２が底板３１０の３つの縁部に沿って延在している場合、シンセティックジェット２０６は、それらのポート３１６が底板３１０の第４の縁部と位置合わせされるように、結合することができる。
【００３５】
さらにまた、アーム３１２の長さは、側壁２０２の構成、あるいはシンセティックジェット２０６の数および／または配置に基づくことができる。たとえば、側壁２０２が、部分的に取り囲まれたスペースを含む場合（図２参照）、アーム３１２の長さは、側壁２０２が部分的に取り囲まれたスペースを有さないときの場合に比べて、より短くすることができる。さらに、より大きい数の行のシンセティックジェット２０６が用いられている場合、アーム３１２は、より小さい数の行のシンセティックジェット２０６が用いられている場合に比べて、より長くすることができる。さらにまた、アーム３１２の長さは、本開示の範囲から逸脱せずに、筺体構成とシンセティックジェット２０６の配置の組み合わせによって決めることができることを理解されるはずである。
【００３６】
さらに、ブラケット２１０を側壁２０２と結合するために、アーム３１２は、側壁２０２（図１の側壁１２８を表す）に隣接する筺体１０２の２つの壁に固定することができる。図１では、シンセティックジェット組立体１３４は、側壁１２８と結合されているように例示的に描かれている。そのような実施形態では、ブラケット２１０のアーム３１２は、筺体１０２の前面カバー１０４および後壁１２６と結合することができる。同様に、シンセティックジェット組立体１３４が後壁１２６と結合されている場合、ブラケット２１０のアーム３１２は、筺体１０２の２つの側壁１２８、１３０と結合することができる。側壁２０２がエプロン２１４を含む場合、アーム３１２は、エプロン２１４と結合することができる。
【００３７】
ネジ、ボルト、ワッシャ、減衰要素、ルアーロック、接着剤または溶接などの留め手段３０８は、ブラケット２１０のアーム３１２を側壁２０２の隣接する壁または側壁２０２のエプロン２１４に固定するために、用いることができる。図３の例示する実施形態では、ネジの２つのセットが、アーム３１２を隣接する壁またはエプロン２１４に固定する留め手段３０８として用いられる。そのように留めて固定するために、アーム３１２および筺体１０２中に適切な開口３１８を形成することができる。
【００３８】
さらに、シンセティックジェット２０６は、ハウジング３０２と動作可能に結合することができる。ハウジング３０２は、本開示の範囲から逸脱せずに、様々な形状またはサイズを有することができる。たとえば、各シンセティックジェット２０６は、個別のハウジング３０２を有することができる。他の実施例では、２つのシンセティックジェット２０６が、同じハウジング３０２を共有することができる。代替えとして、同じハウジング３０２は、行で配置される多数のシンセティックジェット２０６を組み込むことができる。図３の例示する実施形態では、１つのハウジング３０２が、１つの行の両方のシンセティックジェット２０６を受け入れる。そのような配置では、ハウジング３０２は、ただしこれに限定されないが、Ｅ字形状のプレートとして構成することができる。シンセティックジェット２０６は、それらのポート３１６がハウジング３０２の中空のセクションから外側に延在するように、ハウジング３０２の中空のセクション中に配置することができる。別の実施形態では、１個のシンセティックジェット２０６がハウジング３０２の１個当たりに利用される場合、ハウジング３０２は、Ｕ字形状のプレートとして構成することができ、シンセティックジェット２０６が、そのプレート中の中空のスペース内に配置されている。また別の実施形態では、多数のシンセティックジェットを、直線形状のハウジング中に構成することができる。図３に、２つのジェットのＥ字形状のハウジング３０２を２つ例示する。しかし、本開示の範囲から逸脱せずに、シンセティックジェット組立体２０４中に、より小さい、またはより大きい数のハウジング３０２を用いることができることを理解されるはずである。
【００３９】
シンセティックジェット２０６をハウジング３０２に固定するために、様々な形態の固定手段３０４を用いることができる。例示する実施形態では、シンセティックジェット２０６をハウジング３０２に結合するために、シンセティックジェット２０６の１個当たりに３個のクリッパが用いられる。しかし、本開示の範囲から逸脱せずに、より少ない、またはより多いクリッパを用いることができることを理解されるはずである。さらに、ボルト、ネジ、接着剤、溶接、スナップフィットナット、両ネジボルト、ワッシャなど、他の固定手段３０４を用いることができる。一実施形態では、固定手段３０４は、シンセティックジェット組立体１３４および／または筺体１０２（図１参照）が被るいかなる振動をも減衰させることに役立つように構成することができる、弾力性がある、または衝撃を吸収する材料から形成することができる。
【００４０】
続いて図３を参照すると、ハウジング３０２は、通常知られる任意の結合メカニズムを使用して、ブラケット２１０と結合することができる。たとえば、ハウジング３０２は、一時的に、または恒久的にブラケット２１０と結合することができる。一時的に結合する手段は、ネジまたはボルトなどのファスナ３０６を含む。恒久的に結合する手段は、溶接、機械成形または任意の他のそのような手段を含むことができる。いくつかの実施形態では、ファスナ３０６は、プラスチック、スプリングコイルまたはゴムなど、弾力性がある、または曲げやすい材料から形成することができる。代替えとして、いかなる振動吸収材料も、本開示の範囲から逸脱せずに、利用することができる。さらに、ハウジング３０２は、溝または開口３１８を含むことができる。ネジまたはボルトなどのファスナ３０６は、ハウジング３０２をブラケット２１０に留めるために、ハウジング３０２および底板３１０中の開口３１８を貫通させることができる。ファスナ３０６がネジの場合、開口３１８は、そのネジのネジ山を受け入れて係合する螺旋ネジ山を含むことができる。様々なファスナ３０６が、当技術で広く知られており、これらの手段のいずれも、ハウジング３０２をブラケット２１０にしっかりと留めるために、本開示の範囲から逸脱せずに用いることができることを理解されるはずである。たとえば、別の実施形態では、ブラケット２１０は、底板３１０から下方に延在する突起部（図示せず）を含むことができる。これらの突起部は、ハウジング３０２とブラケット２１０を機械的に結合するために、スナップフィット配置でのハウジング３０２中の開口３１８と嵌合することができる。
【００４１】
さらに、図３に描く２つのハウジング３０２の間に、ハウジング３０２とブラケット２１０の間に、およびハウジング３０２と側壁２０２の外側表面２１２の間にギャップを維持するために、ストッパ（図示せず）をその様々な層の間に用いることができる。一実施形態では、ストッパは、ファスナ３０６の周りに取り付けることができる。さらに、ストッパは、振動を減衰させるために、曲げやすい、または衝撃を吸収する材料から形成することができる。代替えとして、ストッパは、本開示の範囲から逸脱せずに、任意の他の知られる材料から形成することができる。
【００４２】
既に述べたように、任意の数のシンセティックジェット２０６をブラケット２１０と結合することができる。図２および３に、２次元アレイで配置される４つのシンセティックジェットを例示する。しかし、本開示の範囲から逸脱せずに、より少ない、またはより多い数のシンセティックジェット２０６を１次元アレイ、２次元アレイまたは多次元アレイで結合することができることを理解されるはずである。たとえば、シンセティックジェット組立体２０４は、３×２のアレイの６つのシンセティックジェット２０６を含むことができる。代替えとして、シンセティックジェット組立体２０４は、１×２のアレイの２つのシンセティックジェット２０６を含むことができる。他の実施例は、本開示の範囲から逸脱せずに、１×３のアレイ、１×１のアレイまたは２×６のアレイのシンセティックジェット２０６を含むことができる。
【００４３】
シンセティックジェット２０６のアクチュエータ３１４は、電気的刺激から生じる周期的な応力を生成することが可能であることができる。周期的な応力は、シンセティックジェット２０６のポート３１６を周期的に開閉させる。したがって、一実施形態では、アクチュエータ３１４は、振動ダイアフラムを含むことができる。振動ダイアフラムが、電力を印加することによって振動するように、電源をそのダイアフラムと結合することができる。ダイアフラムが外側に振れたとき、シンセティックジェット２０６中に流体を吸入することができ、そしてダイアフラムが内側に振れたとき、その流体は、シンセティックジェット２０６から流出することができる。アクチュエータ３１４のための電力は、筺体１０２内の電源から、または外部の電源から供給することができる。図３の例示する実施形態では、アクチュエータ３１４は、シンセティックジェット２０６の互いに対向する表面上に２つの円形プレートを含むように例示されている。図に示すシンセティックジェット２０６上のアクチュエータ３１４の場所は、単に例示するだけであり、本開示は、アクチュエータ３１４の任意の特定の場所に限定されないことに留意すべきである。さらに、アクチュエータ３１４が、図３の実施形態では円形プレートとして例示されているが、他の場合では、アクチュエータ３１４は、シンセティックジェット２０６の表面と同一の広がりを持つ、または他の形状を有することができる。さらにまた、アクチュエータ３１４は、単一の連続的な部分の形態を取ることができる。代替えとして、シンセティックジェット２０６のそれぞれの表面を駆動させるために、アクチュエータ３１４の多数の不連続な部分を用いることができる。
【００４４】
アクチュエータ３１４のための適切な材料の例は、圧電性材料、磁気歪み材料（コイルからの磁場が互いに引き合う／反発する）、または形状記憶合金を含む。いくつかの圧電性材料では、適切なアクチュエータ材料は、バイモルフ圧電性構成を含むことができ、そこでは、２つの圧電層が、位相外れで励起されて、曲げを生成する。さらに、圧電性材料は、他の構成を含むことができ、そこでは、１つの圧電層が、予め応力を加えられたステンレス鋼製のシムまたはブザー要素の構成上に配置される、また、１つの圧電層が、真鍮製のシム上に配置される。別の実施形態では、アクチュエータ材料は、セラミック材料を含むことができる。
【００４５】
シンセティックジェット２０６は、動作の間、ポート３１６を通じて流体の流れを導くように構成することができる。アクチュエータ３１４は、この動作のために、２つのフェーズの間の圧電効果、すなわちその間に、ポートが、それぞれ、開閉する収縮と膨張の影響下で振動するように構成することができる。シンセティックジェット２０６の動作は、図４Ａおよび４Ｂを参照すると、より良く理解することができる。
【００４６】
図４Ａは、本開示の例示の実施形態による、収縮または排出のフェーズの間の図２および３のシンセティックジェット２０６など、シンセティックジェットの横断面図４００である。図４Ｂは、膨張または吸入のフェーズの間のシンセティックジェットの横断面図４２０である。図に示すように、たとえば図４Ａおよび４Ｂでは、シンセティックジェット２０６は、第１の柔軟構造４０２および第２の柔軟構造４０４を含む。少なくとも１つのアクチュエータ３１４を、第１および第２の柔軟構造４０２、４０４の少なくとも１つと結合することができる。さらに、チャンバ４０８を画定するために、第１の柔軟構造４０２と第２の柔軟構造４０４の間に適合した壁４０６を位置付けることができる。適合した壁４０６は、チャンバ４０８と周囲環境の間で流体が連通することを容易にするために、図３のポート３１６などのポート４１０を含むことができる。さらに、側壁２０２またはフィン２０８（図２参照）を表す表面４１１が、シンセティックジェット２０６のポート４１０に隣接して配置される。動作の間、シンセティックジェット２０６からの流体流を、表面４１１を冷却するために用いることができる。
【００４７】
動作が開始するために、圧電アクチュエータ３１４が少量の電力を引き出して、アクチュエータ３１４が振動する。アクチュエータ３１４は、図４Ａに示すシンセティックジェット２０６の動作の第１のフェーズの間、内側にチャンバ４０８に向けて収縮して（全体的に参照番号４１４によって示す）、流体を、ポート４１０を通じてチャンバ４０８から排出することができる。アクチュエータ３１４は、図４Ｂに示すシンセティックジェット２０６の動作の第２のフェーズの間、外側にチャンバ４０８から離れるように膨張して（全体的に参照番号４１６によって示す）、流体を、ポート４１０を通じてチャンバ４０８中に引き込むことができる。アクチュエータ２１４の幾何的形状によって、振動作動が、ポート４１０を通じてチャンバ４０８中に流体を引き込み、次いでその後、やはりポート４１０を通じてチャンバ４０８から流体を排出することが可能になるように、アクチュエータ３１４を設計することができる。ポート４１０を通じた吸引および排出の物理現象は、互いに異なることができる。流体がポート４１０を通じて引き込まれるとき、ポート４１０は、シンセティックジェット２０６のまわりのすべてから流体を引き込むことができる。それゆえ、チャンバ４０８中に引き込まれる大部分の流体の容量は、ポート４１０を囲繞するエリアからの流体を含む。シンセティックジェット２０６が、ポート４１０から流体を排出するとき、流体ジェット４１２が形成される。流体ジェット４１２は、渦リングが流体ジェット４１２中に形成されるように、構成することができる。渦リングは、回転流体が、同じ、または異なる流体を貫通して移動する領域であり、そこでは、流動様式が、通常、円錐曲線回転体（ドーナツ）形状を帯びる。より具体的には、渦リングは、静止流体の塊中に流体ジェット４１２を押し込むことによって、形成される。これらの渦リングは、自然対流によって冷却される表面に沿って形成されることが可能な層流膜を崩壊させることに役立つ。流体ジェット４１２は、高速で進み、周囲環境から追加の流体を引っ張って行き、それによって、冷却性能を高める。
【００４８】
さらにまた、流体ジェット４１２は、様々な方法で導くことができる。たとえば、流体ジェット４１２が表面４１１に対して実質的に垂直になるように、流体ジェット４１２を導くことができる。そのような方向は、流体ジェット４１２がそれに向けて導かれる表面４１１のエリアに対して、追加の局所的な冷却をもたらす傾向を生じる。別の実施例では、流体ジェット４１２は、流体ジェット４１２が、表面４１１に対して実質的に平行であるように導くことができる。この場合、流体ジェット４１２は、流体ジェット４１２の周囲に沿って追加の流体を引っ張って行き、追加の冷却能力をもたらす。それゆえ、表面４１１を冷却する流体の量は、チャンバ４０８から排出される流体だけでなく、流体ジェット４１２が引っ張って行く流体も含む。
【００４９】
図５は、筺体から熱を放散させるための例示の方法を例示するフローチャート５００である。本方法は、図１〜４に対して述べる。本方法は、ステップ５０２から開始され、そこでは、図２のシンセティックジェット組立体２０４などのシンセティックジェット組立体が、筺体１０２などの筺体の、側壁２０２などの側壁に沿って、動作可能に結合される。図１〜３に対して既に述べたように、１つまたは複数のシンセティックジェット組立体２０４は、１つまたは複数の側壁２０２と動作可能に結合することができる。さらに、各シンセティックジェット組立体２０４は、１つまたは複数のシンセティックジェット２０６を含むことができる。いくつかの実施形態では、２次元配置の２つ以上のシンセティックジェット２０６を用いることができる。他の実施形態では、１次元または多次元のアレイ配置を用いることができる。さらに、シンセティックジェット２０６は、それらが側壁２０２の表面から隔置されるように、側壁２０２と動作可能に結合することができる。
【００５０】
その後、シンセティックジェット組立体２０４は、ステップ５０４によって示すように、励起させることができる。ステップ５０６で、シンセティックジェット２０６は、流体ジェット４１２を発生するように、構成することができる。この目的のために、シンセティックジェット２０６内のアクチュエータ３１４は、印加される電力に応答して振動することができる。その振動のために、シンセティックジェット２０６は、２つの行程の間、すなわち収縮と膨張の間で切り替わることができる。アクチュエータ３１４は、膨張行程の間、チャンバ４０８などのチャンバから離れるように振れて、チャンバ４０８を膨張させるように構成することができる。そのような膨張によって、シンセティックジェット２０６のポート４１０を囲繞する空気などの流体を、シンセティックジェット内のチャンバ４０８中に流入させる。その後、アクチュエータ３１４は、第２の行程、すなわち収縮行程に移行することができる。アクチュエータ３１４は、この行程の間、チャンバ４０８に向かって振れ、それによって、チャンバ４０８を収縮させるように構成することができる。そのような収縮力によって、チャンバ４０８内に存在する流体を非常に速い速度でシンセティックジェット２０６から流出させ、それによって、流体ジェット４１２を発生する。
【００５１】
その後、ステップ５０８で、流体ジェット４１２は、筺体１０２の１つまたは複数の壁に向けて導くことができ、１つまたは複数の壁から熱を放散させる。たとえば、流体ジェット４１２は、側壁２０２から熱を放散させるために、用いることができる。この目的のために、流体ジェット４１２は、側壁２０２の表面の上を流れて側壁２０２から熱を受け取るように、導くことができる。流体ジェット４１２が、側壁２０２の上を高速で流れるので、流体ジェット４１２は、側壁２０２から熱を高速に取って放散させ、それによって、側壁２０２を効率的に冷却する。
【００５２】
上記に述べたシンセティックジェット組立体は、効率的に筺体を冷却することに加えて、他の航空用途で利用することができる、というのは、シンセティックジェット組立体が、可動部品を有さないからである。これらの組立体が、ベアリングまたは他の摩耗する恐れがあるいかなる部品をも含まないので、それらの寿命は、現在使用することができる熱管理システムに比べたとき、より長い。さらに、本開示のシンセティックジェットと冷却される筺体の表面の間に隔離が維持されるので、筺体が被る振動は、シンセティックジェットに伝達される恐れが無く、その逆も同じである。
【００５３】
本発明のいくつかの特徴だけを例示し、本明細書に述べてきたが、多くの修正および変更が、当業者に思い浮かぶはずである。したがって、添付の特許請求の範囲は、そのような修正および変更のすべてを、本開示の真の趣旨内に含まれるものとして、カバーするものと意図されることを理解すべきである。
【符号の説明】
【００５４】
１００  図
１０１  航空機
１０２  筺体
１０４  前面カバー
１０６  外側ケーシング
１０８  カードレール
１１０  スロット
１１２  電子デバイス
１１４  取り付け脚部
１１６  開口部
１１８  側面ストリップ
１２０  内部経路
１２２  上壁
１２４  底壁
１２６  後壁
１２８  側壁
１３０  側壁
１３２  熱放散フィン
１３４  シンセティックジェット組立体
２００  斜視図
２０２  側壁
２０４  シンセティックジェット組立体
２０６  シンセティックジェット
２０８  フィン
２１０  ブラケット
２１２  外側表面
２１４  垂直エプロン
２１６  参照番号
２１８  参照番号
３００  分解組立体図
３０２  ハウジング
３０４  固定手段
３０６  ファスナ
３０８  留め手段
３１０  底板
３１２  アーム
３１４  アクチュエータ
３１６  ポート
３１８  開口
４００  横断面図
４０２  第１の柔軟構造
４０４  第２の柔軟構造
４０６  壁
４０８  チャンバ
４１０  ポート
４１１  表面
４１２  流体ジェット
４１４  参照番号
４１６  参照番号
４２０  横断面図
５００  フローチャート
５０２  筺体の表面に隣接してシンセティックジェット組立体を取り付ける
５０４  シンセティックジェット組立体中の１つまたは複数のシンセティックジェットを励起させる
５０６  １つまたは複数のシンセティックジェットから流体ジェットを発生する
５０８  流体ジェットを筺体の表面に向けて導き、筺体から熱を放散させる
【図１】
2014033199.tif 000003
【図２】
2014033199.tif 000004
【図３】
2014033199.tif 000005
【図４Ａ】
2014033199.tif 000006
【図４Ｂ】
2014033199.tif 000007
【図５】
2014033199.tif 000008