(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
長手方向軸を有し、かつ前記長手方向軸に関して対称的である内容積を取り囲む筐体を有するデスクトップコンピュータ用の熱管理システムであって、
前記内容積内に配設され、前記長手方向軸に対して直角である多角形断面を有する中央熱領域を画定し、かつ完全に取り囲む複数の平坦壁を備え、第１の平坦壁の内側面から第２の平坦壁の内側面へと延びる冷却フィンを備えるヒートシンクと、
空気を動かして少なくとも前記中央熱領域を通過させるエアムーバと、を備えることを特徴とするデスクトップコンピュータ用の熱管理システム。
【請求項２】
前記複数の平坦壁のうちの少なくとも１つに搭載され、前記ヒートシンクと熱接触している計算部品を更に備えることを特徴とする、請求項１に記載のデスクトップコンピュータ用の熱管理システム。
【請求項３】
前記複数の平坦壁及び前記筐体の内側面が周辺熱領域を取り囲み及び画定することを特徴とする、請求項２に記載のデスクトップコンピュータ用の熱管理システム。
【請求項４】
前記ヒートシンクが、
前記第１の平坦壁の前記内側面から前記第２の平坦壁の前記内側面と第３の平坦壁の内側面との交差箇所へと延びる中央冷却フィンを更に備え、前記中央冷却フィンは、前記中央熱領域を、各々同様の断面を有する第１の領域と第２の領域とに二分することを特徴とする、請求項３に記載のデスクトップコンピュータ用の熱管理システム。
【請求項５】
前記エアムーバが前記内容積の第１の部分において、前記筐体の第１の端部にある第１の開口部で前記内容積内に空気を引き込む負圧差を生み出すことを特徴とする、請求項４に記載のデスクトップコンピュータ用の熱管理システム。
【請求項６】
前記第１の開口部に引き入れられた前記空気を、前記中央熱領域を通じて引かれる中央気流と、前記周辺熱領域を通じて引かれる周辺気流と、に分割する、前記第１の開口部に近接する空気スプリッタを更に備え、前記中央気流と前記周辺気流とが互いに分離されていることを特徴とする、請求項５に記載のデスクトップコンピュータ用の熱管理システム。
【請求項７】
前記エアムーバが前記中央気流と前記周辺気流とを結合して排気流にすることを特徴とする、請求項６に記載のデスクトップコンピュータ用の熱管理システム。
【請求項８】
前記エアムーバが、前記第１の開口部の反対側にある第２の開口部を通じて前記排気流を前記内容積の外へと押し出すことを特徴とする、請求項７に記載のデスクトップコンピュータ用の熱管理システム。
【請求項９】
円筒形筐体内に取り囲まれたコンピューティングデバイス用の熱除去システムであって、
複数の孔であって、前記複数の孔の内外の圧力差に従って吸気流を受け取り、前記円筒形筐体の長手方向軸に沿って前記吸気流を方向付けるように構成されており、前記複数の孔が前記円筒形筐体の第１の端部に配設されている複数の孔と、
前記複数の孔と前記円筒形筐体の前記長手方向軸との間に配設された整流装置であって、前記吸気流を、前記コンピューティングデバイスの中心部分の方へと方向付けられた中央気流と、前記コンピューティングデバイスの周辺部分の方へと方向付けられた周辺気流と、に二分するように構成された整流装置と、
前記円筒形筐体の前記第１の端部の反対側にある第２の端部に配設された排気システムであって、前記中央気流を前記周辺気流と結合し、前記第２の端部にある前記円筒形筐体の開口部を通じて前記結合された気流を排出するように構成された排気システムと、を備えることを特徴とするコンピューティングデバイス用の熱除去システム。
【請求項１０】
前記円筒形筐体の前記第１の端部が、湾曲部分へと移行する台座を備えるベースを備え、前記複数の孔が、前記長手方向軸に対して、前記吸気流を前記円筒形筐体の前記長手方向軸の方へと方向付ける角度で、前記ベースの前記湾曲部分の周に沿って配設されていることを特徴とする、請求項９に記載のコンピューティングデバイス用の熱除去システム。
【請求項１１】
前記排気システムが、前記円筒形筐体内の前記開口部付近に配設されたエアムーバを備えることを特徴とする、請求項１０に記載のコンピューティングデバイス用の熱除去システム。
【請求項１２】
前記整流装置が、第１のプリント回路板（ＰＣＢ）を第２のＰＣＢに電気的に連結するデータケーブルを備えることを特徴とする、請求項９に記載のコンピューティングデバイス用の熱除去システム。
【請求項１３】
前記長手方向軸に対して概して平行であり、計算部品を構造的に支持するように構成された三角形の断面を有するヒートシンクを更に備えることを特徴とする、請求項９に記載のコンピューティングデバイス用の熱除去システム。
【請求項１４】
前記ヒートシンクが、前記中央気流が通過すると共に、前記計算部品によって生成された前記熱の少なくとも一部を運び去る冷却フィンスタックを備えることを特徴とする、請求項１３に記載のコンピューティングデバイス用の熱除去システム。
【請求項１５】
長手方向軸を有する円筒形容積を取り囲む円筒形筐体であって、第１の端部において第１の断面を有する第１の開口部と、前記第１の端部の反対側にある第２の端部において第２の断面を有する第２の開口部と、を有する円筒形筐体を有する円筒形デスクトップコンピュータ用の熱管理システムであって、
前記円筒形容積内に配設され、三角形の断面を有する中央熱領域を画定及び取り囲む複数の平坦壁、及び前記中央熱領域を完全にわたり、前記長手方向軸に対して概して平行であるフィンスタックを備えるヒートシンクと、
空気を移動させて少なくとも前記中央熱領域を通過させる、前記第２の開口部付近に位置するエアムーバと、を備えることを特徴とする円筒形デスクトップコンピュータ用の熱管理システム。
【請求項１６】
前記エアムーバが、ある量の空気を前記第１の開口部において前記円筒形筐体内に引き入れることを特徴とする、請求項１５に記載の円筒形デスクトップコンピュータ用の熱管理システム。
【請求項１７】
前記円筒形筐体内に引き込まれた前記ある量の空気を、前記中央熱領域を通過する中央気流と、前記中央熱領域とは分離された周辺熱領域を通過する周辺気流と、に分割する空気スプリッタを更に備えることを特徴とする、請求項１６に記載の円筒形デスクトップコンピュータ用の熱管理システム。
【請求項１８】
前記中央気流が前記中央熱領域を通過するときに前記フィンスタックが前記中央気流から径方向成分を排除することを特徴とする、請求項１７に記載の円筒形デスクトップコンピュータ用の熱管理システム。
【請求項１９】
長手方向軸を有し、かつ前記長手方向軸の第１の端部にある第１の開口部と、前記第１の端部と整列され、前記第１の端部の反対側にある前記長手方向軸の第２の端部にある第２の開口部と、を有する円筒形筐体によって取り囲まれ及び画定された空気経路内に配設された計算部品によって生成された熱を除去するための方法であって、
前記第２の開口部付近に位置するエアムーバにより、前記第１の開口部にある吸気口を通じて吸気流を前記空気経路に引き入れることと、
前記長手方向軸と前記吸気口との間に位置する空気スプリッタにより、前記吸気流を、前記空気経路の中心部分を通過する中央気流と、前記空気経路の前記中心部分とは分離された前記空気経路の周辺部分を同時に通過する周辺気流と、に分割することであって、前記計算部品が少なくともいくらかの熱を前記中央気流及び前記周辺気流に移す、分割することと、
前記エアムーバによって前記中央気流と前記周辺気流とを結合して排気流にすることと、
前記第２の開口部を通じて前記円筒形筐体から前記排気流を押し出すことと、を含むことを特徴とする熱を除去するための方法。
【請求項２０】
前記中央気流が、
径方向成分を実質的に有しないように、前記空気経路の前記中心部分内に位置付けられたヒートシンクを通じて引き入れられ、
前記エアムーバが前記排気流から略全ての接線成分を排除することを特徴とする、請求項１９に記載の熱を除去するための方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書に記載される実施形態は、概してコンパクトコンピューティングシステムに関する。これらの実施形態は特に、コンパクトコンピューティングシステムの熱効率の向上に寄与する機械構造及び熱構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンパクトコンピューティングシステムの外観は、その設計及びその重量を含め、ユーザがそのコンパクトコンピューティングシステムに対して抱く印象全般に寄与することから、コンパクトコンピューティングシステムのユーザにとって重要である。同時に、コンパクトコンピューティングシステムのアセンブリの耐久性が高ければ、そのコンパクトコンピューティングシステムの全体的な寿命が延び、ユーザにとってその価値が高まることから、アセンブリもユーザにとって重要である。
【０００３】
コンパクトコンピューティングシステムの製造に関わる設計課題の１つが、コンパクトコンピューティングシステムからの熱排出である。この設計課題は、数ある潜在的な目標の中でも、外側のエンクロージャ又は筐体の軽薄化、エンクロージャの剛性強化、及びエンクロージャの審美性向上が所望されることを含むいくつかの競合的な設計目標に概して起因する。残念ながら、スモールフォームファクタの筐体又はエンクロージャは、対流又は放射を通じて熱を放散できる表面積が小さい傾向がある。更に、スモールフォームファクタの筐体が所望されても、性能の低下は概して許容されないようである。
【発明の概要】
【０００４】
本開示は、円筒形断面を有する軽量で耐久性の高いコンパクトコンピューティングシステムから熱を放散するためのシステム及び方法に関する各種実施形態について述べる。
【０００５】
長手方向軸を有し、その長手方向軸に関して対称的な内容積を取り囲む筐体を有するデスクトップコンピュータ用の熱管理システムは、その内容積内に配設され、長手方向軸に対して直角である断面を有する中央熱領域を画定し、かつ少なくとも部分的に取り囲む複数の平坦面を含むヒートシンクと、空気を移動させて少なくともその中央熱領域を通過させるエアムーバと、を備える。
【０００６】
長手方向軸を有し、長手方向軸に関して対称的である内容積を少なくとも部分的に画定し及び取り囲む筐体を備える、デスクトップコンピュータから熱を除去するための熱管理システムは、内容積内に位置付けられたヒートシンクを備える。このヒートシンクは、長手方向軸に対して直角である多角形の形状をした断面を有する中央気流領域を画定する複数の平坦面を備える。これら複数の平坦面のうちの少なくとも１つは、内側面から延び、中央気流領域をわたってそれら複数の平坦面のうちの少なくとも別の面の内側面に達する、冷却フィンと一体的に形成された内側面と、ヒートシンクと熱接触している計算部品を担持するように構成された外側面と、を備える。
【０００７】
円筒形筐体内に取り囲まれたコンピューティングデバイス用の熱除去システムであって、この熱除去システムは、複数の孔の内外の圧力差に従って吸気流を受け取り、円筒形筐体の長手方向軸沿いに吸気流を方向付けるように構成された複数の孔であって、円筒形筐体の第１の端部に配設されている複数の空気孔と、複数の孔と円筒形筐体の長手方向軸との間に配設された整流装置であって、吸気流を、コンピューティングデバイスの中心部分の方に向けられた中央気流と、コンピューティングデバイスの周辺部分の方に向けられた周辺気流と、に二分するように構成された整流装置と、円筒形筐体の第１の端部の反対側にある第２の端部に配設された排気システムであって、中央気流を受け取って周辺気流と結合し、第２の端部にある円筒形筐体の開口部を通じて結合気流を排出するように構成された排気システムと、を備える。
【０００８】
第１の端部にある第１の開口部と、第１の端部の反対側の第２の端部にある第２の開口部と、を有する筐体によって取り囲まれ及び画定された空気経路内に配設された計算部品によって生成された熱を除去するための方法が、第２の開口部付近に位置するエアムーバによって第１の開口部で吸気流を空気経路へと引き込むことと、その吸気流を、空気経路の中心部分を通過する中央気流と、空気経路の中心部分から分離された空気経路の周辺部分を同時に通過する周辺気流と、に分割することであって、上記の計算部品が少なくともいくらかの熱を中央気流及び周辺気流へと移す、分割することと、中央気流と周辺気流とをエアムーバによって結合して排気流にすることと、排気流を第２の開口部を通じて筐体外へと移動させることによって筐体から熱を除去することと、によって実行される。
【０００９】
円筒形デスクトップコンピュータ用の熱管理システムは、少なくとも、その円筒形デスクトップコンピュータを冷却するのに好適な排気アセンブリを備える。この排気アセンブリは、ハブと、ハブから径方向に突出している複数のファンブレードであって、複数のファンブレードの隣接ファンブレードはハブを中心に不規則な角度間隔で配設される複数のファンブレードと、複数のファンブレードの各々の後縁部分の底面に沿って一体的に形成され、複数のファンブレードに少なくとも構造的な支持を提供するように動作可能な支持リングと、を備えるインペラを備える。熱管理システムは、排気流における径方向成分の形成を抑制するように構成された複数のステータブレードも備える。
【００１０】
デスクトップコンピュータで使用する熱管理システムは、複数のファンブレードを備えるインペラと、そのインペラを包囲し、排気流がデスクトップコンピュータから出る際に通過する複数の空気孔を備える排気グリルと、を備える。これら複数の排気孔は、複数のファンブレードと協働して排気流の軸方向成分を増やすように構成された複数のリブと、排気グリルを通過する空気の接線成分を除去するように構成された複数のステータと、を備える。
【００１１】
長手方向軸を有し、長手方向軸に関して対称的である内容積を少なくとも部分的に画定する筐体と、計算部品を有する、内容積内に位置付けられたコンピューティングエンジンと、を備えるデスクトップコンピュータから熱を除去するためのヒートシンクは、長手方向軸に対して略直角である断面を有する中央熱領域を画定する複数の平坦面を備える。
【００１２】
コンパクトコンピューティングシステムは、長手方向軸を有し、長手方向軸に関して対称的である内容積を取り囲み及び画定する筐体と、多角形の形状を有し、長手方向軸に対して略直角である断面を有する中央熱領域を少なくとも取り囲むヒートシンクと、空気を方向付けて内容積を通過させ、中央熱領域を通過する中央気流を備えるように構成されたエアムーバと、内容積内に配設され、ヒートシンクによって支持され、ヒートシンクと熱接触するコンピューティング部品と、を備える。
【００１３】
プリント回路板（ＰＣＢ）の第１の表面に配設された電気コネクタに集積回路（ＩＣ）を固定し、ＩＣを伝熱アセンブリと熱接触した状態に維持する目的で使用される一体型熱モジュール（ＣＴＭ）は、ＰＣＢの第２の表面に配設された補強材プレートと、自身の少なくとも一部分が、第１の保持力及び第２の保持力を提供するように構成された補強材プレート上に配設されている保持機構と、補強材プレート及び保持機構にＩＣを固定する目的で使用される第１の締結具であって、保持機構が、補強材プレート全体に第１の保持力を均一に分散させ、ＩＣと電気コネクタ内の電気接点との均一な電気的接触を維持する第１の締結具と、熱除去アセンブリを固定する目的で使用され、ＩＣを伝熱アセンブリと均一に熱接触した状態に維持する第２の締結具と、を備える。
【００１４】
長手方向軸を有する円筒形容積を取り囲む円筒形筐体であって、第１の端部に第１の断面を有する第１の開口部と、第１の端部の反対側にある第２の端部に第２の断面を有する第２の開口部と、を有する円筒形筐体を有する円筒形デスクトップコンピュータ用の熱管理システムは、円筒形容積内に配設され、三角形の断面を有する中央熱領域を画定し及び取り囲む複数の平坦面を備えるヒートシンクと、径方向成分を有しない空気を移動させて少なくとも中央熱領域を通過させる、第２の開口部付近に位置するエアムーバと、を備える。
【００１５】
プリント回路板（ＰＣＢ）の第１の表面上で電気コネクタに集積回路（ＩＣ）を固定し、ＩＣを伝熱アセンブリと熱接触した状態に維持する目的で使用される熱モジュール（ＴＭ）は、第１の保持力及び第２の保持力を提供するように構成された保持機構と、第１の保持力をＩＣ全体に均一に分散させ、ＩＣを電気コネクタ内の電気接点との均一な電気的接触を維持する保持機構にＩＣを固定する目的で使用される第１の締結具と、熱除去アセンブリを保持機構に固定する目的で使用され、ＩＣを伝熱アセンブリと均一に熱接触した状態に維持する第２の締結具と、を備える。
【００１６】
デスクトップコンピューティングシステムは、軸に関して対称的である内容積を少なくとも部分的に取り囲み及び画定する筐体と、筐体の長さ全体にわたって延在する内容積内の空気経路と、空気経路内に配設され、少なくとも１つのコンピューティング部品を備えるコンピューティングエンジンと、を備える。
【００１７】
デスクトップコンピューティングシステムは、対称形状を有する内容積を少なくとも部分的に取り囲み及び画定する筐体と、筐体の長さ全体にわたって延在する内容積内の空気経路と、その空気経路内に配設され、少なくとも１つのコンピューティング部品を備えるコンピューティングエンジンと、を備える。
【００１８】
本発明の他の装置、方法、特徴及び利点は、以下の図及び詳細な説明の精査により当業者にとって明白であるか、又は明白になるであろう。全てかかる追加のシステム、方法、特徴及び利点は、この説明内に含まれ、本発明の範囲内であり、添付の請求項により保護されることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
含まれる図面は例示目的のものであり、コンパクトコンピューティングシステムを提供するための開示される発明の装置及び方法の可能な構造及び構成の例を提示するのに役立つにすぎない。これらの図面は、当業者により、本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく、本発明に対してなされ得る形態及び詳細のいかなる変更をも制限するものではない。本実施形態は、添付の図面と共に下記の「発明を実施するための形態」を読むことによって容易に理解でき、類似の参照番号は類似の構造要素を指す。
【図１】スタンドアロン又は直立構成のコンパクトコンピューティングシステムの一実施形態の斜視図を示す。
【図２】入力／出力パネルを示す、図１のコンパクトコンピューティングシステムの一実施形態の別の斜視図を示す。
【図３】図１のコンパクトコンピューティングシステムの一般的なシステムレイアウトの斜視図を示す（筐体は取り外されている）。
【図４】記載の実施形態に係るコンパクトコンピューティングシステムの分解図を示す。
【図５】コンパクトコンピューティングシステムの空気入口の部分断面図を示す。
【図６Ａ】コンパクトコンピューティングシステムのフィンスタックの断面上面図を示す。
【図６Ｂ】コンパクトコンピューティングシステムのフィンスタックの断面上面図を示す。
【図６Ｃ】コンパクトコンピューティングシステム、及び冷却気が通過できる気流領域の断面上面図を示す。
【図６Ｄ】コンパクトコンピューティングシステム、及び冷却気が通過できる気流領域の断面上面図を示す。
【図７Ａ】ＧＰＵライザボードの１つの側面図と、そのライザボード全体に気流を分散できる様子を示す。
【図７Ｂ】ＣＰＵライザボードの側面図を示し、特にＣＰＵバネの特徴を指し示す。
【図８】冷却気がコンパクトコンピューティングシステムの外に排出される様子の部分横断側面図を示す。
【図９Ａ】記載の実施形態に係るインペラのファンブレード構成を示す。
【図９Ｂ】記載の実施形態に係るインペラのファンブレード構成を示す。
【図１０Ａ】湾曲型ステータブレードを用いて構成されたインペラのファンブレードを示す。
【図１０Ｂ】湾曲型ステータブレードを用いて構成されたインペラのファンブレードを示す。
【図１１Ａ】記載の実施形態に係る排気アセンブリの横断側面図及び下面図を示す。
【図１１Ｂ】記載の実施形態に係る排気アセンブリの横断側面図及び下面図を示す。
【図１２Ａ】いくつかのコンパクトコンピューティングシステムを支持するのに好適なラック構成を示す。
【図１２Ｂ】いくつかのコンパクトコンピューティングシステムを支持するのに好適な種々の他のラック構成を示す。
【図１２Ｃ】いくつかのコンパクトコンピューティングシステムを支持するのに好適な種々の他のラック構成を示す。
【図１３】コンパクトコンピューティングシステムを冷却するための方法を示すブロック図である。
【図１４】記載の実施形態に係るプロセスを詳述するフローチャートである。
【図１５】代表的なコンピューティングシステムのブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本明細書に記載される実施形態に係る、装置及び方法の代表的な用途が、この項において提示される。これらの例は、更なる前後関係を提供し、記載の実施形態の理解を助けることのみを目的として提供される。したがって、これらの具体的な詳細のうちの一部又は全てを使用することなく、ここで説明される実施形態を実践できるということが、当業者には明らかであろう。他の例では、ここで説明される実施形態を不必要に不明瞭化することを回避するために、周知のプロセス工程は、詳細には説明されていない。他の適用例が可能であり、それゆえ以下の実施例は、限定的なものとして解釈されるべきではない。
【００２１】
以下は、デスク領域又は他の作業領域に置くためのスタンドアロン型ユニット（デスクトップコンピュータとも称される）として構成可能なコンパクトコンピューティングシステムに関する。コンパクトコンピューティングシステムは、ネットワーク接続又は他の方法で相互接続されたコンピュータの群の一部として構成することもできる。いずれの場合においても、コンパクトコンピューティングシステムは、少なくとも中央処理ユニット（ＣＰＵ）及びグラフィック処理ユニット（ＧＰＵ）、並びにソリッドステートメモリデバイス、無線部品など、他の主要及び補助的部品を含むいくつかの電子部品を備え得る。１つ以上の内部電子部品ボードは、例えば、円筒形の頂部又は底部に合うような環状、又は外側のエンクロージャの湾曲した外側面に適合する円弧の部分に合うような湾曲状など、コンパクトコンピューティングシステムの外側のエンクロージャの表面に合うような形状にすることができる。本明細書に記載されている代表的な実施形態において、コンパクトコンピューティングシステムは、形状が円筒形であってもよく、いくつかの長方形の電子部品を、高い部品パッキング密度（利用可能な容積当たりの部品の数）を有するものとして特徴付けられたフォームファクタを提供する中核として配置するように構成されてもよい。その結果得られるコンパクトコンピューティングデバイスは、小型、軽量、持ち運び可能なフォームファクタで高い計算能力密度を提供することができる。いくつかの実施形態において、コンパクトコンピューティングデバイスは、他のコンパクトコンピューティングデバイスに連結して、（データファームなどにおける）サーバコンピュータシステムとして、或いは各コンパクトコンピューティングデバイスをノードとして有するネットワークコンピューティングシステムとして使用できるマルチコンピュータシステムを形成することもできる。例えば、本明細書に記載の実施形態において、コンパクトコンピューティングシステムは、円筒形であってもよく、長方形の電子部品を、高い部品パッキング密度（利用可能な容積当たりの部品の数）を有するフォームファクタを用いて中核として組み立てられるように構成されてもよい。中核は円筒形状を有してもよく、チューブのような、環状円筒形状を有する筐体を有してもよい。熱管理システムは、中核のアクティビティレベルの変化に対応することができ、多量の空気を軸方向に移動させて、効率的かつ静穏な方法で中核を冷却する目的で使用可能な円筒形筐体によって画定された内部容積を通過させることのできるエアムーバを利用することができる。概して、エアムーバは、中央処理ユニット（ＣＰＵ）及び／又はグラフィック処理ユニット（ＧＰＵ）といった主要部品の利用負荷が大きくなければ、毎分約１５〜２０立方フィート（ＣＦＭ）の気流を提供することができる。ただし、処理需要が増しても、エアムーバは、気流を増強することにより、生成された熱量の増加を補償することができる。例えば、ＣＰＵ及び／又はＧＰＵの一方又は両方からの処理リソース需要の増大を受けて、エアムーバは、約１５〜２０ＣＦＭから約２５〜３０ＣＦＭへと気流を増やすことができ（概ね室温である２５℃の場合）約３５ｄｂＡの音響出力を伴う（ただし、これらの音響レベルは、高需要期間中にエアムーバが作動範囲の高域部で動作している場合に限って生じるものであり、通常動作に近い期間中には生じないという点に留意すべきある）。なお、高外気温（３５℃）時には、エアムーバが気流を更に増強して、高外気温時の伝熱減少を補償することができる。この状況において、エアムーバは、４０ｄｂＡ又はそれ以上の高い音響出力を有する約３５から４０ＣＦＭ又はそれ以上に気流を増強することができる。
【００２２】
エアムーバは、筐体によって画定された相当量の利用可能な断面を占有することができ、ヒートシンクを含む中核を備える筐体の中心部分を通じて、径方向気流成分を実質的に含まない軸方向気流を提供する。更に、中核を成す部品は、軸方向気流と熱接触する表面領域の広さを最大化する軸方向に合わせることができる。更に、これらの部品の設計及びレイアウトは、性質上軸方向であってもよく、高い計算能力密度（利用可能な容積当たりの計算処理）につながる利用可能な伝熱力及び部品パッケージ密度を更に高めることができる。例えば、集積回路を、その集積回路の第１の端部に電源入力ノードを有し、集積回路の反対側の端部にデータ入出力を有するように設計してもよい。
【００２３】
コンパクトコンピューティングシステムは、他のコンパクトコンピューティングシステムに連結して、（データファーム内などで）サーバコンピュータシステムとして、或いは各コンパクトコンピューティングシステムをノードとして有するネットワークコンピューティングシステムとして使用できるマルチコンピュータシステムを形成してもよい。コンパクトコンピューティングシステムのコンパクトなサイズ及び形状の１つの利点は、（ワインラック構成など）シンプルなラッキングシステムを、複数の連結されたコンパクトコンピューティングシステムを配置する目的で使用できるということである。例えば、個々のコンパクトコンピューティングシステムを、ラック構成内に、コンパクトコンピューティングシステムの外又は中への空気の流れを制限することなく、他のデバイスに接続するための入力並びに出力への容易なアクセスを提供するような角度で配置することができる。場合によっては、個々のコンパクトコンピューティングシステムを、吸気口も排気口も制限しない交互配置で積み重ねることができる。これら及び他の一般的な主題について、より詳細に以下説明する。
【００２４】
特定の実施形態において、コンパクトコンピューティングシステムは、中核を包囲及び保護できる筐体を備え得る。筐体は、整備又は他のアクセスのために容易に取り外すことができる。筐体は、筐体の保護及び放射冷却の促進の両方を行う酸化アルミニウム（アルミナ）層を有するアルミニウムから形成されてもよい。酸化アルミニウム／陽極酸化処理層は、その赤外線放射性を高めることにより、筐体の外面から排熱性を高めることもできる。アルミニウムは、筐体の選択肢として好適である理由となるいくつかの特徴を有する。例えば、アルミニウムは、良好な電気接地をもたらし得る良好な導電体であり、容易に機械加工することができ、周知の冶金学的特性を有する。アルミニウムの優れた導電性は、筐体内に収まって動作するように構成された内部電気部品の良好なシャーシ接地をもたらす。アルミニウム筐体は、感度の高い電気部品を外部電磁エネルギーから保護するとともに、コンパクトコンピューティングシステムからの電磁（ＥＭ）エネルギーの漏洩を低減する良好な電磁干渉（ＥＭＩ）シールドも提供する。酸化アルミニウムの層は、陽極酸化処理と称される処理でアルミニウムの表面上に形成することができる。場合によっては、染色又は他の方法で酸化アルミニウムの層に色を付けて、特定の色を帯びるようにすることができる。なお、酸化アルミニウムは良好な電気絶縁体であることから、バルク材料へのアクセスを保つために筐体の内側面が陽極酸化処理中にマスキングされるか、又は良好な電気接点を提供するために酸化アルミニウムの層の選択部分が除去される。
【００２５】
一実施形態においては、円筒形筐体が一塊の筐体の形態（モノリシック）をとってもよい。これにより、円筒形筐体が、継ぎ目がなく均質に見える。２次元（２Ｄ）において、筐体の円筒形状は、内容積とエンクロージャの表面積との比を最大化する。ただし３次元においては、球形状が内容積とエンクロージャの表面積との比を最大化する。本説明の文脈においては、円筒形がより有用であると考えられ得るが、その件に関する球体又はその他任意の形状も、適した代替選択肢と考えることができる。一実施形態において、円筒形筐体は、審美的に心地よい外観を提供するために、表面処理（陽極酸化処理）されているアルミニウムなど、一塊の丈夫で弾力のある材料から形成される。円筒形筐体の頂部は、第１の開口部から、気流が通過して外部環境へと出て行く地点にある第２の開口部へと軸方向に移動する気流の周辺部分を捕らえるのに使用されるリップへと形成される。このリップは、例えば手を使ってコンパクトコンピューティングシステムを持ち運ぶ目的で使用することもできる。
【００２６】
特定の実施形態においては、ボトムアップタイプのアセンブリを使用してコンパクトコンピューティングシステムを組み立ててもよい。最初の組み立て作業は、三角形中核構造の各側に蒸気チャンバを取り付けることを含み得る。いくつかの実施形態においては、この三角形中核構造が直角三角形中核構造又は直角二等辺三角形中核構造であってもよい。記載の実施形態においては、蒸気チャンバが２段階（蒸気／固体）ヒートスプレッダの形態をとってもよい。特定の実装においては、中核が、固定具に固定され、固定具内に抱きかかえられる（cradled）アルミニウムフレームの形態をとってもよい。グラフィックプロセッサユニット（ＧＰＵ）及び／又は中央プロセッサユニット（ＣＰＵ）などの高パワー部品は、蒸気チャンバに直接搭載してもよい。
【００２７】
伝熱性の接着剤、糊、又は他の適した機構を使用して、蒸気チャンバと高パワー部品との間で良好な熱接触を形成することができる。メインロジックボード（ＭＬＢ）をＣＰＵエッジコネクタに押し付け、その後ＧＰＵフレックスを取り付けてもよい。ＭＬＢが安着され、ＣＰＵ及びＧＰＵに接続されたら、メモリモジュールを取り付けることができ、その後入口アセンブリを取り付け、締結具を使用して中核構造に連結することができる。独立して組み立て及びプレテストされた入力／出力（入出力）アセンブリを取り付けることができ、その後、電力供給ユニット（ＰＳＵ）制御ケーブルをＭＬＢに接続し、続いてバスバーシステムを使用してＤＣ  ＰＳＵ電力を接続することができる。排気アセンブリをインストールし、続いてＲＦアンテナフレックスを入出力ボードに接続することができる。
【００２８】
上述のとおり、筐体は多くの形態をとることができるが、本説明の残り部分に関して、かつ一般性を失うことなく、円筒形容積を取り囲み及び画定する円筒形状をとることができる。記載の実施形態においては、筐体及び対応する円筒形容積を、長手方向軸を有する直円筒形という点で画定することができ、長手方向軸は直円筒形の高さを画定する目的で使用できる。筐体は、長手方向軸上に中心点を有する環状断面を有するものと特徴付けることもできる。環状断面は、中心点から延び、長手方向軸に対して直角である半径を有し得る。一実施形態において、筐体の厚みは、（筐体の中心点から内側面に延びる）内径と（筐体の中心点から外側面に延びる）外径との間の関係から画定することができる。筐体は、筐体内での熱の拡散を支援する周方向及び軸方向の伝熱を促進するように調整された厚みを有し得る。それによってホットスポットの形成を防ぐ。中核と筐体との間での分離により、内部周辺気流が筐体を冷却することができ、筐体の接触温度を極力下げるのに役立つ。一実施形態においては、筐体が、表面でコンパクトコンピューティングシステムを支持する目的でも使用される台座を部分的に提供する（取り外し可能な）ベースユニットに嵌合してもよい。筐体は、ベースユニットに応じたサイズ及び形状を有する第１の開口部を備え得る。第１の開口部は、コンパクトコンピューティングシステムが隅に位置する状況、或いは壁に当たっている状況であっても機能する環状設計を有する全周の空気入口であり得る。ある組み立て構成においては、ベースユニットが円筒形のベースに対応する。第１の開口部は、外部環境からベースユニット内の孔を通過する空気の流れを受け入れる目的で使用することができる。筐体に流入する空気の量は、第１の開口部から軸方向に配設された第２の開口部付近にあるエアムーバアセンブリによって生み出された、外部環境とコンパクトコンピューティングシステムの内部との間の圧力差に関連する。熱管理システムは、多量の空気を軸方向に移動させ、円筒形筐体によって画定された内部容積を通過させることのできるエアムーバを利用することができ、効率的かつ静穏な方法で中核を冷却する目的で使用可能である。
【００２９】
一実施形態においては、排気アセンブリがファンアセンブリの形態をとってもよい。ファンアセンブリは、上述の圧力差を生み出すことによって空気を軸方向に移動させ、筐体を貫通させるように構成された軸状のファンアセンブリであり得る。ファンアセンブリは、空気がファンアセンブリから出て行く際に軸方向と遠心方向との両方の成分をその空気に提供する混合気ファンアセンブリとして構成することもできる。一実施形態において、ファンアセンブリは、円筒形筐体の利用可能な断面領域の実質的部分を占有することができる。例えば、ファンアセンブリは、筐体の内部の利用可能な断面領域の少なくとも８５％程度を占有することができる。いずれの場合も、空気はベースユニット内の孔を通じて入ることができる。一実施形態においては、整流装置が、気流の一部が、中央の気柱から離れて位置する周辺気流から分離されて中央の気柱内に留まるような方法で気流を二分（分割）することができる。中央の気柱は、内部部品を搭載できるヒートシンク構造と熱係合することができる。伝熱を最適化するために、部品を軸方向（気流の方向）に構成及び搭載して、それらの部品に作用する空気の量を最大化するようにしてもよい。このようにして、中央気流及び周辺気流の両方を、中核を冷却して、なお筐体を許容温度に維持する目的で使用することができる。
【００３０】
筐体は、第２の開口部に排気リップを備え得る。排気リップは、第２の開口部から空気が流出するときにその空気の一部分に作用するように配置することができ、気流（及び音）をユーザから遠い方に向けるという効果がある。排気リップは、コンパクトコンピューティングシステムを握るのに適した一体型の取っ手構造を提供することもできる。筐体は、調整される厚みを有し得ることから、筐体は変化のある厚みを有しており、排気リップに最も近い筐体の部分が、排気リップから離れた部分よりも厚い。筐体の厚みは、筐体内での軸方向及び周方向の伝熱を促進するように変えられ得る。この伝熱が、筐体内でのホットスポットの形成を防ぐ均一性の高い熱分散を促進する。
【００３１】
無線回路など、電磁エネルギーに敏感な回路から、相当量の電磁エネルギーを発する部品（メインロジックボード、即ちＭＬＢなど）を隔離するために、良好な接地（シャーシ接地とも称される）を使用してもよい。電磁エネルギーを発する部品と電磁エネルギーに敏感な部品が近接しているため、この分離は、コンパクトコンピューティングシステムにおいては特に重要であり得る。更に、筐体は、ベースユニット上にある対応アタッチメント機構と嵌合してファラデーケージの形成を完成できる導電性材料（導電性粒子を注入したガスケットなど）を備え得る。ファラデーケージは、電磁エネルギー（内外両方）を遮って、コンパクトコンピューティングシステムによって生成されたＥＭＩから外部環境を（かつ外部で生成されたＥＭＩから内部環境を）効果的に遮蔽する。ファラデーケージを完成させるために、ベースユニット内の空気孔は、選択された波長を有する電磁エネルギーを効果的に遮るようなサイズにすることができる。更に具体的には、孔によって遮られた電磁エネルギーの波長は、コンパクトコンピューティングシステムのアクティブな部品によって発せられる波長と一致し得る。
【００３２】
一実施形態において、コンパクトコンピューティングシステムは、筐体が正しく位置付けられ、内部部品に対して正しく整列しているかどうかを検出するように構成されたセンサを備え得る。筐体を正しく位置付けることは、筐体の形状及び構成の両方がコンパクトコンピューティングシステムの熱管理、並びに上述したファラデーケージの完成に対して大きな役割を果たすため、重要である。コンパクトコンピューティングシステムは、筐体の存在と内部部品に対する正しい整列とを検出するインターロックシステムを備え得る。正しい整列が検出されると、インターロックシステムにより、内部部品の電源が立ち上がり、システム仕様に準じた方法で動作することができる。一実施形態において、インターロックシステムは、筐体が正しい位置にあり、内部部品に対して正しく整列している場合にのみホール効果センサによって検出可能な磁気要素を備え得る。
【００３３】
筐体を形成するのに使用される材料の丈夫で弾力のある性質を少なくとも理由に、筐体は、追加的な支持構造を必要としない幅を有する開口部を備え得る。かかる開口部は、入力／出力パネル及び電力供給ポートへのアクセスを提供する目的で使用することができる。入力／出力パネルは、例えば、外部回路の接続用として構成された、データケーブルを収容するのに好適なデータポートを備え得る。この開口部は、音声回路、映像ディスプレイ回路、電源入力などへのアクセスも提供する。一実施形態においては、選択されたデータポートを点灯させて、光量低減時でもアクセスしやすくすることができる。
【００３４】
これら及び他の実施形態について、図１〜図１５を参照して以下説明する。ただし、当業者には、これらの図に関して本明細書で与えられる「発明を実施するための形態」が、説明目的のものであり、本発明がこれらの限られた実施形態を超えて拡張されることが、容易に理解されよう。
【００３５】
図１は、コンパクトコンピューティングシステム１００の斜視図を示す。コンパクトコンピューティングシステム１００は、筐体１０２によって画定された形状を有し得る。記載の実施形態において、筐体１０２は、直径ｄ１を有する第１の開口部１０４を有することを特徴とする円筒形の形状であり得る。更に具体的には、筐体１０２は、筐体１０２によって取り囲まれた中央容積の中心線に沿って延びる長手方向軸を有する環状直円筒形の形態をとり得る。筐体１０２は、長手方向軸上の対応点と一致する中心点を有する環状断面を有することを特徴とし得る。環状断面は、長手方向軸に対して直角であり、そこから外側へと延びる半径を有する。そのため、筐体１０２（更に具体的には、筐体壁）の厚みｔは、筐体１０２の外面と関連付けられた外半径ｒｏと筐体１０２の内面１０２と関連付けられた内半径ｒｉとの差と定義することができる。更に、筐体１０２は、排気リップ１０８によって一部画定された直径ｄ２を有する、第１の開口部１０４から軸方向に配設された第２の開口部１０６を備え得る。式中、ｄ１はｄ２と少なくとも等しいかそれより大きい。筐体１０２は、排気リップ１０８を形成するように突出し得るディスクの形態である一塊のアルミニウムから形成することができる。筐体１０２の厚みｔは、ホットスポットを低減するために調整することができる。この点について、筐体１０２は、不均一の厚みｔを有し得る。特に、排気リップ１０８付近の部分１１０は、約４〜６ｍｍの第１の厚みを有し得る。その後は、第１の厚みから減じられ、排気リップ１０８から離れて位置する部分１１２と関連付けられた第２の厚みへと変わる。このように、部分１１０は、コンパクトコンピューティングシステム１００を握る目的で使用される一体型の取っ手として、そして排気リップ１０８に作用する排気流１１４の一部分から移送された熱エネルギーを吸収し、伝える機能としての両方の働きをすることができる。放射伝熱及び伝導伝熱により、そして部分１１２へと移送される熱量を制限することにより、筐体１０２における局所的なホットスポットの形成を低減することができる。筐体１０２の厚み調整は、例えば、金属ディスクを使用した衝撃押出成形工程を用い、その後所望の厚み形状へと機械加工されることによって達成することができる。金属ディスクは、アルミニウム、チタン、及び所望される強度、伝熱性、及びＲＦ分離を提供するその他任意の金属材料から作られ得る。押出成形工程は、所望の断面形状と外面からの所望の視覚的アピールとを得るために外部及び内部で機械加工される円筒形を形成する。
【００３６】
コンパクトコンピューティングシステム１００は、ベースユニット１１６を更に備えてもよい。ベースユニット１１６は、コンパクトコンピューティングシステム１００に支持を提供する目的で使用することができる。そのため、ベースユニット１１６は、動作中にＥＭエネルギーを放射するコンパクトコンピューティングシステム１００内の部品からの電磁（ＥＭ）エネルギーの漏洩を防ぐこともできる金属など、丈夫で弾力のある材料で形成することができる。ベースユニット１１６は、例えば、中に埋め込まれた導電性粒子を使用して導電性を持たせた非金属化合物から形成することもできる。コンパクトコンピューティングシステム１００内の部品によって発せられた電磁エネルギーが一切漏洩しないようにするために、下側導電性ガスケット１１８を、ベースユニット１１６及び筐体１０２によって形成されたファラデーケージを完成させる目的で使用することができる。（図３に詳細に示す）上側導電性ガスケット１２０を、部分１１０の下縁付近にある筐体１０２の内面に配設してもよい。導電性ガスケット１１８及び１２０を使用してファラデーケージを完成させることにより、ＥＭＩ分離を約２０ｄＢ増やすことができる。
【００３７】
ベースユニット１１６は、孔１２２も備え得る。孔１２２は、外部環境からの適量の空気が吸気流１２４の形態で孔１２２を貫流できるようにベースユニット１１６に配置できるという点で二重目的であり得る。一実施形態において、吸気流１２４は、コンパクトコンピューティングシステム１００と共に配設されたエアムーバによって生み出された孔１２２の内外の圧力差に関連し得る。一実施形態において、エアムーバは、第２の開口部１０６付近に配設することができ、筐体１０２内の周囲圧力を下げる吸引効果を生む。孔１２２は、吸気流１２４を促すことに加え、孔１２２からの電磁エネルギーの漏洩を防ぐサイズにすることができる。孔１２２のサイズは、内部部品によって発せられた電磁エネルギーに対応する波長に関連し得る。
【００３８】
図２は、コンパクトコンピューティングシステム２００の形態をとるコンパクトコンピューティングシステム１００の別の実施形態を示す。なお、コンパクトコンピューティングシステム２００は、筐体１０２のサイズ及び形状に関してコンパクトコンピューティングシステム１００と略同じ又は同様であり得るという点に留意すべきである。コンパクトコンピューティングシステム２００は、筐体１０２とは異なり得る筐体２０２を備え得る。本実施形態において、筐体２０２は、インタフェースパネル２０６に応じたサイズ及び形状を有する開口部２０４を備え得る。インタフェースパネル２０６は、コンパクトコンピューティングシステム２００と種々の外部回路との間でのデータの通信に使用される種々のポートを備え得る。例えば、インタフェースパネル２０６は、ヘッドフォン回路、音声プロセッサなどの外部音声回路に音声ストリームを提供する目的で使用できる音声ジャックポート２０８を備え得る。１組のデータポート２１０は、外部回路とコンパクトコンピューティングシステム２００との間で種々の形態のデータ及び／又は電力を転送する目的で使用することができる。データポート２１０は、ＵＳＢ、Ｔｈｕｎｄｅｒｂｏｌｔ（登録商標）などのデータ接続を収容する目的で使用することができる。例えば、データポート２１０の組は、ＵＳＢポート形態をとるデータポート２１２を含み得るのに対し、データポート２１４は、Ｔｈｕｎｄｅｒｂｏｌｔ（登録商標）ポートの形態をとり得る。このようにして、コンパクトコンピューティングシステム２００は、データ記憶装置、ポータブルメディアプレーヤ、及び映像装置といった他のコンピューティングシステムに相互接続できると共に、コンピューティングシステムのネットワークを形成することもできる。更に、データポート２１６が、他のコンピューティングシステム及び外部回路への通信チャネルを形成するのに好適なイーサネット（登録商標）ポートの形態をとり得るのに対し、ＨＤＭＩポートの形態をとるデータポート２１８は、音声／映像（ＡＶ）データの転送に使用することができる。このように、データポート２１８は、コンパクトコンピューティングシステム２００と外部映像モニタ又は他の映像処理回路との間で高速映像をストリーミングする目的で使用することができる。そのため、インタフェースパネル２０６は、多数又は多様な外部コンピューティングシステム及び回路への接続を形成する目的で使用することができ、大型メインフレームタイプのコンピュータに伴う大きな資本コストがない中で多量の計算リソースが必要とされる状況において特に有用である。更に、コンパクトコンピューティングシステム２００のコンパクトなサイズ及び形状は、スペース効率の良いコンピューティングネットワーク、データファームなどにも適している。
【００３９】
インタフェースパネル２０６は、ポートの各々を互いに、そして筐体２０２から電気的に絶縁するために、非導電性材料から作られてもよい。そのため、インタフェースパネル２０６は、コンピューティングシステム２００に美観を提供する目的で染色されたプラスチック製のインレーを備え得る。例えば、いくつかの実施形態においては、インタフェースパネル２０６が黒色又は暗い色合いに染色されている。インタフェースパネル２０６の表面下には、導電性ガスケットによって支持された導電性ウェブが、筐体２０２と筐体２０２の内面に位置する上側及び下側導電性ガスケット（１１８、１２０）との間に形成されたＲＦ及びＥＭＩ分離用のファラデーケージを維持する。電源オン／オフボタン２２０は、電源投入シーケンス（例えば、起動処理を含む）並びに電源切断シーケンスを開始するためのユーザのタッチを容易に受け入れることができる。電力入力ポート２２２は、外部電力を筐体２０２内の動作部品に移送するのに好適な電源プラグを受容するサイズ及び形状にすることができる。場合によっては、コンパクトコンピューティングシステム２００は、電源入力ポート２２２によって供給される電力に応じて充電及び再充電できる内部電源リソース（バッテリなど）を備え得る。
【００４０】
筐体インターロック開口部２２４は、筐体２０２をコンパクトコンピューティングシステム２００の内部構造に固定する目的で使用される筐体インターロック２２６を収容することができる。筐体インターロック２２６は、スライドラッチ、又は手動で係合及び解除できる他のかかる機構の形態をとってもよいこのようにして、内部部品及び構造を、例えば整備目的で露出させるために、筐体２０２を容易に取り外すことができる。図示されていないが、筐体２０２が内部部品及び構造に対して正しい位置にあるかどうかを検出する目的で検出回路を使用できるという点に留意すべきである。コンパクトコンピューティングシステム２００の熱管理は、筐体２０２の存在と正しい配置に依存する度合いが大きいので、これは特に重要である。そのため、筐体２０２が内部構造若しくは部品に対して正しい位置又は整列になっていないと判定された場合には、検出回路により、コンパクトコンピューティングシステム２００が稼働しないか、少なくともフル稼働はしない。一実施形態において、この検出回路は、筐体２０２に配設された磁石を、筐体２０２が正しく位置付けられ、整列している場合にのみ検出する目的で取り付けられた磁気センサ（ホール効果デバイスなど）を備え得る。
【００４１】
筐体２０２を取り外すことにより、コンパクトコンピューティングシステム２００の中核を露出させることができる。具体的には、図３は、筐体２０２がない状態のコンパクトコンピューティングシステム２００の中核３００を示す。中核３００は、計算部品を有するコンピューティングエンジンと、計算部品の少なくとも一部を支持する目的で試用されるフレームワークとして使用できるヒートシンクと、を備え得る。このように、コンピューティングエンジンは、ヒートシンクのフォームファクタに応じたフォームファクタをとる。そのため、コンパクトコンピューティングシステム２００の円筒形状により、種々の内部部品の構成並びに熱管理のための要件が決まる。例えば、内部部品を軸方向に配置して、部品パッキング密度（利用可能な容積当たりの動作部品の数）及び計算能力密度（利用可能な容積当たりの計算能力）の両方を最適化することができる。更に、内部部品の軸方向配置により、内部部品から吸気流１２４に移送でき、排気流１１４によって除去できる熱量も最大化される。（概して、コンパクトコンピューティングシステム２００の性質上、吸気流１２４の性質は排気流１１４の性質と略同じであるという点に留意すべきである。）。
【００４２】
例えば、メモリモジュール３０２は、メモリデバイス３０６が搭載されている基板３０４から形成することができる。基板３０４は、周辺気流３１２に対して平行である主軸３１０を有し得る。メモリデバイス３０６から周辺気流３１２への伝熱を最適化するために、周辺気流３１２との伝熱インタフェースを最適化する方法でメモリデバイス３０６を基板３０４に搭載してもよい。例えば、各メモリデバイスは、（例えば、幅Ｗを表す）短い方の寸法（minor dimension）及び（例えば、長さＬで表される）に対応する形状を有し得る。記載の実施形態において、メモリデバイス３０６の短い方の寸法Ｗは、周辺気流３１２に対して概して平行に整列している。このようにして、周辺気流３１２と、メモリモジュール３０４上に配設されたメモリデバイス３０６と、の間に形成される伝熱インタフェースを最適化することができる。なお、周辺気流３１２は、筐体２０２の存在により、筐体２０２の内面及び中核３００によって画定された周辺領域内を流れるように制限されるという点にも留意すべきである。更に、周辺気流３１２は、大半の発熱部品が収まっている中央部分を通過する径方向成分を実質的に有しないものと特徴付けることができ、それにより、メモリモジュール３０２及びメモリデバイス３０６についての周辺気流３１２の伝熱力を更に高めることができる。このように、周辺気流３１２の軸方向成分は、メモリデバイス３０６の短い方の寸法Ｗと一致する。なお、吸気流１２４は、周辺気流３１２と、中核３００の中心部分内を流れる中央気流３１４（非図示）と、に分割されるという点に留意すべきである。そのため、周辺気流３１２及び中央気流３１４は、結合して排気流１１４を形成した後、第２の開口部１０８を通じてコンパクトコンピューティングシステム２００の外へと出て行く。
【００４３】
記載の実施形態においては、エアムーバ３２０を第２の開口部１０６に近接して配設することができる（図１を参照）。なお、エアムーバ３２０は、中央気流３１４と周辺気流３１２とを結合して排気流１１４に戻すという点に留意すべきである。エアムーバ３２０は、排気流１１４を、第２の開口部１０６を通過するように方向付ける目的で使用可能な排気アセンブリ３２２を備え得る。排気流１１４の少なくとも一部は、コンパクトコンピューティングシステム２００の内部部品によって生成された熱エネルギーの移送を促進するように排気リップ１０８と係合する。排気アセンブリ３２２は、排気流１１４を通過させる孔３２４を備える。ＲＦ回路及びアンテナなどの動作部品を覆うために、化粧用シールド３２６を使用してもよい。この点について、化粧用シールド３２６は、プラスチック、セラミック、又は他の非導電性材料といったＲＦ透過性材料から形成することができる。
【００４４】
筐体２０２の導電性により、筐体２０２は、内部部品に良好な接地を提供するシャーシ接地として使用することができる。そのため、タッチ箇所３２８は、導電性材料から形成することができ、内部部品と筐体２０２の内部との間の導電経路を形成する目的で使用することができる。なお、良好な電気接続を行うために、タッチ箇所３２８に接触する筐体２０２の部分には、非導電性又は絶縁材料（酸化アルミニウムなど）が一切ないという点に留意すべきである。そのため、筐体２０２の上に酸化アルミニウム層が形成されている場合には、酸化アルミニウムの選択部分が除去されて（又は、筐体１０２のその部分が陽極酸化処理時にマスキングされて）、タッチ箇所３２８と接触する箇所でバルク材料を露出する。上述のとおり、電磁エネルギーの漏洩を防ぐために、筐体２０２及びベースユニット１１６がファラデーケージを形成する。
【００４５】
ユーザフレンドリなコンパクトコンピューティングシステム２００との相互作用を提供するために、中核３００は、複数の箇所に配設された加速度計などのセンサを備え得る。そのため、ユーザが、コンパクトコンピューティングシステム２００を便利な箇所及び向きに位置付けるために筐体２０２を扱うときに、インタフェースパネル２０６の外観を強調して、インタフェースパネル２０６の部分をユーザにとって見やすくするために、照明パターンを使用してもよい。そのため、センサのうちの幾つかは、ユーザがインタフェースパネル２０６上の選択項目を見るのに十分な周囲照明があるかどうかを判定するための光感知デバイスを備え得る。
【００４６】
図４は、コンパクトコンピューティングシステム１００の分解斜視図を示す。ヒートシンク４０２は、三角柱など、三角形の断面を有する中央容積４０５を画定する複数の平坦面４０３を備え得る。ヒートシンク４０２は、コンパクトコンピューティングシステム１００の少なくとも計算部品を含むコンピューティングエンジンを支持できる支持構造、即ちフレームとしての働きをすることもできる。このように、コンピューティングエンジンは、ヒートシンク４０２の一般的形状をとり得る。一実施形態において、ヒートシンク４０２は、筐体１０２の内面と協調して、コンパクトコンピューティングシステム１００の計算及び動作部品の少なくともいくつかを冷却する目的で使用される周辺気流のための空気経路として使用可能な周辺域を画定することができる。中央容積４０５は、計算及び動作部品の少なくともいくつかを更に冷却する中央気流３１４のための空気経路として使用することもできる。中央気流３１４によって行われる冷却を促進するために、ヒートシンク４０２は、第１の平坦面から少なくとも第２の平坦面へと延び、三角形の中央容積をわたる複数の冷却フィン４０７を備える。一実施形態において、中央冷却フィンは、第１の平坦面から、第２の平坦面と第３の平坦面との交差箇所まで延び得る。このようにして、中央冷却フィンは中央容積４０５を２つの隣接する容積へと分けることができ、同様の三角形断面を有する各々の容積は、ヒートシンク４０２の各面４０３に配設されている蒸気チャンバ４０４を備え得る。
【００４７】
蒸気チャンバ４０４は、種々の集積回路によって生成された熱をヒートシンク４０２の各平坦面全体に分散させる目的で使用することができる。マルチコア中央処理ユニット（ＣＰＵ）とメモリモジュール３０２とを備え得るＣＰＵライザボード４０６を、取付箇所４０８を経てヒートシンク４０２に連結することができる。取付箇所４０８は、ＣＰＵバネ４１０と協働して、ＣＰＵを蒸気チャンバ４０４と直接熱接触するように配置する。ＣＰＵバネ４１０は、ＣＰＵとＣＰＵの関連冷却スタック及び蒸気チャンバ４０４との間で既定の大きさの圧力を提供する目的で利用することができる。同様に、グラフィック処理ユニット（ＧＰＵ）ライザボード４１２及びＧＰＵライザボード４１４も、ヒートシンク４０２の対応する面に同様に連結することができる。ＧＰＵライザボード４１２及び４１４は、ビデオランダムアクセスメモリ（ＶＲＡＭ）チップ４１８によって囲まれたＧＰＵ  ４１６を各々備える。本描示においては、４つのＶＲＡＭチップ４１８が、ＧＰＵ  ４１６の周りにひし形模様状に配置され得る。ＧＰＵライザボード４１２及び４１４はそれぞれの蒸気チャンバ４０４に連結されており、ＧＰＵ  ４１６及びＶＲＡＭチップ４１８の各々は、対応する蒸気チャンバ４０４と直接熱接触することができる。なお、いくつかの構成（非図示）においては、１つの蒸気チャンバがヒートシンク４０２の縁部に巻き付くことができ、それによって、ＧＰＵライザボード４１２及び４１４上に搭載された集積回路が、実質的により広い面積を有する蒸気チャンバ全体に熱を放散できるという点に留意すべきである。かかる構成は、単一ＧＰＵの処理において有利であり得る。更に、ＶＲＡＭチップは隣接するＧＰＵ  ４１６よりも低背の形状を有する傾向があることから、ＶＲＡＭチップ４１８は、ＶＲＡＭチップ４１８を蒸気チャンバ４０４と直接熱接触させる熱ギャップパッドを備え得る。このようにして蒸気チャンバ４０４は、コンパクトコンピューティングシステム１００の動作中にヒートシンク４０２の各面全体に熱を均一に拡散することを促進する。また、ＧＰＵライザボード４１４の背面に連結できるソリッドステートドライブ（ＳＳＤ）モジュール４２０も描かれている。
【００４８】
ライザボード４０６、４１２、及び４１４の各々がヒートシンク４０２にしっかりと連結されると、ライザボードの各々を、メインロジックボード（ＭＬＢ）４２２全体に電気的に連結することができる。いくつかの実施形態において、ＭＬＢ  ４２２は、システム管理コントローラ（ＳＭＣ）チップを備え得る。ＣＰＵライザボード４０６は、カードエッジスロット４２６でＭＬＢ  ４２２に装着するカードエッジコネクタ４２４を備える。一実施形態において、カードエッジコネクタ４２４は、ＣＰＵライザボード４０６とＭＬＢ  ４２２との間で少なくとも３２本のＰＣＩ−Ｅが稼働できるＰＣＩ−Ｅ  ３．０タイプのコネクタであり得る。ＧＰＵライザボード４１２及び４１４は、フレックスジャンパコネクタ４２８でＭＬＢ  ４２２に連結することができる。このようにして、ライザボード４０６、４１２、及び４１４の各々は、電気的に接触することができる。
【００４９】
コンパクトコンピューティングシステム１００は、入力出力（入出力）アセンブリ４３０も備える。入力／出力（入出力）アセンブリ４３０は、電源供給ユニット（ＰＳＵ）４３２を含むいくつかの部品を包含する。ＰＳＵ  ４３２は、コンパクトコンピューティングシステム１００の種々の部品に外部電力を供給することができる。一実施形態において、ＰＳＵ  ４３２は、合計約４５０Ｗの電力をコンパクトコンピューティングシステム１００に供給するように構成することができる。ＰＳＵ  ４３２は、コンパクトコンピューティングシステム１００の動作中にＰＳＵ  ４３２に冷却気を貫流させるように構成されている気流孔４３４も備え得る。気流孔４３４のサイズを変えて、ＰＳＵ  ４３２を通過する空気の流れを制御することができる。入出力アセンブリ４３０は、入出力ボード４３６も備える。入出力ボード４３６は、コンパクトコンピューティングシステム１００が完全に組み立てられている場合に、フレックスジャンパケーブル（非図示）によってＭＬＢ  ４２２に電気的に連結することができる。入出力ボード４３６により、コンパクトコンピューティングシステム１００との間で高速通信の入出力が可能となる。入出力アセンブリ４３０は、コンパクトコンピューティングシステム１００との間で高速データケーブル又は電源ケーブルを着脱する際にユーザに化粧用インタフェースを提供する構造壁４３８も備える。入出力アセンブリ４３０が完全に組み立てられると、構造壁４３８をベースユニット１１６の上側リップ部分に連結することができる。
【００５０】
図４は、排気アセンブリ４４０の描示も提供する。排気アセンブリ４４０は、プレナムプレート４４２、インペラ３１６、排気孔３１８、及び化粧用シールド３２６を備える。プレナムプレート４４２は、インペラ３１６内への空気の流れを形成するように動作可能であり得る。プレナムプレート４４２は、以下で詳述するインペラ３１６のファンブレード用のシュラウド（shroud）としても動作可能であり得る。インペラ３１６及びプレナムプレート４４２は、排気孔３１８に連結することができる。化粧用シールド３２６は、排気孔３１８の天面に固定することができる。排気アセンブリ４４０は、完全に組み立てられると、ヒートシンク４０２の頂部に連結することができる。このようにして、中核３００を組み立てることができる。
【００５１】
図５は、孔１２２を示すベースユニット１１６の部分断面図を示す。図示のとおり、孔１２２を通じて吸気流１２４をコンパクトコンピューティングシステム１００に引き込むことができる。吸気流１２４がベースユニット１１６を通過するとき、リブ５０２が、コンパクトコンピューティングシステム１００に入る気流の方向付けを支援する。いくつかの実施形態において、リブ５０２は、周辺気流３１２及び中央気流３１４内への吸気流１２４の移行を促進することができる。記載の実施形態においては、吸気流１２４の第１の一部分を、リブ５０２によって中央気流３１４の形態をとるヒートシンク４０２の中央容積の方へと方向付けることができる。一実施形態においては、気流スプリッタとも称される整流装置５０４を使用して、吸気流１２４を上述の中央気流３１４と、周辺気流３１２への第２の部分とに分割することができる。一実施形態においては、フレックスジャンパケーブル５０４を気流スプリッタとして使用することができる。このように、フレックスジャンパケーブル５０４は、ＧＰＵライザボード４１４をＭＬＢ  ４２２に電気的に連結することに加え、然るべき量の吸気流１２４を中央気流３１４及び周辺気流３１２へと方向転換することができる。例えば、フレックスジャンパケーブル５０４は、気流１２４のうちの、ＧＰＵライザボード４１４の中心部分の方に向ける気流を、ボードの周縁の上を通る気流よりも増やすことができる。フレックスジャンパケーブル５０４を広げたり狭めたりすることにより、ＧＰＵライザボード４１４に方向転換される空気の量を調節することができる。なお、ＧＰＵライザボード４１４の底面とＭＬＢ  ４２２との間の距離を調節して、中央気流３１４に入る空気を増減可能であるという点に留意すべきである。
【００５２】
図６Ａは、ヒートシンク４０２の上面断面図を示す。押出成形されたアルミニウム塊からいくつかの形状を機械加工することにより、ヒートシンク４０２を形成することができる。一実施形態においては、複数の冷却フィン６０２を、ヒートシンク４０２の平坦面の内側面に取り付け可能であるのに対し、別の実施形態においては、ヒートシンク４０２の平坦面が形成される間に、複数の冷却フィン６０２を押出成形工程の一部として作成することができる。どちらの場合においても、複数の冷却フィン６０２をいくつかの方法で分散させることができる。一実施形態においては、複数の冷却フィン６０２の全てが、第１の平坦面６０４から延び、三角形の中央容積６０７をわたって少なくとも第２の平坦面６０５へと達し得る。一実施形態においては、複数の冷却フィン６０２の１つ（中央冷却フィン６０２−１と称される）が、第１の平坦面６０４から、第２の平坦面６０５と第３の平坦面６０９との交差箇所へと延び得る。このようにして、ヒートシンク４０２によって画定された三角形の中央容積は、各々同様の直角三角形の断面を有する第１の領域Ｉと第２の領域ＩＩとに二分される。一実施形態において、領域Ｉをわたる第１の冷却フィン６０２−２は、第１の平坦面６０４に対して第１の角度φ１であり得る。第１の角度φ１は、第１の冷却フィン６０２−２と中央冷却フィン６０２−１との間の距離ａ１に応じて変わる角度値を有し得る。同様に、領域ＩＩをわたる第２の冷却フィン６０２−３は、第１の平坦面６０４に対して第２の角度φ２であり得る。第２の角度φ２は、第２の冷却フィン６０２−３と中央冷却フィン６０２−１との間の距離ａ２に応じて変わる角度値を有し得る。概して、距離ａ１及び距離ａ２は略等しいが、領域Ｉ又はＩＩのどちらかに実際に実装される冷却フィンの数は、種々の幾何学的位置関係が多様であり得るのと同様、特定の設計上の要件に応じて様々であり得る。一実施形態において、第１の角度φ１と第２の角度φ２との和は、約１８０°であり得る。
【００５３】
いずれの平坦面も、種々の部品を収容するように改変することができる。例えば、任意数の加工によって第１の平坦面６０４の一部分を除去して、蒸気チャンバ４０４用の低背取り付け位置を残すことができる。蒸気チャンバ４０４は、第１の平坦面６０４に接着固定又は機械固定することができる。蒸気チャンバ４０４は、銅の伝熱効率の約１０倍程度という非常に効率的な伝熱性を有し得る。いくつかの実施形態においては、蒸気チャンバ４０４とヒートシンク４０２との間での効率的な伝熱を促進するために、蒸気チャンバ４０４とヒートシンク４０２との間に伝導性ゲルを配置することができる。蒸気チャンバ４０４は、取付箇所４０８も備え得る。取付箇所４０８は、蒸気チャンバ４０４と一体的に形成することができ、コンパクトコンピューティングシステム１００と関連付けられた種々のライザボードを蒸気チャンバに取り付けるための手段を提供するように構成されている。
【００５４】
図６Ｂは、いくつかのライザボードが取り付けられた別のヒートシンク４０２の断面図を示す。ＣＰＵライザボード４０６が蒸気チャンバ４０４に取り付けられている様子が示されている。ＣＰＵライザボード４０６は、低背熱モジュール６０６によって蒸気チャンバ４０４に取り付けられる。低背熱モジュール６０６は、ＣＰＵライザボード４０６のソケット６１０上でＣＰＵ  ６０８を正しく安着させるように構成することができる。いくつかの実施形態において、低背熱モジュール６０６は、約１００ポンドの力をＣＰＵ  ６０８に印加することができる。この１００ポンドの力は、ＣＰＵライザボード４０６の反対側に配設されたＣＰＵバネ４１０によって均衡させることができる。ＣＰＵバネ４１０は、平坦化されたときに低背熱モジュール６０６の力に対抗するＵ字型のバネであり得る。ＣＰＵバネ４１０は、任意数の頑丈な材料で作製することができる。一実施形態において、ＣＰＵバネ４１０は、１７−７析出硬化型ステンレス鋼から作製することができる。
【００５５】
低背熱モジュール６０６は、ＣＰＵ  ６０８を安着させることに加え、締結具６０９（図７Ｂでは締結具７１４とも称される）が蒸気チャンバ４０４の取付箇所４０８に嵌合できる孔を有し得る。ＣＰＵライザボード４０６を蒸気チャンバ４０４に連結する締結具６１１（図７Ｂでは締結具７１６とも称される）は、ＣＰＵ  ６０８と蒸気チャンバ４０４との間で強固な熱インタフェースを確立する目的で使用することができる。締結具６１１は、締結具６０９の背後に配設され、図６Ｂの断面図では破線で表されている。いくつかの実施形態においては、ＣＰＵ  ６０８と蒸気チャンバ４０４との間で約３０ポンドの力を印加することができる。ＣＰＵバネ４１０は、ＣＰＵ  ６０８を安着させることに加え、ＣＰＵ  ６０８と蒸気チャンバ４０４との間でこの３０ポンドの力を設定するのを支援する目的で使用することもできる。印加されたこの力により、ＣＰＵ  ６０８と蒸気チャンバ４０４との間で強固な熱接触を確立できると共に、ＣＰＵライザボード４０６をヒートシンク４０２にしっかりと装着することもできる。ＧＰＵ  ６１４及びＧＰＵ  ６１６をそれぞれ有するＧＰＵライザボード４１２及び４１４は、ヒートシンク４０２の他の面に機械的に連結することができる。ＣＰＵライザボード４０６と同様、ＧＰＵライザボード４１２及び４１４も、自身の対応する蒸気チャンバに連結することができる。例えば、ＧＰＵライザボード４１２は、締結具６１８によって自身の対応する蒸気チャンバに連結することができる。
【００５６】
締結具６１８は、蒸気チャンバに配設された取付箇所に連結することができ、蒸気チャンバ４０４とＧＰＵ  ６１４との間の圧力の大きさをＧＰＵバネ６２０によって均衡させることができる。締結具６１８は、ＧＰＵバネ６２０と協調して、ＧＰＵライザボード４１２をヒートシンク４０２に安着させるための所定の大きさの圧力を提供することができる。一実施形態においては、ソケット内でＧＰＵ  ６１４を安着させるために、ＧＰＵ  ６１４をＧＰＵライザボード４１２にハンダ付けして、追加の圧力印加を不要にしてもよい。なお、いくつかの実施形態においては、ＧＰＵライザボード４１２が、ＧＰＵバネ６２０からの力を受け取り、ＧＰＵライザボード４１２に更なる構造的な支持を提供するように動作可能な補強具６２２を備え得るという点にも留意すべきである。また、ＧＰＵライザボード４１２、４１４の一方（図示のとおり）又は両方がＳＳＤモジュール４２０を備え得るという点にも留意すべきである。ＳＳＤモジュール４２０は、ＧＰＵライザボード４１２、４１４の一方又は両方の背面に連結することができる。
【００５７】
図６Ｃは、筐体１０２内に配設された更に別のヒートシンク４０２の断面図を示す。ヒートシンク４０２を包囲する筐体１０２を示すことに加え、入出力アセンブリ４３０も描かれている。入出力アセンブリ４３０は、ＰＳＵ  ４３２、入出力ボード４３６、及び構造壁４３８を備える。入出力アセンブリ４３０は、ＰＳＵ  ４３２の天面における穿孔を表すいくつかのドット状の穴を備える。いくつかの実施形態において、ＰＳＵ  ４３２の穿孔のサイズを変えて、ＰＳＵ  ４３２を通過する空気の流れを調節することができる。入出力ボード４３６の外向き面には、入出力インレー（inlay）６２６を通じてユーザがアクセス可能なコネクタの列を表すコネクタ列６２４が配設されている。一実施形態において、入出力インレー６２６は、ひっかき耐性の高いＲＦ透過性硬質プラスチックであり得る。
【００５８】
図６Ｄは、複数の気流領域に分割された図６Ｃの同じ断面を示す。図６Ｄでは、中央気流３１４が、筐体１０２の長手方向軸と平行な気流経路として、ヒートシンク４０２の三角形中央領域内に描かれている。図７Ａに詳細に示すとおり、周辺気流３１２は、複数の分岐流へと枝分かれし得る。そのうちの一方は、ＧＰＵ気流領域６３０及び６３２として示されたＧＰＵライザボードの背面部分沿いに方向付けられ得る。なお、種々の計算部品は、多量の廃熱を生成するデューティサイクルを有し得るという点に留意すべきである。例えば、ＳＳＤモジュール４２０は、ＧＰＵライザボード４１４上にのみ配設され得る。ＧＰＵライザボード４１２、４１４の両方の動作パラメータが他の点で同様であると想定すると、ＳＳＤ  ４２０によって、ＧＰＵ気流領域６３２よりも実質的により多くの熱がＧＰＵ気流領域６３０に排出され得る。かかる場合には、均衡化処理を実施して、ＧＰＵライザボード４１４からＧＰＵライザボード４１２へＧＰＵ処理をオフロードすることができ、それによって気流領域６３０及び６３２における放熱を均衡化する。
【００５９】
周辺気流３１２の一部分は、気流領域６３４が示すとおり、ＣＰＵライザボードの両側沿いに方向付けることができる。このようにして、ＣＰＵライザボード４０４は、前面及び背面の両方で対流冷却を受け取ることができる。気流領域６３６は、メモリ（ＤＩＭＭ）モジュール３０２に対流冷却を施す気流を表す。気流領域６３８は、ＰＳＵ  ４３２を通じて回送される周辺気流３１２の一部分を表す。上述のとおり、ＰＳＵ  ４３２の天面にある穿孔のサイズを変えて、ＰＳＵ  ４３２を通過する気流の量を調節することができる。最後に、気流領域６４０は、入出力ボード４３６沿いに方向付けられた空気の体積を表し得る。種々の気流ガイドを使用して、気流領域ごとの最適な気流の量を確立するのを促進することができる。例えば、一実施形態において、リブ５０２は、（いくつかの実施形態においては取り外し可能であり得る）ベースユニット１１６上での自身の角度位置に応じて様々な角度を有することができ、気流を所望の気流領域へと分散させるのを支援する。一実施形態においては、コンパクトコンピューティングシステム１００を通過する空気の略５０％を中央気流３１４へと方向付けることができる。かかる構成では、気流のうち約１０％が気流領域６３８を通じて引き込まれ、残りの４０％はその他の気流領域に分割され得る。
【００６０】
図７Ａは、ＧＰＵライザボード４１４の側面図を示す。ＧＰＵライザボード４１４の上を通る気流が周辺気流３１２として示されており、この気流は、図５のところで説明したとおり、フレックスジャンパケーブル５０４によって方向転換されてＧＰＵライザボード４１４の上を通るようにすることができる。これにより、多量の周辺気流がＧＰＵライザボード４１４の中心部分の上を通る。このことは、ＳＳＤモジュール４２０及びＧＰＵ（非図示）など、熱を排出する本体がＧＰＵライザボード４１４の中心部分に配設されている実施形態などの実施形態において有利であり得る。周辺気流３１２は、ＧＰＵライザボード４１４を上って行くときに、ＧＰＵライザボード４１４に沿って自然に拡散することができる。気流３１２の自然な正規化に加え、ＧＰＵライザボード４１４の頂部とプレナムプレート４４２との間での相互作用によって気流３１２の拡散が更に促され得る。ＧＰＵライザボード４１４の周辺部分は環状プレナムプレート４４２の中心点から遠い径方向距離に配設されていることから、より大きな空隙が残され、ＧＰＵライザボード４１４の上を通ってインペラ３１６（非図示）内へと空気が押し寄せる。その結果、ＧＰＵライザボード４１４の上側部分において周辺気流３１２の外側周辺部分が大きくなり得る。ＧＰＵライザボード４１４の上側部分は、発熱部品がより均一な気流３１２の分散の恩恵を受けられるように構成することができる。例えば、ＤＣ入力７０２は相当な量の熱を発し得る。更に、電源調整モジュール７０４をＧＰＵライザボード４１４全体に等間隔で広げ得る。コンデンサ７０６もまた、周辺気流３１２によって提供される対流冷却から大きな恩恵を受けることができる。なお、例えばＳＳＤモジュール４２０及び電源調整モジュール７０４など、発熱体の多くは、図示のとおり、自身の上の気流と、その結果生まれる対流伝熱とが最大化されるように、垂直に配設してもよいという点に留意すべきである。ただし、ＧＰＵライザボード４１２の上の周辺気流３１２は、ＧＰＵライザボード４１４との関連で描かれた気流と略同様であり得るという点に留意すべきである。
【００６１】
図７Ｂは、ＣＰＵライザボード４０６の側面図を示す。この図は、ＣＰＵバネ４１０の更なる詳細を示す目的で提供される。先に説明したようにＣＰＵバネ４１０は、Ｕ字型の１７−７析出硬化型ステンレス鋼合金から作られ得る。締結具によってＣＰＵバネ４１０沿いに力を印加して、ＣＰＵバネ４１０をＣＰＵライザボード４０６の裏側に押し当てて平坦化することができる。ＣＰＵバネ４１０は、種々のサイズのいくつかのバンドを備え得る。図示されているＣＰＵバネバンド７１０は、ＣＰＵバネバンド７１２よりも厚く、ＣＰＵ（非図示）をＣＰＵライザボード４０６に安着させるのに必要な約２００ポンドの力を提供する。締結具７１４は、低背熱モジュール６０６内にのみ延びることができ、ＣＰＵライザボード４０６をヒートシンク４０２に取り付ける前にＣＰＵバネ４１０がＣＰＵライザボード４０６上でＣＰＵをしっかりと安着させることができる。締結具７１６は、より細いＣＰＵバネバンド７１２によって約３０ポンドの力を印加し、加えて、ＣＰＵライザボード４０６を受容するように構成された蒸気チャンバの取付箇所４０８にＣＰＵライザボード４０６を連結するように動作するように構成されている。なお、ＣＰＵライザボード４０６に更なる構造剛性を提供するために、ＣＰＵバネ４１０とＣＰＵライザボード４０６との間に補強材７１８を配設できるという点に留意すべきである。
【００６２】
図８は、筐体１０２の頂部内に配設された排気アセンブリ４４０の部分断面側面図を示す。中央気流３１４は、排気アセンブリ４４０で周辺気流３１２と結合される。排気アセンブリ４４０は、コンパクトコンピューティングシステム１００の動作中に空気を引き込んでコンパクトコンピューティングシステム１００を通過させるのを司るインペラ３１６を備える。インペラ３１６は、中央気流３１４と周辺気流３１２とを受け取り、それらを結合して排気流１１４に戻す。図示のとおり、排気流１１４が軸方向成分及び遠心方向成分と共に排出されることから、インペラ３１６は混流ファンと言うことができる。排気流１１４の軸方向成分は、排気流１１４が筐体１０２の部分１１０に接触した際の圧力低下の量を減じる。なぜなら、排気流１１４が排気アセンブリ４４０から略遠心方向に出た場合ほどには、流れの方向は大きく変わらないためである。排気流１１４の軸方向成分は、排気流１１４と筐体１０２の部分１１０との間での伝熱低減も支援する。このようにして、筐体１０２の部分１１０の通常動作温度を、ユーザが筐体１０２を快適に扱うのに十分低い温度に保つことができる。なお、排気流１１４を更に調整して排気アセンブリ４４０から略径方向に出て行くようにして、空気が筐体１０２外へと速やかに移動できるようにすることが可能であるという点に留意すべきである。排気流１１４が非径方向成分を含んでいる場合には、旋回パターンが発生し、更なる圧力低下及び筐体１０２に対する対流伝熱の増加が生じ得る。
【００６３】
筐体１０２の周りの熱分散は、筐体１０２の部分１１０の厚み８０２の関数として更に制御することができる。一実施形態において、厚み８０２は、熱が筐体１０２の周りに周方向に効率良く伝わる約４〜６ｍｍ程度であり得る。このようにして、筐体１０２に沿ってホットスポットが形成されるのを防ぐことができる。図示のとおり、筐体１０２が受け取った熱は大半が頂部付近にあることから、筐体１０２の厚み８０２は、下に向かって徐々に細くなり得る。その結果、熱は頂部において周方向に均一に拡散され得るため、細い下側部分が、簡単に筐体１０２の上側開口部から遠ざかる方向に熱を伝導することができる。いくつかの実施形態においては、インペラ３１６を、コンパクトコンピューティングシステムの全体的な音響出力を３７ｄＢ未満に保ちながら、空気を毎分約２８〜２９立方フィートの速度でコンパクトコンピューティングシステム１００に引き入れるように構成することができる。
【００６４】
図９Ａは、排気アセンブリ４４０の断面上面図を示す。本描示において、インペラ３１６は５７枚のインペラブレード９０２を有し得る。いくつかの実施形態においては、ハブ９０４を中心に不均等間隔でインペラブレード９０２を配設することができる。例えば、隣接するファンブレード間の角距離は、約５．５度と７度との間で様々であり得る。この不規則な間隔が、インペラ３１６の音響面を低減するのに役立ち得る。下の表１は、インペラ３１６の５７枚のインペラブレード９０２で以って利用可能なある特定のブレード間隔構成を示す。加えて、インペラブレード９０２は、排気流１１４を径方向に向ける後方に湾曲したブレードを有し得る。
【００６５】
【表１】
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【００６６】
図９Ｂは、図９Ａに示す横断面図の一部分を示す。具体的には、ファンブレード９０２は、ファンブレード９０２の後縁がファンブレード９０２の前縁よりも約１０度大きく傾くように構成することができる。一実施形態においては、図示のとおり、ファンブレード９０２の前縁が１３０度の角度を有し得るのに対し、ファンブレード９０２の後縁は約１４０度の角度を有し得る。ファンブレード９０２は後方に湾曲しているものの、インペラ３１６の回転の方向により、インペラ３１６から出て行く気流は、インペラ３１６から出るときに依然として周方向成分を有することができる。径方向を向いたステータ９０６は、気流１１４から接線成分を除去することにより、気流１１４がステータ９０６を通過する際に排気流１１４を略直線化するように構成することができる。その結果、ステータ９０６を後にする平均的な気流の方向は、より径方向に近づく。
【００６７】
図１０Ａ〜図１０Ｂは、排気アセンブリ４４０の代替実施形態の断面上面図を示す。本実施形態において、ステータブレード１００２は、より漸進的な排気流１１４の方向転換を提供するために、湾曲形状を有し、反対方向を向いていてもよい。この構成により、ステータブレード表面からの分離によって乱気流に失われる流れエネルギーを低減することができる。１組の実験においては、同様の構成の湾曲ステータ構成が、直線状のステータブレードを有する同様の構成のシステムよりも圧力能力が約３０％上回った。他の実施形態においては、直線状のステータブレードを、図示された湾曲型ステータブレード１００２と同様の方向に向けてもよい。
【００６８】
図１１Ａは、インペラ３１６、排気孔３１８、及びプレナムプレート４４２を備える排気アセンブリ４４０の部分断面側面図を示す。インペラ３１６は、ファンモータ１１０２によって駆動することができる。ファンモータ１１０２は、気流の進入損失を低減できると共に、ブレード９０２の容積を大きくするのが所望される場合にはそれも可能にするスモールフォームファクタモータであってもよい。特定の一実施形態においては、ファンモータ１１０２がスラスト軸受であってもよい。スラスト軸受のコンパクトな性質ゆえ、インペラ３１６は、排気流１１４がインペラ３１６を後にする際に軸方向成分を有するように支援する輪郭付けられたリードイン領域１１０４を有してもよい。排気孔３１８は、排気流１１４を略径方向にするためのステータブレードを備えることに加え、排気流１１４が排気アセンブリ４４０から出て行く際に排気流１１４に更なる軸方向成分を加えるためのリブ１１０６も備える。なお、排気流１１４は、例示のためだけにインペラ３１６の左側にのみ示されており、インペラ３１６の右側も貫流するという点に留意すべきである。本実施形態においては、プレナムプレート４４２がインペラ３１６のシュラウドとして機能する。
【００６９】
図１１Ｂは、プレナムプレート４４２を有しない排気アセンブリ４４０の下面図を示す。この描示においては、インペラ３１６が底部のシュラウド又はシュラウドプレートを有しない状態で示されている。この構成により、別個のシュラウドプレートを製造する必要がある場合に比べて、インペラ３１６を一塊で製造しやすくなる。更に、かかる実装により、インペラ３１６の底部周縁に支持リング１１０８を配設することができる。支持リング１１０８は、ファンブレード９０２に構造的安定性を付加することができる。支持リング１１０８は、インペラ３１６の均衡化を支援する目的で使用することもできる。例えば、インペラ３１６に関連し得る小さなバランスの問題を解消するのを支援するために、支持リング１１０８内に切り込み又は穴を設計することができる。支持リング１１０８には、排気アセンブリ４４０から出て行く途中で支持リング１１０８を通過する空気に小さな軸方向成分を提供できるという利点もある。
【００７０】
図１２Ａは、記載の実施形態のいずれかに係る、いくつかのコンパクトコンピューティングシステム１００を支持するのに好適なラック構成１２００を示す。この描示においては、ラック構成１２００の一方の側で冷却気を引き入れ、別の側で排出することができる。このため、１つのコンパクトコンピューティングシステムからの排気が再循環して近くのコンピューティングデバイスの吸気になる可能性は低い。かかる方式で構成されたコンパクトコンピューティングシステムは、データコネクタ１２０２を介して直接通信することもできる。データコネクタ１２０２は、イーサネット（登録商標）ケーブル、Ｔｈｕｎｄｅｒｂｏｌｔ（登録商標）ケーブル、又は任意数の他の高速データ伝送プロトコルによって具現化することができる。いくつかの実施形態において、図示されたコンパクトコンピューティングシステムは、無線通信することができる。図１２Ｂは、いくつかのコンパクトコンピューティングシステムがマスターコンパクトコンピューティングシステムに対してスレーブであり、それによってマスターコンパクトコンピューティングシステムが種々の他のコンパクトコンピューティングシステムのリソースを割り当てることのできる構成を示す。図１２Ｃは、コンパクトコンピューティングシステム１００と互換性のある種々の他の構成を示す。六角形に配置されたコンパクトコンピューティングシステムを示す一実施形態の斜視図及び断面図が描かれている。別の構成においては、このコンパクトコンピューティングシステムを、直線的、立体的に配置することができる。
【００７１】
図１３は、コンパクトコンピューティングシステムを冷却するための方法１３００を説明している。ステップ１３０２で、コンパクトコンピューティングシステムに進入する冷却気の流れが複数の気流領域に分割される。ステップ１３０４で、冷却気の流れの一部分が、いくつかのプリント回路板（ＰＣＢ）と直接熱接触しているフィンスタックから熱を除去する。この冷却気の別の一部分を利用して、ＰＣＢの各々の後部に対流冷却を同時に施すことができる。ステップ１３０６で、冷却気の流れが再結合され、その後コンパクトコンピューティングシステムから排出される。
【００７２】
図１４は、記載の実施形態に係る、第１の端部に第１の開口部を有し、第２の端部に、第１の開口部から軸方向に配設された第２の開口部を有する円筒形筐体を有するデスクトップコンピュータから熱を除去するための処理１４００を詳述したフローチャートである。処理１４００は、１４０２で、第２の開口部付近に位置するエアムーバによって第１の開口部付近の外部環境に対する負圧差を円筒形筐体内に作り出すことによって実行される。１４０４で、この負圧差を受けて、外部環境から空気を吸気流として円筒形筐体の第１の開口部に引き込む。１４０６で、この吸気流を、第１の開口部付近に位置する気流スプリッタによって中央気流と周辺気流とに分割する。１４０８で、エアムーバにより、中央気流経路に従って中央気流が中央容積を通過し、周辺気流経路に従って周辺気流が中央容積から分離された周辺容積を通過する。１４１０で、エアムーバで中央気流と周辺気流とを結合して排気流にする。１４１２で、エアムーバにより、第２の開口部付近の外部環境に対する正圧差を作り出す。１４１４で、正圧差を受けて排気流を円筒形筐体から外部環境に排出する。
【００７３】
図１５は、記載の実施形態で使用するのに好適なコンピューティングシステム１５００のブロック図である。コンピューティングシステム１５００は、代表的なコンピューティングシステムの回路を例示する。コンピューティングシステム１５００は、コンピューティングシステム１５００の動作全般を制御するためのマイクロプロセッサ又はコントローラに適するプロセッサ１５０２に連結された入力１５０１を備える。プロセッサ１５０２はマルチプロセッサシステムを参照し得るという点にも留意すべきである。例えば、コンピューティングシステム１５００は、グラフィック処理ユニット（ＧＰＵ）など１つ又は複数の専用機能プロセッサに加え、１つ又は複数の中央処理ユニット（ＣＰＵ）も備え得る。コンピューティングシステム１５００は、データ（メディアデータなど）をファイルシステム１５０４及びキャッシュ１５０６に記憶する。ファイルシステム１５０４は、コンピューティングシステム１５００に大容量の記憶能力を提供するのが典型的である。キャッシュ１５０６は、例えば半導体メモリによって提供されるランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）である。コンピューティングシステム１５００は、ＲＡＭ  １５０８及び読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）１５１０も備え得る。ＲＯＭ  １５１０は、実行されるべきプログラム、ユーティリティ、又はプロセスを不揮発性方式で記憶することができる。
【００７４】
コンピューティングシステム１５００は、データリンク１５１２に連結するネットワーク／バスインタフェース１５１４も備える。データリンク１５１２により、コンピューティングシステム１５００をホストコンピュータ又はアクセサリデバイスに連結することができる。データリンク１５１２は、有線接続又は無線接続を介して提供することができる。無線接続の場合、ネットワーク／バスインタフェース１５１４は、無線送受信機を備え得る。メディアアイテム（メディアデータ）は、１つ以上の異なるタイプのメディアコンテンツに関連し得る。一実施形態では、メディアアイテムは、オーディオトラック（例えば、歌曲、オーディオブック、及びポッドキャスト）である。別の実施形態において、メディアアイテムは、画像（例えば、写真）である。しかしながら、他の実施形態では、メディアアイテムは、オーディオコンテンツ、グラフィカルコンテンツ、又はビジュアルコンテンツのいずれかの組み合わせとすることができる。センサ１５１６は、任意数の刺激を検出するための回路機構の形態をとり得る。例えば、センサ１５１６は、外部磁界に反応するホール効果センサ、オーディオセンサ、光度計などの光センサなどを含み得る。
【００７５】
本明細書には各種実施形態が記載されている。これらの実施形態は、少なくとも以下のものを備える。
【００７６】
長手方向軸を有し、長手方向軸に関して対称的である内容積を取り囲む筐体を有するデスクトップコンピュータ用熱管理システムが記載される。この熱管理システムは、長手方向軸に対して直角である断面を有する中央熱領域を画定し、少なくとも部分的に取り囲む複数の平坦面を備える、内容積内に配設された少なくとも１つのヒートシンクを含む。熱管理システムは、空気を移動させて少なくとも中央熱領域を通過させるエアムーバも備える。
【００７７】
長手方向軸を有し、長手方向軸に関して対称的である内容積を少なくとも部分的に画定し及び取り囲む筐体を備えるデスクトップコンピュータから熱を除去するための熱管理システムは、内容積内に位置付けられたヒートシンクを備える。このヒートシンクは、長手方向軸に対して直角である多角形の形状をした断面を有する中央気流領域を画定する複数の平坦面を備える。これら複数の平坦面のうちの少なくとも１つが、内側面であって、その内側面から延び、中央気流領域をわたってそれら複数の平坦面のうちの少なくとも別の面の内側面へと達する冷却フィンと一体的に形成された内側面と、ヒートシンクと熱接触している計算部品を担持するように構成された外側面と、を備える。
【００７８】
円筒形筐体内に取り囲まれたコンピューティングデバイス用の熱除去システムについて説明する。熱除去システムは、複数の孔であって、これら複数の孔の内外の圧力差に従って吸気流を受け取り、円筒形筐体の長手方向軸沿いに吸気流を方向付けるように構成された複数の孔を備え、これら複数の空気孔は円筒形筐体の第１の端部に配設されている。熱除去システムは、複数の孔と円筒形筐体の長手方向軸との間に配設された整流装置であって、吸気流を、コンピューティングデバイスの中心部分の方に向けられた中央気流とコンピューティングデバイスの周辺部分の方に向けられた周辺気流とに二分するように構成された整流装置と、第１の端部の反対側にある円筒形筐体の第２の端部に配設された排気システムであって、中央気流を受け取って周辺気流と結合し、結合気流を第２の端部にある円筒形筐体内の開口部から排出するように構成された排気システムと、も備える。
【００７９】
第１の端部にある第１の開口部と、第１の端部の反対側の第２の端部にある第２の開口部と、を有する筐体によって取り囲まれ及び画定された空気経路内に配設された計算部品によって生成された熱を除去するための方法が、第２の開口部付近に位置するエアムーバによって第１の開口部で吸気流を空気経路へと引き込むことと、その吸気流を、空気経路の中心部分を通過する中央気流と、空気経路の中心部分から分離された空気経路の周辺部分を同時に通過する周辺気流と、に分割することであって、上記の計算機部品が少なくともいくらかの熱を中央気流及び周辺気流へと移す、分割することと、中央気流と周辺気流とをエアムーバによって結合して排気流にすることと、排気流を第２の開口部を通じて筐体外へと移動させることによって筐体から熱を除去することと、によって実行される。
【００８０】
円筒形デスクトップコンピュータ用の熱管理システムは、少なくとも、その円筒形デスクトップコンピュータを冷却するのに好適な排気アセンブリを備える。この排気アセンブリは、ハブと、ハブから径方向に突出している複数のファンブレードであって、複数のファンブレードの隣接ファンブレードはハブを中心に不規則な角度間隔で配設される、複数のファンブレードと、複数のファンブレードの各々の後縁部分の底面に沿って一体的に形成され、複数のファンブレードに少なくとも構造的な支持を提供するように動作可能な支持リングと、を備えるインペラを備える。熱管理システムは、排気流における径方向成分の形成を抑制するように構成された複数のステータブレードも備える。
【００８１】
デスクトップコンピュータで使用する熱管理システムは、複数のファンブレードを備えるインペラと、そのインペラを包囲し、排気流がデスクトップコンピュータから出る際に通過する複数の空気孔を備える排気グリルと、を備える。複数の排気孔は、複数のファンブレードと協働して排気流の軸方向成分を増やすように構成された複数のリブと、排気グリルを通過する空気の接線成分を除去するように構成された複数のステータと、を備える。
【００８２】
長手方向軸を有し、長手方向軸に関して対称的である内容積を少なくとも部分的に画定する筐体と、内容積内に位置付けられ計算部品を有するコンピューティングエンジンと、を備えるデスクトップコンピュータから熱を除去するためのヒートシンクは、長手方向軸に対して略直角である断面を有する中央熱領域を画定する複数の平坦面を備える。
【００８３】
コンパクトコンピューティングシステムは、長手方向軸を有し、長手方向軸に関して対照的である内容積を取り囲み及び画定する筐体と、多角形の形状を有する断面を有する中央熱領域を少なくとも取り囲み、長手方向軸に対して略直角であるヒートシンクと、空気を方向付けて内容積を通過させるように構成され、中央熱領域を通過する中央気流を備えるエアムーバと、内容積内に配設され、ヒートシンクによって支持され、ヒートシンクと熱接触するコンピューティング部品と、を備える。一実施形態において、コンピューティング／計算部品は、長い方の寸法に対応する長い方の中心線と短い方の寸法に対応する短い方の中心線とを有する形状を有する。一実施形態において、長い方の寸法は長い方の長さに対応し、短い方の寸法は短い方の長さに対応する。一実施形態において、長い方の寸法は長さ（Ｌ）であり、短い方の寸法は幅である。一実施形態において、長い方の寸法は長手方向軸に対して概して平行である。一実施形態において、短い方の寸法は長手方向軸に対して概して平行である。一実施形態において、長い方の中心線は短い方の中心線に対して直角である。一実施形態において、コンピューティング部品の内部構造は、長い方の中心線に対して概して平行に、かつ長い方の長さに従って編成されている。一実施形態において、長い方の中心線は長手方向軸に対して概して平行である。一実施形態において、短い方の中心線は長手方向軸に対して概して平行である。
【００８４】
プリント回路板（ＰＣＢ）の第１の表面に配設された電気コネクタに集積回路（ＩＣ）を固定し、ＩＣを伝熱アセンブリと熱接触した状態に維持する目的で使用される一体型熱モジュール（ＣＴＭ）は、ＰＣＢの第２の表面に配設された補強材プレートと、自身の少なくとも一部分が、第１の保持力及び第２の保持力を提供するように構成された補強材プレート上に配設されている保持機構と、補強材プレート及び保持機構にＩＣを固定する目的で使用される第１の締結具であって、保持機構は補強材プレート全体に第１の保持力を均一に分散させ、ＩＣを電気コネクタ内の電気接点と均一な電気的接触で維持する、第１の締結具と、熱除去アセンブリを保持機構に固定する目的で使用され、ＩＣを伝熱アセンブリと均一に熱接触した状態に維持する第２の締結具と、を備える。
【００８５】
長手方向軸を有する円筒形容積を取り囲む円筒形筐体であって、第１の端部に第１の断面を有する第１の開口部と、第１の端部の反対側にある第２の端部に第２の断面を有する第２の開口部と、を有する円筒形筐体を有する円筒形デスクトップコンピュータ用の熱管理システムは、円筒形容積内に配設され、三角形の断面を有する中央熱領域を画定し及び取り囲む複数の平坦面を備えるヒートシンクと、径方向成分を有しない空気を移動させて少なくとも中央熱領域を通過させる、第２の開口部付近に位置するエアムーバと、を備える。
【００８６】
プリント回路板（ＰＣＢ）の第１の表面上に配設された電気コネクタに集積回路（ＩＣ）を固定し、ＩＣを伝熱アセンブリと熱接触した状態に維持する目的で使用される熱モジュール（ＴＭ）は、第１の保持力及び第２の保持力を提供するように構成された保持機構と、電気コネクタ内の電気接点との均一な電気的接触を維持する第１の保持力をＩＣ全体に均一に分散させる保持機構にＩＣを固定する目的で使用される第１の締結具と、熱除去アセンブリを保持機構を固定する目的で使用され、ＩＣを伝熱アセンブリと均一に熱接触した状態に維持する第２の締結具と、を備える。
【００８７】
デスクトップコンピューティングシステムは、軸に関して対称的である内容積を少なくとも部分的に取り囲み及び画定する筐体と、筐体の長さ全体にわたって延在する内容積内の空気経路と、空気経路内に配設され、少なくとも１つのコンピューティング部品を備えるコンピューティングエンジンと、を備える。
【００８８】
更に、円筒形デスクトップコンピュータ用の熱管理システムは、長手方向軸を有する円筒形容積を取り囲む円筒形筐体であって、第１の端部に第１の開口部を有し、第１の端部の反対側にある第２の端部に第２の開口部を有する円筒形筐体を有する。熱管理システムは、円筒形容積内に配設され、三角形の断面を有する中央熱領域を画定し及び取り囲む複数の平坦面を有するヒートシンクを備える。
【００８９】
熱管理システムは、第１の平坦面の内側面から、少なくとも第２の平坦面の内側面へと延び、中央熱領域をわたる冷却フィンを備える。一実施形態において、これら複数の平坦面及び円筒形筐体の内側面は、周辺熱領域を取り囲み及び画定する。一実施形態においては、中央冷却フィンが、第１の平坦面の内側面から、第２の平坦面の内側面と第３の平坦面の内側面との交差箇所へと延びる。一実施形態において、中央冷却フィンは、中央熱領域を、各々同様の三角形断面を有する第１の領域と第２の領域とに二分する。一実施形態において、このシステムは、第１の平坦面の内側面から、第２の平坦面の内側面だけに延び、かつ第１の領域をわたる第１の冷却フィンも備える。一実施形態において、このシステムは、第１の平坦面の内側面から、第３の平坦面の内側面だけに延び、かつ第２の領域をわたる第２の冷却フィンも備える。
【００９０】
一実施形態においては、第１の冷却フィンと第１の平坦面内側面との間の第１の角度が、第１の冷却フィンと中央冷却フィンとの間の距離に応じて変わる。一実施形態においては、第２の冷却フィンの内側面と第１の平坦面の内側面との間の第２の角度が、第２の冷却フィンと中央冷却フィンとの間の距離に応じて変わる。一実施形態において、第１の角度と第２の角度との和は、約１８０°に等しい。一実施形態において、ヒートシンクは、一塊の押出成形された金属から形成される。一実施形態において、このシステムは、第２の開口部付近に位置し、第１の開口部で円筒形筐体内に空気を引き込ませる負圧差を円筒形筐体の第１の一部分で作り出すエアムーバも備える。一実施形態においては、空気が、中央熱領域を通過する中央気流と周辺熱領域を通過する周辺気流とに分割される。一実施形態において、エアムーバは、中央気流と周辺気流とを結合して排気流にするように構成されている。
【００９１】
一実施形態において、エアムーバは、第２の開口部を通じて排気流を円筒形筐体外へと強制的に排出する正圧差を円筒形筐体の第２の一部分で作り出すように構成されている。一実施形態においては、平坦面の１つが、熱管理システムによって所定の動作温度の範囲内に維持されるコンピューティング部品を担持する。
【００９２】
コンピューティングエンジンから熱を除去するための熱管理システムは、長手の筐体を有する円筒形筐体内に位置付けられた計算部品を有する。熱管理システムは、略三角形の中央気流領域を画定する複数の平坦面を有するヒートシンクを備える。これら複数の面の各々は、内側面であって、その内側面から延び、三角形の中央気流領域をわたってそれら複数の面の別の面の内側面へと達する複数の冷却フィンと一体的に形成された内側面と、ヒートシンクと熱接触している計算部品を担持するように構成された外側面と、を有する。
【００９３】
一実施形態において、これら複数の平坦面及び円筒形筐体の内側面は、周辺気流領域を取り囲み及び画定する。一実施形態において、円筒形筐体は、第１の端部にある第１の開口部と、第１の端部の反対側にある第２の端部にある第２の開口部と、を更に備える。一実施形態において、熱管理システムは、第２の開口部付近にあり、円筒形筐体内で第１の開口部における外部環境に対する負圧差を生み出すように構成されたエアムーバを更に備える。一実施形態においては、第１の開口部における負圧差が、外部環境から第１の開口部内への吸気をもたらす。一実施形態において、このシステムは、第１の開口部付近に、吸気を中央気流と周辺気流とに分割するように構成された空気スプリッタも備える。一実施形態において、中央気流は、長手方向軸に対して概して平行である中央気流経路に沿って中央気流領域を通り抜ける。
【００９４】
一実施形態において、周辺気流は、長手方向軸に対して概して平行である周辺気流経路に沿って周辺気流領域を通り抜ける。一実施形態においては、周辺気流及び中央気流が径方向成分を本質的に有しない。より具体的には、中央気流は中央気流領域を通過する際に径方向成分を有しないし、周辺気流は発熱部品の大半が存在する部分において周辺気流経路に沿って移動する際に径方向成分を有しない。一実施形態において、エアムーバは、中央気流と周辺気流とを結合して排気流にするように構成されている。一実施形態において、エアムーバは、第２の開口部付近の外部環境に対する正圧差を円筒形筐体内で生み出すように構成されている。一実施形態においては、この正圧差により、排気流が強制的に第２の開口部を通って円筒形筐体の外に排出される。排気流は最大約４０ｄＢＡの音響特性を有し、最大排気流は、室温（２５℃）で毎分約２５〜３０立方フィート（ＣＦＭ）、高温（３５℃）で約４０ＣＦＭである。
【００９５】
一実施形態においては、計算部品からの第１の熱量が、複数の冷却フィンのうちの１つと熱接触している蒸気チャンバに移送され、その後中央気流へと移送される。一実施形態においては、計算部品からの第２の熱量が、周辺気流に直接移送される。一実施形態において、円筒形筐体の第２の端部における開口部は、円筒形筐体の第２の端部の断面領域全体の５０％よりも大きな領域を有する。一実施形態において、エアムーバは、径方向気流成分を本質的に作り出さない混流ファンである。
【００９６】
円筒形筐体内に取り囲まれたコンピューティングデバイス用の熱除去システムについて説明する。熱除去システムは、複数の孔であって、これら複数の孔の内外の圧力差に従って吸気流を受け取り、円筒形筐体の長手方向軸の方へと吸気流を方向付けるように構成され、円筒形筐体の第１の端部に配設されている複数の空気孔と、これら複数の孔と円筒形筐体の長手方向軸との間に配設された整流装置であって、吸気流を、コンピューティングデバイスの中心部分の方に向けられた中央気流とコンピューティングデバイスの周辺部分の方に向けられた周辺気流とに二分するように構成された整流装置と、円筒形筐体の第１の端部の反対側にある第２の端部に配設された排気システムであって、中央気流を受け取って周辺気流と結合し、円筒形筐体の開口部を通じて結合気流を排出するように構成された排気システムと、を備える。一実施形態において、円筒形筐体の第１の端部は、湾曲部分へと移行する水平ベースを備えており、複数の孔は、水平ベースに対して、吸気流を円筒形筐体の長手方向軸の方へと方向付ける角度で、円筒形筐体の湾曲部分に沿って配設されている。
【００９７】
一実施形態においては、エアムーバが、円筒形筐体全体に熱を均一に拡散させるように配置された調整された厚を有する環状リップ部分によって画定された円筒形筐体の開口部付近に配設されている。一実施形態において、排気システムは、円筒形筐体の外に空気を排出するように構成された混流ファンを備える。一実施形態において、整流装置は、第１のプリント回路板（ＰＣＢ）を第２のＰＣＢに電気的に連結するデータケーブルを備える。一実施形態においては、データケーブルに接触する吸気流の一部分が、周辺気流の方へと方向転換される。一実施形態においては、ヒートシンクが、少なくとも２つのプリント回路板を支持するように構成されており、円筒形筐体の内側面がヒートシンクの外側面と協働して、周辺気流の一部分を画定する。一実施形態において、ヒートシンクは、中央気流を画定する冷却フィンスタックを備える。一実施形態において、円筒形筐体の第２の端部における開口部は、円筒形筐体の第２の端部の断面領域全体の５０％よりも大きな領域を有する。
【００９８】
第１の端部に第１の開口部を有し、第２の端部にある第１の開口部から軸方向に配設された第２の開口部を有する円筒形筐体を有するデスクトップコンピュータから熱を除去するための方法について説明する。この方法は、第２の開口部付近に位置するエアムーバによって外部環境から円筒形筐体の第１の開口部内へと吸気流を引き込むことと、ここで第１の開口部付近にある気流スプリッタが、この気流を、中央気流経路をたどって中央容積を通過する中央気流と、周辺気流経路をたどって中央容積から分離された周辺容積を通過する周辺気流と、に分割し、及び、エアムーバによって中央気流及び周辺気流を結合して排気流にした後、その排気流を、第２の開口部を通じて円筒形筐体から外に移し、外部環境へと出すこととによって実施される。
【００９９】
円筒形デスクトップコンピュータ用の熱管理システムについて説明する。熱管理システムは、円筒形デスクトップコンピュータを冷却するのに適した排気アセンブリを備え、排気アセンブリは、ハブ、ハブから径方向に突出している複数のファンブレードであって、複数のファンブレードの隣接ファンブレードはハブを中心に不規則な角度間隔で配設された、複数のファンブレード、及び、複数のファンブレードの各々の後縁部分の底面に沿って一体的に形成された支持リングであって、複数のファンブレードに少なくとも構造的な支持を提供するように動作可能な支持リングと、を備えるインペラを有する。
【０１００】
また、複数のステータブレードも備え、インペラは、スラスト軸受によって軸方向に安定化されたシャフトを更に備える。一実施形態において、これら複数のファンブレードは、後方に湾曲したファンブレードを備える。一実施形態においては、これら複数のファンブレードの各々の後縁が、これら複数のファンブレードの各々の対応する前縁よりも約１０度大きく傾いている。一実施形態において、これら複数のステータブレードは、複数のファンブレードとは反対の方向を向いた湾曲型ステータブレードである。一実施形態においては、インペラから排出された空気が軸方向成分及び遠心方向成分の両方を有する。一実施形態においては、ハブの形状が、気流の軸方向排気成分に寄与するように構成された輪郭付けられた形状を有する。一実施形態においては、プレナムプレートが、空気をインペラ内へと方向付けるように構成されている。一実施形態において、複数のファンブレードは、５７枚のファンブレードを備える。一実施形態において、各ファンブレードは特定の角度間隔で隣接ファンブレードから離間しており、これらの角度間隔の各々が合計されると角度間隔が最大３６０度となり、第１の角度間隔は６．９２°であり、第２の角度間隔は６．２３９９°であり、第３の角度間隔は６．１４５８°であり、第４の角度間隔は５．７１４５°であり、第５の角度間隔は５．９５６４°であり、第６の角度間隔は５．７０３７°であり、第７の角度間隔は５．７１２４°であり、第８の角度間隔は５．８２０１°であり、第９の角度間隔６．３９１６°であり、第１０の角度間隔は６．１３４２°であり、第１１の角度間隔は６．２９９６°であり、第１２の角度間隔は６．８３０５°であり、第１３の角度間隔は６．３９２８°であり、第１４の角度間隔は６．９３２４°であり、第１５の角度間隔は６．７９°であり、第１６の角度間隔は６．３１５８°であり、第１７の角度間隔は６．６７５２°であり、第１８の角度間隔は６．３３２°であり、第１９の角度間隔は６．８８７３°であり、第２０の角度間隔は６．９１７１°であり、第２１の角度間隔は６．５２９°であり、第２２の角度間隔は６．８１１５°であり、第２３の角度間隔は６．１０２６°であり、第２４の角度間隔は６．７４５６°であり、第２５の角度間隔は５．７１１６°であり、第２６の角度間隔は５．６９６１°であり、第２７の角度間隔は６．１６７３°であり、第２８の角度間隔は５．８７７７°であり、第２９の角度間隔は５．８４１６°であり、第３０の角度間隔は５．９３９６°であり、第３１の角度間隔は６．１７６３°であり、第３２の角度間隔は６．６９２°であり、第３３の角度間隔は５．８０１１°であり、第３４の角度間隔は６．４９６１°であり、第３５の角度間隔は６．４８５８°であり、第３６の角度間隔は６．３０５°であり、第３７の角度間隔は５．８８６°であり、第３８の角度間隔は５．６９９２°であり、第３９の角度間隔は６．１３５５°であり、第４０の角度間隔は６．９１９２°であり、第４１の角度間隔は６．４８３４°であり、第４２の角度間隔は６．３２６６°であり、第４３の角度間隔は６．３９５°であり、第４４の角度間隔は６．２２８２°であり、第４５の角度間隔は６．４５５２°であり、第４６の角度間隔は６．９２７９°であり、第４７の角度間隔は６．７５３８°であり、第４８の角度間隔は６．９３５４°であり、第４９の角度間隔は６．９２６°であり、第５０の角度間隔は６．４０３４°であり、第５１の角度間隔は６．１４８２°であり、第５２の角度間隔は６．４６４３°であり、第５３の角度間隔は５．７４４２°であり、第５４の角度間隔は５．７０５５°であり、第５５の角度間隔は６．４９７４°であり、第５６の角度間隔は６．２３６６°であり、第５７の角度間隔は６．２３８８°である。
【０１０１】
円筒形デスクトップコンピュータで使用する熱管理システムについて説明する。熱管理システムは、軸方向成分及び遠心方向成分の両方を有する空気を排出するように構成された複数のファンブレードを備えたフローファン、インペラと、インペラを包囲し、排気が混流ファンから出て行く際に通過する複数の空気孔を画定する排気グリルと、を備える。記載の実施形態において、これら複数の排気孔は、複数のファンブレードと協働して、インペラから排出された空気に対して軸方向成分を増やすように構成された複数のリブと、排気グリルを通過する空気の接線成分を実質的に除去することによって、インペラから出て行く空気を直線化するように構成された複数のステータと、を備える。
【０１０２】
一実施形態においては、これら複数のステータの各ステータが、乱気流が実質的に避けられるように排気から接線成分を徐々に除去するように構成された湾曲形状を有する。一実施形態においては、これら複数のファンブレードの湾曲が、これら複数のステータの湾曲とは反対向きである。一実施形態においては、空気をインペラの中心部分内へと方向付けることと、インペラの下側部分を通過する空気を排気グリルの方に方向付けるためのシュラウドとして機能することと、の両方を行うように構成されたプレナムプレートが、インペラの入口部分全体に配設されている。一実施形態において、インペラは、インペラの周辺部分に連結されたバンドであって、複数のブレードに構造的な支持を提供し、接触した空気の一部分に更なる軸方向成分を加えるように構成されたバンドを更に備える。
【０１０３】
一実施形態においては、スラスト軸受が、インペラを安定させるように構成されている。一実施形態において、インペラは、空気がファンブレードに捕らえられる前にその空気に軸方向成分を付与するように構成された輪郭付けられた部分を更に備える。
【０１０４】
コンピューティング部品を備えるコンピューティングエンジンから熱を除去するためのヒートシンクが、長手方向軸を有する円筒形容積内に配設されている。このヒートシンクは、長手方向軸に対して略平行である三角形の断面を有する中央熱領域を取り囲み及び画定する少なくとも複数の平坦面を備える。一実施形態においては、これらの平坦面のうちの１つがコンピューティング部品を担持する。一実施形態において、コンピューティングエンジンは、ヒートシンクに対応するフォームファクタを有する。一実施形態において、ヒートシンクは、第１の平坦面の内側面に沿って延びる冷却フィンを備える。一実施形態において、この冷却フィンは、第１の平坦面の内側面から、少なくとも第２の平坦面の内側面へと延び、中央熱領域をわたる。
【０１０５】
一実施形態においては、中央冷却フィンが、第１の平坦面の内側面から、第２の平坦面の内側面と第３の平坦面の内側面との交差箇所へと延びている。一実施形態において、中央冷却フィンは、中央熱領域を、各々同様の三角形断面を有する第１の領域と第２の領域とに二分する。一実施形態においては、第１の冷却フィンが、第１の平坦面の内側面から第２の平坦面へと延び、第１の領域をわたる。一実施形態においては、第２の冷却フィンが、第１の平坦面の内側面から第３の平坦面へと延び、第２の領域をわたる。一実施形態においては、第１の冷却フィンと第１の平坦面内側面との間の第１の角度が、第１の冷却フィンと中央冷却フィンとの間の距離に応じて変わる。一実施形態においては、第２の冷却フィンの内側面と第１の平坦面の内側面との間の第２の角度が、第２の冷却フィンと中央冷却フィンとの間の距離に応じて変わる。一実施形態において、第１の角度と第２の角度との和は、約１８０°に等しい。
【０１０６】
コンパクトコンピューティングシステムは、長手方向軸を有する円筒形容積を取り囲み及び画定する円筒形筐体と、長手方向軸に対して略平行である中央熱領域を少なくとも取り囲むヒートシンクと、円筒形容積内に配設され、ヒートシンクとの熱接触によって支持されたコンピューティング部品と、を備える。一実施形態において、円筒形筐体は、円筒形筐体の第１の端部に、円筒形筐体の直径に対応する第１の直径を有する第１の開口部を備え、第１の端部の反対側にある第２の端部に、第２の直径を有する上開口部を備える。このシステムはまた、円筒形筐体の第１の端部にあり、円筒形筐体の第１の開口部に適合し、コンパクトコンピューティングシステムに支持を提供する支持要素と、上開口部付近にあるエアムーバと協働して吸気流を通過できるようにする孔と、を備えるベースユニットを備える。一実施形態において、エアムーバは、中央気流と周辺気流とを統合し、統合した気流を移動させて上開口部を通過させ、円筒形筐体の外に出す。一実施形態において、第２の直径は第１の直径よりも小さい。
【０１０７】
デスクトップコンピューティングシステムは、軸対称形状及び長さを有する筐体と、筐体の長さにわたって延在する空気経路と、を備える。一実施形態においては、コンピューティングエンジンが空気経路内に配設されている。一実施形態においては、コンピューティングエンジンが構造コアの全般的形状となるようにコンピューティングエンジンに構造的な支持を提供する構造コアが筐体内に位置付けられている。一実施形態において、この構造コアは、コンピューティングエンジンからの熱除去を促進するヒートシンクを備える。一実施形態において、ヒートシンクは、コンピューティングエンジンから除去された熱の少なくとも一部を空気経路へと渡す。一実施形態において、筐体は円筒形筐体である。一実施形態において、空気経路は円筒形の空気経路である。一実施形態において、構造コアは三角形の形状を有する。一実施形態において、デスクトップコンピューティングシステムは、空気経路の長さにわたって空気を動かすように構成されたエアムーバを備える。
【０１０８】
デスクトップコンピューティングシステムは、対称形状を有する内容積を少なくとも部分的に取り囲み及び画定する筐体と、筐体の長さ全体にわたって延在する内容積内の空気経路と、その空気経路内に配設され、少なくとも１つのコンピューティング部品を備えるコンピューティングエンジンと、を備える。一実施形態において、対称形状は円筒体である。一実施形態において、対称形状は球体である。一実施形態において、コンピューティングエンジンは、内容積の対称形状に応じた形状を有する。
【０１０９】
記載の実施形態の種々の態様、実施形態、実装、又は特徴は、個別に、若しくは任意の組み合わせで使用することができる。記載の実施形態の種々の態様は、ソフトウェア、ハードウェア、又はハードウェアとソフトウェアとの組み合わせによって実施することができる。説明される実施形態はまた、製造作業を制御するためのコンピュータ可読媒体上のコンピュータ可読コードとして、又は製造ラインを制御するためのコンピュータ可読媒体上のコンピュータ可読コードとして具体化することもできる。このコンピュータ可読媒体は、後にコンピュータシステムによって読み込むことが可能なデータを記憶することができる、任意のデータ記憶装置である。コンピュータ可読媒体の例としては、読み取り専用メモリ、ランダムアクセスメモリ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、磁気テープ、光学的データ記憶デバイス、及び搬送波が挙げられる。コンピュータ可読媒体はまた、ネットワーク接続されたコンピュータシステム上に分散させることもでき、コンピュータ可読コードが分散方式で記憶及び実行される。
【０１１０】
上述の説明は、説明の目的上、本発明の完全な理解を提供するために、具体的な専門用語を使用するものとした。しかしながら、それらの具体的な詳細は、本発明を実践するために必須のものではないことが、当業者には明らかとなるであろう。それゆえ、本発明の具体的な実施形態の上述の説明は、例示及び説明の目的のために提示されるものである。それらの説明は、網羅的であることも、又は開示される正確な形態に本発明を限定することも、意図するものではない。上記の教示を鑑みて、多くの修正形態及び変形形態が可能であることが、当業者には明らかとなるであろう。
【０１１１】
本発明の原理及びその実際的な応用を最良の形で説明し、それによって他の当業者が、想到される特定の用途に好適な種々の改良とともに本発明及び様々な実施形態を最良な形で利用することを可能とするために、これらの実施形態を選択し説明した。本発明の範囲は、以下の請求項及びそれらの均等物によって定義されるものと意図される。
【０１１２】
これらの実施形態は、いくつかの特定の実施形態から見て説明されているが、改変物、変形物、及び均等物が存在し、いずれもこれらの全般的なコンセプトの範囲内に属する。これらの実施形態の方法及び装置を具現化する多数の代替方法が存在するという点にも留意すべきである。したがって、以下の添付の請求項は、記載の実施形態の真の趣旨及び範囲内に属する全ての改変物、変形物、及び均等物を含むものと意図される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図６Ｄ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１２Ｃ】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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