(57)【要約】  ＥＨＤ流体ムーバの設計において電磁遮蔽を行ない、静電電荷を保持し、実際にイオン電流を収集するための面が、電子機器（たとえば、１００、７００、１０００）内の他の部品および／または構造の面として、または面上に形成されてもよい。このようにして、寸法を小さくすることができ、実装密度を上げることができる。場合によっては、ＥＨＤ流体ムーバ（たとえば、１１０、３１０、７１０、９１０、１０１０Ａ、１０１０Ｂ）の静電動作部（たとえば、３９２、３９３、７９２、７９３、７９４、１１９２、１１９３および／または１１９４）が、筺体、ＥＭＩシールド、回路基板および／またはヒートパイプもしくはヒートスプレッダの面として、または面上に形成される。これらの静電動作部の役割によっては、誘電体コーティングもしくは調整、抵抗性コーティングもしくは調整、および／または、オゾンに強いもしくは触媒性のコーティングもしくは調整が適用されてもよい。
2013529347.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子機器であって、
筺体と、
１つ以上の熱源が配置された少なくとも１つの電子アセンブリと、
前記電子機器のための熱管理システムの一部として構成されたＥＨＤ流体ムーバとを備え、
前記ＥＨＤ流体ムーバの少なくとも１つの静電動作部は、前記筺体の内面として、または内面上に形成される、電子機器。
【請求項２】
約１０ｍｍ未満の厚みを有し、
１つ以上の横寸法における大きさが前記厚みを少なくとも１０：：１倍だけ上回る、請求項１に記載の電子機器。
【請求項３】
前記ＥＨＤ流体ムーバは、少なくとも１つのエミッタ電極と、少なくとも１つのコレクタ電極とを含み、前記少なくとも１つの静電動作部は、前記コレクタ電極を含む、請求項１に記載の電子機器。
【請求項４】
前記ＥＨＤ流体ムーバは、少なくとも１つのエミッタ電極と、少なくとも１つのコレクタ電極とを含み、前記少なくとも１つの静電動作部は、前記エミッタ電極に隣接した前記筺体の前記内面の、誘電体によってコーティングされた電界成形部を含む、請求項１に記載の電子機器。
【請求項５】
前記誘電体は、少なくとも部分的に前記内面上または前記内面の上方に貼付けられたポリイミド膜またはテープとして少なくとも部分的に設けられる、請求項４に記載の電子機器。
【請求項６】
前記誘電体は、オゾン含有流体の分解に対して耐性がある、請求項４に記載の電子機器。
【請求項７】
前記内面の、前記誘電体によってコーティングされた電界成形部は、前記エミッタ電極の上流に、約３つのエミッタ電極からコレクタ電極までの長さにわたって延びている、請求項４に記載の電子機器。
【請求項８】
前記電子アセンブリの少なくとも一部の上にある前記ＥＨＤ流体ムーバの第２の静電動作部をさらに備える、請求項１に記載の電子機器。
【請求項９】
上にある前記電子アセンブリの部分は、前記ＥＨＤ流体ムーバを活性化するように結合された高圧電源の少なくとも一部を規定する、請求項１に記載の電子機器。
【請求項１０】
前記電子アセンブリは、回路基板およびディスプレイ装置のうちの１つ以上を含む、請求項１に記載の電子機器。
【請求項１１】
前記熱源は、
プロセッサ、
無線周波（radio frequency）（ＲＦ）または光学送受信機、および
ディスプレイ装置のための照明源
のうちの１つ以上を含む、請求項１に記載の電子機器。
【請求項１２】
前記筺体は、前記ＥＨＤ流体ムーバによって促された流体流が前記筺体内に実質的に封じ込められるように実質的に密閉される、請求項１に記載の電子機器。
【請求項１３】
前記筺体は、少なくとも一部の流体流がその内部容積と外部との間の境界を通過可能である、請求項１に記載の電子機器。
【請求項１４】
前記ＥＨＤ流体ムーバを通る流体束は、前記境界を通過する流体束を少なくとも２倍だけ実質的に上回る、請求項１３に記載の電子機器。
【請求項１５】
前記筺体は、前記ＥＨＤ流体ムーバによって促された前記流体束のほぼ全部を入れたり排出したりする前記境界の１つ以上の換気部を含む、請求項１３に記載の電子機器。
【請求項１６】
前記熱源は、前記筺体の内面に密接に近接して約３ｍｍ以内であり、
前記熱管理システムは、前記熱源で発生した熱を前記内面のかなりの部分に広げるように動作可能である、請求項１に記載の電子機器。
【請求項１７】
手持ち式携帯電話または携帯情報端末、
ラップトップコンピュータ、ネットブックコンピュータまたはパッド型コンピュータ、および
デジタルブックリーダ、メディアプレーヤまたはゲーム装置
のうちの１つ以上として構成される、請求項１に記載の電子機器。
【請求項１８】
表示パネル、および
テレビ
のうちの１つ以上として構成される、請求項１に記載の電子機器。
【請求項１９】
電子機器であって、
１つ以上の熱源が配置された少なくとも１つの電子アセンブリと、
導電性材料からなる電磁干渉（electromagnetic interference）（ＥＭＩ）シールドと、
前記電子機器のための熱管理システムの一部として構成されたＥＨＤ流体ムーバとを備え、
前記ＥＨＤ流体ムーバの少なくとも１つの静電動作部は、前記ＥＭＩシールドの面として、または面上に形成される、電子機器。
【請求項２０】
前記ＥＭＩシールドは、少なくとも部分的に、前記電子アセンブリの一部の上にある、請求項１９に記載の電子機器。
【請求項２１】
上にある前記電子アセンブリの部分は、前記ＥＨＤ流体ムーバを活性化するように結合された高圧電源の少なくとも一部を含む、請求項２０に記載の電子機器。
【請求項２２】
前記電子アセンブリの１つ以上の導電性の平面または配線が前記ＥＭＩシールドを提供する、請求項１９に記載の電子機器。
【請求項２３】
約１０ｍｍ未満の厚みを有し、
１つ以上の横寸法における大きさが前記厚みを少なくとも１０：：１倍だけ上回る、請求項１９に記載の電子機器。
【請求項２４】
前記ＥＨＤ流体ムーバは、少なくとも１つのエミッタ電極と、少なくとも１つのコレクタ電極とを含み、前記少なくとも１つの静電動作部は、前記コレクタ電極を含む、請求項１９に記載の電子機器。
【請求項２５】
前記ＥＨＤ流体ムーバは、少なくとも１つのエミッタ電極と、少なくとも１つのコレクタ電極とを含み、前記少なくとも１つの静電動作部は、前記エミッタ電極に隣接した前記ＥＭＩシールドの前記面の、誘電体によってコーティングされた電界成形部を含む、請求項１９に記載の電子機器。
【請求項２６】
誘電体コーティングは、オゾン含有流体の分解に対して耐性がある、請求項２５に記載の電子機器。
【請求項２７】
前記電子アセンブリは、回路基板およびディスプレイ装置のうちの１つ以上を含む、請求項１９に記載の電子機器。
【請求項２８】
前記熱源は、
プロセッサ、
無線周波（ＲＦ）または光学送受信機、および
ディスプレイ装置のための照明源
のうちの１つ以上を含む、請求項１９に記載の電子機器。
【請求項２９】
前記ＥＨＤ流体ムーバによって促された流体流が内部に実質的に封じ込められるように実質的に密閉された筺体をさらに備える、請求項１９に記載の電子機器。
【請求項３０】
少なくとも一部の流体流が内部容積と外部との間の境界を通過可能である筺体をさらに備える、請求項１９に記載の電子機器。
【請求項３１】
前記ＥＨＤ流体ムーバを通る流体束は、前記境界を通過する流体束を少なくとも２倍だけ実質的に上回る、請求項３０に記載の電子機器。
【請求項３２】
前記筺体は、前記ＥＨＤ流体ムーバによって促された前記流体束のほぼ全部を入れたり排出したりする前記境界の１つ以上の換気部を含む、請求項３０に記載の電子機器。
【請求項３３】
筺体をさらに備え、
前記熱源は、前記筺体の内面に密接に近接して約３ｍｍ以内であり、
前記熱管理システムは、前記熱源で発生した熱を前記内面のかなりの部分に広げるように動作可能である、請求項１９に記載の電子機器。
【請求項３４】
筺体をさらに備え、
前記ＥＨＤ流体ムーバの少なくとも１つの他の静電動作部は、前記筺体の内面として、または内面上に形成される、請求項１９に記載の電子機器。
【請求項３５】
前記ＥＭＩシールドは、また、活性化された時に前記ＥＨＤ流体ムーバによって流体流が促される流路における前記熱源から熱伝達面までの熱伝導経路の少なくとも一部を規定する、請求項１９に記載の電子機器。
【請求項３６】
電子機器であって、
層状に積み重ねられて前記電子機器の総厚みを約１０ｍｍ未満に規定するディスプレイと、少なくとも１つの回路基板と、電気水力学（electrohydrodynamic）（ＥＨＤ）流体ムーバと、筺体とを備え、
前記ＥＨＤ流体ムーバは、前記電子機器のための熱管理システムの一部として構成され、対向する平面的な誘電体面と、少なくとも１つのエミッタ電極と、１つ以上のコレクタ電極とを含み、前記エミッタ電極は、前記対向する平面的な誘電体面の間に、前記コレクタ電極に近接して位置決めされ、活性化された時に前記コレクタ電極の方にイオンを加速させ、それによって前記電子機器内で流体流を促し、
前記対向する誘電体面のうちの第１の誘電体面は、前記回路基板上のＥＭＩシールドの面として、または面上に少なくとも部分的に形成される、電子機器。
【請求項３７】
前記コレクタ電極の数は少なくとも２つであり、前記コレクタ電極のうちの第１のコレクタ電極は、前記回路基板の露出した金属化層として、または金属化層上に形成される、請求項３６に記載の電子機器。
【請求項３８】
前記コレクタ電極のうちの第２のコレクタ電極は、前記筺体の内面として、または内面上に形成される、請求項３７に記載の電子機器。
【請求項３９】
前記１つ以上のコレクタ電極は、前記筺体の内面として、または内面上に形成される、請求項３６に記載の電子機器。
【請求項４０】
前記ＥＭＩシールドの少なくとも一部は、前記回路基板の、誘電体でコーティングされた金属化層として、または金属化層上に形成される、請求項３６に記載の電子機器。
【請求項４１】
活性化された時に前記ＥＨＤ流体ムーバによって流体流が促される流路における、前記回路基板上に配置された１つ以上の熱源から熱伝達面までの熱伝達経路をさらに備える、請求項３６に記載の電子機器。
【請求項４２】
前記熱伝達経路の少なくとも一部は、前記ＥＭＩシールドによって提供される、請求項４１に記載の電子機器。
【請求項４３】
前記熱源は、前記筺体の内面に密接に近接して約３ｍｍ以内であり、
前記熱管理システムは、前記熱源で発生した熱を前記内面のかなりの部分に広げるように動作可能である、請求項３６に記載の電子機器。
【請求項４４】
前記筺体は、前記ＥＨＤ流体ムーバによって促された流体流がそこに実質的に封じ込められるように前記電子機器を実質的に密閉する、請求項３６に記載の電子機器。
【請求項４５】
前記筺体は、少なくとも一部の流体流がその内部容積と外部との間の境界を通過可能である、請求項３６に記載の電子機器。
【請求項４６】
前記ＥＨＤ流体ムーバを通る流体束は、前記境界を通過する流体束を少なくとも２倍だけ実質的に上回る、請求項４５に記載の電子機器。
【請求項４７】
前記筺体は、前記ＥＨＤ流体ムーバによって促された前記流体束のほぼ全部を入れたり排出したりする前記境界の１つ以上の換気部を含む、請求項４５に記載の電子機器。
【請求項４８】
手持ち式携帯電話または携帯情報端末、
ラップトップコンピュータ、ネットブックコンピュータまたはパッド型コンピュータ、および
デジタルブックリーダ、メディアプレーヤまたはゲーム装置
のうちの１つ以上として構成される、請求項３６に記載の電子機器。
【請求項４９】
表示パネル、および
テレビ
のうちの１つ以上として構成される、請求項３６に記載の電子機器。
【請求項５０】
前記回路基板および前記筺体の内面のいずれかまたは両方の少なくとも一部は、オゾンに強い保護コーティングでコーティングされる、請求項３６に記載の電子機器。
【請求項５１】
前記オゾンに強い保護コーティングは、テフロン（登録商標）材料などのテトラフルオロエチレンのフッ素重合体を含む、請求項５０に記載の電子機器。
【請求項５２】
前記回路基板および前記筺体の内面のいずれかまたは両方の少なくとも一部は、オゾン触媒性の材料またはオゾン反応性の材料でコーティングされる、請求項３６に記載の電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
背景
技術分野
本願は熱管理に関し、より特定的には、熱を放散させるための熱管理手法の一部として、イオンおよび電界を発生させ、空気などの流体の流動を促す微小冷却装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
背景技術
流体のイオン移動を活用するように作られた装置は、イオン風装置、電気風装置、コロナ風ポンプ、電気流体力学（electro-fluid-dynamic）（ＥＦＤ）装置、電気水力学（electrohydrodynamic）（ＥＨＤ）スラスタ、ＥＨＤガスポンプ、およびＥＨＤ流体ムーバまたはＥＨＤエアムーバなど、さまざまな呼称で文献に記されている。本技術の一部の局面は、静電空気清浄機または静電集塵装置と称される装置においても活用されている。
【０００３】
イオン流動流体ムーバは、熱管理手法の一部として利用すると、冷却効率を向上させ、振動、電力消費量を減少させ、電子機器の温度を下げ、および／またはノイズの発生を減少させることができる。これらの特性は、全体的な寿命コストを削減することができ、装置の大きさまたは体積を小さくすることができ、場合によってはシステム性能またはユーザ・エクスペリエンスを向上させることができる。
【０００４】
電子機器設計者が、アップル社から入手可能なｉＰｈｏｎｅ（登録商標）およびｉＰａｄ（登録商標）機器によって普及した極めて薄型の手持ち式機器などにおいてますます小さなフォームファクタを追い求めるにつれて、部品およびサブシステムの実装密度が重大な熱管理課題をもたらすようになっている。場合によっては、熱を周囲環境に排出するという積極的な戦略が必要になることもある。場合によっては、換気境界を横断する大量輸送は不要であるかもしれないが、高温の箇所を減らすために装置内での熱輸送が必要または望ましいこともある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
イオン流動流体ムーバは、熱管理手法の魅力的な技術部品である。多くの場合に限界寸法でゆとりがわずか２〜３ｍｍである体積の薄型のおよび／または高密度に実装された電子機器にイオン流動流体ムーバを一体化できる手法が望まれる。特に、電子アセンブリと高圧イオン束生成ＥＨＤ部品を高密度に実装できる手法が望まれ、さもなければ静電放電および／または電磁干渉の影響を受けやすいであろう。場合によっては、特定の高強度の電界および／または放電のオゾン副生成物を管理または軽減する手法が望まれる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
発明の開示
ＥＨＤ流体ムーバの設計において電磁遮蔽を行ない、静電電荷を保持し、実際にイオン電流を収集するための面が、電子機器内の他の部品および／または構造の面として、または面上に適宜形成されてもよい、ということが見出された。このようにして、寸法を小さくすることができ、実装密度を上げることができる。一部の例においては、ＥＨＤ流体ムーバの静電動作部が、筺体、ＥＭＩシールド、回路基板および／またはヒートパイプもしくはヒートスプレッダの内面として、または内面上に形成される。これらの静電動作部の役割によっては、誘電体コーティングもしくは調整、抵抗性コーティングもしくは調整、および／または、オゾンに強いもしくは触媒性のコーティングもしくは調整が適用されてもよい。
【０００７】
本発明に係る一部の実施例において、電子機器は、筺体と、１つ以上の熱源が配置された少なくとも１つの電子アセンブリと、電子機器のための熱管理システムの一部として構成されたＥＨＤ流体ムーバとを含み、ＥＨＤ流体ムーバの少なくとも１つの静電動作部は、筺体の内面として、または内面上に形成される。一部の例においては、電子機器は約１０ｍｍ未満の厚みを有し、１つ以上の横寸法における大きさがその厚みを少なくとも１０：：１倍だけ上回る。
【０００８】
一部の実施例において、ＥＨＤ流体ムーバは、少なくとも１つのエミッタ電極と、少なくとも１つのコレクタ電極とを含み、少なくとも１つの静電動作部は、コレクタ電極を含む。一部の実施例において、少なくとも１つの静電動作部は、エミッタ電極に隣接した筺体の内面の、誘電体によってコーティングされた電界成形部を含む。一部の例においては、誘電体は、少なくとも部分的に内面上または内面の上方に貼付けられたポリイミド膜またはテープとして少なくとも部分的に設けられる。一部の例においては、誘電体は、オゾン含有流体の分解に対して耐性がある。一部の例においては、内面の、誘電体によってコーティングされた電界成形部は、エミッタ電極の上流に、約３つのエミッタ電極からコレクタ電極までの長さにわたって延びている。
【０００９】
一部の実施例において、低背型の機器は、電子アセンブリの少なくとも一部の上にあるＥＨＤ流体ムーバの第２の静電動作部をさらに含む。一部の例においては、上にある電子アセンブリの部分は、ＥＨＤ流体ムーバを活性化するように結合された高圧電源の少なくとも一部を規定する。一部の例においては、電子アセンブリは、回路基板およびディスプレイ装置のうちの１つ以上を含む。一部の例においては、熱源は、プロセッサ、無線周波（radio frequency）（ＲＦ）または光学送受信機、およびディスプレイ装置のための照明源のうちの１つ以上を含む。
【００１０】
一部の実施例において、筺体は、ＥＨＤ流体ムーバによって促された流体流が筺体内に実質的に封じ込められるように実質的に密閉される。一部の実施例において、筺体は、少なくとも一部の流体流がその内部容積と外部との間の境界を通過可能である。一部の例においては、ＥＨＤ流体ムーバを通る流体束は、境界を通過する流体束を少なくとも２倍だけ実質的に上回る。一部の例においては、筺体は、ＥＨＤ流体ムーバによって促された流体束のほぼ全部を入れたり排出したりする境界の１つ以上の換気部を含む。
【００１１】
一部の実施例において、熱源は、筺体の内面に密接に近接して約３ｍｍ以内であり、熱管理システムは、熱源で発生した熱を内面のかなりの部分に広げるように動作可能である。
【００１２】
一部の実施例において、電子機器は、手持ち式携帯電話または携帯情報端末、ラップトップコンピュータ、ネットブックコンピュータまたはパッド型コンピュータ、およびデジタルブックリーダ、メディアプレーヤまたはゲーム装置のうちの１つ以上として構成される。一部の実施例において、電子機器は、表示パネルおよびテレビのうちの１つ以上として構成される。
【００１３】
本発明に係る一部の実施例において、電子機器は、１つ以上の熱源が配置された少なくとも１つの電子アセンブリと、導電性材料からなる電磁干渉（electromagnetic interference）（ＥＭＩ）シールドと、電子機器のための熱管理システムの一部として構成されたＥＨＤ流体ムーバとを含み、ＥＨＤ流体ムーバの少なくとも１つの静電動作部は、ＥＭＩシールドの面として、または面上に形成される。
【００１４】
一部の実施例において、ＥＭＩシールドは、少なくとも部分的に、電子アセンブリの一部の上にある。一部の例においては、上にある電子アセンブリの部分は、ＥＨＤ流体ムーバを活性化するように結合された高圧電源の少なくとも一部を含む。一部の例においては、電子アセンブリの１つ以上の導電性の平面または配線がＥＭＩシールドを提供する。
【００１５】
一部の実施例において、電子機器は約１０ｍｍ未満の厚みを有し、１つ以上の横寸法における大きさがその厚みを少なくとも１０：：１倍だけ上回る。
【００１６】
一部の実施例において、ＥＨＤ流体ムーバは、少なくとも１つのエミッタ電極と、少なくとも１つのコレクタ電極とを含み、少なくとも１つの静電動作部は、コレクタ電極を含む。一部の実施例において、少なくとも１つの静電動作部は、エミッタ電極に隣接したＥＭＩシールドの面の、誘電体によってコーティングされた電界成形部を含む。一部の例においては、露出面の、誘電体によってコーティングされた電界成形部は、エミッタ電極の上流に、約３つのエミッタ電極からコレクタ電極までの長さにわたって延びている。一部の例においては、誘電体コーティングは、オゾン含有流体の分解に対して耐性がある。
【００１７】
一部の実施例において、電子アセンブリは、回路基板およびディスプレイ装置のうちの１つ以上を含む。一部の実施例において、熱源は、プロセッサ、無線周波（ＲＦ）または光学送受信機、およびディスプレイ装置のための照明源のうちの１つ以上を含む。
【００１８】
一部の実施例において、電子機器は、ＥＨＤ流体ムーバによって促された流体流が内部に実質的に封じ込められるように実質的に密閉された筺体をさらに含む。一部の実施例において、電子機器は、少なくとも一部の流体流が内部容積と外部との間の境界を通過可能である筺体をさらに含む。一部の例においては、ＥＨＤ流体ムーバを通る流体束は、境界を通過する流体束を少なくとも２倍だけ実質的に上回る。一部の例においては、筺体は、ＥＨＤ流体ムーバによって促された流体束のほぼ全部を入れたり排出したりする境界の１つ以上の換気部を含む。
【００１９】
一部の実施例において、電子機器は、筺体をさらに含み、熱源は、筺体の内面に密接に近接して約３ｍｍ以内であり、熱管理システムは、熱源で発生した熱を内面のかなりの部分に広げるように動作可能である。
【００２０】
一部の実施例において、電子機器は、筺体をさらに含み、ＥＨＤ流体ムーバの少なくとも１つの他の静電動作部は、筺体の内面として、または内面上に形成される。
【００２１】
一部の実施例において、ＥＭＩシールドは、また、活性化された時にＥＨＤ流体ムーバによって流体流が促される流路における熱源から熱伝達面までの熱伝導経路の少なくとも一部を規定する。
【００２２】
本発明に係る一部の実施例において、電子機器は、層状に積み重ねられて電子機器の総厚みを約１０ｍｍ未満に規定するディスプレイと、少なくとも１つの回路基板と、電気水力学（ＥＨＤ）流体ムーバと、筺体とを含む。ＥＨＤ流体ムーバは、電子機器のための熱管理システムの一部として構成され、対向する平面的な誘電体面と、少なくとも１つのエミッタ電極と、１つ以上のコレクタ電極とを含み、エミッタ電極は、対向する平面的な誘電体面の間に、コレクタ電極に近接して位置決めされ、活性化された時にコレクタ電極の方にイオンを加速させ、それによって電子機器内で流体流を促し、対向する誘電体面のうちの第１の誘電体面は、回路基板上のＥＭＩシールドの面として、または面上に少なくとも部分的に形成される。
【００２３】
一部の実施例において、コレクタ電極の数は少なくとも２つであり、コレクタ電極のうちの第１のコレクタ電極は、回路基板の露出した金属化層として、または金属化層上に形成される。一部の実施例において、コレクタ電極のうちの第２のコレクタ電極は、筺体の内面として、または内面上に形成される。一部の実施例において、ＥＭＩシールドの少なくとも一部は、回路基板の、誘電体でコーティングされた金属化層として、または金属化層上に形成される。
【００２４】
一部の実施例において、電子機器は、活性化された時にＥＨＤ流体ムーバによって流体流が促される流路における、回路基板上に配置された１つ以上の熱源から熱伝達面までの熱伝達経路をさらに含む。一部の例においては、熱伝達経路の少なくとも一部は、ＥＭＩシールドによって提供される。
【００２５】
一部の実施例において、熱源は、筺体の内面に密接に近接して約３ｍｍ以内であり、熱管理システムは、熱源で発生した熱を内面のかなりの部分に広げるように動作可能である。
【００２６】
一部の実施例において、筺体は、ＥＨＤ流体ムーバによって促された流体流がそこに実質的に封じ込められるように電子機器を実質的に密閉する。一部の実施例において、筺体は、少なくとも一部の流体流がその内部容積と外部との間の境界を通過可能である。一部の実施例において、ＥＨＤ流体ムーバを通る流体束は、境界を通過する流体束を少なくとも２倍だけ実質的に上回る。一部の実施例において、筺体は、ＥＨＤ流体ムーバによって促された流体束のほぼ全部を入れたり排出したりする境界の１つ以上の換気部を含む。
【００２７】
一部の実施例において、電子機器は、手持ち式携帯電話または携帯情報端末、ラップトップコンピュータ、ネットブックコンピュータまたはパッド型コンピュータ、およびデジタルブックリーダ、メディアプレーヤまたはゲーム装置のうちの１つ以上として構成される。一部の実施例において、電子機器は、表示パネルおよびテレビのうちの１つ以上として構成される。
【００２８】
一部の実施例において、回路基板および筺体の内面のいずれかまたは両方の少なくとも一部は、オゾンに強い保護コーティングでコーティングされる。一部の実施例において、オゾンに強い保護コーティングは、テフロン（登録商標）材料などのテトラフルオロエチレンのフッ素重合体を含む。一部の実施例において、回路基板および筺体の内面のいずれかまたは両方の少なくとも一部は、オゾン触媒性の材料またはオゾン反応性の材料でコーティングされる。
【００２９】
本発明に係る一部の実施例において、電子機器は、１つ以上の熱源が配置された電子アセンブリと、ＥＨＤ流体ムーバおよびＥＨＤ流体ムーバの動作によって促される流体の流路における熱源から熱伝達面までの熱伝達経路を含む熱管理システムとを含み、熱伝達経路は、オゾン耐性誘電体でコーティングされた面を含む。
【００３０】
一部の実施例において、熱伝達経路は、ヒートパイプおよびヒートスプレッダのいずれか、またはそれら両方を含む。一部の実施例において、熱伝達経路の少なくとも一部は、オゾン触媒性の材料またはオゾン反応性の材料でコーティングされる。これらのおよび他の実施例は、本明細書中の説明、図面および添付の特許請求の範囲を参照して理解される。
【００３１】
本発明は、添付の図面を参照することによって、より良好に理解され、その数々の目的、特徴、および利点が当業者にとって明らかとなる。図面は必ずしも一定の比例に応じておらず、その代わりに、記載されている実施例の構造的原理および作製原理を例示することに重点が置かれている。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１Ａ】本発明の一部の実施例に従って、主要面のほぼ全体を覆う表示面の厚みを含む、典型的には約１０ｍｍ未満の装置総厚みの範囲内にＥＨＤ流体ムーバが収容される、例示的なパッド型家庭用電子機器の斜視図である。
【図１Ｂ】例示的な換気空気流動トポロジおよびそれぞれの電子アセンブリに対するＥＨＤ流体ムーバの配置を（図１Ａの装置の内部容積に概して対応させて）示す図である。
【図１Ｃ】別の例示的な換気空気流動トポロジおよびそれぞれの電子アセンブリに対するＥＨＤ流体ムーバの配置を示す図である。
【図２Ａ】主要面のほぼ全体を覆う表示面の厚みを含む、典型的には約１０ｍｍ未満の装置総厚みの範囲内にＥＨＤ流体ムーバが収容される、やはり本発明の一部の実施例に従った例示的なパッド型家庭用電子機器の斜視図である。
【図２Ｂ】例示的な再循環流体流動トポロジおよびそれぞれの電子アセンブリに対するＥＨＤ流体ムーバの配置を（図２Ａの装置の内部容積に概して対応させて）示す図である。
【図２Ｃ】流動トポロジが、循環流要素と、換気境界を通って装置に入ったり装置から出たりする流れとを両方とも含む変形例を示す図である。
【図３】ＥＨＤ流体ムーバの静電動作部が装置筺体、および／または、電子アセンブリの上にある電磁干渉（ＥＭＩ）シールドのそれぞれの面として、またはそれぞれの面上に形成される装置構成の例示的な断面図である。
【図４】エミッタ電極およびコレクタ電極が活性化されて流体流動を促す例示的な高圧電源の構成を示す図である。
【図５】ＥＨＤ流体ムーバの静電動作部が装置筺体、および／または、電子アセンブリの上にある電磁干渉（ＥＭＩ）シールドのそれぞれの面として、またはそれぞれの面上に形成される装置構成の例示的な断面図であり、表示面がＥＨＤ流体ムーバを含む装置積層体の一部である例示的な断面図である。
【図６】ＥＨＤ流体ムーバの静電動作部が装置筺体、および／または、電子アセンブリの上にある電磁干渉（ＥＭＩ）シールドのそれぞれの面として、またはそれぞれの面上に形成される装置構成の例示的な断面図であり、表示面がＥＨＤ流体ムーバを含む装置積層体の一部である例示的な断面図であり、コレクタ電極面がプリント回路基板の金属化部上に形成される例示的な断面図である。
【図７Ａ】本発明の一部の実施例に従って、典型的には約１０ｍｍ未満の装置総厚みの範囲内にＥＨＤ流体ムーバが収容される、例示的なラップトップスタイルの家庭用電子機器の斜視図である。
【図７Ｂ】部品と換気空気流との例示的な位置関係を（図７Ａのラップトップスタイルの装置のベース部に概して対応させて、平面図で）示す図であり、キーボード（およびその下にある電子アセンブリ）が少なくとも部分的にＥＨＤエアムーバの上にある上面図である。
【図７Ｃ】部品と換気空気流との例示的な位置関係を（図７Ａのラップトップスタイルの装置のベース部に概して対応させて、平面図で）示す図であり、ＥＨＤエアムーバの例示的な位置決めを伴う内部図である。
【図８Ａ】ＥＨＤエアムーバの静電動作面が装置筺体、および／または、電子アセンブリの下にある電磁干渉（ＥＭＩ）シールドのそれぞれの面として、またはそれぞれの面上に形成される装置構成の例示的な断面図であり、図７Ｂおよび図７Ｃに示される断面図に概して対応する。
【図８Ｂ】図８Ａに示されるＥＨＤエアムーバの静電動作空気流透過面の部分内部図である。
【図８Ｃ】ＥＨＤエアムーバの静電動作面が装置筺体、および／または、電子アセンブリの下にある電磁干渉（ＥＭＩ）シールドのそれぞれの面として、またはそれぞれの面上に形成される装置構成の例示的な断面図であり、ＥＨＤエアムーバサブアセンブリの外骨格構造がコレクタ電極およびエミッタ電極の互いに対する相対的な位置固定を容易にし、静電動作面のうちの１つの少なくとも一部が外骨格構造の一部の上に形成される代替的な断面図である。
【図９Ａ】ＥＨＤ流体ムーバの対向する静電動作部が、それぞれの電子アセンブリの下にある（または上にある）電磁干渉（ＥＭＩ）シールドのそれぞれの面として、またはそれぞれの面上に形成される装置構成のさらなる例示的な断面図であり、一部の実現例においては、回路基板型の電子アセンブリがＥＨＤ流体ムーバを含む装置積層体の一部である変形例に対応する。
【図９Ｂ】ＥＨＤ流体ムーバの対向する静電動作部が、それぞれの電子アセンブリの下にある（または上にある）電磁干渉（ＥＭＩ）シールドのそれぞれの面として、またはそれぞれの面上に形成される装置構成のさらなる例示的な断面図であり、一部の実現例においては、回路基板型の電子アセンブリがＥＨＤ流体ムーバを含む装置積層体の一部である変形例に対応する。
【図１０Ａ】本発明の一部の実施例に従って、典型的には約１０ｍｍ未満の装置総深さの範囲内にＥＨＤ流体ムーバが収容される、例示的なフラットパネルディスプレイスタイルの家庭用電子機器の真横向きの側面図である。
【図１０Ｂ】本発明の一部の実施例に従って、典型的には約１０ｍｍ未満の装置総深さの範囲内にＥＨＤ流体ムーバが収容される、例示的なフラットパネルディスプレイスタイルの家庭用電子機器の斜視図である。
【図１１Ａ】部品と換気空気流との位置関係を示す（図１０Ａおよび図１０Ｂのフラットパネルディスプレイ装置に概して対応させた）内部図である。
【図１１Ｂ】フラットパネルディスプレイ装置の例示的な断面図において、装置筺体、およびディスプレイの上にある電磁干渉（ＥＭＩ）シールドのそれぞれの面として、またはそれぞれの面上に形成されたそれぞれのＥＨＤエアムーバの対向する静電動作部を示す図である。
【図１１Ｃ】フラットパネルディスプレイ装置の例示的な断面図において、装置筺体、およびディスプレイの上にある電磁干渉（ＥＭＩ）シールドのそれぞれの面として、またはそれぞれの面上に形成されたそれぞれのＥＨＤエアムーバの対向する静電動作部を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
異なる図面において同一の参照符号が使用される場合は、類似または同一の事項を示す。
【００３４】
発明を実施するための形態
理解されるように、本明細書中に記載される設計および技術の多くは、現代の家庭用電子機器に特有の高密度に実装された装置および小さなフォームファクタの熱管理課題に対して特に適用可能である。実際に、本明細書中に記載されるＥＨＤ流体／エアムーバの設計および技術の一部は、その薄さまたは工業デザインがファン、送風機などの機械的なエアムーバの実現可能性を妨げるまたは制限する電子機器において、積極的な熱管理を容易にする。一部の実施例においては、このようなＥＨＤ流体／エアムーバは、パッド型コンピュータまたはラップトップコンピュータ、プロジェクタまたはビデオディスプレイ装置、セットトップボックスなどの動作システムに完全に一体化されてもよい。他の実施例においては、このようなＥＨＤ流体／エアムーバは、ＥＨＤによって促された流動をこのようなシステムに与えることに用いるよう適合されたサブアセンブリまたは筺体の形態をとってもよい。
【００３５】
一般に、電界成形を行なう、または、コレクタ電極を機能的に構成する静電動作面については、さまざまな大きさ、形状、および他の設計上の変形例が、このような静電動作面と所定のＥＨＤ装置のエミッタ電極および／またはコレクタ電極とのさまざまな相互位置関係と併せて想定される。例示の目的で、特定の例示的な実施例および特定の表面形状および他の部品との相互位置関係に注目する。たとえば、本明細書中の記載の大部分において、対向する平面コレクタ電極は、筺体の内面上または電磁干渉（ＥＭＩ）シールドもしくはプリント回路基板（printed circuit board）（ＰＣＢ）の露出面上に形成され、それぞれのコレクタ電極の先端部分からずれたコロナ放電型のエミッタ線に近接した平行な面として配置されている。しかし、他の実施例においては、他の静電動作面構成または他のイオン発生技術を採用してもよいが、それについても、本明細書中に提供される記述内容から理解されるであろう。
【００３６】
本願において、本明細書中に例示および記載される実施例の一部の局面は、電気水力学流体加速装置といい、「ＥＨＤ装置」や「ＥＨＤ流体加速器」、「ＥＨＤ流体ムーバ」などともいう。例示の目的で、一部の実施例では、特定のＥＨＤ装置構成について記載されており、この装置構成では、エミッタ電極またはその近辺におけるコロナ放電は、電界の存在下で加速するイオンを発生させて流体流動を促す作用を有する。コロナ放電型の装置についての記載内容は有用なものであるが、（本記載に基づいて）他のイオン発生技術を採用してもよいことが分かる。例えば、一部の実施例において、無音放電、交流放電、誘電体バリア放電（dielectric barrier discharge）（ＤＢＤ）などの技術は、イオンを発生させ、このイオンを電界の存在下で加速させ、流体流動を促すために用いられてもよい。
【００３７】
一部の実施例においては熱伝達フィンの態様をとる熱伝達面を使用することにより、電子機器（例えば、マイクロプロセッサやグラフィック装置など）および／または他の部品から放散される熱は、ＥＨＤによって促された流体流動に対して伝達され、換気境界を通って筺体から排出されることができる。一般的に、熱管理システムが動作環境に組み込まれると、熱伝達路（多くの場合、ヒートパイプまたは他の技術を使用して付与される）が設けられ、熱が放散された（または生成された）場所から、ＥＨＤ装置（または複数の装置）によって促された空気流動が、熱伝達面を超えて流れる筺体内の場所（または複数の場所）に、熱が伝達される。
【００３８】
例示のために、さまざまな例示的な実施例に関して熱伝達フィンが示されている。しかし、本明細書中の記載に基づいて理解されるように、一部の実施例においては、従来のヒートシンクフィンの配列を設ける必要はなく、露出した内面上でのＥＨＤによって促された流体流動は、熱発生装置（プロセッサ、メモリ、ＲＦセクション、オプトエレクトロニクスまたは照明源など）に近接していようとそこから離れていようと、十分な熱伝達を行なうことができる。いずれの場合にも、熱伝達面上にオゾン触媒性またはオゾン反応性の面／材料を設けることは望ましいであろう。一般に、コレクタ電極の熱伝達面、電界成形面および主要なイオン収集面は、異なる設計課題を提起し、一部の実施例に関しては、異なる構造を用いて設けられてもよく、または異なる表面調整が付与されてもよい。しかし、一部の実施例においては、単一の構造が静電動作（たとえば、電界の成形またはイオンの収集）と、ＥＨＤによって促された流体流動への熱伝達の両方を行なってもよい。
【００３９】
なお、一部の無換気の実施例においては、ＥＨＤによって促された流体流動は、筺体内で循環されてもよく、さらには放射的にまたは対流的に熱を周囲環境に伝達し得る。このようにして、換気境界を通る大幅な空気流動を発生させることさえなく、筺体の外面上の高温の箇所を除去または少なくとも軽減することができる。当然ながら、一部の実施例においては、局部的な高温の箇所を管理する目的、および、換気境界を通過する空気流動への強制対流熱伝達による熱を排出する目的の両方の目的で、ＥＨＤによって促された流動が利用されてもよい。
【００４０】
電気水力学（ＥＨＤ）流体加速の概要
電気水力学（ＥＨＤ）流体流動の基本的原理は、当該技術においてよく知られている。これに関連し、ジュエル・ラーセン・Ｎ等による文献「ＣＯＭＳＯＬマルチフィジックスを使用したコロナ誘導電気水力学流動のモデリング」（静電学についてのＥＳＡ年次ミーティング２００８紀要）（以下では、「ジュエル・ラーセンモデリング文献」という）は、有用な概要を提供している。同様に、１９９９年１０月１４日に出願され、「静電流体加速器」と題されたクリヒタフォビッチ等による米国特許第６，５０４，３０８号は、一部のＥＨＤ装置において有用な所定の電極および高圧電源の構成について開示している。米国特許第６，５０４，３０８号は、ジュエル・ラーセンモデリング文献のセクションＩ（序章）、ＩＩ（背景）、およびＩＩＩ（数値モデリング）と併せて、それらのすべての教示が引用によって本明細書に援用される。
【００４１】
本明細書中に記載されるＥＨＤ流体ムーバの設計は、１つ以上のコロナ放電型エミッタ電極を含み得る。一般に、このようなコロナ放電電極は、小さな曲率半径を示し、かつ、ワイヤ、棒、エッジまたは先端の態様をとり得る部分（または複数の部分）を含む。コロナ放電電極の他の形状も可能である。たとえば、コロナ放電電極は、有刺鉄線、幅広の金属ストリップ、および鋭利なもしくは薄い部分を有する鋸歯状プレートまたは非鋸歯状プレートの形状をとってもよく、高電圧が印加された時に曲率半径の小さな電極の部分においてイオン生成を容易にする。一般に、コロナ放電電極は、幅広い範囲の材料で作製され得る。たとえば、２００３年１２月２日に出願され、「コロナ放電電極およびその稼働方法」と題されたクリヒタフォビッチ等を発明者とする米国特許第７，１５７，７０４号に記載されるような組成物を一部の実施例に採用してもよい。米国特許第７，１５７，７０４号は、コロナ放電型の一部の実施例において利用され得る一部のエミッタ電極の材料について記載するという限定的な目的で本明細書に援用される。一般に、高圧電源は、コロナ放電電極とコレクタ電極との間に電界を作り出す。
【００４２】
本明細書中に記載されるＥＨＤ流体ムーバの設計は、１つ以上のコロナ放電電極の下流に位置決めされたイオン収集面を含む。多くの場合、ＥＨＤ流体ムーバ部のイオン収集面は、コロナ放電電極の下流に延びる概して平面的なコレクタ電極の先端面を含む。一部の例においては、コレクタ電極は熱伝達面としての役割も果たし得る。一部の例においては、流体透過性のイオン収集面が設けられてもよい。
【００４３】
一般に、コレクタ電極面は、アルミニウムまたは銅などの任意の好適な導電性材料で作製され得る。代替的に、クリヒタフォビッチの米国特許第６，９１９，６９８号に開示されているように、コレクタ電極（本明細書では、「加速」電極という）は高抵抗材料からなる本体で形成されてもよく、これは、コロナ電流を容易に伝えるが、高抵抗コレクタ電極材料からなる本体を通って電流路に沿って結果として生じる電圧降下により表面電位が減少し、それによって初期のスパーク事象を抑制または制限する。このような比較的高抵抗の材料の例としては、炭素充填プラスチック、シリコン、ヒ化ガリウム、リン化インジウム、窒化ホウ素、炭化ケイ素およびセレン化カドミウムが挙げられる。米国特許第６，９１９，６９８号は、一部の実施例において利用され得る一部のコレクタ電極の材料について記載するという限定的な目的で本明細書に援用される。なお、本明細書中に記載される一部の実施例においては、（高抵抗バルクと対比して）高抵抗材料からなる表面調整またはコーティングが利用されてもよい。
【００４４】
薄型の、低背型の、または高アスペクト比の装置の概要
図１Ａは、総厚みｄが約１０ｍｍ未満であり、表示面１０１がその主要面全体を実質的に覆う、例示的なパッド型家庭用電子機器１００の斜視図である。図１Ａは、本発明の一部の発明概念に従って、限定された内部に設計され実装されたＥＨＤエアムーバ１１０によって家庭用電子機器を通過させて促され得る例示的な空気流１０２を示す。一部の適用例においては、利用可能な内部容積および／またはアセンブリは、総厚みｄのうちのわずか５ｍｍ以下をＥＨＤエアムーバ１１０に割当てることができる。当然ながら、流入流、流出流および熱伝達面１２０について示される位置は単に例示的なものであり、より一般的には、換気境界は、部品の内部配置、特定の装置構成の熱的課題および／または工業デザイン要因によって決定づけられ得る。
【００４５】
図１Ｂは、空気流動トポロジと、プロセッサ（たとえば、ＣＰＵ、ＧＰＵなど）および／または無線周波（ＲＦ）セクション（たとえば、ＷｉＦｉ、ＷｉＭａｘ、３Ｇ／４Ｇ音声／データ、ＧＰＳなど）のためのそれぞれの電子アセンブリ１３０、１４０（または回路基板）が装置１００の上縁の方に位置決めされ、縁端に位置決めされた特定の換気境界（たとえば、吸気口１５１および排気口１５２）が設けられた例示的な設計に対するＥＨＤエアムーバ１１０の配置とを（表示面を取外した状態の上面図で）示す。図１Ｃは、別の例示的な換気空気流動トポロジと、それぞれの電子アセンブリおよび熱伝達面１２０に対するＥＨＤエアムーバ１１０の配置とを示す。前述同様に、吸気口および排気口換気境界（１５１および１５２）の位置決めは単に例示的なものであり、より一般的には、換気境界は、部品の内部配置、特定の装置構成の熱的課題および／または工業デザイン要因によって決定づけられ得る。
【００４６】
図２Ａは、総厚みｄが約１０ｍｍ未満であり、表示面１０１がその主要面全体を実質的に覆うが、装置筺体内の循環空気（または他の流体）流２０２によって熱管理が容易になり、促された流れが換気境界を通過する必要がない、別の例示的な低背型のパッド型家庭用電子機器２００の斜視図である。図２Ａは、本発明の一部の発明概念に従って、限定された内部に設計され実装されたＥＨＤ流体ムーバ２１０によって家庭用電子機器内で促され得る例示的な流体流を示す。前述同様に、一部の適用例においては、利用可能な内部容積および／またはアセンブリは、総厚みｄのうちのわずか５ｍｍ以下をＥＨＤ流体ムーバ２１０に割当てることができる。
【００４７】
図２Ｂは、装置内に実質的に含まれる空気流動トポロジと、装置２００の上縁の方に位置決めされたプロセッサおよび／または無線周波（ＲＦ）セクションのためのそれぞれの電子アセンブリ２３０、２４０（または回路基板）に対するＥＨＤ流体ムーバ２１０の例示的な配置とを（やはり表示面を取外した状態の上面図で）示す。当然ながら、図示される流動トポロジは単に例示的なものであり、より一般的には、部品の内部配置、特定の装置構成の熱的課題および／または工業デザイン要因によって決定づけられ得る。図２Ｃは、流動トポロジが、循環流要素２０２Ａと、換気境界２５１および２５２を通って装置に入ったり装置から出たりする流れ２０２Ｂとを両方とも含む変形例を示す。
【００４８】
薄型の、低背型の、または高アスペクト比の他の装置も考えられる。たとえば、図７Ａは、本発明の一部の実施例に従って、約１０ｍｍ未満の総厚みｄを有する本体部７０１Ａ内にＥＨＤ流体ムーバが収容された、例示的なラップトップスタイルの家庭用電子機器７００の斜視図である。図７Ａは、本発明の一部の発明概念に従って、限定された内部に設計され実装されたＥＨＤエアムーバ７１０によって家庭用電子機器を通過させて促され得る例示的な流入流７０２および流出流７０３を示す。一部の適用例においては、利用可能な内部容積および／またはアセンブリは、総厚みｄのうちのわずか５ｍｍ以下をＥＨＤエアムーバ７１０に割当てることができる。当然ながら、流入流、流出流および熱伝達面７２０について示される位置は単に例示的なものであり、より一般的には、換気境界は、部品の内部配置、特定の装置構成の熱的課題および／または工業デザイン要因によって決定づけられ得る。
【００４９】
図７Ｂおよび図７Ｃは、空気流動トポロジと、キーボードアセンブリ７４０および回路基板７３０などの、プロセッサ（たとえば、ＣＰＵ、ＧＰＵなど）および／または無線周波（ＲＦ）セクション（たとえば、ＷｉＦｉ、ＷｉＭａｘ、３Ｇ／４Ｇ音声／データ、ＧＰＳなど）のためのそれぞれの電子アセンブリが本体部７０１Ａの上縁の方に位置決めされ、縁端に位置決めされた特定の換気境界（たとえば、吸気口７５１および排気口７５２）が設けられた例示的な設計に対するＥＨＤエアムーバ７１０の配置とを（上面図で）示す。図７Ｂおよび図７Ｃの図においては、明確にするために表示部７０１Ｂは省略されている。図７Ｃの図においては、例示的な内部レイアウト、ならびに、回路基板７３０および／または熱伝達面７２０上でＥＨＤエアムーバ７１０によって促される（すなわち、強制される、または、引寄せられる）例示的な内部空気流を明らかにするために、キーボードアセンブリ７４０および本体部７０１Ａの上面も取外されている。ヒートパイプ（またはスプレッダ）７２１が、回路基板７３０（たとえば、ＣＰＵ７３１およびグラフィック装置７３２）上の選択された熱源から熱伝達面７２０までの熱伝達路を提供する一方、ＥＨＤエアムーバ７１０によって回路基板７３０上に引寄せられる空気流はさらなる冷却を行なう。
【００５０】
考えられるさらに別のタイプの装置に目を向けることにする。図１０Ａおよび図１０Ｂはそれぞれ、本発明の一部の実施例に従って、約１０ｍｍ未満の総厚みｄを有する本体部７０１Ａ内にＥＨＤ流体ムーバが収容された、例示的なフラットパネルディスプレイスタイルの家庭用電子機器１０００の真横向きの側面図および斜視図である。図１０Ａは、本発明の一部の発明概念に従って、限定された内部に設計され実装されたＥＨＤエアムーバ１０１０によって家庭用電子機器を通過させて促され得る例示的な流入流１００２および流出流１００３を示す。一部の適用例においては、利用可能な内部容積および／またはアセンブリは、総厚みｄのうちのわずか５ｍｍ以下をＥＨＤエアムーバ１０１０に割当てることができる。
【００５１】
当然ながら、流入流、流出流および熱伝達面１０２０について示される位置は単に例示的なものであり、より一般的には、換気境界は、部品の内部配置、特定の装置構成の熱的課題および／または工業デザイン要因によって決定づけられ得る。図１１Ａは、縁端に位置決めされた細長い照明源（ＬＥＤ照明装置１１５０）の配列が熱を発生させ、この熱が、動作中に、熱伝達面１０２０を経由して、ＥＨＤエアムーバ１０１０Ａ、１０１０Ｂによって促された空気流（１００２、１００３）に対流的に伝達される、図１０Ａおよび図１０Ｂに概して従った１つの実施例を示す。図示される構成においては、底部に取付けられたＥＨＤエアムーバの事例（１０１０Ａ）は家庭用電子機器１０００の底部で空気を筐体に強制的に取込む一方、上部に取付けられたＥＨＤエアムーバの事例（１０１０Ｂ）は空気を上部から排出する。
【００５２】
上述のパッド型家庭用電子機器の実施例、ラップトップスタイルの家庭用電子機器の実施例およびテレビスタイルの家庭用電子機器の実施例は、単に例示的なものである。実際、本記載に基づいて、本発明の発明概念を活用するこれらのおよび他の装置が、所定の設計に関連する特定のフォームファクタ、電子アセンブリのタイプおよび配置、熱的課題、および／または工業デザイン要因に適した変形例および／または適合例を含むことを当業者は理解するであろう。上記を考慮して、ここで、示される家庭用電子機器の限定された厚みの範囲内で一体化を行なうのに好適なＥＨＤエアムーバの設計に目を向けることにする。
【００５３】
ＥＨＤエアムーバの設計
パッド型装置の実施例
概して図１Ａに戻って、そこに示される例示的なパッド型家庭用電子機器１００を参照して、この設計の静電動作部が装置筐体内の面として、または面上に形成されるいくつかのＥＨＤ流体（またはエア）ムーバの構成をここで図３、図５および図６として（断面図で）示す。一部の例においては、静電動作部のうちの少なくとも１つが、筐体自体の内面として、または内面上に形成される。一部の例においては、静電動作部のうちの少なくとも１つが、回路基板またはディスプレイ装置などの電子アセンブリの上にあるＥＭＩシールドの面として、または面上に形成される。いずれの場合にも、このような面として、またはこのような面上に静電動作部を形成することによって、非常に限定された内部空間内にＥＨＤ流体／エアムーバを収容できる。
【００５４】
たとえば、図３、図５および図６に図示されるような薄型の、低背型の、または高アスペクト比の家庭用電子機器では、総厚みｄは好ましくは約１０ｍｍ未満であってもよく、プリント回路基板（ＰＣＢ）に取付けられた集積回路、個別部品、コネクタなどが利用可能な内部空間のかなりの部分を占めている。ＰＣＢに取付けられた集積回路の例としては、中央処理装置（central processor unit）（ＣＰＵ）、グラフィック処理装置（graphics processor unit）（ＧＰＵ）、通信プロセッサおよび送受信機、メモリなどが挙げられ、これらは、多くの場合、装置のかなりの部分で熱負荷を発生させる可能性があり、一部の実施例においては、熱源（または、熱的に結合されたフィン／スプレッダ）に密接に近接して収容可能なまさにそのＥＨＤ流体／エアムーバによって冷却される。
【００５５】
図３に示されるような一部の例においては、（ｉ）ディスプレイ３０１、（ｉｉ）（その貼付けられた集積回路[３６２、３６３、３６４]、個別部品３６５およびコネクタ３６６を有する）両面ＰＣＢ３６１、および（ｉｉｉ）ＥＨＤエアムーバ３１０をすべて、筐体３０９によって少なくとも部分的に囲まれた装置積層体および容積内に収容することが望ましい。利用可能な内部容積および許容差は一般に適用例および設計に依存するが、家庭用電子機器がその総厚みｄのうちの５ｍｍ以下をＥＨＤエアムーバ３１０に割当てることができるということは、本明細書中の例示および記載から明らかなはずである。一部の実施例においては、熱伝達（heat transfer）（ＨＴ）フィン３２０も、所定の限定された厚みの範囲内に収まるように寸法決めされる。
【００５６】
図４は、エミッタ電極４９１とコレクタ電極４９２との間に高圧電源４９１が結合され、概して下流方向に流体流４９９を促す電界、場合によってはイオンを発生させる例示的な構成を（概略的な態様で）示す。この図においては、エミッタ電極４９１が電源４９１（例示的には＋３．５ＫＶであるが、具体的な電圧、実際にはいかなる供給電圧波形も、設計上の選択の問題であり得る）の正の高圧端子に結合され、コレクタ電極４９２が局部接地に結合されている。電源４９１の好適な設計の説明については、前に援用された米国特許第６，５０８，３０８号を参照されたい。エミッタ電極４９１とコレクタ電極４９２の先端面との間の実質的な電圧差および短い距離（恐らく１ｍｍ以下）を考えると、流体中の正に帯電したイオン（または粒子）に対して下流方向の正味の動力をかける強い電界が発生する。力線は、結果として生じる電界の空間的局面を（一般に）示し、示されている力線の間隔は強さを表わす。
【００５７】
当業者によって理解されるように、コロナ放電型エミッタ電極の面に密接に近接する強い電界においてイオンを発生させるためにコロナ放電の原理が利用されてもよい。したがって、図４に従ったコロナ放電型の実施例においては、エミッタ電極４９１付近の（周囲の空気分子などの）流体分子がイオン化し、結果として生じる正に帯電したイオンが電界内でコレクタ電極４９２の方に加速し、このプロセスにおいて中性の流体分子と衝突する。これらの衝突の結果、イオンから中性の流体分子に運動量が伝達され、正味の下流方向への流体分子の対応する移動を引起す。正に帯電したイオンはコレクタ電極４９２に引付けられてコレクタ電極４９２によって中和される一方、中性の流体分子は（流体流４９９によって示されるように）付与速度でコレクタ電極４９２を通過する。コロナ放電の原理によって引起される流体の移動は、「電気風」、「コロナ風」または「イオン風」などのさまざまな呼称があり、一般に、高圧放電電極の付近からのイオンの移動によって引起される気体の移動として定義付けられる。
【００５８】
コロナ放電型エミッタ電極の構成に注目した記載になっているが、無音放電、交流放電、誘電体バリア放電（ＤＢＤ）などの他の技術によってイオンを発生させてもよく、一旦発生すると、電界の存在下で加速して、本明細書中に記載されるように流体流動を促し得る、ということを当業者は理解するであろう。誤解を避けるために、エミッタ電極はすべての実施例においてコロナ放電型である必要はない。また、誤解を避けるために、特定の実施例に関連して記載される電源電圧の大きさ、極性、および（もしあれば）波形は、単に例示的なものであり、他の実施例では異なっていてもよい。
【００５９】
本明細書中に記載される一部の実施例は、前述の電界を成形するために、および／または、イオンの上流への移動に対するバリアを提供するために、ある特定の面がエミッタ電極４９１の上流に設けられることを踏まえてさらに理解されるであろう。たとえば、図４の図に関連して、（コロナ放電型のエミッタ電極４９１または他の場所で発生したイオンなどからの）正の電荷が蓄積する傾向がある誘電体面４９３が設けられる。誘電体面４９３が接地への誘引路をもたらさないので、正味の正の電荷は蓄積し、その後静電的に動作して、同様の電荷に反発する傾向がある。その結果、誘電体面４９３は、上流へのイオン移動に対するバリアとして静電的に動作する。上流の誘電体面４９３はまた、接地へのその他の誘引路を静電的にマスキングし、それによって、主に下流方向にコレクタ電極４９２の方に前述の電界を成形する傾向がある。性能を向上させるために、コレクタ電極４９２の先端と誘電体面４９３の隣接する部分との間に空隙が設けられてもよい。たとえば、一部の実施例においては、空隙は、図４に示されるように誘電体面４９３に形成された浅い溝の形態で設けられてもよい。任意に、一部の実施例においては、それでもなお上流に移動し得るイオンを捉えるために、接地への１つ以上の導電路４９４が誘電体面４９３のさらに上流に設けられてもよい。一部の換気装置の実施例においては、このような接地への導電路４９４は、吸気口換気孔に近接して設けられてもよい。
【００６０】
前述の記載に基づくが、ここで図３に戻って、商業的に望ましいフォームファクタの内部での熱管理手法にとって利用可能であり得る非常に限定された厚みを考えると、コレクタ電極または電界成形電荷収集面などの静電動作面が露出面として、または露出面上に形成される設計は、電極がＥＨＤエアムーバサブアセンブリの壁の内部にパッケージングされ得る従来の設計では無駄になるであろう貴重な数ミリメートルの厚みを残しておく傾向がある、ということが見出された。これに関連し、図３は、１対の概して平面的なコレクタ電極３９２が対向する面上に形成され、図４を参照して前述したように高圧電源で活性化されたときに、エミッタ電極３９１とともに、ＥＨＤによって促される概して下流への空気流動を確立する設計を示す。
【００６１】
示される構成においては、第１の下側のコレクタ電極３９２が筺体３０９の内面の一部上に、または一部として形成される。たとえば、一部の実施例においては、第１のコレクタ電極を規定するために、導電性の（たとえば、金属製の）テープまたはストリップが、概して非導電性のケースの内面またはその表面に貼付けられ、接地に結合されてもよい。一般に、導電性のテープまたはストリップは、コレクタ電極３９２にとって望ましい形状および大きさに切断されてもよい。代替的に、コレクタ電極３９２にとって望ましい形状および大きさの面を露出させるために、接地された導電性の（たとえば、金属製の）層または領域の上にある非導電性の（たとえば、誘電体）層をエッチングするか、または選択的に除去してもよい。一部の例においては、接地された導電性の層または領域は、筺体３０９であってもよく、または筺体３０９と一体的に形成されてもよい。
【００６２】
同様に、第２の上側のコレクタ電極３９２が、両面ＰＣＢ３６１に貼付けられた集積回路（３６２、３６３、３６４）、個別部品３６５および／またはコネクタ３６６からＥＨＤエアムーバ３１０を分離するＥＭＩシールド３０８の一部上に、または一部として形成される。第２のコレクタ電極を規定するために、導電性の（たとえば、金属製の）テープまたはストリップが、ＥＭＩシールド３０８の非導電性の露出面に貼付けられ、接地に結合されてもよい。前述同様に、導電性のテープまたはストリップは、コレクタ電極３９２にとって望ましい形状および大きさに切断されてもよい。代替的に、コレクタ電極３９２にとって望ましい形状および大きさの面を露出させるために、ＥＭＩシールド３０８の接地された導電性の（たとえば、金属製の）内部層または領域の上にある非導電性の（たとえば、誘電体）層をエッチングするか、または選択的に除去してもよい。
【００６３】
コレクタ電極３９２と同様に、上側および下側のそれぞれの誘電体面３９３がＥＭＩシールド３０８もしくは筺体３０９の面上に、または面の一部として設けられる。図４を参照して前述したように、このような誘電体面は、静電的に動作し、上流へのイオン移動に対するバリアも提供しながらＥＨＤ流体ムーバでの電界成形に寄与する。特に、ＥＨＤ流体ムーバ３１０の動作中は、誘電体面３９３は、（コロナ放電型のエミッタ電極３９１または他の場所で発生した正のイオンなどから）電荷を蓄積させる。誘電体面３９３が接地への誘引路をもたらさないので、正味の電荷は蓄積し、その後静電的に動作して、同様の電荷に反発する傾向がある。その結果、誘電体面３９３は、上流へのイオン移動に対するバリアとして静電的に動作する。上流の誘電体面３９３はまた、ＰＣＢ３６１上に形成された配線、そこに貼付けられた部品、バッテリ３６７、筺体３０９、または具体的に図示されていない他の電子部品によって提供され得るような接地へのその他の誘引路を静電的にマスキングし、それによって、主に下流方向にコレクタ電極４９２の方に前述の電界を成形する傾向がある。
【００６４】
コレクタ電極３９２と同様に、誘電体面３９３が前述の面上に形成されてもよく、またはそれらと一体的に形成されてもよい。いずれの場合にも、前述の面として、または前述の面上にコレクタ電極３９２および誘電体面３９３を規定する静電動作面を形成することによって、図３に示されるような非常に限定された内部空間内にＥＨＤエアムーバ３１０を含めることができる。一部の実施例においては、示される誘電体面のうちの１つ以上は、ＫＡＰＴＯＮという商標名でＥ．Ｉ．デュ・ポン・ド・ヌムール社が販売しているようなポリイミド膜またはテープとして設けられ、ＥＭＩシールドまたは筺体のそれぞれの部分上に貼付けられる。
【００６５】
なお、一部の実施例においては、上または上方に第２の上側のコレクタ電極３９２および誘電体電界成形面３９３が形成される面３０８の少なくとも一部は、ヒートスプレッダおよびＥＭＩシールドの役割を果たすように構成されてもよい。一部の例においては、このようなヒートスプレッダは、図３に示されるように熱伝達フィン３２０を任意に備えていてもよい。このような場合、寸法上のゆとりによっては、筺体３０９の外側の高温の箇所を回避して、ＥＨＤによって促された流体流動が熱伝達フィン３２０を通るように誘導するために、（たとえば、独立気泡フォームまたは他の断熱材料からなる）熱バッファ３０７を設けることが望ましいであろう。一般論として、換気流体流路および再循環流体流路が両方とも示されているが、本明細書中の記載に基づいて、換気流路および再循環流路のうちの一方、他方、または両方が任意の所定の設計に設けられてもよい、ということを当業者は理解するであろう。
【００６６】
図５および図６は、ＥＨＤ流体ムーバの静電動作部が装置筺体、および／または、電子アセンブリの上にある電磁干渉（ＥＭＩ）シールドのそれぞれの面として、またはそれぞれの面上に形成される、記載された装置構成のさらなる変形例の断面図を示す。図３は、表示面がＥＨＤ流体ムーバを含む装置積層体の一部であることを示したが、図５は、筺体５０９の対向する壁と壁との間に位置決めされた、部品が貼付けられたＰＣＢ電子アセンブリと、ＥＨＤ流体ムーバとを寸法設定装置積層体が含む代替例を示す。図６は、ＥＨＤ流体ムーバのコレクタ電極のうちの１つが、筺体６０９内に含まれる電子アセンブリのＰＣＢ上に形成された配線を用いて設けられる、さらなる代替的な構成を示す。理解しやすくするために、図３および図４を参照して既に記載した参照番号を用いて同様の特徴を示す。その前述の記載に基づいて、当業者は図５および図６に示される変形例を理解するであろう。
【００６７】
ラップトップスタイルの実施例
概して図７Ａ、図７Ｂおよび図７Ｃに戻って、そこに示される例示的なラップトップスタイルの家庭用電子機器７００（および本体部７０１Ａ）を参照して、この設計の静電動作部が装置筺体内の面として、または面上に形成されるＥＨＤエアムーバの構成をここで図８Ａ、図８Ｃ、図９Ａおよび図９Ｂとして（断面図で）示す。一部の例においては、静電動作部のうちの少なくとも１つが、筺体自体の内面として、または内面上に形成される。一部の例においては、静電動作部のうちの少なくとも１つが、キーボードアセンブリまたは回路基板などの電子アセンブリの上にあるＥＭＩシールドの面として、または面上に形成される。いずれの場合にも、このような面として、またはこのような面上に静電動作部を形成することによって、非常に限定された内部空間内にＥＨＤ流体／エアムーバを収容できる。
【００６８】
たとえば、本体部７０１Ａの図８Ａおよび図８Ｃの断面図に示されるような家庭用電子機器においては、総厚みｄは約１０ｍｍ未満であってもよく、キーボードアセンブリ７４０が利用可能な縦断面の一部を占めている。図７Ｃの平面図レイアウトを思い出して、示される図８Ａおよび図８Ｃの断面図では、内部縦断面のほぼ全体がＥＨＤエアムーバ７１０を収容することができる。一方、類似しているがより密に実装された、図９Ａおよび図９Ｂに示される縦断面は、ＥＨＤエアムーバ７１０と、利用可能な内部空間のかなりの部分を占めるプリント回路基板（ＰＣＢ）に取付けられた集積回路、個別部品、コネクタなどとを収容している。前述同様に、ＰＣＢに取付けられた集積回路の例としては、中央処理装置（ＣＰＵ）、グラフィック処理装置（ＧＰＵ）、通信プロセッサおよび送受信機、メモリなどが挙げられ、これらは、多くの場合、装置のかなりの部分で熱負荷を発生させる可能性があり、一部の実施例においては、熱源（または、熱的に結合されたフィン／スプレッダ）に密接に近接して収容可能なまさにそのＥＨＤ流体／エアムーバによって冷却される。
【００６９】
まず図８Ａの断面図を参照して、１対の概して平面的なコレクタ電極７９２がベース部７０１Ａの対向する内面として、または対向する内面上に形成される。より具体的には、第１の下側のコレクタ電極７９２が筺体７０９の内面の一部上に、または内面の一部として形成される。前述同様に、一部の実施例においては、第１のコレクタ電極を規定するために、導電性の（たとえば、金属製の）テープまたはストリップが、概して非導電性のケースの内面またはその表面に貼付けられて、接地に結合されてもよい。一般に、導電性のテープまたはストリップは、コレクタ電極７９２にとって望ましい形状および大きさに切断されてもよい。代替的に、コレクタ電極７９２にとって望ましい形状および大きさの面を露出させるために、接地された導電性の（たとえば、金属製の）層または領域の上にある非導電性の（たとえば、誘電体）層をエッチングするか、または選択的に除去してもよい。一部の例においては、接地された導電性の層または領域は、筺体７０９であってもよく、または筺体７０９と一体的に形成されてもよい。
【００７０】
同様に、第２の上側のコレクタ電極７９２が、キーボードアセンブリ７４０からＥＨＤエアムーバ７１０を分離するＥＭＩシールド７０８の一部上に、または一部として形成される。第２のコレクタ電極を規定するために、導電性の（たとえば、金属製の）テープまたはストリップが、ＥＭＩシールド７０８の非導電性の露出面に貼付けられ、接地に結合されてもよい。前述同様に、導電性のテープまたはストリップは、コレクタ電極７９２にとって望ましい形状および大きさに切断されてもよい。代替的に、コレクタ電極７９２にとって望ましい形状および大きさの面を露出させるために、ＥＭＩシールド７０８の接地された導電性の（たとえば、金属製の）内部層または領域の上にある非導電性の（たとえば、誘電体）層をエッチングするか、または選択的に除去してもよい。
【００７１】
コレクタ電極７９２およびエミッタ電極７９１は、（具体的に図示されていないが、図４に関連して概して説明する）高圧電源の端子と端子との間に結合され、概して下流方向に空気流動を促す電界（および、示されるようなコロナ放電型の実施例においては、イオン）を発生させる。一例として、一部の実施例においては、エミッタ電極７９１が、電源（例示的には＋３．５ＫＶであるが、具体的な電圧、実際にはいかなる供給電圧波形も、設計上の選択の問題であり得る）の正の高圧端子に結合されてもよい一方、コレクタ電極７９２が局部接地に結合されている。ＥＨＤエアムーバ７１０の動作は、実質的には図４を参照して記載しているとおりである。
【００７２】
コレクタ電極と同様に、上側および下側のそれぞれの誘電体面７９３がＥＭＩシールド７０８または筺体７０９の面上に、または面の一部として設けられる。これらの誘電体面は、静電的に動作し、上流へのイオン移動に対するバリアも提供しながらＥＨＤ流体ムーバでの電界成形に寄与する。特に、ＥＨＤ流体ムーバ７１０の動作中は、誘電体面７９３は、（コロナ放電型のエミッタ電極７９１または他の場所で発生した正のイオンなどから）電荷を蓄積させる。その結果、誘電体面７９３は、上流へのイオン移動に対するバリアとして静電的に動作する。上流の誘電体面７９３はまた、キーボードアセンブリ７４０、バッテリ７６７、筺体７０９自体、または具体的に図示されていない他の電子部品の一部であり得る接地へのその他の誘引路を静電的にマスキングする傾向がある。このようにして、誘電体面７９３は、ＥＨＤエアムーバ７１０によって確立された電界を主に下流方向にコレクタ電極７９２の方に成形する。
【００７３】
なお、図８Ａの図においては、空気の換気流入流７０２がアパーチャを通ってキーボードアセンブリ７４０に引込まれる。図８Ｂは、上側の誘電体面７９３のアパーチャ７９６の（ＥＨＤエアムーバ７１０の内部からの）部分底面図を示す。例示的な円形アパーチャの配列が示されているが、換気流入流７０２を促進するために上側の誘電体面７９３を通るさまざまな貫通部（およびそのパターン）のうちのいずれかが設けられてもよい、ということを当業者は理解するであろう。また、上述の誘電体面７９３上への電荷の静電動作蓄積は、ＥＨＤエアムーバ７１０から示されるアパーチャを通ってキーボードアセンブリ７４０に至るイオンの移動に対するバリアを提供する、ということも理解されるであろう。
【００７４】
一部の実施例においては、さらなるイオン移動バリアが設けられてもよい。たとえば、図８Ａの図においては、ＥＨＤによって促された流動の実質的な上流断面を横断するように、さらなるイオン反発バリア７９５が誘電体メッシュ、グリッド、格子または他の空気透過性のカーテンとして導入される。前述同様に、バリア７９５は、（コロナ放電型のエミッタ電極７９１で発生した正のイオンなどから）電荷を蓄積させ、上流へのイオン移動に対する静電バリアとして動作する。示される構成においては、それでもなおバリア７９５を通過して上流に移動し得るイオンを捉えるために、接地への導電路７９４が設けられる。
【００７５】
一部の実施例においては、（たとえば、エミッタ電極７９１およびコレクタ電極７９２の位置を互いに対して固定するために）サブアセンブリ構造（図８Ａには具体的に図示せず）が設けられてもよい。図８Ｃは、コレクタ電極７９２およびエミッタ電極７９１を互いに対して相対的に位置固定する例示的な外骨格構造８１１（たとえば、部分サブアセンブリ筺体）を通る例示的な断面図である。なお、エミッタ電極７９１のそれぞれの端部の固定ポイント（たとえば、８１２）は、示される断面図においては必ずしも見えていないが、図８Ｄの対応する切欠き斜視図に基づいてより良好に理解されるであろう。前述同様に、上側および下側の静電動作誘電体面７９３は、上流へのイオン移動に対するバリアも提供しながらＥＨＤ流体ムーバでの電界成形に寄与する。しかし、図８Ｃの変形例においては、これらの誘電体面７９３は、示される外骨格構造８１１の一部に重なって、上流方向に共形的に延びて、（前述同様に）ＥＭＩシールド７０８または筺体７０９の露出面上に、または露出面の一部としてそれぞれ設けられる。なお、図８Ｄの切欠き斜視図においては、重なった静電動作電界成形誘電体面７９３のうち下側の誘電体面７９３のみが示されている。一部の実施例においては、示される誘電体面のうちの１つ以上は、ＫＡＰＴＯＮという商標名でＥ．Ｉ．デュ・ポン・ド・ヌムール社が販売しているものなどのポリイミド膜またはテープとして提供され、ＥＨＤサブアセンブリの外骨格構造、ＥＭＩシールドおよび／または筺体のそれぞれの部分上に貼付けられる。
【００７６】
図８Ａおよび図８Ｃの実施例においては、前述同様に、商業的に望ましいフォームファクタの内部での熱管理手法にとって利用可能であり得る非常に限定された厚みを考えると、コレクタ電極または電界成形電荷収集面などの静電動作面が露出面として、または露出面上に形成される設計は、電極がＥＨＤエアムーバサブアセンブリの壁の内部にパッケージングされ得る従来の設計では無駄になるであろう貴重な数ミリメートルの厚みを残しておく傾向がある。これに関連し、図９Ａおよび図９Ｂは、（ｉ）キーボードアセンブリ７４０、（ii）ＥＨＤエアムーバ９１０および（iii）両面ＰＣＢ７６１（その貼付けられた集積回路［マルチプロセッサ７６２、メモリ７６３］、個別部品７６５およびコネクタ７６６を有する）がすべて、筺体９０９によって少なくとも部分的に囲まれた装置積層体および容積内に収容される、記載したばかりの設計の変形例を示す。
【００７７】
利用可能な内部容積および許容差は一般に適用例および設計に依存するが、家庭用電子機器がその総厚みｄのうちの５ｍｍ以下をＥＨＤエアムーバ９１０に割当てることができるということは、本明細書中の例示および記載から明らかなはずである。（図９Ａに示されるような）一部の実施例においては、熱伝達フィン９２０は、所定の限定された厚みの範囲内に収まるように寸法決めされる。（図９Ｂに示されるような）一部の実施例においては、空気流路はより大きな熱伝達フィン９２０を収容できる。いずれの場合にも、上述の面として、または上述の面上にコレクタ電極７９２および／または誘電体面７９３を規定する静電動作面を形成することによって、図９Ａおよび図９Ｂにそれぞれ示される非常に限定された内部空間内にＥＨＤエアムーバ９１０を含めることができる。
【００７８】
例示を簡略化するために省略するが、前述同様に、外骨格構造（たとえば、部分サブアセンブリ筺体）は、コレクタ電極７９２およびエミッタ電極７９１を互いに対して相対的に位置固定し得る。このような場合、誘電体面７９３（たとえば、ポリイミド膜またはテープ）は、外骨格構造（具体的に図示されていないが、図８Ｃおよび図８Ｄを想起されたい）の一部に重なって、上流方向に共形的に延びていてもよく、ＥＭＩシールド９０８の面上に、または面の一部として設けられる。
【００７９】
テレビまたはディスプレイ装置の実施例
概して図１０Ａ、図１０Ｂおよび図１１Ａに戻って、そこに示される例示的なフラットパネルディスプレイ装置１０００を参照して、この設計の静電動作部が装置筺体内の面として、または面上に形成されるディスプレイ装置の下部および上部のためのＥＨＤエアムーバの構成をここで図１１Ｂおよび図１１Ｃとして（断面図で）示す。一部の例においては、静電動作部のうちの少なくとも１つが、筺体自体の内面として、または内面上に形成される。一部の例においては、静電動作部のうちの少なくとも１つが、ディスプレイなどの電子アセンブリの上にあるＥＭＩシールドの面として、または面上に形成される。いずれの場合にも、このような面として、またはこのような面上に静電動作部を形成することによって、非常に限定された内部空間内にＥＨＤ流体／エアムーバを収容できる。
【００８０】
たとえば、フラットパネルディスプレイ装置１０００においては、断面図１１Ｂおよび断面図１１Ｃの総深さｄは約１０ｍｍ未満であってもよい。図１１Ａの斜視図およびそこに示される上側および下側のＥＨＤエアムーバを思い出して、図１１Ｂは、内部深さのほぼ全体が下側のＥＨＤエアムーバ１０１０Ａを収容する断面図１１Ｂを示す。図１１Ｃは同様に、表示面１００１および上側のＥＨＤエアムーバ１０１０Ｂが両方ともフラットパネルディスプレイ装置１０００の深さの範囲内に収容される断面図１１Ｃを示す。示される下から上への空気流動の際には、上側のＥＨＤエアムーバ１０１０Ｂは表示面１００１の背後の容積内に収容され、したがって、その静電動作特徴は下側のＥＨＤエアムーバ１０１０Ａの類似の特徴よりも密に実装される。とはいえ、それぞれのエアムーバの設計および動作は大部分が類似している。
【００８１】
ＥＨＤエアムーバ１０１０Ａ（図１１Ｂ参照）の場合、静電動作面は（少なくとも部分的に）サブアセンブリ構造上に形成されてもよい。前に説明したように、外骨格構造（たとえば、部分サブアセンブリ筺体）がコレクタ電極１１９２およびエミッタ電極１１９１を互いに対して相対的に位置固定し得る。このような場合、誘電体面１１９３（たとえば、ポリイミド膜またはテープ）は、外骨格構造１１１１の一部に重なって、上流方向に共形的に延びていてもよく、ＥＭＩシールド１１０９の面上に、または面の一部として設けられる。代替的に（図１１Ｂには具体的に図示せず）、平面コレクタ電極１１９２が筺体１１０９の対向する内面として、または対向する内面上により直接的に形成されてもよい。
【００８２】
パッド型の装置およびラップトップスタイルの装置のための、本明細書中に記載された特定のコレクタ電極の設計と同様に、フラットパネルディスプレイ１０００の一部の実施例においては、各々のコレクタ電極１１９２を規定するために、導電性の（たとえば、金属製の）テープまたはストリップが、概して非導電性のケースの内面またはその表面に貼付けられ、接地に結合されてもよい。一般に、導電性のテープまたはストリップは、コレクタ電極１１９２にとって望ましい形状および大きさに切断されてもよい。代替的に、コレクタ電極１１９２にとって望ましい形状および大きさの面を露出させるために、接地された導電性の（たとえば、金属製の）層または領域の上にある非導電性の（たとえば、誘電体）層をエッチングするか、または選択的に除去してもよい。一部の例においては、接地された導電性の層または領域は、筺体１１０９であってもよく、または筺体１１０９と一体的に形成されてもよい。
【００８３】
ＥＨＤエアムーバ１０１０Ｂ（図１１Ｃ参照）では、第１のコレクタ電極１１９２は、記載したばかりの態様のうちのいずれかの態様で形成される一方、第２のコレクタ電極１１９２は、表示面１００１からＥＨＤエアムーバ１０１０Ｂを分離するＥＭＩシールド１１０８の一部上に、または一部として形成される。例示を簡略化するために、ＥＨＤサブアセンブリの外骨格構造は（一部の実施例においては設けられているが）省略する。前述同様に、第２のコレクタ電極を規定するために、導電性の（たとえば、金属製の）テープまたはストリップが、ＥＭＩシールド１１０８の非導電性の露出面に貼付けられ、接地に結合されてもよい。また、前述同様に、導電性のテープまたはストリップは、コレクタ電極１１９２にとって望ましい形状および大きさに切断されてもよい。代替的に、コレクタ電極１１９２にとって望ましい形状および大きさの面を露出させるために、ＥＭＩシールド１１０８の接地された導電性の（たとえば、金属製の）内部層または領域の上にある非導電性の（たとえば、誘電体）層をエッチングするか、または選択的に除去してもよい。
【００８４】
ＥＨＤエアムーバ１０１０ＡでもＥＨＤエアムーバ１０１０Ｂでも、コレクタ電極１１９２およびエミッタ電極１１９１はそれぞれ、（具体的に図示されていないが、図４に関連して概して説明する）高圧電源の端子と端子との間に結合され、示されるように概して上向きの下流方向に空気流動を促す電界および（示されるようなコロナ放電型の実施例においては）イオンを発生させる。前述のパッド型の設計およびラップトップスタイルの設計と同様に、エミッタ電極１１９１は、一部の実施例においては、電源（例示的には＋３．５ＫＶであるが、具体的な電圧、実際にはいかなる供給電圧波形も、設計上の選択の問題であり得る）の正の高圧端子に結合されてもよい一方、コレクタ電極１１９２は局部接地に結合される。ＥＨＤエアムーバ１０１０Ａおよび１０１０Ｂの動作は、実質的には図４を参照して記載しているとおりである。
【００８５】
コレクタ電極と同様に、対向する誘電体面１１９３がＥＭＩシールド１１０８または筺体１１０９の露出面上に、または露出面の一部として設けられる。これらの誘電体面は、静電的に動作し、上流へのイオン移動に対するバリアも提供しながらそれぞれのＥＨＤ流体ムーバでの電界成形に寄与する。特に、ＥＨＤエアムーバ１０１０Ａおよび１０１０Ｂの動作中は、それぞれの誘電体面１１９３は、（コロナ放電型のエミッタ電極１１９１で発生した正のイオンなどから）電荷を蓄積させる。その結果、誘電体面１１９３は、上流へのイオン移動に対するバリアとして静電的に動作し、筺体１１０９自体または（特にＥＨＤエアムーバ１０１０Ａの場合）ディスプレイ１００１の部品もしくは具体的に図示されていない他の電子部品などといった接地へのその他の誘引路を静電的にマスキングする傾向がある。このようにして、それぞれの誘電体面１１９３は、ＥＨＤエアムーバ１０１０Ａおよび１０１０Ｂによって確立された電界を主に下流方向に（図１１Ａおよび図１１Ｂにおいては上向きに）それぞれのコレクタ電極１１９２の方に成形する。
【００８６】
さらなるイオン移動バリアが設けられてもよい。たとえば、図１１Ｂおよび図１１Ｃの図においては、ＥＨＤによって促された流動の実質的な上流断面を横断するように、さらなるイオン反発バリア１１９５が誘電体メッシュ、グリッド、格子または他の空気透過性のカーテンとして導入される。前述同様に、バリア１１９５は、（やはり、コロナ放電型のエミッタ電極１１９１または他の場所で発生した正のイオンから）電荷を蓄積させ、上流へのイオン移動に対する静電バリアとして動作する。示される構成においては、それでもなおバリア１１９５を通過して上流に移動し得るイオンを捉えるために、接地への導電路１１９４が設けられる。
【００８７】
利用可能な内部容積および許容差は一般に適用例および設計に依存するが、薄型のフラットパネルディスプレイ装置がその総深さｄのうちの５ｍｍ以下をＥＨＤエアムーバ１０１０Ｂまたは１０１０Ａに割当てることができるということは、本明細書中の例示および記載から明らかなはずである。
【００８８】
示される構成においては、フラットパネルディスプレイ１００１の底部から入り（１００２）、その上部から出る（１００３）一方向の空気流動がもたらされ、ＥＨＤエアムーバは、筺体１１０９から排出される熱のかなりの部分を発生させる、縁端に位置決めされた細長い照明源（ＬＥＤ照明装置１１５０）の配列に熱的に結合された熱伝達フィン１１２０の上流のそれぞれの位置で空気流動を促すように位置決めされる。このような流動およびこのような位置決めにより、ディスプレイ１００１の背後のより厳しく制約された深さにＥＨＤエアムーバ１０１０Ｂが配置されるが、このような流動およびこのような位置決めにより、加熱された面がオゾン減少の効果を高める傾向がある熱伝達フィン１１２０自体（またはヒートスプレッダ、ＬＥＤ照明装置アセンブリなど）などの面上で両方のエアムーバの下流にオゾン減少材料（たとえば、オゾン減少触媒またはオゾン反応性材料）を配置することができる。
【００８９】
他の実施例
本明細書中に記載したＥＨＤ装置の技術および適用例について例示的な実施例を参照して説明したが、添付の特許請求の範囲から逸脱することなく、さまざまな変更がなされてもよく、等価物をそれらの要素と置き換えてもよい、ということを当業者は理解するであろう。さらに、その本質的な範囲から逸脱することなく特定の状況または材料を教示に適合させるために、多くの修正がなされてもよい。したがって、本明細書中に開示される特定の実施例、適用例および技術は、そのうちの一部はこれらの実施例、適用例および技術を実施するために考えられる最適な形態を示しており、添付の特許請求の範囲を限定することを意図したものではない。
【図８Ｂ】
2013529347.tif 000003
【図８Ｄ】
2013529347.tif 000004
【図１０Ｂ】
2013529347.tif 000005
【図１Ａ】
2013529347.tif 000006
【図１Ｂ】
2013529347.tif 000007
【図１Ｃ】
2013529347.tif 000008
【図２Ａ】
2013529347.tif 000009
【図２Ｂ】
2013529347.tif 000010
【図２Ｃ】
2013529347.tif 000011
【図３】
2013529347.tif 000012
【図４】
2013529347.tif 000013
【図５】
2013529347.tif 000014
【図６】
2013529347.tif 000015
【図７Ａ】
2013529347.tif 000016
【図７Ｂ】
2013529347.tif 000017
【図７Ｃ】
2013529347.tif 000018
【図８Ａ】
2013529347.tif 000019
【図８Ｃ】
2013529347.tif 000020
【図９Ａ】
2013529347.tif 000021
【図９Ｂ】
2013529347.tif 000022
【図１０Ａ】
2013529347.tif 000023
【図１１Ａ】
2013529347.tif 000024
【図１１Ｂ】
2013529347.tif 000025
【図１１Ｃ】
2013529347.tif 000026
【手続補正書】
【提出日】平成25年2月6日(2013.2.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子機器であって、
筺体と、
１つ以上の熱源が配置された少なくとも１つの電子アセンブリと、
前記電子機器のための熱管理システムの一部として構成されたＥＨＤ流体ムーバとを備え、
前記ＥＨＤ流体ムーバの少なくとも１つの静電動作部は、前記筺体の上流に延びる内面として、または上流に延びる内面上に形成される、電子機器。
【請求項２】
約１０ｍｍ未満の厚みを有し、
１つ以上の横寸法における大きさが前記厚みを少なくとも１０：：１倍だけ上回る、請求項１に記載の電子機器。
【請求項３】
前記ＥＨＤ流体ムーバは、少なくとも１つのエミッタ電極と、少なくとも１つのコレクタ電極とを含み、前記少なくとも１つの静電動作部は、前記コレクタ電極を含む、請求項１に記載の電子機器。
【請求項４】
前記ＥＨＤ流体ムーバは、少なくとも１つのエミッタ電極と、少なくとも１つのコレクタ電極とを含み、前記少なくとも１つの静電動作部は、前記エミッタ電極に隣接した前記筺体の前記内面の、誘電体によってコーティングされた電界成形部を含む、請求項１に記載の電子機器。
【請求項５】
前記誘電体は、少なくとも部分的に前記内面上または前記内面の上方に貼付けられたポリイミド膜またはテープとして少なくとも部分的に設けられる、請求項４に記載の電子機器。
【請求項６】
前記誘電体は、オゾン含有流体の分解に対して耐性がある、請求項４に記載の電子機器。
【請求項７】
前記内面の、前記誘電体によってコーティングされた電界成形部は、前記エミッタ電極の上流に、約３つのエミッタ電極からコレクタ電極までの長さにわたって延びている、請求項４に記載の電子機器。
【請求項８】
前記電子アセンブリの少なくとも一部の上にある前記ＥＨＤ流体ムーバの第２の静電動作部をさらに備える、請求項１に記載の電子機器。
【請求項９】
上にある前記電子アセンブリの部分は、前記ＥＨＤ流体ムーバを活性化するように結合された高圧電源の少なくとも一部を規定する、請求項１に記載の電子機器。
【請求項１０】
前記電子アセンブリは、回路基板およびディスプレイ装置のうちの１つ以上を含む、請求項１に記載の電子機器。
【請求項１１】
前記熱源は、
プロセッサ、
無線周波（radio frequency）（ＲＦ）または光学送受信機、および
ディスプレイ装置のための照明源
のうちの１つ以上を含む、請求項１に記載の電子機器。
【請求項１２】
前記筺体は、前記ＥＨＤ流体ムーバによって促された流体流が前記筺体内に実質的に封
じ込められるように実質的に密閉される、請求項１に記載の電子機器。
【請求項１３】
前記筺体は、少なくとも一部の流体流がその内部容積と外部との間の境界を通過可能である、請求項１に記載の電子機器。
【請求項１４】
前記ＥＨＤ流体ムーバを通る流体束は、前記境界を通過する流体束を少なくとも２倍だけ実質的に上回る、請求項１３に記載の電子機器。
【請求項１５】
前記筺体は、前記ＥＨＤ流体ムーバによって促された前記流体束のほぼ全部を入れたり排出したりする前記境界の１つ以上の換気部を含む、請求項１３に記載の電子機器。
【請求項１６】
前記熱源は、前記筺体の内面に密接に近接して約３ｍｍ以内であり、
前記熱管理システムは、前記熱源で発生した熱を前記内面のかなりの部分に広げるように動作可能である、請求項１に記載の電子機器。
【請求項１７】
手持ち式携帯電話または携帯情報端末、
ラップトップコンピュータ、ネットブックコンピュータまたはパッド型コンピュータ、および
デジタルブックリーダ、メディアプレーヤまたはゲーム装置
のうちの１つ以上として構成される、請求項１に記載の電子機器。
【請求項１８】
表示パネル、および
テレビ
のうちの１つ以上として構成される、請求項１に記載の電子機器。
【請求項１９】
前記ＥＨＤ流体ムーバと排出換気境界との間に動作中の前記流体の流動の経路に沿って挿入された前記熱管理システムの熱伝達面をさらに備えた、請求項１に記載の電子機器。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３２】
【図１Ａ】本発明の一部の実施例に従って、主要面のほぼ全体を覆う表示面の厚みを含む、典型的には約１０ｍｍ未満の装置総厚みの範囲内にＥＨＤ流体ムーバが収容される、例示的なパッド型家庭用電子機器の斜視図である。
【図１Ｂ】例示的な換気空気流動トポロジおよびそれぞれの電子アセンブリに対するＥＨＤ流体ムーバの配置を（図１Ａの装置の内部容積に概して対応させて）示す図である。
【図１Ｃ】別の例示的な換気空気流動トポロジおよびそれぞれの電子アセンブリに対するＥＨＤ流体ムーバの配置を示す図である。
【図２Ａ】主要面のほぼ全体を覆う表示面の厚みを含む、典型的には約１０ｍｍ未満の装置総厚みの範囲内にＥＨＤ流体ムーバが収容される、やはり本発明の一部の実施例に従った例示的なパッド型家庭用電子機器の斜視図である。
【図２Ｂ】例示的な再循環流体流動トポロジおよびそれぞれの電子アセンブリに対するＥＨＤ流体ムーバの配置を（図２Ａの装置の内部容積に概して対応させて）示す図である。
【図２Ｃ】流動トポロジが、循環流要素と、換気境界を通って装置に入ったり装置から出たりする流れとを両方とも含む変形例を示す図である。
【図３】ＥＨＤ流体ムーバの静電動作部が装置筺体、および／または、電子アセンブリの上にある電磁干渉（ＥＭＩ）シールドのそれぞれの面として、またはそれぞれの面上に形成される装置構成の例示的な断面図である。
【図４】エミッタ電極およびコレクタ電極が活性化されて流体流動を促す例示的な高圧電源の構成を示す図である。
【図５】ＥＨＤ流体ムーバの静電動作部が装置筺体、および／または、電子アセンブリの上にある電磁干渉（ＥＭＩ）シールドのそれぞれの面として、またはそれぞれの面上に形成される装置構成の例示的な断面図であり、表示面がＥＨＤ流体ムーバを含む装置積層体の一部である例示的な断面図である。
【図６】ＥＨＤ流体ムーバの静電動作部が装置筺体、および／または、電子アセンブリの上にある電磁干渉（ＥＭＩ）シールドのそれぞれの面として、またはそれぞれの面上に形成される装置構成の例示的な断面図であり、表示面がＥＨＤ流体ムーバを含む装置積層体の一部である例示的な断面図であり、コレクタ電極面がプリント回路基板の金属化部上に形成される例示的な断面図である。
【図７Ａ】本発明の一部の実施例に従って、典型的には約１０ｍｍ未満の装置総厚みの範囲内にＥＨＤ流体ムーバが収容される、例示的なラップトップスタイルの家庭用電子機器の斜視図である。
【図７Ｂ】部品と換気空気流との例示的な位置関係を（図７Ａのラップトップスタイルの装置のベース部に概して対応させて、平面図で）示す図であり、キーボード（およびその下にある電子アセンブリ）が少なくとも部分的にＥＨＤエアムーバの上にある上面図である。
【図７Ｃ】部品と換気空気流との例示的な位置関係を（図７Ａのラップトップスタイルの装置のベース部に概して対応させて、平面図で）示す図であり、ＥＨＤエアムーバの例示的な位置決めを伴う内部図である。
【図８Ａ】ＥＨＤエアムーバの静電動作面が装置筺体、および／または、電子アセンブリの下にある電磁干渉（ＥＭＩ）シールドのそれぞれの面として、またはそれぞれの面上に形成される装置構成の例示的な断面図であり、図７Ｂおよび図７Ｃに示される断面図に概して対応する。
【図８Ｂ】図８Ａに示されるＥＨＤエアムーバの静電動作空気流透過面の部分内部図である。
【図８Ｃ】ＥＨＤエアムーバの静電動作面が装置筺体、および／または、電子アセンブリの下にある電磁干渉（ＥＭＩ）シールドのそれぞれの面として、またはそれぞれの面上に形成される装置構成の例示的な断面図であり、ＥＨＤエアムーバサブアセンブリの外骨格構造がコレクタ電極およびエミッタ電極の互いに対する相対的な位置固定を容易にし、静電動作面のうちの１つの少なくとも一部が外骨格構造の一部の上に形成される代替的な断面図である。
【図８Ｄ】図８Ａおよび図８Ｃに対応する切欠き斜視図である。
【図９Ａ】ＥＨＤ流体ムーバの対向する静電動作部が、それぞれの電子アセンブリの下にある（または上にある）電磁干渉（ＥＭＩ）シールドのそれぞれの面として、またはそれぞれの面上に形成される装置構成のさらなる例示的な断面図であり、一部の実現例においては、回路基板型の電子アセンブリがＥＨＤ流体ムーバを含む装置積層体の一部である変形例に対応する。
【図９Ｂ】ＥＨＤ流体ムーバの対向する静電動作部が、それぞれの電子アセンブリの下にある（または上にある）電磁干渉（ＥＭＩ）シールドのそれぞれの面として、またはそれぞれの面上に形成される装置構成のさらなる例示的な断面図であり、一部の実現例においては、回路基板型の電子アセンブリがＥＨＤ流体ムーバを含む装置積層体の一部である変形例に対応する。
【図１０Ａ】本発明の一部の実施例に従って、典型的には約１０ｍｍ未満の装置総深さの範囲内にＥＨＤ流体ムーバが収容される、例示的なフラットパネルディスプレイスタイルの家庭用電子機器の真横向きの側面図である。
【図１０Ｂ】本発明の一部の実施例に従って、典型的には約１０ｍｍ未満の装置総深さの範囲内にＥＨＤ流体ムーバが収容される、例示的なフラットパネルディスプレイスタイルの家庭用電子機器の斜視図である。
【図１１Ａ】部品と換気空気流との位置関係を示す（図１０Ａおよび図１０Ｂのフラットパネルディスプレイ装置に概して対応させた）内部図である。
【図１１Ｂ】フラットパネルディスプレイ装置の例示的な断面図において、装置筺体、およびディスプレイの上にある電磁干渉（ＥＭＩ）シールドのそれぞれの面として、またはそれぞれの面上に形成されたそれぞれのＥＨＤエアムーバの対向する静電動作部を示す図である。
【図１１Ｃ】フラットパネルディスプレイ装置の例示的な断面図において、装置筺体、およびディスプレイの上にある電磁干渉（ＥＭＩ）シールドのそれぞれの面として、またはそれぞれの面上に形成されたそれぞれのＥＨＤエアムーバの対向する静電動作部を示す図である。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６８】
たとえば、本体部７０１Ａの図８Ａおよび図８Ｃの断面図に示されるような家庭用電子機器においては、総厚みｄは約１０ｍｍ未満であってもよく、キーボードアセンブリ７４０が利用可能な縦断面の一部を占めている。図７Ｃの平面図レイアウトを思い出して、示される図８Ａおよび図８Ｃの断面図では、内部縦断面のほぼ全体がＥＨＤエアムーバ７１０を収容することができる。一方、類似しているがより密に実装された、図９Ａおよび図９Ｂに示される縦断面は、ＥＨＤエアムーバ９１０と、利用可能な内部空間のかなりの部分を占めるプリント回路基板（ＰＣＢ）に取付けられた集積回路、個別部品、コネクタなどとを収容している。前述同様に、ＰＣＢに取付けられた集積回路の例としては、中央処理装置（ＣＰＵ）、グラフィック処理装置（ＧＰＵ）、通信プロセッサおよび送受信機、メモリなどが挙げられ、これらは、多くの場合、装置のかなりの部分で熱負荷を発生させる可能性があり、一部の実施例においては、熱源（または、熱的に結合されたフィン／スプレッダ）に密接に近接して収容可能なまさにそのＥＨＤ流体／エアムーバによって冷却される。
【国際調査報告】
2013529347.tif 000027
2013529347.tif 000028