(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置であって：
１又は複数の熱源；
ハブ、前記ハブに配置される複数のブレード、及び前記ハブに結合されるモータを有する遠心ファンユニットであって、前記モータは、前記ハブを軸周りに、空気流が前記軸に直角である軌跡に沿って前記遠心ファンユニットから外へ進むように、回転させる、遠心ファンユニット；
前記１又は複数の熱源に結合される第１の部分及び前記遠心ファンユニットを共同で少なくとも部分的に囲む第２の部分を少なくとも有する１又は複数の熱伝導ユニットであって、前記熱伝導ユニットの前記第２の部分は、前記遠心ファンユニットの前記複数のブレードの外側端部によって形成される円の接線と同一直線上にある複数のフィンを有する前記遠心ファンユニットを囲む、１又は複数の熱伝導ユニット；
前記熱源、前記遠心ファンユニット、及び前記熱伝導ユニットを取り囲むハウジング；
前記装置の表面の内側部分に配置されるプレートであって、前記遠心ファンユニットが前記プレートの上に取り付けられる、プレート；
前記遠心ファンユニットの位置に近い前記装置の前記表面の１又は複数の孔であって、吸入空気流が前記１又は複数の孔から前記遠心ファンユニットに向かって進むことを可能にする、１又は複数の孔；並びに
前記ハウジングに配置される空気吸入流路であって、前記空気吸入流路は、前記空気流の面を少なくとも部分的に占め、前記空気吸入流路は、前記ハウジングの開口から前記ハウジングに入るように吸入空気流を案内するとともに前記遠心ファンユニットに向かって流れるように前記吸入空気流を案内し、前記空気吸入流路の一部は、前記空気吸入流路の前記一部及び前記熱伝導ユニットの前記第２の部分の組み合わせが、１又は複数の面内で前記遠心ファンユニットを実質的に囲むように、前記遠心ファンユニットの前記軸に直角である前記空気流の前記軌跡を妨げるように配置される、空気吸入流路、
を有する、
装置。
【請求項２】
装置であって：
１又は複数の熱源；
ハブ、前記ハブに配置される複数のブレード、及び前記ハブに結合されるモータを有する遠心ファンユニットであって、前記モータは、前記ハブを軸周りに、空気流が前記軸に直角である軌跡に沿って前記遠心ファンユニットから外へ進むように、回転させる、遠心ファンユニット；
前記１又は複数の熱源に結合される第１の部分及び前記遠心ファンユニットを共同で少なくとも部分的に囲む第２の部分を少なくとも有する１又は複数の熱伝導ユニットであって、前記熱伝導ユニットの前記第２の部分は、前記遠心ファンユニットの前記複数のブレードの外側端部によって形成される円の接線と同一直線上にある複数のフィンを有する前記遠心ファンユニットを囲む、１又は複数の熱伝導ユニット；
前記熱源、前記遠心ファンユニット、及び前記熱伝導ユニットを取り囲むハウジング；
前記装置の表面の内側部分に配置されるプレートであって、前記遠心ファンユニットが前記プレートの上に取り付けられる、プレート；
前記遠心ファンユニットの位置に近い前記装置の前記表面の１又は複数の孔であって、吸入空気流が前記１又は複数の孔から前記遠心ファンユニットに向かって進むことを可能にする、１又は複数の孔;並びに
前記空気流が前記ハウジングを出ることを可能にする前記ハウジングの表面の少なくとも１つの孔であって、前記少なくとも１つの孔の断面積は、前記１又は複数の孔の断面積より大きい、少なくとも１つの孔、
を有する、
装置。
【請求項３】
前記１又は複数の熱伝導ユニットは、前記遠心ファンユニットからの空気流が、前記遠心ファンユニットと前記１又は複数の熱伝導ユニットの前記第２の部分との間で少なくとも部分的に妨げられないように、置かれる、
請求項１又は２に記載の装置。
【請求項４】
前記熱伝導ユニットの前記第２の部分は、実質的に円形に前記遠心ファンユニットを共同で囲む、
請求項１又は２に記載の装置。
【請求項５】
前記複数のフィンはフィン流路を形成し、前記フィン流路の第１の場所の第１の断面積は、前記フィン流路の第２の場所の第２の断面積より小さく、前記第１の場所は、前記第２の場所より前記遠心ファンユニットに近い、
請求項１又は２に記載の装置。
【請求項６】
前記１又は複数の熱源は、中央処理ユニット、グラフィック処理ユニット、コントローラ、メモリデバイス、電源、又はバッテリのうちの１又は複数を含む、
請求項１又は２に記載の装置。
【請求項７】
前記１又は複数の熱伝導ユニットは、複数のくぼみを有する、
請求項１又は２に記載の装置。
【請求項８】
コンピューティング装置であって：
前記コンピューティング装置のハウジングの中に配置される１又は複数の電子部品；
前記コンピューティング装置の前記ハウジングの中に配置される遠心ファンユニットであって、前記遠心ファンユニットは、ハブ、前記ハブに配置される複数のブレード、及びモータを含み、前記モータは、前記ハブを前記ハブの軸周りに、前記複数のブレードが前記遠心ファンユニットからの空気流を前記軸に直角である軌跡に沿って前記ハブから外へ進ませるよう、回転させるように構成され、前記１又は複数の電子部品は、１又は複数の熱伝導ユニットで前記遠心ファンユニットに熱的に結合され、前記１又は複数の熱伝導ユニットは、前記遠心ファンユニットの前記複数のブレードの外側端部によって形成される円の接線と同一直線上にある熱伝導面を有し、前記熱伝導面は、前記空気流が、前記遠心ファンユニットから前記１又は複数の熱伝導ユニットに妨げられずに動くように、前記遠心ファンユニットを共同で少なくとも部分的に囲む、遠心ファンユニット；
前記コンピューティング装置の表面の内側部分に配置されるプレートであって、前記遠心ファンユニットが前記プレートの上に取り付けられる、プレート；
前記遠心ファンユニットの位置に近い前記コンピューティング装置の前記表面の１又は複数の孔であって、吸入空気流が前記１又は複数の孔から前記遠心ファンユニットに向かって進むことを可能にする、１又は複数の孔；
前記電子部品、前記遠心ファンユニット、及び前記熱伝導ユニットを取り囲む第２ハウジング；並びに
前記コンピューティング装置の前記ハウジング内に配置される空気流路であって、前記空気流路は、前記空気流路の一部及び前記１又は複数の熱伝導ユニットの組み合わせが前記遠心ファンユニットを実質的に囲むように、前記軸に直角である前記軌跡の経路内に少なくとも部分的に配置される、空気流路、
を有する、
コンピューティング装置。
【請求項９】
コンピューティング装置であって：
前記コンピューティング装置のハウジングの中に配置される１又は複数の電子部品；
前記コンピューティング装置の前記ハウジングの中に配置される遠心ファンユニットであって、前記遠心ファンユニットは、ハブ、前記ハブに配置される複数のブレード、及びモータを含み、前記モータは、前記ハブを前記ハブの軸周りに、前記複数のブレードが前記遠心ファンユニットからの空気流を前記軸に直角である軌跡に沿って前記ハブから外へ進ませるよう、回転させるように構成され、前記１又は複数の電子部品は、１又は複数の熱伝導ユニットで前記遠心ファンユニットに熱的に結合され、前記１又は複数の熱伝導ユニットは、前記遠心ファンユニットの前記複数のブレードの外側端部によって形成される円の接線と同一直線上にある熱伝導面を有し、前記熱伝導面は、前記空気流が、前記遠心ファンユニットから前記１又は複数の熱伝導ユニットに妨げられずに動くように、前記遠心ファンユニットを共同で少なくとも部分的に囲む、遠心ファンユニット；
前記コンピューティング装置の表面の内側部分に配置されるプレートであって、前記遠心ファンユニットが前記プレートの上に取り付けられる、プレート；
前記遠心ファンユニットの位置に近い前記コンピューティング装置の前記表面の１又は複数の孔であって、吸入空気流が前記１又は複数の孔から前記遠心ファンユニットに向かって進むことを可能にする、１又は複数の孔；
前記電子部品、前記遠心ファンユニット、及び前記熱伝導ユニットを取り囲む第２ハウジング；並びに
前記空気流が前記コンピューティング装置を出ることを可能にする前記コンピューティング装置の前記表面の少なくとも１つの他の孔であって、前記少なくとも１つの他の孔の断面積は、前記１又は複数の孔の断面積より大きい、少なくとも１つの他の孔、
を有する、
コンピューティング装置。
【請求項１０】
前記熱伝導面は、前記遠心ファンユニットからの前記空気流が、前記熱伝導面の上を妨げられずに通過するように配置される、
請求項８又は９に記載のコンピューティング装置。
【請求項１１】
前記熱伝導面は、末広流路を形成し、前記末広流路は、前記遠心ファンユニットから離れている第２の位置より前記遠心ファンユニットに近い第１の位置において、相対的に狭い、
請求項１０に記載のコンピューティング装置。
【請求項１２】
コンピューティング装置であって：
前記コンピューティング装置のハウジング；
前記ハウジングの表面の内側部分に配置されるプロセッサ；
前記ハウジングの前記表面の前記内側部分に配置される遠心ファンユニットであって、前記遠心ファンユニットは、回転可能なハブと、前記回転可能なハブ上の複数のファンブレードと、前記回転可能なハブを軸周りに、前記遠心ファンユニットからの空気流が前記軸に直角である軌跡において外側へ吹き出るよう、回転させる電気モータとを有する、遠心ファンユニット；
前記プロセッサを前記遠心ファンユニットに熱的に結合する熱伝導ユニットであって、前記熱伝導ユニットは、前記遠心ファンユニットの前記複数のブレードの外側端部によって形成される円に接する線と同一直線上にある丸いパターンに配置されるとともに、前記遠心ファンユニットからの前記空気流が、断面流路面積において広がりかつ前記軸に直角である前記軌跡の少なくとも一部において妨げられない複数のフィン流路を通って流れるように前記遠心ファンユニットを共同で少なくとも部分的に囲む、複数のフィンに結合される、熱伝導ユニット；
前記コンピューティング装置の表面の内側部分に配置されるプレートであって、前記遠心ファンユニットが前記プレートの上に取り付けられる、プレート；
前記遠心ファンユニットの位置に近い前記コンピューティング装置の前記表面の１又は複数の孔であって、吸入空気流が前記１又は複数の孔から前記遠心ファンユニットに向かって進むことを可能にする、１又は複数の孔；
前記プロセッサ、前記遠心ファンユニット、及び前記熱伝導ユニットを取り囲む第２ハウジング;並びに
前記ハウジングの他の表面の開口を有する空気吸入流路であって、前記空気吸入流路は、前記遠心ファンユニットの前記軸に直角である面の一部を、前記空気吸入流路の一部及び前記複数のフィンの組み合わせが前記面内で前記遠心ファンユニットを実質的に囲むように、少なくとも部分的に占める、空気吸入流路、
を有する、
コンピューティング装置。
【請求項１３】
コンピューティング装置であって：
前記コンピューティング装置のハウジング；
前記ハウジングの表面の内側部分に配置されるプロセッサ；
前記ハウジングの前記表面の前記内側部分に配置される遠心ファンユニットであって、前記遠心ファンユニットは、回転可能なハブと、前記回転可能なハブ上の複数のファンブレードと、前記回転可能なハブを軸周りに、前記遠心ファンユニットからの空気流が前記軸に直角である軌跡において外側へ吹き出るよう、回転させる電気モータとを有する、遠心ファンユニット；
前記プロセッサを前記遠心ファンユニットに熱的に結合する熱伝導ユニットであって、前記熱伝導ユニットは、前記遠心ファンユニットの前記複数のブレードの外側端部によって形成される円に接する線と同一直線上にある丸いパターンに配置されるとともに、前記遠心ファンユニットからの前記空気流が、断面流路面積において広がりかつ前記軸に直角である前記軌跡の少なくとも一部において妨げられない複数のフィン流路を通って流れるように前記遠心ファンユニットを共同で少なくとも部分的に囲む、複数のフィンに結合される、熱伝導ユニット；
前記コンピューティング装置の表面の内側部分に配置されるプレートであって、前記遠心ファンユニットが前記プレートの上に取り付けられる、プレート；
前記遠心ファンユニットの位置に近い前記コンピューティング装置の前記表面の１又は複数の孔であって、吸入空気流が前記１又は複数の孔から前記遠心ファンユニットに向かって進むことを可能にする、１又は複数の孔；
前記プロセッサ、前記遠心ファンユニット、及び前記熱伝導ユニットを取り囲む第２ハウジング;並びに
前記空気流が前記コンピューティング装置を出ることを可能にする前記コンピューティング装置の前記表面の少なくとも１つの他の孔であって、前記少なくとも１つの他の孔の断面積は、前記１又は複数の孔の断面積より大きい、少なくとも１つの他の孔、
を有する、
コンピューティング装置。
【請求項１４】
前記熱伝導ユニットは、複数のくぼみを有する、
請求項１２又は１３に記載のコンピューティング装置。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
コンピューティング装置は、中央処理装置、グラフィック処理装置等のような、動作中に発熱する様々な電子部品を含む。このような装置は、過熱によって損傷を受け得るので、コンピューティング装置は、冷却機構を含む場合がある。１つのこのような機構は、遠心ファンを含み、この遠心ファンは、その回転軸に直角である軌跡に沿って３６０度に空気流を生成する。従来の配置では、遠心ファンは、空気流を出口に向かって案内する（「方向を変えさせる」）ハウジングの中に置かれている。熱伝導装置は、遠心ファンハウジングの出口の近くに置かれたフィンを含む。熱は、伝導及び／又は相変化対流（ヒートパイプ）によって電子部品からフィンに伝導され、出口から噴き出る空気はフィンを冷却する。
【０００２】
このような従来のシステムは、空気を出口の方へ向かわせることに起因する抵抗からのような、損失を生じる。また、空気は自然に、遠心ファンのインペラを３６０度で離れて出るので、最初には、空気が最終的に従来のブロワに出るスクロールハウジングの比較的小さい断面流路面積に比べて比較的大きい断面流路面積を有する。空気を、従来のファンの出口のように、より小さい断面流路面積に案内することは、所与の体積の空気が大きいものより小さい面積を通ってより速く移動するので、増加した速度をもたらす。通気抵抗は速度に対して指数関数的に増加するので、出口は、追加の通気抵抗を引き起こす。このような従来のファンを動作させるために使用される電力のいくらかは、したがって、これらの抵抗を克服して失われる。
【発明の概要】
【０００３】
この概要は、詳細な説明で以下にさらに記載される、本開示の簡略化された概念を導入するために提供される。この概要は、請求項に記載される主題の本質的な特徴を特定することを意図するものではなく、また請求項に記載される主題の範囲を決定することでの使用を意図するものでもない。
【０００４】
実施形態は、一体型熱伝導ユニットを有する遠心ファンユニットを含む。実施形態は、少なくとも部分的にファンを囲む１又は複数の熱伝導ユニットを含む。ファンからの気流は、少なくとも部分的にファンと熱伝導ユニットとの間で妨げられず、それによって、従来のファンでのように空気の方向を変えることに起因する抵抗を減少又は除去する。また、空気がファンから熱伝導ユニットに外へ直接吹くことを可能にすることは、より大きい断面流路面積及びより低い通気抵抗をもたらす。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
詳細な説明が、添付の図面を参照して述べられる。図面において、参照数字の最も左の桁（複数可）は、その参照数字が最初に現れる図面を特定する。異なる図面における同じ参照数字の使用は、同様又は同一のアイテムを示す。
【０００６】
【図１】一体型熱伝導ユニットを持つ遠心ファンを有する例示のコンピューティング装置のブロック図である。
【図２】一体型熱伝導ユニットを持つ遠心ファン、及びファンの出口空気流の平面を部分的に占める空気吸入流路を有する例示のコンピューティング装置のブロック図である。
【図３】遠心ファンユニット及び一体型熱伝導ユニットの断面等角図である。
【図４】遠心ファンユニット及び一体型熱伝導ユニットのための底（又は裏）面吸入空気流を有するコンピューティング装置の側面図である。
【図５】ファンの出口空気流の面を部分的に占める吸入空気流路を通る吸入空気流を有するコンピューティング装置の側面図である。
【図６】遠心ファンの接線との同一線上アライメント（ｃｏｌｌｉｎｅａｒ  ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）を示す遠心ファンユニット及び一体型熱伝導ユニットの概略図である。
【図７】末広断面流路面積（ｄｉｖｅｒｇｅｎｔ  ｃｒｏｓｓ−ｓｅｃｔｉｏｎａｌ  ｆｌｏｗ  ａｒｅａ）を持つ流路を有する熱伝導ユニットの一部を示す。
【図８】ハウジングの側面に吸入空気孔を含む実施形態による例示のコンピューティング装置の等角図である。
【図９】遠心ファン及び一体型熱伝導ユニットを有するコンピューティング装置の製造のための例示のプロセスを示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
概要
実施形態は、一体型熱伝導ユニットを有する遠心ファンユニットを含む。上述のように、コンピューティングシステムで使用される従来の遠心ファン冷却システムは、抵抗に起因する損失を生じている。本開示の実施形態は、従来のファンベースの冷却で一般的な抵抗を減少又は除去する。実施形態は、ファンを少なくとも部分的に囲む熱伝導ユニットを含む。ファンからの空気流は、少なくとも部分的にファンと熱伝導ユニットとの間で妨げられず、それによって、従来のファンでのように空気の方向を変えることに起因する抵抗を減少又は除去する。また、最初に空気を比較的狭い出口に向けることなしに、空気がファンから熱伝導ユニットに外へ直接吹くことを可能にすることは、より大きい断面流路面積、そしてしたがってより低い通気抵抗をもたらす。本開示の実施形態によるファンは、ハウジング及び出口を含むモジューラコンポーネントとして生産される、従来の既製のファンではなく、それらが置かれるコンピューティングシステムのために特別に設計されたシステムレベルファンである。従来の設計と比べて、本開示の実施形態は、例えば、表面又は物体を冷却する形態において熱伝導の所与の量を生成するのに必要な電力の量によって測定されるように、より効率的な冷却を提供する。
【０００８】
本開示は、遠心ファンからの空気流を、遠心ファンの回転軸に直角である面の中で、進む、吹き出す、流れる、移動する等として記載しているが、このような空気流は単一の面に限定されない；むしろ、空気流は、３次元空間を通って移動する空気の体積として、遠心ファンから外へ進む。したがって、遠心ファンによって動かされる空気の大部分は、遠心ファンの回転軸にそれぞれ実質的に直角な多数の軌跡で、流れる。いくらかの空気流は、回転軸に直角でない他の進行方向に進むが、空気流の大部分は、回転軸に直角な軌跡で進む。
【０００９】
本明細書に記載される装置、プロセス、及びシステムは、幾つかの方法で実装され得る。例示の実装が、以下の図面を参照して以下に提供される。
【００１０】
例示の冷却システム
図１は、一体型熱伝導ユニットを有する遠心ファンユニット１０２を有する例示のコンピューティング装置１００のブロック図である。図１に示される例では、遠心ファンユニット１０２は、第１の一体型熱伝導ユニット１０４及び第２の一体型熱伝導ユニット１０６を含む。この詳細な説明の中のいずれかにより詳細に論じられるように、遠心ファンユニット１０２は、回転可能なハブ、回転可能なハブに配置された複数のブレード、及び回転可能なハブに結合されたモータを含む。モータは、空気流が、回転軸に直角である軌跡の中で、遠心ファンユニットから、３６０度に、外向きに進むように、回転可能なハブを軸周りに時計回り又は反時計回り方向（字１に円形矢印によって示される）のいずれかに回転させる。空気は、（矢印によって図１に示されるように）遠心ファンユニット１０２のブレードの端部によって定められる円に接する軌跡に沿って遠心ファンユニット１０２を離れる。熱伝導ユニット１０４及び１０６の部分１０８及び１１０は、全体として少なくとも部分的に、軸に直角な平面において遠心ファンを囲む。
【００１１】
熱伝導ユニット１０４及び１０６の部分１１２及び１１４は、電子部品１１６及び１１８に熱的に結合され、これらの電子部品は、コンピューティング装置１００の中の熱源である。熱伝導ユニット１０４及び１０６は、電子部品１１６及び１１８から部分１０８及び１１０に熱エネルギを伝導するように構成される。熱伝導ユニット１０４及び１０６は、熱伝導ユニット１０４及び１０６の中に収容された流体又は気体の対流により、（ヒートパイプベイパーチャンバの場合のように）熱伝導ユニットの中に収容された物質の相変化により、又は熱伝導により、熱エネルギを伝導する。
【００１２】
コンピューティング装置は、他の電子部品１２０、１２２、及び１２４を含み得る。電子部品１１６−１２４は、様々な実施形態において、プロセッサ（マルチコアプロセッサを含む）、グラフィック処理ユニット、通信ハードウェア（例えば、モデム、トランシーバ、アンテナ等）、メモリデバイス、ディスプレイハードウェア、入力／出力デバイス、及び（半導体部品を含み得る）バッテリのような他の電子部品等のような、半導体デバイスを含む。実施形態は、電子部品のいずれかの種類に限定されるものではない。特定の例では、電子部品１１６は、中央処理ユニット（ＣＰＵ）であり、電子部品１１８はグラフィック処理ユニット（ＧＰＵ）であるが、他の例が本開示の範囲から逸脱することなしに可能である。様々な電子部品が、様々な実施形態において、コンピューティング装置１００のハウジングの内側部分に固定され得る、１又は複数の回路基板の上に配置される。
【００１３】
図１に示される例では、遠心ファンユニット１０２は２つの一体型熱伝導ユニットを有し、この一体型熱伝導ユニットは、その上を遠心ファン１０２からの出力空気流が流れる、フィンのような、熱伝導面を含み得る。全体として、熱伝導ユニット１０４及び１０６は実質的に遠心ファンユニット１０２を囲む。他の実施形態では、単一の熱伝導ユニットが使用されることができ、単一の熱伝導ユニットは、それ自体によって部分的に、実質的に、又は完全に遠心ファンユニット１０２を囲み得る。さらに他の実施形態では、２より多い熱伝導ユニットが含まれ、それぞれコンピューティング装置１００の電子部品又は他の熱源に熱的に結合される。幾つかの実施形態では、熱伝導ユニットは、１より多い電子部品に結合され；同じ又は他の実施形態では、２以上の熱伝導ユニットが同じ電子部品に結合される。幾つかの実施形態では、第１の熱伝導ユニットは、第２の熱伝導ユニットの下部に、両方が遠心ファンユニット１０２からの空気流の流路に位置するように、配置され得る。他の例が、実施形態の範囲から逸脱することなしに可能である。
【００１４】
熱伝導ユニット１０４及び１０６は、様々な実施形態で、銅又は銅合金、アルミニウム、銀、金、白金、（グラファイトのような）炭素系又は他の材料のような、比較的高い熱伝導率を有する材料から構成される。
【００１５】
遠心ファン１０２からの空気流は、遠心ファンユニット１０２並びに１又は複数の熱伝導ユニット１０４及び１０６の部分１０８及び１１０から、遠心ファンユニット１０２の周りで３６０に実質的に分散され且つ遠心ファンユニット１０２の回転軸に直角な軌跡で、妨げられずに進む。このような妨げられない空気流は、空気流がハウジングによって曲げられ且つ出口に向かって案内される従来の遠心ファンにおける空気流より少ない抵抗にあう。また、この詳細な説明のいずれかにより詳細に示されるように、熱伝導ユニット１０４及び１０６のフィンは、（従来の設計と比べて）比較的低い空気流速度をもたらす末広フィン流路を形成し、それよって、より少ない空気抵抗を作り出す。
【００１６】
熱伝導ユニット１０４及び１０６の部分１０８及び１１０は、形状が実質的に丸い形又は円であるように示されているが、実施形態は丸い形又は円形の熱伝導ユニット部分に限定されない。幾つかの実施形態では、部分は、三角形、長方形、正方形、星形、不規則な形であり得る、又は他の非直線形状を有し得る。
【００１７】
図２は、一体型熱伝導ユニット２０２を持つ遠心ファンユニット１０２、及びファンの出口空気流の面を部分的に占める空気吸入流路を有する例示のコンピューティング装置２００のブロック図である。別に述べられる場合を除いて、コンピューティング装置２００の特徴は、コンピューティング装置１００に関して上述された特徴と実質的に同じである。図２のコンピューティング装置２００は、単一の熱伝導ユニット２０２を含む。
【００１８】
空気吸入流路２０４は、出口空気流の面を部分的に占めるので、遠心ファンユニット１０２は、熱伝導ユニット２０２及び空気吸入流路の組み合わせによって実質的に完全に囲まれている。結果として、遠心ファンユニット１０２からの空気流の全てが、遠心ファンユニット１０２の周りに部分的に配置された熱伝導ユニット２０２の部分２０６に向かって妨げられずに進むわけではない。したがって、空気流のいくらかは妨げられる一方、空気流のいくらかは、（図２に矢印によって示されるように）熱伝導ユニット２０２の上を又は熱伝導ユニット２０２を通って通過する前に、偏向される。上述のように、空気流を曲げる又は案内することは損失をもたらす。１又は複数の熱ユニットが実質的に又は完全に遠心ファンユニット１０２をその空気流の面の中で囲まない（図２のように）場合でも、実施形態は、熱ユニットが、少なくとも５０％のような、ある閾値程度まで遠心ファンユニット１０２の周りに配置される限り、従来の遠心ファンユニットより効率的である。したがって、熱伝導ユニットは部分的に遠心ファンユニットを囲み、空気流は、遠心ファンユニット１０２の回転軸に直角である面内の少なくとも１８０度で妨げられずに（例えば、遠心ファンユニット１０２と熱伝導ユニット２０２の部分２０６との間に置かれる構造によって案内されることなしに又は曲げられることになし）流れる。
【００１９】
図１と同様に、代替実施形態では、１より多い熱伝導ユニットが含まれることができ、各熱伝導ユニットは、コンピューティング装置の電子部品又は他の熱源に熱的に結合されている。幾つかの実施形態では、熱伝導ユニットは、１より多い電子部品に結合される；同じ又は他の実施形態では、２以上の熱伝導ユニットが同じ電子部品に結合される。同じ又は異なる実施形態では、１つの熱伝導ユニットが、他の熱伝導ユニットの上部に、それらが両方ファンの外向きの空気流の流路にあるように、配置される。他の例が、実施形態の範囲から逸脱することなしに可能である。
【００２０】
図３は、遠心ファンユニット１０２及び一体型熱伝導ユニット３００の斜視図である。熱伝導ユニット３００は、熱伝導ユニット１０４、１０６、又は２０２と同様又は同じであり得る。遠心ファンユニット１０２は、ハブ３０２、複数のブレード３０４、及びモータ３０６を含む。ハブ３０２は、回転可能なハブであり、モータ３０６は、図３に破線で示される、軸３０８周りにハブ３０２を回転させるように構成される。モータ３０６は、直流又は交流電気モータであるが、非電気モータが実施形態から逸脱することなしに使用され得る。代替実施形態では、モータ３０６は、ハブ３０２の直接内側に配置されない；ケーブル又はベルトが、ハブ３０２を回転させるようにモータ３０６をハブ３０２に結合し得る。複数のブレード３０４は、製造中にハブ３０２の一部を形成し得る、又は別々に製造された構成要素であり得る。
【００２１】
遠心ファンユニット１０２からの空気流は、軸３０８に直角な軌跡で外へ進む。空気流は、熱伝導ユニット３００に向かって妨げられずに進み、この熱伝導ユニットは複数の熱伝導面３１０を含む。熱伝導面３１０は、図３に薄いフィン構造として示されている。しかし、代替実施形態では、他の、より多い、及び／又はより少ない、熱伝導面が、例えば、重ねフィン（ｆｉｎｓ−ｏｎ−ｆｉｎｓ）、くぼみ、突起（ｂｕｍｐ）、隆起（ｒｉｄｇｅ）、不規則な形状のフィン等のような、熱伝導面面積を増加させるような様々な特徴部を持つフィンが、使用され得る。複数のブレード３０４は、図３では、それらが回転軸に直角であるような配向を有して示されている；しかし、ブレード３０４は、何か他の方法で配向され得る。複数の熱伝導面３１０は、そこを通って空気流が進む流路３１２を形成する。幾つかの実施形態では、ブレード３０４は、熱伝導面３１０とは異なって角度を付けられる。このような構成は、ブレード通過周波数に関連するノイズのような、熱伝導面３１０のそばを通るブレード３０４の外側端部によってもたらされるノイズを減少又は静め得る。
【００２２】
図３に示されたものに加えて他の遠心ファン設計が、本開示の範囲から逸脱することなしに用いられ得る。幾つかの実施形態では、複数のブレード３０４は、（ブレードの外側端部（ハブ３０２の中心から離れているもの）がブレードの内側端部の前に進むように）回転の方向に対して前方に傾けられる、又は（ブレードの内側端部がブレードの外側端部の前に進むように）回転の方向に対して後方に傾けられる。上述のように、ブレードは、ブレード３０４の上端部がブレード３０４の底端部の前に進む、又はその逆であるように、熱伝導面３１０に対して角度を付けられ得る。ブレードは、（前方若しくは後方に、又は上部から底部へのいずれかに）湾曲等し得る。ブレードの様々な組み合わせが使用されることができ、例えば、幾つかの角度を付けられた、幾つかの傾けられた、及び幾つかの湾曲した又は不規則な形状のブレードが同じファンに使用され得る。ハブ３０２は、複数のブレード３０４を部分的にのみ囲み得る、又は複数のブレード３０４を全く囲まなくてもよい。実施形態は、遠心ファン設計のいずれか１つ又は複数の種類に限定されない。
【００２３】
図４は、遠心ファンユニット１０２及び一体型熱伝導ユニット４０２のための底（又は裏）面吸入空気流を有するコンピューティング装置４００の側面図である。図４に示された構成は、図１に示された例示のコンピューティング装置１００の構成と同じ又は同様であり得るが、図１に示されていない他の構成にも対応し得る。コンピューティング装置４００のハウジング４０４の第１の面が、それを通って吸入空気が（図４に矢印によって示されるように）遠心ファンユニット１０２の近くのポイントでハウジング４０４に入ることができる空気孔４０６を含む。遠心ファンユニット１０２は、プレート４０８の上に取り付けられることができ、このプレートは、ハウジング４０４の第１の面の内側部分の上に配置される。図４に示された実施形態は、遠心ファンユニット１０２のための直接吸入空気流を可能にする。
【００２４】
図５は、ファンの出口空気流の面を部分的に占める吸入空気流路５０２を通る吸入空気流を有するコンピューティング装置５００の側面図である。遠心ファンユニット１０２は、一体型熱伝導ユニット５０４を含む。図５に示された構成は、図２に示された例示のコンピューティング装置２００の構成と同じ又は同様であり得るが、図２に示されていない他の構成にも対応し得る。空気孔が、コンピューティング装置５００のハウジング５０６（例えば、底面又は側面）に存在する。空気は、遠心ファンユニット１０２の底部から引き込まれるところから（図５に矢印で示されるように）側部から遠心ファンユニット１０２に向かって進み、熱伝導ユニット５０４の熱伝導面に向かって外に吹かれる。図２に関して論じたように、流出空気流の方向の面における吸入空気流路５０２の存在は、熱伝導ユニット５０４が遠心ファンユニット１０２の周りに位置する程度を減少させ、したがって、遠心ファンユニット１０２の周りに部分的にのみ位置する。
【００２５】
図６は、遠心ファンユニット１０２の接線との熱伝導面の同一線上アライメント（ｃｏｌｌｉｎｅａｒ  ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）を示す遠心ファンユニット１０２及び一体型熱伝導ユニット６００の上からの図である。空気は、遠心ファンユニット１０２のブレードの外側端部によって形成された円の接線と同一線上である軌跡に沿って遠心ファンユニット１０２から外へ流れる。接線の幾つかは、説明のために図６に破線によって示されている。熱伝導ユニット６００の熱伝導面６０２は、遠心ファンユニット１０２の接線と同一線上にあるように配置される。熱伝導面６０２は、流路６０４を形成する；熱伝導面６０２の配置は、流路６０４を通る空気流への抵抗を減少させ、それによって、より効率的な動作及び冷却をもたらす。
【００２６】
実施形態は、図６に示されるより多い又は少ない熱伝導面６０２を含み得る。
【００２７】
図７は、末広断面流路面積を持つ流路７０２を有する熱伝導ユニット７００の一部を示す。流路７０２は、２つの熱伝導面７０４及び７０６によって形成される。図６の熱伝導面６０２の配置と同様に、熱伝導面７０４及び７０６は、遠心ファンユニットのブレードの外側端部によって形成された円の接線と同一線上にあるように配向される。遠心ファンユニットからの空気流の方向は、便宜上図７に矢印によって示されている。熱伝導ユニット７００は少なくとも部分的に遠心ファンユニットの周りに配置されるので、及び熱伝導面７０４及び７０６は遠心ファンユニットの接線に沿って配置されるので、流路７０２は、その長さに沿って広がる。言い換えると、流路７０２は、第２の場所における第２の断面長さＬ２より小さい第１の場所における第１の断面長さＬ１を有する。流路７０２はしたがって、第２の場所における第２の断面積より小さい第１の場所における第１の断面積を有する。流路７０２の末広特性は、空気流が遠心ファンユニットから離れて進むにつれて増加する断面積をもたらし、したがって、減少する空気流速度及び（ベルヌーイの定理による）増加する圧力をもたらし、これは、摩擦損失を減少させることによって空気流を改良する。空気抵抗は、速度の二乗に比例する；したがって、速度を減少させることは、空気流抵抗を低下させ、冷却システムの効率を向上させる。
【００２８】
図８は、ハウジング８０４の側面に吸入空気孔８０２を含む実施形態による例示のコンピューティング装置８００の斜視図である。（空気吸入流路２０４のような）空気吸入流路が、その開口として吸入空気孔８０２を有する。コンピューティング装置８００は、ハウジング８０４の外面の一部の上に配置された又は実質的にハウジング８０４の外面の一部を含んでいるかのいずれかのディスプレイスクリーン８０６を含む。ディスプレイスクリーン８０６は、タッチ対応（ｔｏｕｃｈ−ｅｎａｂｌｅｄ）又はタッチ統合（ｔｏｕｃｈ−ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ）ディスプレイであり得る。ハウジング８０４は、加熱された空気がコンピューティング装置８００を出ることを可能にする、ハウジング８０４の様々な面の１又は複数の空気排出孔８０８を含み得る。ハウジング８０４は、（その上に遠心ファンユニットが取り付けられるプレートを含む）遠心ファンユニット、１又は複数の熱伝導ユニット、（プロセッサ、コントローラ、バッテリ、トランシーバ等の１又は複数を含む電子部品のような）１又は複数の熱源のような、様々な構成部品を含む。
【００２９】
遠心ファンユニット１０２のような、遠心ファンユニットが、吸入空気孔８０２を通じてコンピューティング装置１００の中に空気を引込む。空気は、ハウジング８０４の中に配置された熱伝導ユニットの上を通過するとき加熱し、その後、１又は複数の空気排出孔８０８のような、１又は複数の空気排出孔を通って排出される前にコンピューティング装置の内部の全体にわたって循環する。代替的には、排出空気は、１又は複数の内部構造によって１又は複数の空気排出孔８０８に向けて導かれ、この内部構造は、塵、埃、又は他の物が、コンピューティング装置８００の内部構成部品の上に積もることを防ぎ得る又は減少させ得る。図４に関して記載されたような、代替実施形態では、１又は複数の排出孔が、ハウジング８０４の底部又は裏側に配置され得る。実施形態では、排出部（８０８）の断面積は、吸入部（８０２）の断面積より大きく、これはシステムの効率を増加させる。
【００３０】
図８に示されたコンピューティング装置８００はタブレットコンピュータであるが、実施形態は、これらの幾つかが、図８に示されたものと異なるフォームファクタ及び／又は構成部品を有し得る、携帯電話（スマートフォンを含む）、「ファブレット」（大きいフォームファクタのスマートフォン）、ラップトップコンピュータ、ゲームコンソール、デスクトップコンピュータ、サーバブレード、特殊目的タブレット等のような、他の種類のコンピューティング装置で使用可能である。
【００３１】
コンピューティング装置を製造する例示の動作
図９は、遠心ファン及び一体型熱伝導ユニットを有するコンピューティング装置を製造するための例示のプロセス９００を示すフロー図である。９０２において、１又は複数の電子部品が、コンピューティング装置のハウジング内に設けられる。電子部品は、中央処理ユニット、グラフィック処理ユニット、コントローラ、メモリデバイス、電源、無線又は有線トランシーバ、バッテリ等の１又は複数を含む。
【００３２】
９０４において、遠心ファンユニットが、コンピューティング装置のハウジングの中に取り付けられる。遠心ファンユニットは、ハブ、ハブに配置された複数のブレード、及びモータを含み、このモータは、複数のブレードが遠心ファンユニットからの空気流をハブの軸に直角である軌跡でハブから外へ進ませるよう、ハブの軸周りにハブを回転させるように構成される。幾つかの実施形態では、遠心ファンユニットは、コンピューティング装置の表面の内側部分に配置されるプレートの上に取り付けられる。
【００３３】
９０６において、１又は複数の電子部品は、１又は複数の熱伝導ユニットで遠心ファンユニットに熱的に結合される。１又は複数の熱伝導ユニットは、空気流が遠心ファンユニットから１又は複数の熱伝導ユニットの第２の部分に妨げられずに動くように、全体として少なくとも部分的に遠心ファンを囲む。１又は複数の熱伝導ユニットは、フィン又は他の構成部品のような、１以上の複数の熱伝導面を含む。幾つかの実施形態では、１以上の複数の熱伝導面は、遠心ファンユニットから離れる第２に位置においてより、遠心ファンユニットに近い第１の位置において比較的狭い、末広流路を形成する。幾つかの実施形態では、１以上の複数の熱伝導面は、遠心ファンユニットの接線に沿って配置される。
【００３４】
９０８において、吸入空気流路が、コンピューティング装置のハウジング内に設けられる。幾つかの実施形態では、空気流路は、空気流路の一部及び１又は複数の熱伝導ユニットの組み合わせが遠心ファンを実質的に囲むように、遠心ファンの回転軸に直角である面内に少なくとも部分的に位置する。
【００３５】
９１０において、１又は複数の空気孔が、コンピューティング装置の表面に設けられる。幾つかの実施形態では、吸入空気孔が、コンピューティング装置の底面又は他のような、遠心ファンユニットが取り付けられているハウジング内の位置の近くに設けられ、これは、空気がファンの中に直接流れることを可能にする。同じ又は異なる実施形態では、吸入空気孔は、コンピューティング装置の側部のような、吸入空気流路の開口の近くに設けられるが、それらは、ハウジングの底部に配置されてもよい。様々な実施形態では、排出空気孔が、加熱された排出空気が装置を出ることを可能にするように様々な眼に設けられる。
【００３６】
図９は、様々な実施形態による例示のプロセスを示すフロー図を描いている。この例示プロセスの動作は、個々のブロックの中に示され、これらのブロックを参照して要約される。動作が記載される順番は、限定として解釈されることを意図せず、任意の数の記載された動作が、任意の順番で組み合わされ得る、サブ動作に切り離され得る、及び／又はプロセスを実行するために並列に実行され得る。本開示の様々な実施形態によるプロセスは、論理フロー図に描かれた動作の幾つかのみ又は全てを含み得る。
【００３７】
結び
本開示は、構造的特徴及び／又は方法的行為に固有の言語を使用しているが、本発明は、記載された特定の特徴又は行為に必ずしも限定されない。むしろ、特定の特徴及び行為は、本発明を実装する例示的な形態として開示される。
【図１】
0006472796.tif 000002
【図２】
0006472796.tif 000003
【図３】
0006472796.tif 000004
【図４】
0006472796.tif 000005
【図５】
0006472796.tif 000006
【図６】
0006472796.tif 000007
【図７】
0006472796.tif 000008
【図８】
0006472796.tif 000009
【図９】
0006472796.tif 000010