(57)【要約】【課題】シンセティックジェット冷却のための方法およびシステムを提供すること。【解決手段】シンセティックジェット冷却システム（１００）は、過剰な熱を発生する構成部品（１０４）に隣接して配置されるように構成された複数のシンセティックジェットアセンブリ（１０２）が含まれており、これらの複数のシンセティックジェットアセンブリの各々には、これらの複数のシンセティックジェットアセンブリの各々を可変周波数で励振するように構成されたドライバ（１１６）を含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
過剰な熱を発生する構成部品（１０４）に隣接して配置されるように構成された複数のシンセティックジェットアセンブリ（１０２）を備え、前記複数のシンセティックジェットアセンブリの各々が、前記複数のシンセティックジェットアセンブリの各々を可変周波数で励振するように構成されたドライバ（１１６）を備えたシンセティックジェット冷却システム（１００）。
【請求項２】
前記複数のシンセティックジェットアセンブリ（１０２）の各々が、圧電アクチュエータ（１１８）を備えた少なくとも１つのシンセティックジェットエゼクタ（１０６）を含み、前記アクチュエータが、流体の流れが生成されるように振動するように構成されている、請求項１記載のシンセティックジェット冷却システム（１００）。
【請求項３】
前記ドライバ（１１６）が、前記複数のシンセティックジェットアセンブリ（１０２）の各々をランダムに変化する周波数で励振するように構成されている、請求項１記載のシンセティックジェット冷却システム（１００）。
【請求項４】
前記ドライバ（１１６）が、前記複数のシンセティックジェットアセンブリ（１０２）の各々を擬似ランダムに変化する周波数で励振するように構成されている、請求項１記載のシンセティックジェット冷却システム（１００）。
【請求項５】
前記ドライバ（１１６）が、前記複数のシンセティックジェットアセンブリ（１０２）の各々を直線的に変化する周波数で励振するように構成されている、請求項１記載のシンセティックジェット冷却システム（１００）。
【請求項６】
前記ドライバ（１１６）が、前記複数のシンセティックジェットアセンブリ（１０２）の各々を第１の限界と第２の限界の間で変化する周波数で励振するように構成され、前記第１の限界が前記第２の限界より高い、請求項１記載のシンセティックジェット冷却システム（１００）。
【請求項７】
前記複数のシンセティックジェットアセンブリ（１０２）の各々が、噴射ポート（１０８）を備えた少なくとも１つのシンセティックジェットエゼクタ（１０６）を含み、前記噴射ポートが前記構成部品の表面（１１０）と直交、平行および斜めのうちの少なくともいずれかで位置合わせされる、請求項１記載のシンセティックジェット冷却システム（１００）。
【請求項８】
前記構成部品（１０４）が、前記構成部品の表面（１１０）と一体で形成されたシンセティックジェットアセンブリハウジングを備えた、請求項１記載のシンセティックジェット冷却システム（１００）。
【請求項９】
前記シンセティックジェットアセンブリ（１０２）が、単一のハウジング内に密閉された複数のシンセティックジェットエゼクタ（１０６）を備えた、請求項１記載のシンセティックジェット冷却システム（１００）。
【請求項１０】
前記シンセティックジェットアセンブリ（１０２）が、前記構成部品（１０４）の表面（１１０）に結合することができる単一のハウジングを備えた、請求項１記載のシンセティックジェット冷却システム（１００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の分野は一般に構成部品冷却システムに関し、より具体的にはシンセティックジェットを使用して構成部品を冷却するシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
少なくともいくつかの知られているシンセティックジェット冷却システムは、必要な空気流を生成するためにシンセティックジェットが十分強く駆動されたとき、その領域内の人にとって刺激的な音質で、許容できない高レベルの騒音を発生する。個々のシンセティックジェットのいずれか１つをごく短時間の間、特定の周波数で駆動すると、任意の特定の周波数における時間重み付きｄＢレベルが低くなる。シンセティックジェット冷却方法の使用が意図されているのは主としてアビオニクスであるため、過度の能動冷却による作動騒音レベルは、常に顧客および使用者の関心事であり、用途によっては、シンセティックジェット冷却方法の使用を妨げることがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第７６８８５８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
騒音を低減しようとする従来の試みには、シンセティックジェット駆動レベルを低減すること、およびシンセティックジェットのアレイ中の噴流モジュールの位相調整を交互にすることがあった。しかしながら駆動レベルを低くすると所望の空気流が減少し、位相調整を交互にしても顕著な変化を得ることができないため、どちらも受け入れられなかった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
一実施形態では、シンセティックジェット冷却システムは、過剰な熱を発生する構成部品に隣接して配置されるように構成された複数のシンセティックジェットアセンブリを含む。これらの複数のシンセティックジェットアセンブリの各々は、これらの複数のシンセティックジェットアセンブリの各々を可変周波数で励振するように構成されたドライバを含む。
【０００６】
他の実施形態では、構成部品を冷却する方法は、複数のシンセティックジェットアセンブリを過剰な熱を発生する構成部品に隣接して配置するステップと、これらの複数のシンセティックジェットアセンブリの各々を第１の周波数限界と第２の周波数限界の間で変化する周波数で個別に駆動するステップとを含む。
【０００７】
さらに他の実施形態では、電子構成部品システムは、ある容積を画定する複数の側壁を含む構成部品エンクロージャと、その容積内に配置された熱発生構成部品と、構成部品エンクロージャに隣接して配置されたシンセティックジェット冷却システムとを含む。シンセティックジェット冷却システムは、シンセティックジェットアセンブリを可変周波数で励振するように構成された個々のドライバに通信可能に結合された複数のシンセティックジェットアセンブリを含む。
【０００８】
図１〜２は、本明細書において説明される方法およびシステムの例示的実施形態を示したものである。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一例示的実施形態によるシンセティックジェット冷却システムの斜視図である。
【図２】本発明の一例示的実施形態による構成部品冷却方法２００の流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下の詳細な説明は、本発明の非制限の実施形態の一例を実例で示したものである。本発明は、産業用、商用用および住宅用で動作する設備によって生成される知覚騒音を低減するために広く応用されることが企図されている。
【００１１】
本明細書において使用されているように、単数形で記載され「ａ」または「ａｎ」が付く構成要素またはステップは、複数を除くことが明確に記載されていない限り複数の構成要素またはステップを排除するものとして理解するべきではない。さらに、本発明の「一実施形態」という表現の参照には、記載されている特徴が同じく組み込まれている追加実施形態の存在を排除するように解釈されることは意図されていない。
【００１２】
図１は、本発明の一例示的実施形態によるシンセティックジェット冷却システム１００の斜視図である。この例示的実施形態では、複数のシンセティックジェットアセンブリ１０２は、それには限定されないが航空機アビオニクスエンクロージャなどの過剰な熱を発生する構成部品１０４に隣接して配置されるように構成されている。これらの複数のシンセティックジェットアセンブリ１０２の各々は、噴射ポート１０８を含む少なくとも１つのシンセティックジェットエゼクタ１０６を含む。噴射ポート１０８は、構成部品１０４の表面１１０と直交、平行および斜めのうちの少なくともいずれかで位置合わせされる。複数のシンセティックジェットアセンブリ１０２の各々は、複数のシンセティックジェットアセンブリ１０２に通信可能に結合されたコントローラ１１２を含む。この例示的実施形態では、コントローラ１１２は、複数のシンセティックジェットアセンブリ１０２の各々を可変周波数で励振するように構成された少なくとも１つのドライバ１１６を制御するようにプログラムされたプロセッサ１１４を含む。この例示的実施形態では、ドライバ１１６は、対応する個々のシンセティックジェットアセンブリ１０２に結合された圧電アクチュエータ１１８に通信可能に結合されている。圧電アクチュエータ１１８は、噴射ポート１０８を介してシンセティックジェットアセンブリ１０２から所定の方向に流出する流体の流れが生成されるように振動するように構成されている。ドライバ１１６は、シンセティックジェットアセンブリ１０２を励振するためにソフトウェアおよび／またはファームウェアを使用してプログラムすることができ、あるいは固定方式でシンセティックジェットアセンブリ１０２を励振することも可能である。ドライバ１１６は、ランダムに変化する周波数、擬似ランダムに変化する周波数、直線的に変化する周波数のうちの少なくとも１つの周波数およびそれらの組合せでシンセティックジェットアセンブリ１０２を励振することができる。ドライバ１１６は、第１の限界と該第１の限界より低い第２の限界の間で変化する周波数でシンセティックジェットアセンブリ１０２を励振することができる。
【００１３】
一実施形態では、構成部品１０４は、構成部品の表面と一体で形成されたシンセティックジェットアセンブリハウジング（図面を簡潔にするために示されていない）を備えている。様々な実施形態では、シンセティックジェットアセンブリ１０２は、構成部品１０４の表面１１０に結合することができる単一のハウジングを備えている。
【００１４】
シンセティックジェットアセンブリ１０２は、それには限定されないが構成部品１０４などの電子機器を従来の冷却ファンに代わって冷却するために、あるいは自然対流による電子機器の冷却を大きくするために、必要に応じてアレイの形態で配置される。それには限定されないがドライバ１１６などの電子回路は、シンセティックジェットアセンブリ１０２にとって許容され使用可能な周波数範囲にわたる所定の周波数分布で個々のシンセティックジェットを個別に駆動するように接続されている。この電子回路により、人間が知覚する音のレベルが低くなり、また、現行の方法による不快要因が低減される。
【００１５】
図２は、本発明の一例示的実施形態による構成部品冷却方法２００の流れ図である。この例示的実施形態では、方法２００は、複数のシンセティックジェットアセンブリを過剰な熱を発生する構成部品に隣接して配置するステップ２０２、およびこれらの複数のシンセティックジェットアセンブリの各々を第１の周波数限界と第２の周波数限界の間で変化する周波数で個別に駆動するステップ２０４を含む。
【００１６】
本明細書において使用されている「プロセッサ」という用語は、中央処理装置、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、縮小命令セット回路（ＲＩＳＣ）、専用集積回路（ＡＳＩＣ）、論理回路、および本明細書において説明されている機能を実行することができる任意の他の回路またはプロセッサを意味している。
【００１７】
本明細書において使用されているように、「ソフトウェア」および「ファームウェア」という用語は互いに交換可能であり、プロセッサ１１４によって実行するための、ＲＡＭメモリ、ＲＯＭメモリ、ＥＰＲＯＭメモリ、ＥＥＰＲＯＭメモリおよび不揮発性ＲＡＭ（ＮＶＲＡＭ）メモリを始めとするメモリに記憶された任意のコンピュータプログラムを含む。上記のメモリタイプは単に例示的なものにすぎず、したがってコンピュータプログラムを記憶するために使用することができるメモリのタイプはこれらに限定されない。
【００１８】
以上の明細書に基づいて理解されるように、本開示の上述の実施形態は、コンピュータソフトウェア、ファームウェア、ハードウェアまたはそれらの任意の組合せもしくはサブセットを含むコンピュータプログラミング技法またはエンジニアリング技法を使用して実施することができ、その技術的効果は、共に動作して電子構成部品を冷却する複数のシンセティックジェットアセンブリの励振を制御することである。励振は、シンセティックジェットアセンブリを異なる擬似ランダム周波数で動作させるように制御され、これらの擬似ランダム周波数は、組み合わされたとき、使用者の不快感がより少ない知覚騒音を生成する。結果として得られる、コンピュータ可読コード手段を有するこのようなプログラムは、１つまたは複数のコンピュータ可読媒体内で実施する、または提供することができ、それによりコンピュータプログラム製品、すなわち本開示の論じられている実施形態による製造物品ができる。コンピュータ可読媒体は、それには限定されないが例えば固定（ハード）ドライブ、ディスケット、光ディスク、磁気テープ、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）などの半導体記憶装置、および／またはインターネットなどの任意の送信／受信媒体または他の通信ネットワークあるいはリンクであってもよい。１つの媒体から直接コードを実行することによって、もしくは１つの媒体から他の媒体へコードをコピーすることによって、またはネットワークを介してコードを転送することにより、コンピュータコードを含む製造物品を製造および／または使用することができる。
【００１９】
上述の構成部品を冷却する方法およびシステムの実施形態は、複数のシンセティックジェットエアムーバによって生成される知覚騒音を低減するための費用効果的かつ確実な手段を提供する。より具体的には、本明細書において説明されている方法およびシステムは、シンセティックジェットを可変擬似ランダム分布周波数で駆動することによって、知覚騒音を低減する助けとなる。その結果、本明細書において説明されている方法およびシステムは、電子構成部品を費用効果的かつ確実に冷却する助けとなる。
【００２０】
本書には、最良の形態を含む本発明を開示するために、また、任意のデバイスまたはシステムの構築および使用、ならびに組み込まれている任意の方法の実行を含めて、当業者が本発明を実施することができるように、いくつかの例が使用されている。本発明の特許性のある範囲は、特許請求の範囲によって定義されており、当業者なら思いつく他の例を包含することができる。このような他の例は、特許請求の範囲の文言とは異ならない構造構成要素をそれらが有している場合、または特許請求の範囲の文言とわずかに異なるにすぎない等価の構造構成要素をそれらが含む場合、本特許請求の範囲に包含されることが意図されている。
【符号の説明】
【００２１】
１００  シンセティックジェット冷却システム
１０２  シンセティックジェットアセンブリ
１０４  構成部品
１０６  １つのシンセティックジェットエゼクタ
１０８  噴射ポート
１１０  表面
１１２  コントローラ
１１４  プロセッサ
１１６  ドライバ
１１８  圧電アクチュエータ
２００  方法
２０２  配置するステップ
２０４  個別に駆動するステップ
【図１】
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【図２】
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