(57)【要約】  熱管理を提供するために、ベイパーチャンバーはコンピューティングデバイスの1つ以上の構成要素と一体化され得る。ベイパーチャンバーは、ベイパーチャンバーを形成する上部及び下部と、上部及び下部の間にあり流体を含む環状空間とを含み得る。ベイパーチャンバーはコンピューティングデバイスの熱源から熱を吸収するように構成され得る。その後、均一な伝熱は、所定の室温に対するコンピューティングデバイスの電力散逸を最大に得る実質的に等温な外面状態をコンピューティングデバイスの外面が得るようにし、使用時のコンピューティングデバイスの温度が安全な限界以下にとどまることを確かにする。
2017518476.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置であって、当該装置は、
コンピューティングデバイスの熱源から熱を吸収するように構成されるベイパーチャンバーであって、該ベイパーチャンバーは前記コンピューティングデバイスのタッチディスプレイモジュール（ＴＤＭ）と一体化されている、ベイパーチャンバー
を含み、
前記ベイパーチャンバーは、
前記ＴＤＭに連結された上部と、
前記熱源に連結された下部と、
前記上部及び前記下部の間にあって流体を含む環状空間と、
を含み、
前記上部と前記下部とが前記ベイパーチャンバーを形成する、装置。
【請求項２】
前記流体の相変化は、前記流体を液体から蒸気に変化させる蒸発及び前記流体を蒸気から液体に変化させる凝縮のうちの１つを含む、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
蒸気である前記流体の一部は、液体である前記流体の残りの部分を含む１つ以上の液体層に取り囲まれた蒸気層内に位置する、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
装置であって、当該装置は、
コンピューティングデバイスの熱源から熱を吸収するように構成されるベイパーチャンバーであって、該ベイパーチャンバーは前記コンピューティングデバイスのバックケースと一体化されている、ベイパーチャンバー、
を含み、
前記ベイパーチャンバーは、
前記熱源に連結された金属を含む上部と、
前記バックケースの一部を含む下部と、
前記上部及び前記下部の間にあり、真空で且つ流体が充填される環状空間と、
を含み、
前記下部は拡散により前記ベイパーチャンバーの上部に結合されて前記ベイパーチャンバーを形成する、装置。
【請求項５】
前記ベイパーチャンバーの下部は前記コンピューティングデバイスの少なくとも１つの外面であり、前記ベイパーチャンバーと周囲環境との機械連通を可能にする、請求項４に記載の装置。
【請求項６】
コンピューティングデバイスのために熱管理を提供する方法であって、当該方法は、
流体が充填されるベイパーチャンバーを前記コンピューティングデバイスの１つ以上の構成要素と一体化するステップを含み、前記ベイパーチャンバーは上部と、下部と、該上部及び該下部の間にあり、前記流体を含む環状空間とを含む、方法。
【請求項７】
前記ベイパーチャンバーは前記コンピューティングデバイスのタッチディスプレイモジュール（ＴＤＭ）及びバックケースのうちの１つと一体化されている、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
均一な伝熱に反応して、前記コンピューティングデバイスの１つ以上の外面が実質的に等温な外面状態を得ることができるようにするステップをさらに含む、請求項６に記載の方法。
【請求項９】
前記流体は前記ベイパーチャンバーの材料組成によって決まる、請求項６に記載の方法。
【請求項１０】
前記流体は、前記流体の動的粘度、熱伝導性及び表面張力のうちの少なくとも１つを含む最適化された輸送特性を有する、請求項６に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【発明の概要】
【０００１】
本概要は、詳細な説明の欄において後でさらに説明する一連の概念を簡略化して紹介するために設けられている。本概要は、本願発明の主要な特徴又は不可欠な特徴をもっぱら特定することを意図したものではなく、本願発明の範囲を特定するのを助けることを意図したものでもない。
【０００２】
一部の実施形態によれば、コンピューティングデバイスのために熱管理を提供する方法を説明する。例示の方法は、流体が充填されるベイパーチャンバーをコンピューティングデバイスの１つ以上の構成要素と一体化することを含み得る。ベイパーチャンバーは上部と、下部と、該上部及び該下部の間にあり、流体を含む環状空間（annular  space）とを含む。
【０００３】
これらの及び他の特徴及び利点は下記の詳細な説明を読み、関連する図面を検討することで明らかになる。なお、前述の一般的な説明及び下記の詳細な説明は例示であり、本願発明の態様を限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【０００４】
【図１】図１は、熱管理を提供するためにコンピューティングデバイスの１つ以上の構成要素と一体化され得るベイパーチャンバーの例示の断面を示す。
【図２】図２は、ベイパーチャンバーと一体化されたコンピューティングデバイス内の伝熱を説明する例示の熱のダイアグラムである。
【図３】図３は、コンピューティングデバイスのタッチディスプレイモジュール（ＴＤＭ）と一体化された例示のベイパーチャンバーを示す。
【図４】図４は、コンピューティングデバイスのＴＤＭと一体化されたベイパーチャンバーの例示の温度マップを示す。
【図５】図５は、コンピューティングデバイスのバックケースと一体化された例示のベイパーチャンバーを示す。
【図６】図６は、コンピューティングデバイスのバックケースと一体化されたベイパーチャンバーの例示の温度マップを示す。
【図７】図７は、実施形態に係るシステムが実施され得るネットワーク環境である。
【図８】図８は、実施形態に係るコンピューティングデバイスのために熱管理を提供するプロセスの論理フロー図である。
【発明を実施するための形態】
【０００５】
セルラー電話、タブレット、ラップトップ、ウェラブルデバイス又はゲーム機等のモバイルコンピューティングデバイスは、該デバイスの１人以上のユーザーによって頻繁に扱われたり触られたりし得る。従って、該デバイスは、使用の間は安全な温度限界（safe  temperature  limits）以下に留まるように設計され得る。デバイスが安全な温度限界を上回ると、デバイスの性能が低下し得るか又はさらなる使用を防止するためにデバイスがシャットダウンされ得る。
【０００６】
一般的なコンピューティングデバイスにおいては、対流、伝導及び放射等の自然力を通じてデバイスの１つ以上の外面に熱を伝達することによってデバイスが受動的に冷却されて温度が抑えられる。一部のデバイスでは、対流は伝熱の表面積を広げるために、例えばファン又はブロアーを用いた強制的なもの及び自然なものの双方であり得る。しかしながら、これらの方法による伝熱はデバイス全体で均一ではないことがあり、デバイスの外面で温度勾配の発生が起こる。温度勾配によってデバイスの電力散逸（power  dissipation）の最大化が妨げられ、デバイスにおいて性能の低下及び／又はシャットダウンが生じ易くなる。
【０００７】
実施形態は、熱管理を提供するためにコンピューティングデバイスの１つ以上の構成要素と一体化されたベイパーチャンバーに関する。１つ以上の構成要素は、例えばタッチディスプレイモジュール（ＴＤＭ）又はバックケースを含み得る。ベイパーチャンバーは、ベイパーチャンバーを形成する上部及び下部と、上部及び下部の間にあり、流体を含む環状空間とを含み得る。ベイパーチャンバーはコンピューティングデバイスから熱を吸収するように構成され、コンピューティングデバイスの１つ以上の外面への均一な伝熱を可能にし得る。均一な伝熱は、コンピューティングデバイスの外面が、所定の室温に対するコンピューティングデバイスの電力散逸を最大化し得る実質的に等温の外面条件を得るのを可能にし得る。
【０００８】
例えば、流体は、吸収された熱によってもたらされる温度の上昇に反応して蒸発し、それによって流体の動的粘度及び熱伝導性が最適化され得る。そのような輸送特性の最適化はデバイスの１つ以上の外面への均一な伝熱を可能にし得る。
【０００９】
下記の詳細な説明では、本願の一部を形成するとともに、特定の実施形態又は実施例を例示する添付の図面を参照する。本願開示の精神又は範囲から逸脱することなく、これらの態様が組み合せられ得ること、他の態様が利用され得ること及び構造的な変更が加えられ得ることがある。従って、下記の詳細な説明を限定的な意味合いで解釈すべきでなく、本発明の範囲は添付の特許請求の範囲及びその同等物によって定義される。
【００１０】
図１は、熱管理を提供するためにコンピューティングデバイスの１つ以上の構成要素と一体化され得るベイパーチャンバーの例示の断面を示す。
【００１１】
断面図１００において、例示のベイパーチャンバーは上部１０２と、下部１０４と、上部及び下部の間にある環状空間１０６とを含み得る。環状空間１０６は、室温に応じて１つ以上の相で存在し得る流体を含み得る。該流体の種類はベイパーチャンバーの材料によって決まり得る。例えば、ベイパーチャンバーがアルミニウムで構成される場合、流体はアセトンであり得る。一部の実施例では、ベイパーチャンバーは、スマートフォン、タブレット、ラップトップ及びゲーム機等のモバイルコンピューティングデバイスの１つ以上の構成要素と一体化され得る。一部の実施例では、ベイパーチャンバーはコンピューティングデバイスの構成要素の少なくとも１つの寸法（dimension）に広がるように一体化され得る。別の実施形態では、ベイパーチャンバーはコンピューティングデバイスの寸法よりも小さくてもよい。一実施形態では、ベイパーチャンバーはコンピューティングデバイスのタッチディスプレイモジュール（ＴＤＭ）と一体化され得る。別の実施形態では、ベイパーチャンバーはコンピューティングデバイスのバックケースと一体化され得る。
【００１２】
ベイパーチャンバーはプリント基板等のコンピューティングデバイスの熱源１１２から熱を吸収し、それにより環状空間１０６内の流体の相を変化させ得る。例えば、流体は、環状空間１０６の１つ以上の液体層１１０内に含まれる液体であり得る。吸収された熱に反応して、ベイパーチャンバーの温度が上昇するとともに流体の一部が蒸発し、それにより流体を環状空間１０６の蒸気層１０８内に含まれる蒸気にする。図示のように、蒸気層１０８は液体層１１０に取り囲まれ得る。ベイパーチャンバーからコンピューティングデバイスの１つ以上の外面に熱が伝達され、それによってベイパーチャンバーの温度が低下すると、気相状態にある流体の一部が凝縮して流体が再び液体になる。ベイパーチャンバーは流体のこれらの相変化を利用して輸送特性を最適化し、コンピューティングデバイスの外面への均一な伝熱を可能にする。
【００１３】
均一な伝熱を可能にするために最適化された輸送特性は、例えば流体の動的粘度及び熱伝導性を含み得る。動的粘度はせん断応力下における流体の変形に対する抵抗の大きさである。液体の動的粘度は気体又は蒸気の動的粘度よりも数桁大きいのが一般的であり得る。そのため、上昇した温度に反応して流体が蒸発して液体から蒸気になると、流体の粘度が低下し、それにより抵抗が少なくなるため、輸送がより最適になる。熱伝導性は流体が熱を伝える特性であり、流体の相変化に対応して変化し得るものである。例えば、流体が蒸発して液体から蒸気になると熱伝導性は低下する。伝熱は、熱伝導性が低い流体の全体よりも熱伝導性が高い流体の全体で高速で起こり得る。そのため、流体が液相から気相に相を変化するにつれてより均一な伝熱が可能になる。一部の実施例では、相変化に反応した流体の表面張力の変化も均一な伝熱に寄与し得る。表面張力は、液体が外力に抗するようにさせる液体の表面の温度依存性の収縮傾向（contractive  tendency）である。例えば、表面張力は、流体の分子が外力に対してよりも互いに対して引き寄せられるようにし、流体の表面積の最小化をもたらす。温度が上昇するにつれて、分子がより励起されて（energized）、互いに対する引力が小さくなるため表面張力が低下し得る。表面張力の低下と温度の上昇との組み合わせによって蒸発速度の上昇がもたらされ、ひいては均一な伝熱の速度が物理的に高められ得る。
【００１４】
一部の実施形態では、均一な伝熱の速度が機械的に変更され得る。一実施例では、ファン又はブロワーを用いてコンピューティングデバイスの外面の上で空気を強制的に移動させる（forcing）ことによって伝熱の速度が高められ得る。別の実施例では、コンピューティングデバイスの１つ以上の外面上にヒートシンクを配置することによって伝熱の速度が高められ得る。ヒートシンクはコンピューティングデバイスの外面から周囲環境に熱を放散するように構成されている。
【００１５】
均一な伝熱は、所定の室温に対するコンピューティングデバイスの電力散逸を最大にする実質的に等温な外面状態をコンピューティングデバイスの外面が得ることができるようにし得る。最大化された電力散逸は、コンピューティングデバイスが使用時に安全な温度限界以下にとどまることを確実にし、コンピューティングデバイスの能力の低下又はシャットダウンを防止する。
【００１６】
図１の例示のベイパーチャンバーを特定の構成要素、構成要素の構成及び構成要素のタスクを用いて説明してきた。実施形態はこの例に係るベイパーチャンバーに限定されない。コンピューティングデバイスのために熱管理を提供するように構成される一体型ベイパーチャンバーは、用いる構成要素がより少ないか又は追加の構成要素を用いるとともに他のタスクを行う構成においても実施され得る。さらに、コンピューティングデバイスのために熱管理を提供するように構成される一体型ベイパーチャンバーは、本明細書で説明する原理を用いて同様の形で実施され得る。
【００１７】
図２はベイパーチャンバーと一体化されたコンピューティングデバイス内の伝熱を説明する例示の熱のダイアグラムを含む。
【００１８】
ダイアグラム２００において、第１の構成２０２は、コンピューティングデバイスの１つ以上の構成要素と一体化されたベイパーチャンバーによって熱が吸収される前のコンピューティングデバイス内の熱源からの熱の分布を示す。熱源近くのデバイスの部分２０４内で熱が短時間隔離され、それによりデバイスの外面で温度勾配が生じる。例えば、熱源近くのデバイスの部分２０４に近接した外面は、デバイスの他の部分の外面よりも温度が実質的に高い。第１の構成２０２は一般的なコンピューティングデバイスの全体的な伝熱能力も示し得る。一般的なコンピューティングデバイスではデバイス全体で伝熱が均一ではないため、一般的なコンピューティングデバイスの外面で温度勾配が生じ得る。これらの温度勾配はデバイスの性能を低下させ得る及び／又はデバイスのシャットダウンを生じさせ得る。
【００１９】
第２の構成２０６に示すように、一体型ベイパーチャンバーは、熱が均一に伝達されて望ましくない温度勾配が解消されるように熱を吸収するよう構成され得る。ベイパーチャンバーは、吸収された熱に反応して相を変更し得る流体を含み得る。例えば、流体は最初は液体であり得る。吸収された熱に反応して、ベイパーチャンバーの温度が上昇し、流体の一部が蒸発することで流体が蒸気になり得る。ベイパーチャンバーからコンピューティングデバイスの外面に熱が伝えられると、ベイパーチャンバーの温度が下がり、気相状態にある流体の一部が凝縮することで流体が再び液体になる。均一な伝熱は、所定の室温に対するコンピューティングデバイスの電力散逸を最大にする実質的に等温な外面状態をコンピューティングデバイスの外面が得ることができるようにし得る。
【００２０】
図３はコンピューティングデバイスのタッチデバイスモジュール（ＴＤＭ）と一体化された例示のベイパーチャンバーを示す。
【００２１】
ダイアグラム３００において、タブレット、スマートフォン又はスマートウォッチ等の例示のコンピューティングデバイスは、とりわけタッチディスプレイ３０２、ＴＤＭ３０４、ベイパーチャンバー３０６、熱源３０８（例えば、プリント基板）及びバックケース３１０を含み得る。タッチディスプレイ３０２は、例えば専用のスタイラス又はペン及び／又は１本以上の指で画面を触ることによる単純な又はマルチタッチのジェスチャーを通じてユーザーがコンピューティングデバイスとやりとりを行えるようにするユーザーインターフェイスであり得る。他の実施例では、コンピューティングデバイスとのやりとりにキーボード、マウス及び／又はタッチパッド入力等の従来の入力方法も使用され得る。ＴＤＭ３０４はタッチディスプレイ３０４に機能を提供し、ベイパーチャンバー３０６の上部に置き換えられ得る、ＴＤＭ３０４の後ろ側に広がるアルミニウム等の金属を含み得る。ベイパーチャンバー３０６は、ベイパーチャンバー３０６を形成する上部及び下部を含み得る。上部及び下部は、例えばアルミニウムで構成され得る。ベイパーチャンバー３０６の上部はＴＤＭ３０４に連結され、ベイパーチャンバー３０６の下部は熱源３０８に連結され得る。ベイパーチャンバー３０６は、上部及び下部の間にあり、アセトン又は水等の流体を含む環状空間も含み得る。バックケース３１０は、コンピューティングデバイス内のコンピュータ部品を構造的に含むように構成され得る。
【００２２】
ベイパーチャンバー３０６は熱源３０８から熱を吸収するように構成されており、それによりベイパーチャンバー３０６の環状空間内の流体に相を変化させる。例えば、流体は最初液体であり得る。熱に反応して、ベイパーチャンバー３０６の温度が上昇し流体の一部が蒸発し、それにより流体が蒸気になる。ベイパーチャンバー３０６から熱が伝えられると、ベイパーチャンバー３０６の温度が下がって気相状態にある流体の一部が凝縮し、それにより流体が再び液体になる。
【００２３】
ＴＤＭ３０４と一体化された場合、ベイパーチャンバー３０６は、ＴＤＭ３０４の場所により、最大ｚ軸（深さ）熱抵抗を維持するようにさらに構成され得る。例えば、ＴＤＭ３０４は熱が最も生成される場所の近傍のコンピューティングデバイスの中央部分に位置し、それにより熱伝達をより効率的且つ均一にすることができる。
【００２４】
均一な伝熱は、所定の室温に対するコンピューティングデバイスの電力散逸を最大にする実質的に等温な外面状態をコンピューティングデバイスの外面が得ることができるようにし得る。最大化された電力散逸は、コンピューティングデバイスが使用時に安全な温度限界以下にとどまることを確実にし、コンピューティングデバイスの能力の低下又はシャットダウンを防止する。均一な伝熱はウェラブルデバイスに有利に適用され得る。何故なら、ウェラブルであるというそのようなデバイスの性質はデバイスがユーザーと略持続的に接触すること意味し、動作の間安全な温度で維持されるべきだからである。
【００２５】
図４は、コンピューティングデバイスのＴＤＭと一体化されたベイパーチャンバーの例示の温度マップを示す。
【００２６】
ダイアグラム４００において、第１の温度マップ４０２は、ＴＤＭと一体化されたベイパーチャンバーを有するコンピューティングデバイスのディスプレイの図を示し、第２の温度マップ４０４は同じコンピューティングデバイスのバックケースの図を示す。ＴＤＭはコンピューティングデバイスのタッチディスプレイに機能を提供するとともに、ベイパーチャンバーの上部に置き換えられ得る、ＴＤＭの後ろ側に広がる金属を含み得る。ベイパーチャンバーは、ベイパーチャンバーを形成する上部及び下部を含み得る。ベイパーチャンバーの上部はＴＤＭに連結され、ベイパーチャンバーの下部はコンピューティングデバイスの熱源に連結され得る。ベイパーチャンバーは、上部及び下部の間にあり、流体を含む環状空間も含み得る。
【００２７】
ＴＤＭ、それ故に一体化されたベイパーチャンバーは、第１の温度マップ４０２の中央に位置する高温領域によって示される最も熱が生成される場所の近くのコンピューティングデバイスの中央部分に位置し得る。この位置により、ベイパーチャンバーは最大ｚ軸熱抵抗を維持するように構成され、それにより熱が最初に吸収されるとより一層効率的で均一な伝熱が可能になる。
【００２８】
ベイパーチャンバーによって熱源からの熱が吸収されると、例えばベイパーチャンバー内の温度の上昇により、ベイパーチャンバーの環状空間内の流体の相が液相から気相に変化し得る。均一な伝熱は、所定の室温に対するコンピューティングデバイスの電力散逸を最大にする実質的に等温な外面状態をコンピューティングデバイスの外面が得ることができるようにし得る。最大化された電力散逸は、コンピューティングデバイスが使用時に安全な温度限界以下にとどまることを確実にし、コンピューティングデバイスの能力の低下又はシャットダウンを防止する。
【００２９】
図５はコンピューティングデバイスのバックケースと一体化された例示のベイパーチャンバーを示す。
【００３０】
ダイアグラム５００において、タブレット等の例示のコンピューティングデバイスは、とりわけタッチディスプレイ５０２、ＴＤＭ５０４、ベイパーチャンバー５０６、熱源５０８（例えば、プリント基板）及びバックケース５１０を含み得る。タッチディスプレイ５０２は、例えば専用のスタイラス又はペン及び／又は１本以上の指で画面を触ることによる単純な又はマルチタッチのジェスチャーを通じてユーザーがコンピューティングデバイスとやりとりを行えるようにするユーザーインターフェイスであり得る。他の実施例では、コンピューティングデバイスとのやりとりにキーボード、マウス及び／又はタッチパッド入力等の従来の入力方法も使用され得る。ＴＤＭ５０４はタッチディスプレイ５０２に機能を提供し得る。バックケース５１０は、コンピューティングデバイス内のコンピュータ部品を構造的に含むように構成され、バックケース５１０の外面はコンピューティングデバイスの少なくとも１つの外面であり得る。ベイパーチャンバー５０６は、拡散（diffusion）により結合されてベイパーチャンバー５０６を形成する上部及び下部を含み得る。ベイパーチャンバー５０６の上部は熱源５０８に連結されたアルミニウム等の金属であり、ベイパーチャンバー５０６の下部はバックケース５１０の一部であり得る。ベイパーチャンバー５０６は、上部及び下部の間に真空で（evacuated）、ベイパーチャンバー３０６の形成後に流体が充填される環状空間も含み得る。
【００３１】
ベイパーチャンバー５０６は熱源５０８から熱を吸収するように構成され、それによりベイパーチャンバー５０６の環状空間内の流体に相を変化させる。例えば、流体は最初液体であり得る。吸収された熱に反応して、ベイパーチャンバー５０６の温度が上昇して流体の一部が蒸発し、それにより流体が蒸気になる。ベイパーチャンバー５０６からコンピューティングデバイスの１つ以上の外面に熱が伝えられると、ベイパーチャンバー３０６の温度が下がって気相状態にある流体の一部が凝縮し、それにより流体が再び液体になる。
【００３２】
一部の実施形態では、ベイパーチャンバーの下部がコンピューティングデバイスの少なくとも１つの外面であるため、均一な伝熱の速度が機械的に変更され得る。これにより、ベイパーチャンバーと周囲環境との機械連通を可能にする。例えば、ファン又はブロワーを用いてコンピューティングデバイスの外面の上で空気を強制的に移動させることにより伝熱の速度が高められ得る。別の実施例では、コンピューティングデバイスの１つ以上の外面上にヒートシンクを配置することによって伝熱の速度が高められ得る。ヒートシンクはコンピューティングデバイスの外面から周囲環境に熱を放散するように構成され得る。
【００３３】
均一な伝熱は、所定の室温に対するコンピューティングデバイスの電力散逸を最大にする実質的に等温な外面状態をコンピューティングデバイスの外面が得ることができるようにし得る。上記の例示の実施形態で説明したように、均一な伝熱の速度を変化させると、電力散逸は例えば２の塁乗数（power  of  2）で最大化され得る。最大化された電力散逸は、コンピューティングデバイスが使用時に安全な温度限界以下にとどまることを確実にし、コンピューティングデバイスの能力の低下又はシャットダウンを防止する。
【００３４】
図６はコンピューティングデバイスのバックケースと一体化されたベイパーチャンバーの例示の温度マップを示す。
【００３５】
ダイアグラム６００において、温度マップ６０２はコンピューティングデバイスのバックケースの図を示し、バックケースはベイパーチャンバーと一体化されている。バックケースはコンピューティングデバイス内のコンピュータ部品を構造的に含むように構成され、バックケースの外面はコンピューティングデバイスの少なくとも１つの外面であり得る。ベイパーチャンバーは、拡散を通じて結合されてベイパーチャンバーを形成する上部及び下部を含み得る。ベイパーチャンバーの上部は熱源に連結された金属であり、ベイパーチャンバーの下部はバックケースの一部であり得る。ベイパーチャンバーは、上部及び下部の間にある真空でベイパーチャンバーの形成後に流体が充填される環状空間も含み得る。
【００３６】
ベイパーチャンバーがコンピューティングデバイスの熱源から熱を吸収すると、ベイパーチャンバーの環状空間内の流体は、例えばベイパーチャンバー内の温度の上昇により液相から気相に相を変化させ得る。均一な伝熱は、所定の室温に対するコンピューティングデバイスの電力散逸を最大にする実質的に等温な外面状態をコンピューティングデバイスの外面が得ることができるようにし得る。最大化された電力散逸は、コンピューティングデバイスが使用時に安全な温度限界以下にとどまることを確実にし、コンピューティングデバイスの能力の低下又はシャットダウンを防止する。
【００３７】
図１〜図６の例を特定の構成要素、構成要素の構成及び構成要素のタスクを含む特定の装置用いて説明してきた。実施形態はこれらの例に係るデバイスに限定されない。一体型のベイパーチャンバーを通じてコンピューティングデバイスに熱管理を提供することは、本明細書で説明した原理を用いて、特定の装置の構成要素、構成要素の構成及び構成要素のタスクを含む別の種類の装置を同様に用いる構成で同様に実施され得る。
【００３８】
図７とそれに関連する説明は、実施形態が実施され得る好適なコンピューティング環境の簡潔な概説を提供することを意図している。図７を参照して、コンピューティングデバイス７００等の、実施形態に係る用途のための例示のコンピュータ動作環境のブロック図を示す。基本構成において、コンピューティングデバイス７００は、無線通信機能を有し、一部の実施例ではタッチ及び／又はジェスチャー検出機能を含み得るとともに、少なくとも１つの処理装置７０２及びシステムメモリ７０４を含む任意のポータブルコンピューティングデバイスであり得る。コンピューティングデバイス７００はプログラムを実行する際に協働する複数の処理装置も含み得る。厳密な構成及びコンピューティングデバイスの種類に応じて、システムメモリ７０４は揮発性（ＲＡＭ等）、不揮発性（ＲＯＭ、フラッシュメモリ等）又はそれら２つの組み合わせであり得る。システムメモリ７０４は一般にプラットフォームの動作の制御に適したオペレーティングシステム７０４、例えばマイクロソフト社（ワシントン州レッドモンド）製のＷＩＮＤＯＷＳ（登録商標）、ＷＩＮＤＯＷＳ  ＭＯＢＩＬＥ（登録商標）、ＷＩＮＤＯＷＳ  ＲＴ（登録商標）又はＷＩＮＤＯＷＳ  ＰＨＯＮＥ（登録商標）及び同様のオペレーティングシステム等を含む。システムメモリ７０４も、コンピューティングデバイス７００が実行でき得る１つ以上のソフトウェアアプリケーション７２２を含み得る。一部の実施例では、アプリケーション７２２は１つ以上のモジュール７２４を含み得る。アプリケーション７２２及びモジュール７２４は別々のアプリケーションであってもよいし、ホストサービスの統合モジュールであってもよい。基本構成を破線７０６内の構成要素により図７に示す。
【００３９】
コンピューティングデバイス７００は追加の特徴又は機能を有し得る。例えば、コンピューティングデバイス７００は例えば磁気ディスク、光ディスク又はテープ等の追加のデータ記憶装置（リムーバブル及び／又は非リムーバブル）も含み得る。そのような追加の記憶装置をリムーバブル記憶装置７０９及び非リムーバブル記憶装置７１０により図７に示す。コンピュータ読み取り可能記憶媒体は、コンピュータ読み取り可能命令、データ構造、プログラムモジュール又は他のデータ等の情報の記憶のための任意の方法又は技術で実施される揮発性及び不揮発性並びにリムーバブル及び非リムーバブルの媒体を含み得る。システムメモリ７０４、リムーバブル記憶装置７０９及び非リムーバブル記憶装置７１０の全てはコンピュータ読み取り可能記憶媒体の例である。コンピュータ読み取り可能記憶媒体は限定されないがＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリ若しくは他のメモリ技術、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ又は他の光学式記憶装置、磁気カセット、磁気テープ、磁気ディスク記憶装置又は他の磁気記憶装置又は所望の情報を記憶するのに用いることが可能で且つコンピューティングデバイス７００がアクセスできる任意の他の媒体を含む。そのようなコンピュータ読み取り可能記憶媒体はコンピューティングデバイス７００の一部であり得る。コンピューティングデバイス７００は、キーボード、マウス、ペン、音声入力装置、タッチ入力装置、ジェスチャーを検出するための光学キャプチャー装置及び同様の入力装置も有し得る。ディスプレイ、スピーカー、プリンタ及び他の種類の出力装置等の出力装置７１４も含まれ得る。これらの装置は当該技術分野で公知であるため、本明細書での詳細な説明は省略する。
【００４０】
一部の実施形態は、通信モジュール、メモリ装置及びプロセッサを含むコンピューティングデバイスで実施され得る。プロセッサはメモリ装置に記憶された命令に関連して上述した方法又は同様の方法を実行する。他の実施形態は、上述した方法又は同様の方法を実行するために命令が記憶されたコンピュータ読み取り可能メモリ装置として実施され得る。ハードウェアの様々な実施形態としてのメモリ装置の例は先に説明されている。
【００４１】
コンピューティングデバイス７００は、分散コンピュータ環境における有線又は無線ネットワーク、衛星リンク、セルラーリンク、短距離ネットワーク及び同様の機構で該デバイスが他のデバイス７１８と通信を行うことが出来るようにする通信接続部７１６も含み得る。他のデバイス７１８は通信アプリケーションを実行するコンピュータデバイス、ウェブサーバー及び同様の装置を含み得る。通信接続部７１６は通信媒体の一例である。通信媒体はコンピュータ読み取り可能命令、データ構造、プログラムモジュール又は他のデータを含むことができる。限定ではなく一例として、通信媒体は有線ネットワーク又は直接配線接続等の有線媒体並びに音響、ＲＦ、赤外線及び他の無線媒体等の無線媒体を含む。
【００４２】
コンピューティングデバイス７００は、放熱モジュール７２０を通じて熱管理を提供するように構成されるベイパーチャンバーとさらに一体化され得る。ベイパーチャンバーは、例えばコンピューティングデバイス７００の１つ以上の構成要素と一体化され得る。ベイパーチャンバーのデザインは、ベイパーチャンバーによって吸収された熱をコンピューティングデバイス７００の１つ以上の外面に均一に伝えることを可能にする。
【００４３】
例示の実施形態は方法も含む。これらの方法は、本願で説明した構造を含む様々な方法で実施することができる。そのような方法の１つは本願で説明した種類のデバイスの機械的動作によるものである。
【００４４】
他の任意の方法は、それらの方法の個々の動作のうちの１つ以上を、１人以上の人間のオペレーターが一部を行うのに合わせて行うことである。これらの人間のオペレーターは互いに並んでいる必要ななく、それぞれはプログラムの一部を行う機械があればよい。
【００４５】
図８は、実施形態に係る一体型ベイパーチャンバーを通じてコンピューティングデバイスに熱管理を提供するプロセスのプロセス８００の論理フロー図を示す。プロセス８００はサーバー又は他のシステムで実施され得る。
【００４６】
プロセス８００は工程８１０からスタートする。工程８１０では、ベイパーチャンバーがコンピューティングデバイスの１つ以上の構成要素と一体化され得る。ベイパーチャンバーは、例えばコンピューティングデバイスのＴＤＭ又はバックケースと一体化され得る。ベイパーチャンバーは、ベイパーチャンバーを形成する上部及び下部と、上部及び下部の間にあり、ベイパーチャンバーの材料組成に応じてアセトン又は水等の流体を含む環状空間とを含み得る。
【００４７】
工程８２０では、熱伝導性が高められ、それにより伝熱の速度を高められ得る。例えば、環状空間内の流体は最初は液体であり得る。熱に反応して、ベイパーチャンバーの温度が上昇して流体の一部が蒸発し、それにより流体が蒸気になる。流体が蒸発して液体から蒸気になると、流体の粘度が低下して抵抗が小さくなり、熱伝導性が高まって伝熱の速度が高まり、表面張力が減少して伝熱の速度がさらに高められる。ベイパーチャンバーからコンピューティングデバイスの外面に熱が伝えられると、ベイパーチャンバーの温度が低下し、気相状態にある流体の部分が凝縮して流体が再び液体になる。
【００４８】
一部の実施形態では、均一な伝熱の速度が機械的に変更され得る。一実施例では、ファン又はブロワーを用いてコンピューティングデバイスの外面の上で空気を強制的に移動させることにより伝熱の速度が高められ得る。別の実施例では、コンピューティングデバイスの１つ以上の外面にヒートシンクを配置することによって伝熱の速度が高められ得る。ヒートシンクはコンピューティングデバイスの外面から周囲環境に熱を放散するように構成され得る。
【００４９】
プロセス８００に含まれる工程は説明を目的としたものである。一体型ベイパーチャンバーを通じてコンピューティングデバイスに熱管理を提供することは、本明細書で説明した原理を用いることで、ステップの数がより少ないか又は追加のステップを含む同様のプロセスに加えて、工程の順番が異なるプロセスでも実施され得る。
【００５０】
一部の実施形態によれば、コンピューティングデバイスのために熱管理を提供するように構成される装置を説明する。例示の装置はコンピューティングデバイスの熱源から熱を吸収するように構成されるベイパーチャンバーを含み得る。ベイパーチャンバーはコンピューティングデバイスのタッチディスプレイモジュール（ＴＤＭ）と一体化されている。ベイパーチャンバーはＴＤＭに連結された上部と、熱源に連結された下部と、上部及び下部の間にあり流体を含む環状空間とを含み、上部及び下部がベイパーチャンバーを形成する。
【００５１】
別の実施形態によれば、ＴＤＭに連結されたベイパーチャンバーの上部は、ＴＤＭの後ろ側に広がる金属を置き換え得る。ベイパーチャンバーは、コンピューティングデバイスの中央部分にあるベイパーチャンバーの位置により最大ｚ軸熱抵抗を維持するように構成され得る。流体の相変化は流体を液体から蒸気に変化させる蒸発及び流体を蒸気から液体に変化させる凝縮のうちの１つを含み得る。蒸気である流体の一部は、液体である流体の残りの部分を含む１つ以上の液体層に取り囲まれた蒸気層内に位置し得る。
【００５２】
さらなる実施形態によれば、コンピューティングデバイスに熱管理を提供するように構成される装置が説明され得る。例示の装置はコンピューティングデバイスの熱源から熱を吸収するように構成されるベイパーチャンバーを含み得る。ベイパーチャンバーはコンピューティングデバイスのバックケースと一体化されている。ベイパーチャンバーは熱源に連結された金属を含む上部と、バックケースの一部を含む下部と、上部及び下部の間にあるとともに真空で且つ流体が充填される環状空間とを含み、拡散を通じて下部が上部に結合されてベイパーチャンバーを形成する。
【００５３】
さらに他の実施形態によれば、ベイパーチャンバーの下部はコンピューティングデバイスの外面の少なくとも１つであり、ベイパーチャンバーと周囲環境との機械連結を可能にする。ファン及びブロワーのうちの１つによりコンピューティングデバイスの少なくとも１つの外面の上で空気を強制的に移動させることにより伝熱の速度が高められ得る。伝熱の速度はコンピューティングデバイスの少なくとも１つの外面にヒートシンクを用いることによっても高められ得る。ヒートシンクはコンピューティングデバイスの少なくとも１つの外面から周囲環境に熱を放散するように構成され得る。
【００５４】
一部の実施形態によれば、コンピューティングデバイスに熱管理を提供する方法を説明する。例示の方法は流体が充填されるベイパーチャンバーをコンピューティングデバイスの1つ以上の構成要素と一体化するステップを含み、ベイパーチャンバーは上部と、下部と、上部及び下部の間にあり流体を含む環状空間とを含む。
【００５５】
他の実施形態によれば、ベイパーチャンバーはコンピューティングデバイスのタッチディスプレイモジュール（ＴＤＭ）及びバックケースのうちの１つと一体化され得る。前記方法は、均一な伝熱に反応して実質的に等温な外面状態をコンピューティングデバイスの1つ以上の外面が得ることができるようにすることを含み得る。前記方法は、実質的に等温な外面状態を得ることに反応して、所定の温度に対するコンピューティングデバイスの電力散逸を最大化することをさらに含み得る。
【００５６】
さらなる実施形態によれば、前記方法は、コンピューティングデバイスの1つ以上の外面の上で空気を強制的に移動させること及びコンピューティングデバイスの1つ以上の外面上でヒートシンクを用いることのうちの一方により伝熱の速度を高めることも含み得る。コンピューティングデバイスの熱源はコンピューティングデバイスのプリント基板（ＰＣＢ）であり得る。流体はベイパーチャンバーの材料組成によって決まる。流体はアセトン及び水のうちの1つ以上であり得る。最適化された輸送特性は、流体の動的粘度、熱伝導性及び表面張力を含み得る。コンピューティングデバイスはタブレット、スマートフォン、ラップトップ及びゲーム機のうちの少なくとも1つを含むモバイルデバイスであり得る。
【００５７】
上記の詳細、例及びデータは実施形態の構成の製造及び使用についての完全な説明を提供する。構造的特徴及び／又は方法的行為（methodological  acts）に特有の言葉で主題を説明してきたが、添付の請求項で定義されている主題は、必ずしも説明した特定の特徴又は行為に限定されないことを理解すべきである。むしろ、特定の特徴及び行為は、特許請求の範囲及び実施形態を実施する例示の形体として説明したものである。
【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６】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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