CN105051894A - 用于冷却计算设备内的集成电路的系统 - Google Patents

Abstract

用于冷却包括数字显示器的计算设备中的电子部件的系统的变形包括：内部热沉，其热耦合到集成电路并界定包括第一端和第二端的流体通路；热交换层，其横越数字显示器的观看表面而布置，包括透明材料，并界定横越数字显示器的一部分延伸的流体通道，流体通道包括耦合到流体通路的第一端的流体入口和耦合到流体通路的第二端的流体出口；透明流体；以及移位设备，其配置成使透明流体在内部热沉和流体通道之间循环。

Description

用于冷却计算设备内的集成电路的系统

相关申请的交叉引用

本申请要求2013年3月14日提交的美国临时专利申请号61/786,300的权益，该临时申请通过这个引用被全部并入。

本申请也与2008年1月4日提交的美国专利申请号11/969,848、2012年3月7日提交的美国专利申请号13/414,589、2012年4月35日提交的美国专利申请号13/456,010、2012年4月35日提交的美国专利申请号13/456,031(P04-US2)、2012年5月7日提交的美国专利申请号13/465,737、2012年5月7日提交的美国专利申请号13/465,772、2013年9月34日提交的美国专利申请号14/035,851和2013年11月15日提交的美国专利申请号14/081,519有关，所有专利申请通过这个引用被全部并入。

技术领域

本发明总体涉及计算设备，且更具体地涉及用于冷却计算设备中的集成电路302的新的和有用的系统。

附图的简要说明

图1是本发明的第一系统的示意性表示；

图3是第一系统的一个变形的示意性表示；

图3A和3B是第一系统的一个变形的示意性表示；

图4A和4B是第一系统的一个变形的示意性表示；

图5是第一系统的一个变形的示意性表示；

图6A、6B和6C是第一系统的变形的轴测图表示；

图7A和7B是是第一系统的一个变形的示意性表示；

图8是第一系统的一个变形的流程图表示；

图9A和9B是本发明的第二系统的示意性表示；

图10是第二系统的一个变形的示意性表示；

图11是第二系统的一个变形的示意性表示；

图12是第二系统的一个变形的示意性表示；以及

图13是第二系统的一个变形的示意性表示。

优选实施方式的描述

本发明的优选实施方式的下面的描述并不意欲将本发明限制到这些优选实施方式，而是更确切地使本领域中的技术人员能够制造和使用本发明。

1.第一系统和应用

如图1所示，用于冷却包含数字显示器330的计算设备中的集成电路302的第一系统100包括：内部热沉110，其热耦合到集成电路302并界定包括第一端和第二端的流体通路112；热交换层120，其横越数字显示器330的观看表面而布置，包括透明材料，并界定横越数字显示器330的一部分延伸的流体通道122，流体通道122包括耦合到流体通路112的第一端的流体入口和耦合到流体通路112的第二端的流体出口；透明流体130；以及移位设备140，其配置成使透明流体130在内部热沉110和流体通道122之间循环。

如图1和8所示，第一系统100的一个变形包括：内部热沉，其热耦合到计算设备内的电气部件302并界定包括第一端和第二端的流体通路；热交换层120，其布置在数字显示器330之上，包括透明材料，界定与内部热沉110协作来界定第一流体回路的第一流体通道，并界定与内部热沉110协作来界定第二流体回路的第二流体通道222；透明流体130；以及移位设备140，其配置成响应于检测到计算设备以第一位置定向而使透明流体130在第一回路内循环，并响应于检测到计算设备以第二位置定向而使透明流体130在第二回路内循环。

第一系统100用于通过将流体从内部热沉泵送到布置在计算设备的数字显示器330之上的透明表面热交换器来冷却在计算设备内的一个或多个电气部件(例如无源电路元件、集成电路302)。例如，第一系统100可通过使流体在内部热沉110和热交换层120之间循环来将热量从移动计算设备内的处理器、电源、电压调节器、显示驱动器和/或电池传递到设备的外表面。通常，第一系统100通过利用热连接到热沉和热交换器的闭合流体系统(即流体回路)来移位流体而将热量从计算设备内的局部热源(即集成电路、显示器、电池)主动传递到表面热交换器(即计算设备的一个或多个外表面上)。计算设备可以是蜂窝电话、智能电话、平板计算机、膝上型计算机、数字手表、个人数字助理(PDA)、个人音乐(例如MP3)播放器或包括显示器和在操作期间输出热量的电气电路的任何其它适当类型的设备。

1.2内部热沉

第一系统100的内部热沉110热耦合到集成电路302并界定包括第一端和第二端的流体通路。通常，内部热沉110界定在一侧处连接到流体通道122的入口并在相对侧和/或上游侧处连接到流体通道122的出口的流体通路112，并且因此用于将热量从集成电路302(和/或计算设备内的其它电气部件)传递到通过流体通路112循环的流体。

在一个实现中，流体通路112界定横越计算设备内的电气部件302延伸的细长通道(例如具有不变的或变化的横截面)。例如，流体通路112在横截面上可以是线状的和正方形的。在这个实现中，内部热沉110也可界定多个流体通路，其合并到在一端连接到流体入口的入口歧管124内和在相对端或上游端连接到流体出口的出口歧管124内。可选地，流体通路112可界定由从近侧流体入口延伸到远测流体出口的鳍状物或壁划分的宽和/或深体积。例如，内部热沉110可界定在相邻于集成电路302的流体通道122内的一系列内部叶片，其中叶片实质上平行于穿过流体通路112的透明流体130的流动方向延伸。然而，内部热沉110可界定具有任何其它几何形状或横截面并以任何其它适当的方式直接或间接流体地耦合到流体通道122的一个或多个流体通路。

在集成电路302或电气部件(例如处理器、固态动态随机存取存储器(DRAM)或电池)界定平坦外表面的一个实现中，内部热沉110可横越电气部件302的外表面延伸并直接接触电气部件302的外表面，如图1所示，从而将热量从电气部件302传导出来并传导至流体内。内部热沉110可以可选地相邻于电气部件302而被封装或经由热界面材料(TIM)例如热油脂或石墨烯膜热耦合到电气部件302。此外，对于安装在平坦印刷电路板(PCB)350上的电气部件302，内部热沉110的一部分可布置在PCB350上和/或热耦合到PCB350，例如在与电气部件302相对和在电气部件302近侧的PCB350的表面上，如图3所示。

内部热沉110可因此界定与电气部件302流体地隔离并配置成将热能从电气部件302的表面传递到电气部件302和/或从PCB350传递到流体内的封闭流体通路。特别是，在这个实现中，内部热沉110可界定配置成接触或以其它方式热耦合到设备内的电气部件的封闭结构。例如，内部热沉110可包括在接合部处铜焊或焊接在一起以形成具有配置成流体地耦合到在热交换层120中的流体通道122的流体入口和流体出口的两个或多于两个口的封闭体积的冲压铜或铝蛤壳式结构。在这个例子中，蛤壳的一半或两半可包括冲压、模塑、焊接或以其它方式形成它们的内部结构的内部肋状物或叶片，其中肋状物或叶片形成在封闭体积内的分区以引导流体流穿过内部热沉110。内部热沉110可进一步界定配置成在计算设备内的一个或多个其它电气部件之上延伸、接触和/或热耦合到在计算设备内的一个或多个其它电气部件的几何形状，这些电气部件例如是布置在PCB350上的相邻于(第一)电气部件的第二集成电路302或无源电气部件。例如，内部热沉110可界定交错的、“阶梯状的”或“凹进的”外表面，其中在内部热沉110的整个外表面上的不同垂直位置处的小平面接触(或热耦合到)在整个PCB350上的不同高度处的电气部件，如图1所示。因此，在这个例子中，移位设备140可将流体从流体通道122的输出泵送到热沉110内，使得流体在相邻于第一电气部件的内部热沉110的外表面的第一小平面之上经过并随后在相邻于第二电气部件303的内部热沉110的外表面的第二小平面之上经过，以在返回到热交换层120中的流体通道122之前连续地从第一和第二电气部件吸收热量以经由流体入口将这些热能耗散到环境中。此外，在这个实现中，流体通路112可以是线状的、盘旋状的、蛇形的(在图6B中示出)，或具有任何其它几何形状以在计算设备内的一个或多个PCB之上的各个位置处的任何数量的电气部件之上引导流体。此外或可选地，内部热沉110可界定一个或多个内部肋状物或叶片以通过流体通路112引导或分离流体流。

内部热沉110也可界定配置成限制流体淤塞的内部几何形状。在一个例子中，内部热沉110界定内被动地引起流体中的湍流(即混合)的几何形状，例如叶片或内部表面网纹。在另一例子中，内部热沉110包括配置成主动混合在电气部件302附近的流体的有源部件，例如辅助泵。在另一例子中，内部热沉110界定沿着电气部件302和/或在电气部件302之上的室、通孔或通道，且移位设备140迫使流体穿过通道。然而，内部热沉110可包括任何其它几何形状和/或无源或有源混合系统以当流体穿过内部热沉110循环时限制淤塞。

在另一实现中，内部热沉110与在计算设备内的PCB350(或支承电气部件302的其它基底)协作来界定在电气部件302周围的封闭体积(具有入口和出口端口)。在这个实现中，内部热沉110和PCB350可协作以界定流体通路112，使得当流体穿过流体通路112移动时流体沉浸电气部件302。例如，内部热沉110可界定布置在PCB350(或计算设备内的其它基底)之上的盖以包围电气部件302，电气部件302因此在流体通路112被注满时浸没在流体中。热量因此可从电气部件302直接传导到流体内。在这个实现中，内部热沉110的盖也可与PCB350协作来包围并冷却布置在PCB350上的各种其它有源或无源电气部件。此外，在这个实现中，连接PCB350上的电气部件的迹线和/或通孔可被密封或涂覆有非导电涂层以防止当迹线和通孔暴露于流体例如包括水的流体时的短路。可选地或此外，流体系统可填充有非导电流体，例如酒精、油或将不在迹线或PCB350上的其它电连接之间引起短路的其它非离子流体。

类似地，内部热沉110可与计算设备的壳体物理地共同扩张，其中壳体界定包含PCB350、处理器、电池、显示驱动器和/或计算设备的任何其它电子部件的封闭内腔(具有到热交换层120的入口和出口端口)。在这个实现中，腔可被注满流体，使得在计算设备内的电气部件浸没在流体中，当流体在内部热沉110和热交换层120之间循环时，流体因此从这些部件直接传导出热能。内部热沉110还可界定通过流体通路(即腔)引导流体流的内部肋状物或叶片。如上所述，在这个实现中，迹线、通孔和其它暴露的导电部件可使用非导电涂层涂覆和/或透明流体130可包括非导电流体以防止计算设备内的被暴露导电表面之间的短路。

然而，内部热沉110可具有任何其它几何形状并可以用任何其它适当的方式界定流体通路112且具有任何其它几何形状。

内部热沉110也可以可移除地或暂时布置在计算设备内。在一个例子中，内部热沉110布置在暂时安装在计算设备中的电池310上或集成到电池310中。在这个例子中，流体通路112可分别在入口和出口处开始和终止，入口和出口在电池310安装在设备中时耦合到流体通道122，并在电池310从设备移除时从流体通道122断开。在另一例子中，内部热沉110界定具有在分别暂时啮合流体通道122的流体入口和流体出口的快速拆卸活节头处起源和终止的流体通路112的分立(即独立)部件，使得内部热沉110可从设备移除、维修或修理并重新安装到设备内。

内部热沉110(和热交换层120)也可以是柔性的。例如，计算设备可包括柔性壳体，且内部热沉110因此也是柔性的，使得内部热沉110可形成有壳体的各种定向。

内部热沉110的壳体、盖、蛤壳等可进一步起电磁干扰(EMI)屏蔽的作用。例如，内部热沉110可包括薄金属(例如铜、铝、钢、锡)蛤壳，其被铜焊在一起以界定流体通路112，使得当布置在PCB350之上时，内部热沉110屏蔽来自电气部件302的EMI发射使其免于传递到设备外部。在另一例子中，内部热沉110包括电气地接触从PCB350之上的有小平面的盖延伸出的在PCB350上的接地迹线的导电片或导电条。可选地，计算设备可包括介于电气部件302(和PCB350)与内部热沉110之间的EMI屏蔽340，使得内部热沉110经由EMI屏蔽340将热量传导出电气部件302(和/或PCB350)。同样可选地，内部热沉110可介于电气部件302(或PCB350)和EMI屏蔽340之间。同样可选地，透明流体130可以导电，使得穿过内部热沉110——在计算设备内的邻近集成电路和/或无源电路——的流体起EMI屏蔽的作用以屏蔽来自设备的向外的EMI发射。

1.3热交换层

热交换层120横越数字显示器330的观看表面而布置，包括透明材料，并界定横越数字显示器330的一部分延伸的流体通道122，其中流体通道122包括耦合到流体通路112的第一端的流体入口和耦合到流体通路112的第二端的流体出口。通常，热交换层120界定(表面)流体-空气热交换器，其穿过在计算设备的外表面之上的一个或多个封闭通道传递流体以将从在内部热沉110处的电气部件302吸收的热量耗散到环境中。特别是，移位设备140使流体穿过内部热沉110、横越电气部件302以吸收流体、然后穿过流体通道122(其中热量被耗散到周围环境)移动，且流体——现在被冷却——这样返回到热沉110以再次从电气部件302吸收热。在热交换层中的流体通道122、在内部热沉110中的流体通路112和移位设备140可因此是封闭流体回路的设备。此外，在下面描述的第一系统100的一个实现中，热交换层120界定与内部热沉110协作以形成第一流体回路的第一流体通道122，并进一步界定与内部热沉110协作以形成第二流体回路的第二流体通道222，例如下面描述的。然而，基底可界定与任一个或多个内部热沉协作以界定相应的流体回路的任何其它数量的分立流体通道或分立流体通道组。

热交换层120布置在计算设备的显示器330之上，如在图1和3中所示的。显示器330可以是数字显示器330，例如LED背光LCD显示器、电子油墨显示器或等离子体显示器。显示器330也可以是触摸屏，例如耦合到电容或电阻触摸传感器的数字显示器330。然而，显示器330可以是任何其它适当类型的显示器。热交换层120也可布置在显示器330之上，使分立的触摸传感器320层介于其间。热交换层120因此可以是半透明的或实质上透明的以使来自显示器330的光(例如图像)能够透射到用户或观看者。例如，热交换层120可包括非晶玻璃、蓝宝石、硅树脂、丙烯酸树脂和/或聚碳酸脂的一个或多个实质上透明的层。热交换层120还界定横向地例如横越显示器330和/或相邻于显示器330的边框传递流体的流体通道122。热交换层120因此可选自具有实质上与流体的折射率类似的折射率的材料，使得流体通道122实质上是用户例如从在用户的眼睛和计算设备之间的12英寸的观察距离不能察觉的。例如，热交换层120可包括在光的波长下具有第一折射率的透明弹性体(例如硅树脂、聚碳酸酯)层，且透明流体130可以是具有与在光的波长下的第一折射率实质上类似的第二折射率的油。热交换层120也可以由复合材料制成，具有不同折射率的多个层、折射率随着深度而变化的单层、具有所设计的阿贝数的一个或多个层等实质上匹配流体的光特性，使得在流体和流体通道122之间的接合部实质上是裸(人)眼在标准观察距离处不能察觉的。热交换层120也可界定具有实质上小的横截面面积的流体通道122，使得流体通道122难以视觉地区分开。例如，流体通道122可以是具有实质上高的长宽比的微流控流体通道，它的长度实质上大于它的宽度(或直径)。

在一个实现中，热交换层120包括例如由硅酸盐玻璃、碱铝硅酸盐玻璃、氮化铝或蓝宝石制成的刚性基底，其界定设备的外表面。在这个实现中，可在基底的内表面中蚀刻、用机器加工、模塑或以其它方式形成敞开通道，基底然后结合在显示器330或其它触摸传感器层之上。基底然后可结合在显示器330或触摸传感器层之上，这闭合敞开通道以界定流体通道122。可选地，敞开通道可在玻璃基底中形成，且玻璃或弹性体闭合面板可结合在基底之上以闭合敞开通道，从而形成流体通道122。在这个实现中，第一系统100还可包括布置在内部热沉110和热交换层120之间并配置成响应于在流体通道122中的流体压力超过阈值压力而打开的减压阀。特别是，当阈值压力在流体通道122内被达到时，减压阀可松开，从而释放在流体通道122内的流体压力以防止热交换层120由于在流体通道122内的过大流体压力而裂开或破碎。此外或可选地，流体可展示实质上低的热扩张系数，或移位设备140可基于流体地耦合到流体通道122和/或流体通路112的压力传感器的输出来操纵穿过流体通道122的流体的流速。

在另一实现中，热交换层120包括结合到布置在显示器330(和/或触摸传感器320)之上的基底的弹性体外子层。例如，热交换层120可界定弹性基底，其界定在每端具有通孔的敞开通道(流体地耦合到内部热沉和/或移位设备140)，且弹性外子层可横越基底而结合以闭合敞开通道，从而形成流体通道122。例如，基底和外子层可如在2013年9月34日提交的美国专利申请号14/035,851中所述的组装，该专利申请通过这个引用被整体并入本文。然而，热交换层120可包括任何适当的材料，可界定任何适当的外部几何结构或流体通道几何结构，和/或可以用如在美国专利申请号11/969,848和/或美国专利申请号13/414,589中描述的任何适当的方式被制造，这两个专利申请通过这个引用被整体并入本文。

在一个实现中，热交换层120界定一组连接的流体通道。例如，热交换层可界定一组平行的流体通道、入口歧管124和出口歧管126，其中在这组流体通道中的每个流体通道在入口歧管124处起源并在出口歧管126处终止，如图6A所示。在这个例子中，入口歧管124和出口歧管126可布置在相邻于数字显示器330的观看区域的计算设备的边框区域之上，且流体通道可从显示器330的第一侧(例如当在横排定向中观看时接近显示器330的左侧)延伸到显示器330的第二侧(例如当在横排定向中观看时接近显示器330的右侧)，如图6A所示。热交换层120可界定具有实质上线状的和实质上不变的和类似的横截面区域的流体通道。热交换层120可以此外或可选地界定蛇形的(在图6B中示出)、弯曲的、Z字形的或其它几何形状和/或具有不变或变化的横截面的一个或多个流体通道。例如，热交换层120可界定具有圆形、正方形、矩形、多边形或椭圆形横截面的流体通道。然而，热交换层120可界定具有任何其它形式、几何形状或横截面的一个或多个流体通道。

热交换层120可进一步界定第二组流体通道，其实质上垂直于第一、第二流体通道从显示器330的第三侧(例如当在竖排定向中观看时接近显示器330的顶侧)延伸到显示器330的第四侧(例如当在竖排定向中观看时接近显示器330的底侧)，如图6C所示。例如，热交换层120可界定包括流体地耦合到内部热沉110的第二流体入口和第二流体出口的第二流体通道222，第二流体通道222横越数字显示器330延伸，使第二流体入口在矩形观看区域的第一长边缘近侧，而使第二流体出口在与第一长边缘相对的矩形观看区域的第二长边缘近侧。在这个例子中，热交换层120可类似地界定连接到第二入口歧管124和第二出口歧管126的第二组平行流体通道。在这个实现中，第一组流体通道可设置在热交换层120中的第一(不变的)深度处，而第二流体通道222或第二组流体通道可设置在不同于第一深度的热交换层120中的第二深度处，例如在图6C中示出的。可选地，热交换层120可界定在实质上类似或变化的深度处的第一和第二组流体通道，使得流体通道重叠但不在交叉点处连接。

流体通道122(和/或在一组流体通道中的每个流体通道)可从显示器330的一个边缘近侧(例如在入口处)延伸到显示器330的相对边缘(例如在出口处)。流体通道122也可在显示器330之外延伸，例如延伸到显示器边界或边框区域内。流体通道122也可在显示器330的同一端(或边缘)处或附近或在显示器330的任何其它区处或附近起源和终止。例如，流体通道122可从在显示器330的第一端处的入口线性地延伸到显示器330的相对端，界定两个90度弯曲，并返回到它耦合到流体出口的第一边缘。可选地，第一流体通道122可在显示器330的观看区域之上延伸，而第二流体通道222可在相邻于显示器330的观看区域的边框之上延伸。例如，第二通道可界定在边框区域的一个直线区之上的蛇形路径，而热交换层120可界定一组平行的流体通道，每个连接到公共歧管。

热交换层120可类似地界定多个流体通道组，每个布置在显示器330的分立区之上或交叉区之上。例如，热交换层120可界定在显示器330的几个分立(直线)区之一之上的每个流体通道组，分立区布置在横越显示器330的栅格图案(例如3x6栅格阵列)中，如图4A和4B所示的。在这个例子中，第一系统100可基于用户将他的手放置在哪里以托住计算设备来选择性地泵送流体穿过在热交换层120中的流体通道。例如，移位设备140可切断到相邻于用户的手和手指的流体通道组的流体流并将流体流改变方向到不相邻于用户的手和手指的热交换层120中的其它流体通道，例如在图4A和4B中所示的。在这个例子中，第一系统100还可包括配置成将在显示器330之上的触摸传感器320上的触摸或输入转换成在设备上的用户的手和手指的预测放置的处理器170，并基于这个预测放置来设置在流体通道和内部热沉110之间的一系列阀以选择性地使加热流体远离所预测的当前人的接触点移动到热交换层120的特定区。此外或可选地，在这个例子中且如下所述，处理器170可与运动传感器(例如加速度计、陀螺仪)通过接口连接以检测设备的定向(例如竖排定向、横排定向)——其可与人在该设备之上的接触点相关，并相应地设置在流体通道122和流体通路112和/或移位设备140之间的阀。然而，热交换层120可界定在任何其它形式或几何形状的任一个或多个流体通道组中的或在显示器330之上的任何几何形状的任一个或多个部分之上的任何其它数量的流体通道。

在一个变形中，第一系统100还包括横越与数字显示器330相对的计算设备的后外表面而布置的第二热交换层220，其中第二热交换层220界定流体地耦合到第一流体通道122的第二流体通道222。在这个变形中，第二热交换层220可实质上类似于例如具有类似几何形状和由类似(例如透明)材料制成的热交换层120，第二流体通道222流体地耦合到内部热沉110。然而，第二热交换层220可以是其它材料和/或几何形状。因此，移位设备140可同时将流体从内部热沉110移位到在外热交换层中的第一流体通道122内和在第二外热交换层中的第二流体通道222内，从而将热分配到计算设备的“前”和“后”外表面以冷却其中的一个或多个电气部件。此外或可选地，移位设备140可选择性地在内部热沉110和第一流体通道122之间以及在内部热沉110和第二流体通道222之间循环，如下所述。

在装置的另一实现中，热交换层120包括基底和弹性体层，其中基底界定横越与数字显示器330相对的表面延伸的敞开凹槽，其中弹性体层包括耦合到基底的外围区168和布置在敞开凹槽之上以界定流体通道122的可变形区166，且其中的可变形区166配置成响应于在流体通道122内的增加的流体压力而在外围区168之上向外扩张。通常，在这个实现中，可变形区166用来向外变形，从而增加热交换层的外表面区域并增加从流体传递出并进入环境内热量。例如，基底可界定在每端处连接到歧管的一系列平行的线状凹槽，且弹性体层可界定在每个凹槽之上的可变形区166，使得当在相应的流体通道内的流体压力上升到周围环境(即气压计)压力之上时，可变形区扩张以形成在横越热交换层120的鳍状物或肋状物。然后，当流体压力下降到或低于周围环境时，可变形区可收缩回以与外围区168齐平，使得整个热交换层120上具有实质上均匀的厚度，从而最小化由下面的显示器330输出的光的光学变形。基底也可界定布置在凹槽之上的支承构件以防止可变形区166移动到凹槽内，例如在美国专利申请号13/414,589中描述的。在这个实现中，热交换层120可界定横越显示器330、在显示器330的周界周围和/或在相邻于显示器330的边框区域之上的可变形区166。在包括第二热交换层220的第一系统100的这个变形中，第二热交换层220可此外或可选地包括第二基底和第二弹性体层，其中第二基底界定第二敞开凹槽，其中第二弹性体层包括耦合到第二基底的第二外围区168和布置在第二敞开凹槽之上以界定第二流体凹槽222的第二可变形区166，且其中第二可变形区166配置成响应于在第二流体通道222内的增加的流体压力而在第二外围区168之上向外扩张。

在前述实现中，可变形区166可以实质上是双稳态的，其中可变形区166在收缩设置中保持实质上与外围区168齐平，直到在流体通道122内达到阈值流体压力为止，此时可变形区166转变成扩张设置，直到流体压力再次下降到阈值压力之下。可选地，可变形区166可与在流体通道122中的流体压力成比例地扩张，且移位设备140可与耦合到流体通道122的压力传感器通过接口连接以调节在流体通道122内的流体压力且因此调节在外围区168之上的相应的可变形区166的高度。

1.4流体接合部

如图1所示，第一系统100的一个变形包括配置成流体地将内部热沉110耦合到热交换层120的流体接合部150。通常，流体接合部150用于将内部热沉110的出口耦合到热交换层120的流体入口并将热交换层120的流体出口耦合到内部热沉110的入口，从而创建闭合流体回路，透明流体130穿过闭合流体回路流动以从在设备内的一个或多个电气部件吸收热量并将热能释放到环境。在一个实现中，热交换层120的流体入口和流体出口可界定穿过热交换层120的基底的通孔，如在美国专利申请号14/035,851中描述的，且第一系统100包括将每个通孔连接到内部热沉110内的流体通路112的相应端部的一个流体接合部150。例如，流体接合部150可包括软联接物例如硅树脂、PETG或氨基钾酸酯联接物，或流体接合部150可包括刚性联接物，例如包括当计算设备与第一系统100组装在一起时进行刚性连接的公和母联接物。

流体接合部150还可与移位设备140通过接口连接。在一个实现中，移位设备140布置成在内部热沉110的流体入口侧处或在内部热沉110的流体出口侧处与流体接合部150成一直线，如图1所示。流体接合部150也可与一个或多个阀、第二热交换层和/或额外的移位设备通过接口连接，如在图3A和3B中所示的。

流体接合部150还可包括隔板或浇口以使用户或机器能够用流体填充第一系统100。浇口可穿过计算设备的壳体用于由用户或机器快速使用，或浇口可布置在计算设备内部，因而需要计算设备的一部分的拆卸以填充、清空和/或改变第一系统100内的流体。流体接合部150可类似地包括排流口以允许用户或机器从第一系统100移除流体。如上所述，流体接合部150还可包括快速拆卸活节头以使各种部件例如移位设备140、内部热沉110等能够被移除、维修、修理、重新安装和/或更换。

1.5移位设备

移位设备140配置成使透明流体130在内部热沉110和外热交换层之间循环。通常，移位设备140用于主动使流体穿过封闭流体系统移动以使来自计算设备热源的热量再分配到计算设备的表面，使得在计算设备内部的一个或多个电气部件可通过将热量耗散到环境来冷却。

移位设备140可以是例如在美国专利申请号13/414,589中描述的在单个方向推动(或牵引)流体的容积式泵。可选地，移位设备140可以是例如在美国专利申请号14/081,519中描述的间歇式泵。同样可选地，移位设备140可与内部热沉110协作来界定无源热管。移位设备140可与内部热沉110和热交换层120协作来形成热虹吸管，其使加热的流体从电气部件302近侧被动地循环到热交换层120并将冷却的流体从热交换层120返回到相邻于电气部件302的流体通路112。移位设备140可因此直接对流体起作用(即与流体接触)。可选地，移位设备140可例如通过操纵包含流体的储器在第一系统100内间接地移位流体。例如，移位设备140可使用单向(例如止回)阀在连接到气囊的两个端口处使气囊扩张和收缩以使流体从气囊循环回到流体通路112、再到流体通道122内，并回到气囊内，反之亦然。

然而，移位设备140可以是任何其它适当类型的主动或被动泵，并可使流体穿过第一系统100以任何其它适当的方式循环。第一系统100还可包括使流体穿过计算设备移动的任何数量的类似或不同的泵。

1.6动态触觉层

如在图3A、3B、7A和7B中所示的，第一系统100的一个变形还包括：由实质上透明的材料制成的基底164，其布置在与显示器330相对的热交换层120之上并界定第二流体通道222和流体地耦合到第二流体通道222的流体导管224，第二流体通道222流体地从流体通道122去耦；触觉层162，其由实质上透明的材料制成并包括耦合到基底164的外围区168和布置在流体导管224之上并从基底164断开的可变形区166；以及第二移位设备240，其耦合到第二流体通道222并配置成使流体穿过流体通道122移动以将可变形区166从收缩设置(在图3A中示出)转变到扩张设置(在图3B中示出)，可变形区166在扩张设置中升高到外围区168之上。

通常，在这个变形中，第一系统100界定在计算设备的显示器330之上的可变形区166，其中可变形区166可间歇地并选择性地扩张以提供在显示器330之上的偶然的触觉引导，例如在美国专利申请号13/414,589中描述的。在一个实现中，基底164和触觉层162布置在热交换层120之上，使得热能在耗散到环境中(或耗散到用户或与计算设备接触的其它表面中)之前从流体传递到热交换层120内并接着到衬底164和触觉层162内，例如在图7A和7B中所示的。可选地，基底164和触觉层162可与热交换层120物理地共同扩张，其中耦合到内部热沉的流体通道122和与可变形区166连通的第二流体通道222都在基底164内被界定，例如在图3A和3B中所示的。在这个实现中，(第一)流体通道和第二流体通道222可以是分立的和流体地去耦的，第一流体通道122耦合到移位设备140以使流体在流体通道122和内部热沉110之间循环，而第二流体通道222耦合到第二移位设备240以朝着和远离可变形区166传递(分立体积的)流体以分别使可变形区166扩张和收缩。然而，基底164和触觉层162可以用任何其它适当的方式布置和/或界定在第一系统100内。

1.7阀

如在图3A和3B中所示的，第一系统100的一个变形还包括配置成控制穿过第一系统100的流体流的阀142。例如，在热交换层120界定两个分立流体通道组的上面所述的实现中，阀142可布置在这两个流体通道组的接合部处以选择性地切断进入一个或另一流体通道组内的流。

在如在美国专利申请号13/414,589中公开的计算设备包括动态触觉层162的一个实现中，第一系统100可包括在第一系统100的冷却部分和动态触觉层162的可配置按钮之间的阀142，如在图3A和3B中所示的。例如，热交换层120可与动态触觉层162物理地共同扩张，其中移位设备140产生使流体穿过封闭流体系统移动的压力差，并且其中第一对阀在流体通道的子集的每端处打开以允许流体穿过在显示器330的第一部分之上的流体通道的子集以耗散流体中的热量，且其中的第二对阀中的一个阀打开而另一阀闭合以使流体聚集在流体通道的相应子集中，从而使流体地耦合到流体通道的子集的动态触觉层162的可变形区166向外变形。在这个例子中，第一系统100的流体通道122可与动态触觉层162的流体通道物理地共同扩张。此外，在这个例子中，移位设备140可使流体在流体系统中移动以(例如同时)再分配穿过计算设备的热并操纵在数字显示器330上的动态触觉覆盖物。

在流体系统中的阀142可以是打开或闭合的双态阀、可在两个流体通路之间选择和完全关闭这两个流体通路的流体流的三态阀或任何其它适当类型的阀。然而，阀142也可实质上是功能不完备的，即将流体流减少小于100％或在阀142两端的压力差存在时泄漏。在一个示例实现中，热交换层120包括在数字显示器330之上的分立前热交换区、边框区域、分立侧热交换器和/或在计算设备的背部上的分立后热交换区(与数字显示器330相对)，每个分立热交换区包括一个或多个流体通道。例如，前和后热交换区的入口可经由功能不完备的双态阀被连接，当计算设备面向上搁在表面上时，功能不完备的双态阀允许在第一位置中有80％的流体流进入前热交换区且有30％进入后热交换区。此外，在第二位置中，当数字显示器330在室外使用期间经历太阳加热(例如，如由热耦合到显示器330的热变电阻器180所测量的升高的显示温度确定的)时，功能不完备的双态阀可允许30％的流体流穿过前热交换区且80％穿过后热交换区，如在图5中所示的。如在这个示例实现中的，第一系统100可使用功能不完备的阀实现加热流体到流体系统的某些区的优先(例如80％)移位，并仍然实现实际的冷却功能。特别是，第一系统100将来自电气部件302的热量充分地分布到计算设备的表面而不需要能够抑制高达小数倍或整数倍psi的流体压力的流体泄漏的昂贵和/或大的阀。

在如在美国专利申请号61/727,083中所述的移位设备140是间歇式泵的另一实现中，第一系统100可包括三态阀或两个反向控制的双态阀，当移位设备140在正压力和真空状态之间转变时这些阀在各个状态之间振荡，使得当移位设备140开启和关闭时，流体穿过闭合流体回路在单个方向上被抽出。然而，第一系统100可包括以任何其它适当的方式布置成控制穿过第一系统100的流体流的任何其它数量的阀。然而，第一系统100可包括在整个闭合流体回路中以任何方式布置的任何数量的阀。

1.8处理器

如图5所示，第一系统100的一个变形还包括控制穿过内部热沉110和热交换层120的流体的分配以冷却电气部件302的处理器170。通常，处理器170用于基于来在计算设备中的一个或多个传感器例如加速度计、陀螺仪、光传感器或摄像机、热变电阻器180或温度传感器180、比吸收率(SAR)传感器、功率计和/或近距离传感器的各种输出来控制在第一系统100中的移位设备140和/或一个或多个阀。基于传感器的冷却体系结构可因此能够实现人接近度和设备定向的直接实时检测，使得处理器170可动态地控制各种流体阀以远离当前与用户接触的计算设备的部分引导加热流体。处理器170可此外或可选地基于计算设备的设置(例如时钟速度)来控制第一系统100的部件。处理器170可以是独立控制器或与在计算设备内的电气部件(例如CPU)物理地共同扩张。

在使流体穿过第一系统100主动循环的移位设备140的一个实现中，移位设备140可配置成以不变的(即单个)流速或以可变的流速操作。例如，第一系统100可包括收集来自耦合到流体通道122的压力传感器的流体压力数据和/或来自连接到移位设备140的电机驱动器的功率消耗数据以确定在第一系统100内的流体压力的处理器170，且处理器170可因此实现反馈控制以通过修改被供应到移位设备140的功率的大小来使功率适合流体穿过第一系统100的流速。类似地，处理器170可与布置在整个设备中的一个或多个热传感器通过接口连接以实现闭合回路反馈来调节穿过第一系统100的流速(例如与移位设备140的功率消耗成比例)以在计算设备内的一个或多个位置处实现目标温度。例如，处理器170可实现比例积分微分(PID)控制以基于在电气部件302处的温度、在整个数字显示器330中的温度梯度和在流体回路内的流体压力来调节穿过流体回路的流速。特别是，在这个例子中，处理器170可控制移位设备140以使透明流体130在对应于所测量的电气部件302(例如集成电路302)的温度的工作压力下在内部热沉110和流体通道122之间循环。

在一个实现中，热交换层120包括多个分立流体通道(或分立流体通道组)，每个界定在数字显示器330之上的热交换区。例如，显示器330的观看区域可以是矩形的，且热交换层120可包括沿着界定具有内部热沉110的第一流体回路的观看区域的每个短端的热交换区，且热交换层120可包括沿着界定有内部热沉110的第二流体回路的观看区域的每个长端的热交换区。处理器170可因此与计算设备内的加速度计和/或陀螺仪(或其它运动或位置传感器)通过接口连接以检测计算设备的定向，且当处理器170检测到计算设备在竖排定向(在图4B中示出)中时，处理器170可设置在第一系统100内的一个或多个阀的状态以关闭穿过第二流体回路的流体流并打开穿过第一流体回路的流体流，从而限制在竖排定向中在可能与用户的手接触的数字显示器330之上的区处的热耗散。类似地，当处理器170检测到计算设备在横排定向(在图4A中示出)时，处理器170可设置第一系统100中的一个或多个阀的状态以关闭穿过第一流体回路的流体流并打开穿过第二流体回路的流体流，从而限制当计算设备在横排定向中时在可能与用户的手接触的数字显示器330之上的区处的热耗散。

此外或可选地，处理器170可与计算设备内的一个或多个传感器通过接口连接以确定设备的当前定向，且处理器170可随后设置在第一系统100内的一个或多个阀的状态以分配穿过那里的流体流以满足从计算设备的表面通过对流的目标热通量。例如，处理器170可设置在第一系统100内的阀状态以优先将流体分配到计算设备的实质上垂直和面向上的表面，例如当设备被保持实质上直立时设备的前和后表面以及当设备面向上放置在水平表面上时设备的前面和侧面。特别是，在这个例子中，第一系统100可包括例如在设备的数字显示器330之上、在设备的后表面之上和/或在设备的侧面之上的多个热交换层，例如上面所述的，其中所有热交换层可经由内部热沉和阀142流体地耦合到设备内的一个或多个电气部件，且处理器170可选择性地打开和闭合在第一系统100中的阀以根据期望温度分布和/或计算设备的整个表面上的热通量来分配在整个第一系统100中的流体。类似地，处理器170可与遍布计算设备布置的温度传感器通过接口连接以测量和/或估计在设备的全部表面上的温度分布，且处理器170可操纵阀和/或移位设备140以分配穿过第一系统100的流体流以实现在设备的全部表面上的实质上均匀的温度(或其它期望温度梯度)。

处理器170可进一步与设备内的触摸传感器320通过接口连接以检测在设备上的与用户接触的区，且处理器170可设置在第一系统100内的一个或多个阀以使加热的流体从内部热沉110穿过流体通道移动，流体通道移动从与用户接触的区被去除。例如，处理器170可与触摸传感器320、接近度传感器和/或在计算设备内的任何其它传感器通过接口连接以确定设备在用户的裤子口袋中，且显示器330面向用户的皮肤，处理器170可因此关闭到在显示器330之上的热交换层120的流体流并使来自内部热沉110的加热流体改变路线到布置在与显示器330相对的计算设备的背部之上的第二热交换层220。在另一例子中，处理器170可通过设备与各种接近度传感器通过接口连接以确定在计算设备上的用户的手和/或手指的放置，且处理器170可控制在第一系统100内的一个或多个阀以远离用户的手和/或手指按规定路线运送流体流，从而限制或防止来自电气部件302的热耗散到用户的手和/或手指内。处理器170也可存储和/或访问设备定向的历史和接近事件，并进一步实现机器学习以提高对特定的移动计算设备的各种使用情形的响应。

在前面的实现中，额外的流体通道和/或热交换层可例如经由一个或多个阀流体地耦合到公共内部热沉，且处理器170可操纵一个或多个阀的位置以在整个第一系统100上选择性地分配流体。可选地，每个额外的流体通道和/或热交换层可流体地耦合到分立内部热沉和分立移位设备，且处理器170可选择性地给各种移位设备供电以例如根据上面所述的任何方法或技术在整个第一系统100上选择性地分配流体。在一个例子中，内部热沉110布置在电气部件302的一侧上并与布置在数字显示器330之上的热交换层120和移位设备140协作来界定第一闭合流体回路，且在电气部件302的相对侧上的第二内部热沉与布置在计算设备的后表面上的热交换层220和第二移位设备240协作来界定第二闭合流体回路，其中第一闭合流体回路和第二闭合流体回路是分立的，并单独地由处理器170控制。在这个例子中，处理器170可例如基于计算设备定向或在计算设备上的用户手放置来独立地控制每个闭合流体回路的控制部件。然而，第一系统100可包括以任何其它适当的方式布置的任何数量的内部热沉、热交换层、传感器、阀和/或移位设备。

在另一实现中，第一系统100包括在数字显示器330之上的热交换层120、在与显示器330相反的计算设备的背部之上的第二热交换层220(在图5中示出)和在计算设备的侧面上的第三热交换区。在这个实现中，处理器170与热耦合到数字显示器330的热变电阻器180通过接口连接以在设备的操作期间测量在整个数字显示器330上的温度增加。当处理器170识别出超过阈值温度的显示器温度时，处理器170操纵在第一系统100内的一个或多个阀以将加热流体从显示器330之上的第一热交换层移动到在设备的背部上的第二热交换层220，其中热被耗散到环境以冷却显示器330。在一个例子中，处理器170因此可控制在第一系统100内的一个或多个阀以在显示器330的太阳加热期间冷却数字显示器330，例如当计算设备在直接太阳光中被使用时。

在又一实现中，处理器170与热耦合到电气部件302的热变电阻器180通过接口连接以测量电气部件302的温度。在一个例子中，当电气部件302的温度超过阈值温度时，处理器170将移位设备140转到“接通”以将加热流体从内部热沉110泵送到热交换层120，从而冷却电气部件302。在另一例子中，处理器170基于电气部件302的温度来控制移位设备140的流体流速或“速度”，包括响应于在电气部件302处的较高测量温度来增加移位设备140的速度以及响应于在电气部件302处的较低测量温度来降低移位设备140的速度。在又一例子中，处理器170动态地和成比例地调节电气部件302的时钟速度和移位设备140的速度，从而与电气部件302的热输出(其可与时钟速度成比例)成比例地增加穿过第一系统100的热通量。

因为集成电路302(例如处理器、微控制器、显示驱动器)的功率消耗可与计算功率(例如负载、时钟速度)和温度成比例，所以第一系统100可如同在前述实现中一样冷却集成电路302以使增加的计算功率变得可能而不实质上牺牲在计算设备中的电池寿命。此外或可选地，第一系统100可冷却较低容量(例如较便宜的)集成电路302，从而使较低容量集成电路302能够达到与未冷却的较高容量(例如更昂贵的)集成电路302更可比较的计算能力的水平而不实质上牺牲计算设备的电池寿命和/或集成电路302的规定使用寿命。

类似地，在另一实现中，处理器170与热变电阻器180通过接口连接以检测布置在计算设备内的电池310的温度。在一个例子中，当电池310的温度超过阈值温度时，处理器170设置阀状态并将移位设备140转到“接通”以使流体穿过布置成相邻于电池310的内部热沉移动以冷却电池310。在另一例子中，处理器170基于电池310的温度来控制移位设备140的流体速率或“速度”，包括响应于电池310的较高测量温度而增加穿过移位设备140的流速以及响应于较低的电池测量温度而降低穿过移位设备140的流速。因此，在这个实现中，如上所述，第一系统100可增加充电率、放电率和/或从短期看提高在计算设备内部的电池的性能并通过主动冷却电池310从长远看提高电池310的规定使用寿命。

在另一实现中，内部热沉110包括布置在计算设备内的内部扬声器上、相邻于和/或接近在计算设备内的内部扬声器的热交换区，且移位设备140将加热流体从内部扬声器移动到在显示器330之上的热交换层120以主动冷却在扬声器内的电机驱动器。例如，当用户通过计算设备中的扬声器播放音乐或参与电话呼叫时，处理器170可设置在第一系统100内的一个或多个阀的状态以穿过热耦合到扬声器的第二内部热交换器按规定路线运送流体，从而冷却扬声器。因此，在这个实现中，第一系统100可使扬声器能够通过冷却在扬声器内的电机扬声器驱动器来输出具有更好的频率响应的更大声的、更少失真的声音。第一系统100可此外或可选地使较低质量(例如较便宜的)扬声器能够通过主动冷却较低质量扬声器来输出与较高质量(例如较昂贵的)扬声器所输出的声音可比较的声音。

流体系统也可包括流体地耦合到流体(例如经由流体接合部150)的压力传感器，且处理器170可检测在流体系统中的泄漏并响应于流体压力的未预期的下降而切断到移位设备140的功率。处理器170也可发出警告或触发警报，例如在计算设备的显示器330上显示的视觉警告，以向用户通知这样的故障。

第一系统100还可包括配置成主动移位在热交换层120之上的空气以增加来自热交换层120的热传递的速率的一个或多个空气分配器，例如风扇或吹风机。然而，处理器170、阀142、内部热沉110、热交换层120、移位设备140和/或空气分配器可以用任何其它方式布置在计算设备上或计算设备中，并可用于以任何其它方式主动冷却在计算设备内的一个或多个电气部件。

2.第二系统和应用

如在图9A和9B中所示的，用于冷却在计算设备内的集成电路的第二系统500包括：基底510，其布置在计算设备内，延伸到计算设备的外部壳体，并界定包括腔518、第一迂回连接的流体通道511和第二迂回连接的流体通道512的闭合流体回路，第一迂回连接的流体通道511横越相邻于集成电路的基底510的第一区被界定，而第二迂回连接的流体通道512横越在基底510的周界近侧的基底510的第二区被界定；在闭合流体回路内的一定体积的流体520；包括横越腔518而布置并在第一位置和第二位置之间可操作的隔膜532的移位设备530，隔膜532在第一位置上扩张到腔518内而在第二位置上远离腔518扩张；以及电源540，其给移位设备530供电以使隔膜532在第一位置和第二位置之间振荡以泵送该体积的流体520穿过闭合流体回路。

类似于上面描述的第一系统100，第二系统500用于通过使流体穿过在电气部件近侧的区到在内部结构的周界附近和/或相邻于计算设备的壳体的区之间的在计算设备内的内部结构(即基底510)循环来冷却计算设备内的一个或多个电气部件。特别是，第二系统500用于通过使流体从在热源(即集成电路)附近的流体通道循环到在热沉(例如计算设备的壳体)附近的流体通道并接着再次返回而再分配在计算设备内的热。

如上所述，计算设备可以是蜂窝电话、智能电话、平板计算机、膝上型计算机、数字手表、PDA、个人音乐播放器或包括显示器和在操作期间输出热的电气电路的任何其它适当类型的电子和/或计算设备。

2.1基底510

第二系统500的基底510布置在计算设备内，延伸到计算设备的外部壳体，并界定包括腔、第一迂回连接的流体通道511和第二迂回连接的流体通道512的闭合流体回路。第一迂回连接的流体通道511横越基底510的第一区相邻于集成电路而被界定，而第二迂回连接的流体通道512横越基底510的第二区在基底510的周界近侧被界定。通常，基底510布置在计算设备内并界定闭合内部流体回路，流体可穿过该闭合流体回路被泵送以重新分配在计算设备内的热能。特别是，基底510将热能(即热)从集成电路(即热源)传导到第一迂回连接的流体通道511内的流体内，并将热能从在基底510的周界近侧的第二迂回连接的流体通道512内的流体传导到例如计算设备的壳体内。第二系统500的基底510可因此界定与上面描述的第一系统100的内部热沉类似的结构。

在一个实现中，基底510用热的方法界定平面结构，并且基底510的宽平表面热耦合到支承计算设备内的集成电路的印刷电路板。在这个实现中，基底510可界定在集成电路之下的第一迂回连接的流体通道511。例如，基底510可界定相邻于集成电路的覆盖区并与集成电路的覆盖区对齐的第一迂回连接的流体通道511。可选地，基底510可界定横越平面结构的较大区例如横越相邻于多个集成电路和/或计算设备内的其它电气部件的平面结构的区延伸的第一迂回连接的流体通道511，使得穿过第一迂回连接的流体通道511的流体从多个集成电路和/或其它电气部件吸收热，并在之后将这些热量在第二迂回连接的流体通道512处释放到热沉。

同样可选地，基底510可界定流体地耦合到第二迂回连接的流体通道512并相邻于第二电气部件(例如第二集成电路、电池)的第三迂回连接的流体通道513，使得穿过第三迂回连接的流体通道513的流体从第二电气部件吸收热，并在之后通过在基底510的周界附近的第二迂回连接的流体通道512释放这些热量。基底510可类似地界定包括流体地相邻于第二电气部件(例如第二集成电路、电池)并耦合到第四迂回连接的流体通道的第三迂回连接的流体通道513的第二闭合流体回路，使得穿过第三迂回连接的流体通道513的流体从第二电器部件吸收热，并在之后通过在基底510的周界附近的第四迂回连接的流体通道释放这些热量。

在类似的实现中，基底510可介于两个印刷电路板之间，每个印刷电路板都支承集成电路。在这个实现中，第一迂回连接的流体通道511可横越相邻于这两个集成电路的基底510的区延伸。可选地，基底510可界定相邻于布置在第一印刷电路板上的第一集成电路的第一迂回连接的流体通道511，且基底510可界定相邻于布置在第二印刷电路板上的第二集成电路的第三迂回连接的流体通道513，其中第三迂回连接的流体通道513流体地耦合到第二迂回连接的流体通道512以与第一迂回连接的流体通道511一起形成闭合流体回路，或其中的第三迂回连接的流体通道513耦合到第四迂回连接的流体通道以形成在基底510内的第二分立闭合流体回路。

基底510因此界定相邻于在计算设备内的电气部件的第一(热源)迂回连接的流体通道，使得在计算设备的操作期间在电气部件处产生的热穿过基底510传递到在第一迂回连接的流体通道511内的流体内。基底510因此也界定在基底510的周界近侧的第二(热沉)迂回连接的流体通道，使得被泵送到第二迂回连接的流体通道512内的加热流体被倾倒到基底510的外部区域内、壳体内或计算设备的另一周界结构内，从而在流体返回到第一迂回连接的流体通道511以从电气部件吸收更多的热之前冷却流体。基底510也可界定相邻于其它电气部件并流体地耦合到在闭合流体回路内的第二迂回连接的流体通道512的其它热源迂回连接的流体通道，或基底510可界定相邻于其它电气部件并流体地耦合到另一热沉迂回连接的流体通道以界定第二分立闭合流体回路的其它热源迂回连接的流体通道。第一迂回连接的流体通道511也可界定横越基底510的第一区的多个平行的分立流体通道，分立流体通道在每端处的歧管处终止或直接终止到腔518内；第二迂回连接的流体通道512可类似地界定横越基底510的第二区的多个平行(或不平行)的流体通道。然而，基底510可界定在计算设备内的任何其它布置中的任何其它数量的分立或流体地耦合的迂回连接的流体通道。

第一迂回连接的流体通道511可例如在正弦或蛇形模式中界定横越第一区的第一密度的平行振荡区段，而第二迂回连接的流体通道512可界定横越第二区的第二密度的平行振荡区段，其中第二密度大于第一密度。在这个实现中，第一迂回连接的流体通道511的横截面面积可大于第二迂回连接的流体通道512的横截面面积，使得穿过第一迂回连接的流体通道511的流速小于穿过第二迂回连接的流体通道512的流速，从而增加子体积的流体穿过相邻于电子部件(或实质上小的覆盖区)的基底510的区时的时间段并将该流体分散在遍布在它的周界附近的基底510的相对较大的区域的第二迂回连接的流体通道512中。可选地，第一迂回连接的流体通道511可界定第一横截面面积，而第二迂回连接的流体通道512可界定大于第一横截面面积的第二横截面面积。然而，第一和第二(以及其它)迂回连接的流体通道可具有任何其它形式、路径和/或横截面，并可在任何其它尺寸或几何形状的基底510的相应区域上被界定。

基底510还界定在第一和第二迂回连接的流体通道511、512之间的腔，如在图9A和9B中所示的。通常，腔518界定在移位设备530的隔膜532和闭合流体回路之间的界面，使得隔膜的启动使流体穿过基底510移动。在一个例子中，腔518直接耦合到第一迂回连接的流体通道511的一端且直接耦合到第二迂回连接的流体通道512的一端，且第一和第二迂回连接的流体通道511、512的相反端连接以形成闭合流体回路。在另一例子中，基底510界定布置在第一迂回连接的流体通道511和第二迂回连接的流体通道512之间的供应导管516和返回导管517，且腔518被界定在供应导管516和返回导管517之间并流体地耦合到供应导管516和返回导管517。

在基底510界定平面结构(例如平面薄板)的一个实现中，腔518界定具有垂直于平面结构的宽表面的轴的圆柱形孔。在这个例子中，腔518可因此在平面薄板的一侧上是敞开的，且隔膜532可横越敞开的孔而布置，从而密封闭合流体回路，例如在图9A和9B中所示的。

在另一实现中，基底510界定供应导管516和返回导管517，每个在一端耦合到第一迂回连接的流体通道511而在相反端耦合到第二迂回连接的流体通道512。在这个实现中，基底510界定在供应导管516和返回导管517之间的交叉管或交叉通孔的形式的腔518，且隔膜532布置在交叉管或交叉通孔内以分离(即隔离)返回导管517与供应导管516。然而，基底510可界定具有任何其它形式或几何形状或以任何其它方式流体地耦合到第一和第二迂回连接的流体通道511、512的腔518。

腔518因此可在入口处流体地耦合到第一迂回连接的流体通道511并在出口处流体地耦合到第二迂回连接的流体通道512。入口可进一步界定朝着腔518延伸的入口叶片，且出口可进一步界定远离腔518延伸的出口叶片，使得当隔膜532从第二位置转变到第一位置时(例如当隔膜532降低到腔518内时)流体优先从腔518移动到出口内，并且使得当隔膜532从第一位置转变到第二位置时(例如当隔膜532从腔518移出时)流体优先从入口移动到腔518内。然而，基底510可界定任何其它被动特征(passivefeature)，或界定入口、出口、第一和第二迂回连接的流体通道511、512或任何其它几何形状的腔，以当隔膜532在第一和第二位置之间振荡时促使单向流穿过腔518。

像上面描述的内部热沉一样，基底510可以是金属结构(例如铝、铜)、聚合物结构或任何其它适当材料的结构。例如，基底510可包括堆叠和结合在一起以界定腔518及第一和第二迂回连接的流体通道511、512的(由相同的材料或不同的材料制成的)多个层。在这个例子中，基底510的第一层可由氨基钾酸酯铸造，使原位形成的腔518及第一和第二迂回连接的流体通道511、512被形成为敞开结构，且第二铸造层或挤压层可结合在第一层之上以闭合第一和第二迂回连接的流体通道511、512，从而形成基底510。腔518及第一和第二迂回连接的流体通道511、512可以可选地用机器加工、冲压或其它形式形成为一个或多个子层，其随后被组装以形成基底510。在类似的例子中，基底可由在一起被烧制以闭合敞开通道的由铝制成的两个分立薄板形成——一个或两个薄板界定敞开通道，从而界定第一和第二迂回连接的流体通道。然而，基底510可由以任何其它方式制造以形成闭合流体回路的任何其它导热材料制成。

基底510可安装到在计算设备内的一个或多个结构。例如，基底510可机械地紧固到计算设备的壳体。基底510可此外或可选地用导热粘合剂结合到印刷电路板、壳体、电池或在计算设备内的显示器或触摸屏的后表面。此外或可选地，基底510的一部分可布置在设备内的热平面上和/或热耦合到设备内的热平面，或基底510可朝着设备的壳体延伸但不连接于设备的壳体，并将热能辐射(而不是传导)到壳体内。然而，基底510可以用任何其它方式布置或安装在计算设备内。

2.2一定体积的流体520

第二系统500的该体积的流体520包含在闭合流体回路内。通常，该体积的流体520用于从在计算设备内的热源(即集成电路)吸收热能并将热能排出到计算设备的另一结构(例如壳体)内，同时穿过闭合流体回路循环。例如，该体积的流体520可以是水、酒精、油(例如硅油)或金属流体(例如Galinstan或水银)。然而，该体积的流体520可包括一种或多种类型的液体或气体。

2.3移位设备和电源540

第二系统500的移位设备530包括横越腔518而布置并在第一位置和第二位置之间可操作的隔膜，其中隔膜532在第一位置上扩张到腔518内而在第二位置上远离腔518扩张。此外，第二系统500的电源540给移位设备530供电以使隔膜532在第一位置和第二位置之间振荡以穿过闭合流体回路泵送该体积的流体520。

通常，电源540用于将功率供应到移位设备530以使隔膜532的位置在第一和第二位置之间振荡，从而改变腔518的有效体积并在第一和第二迂回连接的流体通道511、512之间泵送流体。特别是，在操作期间，当隔膜532移动到第一位置中时流体(优先)从腔518移动到第二迂回连接的流体通道512内，而当隔膜532移动到第二位置中时流体从第一迂回连接的流体通道511移动到腔518内。电源540继续给移位设备530供电，从而使隔膜532在第一和第二设置之间来回振荡以引起在闭合流体回路内的流体循环。

在一个实现中，移位设备530包括布置在隔膜532之上的压电层534，且电源540使在压电层534两端的电压电位振荡以泵送流体穿过闭合流体回路。例如，电源540可使在压电层534两端的电压电位在第一频率下在低电压和高电压之间振荡以引起流体穿过闭合流体回路的第一流速，例如在图11中示出的。在这个实现中，电源540还可调节在压电层534两端的电压电位的振荡频率以调节流速。例如，如在图9A中所示的，第二系统500可包括热耦合到集成电路的温度传感器550(例如热变电阻器)，且电源540可通过降低(或增加)振荡频率来增加流速，前提是在集成电路处由温度传感器550测量到较高的温度。在这个例子中，电源540可此外或可选地增加在压电层534两端的电压差以增加在振荡之间隔膜532的偏转幅度，从而增加每个隔膜振荡循环的体积移位(和因此提高穿过闭合流体回路的流速)。电源540也可增加在电压转换之间在压电层534上的电压保持时间，以类似地增加在振荡之间的隔膜532的偏转幅度。

在前面的实现中，压电层534可结合在隔膜532之上，生长到隔膜532上，布置在隔膜532的层之间，或以任何其它适当的方式耦合到隔膜532。

在另一实现中，移位设备530包括经由直角形杠杆和连接棒耦合到隔膜532(在它的中心附近)的旋转致动器536，例如电机旋转致动器，如在图12中所示的。在这个实现中，电源540向旋转致动器536提供功率以使隔膜532旋转，从而使在隔膜532在第一和第二位置之间变形。在类似的实现中，移位设备530包括具有耦合到与隔膜(的中心)接触的凸轮的输出轴的旋转致动器536。因此，当电源540向旋转致动器536提供功率时，凸轮的叶片在旋转期间周期性地压下和释放隔膜532，从而使隔膜532在第一和第二位置之间转变。移位设备可以可选地包括气动、液压、电磁或其它适当类型的致动器以在第一和第二位置之间驱动隔膜。

在前述实现和其它实现中，移位设备还可包括额外的隔膜(例如第二隔膜和第三隔膜)，且在移位设备内的致动器可以使隔膜选择性地在第一和第二位置之间转变以显示穿过移位设备(例如类似于蠕动泵)的隔膜(即“级”)的流体。然而，移位设备530可包括配置成使隔膜532以任何其它适当的方式在第一和第二位置之间振荡的任何其它适当类型的致动器。

隔膜532布置在腔518之上或之内，且因此用于密封在闭合流体回路内的该体积的流体520或分离闭合流体回路的各个部分。例如，在腔518界定具有垂直于基底510的宽表面的轴的圆柱形孔的上面所述的实现中，隔膜532可包括在隔膜532的周界周围结合到基底510的宽表面的弹性体层。可选地，隔膜532可包括具有近似于基底510的覆盖区的尺寸的弹性体薄板，且弹性体薄板可完全横越基底510且在隔膜532之上结合。因此，在这个例子中，隔膜532可在转变到第一位置期间向内朝着腔518牵引，且隔膜532可在转变到第二位置期间从腔518向外牵引。

在另一例子中，在基底510界定介于供应导管516和返回导管517之间的腔518的上面所述的实现中，隔膜532可布置在腔518内，从而使供应导管516与返回导管517流体地分离，如在图11中示出的。在这个例子中，隔膜532可在转变到第一位置期间朝着返回导管517牵引，并可在转变到第二位置期间朝着供应导管516牵引。

隔膜532可化学地或机械地结合到基底510，机械地紧固到基底510(例如使用机器螺钉)，使用界面配合被压到腔518内，固定到腔518内或之上(例如使用在腔518的周界周围压缩隔膜532的压缩环)，介于被压入腔518内的太大的密封环或o形环之间，或以任何其它适当的方式耦合到腔518(例如布置在腔518内或在布置在腔518之上)。隔膜532也可由金属、聚合物、石英、玻璃或其它材料或材料的组合制成。

电源540因此可包括例如上面所述的电池、处理器、电机驱动器、开关、晶体管、时钟和/或第二系统500特有的或集成到计算设备内以控制移位设备530的启动的任何其它适当的电气部件。

然而，第二系统500可包括例如在美国专利申请号14/081,519中描述的任何其它适当类型的移位设备。

2.5阀

第二系统500的一个变形沿着闭合流体导管布置以控制穿过其中的流体流的一个或多个阀。

在一个实现中，第二系统500包括布置在第一迂回连接的流体通道511和第二迂回连接的流体通道512之间的止回(即单向)阀，其中止回阀用于阻止在第一方向上穿过闭合流体回路的流体流，并允许在与第一方向相反的第二方向上穿过闭合流体回路的流体流，如在图11中示出的。因此，当电源540启动移位设备530以使隔膜532振荡时，止回阀维持穿过闭合流体回路的单向流体流，并实质上防止反向流。例如，止回阀可包括球形止回阀、隔膜型止回阀或任何其它适当类型的止回阀。止回阀也可布置在第一迂回连接的流体通道511内、在第二迂回连接的流体通道512内、在腔518的入口或出口处、或在沿着闭合流体回路的任何其它位置上。

在另一实现中，第二系统500包括布置在第一迂回连接的流体通道511和腔518之间的第一阀560以及布置在腔518和第二迂回连接的流体通道512之间的第二阀561，如在图11中所示的。在这个实现中，第一和第二阀560、561可以是如上所述的止回阀，并沿着闭合流体回路被定向以维持穿过其中的单向流体流(即第一阀560的出口指向第二阀561的入口)。可选地，第一和第二阀560、561可被电动机械地启动，且电源540可选择性地打开和闭合第一和第二阀560、561(以180°调整相位)，与隔膜532的振荡合拍(例如同相)。例如，电源540可控制移位设备530及第一和第二阀560、561，使得当隔膜532开始从第一位置转变到第二位置时(即当腔518的有效体积开始减小时)第一阀560打开而第二阀561闭合，以及使得当隔膜532开始从第二位置转变到第一位置时(即当腔518的有效体积开始增加时)第一阀560闭合而第二阀561打开。

在前面的实现中，电源540也可相对于第一阀560调节第二阀561的启动的相位和/或相对于隔膜532的启动调节第一和第二阀560、561的启动的相位。例如，当移位设备530在第一(低)频率下被启动时，恰好在隔膜532达到第一位置中的“下止点”时第一阀560可开始打开且第二阀561可开始闭合。然而，在这个例子中，当移位设备530在大于第一频率的第二频率下被启动时，在隔膜532达到第一位置中的下止点之前第一阀560可开始打开且第二阀561可开始闭合，使得一旦隔膜532达到下止点并开始转变回到第二位置时，第一阀560就完全打开而第二阀561完全闭合，从而将流体从第一迂回连接的流体通道511牵引到腔518内。具体地，在这个例子中，第一阀560可在～0°的相位下打开而第二阀561可在～180°的相位下以低隔膜振荡频率被启动，并且第一阀560可在～10°的相位下打开而第二阀561可在～170°的相位下以(较)高隔膜振荡频率被启动。然而，在这个实现中，电源540可以用任何其它适当的方式控制第一和第二阀560、561和移位设备530。

在又一实现中，基底510包括通过可控阀560流体地耦合到第一和第二迂回连接的流体通道511、512的第三迂回连接的流体通道513，如在图10和13中示出的。在一个示例实现中，第三迂回连接的流体通道513布置在基底510的周界附近的基底510的热沉区之上，且阀560包括具有耦合到腔518的出口的入口、耦合到第二迂回连接的流体通道512的入口的第一出口和耦合到第三迂回连接的流体通道513的入口的第二出口的双出口电机阀。在这个示例实现中，阀560可选择性地在第一状态和第二状态之间转变，其中在第一状态中第二迂回连接的流体通道512向腔518打开而第三迂回连接的流体通道513向腔518闭合，且其中在第二状态中第二迂回连接的流体通道512向腔518打开而第三迂回连接的流体通道513向腔518闭合。在这个示例实现中，阀560可因此被启动以选择性地打开和闭合在基底510的热沉区域之上的迂回连接的流体通道以控制热能从集成电路到基底510的其它区内和因而到计算设备的各个区(例如表面)内的分配。例如，如上所述，阀560可被控制以基于计算设备的定向选择性地分配流体穿过闭合流体回路的各个部分，例如以将热量从集成表面分配到相邻于计算设备的外表面的基底510的区，在计算设备的当前定向中，预计在该区不存在用户的手。

在类似的示例实现中，阀560可布置在闭合流体回路内以向第一和第二迂回连接的流体通道511、512选择性地打开和闭合第三迂回连接的流体通道513，以便选择性地增加和减小闭合流体回路的长度。例如，如上所述，阀560可被闭合以在集成电路的温度低于阈值温度时维持只穿过第一和第二迂回连接的流体通道511、512的流体流，从而限制了使流体以特定的流速穿过闭合流体回路移动所需的压力。在这个例子中，阀560可接着被打开以允许流体也流经第三迂回连接的流体通道513，从而增加闭合流体回路的长度和第二系统500的冷却能力，但是却需要更高的流体压力维持特定的流速。因此可基于检测到的集成电路的温度来控制阀560。

如上所述，基底510可此外或可选地界定在基底510的热源区之上例如相邻于第二集成电路之上的第四迂回连接的流体通道。第二系统500因此也可包括被类似地控制的阀，以控制穿过第四迂回连接的流体通道的流体流，从而控制(例如选择性地减小)第二集成电路的温度。然而，第二系统500可包括以任何其它方式被动或主动地操作来控制穿过闭合流体回路的流体流的任何其它阀。

2.6第二移位设备580

如图13所示，在第二系统500的一个变形中，闭合流体回路包括第二腔519、将流体从第一迂回连接的流体通道511传递到第二迂回连接的流体通道512的供应导管516和将流体从第二迂回连接的流体通道512传递到第一迂回连接的流体通道511的返回导管517。腔518沿着供应导管516被界定在基底510中，且第二腔519沿着返回导管517被界定在基底510中。在这个变形中，第二系统500还包括第二移位设备580，其包括横越第二腔519布置并在第一位置和第二位置之间可操作的第二隔膜581，第二隔膜581在第一位置上扩张到第二腔519内而在第二位置上远离第二腔519扩张。通常，在这个变形中，第二系统500包括与(第一)移位设备协作来穿过闭合流体回路泵送流体的第二移位设备580。例如，电源540可在180°的相位下给移位设备530和第二移位设备580供电，使得当第二隔膜581在第二位置上时隔膜532在第一位置上，以及使得当第二隔膜581在第一位置上时隔膜532在第二位置上。然而，第二系统500可包括以任何其它方式布置在计算设备内以包括穿过闭合流体回路的流体流的任何其它类型和数量的移位设备。

2.7热交换层

如上所述，第二系统500的基底510可合并类似的结构并产生与上面所述的第一系统100的内部热沉类似的功能。第二系统500的一个变形因此可包括横越计算设备的数字显示器的观看表面而布置的热交换层，且基底510的闭合流体回路可流体地耦合到热交换层以将热能从集成电路重新分配到计算设备的外表面，例如重新分配到在集成在计算设备内的显示器之上的外表面。例如，如上所述，热交换层可由透明材料制成并界定横越数字显示器的一部分延伸的流体通道。在这个例子中，流体通道可包括流体地耦合到第二迂回连接的流体通道512的流体入口和流体地耦合到第一迂回连接的流体通道511的流体出口。因此基底510的热交换层的流体通道和腔518、第一迂回连接的流体通道511和第二迂回连接的流体通道512等因此可界定闭合流体回路。然而，第二系统500可包括任何其它适当类型或形式的热交换器，且在基底510内的流体结构可流体地耦合到在设备内的任一个或多个热交换器以远离集成电路分配热能(并使这些热能耗散到环境中)。

如本领域中的技术人员将从前面的详细描述和从附图和权利要求中认识到的，可对本发明的优选实施方式进行修改和变化而不偏离如在下面的权利要求中限定的本发明的范围。

Claims (45)

1.一种用于冷却包括数字显示器的计算设备内的集成电路的系统，所述系统包括：

内部热沉，其热耦合到所述集成电路并界定包括第一端和第二端的流体通路；

热交换层，其横越所述数字显示器的观看表面而布置，包括透明材料，并界定横越所述数字显示器的一部分延伸的流体通道，所述流体通道包括耦合到所述流体通路的所述第一端的流体入口和耦合到所述流体通路的所述第二端的流体出口；

透明流体；以及

移位设备，其配置成使所述透明流体在所述内部热沉和所述流体通道之间循环。

2.如权利要求1所述的系统，其中，所述热交换层包括结合到布置在所述数字显示器之上的触摸传感器的玻璃基底，所述玻璃基底和所述触摸传感器层协作来界定所述流体通道。

3.如权利要求2所述的系统，还包括减压阀，所述减压阀布置在所述内部热沉和所述热交换层之间，并配置成响应于在所述流体通道中的流体压力超过阈值压力而打开。

4.如权利要求1所述的系统，其中，所述热交换层布置在界定矩形观看区域的所述数字显示器之上，所述流体通道横越所述数字显示器延伸，使所述流体入口在所述矩形观看区域的第一短边缘近侧，而使所述流体出口在与所述第一短边缘相对的所述矩形观看区域的第二短边缘近侧。

5.如权利要求4所述的系统，其中，所述热交换层界定包括流体地耦合到所述内部热沉的第二流体入口和第二流体出口的第二流体通道，所述第二流体通道横越所述数字显示器延伸，使所述第二流体入口在所述矩形观看区域的第一长边缘近侧，而使所述第二流体出口在与所述第一长边缘相对的所述矩形观看区域的第二长边缘近侧。

6.如权利要求5所述的系统，其中，所述移位设备配置成：当所述计算设备与所述矩形观看区域以横排方式被定向时，使所述透明流体在所述内部热沉和所述流体通道之间循环，而当所述计算设备与所述矩形观看区域以竖排方式被定向时，使所述透明流体在所述内部热沉和所述第二流体通道之间循环。

7.如权利要求6所述的系统，其中，所述移位设备包括布置在所述流体通道和所述第二流体通道之间的阀，且所述系统还包括处理器，所述处理器配置成响应于布置在所述计算设备内的运动传感器的输出而设置所述阀的位置。

8.如权利要求5所述的系统，其中，所述移位设备配置成基于所述计算设备上的温度梯度选择性地使所述透明流体在所述内部热沉和所述流体通道之间以及在所述内部热沉和所述第二流体通道之间循环。

9.如权利要求1所述的系统，还包括横越与所述数字显示器相对的所述计算设备的腹侧外表面而布置的第二热交换层，所述第二热交换层界定流体地耦合到所述第一流体通道的第二流体通道，其中，所述移位设备配置成当所述数字显示器的温度超过阈值温度时使所述透明流体在所述流体通道和所述第二流体通道之间循环。

10.如权利要求1所述的系统，其中，所述热交换层界定一组平行的流体通道、入口歧管和出口歧管，所述一组流体通道包括所述流体通道，且所述一组流体通道中的每个流体通道在所述入口歧管处起源并在所述出口歧管处终止。

11.如权利要求10所述的系统，其中，所述入口歧管和所述出口歧管布置在相邻于所述数字显示器的观看区域的所述计算设备的边框区域之上。

12.如权利要求1所述的系统，还包括：

基底，其由实质上透明的材料制成，与所述显示器相对地布置在所述热交换层之上并界定第二流体通道和流体地耦合到所述第二流体通道的流体导管，所述第二流体通道流体地从所述流体通道去耦，

触觉层，其由实质上透明的材料制成并包括耦合到所述基底的外围区和布置在所述流体导管之上并从所述基底断开的可变形区；以及

第二移位设备，其耦合到所述第二流体通道并配置成使流体穿过所述流体通道移位以将所述可变形区从收缩设置转变到扩张设置，所述可变形区在所述扩张设置中升高到所述外围区之上。

13.如权利要求1所述的系统，其中，所述热交换层包括基底和弹性体层，所述基底界定横越所述基底的表面延伸的敞开凹槽，并且所述弹性体层包括耦合到所述基底的表面的外围区和布置在所述敞开凹槽之上以界定所述流体通道的可变形区，其中，所述可变形区配置成响应于在所述流体通道内的增加的流体压力而在所述外围区之上向外扩张。

14.如权利要求1所述的系统，其中，所述移位设备配置成使所述透明流体在对应于所述集成电路的测量温度的工作压力下在所述内部热沉和所述流体通道之间循环。

15.如权利要求1所述的系统，其中，所述移位设备和所述内部热沉协作来界定无源热管。

16.如权利要求1所述的系统，其中，所述热交换层包括具有在光的波长下的第一折射率的透明弹性体，且其中，所述透明流体包括具有实质上类似于在光的所述波长下的所述第一折射率的第二折射率的油。

17.如权利要求1所述的系统，其中，所述内部热沉包括配置成与所述计算设备内的印刷电路板协作来包围所述集成电路的外壳，其中，所述移位设备配置成用透明流体淹没所述集成电路。

18.如权利要求1所述的系统，其中，所述内部热沉包括配置成屏蔽来自所述集成电路的电磁干扰的金属结构。

19.如权利要求1所述的系统，其中，所述内部热沉界定在相邻于所述集成电路的所述流体通道内的一系列内部叶片，所述叶片实质上平行于穿过所述流体通路的所述透明流体的流动方向延伸。

20.一种用于冷却包括数字显示器的计算设备内的电气部件的系统，所述系统包括：

内部热沉，其热耦合到所述电气部件并界定包括第一端和第二端的流体通路；

热交换层，其布置在所述数字显示器之上，包括透明材料，界定与所述内部热沉协作来界定第一流体回路的第一流体通道，并界定与所述内部热沉协作来界定第二流体回路的第二流体通道；

透明流体；以及

移位设备，其配置成响应于检测到所述计算设备以第一位置定向而使所述透明流体在所述第一回路内循环，且响应于检测到所述计算设备以第二位置定向而使所述透明流体在所述第二回路内循环。

21.如权利要求20所述的系统，其中，所述移位设备包括布置在所述第一流体通道和所述第二流体通道之间的阀，且所述系统还包括传感器和处理器，所述处理器配置成基于所述传感器的输出来检测所述计算设备的定向并基于所检测到的所述计算设备的定向来设置所述阀的位置。

22.如权利要求20所述的系统，其中，所述移位设备配置成响应于所检测到的所述计算设备的定向处于接近横排定向的所述第一位置而使所述透明流体在所述第一回路内循环，且其中，所述移位设备配置成响应于所检测到的所述计算设备的定向处于接近竖排定向的所述第二位置而使所述透明流体在所述第二回路内循环。

23.如权利要求20所述的系统，其中，所述第一流体通道在所述显示器的观看区域之上延伸，且其中，所述第二流体通道在相邻于所述显示器的观看区域的边框之上延伸。

24.一种用于冷却计算设备内的集成电路的系统，所述系统包括：

内部热沉，其热耦合到所述集成电路并界定包括第一端和第二端的流体通路；

热交换层，其横越所述计算设备的外表面而布置，并界定流体通道，所述流体通道包括耦合到所述流体通路的所述第一端的流体入口和耦合到所述流体通路的所述第二端的流体出口；

流体；以及

移位设备，其配置成使所述流体在所述内部热沉和所述流体通道之间循环。

25.如权利要求24所述的系统，其中，所述热交换层横越所述计算设备的不透明区域和所述计算设备内的数字显示器的观看表面，且其中，所述流体通道横越所述数字显示器的一部分延伸。

26.一种用于冷却计算设备内的集成电路的系统，所述系统包括：

基底，其布置在所述计算设备内，延伸到所述计算设备的外部壳体，并界定包括腔、第一迂回连接的流体通道和第二迂回连接的流体通道的闭合流体回路，所述第一迂回连接的流体通道横越相邻于所述集成电路的所述基底的第一区被界定，而所述第二迂回连接的流体通道横越在所述基底的周界近侧的所述基底的第二区被界定；

在所述闭合流体回路内的一定体积的流体；

移位设备，其包括横越所述腔而布置并在第一位置和第二位置之间可操作的隔膜，所述隔膜在所述第一位置上扩张到所述腔内而在所述第二位置上远离所述腔扩张；以及

电源，其给所述移位设备供电以使所述隔膜在所述第一位置和所述第二位置之间振荡从而泵送所述体积的流体穿过所述闭合流体回路。

27.如权利要求26所述的系统，其中，所述移位设备包括布置在所述隔膜之上的压电层，其中，所述电源使在所述压电层两端的电压电位以第一频率振荡从而泵送流体以第一流速穿过所述闭合流体回路。

28.如权利要求27所述的系统，其中，所述基底界定平面薄板，且其中，所述腔包括圆柱形孔，所述圆柱形孔界定垂直于所述平面薄板的宽表面的轴线。

29.如权利要求27所述的系统，还包括热耦合到所述集成电路的温度传感器，其中，所述电源响应于在所述温度传感器处检测到的第一温度而使在所述压电层两端的电压电位以所述第一频率振荡，且其中，所述电源响应于在所述温度传感器处检测到的大于所检测到的第一温度的第二温度而使在所述压电层两端的电压电位以小于所述第一频率的第二频率振荡。

30.如权利要求26所述的系统，其中，所述闭合流体回路包括第二腔、将流体从所述第一迂回连接的流体通道传递到所述第二迂回连接的流体通道的供应导管、以及将流体从所述第二迂回连接的流体通道传递到所述第一迂回连接的流体通道的返回导管，所述腔沿着所述供应导管被界定在所述基底中，且所述第二腔沿着返回导管被界定在所述基底中，并且所述系统还包括第二移位设备，所述第二移位设备包括横越所述第二腔而布置并在第一位置和第二位置之间可操作的第二隔膜，所述第二隔膜在所述第一位置上扩张到所述第二腔内而在所述第二位置上远离所述第二腔扩张。

31.如权利要求30所述的系统，其中，所述电源给所述移位设备和所述第二移位设备供电，当所述第二隔膜在所述第二位置上时所述隔膜在所述第一位置上，而当所述第二隔膜在所述第一位置上时所述隔膜在所述第二位置上。

32.如权利要求26所述的系统，其中，所述闭合流体回路包括布置在所述第一迂回连接的流体通道和所述第二迂回连接的流体通道之间的供应导管和返回导管，且其中，所述基底界定在所述供应导管和所述返回导管之间的所述腔，所述隔膜布置在所述腔内，分离所述供应导管和所述返回导管，在所述第一位置上朝着所述返回导管扩张并在所述第二位置上朝着所述供应导管扩张。

33.如权利要求26所述的系统，其中，所述腔在入口处耦合到所述第一迂回连接的流体通道并在出口处耦合到所述第二迂回连接的流体通道，其中，所述入口界定朝着所述腔延伸的入口叶片，且其中，所述出口界定远离所述腔延伸的出口叶片。

34.如权利要求26所述的系统，还包括布置在所述第一迂回连接的流体通道和所述第二迂回连接的流体通道之间的止回阀，所述止回阀阻止在第一方向上穿过所述闭合流体回路的流体流，并允许在与所述第一方向相反的第二方向上穿过所述闭合流体回路的流体流。

35.如权利要求26所述的系统，还包括布置在所述第一迂回连接的流体通道和所述腔之间的第一阀以及布置在所述腔和所述第二迂回连接的流体通道之间的第二阀，当所述隔膜从所述第一位置转变到所述第二位置时所述第一阀打开而所述第二阀闭合，且当所述隔膜从所述第二位置转变到所述第一位置时所述第一阀闭合而所述第二阀打开。

36.如权利要求26所述的系统，其中，所述闭合流体回路还界定横越在所述基底的周界近侧的所述基底的第三区的第三迂回连接的流体通道，所述基底的所述第二区相邻于所述基底的第一边缘，并且所述基底的所述第三区相邻于所述基底的第二边缘。

37.如权利要求36所述的系统，还包括布置在所述第二迂回连接的流体通道和所述第三迂回连接的流体通道之间的阀，所述阀基于所述计算设备的定向选择性地将流体从所述第一迂回连接的流体通道引导到所述第二迂回连接的流体通道和所述第三迂回连接的流体通道。

38.如权利要求36所述的系统，还包括布置在所述第一迂回连接的流体通道和所述第三迂回连接的流体通道之间的阀，所述阀基于检测到的所述集成电路的温度对所述第一迂回连接的流体通道选择性地打开所述第三迂回连接的流体通道。

39.如权利要求26所述的系统，其中，所述基底界定热耦合到支承所述集成电路的印刷电路板的宽平表面，所述第一迂回连接的流体通道在所述集成电路之下被界定。

40.如权利要求39所述的系统，其中，所述基底介于所述印刷电路板和支承第二集成电路的第二印刷电路板之间，所述闭合流体回路还界定在所述第二集成电路之下的第三迂回连接的流体通道。

41.如权利要求26所述的系统，其中，所述第一迂回连接的流体通道界定横越所述第一区的第一密度的平行振荡区段，所述第二迂回连接的流体通道界定横越所述第二区的第二密度的平行振荡区段，其中，所述第二密度大于所述第一密度。

42.如权利要求26所述的系统，其中，所述第一迂回连接的流体通道界定在所述第一区内的第一横截面面积，且其中，所述第二迂回连接的流体通道界定在所述第二区内的第二横截面面积，所述第二横截面面积大于所述第一横截面面积。

43.如权利要求26所述的系统，其中，所述基底机械地紧固到所述壳体。

44.如权利要求26所述的系统，其中，所述基底包括铸造氨基甲酸酯薄板，且其中，所述体积的流体包括硅油。

45.如权利要求26所述的系统，还包括热交换层，所述热交换层横越所述计算设备内的数字显示器的观看表面而布置，包括透明材料，并界定横越所述数字显示器的一部分延伸的流体通道，所述流体通道包括流体地耦合到所述第二迂回连接的流体通道的流体入口和流体地耦合到所述第一迂回连接的流体通道的流体出口。