KR20110074470A

KR20110074470A - 플로우 튜브 장치

Info

Publication number: KR20110074470A
Application number: KR1020100133460A
Authority: KR
Inventors: 마크 맥도날드; 라지브 케이. 몽기아; 데이비드 비. 고
Original assignee: 인텔 코오퍼레이션
Priority date: 2009-12-24
Filing date: 2010-12-23
Publication date: 2011-06-30
Also published as: JP5128656B2; US20110157813A1; DE102010054613A1; KR101206578B1; CN102157463B; TW201140979A; TWI434479B; US8274228B2; JP2011135074A; CN102157463A

Abstract

플로우 튜브 장치는 제1 개구 및 제2 개구를 갖는 플로우 튜브, 상기 플로우 튜브 내에 제공된 코로나 전극, 상기 플로우 튜브 내에 제공된 수집 전극, 및 이온들을 인도하고 이로써 이온 바람을 제공하기 위해 상기 플로우 튜브 내에 제공된 적어도 하나의 집속 전극을 포함한다. 적어도 하나의 실시예에서, 상기 플로우 튜브 장치는 공기 흐름을 제공하기 위해 전자 장치 내에 제공될 수 있다.

Description

플로우 튜브 장치{FLOW TUBE APPARATUS}

본 발명의 실시예들은 플로우 튜브 장치와 관련이 있을 수 있다.

전자 부품들 및 시스템들은 보다 빠른 속도로 동작한다. 하나 이상의 코어들을 갖는 프로세서들과 같은, 이러한 및 다른 발전들은 보다 나은 성능을 제공하고, 부품들의 크기 및 무게를 감소시키고, 부품들의 밀도를 증가시킬 수 있다. 이러한 요인들은 전자 부품들 및 그것들이 상주하는 시스템들에 의해 발생하는 열을 증가시킬 수 있다. 이것은 특히 모바일 디바이스들 또는 소형 컴퓨팅 환경들에서 사실일 수 있고, 이러한 요인들은 과열을 초래할 수 있고, 과열은 성능, 사용자 성능에 부정적으로 영향을 미치고, 배터리 수명을 크게 감소시킬 수 있다.

전자 부품들(또는, 회로들)의 냉각은, 열 확산기(heat spreader) 및 열 싱크(heat sink)를 통해, 칩과 같은 전자 부품들로부터 열을 다른 곳으로 이동시킨 다음 강제 대류(즉, 팬)를 통해 열 싱크를 냉각시키는 것에 의해 달성될 수 있다. 그러나, 이것은 부품들이 크기가 축소되고 냉각 요건이 더욱 엄격해질수록 어려울 수 있다. 또한, 팬들 및 열 싱크들은 모바일 인터넷 디바이스들(MID들)과 함께 사용하기에 유효하지 않을 수 있다.

다음은 도면들의 간단한 설명을 나타내고, 도면들에서 유사한 참조 번호들은 유사한 엘리먼트들을 나타낸다.
도 1은 예시적인 배열에 따른 정전기 유체 가속기(electrostatic fluid accelerator)의 이온 흐름(ion stream)을 도시한다.
도 2a는 예시적인 실시예에 따른 플로우 튜브 및 3개의 상이한 유형의 전극들을 포함하는 플로우 튜브 장치를 도시한다.
도 2b는 코로나 전극들(corona electrodes) 및 수집 전극들(collecting electrodes)을 도시한다.
도 3은 예시적인 실시예에 따른 플로우 튜브 장치를 도시한다.
도 4a 내지 도 4d는 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 집속 전극들(focusing electrodes)의 상이한 구성들을 도시하는 플로우 튜브의 상면도들이다.
도 5a는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 플로우 튜브를 갖는 전극 장치의 정면도를 도시한다.
도 5b는 도 5a의 전자 장치의 측면도를 도시한다.

다음의 상세한 설명에서는, 상이한 도면들에서 동일한, 대응하는 및/또는 유사한 구성 요소들을 지시하기 위해 유사한 참조 번호들 및 문자들이 사용될 수 있다. 또한, 후속하는 상세한 설명에서는, 예시적인 크기들/모델들/값들/범위들이 주어질 수 있지만 실시예들은 그것에 한정되는 것은 아니다. 예시적인 실시예들을 설명하기 위해 특정한 세부사항들이 제시되지만, 이러한 특정한 세부사항들이 없이 실시예들을 실시할 수 있다는 것은 당업자에게 명확하다.

전자 부품들(및 회로들)의 냉각은, EFT(electrohydrodynamic flow tube)를 사용하여 이온 바람(ionic wind)(또는, 공기 흐름(air flow))을 발생시킴으로써 달성될 수 있다. 일례로서, EFT는, 예를 들어, 2mm 미만의 도관 높이(duct height)를 가질 수 있다.

이온 바람은 전자 장치 내의 전자 부품들(및 회로들)을 냉각시킬 수 있다. 이온 바람(또는, 공기 흐름)의 발생은 기체 상태 전기수력학(gas-phase electrohydrodynamics)의 원리들에 기초할 수 있다. 이온 바람은 동적인 공기 흐름 프로파일들 및 제어 가능한 공기 속도들을 갖는 공기 추진(air propulsion)을 제공할 수 있다. 이온 공기 추진은 움직이는 기계 부품들 없이 달성될 수 있으므로, 융통성 있는 설계를 가능하게 한다. 이온 바람은 전자 부품들의 대류 냉각을 강화할 수 있다.

도 1은 예시적인 배열에 따른 정전기 유체 가속기(electrostatic fluid accelerator)의 이온 흐름(ion stream)을 도시한다. 그외의 배열들이 제공될 수도 있다. 이 도면은 코로나 유도 이온 바람 추진(corona-induced ionic wind propulsion)을 도시할 수 있다. 정전기 유체 가속기, 또는 이온 바람 펌프는 공기 추진을 위해 사용될 수 있다.

더 구체적으로, 도 1은 코로나 전극(corona electrode)(10) 및 수집 전극(collecting electrode)(20)뿐만 아니라, 양으로 이온화된 공기 입자들(+로 표시됨) 및 이온화되지 않은 중성 공기 입자들을 도시한다. 코로나 방전 영역(15)은 코로나 전극(10)의 근방에 존재할 수 있다. 일례로서, 코로나 전극(10)은 높은 선단 곡률(high tip curvature) 코로나 전극일 수 있고, 수집 전극(20)은 낮은 선단 곡률(low tip curvature) 수집 전극일 수 있다.

이하, 공기 추진을 설명할 수 있다. 코로나 방전 영역(15) 또는 그 근방의 기체 분자들은, 코로나 전극(10)과 수집 전극(20)의 사이에 높은 강도의 전계가 가해질 때 이온화될 수 있다. 이온화된 기체 분자들은 수집 전극(20)을 향해 이동하면서, 중성 공기 분자들과 충돌할 수 있다. 이러한 충돌들에 기초하여, 이온화된 기체 분자들로부터 중성 공기 분자들로 운동량(momentum)이 전달되어, 수집 전극(20) 쪽으로 향하는 방향으로 기체가 움직이게 된다. 이것은 공기 흐름 또는 이온 바람으로 간주될 수 있다. 코로나 유도 공기 흐름은, 코로나 전극(10) 또는 수집 전극(20) 중 하나에 인가되는 양의 전압 및 코로나 전극(10)과 수집 전극(20) 중 다른 하나에 인가되는 음의 전압에 기초하여 제공될 수 있다. 극성의 선택은 전극 재료, 디바이스 외형(device geometry), 오존 발생 제약(ozone generation constraints) 등과 같은 요인들에 의존할 수 있다.

도 1은 2개의 상이한 유형의 전극들, 즉, 코로나 전극(10) 및 수집 전극(20)을 사용하여 이온 바람 또는 공기 흐름을 발생시킬 수 있다는 것을 도시한다. 이온 바람을 발생시키는 이러한 원리들은 후술되는 바와 같이 전기수력학적 플로우 튜브에 적용될 수 있다.

도 2a는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 플로우 튜브 및 3개의 상이한 유형의 전극들을 포함하는 플로우 튜브 장치를 도시한다. 도 2b는 코로나 방전을 생성하는 코로나 전극들 및 수집 전극들을 도시한다. 그외의 실시예들 및 구성들도 본 발명의 범주 내에 있을 수 있다. 도 2a에 도시된 플로우 튜브 장치는 이온 바람(또는, 공기 흐름)을 발생시키는데 사용될 수 있다.

도 2a 및 (도 3, 도 4a 내지 도 4d 및 도 5a 내지 도 5b 등의) 이하의 도면들에서, 공기 흐름(또는, 이온 바람)은 화살표들에 의해 도시된 방향으로, 예를 들어, 플로우 튜브 입구(즉, 제1 개구)로부터 플로우 튜브 출구(즉, 제2 개구)로 이동하는 것으로 도시될 수 있다. 설명의 편의를 위해, 플로우 튜브는 이하 4면 튜브(four sided tube) 또는 4개의 벽 튜브(four walled tube)로서 도시될 수 있다. 그러나, 플로우 튜브의 그외의 개수의 면들(벽들) 및/또는 형상도 본 발명의 범주 내에 있다. 플로우 튜브는 전기수력학적 플로우 튜브(EFT)로 간주될 수 있다.

더 구체적으로, 도 2a는 3개의 상이한 유형의 전극들, 즉, 코로나 전극들(60), 수집 전극들(70) 및 복수의 집속 전극(80)을 사용하여 이온 바람(또는, 공기 흐름)을 발생시키는 플로우 튜브(50)(또는, EFT)를 도시한다. 코로나 전극들(60) 및 수집 전극들(70)은 일괄하여 코로나 방전(또는, 이온 발생) 전극들로 지칭될 수 있다. 코로나 방전 전극들은 기체 분자들을 이온화하고, 도 1에 관하여 전술된 방법과 유사한 방법으로 (도 2a에서 화살표들에 의해 도시된 바와 같이 왼쪽에서 오른쪽 방식으로) 플로우 튜브(50)를 통해 공기 흐름을 가속시킬 수 있다. 기체 분자들의 이온화 및 그 움직임은 코로나 전극들(60) 및 수집 전극들(70)에 인가되는 양의 전압 및 음의 전압에 의해 달성될 수 있다. 코로나 전극들(60) 및 수집 전극들(70)은 이온들(또는, 기체 분자들)의 움직임을 제공한다.

코로나 전극들(60)은 플로우 튜브(50)에 제공될 수 있고, 수집 전극들(70)은 플로우 튜브(50)에 제공될 수 있다. 코로나 전극들(60)은 플로우 튜브(50)의 측벽들(또는, 측면들) 사이에 연장되는 가는 횡방향 코로나 와이어들(thin lateral corona wires)일 수 있고, 수집 전극들(70)은 플로우 튜브(50)의 상부 및 하부의 벽들(또는, 표면들) 사이에 연장되는 굵은 종방향 수집 와이어들(blunt vertical collecting wires)일 수 있다. 수집 전극들(70)은 제1 개구로부터 떨어져 제2 개구 쪽으로 향하는 방향으로 코로나 전극들(60)로부터 하류 쪽에 있을 수 있다. 코로나 전극들(60)은 망사(mesh)(또는, 복수의 망사)로서 형성될 수 있고, 수집 전극들(70)은 개별 망사로서 형성될 수 있다. 또한, 코로나 전극들(60) 및 수집 전극들(70)의 그외의 구성들이 제공될 수 있다.

집속 전극들(80)은 플로우 튜브(50)의 세로 길이(longitudinal length)를 따라서 제공된 일련의 전극들일 수 있다. 집속 전극들(80)은 코로나 전극들(60) 및 수집 전극들(70)로부터 하류 쪽에 제공될 수 있다. 집속 전극들(80)은 제1 개구로부터 떨어져 제2 개구 쪽으로 향하는 방향에 있을 수 있다. 집속 전극들(80) 각각은, 이온들(또는, 이온화된 기체 분자들)이 플로우 튜브(50)의 중심 영역을 향해 집중하거나 또는 인도될 수 있고, 이온들(또는, 이온화된 기체 분자들)이 플로우 튜브 출구를 향햐는(즉, 제2 개구를 향하는) 방향으로 플로우 튜브(50)의 세로 길이를 따라서 이동할 수 있도록, 전기 전위(또는, 전압)를 수취할 수 있다. 따라서, 집속 전극들(80)은 이온들을 제2 개구 쪽으로 향하는 방향으로 인도하기 위해 플로우 튜브에 제공될 수 있다. 따라서, 이온들은 플로우 튜브(50)에서 증가된 체류 시간을 가질 수 있으므로, 대기로 더 큰 운동량의 전달을 가능하게 할 수 있다.

집속 전극들(80)은 다중 전극 구성일 수 있다. 집속 전극들(80)은 플로우 튜브(50)의 벽 표면들(즉, 상부, 하부 및 측면 벽들 또는 표면들)로의 이온 손실들을 감소시킬 수 있다. 집속 전극들(80)은 이온들과 중성 공기 분자들 사이의 더 많은 충돌들을 통해 이온 드래그 효과(ion drag effect)를 최대화할 수 있다(또는, 증가시킬 수 있다). 집속 전극들(80)은 플로우 튜브 출구를 향해(즉, 제2 개구를 향해) 플로우 튜브(50)의 세로 길이를 따라 공기 흐름(또는, 이온 바람)을 증가시킬 수 있다. 집속 전극들(80)은 이온들을 플로우 튜브(50)의 중심 영역을 향해 집중시키거나 인도하여, 이온들을 플로우 튜브(50)의 벽들(또는, 표면들)로부터 떨어진 상태로 유지할 수 있다. 집속 전극들(80)은 플로우 튜브(50)를 통해 이온 유속(ion flow rate)을 증가시킬 수 있다. 이 이온 바람 또는 공기 흐름은, 플로우 튜브(50)에 열적으로 결합되는 (열을 발생시키는) 전자 부품들을 냉각시키는 공기 추진일 수 있다.

집속 전극들(80)은 이온들을 유인하거나 인도하는 보조 방전(assisted discharge)을 생성할 수 있다. 즉, 코로나 방전 전극들은 1차 코로나 방전을 생성할 수 있고, 보조 방전은 수집 전극들(70)로부터 떨어져 제2 개구 쪽으로 향하는 방향으로 이온들을 유인하거나 인도하기 위해, 집속 전극들(80)에 의해 생성될 수 있다. 집속 전극들(80)은 이온화된 기체 분자들에 보조 방전을 제공할 수 있다. 이것은 코로나 방전 영역(15)으로부터 나오는 이온 순 전류(ion net current)를 증가시킬 수 있다. 집속 전극들(80)에 의해 생성된 보조 방전은 보다 높은 흐름 속도를 생성할 수 있고, 코로나 전극들(60)과 수집 전극들(70) 사이의 방전보다 더 적은 전력을 소비할 수 있다. 또한, 집속 전극들(80)은 수집 전극들(70)로부터 하류 쪽 영역에 증가하는 공간 전하 밀도를 제공할 수 있으므로, 보다 높은 질량 유속들(mass flow rates)을 초래할 수 있다. 3전극 유형 플로우 튜브(또는, EFT)는, 코로나 방전 전극들만을 포함하는(집속 전극들을 포함하지 않는) 2전극 유형 플로우 튜브보다 더 낮은 전력 소비 및 더 큰 전기 효율을 가질 수 있다.

코로나 방전은 코로나 전극과 수집 전극 사이에 전계를 인가함으로써 플로우 튜브(50) 내에서 생성될 수 있다. 보조 방전은, 플로우 튜브(50) 내에 위치한 적어도 하나의 집속 전극에 전압들을 인가함으로써 기체 분자들을 이온화하기 위해 제공될 수 있다. 보조 방전은 이온화된 기체 분자들을 플로우 튜브의 중심 영역을 향해 인도할 수 있다. 보조 방전은 이온화된 기체 분자들을 플로우 튜브를 따라서 플로우 튜브(50)의 개구를 향해 인도할 수 있다.

도 3은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 3개의 유형의 전극들을 갖는 플로우 튜브(또는, EFT)를 포함하는 플로우 튜브 장치를 도시한다. 그외의 실시예들 및 구성들도 본 발명의 범주 내에 있다.

더 구체적으로, 도 3은 영역(55)에서 플로우 튜브(50)에 제공된 (도 3에 구체적으로 도시되지 않은) 코로나 방전 전극들, 및 플로우 튜브(50)의 세로 길이를 따라 제공된 복수의 집속 전극(81, 83, 85, 87, 89)을 갖는 플로우 튜브(50)를 도시한다. 집속 전극들 각각은 플로우 튜브(50)의 내부 표면 영역의 주위의 상이한 영역에 제공된 개별 전극일 수 있다. 집속 전극들(80) 각각은 서로 평행할 수 있다. 또한, 집속 전극들(80) 각각은, 플로우 튜브 장치의 일부로서 간주되거나 그렇지 않을 수 있는, 전압원(voltage supply)(57)으로부터 상이한 전압을 수취할 수 있다. 또한, 도 3은 제1 개구(51)로부터 제2 개구(53)를 향하는 이온 바람(또는, 공기 흐름)을 도시한다.

도 3은 집속 전극들이 제1 집속 전극(81), 제2 집속 전극(83), 제3 집속 전극(85), 제4 집속 전극(87) 및 제5 집속 전극(89)을 포함할 수 있다는 것을 도시한다. 또한, 그외의 개수의 집속 전극들이 플로우 튜브(50)를 따라 제공될 수 있다.

전압원(57)(또는, 전원) 또는 복수의 전압원(또는, 전원들)을 사용하여 집속 전극들(81, 83, 85, 87 및 89) 각각에 상이한 전압이 제공될 수 있다. 예를 들어, 제1 집속 전극(81)은 전압 V 볼트를 수취할 수 있고, 제2 집속 전극(83)은 (3/4)V 볼트의 전압을 수취할 수 있고, 제3 집속 전극(85)은 (1/2)V 볼트의 전압을 수취할 수 있고, 제4 집속 전극(87)은 (1/4)V 볼트의 전압을 수취할 수 있고, 제5 집속 전극(89)은 (0/4)V 볼트의 전압을 수취할 수 있다. 따라서, 집속 전극들은 이온 바람 효과를 향상시키기 위해 점차 감소하는 전압을 수취할 수 있다. 그외의 전압들도 본 발명의 범주 내에 있다.

다른 예시로서, 제1 집속 전극(81)은 고전압을 수취할 수 있고, 제2 집속 전극(83)은 저전압을 수취할 수 있고, 제3 집속 전극(85)은 고전압을 수취할 수 있고, 제4 집속 전극(87)은 저전압을 수취할 수 있고 제5 집속 전극(89)은 고전압을 수취할 수 있다. 따라서, 집속 전극들은 집속 효과를 생성하기 위해 고-저-고-저 전압 패턴을 수취할 수 있다. 그외의 전압들이 복수의 집속 전극에 인가될 수도 있다.

또한, 집속 전극들(81, 83, 85, 87 및 89)에 이 전압들을 인가하는 것은 이온들을 플로우 튜브(50)의 벽들(또는, 표면들)로부터 떨어뜨려 방향을 바꾸는데 도움이 될 수 있고, 이것은 이온 체류 시간을 증가시키고 이온들과 중성 분자들 사이의 운동량 교환을 증가시켜 공기 흐름을 증가시킬 수 있다. 또한, 집속 전극들에 이 전압들을 인가하는 것은 집속 영역에서(즉, 집속 전극들의 근방에서) 전계를 강화하고 이에 의해 공기 흐름을 증가시킬 수 있다. 이러한 전압들을 인가하는 것은 전계를 수정하여 보조 방전을 생성하고, 이에 의해 제2 개구(53) 쪽으로 향하는 방향으로 이온 전류를 증가시키는데 도움이 될 수 있다.

집속 전극들은 금속으로 이루어질 수 있다. 일례로서, 집속 전극들은 구리 테이프일 수 있다. 그외의 유형의 집속 전극들이 사용될 수도 있다.

도 3은 플로우 튜브(50)의 내부 벽들(또는, 표면들)의 주위의 평행 집속 전극들을 도시하지만, 집속 전극들의 그외의 구성들이 제공될 수도 있다. 도 4a 내지 도 4d는 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 집속 전극들(80)의 상이한 구성들을 도시하는 플로우 튜브(50)의 상면도들이다. 설명의 편의를 위해, 플로우 튜브(50)는 4개의 벽들(또는, 표면들), 즉, 상부 벽, 하부 벽 및 2개의 측벽들을 갖는 것으로 도시된다. 그러나, 그외의 개수의 벽들(또는, 표면들)이 제공될 수도 있다. 또한, 플로우 튜브(50)는, 원 형상 등의 상이한 형태들로 제공될 수 있다.

도 4a는, 수집 전극(62a)(및 코로나 전극(83))으로부터의 하류 쪽으로 플로우 튜브(50)의 동일한 측면에 집속 전극(81a)이 제공되는 플로우 튜브(50)를 도시한다. 도 4b는 수집 전극들(62a)로부터 하류 쪽의 하나의 측벽에 집속 전극들(81a)이 제공되고, 수집 전극들(62b)로부터 하류 쪽의 대향하는 측벽에 집속 전극들(81b)이 제공되는 플로우 튜브(50)를 도시한다. 도 4c는 수집 전극들(62a)로부터 하류 쪽의 상이한 측벽에 수집 전극(81b)이 제공되는 플로우 튜브(50)를 도시한다. 도 4d는, 코로나 전극(83)으로부터 상류 쪽에 수집 전극(62a)이 있고 코로나 전극(83)으로부터 하류 쪽의 플로우 튜브(50)의 동일한 측면에 집속 전극(81a)이 있는 플로우 튜브(50)를 도시한다.

3개의 상이한 유형의 전극들을 갖는 플로우 튜브(50)를 포함하는 플로우 튜브 장치는, 발생된 이온 바람에 기초하여 전자 장치 내의 전자 부품들의 냉각을 제공하기 위해 전자 장치 안에 제공될 수 있다. 예를 들어, 플로우 튜브 장치는 울트라모바일 컴퓨터, 모바일 인터넷 디바이스, 랩탑, 노트북, 넷북, 넷탑(nettop), 및/또는 그외의 전자 기기들 등의 휴대용 전자 장치 내에 제공될 수 있다. 플로우 튜브(50)는 외부 환경으로부터 전자 기기들의 격리를 유지하기 위해 전자 장치(또는, 시스템)의 채널 내에 임베드(embed)될 수 있다.

플로우 튜브(50)는, 예를 들어, 울트라모바일 컴퓨팅 플랫폼에 임베드될 수 있다. 플로우 튜브(50)는 움직이는 부분을 갖지 않을 수 있고, 공기 분자들을 이온화하고 도관 통로(ducted passage)를 따라 이온들을 집중시키고 인도하는 캐스캐이드된 일련의 전극들(cascaded series of electrodes)을 통해 이온화된 분자들을 가속시킴으로써 대량의 공기 흐름(bulk air flow)을 생성할 수 있다. 플로우 튜브(50)는 시스템 섀시를 통해 이어지는 좁은 도관일 수 있다. 일례로서, 플로우 튜브(50)는 1mm의 높이(또는, 두께)를 가질 수 있고 30mm 너비의 폭을 가질 수 있다. 다른 예시로서, 플로우 튜브(50)는 2mm 미만의 높이를 가질 수 있다.

(전자 장치 내의) 열을 생성하는 전자 부품들은 플로우 튜브(50)의 벽들(또는, 표면들)에 열적으로 결합되어, 플로우 튜브(50)에 열을 전달할 수 있다. 플로우 튜브(50)는 전자 장치의 내부 부품들에 대해 임의의 개구들을 갖지 않을 수 있고, 전자 장치(또는, 시스템)의 전체 길이를 통해, 예를 들어, 제1 개구로부터 제2 개구까지, 곧장 연장할 수 있다. 플로우 튜브 장치는 전자 장치 내의 전자 부품들을 냉각시키는 공기 흐름(또는, 이온 바람)을 발생시킬 수 있다.

도 5a 및 도 5b는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 플로우 튜브 장치를 갖는 전극 장치를 도시한다. 그외의 실시예들 및 구성들도 본 발명의 범주 내에 있다.

더 구체적으로, 도 5a는 정면 표면 상의 디스플레이(110), 전자 장치(100) 내의 열을 발생시키는 그외의 전자 부품들(도 5a에 도시되지 않음) 및 전자 장치(100) 내의 플로우 튜브(50)를 포함하는 전자 장치(100)를 도시한다. 플로우 튜브(50)의 집속 전극들은 전자 장치(100)의 그외의 부품들과 동일한 소스(배터리 등)로부터 전력 또는 전압을 수신할 수 있다. 도 5a는 제1 개구(52)로부터 제2 개구(54) 밖으로의 공기 흐름을 도시한다.

도 5b는 전자 장치(100)의 측면도를 도시한다. 도시된 바와 같이, 전자 부품들은 회로 기판(124) 상에 제공된 프로세서(122) 및 전압원(57)을 포함할 수 있다. 그외의 부품들 및 회로 기판들이 제공될 수도 있다. 플로우 튜브(50)는 플로우 튜브(50)를 통한 공기 흐름에 기초하여 프로세서(122) 및/또는 그외의 부품들을 냉각시키기 위해 프로세서(122)에 인접하여 제공될 수 있다. 플로우 튜브(50)의 외벽(또는, 표면)은, 플로우 튜브(50)와 프로세서(122) 사이의 열 결합을 제공하기 위해 프로세서(122)에 인접하여 제공될 수 있다. 플로우 튜브(50)는 열 인터페이스 재료 및 확산기(spreader), 및/또는 열 인터페이스 재료 및 열 파이프를 통해 전자 부품들에 열적으로 결합될 수 있고, 및/또는 열 인터페이스 재료 또는 갭 필러(gap filler) 재료의 사용을 통해 전자 부품들과 직접 접촉할 수 있다.

전술된 바와 같이, 플로우 튜브(50) 및 3개의 상이한 유형의 전극들에 의해 공기 흐름(또는, 이온 바람)이 발생할 수 있다. 공기 흐름은, 뜨거운 공기를 제거하고 및/또는 플로우 튜브(50)를 통해 냉각 공기를 순환시킴으로써, 프로세서(122) 및 그외의 부품들에 대한 냉각 효과를 제공할 수 있다. 공기는 전체 시스템을 통해 흐르고, 차가운 공기를 들여와서, 그 공기를 가열시킨 다음, 그 뜨거운 공기를 제거할 수 있다.

플로우 튜브(50)는 전자 장치(100)의 전체 높이, 폭, 깊이 또는 길이에 걸쳐 연장될 수 있다. 도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이, 플로우 튜브(50)는 플로우 튜브 입구(즉, 제1 개구(52)) 및 플로우 튜브 출구(즉, 제2 개구(54))를 가질 수 있다.

플로우 튜브 장치는 랩톱 컴퓨터, 휴대폰, 개인용 디지털 보조기(personal digital assistant) 등의 모바일 컴퓨팅 디바이스, 및/또는 온보드 프로세싱 능력(on-board processing power) 및 무선 통신 능력을 가지며 연료 전지 또는 배터리 등의 전원(또는, 전압원)에 의해 전력을 공급받는 그외의 유사한 디바이스 내에 제공될 수 있다.

본 명세서에서 "하나의 실시예", "실시예", "예시적인 실시예" 등에 대한 임의의 언급은, 그 실시예와 관련하여 설명된 특정한 특징, 구조, 또는 특성이 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함된다는 것을 의미한다. 본 명세서의 다양한 부분들에서의 그러한 구문들의 출현은 반드시 모두가 동일한 실시예를 지칭하는 것은 아니다. 또한, 특정한 특징, 구조, 또는 특성이 임의의 실시예와 관련하여 설명되는 경우, 그러한 특징, 구조, 또는 특성을 실시예들 중 그외의 것들과 관련하여 달성하는 것은 당업자의 이해의 범위 내에 있다는 것을 말씀드린다.

다수의 예시적인 그 실시예들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 당업자들에 의해 본 발명의 원리들의 사상 및 범주 내에 있을 다수의 그외의 수정들 및 실시예들이 고안될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 더 구체적으로, 본 발명의 사상을 벗어나지 않고 전술한 명세서, 도면들 및 첨부된 청구범위의 범주 내에서 주제 조합 배열의 구성 부분들 및/또는 배열들에서 합당한 변형들 및 수정들이 가능하다. 구성 부분들 및/또는 배열들에서의 변형들 및 수정들에 추가하여, 대안적인 사용들도 당업자에게 명확할 것이다.

Claims

플로우 튜브 장치로서,
개구를 갖는 플로우 튜브;
코로나 전극(corona electrode);
수집 전극(collecting electrode) ― 상기 코로나 전극 및 상기 수집 전극은 상기 플로우 튜브 내의 이온들의 움직임을 제공함 ―; 및
상기 이온들을 상기 개구 쪽으로 향하는 방향으로 인도하기 위해 상기 플로우 튜브 내에 제공될 적어도 하나의 집속 전극(focusing electrode)
을 포함하는 플로우 튜브 장치.
제1항에 있어서,
상기 적어도 하나의 집속 전극은 상기 플로우 튜브 내에 제공되는 플로우 튜브 장치.
제1항에 있어서,
상기 적어도 하나의 집속 전극은 복수의 집속 전극들을 포함하는 플로우 튜브 장치.
제3항에 있어서,
상기 집속 전극들 중 제1 집속 전극은 제1 전압을 수신하고 상기 집속 전극들 중 제2 집속 전극은 제2 전압을 수신하는 플로우 튜브 장치.
제4항에 있어서,
상기 집속 전극들 중 상기 제1 집속 전극에 상기 제1 전압을 제공하고 상기 집속 전극들 중 상기 제2 집속 전극에 상기 제2 전압을 제공하는 적어도 하나의 전압원(voltage supply)을 더 포함하는 플로우 튜브 장치.
제1항에 있어서,
상기 적어도 하나의 집속 전극은 상기 이온들을 상기 플로우 튜브의 중심 영역 쪽으로 인도하는 플로우 튜브 장치.
제1항에 있어서,
상기 적어도 하나의 집속 전극은 상기 이온들을 상기 수집 전극으로부터 떨어져 상기 개구 쪽으로 향하는 방향으로 상기 플로우 튜브를 따라서 인도하는 플로우 튜브 장치.
제1항에 있어서,
상기 코로나 전극 및 상기 수집 전극은 상기 코로나 전극과 상기 수집 전극 사이에 가해지는 전계에 기초하여 기체 분자들을 이온화하는 플로우 튜브 장치.
제1항에 있어서,
상기 플로우 튜브는 2mm 미만의 높이를 갖는 플로우 튜브 장치.
제1항에 있어서,
상기 플로우 튜브는 전기수력학적 플로우 튜브(electrohydrodynamic flow tube)인 플로우 튜브 장치.
전자 장치로서,
열을 발생시키는 전자 부품;
제1 개구로부터 제2 개구로 공기 흐름을 제공하는 플로우 튜브 장치; 및
상기 전자 부품에 및 상기 플로우 튜브 장치에 전력을 공급하는 전압원을 포함하고,
상기 플로우 튜브 장치는,
플로우 튜브,
상기 플로우 튜브 내의 기체 분자들을 이온화하는 코로나 전극 및 수집 전극, 및
상기 이온화된 기체 분자들에 보조 방전(assisted discharge)을 제공하는 적어도 하나의 집속 전극을 포함하는 전자 장치.
제11항에 있어서,
상기 적어도 하나의 집속 전극은 상기 플로우 튜브 내에 제공되는 전자 장치.
제11항에 있어서,
상기 적어도 하나의 집속 전극은 복수의 집속 전극들을 포함하는 전자 장치.
제13항에 있어서,
상기 집속 전극들 중 제1 집속 전극은 상기 전압원으로부터 제1 전압을 수신하고 상기 집속 전극들 중 제2 집속 전극은 상기 전압원으로부터 제2 전압을 수신하는 전자 장치.
제11항에 있어서,
상기 적어도 하나의 집속 전극은 상기 이온화된 기체 분자들을 상기 플로우 튜브의 중심 영역 쪽으로 집속시키는 전자 장치.
제11항에 있어서,
상기 적어도 하나의 집속 전극은 상기 이온화된 기체 분자들을 상기 수집 전극으로부터 떨어져 상기 제2 개구 쪽으로 향하는 방향으로 인도하는 전자 장치.
제11항에 있어서,
상기 코로나 전극 및 상기 수집 전극은 상기 코로나 전극과 상기 수집 전극 사이에 가해지는 전계에 기초하여 기체 분자들을 이온화하는 전자 장치.
제11항에 있어서,
상기 플로우 튜브는 2mm 미만의 높이를 갖는 전자 장치.
제11항에 있어서,
상기 전자 부품은 프로세서를 포함하는 전자 장치.
제11항에 있어서,
상기 전자 장치는 모바일 인터넷 디바이스인 전자 장치.
제11항에 있어서,
상기 플로우 튜브는 전기수력학적 플로우 튜브인 전자 장치.
코로나 전극과 수집 전극 사이에 전계를 가함으로써 플로우 튜브 내에 코로나 방전을 제공하는 단계; 및
적어도 하나의 집속 전극에 전압을 가함으로써 상기 플로우 튜브 내의 기체 분자들을 이온화하는 보조 방전을 제공하는 단계
를 포함하는 방법.
제22항에 있어서,
상기 보조 방전은 상기 이온화된 기체 분자들을 상기 플로우 튜브의 중심 영역 쪽으로 인도하는 방법.
제22항에 있어서,
상기 보조 방전은 상기 이온화된 기체 분자들을 상기 플로우 튜브를 따라서 상기 플로우 튜브의 개구 쪽으로 인도하는 방법.
제22항에 있어서,
상기 플로우 튜브는 전기수력학적 플로우 튜브인 방법.