JP2000244159A

JP2000244159A - 冷却装置

Info

Publication number: JP2000244159A
Application number: JP2000043123A
Authority: JP
Inventors: E Hantsuriku Stephen; スティーブン・イー・ハンツリク; A Hansen Michael; ミッシェル・エー・ハンセン; R Wagner Guy; ガイ・アール・ワグナー
Original assignee: Agilent Technologies Inc
Current assignee: Agilent Technologies Inc
Priority date: 1999-02-22
Filing date: 2000-02-21
Publication date: 2000-09-08
Also published as: US6401808B1; US6176299B1

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、従来冷却装置の問題点を解消した
冷却装置を提供する。【解決手段】本発明の冷却装置50は、略平坦な表面11
0 と；第一の開放端部118 及び第二の略閉止された端部
124 を有する小室120 と；第二の略閉止された端部124
と略平坦な面110 との間に延在する熱伝導部104 と；小
室120 を略包囲する室壁部114 から成り；室壁部114 の
拡張部分を構成する第一の突出部150 と；室壁部114 の
他の拡張部分を構成する第二の突出部170 と；第一の突
出部150 と第二の突出部170 との間に配設され、且つ第
一の突出部150 及び第二の突出部170 に比べて室壁部11
4 のより小さな部分を構成する凹状領域152 とを具備
し、更に、第一の突出部150 が第二の突出部170 よりも
大きいので、ヒートシンク部を熱集中領域近傍に集中配
備することを可能にし、且つヒートシンク部全体の質量
及び寸法を冷却能力を著しく損なうことなく、減少する
ことを可能にする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は一般に冷却装置に関
し、特に、電子機器から熱を除去するための冷却装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】集積回路装置のような電子機器は、近年
益々多用されるようになり、その代表例がコンピュータ
である。パーソナルコンピュータを含む大部分のコンピ
ュータの中央処理装置（又は中央処理装置群）は、集積
回路によって構成されている。

【０００３】通常に作動する間、各電子機器は可成りの
熱を発生する。この熱が継続的に除去されないと、前記
各電子機器は過熱して該各電子機器に損傷を与えるか、
又は作動性能の低下を招く要因になる。このような過熱
を防ぐために、各種冷却装置が前記各電子機器に関連し
てしばしば利用される。

【０００４】このような冷却装置の一つは、ファン付き
ヒートシンク（fan assisted heatsink) 冷却装置であ
り、そのような装置において、前記ヒートシンクは、ア
ルミニウムのような熱を容易に伝導する材料で作られ
る。前記ヒートシンクは通常、前記電子機器の上部でこ
れに接触するように配設される。この接触により、前記
電子機器によって発生した熱は、前記ヒートシンクに伝
わって前記電子機器から除去される。

【０００５】前記ヒートシンクは、その表面積を大きく
してそこから周囲空気への熱の伝達を最大にするするた
めに、複数の冷却フィン(fin) を具備することもでき
る。前記ヒートシンクの一例は、Deanの米国特許第5,79
4,685 号明細書( 発明の名称 :Heat sink device havin
g radial heat and airflow paths) に開示され、且つ
それがそこに開示されている全てを参照して本願発明に
組み入れられている。

【０００６】前記ヒートシンク装置の冷却容量を強化す
るために、電動ファンは前記ヒートシンクの内部、又は
上部にしばしば配設される。作動中に、前記ファンは空
気を前記ヒートシンク装置の前記フィン周辺に移動さ
せ、その結果、前記フィンから周辺空気への熱の伝達を
促進させることによって前記フィンを冷却させる。ファ
ン付きのヒートシンク装置の一例は、Wagnerの米国特許
第5,785,116 号明細書(発明の名称 : Fan assisted hea
t sink device) に開示され、且つそれがそこに開示さ
れている全てを参照して本願発明に組み入れられてい
る。

【０００７】年々前記電子機器類の出力が強化されて来
ると、前記電子機器類によって発生する熱量も増加して
来た。これらの高出力化された電子機器類を十分に冷却
するために、より大きな冷却容量を有する冷却装置が必
要とされる。また、前記各電子機器を多重電子機器パッ
ケージ (multiple electronic device packages)に包装
することが強まる傾向にある。前記多重電子機器パッケ
ージ配列は、数個の熱源をその一個のパッケージ内に配
置することになるので、冷却に関して更なる難問を提供
する。前記パッケージ内の前記各電子機器は熱放散源で
あるので、前記各電子機器は冷却されねばならない。こ
れらの多重電子機器パッケージを十分に冷却するため
に、冷却装置は前記パッケージ内の全ての電子機器に接
触、又は非常に接近する十分に大きなものでなければな
らない。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】従って、このような多
重電子機器パッケージを冷却するための冷却装置は通
常、可成り大きい。そのように大きな冷却装置は、比較
的に高価であり、重く、そしてしばしば非効率的である
ので、問題を有している。

【０００９】前記ファン付きヒートシンク冷却装置の別
の問題は、前記各ファン、特に、冷却能力を上げるため
に大型及び又は複数個のファンが利用される場合に生じ
る騒音である。この騒音は、ユーザーが機械に近接いる
ことが一般的であるデスクトップコンピュータにおいて
特に問題となる。この問題は、多くの高出力コンピュー
タで発生するように、前記多重電子機器、従って多重冷
却装置が同じコンピュータハウジング中に搭載されてい
る場合、更に悪化する。

【００１０】本発明は、前述した従来冷却装置に関わる
問題点を解消した冷却装置を提供することを目的とする
ものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明のかかる目的は、
熱を発散させるための冷却装置であって；前記冷却装置
が、略平坦な表面と；第一の開放端部及び第二の略閉止
された端部を有する小室と；前記第二の略閉止された端
部と前記略平坦な面との間に延在する熱伝導部と；前記
小室を略包囲する室壁部から成り；前記室壁部の拡張部
分を構成する第一の突出部と；前記室壁部の他の拡張部
分を構成する第二の突出部と；前記第一の突出部と前記
第二の突出部との間に配設され、且つ前記第一の突出部
及び前記第二の突出部に比べて前記室壁部のより小さな
部分を構成する凹状領域とを具備し、更に、前記第一の
突出部が前記第二の突出部よりも大きいことを特徴とす
る冷却装置によって達成される。

【００１２】主として作動中の集積回路又は他の電子機
器類を冷却するための冷却装置が此処に開示されてい
る。前記冷却装置は、その中に小室を有するヒートシン
ク部を具備する。ファン又は他の空気移動装置が前記小
室内に装着される。それらの間に冷却羽根を画成する複
数個のスロットが、前記小室と前記ヒートシンク部の外
部間に延伸している。前記ヒートシンク部の外周縁部
は、外方に向かって拡張する複数個の突出部と該突出部
間に設けられた凹状領域によって形成される。前記各突
出部は、電子機器パッケージでの熱集中領域に対応する
ように、その寸法及び位置が決定される。一方、前記凹
状領域は、前記電子機器パッケージの前記熱集中領域で
ない領域に対応するよう配設される。このようにして、
ヒートシンク材料は、より多くの熱除去が求められる前
記熱集中領域近傍に集中配備される。従って、前記ヒー
トシンク部全体の質量及び寸法は、前記電子機器から熱
を除去する冷却装置の能力を著しく損なうことなく、減
少される。

【００１３】前記各突出部は、例えば略円形状に形成さ
れるが、長方形や三角形のように変形させることもでき
る。前記小室は、その内部にファンが設置され場合、該
ファンの羽根の下に配設される下方壁部を具備する。前
記下方壁部は、半径方向の外側に向けて前記ファンの羽
根から離れるように傾斜させる。このようにして、前記
ファンの羽根と前記下方壁部との間の距離は、前記ファ
ンの羽根が最高速で回転する領域で大きくなる。この大
きく設定された距離は、前記ファンの作動中に前記冷却
装置からの低減された騒音をもたらすものであることが
認められている。

【００１４】前記小室は、その上端部により広い部分を
具備し、それによって少なくとも前記小室の外壁部に前
記ファンの羽根からの大きな間隔を有するようにする。
この大きく設定された間隔もまた、前記ファンの作動中
に前記冷却装置からの騒音発生を減少させることが認め
られている。前記ヒートシンク部の前記スロットは、騒
音発生を更に低減させるめに、半径方向にあるいは半径
方向から若干ずらして配向させる。前記冷却装置は、一
体的に形成された取付け脚部又はブラケット構造を用い
ることにより電子部品に取り付けられる。前記ブラケッ
ト構造を利用した場合、前記ブラケットは前記ヒートシ
ンク部と一体に形成するか、あるいは別個の組立部品で
あっても良い。

【００１５】〔発明の詳細な説明〕図３〜図１７は、熱を発散させる
ための冷却装置５０の概略を示したものである。前記冷
却装置５０は、略平坦な表面１１０と；第一の開放端部
１１８及び第二の略閉止された端部１２４を有する小室
１２０と；前記第二の略閉止された端部１２４と前記略
平坦な面１１０との間に延在する熱伝導部１０４と；前
記小室１２０を略包囲する室壁部１１４を具備する。前
記室壁部１１４は、該室壁部１１４の拡張部分を構成す
る第一の突出部１５０と；前記室壁部１１４の他の拡張
部分を構成する第二の突出部１７０と；前記第一の突出
部１５０と前記第二の突出部１７０との間に配設され、
且つ前記第一の突出部１５０及び前記第二の突出部１７
０に比べて前記室壁部１１４のより小さな部分を構成す
る凹状領域１５２とを具備し、更に、前記第一の突出部
１５０が前記第二の突出部１７０よりも大きい。

【００１６】図３〜図１７は更に、第一の熱発生領域４
０と、該第一の熱発生領域４０から第一の距離を置いた
第二の熱発生領域４２とを有する部品１０を冷却するた
めの冷却装置５０を示す。前記冷却装置５０は、それら
の間に延伸するスロット群２００を有する冷却羽根群２
２０を具備する。前記冷却羽根群２２０は、前記冷却装
置５０の外周縁部１０２を画成する。前記外周縁部１０
２は、第一の外方に向けて延伸する突出部１５０と、第
二の外方に向けて延伸する突出部１７０を具備する。前
記第二の外方に向けて延伸する突出部１７０は、前記第
一の外方に向けて延伸する突出部１５０から第一の距離
を置いて配設される。

【００１７】図３〜図１７は更に、熱源である前記部品
１０と冷却装置５０を具備する冷却組立体の概略を示
す。前記部品１０は、第一の熱発生領域４０と、該第一
の熱発生領域４０とは別個に位置する第二の熱発生領域
４２とを具備する。前記冷却装置５０は、それらの間に
延伸するスロット群２００を有する冷却羽根群２２０を
具備する。前記冷却羽根群２２０は、前記冷却装置５０
の外周縁部１０２を画成する。前記外周縁部１０２外周
は、第一の外方に向けて延伸する突出部１５０と、第二
の外方に向けて延伸する突出部１７０を具備する。前記
第一の外方に向けて延伸する突出部１５０は、前記第一
の熱発生領域４０近傍に配設される。

【００１８】以上、本発明の冷却装置の概要を記述した
ので、以下に更に本発明の冷却装置を詳述する。本明細
書における説明のために、別な状態を特定しない限り、
此処に記される方向を示す用語は、次のような意味を持
っている。即ち、「半径方向の」及び「半径方向に」と
言う用語は例えば、図４の軸Ｂ−Ｂに関するものであ
り、通常前記軸Ｂ−Ｂに対して垂直な方向を言う。「上
の」、「更に上の」、「上に」等の用語は、図６の矢印
１４に示される方向を言う。「下の」、「更に下の」、
「下に」等の用語は、図６の矢印１６に示される方向を
言う。

【００１９】上述した用語語は説明の目的に限って定義
したものである。実施に当たって、此処に記述された冷
却装置は如何なる位置にも据え付けが可能であり、従っ
て、「上の」及び「下の」のような用語を前記冷却装置
の向きに関連させてある。図１及び図２は、熱源となる
部品としての電子機器パッケージ１０を示す。前記電子
デバイスパッケージ１０はハウジング２０を具備し、該
ハウジング２０は順次、躯体部２２（図１）と蓋体部２
４を具備する。前記蓋体部２４は上面２６と図示されて
いない反対側に位置する下面を有する。各ねじ穴２８，
３０，３２，３４が更に前記蓋体部２４に形成される。

【００２０】前記ハウジング２０は、複数個の電子機器
（図示せず）を通常の方法で包封する。前記ハウジング
２０は例えば、プラスチック材料から形成される。前記
蓋体部２４は、アルミニウムのような熱導伝性の材料か
ら成り、前記ハウジング２０内に収納された複数個の電
子機器の少なくとも幾つかと接触する。このようにし
て、前記電子機器群によって発生した熱は、前記蓋体部
２４に伝達される。この熱の伝達は、熱集中領域を前記
蓋体部２４内に形成させる。特に、図１に示したよう
に、前記各熱集中領域４０，４２，４４が形成される。

【００２１】前記熱集中領域４０は、該領域４０の真下
に位置し且つ前記蓋体部２４に接触する例えば、中央演
算処理装置チップ(central processor chip)のような第
一の電子機器に起因する。このようにして、前記第一の
電子機器からの熱は、前記蓋体部２４に伝導されて前記
蓋体部２４の前記熱集中領域４０に熱集中をもたらす。

【００２２】前記熱集中領域４２は、該領域４２の真下
に位置し且つ前記蓋体部２４に接触する例えば、キャシ
ュＲＡＭチップ (cache RAM chip) のような第二の電子
機器に起因する。このようにして、前記第二の電子機器
からの熱は、前記蓋体部２４に伝導されて前記蓋体部２
４の前記熱集中領域４２に熱集中をもたらす。

【００２３】前記熱集中領域４４は、該領域４４の真下
に位置し且つ前記蓋体部２４に接触する例えば、別のキ
ャシュＲＡＭチップ (cache RAM chip) のような第三の
電子機器に起因する。このようにして、前記第三の電子
機器からの熱は、前記蓋体部２４に伝導されて前記蓋体
部２４の前記熱集中領域４４に熱集中をもたらす。

【００２４】前述した例示において、前記熱集中領域４
０は、前記中央演算処理装置チップ(central processor
chip)に起因するものである一方、前記各熱集中領域４
２，４４は、夫々前記キャシュＲＡＭチップ (cache RA
M chip) に起因するものである。前記中央演算処理装置
チップ(central processor chip)は通常、前記キャシュ
ＲＡＭチップ (cache RAM chip) よりも多量の熱を発生
させるので、前記熱集中領域４０は、前記各熱集中領域
４２，４４よりも著しく熱くなる。

【００２５】前記電子機器パッケージ１０は、例えば、
intel社製の PENTIUM II XEON プロセサとして市販さ
れているようなタイプである。前述したように、作動中
の前記各電子機器に対する損傷を防止し、且つそれらの
性能を高めるために、前記電子機器パッケージ１０内に
収納されている前記各電子機器から熱を除去する冷却装
置を利用することが望ましい。更に前述したように、前
記電子機器パッケージ１０のような多重電子機器パッケ
ージから熱を効果的に除去するために、通常前記電子機
器パッケージ１０内の全ての前記電子機器に接触あるい
は近接できる大きな冷却装置を備えることが必要であっ
た。しかしながら、このような大型の冷却装置は高価で
あり、しばしば非効率的であるという問題を抱えてい
る。

【００２６】図３には前述した問題を克服する改良され
た冷却装置５０が、前記蓋体部２４の前記上面２６の取
り付けられている。一般的に、前記冷却装置５０は、ヒ
ートシンク１００内に取り付けられたファン６０を具備
する。前記ヒートシンク１００は、複数個の外方に向け
て延伸する突出部１５０，１７０，１９０を具備する。
前記各突出部１５０と１７０との間に凹状領域１５２
が、前記各突出部１７０と１９０との間に凹状領域１７
２が、更に前記各突出部１９０と１５０との間に凹状領
域１９２が夫々配設される。

【００２７】図３に示されているように、前記冷却装置
５０が、前記蓋体部２４の前記上面２６の取り付けられ
ると、前記突出部１５０は前記熱集中領域４０（図１）
に直接接触し、前記突出部１７０は前記熱集中領域４２
に直接接触し、更に前記突出部１９０は前記熱集中領域
４４に直接接触することになる。このようにして、前記
冷却装置５０は、前記各突出部１５０，１７０，１９０
を介して前記電子機器パッケージ１０からの熱除去が求
められる特定位置、即ち前記各熱集中領域４０，４２，
４４に夫々付加的なヒートシンク材を備える。逆に、前
記ヒートシンク材は、前記電子機器パッケージ１０から
の熱除去が求められない領域、即ち前記熱集中領域が存
在しない前記各凹状領域１５２，１７２，１９２で割愛
される。

【００２８】前記冷却装置５０について以下に更に詳述
する。図３を再度参照すると、前記ファン６０はファン
回転軸Ａ−Ａを中心に回転可能である。前記ファン６０
は１２ボルトの直流ブラシュレスモータにより駆動さ
れ、該ファン６０は、例えば日本の松下電器株式会社製
の商品名：パナフロー(PANAFLO),型式 FBAO6T12Hとして
市販れているハウジング無しのタイプである。前記ファ
ン６０は、前記回転軸Ａ−Ａに沿って測定した約１４ｍ
ｍの高さとファンの各羽根先端での約５６ｍｍの直径を
有する。

【００２９】図４〜図９は前記ヒートシンク１００を更
に詳細に示す。前記ヒートシンク１００は、略平坦な底
面１１０を具備し（図５〜図８）、該略平坦な底面１１
０は図３に示したように前記ヒートシンク１００が前記
電子機器パッケージ１０に取り付けられると、前記蓋体
部２４の前記上面２６に接触するように適合される。図
４〜図８を参照すると、前記ヒートシンク１００は、前
記底面１１０に対して直交するように延伸する中心軸Ｂ
−Ｂを有する。前記ファン６０が、例えば図３に示した
ように前記ヒートシンク１００内に設置されると、前記
ファン回転軸Ａ−Ａは前記ヒートシンク１００の前記中
心軸Ｂ−Ｂに重なり合う。

【００３０】次に図４及び図５を参照すると、前記小室
１２０が図示したように設けられている。前記小室１２
０は略円筒状に形成され、図３に示すように前記ファン
６０を受容するように適合される。個々のスロット２０
２，２０４，２０６，２０８，２１４のようなスロット
群２００は、前記小室１２０から半径方向に外方に向け
て前記ヒートシンク１００の外周縁部１０２まで延伸す
る。個々の冷却羽根２２２，２２４，２２６，２２８，
２３４のような冷却羽根群２２０も、前記小室１２０か
ら半径方向に外方に向けて前記外周縁部１０２まで延伸
する。前記冷却羽根群２２０を構成する一個の冷却羽根
は、例えば前記スロット２０２と前記スロット２０４と
の間に延伸する前記冷却羽根２２２、及び前記スロット
２０４と前記スロット２０６との間に延伸する前記冷却
羽根２２４に関連して示されたように、前記スロット群
２００を構成する二個のスロット間毎に延伸することが
認められるであろう。

【００３１】前記冷却羽根群２２０を構成する各冷却羽
根は、例えば図４及び図５に関連する前記冷却羽根２２
８が半径方向に内周面２３０と外周面２３２とを有する
ように、半径方向に内周面と外周面とを有することが認
められるであろう。更に、前記冷却羽根群２２０を構成
する全ての冷却羽根の半径方向の外周面は、例えば前記
冷却羽根２２８の半径方向の外周面２３２と共に、前記
ヒートシンク１００の前記外周縁部１０２を形成するこ
とが認められるであろう。同様に、前記冷却羽根群２２
０を構成する全ての冷却羽根の半径方向の内周面は、例
えば前記冷却羽根２２８の半径方向の内周面２３０と共
に、前記ヒートシンク１００の略環状の表面１２２を形
成し（図５）、該表面１２２は前記小室１２０の半径方
向の外周面を画成する。前記小室１２０の前記外周面１
２２は前記中心軸Ｂ−Ｂから約２９ｍｍの半径に形成さ
れる。

【００３２】前記スロット群２００の半径方向に対して
垂直な方向に測定した幅は、図４に関連して、スロット
の長さに沿って略一定である。その結果、前記冷却羽根
群２２０を構成する各冷却羽根は、前記ヒートシンク１
００の前記外周縁部１０２における厚みが前記小室１２
０の前記環状の表面１２２におけるそれよりも厚くな
る。前記各突出部１５０，１７０，１９０における前記
冷却羽根群２２０は、前記各突出部における前記冷却羽
根群２２０が前記各凹状領域１５２，１７２，１９２の
前記冷却羽根群２２０よりも長い半径方向の長さを有す
るので、前記各凹状領域における前記冷却羽根群２２０
よりも厚くなることが認められるであろう。

【００３３】前記冷却羽根群２２０は、図４及び図５に
関連して、前記小室１２０の前記外周面１２２と前記外
周縁部１０２との間に延伸する室壁部１１４を概ね画成
する。例えば、図５〜図７を参照すると、前記冷却羽根
群２２０は、前記各突出部１５０，１７０，１９０の領
域に丸味付けされた輪郭２８０を具備する。更に、前記
冷却羽根群２２０は、前記ヒートシンク１００の前記底
面１１０に対して略平行する比較的平坦な上面２８２を
有し、且つ前記底面１１０に対して略直交する比較的垂
直な面２８４を有する。前記ヒートシンク１００は、例
えば図６に関連して、前記上面２８２と前記底面１１０
との間に延伸する約34.5ｍｍの高さＯ及び前記外周縁部
１０２の前記各突出部１５０，１７０間に延伸する約10
2.7 ｍｍの幅ｙを有する。

【００３４】図４及び図５を再度参照すると、前記小室
１２０は更に底面１２４を具備する。熱伝導性基底部１
０４は、前記小室１２０の前記底面１２４と前記ヒート
シンク１００の前記底面１１０との間に延伸する。図５
で最も良く示されているように、前記小室１２０の前記
底面１２４は、前記ヒートシンク１００の前記底面１１
０に対して角度ａを付けて形成され、従って、該底面１
２４は前記底面１１０に対して半径方向に外方に向けて
斜めに下降する。前記小室１２０の前記底面１２４のか
かる斜めの下降構造は、作動中の前記冷却装置５０によ
り生じる騒音を減少させることが知られている。

【００３５】特に、前記底面１２４のかかる斜めの下降
構造は、該底面１２４と前記冷却羽根群２２０の各下方
エッジ部との間の間隔を半径方向に外方に向けて大きく
させる。前記冷却羽根群２２０の半径方向の各外側部分
は、その半径方向の各内側部分に対してより高速で回転
することが知られている。前記底面１２４のかかる斜め
の下降構造は、従って、前記冷却羽根群２２０が高速で
回転する位置における前記冷却羽根群２２０の各下方エ
ッジ部から前記底面１２４を更に離れさせる。このこと
は、次に作動中の前記ファン６０により生じる騒音を減
少させることになる。前記騒音を充分に減少させるため
に、前記角度ａは約１５〜２５度の間に設定されねばな
らない。最も好ましくは、前記角度ａは約２０度に設定
される。

【００３６】図４及び図５を参照すると、略円筒状凹部
１２６が図示したように前記小室１２０の前記底面１２
４の中心に形成される。前記凹部１２６は、前記中心軸
Ｂ−Ｂを中心に約18.6ｍｍの半径で形成され、且つ前記
底面１２４より下に約8.0 ｍｍの深さｂまで及ぶ。前記
凹部１２６は、環状の下面１２８、及び前記底面１２４
と前記環状の下面１２８との間に延伸する略円筒状の側
壁面１３０を具備する。前記環状の下面１２８は前記ヒ
ートシンク１００の前記底面１１０に対して略平行にな
る。

【００３７】更に、他の凹部１３２が図示したように前
記凹部１２６の前記環状の下面１２８の中心に形成され
る。前記他の凹部１３２は、前記中心軸Ｂ−Ｂを中心に
約14.8ｍｍの半径で形成され、且つ前記環状の下面１２
８より下に約11.2ｍｍの深さｃまで及ぶ。前記他の凹部
１３２は、略円形状の下面１３４、及び前記凹部１２６
の前記環状の下面１２８と前記略円形状の下面１３４と
の間に延伸する略円筒状の側壁面１３６を具備する。前
記略円形状の下面１３４は前記ヒートシンク１００の前
記底面１１０から約2.5 ｍｍの距離ｄを置き、且つ前記
底面１１０に対して略平行になる。

【００３８】前述したように、前記各凹部１２６，１３
２は、前記小室１２０内への前記ファン６０の取り付け
を容易にするために設けられる。特に、図３に示すよう
に、前記ファン６０が前記ヒートシンク１００内へ挿入
されると、前記ファン６０の基底部材は前記凹部１２６
内に保持される。前記ファン６０は、例えば市販されて
いる接着剤で前記凹部１２６の前記環状の下面１２８に
固着される。前述した接着剤は、前記ファン６０の基底
部材、又は前記環状の下面１２８、又はその両方に塗着
される。接着剤に代わって、前記ファン６０は通常の如
何なる方法によっても前記ヒートシンク１００内へ固定
することができる。

【００３９】上述した方法による前記ファン６０の取り
付けが、開放された円筒状スペース、即ち前記凹部１３
２を前記ファン６０の基底部材の下に位置することにな
るのは明らかであろう。前記開放された円筒状スペース
は、前記ファン６０の前記モータを前記熱伝導性基底部
１０４から隔離するために設けられ、従って、前記熱伝
導性基底部１０４から前記モータへ伝達される熱量を減
少させる。前記モーターに過剰な熱を与えることは、該
モーターの性能と寿命を劣化させる傾向にあることが知
られているので、前記開放された円筒状スペースは有用
である。前述したように前記凹部１３２の前記開放され
た円筒状スペースは、更に前記ヒートシンク１００を形
成するために使用される材料の量、従って前記ヒートシ
ンク１００の総重量を減少させる。

【００４０】図４及び図５に再度参照すると、前記スロ
ット群２００を構成する各スロットは、前記熱伝導性基
底部１０４の中に延伸し、且つ上方に面している開口部
で前記小室１２０の前記底面１２４と交差する。例え
ば、前記各スロット２０２，２０４，２０６及び２０８
は、図４に示すように、上方に面している各開口部２０
３，２０５，２０７及び２０９で夫々前記底面１２４と
交差する。前記各スロット２０２，２０４，２０６及び
２０８は、各スロットは、前記底面１２４の最高の高さ
から前記ヒートシンク１００より上に約2.5 ｍｍの高さ
ｅ（図５）まで変化する下面を具備する。例えば、図５
の前記スロット２０８に関して、曲線部分２１０は前記
小室１２０の前記底面１２４から下方に向けて延伸し、
且つて前記ヒートシンク１００の前記底面１１０に対し
略平行する略平坦な部分２１２に交差する。前記曲線部
分２１０は、例えば約37.5ｍｍ〜約76.0ｍｍの半径に形
成され、好ましくは、前記半径は約50.4ｍｍにする。

【００４１】前記室壁部１１４は、前記各凹状領域１５
２，１７２，１９２において半径方向の寸法が短いの
で、半径方向の寸法が長い前記各突出部１５０，１７
０，１９０におけるそれよりも薄いことが注目される。
従って、前記スロットの平坦な部分の半径方向の長さ、
例えば前記スロット２０８の前記平坦な部分２１２は、
前記各凹状領域において前記各突出部におけるものより
も短い。

【００４２】次に図６を参照すると、前記スロット群２
００を構成する各スロットは、例えば前記スロット２１
４の丸味付けした底部輪郭２１６に関連して示したよう
に、夫々丸味付けした底部輪郭を有する。前記丸味付け
した底部輪郭は、例えば前記ヒートシンク１００が鋳造
される場合、その製造適性を改善する。更に、前記丸味
付けした底部輪郭は、前記冷却羽根群２２０の熱伝導効
率を増強上させる。図６を再度見ると、前記スロット群
２００を構成する各スロットは、その上方端部に向けて
幅を増加させ、例えば前記スロット２１４は約1.5 °の
抜き勾配ｆを付けていることが認められる。前記抜き勾
配ｆは前記ヒートシンク１００の製造適性を助長する。
特に、前記ヒートシンク１００の鋳造又は鍛造法により
製造する場合、前記抜き勾配ｆは金型又は鋳型からの前
記ヒートシンク１００の取り出しを容易にする。更に、
前記抜き勾配ｆは、前記冷却羽根群２２０から周辺の外
気への熱の伝達に関して、前記冷却羽根群２２０の効率
を増加させる。更に、前記抜き勾配ｆは、前記冷却羽根
群２２０を通して流動する空気に関する気体力学を向上
させる。

【００４３】図４を再度見ればと、前記ヒートシンク１
００は各取付け脚部２４０，２５０，２６０，２７０を
具備する。前記各取付け脚部の内二個の取付け脚部２４
０及び２５０は、前記両突出部１７０及び１９０から外
方に向けて突設される。前記各取付け脚部の内他の二個
の取付け脚部取付け脚部２６０及び２７０は前記突出部
１５０から外方に向けて突設される。前記各取付け脚部
２４０，２５０，２６０，２７０は、約3.7 ｍｍの穴径
を有して貫通する穴２４２，２５２，２６２，２７２を
夫々具備する。前記冷却装置５０を前記電子機器パッケ
ージ１０に取り付けるために、図３に関連して、各ねじ
２４８、２５８、２６８、２７８が、前記穴２４２，２
５２，２６２，２７２を夫々貫通し、前記電子機器パッ
ケージ１０の前記蓋体部２４における前記各ねじ穴２
８，３０，３２，３４（図１）内に夫々螺着される。

【００４４】例えば、図３に示したように、前記各取付
け脚部２４０，２５０，２６０，２７０は、前記取付け
脚部２６０の平坦な上面２６４（図３）のような比較的
平坦な上面を夫々有する。それに代わって、前記各取付
け脚部２４０，２５０，２６０，２７０の前記各上面
は、例えば鋳造又は鍛造法における前記ヒートシンク１
００の製造適性を助長させるために、ドーム状の輪郭を
付ける。このようなドーム状の輪郭は、前記各取付け脚
部２４０，２５０，２６０，２７０に剛性を更に付加す
る。

【００４５】図９は図５に示した前記取付け脚部２７０
の拡大図である。図９から明らかなように、前記取付け
脚部２７０は、前記ヒートシンク１００の前記底面１１
０から約0.5 ｍｍの距離ｇを置いたアンダカット面２７
４を具備する。前記アンダカット面２７４は、略垂直な
面２７６を経て前記ヒートシンク１００の前記底面１１
０に連続する。前記略垂直な面２７６は、図８に示した
ように、前記中心軸Ｂ−Ｂから約60.0ｍｍの半径ｖで形
成される。前記アンダカット面２７６は、前記冷却装置
５０が前記電子機器パッケージ１０の前記蓋体部２４に
取り付けられると、該蓋体部２４の前記上面２６との間
隔が与えられる。

【００４６】前記間隔は、前記ねじ２７８に加えられる
締め付けトルクによって、前記取付け脚部２７０を下方
に向けて撓ませる。前記下方に向けた撓みは、そこで前
記ねじ２７８の頭部に上方への力を与えて、締着後の前
記ねじ２７８の緩みを阻止する。更に、前記下方に向け
た撓みは、前記底面１１０と前記上面２６との間に確実
な接触を保証する。前記残りの取付け脚部２４０，２５
０，２６０も、前記取付け脚部２７０に関連した前述し
たものと同様のアンダカット面を具備する。

【００４７】図３に示すように前記冷却装置５０が前記
電子機器パッケージ１０の前記蓋体部２４に取り付けら
れると、作動による前記熱集中領域４０（図１）からの
熱は、前記突出部１５０の近傍における前記熱伝導性基
底部１０４に伝達される。前記伝達された熱は、そこか
ら前記突出部１５０の内部に配設された前記冷却羽根群
２２０に伝達され、より少ない熱が前記ヒートシンク１
００の残部に伝達される。同様に、前記他の熱集中領域
４２，４４からの熱も、前記他の突出部１７０，１９０
の近傍における前記熱伝導性基底部１０４に伝達され
る。前記伝達された熱は、そこから前記他の突出部１７
０，１９０の内部に配設された前記冷却羽根群２２０に
伝達され、より少ない熱が前記ヒートシンク１００の残
部に伝達される。

【００４８】このようにして前記熱は前記各熱集中領域
４０，４２，４４から放出されるが、冷却すべき前記各
熱集中領域にために別異の冷却装置を設けることとは反
対に、前述したような多重の突出部を有する一個のヒー
トシンクを設けることが有利である点が注目される。こ
れは、多重の突出部を有する一個のヒートシンクにおい
て、前記各突出部が前記熱源から熱を除去するに当たり
前記他の突出部を補助するからである。例えば、前記突
出部１７０は、主として前記熱集中領域４２を冷却する
ように作用する。前記突出部１７０は、しかしながら前
記各凹状領域１５２，１７２を介して前記他の突出部１
７０，１９０に熱的に連結されているので、前記突出部
１７０は更に前記熱集中領域４０，４４からも熱を除去
し、従って該熱集中領域４０，４４を冷却するに当たり
前記他の突出部１７０，１９０を夫々補助する。

【００４９】前記電子機器パッケージ１０の前記蓋体部
２４の前記上面２６と前記冷却装置５０との間の熱伝達
を容易にするため、熱伝導性グリースのような熱伝導性
物質を前記蓋体部２４の前記上面２６と前記ヒートシン
ク１００の前記底面１１０との間に塗着される。効率的
な冷却のために、前記熱伝導性基底部１０４と前記冷却
羽根群２２０に伝達された熱は、更に周辺空気に伝達さ
れねばならない。前記ヒートシンク１００のようなヒー
トシンク装置の前記周辺空気に熱を伝達する能力は、種
々の条件の中で、前記周囲空気に曝される前記ヒートシ
ンク装置の表面積に依存する。前記冷却羽根群２２０
は、前記ヒートシンク１００の表面積を効果的に増加さ
せることにより、このような熱伝達を容易にする。

【００５０】作動させるに当たり、前記ファン６０は、
例えば図３に示すように、反時計方向に回転する。図７
を参照すると、前記反時計方向の回転は、矢印１３８，
１３９に示す総括的な方向に空気流を発生させる。特
に、前記冷却装置５０の外部からの取り入れ空気は、前
記小室１２０の前記開放された上端部１１８を経て前記
小室１２０に入る。この空気流は図７の矢印１４０，１
４２で示される。前記小室１２０に入った後、前記空気
は、前記小室１２０から該小室１２０の前記底面１２４
に向けて図５の矢印１３８，１３９の方向に沿って下方
に向けて移動する。

【００５１】前記下方に向けた移動を続けると、前記空
気は、前記小室１２０の前記底面１２４において上方に
面している前記開口部２０９（図５）のような、前記ス
ロット群２００の上方に面している各開口部を経て前記
スロット群２００の下方部に入る。前記空気は、その後
例えば、前記スロット２０８（図５）の前記曲線部分２
１０及び前記平坦な部分２１２に沿って前記スロット群
２００の下方部を移動し、図７の矢印１４４，１４６で
示されているような略水平な空気流で前記冷却装置５０
から排出する。

【００５２】上述したように前記空気が前記スロット群
２００の前記下方部を通って移動すると、前記空気は、
更に前記熱伝導性基底部１０４に位置する前記冷却羽根
群２２０の各下方部間を移動し、それによって、前記冷
却羽根群２２０が冷却され、前記ヒートシンク１００か
ら熱が除去される。図７を再度見ると、付加的な取り入
れ空気流が矢印１４８，１５０によって示されている。
前記空気流１４８，１５０は、前記冷却装置５０の外部
から前記スロット群２００の前記上方部を通って前記小
室１２０の中へ移動する空気から成る。前記空気流１４
８，１５０は、その後、前記空気流１４０，１４２と合
流し、前記空気流１３８，１３９を形成する。

【００５３】上述したように前記空気流１４８，１５０
が前記スロット群２００の前記上方部を通って移動する
と、前記空気は、更に前記関連する冷却羽根群２２０の
各上方部間を移動し、それによって、前記冷却羽根群２
２０が冷却され、前記ヒートシンク１００から熱が除去
される。前述した説明から明らかなように、前記ヒート
シンク１００の前記冷却羽根群２２０は、二つの異なっ
た空気流により冷却される。先ず、前記空気流１４８，
１５０は前記冷却羽根群２２０の上方部を通って移動し
て該冷却羽根群２２０を冷却する。その後、前記空気流
１４４，１４６は、前記冷却羽根群２２０の下方部を通
って移動して該冷却羽根群２２０を更に冷却する。従っ
て、前記冷却装置５０を通って流れる空気の一部は、冷
却のために二度利用される。即ち、前記空気流１４８，
１５０を形成する空気取り入れ時と、前記空気流１４
４，１４６を形成する排気時に利用される。

【００５４】前述したように、前記熱伝導性基底部１０
４における前記スロット群２００は、図５の前記スロッ
ト２０８の上方に面する前記開口部２０９のような、上
方に面する各開口部を画成する。前記各開口部は、前記
冷却装置５０作動中に前記小室１２０を出る空気のため
の排出路として作用する。前記スロット群２００の下方
部は、図５に示した曲線部分２１０のような各曲面部を
具備する。これらの曲面部は、前記冷却装置５０を通る
前記空気流を、図８に関連させて前述したように、前記
垂直空気流１３８，１３９から水平排気流１４４，１４
６へ円滑に移行させる。

【００５５】次に図８を参照すると、前記ヒートシンク
１００の前記外周縁部１０２の特定の形状及び寸法を例
示する。第一の軸Ｃ−Ｃは、図示したように位置決めさ
れる。前記第一の軸Ｃ−Ｃは、前記中心軸Ｂ−Ｂと直交
するように位置決めされ、更に、該第一の軸Ｃ−Ｃに関
して前記ヒートシンク１００の前記外周縁部１０２が対
称に配設されるように選定される。第二の軸Ｄ−Ｄは、
前記中心軸Ｂ−Ｂと前記第一の軸Ｃ−Ｃに対して直角に
形成される。点３００は、図示したように前記第二の軸
Ｄ−Ｄから約30.3ｍｍの距離ｈにある。点３０２は、図
示したように、前記第二の軸Ｄ−Ｄから約22.4ｍｍの距
離ｉ及び前記第一の軸Ｃ−Ｃから約29.8ｍｍの距離ｊに
ある。点３０４は、図示したように、前記第二の軸Ｄ−
Ｄから約22.4ｍｍの距離ｉ及び前記第一の軸Ｃ−Ｃから
約29.8ｍｍの距離ｋにある。

【００５６】前記突出部１５０の領域において、前記ヒ
ートシンク１００の前記外周縁部１０２は、図８に示す
ように、前記点３００から約28.4ｍｍの半径ｌを有して
形成される。前記突出部１９０の領域において、前記外
周縁部１０２は、前記点３０２から約21.5ｍｍの半径ｍ
を有して形成される。前記突出部１７０の領域におい
て、前記外周縁部１０２は、前記点３０４から約21.5ｍ
ｍの半径ｎを有して形成される。前記凹状領域１５２，
１７２，１９２において、前記外周縁部１０２は、前記
中心軸Ｂ−Ｂを中心として約34.5ｍｍの半径ｏを有して
形成される。

【００５７】前記ヒートシンク１００の前記室壁部１１
４は、前記小室１２０の前記外周面１２２と前記ヒート
シンク１００の前記外周縁部１０２との間に延伸するこ
とが明らかであろう。従って、前記各突出部１５０，１
７０，１９０の領域における前記室壁部１１４が前記各
凹状領域１５２，１７２，１９２におけるそれよりも充
分に厚くなる。前述したように、前記小室１２０の前記
外周面１２２は、前記中心軸Ｂ−Ｂから約29.0ｍｍの半
径に形成される。この半径及び前述した各寸法であれ
ば、前記室壁部１１４は、前記各突出部１５０，１７
０，１９０の領域において約29.7ｍｍの最大厚さを有す
る。前記各凹状領域１５２，１７２，１９２において、
前記室壁部１１４は、約5.5 ｍｍの略均一な厚さを有す
る。

【００５８】図４を再度参照すると、前記ヒートシンク
１００は、図示したように、前記両穴２４２，２５２の
芯間距離ｐを約90.7ｍｍに、前記両穴２４２，２７２の
芯間距離ｑを約95.5ｍｍに設定してある。図５を参照す
ると、前記ヒートシンク１００は、前記両取り付け脚部
２５０，２７０の各外側端部間に約141.7 ｍｍの距離ｒ
を設定してある。前記ヒートシンク１００は、更に図５
に関連して、前記取り付け脚部２７０の前記垂直面２７
６と前記取り付け脚部２５０の前記対応する垂直面脚２
７６との間に約120 ｍｍの距離ｓを設定してある。図６
を参照すると、前記ヒートシンク１００の前記外周縁部
１０２は、図示したように、前記両突出部１７０，１９
０間にわたって約102.7 ｍｍの幅ｔを有する。図７を参
照すると、前記ヒートシンク１００は、前記取り付け脚
部２５０のの外側端部と前記突出部１５０の領域内の前
記外周縁部１０２との間にわたって約111.5 ｍｍの長さ
ｕを有する。

【００５９】前述したように、前記ヒートシンク１００
は、前記第一の軸Ｃ−Ｃ（図８）に関して対称になって
いる。従って、前記第一の軸Ｃ−Ｃの両側に位置する前
記ヒートシンク１００の質量は、互いに略等しい。前記
ヒートシンク１００は、前記第二の軸Ｄ−Ｄに関して対
称に形成されていないけれど、前述した各寸法は、前記
第二の軸Ｄ−Ｄの両側に位置する前記ヒートシンク１０
０の質量を互いに略等しくさせる。前記第二の軸Ｄ−Ｄ
に関する前記質量のバランスは、前記突出部１５０の質
量が、前記他の突出部１７０，１９０を合わせた質量と
略等しいことに起因する。従って、前記突出部１５０の
質量は、前記他の突出部１７０，１９０の夫々の質量よ
りも充分に大きい。前記突出部１５０は、前述したよう
に前記他の熱集中領域４２，４４よりも著しく熱い前記
電子機器パッケージ１０（図１）の前記熱集中領域４０
の上に配設されるので、より大きな質量を有するように
形成される。

【００６０】上記から明らかなように、前記ヒートシン
ク１００の重心は前記中心軸Ｂ−Ｂ上、即ち前記第一の
軸Ｃ−Ｃと前記第二の軸Ｄ−Ｄの交点にある。前記ヒー
トシンク１００の重心が前記小室１２０及び前記ファン
６０の前記回転軸Ａ−Ａに対して中心に位置決めされて
いる点で、このことは前記ヒートシンク１００の重要な
特徴である。

【００６１】前記ヒートシンク１００の形状、特に前記
各突出部１５０，１７０，１９０の寸法及び形状は、冷
却が前記電子機器パッケージ１０、例えば前記各熱集中
領域４０，４２，４４（図１）で求められる箇所に前記
ヒートシンクの質量を集中させることが明らかであろ
う。このことは、例えば前記各凹状領域１５２，１７
２，１９２における材料を削減することによってより小
さな質量にする一方、前記電子機器パッケージ１０を充
分に冷却することを可能にする。

【００６２】前記特定の電気機器パッケージ１０、並び
に前記各突出部１５０，１７０，１９０の形状、寸法及
び位置を含む前記ヒートシンク１００の対応する特定の
形状と寸法は、単に例示の目的で此処に開示したもので
あることを留意されたい。前記ヒートシンク１００は、
如何なる電気機器パッケージの形態にも対応するように
容易に構成可能である。前記ヒートシンク１００は、例
えば、前記電気機器パッケージ１０に関連して開示した
例示形態とは異なる熱集中領域の形態を有する電気機器
パッケージに対応させるために、種々の個数の突出部、
及び又は種々の形状、寸法及び位置の突出部を有するよ
うに容易に再構成することが可能である。

【００６３】前記各突出部１５０，１７０，１９０は、
此処に略円形であるとして説明して来たことが注目され
る。この円形は、例えば製造適性の見地から非常に望ま
しいものであるにしても、前記各突出部は略円形以外の
形状を有する一方、此処に開示された利点も備えるよう
に容易に形成可能である。前記各突出部１５０，１７
０，１９０は、例えば長方形又は三角形に容易に形成可
能である。

【００６４】前記ヒートシンク１００は、如何なる通常
の熱導電性材料から形成され、且つ例えば通常の鋳造法
又は鍛造法で形成される。それらに代わり、前記ヒート
シンク１００は、通常の機械加工によって形成される。
好ましくは、前記ヒートシンク１００は、アルミニウム
のような比較的高熱伝導性材料から形成される。前記ヒ
ートシンク１００が鋳造法で形成される場合、例えばＡ
Ｂ６０アルミニウムが利用される。前記ヒートシンク１
００が機械加工で形成される場合、例えば６０６１又は
６０６３アルミニウムが利用される。

【００６５】図１０〜図１５は前述した冷却装置５０の
他の実施態様を示す。図１０を参照すると、ヒートシン
ク４００が図示されたように設けられている。前記ヒー
トシンク４００は、複数個の外方に向けて延伸する突出
部４５０，４７０，４９０を具備する。前記両突出部４
５０，４７０との間に凹状領域４５２が、前記両突出部
４７０，４９０との間に他の凹状領域陥没部４７２が、
更に前記両突出部４９０，４５０との間に別の凹状領域
陥没部４９２が夫々配設される。前記ヒートシンク４０
０の外周縁部４０２（図１５）は、前述したヒートシン
ク１００の外周縁部１０２と略同等である。

【００６６】図１１及び図１２を参照すると、小室４０
２が図示されたように設けられている。個々のスロット
５０２，５０４，５０６，５０８のようなスロット群５
００は、前記小室４０２から前記ヒートシンク４００の
前記外周縁部１０２まで、半径方向に外方に向けて延伸
する。個々の冷却羽根５２２，５２４，５２６，５３４
のような冷却羽根群５２０も、前記小室４０２から前記
ヒートシンク４００の前記外周縁部１０２まで、半径方
向に外方に向けて延伸する。前記冷却羽根群５２０を構
成する一個の冷却羽根は、例えば前記両スロット４０
２，４０４間を延伸する前記冷却羽根４２２及び前記両
スロット４０４，４０６間を延伸する前記冷却羽根４３
４に関連して図示されているように、前記スロット群５
００を構成する二個のスロット間毎に延伸することが明
らかであろう。

【００６７】前記ヒートシンク４００は、以下に詳述す
るように該ヒートシンク４００の前記小室４０２が拡張
部分を有する点を除けば、前述したヒートシンク１００
と略同等である。図１２を参照すると、前記小室４０２
は、その下方域で前述したヒートシンク１００の前記小
室１２０の前記外周面１２２と略同等である外周面４２
２を具備する。しかしながら、その上方域においては、
前記外周面４２２は、図示したように外方に向けて拡張
する。特に、この外方への拡張は、前記冷却羽根群５２
０を構成する各冷却羽根に湾曲面４５６を設けることに
より達成される。前記湾曲面４５６は約１２ｍｍの半径
を有し、前記ヒートシンク４００の底面４１０から約1
4.5ｍｍ上方の距離ｗから始まる。

【００６８】前述したように小室４２０の拡張部分は、
前記ヒートシンク４００の室壁部４１４（図１２）に複
数個の開口部を形成させることになる。特に、前記各開
口部４５４，４７４，４９４は、前記各凹状領域４５
２，４７２，４９２における前記室壁部４１４の厚さが
薄いので、該各凹状領域に夫々形成される。図１４に関
連して、前記湾曲面４５６は、前記室壁部４１４をして
前記各凹状領域４５４，４７４，４９４に低い高さｚを
与える。前記高さｚは、例えば約15.5ｍｍである。

【００６９】前述したような前記各開口部４５４，４７
４，４９４の設置は、前記ヒートシンク４００に、例え
ば隣接する電子部品が前記ヒートシンク４００の上方エ
ッジ部５８２（図１２）に著しく近接するような僅少な
間隙の周辺環境下で作動することを許容することが認め
られている。このように僅少な間隙の周辺環境下で、空
気は前記ヒートシンク４００の前記開放された上方端部
４１８を通して前記小室４０２に流入することが略阻止
される。しかしながら、前記各開口部４５４，４７４，
４９４の設置は、前記空気が前記小室４０２に流入する
こと別の流路を提供し、且つ前記空気に前記ヒートシン
ク４００を通して循環することを許容する。従って、前
記ヒートシンク４００は、僅少な間隙の周辺環境下でさ
えも効率的に作動する。前記上方エッジ部５８２の上方
に間隙が全くない周辺環境下であってさえも、前記各開
口部４５４，４７４，４９４を有する前記ヒートシンク
４００が機能することが実際に認められている。

【００７０】前記湾曲面４５６について記述してきた
が、前記拡張された小室は、前記小室１２０の前記外周
面１２２を単に揃えることによって変更することができ
る。特に、前記外周面１２２は、前記小室１２０はその
上方域、即ち前記ヒートシンク１００の前記開放された
上方端部１１８の近傍でその下方域、即ち前記小室１２
０の前記底面１２４の近傍よりも広くなるように、外方
に且つ上方に角度を付ける。前記外周面１２２は、例え
ば垂直、即ち前記中心軸Ｂ−Ｂに対して約２０°の角度
を付ける。

【００７１】前記小室４０２の拡張部分は、前記ファン
６０のようなファンが前記小室４０２に装着されると、
該小室４０２の少なくとも前記外周面４２２の部分を前
記ファンの各羽根の各エッジ部から離間させる作用もす
る。この離間作用は、前記ヒートシンク４００の熱除去
能力を著しく減少させることなく、作動中に前記ファン
より生じる騒音を減少させることが認められている。更
に、前記拡張された部分は、前記ヒートシンク１００に
比べヒートシンク自体の材料の低減をもたらし、その結
果、前記ヒートシンク１００に比べ廉価で軽量なヒート
シンクが得られる。前述したような前記小室４０２の拡
張部分の設置以外に、前記ヒートシンク４００は前述し
たヒートシンク１００と同等の方法で形成及び機能させ
ることができる。

【００７２】図１６及び図１７は、前記冷却装置５０の
別の実施態様を示す。図１６を参照すると、冷却装置６
５０は前記電子機器パッケージ１０に取り付けられて示
されている。前記冷却装置６５０は、前述したヒートシ
ンク１００の前記ファン６０と同様の方法でヒートシン
ク７００の小室７２０の中に装着されたファン６６０を
具備する。前記ヒートシンク７００は、前記ヒートシン
ク１００と略同等の方法で複数個の外方に向けて延伸す
る突出部及び交互する凹状領域を具備する。個々のスロ
ット８０２，８０４，８０６のようなスロット群８００
は、前記小室７２０から前記ヒートシンク７００の外周
縁部７０２まで外方に向けて延伸する。個々の冷却羽根
８２２，８２４，８２６のような冷却羽根群８２０も、
前記小室７２０から前記外周縁部７０２まで外方に向け
て延伸する。前記冷却羽根群８２０を構成する一個の冷
却羽根は、例えば前記両スロット８０２，８０４間に延
伸する前記冷却羽根８２４に関連して示したように、前
記スロット群８００を構成する二個のスロット間毎に延
伸することが明らかであろう。

【００７３】前記ヒートシンク７００は、前記ヒートシ
ンク１００と略同等である。しかしながら、前記ヒート
シンク７００において、前記スロット群８００と前記冷
却羽根群８２０は半径方向になく、代わりに半径方向か
ら片寄っている。図１７を参照すると、前記スロット群
８００と前記冷却羽根群８２０は、半径方向８９０から
約8.0 °の角度ｘで片寄っていることが認められる。前
記スロット群８００と前記冷却羽根群８２０の非半径方
向の形態は、作動中の前記ファン６６０により生じる騒
音を低減するために設けられる。

【００７４】前記ヒートシンク７００は、取り付けブラ
ケット９００により前記電子部品１０に取り付けられる
点で前記ヒートシンク１００と異なる。前記取り付けブ
ラケット９００は、前記ヒートシンク７００の前記外周
縁部７０２と略同じ形状を有するように構成される。図
１６を参照する、前記取り付けブラケット９００は、前
記ヒートシンク７００の上方部分に嵌着され、且つ前記
各ねじ穴２８，３０，３２，３４（図１）に夫々螺着す
るねじ付きボルト９２８，９３０，９３２，９３４で前
記電子機器パッケージ１０に固定される。

【００７５】前記取り付けブラケット９００は、前記ヒ
ートシンク７００とは別個の部品として形成される。こ
の場合、前記ヒートシンク７００は、前記電子機器パッ
ケージ１０に対して前記ヒートシンク７００に下方向へ
の力を与えることを前記取り付けブラケット９００に許
容する肩部（図示せず）を具備する。代わって、前記取
り付けブラケット９００は、例えば鋳造方で前記ヒート
シンク７００と一体的に成形される。

【００７６】前記取り付けブラケット９００が前記ヒー
トシンク７００と一体的に成形される場合、強度と安定
性を増すために、一個以上の隅肉部（図示せず）が前記
取り付けブラケット９００と前記ヒートシンク７００と
下方接合部に付けられる。前記取り付けブラケット９０
０は、更に空気分離器として作用し、その結果、前記ヒ
ートシンク７００の外部周辺への暖かい空気の再循環を
阻止する。前記取り付けブラケット９００は、例えば前
記上方の取り込み空気流１４０，１４２（図７）を前記
下方の取り込み及び排気空気流１４４，１４６，１４
８，１５０と物理的に分離するように作用する。前述し
たように、非半径方向の前記スロット群８００と前記冷
却羽根群８２０、及び前記取り付けブラケット９００を
設置する以外、前記ヒートシンク７００は、前述したヒ
ートシンク１００と同一の方法で形成及び機能させるこ
とができる。

【００７７】本発明の好ましい実施態様を此処に詳述し
たが、本発明の概念はそれ以外に種々実施可能であり、
且つ添付した各請求項は、従来技術により制限されるも
のだけを除き、そのような変更された実施態様をも含む
ものと解釈されることを意図しているものと理解される
べきである。なお、本発明に基づく冷却装置の各実施態
様を列挙すれ、概ね以下の通りである。

【００７８】１）熱を発散させるための冷却装置５０
であって；前記冷却装置５０が、略平坦な表面１１０
と；第一の開放端部１１８及び第二の略閉止された端部
１２４を有する小室１２０と；前記第二の略閉止された
端部１２４と前記略平坦な面１１０との間に延在する熱
伝導部１０４と；前記小室１２０を略包囲する室壁部１
１４から成り；前記室壁部１１４の拡張部分を構成する
第一の突出部１５０と；前記室壁部１１４の他の拡張部
分を構成する第二の突出部１７０と；前記第一の突出部
１５０と前記第二の突出部１７０との間に配設され、且
つ前記第一の突出部１５０及び前記第二の突出部１７０
に比べて前記室壁部１１４のより小さな部分を構成する
凹状領域１５２とを具備し、更に、前記第一の突出部１
５０が前記第二の突出部１７０よりも大きいことを特徴
とする冷却装置。

【００７９】２）上記１）に記載の冷却装置５０であ
って；前記室壁部１１４が更に該室壁部１１４の拡張部
分から成る第三の突出部１９０を具備することを特徴と
する冷却装置。

【００８０】３）上記１）に記載の冷却装置５０であ
って；前記小室１２０が、前記冷却装置中心軸Ｂ−Ｂに
中心して略円筒状に形成されることを特徴とする冷却装
置。

【００８１】４）上記３）に記載の冷却装置５０であ
って；前記小室１２０の前記第二の略閉止された端部１
２４が、前記前記略平坦な面１１０に向けて、前記冷却
装置中心軸Ｂ−Ｂから半径方向に外方に向けて斜めに下
降することを特徴とする冷却装置。

【００８２】５）上記１）に記載の冷却装置５０であ
って、更に、前記略平坦な面１１０に垂直に延伸する冷
却装置中心軸Ｂ−Ｂから成り；前記小室１２０が、前記
略平坦な面１１０から第一の距離で、前記中心軸Ｂ−Ｂ
に対して垂直に測定した第一の幅を有し；前記小室１２
０が、前記第一の距離よりも大きい前記略平坦な面１１
０からの距離で、前記中心軸Ｂ−Ｂに対して垂直に測定
した第二の幅を有し；そして、前記第二の幅が前記第一
の幅よりも大きいことを特徴とする冷却装置。

【００８３】６）第一の熱発生領域４０と、前記第一
の熱発生領域４０から第一の距離を置いた第二の熱発生
領域４２を有する部品１０を冷却するための冷却装置５
０であって；前記冷却装置５０がそれらの間に延伸する
スロット群２００を有する冷却羽根群２２０から成り；
前記冷却羽根群２２０が前記冷却装置５０の外周縁部１
０２を画成し；前記外周縁部１０２が第一の外方に向け
て延伸する突出部１５０と、第二の外方に向けて延伸す
る突出部１７０とを具備し；前記第二の外方に向けて延
伸する突出部１７０が、前記第一の外方に向けて延伸す
る突出部１５０から、前記第一の距離を置くことを特徴
とする冷却装置。

【００８４】７）上記６）の装置５０であって；前記
部品１０が、前記第一の熱発生領域４０から第三の距離
を置く第三の熱発生領域４４を具備し；且つ前記冷却装
置５０が更に、第三の外方に向けて延伸する突出部１９
０を具備する前記外周縁部１０２から成り；前記第三の
外方に向けて延伸する突出部１９０が、前記第一の外方
に向けて延伸する突出部１５０から、前記第三の距離を
置くことを特徴とする冷却装置。

【００８５】８）上記７）に記載の冷却装置５０であ
って；前記第三の外方に向けて延伸する突出部１９０
が、前記第一の外方に向けて延伸する突出部１５０より
も小さいことを特徴とする冷却装置。

【００８６】９）第一の熱放散領域４０と、該第一の
熱放散領域に対して別個に配設された第二の熱放散領域
４２とを具備する熱源１０と；それらの間にスロット群
２００が延伸する冷却羽根群２２０を具備し、前記冷却
羽根群２２０が前記冷却装置５０の外周縁部１０２を画
成し；前記外周縁部１０２が第一の外方に向けて延伸す
る突出部１５０と、第二の外方に向けて延伸する突出部
１７０を具備する冷却装置５０から成る冷却組立体であ
って；前記第一の外方に向けて延伸する突出部１５０
が、前記第一の熱集中領域４０に隣接して配設されるこ
とを特徴とする冷却組立体。

【００８７】１０）上記９）に記載の冷却組立体であ
って；前記熱源１０が、更に前記第一の熱放散領域４０
と前記第二の熱放散領域４２に対して別個に配設された
第三の熱放散領域４４を具備し；前記外周縁部１０２が
更に第三の外方に向けて延伸する突出部１９０を具備
し；そして、前記第三の外方に向けて延伸する突出部１
９０が前記第三の熱放散領域４４に隣接して配設される
ことを特徴とする冷却組立体。

【００８８】

【発明の効果】以上、記述した本発明の冷却装置は、以
下に記すような新規な効果を奏するものである。即ち、
本発明の冷却装置は、略平坦な表面と；第一の開放端部
及び第二の略閉止された端部を有する小室と；前記第二
の略閉止された端部と前記略平坦な面との間に延在する
熱伝導部と；前記小室を略包囲する室壁部材から成り；
前記室壁部材の拡張部分を構成する第一の突出部と；前
記室壁部材の他の拡張部分を構成する第二の突出部と；
前記第一の突出部と前記第二の突出部との間に配設さ
れ、且つ前記第一の突出部及び前記第二の突出部に比べ
て前記室壁部材のより小さな部分を構成する凹状領域と
を具備し、更に、前記第一の突出部が前記第二の突出部
よりも大きいことを特徴とするので、前記各突出部は、
電子機器パッケージでの熱集中領域に対応するように、
その寸法及び位置を決定することによって、前記ヒート
シンク材料をより多くの熱除去が求められる前記熱集中
領域近傍に集中配備することが可能になり、従って、前
記ヒートシンク部全体の質量及び寸法を、前記電子機器
から熱を除去する冷却装置の能力を著しく損なうことな
く、減少することが可能になった。

【００８９】更に、前記小室は、その下方壁部を半径方
向の外側に向けて前記ファンの羽根から離れるように傾
斜させるので、前記ファンの羽根と前記下方壁部との間
の距離が前記ファンの羽根が最高速で回転する領域で大
きく設定され、前記ファンの作動中に前記冷却装置から
の低減された騒音をもたらすことが可能になった。

【００９０】また、前記小室は、その上端部により広い
部分を具備するので、前記ファンの作動中に前記冷却装
置からの騒音発生を減少させることが可能になった。前
記ヒートシンク部の前記スロットは、半径方向にあるい
は半径方向から若干ずらして配向させることによって、
騒音発生を更に低減させることが可能になった。

【図面の簡単な説明】

【図１】電子機器パッケージの平面図である。

【図２】図１の電子機器パッケージの前方側面図であ
る。

【図３】図１の電子機器パッケージ上に取付けられた冷
却装置の上方斜視図である。

【図４】図３の冷却装置のヒートシンクの平面図であ
る。

【図５】図４の線５−５に沿って切断して示す断面図で
ある。

【図６】図４を上側から見た場合のの側面図である。

【図７】図４を右側から見た場合の側面図である。

【図８】図４のヒートシンクの底面図である。

【図９】図５の一部の拡大図である。

【図１０】図４のヒートシンクの他の実施態様の上方斜
視図である。

【図１１】図１０のヒートシンクの平面図である。

【図１２】図１１の線１２−１２に沿って切断して示す
断面図である。

【図１３】図１１を上側から見た場合の側面図である。

【図１４】図１１を右側から見た場合の側面図である。

【図１５】図１１のヒートシンクの底面図である。

【図１６】図１の電子機器パッケージに取り付けられた
図３の冷却装置の他の実施態様の上方斜視図である。

【図１７】図１６の冷却装置のヒートシンクの平面図で
ある。

【符号の説明】

１０電子機器パッケージ２０ハウジング２２躯体部２４蓋体部２６上面４０第一の熱発生領域４２第二の熱発生領域４４第三の熱発生領域５０冷却装置６０ファン１００ヒートシンク４００ヒートシンク７００ヒートシンク１０４熱伝導部１１０平坦な表面１１４室壁部材１１８第一の開放端部１２０小室１２４第二の略閉止された端部１５０第一の突出部１７０第二の突出部１９０第三の突出部１５２凹状領域１７２凹状領域１９２凹状領域２００スロット群２２０冷却羽根群

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 399117121 395 ＰａｇｅＭｉｌｌＲｏａｄＰａｌｏＡｌｔｏ，ＣａｌｉｆｏｒｎｉａＵ．Ｓ．Ａ. (72)発明者ミッシェル・エー・ハンセンアメリカ合衆国コロラド州フォートコリンズ，シルヴァーウッドドライブ 3231 (72)発明者ガイ・アール・ワグナーアメリカ合衆国コロラド州ラブランド，エスコンディドドライブ 2913

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】熱を発散させるための冷却装置（５０）
であって；前記冷却装置（５０）が、略平坦な表面（１
１０）と；第一の開放端部（１１８）及び第二の略閉止
された端部（１２４）を有する小室（１２０）と；前記
第二の略閉止された端部（１２４）と前記略平坦な面
（１１０）との間に延在する熱伝導部（１０４）と；前
記小室（１２０）を略包囲する室壁部（１１４）から成
り；前記室壁部（１１４）の拡張部分を構成する第一の
突出部（１５０）と；前記室壁部（１１４）の他の拡張
部分を構成する第二の突出部（１７０）と；前記第一の
突出部（１５０）と前記第二の突出部（１７０）との間
に配設され、且つ前記第一の突出部（１５０）及び前記
第二の突出部（１７０）に比べて前記室壁部（１１４）
のより小さな部分を構成する凹状領域（１５２）とを具
備し、更に、前記第一の突出部（１５０）が前記第二の
突出部（１７０）よりも大きいことを特徴とする冷却装
置。