JP2003060144A - ファン付きヒートシンク - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 生産性及び放熱効率の高いファン付きヒート
シンクを提供する。 【解決手段】 フィン５を被うように架台８が設けられ
るとともに、その架台８にフィン５に向けて開口部１２
が形成され、その開口部１２に送風用のファン１４が取
り付けられたファン付きヒートシンク１６において、前
記架台８が金属で形成され、前記開口部１２の周辺所定
箇所に、ファン１４のハウジング部分に係合してファン
を前記架台に固定する切り起こし片１３が設けられてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】この発明は、フィンに対して
送風するためのファンを一体に設けたファン付きヒート
シンクに関するものである。 【０００２】 【従来の技術】最近では、パソコン等の電子機器の急速
な発達に伴い、電子素子の高速化、大容量化がますます
進行している。このため、前記電子素子の発熱量が多く
なってきており、それに伴って温度上昇による誤動作ま
たは破損などを回避するために、より効果的に放熱・冷
却することが求められるようになってきている。 【０００３】そこで従来では、前記電子素子を冷却する
ために、ヒートシンクが配置された冷却装置が提案され
ている。この冷却装置の一例として、電子素子に金属製
の受熱ブロックを取り付け、その受熱ブロックにヒート
パイプの一端部を配設する一方、ベースプレートに多数
枚の平板状フィンを立設させてなるヒートシンクを適宜
の位置に配置し、前述したヒートパイプの他端部をこの
ヒートシンクに熱伝達可能に接続した構成のものが知ら
れている。さらに、このヒートシンクに対してモーター
駆動されるファンを用いて送風することにより、ヒート
シンクを強制空冷することもおこなわれている。 【０００４】上記ファン付きヒートシンクでは、電子素
子で発生した熱が熱輸送能力に優れるヒートパイプによ
ってヒートシンクまで運ばれた後、ファンからの空気流
によってその熱を電子素子から離れた箇所に放散させる
から、電子素子の昇温を抑制することができる。 【０００５】上記のファン付きヒートシンクの内、いわ
ゆるシュラウドと称される架台により、ファンを支持す
る構造のものがある。この前記架台は一般的にプラスチ
ックで一体構造として形成される。 【０００６】 【発明が解決しようとする課題】上記ファン付きヒート
シンクにおいて、架台を形成する方法としては射出成形
などの方法が一般的である。前記射出成形は、材料とな
るプラスチックなどを金型に射出して部材を形成する方
法である。これ以外にも形成方法があるが、プラスチッ
クなどの材料を一体構造として形成する場合、そのほと
んどが金型を使用した形成方法である。 【０００７】そのため、前記架台を前記ヒートシンクに
使用する場合は、その度に金型を形成しなくてはならな
い不都合があり、金型制作におけるコスト増加という不
都合もあった。 【０００８】また、前記ファン付きヒートシンクに多少
の形状の変更等があった場合、それに伴い前記架台の形
状を変更しなくてはいけない。しかしながら、前記架台
はプラスチックで形成されているので後加工が困難であ
り、そのため、作業効率が非常に悪くなる不都合があっ
た。 【０００９】この発明は上記の事情を背景にしてなされ
たものであり、生産性が高く、放熱効率の高いヒートシ
ンクを提供することを目的とするものである。 【００１０】 【課題を解決するための手段およびその作用】上記の目
的を達成するために、請求項１の発明は、フィンを被う
ように架台が設けられるとともに、その架台にフィンに
向けて開口部が形成され、その開口部に送風用のファン
が取り付けられたファン付きヒートシンクにおいて、前
記架台が金属で形成され、前記開口部の周辺所定箇所
に、前記ファンのハウジング部分に係合してファンを前
記架台に固定する切り起こし片が設けられていることを
特徴とするファン付きヒートシンクである。 【００１１】したがって、請求項１の発明では、ファン
付きヒートシンクに、金属で架台が形成され、前記架台
上部の開口部周辺に切り起こし片が設けられていること
により、ファンと架台の取り付けの際、前記ファンのハ
ウジング部分に前記切り起こし片が係合してヒートシン
クの上部に完全に固定される。また、切り起こし片が金
属でできていることにより、後加工等による形状変更が
良好となる。 【００１２】 【発明の実施の形態】つぎに、図面を参照してこの発明
のファン付きヒートシンクを説明する。図１は、この発
明のファン付きヒートシンクに係る一具体例を示すもの
である。図１において、基板部１が、アルミニウムなど
の熱伝導性の良好な金属からなる一定の厚さのある板状
であって、図に示す例では、長方形状に形成されてい
る。また、この基板部１の左右の長辺に相当する側面２
に、凹溝３が形成されている。さらに、基板部１の一方
の表面４に、連続して九十九折りされた二列のフィン５
が設けられている。 【００１３】フィン５は、アルミニウムなどの熱伝導性
の良好な金属製の一枚の板材を九十九折りして形成され
ている。また、これら二つのフィン５は両者の間に所定
の間隔を開けて配置されている。すなわち、フィン５
は、その折れ線部６が基板部１の長手方向と平行とな
り、その折れ線部６と垂直となる側面７が基板部１の短
辺の相当する縁部に沿って配置されている。さらに、フ
ィン５を挟んで基板部１の表面４に対向する位置に、鋼
板などの強度の高い金属製の板材で形成された架台８が
配置されている。 【００１４】架台８には、脚となる細い板状の支持部９
とその支持部９の下端部内面に引っ掛け爪部として形成
されたクリップ１０とが一体に設けられ、そのクリップ
１０が凹溝３に嵌め込まれることによって、架台８と基
板部１とフィン５とが一体化されている。 【００１５】一方、架台８の上面部分１１には、開口部
１２と一対の切り起こし片１３とが設けられている。開
口部１２は正方形状に形成されている。また、切り起こ
し片１３を介して、ファン１４が架台８に固定されてい
る。 【００１６】ファン１４にハウジング部分においては、
吸い込み口および、吐き出し口の直径が開口部１２の内
部寸法とほぼ一致している。ファン１４のハウジング部
分の外周には、四つの挿入孔１５が設けられている。そ
の対向する二つの挿入孔１５と、一対の切り起こし片１
３とが係合している。その結果、基板部１において、連
続して九十九折りされ、平行に配列されているフィン５
の真上に、ファン１４が固定される。このようにして、
ファン付きヒートシンク１６が構成されている。 【００１７】この発明に係るファン１４付きヒートシン
ク１６おいては、まず二列の連続して九十九折りされた
フィン５が、間隔をあけながら基板部１の表面４に配置
されて、エポキシ樹脂やハンダなどによって接合され
る。次にファン１４を架台８に係合し、さらにファン１
４と一体化された架台８をフィン５と一体化された基板
部１に係合することによって構成されている。すなわ
ち、まず凹溝３が形成されている基板部１を用意し、次
に一枚の板材を九十九折りして、フィン５を形成する。
さらに、そのフィン５を基板部１の表面４に二列に並べ
て配置し、溶接やロウ付け、接着剤などの適宜の手段で
接合する。一方、架台８とファン１４とを、一体に組み
付ける。最後に、そのファン１４と一体化された架台８
を、フィン５を挟んで基板部１に一体化させる。 【００１８】上述したファン付きヒートシンク１６にお
いては、金属製の架台の一具体例として鋼板で形成され
た架台８が使用されている。 【００１９】架台８においては、鋼板にプレス加工やシ
ャーリング等の切断加工が行われ、後にファンの位置決
め、および固定のための切り起こし片１３になる部分や
基盤部に対する掛け爪部となる部分、およびファンの支
持部９となる部分が平面的に形成される。このとき開口
部１２等のいわゆる穴加工も同時に行われ前記鋼板は架
台８の展開平面として形成される。 【００２０】次に、前記展開平面に形成された鋼板に対
して曲げ加工が行われる。まず、開口部１２の一方の対
角に切り残された長方形状の部分を、前記長方形の長辺
部が開口部１２に対して直角になるように折り曲げ、さ
らにその先端付近を折り返して切り起こし片１３が形成
される。また、開口部１２の外周辺に切り残された部分
を開口部に対し直角で、切り起こし片１３と逆向きに曲
げることで掛け爪部および支持部９が形成され、架台８
となる。 【００２１】上述したこの発明に係るファン付きヒート
シンクでは、二つのフィン５が、ファン１４の回転中心
から基板部１までの空間部分を開けて、基板部１の長手
方向の両縁部に密着して固定されている。したがって、
ファン１４から吸い込まれた空気流（図示せず）は、そ
の一部分がフィン５における折れ線部６の間の間隙に流
入し、フィン５と熱交換してフィン５における両側面７
から排出され、その他の部分が直接、フィン５の間の間
隔を通して基板部１の表面４に到達し、そこから基板部
１と熱交換して分流し、フィン５における折れ線部６の
間の間隙に流入し、フィン５と熱交換して両側面７から
排出される。このように、ファン１４によって吸い込ま
れた空気流を、フィン５の内部に淀ませることなく、フ
ィン５と熱交換してから迅速にフィン５の外部に排出さ
せることができるので、フィン５が付いたヒートシンク
１６の放熱効率が向上する。 【００２２】また、フィン５がその折れ線部６の延長方
向において所定の間隔をあけた配置され、その空間部分
にファン１４によって送風されるので、空気流がフィン
５の板面同士の間の隙間に流入する一方、フィン５同士
の間を左右方向すなわちフィン５の板面に垂直な方向に
流れ、架台８を形成している支持部９の間から外部に吹
き出てくる。したがってファン１４に対向する基板部１
の表面４に到達した空気流は、フィン５の板面方向およ
びこれに直交する方向の４方向に拡散して流れることに
なる。その結果、基板部１の表面４のうちファン１４の
中心に対向するきわめて狭い領域（実質的には点）で空
気流に晒されない部分が生じるが、それ以外の部分は、
空気流に直接晒されるので、基板部１の強制空冷が促進
され、基盤部１の裏面中央部に電子素子などの発熱体を
取り付けるのが通常であるから、その冷却効率が向上す
る。 【００２３】上述したこの発明に係るファン付きヒート
シンクにおいては、架台８が鋼板によって形成されてい
るので、架台８を一枚の鋼板で形成することができる。
このため形状変更に対する加工の自由度が増すので、ヒ
ートシンク等の大きさが変更されるなどの多少の仕様変
更があった時でも、射出成形等で製造した場合のように
毎回金型を制作する必要がない。このことにより、前記
ファン付きヒートシンクにおいて、製造ロット数の少な
い製品や、類似した形状の製品の架台を製作する場合
に、コストが大幅に削減される。 【００２４】また、上述のファン付きヒートシンクの構
造では、架台８の切り起こし片１３を挿入孔１５に、引
っかけてファン１４を連結する形状となっている。この
ような構造では、部品形成の工程で挿入孔１５に若干の
加工誤差等が生じた場合、組み立てが困難なものとな
る。しかしながら、このような時でも延性が良好な鋼板
で形成されている架台８は、組み立て作業中に、手など
による微調整を行うことができるので、挿入孔１５に合
わせて切り起こし片１３の挿入位置を変更することがで
きる。その結果、ファン付きヒートシンクを効率よく組
み立てることができる。 【００２５】 【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、ファン付きヒートシンクの架台が金属で形成され、
前記ファン付きヒートシンクに切り起こし片を設けるこ
とにより、ファンがヒートシンクにしっかりと固定され
る。このため、ファンからの冷却風を迅速にフィンに当
てることができるので冷却効率が向上する。形状変更の
自由度が増す。このことにより、組み立て等の作業効率
が向上する。さらに製造過程において、金型を製造する
必要がないので、製造ロット数の少ない製品や、多種の
類似した形状の前記ファン付きヒートシンクの架台を製
作する場合には、コストを低廉することができる。

【図面の簡単な説明】 【図１】 請求項１におけるヒートシンクの一具体例を
示す平面図である。 【符号の説明】 １…基盤部、 ５…フィン、 ８…架台、 １２…開口
部、 １３…切り起こし片、 １４…ファン、 １６…
ファン付きヒートシンク。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 フィンを被うように架台が設けられると
   ともに、その架台にフィンに向けて開口部が形成され、
   その開口部に送風用のファンが取り付けられたファン付
   きヒートシンクにおいて、 前記架台が金属で形成され、前記開口部の周辺所定箇所
   に、前記ファンのハウジング部分に係合してファンを前
   記架台に固定する切り起こし片が設けられていることを
   特徴とするファン付きヒートシンク。