【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パーソナルコンピュータ等の電子機器に用いられるＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）やＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等の発熱を伴う電子部品を冷却するための電子部品冷却装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、パーソナルコンピュータ等の電子機器に用いられるＣＰＵやＭＰＵ等の発熱を伴う電子部品を冷却するため、電子部品冷却装置が用いられている。（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平８−２０４０７８号公報
【０００４】
この電子部品冷却装置は、一面側に互いに平行に突出形成された複数のフィンを有するヒートシンクと、このヒートシンクを冷却するためのファンモータとから構成されたものである。このファンモータは、フレーム状のハウジングの中心部に駆動モータが設置され、この駆動モータの回転軸に複数のブレードを備えたインペラが取り付けられて構成されたものである。
【０００５】
ヒートシンクがＣＰＵやＭＰＵ等の発熱を伴う電子部品に密着して取り付けられることで電子部品から発生した熱がヒートシンクに伝達され、この伝達された発生熱がフィンから空気中に放散されることになる。このフィンからの空気中への熱放散は、駆動モータによりインペラが回転することにより生じる風の流れによって促進され、電子部品の過熱が防止される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の電子部品冷却装置においては、ヒートシンク及びファンモータは、それぞれ個別的には効率よく機能が発揮されるように設計されてはいるが、両者を組み合わせた状態で効率よく機能が発揮されるように設計されたものではないため、フィンからの空気中への熱放散があまり大きなものにはならないという問題があった。
【０００７】
すなわち、ファンモータの排気側における空気の流れは、ハウジングとインペラとの作用によって主として旋回流を形成することになる。このため、単に複数のフィンを並設しただけでは、隣接するフィン間に大きな空気の流れが形成されないことになり、フィンからの空気中への熱放散があまり大きなものとはならないという問題があった。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、軸流ファンの風の流れを妨げず、効率よく冷却するヒートシンクの形状を有することにより、ヒートシンクのフィンからの熱放散を効果的に高めることができる電子部品冷却装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１の発明は、発熱を伴う電子部品を冷却する電子部品冷却装置であって、一面側が前記電子部品に接合し他面側に複数のフィンが突設されてなるヒートシンクと、該ヒートシンクの他面側に対向配置され回転により前記ヒートシンクの他面側に空気流を生じさせるインペラを有するファンモータと、前記ヒートシンクと前記ファンモータとの間の外側を覆う環状連結部材と、該環状連結部材の内面側に内方に突出して形成され、前記インペラの回転により生じる気流を前記ヒートシンクと前記ファンモータとの間における前記インペラの回転中心部分に案内する気流案内部とを備え、前記ヒートシンクの前記フィンは前記インペラの回転軸心に対して放射状に配置されていることを特徴としている。
【００１０】
この構成によれば、例えば、ファンモータがインペラの回転によってヒートシンク側から空気を吸い込むように作用する場合、ヒートシンクの外周の空気がヒートシンクの隣接するフィンとフィンの間隙に径方向外方から内方に取り込まれると共に、ファンモータのヒートシンクとの反対側に軸線方向に吐き出される。この時、フィンの間隙に径方向外方から取り込まれた空気は、環状連結部材の内面側に形成された気流案内部及びインペラの回転軸心に対して放射状に設けられたフィンに沿ってインペラの中心部に導かれ、インペラの中心部近傍を横切って外部に排出される。特に、気流案内部は、外部から取り入れられた空気がインペラの中心部に到達せずに乱流や渦流となって流動が阻害されるのを防止している。
【００１１】
このように、外部の空気が隣接するフィンの間隙を通ってインペラの中心部側に導かれて排出されることから、隣接するフィンの間隙に放熱により加熱された空気が滞留することなく、ヒートシンクのフィンからの熱放散をより効果的に高めることができる。また、ファンモータがインペラの回転によってヒートシンク側に空気を吐出するように作用する場合は、空気の流動方向が前述の場合とは反対になり、同様にヒートシンクの中央部に空気が滞留せず、熱放散が効果的に高められる。
【００１２】
請求項２の発明は、請求項１に係るものにおいて、前記ヒートシンク上の前記複数のフィンは、それぞれの内周側端縁が前記回転軸心を中心とした径の異なる複数の同心状仮想円に接すると共に、隣り合うフィンの端は異なる仮想円に接するよう配置されていることを特徴としている。
【００１３】
この構成によれば、放射状に配置された複数のヒートシンクの内周側端縁の隣り合うフィンの端が、回転軸心を中心とした径の異なる複数の同心状仮想円の異なる仮想円に接するよう配置されているので、ヒートシンクの中央部近傍においてフィンが密集することがなく、隣り合うフィンとフィンとの間隔は広くなるので、隣接するフィンの間隙に放熱により加熱された空気が滞留することなく、ヒートシンクのフィンからの熱放散をさらに効果的に高めることができる。
【００１４】
請求項３の発明は、発熱を伴う電子部品を冷却する電子部品冷却装置であって、一面側が前記電子部品に接合し他面側に複数のフィンが突設されてなるヒートシンクと、該ヒートシンクの他面側に対向配置され回転により前記ヒートシンクの他面側に空気流を生じさせるインペラを有するファンモータと、前記ヒートシンクと前記ファンモータとの間の外側を覆う環状連結部材と、該環状連結部材の内面側に内方に突出して形成され、前記インペラの回転により生じる気流を前記ヒートシンクと前記ファンモータとの間における前記インペラの回転中心部分に案内する気流案内部とを備え、前記ヒートシンクには、前記インペラの軸心を中心とした仮想の第１の円と、該第１の円の外側に前記軸心を中心とした周方向等間隔の位置に配置される複数の仮想の第２の円とが形成され、前記ヒートシンク上の前記フィンは、前記各第２の円に対し略放射状でかつ前記ファンモータによる空気流のねじれ方向に沿った配置となっており、かつ、前記フィンの外周側の端縁は前記ヒートシンクの外縁においてほぼ等間隔に配置されていることを特徴としている。
【００１５】
この構成によれば、例えば、ファンモータがインペラの回転によってヒートシンク側から空気を吸い込むように作用する場合、ヒートシンクの外周の空気がヒートシンクの隣接するフィンとフィンの間隙に径方向外方から内方に取り込まれると共に、ファンモータのヒートシンクとの反対側に軸線方向に吐き出される。
この時、フィンの間隙に径方向外方から取り込まれた空気は、環状連結部材の内面側に形成された気流案内部及びインペラの回転軸心に対して放射状に設けられたフィンに沿ってインペラの中心部に導かれ、インペラの中心部近傍を横切って外部に排出される。特に、ヒートシンクの各フィンが複数の仮想の第２の円に対し略放射状となり全体としてねじれ方向に方向性を持って、分散配置されているため、外部から取り入れられた空気が各フィンに積極的に触れた上で、インペラの中心部側に円滑に案内され、空気がインペラの中心部に到達せずに乱流や渦流となって流動が阻害され、加えて、各フィンは分散配置されているとはいえ、その端線がヒートシンク外縁においてほぼ等間隔に配置されているため、ヒートシンク全周より円滑に空気が取り込まれることになる。
【００１６】
このように、外部の空気が隣接するフィンの間隙を通ってインペラの中心部側に円滑に導かれることから、隣接するフィンの間隙に放熱により加熱された空気が滞留することなく、ヒートシンクのフィンからの熱放散をより効果的に高めることができる。また、ファンモータがインペラの回転によってヒートシンク側に空気を吐出するように作用する場合は、空気の流動方向が前述の場合とは反対になり、同様にヒートシンクの中央部に空気が滞留せず、熱放散が効果的に高められる。
【００１７】
請求項４の発明は、請求項３に係るものにおいて、前記第２の円は、その外周が前記第１の円の外周に接する形で配置され、前記フィンはこれら第１、第２の円を除く位置に配置されていることを特徴としている。よって、ヒートシンクのフィンをより空気の流れに沿って配置出来るので、隣接するフィンの間隙に放熱により加熱された空気が滞留することなく、ヒートシンクのフィンからの熱放散をより一層効果的に高めることができる。
【００１８】
請求項５の発明は、請求項１乃至４に係るものにおいて、前記ファンモータの前記ヒートシンク側の中心に気流がファンモータの中心を通るように案内する整流錘がヒートシンク側に突出して形成されているので、ヒートシンクの中央部分とインペラの中央部分との間の空気の流れがさらに円滑に形成され、隣接するフィンの間隙に放熱により加熱された空気が滞留しなくなり、ヒートシンクのフィンからの熱放散をさらに効果的に高めることができるようになる。
【００１９】
請求項６の発明は、請求項５に係るものにおいて、前記整流錘には複数の小翼が設けられていることを特徴としている。この構成によれば、整流錘に設けられた小翼によって、インペラの中央部分近傍における空気の乱れ、淀みをなくし、さらに効果的に気流がファンモータの中心を通るように案内するので、ヒートシンクの開口部からファン中心部までの間を隣接するフィンとフィンとの間をより一層効果的に空気が通り、隣接するフィンの間隙に放熱により加熱された空気が滞留することなく、ヒートシンクのフィンからの熱放散をより一層効果的に高めることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の第１の実施形態に係る電子部品冷却装置の外観正面図である。図２は、本発明の第１の実施形態に係る電子部品冷却装置のＡ−Ａ線における要部断面図である。図３は、本発明の第１の実施形態に係る電子部品冷却装置に用いるヒートシンクファンの構造例を示す平面図である。
【００２１】
これらの図において、電子部品冷却装置１０は、パーソナルコンピュータ等の電子機器に用いられる電子部品であるＣＰＵやＭＰＵ等の発熱を伴う半導体部品Ｓに密着した状態で取り付けられるヒートシンク１２と、このヒートシンク１２を強制的に冷却させるファンモータ１４と、このファンモータ１４をヒートシンク１２に取り付けるための環状連結部材１６とから構成されている。
【００２２】
ヒートシンク１２は、金属材料（例えばアルミニウム）等の熱伝導率の大きな放熱性材料で構成されたもので、一面側をＣＰＵやＭＰＵ等の発熱を伴う半導体部品Ｓに密着した状態で取り付ける平面視円形の板状の取付部１２１と、この取付部１２１に取り付けられる半導体部品Ｓとは反対側の面である他面側に軸心に対して放射状に立設された板状の複数のフィン１２２とから構成されている。そして、隣接するフィン１２２間の空間の径方向外方は外部に連通し、開口部１２３が形成される。
【００２３】
ヒートシンク１２には、回転軸心を中心として、径方向内方から外方に向かって、径の異なる３つの同心状仮想円ａ、ｂ、ｃが設けられ、小径の仮想円ａにはフィン１２２ａ、中径の仮想円ｂにはフィン１２２ｂ、大径の仮想円ｃにはフィン１２２ｃの内周側端縁がそれぞれ接している。フィン１２２は、中心より径方向外方に向かうにつれてフィンの高さが低くなるように形成されている。フィン１２２は、径方向の長さが一番長いフィン１２２ａ、二番目に長いフィン１２２ｂ、三番目に長いフィン１２２ｃの３種類のフィンにより構成され、時計回りに、フィン１２２ａ、１２２ｃ、１２２ｂ、１２２ｃ、１２２ａ．．．という順序で放射状に配置され、隣り合うフィンの端は異なる仮想円に接するように配置されている。より具体的には、小径の仮想円ａに接する一番長いフィン１２２ａ同士の間に、中径の仮想円ｂに接する二番目に長いフィン１２２ｂが配置され、これらフィン１２２ａ、１２２ｂの間に、大径の仮想円ｃに接する三番目に長いフィン１２２ｃが配置されている。
【００２４】
ファンモータ１４は、合成樹脂材料等の絶縁材料で構成された円環状のハウジング１４１と、このハウジング１４１の中央部に設置された駆動モータ１４２と、この駆動モータ１４２の回転軸１４３と一体となって回転するように取り付けられた合成樹脂材料等で構成されてなるインペラ１４４とから構成されている。ハウジング１４１には図示しないが、その上面中央部に放射状リブを介して一体に形成された支持板が存在し、この支持板に駆動モータ１４２が支持されている。
【００２５】
このインペラ１４４は、駆動モータ１４２のロータの一部を構成する円筒状部１４５と、この円筒状部１４５の外周面から周方向所定間隔をおいて放射状に伸びる複数のブレード１４６とを備えている。なお、ハウジング１４１の内側は円筒状に構成され、このハウジング１４１の内側でブレード１４６が回転するようになっている。
【００２６】
インペラ１４４の中心に位置する円筒状部１４５のヒートシンク１２に対向する面には、周面が傾斜状を有し、ヒートシンク１２側の先端が凸状となる整流錘１４７が円筒状部１４５と一体に形成されている。また、この整流錘１４７の外周には、各ブレード１４６から延設された複数の小翼１４８が形成されている。
なお、後述する整流錘１４７の機能において、小翼１４８は必須ではない。
【００２７】
また、各ブレード１４６は、そのヒートシンク１２側のスカイライン（稜線）の一部がヒートシンク１２の各フィン１２２のスカイライン（稜線）と略平行となるように形成されている。すなわち、ヒートシンク１２の各フィン１２２のスカイラインをそれぞれ結ぶ第１の仮想円錐面と、インペラ１４４の各ブレード１４６のヒートシンク１２側におけるスカイラインの一部をそれぞれ結ぶ第２の仮想円錐面とが略平行となるように構成されている。
【００２８】
環状連結部材１６は、ファンモータ１４におけるハウジング１４１のヒートシンク１２側の端縁（下端縁）に一体に連設された合成樹脂材料等の絶縁材料からなる円筒状であり、そのヒートシンク１２側の円筒部の端縁（下端縁）がヒートシンク１２の開口部１２３の上部を覆うように固着されることにより、隣接するフィン１２２間の開口部１２３を確保した状態でファンモータ１４がヒートシンク１２に対して一体的に取り付けられることになる。
【００２９】
また、この環状連結部材１６の内面には、ヒートシンク１２の隣接フィン１２２間に形成される開口部１２３の上部位置に、内側方向（ヒートシンク１２の中央部に向かう方向）に突出する気流案内部１６１が形成されている。この気流案内部１６１は、上面と下面とが曲面形状を有すると共に、先端が凸曲面となるように構成され、各フィン１２２の上端面からほぼ同一の所定の距離だけ隔てた位置に形成されている。
【００３０】
図４は、上記のように構成された電子部品冷却装置１０において、外部の空気がヒートシンク１２における隣接するフィン１２２間の開口部１２３から内部に取り込まれ、この取り込まれた空気がインペラ１４４の隣接する２つのブレード１４６の隙間から外部に排出されるようにファンモータ１４が回転駆動される場合の放熱作用を説明するための図である。
【００３１】
すなわち、ヒートシンク１２における隣接するフィン１２２間の開口部１２３から径方向内部に取り込まれた空気は、環状連結部材１６の内面側に形成された気流案内部１６１によってインペラ１４４の中心部側に導かれ、放射状に設けられたフィン１２２に沿ってインペラ１４４の中心部付近に到達した空気は、整流錘１４７を介して、インペラ１４４の中心部近傍を横切って排出される（実線矢印）。このため、外部から取り込まれた空気がヒートシンク１２の中央部やヒートシンク１２とインペラ１４４との間で乱流や渦流となって滞留することがなくなる。
【００３２】
フィン１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃは、それぞれ径方向の長さが違うものが隣接するように配設されているので、隣接するフィン１２２間の間隔は、径方向の長さが同じフィンを放射状に配置する場合に比べて、半径方向内方側の間隔と外方側の間隔との差が小さい。つまり、ヒートシンク１２の各フィン１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃが部分的に密集することが避けられる。よって、開口部１２３から径方向内部に取り込まれた空気は、隣接するフィン１２２間に滞留することなく、フィン１２２を冷却して外部に排出される。
【００３３】
また、開口部１２３から取り込まれた空気は、ブレード１４６及び小翼１４８の回転によってインペラ１４４の中心に形成された整流錘１４７の周りに低圧領域（他の箇所よりも気圧の低い領域）が形成されることによっても、実線矢印で示すように、隣接するフィン１２２の間隙を通ってインペラ１４４の中心部側に導かれ、インペラ１４４の中心部近傍を横切って外部に排出されることになる。
【００３４】
このように、隣接するフィン１２２間の開口部１２３から取り込まれた空気が隣接するフィン１２２の間隙を通って、インペラ１４４の中心部側に導かれ、インペラ１４４の中心部近傍を横切ることから、隣接するフィン１２２の間隙に、放熱により加熱された空気が滞留しなくなり、ヒートシンク１２のフィン１２２からの熱放散が効果的に高められることになる。
【００３５】
さらに、ヒートシンク１２の各フィン１２２のスカイラインを結ぶ第１の仮想面と、インペラ１４４の各ブレード１４６のヒートシンク１２側におけるスカイラインの一部を結ぶ第２の仮想面との互いに対向する部分の少なくとも一部が略平行となるように構成されている。よって、前記第１の仮想面に対し、空気を前記第２の仮想面に均等に引き付ける力が作用し、空気の流れが円滑に形成され、フィン１２２からの熱放散がより効果的に高められることとなる。
【００３６】
図５は、上記のように構成された電子部品冷却装置１０の放熱作用のうち、外部の空気がインペラ１４４の隣接するブレード１４６の間隙を通って軸線方向から内部に取り込まれると共に、ヒートシンク１２における隣接するフィン１２２間の開口部１２３から径方向に外部に排出されるようにファンモータ１４が回転駆動される場合の放熱作用を説明するための図である。
【００３７】
すなわち、隣接するブレード１４６の間隙を通って内部に取り込まれた空気のうち、ブレード１４６の軸線方向から内部に取り込まれた空気は、実線矢印で示すように、環状連結部材１６の内面側に形成された気流案内部１６１の存在により、フィン１２２の中央部側に導かれ、放射状に設けられたフィン１２２に沿ってインペラ１４４の中心部近傍を横切って隣接するフィン１２２の間隙を通って開口部１２３から外部に排出される。
【００３８】
このように、ブレード１４６の軸線方向から内部に取り込まれた空気が一旦はフィン１２２の中央部側に導かれ、インペラ１４４の中心部近傍を横切って隣接するフィン１２２の間隙を通って開口部１２３から外部に排出されることから、隣接するフィン１２２の間隙に放熱により加熱された空気が滞留しなくなり、ヒートシンク１２のフィン１２２からの熱放散が効果的に高められることになる。
【００３９】
さらに、ヒートシンク１２の各フィン１２２のスカイラインを結ぶ第１の仮想円錐面と、インペラ１４４の各ブレード１４６のヒートシンク１２側におけるスカイラインの一部を結ぶ第２の仮想円錐面との互いに対向する部分の少なくとも一部が略平行となるように構成されている。よって、前記第１の仮想面に対し、空気を前記第２の仮想面側から均等に吹き付ける力が作用し、空気の流れが円滑に形成され、フィン１２２からの熱放散がより効果的に高められることとなる。
【００４０】
図６は、本発明の第２の実施形態に係る電子部品冷却装置のＡ−Ａ線における要部断面図である。図７は、本発明の第２の実施形態に係る電子部品冷却装置に用いるヒートシンクの構造例を示す平面図である。環状連結部材２６の内面には、ヒートシンク２２の隣接するフィン２２２間に形成される各開口部２２３の上部位置に、内側方向（ヒートシンク２２の中央部に向かう方向）に突出する気流案内部２６１が形成されている。この気流案内部２６１は、断面形状が内周端部に突起形状を持つほぼ平板のリング形状になるように構成されている。
【００４１】
ヒートシンク２２は、平面視円形の板状の取付部２２１と、この取付部２２１に取り付けられる２８枚のフィン２２２とから構成されている。取付部２２１上に軸心を中心とした仮想の第１の円と、その第１の円の外周に、それらの外周が接するように４個の仮想の第２の円が配置されている。第２の円は同一でそれぞれヒートシンク２２の軸心を中心に周方向等間隔の位置に配置されている。２８枚のフィン２２２は軸方向の高さが同じで、径方向の長さが違う７種類のフィンで構成されている。各フィン２２２は、各第２の円に対し略放射状でかつファンモータによる空気流のねじれ方向に沿って配置されている。より具体的には各フィン２２２のうちの４枚のフィンは第１の円の外周及び第２の円の外周と接するように等位置に配置されている。残り２４枚のフィンは、第２の円の軸心に向かって設けられており、そのうちの４枚を除いて、第２の円の外周とヒートシンクの端部とが接している。
【００４２】
また、気流案内部２６１の径方向内方の突起形状部分は、ブレード２４６及び小翼２４８のスカイラインと略平行となるように形成されている。さらに、気流案内部２６１の下面も、各フィン２２２の上端面と略平行となるように形成されている。この気流案内部２６１の形状に適合するヒートシンク２２のスカイライン形状は、この気流案内部２６１の下面に平行なフラットな直線である形状が望ましい。これらの略平行の部分は、空気を均等に引き付ける力が作用するので、空気の流れが円滑に形成され、フィン２２２からの熱放散がより効果的に高められることになる。
【００４３】
さらに、ヒートシンク２２のフィン２２２は、ファンモータ２４の回転による空気の流れに沿う形に配置されているので、隣接するフィン２２２の間隙に放熱により加熱された空気が滞留しなくなり、ヒートシンク２２のフィン２２２からの熱放散がより効果的に高められることになる。
【００４４】
この第２の実施形態に係る電子部品冷却装置は、気流案内部２６１の下面とそれに対向するヒートシンク２２の上面がフラットであり、気流案内部２６１の径方向内方の突起形状部分が整流錘２４７とブレード２４６とで形成される空間内に収容されているので、電子部品冷却装置の高さを低くすることができる。
【００４５】
図８は、本発明の電子部品冷却装置に用いるヒートシンクの別の構造例を示す平面図である。これは第１の実施形態に係る電子部品冷却装置に用いるヒートシンクにフランジ３２４が設けられたものである。ヒートシンク３２のフィンと同様の材質でフランジ３２４が形成されているので、熱放散がより効果的に高められる。また、フランジ３２４が設けられているので、筐体等に固定しやすい。
【００４６】
本発明の電子部品冷却装置は、上記実施形態のように構成されることにより、外部の空気がヒートシンク１２，２２，３２における隣接するフィン１２２，２２２，３２２間の開口部１２３，２２３，３２３から内部に取り込まれ、この取り込まれた空気がインペラ１４４，２４４の隣接するブレード１４６，２４６の隙間から外部に排出されるようにファンモータ１４，２４が回転駆動される場合だけではなく、外部の空気がインペラ１４４，２４４の隣接するブレード１４６，２４６の間隙を通って内部に取り込まれると共に、ヒートシンク１２，２２，３２における隣接するフィン１２２，２２２，３２２間の開口部１２３，２２３，３２３から外部に排出されるようにファンモータ１４，２４が回転駆動される場合であっても、ヒートシンク１２，２２，３２のフィン１２２，２２２，３２２からの熱放散が効果的に高められることになる。
【００４７】
なお、本発明は、上記実施形態のものに限定されるものではなく、例えば、以下に述べるような種々の変形態様を採用することができる。
【００４８】
例えば、ブレードのスカイラインと気流案内部の上面、気流案内部の下面とヒートシンクのスカイライン、気流案内部と小翼とは必ずしも平行な状態にする必要はない。また、ヒートシンクに形成された複数のフィン形状や配置も、実施形態に限るものではない。更に、上記実施形態では、空気を冷媒としているが、空気以外の気体、液体を冷媒としても良い。
【００４９】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明によれば、一面側が前記電子部品に接合し他面側に複数のフィンが突設されてなるヒートシンクと、該ヒートシンクの他面側に対向配置され回転により前記ヒートシンクの他面側に空気流を生じさせるインペラを有するファンモータと、前記ヒートシンクと前記ファンモータとの間の外側を覆う環状連結部材と、該環状連結部材の内面側に内方に突出して形成され、前記インペラの回転により生じる気流を前記ヒートシンクと前記ファンモータとの間における前記インペラの回転中心部分に案内する気流案内部とを備え、前記ヒートシンクの前記フィンは前記インペラの回転軸心に対して放射状に配置されている。
【００５０】
よって、外部の空気がヒートシンクの隣接するフィンとフィンの間から内部に取り込まれる場合だけではなく、外部の空気が軸線方向から内部に取り込まれる場合であっても、気流案内部及び放射状に設けられたフィンに沿ってヒートシンクの開口部からファン中心部までの間を隣接するフィンとフィンとの間を空気が通り、隣接するフィンの間隙に放熱により加熱された空気が滞留することなく、ヒートシンクのフィンからの熱放散を効果的に高めることができる。
【００５１】
請求項２の発明によれば、請求項１に係るものにおいて、前記ヒートシンク上の前記複数のフィンは、それぞれの内周側端縁が前記回転軸心を中心とした径の異なる複数の同心状仮想円に接すると共に、隣り合うフィンの端は異なる仮想円に接するよう配置されている。
【００５２】
この構成によれば、放射状に配置された複数のヒートシンクの内周側端縁の隣り合うフィンの端が、回転軸心を中心とした径の異なる複数の同心状仮想円の異なる仮想円に接するよう配置されているので、ヒートシンクの中央部近傍においてフィンが密集することがなく、隣り合うフィンとフィンとの間隔は広くなるので、隣接するフィンの間隙に放熱により加熱された空気が滞留することなく、ヒートシンクのフィンからの熱放散をさらに効果的に高めることができる。
【００５３】
請求項３の発明は、発熱を伴う電子部品を冷却する電子部品冷却装置であって、一面側が前記電子部品に接合し他面側に複数のフィンが突設されてなるヒートシンクと、該ヒートシンクの他面側に対向配置され回転により前記ヒートシンクの他面側に空気流を生じさせるインペラを有するファンモータと、前記ヒートシンクと前記ファンモータとの間の外側を覆う環状連結部材と、該環状連結部材の内面側に内方に突出して形成され、前記インペラの回転により生じる気流を前記ヒートシンクと前記ファンモータとの間における前記インペラの回転中心部分に案内する気流案内部とを備え、前記ヒートシンクには、前記インペラの軸心を中心とした仮想の第１の円と、該第１の円の外側に前記軸心を中心とした周方向等間隔の位置に配置される複数の仮想の第２の円とが形成され、前記ヒートシンク上の前記フィンは、前記各第２の円に対し略放射状でかつ前記ファンモータによる空気流のねじれ方向に沿った配置となっており、かつ、前記フィンの外周側の端縁は前記ヒートシンクの外縁においてほぼ等間隔に配置されている。
【００５４】
よって、外部の空気がヒートシンクの隣接するフィンとフィンの間から内部に取り込まれる場合だけではなく、外部の空気が軸線方向から内部に取り込まれる場合であっても、気流案内部及び放射状に設けられたフィンに沿ってヒートシンクの開口部からファン中心部までの間を隣接するフィンとフィンとの間を空気が通り、隣接するフィンの間隙に放熱により加熱された空気が滞留することなく、ヒートシンクのフィンからの熱放散をより効果的に高めることができる。
【００５５】
請求項４の発明は、請求項３に係るものにおいて、前記第２の円は、その外周が前記第１の円の外周に接する形で配置され、前記フィンはこれら第１、第２の円を除く位置に配置されていることを特徴としている。よって、ヒートシンクのフィンをより空気の流れに沿って配置出来るので、隣接するフィンの間隙に放熱により加熱された空気が滞留することなく、ヒートシンクのフィンからの熱放散をより一層効果的に高めることができる。
【００５６】
請求項５の発明は、請求項１乃至４に係るものにおいて、前記ファンモータの前記ヒートシンク側の中心に気流がファンモータの中心を通るように案内する整流錘がヒートシンク側に突出して形成されているので、外部の空気がヒートシンクの隣接するフィンとフィンの間から内部に取り込まれる場合だけではなく、外部の空気が軸線方向から内部に取り込まれる場合であっても、空気の流れがさらに円滑に形成され、隣接するフィンの間隙に放熱により加熱された空気が滞留しなくなり、ヒートシンクのフィンからの熱放散をさらに効果的に高めることができるようになる。
【００５７】
請求項６の発明は、請求項５に係るものにおいて、前記整流錘には複数の小翼が設けられているので、外部の空気がヒートシンクの隣接するフィンとフィンの間から内部に取り込まれる場合だけではなく、外部の空気が軸線方向から内部に取り込まれる場合であっても、整流錘に設けられた小翼によって、さらに効果的に気流がファンモータの中心を通るように案内するので、ヒートシンクの開口部からファン中心部までの間を隣接するフィンとフィンとの間をより一層効果的に空気が通り、隣接するフィンの間隙に放熱により加熱された空気が滞留することなく、ヒートシンクのフィンからの熱放散をより一層効果的に高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る電子部品冷却装置の外観正面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係るＡ−Ａ線における電子部品冷却装置の要部断面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る電子部品冷却装置に用いるヒートシンクの構造例を示す平面図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る電子部品冷却装置の放熱動作を説明するための図である。
【図５】本発明の第１の実施形態に係る電子部品冷却装置の放熱動作を説明するための図である。
【図６】本発明の第２の実施形態に係るＡ−Ａ線における電子部品冷却装置の要部断面図である。
【図７】本発明の第２の実施形態に係る電子部品冷却装置に用いるヒートシンクの構造例を示す平面図である。
【図８】本発明の電子部品冷却装置に用いるヒートシンクの別の構造例を示す平面図である。
【符号の説明】
１０ 電子部品冷却装置
１２，２２，３２ ヒートシンク
１４，２４ ファンモータ
１６，２６ 環状連結部材
１２２，２２２ フィン
１４４，２４４ インペラ
１４６，２４６ ブレード
１６１，２６１ 気流案内部
Ｓ 半導体部品[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electronic component cooling apparatus for cooling electronic components that generate heat such as a CPU (Central Processing Unit) and an MPU (Micro Processing Unit) used in an electronic device such as a personal computer.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, an electronic component cooling device has been used to cool electronic components that generate heat such as a CPU and MPU used in electronic devices such as personal computers. (For example, refer to Patent Document 1).
[0003]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 8-204078
[0004]
This electronic component cooling device is composed of a heat sink having a plurality of fins formed so as to protrude parallel to each other on one surface side, and a fan motor for cooling the heat sink. This fan motor is configured such that a drive motor is installed at the center of a frame-shaped housing, and an impeller having a plurality of blades is attached to a rotation shaft of the drive motor.
[0005]
When the heat sink is attached in close contact with an electronic component that generates heat, such as a CPU or MPU, the heat generated from the electronic component is transmitted to the heat sink, and the generated heat is dissipated from the fins into the air. . The heat dissipation from the fins into the air is promoted by the flow of wind generated by the impeller rotating by the drive motor, and the electronic component is prevented from overheating.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described conventional electronic component cooling device, the heat sink and the fan motor are individually designed to function efficiently, but function efficiently when combined with each other. However, the heat dissipation from the fins into the air is not so great.
[0007]
That is, the air flow on the exhaust side of the fan motor mainly forms a swirl flow by the action of the housing and the impeller. For this reason, if a plurality of fins are simply arranged in parallel, a large air flow is not formed between adjacent fins, and heat dissipation from the fins into the air is not very large. It was.
[0008]
The present invention has been made in view of such circumstances, and has the shape of a heat sink that efficiently cools without disturbing the wind flow of the axial fan, thereby effectively dissipating heat from the fins of the heat sink. An object of the present invention is to provide an electronic component cooling device that can be enhanced.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the invention of claim 1 is an electronic component cooling apparatus for cooling an electronic component that generates heat, wherein one surface side is joined to the electronic component, and a plurality of fins protrude from the other surface side. And a fan motor having an impeller disposed opposite to the other surface side of the heat sink and generating an air flow on the other surface side of the heat sink by rotation, and an annular connection that covers an outside between the heat sink and the fan motor An airflow guide portion formed inwardly projecting on the inner surface side of the annular coupling member and guiding an airflow generated by rotation of the impeller to a rotation center portion of the impeller between the heat sink and the fan motor; The fins of the heat sink are arranged radially with respect to the rotation axis of the impeller.
[0010]
According to this configuration, for example, when the fan motor acts so as to suck air from the heat sink side by the rotation of the impeller, the air on the outer periphery of the heat sink enters the gap between the fins adjacent to the heat sink from the radially outer side to the inner side. And is discharged in the axial direction on the opposite side of the fan motor from the heat sink. At this time, the air taken into the gap between the fins from the outside in the radial direction is impellers along the airflow guides formed on the inner surface side of the annular coupling member and the fins provided radially with respect to the rotation axis of the impeller. And is discharged to the outside across the vicinity of the center of the impeller. In particular, the airflow guide unit prevents the air taken in from the outside from reaching the central part of the impeller and becoming a turbulent flow or a vortex and preventing the flow from being inhibited.
[0011]
As described above, the outside air is guided to the center side of the impeller through the gap between the adjacent fins and discharged, so that the air heated by heat radiation does not stay in the gap between the adjacent fins. The heat dissipation from the fins can be increased more effectively. In addition, when the fan motor acts to discharge air to the heat sink side by the rotation of the impeller, the air flow direction is opposite to that described above, and similarly, air does not stay in the center of the heat sink, Heat dissipation is effectively increased.
[0012]
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the plurality of fins on the heat sink have a plurality of concentric virtual circles whose inner peripheral edges have different diameters around the rotation axis. The ends of adjacent fins are arranged so as to contact different virtual circles.
[0013]
According to this configuration, the ends of adjacent fins on the inner peripheral side edges of the plurality of radially arranged heat sinks are in contact with different virtual circles of a plurality of concentric virtual circles having different diameters around the rotation axis. The fins are not concentrated near the center of the heat sink and the distance between the adjacent fins is widened, so that the air heated by heat dissipation stays in the gap between the adjacent fins. In addition, the heat dissipation from the fins of the heat sink can be more effectively enhanced.
[0014]
According to a third aspect of the present invention, there is provided an electronic component cooling apparatus that cools an electronic component that generates heat, a heat sink having one surface joined to the electronic component and a plurality of fins protruding from the other surface, A fan motor having an impeller disposed opposite to the other surface side and generating an air flow on the other surface side of the heat sink by rotation; an annular coupling member covering an outer side between the heat sink and the fan motor; and the annular coupling member An airflow guide portion that protrudes inwardly on the inner surface side of the airflow guide and guides an airflow generated by the rotation of the impeller to a rotation center portion of the impeller between the heat sink and the fan motor. A virtual first circle centered on the impeller shaft center, and a circumferentially equidistant position centered on the shaft center outside the first circle. A plurality of virtual second circles are formed, and the fins on the heat sink are arranged substantially radially with respect to each second circle and along the twist direction of the air flow by the fan motor. And the edge of the said outer peripheral side of the said fin is arrange | positioned in the outer edge of the said heat sink at substantially equal intervals, It is characterized by the above-mentioned.
[0015]
According to this configuration, for example, when the fan motor acts so as to suck air from the heat sink side by the rotation of the impeller, the air on the outer periphery of the heat sink enters the gap between the fins adjacent to the heat sink from the radially outer side to the inner side. And is discharged in the axial direction on the opposite side of the fan motor from the heat sink.
At this time, the air taken into the gap between the fins from the outside in the radial direction is impellers along the airflow guides formed on the inner surface side of the annular coupling member and the fins provided radially with respect to the rotation axis of the impeller. And is discharged to the outside across the vicinity of the center of the impeller. In particular, since each fin of the heat sink is substantially radial with respect to a plurality of imaginary second circles and distributed in a directional manner in the torsional direction as a whole, air taken in from the outside is positively applied to each fin The air is smoothly guided to the center side of the impeller, the air does not reach the center of the impeller, and the flow is disturbed as a turbulent flow or vortex. In addition, the fins are dispersedly arranged. However, since the end lines are arranged at almost equal intervals on the outer edge of the heat sink, air is smoothly taken in from the entire circumference of the heat sink.
[0016]
As described above, since the external air is smoothly guided to the center portion side of the impeller through the gap between the adjacent fins, the air heated by heat radiation does not stay in the gap between the adjacent fins. The heat dissipation from can be increased more effectively. In addition, when the fan motor acts to discharge air to the heat sink side by the rotation of the impeller, the air flow direction is opposite to that described above, and similarly, air does not stay in the center of the heat sink, Heat dissipation is effectively increased.
[0017]
According to a fourth aspect of the present invention, the second circle according to the third aspect is arranged such that an outer periphery thereof is in contact with an outer periphery of the first circle, and the fins are arranged in the first and second circles. It is characterized by being arranged at a position excluding. Therefore, since the fins of the heat sink can be arranged more along the air flow, the air heated by the heat radiation does not stay in the gap between the adjacent fins, and the heat dissipation from the fins of the heat sink is further effectively improved. Can do.
[0018]
According to a fifth aspect of the present invention, in the first to fourth aspects of the present invention, a rectifying weight for guiding an air current to pass through the center of the fan motor is formed at the center of the fan motor so as to protrude toward the heat sink side. As a result, the air flow between the central portion of the heat sink and the central portion of the impeller is formed more smoothly, and the air heated by heat dissipation does not stay in the gap between adjacent fins, so that the heat dissipation from the fins of the heat sink Can be increased more effectively.
[0019]
A sixth aspect of the invention is characterized in that, in the fifth aspect of the invention, the rectifying weight is provided with a plurality of small blades. According to this configuration, the small wings provided on the rectifying weight eliminate air turbulence and stagnation in the vicinity of the center portion of the impeller, and more effectively guide the air flow through the center of the fan motor. Air passes more effectively between adjacent fins from the opening to the center of the fan, and air heated by heat dissipation does not stay in the gap between adjacent fins. The heat dissipation can be increased more effectively.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is an external front view of an electronic component cooling device according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view of a principal part taken along line AA of the electronic component cooling device according to the first embodiment of the present invention. FIG. 3 is a plan view showing a structural example of a heat sink fan used in the electronic component cooling device according to the first embodiment of the present invention.
[0021]
In these drawings, an electronic component cooling device 10 includes a heat sink 12 attached in close contact with a semiconductor component S that generates heat, such as a CPU or MPU, which is an electronic component used in an electronic device such as a personal computer, and the heat sink 12. The fan motor 14 is forcibly cooled, and the annular connecting member 16 for attaching the fan motor 14 to the heat sink 12 is constituted.
[0022]
The heat sink 12 is made of a heat-dissipating material having a high thermal conductivity such as a metal material (for example, aluminum), and is mounted in a state in which one side is in close contact with the semiconductor component S with heat generation such as a CPU or MPU. And a plurality of plate-like fins 122 erected radially with respect to the axis on the other surface side opposite to the semiconductor component S attached to the attachment portion 121. It is composed of And the radial direction outer side of the space between the adjacent fins 122 communicates with the outside, and an opening 123 is formed.
[0023]
The heat sink 12 is provided with three concentric virtual circles a, b, and c having different diameters from the inside in the radial direction to the outside with the rotation axis as the center, and the small diameter virtual circle a has fins 122a. The fin 122b is in contact with the medium-diameter virtual circle b, and the inner peripheral edge of the fin 122c is in contact with the large-diameter virtual circle c. The fin 122 is formed so that the height of the fin decreases as it goes radially outward from the center. The fin 122 includes three types of fins, ie, the longest fin 122a in the radial direction, the second longest fin 122b, and the third longest fin 122c. The fins 122a, 122c, 122b, and 122c are clockwise. 122a. . . The ends of adjacent fins are arranged in contact with different virtual circles. More specifically, the second longest fin 122b in contact with the medium diameter virtual circle b is disposed between the longest fins 122a in contact with the small diameter virtual circle a, and between these fins 122a and 122b, A third long fin 122c in contact with the large-diameter virtual circle c is disposed.
[0024]
The fan motor 14 is integrated with an annular housing 141 made of an insulating material such as a synthetic resin material, a drive motor 142 installed at the center of the housing 141, and a rotary shaft 143 of the drive motor 142. And an impeller 144 made of a synthetic resin material attached so as to rotate. Although not shown, the housing 141 has a support plate integrally formed through radial ribs at the center of the upper surface thereof, and the drive motor 142 is supported by the support plate.
[0025]
The impeller 144 includes a cylindrical portion 145 that constitutes a part of the rotor of the drive motor 142, and a plurality of blades 146 that extend radially from the outer peripheral surface of the cylindrical portion 145 at predetermined intervals in the circumferential direction. . The inside of the housing 141 is formed in a cylindrical shape, and the blade 146 rotates inside the housing 141.
[0026]
On the surface of the cylindrical portion 145 located at the center of the impeller 144 facing the heat sink 12, a rectifying weight 147 having an inclined peripheral surface and a convex tip on the heat sink 12 side is integrated with the cylindrical portion 145. Is formed. A plurality of small blades 148 extending from the blades 146 are formed on the outer periphery of the rectifying weight 147.
Note that the winglet 148 is not essential in the function of the rectifying weight 147 described later.
[0027]
Each blade 146 is formed such that a part of the skyline (ridge line) on the heat sink 12 side is substantially parallel to the skyline (ridge line) of each fin 122 of the heat sink 12. That is, the first virtual conical surface that connects the skylines of the fins 122 of the heat sink 12 and the second virtual conical surface that connects a part of the skyline on the heat sink 12 side of each blade 146 of the impeller 144 are substantially parallel to each other. It is comprised so that it may become.
[0028]
The annular connecting member 16 has a cylindrical shape made of an insulating material such as a synthetic resin material integrally connected to an end edge (lower end edge) on the heat sink 12 side of the housing 141 in the fan motor 14. The fan motor 14 is attached to the heat sink 12 in a state where the opening 123 between the adjacent fins 122 is secured by fixing the end edge (lower end edge) of the portion so as to cover the upper portion of the opening 123 of the heat sink 12. It will be attached integrally.
[0029]
In addition, on the inner surface of the annular coupling member 16, the airflow guide portion 161 that protrudes inward (in the direction toward the center of the heat sink 12) at the upper position of the opening 123 formed between the adjacent fins 122 of the heat sink 12. Is formed. The air flow guide portion 161 is configured such that the upper surface and the lower surface have a curved surface shape, and the tip is a convex curved surface, and is formed at a position separated from the upper end surface of each fin 122 by substantially the same predetermined distance. Yes.
[0030]
FIG. 4 shows that in the electronic component cooling apparatus 10 configured as described above, outside air is taken into the inside through the opening 123 between the adjacent fins 122 in the heat sink 12, and this taken-in air is adjacent to the impeller 144. It is a figure for demonstrating the thermal radiation effect in case the fan motor 14 is rotationally driven so that it may discharge | emit outside from the clearance gap between the two braid | blades 146 to do.
[0031]
That is, the air taken in the radial direction from the opening 123 between the adjacent fins 122 in the heat sink 12 is guided to the center side of the impeller 144 by the airflow guide 161 formed on the inner surface side of the annular coupling member 16. The air that has reached the vicinity of the central portion of the impeller 144 along the radially provided fins 122 is discharged across the vicinity of the central portion of the impeller 144 via the rectifying weight 147 (solid arrow). For this reason, the air taken in from the outside does not stay as a turbulent flow or a vortex between the central portion of the heat sink 12 or between the heat sink 12 and the impeller 144.
[0032]
Since the fins 122a, 122b, and 122c are arranged so that those having different radial lengths are adjacent to each other, the fins 122a, 122b, and 122c are radially arranged with the same radial length between the adjacent fins 122. Compared with the case where it does, the difference of the space | interval of the radial direction inner side and the space | interval of an outer side is small. That is, the fins 122a, 122b, and 122c of the heat sink 12 can be prevented from being partially concentrated. Therefore, the air taken into the inside in the radial direction from the opening 123 cools the fin 122 and is discharged outside without staying between the adjacent fins 122.
[0033]
In addition, the air taken in from the opening 123 forms a low pressure region (a region where the air pressure is lower than other portions) around the rectifying weight 147 formed at the center of the impeller 144 by the rotation of the blade 146 and the small blade 148. As a result, as indicated by a solid line arrow, the air is guided to the center portion side of the impeller 144 through the gap between the adjacent fins 122 and discharged to the outside across the vicinity of the center portion of the impeller 144.
[0034]
Thus, air taken in from the opening 123 between the adjacent fins 122 is guided to the center side of the impeller 144 through the gap between the adjacent fins 122 and crosses the vicinity of the center of the impeller 144. Air heated by heat dissipation does not stay in the gap between adjacent fins 122, and heat dissipation from the fins 122 of the heat sink 12 is effectively enhanced.
[0035]
Furthermore, at least one of the mutually opposing portions of the first virtual surface that connects the skylines of the fins 122 of the heat sink 12 and the second virtual surface that connects a part of the skyline on the heat sink 12 side of each blade 146 of the impeller 144. It is comprised so that a part may become substantially parallel. Therefore, a force that evenly draws air to the second virtual surface acts on the first virtual surface, the air flow is smoothly formed, and the heat dissipation from the fins 122 is more effectively enhanced. It will be.
[0036]
FIG. 5 shows that, in the heat radiation action of the electronic component cooling apparatus 10 configured as described above, outside air is taken into the inside from the axial direction through the gap between the adjacent blades 146 of the impeller 144, and in the heat sink 12. It is a figure for demonstrating the heat dissipation effect in case the fan motor 14 is rotationally driven so that it may discharge | emit outside from the opening part 123 between the adjacent fins 122 to radial direction.
[0037]
That is, among the air taken in through the gap between adjacent blades 146, the air taken in from the axial direction of the blade 146 is formed on the inner surface side of the annular coupling member 16 as indicated by the solid line arrow. Due to the presence of the air flow guide portion 161, the opening portion is guided to the center portion side of the fin 122 and passes through the gap between the adjacent fins 122 across the vicinity of the center portion of the impeller 144 along the radially provided fin 122. 123 is discharged to the outside.
[0038]
As described above, the air taken in from the axial direction of the blade 146 is once guided to the center portion side of the fin 122 and passes through the gap between the adjacent fins 122 across the vicinity of the center portion of the impeller 144. Therefore, air heated by heat dissipation does not stay in the gap between adjacent fins 122, and heat dissipation from the fins 122 of the heat sink 12 is effectively enhanced.
[0039]
Further, the first virtual conical surface that connects the skylines of the fins 122 of the heat sink 12 and the second virtual conical surface that connects a part of the skyline on the heat sink 12 side of each blade 146 of the impeller 144 are opposed to each other. At least a portion is configured to be substantially parallel. Therefore, a force for evenly blowing air from the second virtual surface side acts on the first virtual surface, the air flow is smoothly formed, and the heat dissipation from the fins 122 is more effectively enhanced. Will be.
[0040]
FIG. 6 is a cross-sectional view of an essential part taken along line AA of the electronic component cooling device according to the second embodiment of the present invention. FIG. 7 is a plan view showing a structural example of a heat sink used in the electronic component cooling apparatus according to the second embodiment of the present invention. On the inner surface of the annular coupling member 26, an airflow guide portion 261 that protrudes in an inner direction (a direction toward the center portion of the heat sink 22) is located at an upper position of each opening 223 formed between adjacent fins 222 of the heat sink 22. Is formed. The airflow guide portion 261 is configured so that the cross-sectional shape is a substantially flat ring shape having a protruding shape at the inner peripheral end.
[0041]
The heat sink 22 includes a plate-shaped attachment portion 221 having a circular shape in plan view, and 28 fins 222 attached to the attachment portion 221. Four virtual second circles are arranged on the attachment portion 221 so that the virtual first circle centered on the axis and the outer circumference of the first circle are in contact with each other. The second circles are the same and are arranged at equal intervals in the circumferential direction around the axis of the heat sink 22. The 28 fins 222 are composed of seven types of fins having the same axial height and different radial lengths. Each fin 222 is substantially radial with respect to each second circle and is arranged along the twist direction of the air flow by the fan motor. More specifically, four of the fins 222 are arranged at equal positions so as to contact the outer periphery of the first circle and the outer periphery of the second circle. The remaining 24 fins are provided toward the axis of the second circle, and except for four of them, the outer circumference of the second circle and the end of the heat sink are in contact.
[0042]
Further, the radially inwardly protruding portion of the airflow guide portion 261 is formed to be substantially parallel to the skyline of the blade 246 and the small blade 248. Furthermore, the lower surface of the airflow guide portion 261 is also formed to be substantially parallel to the upper end surface of each fin 222. The skyline shape of the heat sink 22 that matches the shape of the airflow guide portion 261 is preferably a flat straight line parallel to the lower surface of the airflow guide portion 261. Since these substantially parallel portions are applied with a force that attracts air evenly, the air flow is smoothly formed, and the heat dissipation from the fins 222 is more effectively enhanced.
[0043]
Further, since the fins 222 of the heat sink 22 are arranged along the air flow caused by the rotation of the fan motor 24, the air heated by heat radiation does not stay in the gaps between the adjacent fins 222, and the fins of the heat sink 22 The heat dissipation from 222 will be increased more effectively.
[0044]
In the electronic component cooling apparatus according to the second embodiment, the lower surface of the airflow guide portion 261 and the upper surface of the heat sink 22 opposite to the airflow guide portion 261 are flat, and the radially inner protrusion shape portion of the airflow guide portion 261 is the rectifying weight 247. And the blade 246, the height of the electronic component cooling device can be reduced.
[0045]
FIG. 8 is a plan view showing another structural example of the heat sink used in the electronic component cooling apparatus of the present invention. This is a heat sink used in the electronic component cooling apparatus according to the first embodiment provided with a flange 324. Since the flange 324 is formed of the same material as the fins of the heat sink 32, heat dissipation is more effectively enhanced. Moreover, since the flange 324 is provided, it is easy to fix to the housing or the like.
[0046]
The electronic component cooling apparatus according to the present invention is configured as in the above embodiment, so that external air can pass through the openings 123, 223, 323 between the adjacent fins 122, 222, 322 in the heat sinks 12, 22, 32. Not only when the fan motors 14 and 24 are driven to rotate so that the air taken in is exhausted to the outside through the gap between the adjacent blades 146 and 246 of the impellers 144 and 244, but also outside air. Is taken in through the gaps between adjacent blades 146 and 246 of the impellers 144 and 244, and through the openings 123, 223, and 323 between the adjacent fins 122, 222, and 322 in the heat sinks 12, 22, and 32. Even if the fan motors 14 and 24 are rotationally driven so that they are discharged, So that the heat dissipation from the fins 122, 222, 322 of the sink 12, 22 and 32 is effectively enhanced.
[0047]
In addition, this invention is not limited to the thing of the said embodiment, For example, the various deformation | transformation aspects as described below are employable.
[0048]
For example, the blade skyline and the upper surface of the airflow guide portion, the lower surface of the airflow guide portion and the skyline of the heat sink, the airflow guide portion and the wings do not necessarily have to be in parallel. Further, the shape and arrangement of the plurality of fins formed on the heat sink are not limited to the embodiment. Furthermore, in the said embodiment, although air is used as a refrigerant | coolant, gas other than air and liquid are good also as a refrigerant | coolant.
[0049]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect of the present invention, the heat sink having one surface bonded to the electronic component and a plurality of fins projecting from the other surface is disposed opposite to the other surface of the heat sink and rotated. A fan motor having an impeller that generates an air flow on the other surface side of the heat sink, an annular coupling member that covers an outer side between the heat sink and the fan motor, and an inward projection on the inner surface side of the annular coupling member. And an airflow guide portion that guides an airflow generated by the rotation of the impeller to a rotation center portion of the impeller between the heat sink and the fan motor, and the fin of the heat sink has a rotation axis of the impeller Are arranged in a radial pattern.
[0050]
Therefore, not only when the outside air is taken into the inside from between the fins adjacent to the heat sink, but also when the outside air is taken into the inside from the axial direction, the air flow guide portion and the radial are provided. Air passes between the adjacent fins along the fins from the opening of the heat sink to the center of the fan, and air heated by heat dissipation does not stay in the gap between adjacent fins. Heat dissipation from the fins can be effectively increased.
[0051]
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the plurality of fins on the heat sink have a plurality of concentric shapes whose inner peripheral side edges have different diameters around the rotation axis. The ends of adjacent fins are arranged to contact different virtual circles while contacting the virtual circle.
[0052]
According to this configuration, the ends of adjacent fins on the inner peripheral side edges of the plurality of radially arranged heat sinks are in contact with different virtual circles of a plurality of concentric virtual circles having different diameters around the rotation axis. The fins are not concentrated near the center of the heat sink and the distance between the adjacent fins is widened, so that the air heated by heat dissipation stays in the gap between the adjacent fins. In addition, the heat dissipation from the fins of the heat sink can be more effectively enhanced.
[0053]
According to a third aspect of the present invention, there is provided an electronic component cooling apparatus that cools an electronic component that generates heat, a heat sink having one surface joined to the electronic component and a plurality of fins protruding from the other surface, A fan motor having an impeller disposed opposite to the other surface side and generating an air flow on the other surface side of the heat sink by rotation; an annular coupling member covering an outer side between the heat sink and the fan motor; and the annular coupling member An airflow guide portion that protrudes inwardly on the inner surface side of the airflow guide and guides an airflow generated by the rotation of the impeller to a rotation center portion of the impeller between the heat sink and the fan motor. A virtual first circle centered on the axis of the impeller and a circumferentially equidistant position centered on the shaft center outside the first circle. A plurality of virtual second circles are formed, and the fins on the heat sink are arranged substantially radially with respect to each second circle and along the twist direction of the air flow by the fan motor. And the edge of the said outer peripheral side of the said fin is arrange | positioned at equal intervals in the outer edge of the said heat sink.
[0054]
Therefore, not only when the outside air is taken into the inside from between the fins adjacent to the heat sink, but also when the outside air is taken into the inside from the axial direction, the air flow guide portion and the radial are provided. Air passes between the adjacent fins along the fins from the opening of the heat sink to the center of the fan, and air heated by heat dissipation does not stay in the gap between adjacent fins. The heat dissipation from the fin can be increased more effectively.
[0055]
According to a fourth aspect of the present invention, the second circle according to the third aspect is arranged such that an outer periphery thereof is in contact with an outer periphery of the first circle, and the fins are arranged in the first and second circles. It is characterized by being arranged at a position excluding. Therefore, since the fins of the heat sink can be arranged more along the air flow, the air heated by the heat radiation does not stay in the gap between the adjacent fins, and the heat dissipation from the fins of the heat sink is further effectively improved. Can do.
[0056]
According to a fifth aspect of the present invention, in the first to fourth aspects of the present invention, a rectifying weight for guiding an air current to pass through the center of the fan motor is formed at the center of the fan motor so as to protrude toward the heat sink side. Therefore, the flow of air is smoother not only when the outside air is taken into the inside from between the fins adjacent to the heat sink, but also when the outside air is taken inside from the axial direction. As a result, air heated by heat dissipation does not stay in the gap between adjacent fins, and heat dissipation from the fins of the heat sink can be more effectively enhanced.
[0057]
The invention of claim 6 relates to claim 5, wherein the rectifying weight is provided with a plurality of small wings, so that outside air is taken into between the adjacent fins of the heat sink. In addition, even when external air is taken into the inside from the axial direction, the airflow is guided more effectively through the center of the fan motor by the small wings provided on the rectifying weight, so the heat sink The air passes between the adjacent fins and the fins more effectively from the opening of the fan to the center of the fan, and the air heated by heat dissipation does not stay in the gap between the adjacent fins. The heat dissipation from can be more effectively increased.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an external front view of an electronic component cooling device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of an essential part of the electronic component cooling apparatus taken along the line AA according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a plan view showing a structural example of a heat sink used in the electronic component cooling apparatus according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a view for explaining a heat radiation operation of the electronic component cooling device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram for explaining a heat radiation operation of the electronic component cooling device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a cross-sectional view of a main part of an electronic component cooling device taken along line AA according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a plan view showing a structural example of a heat sink used in an electronic component cooling device according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a plan view showing another structural example of a heat sink used in the electronic component cooling device of the present invention.
[Explanation of symbols]
10 Electronic component cooling device
12, 22, 32 heat sink
14, 24 Fan motor
16, 26 annular connecting member
122, 222 fins
144,244 impeller
146,246 blades
161,261 Airflow guide
S Semiconductor parts
