JP2007150302A - ヒートシンクおよびそれを搭載した情報処理装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】発熱部品からの熱を伝える伝熱部材11と、 該伝熱部材11を保持する保持部13と、少なくともブレードと駆動モータを有する冷却ファン12が埋設される空間10aを有するヒートシンク本体10とから構成され、 前記空間10aの下に位置する前記伝熱部材11の前記保持部13が部分的に切除されている。
【選択図】図1
Description
このため、ヒートシンクから離れた位置に実装された発熱部品をヒートパイプでつないで、このヒートパイプを使って発熱部品から発生された熱を伝熱し、ヒートシンクで冷却するヒートパイプを使った技術が知られている。この場合では、発熱部品とヒートシンクを例えば横並び配置とすることができるので、高さを低くすることができる。
更に、このヒートパイプを用いた例では、ヒートパイプの全周をヒートシンクの底板で囲んでいたこと、およびヒートシンクの底板の厚みよりヒートパイプの直径が大きかったとの理由により、ヒートシンクの高さ内でのヒートパイプの取り付けのためのスペースが大きくなり、ヒートシンク内に埋設する冷却ファンの設置スペースを確保することが難しくなる。この冷却ファンの設置スペースがヒートシンク内に確保できないことはヒートシンクの高さを超えて冷却ファンが設置されることとなり、ヒートシンクの薄型に悪影響を及ぼすと共に、装置の薄型化を実現できないものである。
また、発熱部品の上に冷却ファンが埋め込まれたヒートシンクを搭載するのでは、発熱部品の上に必ずヒートシンク分のスペースが必要となる。更に、発熱部品が実装されたプリント基板上にヒートシンクを実装しようにも、近年の装置の薄型化に伴った部品実装の高密度化によりヒートシンク実装のためのスペースを確保することが難しい状況にある。
少なくともブレードと駆動モータから構成される冷却ファンと、
該伝熱部材を保持する保持部と、該冷却ファンが埋設される空間を有するヒートシンク本体とから構成され、
前記空間の下に位置する前記伝熱部材の前記保持部が切除され、前記伝熱部材はヒートシンク本体の一部として一体的に形成されたトンネル状の前記保持部に保持され、前記冷却ファンが適用される部分は、前記伝熱部材は前記保持部から露出されていることを特徴とする。
該プリント基板には前記ファン組立体により生ずる風を通過させる通風孔が設けられると共に、前記駆動モータの駆動回路の一部が搭載されていることを特徴とする。すなわち、請求項3の発明によれば、駆動モータを駆動させるために必要なプリント基板を冷却ファンを保持するカバー部材として兼用することにより、カバー部材が必要無くなり、よってこの分だけヒートシンクの薄型化が実現できる。更に、プリント基板の実装表面の空きスペースに駆動回路の一部を搭載しておくことにより、プリント基板の有効利用が図れる。
該伝熱部材を保持する保持部と、少なくともブレードと駆動モータから構成される冷却ファンが埋設される空間を有するヒートシンク本体とを備え、
該ヒートシンク本体と該発熱部品の実装位置が異なっており、
該発熱部品からの熱は該伝熱部材を経由して該ヒートシンク本体で冷却され、前記伝熱部材はヒートシンク本体の一部として一体的に形成されたトンネル状の前記保持部に保持され、前記冷却ファンが適用される部分は、前記伝熱部材は前記保持部から露出されていることを特徴とする。すなわち、請求項6および7の発明によれば、発熱部品とヒートシンクをずらして実装することで発熱部品を冷却するときのヒートシンクの高さを低くすることができ、また冷却ファンをヒートシンク内に埋め込んで搭載するために、冷却ファンの高さ分をヒートシンクの高さ内にオーバーラップして収納することができるため、ヒートシンクの薄型化が可能である。更に、ヒートシンクが薄型化することはそれを搭載している情報処理装置についても薄型化が可能となる。
該伝熱部材を保持する保持部と、少なくともブレードと駆動モータから構成された冷却ファンが埋設される空間を有するヒートシンク本体とを少なくとも備え、
前記ヒートシンク本体は、装置のフレームに埋め込まれ、前記伝熱部材はヒートシンク本体の一部として一体的に形成されたトンネル状の前記保持部に保持され、前記冷却ファンが適用される部分は、前記伝熱部材は前記保持部から露出されていることを特徴とする。すなわち、請求項8の発明によれば、冷却ファンが埋め込まれることで薄型化が実現できたヒートシンクを、装置のフレームに更に埋め込むことで、ヒートシンクの厚さ分(高さ分)を装置のフレームの厚さ内にオーバーラップして収納することができるため、発熱部品の上または近傍に必要であったヒートシンクの搭載場所が制限されることなく、その他の実装部品のレイアウトに応じて自由に選ぶことができ、ヒートシンク設置のための自由度が増すと共に、装置の小型化が可能である。
また、請求項41の発明は、発熱部品と、該発熱部品からの熱を伝える熱輸送部材と、該熱輸送部材を保持する保持部と、前記発熱部品とは実装位置の異なっている請求項13〜40のいずれか1項に記載のヒートシンクとを搭載した情報処理装置である。
また、請求項2の発明によれば、ヒートシンクの周囲に実装されたその他の電子部品に効率良く風を当てることが可能となると共に、冷却ファンの保護も可能となる。
また、請求項6および7の発明によれば、発熱部品とヒートシンクをずらして実装することで発熱部品を冷却するときのヒートシンクの高さを低くすることができ、また冷却ファンをヒートシンク内に埋め込んで搭載するために、冷却ファンの高さ分をヒートシンクの高さ内にオーバーラップして収納することができるため、ヒートシンクの薄型化が可能である。更に、ヒートシンクが薄型化することはそれを搭載している情報処理装置についても薄型化が可能となる。
また、請求項10の発明によれば、冷却ファンにより吸い込まれる風の流れを整え、渦流損失を減らして冷却ファンを効率よく駆動させることができる。
また、請求項12の発明によれば、フレームに設けられた吸気口および吸気口に対応したヒートシンクに設けられた通気孔によって、装置内より温度の低い風を新たに取り込むことができるため、更なる冷却性能の向上が期待できる。
カバーと兼用しているプリント基板18に冷却ファン12を支持させるだけでは空きスペースが発生するので、その空きスペースを有効利用するために、従来ファンモータの中に搭載されていた駆動回路の一部をプリント基板の上面に配置することができる。ファンモータを駆動する回路をファンモータ内とプリント基板の上面とに分散して配置することにより、冷却ファンの薄型化も可能である。なおこのプリント基板はヒートシンク本体を収納する箱15の上蓋としても使われる。
カバー47はヒートシンクベースと同様の材料を用いて、図10に示すようにヒートシンクベース41の背部を覆うことができるように断面コの字形に形成され、冷却ファンがヒートシンク本体40内に埋設される位置に対応した部分に通風孔48および冷却ファンを固定するファン固定部49が設けられている。また、複数の結合用孔50がヒートシンクベース41のねじ孔46に対応して設けられ、図10(d)の如くヒートシンク本体40にねじ51で結合される。
11 ヒートパイプ
12 冷却ファン
13 ヒートパイプ収納部
14 フィン
15 箱
18 プリント基板
26 軸受ハウジング
31,47 カバー
35,44 ベンチュリ
36 リング
40 ヒートシンク本体
41 ヒートシンクベース
42 フィン
45 棒状フィン
52 ヒートシンク
54 フレーム
60 ケーシング
61 カバー
62 熱輸送部材
63 遠心式送風機
64 発熱部品
65 横流式送風機
66 軸流式送風機
67 熱交換部
68 通風路
69 凹凸
70 放熱フィン
73 ガイド
79 吸い込み口
80 吹き出し口
Claims (43)
- 発熱部品からの熱を伝える伝熱部材と、
該伝熱部材を保持する保持部と、少なくともブレードと駆動モータを有する冷却ファンが埋設される空間を有するヒートシンク本体とから構成され、
前記空間の下に位置する前記伝熱部材の前記保持部が切除されていることを特徴とするヒートシンク。 - 前記冷却ファンにより生ずる風の流れを制御する箱の中に、前記ヒートシンク本体を収納したことを特徴とする請求項1記載のヒートシンク。
- 前記冷却ファンを保持するプリント基板を備え、
該プリント基板には前記ファン組立体により生ずる風を通過させる通風孔が設けられると共に、前記駆動モータの駆動回路の一部が搭載されていることを特徴とする請求項1記載のヒートシンク。 - 前記ヒートシンク本体に積み重ねられるカバーを備え、
該カバーには、ヒートシンク本体の表面にエアギャップを形成する程度の高さを有するスペーサが形成されていると共に、前記冷却ファンの軸受けを固定する孔が形成されていることを特徴とする請求項1記載のヒートシンク。 - 前記ブレードの深さ方向の周囲がベンチュリにより囲まれていることを特徴とする請求項1記載のヒートシンク。
- 発熱部品からの熱を伝える伝熱部材と、
該伝熱部材を保持する保持部と、少なくともブレードと駆動モータを有する冷却ファンが埋設される空間を備えると共に、該発熱部品とは実装位置が異なっているヒートシンク本体とから構成され、
該発熱部品からの熱は該伝熱部材を経由して該ヒートシンク本体で冷却されることを特徴とするヒートシンク。 - 発熱部品からの熱を伝える伝熱部材と、
該伝熱部材を保持する保持部と、少なくともブレードと駆動モータを有する冷却ファンが埋設される空間を備えると共に、該発熱部品とは実装位置が異なっているヒートシンク本体とから構成され、
該発熱部品からの熱は該伝熱部材を経由し該ヒートシンク本体で冷却されることを特徴とする情報処理装置。 - 発熱部品からの熱を伝える伝熱部材と、
該伝熱部材を保持する保持部と、少なくともブレードと駆動モータを有する冷却ファンが埋設される空間を有するヒートシンク本体とを少なくとも備え、
前記ヒートシンク本体が装置のフレームに埋め込まれていることを特徴とする情報処理装置。 - 前記ヒートシンク本体に埋設された前記冷却ファンの通風孔を部分的に塞ぐ棒状フィンを形成したことを特徴とする請求項7記載の情報処理装置。
- 前記ブレードの深さ方向の周囲がベンチュリにより囲まれていることを特徴とする請求項7記載の情報処理装置。
- 前記ヒートシンク本体の発熱部品側に位置する面に通風孔が形成されていることを特徴とする請求項7記載の情報処理装置。
- 前記装置のフレームに前記ヒートシンク本体への吸気孔が形成され、該吸気孔に対応する該ヒートシンク本体に通気孔が形成されていることを特徴とする請求項7記載の情報処理装置。
- 発熱部品からの熱を伝える熱輸送部材と、羽根と駆動モータを有するカバーおよび良熱伝導材料で作られるケーシングを持った遠心式送風機部で構成され、前記熱輸送部材がケーシング外周またはケーシング外周の一部に固着されたことを特徴とするヒートシンク。
- 発熱部品からの熱を伝える熱輸送部材と、羽根と駆動モータおよび良熱伝導材料で作られるケーシングを持った横流式送風機部で構成され、前記熱輸送部材がケーシング外周またはケーシング外周の一部に固着されたことを特徴とするヒートシンク。
- 発熱部品からの熱を伝える熱輸送部材と、前記熱輸送部材を固着して熱交換を行なう熱交換部および軸流式送風機で構成され、送風機の高さ方向に内部に通風路を持つ熱交換部を配置し、前記熱輸送部材が前記熱交換部に固着されたことを特徴とするヒートシンク。
- 発熱部品からの熱を伝える熱輸送部材と、羽根と駆動モータおよび良熱伝導材料で作られるケーシングを持つ軸流式送風機部および前記熱輸送部材を固着して熱交換を行なう熱交換部で構成され、ケーシングの高さ方向にケーシングを延長して熱交換部を形成し、該熱交換部へ前記熱輸送部材が固着されたことを特徴とするヒートシンク。
- 発熱部品からの熱を伝える熱輸送部材と、羽根と駆動モータおよび良熱伝導材料で作られるケーシングを持った軸流式送風機部で構成され、ケーシング外周またはケーシング外周の一部に前記熱輸送部材が固着されたことを特徴とするヒートシンク。
- 発熱部品からの熱を伝える熱輸送部材と、羽根と駆動モータおよび良熱伝導材料で作られるケーシングを持った軸流式送風機部で構成され、そのケーシングが前記熱輸送部材で作られたことを特徴とするヒートシンク。
- 発熱部品からの熱を伝える熱輸送部材と、ファンと放熱フィンを持ったファン内蔵ヒートシンクで構成され、ヒートシンクの側面に前記熱輸送部材が固着されたことを特徴とするヒートシンク。
- ケーシングと熱輸送部材の固着部の高さ内で、ケーシングを分割したことを特徴とする請求項13,14又は17のいずれか一項記載のヒートシンク。
- 熱輸送部材を円筒形または一部を円筒形に加工して固着することを特徴とする請求項13,15,16,17又は20のいずれか一項記載のヒートシンク。
- 熱輸送部材を固着するケーシングまたはヒートシンクの熱輸送部材を固着する溝の断面を円形にしたことを特徴とする請求項13から17又は19から21までのいずれか一項記載のヒートシンク。
- 熱輸送部材を固着するケーシングおよびヒートシンクの断面を矩形にしたことを特徴とする請求項13から17又は19から21までのいずれか一項記載のヒートシンク。
- 送風機の吐き出し口近傍にケーシングと同材料で放熱フィンを形成したヒートシンク部を持ったことを特徴とする請求項13または14記載のヒートシンク。
- 送風機の風圧の高い方のケーシングとそれに続くヒートシンク部側面だけに熱輸送部材との熱交換部を設けたことを特徴とする請求項13又は14又は24のいずれか一項記載のヒートシンク。
- 放熱フィンの高さを吸い込み部のエアギャップの高さまで高くしたことを特徴とする請求項13又は24又は25記載のヒートシンク。
- ヒートシンク部の底面のベース厚さを熱輸送部材との熱交換部付近を厚くし、遠ざかるに従い薄く変化させたことを特徴とする請求項25又は26記載のヒートシンク。
- 送風機の吐き出し口部を除くケーシングの内周の側面およびヒートシンク部の外郭内面部に凹凸形状の放熱部を設けたことを特徴とする請求項24から27までのいずれか一項記載のヒートシンク。
- 送風機の吐き出し口近傍に吐き出し風の方向に対しフィン間を結んだ線が平行になるようにフィンを配設したヒートシンク部を備えたことを特徴とする請求項24から28までのいずれか一項記載のヒートシンク。
- 送風機の吐き出し口近傍に吐き出し風の方向に対しランダムにフィンを配設したヒートシンク部を備えたことを特徴とする請求項24から28までのいずれか一項記載のヒートシンク。
- 送風機の吸い込み口に、外部空気と内部空気の吸い込み割合を決めるためのガイドを設けたことを特徴とする請求項24から29までのいずれか一項記載のヒートシンク。
- 送風機の吐き出し口付近にあるヒートシンク部の送風機の高風圧側に、風の方向に沿って縁の内側を張り出した形状にしたことを特徴とする請求項24から31までのいずれか一項記載のヒートシンク。
- 送風機の吐き出し口付近にあるヒートシンク部の送風機の低風圧側の側面に風の通過する孔を配設したことを特徴とする請求項24から32までのいずれか一項記載のヒートシンク。
- 機器のコーナ部の一面にヒートシンクの吸い込み口を配置し、コーナ部の他方の面にヒートシンク吐き出し口を配置させたことを特徴とする情報処理装置。
- 熱交換部の近傍の縁に放熱用のヒートシンクを配設したことを特徴とする請求項16記載のヒートシンク。
- 送風機の羽根から熱交換部までの間にエアギャップを設けたことを特徴とする請求項15又は16記載のヒートシンク。
- 発熱部品からの熱を伝える熱輸送部材と、前記熱輸送部材を固着して熱交換を行う熱交換部および軸流式送風機で構成され、送風機の側面に熱交換部の一部を配置し、送風機の吸い込みまたは吐き出し口にフィン部分を配置させ、前記熱輸送部材が前記熱交換部に固着されたことを特徴とするヒートシンク。
- 発熱部品からの熱を伝える熱輸送部材と、羽根と駆動モータおよび良熱伝導材料で作られるケーシングを持ち、且つ吸い込み風と吐き出し風の流れが同一方向となる横流式送風機部で構成され、前記熱輸送部材がケーシング外周またはケーシング外周の一部に固着されたことを特徴とするヒートシンク。
- 送風機の吐き出し口近傍にケーシングと同材料で、高さが吐き出し口の高さより低い放熱フィンを形成し、該放熱フィンの上部に空間部を設けたことを特徴とする請求項24記載のヒートシンク。
- ケーシングの外側に沿わして熱輸送部材を設けるとき、該熱輸送部材の加工可能な最小曲率半径となるようにケーシングを形成したことを特徴とする請求項24または39記載のヒートシンク。
- 発熱部品からの熱を伝える熱輸送部材と、羽根と駆動モータおよび良熱伝導材料で作られるケーシングを持ち、該ケーシングのファンブレードと同等か大きい大きさで底を切除したことを特徴とする請求項13又は14又は15記載のヒートシンク。
- 前記ケーシングの底面に複数の突起またはスペーサを設けたことを特徴とする請求項41記載のヒートシンク。
- 前記ケーシングの底面にフラット型の熱輸送部材を、その熱輸送領域が当接するように装着したことを特徴とする請求項41記載のヒートシンク。
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2006
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