JP2011198860A - 冷却装置、及び、それを備えた電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】冷却フィンが発生する空気流の利用効率の向上を図ることのできる冷却装置を提供する。
【解決手段】冷却装置１０は、互いに平行に配置された複数の板状のフィンを有するヒートシンク１１と、ヒートシンク１１に対して、フィンの垂線に垂直な方向に配置される冷却ファン１５とを有する。ヒートシンク１１を構成するヒートシンク１４が有する複数のフィン１４ａの縁１４ｂは、冷却ファン１５の外周に沿ってフィン１４ａの垂線に対して斜めの方向に伸びる線Ｌ６上で並んでいる。
【選択図】図１０

Description

本発明は、回路基板に実装された電子部品を冷却する冷却装置に関し、特に、冷却ファンが発生する空気流の利用効率を増すための技術に関する。

従来の電子機器（例えば、パーソナルコンピュータや、ゲーム装置、オーディオビジュアル装置）には、回路基板上の電子部品を冷却するための冷却装置を備えるものがある（下記特許文献１参照）。冷却装置には、電子部品からの熱を受けるヒートシンクと、ヒートシンクを通過する空気流を発生させる冷却ファンとを有するものがある。また、ヒートシンクには、互いに間隔を空けて横方向に並ぶ複数の板状のフィンを有するものがある。

米国特許第６６３７５０５号

冷却装置では、回転の中心線が上方に向くように冷却ファンが配置され、また、そのような姿勢の冷却ファンが、横方向に並ぶフィンを有するヒートシンクの前に配置される場合がある。このようなレイアウトにおいては、冷却ファンの駆動によって冷却ファンの半径方向の外方に流れようとする空気が発生するにも拘らず、冷却ファンから概ね真後ろに向かう空気のみがヒートシンクを通過し、電子部品の冷却に利用される。そのため、空気流の利用効率が良くなかった。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、空気流の利用効率の向上を図ることのできる冷却装置、及び冷却装置を内蔵する電子機器を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明に係る冷却装置は、間隔を空けて並ぶ複数の板状のフィンを有するヒートシンクと、前記ヒートシンクに対して、前記複数のフィンのうちいずれかのフィンの垂線の方向に対して垂直な第１の方向に配置され、前記垂線の方向と前記第１の方向の双方に垂直な第２の方向に向いた中心線の周りで回転可能な冷却ファンと、を備える。前記ヒートシンクは、前記複数のフィンの少なくとも一部として、複数の傾斜配列フィンを有し、前記複数の傾斜配列フィンの前記冷却ファン側の縁は、前記冷却ファンの外周に沿って前記垂線の方向に対して斜めの方向に伸びる線上で並んでいる。

上記課題を解決するために、本発明に係る電子機器は、上記冷却装置を備える。

本発明によれば、複数の傾斜配列フィンの冷却ファン側の縁は、冷却ファンの外周に沿って、フィンの垂線に対して斜めの方向に伸びる線上で並んでいる。そのため、冷却ファンから第１の方向に対して斜めの方向に流れる空気をもヒートシンクを通過させることができ、空気流の利用効率を増すことができる。

本発明の一態様では、前記ヒートシンクは、前記複数の傾斜配列フィンを備える第１ヒートシンクと、前記第１ヒートシンクの隣に配置され、前記第１ヒートシンクとともに、前記冷却ファンの外周の一部を囲む第２ヒートシンクと、を含んでもよい。この態様によれば、ヒートシンクは、第１ヒートシンクに加えて、第２ヒートシンクをも備えているので、冷却装置の冷却性能を向上できる。

また、この態様では、前記第２ヒートシンクは、互いに平行に配置され且つ間隔を空けて並ぶ複数の板状のフィンを有してもよい。こうすることによって、第１ヒートシンクを通過する空気と第２ヒートシンクを通過する空気とが、同一方向に向かって流れる。そのため、第１ヒートシンク及び第２ヒートシンクに対して上記同一方向に配置される装置を効果的に冷却でき、或いは、第１ヒートシンク及び第２ヒートシンクを通過した空気を、電子機器の外部に円滑に排出できる。

また、この態様では、前記第１ヒートシンクが有する前記複数の傾斜配列フィンは、一定の間隔で並び、前記第１ヒートシンクの端部に位置する傾斜配列フィンと前記第２ヒートシンクの端部に位置するフィンとの間には、前記一定の間隔が設けられてもよい。こうすることによって、空気が第１ヒートシンクと第２ヒートシンクとの間を円滑に通過できる。

また、この態様では、前記第２ヒートシンクが有する前記複数のフィンは、一定の間隔で並び、前記第１ヒートシンクの端部に位置する傾斜配列フィンと前記第２ヒートシンクの端部に位置するフィンとの間には、前記一定の間隔が設けられてもよい。こうすることによって、空気が第１ヒートシンクと第２ヒートシンクとの間を円滑に通過できる。

また、本発明の他の態様では、前記複数の傾斜配列フィンの前記縁は、前記冷却ファンの外周に沿って前記垂線の方向に対して斜めの方向に伸びる直線上で並んでもよい。この態様によれば、複数の傾斜配列フィンの縁が曲線上で並んでいる場合に比して、ヒートシンクの製造が容易になる。

また、この態様において、前記複数の傾斜配列フィンの前記縁とは反対側の縁は、前記直線に沿った方向に伸びる直線上で並んでもよい。この態様によれば、傾斜配列フィンと平行な方向に材料を押し出す押出加工によって複数の傾斜配列フィンを備えるヒートシンクを製造する場合に、押出加工によって得られた材料を、一定の間隔で平行に切断することによって、複数のヒートシンクが得られる。その結果、生産効率を上げることができる。

また、この態様において、前記ヒートシンクは、板状に形成されるベース部を含み、前記複数の傾斜配列フィンは前記ベース部上で立つように形成され、前記複数の傾斜配列フィンと前記ベース部は、材料を前記傾斜配列フィンと平行な方向に押し出す押出加工によって一体的に形成されてもよい。この態様によれば、ヒートシンクの生産効率を上げることができる。

また、本発明の他の態様では、前記複数の傾斜配列フィンの下方には、回路基板の電子部品の熱を当該複数の傾斜配列フィンに伝える伝熱部材が配置され、前記複数の傾斜配列フィンは、前記伝熱部材より一方側に位置する複数の傾斜配列フィンと、前記伝熱部材より他方側に位置する複数の傾斜配列フィンとを含んでもよい。この態様によれば、複数の傾斜配列フィンの全体に、伝熱部材の熱を伝えることができるようになる。

本発明の実施形態の例である電子機器の斜視図である。 上ハウジングが取り外された上記電子機器の平面図である。 図２に示すＩＩＩ−ＩＩＩ線での断面図である。 上記電子機器が有する冷却装置の平面図である。 上記冷却装置の分解斜視図である。 上記冷却装置が有するヒートシンクの平面図である。 上記冷却装置の底面図である。 図６に示すＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線での断面図である。 図９は図６に示すＩＸ−ＩＸ線での断面図である。 図６の要部の拡大図である。

以下、本発明の一実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は本発明の実施形態の例である電子機器１の斜視図である。図２は上ハウジング２２が取り外された電子機器１の平面図である。図３は図２に示すＩＩＩ−ＩＩＩ線での断面図である。図４は電子機器１が有する冷却装置１０の平面図である。図５は冷却装置１０の分解斜視図である。図６は冷却装置１０が有するヒートシンク１１の平面図である。図７は冷却装置１０の底面図である。図８は図６に示すＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線での断面図であり、図９は図６に示すＩＸ−ＩＸ線での断面図である。図１０は図６の要部の拡大図である。なお、これらの図において、Ｙ１は後方を示し、Ｙ２は前方を示している。また、Ｘ１は右方向を示し、Ｘ２は方向を示している。

図１に示すように、電子機器１は、ハウジング２を備えている。ハウジング２は、上方に開いた箱状の下ハウジング２１と、下方に開いた箱状に形成され、下ハウジング２１を上方から覆う上ハウジング２２とによって構成されている。上ハウジング２２は、電子機器１が内蔵する各種装置の上方に位置する上板部２２ａを備えている。上板部２２ａは、その前後方向（Ｙ２−Ｙ１方向）の中央部が上方に膨らむように湾曲している。すなわち、上板部２２ａの後部は、後方に行くにしたがって下がるように形成され、上板部２２ａの前部は、前方に行くにしたがって下がるように形成されている。

上ハウジング２２は、上板部２２ａの前縁から下ハウジング２１に向かって下がる右前壁部２２ｂと左前壁部２２ｃとを有している。電子機器１は、光ディスクなど円盤状の可搬型記憶媒体や、ハードディスク装置などに格納されたデータやプログラムを読み込んで、利用者に動画像や音声を提供する、ゲーム装置やオーディオビジュアル装置などのエンタテインメント装置である。右前壁部２２ｂには、そのような記憶媒体を挿入するための挿入口２２ｄが形成されている。右前壁部２２ｂは左前壁部２２ｃよりも後方に位置し、右前壁部２２ｂの前には、右前壁部２２ｂの下縁から前方に広がるフロントボード２２ｅが配置されている。フロントボード２２ｅには、電源ボタンや、記憶媒体を取り出すための取り出しボタンなどとして機能する複数のボタン２３が設けられている。

図２又は図３に示すように、電子機器１は、外部から供給された電力を電子機器１が内蔵する各装置の駆動電力に変換する電源ユニット３と、挿入口２２ｄから挿入された記憶媒体のデータ等を読み取る読み取り装置４と、読み取ったデータ等に基づいて動画像を生成するなどの処理を行う集積回路５Ａ，５Ｂが実装された回路基板５と、集積回路５Ａ，５Ｂを冷却する冷却装置１０とを有している。なお、この例では、回路基板５には、前後に並ぶ２つの集積回路５Ａ，５Ｂが実装されている。

電源ユニット３は、電源回路が実装された基板３２と、基板３２を収容するケース３１とを有している。この例のケース３１は、左右方向に長い略直方体のケースであり、その左右方向の幅は、電子機器１の一方の側面から反対の側面にまで及んでいる。図３に示すように、ケース３１の前壁３１ｃには、後述する冷却装置１０から空気を受け入れる導入口３１ａが形成されている。また、ケース３１の後壁３１ｄには、ケース３１内の空気を外部に放出するための排気口３１ｂが形成されている。この例では、後壁３１ｄの全域に排気口３１ｂが設けられている。すなわち、排気口３１ｂが設けられる範囲は、後壁３１ｄの左端から右端までの範囲に及んでいる。なお、この例では、ケース３１は電子機器１の後部に配置されている。また、ハウジング２の後壁に開口が形成され、ケース３１の後壁３１ｄはその開口から後方に露出している。そのため、ケース３１内の空気は、排気口３１ｂから放出されるのと同時に、ハウジング２からも放出されることとなる。

冷却装置１０と読み取り装置４は、電源ユニット３の前に配置され、左右に並んでいる。回路基板５は、冷却装置１０と読み取り装置４の下方に配置されている。

図３又は図５に示すように、冷却装置１０は、集積回路５Ａ，５Ｂからの熱を受けるヒートシンク１１と、ヒートシンク１１を通過する空気流を発生させる冷却ファン１５と、を有している。また、冷却装置１０は、ヒートシンク１１が配置されるベースプレート１８と、ヒートシンク１１を上方から覆うカバー１９とを有している。

図３又は図５に示すように、ヒートシンク１１は、互いに平行に配置され、間隔を空けて並ぶ複数のフィン１２ａ，１３ａ，１４ａを有している。各フィン１２ａ，１３ａ，１４ａは、四角い板状に形成されている。図６に示すように、冷却ファン１５は、ヒートシンク１１に対して、フィン１２ａ，１３ａ，１４ａの垂線の方向（フィンの表面に対して垂直な方向）に対して垂直な方向に配置されている。換言すると、ヒートシンク１１と冷却ファン１５とが並ぶ方向が、フィン１２ａ，１３ａ，１４ａの垂線と垂直となっている。さらに換言すると、ヒートシンク１１と冷却ファン１５とが並ぶ方向が、フィン１２ａ，１３ａ，１４ａと平行、すなわち、フィン１２ａ，１３ａ，１４ａの表面が広がる方向と平行となっている。この例では、冷却ファン１５はヒートシンク１１の前方に配置されている。なお、上述したフィン１２ａ，１３ａ，１４ａの垂線の方向は、この例では左右方向である。以下の説明では上記垂線の方向を単に左右方向という。また、上記垂線の方向に対して垂直な方向は、この例では、前後方向であり、当該垂直な方向を以下の説明では単に前後方向という。冷却ファン１５は、その中心線Ｃが、左右方向と前後方向の双方に垂直な方向（この例では、上下方向）に向くように配置されている。換言すると、中心線Ｃは、フィン１２ａ，１３ａ，１４ａが立つ方向に向いている。そして、冷却ファン１５は、中心線Ｃの周りで回転可能となっている。すなわち、冷却ファン１５は半径方向の外方に広がる複数のフィン１５ｂを有し、フィン１５ｂは、冷却ファン１５が有するモータの駆動によって、中心線Ｃの周りを回転する。冷却ファン１５が回転した時、冷却ファン１５の上方及び下方の空気が、冷却ファン１５内に導入される。そして、その空気は、冷却ファン１５の半径方向の外方に向けて送り出され、ヒートシンク１１を通過する。すなわち、冷却ファン１５は、空気の流通経路において、ヒートシンク１１の上流側に配置されている。

図４又は図５に示すように、カバー１９はヒートシンク１１の上方に位置する上板部１９ａと、ベースプレート１８上で立ち、冷却ファン１５及びヒートシンク１１を取り囲む側壁部１９ｂとを有している。上板部１９ａには、開口１９ｆが形成されている。冷却ファン１５はこの開口１９ｆに嵌められ、カバー１９に取り付けられる。詳細には、冷却ファン１５は、その上部に、円形の取付プレート１５ｃを有している。この取付プレート１５ｃには、半径方向の外方に突出する２つの取付部１５ｄを有している。取付プレート１５ｃの縁は、開口１９ｆの縁に載せられ、取付部１５ｄは、ネジやボルトによって、開口１９ｆの縁に設けられた取付部１９ｇに固定される。なお、取付プレート１５ｃには、環状の孔１５ｅが形成されており、冷却ファン１５の上方の空気はこの孔１５ｅから導入される。また、図３に示すように、ベースプレート１８には、冷却ファン１５の下方に位置する開口１８ｃが形成されている。冷却ファン１５の下方の空気は、開口１８ｃを通って冷却ファン１５内に導入される。

上述したように、側壁部１９ｂは、冷却ファン１５の外周及びヒートシンク１１の側面を取り囲むように形成されている。図４又は図５に示すように、この例の側壁部１９ｂは、互いに連なった湾曲壁部１９ｃと左壁部１９ｄと右壁部１９ｅとを有している。湾曲壁部１９ｃは、冷却ファン１５の外周（冷却ファン１５が回転したときに、フィン１５ｂの先端の縁が描く軌道）に沿って湾曲し、冷却ファン１５を囲んでいる。左壁部１９ｄはヒートシンク１１の左側で立ち、右壁部１１ｅはヒートシンク１１の右側で立っている。また、湾曲壁部１９ｃは、当該湾曲壁部１９ｃの左壁部１９ｄに近い部分に、遠湾曲壁部１９ｈを有している。冷却ファン１５の外周から遠湾曲壁部１９ｈまでの距離は、左壁部１９ｄに近づくほど、大きくなっている。そのため、遠湾曲壁部１９ｈと冷却ファン１５との間には、ヒートシンク１１に近づくにしたがって、漸次太くなる空気流路が設けられている。

図５に示すように、カバー１９には、後方に開いた開口１９ｉが形成されている。冷却ファン１５の回転によって発生した空気流は、ヒートシンク１１を通過して、開口１９ｉから後方に排出される。上述したように、冷却装置１０の後方には、電源ユニット３が配置されている。図３に示すように、電源ユニット３が有するケース３１の前壁（開口１９ｉに向いた壁）には、導入口３１ａが形成されている。また、ケース３１の後壁には、排出口３１ｂが形成されている。カバー１９の開口１９ｉから放出された空気は、導入口３１ａを通ってケース３１内に流れ込む。そして、その空気は、ケース３１が収容する基板３２に実装された各種電子部品の間を通過し、これらを冷却した後に、排出口３１ｂから外部に放出される。なお、冷却装置１０の後方に配置される装置は電源ユニット３に限られず、電子機器１が内蔵する他の装置（例えば、ハードディスク装置や、集積回路が実装された他の回路基板など）が配置されてもよい。

図５又は図６に示すように、この例で示すヒートシンク１１は、前ヒートシンク１２と、後ヒートシンク１３と、サイドヒートシンク１４とによって構成されている。前ヒートシンク１２と後ヒートシンク１３は、前後に並んで配置され、サイドヒートシンク１４は、前ヒートシンク１２と後ヒートシンク１３とに対して左右方向の一方（この例では左方向）に位置している。この例では、前ヒートシンク１２と、サイドヒートシンク１４と、後ヒートシンク１３は、別体の部材である。すなわち、前ヒートシンク１２と、サイドヒートシンク１４と、後ヒートシンク１３は、互いに独立したヒートシンクであり、ヒートシンク１２，１３，１４間での直接的な熱の伝達は制限されている。なお、前ヒートシンク１２からサイドヒートシンク１４へは後述するヒートパイプ４２を介して熱が伝わる。

図６に示すように、前ヒートシンク１２及び後ヒートシンク１３は冷却ファン１５の後方に位置している。詳細には、これらのヒートシンク１２，１３は、冷却ファン１５の中心線Ｃを通り、且つ、前後方向に向いた直線Ｌ１上に位置している。一方、サイドヒートシンク１４は、直線Ｌ１に対して一方にオフセットしている。すなわち、サイドヒートシンク１４のいずれの部分も、直線Ｌ１の一方側（ここでは左側）に位置している。なお、この例では、前ヒートシンク１２及び後ヒートシンク１３の左右方向の中心は、直線Ｌ１に対して右方向にずれている。

前ヒートシンク１２は、互いに平行に配置され、間隔を空けて並ぶ複数のフィン１２ａを有している。フィン１２ａは、左右方向に向いた板状に形成され、直線Ｌ１に対して平行に配置されている。前ヒートシンク１２は、平面視において、略矩形である。そのため、複数のフィン１２ａの前縁１２ｂと後縁１２ｃは、それぞれ、直線Ｌ１に対して垂直で、且つ、互いに平行な２つの直線Ｌ２，Ｌ３上で並んでいる。

図８に示すように、前ヒートシンク１２は、その下部に、板状のベース部１２ｄを有している。各フィン１２ａはベース部１２ｄ上で立つように形成されている。ベース部１２ｄの下面には、板状の受熱ブロック４１が固定されている。受熱ブロック４１は、例えば、半田によってベース部１２ｄの下面に固定される。受熱ブロック４１は、回路基板５に実装された集積回路５Ａの上面に押し付けられており（図３参照）、集積回路５Ａの熱は、受熱ブロック４１を介して、前ヒートシンク１２に伝わる。なお、図７に示すように、受熱ブロック４１の前後方向の幅は、前ヒートシンク１２の前後方向の幅よりも大きくなっており、受熱ブロック４１の前縁４１ａは、ベース部１２ｄの前縁よりも前方に位置している。受熱ブロック４１のベース部１２ｄより前の部分（以下、前部４１ｂ）内に、後述するヒートパイプ４２が配置されている。また、前部４１ｂの上方には、冷却ファン１５の一部が位置している。

図８に示すように、ベースプレート１８には、前ヒートシンク１２の形状に対応した形状の、すなわち、略矩形の開口１８ａが形成されている。前ヒートシンク１２のベース部１２ｄは、この開口１８ａに嵌り、受熱ブロック４１の後部に固定されている。受熱ブロック４１の前部４１ｂは、ベースプレート１８の下面に固定されている。

図６に示すように、後ヒートシンク１３は、互いに間隔を空けて並ぶ複数のフィン１３ａを有している。フィン１３ａは、左右方向に向いた板状に形成され、直線Ｌ１に対して平行となっている。後ヒートシンク１３は、前ヒートシンク１２と同様に、平面視において、略矩形である。そのため、複数のフィン１３ａの前縁１３ｂと後縁１３ｃは、フィン１２ａの前縁１２ｂ及び後縁１２ｃと同様に、直線Ｌ１に対して垂直で、且つ、互いに平行な２つの直線上で並んでいる。

図６に示すように、後ヒートシンク１３の各フィン１３ａの前に、前ヒートシンク１２の各フィン１２ａが位置している。すなわち、フィン１３ａと、当該フィン１３ａの前方に位置するフィン１２ａは同一平面上に位置している。そのため、前ヒートシンク１２と後ヒートシンク１３とを空気が円滑に通過することができている。

なお、図６に示すように、ヒートシンク１１には、複数の連結ピン３４，３５が設けられている。連結ピン３４は、前ヒートシンク１２のフィン１２ａと後ヒートシンク１３のフィン１３とに掛け渡され、それらを電気的に繋いでいる。また、連結ピン３５は、後ヒートシンク１３のフィン１３と、後述するサイドヒートシンク１４のフィン１４ａとに掛け渡され、それらを電気的に繋いでいる。これによって、各ヒートシンク１２，１３，１４は、電子機器１の電磁気的な干渉性を抑えるためのシールド部材としても機能している。

図３に示すように、フィン１３ａの高さは、フィン１２ａの高さよりも高くなっている。また、フィン１２ａ，１３ａの高さの相違に合わせて、カバー１９の上板部１９ａには段差１９ｊが形成されている。これにより、冷却ファン１５から電源ユニット３に至る空気流路における下流側（すなわち、後ヒートシンク１３）での流路の太さが、上流側（すなわち、前ヒートシンク１２）での流路の太さより太くなっている。そのため、前ヒートシンク１２から後ヒートシンク１３に向けて円滑に空気が流れ得る。

図９に示すように、後ヒートシンク１３は、その下部に、板状のベース部１３ｄを有している。各フィン１３ａはベース部１３ｄ上で立つように形成されている。図３に示すように、ベース部１３ｄの下面は、回路基板５に実装された集積回路５Ｂの上面と接触している。これによって、集積回路５Ｂの熱は後ヒートシンク１３に伝わる。

図９に示すように、ベースプレート１８には、左右方向に並ぶ、細長い複数の孔１８ｂが形成さている。各フィン１３ａは下方から孔１８ｂに嵌められている。また、後ヒートシンク１３は、ベースプレート１８に対して僅かに上下動可能となっている。これによって、集積回路５Ａ及び集積回路５Ｂの高さについての公差を、後ヒートシンク１３の上下動によって補うことができる。すなわち、集積回路５Ａの上面と、前ヒートシンク１２の下面に固定された受熱ブロック４１とが密着している一方で、集積回路５Ｂの上面の高さが正規の高さからずれている場合であっても、後ヒートシンク１３の上下動によって集積回路５Ｂの上面と後ヒートシンク１３の下面とを密着させることができる。

図６又は図１０に示すように、サイドヒートシンク（請求項における第１ヒートシンク）１４は、左右方向に向く板状に形成された複数のフィン（請求項における傾斜配列フィン）１４ａを有している。複数のフィン１４ａも、互いに平行に配置され、間隔を空けて並んでいる。複数のフィン１４ａも、前ヒートシンク１２のフィン１２ａと後ヒートシンク１３のフィン１３ａと同様に、直線Ｌ１に対して平行に配置されている。そのため、各ヒートシンク１２，１３，１４を通過する空気は、同じ方向（この例では後方）に向かって流れている。

サイドヒートシンク１４は、その下部に、板状のベース部１４ｄを有している（図８参照）。各フィン１４ａは、ベース部１４ｄ上で立つように形成されている。上述したように、サイドヒートシンク１４は、前ヒートシンク１２と後ヒートシンク１３の隣に配置され（この例では、左側に配置され）、前ヒートシンク１２と後ヒートシンク１３とともに、冷却ファン１５の外周の一部を取り囲んでいる。サイドヒートシンク１４の端部（右端）に位置するフィン１４ａ−２は、前ヒートシンク１２及び後ヒートシンク１３の端部に位置するフィン１２ａ−１，１３ａ−１と向き合っている（図８又は図９参照）。

図６又は図１０に示すように、フィン１４ａの前縁（請求項における冷却ファン側の縁）１４ｂは、冷却ファン１５の外周（図１０においては２点鎖線Ｌ４）に沿って、上述したフィン１２ａ，１３ａ，１４ａの垂線の方向（ここでは左右方向）に対して斜めの方向に伸びる線Ｌ６上で並んでいる。この例では、線Ｌ６は、前方且つ左方向に向かって伸びている。換言すると、各フィン１４ａは、隣接するフィン１４ａに対して前にずれるように配置され、複数のフィン１４ａの前縁１４ｂは、前ヒートシンク１２から離れるほど（換言すると、直線Ｌ１から離れるほど）、前方に位置している。そして、端部（ここでは左端）に位置するフィン１４ａ−１の前縁１４ｂは、冷却ファン１５の外周の最後部Ｐ１よりも前方に位置している。また、一部のフィン１４ａの前縁１４ｂは、冷却ファン１５の後部（中心線Ｃを通り、左右方向に平行な直線Ｌ８よりも後の部分）の左に位置している。この例では、大部分のフィン１４ａの前縁１４ｂは、冷却ファン１５の後部の左に位置し、且つ、冷却ファン１５の外周の最後部Ｐ１よりも前方に位置している。なお、最も右に位置するフィン１４ａ−１の前縁１４ｂは、冷却ファン１５の外周の最後部Ｐ１よりも後方に位置している。

前縁１４ｂが並ぶ線Ｌ６は、前方且つ左方向に向かって斜めに伸びる直線であり、複数のフィン１４ａの前縁１４ｂは、最後部Ｐ１とは異なる位置（ここでは、最後部Ｐ１と、冷却ファン１５の外周において最も左の部分Ｐ２との間の位置）での接線と平行な方向に並んでいる。一方、前ヒートシンク１２においては、複数のフィン１２ａの前縁１２ｂは、最後部Ｐ１での接線と平行な方向（すなわち、左右方向）に並んでいる。直線Ｌ６は、図１０に示すように、直線Ｌ７と直線Ｌ９（冷却ファン１５の外周において最も左の部分Ｐ２を通り、且つ、前後方向を向いた直線）と冷却ファン１５の外周とで囲まれる領域を通過している。すなわち、サイドヒートシンク１４は、直線Ｌ６がそのような領域を通るように、冷却ファン１５に近接して配置されている。なお、線Ｌ６は、直線でなくてもよく、例えば、冷却ファン１５の外周に合わせて湾曲していてもよい。

図１０に示すように、この例で示すサイドヒートシンク１４は、その平面視では、略平行四辺形の部材であり、複数のフィン１４ａは、各フィン１４ａが左右方向に向いた状態で、左右方向に対して斜めの方向（すなわち、直線Ｌ６と平行な方向）に並んでいる。そのため、複数のフィン１４ａの後縁１４ｃは、直線Ｌ６と平行な直線Ｌ１０上で並んでいる。なお、サイドヒートシンク１４の形状はこれに限られない。例えば、サイドヒートシンク１４は、その平面視において、略台形でもよい。この場合、フィン１４ａの前縁１４ｂは左右方向に対して傾斜した直線Ｌ６上で並び、後縁１４ｃは、例えば、左右方向と平行な直線上で並ぶ。このように、平面視で平行四辺形或いは台形になるようにヒートシンク１４を形成することによって、ヒートシンク１４を押出加工によって製造し易くなる。つまり、フィン１４ａに平行な方向に、材料を押し出す押出加工を行った後に、その押出加工によって得られた部材を、一定間隔で切断することで、複数のヒートシンク１４が得られ、切削加工等の更なる加工の必要性が低減される。なお、ヒートシンク１４の形状は、直線Ｌ６を一辺に含む多角形であれば、上述した平行四辺形や台形とは異なる形状でもよい。

図６、図８及び図９に示すように、前ヒートシンク１２及び後ヒートシンク１３では、フィン１２ａ，１３ａは、間隔Ａで並んでいる。また、サイドヒートシンク１４においても、フィン１４ａは、間隔Ａで並んでいる。さらに、サイドヒートシンク１４の端部に位置するフィン１４ａ−２と、前ヒートシンク１２の端部に位置するフィン１２ａ−１との間には、間隔Ａが設けられ、フィン１４ａ−２と、後ヒートシンク１３の端部に位置するフィン１３ａ−１との間にも間隔Ａが設けられている。これにより、ヒートシンク１１では、全てのフィン１２ａ，１３ａ，１４ａが間隔Ａで並んでいる。

図７に示すように、サイドヒートシンク１４の下面には、集積回路５Ａの熱を、当該サイドヒートシンク１４に伝えるためのヒートパイプ（請求項における伝熱部材）４２が配置されている。この例では、ヒートパイプ４２は、受熱ブロック４１から、サイドヒートシンク１４の下方の位置まで伸びている。詳細には、ヒートパイプ４２は、受熱ブロック４１中に位置し、左右方向の伸びる受熱部４２ａと、受熱部４２ａから左方向に伸び、サイドヒートシンク１４の下方に位置する放熱部４２ｂとを有している。この例では、放熱部４２ｂは後方に湾曲し、放熱部４２ｂの先端は、フィン１４ａの後縁１４ｃの下方に位置している。すなわち、放熱部４２ｂは、サイドヒートシンク１４の下方において、前縁１４ｂから後縁１４ｃまで伸びている。受熱部４２ａは、受熱ブロック４１を介して、集積回路５Ａの熱を受ける。そして、その熱は、放熱部４２ｂによってサイドヒートシンク１４に伝えられる。

なお、上述したように、受熱ブロック４１上に前ヒートシンク１２が位置している。そのため、集積回路５Ａは、前ヒートシンク１２とサイドヒートシンク１４とによって冷却される。図６に示すように、フィン１４ａの前後方向の幅は、前ヒートシンク１２のフィン１２ａの前後方向での幅より大きくなっている。このように、後ヒートシンク１３や冷却ファン１５など他の部材の相対的な位置に起因して、前ヒートシンク１２のフィン１２ａの前後方向の幅を小さくせざるを得ない場合であっても、サイドヒートシンク１４には十分な前後方向の幅を確保でき、その結果、良好な冷却性能を得ることができている。

サイドヒートシンク１４は、放熱部４２ｂより右方向に位置する複数のフィン１４ａ−Ｒと、放熱部４２ｂより左方向に位置する複数のフィン１４ａ−Ｌと、を有している。換言すると、放熱部４２ｂは、サイドヒートシンク１４における、概ね左右方向の中央部の下方に配置されている。すなわち、放熱部４２ｂは、左右方向の略中央部に位置するフィン１４ａの前縁１４ｂから、それらのフィン１４ａの後縁１４ｂまで伸びている。これにより、サイドヒートシンク１４のベース部１４ｄの広い範囲に、ヒートパイプ４２の熱が拡散する。また、上述したように、放熱部４２ｂはサイドヒートシンク１４の下方において湾曲している。そのため、ヒートパイプ４２の熱は、ベース部１４ｄのさらに広い範囲に拡散する。

また、最も左に位置するフィン１４ａ−１の前縁１４ｂと、冷却ファン１５の外周との距離Ｄ２は、ヒートパイプ４２の直上に位置するフィン１４ａの前縁１４ｂと、冷却ファン１５の外周との距離Ｄ１より大きくなっている。このように距離Ｄ２を大きくすることによって、サイドヒートシンク１４による冷却性能を維持しながら、冷却ファン１５の回転に対する抵抗を低減できる。つまり、多くのフィン１４ａ，１２ａを、冷却ファン１５の近くには配置すると、冷却ファン１５の回転に対する空気抵抗が生じる。この例では、距離Ｄ２が大きくなっているため、そのような空気抵抗を低減できている。また、放熱部４２ｂの熱は、放熱部４２ｂの直上に位置するフィン１４ａに最も多く伝わる。この例では、距離Ｄ１が小さいため、放熱部４２ｂの直上に位置するフィン１４ａに向かって、多くの空気が流れやすくなっている。その結果、サイドヒートシンク１４の冷却性能を向上できている。

なお、この例では、最も右に位置するフィン１４ａ−２の前縁１４ｂと、冷却ファン１５の外周との距離Ｄ３も、距離Ｄ１より大きくなっている。また、直線Ｌ６を冷却ファン１５に向けて平行移動させたときに冷却ファン１５の外周と接する位置にあるフィン１４ａ−３の前縁１４ｂが、冷却ファン１５の外周に最も近くなっている。そして、フィン１４ａ−３からの距離が大きいフィン１４ａほど、冷却ファン１５の外周からの距離も大きくなっている。

前ヒートシンク１２、後ヒートシンク１３、及びサイドヒートシンク１４は、例えば、押出加工によって形成される。具体的には、これらのヒートシンク１２，１３，１４の製造工程では、フィン１２ａ，１３ａ，１４ａと平行な方向に、アルミニウムなどの材料を押し出す押出加工を行う。その後、その押出加工によって得られた部材を、前ヒートシンク１２、後ヒートシンク１３、及びサイドヒートシンク１４の幅に対応する間隔で切断する。前ヒートシンク１２と後ヒートシンク１３とを製造する際には、押し出した方向に対して直交する面で、押出加工によって得られた部材を切断する。サイドヒートシンク１４を製造する際には、押し出した方向に対して傾斜した面（すなわち、前縁１４ｂが並ぶ線Ｌ６を含む平面）で、押出加工によって得られた部材を切断する。

以上説明したように、冷却装置１０では、サイドヒートシンク１４が有するフィン１４ａの前縁１４ｂは、冷却ファン１５の外周に沿って、フィン１２ａ，１３ａ，１４ａの垂線の方向に対して斜めの方向に伸びる線Ｌ６上で並んでいる。これによって、冷却ファン１５から真後ろに向かう空気だけでなく、冷却ファン１５から斜め後方に向かう空気もヒートシンク１１を通過するので、空気流の利用効率を増すことができる。

なお、本発明は、以上説明した冷却装置１０に限られず、種々の変更が可能である。例えば、以上の説明では、サイドヒートシンク１４は、前ヒートシンク１２、後ヒートシンク１３の左側に配置されていた。しかしながら、サイドヒートシンク１４は、前ヒートシンク１２、後ヒートシンク１３の右側に配置されてもよい。この場合、サイドヒートシンク１４のフィン１４ａの前縁１４ｂは、冷却ファン１５の外周に沿って右方向且つ前方に向かって伸びる線上で並ぶ。

また、冷却装置１０には、サイドヒートシンク１４の他に、２つのヒートシンク１２，１３が設けられていた。しかしながら、冷却装置１０には、前ヒートシンク１２又は後ヒートシンク１３のいずれか一方のみが設けられてもよい。

また、冷却装置１０には、前ヒートシンク１２又は後ヒートシンク１３に替えて、或いは、前ヒートシンク１２又は後ヒートシンク１３とともに、サイドヒートシンク１４とは左右対称のヒートシンクが設けられてもよい。

また、以上の説明では、前ヒートシンク１２と、サイドヒートシンク１４と、後ヒートシンク１３は、別体の部材であった。しかしながら、前ヒートシンク１２と、サイドヒートシンク１４と、後ヒートシンク１３のうちいずれか２つ又は全部は、一体的に形成されてもよい。

１ 電子機器、２ ハウジング、３ 電源ユニット、４ 読み取り装置、５ 回路基板、５Ａ，５Ｂ 集積回路、１０ 冷却装置、１１ ヒートシンク、１２ 前ヒートシンク、１２ａ フィン、１３ 後ヒートシンク、１３ａ フィン、１４ サイドヒートシンク、１４ａ フィン、１４ｂ 前縁、１４ｃ 後縁、１５ｃ 取付プレート、１８ ベースプレート、１９ カバー、２１ 下ハウジング、２２ 上ハウジング、４１ 受熱ブロック、４２ ヒートパイプ、Ｌ６ サイドヒートシンクのフィンの前縁が並ぶ線。

Claims (10)

1. 間隔を空けて並ぶ複数の板状のフィンを有するヒートシンクと、
   前記ヒートシンクに対して、前記複数のフィンのうちいずれかのフィンの垂線の方向に対して垂直な第１の方向に配置され、前記垂線の方向と前記第１の方向の双方に垂直な第２の方向に向いた中心線の周りで回転可能な冷却ファンと、を備え、
   前記ヒートシンクは、前記複数のフィンの少なくとも一部として、複数の傾斜配列フィンを有し、前記複数の傾斜配列フィンの前記冷却ファン側の縁は、前記冷却ファンの外周に沿って前記垂線の方向に対して斜めの方向に伸びる線上で並んでいる、
   ことを特徴とする冷却装置。
2. 請求項１に記載の冷却装置において、
   前記ヒートシンクは、前記複数の傾斜配列フィンを備える第１ヒートシンクと、前記第１ヒートシンクの隣に配置され、前記第１ヒートシンクとともに、前記冷却ファンの外周の一部を囲む第２ヒートシンクと、を含む、
   ことを特徴とする冷却装置。
3. 請求項２に記載の冷却装置において、
   前記第２ヒートシンクは、互いに平行に配置され且つ間隔を空けて並ぶ複数の板状のフィンを有している、
   ことを特徴とする冷却装置。
4. 請求項３に記載の冷却装置において、
   前記第１ヒートシンクが有する前記複数の傾斜配列フィンは、一定の間隔で並び、
   前記第１ヒートシンクの端部に位置する傾斜配列フィンと前記第２ヒートシンクの端部に位置するフィンとの間には、前記一定の間隔が設けられている、
   ことを特徴とする冷却装置。
5. 請求項３に記載の冷却装置において、
   前記第２ヒートシンクが有する前記複数のフィンは、一定の間隔で並び、
   前記第１ヒートシンクの端部に位置する傾斜配列フィンと前記第２ヒートシンクの端部に位置するフィンとの間には、前記一定の間隔が設けられている、
   ことを特徴とする冷却装置。
6. 請求項１に記載の冷却装置において、
   前記複数の傾斜配列フィンの前記縁は、前記冷却ファンの外周に沿って前記垂線の方向に対して斜めの方向に伸びる直線上で並んでいる、
   ことを特徴とする冷却装置。
7. 請求項６に記載の冷却装置において、
   前記複数の傾斜配列フィンの前記縁とは反対側の縁は、前記直線に沿った方向に伸びる直線上で並んでいる、
   ことを特徴とする冷却装置。
8. 請求項６に記載の冷却装置において、
   前記ヒートシンクは、板状に形成されるベース部を含み、
   前記複数の傾斜配列フィンは前記ベース部上で立つように形成され、
   前記複数の傾斜配列フィンと前記ベース部は、材料を前記傾斜配列フィンと平行な方向に押し出す押出加工によって一体的に形成されている、
   ことを特徴とする冷却装置。
9. 請求項１に記載の冷却装置において、
   前記複数の傾斜配列フィンの下方には、回路基板の電子部品の熱を当該複数の傾斜配列フィンに伝える伝熱部材が配置され、
   前記複数の傾斜配列フィンは、前記伝熱部材より一方側に位置する複数の傾斜配列フィンと、前記伝熱部材より他方側に位置する複数の傾斜配列フィンとを含む、
   ことを特徴とする冷却装置。
10. 請求項１に記載の冷却装置を内蔵した電子機器。

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