JP2016042552A

JP2016042552A - ヒートシンク

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Publication number: JP2016042552A
Application number: JP2014166433A
Authority: JP
Inventors: 朋浩松田; Tomohiro Matsuda; 享秀青柳; Yukihide Aoyagi
Original assignee: IHI Corp
Current assignee: IHI Corp
Priority date: 2014-08-19
Filing date: 2014-08-19
Publication date: 2016-03-31
Anticipated expiration: 2034-08-19
Also published as: JP6489401B2

Abstract

【課題】ヒートシンクの寸法を小さく抑え、単純な構成で、ヒートシンクの冷却能力を高めて均一な冷却を図る。【解決手段】基準直線Ｌｓの方向に互いに隣接する第１フィン群７および第２フィン群９が設けられる。第１フィン群７および第２フィン群９の各々は、互いに間隔をおいて配置された多数の板状フィン７ａ，９ａからなり、これらの間隔が、それぞれ流路７ｂ，９ｂとなっている。第１フィン群７と第２フィン群９を挟むように同一の基準直線Ｌｓ上に配置された第１および第２の送風機１１，１３が設けられる。第１の送風機１１により第１フィン群７の各流路７ｂに流入した冷却空気と、第２の送風機１３により第２フィン群９の各流路９ｂに流入した冷却空気とは、互いに逆方向に流れ、その後、それぞれ、基準直線Ｌｓと交差する方向に第１フィン群７の各流路７ｂと第２フィン群９の各流路９ｂから排出される。【選択図】図１

Description

本発明は、発熱体から熱が伝達され、空気中に放熱するヒートシンクに関する。

ヒートシンクには、パソコンの中央演算処理装置（ＣＰＵ）やパワートランジスタなどの発熱体が取り付けられる。ヒートシンクは、このような発熱体の熱を空気中に逃がすために、多数の板状フィンを有している。多数の板状のフィンが互いに間隔をおいて、互いに平行に配置されている。これらの間隔には、送風機により冷却空気が流される。

ヒートシンクは、例えば、下記の特許文献１に記載されている。

特許文献１では、冷却能力を高めて、均一な冷却を実現するために、次のようにヒートシンクを構成している。互いに平行で間隔をおいて配置された多数の板状フィンを、多数の管状体が貫通している。多数の板状フィン同士の間隔に冷却空気を送る送風機と、多数の管状体の内部に冷却空気を送る送風機とを設けている。

また、特許文献１の構成例では、多数の板状フィン同士の間隔に冷却空気を送る送風機を、この冷却空気を送る方向と直交する方向に、二台の送風機を設けている。

特開平１０−４１６５号公報

しかし、特許文献１では、各板状フィンに、管状体が貫通する穴を多数形成している。また、特許文献１では、多数の管状体も設けている。

これについて、このような多数の穴や管状体を設けることなく、より単純な構成により、ヒートシンクの冷却能力を高め、均一な冷却（ヒートシンクにおける温度差の低減）を実現することが望まれる。

また、特許文献１では、上述のように、多数の板状フィン同士の間隔に冷却空気を送る２台の送風機を、この冷却空気を送る方向と直交する方向に設けている。

これについて、板状フィン同士の間隔に冷却空気を流す方向と直交する直交方向に２台の送風機を配置せずに、この直交方向におけるヒートシンクの寸法を小さくすることが望まれる。

そこで、本発明の目的は、ヒートシンクの寸法を小さく抑えること、および、より単純な構成で、ヒートシンクの冷却能力を高めて均一な冷却（ヒートシンクにおける温度差の低減）を図ることを同時に達成できるヒートシンクを提供することにある。

上述した目的を達成するため、本発明によると、発熱体から熱が伝達され、空気中に放熱するヒートシンクであって、
発熱体が取り付けられる外面を有するベース体と、
前記ベース体の内面に取り付けられ、基準直線の方向に互いに隣接する第１フィン群および第２フィン群と、を備え、
第１フィン群および第２フィン群の各々は、互いに間隔をおいて配置された多数の板状フィンからなり、これらの間隔が、それぞれ流路となっており、
第１フィン群の各流路は、第２フィン群の各流路と分離されており、
第１フィン群の各流路に冷却空気を流すことにより、第１フィン群を冷却する第１の送風機と、
第２フィン群の各流路に冷却空気を流すことにより、第２フィン群を冷却する第２の送風機と、を備え、
第１および第２の送風機は、第１フィン群と第２フィン群を挟むように同一の基準直線上に配置され、かつ、該基準直線の方向を向いており、または、基準直線と直交する同一の直線上に配置され、かつ、該同一の直線の方向を向いており、
第１の送風機により第１フィン群の各流路に流入した冷却空気と、第２の送風機により第２フィン群の各流路に流入した冷却空気とは、互いに逆方向に流れ、その後、それぞれ、前記基準直線と交差する方向に第１フィン群の各流路と第２フィン群の各流路から排出されるように、第１フィン群および第２フィン群の多数の板状フィンに案内される、ことを特徴とするヒートシンクが提供される。

上述した本発明のヒートシンクは、例えば、以下の構成を有する。

構成例１では、第１フィン群の各板状フィンは、この板状フィンの一端から他端まで、基準直線と斜めに交差する方向に直線状に延び、これにより、第１フィン群の各流路は、該一端の流入口から該他端の流出口まで基準直線と斜めに交差する方向に直線状に延びており、
第２フィン群の各板状フィンは、この板状フィンの一端から他端まで、基準直線と斜めに交差する方向に直線状に延びている。これにより、第２フィン群の各流路は、該一端の流入口から該他端の流出口まで基準直線と斜めに交差する方向に直線状に延びている。

このように、第１フィン群の各流路と、第２フィン群の各流路は、流入口から流出口まで直線状に延びている。したがって、冷却空気は、第１フィン群および第２フィン群の各流路を直線的に流れるので、空気流の圧力損失を小さく抑えることができる。

構成例２では、第１フィン群と第２フィン群の各々は、基準直線と直交する方向において互いに隣接する１対のサブフィン群を有し、該各サブフィン群は、多数の板状フィンを含み、
第１フィン群において、
一方のサブフィン群により形成される前記各流路は、基準直線の方向の一端における流入口から、基準直線の方向に延びて、途中で、基準直線に交差する第１交差方向に曲がり、この第１交差方向における他端の流出口まで延びており、
他方のサブフィン群により形成される前記各流路は、基準直線の方向の一端における流入口から、基準直線の方向に延びて、途中で、第１交差方向と反対側へ、基準直線に交差する第２交差方向に曲がり、この第２交差方向における他端の流出口まで延びており、
第２フィン群において、
一方のサブフィン群により形成される前記各流路は、基準直線の方向において第１フィン群の反対側に位置する一端における流入口から第１フィン群の側へ基準直線の方向に延びて、途中で、基準直線に交差する第３交差方向に曲がり、この第３交差方向における他端の流出口まで延びており、
他方のサブフィン群により形成される前記各流路は、基準直線の方向において第１フィン群の反対側に位置する一端における流入口から第１フィン群の側へ基準直線の方向に延びて、途中で、第３交差方向と反対側へ、基準直線に交差する第４交差方向に曲がり、この第４交差方向における他端の流出口まで延びている。

このように、ヒートシンク内の領域を、４つのサブフィン群の領域に４分割すると、このように４分割された各領域は、２つの第１および第２フィン群に２分割された領域よりも小さくなる。したがって、４分割された各領域にわたって延びる流路の最大全長を小さくすることができる。よって、各流路の最大全長が小さくなるので、冷却空気が、板状フィンを冷却しながら、流路を通過中に、その冷却能力が低下することを抑えることができる。その結果、多数の板状フィンをより均一に冷却できる。

構成例３では、第１フィン群と第２フィン群の各々は、基準直線と直交する方向において互いに隣接する１対のサブフィン群を有し、該各サブフィン群は、多数の板状フィンを含み、
第１フィン群において、
一方のサブフィン群により形成される前記各流路は、基準直線の方向の一端における第１の流入口から、基準直線の方向に延びて、途中で、基準直線に交差する第１交差方向に曲がり、この第１交差方向における他端の第２の流入口まで延びており、
他方のサブフィン群により形成される前記各流路は、基準直線の一端における第１の流入口から、基準直線の方向に延びて、途中で、第１交差方向と反対側へ、基準直線に交差する第２交差方向に曲がり、この第２交差方向における他端の第２の流入口まで延びており、
第２フィン群において、
一方のサブフィン群により形成される前記各流路は、基準直線の方向において第１フィン群の反対側に位置する一端における第１の流入口から第１フィン群の側へ基準直線の方向に延びて、途中で、基準直線に交差する第３交差方向に曲がり、この第３交差方向における他端の第２の流入口まで延びており、
他方のサブフィン群により形成される前記各流路は、基準直線の方向において第１フィン群の反対側に位置する一端における第１の流入口から第１フィン群の側へ基準直線の方向に延びて、途中で、第３交差方向と反対側へ、基準直線に交差する第４交差方向に曲がり、この第４交差方向における他端の第２の流入口まで延びており、
第１フィン群の各サブフィン群の前記各流路は、基準直線、第１交差方向、および第２交差方向に直交する直交方向に延びて、該直交方向の先端において流出口を有し、
第２フィン群の各サブフィン群の前記各流路は、基準直線、第３交差方向、および第４交差方向に直交する直交方向に延びて、該直交方向の先端において流出口を有し、
第１の送風機は、第１フィン群の各サブフィン群の前記各流路における第１の流入口へ冷却空気を送り込み、第２の送風機は、第２フィン群の各サブフィン群の前記各流路における第１の流入口へ冷却空気を送り込み、
第１フィン群の各サブフィン群の前記各流路における第２の流入口へ冷却空気を送り込む第３の送風機と、第２フィン群の各サブフィン群の前記各流路における第２の流入口へ冷却空気を送り込む第４の送風機と、を備える。

しかも、４つの送風機により多数の板状フィンを冷却するので、ヒートシンクの冷却能力が高まる。

構成例４では、第１フィン群と第２フィン群の各々において、
多数の板状フィンは、互いに平行に、基準直線と直交する配列方向に間隔をおいて配置され、該間隔である各前記流路は、基準直線の方向の一端において流入口を有し、
基準直線の方向における各前記流路の他端を閉じる流路端面を形成する流路端面形成体を備え、
各前記流路は、流入口から基準直線の方向に前記流路端面まで延び、かつ、基準直線および前記配列方向に直交する直交方向に延びて、該直交方向の先端において流出口を有し、
第１フィン群の各前記流入口から流入した冷却空気と、第２フィン群の各前記流入口から流入した冷却空気とは、互いに逆方向であって基準直線の方向に流れた後、前記流路端面により前記流出口へ向かう前記直交方向に流れ、前記流出口から外部へ流出する。

このような構成では、互いに反対を向く２方向からヒートシンクに流入した冷却空気を、１方向（前記直交方向）へヒートシンク外部へ流出させることができる。

構成例２、３において、好ましくは、前記基準直線は、第１の送風機の回転軸および第２の送風機の回転軸と同軸または平行であり、
第１フィン群の各板状フィンの側面は、第１の送風機からの冷却空気が当たる領域を有し、この領域において、各板状フィンの側面は、第１の送風機の回転軸の方向と交差する方向を向いており、
第２フィン群の各板状フィンの側面は、第２の送風機からの冷却空気が当たる領域を有し、この領域において、第２フィン群の各板状フィンの側面は、第２の送風機の回転軸の方向と交差する方向を向いている。

このように、第１および第２の送風機からの冷却空気は、それぞれ、第１フィン群の各板状フィンと、第２フィン群の各板状フィンに当たるので、各板状フィンをより効果的に冷却できる。

構成例２、３において、好ましくは、第１フィン群の前記各流路において、前記流出口の面積は、前記流入口の面積よりも大きく、
第２フィン群の前記各流路において、前記流出口の面積は、前記流入口の面積よりも大きい。

このように、各流路において、前記流出口の面積は、前記流入口の面積よりも大きいので、流路を流れる冷却空気の圧力損失を抑えることができる。したがって、冷却効率が高まる。

上述した本発明のヒートシンクによると、第１および第２の送風機は、同一の基準直線上に配置されているので、この基準直線に直交する方向において送風機の配置範囲を小さく抑えることができる。したがって、基準直線に直交する方向におけるヒートシンクの寸法を小さく抑えることができる。

しかも、第１および第２の送風機に挟まれた第１フィン群および第２フィン群を第１および第２の送風機の両方で冷却するので、１つの送風機で、より小さい領域（第１フィン群または第２フィン群）を冷却する。したがって、冷却能力が高まるので、ヒートシンクの最高温度を低下できる。

また、同一の基準直線上に配置された第１および第２の送風機により、互いに反対方向に流れる冷却空気が、第１および第２フィン群の各流路を流れる。したがって、板状フィンから熱をあまり受けていない新鮮な状態の冷却空気が流れる流路範囲を増やすことができる。その結果、ヒートシンクにおける温度差を小さく抑えることができる。

さらに、本発明のヒートシンクによると、特許文献１の「各板状フィンに形成された多数の穴」を不要にできるので、ヒートシンクの構成が単純になる。

しかも、第１フィン群の各流路と第２フィン群の各流路とは、互いに分離されている。したがって、第１の送風機により第１フィン群の流路に流入した冷却空気と、第２の送風機により第２フィン群の流路に流入した冷却空気とは、互いに逆方向に流れるにもかかわらず、第１フィン群の流路に流入した冷却空気と、第２フィン群の流路に流入した冷却空気とは、互いに衝突しない。よって、冷却空気の圧損を抑えることができる。その結果、冷却効率の低下を抑えることができる。

本発明の第１実施形態によるヒートシンクを示す。（Ａ）は、図１（Ａ）の２Ａ−２Ａ線矢視図であり、（Ｂ）は、図１（Ａ）の２Ｂ−２Ｂ線矢視図である（Ａ）は、図１（Ａ）の３Ａ−３Ａ線矢視図であり、（Ｂ）は、図１（Ａ）の３Ｂ−３Ｂ線矢視図である。比較例のヒートシンクを示す。シミュレーションの結果としての温度分布を示す。シミュレーションの結果としての別の温度分布を示す。（Ａ）は、シミュレーションの結果としての熱抵抗を示し、（Ｂ）は、シミュレーションの結果としての温度差を示す。本発明の第２実施形態によるヒートシンクを示す。（Ａ）は、図８（Ａ）の９Ａ−９Ａ線矢視図であり、（Ｂ）は、図８（Ａ）の９Ｂ−９Ｂ線矢視図である。（Ａ）は、図８（Ａ）の１０Ａ−１０Ａ線矢視図であり、（Ｂ）は、図８（Ａ）の１０Ｂ−１０Ｂ線矢視図である。本発明の第３実施形態によるヒートシンクを示す。（Ａ）は、図１１の１２Ａ−１２Ａ線矢視図であり、（Ｂ）は、図１１の１２Ｂ−１２Ｂ線矢視図である。（Ａ）は、図１１の１３Ａ−１３Ａ線矢視図であり、（Ｂ）は、図１１の１３Ｂ−１３Ｂ線矢視図である。図１３（Ｂ）のＸＩＶ−ＸＩＶ線矢視図である。本発明の第４実施形態によるヒートシンクを示す。（Ａ）は、図１５（Ａ）の１６Ａ−１６Ａ線矢視図であり、（Ｂ）は、図１５（Ａ）の１６Ｂ−１６Ｂ線矢視図である。（Ａ）は、図１５（Ａ）の１７Ａ−１７Ａ線断面図であり、（Ｂ）は、図１６（Ａ）の１７Ｂ−１７Ｂ線矢視図である。

本発明の好ましい実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。

（第１実施形態）
図１〜図３に基づいて、本発明の第１実施形態によるヒートシンク１０について説明する。

図１（Ａ）は、本発明の第１実施形態によるヒートシンク１０の平面図である。図１（Ｂ）は、図１（Ａ）において、分かり易くするために発熱体３とベース体５の図示を省略した図である。図２（Ａ）は、図１（Ａ）の２Ａ−２Ａ線矢視図である。図２（Ｂ）は、図１（Ａ）の２Ｂ−２Ｂ線矢視図である。また、図３（Ａ）は、図１（Ａ）の３Ａ−３Ａ線矢視図である。図３（Ｂ）は、図１（Ａ）の３Ｂ−３Ｂ線矢視図である。

ヒートシンク１０には、発熱体３から熱が伝達され、ヒートシンク１０は、空気中に放熱する。ヒートシンク１０は、ベース体５と、第１フィン群７および第２フィン群９と、第１および第２の送風機１１，１３とを備える。

ベース体５は、冷却対象となる発熱体３が取り付けられる外面４と、第１フィン群７と第２フィン群９とが取り付けられる内面６とを有する。好ましくは、ベース体５は、良好な熱伝導率を有する金属（例えば、アルミなどの純金属）で形成されている。図示の例では、ベース体５は、板状部５ａと板状部５ｂを含む。板状部５ａと板状部５ｂは、互いに対向するように、互いに平行に配置される。板状部５ａと板状部５ｂとの間には、第１フィン群７と第２フィン群９が配置されている。図示の例では、板状部５ａの外面４に発熱体３が取り付けられている。また，板状部５ａの内面６と板状部５ｂの内面６には、それぞれ、第１フィン群７と第２フィン群９（すなわち、後述する各板状フィン７ａ，９ａ）の両端部が取り付けられている。なお、発熱体３は、パワー半導体素子、コンピュータの中央演算処理装置（ＣＰＵ）、電子回路基板などである。

第１フィン群７は、互いに間隔をおいて配置された多数の板状フィン７ａからなる。これらの間隔が、それぞれ流路７ｂとなっている。第２フィン群９も、互いに間隔をおいて配置された多数の板状フィン９ａからなる。これらの間隔が、それぞれ流路９ｂとなっている。第１フィン群７と第２フィン群９とは、基準直線Ｌｓの方向に互いに隣接している。各板状フィン７ａ，９ａの一端部は、板状部５ａの内面６に取り付けられている。この状態で、各板状フィン７ａ，９ａは、板状部５ａの内面６に直交する方向に延びている。好ましくは、第１フィン群７（各板状フィン９ａなど）と第２フィン群９（各板状フィン９ａなど）は、良好な熱伝導率を有する金属（例えば、アルミなどの純金属）で形成されている。

第１の送風機１１は、第１フィン群７の各流路７ｂに冷却空気を流すことにより、第１フィン群７を冷却する。第１の送風機１１により、冷却空気は、第１フィン群７の各流路７ｂの流入口７ｃへ流入して、板状フィン７ａに接触しながら各流路７ｂを流れ、その後、各流路７ｂの流出口７ｄを通して、流路７ｂから流出する。

第２の送風機１３は、第２フィン群９の各流路９ｂに冷却空気を流すことにより、第２フィン群９を冷却する。第２の送風機１３により、冷却空気は、第２フィン群９の各流路９ｂの流入口９ｃへ流入して、板状フィン９ａに接触しながら各流路９ｂを流れ、その後、各流路９ｂの流出口９ｄを通して、流路９ｂから流出する。

第１および第２の送風機１１，１３は、第１フィン群７と第２フィン群９を挟むように同一の基準直線Ｌｓ上に配置されている。また、第１および第２の送風機１１，１３は、この基準直線Ｌｓの方向を向いている。好ましい例では、第１の送風機１１の回転軸は、第２の送風機１３の回転軸と同軸に基準直線Ｌｓ上に位置している。ただし、本発明によると、基準直線Ｌｓの方向から見た場合に、第１および第２の送風機１１，１３が、少なくとも部分的に互いに重複していればよい。すなわち、基準直線Ｌｓは、第１の送風機１１の回転軸および第２の送風機１３の回転軸と同軸または平行であればよい。

図１の例では、第１および第２の送風機１１，１３は、互いに対向するように配置されている。第１および第２の送風機１１，１３の各々は、自身が向いている方向に冷却空気を送出する。

第１の送風機１１により第１フィン群７の各流路７ｂに流入した冷却空気と、第２の送風機１３により第２フィン群９の各流路９ｂに流入した冷却空気とは、互いに逆方向に流れ、その後、それぞれ、基準直線Ｌｓと交差する方向に第１フィン群７の各流路７ｂと第２フィン群９の各流路９ｂから排出されるように、第１フィン群７および第２フィン群９の多数の板状フィン７ａ，９ａに案内される。

上述した第１実施形態の各内容は、後述する本発明の第２実施形態と第３実施形態と第４実施形態にも当てはまる。以下、第１実施形態について、より詳しく説明する。

第１フィン群７の各流路７ｂは、第２フィン群９の各流路９ｂと分離されている。この分離は、図１（Ｂ）に示すように、ヒートシンク１０の中央に配置された分離用フィン８によりなされている。分離用フィン８は、板状であって、第１フィン群７と第２フィン群９に共有される。すなわち、分離用フィン８は、多数の板状フィン７ａのうち、最も第２フィン群９側に位置する板状フィン７ａとして機能するとともに、多数の板状フィン９ａのうち、最も第１フィン群７側に位置する板状フィン９ａとしても機能する。

このように、第１フィン群７の各流路７ｂと第２フィン群９の流路９ｂとは、互いに分離されている。したがって、第１の送風機１１により第１フィン群７の各流路７ｂに流入した冷却空気と、第２の送風機１３により第２フィン群９の各流路９ｂに流入した冷却空気とは、互いに逆方向に流れるにもかかわらず、第１フィン群７の各流路７ｂに流入した冷却空気と、第２フィン群９の各流路９ｂに流入した冷却空気とは、互いに衝突しない。よって、冷却空気の圧損を抑えることができる。その結果、冷却効率の低下を抑えることができる。

第１フィン群７の各板状フィン７ａの側面は、図１（Ｂ）に示すように、第１の送風機１１からの冷却空気が当たる領域Ｒ１を有する。この領域Ｒ１において、各板状フィン７ａの側面は、第１の送風機１１の回転軸の方向と交差する方向を向いている。なお、領域Ｒ１を、図１（Ｂ）において、簡単のため、１つの板状フィン７ａにおいてのみ図示している。

第２フィン群９の各板状フィン９ａの側面は、図１（Ｂ）に示すように、第２の送風機１３からの冷却空気が当たる領域Ｒ２を有する。この領域Ｒ２において、第２フィン群９の各板状フィン９ａの側面は、第２の送風機１３の回転軸の方向と交差する方向を向いている。なお、領域Ｒ２を、図１（Ｂ）において、簡単のため、１つの板状フィン９ａにおいてのみ図示している。

好ましくは、第１フィン群７の各流路７ｂにおいて、流出口７ｄの面積は、流入口７ｃの面積よりも大きい。同様に、好ましくは、第２フィン群９の各流路９ｂにおいて、流出口９ｄの面積は、流入口９ｃの面積よりも大きい。

第１フィン群７の各板状フィン７ａは、この板状フィン７ａの一端から他端まで、基準直線Ｌｓと斜めに交差する方向に直線状に延びている。これにより、第１フィン群７の各流路７ｂは、一端の流入口７ｃから他端の流出口７ｄまで基準直線Ｌｓと斜めに交差する方向に直線状に延びている。
第２フィン群９の各板状フィン９ａは、この板状フィン９ａの一端から他端まで、基準直線Ｌｓと斜めに交差する方向に直線状に延びている。これにより、第２フィン群９の各流路９ｂは、一端の流入口９ｃから他端の流出口９ｄまで基準直線Ｌｓと斜めに交差する方向に直線状に延びている。

図１の例では、第１フィン群７の各板状フィン７ａは、第２フィン群９の各板状フィン９ａと平行になっている。したがって、第１フィン群７の各流路７ｂは、第２フィン群９の各流路９ｂと平行である。これについて、第１フィン群７の各流路７ｂにおいて冷却空気が流れる方向は、第２フィン群９の各流路９ｂにおいて冷却空気が流れる方向と逆である。

第１フィン群７の各流路７ｂの流入口７ｃは、基準直線Ｌｓの方向において、第２フィン群９の各流路９ｂの流入口９ｃと反対側に位置している。また、第１フィン群７の各流路７ｂの流出口７ｄは、基準直線Ｌｓの方向と直交する方向において、第２フィン群９の各流路９ｂの流出口９ｄと反対側に位置している。

第１および第２の送風機１１，１３とベース体５を除いたヒートシンク１０の全体形状は、好ましくは、直方体である。この直方体は、図１（Ｂ）のように、基準直線Ｌｓの方向を向く第１および第２の面Ｓ１，Ｓ２を有する。第１および第２の面Ｓ１，Ｓ２には、それぞれ、第１フィン群７の各流路７ｂの流入口７ｃと、第２フィン群９の各流路９ｂの流入口９ｃが位置する。また、上述の直方体は、図１（Ｂ）のように、基準直線Ｌｓに直交する方向を向く第３および第４の面Ｓ３，Ｓ４を有する。第３および第４の面Ｓ３，Ｓ４には、第１フィン群７の各流路７ｂの流出口７ｄと、第２フィン群９の各流路９ｂの流出口９ｄが位置する。

また、図１（Ｂ）において、第１の面Ｓ１から第３の面Ｓ３へ各板状フィン７ａが延びる方向と、第１の面Ｓ１から第２の面Ｓ２へ基準直線Ｌｓが延びる方向とのなす角度は、４５度よりも小さい（例えば、３０度以下である）。これにより、上述したように、第１フィン群７の各流路７ｂにおいて、流出口７ｄの面積は、流入口７ｃの面積よりも大きくなっている。

同様に、図１（Ｂ）において、第２の面Ｓ２から第４の面Ｓ４へ各板状フィン９ａが延びる方向と、第２の面Ｓ２から第１の面Ｓ１へ基準直線Ｌｓが延びる方向とのなす角度は、４５度よりも小さい（例えば、３０度以下である）。これにより、上述したように、第２フィン群９の各流路９ｂにおいて、流出口９ｄの面積は、流入口９ｃの面積よりも大きくなっている。

なお、上述の直方体の第５の面Ｓ５と第６の面Ｓ６に位置する板状部５ａと板状部５ｂにより、各流路７ｂ，９ｂは、第５または第６の面Ｓ５，Ｓ６の法線方向において、ヒートシンク１０の外部に対して閉じられている。

次に、第１実施形態によるヒートシンク１０について行ったシミュレーションの結果を述べる。シミュレーションは、図１〜図３に示す第１実施形態のヒートシンク１０と、比較例のヒートシンクについて行った。

比較例のヒートシンクを図４に示す。図４（Ａ）は、平面図であり、図４（Ｂ）は、図４（Ａ）のＢ−Ｂ線矢視図である。図４（Ｃ）は、図４（Ａ）のＣ−Ｃ線矢視図である。なお、図４（Ａ）では、図４（Ｂ）の板状部５３の図示を省略している。この比較例のヒートシンクでは、多数の板状フィン５１が、互いに平行に配置されており、各板状フィン５１の両端部が、それぞれ、板状部５３、５５に取り付けられている。多数の板状フィン５１の間隔へ、送風機５７が冷却空気を送出する。

シミュレーションの条件は、次のようにした。第１実施形態のヒートシンク１０と比較例のヒートシンクとで、その全体形状と寸法を同じにした。第１実施形態のヒートシンク１０において、板状部５ａの発熱量を５００Ｗにし、板状部５ａが一様に発熱するとした。比較例のヒートシンクでも、板状部５３の発熱量を５００Ｗにし、板状部５３が一様に発熱するとした。第１実施形態のヒートシンク１０と比較例のヒートシンクとで、ヒートシンクの周囲温度を２９３Ｋにした。冷却空気の風速５ｍ／ｓ、３ｍ／ｓ、２ｍ／ｓ、１ｍ／ｓの各々について、シミュレーションを行った。

シミュレーションの結果を、図５〜図７に示す。

図５（Ａ）（Ｂ）と図６（Ａ）（Ｂ）は、それぞれ、風速５ｍ／ｓ、３ｍ／ｓ、２ｍ／ｓ、１ｍ／ｓの場合における板状部５ａおよび板状部５３の温度分布を示す。

図５（Ａ）において、板状部５ａおよび板状部５３の温度の各領域として、領域Ａ〜Ｊを示している。図５（Ａ）から分かるように、本発明では、温度領域として、領域Ａから領域Ｅまでがあり、比較例では、温度領域として、領域Ｂから領域Ｊまである。したがって、比較例の方が、温度差（最高温度と最低温度との差）が大きくなっている。図５（Ｂ）と図６（Ａ）（Ｂ）の場合も同様に、比較例の方が、温度差が大きくなっている。

図７（Ａ）は、各風速における熱抵抗を示し、図７（Ｂ）は、各風速における温度差を示す。ここで、温度差は、本発明の第１実施形態の場合には、板状部５ａにおける最高温度と最低温度との差であり、比較例の場合には、板状部５３における最高温度と最低温度との差である。

図５〜図７に示すシミュレーション結果によると、本発明の第１実施形態のヒートシンク１０により、比較例と比べて、板状部５ａにおける最高温度が低下し（風速２ｍ／ｓでは５度以上低下）、熱抵抗が１０〜２０％低下し、板状部５ａにおける最高温度と最低温度の差が２〜８度低下している。

（第２実施形態）
図８〜図１０に基づいて、本発明の第２実施形態によるヒートシンク１０について説明する。

図８（Ａ）は、本発明の第２実施形態によるヒートシンク１０の平面図である。図８（Ｂ）は、図８（Ａ）において、分かり易くするために発熱体３とベース体５の図示を省略した図である。図９（Ａ）は、図８（Ａ）の９Ａ−９Ａ線矢視図である。図９（Ｂ）は、図８（Ａ）の９Ｂ−９Ｂ線矢視図である。また、図１０（Ａ）は、図８（Ａ）の１０Ａ−１０Ａ線矢視図である。図１０（Ｂ）は、図８（Ａ）の１０Ｂ−１０Ｂ線矢視図である。

第２実施形態において、以下で説明しない点は、上述の第１実施形態の場合と同じである。

第２実施形態によると、第１フィン群７は、基準直線Ｌｓと直交する方向（図８（Ｂ）の上下方向）において互いに隣接する１対のサブフィン群１５、１７を有する。各サブフィン群１５、１７は、多数の板状フィン７ａからなる。

一方のサブフィン群１５の各板状フィン７ａは、基準直線Ｌｓ方向の一端から基準直線Ｌｓの方向に延びて、途中で、基準直線Ｌｓに交差（好ましくは、直交）する第１交差方向に曲がり、この第１交差方向に他端まで延びている。これにより、サブフィン群１５の各流路７ｂは、基準直線Ｌｓ方向の一端における流入口７ｃから、基準直線Ｌｓの方向に延びて、途中で、第１交差方向に曲がり、この第１交差方向における他端の流出口７ｄまで延びている。

他方のサブフィン群１７の各板状フィン７ａは、基準直線Ｌｓ方向の一端から基準直線Ｌｓの方向に延びて、途中で、基準直線Ｌｓに交差（好ましくは、直交）する第２交差方向に第１交差方向と反対側へ曲がり、この第２交差方向に他端まで延びている。これにより、サブフィン群１７の各流路７ｂは、基準直線Ｌｓ方向の一端における流入口７ｃから、基準直線Ｌｓの方向に延びて、途中で、第２交差方向に曲がり、この第２交差方向における他端の流出口７ｄまで延びている。なお、好ましくは、第１交差方向と第２交差方向は、互いに正反対である。

同様に、第２フィン群９は、基準直線Ｌｓと直交する方向（図８（Ｂ）の上下方向）において互いに隣接する１対のサブフィン群１９、２１を有する。各サブフィン群１９、２１は、多数の板状フィン９ａからなる。

一方のサブフィン群１９の各板状フィン９ａは、基準直線Ｌｓの方向において第１フィン群７の反対側に位置する一端から第１フィン群７の側へ基準直線Ｌｓの方向に延びて、途中で、基準直線Ｌｓに交差（好ましくは、直交）する第３交差方向に曲がり、この第３交差方向に他端まで延びている。これにより、サブフィン群１９の各流路９ｂは、基準直線Ｌｓ方向の一端における流入口９ｃから、基準直線Ｌｓの方向に延びて、途中で、第３交差方向に曲がり、この第３交差方向における他端の流出口９ｄまで延びている。好ましくは、第３交差方向は、基準直線Ｌｓに直交し、第１交差方向に一致する。

他方のサブフィン群２１の各板状フィン９ａは、基準直線Ｌｓの方向において第１フィン群７の反対側に位置する一端から第１フィン群７の側へ基準直線Ｌｓの方向に延びて、途中で、基準直線Ｌｓに交差（好ましくは、直交）する第４交差方向に第３交差方向と反対側へ曲がり、この第４交差方向に他端まで延びている。これにより、サブフィン群２１の各流路９ｂは、基準直線Ｌｓ方向の一端における流入口９ｃから、基準直線Ｌｓの方向に延びて、途中で、第４交差方向に曲がり、この第４交差方向における他端の流出口９ｄまで延びている。好ましくは、第４交差方向は、基準直線Ｌｓに直交し、第２交差方向に一致する。また、好ましくは、第３交差方向と第４交差方向は、互いに正反対である。

図８の例では、サブフィン群１５は、さらに板状フィン１６と分離用フィン８を有する。この板状フィン１６は、基準直線Ｌｓの方向に延びている。サブフィン群１５の分離用フィン８は、板状フィン１６における基準直線Ｌｓ方向の端部と結合しており、この端部から、基準直線Ｌｓと直交する方向（図８（Ｂ）の上方向）に延びている。このように互いに結合された板状フィン１６と分離用フィン８とは、上述したサブフィン群１５の板状フィン７ａとして機能し、サブフィン群１５を構成する。すなわち、板状フィン１６と分離用フィン８は、これに隣接するサブフィン群１５の板状フィン７ａとの間に、サブフィン群１５の上述した流路７ｂを形成する。

また、サブフィン群１５は、第１交差方向の先端に位置する板状フィン２３を有する。この板状フィン２３は、基準直線Ｌｓの方向に延びている。板状フィン２３は、隣接する板状フィン７ａとの間に、サブフィン群１５の流路７ｂを形成する。

また、図８の例では、サブフィン群１７は、サブフィン群１５と共有される上述の板状フィン１６と、分離用フィン８を有する。この板状フィン１６は、基準直線Ｌｓの方向に延びている。サブフィン群１７の分離用フィン８は、板状フィン１６における基準直線Ｌｓ方向の端部と結合しており、この端部から、基準直線Ｌｓと直交する方向（図８（Ｂ）の下方向）に延びている。このように互いに結合された板状フィン１６と分離用フィン８とは、上述したサブフィン群１７の板状フィン７ａとして機能し、サブフィン群１７を構成する。すなわち、板状フィン１６と分離用フィン８は、これに隣接するサブフィン群１７の板状フィン７ａとの間に、サブフィン群１７の上述した流路７ｂを形成する。

また、サブフィン群１７は、第２交差方向の最先端に位置する板状フィン２４を有する。この板状フィン２４は、基準直線Ｌｓの方向に延びている。板状フィン２４は、隣接する板状フィン７ａとの間に、サブフィン群１７の流路７ｂを形成する。

同様に、図８の例では、サブフィン群１９は、さらに板状フィン１８と、サブフィン群１５と共有される分離用フィン８を有する。この板状フィン１８は、基準直線Ｌｓの方向に延びている。サブフィン群１９の分離用フィン８は、板状フィン１８における基準直線Ｌｓ方向の端部と結合しており、この端部から、基準直線Ｌｓと直交する方向（図８（Ｂ）の上方向）に延びている。このように互いに結合された板状フィン１８と分離用フィン８とは、上述したサブフィン群１９の板状フィン９ａとして機能し、サブフィン群１９を構成する。すなわち、サブフィン群１９の板状フィン１８と分離用フィン８は、これに隣接するサブフィン群１９の板状フィン９ａとの間に、サブフィン群１９の上述した流路９ｂを形成する。

また、サブフィン群１９は、第３交差方向の最先端に位置する板状フィン２５を有する。この板状フィン２５は、基準直線Ｌｓの方向に延びている。板状フィン２５は、隣接する板状フィン９ａとの間に、サブフィン群１９の流路９ｂを形成する。

図８の例では、サブフィン群２１は、サブフィン群１９と共有される上述の板状フィン１８と、サブフィン群１７と共有される分離用フィン８とを有する。この板状フィン１８は、基準直線Ｌｓの方向に延びている。サブフィン群２１の分離用フィン８は、板状フィン１８における基準直線Ｌｓ方向の端部と結合しており、この端部から、基準直線Ｌｓと直交する方向（図８（Ｂ）の下方向）に延びている。このように互いに結合された板状フィン１８と分離用フィン８とは、上述したサブフィン群２１の板状フィン９ａとして機能し、サブフィン群２１を構成する。すなわち、サブフィン群２１の板状フィン１８と分離用フィン８は、これに隣接するサブフィン群２１の板状フィン９ａとの間に、サブフィン群２１の上述した流路９ｂを形成する。

また、サブフィン群２１は、第４交差方向の最先端に位置する板状フィン２６を有する。この板状フィン２６は、基準直線Ｌｓの方向に延びている。板状フィン２６は、隣接する板状フィン９ａとの間に、サブフィン群２１の流路９ｂを形成する。

第２実施形態において、第１実施形態と同様に、図８（Ｂ）に示すように、第１フィン群７の各板状フィン７ａの側面は、第１の送風機１１からの冷却空気が当たる領域Ｒ１を有する。この領域Ｒ１において、各板状フィン７ａの側面は、第１の送風機１１の回転軸の方向と交差する方向を向いている。なお、領域Ｒ１を、図８（Ｂ）において、簡単のため、１つの板状フィン７ａにおいてのみ図示している。

第２実施形態において、第１実施形態と同様に、図８（Ｂ）に示すように、第２フィン群９の各板状フィン９ａの側面は、第２の送風機１３からの冷却空気が当たる領域Ｒ２を有する。この領域Ｒ２において、第２フィン群９の各板状フィン９ａの側面は、第２の送風機１３の回転軸の方向と交差する方向を向いている。なお、領域Ｒ２を、図８（Ｂ）において、簡単のため、１つの板状フィン９ａにおいてのみ図示している。

また、第２実施形態において、好ましくは、第１フィン群７の各流路７ｂにおいて、流出口７ｄの面積は、流入口７ｃの面積よりも大きい。同様に、好ましくは、第２フィン群９の各流路９ｂにおいて、流出口９ｄの面積は、流入口９ｃの面積よりも大きい。

第２実施形態において、第１実施形態と同様に、第１および第２の送風機１１，１３とベース体５を除いたヒートシンク１０の全体形状は、好ましくは、直方体である。この直方体は、図８（Ｂ）のように、基準直線Ｌｓの方向を向く第１および第２の面Ｓ１，Ｓ２を有する。第１および第２の面Ｓ１，Ｓ２には、それぞれ、第１フィン群７の各流路７ｂの流入口７ｃと、第２フィン群９の各流路９ｂの流入口９ｃが位置する。また、上述の直方体は、図９（Ｂ）のように、基準直線Ｌｓに直交する方向を向く第３および第４の面Ｓ３，Ｓ４を有する。第３および第４の面Ｓ３，Ｓ４には、第１フィン群７の各流路７ｂの流出口７ｄと、第２フィン群９の各流路９ｂの流出口９ｄが位置する。

なお、ヒートシンク１０の上述の直方体の第５の面Ｓ５と第６の面Ｓ６は、それぞれ、上述した板状部５ａ、５ｂにより閉じられている。

（第３実施形態）
図１１〜図１４に基づいて、本発明の第３実施形態によるヒートシンク１０について説明する。

図１１は、本発明の第３実施形態によるヒートシンク１０の平面図である。図１１は、図８（Ａ）の場合と同様に、分かり易くするために発熱体３とベース体５の図示を省略した図である。図１２（Ａ）は、図１１（Ａ）の１２Ａ−１２Ａ線矢視図である。図１２（Ｂ）は、図１１（Ａ）の１２Ｂ−１２Ｂ線矢視図である。また、図１３（Ａ）は、図１１（Ａ）の１３Ａ−１３Ａ線矢視図である。図１３（Ｂ）は、図１１（Ａ）の１３Ｂ−１３Ｂ線矢視図である。図１４は、図１３（Ｂ）のＸＩＶ−ＸＩＶ線矢視図である。

第３実施形態において、以下で説明しない点は、上述の第１実施形態の場合と同じである。

第３実施形態によると、第１フィン群７は、基準直線Ｌｓと直交する方向（図１１の上下方向）において互いに隣接する１対のサブフィン群１５、１７を有する。各サブフィン群１５、１７は、多数の板状フィン７ａからなる。

一方のサブフィン群１５の各板状フィン７ａは、基準直線Ｌｓ方向の一端から基準直線Ｌｓの方向に延びて、途中で、基準直線Ｌｓに交差（好ましくは、直交）する第１交差方向に曲がり、この第１交差方向に他端まで延びている。これにより、サブフィン群１５の各流路７ｂは、基準直線Ｌｓ方向の一端における第１の流入口７ｃから、基準直線Ｌｓの方向に延びて、途中で、第１交差方向に曲がり、この第１交差方向における他端の第２の流入口７ｅまで延びている。

他方のサブフィン群１７の各板状フィン７ａは、基準直線Ｌｓ方向の一端から基準直線Ｌｓの方向に延びて、途中で、基準直線Ｌｓに交差（好ましくは、直交）する第２交差方向に第１交差方向と反対側へ曲がり、この第２交差方向に他端まで延びている。これにより、サブフィン群１７の各流路７ｂは、基準直線Ｌｓ方向の一端における第１の流入口７ｃから、基準直線Ｌｓの方向に延びて、途中で、第２交差方向に曲がり、この第２交差方向における他端の第２の流入口７ｅまで延びている。なお、好ましくは、第１交差方向と第２交差方向は、互いに正反対である。

同様に、第２フィン群９は、基準直線Ｌｓと直交する方向（図１１の上下方向）において互いに隣接する１対のサブフィン群１９、２１を有する。各サブフィン群１９、２１は、多数の板状フィン９ａからなる。

一方のサブフィン群１９の各板状フィン９ａは、基準直線Ｌｓの方向において第１フィン群７の反対側に位置する一端から第１フィン群７の側へ基準直線Ｌｓの方向に延びて、途中で、基準直線Ｌｓに交差（好ましくは、直交）する第３交差方向に曲がり、この第３交差方向に他端まで延びている。これにより、サブフィン群１９の各流路９ｂは、基準直線Ｌｓ方向の一端における第１の流入口９ｃから、基準直線Ｌｓの方向に延びて、途中で、第３交差方向に曲がり、この第３交差方向における他端の第２の流入口９ｅまで延びている。好ましくは、第３交差方向は、基準直線Ｌｓに直交し、第１交差方向に一致する。

他方のサブフィン群２１の各板状フィン９ａは、基準直線Ｌｓの方向において第１フィン群７の反対側に位置する一端から第１フィン群７の側へ基準直線Ｌｓの方向に延びて、途中で、基準直線Ｌｓに交差（好ましくは、直交）する第４交差方向に第３交差方向と反対側へ曲がり、この第４交差方向に他端まで延びている。これにより、サブフィン群２１の各流路９ｂは、基準直線Ｌｓ方向の一端における第１の流入口９ｃから、基準直線Ｌｓの方向に延びて、途中で、第４交差方向に曲がり、この第４交差方向における他端の第２の流入口９ｅまで延びている。好ましくは、第４交差方向は、基準直線Ｌｓに直交し、第２交差方向に一致する。また、好ましくは、第３交差方向と第４交差方向は、互いに正反対である。

図１１の例では、サブフィン群１５は、さらに板状フィン１６と分離用フィン８を有する。この板状フィン１６は、基準直線Ｌｓの方向に延びている。サブフィン群１５の分離用フィン８は、板状フィン１６における基準直線Ｌｓ方向の端部と結合しており、この端部から、基準直線Ｌｓと直交する方向（図１１の上方向）に延びている。このように互いに結合された板状フィン１６と分離用フィン８とは、上述したサブフィン群１５の板状フィン７ａとして機能し、サブフィン群１５を構成する。すなわち、板状フィン１６と分離用フィン８は、これに隣接するサブフィン群１５の板状フィン７ａとの間に、サブフィン群１５の上述した流路７ｂを形成する。

また、図１１の例では、サブフィン群１７は、サブフィン群１５と共有される上述の板状フィン１６と、分離用フィン８を有する。この板状フィン１６は、基準直線Ｌｓの方向に延びている。サブフィン群１７の分離用フィン８は、板状フィン１６における基準直線Ｌｓ方向の端部と結合しており、この端部から、基準直線Ｌｓと直交する方向（図１１の下方向）に延びている。このように互いに結合された板状フィン１６と分離用フィン８とは、上述したサブフィン群１７の板状フィン７ａとして機能し、サブフィン群１７を構成する。すなわち、板状フィン１６と分離用フィン８は、これに隣接するサブフィン群１７の板状フィン７ａとの間に、サブフィン群１７の上述した流路７ｂを形成する。

同様に、図１１の例では、サブフィン群１９は、さらに板状フィン１８と、サブフィン群１５と共有される分離用フィン８を有する。この板状フィン１８は、基準直線Ｌｓの方向に延びている。サブフィン群１９の分離用フィン８は、板状フィン１８における基準直線Ｌｓ方向の端部と結合しており、この端部から、基準直線Ｌｓと直交する方向（図１１の上方向）に延びている。このように互いに結合された板状フィン１８と分離用フィン８とは、上述したサブフィン群１９の板状フィン９ａとして機能し、サブフィン群１９を構成する。すなわち、サブフィン群１９の板状フィン１８と分離用フィン８は、これに隣接するサブフィン群１９の板状フィン９ａとの間に、サブフィン群１９の上述した流路９ｂを形成する。

図１１の例では、サブフィン群２１は、サブフィン群１９と共有される上述の板状フィン１８と、サブフィン群１７と共有される分離用フィン８とを有する。この板状フィン１８は、基準直線Ｌｓの方向に延びている。サブフィン群２１の分離用フィン８は、板状フィン１８における基準直線Ｌｓ方向の端部と結合しており、この端部から、基準直線Ｌｓと直交する方向（図１１の下方向）に延びている。このように互いに結合された板状フィン１８と分離用フィン８とは、上述したサブフィン群２１の板状フィン９ａとして機能し、サブフィン群２１を構成する。すなわち、サブフィン群２１の板状フィン１８と分離用フィン８は、これに隣接するサブフィン群２１の板状フィン９ａとの間に、サブフィン群２１の上述した流路９ｂを形成する。

第３実施形態では、図１３（Ａ）のように、第１フィン群７のサブフィン群１５の各流路７ｂは、基準直線Ｌｓと第１交差方向の両方に直交する直交方向に延びて、この直交方向の先端において流出口７ｆを有する。なお、この直交方向は、第２交差方向にも直交する。

同様に、第３実施形態では、図１３（Ｂ）のように、第１フィン群７のサブフィン群１７の各流路７ｂは、基準直線Ｌｓと第２交差方向の両方に直交する直交方向に延びて、この直交方向の先端において流出口７ｆを有する。なお、この直交方向は、第１交差方向にも直交する。

また、第３実施形態では、図１３（Ａ）のように、第２フィン群９のサブフィン群１９の各流路９ｂは、基準直線Ｌｓと第３交差方向の両方に直交する直交方向に延びて、この直交方向の先端において流出口９ｆを有する。なお、この直交方向は、第４交差方向にも直交する。

同様に、第３実施形態では、図１３（Ｂ）のように、第２フィン群９のサブフィン群２１の各流路９ｂは、基準直線Ｌｓと第４交差方向の両方に直交する直交方向に延びて、この直交方向の先端において流出口９ｆを有する。なお、この直交方向は、第３交差方向にも直交する。

第１の送風機１１は、第１フィン群７の各サブフィン群１５，１７の各流路７ｂにおける第１の流入口７ｃへ冷却空気を送り込み、第２の送風機１３は、第２フィン群９の各サブフィン群１９，２１の各流路９ｂにおける第１の流入口９ｃへ冷却空気を送り込む。

第３実施形態によると、ヒートシンク１０は、第３および第４の送風機２７，２９をさらに備える。第３の送風機２７は、第１フィン群７のサブフィン群１５の各流路７ｂにおける第２の流入口７ｅと、第２フィン群９のサブフィン群１９の各流路９ｂにおける第２の流入口９ｅへ冷却空気を送り込む。第４の送風機２９は、第１フィン群７のサブフィン群１７の各流路７ｂにおける第２の流入口７ｅと、第２フィン群９のサブフィン群２１の各流路９ｂにおける第２の流入口９ｅへ冷却空気を送り込む。第３の送風機２７と第４の送風機２９とは、基準直線Ｌｓに直交する方向を向き互いに対向している。好ましくは、第３の送風機２７の回転軸は、第４の送風機２９の回転軸と同軸になっている。ただし、本発明によると、第３の送風機２７と第４の送風機２９とが互いに対向している方向から見た場合に、第３の送風機２７と第４の送風機２９が、少なくとも部分的に互いに対向し重複していればよい。

第３実施形態において、第１実施形態と同様に、第１および第２の送風機１１，１３を除いたヒートシンク１０の全体形状は、好ましくは、直方体である。この直方体の互いに対向し基準直線Ｌｓの方向を向く第１および第２の面Ｓ１，Ｓ２において、それぞれ、第１フィン群７の各流路７ｂの第１の流入口７ｃと、第２フィン群９の各流路９ｂの第１の流入口９ｃが位置する。また、上述の直方体の互いに対向し基準直線Ｌｓに直交する方向を向く第３および第４の面Ｓ３，Ｓ４の各々において、第１フィン群７の各流路７ｂの第２の流入口７ｅと、第２フィン群９の各流路９ｂの第２の流入口９ｅが位置する。

ヒートシンク１０において、上述した直方体の第５の面Ｓ５は、上述した板状部５ａにより閉じられている。

図１４の例では、ベース体５は、板状部５ｂの代わりに、板状部５ａと反対側に設けられた板状部５ｃを有する。板状部５ｃの各々は、上述した直方体の第６の面Ｓ６の一部を閉じるように配置されている。第６の面Ｓ６には、各サブフィン群１５，１７の各流路７ｂの流出口７ｆと、各サブフィン群１９，２１の各流路９ｂの流出口９ｆとが位置している。なお、各板状部５ｃを省略してもよい。この場合には、図１４の紙面と直交する方向から見た場合に、この方向において、サブフィン群１５の各流路７ｂの全体が、流出口７ｆを通して、ヒートシンク１０の外部に開放され、サブフィン群１７の各流路７ｂの全体が、流出口７ｆを通して、ヒートシンク１０の外部に開放され、サブフィン群１９の各流路９ｂの全体が、流出口９ｆを通して、ヒートシンク１０の外部に開放され、サブフィン群２１の各流路９ｂの全体が、流出口９ｆを通して、ヒートシンク１０の外部に開放される。

第３実施形態によると、第１〜第４の送風機１１，１３，２７，２９により、第１フィン群７の各流路７ｂと、第２フィン群９の各流路９ｂとの流入した冷却空気は、流出口７ｆ，９ｆからヒートシンク１０の外部へ流出する。

（第４実施形態）
図１５〜図１７に基づいて、本発明の第４実施形態によるヒートシンク１０について説明する。

図１５（Ａ）は、本発明の第４実施形態によるヒートシンク１０の平面図である。図１５（Ｂ）は、図１５（Ａ）において、分かり易くするために発熱体３と板状部５ａの図示を省略した図である。図１６（Ａ）は、図１５（Ａ）の１６Ａ−１６Ａ線矢視図である。図１６（Ｂ）は、図１５（Ａ）の１６Ｂ−１６Ｂ線矢視図である。また、図１７（Ａ）は、図１５（Ａ）の１７Ａ−１７Ａ線断面図である。図１７（Ｂ）は、図１６（Ａ）の１７Ｂ−１７Ｂ線矢視図である。

第４実施形態において、以下で説明しない点は、上述の第１実施形態の場合と同じである。

第１フィン群７において、多数の板状フィン７ａは、互いに平行に、基準直線Ｌｓと直交する配列方向に間隔をおいて配置されている。これらの間隔であるそれぞれの流路７ｂは、基準直線Ｌｓの方向の一端において流入口７ｃを有する。

同様に、第２フィン群９において、多数の板状フィン９ａは、互いに平行に、基準直線Ｌｓと直交する配列方向に間隔をおいて配置されている。これらの間隔であるそれぞれの流路９ｂは、基準直線Ｌｓの方向の一端（第１フィン群７と反対側の流路９ｂの一端）において流入口９ｃを有する。

第４実施形態によると、ヒートシンク１０は、図１７（Ａ）のように、基準直線Ｌｓの方向における各流路７ｂ，９ｂの他端を閉じる流路端面３４，３５を形成する流路端面形成体３３を備える。図１７（Ａ）のように、流路端面形成体３３は、内部空間を有しないように中実に形成されている。また、図１７（Ａ）において、流路端面形成体３３は、略Ｔ字状の断面を有する。なお、好ましくは、流路端面形成体３３は、良好な熱伝導率を有する金属（例えば、アルミなどの純金属）で形成されている。

第１フィン群７の各流路７ｂと、第２フィン群９の各流路９ｂとは、それぞれ、流入口７ｃ，９ｃから、互いに反対方向であって基準直線Ｌｓの方向に流路端面３４，３５まで延びている。

また第１フィン群７の各流路７ｂと、第２フィン群９の各流路９ｂとは、基準直線Ｌｓおよび上述の配列方向の両方に直交する直交方向にも延びて、この直交方向の先端において流出口７ｇを有する。

第１フィン群７の各流入口７ｃから流路７ｂに流入した冷却空気と、第２フィン群９の各流入口９ｃから流路９ｂに流入した冷却空気とは、互いに逆方向であって基準直線Ｌｓの方向に流れた後、流路端面３４，３５により流出口７ｇ，９ｇへ向かう方向に流れ、流出口７ｇ，９ｇからヒートシンク１０の外部へ流出する。

好ましくは、流路端面３４，３５は、図１７（Ａ）の例では、次のように、滑らかな曲面部分を有する。図１７（Ａ）において、図１７（Ａ）の上下方向（基準直線Ｌ_Ｓと直交する方向）に関する流路端面３４の位置が、板状部５ａから流出口７ｇの側へ移行するにつれて、流路端面３４の法線の向きは、図１７（Ａ）の上下方向（基準直線Ｌ_Ｓと直交する方向）に近い向き（または、図１７（Ａ）の上下方向の向き）から、次第に、図１７（Ａ）の左右方向（基準直線の方向）の向きまで変化し、その後、図１７（Ａ）の左右方向（基準直線の方向）の向きになった位置から、流出口７ｇの位置まで、図１７（Ａ）の左右方向に維持されるようになっている。同様に、図１７（Ａ）において、図１７（Ａ）の上下方向（基準直線Ｌ_Ｓと直交する方向）に関する流路端面３５の位置が、板状部５ａから流出口９ｇの側へ移行するにつれて、流路端面３５の法線の向きは、図１７（Ａ）の上下方向（基準直線Ｌ_Ｓと直交する方向）に近い向き（または、図１７（Ａ）の上下方向の向き）から、次第に、図１７（Ａ）の左右方向（基準直線の方向）の向きまで変化し、その後、図１７（Ａ）の左右方向（基準直線の方向）の向きになった位置から、流出口９ｇの位置まで、図１７（Ａ）の左右方向に維持されるようになっている。

第４実施形態において、第１実施形態と同様に、第１および第２の送風機１１，１３とベース体５を除いたヒートシンク１０の全体形状は、好ましくは、第１〜第６の面Ｓ１〜Ｓ６を有する直方体である。この直方体の互いに対向し基準直線Ｌｓの方向を向く第１および第２の面Ｓ１，Ｓ２において、それぞれ、第１フィン群７の各流路７ｂの流入口７ｃと、第２フィン群９の各流路９ｂの流入口９ｃが位置する。また、図１７（Ａ）の上方向において、各流路７ｂ，９ｂは、第５の面Ｓ５に設けた板状部５ａにより閉じられている。

図１７（Ａ）の例では、ベース体５は、板状部５ｂの代わりに、板状部５ａと反対側に設けられた板状部５ｄを有する。板状部５ｄの各々は、上述した直方体の第６の面Ｓ６の一部を閉じるように配置されている。第６の面Ｓ６には、各流出口７ｇと、各流出口９ｇとが位置している。なお、各板状部５ｄを省略してもよい。この場合には、図１７（Ａ）の紙面と直交する方向から見た場合に、この方向において、各流路７ｂの全体が、流出口７ｇを通して、ヒートシンク１０の外部に開放され、各流路９ｂの全体が、流出口９ｇを通して、ヒートシンク１０の外部に開放される。

本発明は上述した実施の形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更を加え得ることは勿論である。

例えば、上述の第１実施形態と第２実施形態において、第１の送風機１１と第２の送風機１３は、それぞれ、第１の面Ｓ１と第２の面Ｓ２の近傍ではなく、第３の面Ｓ３と第４の面Ｓ４の近傍に配置してもよい。この場合、第１および第２の送風機は、基準直線Ｌｓと直交する同一の直線（第３の面Ｓ３から第４の面Ｓ４へ延びる直線）上に配置され、かつ、該同一の直線の方向を向いている。

この場合、以下のようになる。第１および第２の送風機１１，１３は、それぞれ、流出口７ｄ、９ｄを通して流路７ｂ，９ｂ内の空気を吸引する。これにより、冷却空気が、各流入口７ｃ，９ｃから流路７ｂ，９ｂへ流入し、流出口７ｄ、９ｄから流出する。また、第１および第２の送風機１１，１３は、基準直線Ｌｓと直交する上述の同一の直線を向いている。好ましい例では、第１の送風機１１の回転軸は、第２の送風機１３の回転軸と同軸に上述の同一の直線上に位置している。ただし、本発明によると、上述の同一の直線の方向から見た場合に、第１および第２の送風機１１，１３が、少なくとも部分的に互いに重複していればよい。すなわち、上述の同一の直線は、第１の送風機１１の回転軸および第２の送風機１３の回転軸と同軸または平行であればよい。

３発熱体、４外面、５ベース体、５ａ板状部、５ｂ板状部、５ｃ板状部、５ｄ板状部、６内面、７第１フィン群、７ａ板状フィン、７ｂ流路、７ｃ流入口（第１の流入口）、７ｄ流出口、７ｅ第２の流入口、７ｆ流出口、７ｇ流出口、８分離用フィン、９第２フィン群、９ａ板状フィン、９ｂ流路、９ｃ流入口（第１の流入口）、９ｄ流出口、９ｅ第２の流入口、９ｆ流出口、９ｇ流出口、１１第１の送風機、１０ヒートシンク、１３第２の送風機、１５サブフィン群、１６板状フィン、１７サブフィン群、１８板状フィン、１９サブフィン群、２１サブフィン群、２３，２４，２５，２６板状フィン、２７第３の送風機、２９第４の送風機、３１板状部、３３流路端面形成体、３４，３５流路端面、５１板状フィン、５３板状部、５５板状部、５７送風機、Ｌｓ基準直線

Claims

発熱体から熱が伝達され、空気中に放熱するヒートシンクであって、
発熱体が取り付けられる外面を有するベース体と、
前記ベース体の内面に取り付けられ、基準直線の方向に互いに隣接する第１フィン群および第２フィン群と、を備え、
第１フィン群および第２フィン群の各々は、互いに間隔をおいて配置された多数の板状フィンからなり、これらの間隔が、それぞれ流路となっており、
第１フィン群の各流路は、第２フィン群の各流路と分離されており、
第１フィン群の各流路に冷却空気を流すことにより、第１フィン群を冷却する第１の送風機と、
第２フィン群の各流路に冷却空気を流すことにより、第２フィン群を冷却する第２の送風機と、を備え、
第１および第２の送風機は、第１フィン群と第２フィン群を挟むように同一の基準直線上に配置され、かつ、該基準直線の方向を向いており、または、基準直線と直交する同一の直線上に配置され、かつ、該同一の直線の方向を向いており、
第１の送風機により第１フィン群の各流路に流入した冷却空気と、第２の送風機により第２フィン群の各流路に流入した冷却空気とは、互いに逆方向に流れ、その後、それぞれ、前記基準直線と交差する方向に第１フィン群の各流路と第２フィン群の各流路から排出されるように、第１フィン群および第２フィン群の多数の板状フィンに案内される、ことを特徴とするヒートシンク。
第１フィン群の各板状フィンは、この板状フィンの一端から他端まで、基準直線と斜めに交差する方向に直線状に延び、これにより、第１フィン群の各流路は、該一端の流入口から該他端の流出口まで基準直線と斜めに交差する方向に直線状に延びており、
第２フィン群の各板状フィンは、この板状フィンの一端から他端まで、基準直線と斜めに交差する方向に直線状に延び，これにより、第２フィン群の各流路は、該一端の流入口から該他端の流出口まで基準直線と斜めに交差する方向に直線状に延びている、ことを特徴とする請求項１に記載のヒートシンク。
第１フィン群と第２フィン群の各々は、基準直線と直交する方向において互いに隣接する１対のサブフィン群を有し、該各サブフィン群は、多数の板状フィンを含み、
第１フィン群において、
一方のサブフィン群により形成される前記各流路は、基準直線の方向の一端における流入口から、基準直線の方向に延びて、途中で、第１交差方向に曲がり、この第１交差方向における他端の流出口まで延びており、
他方のサブフィン群により形成される前記各流路は、基準直線の方向の一端における流入口から、基準直線の方向に延びて、途中で、第１交差方向と反対側へ、基準直線に交差する第２交差方向に曲がり、この第２交差方向における他端の流出口まで延びており、
第２フィン群において、
一方のサブフィン群により形成される前記各流路は、基準直線の方向において第１フィン群の反対側に位置する一端における流入口から第１フィン群の側へ基準直線の方向に延びて、途中で、基準直線に交差する第３交差方向に曲がり、この第３交差方向における他端の流出口まで延びており、
他方のサブフィン群により形成される前記各流路は、基準直線の方向において第１フィン群の反対側に位置する一端における流入口から第１フィン群の側へ基準直線の方向に延びて、途中で、第３交差方向と反対側へ、基準直線に交差する第４交差方向に曲がり、この第４交差方向における他端の流出口まで延びている、ことを特徴とする請求項１に記載のヒートシンク。
第１フィン群と第２フィン群の各々は、基準直線と直交する方向において互いに隣接する１対のサブフィン群を有し、該各サブフィン群は、多数の板状フィンを含み、
第１フィン群において、
一方のサブフィン群により形成される前記各流路は、基準直線の方向の一端における第１の流入口から、基準直線の方向に延びて、途中で、第１交差方向に曲がり、この第１交差方向における他端の第２の流入口まで延びており、
他方のサブフィン群により形成される前記各流路は、基準直線の一端における第１の流入口から、基準直線の方向に延びて、途中で、第１交差方向と反対側へ、基準直線に交差する第２交差方向に曲がり、この第２交差方向における他端の第２の流入口まで延びており、
第２フィン群において、
一方のサブフィン群により形成される前記各流路は、基準直線の方向において第１フィン群の反対側に位置する一端における第１の流入口から第１フィン群の側へ基準直線の方向に延びて、途中で、基準直線に交差する第３交差方向に曲がり、この第３交差方向における他端の第２の流入口まで延びており、
他方のサブフィン群により形成される前記各流路は、基準直線の方向において第１フィン群の反対側に位置する一端における第１の流入口から第１フィン群の側へ基準直線の方向に延びて、途中で、第３交差方向と反対側へ、基準直線に交差する第４交差方向に曲がり、この第４交差方向における他端の第２の流入口まで延びており、
第１フィン群の各サブフィン群の前記各流路は、基準直線、第１交差方向、および第２交差方向に直交する直交方向に延びて、該直交方向の先端において流出口を有し、
第２フィン群の各サブフィン群の前記各流路は、基準直線、第３交差方向、および第４交差方向に直交する直交方向に延びて、該直交方向の先端において流出口を有し、
第１の送風機は、第１フィン群の各サブフィン群の前記各流路における第１の流入口へ冷却空気を送り込み、第２の送風機は、第２フィン群の各サブフィン群の前記各流路における第１の流入口へ冷却空気を送り込み、
第１フィン群の各サブフィン群の前記各流路における第２の流入口へ冷却空気を送り込む第３の送風機と、第２フィン群の各サブフィン群の前記各流路における第２の流入口へ冷却空気を送り込む第４の送風機と、を備える、ことを特徴とする請求項１または２に記載のヒートシンク。
第１フィン群と第２フィン群の各々において、
多数の板状フィンは、互いに平行に、基準直線と直交する配列方向に間隔をおいて配置され、該間隔である各前記流路は、基準直線の方向の一端において流入口を有し、
基準直線の方向における各前記流路の他端を閉じる流路端面を形成する流路端面形成体を備え、
各前記流路は、流入口から基準直線の方向に前記流路端面まで延び、かつ、基準直線および前記配列方向に直交する直交方向に延びて、該直交方向の先端において流出口を有し、
第１フィン群の各前記流入口から流入した冷却空気と、第２フィン群の各前記流入口から流入した冷却空気とは、互いに逆方向であって基準直線の方向に流れた後、前記流路端面により前記流出口へ向かう前記直交方向に流れ、前記流出口から外部へ流出する、ことを特徴とする請求項１に記載のヒートシンク。
前記基準直線は、第１の送風機の回転軸および第２の送風機の回転軸と同軸または平行であり、
第１フィン群の各板状フィンの側面は、第１の送風機からの冷却空気が当たる領域を有し、この領域において、各板状フィンの側面は、第１の送風機の回転軸の方向と交差する方向を向いており、
第２フィン群の各板状フィンの側面は、第２の送風機からの冷却空気が当たる領域を有し、この領域において、第２フィン群の各板状フィンの側面は、第２の送風機の回転軸の方向と交差する方向を向いている、ことを特徴とする請求項１、２または３に記載のヒートシンク。
第１フィン群の前記各流路において、前記流出口の面積は、前記流入口の面積よりも大きく、
第２フィン群の前記各流路において、前記流出口の面積は、前記流入口の面積よりも大きい、ことを特徴とする請求項２または３に記載のヒートシンク。