JPH07312493A

JPH07312493A - ヒートシンクおよびファン付きヒートシンク装置

Info

Publication number: JPH07312493A
Application number: JP6104093A
Authority: JP
Inventors: Takashi Kitahara; 孝志北原; Tadayoshi Shimanuki; 忠好島貫
Original assignee: PFU Ltd
Current assignee: PFU Ltd
Priority date: 1994-05-18
Filing date: 1994-05-18
Publication date: 1995-11-28
Anticipated expiration: 2015-03-06
Also published as: JP3017396B2

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明はヒートシンクおよびファン付きヒート
シンク装置に関し、放熱効率を向上させることにより冷
却性能を向上させることを目的とする。【構成】熱伝導性の良好な材料で形成され、高発熱素子
３０の高温領域に対応する部位に、より熱伝導性の高い
高熱伝導領域１１を形成して構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ヒートシンク、および
ファン付きヒートシンク装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、半導体素子の集積度の向上に伴
い、半導体素子の発熱量は増加の傾向にあり、該半導体
の効率的な冷却構造が求められている。そして、かかる
要望に応えるものとして、ヒートシンク上に小型の冷却
ファンを搭載して高発熱素子をスポット的に冷却する冷
却方法が注目されており、このようなファン付きヒート
シンク装置としては、従来、図２０に示すものが提案さ
れている。

【０００３】図２０に示す従来例において、ファン付き
ヒートシンク装置は、アルミニウム等の熱伝導性の良好
な材料で形成され、高発熱素子３０への固定板１２の上
面に複数のピン形状の放熱フィン１３、１３・・を突設
したヒートシンク１０と、ヒートシンク１０の上面に固
定される冷却ファン２０とから構成され、冷却ファン２
０により冷却風をヒートシンク１０側に送風することに
よりヒートシンク１０との熱交換効率を向上させて放熱
性能を向上させるものである。

【０００４】しかし、上述した従来例において、高発熱
素子３０における発熱は半導体チップが封入される中心
部に集中しているにも関わらず、中心部には冷却ファン
２０のモータ部２４が配置されるために、送風量が少な
く、効率的な冷却が行われないという欠点を有するもの
であった。

【０００５】図２１は、上述した欠点を解消するため
に、提案されたもので、冷却ファン２０は、回転翼２１
の回転領域が高発熱素子３０の中心を含むようにオフセ
ットした位置に配置される。

【０００６】しかし、この従来例においても、高発熱素
子３０の高温部での熱量は、ヒートシンク１０の固定板
１２全面に拡散した後、冷却風により冷却されるため
に、高温部の冷却が十分に行われないという欠点を有す
るものであった。

【０００７】また、上記いずれの従来例においても、ピ
ン状の放熱フィン１３のうち、冷却ファン２０に対峙す
る面は、他の放熱フィン１３の陰になり、その背面は、
冷却風の回り込みによる放熱効果しか望めないために、
冷却に寄与する面積が小さく、冷却効率が悪いという欠
点を有している。

【０００８】この欠点を解消するために、図２２に示す
ように、プレート状の放熱フィン１３を冷却ファン２０
に対して放射状に配置し、放熱面を広くすることも可能
であるが、この場合には、冷却ファン２０に近い放熱フ
ィン１３、１３間の間隔が狭いために、圧損が高くな
り、さらにヒートシンク１０の外周縁では通風面積が増
加するために風速が低下することから冷却効率が低下す
るという欠点を有する。

【０００９】さらに、冷却ファン２０をヒートシンク１
０に組み込む場合には、図２３に示すように、冷却ファ
ン２０のベアリングハウス２２をヒートシンク１０に開
設した取付穴１６に固定して行われるが、ヒートシンク
１０の温度上昇に伴って軸受部の温度が上昇し、冷却フ
ァン２０の寿命が短くなってしまうという欠点を有して
いる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上の欠点
を解消すべくなされたものであって、放熱効率を向上さ
せることにより冷却性能を向上させたヒートシンク、お
よびファン付きヒートシンク装置を提供することを目的
とする。

【００１１】また、本発明の他の目的は、軸受部への熱
伝導を低くすることにより冷却ファンの寿命を長くする
ことのできるファン付きヒートシンク装置を提供するこ
とにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明によれば上記目的
は、図１に示すように、熱伝導性の良好な材料で形成さ
れ、高発熱素子３０の高温領域に対応する部位に、より
熱伝導性の高い高熱伝導領域１１が形成されるヒートシ
ンクを提供することにより達成される。

【００１３】

【作用】請求項１記載の発明において、高発熱素子３０
の高温領域での熱は、直ちに対応部位に配置されるヒー
トシンク１０の高熱伝導領域１１に伝熱される。この結
果、高発熱素子３０の高温領域での熱の蓄積が防止され
るために、全体として冷却効率が向上する。

【００１４】請求項２記載の発明において、高熱伝導領
域１１は、ヒートシンク本体１０ａに比して熱伝導性の
良好な高熱伝導体１１ａを埋設して形成される。高熱伝
導材料をヒートシンク１０の一部に埋設することにより
高熱伝導領域１１を形成することにより、ヒートシンク
１０全体の重量、コストの上昇が防がれる。

【００１５】請求項３記載の発明において、高熱伝導領
域１１は、高発熱素子３０の高温領域表面に当接し、か
つ、放熱面側に露出するように形成される。高熱伝導領
域１１に伝熱した熱は、放熱面への露出部から直ちに放
熱されるために、冷却効率の向上がもたらされる。

【００１６】請求項４記載の発明において、冷却ファン
２０は、回転翼２１がヒートシンク１０の高熱伝導領域
１１の直上を含む領域内で回転するように配置される。
高熱伝導領域１１が冷却ファン２０の回転翼２１の回転
領域の直下に配置されることから、冷却風は高熱伝導領
域１１に吹き付けるために、高熱伝導領域１１に伝熱さ
れた熱の放熱効率が向上し、全体として冷却効率が向上
する。

【００１７】請求項５記載の発明において、冷却ファン
２０がオフセット位置に配置されない場合に有効な冷却
効率を向上させるための構成が提供される。すなわち、
高熱伝導領域１１は、高発熱素子３０の高温領域に対応
する部位から回転翼２１の回転領域の直下に位置する部
位まで延設され、高温領域に伝熱された熱は、直ちに冷
却風が吹き付けられる領域に伝熱され、効果的な放熱が
行われる。

【００１８】請求項６ないし１１記載の発明において、
プレート形状の放熱フィン１３を備えたヒートシンク１
０をスポット冷却する際の効率的な冷却構造が提供さ
れ、請求項６記載の発明において、放熱フィン１３は、
冷却ファン２０を中心として放射状に配置されるととも
に、放熱フィン１３間に形成される各通風空間１４は、
冷却ファン２０側において幅広で、ヒートシンク１０の
周縁に行くにしたがって幅狭とされる。冷却ファン２０
側において幅広とされた通風空間１４は、圧損を可及的
に生じさせることなく冷却風を受け入れることが可能と
なり、全体の冷却効率を向上させる。

【００１９】請求項７記載の発明において、各通風空間
１４は、冷却ファン２０の接線に沿って配置され、冷却
ファン２０から接線方向に吹き出される冷却風が容易に
通風空間１４内に吹き込むことを可能にする。

【００２０】請求項８記載の発明において、通風空間１
４内には、通風空間１４内を流れる冷却風に乱流を生じ
させるための乱流促進用障害部５０が配置される。乱流
の発生により放熱フィン１３と冷却風との熱交換効率は
向上し、全体として冷却効率が向上する。

【００２１】請求項９、１０記載の発明において、乱流
促進用障害部５０の簡単な形成方法が提供される。すな
わち、請求項９記載の発明において、乱流促進用障害部
５０は、カバー体４０の裏面にピン状体５１を立設して
形成され、請求項１０記載の発明において、放熱フィン
１３の壁面に突起部５２を膨隆させて形成される。

【００２２】請求項１１記載の発明において、通風空間
１４は、ヒートシンク１０周縁側の端部においてラッパ
状の拡開部１５を備える。通風空間１４を流れる冷却風
は、拡開部１５において開放されて渦を伴う後流を生じ
させる結果、冷却風は放熱フィン１３の端面にまで回り
込み、該端部における熱交換を可能とする。

【００２３】請求項１２ないし１５記載の発明におい
て、ヒートシンク１０に組み込まれる冷却ファン２０の
寿命を延ばすための構成が提供される。すなわち、請求
項１２記載の発明において、冷却ファンのベアリング２
２ａとヒートシンク１０との間には、低熱伝導性材料に
よる断熱部２３が介装され、ヒートシンク１０に伝熱さ
れた熱の冷却ファン２０内部への伝熱量の減少が図られ
る。冷却ファン２０内部への伝熱量の減少により、ベア
リング２２ａ、およびグリースの加熱が防止され、これ
らの熱劣化に起因する冷却ファン２０の寿命の短縮化が
防がれる。

【００２４】上記断熱部２３の形成には種々の方法が採
用可能であり、請求項１３において断熱部２３は、ベア
リングハウス２２の内周壁面に膜状に形成される。膜状
の断熱部２３の形成には、スパッタ、コーティング等の
手法が採用可能であり、製造コストを比較的低く抑える
ことができるという利点がある。

【００２５】また、請求項１４において、断熱部は、ベ
アリングハウス２２自体を低熱伝導性材料により形成す
ることにより構成される、請求項１５において、断熱部
２３は、ヒートシンク１０とベアリングハウス２２との
間に別体に介装される。

【００２６】

【実施例】以下、本発明の望ましい実施例を添付図面に
基づいて詳細に説明する。ファン付きヒートシンク装置
は、図１に示すように、アルミニウム等の熱伝導性の良
好な材料により形成され、高発熱素子３０への固定板１
２の上面に複数のピン状の放熱フィン１３、１３・・を
立設したヒートシンク本体１０ａと、ヒートシンク本体
１０ａの上部開放部を閉塞するようにしてヒートシンク
本体１０ａの上面に固定され、固定板１２と共働して放
熱フィン１３間に冷却風の通風空間１４を形成するカバ
ー体４０と、カバー体４０の上面に固定され、上記通風
空間１４内に冷却風を強制導入するための冷却ファン２
０とからなる。冷却ファン２０は、回転翼２１の回転領
域にヒートシンク本体１０ａの中心部が含まれるよう
に、中心から偏位した位置に配置される。一方、ヒート
シンク本体１０ａの固定板１２には、ヒートシンク本体
１０ａに比して熱伝導性の良好な高熱伝導体１１ａが埋
設されて高熱伝導領域１１が形成される。高熱伝導体１
１ａとしては、銅、あるいは人工ダイヤモンドが使用可
能であり、ブロック、あるいは棒状のものを圧入、ロウ
付けして固定される。なお、図１において３１は高発熱
素子３０の端子、３２は高発熱素子３０が実装されるプ
リント基板を示す。

【００２７】したがってこの実施例において、高発熱素
子３０の中央部に位置する高温領域での発熱は、ヒート
シンク本体１０ａ全体に伝熱する前に高熱伝導領域１１
に伝熱され、直上から吹き下ろされる冷却ファン２０か
らの冷却風により放熱される。

【００２８】なお、図１において高熱伝導体１１ａは高
発熱素子３０への固定板１２と同一厚さに形成されてい
るが、その上面にピン状の突出部を形成し、放熱フィン
１３を兼用するように構成することも可能である。ま
た、高熱伝導領域１１は、高熱伝導体１１ａを埋設する
以外に、図２に示すように、固定板１２の板厚を他の領
域より厚くすることによっても形成することが可能であ
り、この場合には、該肉厚部における熱容量が他の領域
に比して大きくなるために、高発熱素子３０の高温領域
の熱は優先的に肉厚部に伝熱することから、該肉厚部が
高熱伝導領域１１として機能する。なお、本変形例を含
めて以下に示す実施例、変形例の説明では、上述した実
施例と同一の構成要素は、図中に同一の符号を付して説
明を省略する。また、図１ないし図８において、高熱伝
導領域１１の位置をわかりやすくするために、平面図に
おいて高熱伝導領域１１は、ハッチングを施して示され
ている。

【００２９】図３に本発明の第２の実施例を示す。この
実施例は、高熱伝導領域１１の放熱効果をさらに高める
ために有効な変形を示すもので、冷却ファン２０は、上
述した実施例と同様にオフセット配置される。また、高
熱伝導領域１１は、冷却ファン２０の回転翼２１の回転
領域を略全域に渡ってカバーするように配置され、高熱
伝導体１１ａは、高熱伝導領域１１の中央部に残留する
固定板１２を周囲の固定板１２と連結するために、平面
視Ｃ字形状に形成される。

【００３０】したがってこの実施例において、高発熱素
子３０の高温領域における熱は、すみやかに高熱伝導体
１１ａの当接部を経由して高熱伝導領域１１全域に伝熱
され、冷却ファン２０からの冷却風により冷却される。
高熱伝導領域１１は、冷却風が直接吹き付ける領域の略
全域に配置されているために、放熱速度が上述した実施
例に比して高く、より冷却能力が高くなる。

【００３１】なお、図３においては、高熱伝導体１１ａ
は、Ｃ字形状に形成されているが、図４に示すように、
矩形板状に形成されたものを組み合わせてもよく、この
ように構成することで、高熱伝導体１１ａの加工コスト
を低減することが可能となる。また、高熱伝導領域１１
の形成は、図５、図６に示すように、該部位の固定板１
２の肉厚を厚くすることによっても行うことができるこ
とは、上述したとおりである。

【００３２】図７に本発明の第３の実施例を示す。この
実施例は、冷却ファン２０をオフセットすることなく配
置する場合に特に有効な変形であり、高発熱素子３０の
高温領域は、冷却ファン２０のモータ部２４の下方に位
置して、冷却風が直接当たらない状態で配置される。一
方、ヒートシンク本体１０ａ側に形成される高熱伝導領
域１１は、ヒートシンク本体１０ａの中心から冷却ファ
ン２０の回転翼２１の回転領域にまで延設される。

【００３３】したがってこの実施例において、高発熱素
子３０の高温部における熱量は、高温部に接触する部位
から高熱伝導領域１１に伝熱され、直ちに冷却風により
冷却される。

【００３４】なお、図７において高熱伝導領域１１は、
高熱伝導体１１ａをヒートシンク本体１０ａに埋設する
ことにより形成されているが、図２、５、あるいは図６
に示すように、該領域の固定板１２の板厚を厚くするこ
とにより形成することも可能である。また、図７におい
て高熱伝導領域１１は、ダルマ形状に形成されている
が、図８に示すように、回転翼２１の回転領域の略全域
に対応するリング部１１ｂから中心部に向かってスポー
ク部１１ｂを突出した形状にすることも可能である。

【００３５】さらに、図８は高熱伝導体１１ａにより高
熱伝導領域１１を形成する場合の変形例も示している。
すなわち、図１、３、あるいは図４に示す実施例におい
て、高熱伝導体１１ａは、ヒートシンク本体１０ａの裏
面に一面を、上面をヒートシンク本体１０ａの表面（放
熱面）に露出させた状態で埋設されており、冷却風が直
接高熱伝導体１１ａに当たるように構成されるが、図８
における高熱伝導体１１ａは、一面のみがヒートシンク
本体１０ａの裏面に露出する状態で埋設される。表面を
ヒートシンク本体１０ａの放熱面に露出させることは、
放熱速度を向上させるために有効な構成であるが、ヒー
トシンク本体１０ａの裏面のみに露出させた状態で高熱
伝導体１１ａを埋設した場合であっても、高発熱素子３
０からヒートシンク本体１０ａ側への伝熱速度が向上
し、かつ、固定板１２の当該部位の厚みが薄くなるため
に、全体として冷却性能を向上させることが可能であ
り、さらに、高熱伝導体１１ａの固定も、ヒートシンク
本体１０ａの裏面に形成した凹部に高熱伝導体１１ａを
嵌合させて接着することにより行うことができるため
に、容易になる。なお、図８に示す高熱伝導体１１ａの
埋設構造は、図１、３、あるいは図４に示す実施例に適
用が可能であることはもちろんである。さらに、以上の
実施例においては、ヒートシンク１０上に冷却ファン２
０を搭載したファン付きヒートシンク装置が例示されて
いるが、単体として使用されるヒートシンクに適用する
ことも可能である。

【００３６】図９に本発明の第４の実施例を、図１０に
本実施例に使用するカバー体４０を示す。この実施例に
おいて、ファン付きヒートシンク装置は、高発熱素子３
０への固定板１２の上面に複数のプレート状の放熱フィ
ン１３、１３・・を突設して形成されるヒートシンク１
０と、ヒートシンク１０の上部開放部を閉塞し、固定板
１２と共働して放熱フィン１３間に冷却風の通風空間１
４を形成するカバー体４０と、カバー体４０に開設され
た冷却風導入口４１から冷却風を通風空間１４内に強制
導入する冷却ファン２０とから構成される。冷却ファン
２０は、下方に吹き付ける冷却風が高発熱素子３０の高
熱部に当たるように、固定板１２の中心が冷却ファン２
０の回転翼２１の回転領域に含まれるようにオフセット
して配置されており、後述するように、ベアリングハウ
ス２２を固定板１２に固定してヒートシンク１０に組み
込まれる。

【００３７】一方、放熱フィン１３は、冷却ファン２０
の中心から固定板１２の外周縁方向に放射状に配置され
ており、各放熱フィン１３、１３間に形成される通風空
間１４が、冷却ファン２０側で幅広で、周縁に行くにし
たがって徐々に幅狭となるように、三角形状に形成され
る。

【００３８】カバー体４０は、図１０に詳細を示すよう
に、四隅部にビス挿通孔４０ａ、４０ａ・・を備えてお
り、該ビス挿通孔４０ａを挿通し、ヒートシンク１０に
ねじ込まれるビス等の止着子４０ｂによりヒートシンク
１０に固定される。また、カバー体４０に開設される冷
却風導入口４１の周縁裏面からは、冷却ファン２０の回
転翼２１を囲繞する筒状の絞り部４２が突設されてお
り、冷却風の通風空間１４への流入風速を高めている。
さらに、カバー体４０の裏面には、複数のピン状体５
１、５１・・が突設される。ピン状体５１は、放熱フィ
ン１３、１３間に形成される通風空間１４を流れる冷却
風に対して乱流促進用障害部５０として機能するよう
に、通風空間１４内に突出しており、カバー体４０裏面
に一体に成型される。ピン状体５１の形成は、カバー体
４０との一体成型以外に、別体で形成したものを圧入、
接着することによっても可能である。

【００３９】したがってこの実施例において、冷却ファ
ン２０からの冷却風は、固定板１２に衝突するととも
に、冷却ファン２０側の開口から通風空間１４内に流れ
込む。通風空間１４内を吹き抜ける冷却風は、ピン状体
５１により乱流となって放熱フィン１３の壁面との熱交
換効率を向上させる。

【００４０】なお、図９に示す放熱フィン１３は、図１
１（ａ）に示すように、三角形状に形成されているが、
図１１（ｂ）、（ｃ）あるいは図１１（ｄ）に示すよう
に、周縁側端部にアール、あるいは面取りをおこなっ
て、通風空間１４の終端部にラッパ状の拡開部１５を形
成した場合には、通風空間１４を流れてきた冷却風は図
１１において矢印で示すように、渦（カルマン渦）を伴
う後流を形成しやすくなる結果、冷却風が放熱フィン１
３の端面にも回り込み、周縁端部における冷却風との熱
交換性能を向上させることができる。

【００４１】また、図１０に示した実施例において、乱
流促進用障害部５０は、カバー体４０の裏面にピン状体
５１を突設することにより形成されているが、このほか
に、図１２に示すように、放熱フィン１３の壁面に突起
部５２を膨隆させることにより形成することもできる。

【００４２】図１３に本発明の第５の実施例を、図１４
に本実施例に使用されるカバー体４０を示す。この実施
例は、冷却ファン２０から送風される冷却風を放熱フィ
ン１３間の通風空間１４内に導き、冷却風を効率的に冷
却に寄与させるために有効な他の手段を示すものであ
り、各放熱フィン１３は三角形状に形成される。これら
放熱フィン１３は、冷却ファン２０の接線方向に配列さ
れ、放熱フィン１３、１３間には、冷却ファン２０の接
線方向、すなわち冷却ファン２０からの冷却風の送風方
向に延びる通風空間１４、１４・・が形成される。

【００４３】したがってこの実施例において、冷却ファ
ン２０からの冷却風の吹き出し方向と通風空間１４の方
向が略一致しているために、冷却風は円滑に通風空間１
４内に導かれた後、障害壁により乱流となり、放熱フィ
ン１３との効率的な熱交換がなされる。

【００４４】圧損の少ない状態で冷却風を通風空間１４
内に導くためには、図１５、１６に示すように、通風空
間１４を、冷却ファン２０からヒートシンク１０の周縁
に向かう螺旋状に形成してもよい。

【００４５】なお、本発明の第４の実施例に対する変形
例として示した図１１、および図１２の変形は、図１
３、１５に示した実施例、および変形例にそのまま適用
することが可能である。

【００４６】図９以下に示したファン付きヒートシンク
装置における冷却ファン２０のヒートシンク１０への取
付部の詳細を図１７に示す。この実施例において冷却フ
ァン２０は、外周壁面に回転翼２１が固定されたロータ
２５と、該ロータ２５の回転軸２５ａに形成されたベア
リング２２ａを回転可能に支持し、外周壁面にロータ２
５の回転子２５ｂに向き合う固定子２２ｂを保持したベ
アリングハウス２２とから構成される。ベアリングハウ
ス２２は、耐磨耗性を向上させるために硬質の金属材料
により形成されており、ヒートシンク１０の固定板１２
に穿孔された取付穴１６に圧入される。また、ベアリン
グハウス２２の内周壁面には断熱部２３が形成される。
断熱部２３は、高発熱素子３０からヒートシンク１０に
伝熱された熱がベアリングハウス２２を経由してベアリ
ング２２ａに伝達するのを防止するために形成されるも
ので、低熱伝導性材料により薄膜状に形成される。使用
される低熱伝導材料としては、耐熱性に優れているのが
望ましく、例えば、フッ素系樹脂、シリコン系樹脂が適
当であり、添加剤は、耐磨耗性、耐薬品性、加工性等を
考慮して決定される。断熱部２３の形成方法は、コーテ
ィング等、周知の膜形成技術を使用することが可能であ
るが、そのほかに、低熱伝導材料製のインサータを圧入
して形成することもできる。断熱部２３の厚み方向寸法
は、数μｍ〜数十μｍ程度であることが円筒度を好適な
範囲に維持するために望ましいが、それ以上にする場合
には、円筒度等の機械精度を高めるための機械加工が行
われる。

【００４７】さらに、軸受部における自己発熱量と固定
子２２ｂ、あるいはヒートシンク１０における発熱量と
の比率は、膜厚の他の決定要素として重要であり、例え
ば、軸受部における自己発熱量の方が大きな場合には、
膜厚を薄くして軸受からの伝熱量を比較的大きくするこ
とが望ましい。

【００４８】上記断熱部２３の形成は、図１７に示す以
外に種々の方法が可能であり、図１８に示すように、ベ
アリングハウス２２自体を低熱伝導材料により形成して
もよく、さらには、図１９に示すように、別体で形成さ
れた断熱部２３をヒートシンク１０とベアリングハウス
２２との間に介装することも可能である。すなわち、図
１９に示す断熱部２３は、リング形状に形成されてお
り、ヒートシンク１０に開設された取付穴１６内に圧
入、あるいは超音波溶着される。断熱部２３は、底壁内
周にフランジ２３ａを有しており、該断熱部２３の中空
部に圧入等されて固定されるベアリングハウス２２の底
壁が高発熱素子３０に接触することを防止している。

【００４９】なお、以上の説明においては、図１０以下
に示されたヒートシンク１０に冷却ファン２０を組み込
む場合を例に取ったが、これに限られず、ピン状の放熱
フィン１３を備えたヒートシンク１０にも適用すること
が可能である。

【００５０】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、高発熱素子の高温部の熱を速やかに冷却する
ことができるために、冷却効率を向上させることができ
る。

【００５１】また、プレート型の放熱フィン間に冷却風
を可及的に圧損を低くして送り込むことができるため
に、冷却風を確実に冷却に寄与させることが可能とな
る。さらに、プレート型の放熱フィン間を流れる冷却風
は、乱流となるために、放熱フィンとの熱交換効率が高
くなり、冷却効率を向上させることができる。

【００５２】また、冷却ファンをヒートシンクに組み込
む場合にも、ヒートシンクの加熱による冷却ファンの寿
命の低下を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す図で、（ａ）は平面図、
（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。

【図２】図１の変形例を示す図で、（ａ）は平面図、
（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。

【図３】本発明の第２の実施例を示す図で、（ａ）は平
面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。

【図４】図３の変形例を示す図で、（ａ）は平面図、
（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。

【図５】図３の他の変形例を示す図で、（ａ）は平面
図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。

【図６】図４の変形例を示す図で、（ａ）は平面図、
（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。

【図７】本発明の第３の実施例を示す図で、（ａ）は平
面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。

【図８】図７の変形例を示す図で、（ａ）は平面図、
（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。

【図９】本発明の第４の実施例を示す図で、（ａ）は平
面図、（ｂ）は正面図である。

【図１０】カバー体を示す図で、（ａ）は裏面図、
（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。

【図１１】放熱フィンを示す図である。

【図１２】図１０の変形例を示す図で、（ａ）は平面
図、（ｂ）は正面図である。

【図１３】本発明の第５の実施例を示す図で、（ａ）は
平面図、（ｂ）は正面図である。

【図１４】カバー体を示す図で、（ａ）は裏面図、
（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。

【図１５】図１３の変形例を示す図で、（ａ）は平面
図、（ｂ）は正面図である。

【図１６】カバー体を示す図で、（ａ）は裏面図、
（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。

【図１７】冷却ファンの取付状態を示す図である。

【図１８】図１７の変形例を示す図である。

【図１９】図１７の他の従来例を示す図である。

【図２０】従来例を示す図で、（ａ）は平面図、（ｂ）
は正面図である。

【図２１】他の従来例を示す図で、（ａ）は平面図、
（ｂ）は正面図である。

【図２２】さらに他の従来例を示す図で、（ａ）は平面
図、（ｂ）は正面図である。

【図２３】従来の冷却ファンの装着状態を示す図であ
る。

【符号の説明】

１０ヒートシンク１０ａヒートシンク本体１１高熱伝導領域１１ａ高熱伝導体１２固定板１３放熱フィン１４通風空間１５拡開部２０冷却ファン２１回転翼２２ベアリングハウス２２ａベアリング２３断熱部３０高発熱素子４０カバー体４１冷却風導入口５０乱流促進用障害部５１ピン状体５２突起部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】熱伝導性の良好な材料で形成され、高発熱
素子（３０）の高温領域に対応する部位に、より熱伝導
性の高い高熱伝導領域（１１）が形成されるヒートシン
ク。
【請求項２】熱伝導性の良好な材料で形成されるヒート
シンク本体（１０ａ）に、該ヒートシンク本体（１０
ａ）に比して熱伝導性の良好な高熱伝導体（１１ａ）を
埋設して形成され、前記高熱伝導体（１１ａ）は、高発熱素子（３０）の高
温領域に対応する部位に配置されて高熱伝導領域（１
１）を形成するヒートシンク。
【請求項３】前記高熱伝導領域（１１）は、高発熱素子
（３０）の高温領域表面に当接し、かつ、ヒートシンク
本体（１０ａ）の放熱面側に露出するように形成される
請求項１または２記載のヒートシンク。
【請求項４】請求項１、２または３記載のヒートシンク
（１０）に固定され、ヒートシンク（１０）の放熱面に
冷却風を送風する冷却ファン（２０）を有し、前記冷却ファン（２０）は、回転翼（２１）が前記ヒー
トシンク（１０）の高熱伝導領域（１１）の直上を含む
領域内で回転するように配置されるファン付きヒートシ
ンク装置。
【請求項５】請求項１、２または３記載のヒートシンク
（１０）に固定され、ヒートシンク（１０）の放熱面に
冷却風を送風する冷却ファン（２０）を有し、前記ヒートシンク（１０）の高熱伝導領域（１１）は、
高発熱素子（３０）の高温領域に対応する部位から回転
翼（２１）の回転領域の直下に位置する部位まで延設さ
れるファン付きヒートシンク装置。
【請求項６】高発熱素子（３０）への固定板（１２）上
に複数のプレート形状の放熱フィン（１３、１３・・）
を立設してなるヒートシンク（１０）と、ヒートシンク（１０）の上部開放部を閉塞し、固定板
（１２）と共働して放熱フィン（１３、１３）間に冷却
風の通風空間（１４）を形成するカバー体（４０）と、固定板（１２）上に装着され、カバー体（４０）に開設
された冷却風導入口（４１）から冷却風を通風空間（１
４）内に強制導入する冷却ファン（２０）とを有し、前記放熱フィン（１３）は、冷却ファン（２０）を中心
として放射状に配置されるとともに、放熱フィン（１
３、１３）間に形成される各通風空間（１４、１４・
・）は、冷却ファン（２０）側において幅広で、ヒート
シンク（１０）の周縁に行くにしたがって幅狭とされる
ファン付きヒートシンク装置。
【請求項７】高発熱素子（３０）への固定板（１２）上
に複数のプレート形状の放熱フィン（１３、１３・・）
を立設してなるヒートシンク（１０）と、ヒートシンク（１０）の上部開放部を閉塞し、固定板
（１２）と共働して放熱フィン（１３、１３）間に冷却
風の通風空間（１４）を形成するカバー体（４０）と、固定板（１２）上に装着され、カバー体（４０）に開設
された冷却風導入口（４１）から冷却風を通風空間（１
４）内に強制導入する冷却ファン（２０）とを有し、前記各通風空間（１４、１４・・）は、冷却ファン（２
０）の接線に沿って配置されるファン付きヒートシンク
装置。
【請求項８】前記通風空間（１４）内には、通風空間
（１４）内を流れる冷却風に乱流を生じさせるための乱
流促進用障害部（５０）が配置される請求項６または７
記載のファン付きヒートシンク装置。
【請求項９】前記乱流促進用障害部（５０）は、カバー
体（４０）の裏面にピン状体（５１）を立設して形成さ
れる請求項８記載のファン付きヒートシンク装置。
【請求項１０】前記乱流促進用障害部（５０）は、放熱
フィン（１３）の壁面に突起部（５２）を膨隆させて形
成される請求項８記載のファン付きヒートシンク装置。
【請求項１１】前記通風空間（１４）は、ヒートシンク
（１０）周縁側の端部においてラッパ状の拡開部（１
５）を備える請求項６ないし１０のいずれかに記載のフ
ァン付きヒートシンク装置。
【請求項１２】高発熱素子（３０）への固定板（１２）
上に複数のプレート形状の放熱フィン（１３、１３・
・）を立設してなるヒートシンク（１０）と、固定板（１２）にベアリングハウス（２２）を固定して
ヒートシンク（１０）に装着される冷却ファン（２０）
とを有し、前記ベアリングハウス（２２）内に収容される冷却ファ
ンのベアリング（２２ａ）とヒートシンク（１０）との
間には、低熱伝導性材料による断熱部（２３）が介装さ
れるファン付きヒートシンク装置。
【請求項１３】前記断熱部（２３）は、ベアリングハウ
ス（２２）の内周壁面に膜状に形成される請求項１２記
載のファン付きヒートシンク装置。
【請求項１４】前記ベアリングハウス（２２）を低熱伝
導性材料により形成して断熱部（２３）とした請求項１
２記載のファン付きヒートシンク装置。
【請求項１５】前記断熱部（２３）は、ヒートシンク
（１０）とベアリングハウス（２２）との間に介装され
る請求項１２記載のファン付きヒートシンク装置。