JPH09321477A - 発熱体冷却装置 - Google Patents
発熱体冷却装置Info
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- JPH09321477A JPH09321477A JP8138333A JP13833396A JPH09321477A JP H09321477 A JPH09321477 A JP H09321477A JP 8138333 A JP8138333 A JP 8138333A JP 13833396 A JP13833396 A JP 13833396A JP H09321477 A JPH09321477 A JP H09321477A
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- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 全体の重量を大幅に増加させることなく、冷
却効率を上げることができる発熱体冷却装置を提供す
る。 【解決手段】 ヒートシンク２に対して送風機１を取付
ける。ヒートシンク２のべース部分２ａに対してベース
部分２ａよりも熱伝導性の良い熱伝導体３を熱伝達可能
に取付ける。熱伝導体３のベース部分２ａを越えて延び
る延長部分３ｃに複数の放熱フィン６を取付ける。熱伝
導体３に熱伝達可能に取付けられた発熱体４からの熱
は、熱伝導体３を通ってヒートシンク２の外側端部に伝
わる。ヒートシンク２の外側端部に伝わった熱は、放熱
フィン２ｂ…を通って放熱する。その結果、放熱効率が
上がる。
却効率を上げることができる発熱体冷却装置を提供す
る。 【解決手段】 ヒートシンク２に対して送風機１を取付
ける。ヒートシンク２のべース部分２ａに対してベース
部分２ａよりも熱伝導性の良い熱伝導体３を熱伝達可能
に取付ける。熱伝導体３のベース部分２ａを越えて延び
る延長部分３ｃに複数の放熱フィン６を取付ける。熱伝
導体３に熱伝達可能に取付けられた発熱体４からの熱
は、熱伝導体３を通ってヒートシンク２の外側端部に伝
わる。ヒートシンク２の外側端部に伝わった熱は、放熱
フィン２ｂ…を通って放熱する。その結果、放熱効率が
上がる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、送風機によって冷
却されるヒートシンクを用いて電子素子等の発熱体を冷
却する発熱体冷却装置に関するものである。
却されるヒートシンクを用いて電子素子等の発熱体を冷
却する発熱体冷却装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】米国特許第５，４８４，０１３号、米国
特許第５，４５２，１８１号、米国特許第５，４２１，
４０２号、実公平３−１５９８２号公報、特開平７−１
１１３０２号公報等には、ＣＰＵやＭＰＵ等の電子素子
を冷却するために、ヒートシンクと送風機とが組合わさ
れて構成される発熱体冷却装置が開示されている。従来
の発熱体冷却装置で用いるヒートシンクは、ベース部分
の表面側に複数枚の放熱フィンが設けられ、ベース部分
の裏面側に発熱体が配置される構成を有している。そし
て送風機は、ヒートシンクのベース部分の表面及び放熱
フィンに空気を吹付けるようにヒートシンクに対して配
置されている。
特許第５，４５２，１８１号、米国特許第５，４２１，
４０２号、実公平３−１５９８２号公報、特開平７−１
１１３０２号公報等には、ＣＰＵやＭＰＵ等の電子素子
を冷却するために、ヒートシンクと送風機とが組合わさ
れて構成される発熱体冷却装置が開示されている。従来
の発熱体冷却装置で用いるヒートシンクは、ベース部分
の表面側に複数枚の放熱フィンが設けられ、ベース部分
の裏面側に発熱体が配置される構成を有している。そし
て送風機は、ヒートシンクのベース部分の表面及び放熱
フィンに空気を吹付けるようにヒートシンクに対して配
置されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ヒートシンクのベース
部分の裏面側に配置される発熱体が、全体的に同じよう
に発熱することはめずらしく、一般的には１以上の発熱
源（または発熱点）を中心にして発熱する。特に、最近
のマイクロコンピュータに使用されるＣＰＵやＭＰＵ等
は、発熱密度が高く、１以上の発熱源（または発熱点）
を中心にして集中的に発熱する傾向がある。このような
発熱密度の高い発熱体を冷却する場合には、１以上の発
熱源（または発熱点）からヒートシンクの外側部分まで
熱が伝わり難く、どうしても熱源から離れた放熱フィン
からの冷却効率が低下する。
部分の裏面側に配置される発熱体が、全体的に同じよう
に発熱することはめずらしく、一般的には１以上の発熱
源（または発熱点）を中心にして発熱する。特に、最近
のマイクロコンピュータに使用されるＣＰＵやＭＰＵ等
は、発熱密度が高く、１以上の発熱源（または発熱点）
を中心にして集中的に発熱する傾向がある。このような
発熱密度の高い発熱体を冷却する場合には、１以上の発
熱源（または発熱点）からヒートシンクの外側部分まで
熱が伝わり難く、どうしても熱源から離れた放熱フィン
からの冷却効率が低下する。
【０００４】この問題を解消するためには、例えばヒー
トシンクのベース部分の厚みを増して、ヒートシンクの
外側部分への熱抵抗を小さくすることが考えられる。し
かしながら、このようにするとヒートシンクの重量がか
なり増加してしまう問題が生じる。また通常はアルミニ
ウムによって形成されるヒートシンクを、熱伝導率の高
い銅等の材料で形成することも考えられる。しかしなが
らヒートシンク全体を熱伝導率の高い銅等の材料で形成
すると、ヒートシンクの重量がかなり増加する問題が生
じる。
トシンクのベース部分の厚みを増して、ヒートシンクの
外側部分への熱抵抗を小さくすることが考えられる。し
かしながら、このようにするとヒートシンクの重量がか
なり増加してしまう問題が生じる。また通常はアルミニ
ウムによって形成されるヒートシンクを、熱伝導率の高
い銅等の材料で形成することも考えられる。しかしなが
らヒートシンク全体を熱伝導率の高い銅等の材料で形成
すると、ヒートシンクの重量がかなり増加する問題が生
じる。
【０００５】本発明の目的は、全体の重量を大幅に増加
させることなく、冷却効率を上げることができる発熱体
冷却装置を提供することにある。
させることなく、冷却効率を上げることができる発熱体
冷却装置を提供することにある。
【０００６】本発明の他の目的は、熱伝導体の外側部分
の放熱効率を高めることにより、更に冷却効率を上げる
ことができる発熱体冷却装置を提供することにある。
の放熱効率を高めることにより、更に冷却効率を上げる
ことができる発熱体冷却装置を提供することにある。
【０００７】本発明の更に他の目的は、送風機から吐出
される風を利用して熱伝導体を冷却することにより、更
に冷却効率を上げることができる発熱体冷却装置を提供
することにある。
される風を利用して熱伝導体を冷却することにより、更
に冷却効率を上げることができる発熱体冷却装置を提供
することにある。
【０００８】本発明の別の目的は、冷却効率を上げるこ
とができて、しかも設置面積が少なくてすむ発熱体冷却
装置を提供することにある。
とができて、しかも設置面積が少なくてすむ発熱体冷却
装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、ベース部分の
表面側に複数枚の放熱フィンが設けられベース部分の裏
面側に発熱体が配置されて、発熱体の熱をベース部分及
び放熱フィンを通して放熱するヒートシンクと、ヒート
シンクのベース部分及び放熱フィンに空気を吹付ける送
風機とを具備してなる発熱体冷却装置を改良の対象とす
る。ヒートシンクの材質及び構造は任意である。また送
風機の構造も任意であるが、風量を多くするためには、
ブレードを回転させるための回転軸の軸線方向の一方の
方向から吸引し主として軸線方向の他方の方向に空気を
吐出する軸流送風機が好ましい。冷却効率を高めるため
には、軸流送風機でも軸線方向だけでなく回転軸の径方
向にも積極的に空気を吐出することができるタイプの軸
流送風機を用いるのが好ましい。このような軸流送風機
を用いる場合には、ヒートシンクの構造と送風機の構造
は、送風機から吐出された空気が複数の放熱フィンを冷
却しながらベース部分の外側に流れ出るように構成する
のが好ましい。
表面側に複数枚の放熱フィンが設けられベース部分の裏
面側に発熱体が配置されて、発熱体の熱をベース部分及
び放熱フィンを通して放熱するヒートシンクと、ヒート
シンクのベース部分及び放熱フィンに空気を吹付ける送
風機とを具備してなる発熱体冷却装置を改良の対象とす
る。ヒートシンクの材質及び構造は任意である。また送
風機の構造も任意であるが、風量を多くするためには、
ブレードを回転させるための回転軸の軸線方向の一方の
方向から吸引し主として軸線方向の他方の方向に空気を
吐出する軸流送風機が好ましい。冷却効率を高めるため
には、軸流送風機でも軸線方向だけでなく回転軸の径方
向にも積極的に空気を吐出することができるタイプの軸
流送風機を用いるのが好ましい。このような軸流送風機
を用いる場合には、ヒートシンクの構造と送風機の構造
は、送風機から吐出された空気が複数の放熱フィンを冷
却しながらベース部分の外側に流れ出るように構成する
のが好ましい。
【００１０】本発明では、ヒートシンクのベース部分よ
りも熱伝導性の良い（または高い）熱伝導体をベース部
分の裏面側にベース部分に対して熱伝達可能に配置する
（または取付ける）。そして熱伝導体を発熱体から出る
熱をベース部分の外側端部に向かって伝達するように構
成する。本願明細書において、「熱伝達可能に配置」ま
たは「熱伝達可能に取付」とは、発熱体から熱伝導体を
介してヒートシンクのベース部分に熱が十分に伝達され
る配置または取付けであって、例えば熱伝導体をベース
部分の裏面側に直接接触させて配置または取付ける場合
や、熱伝導率の高い接着剤等を介して熱伝導体をベース
部分の裏面側に配置または取付ける場合等を含むもので
ある。
りも熱伝導性の良い（または高い）熱伝導体をベース部
分の裏面側にベース部分に対して熱伝達可能に配置する
（または取付ける）。そして熱伝導体を発熱体から出る
熱をベース部分の外側端部に向かって伝達するように構
成する。本願明細書において、「熱伝達可能に配置」ま
たは「熱伝達可能に取付」とは、発熱体から熱伝導体を
介してヒートシンクのベース部分に熱が十分に伝達され
る配置または取付けであって、例えば熱伝導体をベース
部分の裏面側に直接接触させて配置または取付ける場合
や、熱伝導率の高い接着剤等を介して熱伝導体をベース
部分の裏面側に配置または取付ける場合等を含むもので
ある。
【００１１】発熱体から出る熱をベース部分の外側端部
に伝達する熱伝導体の構造は任意である。最も単純に
は、熱伝導体をヒートシンクのベース部分の裏面とほぼ
全体的に接触するように構成すればよい。また熱伝導体
を該熱伝導体の温度を均一化するように機能するヒート
パイプ構造を備えた構造としてもよい。いずれにしても
本発明によれば、発熱体の１以上の発熱源からヒートシ
ンクの外側端部まで、熱伝導体を介して熱を良好に伝達
することができて、送風機によって冷却されるヒートシ
ンクによる放熱効率または放熱フィンからの冷却効率を
高めることができる。また熱伝導体は発熱体から出る熱
をベース部分の外側端部に伝達すればよいため、ヒーシ
ンク全体を熱伝導率の高い材料で形成する場合と比べ
て、冷却装置全体の重量が重くなることはない。また特
に熱伝導体としてヒートパイプ構造を備えた構造のもの
を用いると、冷却効率を高めることができる。
に伝達する熱伝導体の構造は任意である。最も単純に
は、熱伝導体をヒートシンクのベース部分の裏面とほぼ
全体的に接触するように構成すればよい。また熱伝導体
を該熱伝導体の温度を均一化するように機能するヒート
パイプ構造を備えた構造としてもよい。いずれにしても
本発明によれば、発熱体の１以上の発熱源からヒートシ
ンクの外側端部まで、熱伝導体を介して熱を良好に伝達
することができて、送風機によって冷却されるヒートシ
ンクによる放熱効率または放熱フィンからの冷却効率を
高めることができる。また熱伝導体は発熱体から出る熱
をベース部分の外側端部に伝達すればよいため、ヒーシ
ンク全体を熱伝導率の高い材料で形成する場合と比べ
て、冷却装置全体の重量が重くなることはない。また特
に熱伝導体としてヒートパイプ構造を備えた構造のもの
を用いると、冷却効率を高めることができる。
【００１２】熱伝導体の外側部分の放熱率を高めると、
熱伝導体を介してヒートシンクのベース部分の外側端部
に伝達される熱量は増加する。そのため更に冷却効率を
高めることができる。これを実現するためには、例えば
熱伝導体にヒートシンクのベース部分よりも外側に延び
る延長部分を設け、この延長部分に１以上の放熱フィン
を設ければよい。この場合に、延長部分に設けた１以上
の放熱フィンを送風機から吐出される空気（ヒートシン
クから流れ出る空気）に晒されるように配置すると（送
風機からの風で冷却するように配置すると）熱伝導体の
外側部分の放熱率を更に高めることができて、結果とし
て冷却装置の冷却効率を更に高めることができる。また
熱伝導体を発熱体が熱伝達可能に取付けられる発熱体取
付部と該発熱体取付部の外側に位置して延長部分を含む
発熱体非取付部とから構成し、通電されると吸熱面から
吸熱し放熱面から放熱する半導体冷却素子を、発熱体非
取付部から吸熱するように前記発熱体非取付部に対して
熱伝達可能に取付けてもよい。このようにすると熱伝導
体の外側部分の放熱率を更に高めることができる。この
場合に半導体冷却素子の放熱面に対して１以上の放熱フ
ィンを備えた素子冷却用ヒートシンクを熱伝達可能に配
置してもよい。更にこの１以上の放熱フィンを送風機か
ら吐出する風で冷却するようにしてもよい。
熱伝導体を介してヒートシンクのベース部分の外側端部
に伝達される熱量は増加する。そのため更に冷却効率を
高めることができる。これを実現するためには、例えば
熱伝導体にヒートシンクのベース部分よりも外側に延び
る延長部分を設け、この延長部分に１以上の放熱フィン
を設ければよい。この場合に、延長部分に設けた１以上
の放熱フィンを送風機から吐出される空気（ヒートシン
クから流れ出る空気）に晒されるように配置すると（送
風機からの風で冷却するように配置すると）熱伝導体の
外側部分の放熱率を更に高めることができて、結果とし
て冷却装置の冷却効率を更に高めることができる。また
熱伝導体を発熱体が熱伝達可能に取付けられる発熱体取
付部と該発熱体取付部の外側に位置して延長部分を含む
発熱体非取付部とから構成し、通電されると吸熱面から
吸熱し放熱面から放熱する半導体冷却素子を、発熱体非
取付部から吸熱するように前記発熱体非取付部に対して
熱伝達可能に取付けてもよい。このようにすると熱伝導
体の外側部分の放熱率を更に高めることができる。この
場合に半導体冷却素子の放熱面に対して１以上の放熱フ
ィンを備えた素子冷却用ヒートシンクを熱伝達可能に配
置してもよい。更にこの１以上の放熱フィンを送風機か
ら吐出する風で冷却するようにしてもよい。
【００１３】熱伝導体を、発熱体が熱伝達可能に取付け
られる発熱体取付部と該発熱体取付部の外側に位置して
延長部分を含む発熱体非取付部とから構成すると、熱伝
導体が大きくなって、冷却装置の設置面積が増加する。
そこで熱伝導体の発熱体取付部を発熱体非取付部よりも
厚み寸法が大きなものとし、発熱体取付部をヒートシン
クのベース部分から離れる方向に突出させるようにす
る。このようにすると、発熱体非取付部の下側（ベース
部分から離れる方向）に、発熱体取付部の突出寸法と発
熱体の厚み寸法を加えた寸法に等しい寸法のギャップが
形成できる。このギャップ内に発熱体の周囲に配置され
る部品を収納すれば、冷却装置の冷却効率を上げてしか
も設置面積を小さくすることができる。
られる発熱体取付部と該発熱体取付部の外側に位置して
延長部分を含む発熱体非取付部とから構成すると、熱伝
導体が大きくなって、冷却装置の設置面積が増加する。
そこで熱伝導体の発熱体取付部を発熱体非取付部よりも
厚み寸法が大きなものとし、発熱体取付部をヒートシン
クのベース部分から離れる方向に突出させるようにす
る。このようにすると、発熱体非取付部の下側（ベース
部分から離れる方向）に、発熱体取付部の突出寸法と発
熱体の厚み寸法を加えた寸法に等しい寸法のギャップが
形成できる。このギャップ内に発熱体の周囲に配置され
る部品を収納すれば、冷却装置の冷却効率を上げてしか
も設置面積を小さくすることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下図面を参照して、本発明の発
熱体冷却装置の実施の形態を詳細に説明する。図１は、
本発明の発熱体冷却装置をＣＰＵまたはＭＰＵ等の発熱
する電子素子を冷却する冷却装置に適用した実施例の構
成を示す概略構成図である。同図において、１は送風
機、２はヒートシンク、３は熱伝導体、そして４は発熱
体としての電子素子である。この送風機１とヒートシン
ク２との組合せからなる冷却装置の構造は、出願人の先
願に係わる特開平７−１１１３０２号公報に開示された
ものと同様である。即ち送風機は、複数枚のブレード５
…を回転させる回転軸の軸線Ｘの軸線方向の一方から空
気を吸引して、軸線方向の他方だけでなく積極的に回転
軸の径方向にも空気を吐出する軸流送風機である。この
軸流送風機は、実際には複数枚のブレード５…の一部が
ケーシング１ａから露出していて、ヒートシンク２の内
部に収納されるように（ブレード５の一部がヒートシン
ク２の放熱フィンによって囲まれるように）構成されて
いる。
熱体冷却装置の実施の形態を詳細に説明する。図１は、
本発明の発熱体冷却装置をＣＰＵまたはＭＰＵ等の発熱
する電子素子を冷却する冷却装置に適用した実施例の構
成を示す概略構成図である。同図において、１は送風
機、２はヒートシンク、３は熱伝導体、そして４は発熱
体としての電子素子である。この送風機１とヒートシン
ク２との組合せからなる冷却装置の構造は、出願人の先
願に係わる特開平７−１１１３０２号公報に開示された
ものと同様である。即ち送風機は、複数枚のブレード５
…を回転させる回転軸の軸線Ｘの軸線方向の一方から空
気を吸引して、軸線方向の他方だけでなく積極的に回転
軸の径方向にも空気を吐出する軸流送風機である。この
軸流送風機は、実際には複数枚のブレード５…の一部が
ケーシング１ａから露出していて、ヒートシンク２の内
部に収納されるように（ブレード５の一部がヒートシン
ク２の放熱フィンによって囲まれるように）構成されて
いる。
【００１５】ヒートシンク２は、板状のベース部分２ａ
とこのベース部分２ａの表面側に複数枚の放熱フィン２
ｂ…が設けられた構造を有している。放熱フィン２ｂ…
は、送風機１のケーシング１ａから露出するブレード５
の周囲を囲むようにベース部分２ａの表面の外周寄り部
分または外側端部寄りに設けられている。本実施例で
は、ヒートシンク２をアルミニウムのダイキャストで一
体成形している。なお送風機１は、ヒートシンク２に対
して図示しない複数のねじを用いてねじ止めされてい
る。
とこのベース部分２ａの表面側に複数枚の放熱フィン２
ｂ…が設けられた構造を有している。放熱フィン２ｂ…
は、送風機１のケーシング１ａから露出するブレード５
の周囲を囲むようにベース部分２ａの表面の外周寄り部
分または外側端部寄りに設けられている。本実施例で
は、ヒートシンク２をアルミニウムのダイキャストで一
体成形している。なお送風機１は、ヒートシンク２に対
して図示しない複数のねじを用いてねじ止めされてい
る。
【００１６】熱伝導体３は、ヒートシンク２のベース部
分２ａよりも熱伝導性の良い（高い）銅板で形成されて
いる。そして熱伝導体３は、シートシンク２のベース部
分２ａと対向して発熱体４が熱伝達可能に取付けられる
発熱体取付部３ａと、この発熱体取付部３ａの外側に位
置してヒートシンク２のベース部分２ａを越えて外側に
延びる延長部分３ｃを含む発熱体非取付部３ｂとから構
成される。熱伝導体３は、ヒートシンク２のベース部分
２ａと相似形でベース部分２ａよりも大きく、しかもベ
ース部分２ａと同心に配置されている。したがって熱伝
導体３の延長部分３ｃがベース部分２ａを全周にわたっ
て越えて延びている。そして熱伝導体３は、ヒートシン
ク２のベース部分２ａの裏面に対して熱伝達可能に取付
けられている。具体的には、熱伝導体３とベース部分２
ａとが図示しない複数本のねじを用いて結合されてい
る。なお発熱体として電子素子４が装着されたホルダを
ヒートシンク２に対して引き付けるようにして取付ける
取付金具が用いられる場合には、電子素子４とベース部
分２ａとの間に熱伝導体３を挟持してもよい。さらに、
熱伝導体３を熱伝導率の高い接着剤等を介してベース部
分２ａに接合してもよい。
分２ａよりも熱伝導性の良い（高い）銅板で形成されて
いる。そして熱伝導体３は、シートシンク２のベース部
分２ａと対向して発熱体４が熱伝達可能に取付けられる
発熱体取付部３ａと、この発熱体取付部３ａの外側に位
置してヒートシンク２のベース部分２ａを越えて外側に
延びる延長部分３ｃを含む発熱体非取付部３ｂとから構
成される。熱伝導体３は、ヒートシンク２のベース部分
２ａと相似形でベース部分２ａよりも大きく、しかもベ
ース部分２ａと同心に配置されている。したがって熱伝
導体３の延長部分３ｃがベース部分２ａを全周にわたっ
て越えて延びている。そして熱伝導体３は、ヒートシン
ク２のベース部分２ａの裏面に対して熱伝達可能に取付
けられている。具体的には、熱伝導体３とベース部分２
ａとが図示しない複数本のねじを用いて結合されてい
る。なお発熱体として電子素子４が装着されたホルダを
ヒートシンク２に対して引き付けるようにして取付ける
取付金具が用いられる場合には、電子素子４とベース部
分２ａとの間に熱伝導体３を挟持してもよい。さらに、
熱伝導体３を熱伝導率の高い接着剤等を介してベース部
分２ａに接合してもよい。
【００１７】この例では、熱伝導体３の延長部分３ｃ
に、アルミニューム製の複数の放熱フィン６…が一体に
設けられている。これらの放熱フィン６…は、送風機１
から吐出されて、ヒートシンク２の各放熱フィン２ｂ…
の間を通ってベース部分２ａの外側に排気される空気に
晒されて冷却される。放熱フィン６…は、ヒートシンク
２の放熱フィン２ｂ…を外側から全体的に囲むように設
けられているが、理解を容易にするために、図１には２
枚の放熱フィン６，６だけを図示してある。なお放熱フ
ィン６…の枚数及び取付け位置は、電子素子４の発熱源
の位置及び発熱量に応じて任意に定めればよい。
に、アルミニューム製の複数の放熱フィン６…が一体に
設けられている。これらの放熱フィン６…は、送風機１
から吐出されて、ヒートシンク２の各放熱フィン２ｂ…
の間を通ってベース部分２ａの外側に排気される空気に
晒されて冷却される。放熱フィン６…は、ヒートシンク
２の放熱フィン２ｂ…を外側から全体的に囲むように設
けられているが、理解を容易にするために、図１には２
枚の放熱フィン６，６だけを図示してある。なお放熱フ
ィン６…の枚数及び取付け位置は、電子素子４の発熱源
の位置及び発熱量に応じて任意に定めればよい。
【００１８】上記実施例においては、送風機１が動作す
ると図示の矢印の経路で空気が流れる。その結果、ヒー
トシンク２のベース部分２ａ及び複数の放熱フィン２ｂ
…の表面がこの流れる空気に晒されて冷却される。同時
に、熱伝導体３の放熱フィン６…もヒートシンク２から
排気される空気に晒されて冷却され、熱伝導体３の外側
端部から積極的に放熱が行われる。その結果、熱伝導体
３は発熱体から出る熱を延長部分３ｃに向かって積極的
に伝達し、熱伝導体３からヒートシンク２のベース部分
２ａの外側端部にも積極的に熱が伝達されて、ヒートシ
ンク２の放熱フィン２ｂ…からも積極的に放熱される。
よってこの例によれば、従来よりも放熱フィン２ｂ…か
らの放熱が良好になって、放熱効率が増加する。
ると図示の矢印の経路で空気が流れる。その結果、ヒー
トシンク２のベース部分２ａ及び複数の放熱フィン２ｂ
…の表面がこの流れる空気に晒されて冷却される。同時
に、熱伝導体３の放熱フィン６…もヒートシンク２から
排気される空気に晒されて冷却され、熱伝導体３の外側
端部から積極的に放熱が行われる。その結果、熱伝導体
３は発熱体から出る熱を延長部分３ｃに向かって積極的
に伝達し、熱伝導体３からヒートシンク２のベース部分
２ａの外側端部にも積極的に熱が伝達されて、ヒートシ
ンク２の放熱フィン２ｂ…からも積極的に放熱される。
よってこの例によれば、従来よりも放熱フィン２ｂ…か
らの放熱が良好になって、放熱効率が増加する。
【００１９】図２は、本発明の別の実施の形態の実施例
の構成を示す概略構成図である。この実施例と図１に示
した実施例と比較すると、熱伝導体３の放熱フィン６´
と熱伝導体３の延長部分３ｃ（発熱体非取付部３ｂ）と
の間にペルチエ効果素子からなる半導体冷却素子７を配
置した点で両者は相違する。したがって図２の実施例に
おいて、図１に示した実施例と同じ部材には、図１に付
した符号と同じ符号を付してその説明を省略する。この
実施例において、通電されると吸熱面７ａから吸熱し放
熱面７ｂから放熱する半導体冷却素子７は、延長部分３
ｃから吸熱するように延長部分３ｃに対して熱伝達可能
に取付けられている。半導体冷却素子７は、１以上の放
熱フィン６´に対応して設けられており、各放熱フィン
６´は半導体冷却素子７の放熱面７ｂと全面的に接触す
る水平部６´ａを備えている。半導体冷却素子７は、半
導体冷却素子７の図示しないケーシングを熱伝導体３の
延長部分３ｃにねじ止めして固定されている。放熱フィ
ン６´は、半導体冷却素子７の図示しないケーシングに
ねじ止めまたは接合されている。各半導体冷却素子７に
は、図示しないリード線を介して電力が供給される。な
お円板状の半導体冷却素子７を用いる場合には、１つの
半導体冷却素子７に対して複数の放熱フィン６´を取付
けることができる。
の構成を示す概略構成図である。この実施例と図１に示
した実施例と比較すると、熱伝導体３の放熱フィン６´
と熱伝導体３の延長部分３ｃ（発熱体非取付部３ｂ）と
の間にペルチエ効果素子からなる半導体冷却素子７を配
置した点で両者は相違する。したがって図２の実施例に
おいて、図１に示した実施例と同じ部材には、図１に付
した符号と同じ符号を付してその説明を省略する。この
実施例において、通電されると吸熱面７ａから吸熱し放
熱面７ｂから放熱する半導体冷却素子７は、延長部分３
ｃから吸熱するように延長部分３ｃに対して熱伝達可能
に取付けられている。半導体冷却素子７は、１以上の放
熱フィン６´に対応して設けられており、各放熱フィン
６´は半導体冷却素子７の放熱面７ｂと全面的に接触す
る水平部６´ａを備えている。半導体冷却素子７は、半
導体冷却素子７の図示しないケーシングを熱伝導体３の
延長部分３ｃにねじ止めして固定されている。放熱フィ
ン６´は、半導体冷却素子７の図示しないケーシングに
ねじ止めまたは接合されている。各半導体冷却素子７に
は、図示しないリード線を介して電力が供給される。な
お円板状の半導体冷却素子７を用いる場合には、１つの
半導体冷却素子７に対して複数の放熱フィン６´を取付
けることができる。
【００２０】本実施例のように、放熱フィン６´と熱伝
導体３との間に半導体冷却素子７を配置すると、熱伝導
体３における熱移動量が増加する。特にこの例では、放
熱フィン６´が送風機１から吐出される空気の流れによ
って冷却されるため、半導体冷却素子７の放熱面が積極
的に冷却され、半導体冷却素子７の冷却性能の低下を防
止できる。
導体３との間に半導体冷却素子７を配置すると、熱伝導
体３における熱移動量が増加する。特にこの例では、放
熱フィン６´が送風機１から吐出される空気の流れによ
って冷却されるため、半導体冷却素子７の放熱面が積極
的に冷却され、半導体冷却素子７の冷却性能の低下を防
止できる。
【００２１】図３は、本発明の更に別の実施の形態の実
施例の構成を示す概略構成図である。この実施例と図１
に示した実施例と比較すると、熱伝導体３´の形状が異
なる点で両者は相違する。したがって図３の実施例にお
いて、図１に示した実施例と同じ部材には、図１に付し
た符号と同じ符号を付してその説明を省略する。この熱
伝導体３´は、電子素子４（発熱体）が熱伝達可能に取
付けられる発熱体取付部３´ａが発熱体非取付部３´ｂ
よりも厚み寸法が大きく形成されており、発熱体取付部
３´ａはヒートシンク２のベース部分２ａから離れる方
向に突出している。このような構成にすると、図３に示
すように、発熱体非取付部３´ｂの下側（ベース部分２
ａから離れる方向）に、発熱体取付部３´ａの突出寸法
と電子素子４（発熱体）の厚み寸法を加えた寸法に等し
い寸法のギャップが形成できる。このギャップ内に基板
９に実装された電子部品８，８を収納すれば、冷却装置
の冷却効率を上げてしかも設置面積を小さくすることが
できる。なおこの例でも、図２の実施例と同様に放熱フ
ィン６と熱伝導体３´の延長部分３´ｃとの間に半導体
冷却素子を配置してもよい。
施例の構成を示す概略構成図である。この実施例と図１
に示した実施例と比較すると、熱伝導体３´の形状が異
なる点で両者は相違する。したがって図３の実施例にお
いて、図１に示した実施例と同じ部材には、図１に付し
た符号と同じ符号を付してその説明を省略する。この熱
伝導体３´は、電子素子４（発熱体）が熱伝達可能に取
付けられる発熱体取付部３´ａが発熱体非取付部３´ｂ
よりも厚み寸法が大きく形成されており、発熱体取付部
３´ａはヒートシンク２のベース部分２ａから離れる方
向に突出している。このような構成にすると、図３に示
すように、発熱体非取付部３´ｂの下側（ベース部分２
ａから離れる方向）に、発熱体取付部３´ａの突出寸法
と電子素子４（発熱体）の厚み寸法を加えた寸法に等し
い寸法のギャップが形成できる。このギャップ内に基板
９に実装された電子部品８，８を収納すれば、冷却装置
の冷却効率を上げてしかも設置面積を小さくすることが
できる。なおこの例でも、図２の実施例と同様に放熱フ
ィン６と熱伝導体３´の延長部分３´ｃとの間に半導体
冷却素子を配置してもよい。
【００２２】図４は、本発明の更に他の実施の形態の実
施例の構成を示す概略構成図である。図１に示した実施
例と比較すると、熱伝導体１３の形状が異なる点と熱伝
導体１３に放熱フィンが設けられていない点で両者は相
違する。したがって図４の実施例において、図１に示し
た実施例と同じ部材には、図１に付した符号と同じ符号
を付してその説明を省略する。この実施例では、銅板か
らなる熱伝導体１３がヒートシンク２のベース部分２ａ
よりも僅かに小さい輪郭形状を有している。このような
熱伝導体１３を電子素子（発熱体）４とヒートシンク２
のベース部分２ａとの間に熱伝達可能に配置した場合で
も、熱伝導体１３を通して電子素子（発熱体）４の外側
端部近傍まで熱が伝達できるので、放熱効率または冷却
効率を従来よりも上げることができる。
施例の構成を示す概略構成図である。図１に示した実施
例と比較すると、熱伝導体１３の形状が異なる点と熱伝
導体１３に放熱フィンが設けられていない点で両者は相
違する。したがって図４の実施例において、図１に示し
た実施例と同じ部材には、図１に付した符号と同じ符号
を付してその説明を省略する。この実施例では、銅板か
らなる熱伝導体１３がヒートシンク２のベース部分２ａ
よりも僅かに小さい輪郭形状を有している。このような
熱伝導体１３を電子素子（発熱体）４とヒートシンク２
のベース部分２ａとの間に熱伝達可能に配置した場合で
も、熱伝導体１３を通して電子素子（発熱体）４の外側
端部近傍まで熱が伝達できるので、放熱効率または冷却
効率を従来よりも上げることができる。
【００２３】なお上記各実施例においては、熱伝導体
３，３´，１３として、単なる銅板を用いたが、熱伝導
体として該熱伝導体の温度を均一化するように機能する
ヒートパイプ構造を備えているものを用いてよいのは勿
論である。ヒートパイプ構造付きの熱伝導体を用いる
と、更に放熱効率または冷却効率を高めることができ
る。またヒートパイプ構造付きの熱伝導体を用いた場合
でも、図２の実施例と同様に、半導体冷却素子を用いる
ことができるのは勿論である。
３，３´，１３として、単なる銅板を用いたが、熱伝導
体として該熱伝導体の温度を均一化するように機能する
ヒートパイプ構造を備えているものを用いてよいのは勿
論である。ヒートパイプ構造付きの熱伝導体を用いる
と、更に放熱効率または冷却効率を高めることができ
る。またヒートパイプ構造付きの熱伝導体を用いた場合
でも、図２の実施例と同様に、半導体冷却素子を用いる
ことができるのは勿論である。
【００２４】
【発明の効果】本発明によれば、発熱体の発熱源からヒ
ートシンクの外側端部まで、熱伝導体を介して熱を良好
に伝達することができるので、送風機によって冷却され
るヒートシンクによる放熱効率または放熱フィンからの
冷却効率を高めることができる。また熱伝導体は発熱体
から出る熱をベース部分の外側端部に伝達すればよいた
め、ヒーシンク全体を熱伝導率の高い材料で形成する場
合と比べて、冷却装置全体の重量が重くなることがない
という利点がある。
ートシンクの外側端部まで、熱伝導体を介して熱を良好
に伝達することができるので、送風機によって冷却され
るヒートシンクによる放熱効率または放熱フィンからの
冷却効率を高めることができる。また熱伝導体は発熱体
から出る熱をベース部分の外側端部に伝達すればよいた
め、ヒーシンク全体を熱伝導率の高い材料で形成する場
合と比べて、冷却装置全体の重量が重くなることがない
という利点がある。
【００２５】また熱伝導体にヒートシンクのベース部分
よりも外側に延びる延長部分を設け、この延長部分に１
以上の放熱フィンを設ければ、熱伝導体の外側部分の放
熱率を高めることができて、結果として冷却装置の冷却
効率を更に高めることができる。
よりも外側に延びる延長部分を設け、この延長部分に１
以上の放熱フィンを設ければ、熱伝導体の外側部分の放
熱率を高めることができて、結果として冷却装置の冷却
効率を更に高めることができる。
【００２６】また熱伝導体としてヒートパイプ構造を備
えた構造のものを用いると、更に冷却効率を高めること
ができる。
えた構造のものを用いると、更に冷却効率を高めること
ができる。
【図１】 本発明の発熱体冷却装置をＣＰＵまたはＭＰ
Ｕ等の発熱する電子素子を冷却する冷却装置に適用した
実施例の構成を示す概略構成図である。
Ｕ等の発熱する電子素子を冷却する冷却装置に適用した
実施例の構成を示す概略構成図である。
【図２】 本発明の他の実施の形態の実施例の構成を示
す概略構成図である。
す概略構成図である。
【図３】 本発明の更に他の実施の形態の実施例の構成
を示す概略構成図である。
を示す概略構成図である。
【図４】 本発明の更に他の実施の形態の実施例の構成
を示す概略構成図である。
を示す概略構成図である。
１ 送風機 ２ ヒートシンク ２ａ ベース部分 ２ｂ 放熱フィン ３ 熱伝達体 ４ 電子素子（発熱体） ６ 放熱フィン
Claims (8)
- 【請求項１】 ベース部分の表面側に複数枚の放熱フィ
ンが設けられ前記ベース部分の裏面側に発熱体が配置さ
れて、前記発熱体の熱を前記ベース部分及び前記放熱フ
ィンを通して放熱するヒートシンクと、 前記ヒートシンクの前記ベース部分及び前記放熱フィン
に空気を吹付ける送風機とを具備してなる発熱体冷却装
置であって、 前記ベース部分よりも熱伝導性の良い熱伝導体が前記ベ
ース部分の前記裏面側に前記ベース部分に対して熱伝達
可能に配置されており、 前記熱伝導体は前記発熱体から出る熱を前記ベース部分
の外側端部に伝達するように構成されていることを特徴
とする発熱体冷却装置。 - 【請求項２】 ベース部分の表面側に複数枚の放熱フィ
ンが設けられ前記ベース部分の裏面側に発熱体が配置さ
れて、前記発熱体の熱を前記ベース部分及び前記放熱フ
ィンを通して放熱するヒートシンクと、 前記ヒートシンクの前記ベース部分及び前記放熱フィン
に空気を吹付けるように前記ヒートシンクに対して固定
された送風機とを具備し、 前記送風機が、複数枚のブレードを回転させる回転軸の
軸線方向の一方の方向から空気を吸引して前記軸線方向
の他方の方向及び前記回転軸の径方向の両方向に前記空
気を吐出するように構成され、 前記ヒートシンクが、前記送風機から吐出された前記空
気が前記複数の放熱フィンを冷却しながら前記ベース部
分の外側に流れ出るように構成されている発熱体冷却装
置であって、 前記ベース部分よりも熱伝導率の高い熱伝導体が前記ベ
ース部分の前記裏面側に前記ベース部分に対して熱伝達
可能に取付けられており、 前記熱伝導体は前記発熱体から出る熱を前記ベース部分
の外側端部に伝達するように構成されていることを特徴
とする発熱体冷却装置。 - 【請求項３】 前記熱伝導体は前記ベース部分の裏面と
ほぼ全体的に接触するように構成されている請求項１ま
たは２に記載の発熱体冷却装置。 - 【請求項４】 前記熱伝導体は該熱伝導体の温度を均一
化するように機能するヒートパイプ構造を備えている請
求項１または２に記載の発熱体冷却装置。 - 【請求項５】 前記熱伝導体は、前記ヒートシンクの前
記ベース部分よりも外側に延びる延長部分を有してお
り、 前記延長部分に１以上の放熱フィンが設けられている請
求項１または２に記載の発熱体冷却装置。 - 【請求項６】 前記延長部分に設けられた前記１以上の
放熱フィンは、前記送風機から吐出される前記空気に晒
されるように配置されている請求項５に記載の発熱体冷
却装置。 - 【請求項７】 前記熱伝導体は、前記発熱体が熱伝達可
能に取付けられる発熱体取付部と該発熱体取付部の外側
に位置して前記延長部分を含む発熱体非取付部とからな
り、 前記発熱体取付部は前記発熱体非取付部よりも厚み寸法
が大きく、前記発熱体取付部は前記ヒートシンクの前記
ベース部分から離れる方向に突出している請求項５に記
載の発熱体冷却装置。 - 【請求項８】 前記熱伝導体は、前記発熱体が熱伝達可
能に取付けられる発熱体取付部と該発熱体取付部の外側
に位置して前記延長部分を含む発熱体非取付部とからな
り、 通電されると吸熱面から吸熱し放熱面から放熱する半導
体冷却素子が、前記発熱体非取付部から吸熱するように
前記発熱体非取付部に対して熱伝達可能に取付けられて
いる請求項１または２に記載の発熱体冷却装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13833396A JP3768598B2 (ja) | 1996-05-31 | 1996-05-31 | 発熱体冷却装置 |
| US08/866,634 US5992511A (en) | 1996-05-31 | 1997-05-30 | Cooling apparatus for electronic element |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13833396A JP3768598B2 (ja) | 1996-05-31 | 1996-05-31 | 発熱体冷却装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09321477A true JPH09321477A (ja) | 1997-12-12 |
| JP3768598B2 JP3768598B2 (ja) | 2006-04-19 |
Family
ID=15219463
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13833396A Expired - Fee Related JP3768598B2 (ja) | 1996-05-31 | 1996-05-31 | 発熱体冷却装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5992511A (ja) |
| JP (1) | JP3768598B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20020055729A (ko) * | 2000-12-29 | 2002-07-10 | 이형도 | 전자칩 냉각장치 |
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| JP4493117B2 (ja) * | 1999-03-25 | 2010-06-30 | レノボ シンガポール プライヴェート リミテッド | ノートブック型パーソナルコンピューターの冷却方法及び冷却装置 |
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| US20010050164A1 (en) * | 1999-08-18 | 2001-12-13 | Agilent Technologies, Inc. | Cooling apparatus for electronic devices |
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| US6691768B2 (en) * | 2001-06-25 | 2004-02-17 | Sun Microsystems, Inc. | Heatsink design for uniform heat dissipation |
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- 1996-05-31 JP JP13833396A patent/JP3768598B2/ja not_active Expired - Fee Related
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- 1997-05-30 US US08/866,634 patent/US5992511A/en not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3768598B2 (ja) | 2006-04-19 |
| US5992511A (en) | 1999-11-30 |
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