JPH09326579A - 冷却ユニットおよび該ユニットに用いるヒートシンク - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 発熱素子の熱を伝熱部を介してヒートシンク
へ伝熱してファンでヒートシンクを冷却する冷却ユニッ
トにおいて、発熱素子の交換を容易にするとともに、ヒ
ートシンクおよびファンを含めた冷却効率を向上させ
る。 【解決手段】 伝熱部の間に複数個の伝熱部を着脱可能
とする接続部を備える。また、ヒートシンクを通過した
冷却風を受熱部に衝突させる。さらに、ヒートシンクと
伝熱部との接触面積を増大させる。さらに、放熱フィン
には表面積を増大させたり冷却風の乱流を促進させる冷
却風案内部や冷却風通路の拡大部と圧縮部とを備える。
加えて、熱伝導性の良好な材料で形成されたファンケー
スに伝熱部を接合してファンユニットを構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、発熱素子から発
生する熱をファンやヒートパイプなどを用いてヒートシ
ンクから放出する卓上型などの電子機器に採用される冷
却ユニットおよび該ユニットに用いるヒートシンクに関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】発熱素子を用いた電子機器の冷却ユニッ
トでは、ヒートパイプを用いてヒートシンクに伝熱して
ファンで一括して冷却する構造は一般に知られている。

【０００３】図１７は従来技術の説明図を示すものであ
る。同図（ａ）において、プリント基板１０１には発熱
素子１０２が搭載されており、ヒートパイプからなる伝
熱部１０４の蒸発部に設けられた受熱部１０３が前記発
熱素子１０２の表面に対応して接着あるいは圧接されて
いる。そして、伝熱部１０４の凝縮部にはヒートシンク
１０５が設けられており、ファン１０７によってプリン
ト基板１０１面と直交する方向に冷却風を流して前記ヒ
ートシンク１０５の放熱フィン１０６を強制空冷したも
のである。この冷却ユニットは発熱素子１０２と受熱部
１０３と伝熱部１０４とヒートシンク１０５とが一体化
構造となっており、発熱素子１０２の追加や交換を行う
際には冷却ユニットを追加や交換の単位としていた。

【０００４】同図（ｂ）において、同図（ａ）との違い
は伝熱部１０４をＬ字型として、ファン１０７によって
プリント基板１０１面と平行な方向に冷却風を流して前
記ヒートシンク１０５の放熱フィン１０６を強制空冷す
るものである。

【０００５】図１８は従来技術の放熱フィンの説明図を
示すものである。同図において、ヒートシンク１０５と
伝熱部１０４との接合部は、放熱フィン１０６に伝熱部
１０４を貫通する穴を設けて伝熱部１０４と放熱フィン
１０６とをカシメやロウ付けで接合していた。このた
め、放熱フィン１０６と伝熱部１０４との接触面積が小
さく接触熱抵抗が大きくなるので、伝熱部１０４からの
熱をヒートシンク１０５に伝熱するのにロスが発生して
いた。

【０００６】一方、放熱フィン１０６は平板形状として
いたのでファン１０７からの冷却風は放熱フィン１０６
の間を素通りして流れるため冷却風を有効に利用できな
い。このため、放熱フィン１０６の枚数を増やす構造を
採用する場合がある。この場合には、図１６に示すごと
く、放熱フィンの枚数の増加に伴ってヒートシンク１０
５の圧力損失も増大することになる。従って、冷却ユニ
ットの冷却効率は低下するので、結局はヒートシンクの
熱抵抗を小さくするような放熱フィンの枚数を選択する
ことになる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】前記のごとく、従来の
技術による冷却ユニットおよび該ユニットに用いるヒー
トシンクでは次のような問題点がある。

【０００８】１）発熱素子と受熱部と伝熱部とヒートシ
ンクとが一体化構造となっているため、発熱素子の追加
や交換などに際しては、冷却ユニットを全て取付たり取
外したりしなければならないので多大な工数を必要とし
ていた。

【０００９】２）伝熱部とヒートシンクとの接触熱抵抗
が大きくなるので伝熱部からの熱をヒートシンクに伝熱
するのにロスが発生していた。このため、ヒートシンク
で十分な放熱を行うことができず冷却ユニットの冷却効
率を低下させていた。

【００１０】３）放熱フィンは平板形状なのでファンか
らの冷却風を有効に利用できないため、冷却ユニットの
冷却効率を低下させていた。

【００１１】

【課題を解決するための手段】前記の問題点を解決する
ために、この発明では次のような手段を取る。

【００１２】１）発熱素子の熱を伝熱部を介してヒート
シンクへ伝熱するとともに冷却用のファンを用いてヒー
トシンクを冷却する冷却ユニットにおいて、伝熱部の間
に伝熱部を着脱可能とする接続部を備える。

【００１３】これにより、発熱素子の追加や交換を行う
際には受熱部と伝熱部の一部分のみを着脱単位として接
続部に挿抜する。

【００１４】２）発熱素子の熱を伝熱部を介してヒート
シンクへ伝熱するとともに冷却用のファンを用いてヒー
トシンクを冷却する冷却ユニットにおいて、前記の伝熱
部を略Ｌ字型とし、ヒートシンクを通過した冷却風を受
熱部に衝突させるようにする。

【００１５】これにより、受熱部の熱を拡散することで
伝熱部への熱輸送量を軽減する。

【００１６】３）ヒートシンクと伝熱部との接合部にお
いて、放熱フィンと伝熱部との接触面積を増大するよう
な構造にする。

【００１７】これにより、伝熱部とヒートシンクとの接
触熱抵抗を小さくして伝熱部からの熱をヒートシンクへ
伝熱する際のロスを抑制する。

【００１８】４）ヒートシンクの放熱フィンに、冷却風
の乱流を促進させる冷却風案内部や、冷却風が放熱フィ
ンの表裏相互を流通するような冷却風案内部や、あるい
は冷却風通路の拡大部と圧縮部とを備える。

【００１９】これにより、ヒートシンクの同一体積当た
りの表面積が増加するとともに、放熱フィンの間を素通
りする冷却風の風量を抑制し、さらに、冷却風の風向を
規正する。このため、放熱フィンは熱伝達量が増えるこ
とで、適正な表面積と開口率とを備えてヒートシンクの
熱抵抗を小さくする。

【００２０】５）ファンユニットにおいて、熱伝導性の
良好な材料で形成されるファンケースに伝熱部を接合し
てファンユニットを構成するとともに、このファンユニ
ットを冷却ユニットとしても用いる。

【００２１】これにより、ファンユニット自体をヒート
シンクとする。

【００２２】

【発明の実施の形態】この発明は、次に示したような実
施の形態をとる。

【００２３】１）図１に示すごとく、発熱素子２上に設
置された受熱部３と、冷却用のファン７を用いて冷却す
るヒートシンク５と、受熱部３の熱をヒートシンク５に
伝熱する伝熱部４とで構成された冷却ユニットにおい
て、伝熱部４の間に複数個の伝熱部４を着脱可能とする
接続部８を備える。これにより、発熱素子２の追加や交
換を行う際には受熱部３と受熱部３に取付られた伝熱部
４ａのみを着脱単位として接続部８に挿抜することがで
きるので、ヒートシンク５を着脱単位とせずに複数個の
発熱素子２を追加したり交換したりする。

【００２４】２）図１に示すごとく、冷却ユニットにお
いて、前記の伝熱部４を略Ｌ字型とし、ヒートシンク５
を通過した冷却風９を受熱部３に衝突させるようにす
る。これにより、受熱部３の熱を拡散することで伝熱部
４への熱輸送量を軽減する。

【００２５】３）図４に示すごとく、伝熱部４を放熱フ
ィン６に接合して構成される冷却ユニット用ヒートシン
クにおいて、放熱フィン６の伝熱部４が貫通する穴の周
囲に凸型になるような接合部１６を形成し、伝熱部４を
接合部１６に接合する。これにより、伝熱部４とヒート
シンク５との接触熱抵抗を小さくして伝熱部４からの熱
をヒートシンクへ伝熱する際のロスを抑制する。

【００２６】４）図５ないし図７に示すごとく、伝熱部
４を放熱フィン６に接合して構成される冷却ユニット用
ヒートシンクにおいて、放熱フィン６に略Ｌ字型の接触
面６ａ，６ｂを形成し、伝熱部４を熱伝導性の良好な材
料で形成された固定部材１５ａ，１５ｂ，１５ｃを介し
て放熱フィン６の接触面６ａ，６ｂに接合する。これに
より、前記と同様に伝熱部４とヒートシンク５との接触
熱抵抗を小さくして伝熱部４からの熱をヒートシンクへ
伝熱する際のロスを抑制する。

【００２７】５）図８に示すごとく、伝熱部４を放熱フ
ィン６に接合して構成される冷却ユニット用ヒートシン
クにおいて、放熱フィン６に略Ｌ字型の接触面６ｃと、
該接触面６ｃから伸びる固定部１７とを形成し、伝熱部
４を放熱フィン６の固定部１７に接合する。これによ
り、放熱フィン６と同一部材からなる固定部１７で接合
するので、伝熱部４とヒートシンク５との接触熱抵抗を
さらに小さくして伝熱部４からの熱をヒートシンクへ伝
熱する際のロスを抑制する。

【００２８】６）図９および図１０に示すごとく、ヒー
トシンク５を構成する放熱フィン６に冷却風９の乱流を
促進させる冷却風案内部６ｄ，６ｅ，６ｆ，６ｇを備え
る。これにより、ヒートシンクの同一体積当たりの表面
積が増加するとともに、冷却風９は乱流によって拡散さ
れて放熱フィン６の間を素通りする冷却風９の風量を抑
制し、放熱フィン６は熱伝達量が増えることで、適正な
表面積と開口率とを備えてヒートシンク５の熱抵抗を小
さくする。

【００２９】７）図１１および図１２に示すごとく、ヒ
ートシンク５を構成する放熱フィン６に冷却風９が放熱
フィン６の表裏相互に流通するような冷却風案内部６
ｈ，６ｉ，６ｊ，６ｋ，６ｌを備える。これにより、冷
却風９は放熱フィン６の表裏相互に流通することで拡散
されて放熱フィン６の間を素通りする冷却風９の風量を
抑制し、さらに、冷却風の風向を規正する。このため、
放熱フィン６は熱伝達量が増えることで、適正な表面積
と開口率とを備えてヒートシンク５の熱抵抗を小さくす
る。

【００３０】８）図１３に示すごとく、ヒートシンク５
を構成する相互に対抗した放熱フィン６で冷却風９通路
の拡大部１８と、冷却風９通路の圧縮部１９とを形成
し、伝熱部４を放熱フィン６の拡大部１８側または圧縮
部１９側に接合する。これにより、ヒートシンクの同一
体積当たりの表面積が増加するとともに、冷却風９通路
の拡大部１８では冷却風９が膨張して温度が下がり、冷
却風９通路の圧縮部１９では冷却風９の風速が速くなり
熱伝達量が増加する。さらに、伝熱部４を放熱フィン６
の拡大部１８側または圧縮部１９側に接合することで、
伝熱部４の熱は放熱フィン６の温度の下がった箇所、ま
たは熱伝達量が増加する箇所に伝達することになる。従
って、ヒートシンク５の熱抵抗をさらに小さくする。

【００３１】９）図１４に示すごとく、ファン動力部を
備えるファン組立体を装着可能とし、側壁部２６と、フ
ァンの静圧を高める隔壁２７を設けた遮蔽部２８とから
なるファンケース２５を熱伝導性の良好な材料で形成
し、熱を伝熱する伝熱部４を前記ファンケース２５に接
合してファンユニットとヒートシンクとを兼用する。こ
れにより、ファンユニット２０自体をヒートシンクとし
ても用いる。

【００３２】

【実施例】この発明による代表的な実施例を図１ないし
図１５によって説明する。

【００３３】図１は本発明の構成図を示す。

【００３４】同図において、１はプリント基板である。
２は発熱素子であり、半田付けでプリント基板１に搭載
されている。３は受熱部であり、発熱素子２の表面に接
着あるいは圧接されており発熱素子２の熱が伝熱されて
いる。４は伝熱部であり、ヒートパイプや銅またはアル
ミニウムなどの熱伝導性の良好な材料で形成され、一端
を受熱部３に接着あるいは圧接によって挾着されてお
り、他端をヒートシンク５を構成する各放熱フィン６に
接合されている。８は接続部であり、前記伝熱部４の間
に設けて、受熱部３に挾着された各伝熱部４ａとヒート
シンク５に接合された各伝熱部４ｂとを着脱可能に接続
されている。７はファンであり、主にヒートシンク５を
冷却する。

【００３５】なお、各発熱素子２の追加や交換を行う際
には受熱部３と受熱部３に挾着された伝熱部４ａのみを
着脱単位として接続部８に挿抜することができる。さら
に、ヒートシンク５を着脱単位とせずに複数個の発熱素
子２を追加したり交換したりできる。

【００３６】図２は本発明の実施例の伝熱部における接
続部の説明図を示す。なお、以下において、前述と同じ
箇所は同一の符号を付してあり詳細な説明は省略する。

【００３７】同図において、１０は接続ハウジングであ
り、銅またはアルミなどの熱伝導性の良好な材料で形成
する。１４は接続ハウジングに設けられた穴であり、伝
熱部４の一端を受けるために、伝熱部４の取付や取外し
に際して十分なクリアランスをもっている。１１は押え
金具であり、ステンレスなどのバネ性を有する部材から
なり、穴１４に挿入される伝熱部４をネジ１３の締結に
よって押圧して固定する。１２は伝熱流動体であり、接
続ハウジング１０と伝熱部４との間の熱伝導性を高める
ために、必要に応じて穴１４の空間を満たす。

【００３８】図３は本発明の放熱フィンを通過した冷却
風を受熱部に衝突させる実施例の図を示す。

【００３９】同図（ａ）において、伝熱部４をＬ字型と
し、放熱フィン６を受熱部３の方向に傾けて伝熱部４に
接合されている。

【００４０】同図（ｂ）において、放熱フィン６を接合
した伝熱部４を放熱フィン６が受熱部３の方向に傾くよ
うに伝熱部４を略Ｌ字型としている。その際には、ファ
ン７も受熱部３の方向に傾くように設置されている。

【００４１】ヒートシンク５を通過した冷却風９は受熱
部３に衝突するので、受熱部３の発熱は拡散され伝熱部
４への熱輸送量を軽減させることができる。

【００４２】図４は本発明の伝熱部とヒートシンクとの
接合部における第１実施例の図を示す。

【００４３】同図において、ヒートシンク５と伝熱部４
との接合部は、放熱フィン６に伝熱部４が貫通する穴の
周囲に接合部１６を絞り加工により形成して伝熱部４と
ロウ付けやカシメによって接合されている。

【００４４】ヒートシンク５と伝熱部４との接触面積は
接合部１６によって増大することになり、伝熱部４とヒ
ートシンク５との接触熱抵抗を小さくすることができ
る。

【００４５】図５は本発明の伝熱部とヒートシンクとの
接合部における第２実施例の図を示す。

【００４６】同図において、ヒートシンク５と伝熱部４
との接合部は、放熱フィン６の伝熱部４との接合部のみ
をＬ字形状として接触面６ａを形成して、熱伝導性の良
好な材料で形成された固定部材１５ａを介してロウ付け
などによって接合する。なお、この接続構造では放熱フ
ィン６に伝熱部４を貫通する穴を設けて放熱フィン６と
伝熱部４との位置を規正している。

【００４７】ヒートシンク５と伝熱部４との接触面積は
固定部材１５ａと接触面６ａとによって増大することに
なり、伝熱部４とヒートシンク５との接触熱抵抗を小さ
くすることができる。

【００４８】図６は本発明の伝熱部とヒートシンクとの
接合部における第３実施例の図を示す。

【００４９】同図において、図５との違いは、放熱フィ
ン６に伝熱部４を貫通する穴を設けずに放熱フィン６の
接触面６ａの背面から伝熱部４を接合する。このため、
固定部材１５ｂの部品個数を削減できるとともに伝熱部
４との接触面積も増大できる。

【００５０】図７は本発明の伝熱部とヒートシンクとの
接合部における第４実施例の図を示す。

【００５１】同図において、図６との違いは、固定部材
１５ｃの形状を伝熱部４を囲むようにして接合する。こ
のため、伝熱部４との接触面積がさらに増大するととも
に、接触面６ｂの横幅を小さくしてファンとの横方向の
位置関係においてヒートシンクを小さくすることができ
る。

【００５２】図８は本発明の伝熱部とヒートシンクとの
接合部における第５実施例の図を示す。

【００５３】同図において、ヒートシンク５と伝熱部４
との接合部は、放熱フィン６の伝熱部４との接合部のみ
をＬ字形状とした接触面６ｃを延長して伝熱部４を囲む
ような固定部１７を形成して、この固定部１７を伝熱部
４に沿って曲げながらカシメなどによって接合する。な
お、この接合構造では接触面６ｃの背面で伝熱部４を接
合しているが、放熱フィン６に伝熱部４を貫通する穴を
設けて放熱フィン６と伝熱部４との位置を規正してもよ
い。

【００５４】ヒートシンク５と伝熱部４との接続部は、
固定部１７が接触面６ｃと同一部材で形成しているた
め、前述の固定部材１５を用いる接続構造に比較して接
触面６ａ，６ｂと固定部材１５との接触熱抵抗が生じな
いため、接触熱抵抗はさらに小さくできる。

【００５５】図９は本発明の放熱フィンの第１実施例の
図を示す。

【００５６】同図において、放熱フィン６の冷却風通路
の前後には表面と裏面とに冷却風９の乱流を促進させる
部分的な冷却風案内部６ｄ、６ｅをディンプル加工によ
り配列して形成している。図１０は本発明の放熱フィン
の第２実施例の図を示す。

【００５７】同図において、放熱フィン６の冷却風通路
の前後には表面と裏面とに冷却風９の乱流を促進させる
冷却風案内部６ｆ、６ｇをウェーブ加工によって形成し
ている。

【００５８】図９および図１０において、放熱フィン６
に冷却風案内部６ｄ，６ｅ，６ｆ，６ｇを形成すること
でヒートシンク５は同一体積当たりの放熱する表面積が
増加する。さらに、冷却風９は冷却風案内部６ｄ，６
ｅ，６ｆ，６ｇにおいて乱流が発生することで拡散され
て放熱フィン６の間を素通りする冷却風９の風量を抑制
する。このため、放熱フィン６は熱伝達量を増加させる
ことができるのでヒートシンク５の熱抵抗を小さくでき
る。

【００５９】図１１は本発明の放熱フィンの第３実施例
の図を示す。

【００６０】同図において、放熱フィン６の冷却風通路
の前後には表面と裏面とに冷却風９の乱流の発生と冷却
風９が放熱フィン６の表裏相互に流通するように案内す
る冷却風案内部６ｈ，６ｉ，を冷却風の風向に対してほ
ぼ直交する方向に切り起こし加工により傾斜させて配列
して形成している。そして、切り起こしされた箇所には
放熱フィン６の表裏相互に冷却風９が流通する穴を有し
た冷却風案内部６ｊが形成される。なお、冷却風の風向
を上下方向に規正するために、切り起こしの方向や切り
起こしの配列を適時に設定することもできる。

【００６１】図１２は本発明の放熱フィンの第４実施例
の図を示す。

【００６２】同図において、放熱フィン６の冷却風通路
の前後には冷却風９の乱流の発生と冷却風が放熱フィン
６の表裏相互に流通するように案内する垂直型の冷却風
案内部６ｋを冷却風の風向に対してほぼ平行になる方向
に切り起こし加工により配列して形成している。そし
て、切り起こしされた箇所には放熱フィン６の表裏相互
に冷却風９が流通する穴を有した冷却風案内部６ｌが形
成される。なお、冷却風の風向を左右方向に規正するた
めに、切り起こしの方向や切り起こしの配列を適時に設
定することもできる。

【００６３】図１１および図１２において、冷却風９は
冷却風案内部６ｈ，６ｉ，６ｋによって風向が規正され
る。そして、冷却風案内部６ｊ，６ｌから放熱フィン６
の表裏相互に流通する。このことで冷却風９は拡散され
て放熱フィン６の間を素通りする冷却風９の風量を抑制
する。このため、放熱フィン６は熱伝達量が増えること
でヒートシンク５の熱抵抗を小さくする。

【００６４】さらに、前述の冷却風案内部６ｈ，６ｉ，
６ｋによって冷却風９の風向を規正することができるた
め、ヒートシンク５とファン７との関係において、ファ
ン７の風量が最適になるようにコントロールすることが
できる。

【００６５】図１３は本発明の放熱フィンの第５実施例
の図を示す。

【００６６】同図において、放熱フィン６の冷却風通路
の前後には相互に対抗した放熱フィン６で冷却風９通路
の拡大部１８と、冷却風９通路の圧縮部１９とを形成し
ている。この拡大部１８と圧縮部１９とはウェーブ加工
によって形成された各放熱フィンの冷却風案内部６ｆ，
６ｇを互いに対抗させることで形成されている。そし
て、伝熱部４は放熱フィン６の拡大部１８側または圧縮
部１９側にオフセットして接合している。接合構造は前
述した図４ないし図８の伝熱部とヒートシンクとの接合
構造などを用いて接合している。

【００６７】図１３において、ヒートシンクの同一体積
当たりの放熱する表面積が増加するとともに、冷却風９
通路の拡大部１８では冷却風９が膨張して温度が下が
り、冷却風９通路の圧縮部１９では冷却風９の風速が速
くなり熱伝達量が増加する。さらに、伝熱部４を放熱フ
ィン６の拡大部１８側または圧縮部１９側に接合するこ
とで、伝熱部４の熱は放熱フィン６の温度の下がった箇
所、または熱伝達量が増加する箇所に伝達することにな
る。従って、ヒートシンク５の熱抵抗をさらに小さくす
ることができる。

【００６８】図１４は本発明のファンケースをヒートシ
ンクとする実施例の図を示す。

【００６９】同図において、ファンユニット２０は、フ
ァン組立体２１と、ファンケース２５と、カバー部材２
９，３０とによって構成されている。

【００７０】ファン組立体２１は、ファン動力部２２を
備え、ファン動力部２２へはリード線２４で所定の電源
が供給される。そして、プロペラ部２１ａに対応して冷
却風開口２３を設ける。

【００７１】一方、ファンケース２５は、銅やアルミニ
ウムなどの熱伝導性の良好な材料で形成して、側壁部２
６と、前記プロペラ部２１ａからの冷却風の静圧を高め
るために隔壁２７を全周に設けた遮蔽部２８とからな
る。そして、ファン組立体２１を側壁部２６にネジ止め
やカシメなどによって固定する。

【００７２】さて、このファンケース２５に伝熱部４を
固定部材１５を介して接合されている。これにより、伝
熱部４からの熱をファンケース２５に伝熱できるため、
ファンケース２５自体をヒートシンクとして利用するこ
とができる。なお、固定部材１５を介さずにファンケー
ス２５に伝熱部４をロウ付けなどで接合してもよい。

【００７３】なお、望ましくは、このファンケース２５
に銅やアルミニウムなどの熱伝導性の良好な材料で形成
され、開口率６０％以上になるように多数の穴を設けた
カバー部材２９，３０を装着させると良い。これによっ
て、放熱する表面積は増大して冷却効率はさらに向上さ
せることができる。このカバー部材２９，３０は放熱の
作用に加えてファン組立体２１をガードすることもでき
る。

【００７４】図１５は本発明のファンケースの実施例の
組立説明図を示す。

【００７５】同図において、ファンケース２５の組み立
てにおいて、側壁部２６と隔壁２７を含む遮蔽部２８と
を一体で形成することができる。

【００７６】同図（ａ）は、Ｌ字形状の側壁２６ａを２
個組み合わせてファンケース２５ａを形成する場合を示
す。

【００７７】同図（ｂ）は、コ字形状の側壁２６ｂを２
個組み合わせてファンケース２５ｂを形成する場合を示
す。

【００７８】同図（ｃ）は、一体成形によってファンケ
ース２５ｃを形成する場合を示す。

【００７９】一方、ファンケース２５の組み立てにおい
て、側壁部２６と隔壁２７を含む遮蔽部２８とを分離し
て組み立てることができる。例えば、Ｌ字形状やコ字形
状の２個の側壁部２６に組み立てる遮蔽部２８について
説明する。

【００８０】同図（ｄ）は、４個の遮蔽部２８ｄを側壁
部２６のコーナに組み立てる場合を示す。

【００８１】同図（ｅ）は、コ字形状の２個の遮蔽部２
８ｅを側壁部２６に組み立てる場合を示す。

【００８２】同図（ｆ）は、一体成形による遮蔽部２８
ｆを側壁部２６に組み立てる場合を示す。

【００８３】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、次
に示すような効果がある。

【００８４】１）発熱素子の熱を伝熱部を介してヒート
シンクへ伝熱するとともに冷却用のファンを用いてヒー
トシンクを冷却する冷却ユニットにおいて、伝熱部の間
に伝熱部を着脱可能とする接続部を備えるようにしたの
で、発熱素子の追加や交換を行う際には、受熱部と受熱
部に取付た伝熱部のみを着脱単位として接続部に挿抜す
ることで容易に発熱素子の追加や交換ができる。さら
に、発熱素子に対してヒートシンクを共用化できる。

【００８５】２）冷却ユニットにおいて、伝熱部の間に
複数個の伝熱部を着脱可能とする接続部を備えたので、
ヒートシンクを追加や交換の単位とせずに複数個の発熱
素子を追加したり交換したりできる。さらに、複数個の
発熱素子に対してヒートシンクを共用化できる。

【００８６】３）冷却ユニットにおいて、伝熱部を略Ｌ
字型とし、ヒートシンクを通過した冷却風を受熱部に衝
突させるようにしたので、受熱部の熱が拡散されて伝熱
部への熱輸送量を軽減できる。このため、ファンを含め
た冷却効率を向上させることができる。

【００８７】４）伝熱部を放熱フィンに接合して構成さ
れる冷却ユニット用ヒートシンクにおいて、放熱フィン
の伝熱部が貫通する穴の周囲に放熱フィンと伝熱部との
接触面積を増大する接合部を形成し、伝熱部を接合部に
接合するようにしたので、伝熱部とヒートシンクとの接
触熱抵抗を小さくして伝熱部からの熱をヒートシンクへ
確実に熱伝達できる。このため、ヒートシンクを含めた
冷却効率を向上させることができる。

【００８８】５）伝熱部を放熱フィンに接合して構成さ
れる冷却ユニット用ヒートシンクにおいて、放熱フィン
に略Ｌ字型の接触面を形成し、伝熱部を熱伝導性の良好
な材料で形成された固定部材を介して放熱フィンの接触
面に接合するようにしたので、伝熱部とヒートシンクと
の接触熱抵抗を小さくして伝熱部からの熱をヒートシン
クへ確実に熱伝達できる。このため、ヒートシンクを含
めた冷却効率を向上させることができる。

【００８９】６）伝熱部を放熱フィンに接合して構成さ
れる冷却ユニット用ヒートシンクにおいて、放熱フィン
に略Ｌ字型の接触面と、該接触面から伸びる固定部とを
形成し、伝熱部を放熱フィンの固定部に接合するように
したので、伝熱部とヒートシンクとの接触熱抵抗をさら
に小さくして伝熱部からの熱をヒートシンクへ確実に熱
伝達できる。このため、ヒートシンクを含めた冷却効率
を向上させることができる。

【００９０】７）ヒートシンクを構成する放熱フィンに
冷却風の乱流を促進させる冷却風案内部を備えるように
したので、冷却風は拡散されて放熱フィンの間を素通り
する冷却風の風量を抑制し、放熱フィンは熱伝達量が増
え、適正な表面積と開口率とを備えてヒートシンクの熱
抵抗を小さくできる。このため、ファンを含めた冷却効
率を向上させることができる。

【００９１】８）ヒートシンクを構成する放熱フィンに
冷却風が放熱フィンの表裏相互に流通するような冷却風
案内部を備えるようにしたので、冷却風は放熱フィンの
表裏相互に流通して拡散されて放熱フィンの間を素通り
する冷却風の風量を抑制し、さらに、冷却風の風向を規
正することができる。このため、放熱フィンは熱伝達量
が増え、適正な表面積と開口率とを備えてヒートシンク
の熱抵抗を小さくできる。このため、ファンを含めた冷
却効率を向上させることができる。

【００９２】９）ヒートシンクを構成する相互に対抗し
た放熱フィンで冷却風通路の拡大部と、冷却風通路の圧
縮部とを形成したので、ヒートシンクの同一体積当たり
の表面積が増加するとともに、冷却風通路の拡大部では
冷却風が膨張して温度を下げることができ、冷却風通路
の圧縮部では冷却風の風速が速くなり熱伝達量を増加さ
せることができる。さらに、伝熱部を放熱フィンの拡大
部側または圧縮部側に接合することで、伝熱部の熱は放
熱フィンの温度の下がった箇所、または熱伝達量が増加
する箇所に伝達することになるので、ヒートシンクの熱
抵抗をさらに小さくすることができる。

【００９３】１０）ファン動力部を備えるファン組立体
を装着可能とし、側壁部と、ファンの静圧を高める隔壁
を設けた遮蔽部とからなるファンケースを熱伝導性の良
好な材料で形成し、熱を伝熱する伝熱部を前記ファンケ
ースに接合してファンユニットとヒートシンクとを兼用
するようにしたので、ファンユニット自体をヒートシン
クとすることができる。このため、特別のヒートシンク
部材を必要とせずに冷却ユニットをコンパクトにでき
る。従って、ファンを含めた冷却効率を向上させること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の構成図である。

【図２】本発明の実施例の伝熱部における接続部の説明
図である。

【図３】本発明の放熱フィンを通過した空気を受熱部に
衝突させる実施例の図である。

【図４】本発明の伝熱部とヒートシンクとの接合部にお
ける第１実施例の図である。

【図５】本発明の伝熱部とヒートシンクとの接合部にお
ける第２実施例の図である。

【図６】本発明の伝熱部とヒートシンクとの接合部にお
ける第３実施例の図である。

【図７】本発明の伝熱部とヒートシンクとの接合部にお
ける第４実施例の図である。

【図８】本発明の伝熱部とヒートシンクとの接合部にお
ける第５実施例の図である。

【図９】本発明の放熱フィンの第１実施例の図である。

【図１０】本発明の放熱フィンの第２実施例の図であ
る。

【図１１】本発明の放熱フィンの第３実施例の図であ
る。

【図１２】本発明の放熱フィンの第４実施例の図であ
る。

【図１３】本発明の放熱フィンの第５実施例の図であ
る。

【図１４】本発明のファンケースをヒートシンクとする
実施例の図である。

【図１５】本発明のファンケースの実施例の組立説明図
である。

【図１６】ファン使用時の放熱フィンの枚数によるヒー
トシンクの圧力損失と熱抵抗との関係を示す図である。

【図１７】従来技術の説明図である。

【図１８】従来技術の放熱フィンの説明図である。

【符号の説明】

２：発熱素子 ３：受熱部 ４：伝熱部 ５：ヒートシンク ６：放熱フィン ６ａ，６ｂ，６ｃ：接触面 ６ｄ，６ｅ，６ｆ，６ｇ，６ｈ，６ｉ，６ｊ，６ｋ，６
ｌ：冷却風案内部 ７：ファン ８：接続部 ９：冷却風 １５：固定部材 １６：接合部 １７：固定部 １８：拡大部 １９：圧縮部 ２５：ファンケース ２６：側壁部 ２７：隔壁 ２８：遮蔽部

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】発熱素子（２）上に設置された受熱部
   （３）と、冷却用のファン（７）を用いて冷却するヒー
   トシンク（５）と、受熱部（３）の熱をヒートシンク
   （５）に伝熱する伝熱部（４）とで構成された冷却ユニ
   ットにおいて、前記伝熱部（４）を着脱可能とする接続
   部（８）を伝熱部（４）の間に備えることを特徴とす
   る、冷却ユニット。
2. 【請求項２】前記接続部（８）は、複数個の伝熱部
   （４）を着脱可能とすることを特徴とする、請求項１に
   記載の冷却ユニット。
3. 【請求項３】発熱素子（２）上に設置された受熱部
   （３）と、冷却用のファン（７）を用いて冷却するヒー
   トシンク（５）と、受熱部（３）の熱をヒートシンク
   （５）に伝熱する伝熱部（４）とで構成された冷却ユニ
   ットにおいて、前記伝熱部（４）を略Ｌ字型とし、ヒー
   トシンク（５）を通過した冷却風（９）を受熱部（３）
   に衝突させるようにすることを特徴とする、冷却ユニッ
   ト。
4. 【請求項４】伝熱部（４）を放熱フィン（６）に接合し
   て構成される冷却ユニット用ヒートシンクにおいて、放
   熱フィン（６）の伝熱部（４）が貫通する穴の周囲に凸
   型になるような接合部（１６）を形成し、伝熱部（４）
   を接合部（１６）に接合することを特徴とする、冷却ユ
   ニット用ヒートシンク。
5. 【請求項５】伝熱部（４）を放熱フィン（６）に接合し
   て構成される冷却ユニット用ヒートシンクにおいて、放
   熱フィン（６）に略Ｌ字型の接触面（６ａ，６ｂ）を形
   成し、伝熱部（４）を熱伝導性の良好な材料で形成され
   た固定部材（１５）を介して放熱フィン（６）の接触面
   （６ａ，６ｂ）に接合することを特徴とする、冷却ユニ
   ット用ヒートシンク。
6. 【請求項６】伝熱部（４）を放熱フィン（６）に接合し
   て構成される冷却ユニット用ヒートシンクにおいて、放
   熱フィン（６）に略Ｌ字型の接触面（６ｃ）と、該接触
   面（６ｃ）から伸びる固定部（１７）とを形成し、伝熱
   部（４）を放熱フィン（６）の固定部（１７）に接合す
   ることを特徴とする、冷却ユニット用ヒートシンク。
7. 【請求項７】ヒートシンク（５）を構成する放熱フィン
   （６）に冷却風（９）の乱流を促進させる冷却風案内部
   （６ｄ，６ｅ，６ｆ，６ｇ）を備えることを特徴とす
   る、冷却ユニット用ヒートシンク。
8. 【請求項８】ヒートシンク（５）を構成する放熱フィン
   （６）に冷却風（９）が放熱フィン（６）の表裏相互に
   流通するような冷却風案内部（６ｈ，６ｉ，６ｊ，６
   ｋ，６ｌ）を備えることを特徴とする、冷却ユニット用
   ヒートシンク。
9. 【請求項９】ヒートシンク（５）を構成する相互に対抗
   した放熱フィン（６）で冷却風（９）通路の拡大部（１
   ８）と、冷却風（９）通路の圧縮部（１９）とを形成
   し、伝熱部（４）を放熱フィン（６）の拡大部（１８）
   側または圧縮部（１９）側に接合することを特徴とす
   る、冷却ユニット用ヒートシンク。
10. 【請求項１０】ファン動力部を備える別のファン組立体
    を装着可能とし、側壁部（２６）と、ファンの静圧を高
    める隔壁（２７）を設けた遮蔽部（２８）とからなるフ
    ァンケース（２５）を熱伝導性の良好な材料で形成し、
    熱を伝熱する伝熱部（４）を前記ファンケース（２５）
    に接合することを特徴とする、冷却ユニット用ヒートシ
    ンク。