JPH10261747A

JPH10261747A - ヒートシンク

Info

Publication number: JPH10261747A
Application number: JP10957598A
Authority: JP
Inventors: Tadashi Katsui; 忠士勝井; Katsuhiko Nakada; 克彦中田; Tsuyoshi Koga; 剛志古賀; Tadanobu Matsumura; 唯伸松村; Masayuki Horinishi; 将之堀西; Yoshimi Tanaka; 良美田中; Yasuaki Sugimoto; 泰章杉本; Takashi Kitahara; 孝志北原
Original assignee: Fujitsu Ltd; PFU Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd; PFU Ltd
Priority date: 1998-04-20
Filing date: 1998-04-20
Publication date: 1998-09-29
Anticipated expiration: 2017-01-21
Also published as: JP3249777B2

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明はヒートシンクに関し、実装効率を妨げ
ることなく発熱素子の効果的な冷却を行うことを目的と
する。【解決手段】発熱素子を冷却するヒートシンクであっ
て、前記発熱素子の上に搭載されるベース部材を有する
ヒートシンク本体と、該ヒートシンク本体の内部に設け
られた空間内に収納されるファン組立体とを備え、前記
ファン組立体の回転軸が前記ヒートシンク本体の中心に
対してずれるよう構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】

【０００２】

【発明の属する技術分野】本発明は、発熱素子を冷却す
るヒートシンクに関するものである。

【０００３】

【従来の技術】高発熱素子等を冷却する際に使用される
ヒートシンクの従来例を図４０に示す。この従来例にお
いて、ヒートシンクＨはアルミニウム等の伝熱性の良好
な材料で形成されており、上面に複数の櫛状の放熱フィ
ン６、６・・を備える。このヒートシンクＨは、冷却風
１０が強制通風される環境内で発熱素子３のヒートシン
ク面に接着あるいは圧接させて使用され、発熱素子３か
らの発熱は、ヒートシンクに伝熱された後、冷却風１０
に吸収される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した従来
例において、発熱素子３の発熱量が増加していくと、空
冷効果をあげるために発熱素子３近傍の風速を上げてい
くことが必要になり、より強力なファンを使用すること
が必要になる。一方、ファンを強力にするには、ファン
のサイズを大きくするか、回転数のアップを行うことが
一般的であり、結果としてファン実装空間の増大や、騒
音の増加がもたらされるという欠点を有するものであっ
た。

【０００５】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、実装効率を妨げることなく発熱素子の
効果的な冷却を行うことのできるヒートシンクを提供す
ることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明によれば上記目的
は、発熱素子を冷却するヒートシンクであって、前記発
熱素子の上に搭載されるベース部材を有するヒートシン
ク本体と、該ヒートシンク本体の内部に設けられた空間
内に収納されるファン組立体とを備え、前記ファン組立
体の回転軸が前記ヒートシンク本体の中心に対してずれ
ていることを特徴とするヒートシンクを提供することに
より達成される。

【０００７】

【発明の実施の形態】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。図１に本発明の実
施例を示す。ヒートシンクＨは、アルミニウム等の伝熱
性の良好な材料で形成されるヒートシンク本体１と、該
ヒートシンク本体１を空冷するためのファン組立体２と
からなる。

【０００８】ヒートシンク本体１は、平面視矩形に形成
されており、裏面において発熱素子３に適宜手段で接合
されるベース部材７と、該ベース部材７の四隅部から立
設される支柱７ａにより支えられるカバー部材８とを備
え、カバー部材８とベース部材７との間には、側方に向
けて開放される通風路５が形成される。また、カバー部
材８の中央部は、円形に開口されており、ベース部材７
を底壁とするファン収納凹部３０が形成されるととも
に、該カバー部材８の上面には櫛状の放熱フィン６、６
・・が形成されている。なお、これらベース部材７、お
よびカバー部材８は、別部品を組み立てたものであって
も、あるいは一体に形成されるものであってもよい。

【０００９】一方ファン組立体２は、中央部に配置され
るモータ等の駆動部２ｂと、該駆動部２ｂの回転軸に固
定されるファンの羽根２ａとからなり、ファン収納凹部
３０内に収納される。ファン組立体２は、サブアッセン
ブル状態のものを適宜手段にてカバー部材８、あるいは
ベース部材７に装着することも可能であるが、駆動部２
ｂの固定子部分をベース部材７に一体で形成することも
可能である。なお、ファン組立体２は、ベース部材７側
に送風するものであっても、通風路５側から吸引するも
のであってもよい。

【００１０】図２に本発明の第２の実施例を示す。この
実施例において、カバー部材８は矩形に四分割されてお
り、対向する一対が閉塞され、それに隣接する部位が開
放されている。なお、図２において閉塞部は、ハッチン
グを施して示されている。また、支柱７ａは、ベース部
材７の周囲を包囲するように配置され、閉塞部に対応す
る隅部に通風路５が開設される。

【００１１】しかしてこの実施例において、図２におい
て矢印で示すように、天井部の開口から強制吸引された
冷却風１０は、ベース部材７部を強制空冷した後、通風
路５から排気される。加熱された排気は、ヒートシンク
本体１の側壁を伝って上方に上昇するが、通風路５が設
けられる領域のカバー部材８は閉塞されているために、
再びヒートシンク本体１内に吸引されることはなく、全
体の冷却効率が上昇する。図３ないし図６に本発明の第
３の実施例を示す。この実施例において、ヒートシンク
本体１は、ベース部材７と、カバー部材８とを有する。
これらベース部材７とカバー部材８とは、アルミニウム
材等の熱伝導性の良好な材料により形成される。

【００１２】ベース部材７は、平面視略正方形状に形成
され、中央部に構成されるファン組立体２の収容スペー
スを取り囲むようにして立設される複数のピン状の放熱
フィン６、６・・と、四隅部に膨隆される支柱７ａを備
えており、支柱７ａの柱頭に形成されたネジ孔３１にね
じ込まれるビス３２によりカバー部材８を保持する。ま
た、ベース部材７の基部中央部には、図４に示すよう
に、リード線引出孔３３が開設されており、ファン組立
体２へのリード線３４を背面側に引き出し、例えばプリ
ント基板１７上のパッドに接続する。

【００１３】一方、カバー部材８は、上記ベース部材７
の平面視形状と同一の形状を有する板状部材であり、四
隅部には皿もみを施したネジ挿通孔８ｂがベース部材７
のネジ孔３１に対応して穿設されている。また、上記カ
バー部材８は、中央部にファン組立体２の収容穴８ａを
備えており、ベース部材７への固定状態において、ファ
ン組立体２の上部、すなわち、ファンの羽根２ａを収容
する。さらに、上記収容穴８ａの内周縁には、ベース部
材７側に垂下する隔壁９が全周に設けられてファンの羽
根２ａを覆い、ファンの羽根２ａからの冷却風１０の静
圧が高められる。

【００１４】図７、図８に本発明の第４の実施例を示
す。この実施例において、ファン組立体２はカバー部材
８に装着され、発熱素子３からの熱がファン組立体２の
駆動部２ｂに伝熱して駆動部２ｂの寿命を縮めることが
ないように配慮される。すなわち、カバー部材８の中心
部裏面にはファン取付部３５が設けられており、該ファ
ン取付部３５から吊下するようにファン組立体２が固定
される。ファン組立体２は、上記ファン取付部３５に圧
入、固定され、外周部にコイル３６ａを備えた固定子３
６と、固定子３６の中心にベアリング３７を介して立設
されるシャフト３８と、このシャフト３８に固定され、
内周壁に磁石３９ａが、外周壁にファンの羽根２ａが固
定された回転子３９と、リード線３４が接続されるプリ
ント基板４０とから構成される。

【００１５】なお、図７において３９ｂはリングヨー
ク、３６ｂはヨーク、３８ａはシャフト３８に装着され
るカットワッシャ、３８ｂはシャフト３８を上方に付勢
するためのスプリングを示す。また、図８において４１
は冷却風開口を示し、ファン組立体２により冷却風１０
を図８（ａ）において矢印で示すように、冷却風開口４
１から導入してベース部材７の側壁部から排出させる場
合には、隔壁９の上端にアール面を形成することが望ま
しく、かかるアール面の形成により、吸い込み空気の流
速を一定にすることができ、乱流の発生に伴う騒音を低
下させることができる。

【００１６】次に、上記カバー部材８をベース部材７に
固定する方法を説明する。カバー部材８の固定は、既に
述べたように、ベース部材７の支柱７ａにネジ止めする
ことによりなされるが、この他に、図９ないし図１２に
示す構成によることが可能である。図９、図１０に示す
実施例において、ベース部材７の四隅部に立設された支
柱７ａの上部には、上端に係止頭部１１ａが設けられた
係止ピン１１が植設されるとともに（図９参照）、カバ
ー部材８の四隅部には、図１０に示すように、ガイド溝
１２ａを介して外周部に開放された係止部１２が設けら
れる。

【００１７】したがって、この実施例において、先ず、
図９において破線で示すように、係止ピン１１にガイド
溝１２ａの開放縁を合致させるようにしてカバー部材８
をセットした後、該カバー部材８を図９（ａ）において
矢印方向に回動させると、係止ピン１１はガイド溝１２
ａに形成された膨隆部を乗り越えて係止部１２内に導か
れ、カバー部材８のベース部材７への連結がなされる。

【００１８】また、図１１、図１２に示す実施例におい
て、ベース部材７に立設される支柱７ａは、該支柱７ａ
の上部壁面に形成される円弧状面１３と、この円弧状面
１３の基端に設けられる溝１４とを備える。円弧状面１
３は、ベース部材７の中心を円心とする曲率面であり、
その中央部には、垂直方向に延びるノッチ１３ａが凹設
され、溝１４の周壁は、上記円弧状面１３に対して同心
で、かつ、該円弧状面１３の曲率よりやや小径の曲率に
形成される。

【００１９】一方、カバー部材８の裏面四隅部には、図
１２に示すように、平面視略三角形状の固定用突部４２
が設けられる。固定用突部４２は、上記ベース部材７の
円弧状面１３に摺接する摺接壁１５を備え、摺接壁１５
の中央部には、ベース部材７側のノッチ１３ａに係合可
能な突起１５ａが設けられる。さらに、固定用突部４２
の下端には、ベース部材７の溝１４に係合可能な係合片
１６が内方に向けて突設されている。

【００２０】したがって、この実施例において、先ず、
図１１において破線で示すように、ベース部材７の溝１
４にカバー部材８の係合片１６を嵌合させた後、図１１
（ａ）において矢印方向に回動させると、摺接壁１５は
ベース部材７の円弧状面１３上を摺接して移動し、その
後、突起１５ａがノッチ１３ａに弾発的に係合してベー
ス部材７に固定される。

【００２１】ところで、以上のように構成されたヒート
シンクＨの上に基板等が設けられ、カバー部材８の上方
の溝間が狭い場合、ファン組立体２への吸気、またはフ
ァン組立体２からの排気の流通が悪くなって圧力損失が
増し、ファン組立体２の風量が低下して冷却能力が低下
する恐れがある。図１３はこのような状態でヒートシン
クＨが使用される時のカバー部材８の構成の一例を示す
ものである。

【００２２】図１３（ａ）に示すカバー部材８にはその
上面に、カバー部材８のファン組立体２の収容穴８ａを
中心にして、十字状に通風溝８ｃが形成されている。こ
の実施例の通風溝８ｃの断面は矩形であり、カバー部材
８の対向する辺を結ぶように設けられている。なお、こ
の通風溝８ｃの断面形状は特に限定されるものではな
く、図１３（ｂ）に示すようにＶ字状の溝でも良く、ま
た、図１３（ｃ）に示すようにＵ字状の溝でも良い。こ
のようにカバー部材８の上面に通風溝８ｃを設けること
によって、カバー部材８の上面の開口面積を拡大するこ
とができる。

【００２３】図１４（ａ）はヒートシンクＨの上方に溝
蔽物Ｍがあった場合の図１３のカバー部材８の通風状態
を示す図であり、図１４（ｂ）は同じ状態でカバー部材
８の上面に通風溝８ｃを設けない場合の通風状態を示す
図である。両図の比較から分かるように、カバー部材８
の上面に通風溝８ｃがないと冷却風１０のみによってヒ
ートシンクＨは冷却されるが、カバー部材８の上面に通
風溝８ｃがある場合は、この冷却風１０に加えて通風溝
８ｃを流れる新たな冷却風１０′が加わる。この結果、
通風溝８ｃを通る冷却風１０′によってカバー部材８が
冷却され、カバー部材８を支える支柱７ａから伝わるヒ
ートシンクＨの熱を逃がすことができ、通風溝８ｃが冷
却の補助となることが分かる。

【００２４】図１５（ａ）は上面に通風溝８ｃを設けた
カバー部材８の別の実施例の平面図であり、図１５
（ｂ）は図１５（ａ）のＸ部の構成を示す部分斜視図で
ある。図１５（ａ）に示すカバー部材８にはその上面
に、カバー部材８のファン組立体２の収容穴２ａを中心
にして、放射状に通風溝８ｃが形成されている。この実
施例の通風溝８ｃの断面はＶ字状であるが、前述のよう
に通風溝８ｃの断面形状は特に限定されるものではな
く、矩形の溝でもＵ字状の溝でも良い。

【００２５】図１６（ａ）はカバー部材８の肉厚を減ら
してその上面にピン８ｄを設けたカバー部材の平面図で
あり、図１６（ｂ）は図１６（ａ）の側面図である。こ
の実施例のように、通風溝８ｃの代わりにカバー部材８
の肉厚を減らしてその上面にピン８ｄを設けても、カバ
ー部材８が冷却効果が増し、カバー部材８を支える支柱
７ａから伝わるヒートシンクＨの熱を逃がすことがで
き、ピン８ｄが冷却の補助となることが分かる。

【００２６】以上のように、カバー部材８の上面に通風
溝８ｃやピン８ｄを設けると、ヒートシンクＨの上方の
空間が大きい時には通風溝８ｃやピン８ｄの有無による
差はほとんどないが、シェルフ等に搭載されてヒートシ
ンクＨの上方の空間が少なくなった場合には、通風溝８
ｃやピン８ｄによって開口面積が拡大でき、ヒートシン
クＨの冷却効果を増大することができる。

【００２７】図１７は本発明の第５の実施例のヒートシ
ンクＨの構成を示す組立斜視図である。この実施例のヒ
ートシンクＨでは、ベース部材７に図５において説明し
た第３の実施例のベース部材７と同じものを使用してお
り、カバー部材８の構成のみが第３の実施例と異なる。
すなわち、第３の実施例ではカバー部材８の下面は平坦
であったが、この第５の実施例では、カバー部材８の下
面に複数本のピン８ｅが設けられている点が異なる。

【００２８】このピン８ｅはこの実施例では円柱状をし
ており、その直径はフィン６の幅の半分程度である。こ
のピン８ｅの断面形状の特に円形に限定されるものでは
なく、矩形でも良い。また、ピン８ｅのカバー部材８上
への植設位置は、図１８に示すように、ベース部材７の
上にカバー部材８を重ね合わせて載置し、ビス３２で止
めた時に、ちょうどフィン６とフィン６の間の空間にピ
ン８ｅが来るような位置である。

【００２９】図１９（ａ），（ｂ）は、カバー部材８の
下面のピン８ｅの有無による冷却風１０の流れの違いを
示すものであり、図１９（ａ）のようにピン無しの場合
はフィン６の間を冷却風１０が素通りしてフィン６の側
面だけに流れるが、図１９（ｂ）のようにフィン６とフ
ィン６の間にピン８ｅがあると、フィン６の間を流れて
きた冷却風１０はピン８ｅに当たることによって拡散さ
れ、冷却風１０″のようにフィン６の前面にも当たる。
この結果、図２０（ａ）に示すように、フィン６とフィ
ン６の間にピン８ｅがある方が風速分布が改善され、冷
却効率に改善が見られる。

【００３０】この冷却効率の改善について、熱抵抗と風
速との関係を示す図２０（ｂ）を用いて説明する。図２
０（ｂ）に示すように、風速が高くなるほど同じ風速だ
け変化しても熱抵抗ＲJAの変化は小さくなる。このた
め、ヒートシンクＨ内の風速の高い領域から低い領域に
冷却風１０を回した方が冷却効率の改善率が高くなるの
である。

【００３１】このように、第５の実施例のヒートシンク
Ｈでは、カバー部材８の下面にピン８ｅが植設されてい
ることにより、フィン６の間を流れる冷却風１０の風速
分布が緩やかになり、中央部での風速が減り、両端部分
での風速が増加するためにヒートシンクＨの冷却効率が
改善される。図２１は本発明の第６の実施例のヒートシ
ンクＨの構成を示す組立斜視図である。この実施例のヒ
ートシンクＨは、図５，図６において説明した第３の実
施例のベース部材７とカバー部材８において、ファン組
立体２の組み込み位置がカバー部材８の中心からカバー
部材８の１つの辺の方にオフセットされて設けられてい
る点がこれまでのヒートシンクＨと異なる点である。そ
して、オフセットされた側の側面は、ベース部材７の底
面からカバー部材８の下面までが防風壁７ｂで塞がれて
いる。図２１のように構成されたベース部材７の上にカ
バー部材８を載せ、ビス３２で両者を締結すると、図２
２のような状態になる。

【００３２】このように、ファン組立体２をヒートシン
クＨの中心からオフセットする理由は、ヒートシンクＨ
が取り付けられる発熱素子の中心の上にモータを位置さ
せるよりも、発熱素子の発熱中心からオフセットさせた
位置にモータを位置させた方が、発熱部の直ぐ上に立て
られているフィン６に直接的に冷却風が当たるようにな
るので、発熱部から放熱部までの熱の伝播距離が短くな
り、冷却効率が良くなると考えられるからである。ま
た、発熱素子の発熱中心からオフセットさせた位置にモ
ータを位置させた方が、ファン組立体２のモータ部内に
ある軸受の内部温度の上昇が抑えられ、軸受内のグリー
スの劣化が抑えられてファン組立体２の寿命、信頼性が
向上すると考えられるからである。

【００３３】そして、ファン組立体２をヒートシンクＨ
の中心からオフセットした場合に、オフセットした側の
側面を、ベース部材７の底面からカバー部材８の下面ま
で防風壁７ｂで塞ぐのは、冷却風１０がヒートシンクＨ
の中央部へ流れやすくなり、冷却効果が上がると考えら
れるからである。図２３は本発明の第７の実施例のヒー
トシンクＨの構成を示す組立斜視図である。図２１，２
２で説明した第６の実施例のヒートシンクＨでは、図
５，図６において説明した第３の実施例のベース部材７
とカバー部材８において、ファン組立体２の組み込み位
置をカバー部材８の中心からカバー部材８の１つの辺の
方にオフセットして設けたが、この実施例のヒートシン
クＨでは、ファン組立体２の組み込み位置をカバー部材
８の中心からカバー部材８の四隅のうちの１つの方にオ
フセットして設けられている。

【００３４】この実施例でもファン組立体２がオフセッ
トされた側の隅からの所定長さは、冷却風の流れを適切
にするために、ベース部材７の底面からカバー部材８の
下面までが防風壁７ｂで塞がれている。図２３のように
構成されたベース部材７の上にカバー部材８を載せ、ビ
ス３２で両者を締結すると、図２４のような状態にな
る。

【００３５】図２５は図２３に示した構成のヒートシン
クＨの変形例を示すものであり、ファン組立体２の取付
部分のベース部材７の底面に段差が設けられ、ファン組
立体２の下部に空間が設けられているものである。な
お、図２５ではこの段差を見易くするために、フィン６
の一部と防風壁７ｂが取り除かれている。この実施例で
はまず、ベース部材７の底面のファン組立体２の全体投
影部分（カバー部材８の収容穴８ｂの直下の部分）に一
段低くなった第１の段部７ｃが設けられ、この第１の段
部７ｃのうちのファン組立体２のファンの羽根２ａの軌
跡部分の半分程度に、第１の段部７ｃよりも更に一段低
くなった第２の段部７ｄが設けられている。

【００３６】これらの段部７ｃ，７ｄは、図２１，２２
で説明した第６の実施例のベース部材７の底面にも設け
ても良いものであり、これらは防風壁７ｂによってヒー
トシンクＨの側面を塞いだことによるファン組立体２の
圧力損失を、通風断面積を大きくすることによって小さ
くするためのものである。図２６（ａ）は、図２３のヒ
ートシンクＨの別の変形例を示すものであり、ベース部
材７の底面に植設するフィン６の配置が、ヒートシンク
Ｈの中心付近で密になっており、ヒートシンクＨの周辺
において粗になっているものである。このように、フィ
ン６がヒートシンクＨの中心付近で密であり、ヒートシ
ンクＨの周辺において粗であると、ヒートシンクＨの中
心付近では高熱部の冷却効率が上がり、周辺部ではファ
ン組立体２の圧力損失を小さくできるため、ヒートシン
クＨに組み込んだファン組立体２の通風量を下げること
なく冷却効率を上げることができる。

【００３７】図２６（ｂ）は図２６（ｂ）は（ａ）のＹ
−Ｙ線における断面図であり、図２５で説明した段部７
ｃ，７ｄの構成を説明するものである。図２７は前述の
第７の実施例のヒートシンクＨに使用するカバー部材８
を示すものであり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図で
ある。この実施例のカバー部材８は、図１６で説明した
カバー部材８と同様に、カバー部材８の上面に放熱用の
ピン８ｄが設けられているものである。この実施例のカ
バー部材８ではピン８ｄが設けられている領域のカバー
部材８の肉厚が薄くなっており、カバー部材８の全体厚
がピン８ｄが無いものと同じになっている。

【００３８】なお、説明は省略するが、図１３，図１５
で説明したカバー部材８の上面に通風溝８ｃを設ける構
造、図１７で説明したカバー部材８の下面にピン８ｅを
設ける構造は、前述の第６，第７の実施例のようにファ
ン組立体２をヒートシンクＨの中心からオフセットして
設ける実施例に対しても有効に適用できるものである。
更に、図２６で説明したベース部材７の底面に植設する
フィン６の配置についても、前述の実施例に限定される
ものではなく、ファン組立体２の性能やファンの羽根２
ａの形状に応じて冷却効率が高まるように配置を工夫す
れば良い。

【００３９】次に、ヒートシンクＨの発熱素子３への実
装構造を図２８、図２９に示す。図２８（ａ）におい
て、発熱素子３が実装されるプリント基板１７上には、
ヒートシンクＨを固定するためのシュー４３が半田付け
される。シュー４３は、断面Ｌ字状に形成されており、
該シュー４３に架設されるようにして固定バー４４が装
着される。固定バー４４は、ばね性を備えており、シュ
ー４３への装着状態においてヒートシンクＨを発熱素子
３側に付勢する。

【００４０】また、図２８（ｂ）において、ヒートシン
ク本体１は発熱素子３の裏面に当接する当接片４５ａを
備えて断面コ字状に形成される固定クリップ４５により
発熱素子３上に保持される。なお、図２８において３ａ
は発熱素子３のＩ／Ｏピンを示す。さらに、図２９にお
いて、ヒートシンク取付具２８を使用してヒートシンク
Ｈを発熱素子３に実装する実施例が示されている。ヒー
トシンク取付具２８は、中央部に装着後の脱落を防止す
るためのフィン挿通孔２６ａが開設された水平片２６
と、水平片２６側にやや屈曲した圧接片２７とを上下端
に有して側面視略コ字形状に形成されている。フィン挿
通孔２６ａは、ベース部材７に突設されたピン状の放熱
フィン６が遊嵌可能であり、先ず、フィン挿通孔２６ａ
に放熱フィン６を遊嵌させた後、圧接片２７が発熱素子
３の周縁裏面を圧接するように、全体を回動させて装着
され、該ヒートシンク取付具２８によりベース部材７
は、発熱素子３の上面に圧接状態で実装される。

【００４１】なお、水平片２６に設けられるフィン挿通
孔２６ａは、図２９（ｄ）に示すように、フィンの径よ
りやや小さな幅で切り欠いて外方に開放することも可能
であり、この場合、ヒートシンク取付具２８は、図２９
（ｄ）において矢印方向に押し込むだけで装着が完了
し、ピン状の放熱フィン６は、一旦切欠部２６ｂを弾性
的に拡開させた後、フィン挿通孔２６ａに収容される。

【００４２】また、図２９（ｅ），（ｆ）に示すよう
に、ヒートシンク取付具２８はフィン挿通孔２６ａを複
数個備えた構造でもよい。さらに、駆動部２ｂへの給電
は、図４に示すように、リード線３４により行うほか
に、図３０に示すように、ヒートシンク本体１の側部裏
面に突設される電源供給端子１８をプリント基板１７上
に半田付けすることにより行うことが可能であり、この
場合、同図に示すような表面実装でも、あるいはスルー
ホール実装でもよい。なお、図３０において４６はヒー
トシンク本体１内部に設けられる内部配線を示し、４７
はファン駆動回路を示す。

【００４３】また、この外に、図３１に示すように、発
熱素子３の天井面にプリント基板１７の電源パッド１７
ａに接続されるパッド、あるいはコンタクト（電源供給
部１９）を形成し、該電源供給部１９に電源供給端子１
８を接続してファン組立体２への電源供給をすることも
可能である。上記ファン組立体２の回転は、制御部４８
によりＯＮ／ＯＦＦ制御、あるいは回転数制御を行うこ
とが可能である。図３２はＯＮ／ＯＦＦ制御を行う場合
の制御部４８の構成を示す。この実施例において、制御
部４８は、ホール素子４９、コンパレータ回路５０、ス
イッチングトランジスタ５１、およびコイル３６ａから
構成されるファン駆動回路４７と、スイッチ部５３とか
らなり、図３３に示すように、ヒートシンク本体１のベ
ース部材７に埋設される熱電対、サーミスタ等の温度セ
ンサ２０からの出力がＯＮ／ＯＦＦ信号としてスイッチ
部５３に加えられる。なお、スイッチ部５３としては、
トランジスタ、リードスイッチ、あるいはリレー等を使
用することができる。

【００４４】また、上記ファン組立体２は、回転数制御
を行うことも可能であり、この場合には、図３４に示す
ように、ファン駆動回路４７のスイッチングトランジス
タ５１とコンパレータ回路５０との間に回転制御部５４
が挿入される。回転制御部５４は発振回路を含み、上記
温度センサ２０からの出力に応じて発振数を制御し、回
転数の制御を行う。

【００４５】さらに、上記制御部４８に回転数モニタ機
能を加えることも可能である。図３５はこの場合の回路
構成を示すもので、制御部４８は回転モニタ回路５２を
含む。回転モニタ回路５２は、パルス発生回路を含み、
ファン組立体２の回転数に応じたパルス信号を出力す
る。なお、上述した制御部４８は、ファン組立体２内部
に構成することも、別基板上に構成することも可能であ
る。また、以上の回転数の制御は、図３６（ａ）に示す
ように、所定の温度に達した際に回転が開始するように
制御することも、あるいは、図３６（ｂ）に示すよう
に、所定の温度に達した際に回転数が階段状に変化する
ように制御することもできる。

【００４６】図３７以下に本発明によるヒートシンクＨ
が適用されたノート型パソコン等の可搬型電子装置の実
施例を示す。可搬型電子装置は、筐体２１内に、ＭＰＵ
等の発熱素子３、およびその他の電子部品５５が実装さ
れたプリント基板１７、および、フロッピーディスクド
ライブ、あるいはハードディスク装置等のユニット５６
を収納して形成されており、筐体２１には、液晶表示装
置５７が回動自在に装着される。

【００４７】さらに、上記プリント基板１７の上方に
は、キーボードアッセンブリ体２３が配置され、フラッ
トケーブル５８を介してプリント基板１７に接続され
る。なお、図３７において５９は上記フラットケーブル
５８を接続するためのコネクタを示す。

【００４８】キーボードアッセンブリ体２３は、周知の
ように、合成樹脂材により形成されるハウジングの上方
に複数のキートップ２３ａ、２３ａ・・をマトリクス状
に配列して形成され、全体の剛性を高めるために、ハウ
ジングの裏面の略全面に渡って、アルミニウム材により
形成される補強板２２が固定されている。プリント基板
１７上の発熱素子３を冷却するためのヒートシンクＨ
は、図３８に示すように、ファン組立体２を装着したベ
ース部材７上にカバー部材８を固定して形成されてお
り、カバー部材８の周縁には、上端縁が上記補強板２２
の裏面に当接する包囲壁２４が設けられる。

【００４９】また、補強板２２には、ファン組立体２に
対応する部位に複数の冷却風挿通孔２５、２５…が開設
されており、該冷却風挿通孔２５から冷却風１０を強制
導入する。

【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、ヒートシンクはファン組立体を内蔵している
ために、限られたスペースで効果的な冷却を行うことが
できる。また、ヒートシンク本体を、ベース部材と、カ
バー部材とで組み立てるようにした場合には、製造を容
易にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す説明図で、（ａ）は側面
図、（ｂ）は平面図である。

【図２】本発明の第２の実施例を示す図で、（ａ）は平
面図、（ｂ）は（ａ）のＢ方向矢視図である。

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

【図４】図３の裏面図である。

【図５】ベース部材７を示す図で、（ａ）は平面図、
（ｂ）は側面図である。

【図６】カバー部材８を示す図で、（ａ）は平面図、
（ｂ）は側面図である。

【図７】本発明の第４の実施例を示す断面図である。

【図８】図７の外観図で、（ａ）は側面図、（ｂ）は平
面図である。

【図９】ヒートシンクの組立構造を示す図で、（ａ）は
ベース部材の平面図、（ｂ）は側面図である。

【図１０】カバー部材を示す図で、（ａ）は裏面図、
（ｂ）は側面図、（ｃ）は（ａ）のＡ部拡大図である。

【図１１】ヒートシンクの他の組立構造を示す図で、
（ａ）はベース部材の平面図、（ｂ）は側面図である。

【図１２】カバー部材を示す図で、（ａ）は裏面図、
（ｂ）は側面図、（ｃ）は（ａ）のＡ部拡大図である。

【図１３】（ａ）は上面に溝を設けたカバー部材を示す
斜視図であり、（ｂ），（ｃ）は（ａ）のカバー部材に
設ける溝の形状の他の実施例を示す断面図である。

【図１４】（ａ）は図１３のカバー部材の通風状態を示
す図であり、（ｂ）はカバー部材の上面に溝を設けない
場合の通風状態を示す図である。

【図１５】（ａ）は上面に溝を設けたカバー部材の別の
実施例の平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＸ部の構成を
示す部分斜視図である。

【図１６】（ａ）は上面にピンを設けたカバー部材の平
面図であり、（ｂ）は（ａ）の側面図である。

【図１７】カバー部材の下面に放熱用のピンを設けた本
発明の第５の実施例のヒートシンクの組立斜視図であ
る。

【図１８】図１７のヒートシンクの組立後の平面透視図
である。

【図１９】カバー部材下面のピン立ての有無による冷却
風の流れの違いを示すものであり、（ａ）はピン無しの
場合の冷却風の流れを示す図であり、（ｂ）はピン立て
の有る場合の冷却風の流れを示す図である。

【図２０】（ａ）はピン追加による風速分布の影響を示
す線図であり、（ｂ）は熱抵抗と風速の関係を示す線図
である。

【図２１】ファン組立体を矩形のヒートシンクの一辺側
にオフセットした本発明の第６の実施例のヒートシンク
の組立斜視図である。

【図２２】図２１のヒートシンクの組立後の平面透視図
である。

【図２３】ファン組立体を矩形のヒートシンクの四隅の
内の１つの側にオフセットした本発明の第７の実施例の
ヒートシンクの組立斜視図である。

【図２４】図２３のヒートシンクの組立後の平面図であ
る。

【図２５】図２３のヒートシンクの変形例を示すもので
あり、ベース部材のファン組立体の取付部分に空間を設
けたベース部材の一部切欠斜視図である。

【図２６】図２３のヒートシンクの変形例を示すもので
あり、（ａ）はベース部材のフィンの植設分布を変えた
ベース部材の平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＹ−Ｙ線
における断面図である。

【図２７】第７の実施例に使用するカバー部材を示すも
のであり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。

【図２８】ヒートシンクの装着状態を示す説明図であ
る。

【図２９】ヒートシンクの他の装着状態を示す図であ
る。

【図３０】ファン組立体への電源供給構造を示す図であ
る。

【図３１】図３０の変形例を示す図である。

【図３２】ファン組立体の制御部を示す図である。

【図３３】温度検出構造を示す図である。

【図３４】図３３の変形例を示す図である。

【図３５】図３３の更に他の変形例を示す図である。

【図３６】回転数制御を示すチャート図である。

【図３７】可搬型電子装置を示す断面図である。

【図３８】ヒートシンクの装着状態を示す断面図であ
る。

【図３９】キーボードアッセンブリ体を示す平面図であ
る。

【図４０】従来例を示す図である。

【符号の説明】

１…ヒートシンク本体２…ファン組立体２ａ…ファンの羽根３…発熱素子５…通風路６…放熱フィン７…ベース部材７ａ…支柱７ｂ…防風壁７ｃ…段部７ｄ…段部８…カバー部材８ａ…収容穴８ｂ…ネジ挿通孔８ｃ…通風溝８ｄ…ピン８ｅ…ピン９…隔壁１０…冷却風１１…係止ピン１１ａ…係止頭部１２ａ…ガイド溝１２…係止部１３ａ…ノッチ１３…円弧状面１４…溝１５…摺接壁１５ａ…突起１６…係合片１７…プリント基板１８…電源供給端子１９…電源供給部２０…温度センサ２１…筐体２２…補強板２３…キーボードアッセンブリ体２４…包囲壁２５…冷却風挿通孔２６…水平片２６ａ…フィン挿通孔２６ｂ…切欠部２７…圧接片２８…ヒートシンク取付具Ｍ…遮蔽物

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者中田克彦神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地富士通株式会社内 (72)発明者古賀剛志神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地富士通株式会社内 (72)発明者松村唯伸神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地富士通株式会社内 (72)発明者堀西将之神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地富士通株式会社内 (72)発明者田中良美神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地富士通株式会社内 (72)発明者杉本泰章神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地富士通株式会社内 (72)発明者北原孝志神奈川県大和市深見西４丁目２番49号株式会社ピーエフユー大和工場内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】発熱素子を冷却するヒートシンクであっ
て、前記発熱素子の上に搭載されるベース部材を有するヒー
トシンク本体と、該ヒートシンク本体の内部に設けられた空間内に収納さ
れるファン組立体とを備え、前記ファン組立体の回転軸が前記ヒートシンク本体の中
心に対してずれていることを特徴とするヒートシンク。
【請求項２】前記ベース部材の上面には放熱フィンが
配置されていることを特徴とする請求項１記載のヒート
シンク。
【請求項３】前記ファン組立体の回転軸が前記ヒート
シンク本体の中心に対して当該ヒートシンク本体の角部
方向にずれていることを特徴とする請求項１記載のヒー
トシンク。
【請求項４】前記ファン組立体の回転軸が前記ヒート
シンク本体の中心に対して当該ヒートシンク本体の一辺
方向にずれていることを特徴とする請求項１記載のヒー
トシンク。
【請求項５】前記一辺方向の辺には防風壁が配置され
ていることを特徴とする請求項４記載のヒートシンク。