JPH10308487A - 電子部品冷却装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】効率良く冷却風を供給することで良好な冷却効
果を奏することができ、かつ装置の組み立てや電子部品
への装着が簡単な電子部品冷却装置を提供する。 【解決手段】ヒ−トシンク１の基盤２の表面側２ａに複
数の放熱フィン３を設け、放熱フィン３に対向して配設
された冷却風送風ファン５とからなり、放熱フィン３は
基盤２の中央部位から周縁部に向かって放射状に配設さ
れていると共に、基盤２は中央部位より周縁部に向かっ
て放射方向に漸次薄肉に形成されており、基盤の表面２
ａは放射方向に向かって傾斜面を形成している。他の手
段では、放熱フィン３の上端縁を覆うカバ−体８を設け
て、冷却風を整流するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子部品、特にマ
イクロプロセッサユニット（ＭＰＵ）の冷却に用いる電
子部品冷却装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、ＭＰＵは高集積化によって発熱量
が増加しており、温度上昇を抑制するため、いわゆる電
子部品冷却装置が用いられている。電子部品冷却装置と
しては種々のものが提案されており、例えば、特開平７
−１１１３０２号や特開平８−２１３５２４号に開示さ
れているが、その殆どが複数の放熱フィンを有するヒ−
トシンクに冷却風送風ファンによって冷却風を供給する
ようにしたものである。

【０００３】一般に、電子部品冷却装置には、冷却風
を効率よく供給する、装置がコンパクトでありスペ−
スを取らない、装置の組み立てや装着が簡単である等
の課題が要求されているが、特に冷却効果については所
望する結果を得ることが困難であるのが実情である。一
方、冷却効果を向上させようとするならば装置が大きく
なったり、製造コストの上昇を招くというようなことと
なっていた。したがって、これらの全てを充足するよう
な電子部品冷却装置が熱望されていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる熱望
に応えるべく創案されたものであって、コンパクトな構
成でありながら、ヒ−トシンクに供給された冷却風の流
れを整流することで、良好な冷却効果を奏することがで
きる電子部品冷却装置を提供することを目的とするもの
である。

【０００５】本発明の他の目的は、装置の組み立てや電
子部品への装着が簡単な電子部品冷却装置を提供するこ
とにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】冷却風送風ファンからヒ
−トシンクに供給された冷却風の流れを整流するため本
発明が採用した第一の技術手段は、平板状の基盤の表面
側に複数の放熱フィンを設けてなるヒ−トシンクと、冷
却風送風ファンとからなり、該冷却風送風ファンによる
冷却風で該基盤の裏面側に装着された電子部品を冷却す
るようにした電子部品冷却装置であって、該放熱フィン
は該基盤の中央部位から周縁部に向かって放射状に配設
されていると共に、該基盤は中央部位より周縁部に向か
って放射方向に漸次薄肉に形成されており、該基盤の表
面は放射方向に向かって傾斜面を形成していることを特
徴とするものである。

【０００７】本発明では、基盤の表面を基盤周縁部に向
かって下向き傾斜状に形成したので、冷却風送風ファン
から基盤表面に供給される冷却風を良好に案内し導くこ
とができる。特に、放熱フィンに対向近接させて冷却風
送風ファンを配設し、放熱フィンに向かって略鉛直方向
に冷却風を供給する場合には、冷却風がヒ−トシンク基
盤に当たって跳ね返ることとなり、折角の冷却風が逃げ
てしまうことになる。本発明では、放熱フィンを該基盤
の中央部位から周縁部に向かって放射状に配設すると共
に、基盤の表面側は基盤周縁部に向かって放射方向に緩
やかな下向き傾斜面が形成してあるので、かかる傾斜面
が冷却風送風ファンによって供給された冷却風の跳ね返
りを少なくして風の流れを整流し、冷却風を複数の放熱
フィンの隙間に沿って基盤の周縁に向かって良好に導く
ようにしている。

【０００８】また、基盤の裏面側は発熱する電子部品に
当接しているため、熱によって基盤が反ってしまう畏れ
があり、基盤の反りによって当接面積が減少することで
熱の伝達が悪くなり冷却効果を低下させる畏れがあっ
た。本願発明のヒ−トシンクでは、基盤の中央部位側を
厚肉に形成することで温度上昇に伴う基盤の反りを可及
的に防止している。

【０００９】好ましくは、基盤の中央部位を凹部状に形
成することで、かかる部位を肉薄にして熱伝導性を向上
させて、中央部位の下面側に装着される電子部品からの
熱を良好に伝導させるようにしている。さらに、凹部状
の中央部位から基盤周縁に向かって放射状に放熱フィン
が配設されているので、中央部位の熱溜りから放射方向
に良好に熱が伝導することとなる。

【００１０】冷却風送風ファンからヒ−トシンクに供給
された冷却風の流れを整流するため本発明が採用した第
二の技術手段は、平板状の基盤の表面側に複数の放熱フ
ィンを設けてなるヒ−トシンクと、冷却風送風ファンと
からなり、該冷却風ファンによる冷却風で該基盤の裏面
側に装着された電子部品を冷却するようにした電子部品
冷却装置であって、該基盤は冷却風送風ファンよりも大
きい面積を有し、該送風ファンを配設した際に露出する
放熱フィンを、カバ−体が上方から覆うようにしたこと
を特徴とするものである。

【００１１】冷却風送風ファンより基盤表面に供給され
た冷却風は、基盤においてある程度の跳ね返りが発生
し、基盤の面積が送風ファンの面積よりも大きい場合に
は冷却風が跳ね返って逃げてしまい冷却風の良好な流れ
が妨げられる畏れがある。そこで、放熱フィンの上縁を
覆うようにしてカバ−体を設ければ、カバ−体がダクト
として機能して跳ね返った冷却風を整流することができ
る。より詳しく述べると、隣位の放熱フィンの間の隙間
と、基盤表面と、カバ−体下面とで冷却風を導くダクト
が形成され、ヒ−トシンクに供給された冷却風を基盤周
縁に向かって良好に導き排出する。好ましくは、該カバ
−体は、その下面がヒ−トシンクの放熱フィンの上縁に
近接あるいは接触するようにして装着される。尚、第二
の技術手段においては、基盤上の放熱フィンの配設構成
については限定されないが、好ましくは、放熱フィンを
該基盤の中央部位から周縁部に向かって放射状に配設す
るのがよい。

【００１２】電子部品冷却装置において、第一の技術手
段と第二の技術手段の双方を同時に採用することもで
き、こうすることで相乗効果によってさらに良好な冷却
効果が得られる。すなわち、第一の技術手段において、
好ましくは、該電子部品冷却装置はカバ−体を含有し、
該カバ−体はヒ−トシンクの放熱フィンの上縁を覆うよ
うに装着される。第一の技術手段ではヒ−トシンク基盤
表面を周縁部に向かって傾斜状に形成することで冷却風
の跳ね返りを可及的に少なくするが、ヒ−トシンクに近
接させて冷却風送風ファンを配設する場合には、ある程
度の跳ね返りが発生し、特に基盤の面積が送風ファンの
面積よりも大きい場合には冷却風が跳ね返って逃げてし
まう畏れがある。そこで、放熱フィンの上縁を覆うカバ
−体を設ければ、カバ−体がダクトとして機能して跳ね
返った冷却風を整流し、放射状に配設したフィン、傾斜
状の基盤表面との相乗効果で冷却風を良好に排出するこ
とができる。

【００１３】尚、カバ−体は少なくとも放熱フィンの上
縁を覆うものであればよいが、カバ−体の側壁がフィン
の周端縁をも囲むような場合には、カバ−体の側壁には
放熱フィンの延出方向に対応する複数のスリットを形成
することで、複数の放熱フィンの隙間に沿って流れる冷
却風を良好に排出させる必要がある。この場合におい
て、カバ−体の側壁に設けられたスリットはかかるフィ
ンの放射角度に対応するように形成されるのがよい。ま
た、これに関連して、カバ−体側壁下端縁に複数の係止
爪を設け、該係止爪を介して電子部品に係着するように
してもよい。

【００１４】好ましくは、該基板の所定部位には複数の
ピンが立設してあると共に、冷却風送風ファンには該ピ
ンを受け入れる係止孔が設けてあり、該冷却風ファンは
ファンの中央部位が該基板の中央部位に位置するように
位置決めして仮止めされるのがよい。カバ−体には該冷
却風送風ファンの羽根体が臨むように開口が形成してあ
り、該開口の周縁には該冷却送風ファンとの係合部が形
成してあるのがよい。このようにすることで、ヒ−トシ
ンク、冷却風送風ファンおよびカバ−体の組立を簡単に
行うことができる。

【００１５】好ましくは、カバ−体には下方に向かって
延出する係止ア−ムを対向させて設け、該係止ア−ムの
先端部に設けた係止部を、電子部品、または電子部品ホ
ルダ−に係止させるようにする。こうすることで、カバ
−体がダクトとファスナ−の二つの機能を持ち合わせる
と共に、係止ア−ムによって冷却風送風ファンとヒ−ト
シンクと電子部品とを一体的に装着することができ組立
・装着が容易である。

【００１６】

【発明の実施の形態】図１はヒ−トシンク１の平面図で
あって、ヒ−トシンク１は方形状の平板からなる基盤２
を有し、基盤２の表面２ａには複数の放熱フィン３、
３．．．が立上り状に設けてある。放熱フィン３は基盤
２の略中央部位から周縁部に向かって放射状に配設され
ている。より詳しく説明すると、基盤２の表面２ａの中
央部位には所定面積を有する凹部状の円形状部２ｂが形
成してあり、放熱フィン３はその一端側を円形状部２ｂ
に略直交状に臨ませると共に、他端側を基盤２の周縁部
に向かって延出させてなり、円形状部２ｂには放熱フィ
ンは設けられていない。放熱フィン３は長短のフィンが
交互に配設されているが、これは放熱フィン３の中央部
位側が近接し過ぎると冷却風の良好な通風経路が形成で
きないことを考慮したものである。

【００１７】図においてヒ−トシンク１は平面視長方形
状であるが、これは電子部品１２であるＭＰＵを装着す
るホルダ−１３の形状が平面視長方形であるのに対応し
たものであって、円形状部２ｂを中心とした平面視正方
形状の部位のみでヒ−トシンクを構成してもよい。ヒ−
トシンクは熱伝導性部材から構成され、好適には熱伝導
性の高い部材、例えばアルミニウムから構成されるが、
材質はこれには限定されない。尚、基盤２の裏面２ｃの
円形状部に対応する部位には、フィルム状の熱伝導部材
を介して電子部品の熱が伝導するようになっている。

【００１８】図２はヒ−トシンク１のＡ−Ａ線断面図、
図３はヒ−トシンクのＢ−Ｂ線断面図、図４はヒ−トシ
ンクの矢視Ｃ方向から見た側面図であって、特に断面図
から明らかなように、円形状部２ｂの周縁部は厚肉に形
成されており、基盤２の周縁部に向かって放射方向に漸
次薄肉となっている。換言すれば、基盤２は放熱フィン
３の延出方向に基盤２の周縁に向かって薄肉になるよう
に形成されており、基盤２の表面２ａは周縁に向かって
緩やかな下向き傾斜面を形成している。

【００１９】図示のものでは、好適な実施の形態として
円形状部２ｂを凹部状としたが、円形状部２ｂを凹部に
形成せずに、基盤の中央部位を厚肉に形成し、中央部位
から周縁部に向かって漸次薄肉となるようにして、基盤
２の表面２ａ全体を凸状に膨出形成することで湾曲面を
形成しても、冷却風の整流効果はあるものと考えられ
る。

【００２０】基盤２の表面側２ａには四つの係止ピン
４、４．．が立設してあり、後述するように冷却風送風
ファン５を位置決めして仮止めするようになっている。
係止ピン４は放熱フィン３より上方に延出して形成され
ていると共に、隣位の放熱フィン３には係止ピン４に対
応する部位に切欠き３ａが設けてあるので、係止ピン４
が円柱状であることと相俟って、係止ピン４が冷却風の
流れを妨げることがないようになっている。図５はヒ−
トシンク１の基盤２の表面２ａの形状の他の実施の形態
に係るものを示しており、このものでは、円形状部２ｂ
を中心とした略正方形状の部位のみの表面を傾斜状に形
成したものを示している。

【００２１】図６は冷却風送風ファン５を示しており、
冷却風送風ファン５は平面視方形状のファンケ−シング
６と、ファンケ−シング６の中央部に設けた開口に回転
自在に設けられた複数の羽根体７ａを有する回転羽根体
７とからなり、回転羽根体７に内装されたモ−タによっ
て回転羽根体７を回転させることで冷却風をヒ−トシン
ク１の基盤表面２ａに向かって供給するようにしてあ
り、このような構成を有する冷却風送風ファン自体は公
知である。ファンケ−シング６は円形状の開口を有する
平面視方形状の底壁６ａと、該開口の周縁を立ち上がら
せて形成した短筒状の周壁６ｂと、底壁６ａの角部に立
設した柱状部６ｃとからなり、四つの柱状部６ｃには、
それぞれ穿孔が貫設されており、該穿孔が係入孔６ｄと
してヒ−トシンク基盤２に設けた係止ピン４を受け入れ
るようになっている。ケ−シング６の一の柱状部６ｃ近
傍の底壁６ａには切欠き６ｅが形成されており、ファン
モ−タに接続された電線７ｂを受け入れるようになって
いる。

【００２２】図７はヒ−トシンク１に冷却風送風ファン
５を装着した状態を示す図であって、図７（ａ）の平面
図から明らかなように、ヒ−トシンク１の縦横の寸法は
冷却風送風ファン５の縦横寸法よりも大きく、送風ファ
ン５をヒ−トシンク１に対向近接させて装着した時に、
ヒ−トシンク１の周縁側に位置する放熱フィン３の一部
が露出した状態となっている。ヒ−トシンク１の基盤２
に立設した係止ピン４の基端側４ａはファンケ−シング
６の係入孔６ｄよりも大径となっており、かかる部分が
スペ−サとして機能することで、ヒ−トシンク１と冷却
ファン５を結合させた時に、対向する放熱フィン３の上
端とファンケ−シング６の底壁６ａとの間に若干のクリ
アランスを形成して冷却風の流れを円滑にするようにし
ている。尚、図７、図１０、図１１、図１２から明らか
なように、羽根体７ａの回転軌跡に対向して、傾斜状の
基盤表面２ａが位置するようになっている。

【００２３】図８、図９はヒ−トシンク１に装着される
カバ−体８を示している。カバ−体８は平面視方形状の
上壁８ａから形成されており、上壁８ａの大きさはヒ−
トシンク１の基盤２の大きさに対応するようになってい
る。上壁８ａの中央部位には円形状の開口部９が形成さ
れており、冷却風送風ファン５の回転羽根体７が開口部
９に臨むようになっている。

【００２４】開口部９はファンケ−シング６の周壁６ｂ
を受け入れる寸法・形状に形成されており、開口部９は
平面視略円形状を有すると共に、ファンケ−シング６の
柱状部６ｃに対応する部位には切欠部９ａが形成してあ
り、開口９の周縁９ｂは上壁８ａより隆起状に形成され
ており、切欠部９ａが柱状部６ｃを受け入れると共に、
周縁９ｂの下面がケ−シング６の底壁６ａの上面に載置
することで、冷却風送風ファン５に係合するようになっ
ている。対角状に対向する切欠部９ａに近接して端面が
Ｒ状の配線受入部９ｃが対向して切欠形成されており、
カバ−体８を冷却風送風ファンに装着した際に、モ−タ
の配線７ｂを受け入れると共に、かつマザ−ボ−ドへの
接続方向を考慮してファンモ−タの向きを変更できるよ
うになっている。断面図から明らかなように上壁８ａの
下面はヒ−トシンク１の放熱フィン３の上縁に近接する
と共に、周縁部に向かって下向傾斜状となっており、冷
却風送風ファン５からの冷却風を良好に案内するように
なっている。

【００２５】カバ−体８の対向する短辺側には、下方に
向かって延出すると共に先端部に係止部１０ａ、１０ｂ
を有する係止ア−ム１１ａ、１１ｂがそれぞれ設けてあ
り、電子部品１２のホルダ−１３の対向する辺にそれぞ
れ形成されたフック状の被係止部１４ａ、１４ｂに係止
できるようになっている。一の係止ア−ム１１ａはケ−
シング８の一の短辺側に一体形成された固定ア−ムであ
り、係止ア−ム１１ａには長さ方向にわたって複数の穿
孔１５ａが設けてあり、かかる穿孔１５ａが冷却風を通
過させることで、冷却風の排出口に臨む係止ア−ム１１
ａが冷却風の流れを妨げることがないようになってい
る。係止ア−ム１１ａの先端には係止部１０ａを構成す
る係止孔が設けてある。

【００２６】他の係止ア−ム１１ｂはカバ−体８に対し
て着脱自在のテンションレバ−であって、係止ア−ム１
１ｂには縦長状の穿孔１５ｂが形成されていると共に、
先端には係止部１０ｂを構成する係止孔が設けてある。
尚、係止ア−ム１０ｂの先端の係止孔の高さは係止ア−
ム１１ａの先端の係止孔の高さよりも大きくなってい
る。カバ−体８の他の短辺側には係止ア−ム１１ｂの上
端側が装着される延出係止部１６が延出形成されてお
り、延出係止部１６は幅狭の延出部１６ａと幅広の先端
部１６ｂとから構成され、延出部１６ａには係止ア−ム
１１ｂの穿孔１５の上縁部を係止させる係止突起１６ｃ
が突設されている。すなわち、このものでは穿孔１５ｂ
が冷却風の通過部と係止ア−ム１１ｂの係止部との二つ
の機能を持っている。尚、係止ア−ム１１ｂと延出係止
部１６の構成はこのものに限定されるものではなく、図
１１に示すようなものであってもよい。図１１のもので
は、係止ア−ム１１ｂには複数の穿孔１５ｂが設けてあ
ると共に、上端部が幅広に形成されており、延出係止部
１６に設けた開口部１６ｄが係止ア−ム１１ｂの上端側
を受け入れて、開口部１６ｄの両側に形成した係止突起
１６ｃに幅広部を係止させるようになっている。

【００２７】このように構成された、ヒ−トシンク１、
冷却風送風ファン５、カバ−体８からなる電子部品冷却
装置は、ヒ−トシンク１の基盤２に設けた係止ピン４に
上方から冷却風送風ファン５の係入孔６ｄを係入させる
ことで冷却風送風ファン５をヒ−トシンク１に対向近接
させて仮止めする。次いで、カバ−体８の開口部９の周
縁部９ｂを冷却風送風ファン５のファンケ−シング６に
係合させることで、カバ−体８と冷却風送風ファン５と
を仮止めする。この時、開口部９はファンケ−シング６
の周壁６ｂおよび柱状部６ｃを受け入れると共に、周縁
部９ｂの下面はファンケ−シング６の底壁６ａの上面に
載置した状態となっている。また、ファンモ−タの配線
７ｂはカバ−体８の開口部９に形成した配線受入部９ｃ
とファンケ−シング６の周壁６ｂの間から延出するよう
になっている。

【００２８】最後に、一の係止ア−ム１１ａを電子部品
ホルダ−１３の一の被係止部１４ａに係止し（図１１
）、他の係止ア−ム１１ｂの下端側を他の被係止部１
４ｂに係止させて（図１１）、他の係止ア−ム１１ｂ
の上端側をカバ−体８の延出係止部１６の開口部１６ｄ
に受け入れると共に（図１１）、カバ−体８の本体側
に移動させて係止突起１６ｃに係止させることで（図１
１）、冷却風送風ファン５とヒ−トシンク１と電子部
品１２を設けたホルダ−１３とを一体的に装着すること
ができ、ヒ−トシンク１の基盤２の裏面側２ｃに電子部
品１２を接触させて熱を逃がすようにしている。カバ−
体８、延出係止部１６および係止ア−ム１１ａ、１１ｂ
は樹脂で形成されており、ある程度の弾性を持っている
ので、係止ア−ム１１ｂをテンションレバ−として作用
させることで、冷却装置と電子部品とを良好に密着させ
ることができる。尚、基盤裏面２ｃと電子部品とはプレ
−ト状あるいはシ−ト状の熱伝導部材１７を介して接す
るようにするのがよい。

【００２９】このように構成された電子部品冷却装置に
おいて、いま、図示しないモ−タによって冷却風供給フ
ァン５の回転羽根体７を回転させると、回転羽根体７に
よる冷却風がヒ−トシンク１の基盤２に対して略鉛直方
向に供給されるが（尚、円形状部２ｂに対応する部位に
は羽根７ａがないので、この部位はデッドスペ−スとな
ってあまり風は起きない）、放熱フィン３は放射状に配
設されていると共に、ヒ−トシンク１の基盤２の表面２
ａは、周縁部に向かってなだらかな下向き傾斜面を形成
しているので、傾斜面によって基盤２に略鉛直方向に供
給される冷却風を複数の放熱フィン３の隙間に沿って良
好に周縁に向かって導くようになっている（図１２参
照）。

【００３０】供給された冷却風の一部は基盤表面２ａに
当たって跳ね返るが、ヒ−トシンク１の放熱フィン３の
上縁を囲むようにカバ−体８が設けてあると共に、カバ
−体８の上壁８ａの下面は下向き傾斜状に形成されてい
るので、跳ね返った風はカバ−体８の上壁８ａに案内さ
れながらヒ−トシンク１の基盤２の周縁へと導かれる。
すなわち、カバ−体の上壁８ａ、基盤表面２ａの傾斜
面、放射状に配設された放熱フィン３によって整流され
る冷却風は、放射状に配設した放熱フィン３の隙間を通
ってヒ−トシンク１の周縁に向かって流れ、排出される
ようになっている。

【００３１】このように構成された冷却装置について、
冷却効果の実験を行った。電子部品１２としてＣＰＵ、
計測器１８としてサ−モメ−タ（ＴＲ２１１４４Ｈ、ア
ドバンテスト社）を用い、熱電対によるセンシングで測
定を行った。各グラフにおいて、縦軸は温度（℃）、横
軸は時間（分）である。 〔実験１および実験２〕実験１および実験２は予備的な
実験である。実験１では、実機搭載時のＣＰＵの温度上
昇を常温で計測し、かつＣＰＵおよびヒ−トシンクの表
面温度の変化を測定した（図１３参照）。実験１におけ
る条件は、周囲温度が２３℃、ＣＰＵ（ペンティアム
１６６ インテル社）、ＣＰＵの無負荷時温度が２６．
１℃、動画ＣＤ−ＲＯＭをロ−ドしてＣＰＵを作動させ
た。結果を図１４に示す。グラフにおいて、実線はＣＰ
Ｕの温度、点線はヒ−トシンクの温度である。ＣＰＵの
温度上昇に伴って、ヒ−トシンク１の温度が上昇してい
るのがわかる。実験２は実験１と同様の条件で、周囲温
度を４２．０℃に設定してヒ−トシンクの表面温度変化
を測定した。結果を図１５に示す。

【００３２】〔実験３〕実機搭載時における冷却装置の
冷却性能を測定した（図１６参照）。実験３における条
件は、周囲温度が４２．２℃、ＣＰＵ（ペンティアム
１６６ インテル社）、ＣＰＵの無負荷時温度が４４．
８℃、動画ＣＤ−ＲＯＭをロ−ドしてＣＰＵを作動させ
た。結果を実験２の結果と比較して図１７に示す。グラ
フにおいて、実線は実験２におけるヒ−トシンクの温
度、点線は実験３におけるヒ−トシンクの温度である。

【００３３】〔実験４〕実機搭載では測定できる温度に
限界があるので、熱源にヒ−タ１９を用い、高負荷時の
冷却性能を測定した（図１８参照）。実験４における条
件は、周囲温度が４１．８℃、ＣＰＵ（ペンティアム
１６６ インテル社）、ＣＰＵの無負荷時温度が４３．
２℃、熱源はヒ−タであって１５０℃まで加熱、動画Ｃ
Ｄ−ＲＯＭをロ−ドしてＣＰＵを作動させた。結果を図
１９に示す。グラフにおいて実線はヒ−タの温度、点線
はヒ−トシンクの温度である。

【００３４】〔実験５〕従来の電子部品冷却装置の中で
冷却性能が良好であると思われるもの（Ａ、Ｂ）を任意
に二つピックアップし、実験４と同様の条件でヒ−トシ
ンクの温度変化を測定した。結果を図２０に示す。

【００３５】以上の実験結果より、本発明に係る電子部
品冷却装置は従来のものに比べて有利な冷却性能を有す
ることがわかった。このような冷却性能を発揮できた理
由は、本発明に係る装置が冷却風の良好な流れを提供す
るものであることに起因すると考えられ、かかる冷却風
の良好な流れは、主として、放射状に配設した放熱フィ
ン、下向き傾斜状のヒ−トシンク基盤表面、放熱フィン
の上端縁を覆ってダクトを形成するカバ−体の協働作用
によって得られたものであると考えられる。

【００３６】図２１乃至図２４は本発明に係る他の好適
な実施の形態を示すものである。基本的な構成要素は第
一の実施の形態と同様であるため、同種の部材には同符
号が付してある。第二の実施の形態におけるヒ−トシン
ク１は、図２１に示すように、第一の実施の形態のヒ−
トシンク１の左右端部をさらに延出することで細長状に
形成されており、細長状のＭＰＵホルダ−に対応できる
ようになっている。長方形状の基盤２の表面２ａには、
複数の放熱フィンが、基盤２の略中央部位から周縁部に
向かって放射状に、かつ立上り状に配設されている。基
盤２の表面２ａの中央部位には所定面積を有する円形状
部２ｂが形成されており、放熱フィン３は円形状部２ｂ
の周縁部から基盤２の周縁部に向かって放射状に延出し
ている。基盤２の左右両端部位を形成する延出基盤２０
にも放熱フィン３０が放熱フィン２０と同方向に向かっ
て配設されている。尚、放熱フィン３０と放熱フィン２
０を一体で形成してもよい。

【００３７】図２１におけるヒ−トシンク１の側面図か
ら明らかなように、ヒ−トシンク１の基盤２は中央部位
から周縁部に向かって下向き傾斜面を形成しており、詳
しく言うと、図２２におけるヒ−トシンクの各種断面図
から明らかなように、円形状部２ｂの周縁部は厚肉に形
成されており、基盤２の周縁部に向かって放射方向に漸
次薄肉となっている。換言すれば、基盤２は放熱フィン
３の延出方向に基盤２の周縁に向かって薄肉になるよう
に形成されており、基盤２の表面２ａは周縁に向かって
緩やかな下向き傾斜面を形成している。側面図および断
面図から明らかなように左右の延出基盤２０の表面側は
平坦となっているが、延出基盤２０の表面２ａを含めた
基盤表面２ａ全体を緩やかな傾斜面に形成してもよい。

【００３８】基盤２の表面側２ａの所定部位には四つの
係止ピン４、４．．が立設してあり、冷却風送風ファン
５を位置決めして仮止めするようになっている。尚、冷
却風送風ファン５は図６のものと同じものが用いられ
る。

【００３９】図２３、２４は図２１、２２に示したヒ−
トシンク１に装着されるカバ−体８を示している。カバ
−体８は平面視長方形状の上壁８ａから形成されてお
り、上壁８ａは、冷却風送風ファン５を配設した際に露
出する放熱フィン３の上端縁を覆うように左右に延出し
ている。本実施の形態では、カバ−体８は基盤２の左右
の延出基盤２０に立設された放熱フィン３０までは覆っ
ていないが、放熱フィン３０をも覆うようにしてもよ
い。上壁８ａの中央部位には円形状の開口部９が形成さ
れており、冷却風送風ファン５の回転羽根体７が開口部
９に臨むようになっている。

【００４０】開口部９はファンケ−シング６の周壁６ｂ
を受け入れる寸法・形状に形成されており、開口部９は
平面視略円形状を有すると共に、ファンケ−シング６の
柱状部６ｃに対応する部位には切欠部９ａが形成してあ
り、開口９の周縁９ｂは上壁８ａより隆起状に形成され
ており、切欠部９ａが柱状部６ｃを受け入れると共に、
周縁９ｂの下面がケ−シング６の底壁６ａの上面に載置
することで、冷却風送風ファン５に係合するようになっ
ている。対角状に対向する切欠部９ａに近接して端面が
Ｒ状の配線受入部９ｃが対向して切欠形成されており、
カバ−体８を冷却風送風ファンに装着した際に、モ−タ
の配線７ｂを受け入れるようになっている。側面図ある
いは断面図から明らかなようにカバ−体８の上壁８ａの
下面は水平状に延出しており、図２１（ｂ）、（ｃ）に
点線で示すように、上壁８ａの下面はヒ−トシンク１の
放熱フィン３の上縁に近接するように配設され、隣位の
放熱フィン３の間の隙間、基盤２の表面、上壁８ａの下
面でダクトを形成し、冷却風送風ファン５からの冷却風
を基盤２の周縁へと良好に案内し、排出するようになっ
ている。

【００４１】カバ−体８の対向する長辺の一側には、下
方に向かって延出すると共に先端部に係止部１００ａを
有する係止ア−ム１１０ａが所定間隔を存して形成され
ており、カバ−体８の長辺の他側には、下方に向かって
延出すると共に先端部に係止部１００ｂを有する係止ア
−ム１１０ｂが所定間隔を存してかつ係止ア−ム１１０
ａに対向して設けてある。一の係止ア−ム１１０ａはカ
バ−体８の一の長辺側に近接した部位より下方に略鉛直
状に延出している。他の係止ア−ム１１０ｂはカバ−体
８の他の長辺側より外側に膨出しながら下方に延出する
半円状部１１０ｃと半円上部１１０ｃから内側に向かっ
て緩やかに傾斜しながら下方に延出する傾斜部１１０ｄ
とからなる。それぞれの係止ア−ム１１０ａ、１１０ｂ
の下端に形成した係止部１００ａ、１００ｂは共に、レ
字状に斜め上方に延出している。

【００４２】図２１（ａ）に示すように、基盤２には一
の長辺側に近接して挿通孔３１が長さ方向に間隔を存し
て設けてあり、係止ア−ム１１０ａが挿通孔３１を挿通
するようになっている。このように構成された、ヒ−ト
シンク１、冷却風送風ファン５、カバ−体８からなる電
子部品冷却装置は、ヒ−トシンク１の基盤２に設けた係
止ピン４に上方から冷却風送風ファン５の係入孔６ｄを
係入させることで冷却風送風ファン５をヒ−トシンク１
に対向近接させて仮止めする。次いで、開口部９の周縁
部９ｂが冷却風送風ファン５のファンケ−シング６に対
応し、かつ係止ア−ム１１０ａが基盤２に設けた挿通孔
３１に対応するようにしてカバ−体８を載せ、上方から
カバ−体８を押圧することで、係止ア−ム１１０ｂの傾
斜部１００ｄが基盤２の他の長辺端縁に弾性当接すると
共に、係止ア−ム１１０ａが挿通孔３１を挿通し、か
つ、この時、開口部９はファンケ−シング６の周壁６ｂ
および柱状部６ｃを受け入れると共に、周縁部９ｂの下
面はファンケ−シング６の底壁６ａの上面に載置した状
態となって開口部９の周縁が冷却風ファン５に係合す
る。この状態で、係止ア−ム１１０ａ、１１０ｂの下端
の係止部１００ａ、１００ｂは基盤２の裏面２ｃより所
定寸法下方に延出しており、係止部１００ａ、１００ｂ
を介して本装置が電子部品あるいは電子部品ホルダ−等
に係止できるようになっている。

【００４３】

【発明の効果】本発明の第一の技術手段によれば、平板
状の基盤の表面側に複数の放熱フィンを設けてなるヒ−
トシンクと、冷却風送風ファンとからなる電子部品冷却
装置であって、該放熱フィンは該基盤の中央部位から周
縁部に向かって放射状に配設されていると共に、該基盤
は中央部位より周縁部に向かって放射方向に漸次薄肉に
形成されており、該基盤の表面は放射方向に向かって傾
斜面を形成していることを特徴とするので、ヒ−トシン
クに向かって鉛直方向に冷却風を供給する場合であって
も、冷却風送風ファンによって供給された冷却風の跳ね
返りを少なくして風の流れを整流し、冷却風を基盤の周
縁に向かって良好に導くことができる。また、本発明に
よれば良好な冷却風の流れが得られるので冷却風による
効果を最大限に引き出すことができ、したがって同じ冷
却効果を得る場合であっても冷却風送風ファンを小型化
することができ、結果としてスペ−スを取らない冷却装
置を提供することができる。

【００４４】本発明の第二の技術手段によれば、平板状
の基盤の表面側に複数の放熱フィンを設けてなるヒ−ト
シンクと、冷却風送風ファンとからなる電子部品冷却装
置であって、該基盤は冷却風送風ファンよりも大きい面
積を有し、該送風ファンを配設した際に露出する放熱フ
ィンを、カバ−体が上方から覆うようにしたので、隣位
の放熱フィンの隙間と、基盤と、カバ−体の下面とで、
ヒ−トシンクに供給された冷却風のダクトを形成し、冷
却風の跳ね返りが良好に整流され、冷却風は放熱フィン
間に形成された流路を通って排出される。したがって、
第二の技術手段においても、良好な冷却風の流れが得ら
れるので冷却風による効果を最大限に引き出すことがで
きる。

【００４５】前記第一の技術手段と第二の技術手段とを
併せて持つものにおいては、基盤周縁に向かって下向き
傾斜状の基盤面と放熱フィンの上端縁を覆うカバ−体と
が協働することで、冷却風の跳ね返りが一層良好に整流
され、冷却風は放熱フィン間に形成された流路を通って
良好に排出され、優れた冷却効果が得られる。

【００４６】請求項９、１０、１２に記載したもので
は、ビス等を用いることなく電子部品冷却装置を容易に
組立て・装着することができ、電子部品に対しても簡単
に装着することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ヒ−トシンクの平面図である。

【図２】ヒ−トシンクのＡ−Ａ線断面図である。

【図３】ヒ−トシンクのＢ−Ｂ線断面図である。

【図４】ヒ−トシンクの矢視Ｃ方向側面図である。

【図５】ヒ−トシンクの他の実施の形態を示す図であっ
て、（ａ）は平面図、（ｂ）は図５（ａ）をＡ方向から
見た側面図、（ｃ）は図５（ａ）をＢ方向から見た側面
図である。

【図６】冷却風送風ファンを示す図であって、（ａ）は
平面図、（ｂ）は図６（ａ）をＡ方向から見た側面図、
（ｃ）は図６（ａ）をＢ方向から見た側面図、（ｄ）は
裏面図、（ｅ）は図６（ｄ）をＡ方向から見た側面図で
ある。

【図７】ヒ−トシンクと冷却風送風装置とを組み立てた
状態を示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は図７
（ａ）をＡ方向から見た側面図、（ｃ）は図７（ａ）の
Ｂ−Ｂ線断面図である。

【図８】カバ−体を示す図であって、（ａ）は平面図、
（ｂ）は図８（ａ）をＡ方向から見た側面図である。

【図９】（ａ）は図８（ａ）をＢ方向から見た側面図、
（ｂ）は図８（ａ）のＣ−Ｃ線断面図、（ｃ）は図８
（ａ）のＤ−Ｄ線断面図、（ｄ）は他の係止ア−ムの正
面図、（ｅ）は図９（ｄ）の側面図である。

【図１０】ヒ−トシンク、冷却風送風装置、カバ−体を
一体化してなる電子部品冷却装置であって、（ａ）は平
面図、（ｂ）は電子部品に装着した状態を示す側面図で
ある。

【図１１】電子部品冷却装置の組立・装着の手順を示す
分解斜視図である。

【図１２】冷却風の流れを矢視で示す図である。

【図１３】実験１、実験２の概要を示す図である。

【図１４】（ａ）は実験１の結果を表に示したもの、
（ｂ）は結果をグラフに示したものである。

【図１５】（ａ）は実験２の結果を表に示したもの、
（ｂ）は結果をグラフに示したものである。

【図１６】実験３の概要を示す図である。

【図１７】（ａ）は実験３の結果を表に示したもの、
（ｂ）は実験３の結果を実験２の結果と比較してグラフ
に示したものである。

【図１８】実験４、実験５の概要を示す図である。

【図１９】（ａ）は実験４の結果を表に示したもの、
（ｂ）は結果をグラフに示したものである。

【図２０】（ａ）は実験５の結果を表に示したもの、
（ｂ）は実験５の結果を実験４の結果と比較してグラフ
に示したものである。

【図２１】他の実施の形態に係るヒ−トシンクを示す図
であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面からみた側面
図、（ｃ）は横方向から見た側面図である。尚、カバ−
体を点線で示してある。

【図２２】図２１に示すヒ−トシンクを断面して示す図
であって、（ａ）はＡ−Ａ線断面図、（ｂ）はＢ−Ｂ線
断面図である。

【図２３】他の実施の形態に係るカバ−体を示す図であ
って、（ａ）は平面図、（ｂ）は横方向から見た側面
図、（ｃ）は正面から見た側面図、（ｄ）はＤ−Ｄ線断
面図である。

【符号の説明】

１ ヒ−トシンク ２ 基盤 ２ａ 基盤表面 ２ｂ 円形状部 ２ｃ 基盤裏面 ３ 放熱フィン ４ 係止ピン ５ 冷却風送風ファン ６ ファンケ−シング ６ｄ 係入孔 ７ 回転羽根体 ８ カバ−体 ８ａ カバ−体上壁 ９ 開口部 １１ａ 係止ア−ム １１ｂ 係止ア−ム １２ 電子部品 １３ 電子部品ホルダ− １１０ａ 係止ア−ム １１０ｂ 係止ア−ム

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】平板状の基盤の表面側に複数の放熱フィン
   を設けてなるヒ−トシンクと、冷却風送風ファンとから
   なる電子部品冷却装置であって、該放熱フィンは該基盤
   の中央部位から周縁部に向かって放射状に配設されてい
   ると共に、該基盤は中央部位より周縁部に向かって放射
   方向に漸次薄肉に形成されており、該基盤の表面は放射
   方向に向かって下向き傾斜面を形成していることを特徴
   とする電子部品冷却装置。
2. 【請求項２】該冷却風送風ファンは該放熱フィンに対向
   して配設されていることを特徴とする請求項１に記載の
   電子部品冷却装置。
3. 【請求項３】該基盤の表面の中央部位には凹部が形成さ
   れており、該放熱フィンは該凹部の周縁から該基盤の周
   縁部に向かって放射方向に延出していると共に、該基盤
   は該凹部周縁から該基盤の周縁部に向かって放射方向に
   漸次薄肉に形成されていることを特徴とする請求項１、
   ２いずれかに記載の電子部品冷却装置。
4. 【請求項４】該基盤は冷却風送風ファンよりも大きい面
   積を有すると共に、該電子部品冷却装置はカバ−体を有
   し、該送風ファンを配設した際に露出する放熱フィン
   を、該カバ−体が上方から覆うようにしたことを特徴と
   する請求項１、２、３いずれかに記載の電子部品冷却装
   置。
5. 【請求項５】平板状の基盤の表面側に複数の放熱フィン
   を設けてなるヒ−トシンクと、冷却風送風ファンとから
   なる電子部品冷却装置であって、該基盤は冷却風送風フ
   ァンよりも大きい面積を有し、該送風ファンを配設した
   際に露出する放熱フィンを、カバ−体が上方から覆うこ
   とで、カバ−体下面が基盤に供給された冷却風を整流す
   るようにしたことを特徴とする電子部品冷却装置。
6. 【請求項６】該冷却風送風ファンは該放熱フィンに対向
   して配設されていることを特徴とする請求項５に記載の
   電子部品冷却装置。
7. 【請求項７】該カバ−体の下面は該放熱フィンの上端縁
   に近接していることを特徴とする請求項４、５、６いず
   れかに記載の電子部品冷却装置。
8. 【請求項８】該カバ−体の下面は周縁部に向かって下向
   き傾斜状に形成してあることを特徴とする請求項４、
   ５、６いずれかに記載の電子部品冷却装置。
9. 【請求項９】該カバ−体には該冷却風送風ファンの羽根
   体が臨むように開口部が形成してあり、該開口部が該冷
   却風送風ファンを受け入れると共に、開口部の周縁が該
   冷却送風ファンに係合するようにしたことを特徴とする
   請求項４、５、６、７、８いずれかに記載の電子部品冷
   却装置。
10. 【請求項１０】該基盤の所定部位には複数のピンが立設
    してあると共に、冷却風送風ファンには該ピンを受け入
    れる係止孔が設けてあり、該冷却風送風ファンはファン
    の中央部位が該基板の中央部位に位置するように該基盤
    に仮止め装着されることを特徴とする請求項１乃至９い
    ずれかに記載の電子部品冷却装置。
11. 【請求項１１】該開口部の周縁にはファンモ−タの電線
    を受け入れる切欠部が形成してあることを特徴とする請
    求項１０に記載の電子部品冷却装置。
12. 【請求項１２】該カバ−体には下方に向かって対向して
    延出する係止ア−ムが設けてあり、該係止ア−ムを電子
    部品あるいは電子部品を保持する電子部品ホルダ−に係
    止させることで、カバ−体と冷却風送風ファンとヒ−ト
    シンクと電子部品とを一体的に装着するようにしたこと
    を特徴とする請求項１０に記載の電子部品冷却装置。