(57)【要約】      （修正有）【課題】放熱効率を向上したヒートシンクを提供する。【解決手段】コア２４に接続し、周方向に配列され、それぞれが径方向および上下方向に広がる薄板状の複数の放熱フィン２１が、主フィン２２と、主フィン２２の先端で分岐して径方向外方へと延びる一対の枝フィン２３とを備え、放熱フィン２１のうち、周方向に隣接する３個の放熱フィン２１のそれぞれにおいて、中心軸Ｊ１に沿って見た主フィン２２の先端部の幅が、径方向外方に向かって一対の枝フィン２３の広がり角よりも大きい角度にて広がり、３個の放熱フィン２１のうち、中央の放熱フィン２１の分岐点の中心軸Ｊ１からの距離と、他の２個の放熱フィン２１のそれぞれにおける分岐点の中心軸Ｊ１からの距離との差が、中央の放熱フィン２１における主フィン２２の根元の幅以上である。【選択図】図２
2014103184.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下方向を向く中心軸を中心として周方向に配列され、それぞれが径方向および上下方向に広がる薄板状の複数の放熱フィンと、
前記複数の放熱フィンの内側を連結して支持するコアと、
を備え、
前記複数の放熱フィンのそれぞれが、
前記コアに接続し、径方向外方へと延びる主フィンと、
前記主フィンの径方向外側の先端である分岐点から周方向に分岐して径方向外方へと延びる一対の枝フィンと、
を備え、
前記複数の放熱フィンのうち、周方向に隣接する３個の放熱フィンのそれぞれにおいて、前記中心軸に沿って見た前記主フィンの前記先端を含む先端部の幅が、径方向外方に向かって前記一対の枝フィンの広がり角よりも大きい角度にて広がり、
前記３個の放熱フィンのうち、中央の放熱フィンにおける前記分岐点の前記中心軸からの距離と、他の２個の放熱フィンのそれぞれにおける前記分岐点の前記中心軸からの距離との差が、前記中央の放熱フィンにおける前記主フィンの根元の幅以上である、ヒートシンク。
【請求項２】
前記３個の放熱フィンのうち前記分岐点が最も内側に位置する最内分岐放熱フィンにおいて、前記一対の枝フィンの先端間の距離を枝フィンの長さにて除して得られる値が、前記３個の放熱フィンのうち前記最内分岐放熱フィンに隣接する放熱フィンにおける前記値よりも小さい、請求項１に記載のヒートシンク。
【請求項３】
前記最内分岐放熱フィンにおいて、前記中心軸を中心とする任意の半径位置における前記一対の枝フィン間の距離を、前記分岐点から前記任意の半径位置までの枝フィンの径方向に沿った長さにて除して得られる値が、前記３個の放熱フィンのうち前記最内分岐放熱フィンに隣接する放熱フィンにおける前記値よりも小さい、請求項２に記載のヒートシンク。
【請求項４】
前記３個の放熱フィンのうち前記分岐点が最も内側に位置する最内分岐放熱フィンにおいて、前記一対の枝フィンの互いに対向する２つの面における、前記中心軸を中心とする任意の半径の円との２つの交点と、前記分岐点とを結ぶ２つの線分がなす角度が、前記３個の放熱フィンのうち前記最内分岐放熱フィンに隣接する放熱フィンにおける前記角度よりも小さい、請求項１ないし３のいずれかに記載のヒートシンク。
【請求項５】
前記複数の放熱フィンのそれぞれにおいて、前記中心軸に沿って見た前記主フィンの前記先端部の幅が、径方向外方に向かって前記一対の枝フィンの広がり角よりも大きい角度にて広がり、
前記複数の放熱フィンのうち、互いに隣接する２個の放熱フィンの各組合せにおいて、一方の放熱フィンにおける前記分岐点の前記中心軸からの距離と、他方の放熱フィンにおける前記分岐点の前記中心軸からの距離との差が、前記一方の放熱フィンにおける前記主フィンの根元の幅以上である、請求項１ないし４のいずれかに記載のヒートシンク。
【請求項６】
前記中央の放熱フィンと、前記他の２個の放熱フィンのそれぞれとの間における、枝フィンの先端間の距離が、前記３個の放熱フィンのそれぞれにおける前記一対の枝フィンの先端間の距離よりも大きい、請求項１ないし５のいずれかに記載のヒートシンク。
【請求項７】
前記複数の放熱フィンにおいて、前記中心軸を中心とする所定の半径から内側の部位が下方に突出し、
前記３個の放熱フィンのうち前記分岐点が最も内側に位置する最内分岐放熱フィンの前記分岐点が前記所定の半径よりも内側に位置する、請求項１ないし６のいずれかに記載のヒートシンク。
【請求項８】
前記中心軸に沿って見た各枝フィンの幅が径方向の全長に亘って一定である、請求項１ないし７のいずれかに記載のヒートシンク。
【請求項９】
前記複数の放熱フィンが径方向外方へと真っ直ぐに延びる、請求項１ないし８のいずれかに記載のヒートシンク。
【請求項１０】
前記コアの中央部が銅合金を含み、前記コアの外縁部および前記複数の放熱フィンがアルミニウム合金を含む、請求項１ないし９のいずれかに記載のヒートシンク。
【請求項１１】
分割用金型およびヒートシンク作製用金型を利用した押出成形または引抜成形により形成された、請求項１ないし１０のいずれかに記載のヒートシンク。
【請求項１２】
請求項１ないし１１のいずれかに記載のヒートシンクと、
前記ヒートシンクに送風するファンと、
を備える、ヒートシンクファン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヒートシンクおよびヒートシンクファンに関連する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、コンピュータに搭載されたＣＰＵを冷却する冷却装置として、ヒートシンクファンが用いられている。ヒートシンクファンは、ＣＰＵからの熱が伝達される金属製のヒートシンクと、ファンとの組合せである。ヒートシンクは、周方向に配列される複数の放熱フィンを備える。ファンがヒートシンクに送風することにより、ＣＰＵからヒートシンクに伝わった熱が、効率よく放出される。
【０００３】
特開２００９−２０６４０４号公報および特開２００４−３３６０３１号公報では、径方向外側にて２つの部位に枝分かれした放熱フィンが開示されている。また、特開２００８−９１６４４号公報では、径方向外側にて３つの枝フィンに枝分かれした放熱フィンが開示されている。
【特許文献１】特開２００９−２０６４０４号公報
【特許文献２】特開２００４−３３６０３１号公報
【特許文献３】特開２００８−９１６４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、各放熱フィンが径方向外側にて２つの枝フィンに枝分かれしたヒートシンクにおいて、全ての放熱フィンの分岐点を内側に配置して表面積を増大することにより、ヒートシンクの放熱効率を向上することが考えられる。しかしながら、このようなヒートシンクでは、放熱フィンにおける枝フィン間の間隙の幅、または、放熱フィン間の間隙の幅が狭くなる。これらの間隙の幅が過度に狭くなると、ファンからの空気の流れを阻害してしまい、ヒートシンクの放熱効率を向上することができない。
【０００５】
本発明は、放熱フィンにおける枝フィン間の間隙の幅、および、放熱フィン間の間隙の幅が過度に狭くなるのを防止しつつ、ヒートシンクの放熱効率を向上することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の例示的な一の実施形態に係るヒートシンクは、上下方向を向く中心軸を中心として周方向に配列され、それぞれが径方向および上下方向に広がる薄板状の複数の放熱フィンと、前記複数の放熱フィンの内側を連結して支持するコアと、を備え、前記複数の放熱フィンのそれぞれが、前記コアに接続し、径方向外方へと延びる主フィンと、前記主フィンの径方向外側の先端である分岐点から周方向に分岐して径方向外方へと延びる一対の枝フィンと、を備え、前記複数の放熱フィンのうち、周方向に隣接する３個の放熱フィンのそれぞれにおいて、前記中心軸に沿って見た前記主フィンの前記先端を含む先端部の幅が、径方向外方に向かって前記一対の枝フィンの広がり角よりも大きい角度にて広がり、前記３個の放熱フィンのうち、中央の放熱フィンにおける前記分岐点の前記中心軸からの距離と、他の２個の放熱フィンのそれぞれにおける前記分岐点の前記中心軸からの距離との差が、前記中央の放熱フィンにおける前記主フィンの根元の幅以上である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の例示的なヒートシンクによれば、放熱フィンにおける枝フィン間の間隙の幅、および、放熱フィン間の間隙の幅が過度に狭くなるのを防止しつつ、ヒートシンクの放熱効率を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、ヒートシンクファンを示す正面図である。
【図２】図２は、ヒートシンクを示す底面図である。
【図３】図３は、ヒートシンクの一部を拡大して示す図である。
【図４】図４は、ヒートシンクの一部を拡大して示す図である。
【図５】図５は、ヒートシンクの他の例を示す底面図である。
【図６】図６は、ヒートシンクのさらに他の例を示す底面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本明細書では、ヒートシンクファンの中心軸方向における上側を単に「上側」と呼び、下側を単に「下側」と呼ぶ。なお、上下方向は、実際の機器に組み込まれたときの位置関係や方向を示すものではない。また、中心軸に平行な方向または略平行な方向を「軸方向」と呼び、中心軸を中心とする径方向を単に「径方向」と呼び、中心軸を中心とする周方向を単に「周方向」と呼ぶ。
【００１０】
図１は、本発明の例示的な一の実施形態に係るヒートシンクファン１を示す正面図である。ヒートシンクファン１は、コンピュータ等の内部においてＣＰＵ（Central Processing Unit）等の熱源に取り付けられ、熱源から伝導される熱をヒートシンク２により放散して熱源を冷却する冷却装置である。
【００１１】
ヒートシンクファン１は、ヒートシンク２と、ファン３と、取付部４と、複数の固定ピン５と、を含む。ヒートシンク２の下側の面は熱源に接触し、熱源からヒートシンク２に熱が伝達される。ファン３は、軸流ファンであり、ヒートシンク２の上側に配置される。ファン３は、ヒートシンク２に向けて送風を行い、ヒートシンク２を冷却する。取付部４は、ヒートシンク２にファン３を固定する。複数の固定ピン５は、ヒートシンクファン１の取り付けに利用される。ヒートシンク２およびファン３の中心軸は、ヒートシンクファン１の中心軸Ｊ１と一致する。
【００１２】
ファン３は、静止部３１と、回転部３２と、を含む。静止部３１は、取付部４を介してヒートシンク２に固定される。回転部３２は、静止部３１の下側に配置され、軸受機構により、静止部３１に対して回転可能に支持される。回転部３２は樹脂製のインペラ３２１を含む。インペラ３２１は、カップ３２２と、複数の翼３２３と、を含む。カップ３２２は、中心軸Ｊ１を中心とする略有底円筒状である。複数の翼３２３は、カップ３２２の外周面に固定され、外周面から放射状に延びる。カップ３２２は複数の翼３２３と共に１つの部材として形成される。カップ３２２の内側には、既述の軸受機構、静止部３１のステータ、および、回転部３２のロータマグネットが配置される。ファン３が駆動されると、インペラ３２１が回転して、ヒートシンク２に送風される。
【００１３】
図２は、ヒートシンク２を示す底面図である。ヒートシンク２は、複数の放熱フィン２１と、円柱状のコア２４と、を含む。複数の放熱フィン２１は、中心軸Ｊ１を中心として周方向にほぼ等間隔にて配列される。すなわち、複数の放熱フィン２１は、中心軸Ｊ１を中心として放射状に配置される。既述のように、中心軸Ｊ１は図１のヒートシンクファン１の上下方向を向く。各放熱フィン２１は、径方向および上下方向に広がる薄板状である。
【００１４】
コア２４は、外縁部である円筒部２４１と、中央部２４２と、を含む。円筒部２４１は、複数の放熱フィン２１の内側を連結して支持する。中央部２４２の外周面は、中心軸Ｊ１を中心とする円筒面である。中央部２４２は、円筒部２４１内に挿入されて固定される。例えば、中央部２４２は、焼きばめにより円筒部２４１内に固定される。中央部２４２の下面２４３は、円筒部２４１の下面よりも僅かに下方に位置する。中央部２４２の下面２４３は中心軸Ｊ１に垂直かつ平滑な面であり、下面２４３がＣＰＵ等の熱源に接触する。中央部２４２は銅合金を含む。円筒部２４１および複数の（全ての）放熱フィン２１は、アルミニウム（Ａｌ）合金を含む。
【００１５】
円筒部２４１および複数の放熱フィン２１は、ヒートシンク作製用金型を利用した押出成形により１つの部材として形成される。押出成形の際には、まず、アルミニウム合金製の円柱状のビレットが準備される。ビレットは所定の温度まで加熱され、軟化する。続いて、ビレットが分割用金型に押し込まれる。これにより、円柱状のビレットが、その中心軸を中心とする周方向に等角度間隔にて分割されて、複数の分割材料が取得される。このとき、分割用金型により、ビレットの中心軸近傍の円柱状の部位が分離される。したがって、複数の分割材料の集合は円筒状となる。複数の分割材料はヒートシンク作製用金型に押し込まれる。その結果、各分割材料から、円筒部２４１の一部および一部の放熱フィン２１（周方向に隣接する２以上の放熱フィン２１）が形成される。
【００１６】
ヒートシンク作製用金型を通過した複数の分割材料は互いに接触して接合される。これにより、円筒部２４１および複数の放熱フィン２１が１つの部材として形成される。実際には、ビレットは分割用金型およびヒートシンク作製用金型に順に連続して押し込まれる。円筒部２４１および複数の放熱フィン２１は、分割用金型およびヒートシンク作製用金型を利用した引抜成形により形成されてもよい。また、中央部２４２が、円筒部２４１および複数の放熱フィン２１と共に１つの部材として形成されてもよい。この場合、中央部２４２もアルミニウム合金にて形成される。もちろん、アルミニウム合金製の中央部２４２が別途作製され、アルミニウム合金製の円筒部２４１内に固定されてもよい。
【００１７】
各放熱フィン２１は、主フィン２２と、一対の枝フィン２３と、を含む。主フィン２２は、コア２４に接続し、径方向外方へと延びる。一対の枝フィン２３は、主フィン２２の径方向外側の先端から周方向に分岐して径方向外方へと延びる。枝フィン２３の先端と中心軸Ｊ１との間の距離は、大部分の放熱フィン２１において一定の設定長さＬＥである。詳細には、図２中に二点鎖線にて示すように、一辺が設定長さＬＥの２倍よりも僅かに小さい正方形２９を中心軸Ｊ１を中心として想定した場合に、正方形２９の各辺の中央近傍に位置する枝フィン２３の先端は、当該辺上に配置される。すなわち、正方形２９の各辺の中央近傍に位置する枝フィン２３の先端と中心軸Ｊ１との間の距離は、設定長さＬＥよりも小さい。以下に述べる放熱フィン２１の形状の詳細は、枝フィン２３の先端と中心軸Ｊ１との間の距離が設定長さＬＥとなる放熱フィン２１を対象とする。正方形２９の各辺の中央近傍に先端が位置する放熱フィン２１については、設定長さＬＥとなるように枝フィン２３を延ばしたと仮定した場合に、以下の内容が当てはまる。
【００１８】
図３は、ヒートシンク２の一部を拡大して示す図である。主フィン２２は、コア２４の円筒部２４１から径方向に沿って真っ直ぐに延びる。主フィン２２において、一対の枝フィン２３近傍の部位は先端部２２２である。図３のように中心軸Ｊ１に沿って見た場合に、主フィン２２において、コア２４側の根元から先端部２２２の直前までの部位２２３の幅Ｗ１は、一定である。すなわち、主フィン２２における当該部位２２３は、一定の厚さである。以下、主フィン２２における当該部位２２３を「主フィン本体２２３」という。なお、主フィン２２とコア２４とが接続する部分では、製造上の理由により、角部が丸みを帯びるが、主フィン２２の根元は、丸みを帯びた角部を除いて、最もコア２４に近接する主フィン２２の部位である。
【００１９】
主フィン２２では、径方向外方に向かうに従って先端部２２２の幅が漸次広がる。先端部２２２の幅が、径方向外方に向かって広がる角度θ５は、径方向において一定である。また、先端部２２２が広がる角度θ５は、全ての放熱フィン２１において、ほぼ同じである。先端部２２２は、一対の枝フィン２３と連結する。一対の枝フィン２３の互いに対向する２つの面２３１は、連続する１つの面である。当該１つの面において最も先端部２２２側の位置は、分岐点２２１である。すなわち、当該１つの面において最も中心軸Ｊ１に近接する位置が、分岐点２２１である。以下、分岐点２２１を主フィン２２の先端とする。主フィン２２の先端は先端部２２２に含まれる。分岐点２２１は、径方向における枝フィン２３の始点位置でもある。また、一対の枝フィン２３の互いに対向する２つの面２３１を、共に「対向面２３１」と呼ぶ。
【００２０】
複数の放熱フィン２１のうち、互いに隣接する２個の放熱フィン２１の各組合せにおいて、一方の放熱フィン２１における分岐点２２１の中心軸Ｊ１からの距離は、他方の放熱フィン２１における分岐点２２１の中心軸Ｊ１からの距離と相違する。詳細には、複数の放熱フィン２１のうち１つ置きに存在する放熱フィン２１の分岐点２２１は、中心軸Ｊ１から距離Ｒ１だけ離れる。また、残りの放熱フィン２１の分岐点２２１は、距離Ｒ１よりも大きい距離Ｒ２だけ中心軸Ｊ１から離れる。したがって、周方向に隣接する３個の放熱フィン２１のいずれの組合せにおいても、中央の放熱フィン２１における分岐点２２１の中心軸Ｊ１からの距離は、他の２個の放熱フィン２１のそれぞれにおける分岐点２２１の中心軸Ｊ１からの距離と相違する。距離Ｒ２と距離Ｒ１との差は、主フィン２２の根元の幅Ｗ１以上である。実際には、当該差は、根元の幅Ｗ１よりも十分に大きい。
【００２１】
以下の説明では、分岐点２２１が内側に配置される放熱フィン２１、すなわち、分岐点２２１が中心軸Ｊ１から距離Ｒ１だけ離れる放熱フィン２１を「内側分岐放熱フィン２１」という。また、分岐点２２１が外側に配置される放熱フィン２１、すなわち、分岐点２２１が中心軸Ｊ１から距離Ｒ２だけ離れる放熱フィン２１を「外側分岐放熱フィン２１」という。図３のヒートシンク２では、内側分岐放熱フィン２１の主フィン２２の先端部２２２が、外側分岐放熱フィン２１の主フィン本体２２３と周方向に隣接する。なお、ヒートシンク２の設計または製造上の制約等から、一部の内側分岐放熱フィン２１同士、または、一部の外側分岐放熱フィン２１同士が周方向に隣接してもよい。
【００２２】
各放熱フィン２１において、一対の枝フィン２３のそれぞれは、主フィン２２の先端部２２２から径方向に沿って真っ直ぐに延びる。中心軸Ｊ１に沿って見た各枝フィン２３の幅は径方向の全長に亘って一定である。すなわち、枝フィン２３の厚さは一定である。一対の枝フィン２３における対向面２３１間の間隔、すなわち、一対の枝フィン２３間の間隔は、径方向外方に向かって漸次増大する。また、互いに隣接する２個の放熱フィン２１における枝フィン２３間の間隔も、径方向外方に向かって漸次増大する。
【００２３】
ここで、中心軸Ｊ１を中心とする任意の半径Ｒの円Ｃ（図３中にて二点鎖線にて示す。）を想定する。半径Ｒは、外側分岐放熱フィン２１における距離Ｒ２よりも大きく、設定長さＬＥ以下である。この場合に、内側分岐放熱フィン２１において、２つの対向面２３１における当該円Ｃとの２つの交点と、分岐点２２１とを結ぶ２つの線分がなす角度θ１を線分間角θ１と呼ぶ。また、外側分岐放熱フィン２１において、２つの対向面２３１における当該円Ｃとの２つの交点と、分岐点２２１とを結ぶ２つの線分がなす角度θ２を線分間角θ２と呼ぶ。なお、上記線分は中心軸Ｊ１に垂直であり、当該２つの交点が、先端部２２２近傍である場合を除く。図３のヒートシンク２では、当該２つの交点は、対向面２３１において径方向および軸方向に平行な領域上に位置する。内側分岐放熱フィン２１における線分間角θ１は、外側分岐放熱フィン２１における線分間角θ２よりも小さい。また、半径Ｒが増大するに従って、線分間角θ１，θ２は漸次減少する。
【００２４】
また、一対の枝フィン２３において、分岐点２２１から枝フィン２３に沿って任意の距離だけ外側に離れた２つの対向面２３１上の位置での２つの接線がなす角度を一対の枝フィン２３の広がり角として定める。なお、当該２つの接線は中心軸Ｊ１に垂直であり、当該２つの接線と対向面２３１との接点が、先端部２２２近傍である場合を除く。図３のヒートシンク２では、当該接点は、対向面２３１において径方向および軸方向に平行な領域上に位置する。
【００２５】
図３のヒートシンク２では、内側分岐放熱フィン２１における広がり角θ３は一定であり、外側分岐放熱フィン２１における広がり角θ４も一定である。外側分岐放熱フィン２１における広がり角θ４は、内側分岐放熱フィン２１における広がり角θ３よりも大きい。内側分岐放熱フィン２１における広がり角θ３、および、外側分岐放熱フィン２１における広がり角θ４の双方は、先端部２２２が広がる角度θ５よりも小さい。換言すると、各放熱フィン２１では、主フィン２２の先端部２２２の幅が、径方向外方に向かって、一対の枝フィン２３の広がり角θ３，θ４よりも大きい角度θ５にて広がる。これにより、先端部２２２に接続する一対の枝フィン２３間の間隙の幅が過度に狭くなることが防止される。なお、先端部２２２の先端における最大幅は、枝フィン２３の幅の３倍以上であることが好ましい。
【００２６】
ところで、ヒートシンクの放熱効率を向上するには、分岐点を内側に配置して放熱フィンの表面積を増大することが好ましい。そこで、全ての放熱フィンにおいて、分岐点をコア近傍に配置するとともに、分岐点の中心軸からの距離が等しい比較例のヒートシンクを想定する。比較例のヒートシンクでは、主フィンの先端部が周方向に隣接する。先端部の幅は、一対の枝フィンの広がり角よりも大きい角度にて広がる。その結果、先端部の半径位置における放熱フィン間の間隙の幅、すなわち、先端部間の間隙の幅が過度に狭くなってしまい、当該間隙においてファンからの空気の流れが阻害されるという問題が生じる。また、比較例のヒートシンクを、金型を用いて押出成形または引抜成形により作製する場合、放熱フィン間の上記間隙を形成する金型の部位の幅、すなわち、金型の当該部位の厚さが過度に小さくなる。その結果、金型の当該部位の強度が低下し、金型の耐久性が低下するという問題も生じる。なお、仮に、主フィンの先端部の幅を、一対の枝フィンの広がり角と同じ角度にて広げる場合には、分岐点を内側に配置することにより、一対の枝フィン間の間隙の幅が過度に狭くなる。この場合も、同様に、ファンからの空気の流れが阻害されるという問題、および、ヒートシンク作製用金型の耐久性が低下するという問題が生じる。
【００２７】
これに対し、図３のヒートシンク２では、周方向に隣接する３個の放熱フィン２１のいずれの組合せにおいても、分岐点２２１の中心軸Ｊ１からの距離が、中央の放熱フィン２１と、他の２個の放熱フィン２１との間で相違する。これにより、幅が急激に増大する先端部２２２が周方向に隣接することが防止され、放熱フィン２１間の間隙の幅が過度に狭くなることが防止される。その結果、ファンからの空気の流れが阻害されるという問題を回避しつつ、放熱フィン２１の表面積を増大して、ヒートシンク２の放熱効率を向上することができる。また、ヒートシンク作製用金型の耐久性の低下を防止することができる。
【００２８】
また、任意の半径Ｒにおいて、内側分岐放熱フィン２１における線分間角θ１が、外側分岐放熱フィン２１における線分間角θ２よりも小さい。したがって、内側分岐放熱フィン２１の一対の枝フィン２３が広がる角度が制限される。これにより、分岐点２２１から外縁部までの間において、放熱フィン２１間の間隙の幅が過度に狭くなることを回避する設計が容易に可能となる。
【００２９】
ヒートシンク２では、複数の放熱フィン２１において、中心軸Ｊ１を中心とする所定の半径から内側の部位が下方に突出する。すなわち、図１に示すように、ヒートシンク２は、下方に突出する突出部２０を含む。また、図３の内側分岐放熱フィン２１の分岐点２２１は、当該所定の半径よりも内側に位置する。したがって、内側分岐放熱フィン２１における枝フィン２３の一部が、突出部２０に含まれる。このように、ＣＰＵ等の熱源の極近傍に配置される突出部２０における表面積を増大することにより、ヒートシンク２の放熱効率をさらに向上することができる。なお、ヒートシンクファン１がマザーボード上に取り付けられた状態では、ＣＰＵに接触する突出部２０の周囲にヒートシンク２が存在しないため、マザーボード上の各種電子部品との干渉が避けられる。
【００３０】
ここで、図４に示すように、分岐点２２１が中心軸Ｊ１から距離Ｒ１だけ離れる内側分岐放熱フィン２１において、一対の枝フィン２３の先端間の距離Ｄ１を枝フィンの長さＬ１にて除して得られる値をα１と表す。また、分岐点２２１が中心軸Ｊ１から距離Ｒ２だけ離れる外側分岐放熱フィン２１において、一対の枝フィン２３の先端間の距離Ｄ２を枝フィンの長さＬ２にて除して得られる値をα２と表す。α１およびα２は共に、枝フィン２３の先端に着目した場合における、一対の枝フィン２３の広がり度合いを示す指標値である。ヒートシンク２では、内側分岐放熱フィン２１におけるα１が、外側分岐放熱フィン２１におけるα２よりも小さい。換言すると、枝フィン２３の先端と中心軸Ｊ１との間の距離である設定長さＬＥを用いて、（（Ｄ１／（ＬＥ−Ｒ１））＜（Ｄ２／（ＬＥ−Ｒ２）））が満たされる。このように、内側分岐放熱フィン２１における一対の枝フィン２３の広がりが、外側分岐放熱フィン２１よりも小さい。これにより、ヒートシンク２の外縁部において、放熱フィン２１間の間隙の幅が過度に狭くなることを回避する設計が容易に可能となる。
【００３１】
また、内側分岐放熱フィン２１において、中心軸Ｊ１を中心とする任意の半径Ｒの位置における一対の枝フィン２３間の距離Ｄ３を、分岐点２２１から当該任意の半径Ｒの位置までの枝フィン２３の径方向に沿った長さＬ３にて除して得られる値をα３と表す。ここで、長さＬ３は、内側分岐放熱フィン２１における中心軸Ｊ１と分岐点２２１との間の距離Ｒ１と、当該半径Ｒとの差である。後述の長さＬ４において同様である。さらに、外側分岐放熱フィン２１において、当該半径Ｒの位置における一対の枝フィン２３間の距離Ｄ４を、分岐点２２１から当該半径Ｒの位置までの枝フィン２３の長さＬ４にて除して得られる値をα４と表す。α３およびα４は共に、分岐点２２１から枝フィン２３の先端までの各半径位置における、一対の枝フィン２３の広がり度合いを示す指標値である。ヒートシンク２では、内側分岐放熱フィン２１におけるα３が、外側分岐放熱フィン２１におけるα４よりも小さい。すなわち、（（Ｄ３／（Ｒ−Ｒ１））＜（Ｄ４／（Ｒ−Ｒ２）））が満たされる。これにより、分岐点２２１から外縁部までの間において、放熱フィン２１間の間隙の幅が過度に狭くなることを回避する設計が容易に可能となる。
【００３２】
また、ヒートシンク２では、内側分岐放熱フィン２１における一対の枝フィン２３の先端間の距離Ｄ１が、外側分岐放熱フィン２１における一対の枝フィン２３の先端間の距離Ｄ２とおよそ等しい。これにより、周方向において均一な放熱を実現することができる。好ましくは、互いに隣接する２つの放熱フィン２１の間における、枝フィン２３の先端間の距離Ｄ５が、内側分岐放熱フィン２１および外側分岐放熱フィン２１の上記距離Ｄ１，Ｄ２と等しい、または、上記距離Ｄ１，Ｄ２よりも僅かに大きい。これにより、ヒートシンク作製用金型において、放熱フィン２１間に位置する長い部位の根元の幅を大きくすることができる。その結果、ヒートシンク作製用金型の一定の耐久性を確保することができる。
【００３３】
図５は、他の例に係るヒートシンク２ａを示す底面図である。図５のヒートシンク２ａでは、主フィン２２の形状が図２のヒートシンク２と相違する。他の構成は図２と同様であり、同符号を付す。
【００３４】
図５のヒートシンク２ａでは、主フィン２２においてコア２４側の根元から分岐点２２１までの全体の幅が一定の角度にて広がる。詳細には、複数の内側分岐放熱フィン２１では、主フィン２２の幅が、一定の角度θ６にて径方向外方に向かって広がる。また、複数の外側分岐放熱フィン２１では、主フィン２２の幅が、上記角度θ６と相違する一定の角度θ７にて径方向外方に向かって広がる。角度θ７は角度θ６よりも小さい。
【００３５】
内側分岐放熱フィン２１では、一対の枝フィン２３の広がり角が、主フィン２２が広がる角度θ６よりも小さい。換言すると、主フィン２２において、先端部２２２を含む全体の幅が、径方向外方に向かって一対の枝フィン２３の広がり角よりも大きい角度θ６にて広がる。外側分岐放熱フィン２１の主フィン２２においても、先端部２２２を含む全体の幅が、径方向外方に向かって一対の枝フィン２３の広がり角よりも僅かに大きい角度θ７にて広がる。これにより、各放熱フィン２１における一対の枝フィン２３間の間隙の幅が過度に狭くなることが防止される。
【００３６】
また、周方向に隣接する３個の放熱フィン２１のいずれの組合せにおいても、分岐点２２１の中心軸Ｊ１からの距離が、中央の放熱フィン２１と、他の２個の放熱フィン２１との間で相違する。これにより、放熱フィン２１間の間隙の幅が過度に狭くなることを防止することができる。その結果、ファンからの空気の流れが阻害されるという問題を回避しつつ、放熱フィン２１の表面積を増大して、ヒートシンク２ａの放熱効率を向上することができる。また、ヒートシンク作製用金型の耐久性の低下を防止することができる。
【００３７】
図６は、さらに他の例に係るヒートシンク２ｂを示す底面図である。図２のヒートシンク２では、複数の放熱フィン２１が径方向外方へと真っ直ぐに延びるのに対し、図６のヒートシンク２ｂでは、複数の放熱フィン２１が湾曲しつつ延びる。ヒートシンク２ｂにおける複数の内側分岐放熱フィン２１では、主フィン２２の先端部２２２の幅が、一定の角度θ８にて径方向外方に向かって広がる。また、複数の外側分岐放熱フィン２１では、主フィン２２の先端部２２２の幅が、上記角度θ８と相違する一定の角度θ９にて径方向外方に向かって広がる。角度θ９は角度θ８よりも小さい。
【００３８】
内側分岐放熱フィン２１では、一対の枝フィン２３の広がり角が、主フィン２２が広がる角度θ８よりも小さい。換言すると、内側分岐放熱フィン２１の主フィン２２において、先端部２２２の幅が、径方向外方に向かって一対の枝フィン２３の広がり角よりも大きい角度θ８にて広がる。外側分岐放熱フィン２１の主フィン２２においても、先端部２２２の幅が、径方向外方に向かって一対の枝フィン２３の広がり角よりも大きい角度θ９にて広がる。これにより、各放熱フィン２１における一対の枝フィン２３間の間隙の幅が過度に狭くなることが防止される。
【００３９】
また、周方向に隣接する３個の放熱フィン２１のいずれの組合せにおいても、分岐点２２１の中心軸Ｊ１からの距離が、中央の放熱フィン２１と、他の２個の放熱フィン２１との間で相違する。これにより、放熱フィン２１間の間隙の幅が過度に狭くなることを防止することができる。その結果、ファンからの空気の流れが阻害されるという問題を回避しつつ、放熱フィン２１の表面積を増大して、ヒートシンク２ｂの放熱効率を向上することができる。また、ヒートシンク作製用金型の耐久性の低下を防止することができる。なお、図６のヒートシンク２ｂでは、突出部は設けられない。もちろん、ヒートシンク２ｂにおいて突出部が設けられてもよい。
【００４０】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、様々な変更が可能である。
【００４１】
ヒートシンク２，２ａ，２ｂでは、複数の放熱フィン２１のうち、周方向に隣接する３個の放熱フィン２１の１つの組合せのみにおいて、先端部２２２の幅が、径方向外方に向かって一対の枝フィン２３の広がり角よりも大きい角度にて広がっていてもよい。すなわち、ヒートシンク２，２ａ，２ｂでは、このような３個の放熱フィン２１の少なくとも１つの組合せが含まれる。この場合も、当該３個の放熱フィン２１のうち、中央の放熱フィン２１における分岐点２２１の中心軸Ｊ１からの距離と、他の２個の放熱フィン２１のそれぞれにおける分岐点２２１の中心軸Ｊ１からの距離とが相違することが重要である。これにより、放熱フィン２１における枝フィン２３間の間隙の幅、および、放熱フィン２１間の間隙の幅が過度に狭くなるのを防止しつつ、ヒートシンク２，２ａ，２ｂの放熱効率を向上することが可能となる。
【００４２】
このとき、中央の放熱フィン２１における分岐点２２１の中心軸Ｊ１からの距離と、他の２個の放熱フィン２１のそれぞれにおける分岐点２２１の中心軸Ｊ１からの距離との差は、中央の放熱フィン２１における主フィン２２の根元の幅以上であればよい。好ましくは、上記差は、当該根元の幅の２倍以上であり、より好ましくは、４倍以上である。当該他の３個の放熱フィン２１における表面積を増大するという観点では、上記差は、径方向における放熱フィン２１の全長の半分以下であることが好ましい。また、当該中央の放熱フィン２１と、当該他の２個の放熱フィン２１のそれぞれとの間における枝フィン２３の先端間の距離が、各放熱フィン２１における一対の枝フィン２３の先端間の距離よりも大きいことが好ましい。これにより、ヒートシンク作製用金型において、放熱フィン２１間に位置する長い部位の根元の幅を大きくすることができる。当該３個の放熱フィン２１における分岐点２２１の中心軸Ｊ１からの距離は、相互に相違していてもよい。すなわち、分岐点２２１の中心軸Ｊ１からの距離は、３通り以上であってよい。
【００４３】
次に、当該３個の放熱フィン２１のうち分岐点２２１が最も内側に位置する放熱フィン２１を最内分岐放熱フィン２１として、最内分岐放熱フィン２１と、最内分岐放熱フィン２１に隣接する放熱フィン２１との関係について述べる。最内分岐放熱フィン２１と、最内分岐放熱フィン２１に隣接する放熱フィン２１との関係は、上記実施形態における内側分岐放熱フィン２１と外側分岐放熱フィン２１との関係と同様であることが好ましい。すなわち、最内分岐放熱フィン２１において、一対の枝フィン２３の先端間の距離を枝フィン２３の長さにて除して得られる値が、当該３個の放熱フィン２１のうち最内分岐放熱フィン２１に隣接する放熱フィン２１における上記値よりも小さいことが好ましい。より好ましくは、最内分岐放熱フィン２１において、任意の半径位置における一対の枝フィン２３間の距離を、分岐点２２１から当該半径位置までの枝フィン２３の長さにて除して得られる値が、当該隣接する放熱フィン２１における上記値よりも小さい。
【００４４】
また、最内分岐放熱フィン２１において、一対の枝フィン２３の互いに対向する２つの面における、中心軸Ｊ１を中心とする任意の半径の円との２つの交点と、分岐点２２１とを結ぶ２つの線分がなす角度を、線分間角とする。この場合に、最内分岐放熱フィン２１における線分間角が、最内分岐放熱フィン２１に隣接する放熱フィン２１における線分間角よりも小さいことが好ましい。これにより、放熱フィン２１間の間隙の幅が過度に狭くなることを回避する設計が容易に可能となる。
【００４５】
さらに、最内分岐放熱フィン２１の分岐点２２１が、突出部２０の半径よりも内側に位置する場合には、ヒートシンク２の放熱効率をさらに向上することができる。
【００４６】
ビレットをヒートシンク作製用金型から引き出しつつ、ヒートシンク作製用金型の中心軸を中心としてヒートシンク作製用金型から引き出された材料を捻ることにより、ヒートシンクが作製されてもよい。このようなヒートシンクでは、薄板状の各放熱フィンが径方向および上下方向に広がりつつ、軸方向に対して傾斜する。
【００４７】
主フィン２２の先端部２２２の幅が径方向外方に向かって枝フィン２３の広がり角よりも大きい角度にて広がるのであるならば、先端部２２２が広がる角度は、径方向に沿って漸次変化してもよい。また、ヒートシンク２，２ａ，２ｂの設計によっては、枝フィン２３の幅が径方向に沿って変化してもよい。ヒートシンクは、アルミニウム合金および銅合金以外の材料にて形成されてもよい。
【００４８】
上記実施形態および各変形例における構成は、相互に矛盾しない限り適宜組み合わされてよい。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明は、ヒートシンクを有する様々なヒートシンクファンに利用可能である。さらに、ヒートシンクファン以外に用いられるヒートシンクにも利用可能である。
【符号の説明】
【００５０】
１    ヒートシンクファン
２，２ａ，２ｂ    ヒートシンク
３    ファン
２０    突出部
２１    放熱フィン
２２    主フィン
２３    枝フィン
２４    コア
２２１    分岐点
２２２    先端部
２３１    対向面
２４１    円筒部
２４２    中央部
Ｊ１    中心軸
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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