(57)【要約】複数の折りたたみ熱伝導フィン（１−１…１−２５）を有するヒートシンク用の熱交換器コア（３０）である。各折りたたみ熱伝導フィン（１−１）は、前面（３−１）と、前面から間隔を置かれた背面（５−１）と、前面と背面との間に接続された上端（９−１）と、大気と連通する開いた両側と、ファンにより吹き込まれた空気の供給を受けるために上端（９−１）を通して垂直に延びる吸気開口部（２０−１）とを有する。フィン（１−１…１−２５）は互いに面して配置されて、フィンの垂直に延びる吸気開口部（２０−１…２０−２５）と開いた両側との間に通る、熱交換器コア（３０）を通って横方向に延びる主空気排出キャビティ（７−１）および補助空気排出キャビティ（２４−１）を確立する。このため、熱交換器コア（３０）は非線形の空気流経路を有し、それにより、複数のフィン（１−１…１−２５）によって収集された熱は、その開いた両側で大気中に吹き出される。前述の事項により、熱交換器コア（３０）は最大表面積、効率的な熱伝達および最適な空気流を提供し、そのため、源（たとえばＣＰＵ）によって生成された熱は効率よく収集され、大気に排出され得る。
2005537666.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
源によって生成される熱を放散するヒートシンクであって、前記ヒートシンクは、源によって生成される熱を収集する複数の隣接する熱伝導フィン（１−１…１−２５）を含むコア（３０）を含み、前記複数の熱伝導フィンの各フィン（１−１）は、前面（３−１）と、前記前面を通って形成される空気伝達開口部（１０）と、前記前面から間隔を置かれた背面（５−１）と、前記前面と前記背面との間に接続された上端（９−１）と、前記上端を通って形成され、そこを通るファンの空気の供給を受ける吸気開口部（２０−１）と、前記前面と前記背面との間に位置し、前記吸気開口部から大気へと延びる主空気排出キャビティ（７−１）と、前記複数の熱伝導フィンの第１のフィン（１−１）の前面（３−１）と隣接するフィン（１−２）の背面（５−２）との間に位置する補助空気排出キャビティ（２４−１）とを有しており、前記第１のフィン（１−１）の上端の吸気開口部（２０−１）を通って受けられたファンの空気の供給の第１の部分は前記主空気排出キャビティ（７−１）に送出され、前記吸気開口部を通って受けられたファンの空気の供給の残りの部分は、前記第１のフィン（１−１）の前面（３−１）に形成された前記空気伝達開口部（１０）によって、前記補助空気排出キャビティ（２４−１）に送出されるようになっている、ヒートシンク。
【請求項２】
前記複数の隣接する熱伝導フィン（１−１…１−２５）の各フィン（１−１）は、前記主空気排出キャビティ（７−１）内に配置されて前記吸気開口部（２０−１）を通って受けられたファンの空気の供給を遮るエアスプリッタ（１２−１）を含み、前記エアスプリッタは、ファンの空気の第１の部分は前記主空気排出キャビティ（７−１）に送出され、ファンの空気の残りの部分は、前記前面（３−１）を通る前記空気伝達開口部（１０）によって、前記補助空気排出キャビティ（２４−１）に送出されるように、ファンの空気の供給を分割する、請求項１に記載のヒートシンク。
【請求項３】
前記複数の隣接する熱伝導フィン（１−１…１−２５）の各フィン（１−１）は、前記前面（３−１）の前記空気伝達開口部（１０）と整列したエアブレード（１２−１）を有しており、前記エアブレードは、前記主空気排出キャビティ（７−１）内に位置して前記エアスプリッタを確立している、請求項２に記載のヒートシンク。
【請求項４】
前記複数の隣接する熱伝導フィン（１−１…１−２５）の各フィン（１−１）は、前記複数の熱伝導フィンの隣接するフィン（１−２）の背面（５−２）に係合するよう、その前面（３−１）から外側に突出しているベース（１１−１）を含み、それにより、１対の隣接するフィン（１−１および１−２）の前面（３−１）と背面（５−２）との間に補助空気排出キャビティ（２４−１）が確立される、請求項１に記載のヒートシンク。
【請求項５】
前記複数の熱伝導フィン（１−１…１−２５）の各フィン（１−１）の上端（９−１）を通る前記吸気開口部（２０−１）は垂直方向に延びており、前記フィン（１−１）の前面（３−１）と背面（５−１）との間の前記主空気排出キャビティ（７−１）は水平方向に延びており、前記垂直に延びる吸気開口部（２０−１）は、前記水平に延びる空気排出キャビティ（７−１）と直角に整列して連通している、請求項１に記載のヒートシンク。
【請求項６】
前記複数の熱伝導フィン（１−１…１−２５）の各フィン（１−１）は、大気へと開いた１対の両側も有しており、前記主空気排出キャビティ（７−１）は前記前面（３−１）と前記背面（５−１）との間に配置され、前記１対の両側間で横方向に延びており、源により生成されて前記フィン（１−１）により収集される熱がその開いた両側の各々から大気へ排出されるようになっている、請求項１に記載のヒートシンク。
【請求項７】
前記複数の熱伝導フィン（１−１…１−２５）の各フィンの前面（３−１）と背面（５
−１）との間に配置され、開いた両側間で横方向に延びる前記主空気排出キャビティ（７−１）は、三角形の形状を有している、請求項６に記載のヒートシンク。
【請求項８】
前記複数の熱伝導フィン（１−１…１−２５）の各フィン（１−１）の前記前面（３−１）および背面（５−１）の底同士は互いに係合して、前記フィンの前面と後面との間に、開いた両側間で横方向に延びる前記三角形の主空気排出キャビティ（７−１）を確立する、請求項７に記載のヒートシンク。
【請求項９】
前記複数の熱伝導フィン（１−１…１−２５）の各フィン（１−１）は、前記前面（３−１）上に延びるようにその前記背面（５−１）から上向きに突出する外側エアブレード（２２−１）も含み、前記外側エアブレード（２２−１）は、前記フィン（１−１）の上端（９−１）で前記吸気開口部（２０−１）を通して受けられたファンの空気の供給を、前記フィンの前面と背面との間に配置された前記主空気排出キャビティ（７−１）内に誘導する、請求項１に記載のヒートシンク。
【請求項１０】
前記コア（３０）と熱の源との間に配置された支持板（３４）と、前記コアを包囲し、前記支持板に前記コアを保持するように前記支持板に接続された拘束ストラップ（３６）とをさらに含み、それにより、源によって生成された熱は前記支持板を通って伝達され、前記コア（３０）の複数の隣接する熱伝導フィン（１−１…１−２５）によって収集される、請求項１に記載のヒートシンク。
【請求項１１】
前記複数の隣接する熱伝導フィン（１−１…１−２５）の各々の前面（３−１）の底は、そこから下向きに突出する湾曲した力分配エッジ（２５）を有し、前記コア（３０）が前記拘束ストラップ（３６）によって前記支持板に保持される場合に支持板（３４）と係合する、請求項１０に記載のヒートシンク。
【請求項１２】
源によって生成される熱を放散するヒートシンクであって、前記ヒートシンクは、源によって生成される熱を収集する複数の熱伝導フィン（１−１…１−２５）を含むコア（３０）を含み、前記複数の熱伝導フィンの各フィン（１−１）は、前面（３−１）と、前記前面から後方に間隔を置かれた背面（５−１）と、前記前面と前記背面との間に配置された空気排出キャビティ（７−１）と、前記空気排出キャビティ内に位置するように、前記前面（３−１）から取外され、前記前面から前記背面（５−１）へ向かって後方に曲げられた内側エアブレード（１２−１）と、前記前面と前記背面との間に接続された上端（９−１）と、前記上端を通して形成され、そこを通るファンの空気の供給を受ける吸気開口部（２０−１）とを有しており、前記吸気開口部を通って受けられるファンの空気の一部は前記内側エアブレード（１２−１）によって前記空気排出キャビティ（７−１）からそらされ、前記空気排出キャビティは前記吸気開口部（２０−１）と大気との間に延びており、源により生成されて前記フィンにより収集される熱が、前記内側エアブレード（１２−１）によってそらされていないファンの空気の供給により、前記空気排出キャビティを通って大気中に吹き出される、ヒートシンク。
【請求項１３】
前記複数の熱伝導フィン（１−１…１−２５）の各フィン（１−１）は、その前記前面（３−１）に空気伝達開口部（１０）を有しており、前記空気伝達開口部は、前記内側エアブレード（１２−１）が前記前面から取外され、前記背面（５−１）に向かって後方に曲げられる際に形成され、前記フィンの上端（９−１）の前記吸気開口部（２０−１）を通って受けられるファンの空気の供給の一部は、前記内側エアブレードによって遮られ、前記空気伝達開口部（１０）により、前記空気排出キャビティ（７−１）から前記複数の熱伝導フィンの隣接するフィン（１−２）へそらされる、請求項１２に記載のヒートシンク。
【請求項１４】
前記複数の熱伝導フィン（１−１…１−２５）の各フィン（１−１）は、前記複数の熱伝導フィンの前記隣接するフィン（１−２）の背面（５−２）に係合するよう、その前面（３−１）から外側に突出しているベース（１１−１）も含み、それにより、前記隣接するフィン（１−１および１−２）の前面（３−１）と背面（５−２）との間に補助空気排出キャビティ（２４−１）を確立し、それにより、前記内側エアブレード（１２−１）によって遮られたファンの空気の前記一部は、前記補助空気排出キャビティ（２４−１）へとそらされて大気に排出される、請求項１３に記載のヒートシンク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
発明の背景
１．技術分野
この発明は、コンピューティング装置のＣＰＵに結合されるヒートシンクに使用されるタイプの高性能の折りたたみフィン熱交換器コアに関する。ここに開示される熱交換器コアの特定の折りたたみフィン構成は、ＣＰＵによって生成される熱が効果的に収集され、大気に排出され得るよう、最大の表面積、効率のよい熱伝達、および最適な空気流を提供する。
【背景技術】
【０００２】
２．背景技術
パーソナルコンピュータなどに共通の中央処理装置（ＣＰＵ）によって生成される熱、およびその結果として生じ得る有害な影響のため、ＣＰＵによって生成された熱を大気に排出するヒートシンクをＣＰＵに結合することが通例となっている。実際に、動作速度が増加し続けるにつれて、ＣＰＵおよびそれらのサポートチップはますます大量の熱を生成している。一般に、ヒートシンクのコアは、一連の厚い（たとえば押出しアルミニウム）熱伝導フィンからなる。ファンがコアの吸気端に位置付けられて、フィンを越えて空気を送り込み、それにより、フィンによって収集された熱はコアの出力端で大気に排出される。
【０００３】
典型的なヒートシンクでは、熱交換器コアの吸気端と出力端との間に比較的長い線形の空気流経路が延びている。互いに面して位置している吸気端および出力端を有するこの線形の空気流経路のため、コアの熱伝導表面積を増加させることは、そのサイズ、材料消費およびコストもかなり増加させなければ難しいことがわかっている。当業者には公知であるように、線形の空気流経路が長く、熱収集表面積が狭い熱交換器コアを有するヒートシンクは、性能および効率の低下によって特徴付けられる。さらに、押出し成形された熱伝導フィンは厚いため、ＰＣ要件を満たしつつヒートシンクによって収容可能なフィンの数は少なくなる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前述の線形の流路を有する熱交換器コアは、吸気端で比較的高い上部圧力を、向かい合う吸気端と出力端との間で圧力降下を経験することが知られている。これらの圧力問題を克服し、熱交換器コアを通る十分な量の空気流を維持するために、空気搬送導管を含む空気送出システムがしばしば採用されて、高圧の空気をファンからコアの吸気端に運ぶ。そのような空気送出システムは通常、場所を取り、コストを増大させ、場合によっては吸気端での上部圧力（head pressure）を高め、流量に悪影響を及ぼす場合がある。
【０００５】
したがって、望まれるのは、表面積が最大化され、最小限しか場所を取らず、場所を取る中間空気送出システムを必要とすることなく好適なファンに対処可能な比較的短い非線形の空気流経路を有し、それにより、コアの吸気端での上部圧力の増加と、コアを通る流量の低下とを回避する効率の良い熱交換器コアを含むＣＰＵ用ヒートシンクである。
【０００６】
ＣＰＵに結合され、それによって生成される熱を放散する公知のヒートシンクの例は、以下の米国特許を参照することによって利用可能である
５，１３２，７８０  １９９２年７月２１日
５，７０６，１６９  １９９８年１月６日
６，１９９，６２４  ２００１年３月１３日
６，２０５，０２６  ２００１年３月２０日
６，２４１，００６  ２００１年６月５日
６，２６０，６１０  ２００１年７月１７日
６，３３０，９０６  ２００１年１２月１８日
６，３３０，９０８  ２００１年１２月１８日。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
発明の概要
コンピューティング装置のＣＰＵに結合され、ＣＰＵによって生成される熱が高性能の折りたたみフィン熱交換器コアによって効果的にかつ効率的に収集されて大気に排出されるようにするタイプのヒートシンクがここに開示される。熱交換器コアの各熱伝導フィンは、互いから間隔を置かれ、底端でともに圧搾されて三角形の主空気排出キャビティを確立する前面および背面を含むよう折りたたまれる。主空気排出キャビティは、折りたたまれた熱伝導フィンの内部を通って横方向に通っている。この発明の重要な詳細として、折りたたまれた各フィンの上端は開いており、横方向に延びる空気排出キャビティとフィンの内部で連通している、垂直に延びる吸気開口部を作っている。このため、垂直に延びる吸気開口部と横方向に延びる空気排出キャビティとは互いに対して９０度で整列されて、フィンの上端の吸気端からフィンの両側の出力端へ通る直角の空気流経路を確立する、ということが理解され得る。
【０００８】
開口部がフィンの前面に切り込まれ、切り出された面は折り目に沿って背面へと後方に曲げられて、エアスプリッタとして機能する内側エアブレードを作り出す。より特定的には、吸気供給の第１の部分が、垂直に延びる吸気開口部を通って下向きに、および、横方向に延びる主排出キャビティを介して、折りたたまれたフィンの両側から外側に吹きつけられる。吸気供給の残りの部分は、吸気開口部を通って下向きに吹きつけられて、後方に曲げられた内側エアブレードと接触する。内側エアブレードは吸気供給を分割し、その残りの部分を、内側エアブレードを形成するためにフィンの前面に切り込まれた開口部を介して、三角形の補助空気排出キャビティへそらす。補助空気排出キャビティは、第１の熱伝導フィンの前面と隣接するフィンの背面との間に確立される。
【０００９】
この点に関し、この発明のヒートシンク用の熱交換器コアは、複数の前述の熱伝導折りたたみフィンを含み、それらは、概して上方の主空気排出キャビティと下方の補助空気排出キャビティとがフィンの連続する対を通って横方向に延びるよう、互いに面して配置されている。前述の事項により、熱交換器コアは、最適な空気流と、従来の熱交換器コアに対して約２倍の材料および熱伝導表面積との双方によって特徴付けられ、それにより、ヒートシンクの熱特性および効率は最大化される。組立てられたヒートシンク構成では、好適な（たとえばマフィン）ファンが熱交換器コアの上端に取付けられて、吸気供給を、面して整列された複数の熱伝導フィンの垂直に延びる吸気開口部へと下向きに吹きつける。ＣＰＵは熱交換器コアの底に結合され、そのため、ＣＰＵによって生成された熱は、横方向に延びる主空気排出キャビティおよび補助空気排出キャビティを介して、コアの両側から大気へ排出され得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
詳細な説明
最初に図面の図１〜図３を参照すると、この発明のヒートシンク用の効率よい高性能の折りたたみフィン熱交換器コア（図６に３０で示す）を形成するために互いに面して組立てられた複数のフィンのうちの１つである単一の折りたたみ熱伝導フィン１が示されている。フィン１は銅、アルミニウムなどの熱伝導性材料から製造される。各熱伝導フィン１は前面３と背面５とを有する。フィン１の前面３および背面５は互いから間隔を置かれ、
その間に、横方向に延びる主空気排出キャビティ７を確立している。図１に最良に示されているように、フィン１の前面３と背面５との間の主空気排出キャビティ７は三角形の形状を有する。つまり、圧力をかけて、それにより前面３および背面５の下端をともに曲げるか圧搾して小さな角度を作り、それにより三角形の主空気排出キャビティ７の２つの側面を形成する。
【００１１】
平坦な閉鎖部９は、フィン１の両側の各々の上端を水平方向に横切って通っており、前面３および背面５の上端同士の間に位置し、それにより、三角形の主空気排出キャビティ７の第３の側面を形成している。平坦なベース１１は、まもなく開示される目的のために、フィン１の前面３の底から外側に曲がっている。
【００１２】
開口部１０が、折りたたみ熱伝導フィン１の前面３に切り込まれている。開口部１０を作るために前面３から切られた面は、折り目１４に沿って背面５へと後方に曲げられて、フィン１の前面３と背面５との間の空間におけるフィン１の主空気排出キャビティ７内に位置付けられる内側エアブレード１２を形成する。図４および図５を参照する際に以下により詳細に説明されるように、内側エアブレード１２は、ファンによって熱交換器コア（図６の３０）に注入される吸気供給のためのエアスプリッタまたは分流器という重要な機能を果たす。このため、内側エアブレード１２が主空気排出キャビティ７内に位置するよう折り目１４に沿って背面５へと後方に曲げられる角度は、吸気供給から分割されて、前面３の開口部１０を介し、まもなく説明される補助空気排出キャビティへそらされる空気の量を決定する。
【００１３】
内側エアブレード１２の両側は、折りたたみ熱伝導フィン１の前面３の開口部１０へ向かう方向に、折り目１６に沿って前方に曲げられて、サイドフラップ１８を形成する。サイドフラップ１８は、ヒートシンク交換器コア（図６の３０）に注入される吸気供給の一部を内側エアブレード１２に対して集中させ、フィン１の前面３の開口部１０を介して、より効果的に補助空気排出キャビティ（図４および図５に２４−１で示す）へそらされるような角度で曲げられる。
【００１４】
熱交換器コア（図６の３０）を形成するために互いに面して組立てられている複数の折りたたみ熱伝導フィンの製造における重要な詳細として、吸気開口部２０（図３に最良に示される）は各フィン１の上端に配置されている。フィン１を通る吸気開口部２０は、背面５から上向きに突出する外側エアブレード２２によって作られる。図４および図５を参照する際に説明されるように、フィン１の上端の吸気開口部２０は、フィン１の外側エアブレード２２と隣接するフィンの外側エアブレードとの間に位置する。この点に関し、吸気開口部２０は、フィン１の内部を通って水平方向に（つまり横方向に）通る主空気排出キャビティ７（同様に図３に最良に示される）と連通するよう、折りたたみ熱伝導フィン１の上端を通って垂直に（つまり下向きに）延びていることが理解され得る。
【００１５】
ここで図面の図４および図５に移ると、図１〜図３を参照中にちょうど説明された熱伝導フィン１と同一の１対の折りたたみ熱伝導フィン１−１および１−２が示されている。フィン１−１および１−２は互いに面して配置され、熱交換器コア（図６に３０で示す）の複数のフィンの第１の２つの熱伝導フィンを形成している。フィン１−１および１−２は、好適なファン（図８および図９に４０で示す）によってコアに注入される吸気供給の分割に続き、折りたたみフィン熱交換器コアの隣接する１対の熱伝導フィンの吸気開口部２０−１および２０−２、概して上方の主空気排出キャビティ７−１および７−２、下方の補助空気排出キャビティ２４−１および２４−２を通って作られている非線形の空気流経路を図示するために提供されている。
【００１６】
上述のように、ファンによって生成される吸気供給は、垂直に延びる吸気開口部２０−
１および２０−２により、熱伝導フィン１−１および１−２の内部に注入される。吸気開口部２０−１および２０−２は各フィンの上端に配置され、それぞれの背面５−１および５−２から突出する、対応する１対の外側エアブレード２２−１および２２−２間に位置する。吸気供給の第１の部分が、第１のフィン１−１の垂直に延びる吸気開口部２０−１を通り、その外側エアブレード２２−１によって下向きに誘導される。垂直の吸気開口部２０−１に下向きに注入される吸気供給の第１の部分は、第１の熱伝導フィン１−１によって収集された熱を、フィン１−１の両側から、その内部を横方向に通っている主空気排出キャビティ７−１を介して、大気中に吹き出す。
【００１７】
ファンによって生成される吸気供給の残りの部分は、１対の熱伝導フィン１−１および１−２の垂直に延びる吸気開口部２０−１および２０−２を通って、および内側エアブレード１２−１および１２−２に対して、下向きに注入される。第１のフィン１−１の内側エアブレード１２−１のサイドフラップ１８−１は、吸気を、内側エアブレード１２−１によってそらされるべき集中流に沿って、フィン１−１の前面３−１の開口部（図１〜図３に１０で示す）を通って吸気開口部２０−１と連通している概して下方の補助空気排出キャビティ２４−１に集中させる。補助空気排出キャビティ２４−１は、第１のフィン１−１の前面３−１と隣接するフィン１−２の背面５−２との間に確立される。フィン１−１の主空気排出キャビティ７−１と同様に、補助空気排出キャビティ２４−１は、熱交換器コアを横方向に通る三角形の形状を有している。前面３−１と背面５−１との間の三角形の主空気排出キャビティ７−１の一側面は、第１のフィン１−１の上端の閉鎖平面９−１によって形成され、一方、第２のフィン１−２の背面５−２と第１のフィン１−１の前面３−１との間の三角形の補助空気排出キャビティ２４−１の一側面は、フィン１−１の前面３−１から外側に曲がる平坦なベース１１−１によって形成されている。したがって、１対の隣接する折りたたみ熱伝導フィン１−１および１−２の境界面で収集された熱は、横方向に延びる補助空気排出キャビティ２４−１を介して大気中に吹き出される。
【００１８】
隣接する１対の熱伝導フィン１−１および１−２の、横方向に延びる概して上方の主空気排出キャビティ７−１および７−２と概して下方の補助空気排出キャビティ２４−１および２４−２とは、互いに平行に整列し、かつ、垂直に延びる吸気開口部２０−１および２０−２と直角に整列して配置されていることが理解され得る。また、１対の隣接するフィン１−１および１−２の主空気排出キャビティ７−１および７−２、ならびに補助空気排出キャビティ２４−１および２４−２の各々を介して大気に排出される空気の量は、内側エアブレード１２−１および１２−２が各フィンの背面５−１および５−２へ向かって、主空気排出キャビティ７−１および７−２内へ曲げられる角度によって、可変的にかつ選択的に調整されることも理解され得る。
【００１９】
図面の図６は、この発明のヒートシンク用の折りたたみフィン熱交換器コア３０を示している。以前に開示されているように、コア３０は、図１〜図３に示す態様で折りたたまれ、図４および図５に示す態様で互いに面して配置された複数の熱伝導フィンから形成されている。図６の熱交換器コア３０は全部で２５の熱伝導フィンを有している。しかしながら、この数は例示的な目的のためのみであり、フィンの数およびサイズ、ならびにコア３０の寸法は、放散されるべき熱の量、および吸気供給をコアに注入するために採用されるファンのタイプおよび容量に依存している。
【００２０】
図６は、折りたたみフィン熱交換器コア３０を形成するための熱伝導フィン１−１、１−２…１−２５の対面整列を示している。追加のエアブレード２３が最後のフィン１−２５に取付けられて、コアアセンブリを完成させている。図６はまた、熱をコア３０の両側から大気中に吹き出すために、折りたたみ熱伝導フィンの連続する対（たとえば１−１および１−２）によって確立される、概して上方の主空気排出キャビティ（たとえば７−１および７−２）ならびに下方の補助空気排出キャビティ（たとえば２４−１および２４−
２）を示している。上に開示されたように、吸気供給３２が、好適なファン（図８および図９の４０）によって、フィン１−１および１−２の垂直に延びる吸気開口部（たとえば２０−１および２０−２）を介し、熱交換器コア３０を通って下向きに吹きつけられる。フィン１−１および１−２の吸気開口部２０−１および２０−２は、それぞれの横方向に延びる主空気排出キャビティ７−１および７−２、ならびに補助空気排出キャビティ２４−１および２４−２と連通している。垂直に延びる吸気開口部２０−１および２０−２は、横方向に延びる主空気排出キャビティ７−１および７−２、ならびに補助空気排出キャビティ２４−１および２４−２と直角に整列して配置されているため、吸気供給３２はそれに応じて、コア３０の吸気端と出力端との間の非線形の流路を通って吹きつけられるよう、熱伝導フィン１−１および１−２によって方向を変えられる。
【００２１】
特に、吸気開口部２０−１および２０−２を通る、下向きに向けられた吸気供給３２は、内側エアブレード（たとえば１２−１および１２−２）によって分割される。つまり、吸気供給３２の第１の部分は、隣接するフィン１−１および１−２の上向きに突出する外側エアブレード２２−１および２２−２ならびに背面５−１および５−２に沿って下向きに向けられ、横方向に延びる、概して上方の主空気排出キャビティ７−１および７−２を介して、熱交換器コア３０の両側から排出される。吸気供給３２の残りの部分は、隣接するフィン１−１および１−２の吸気開口部２０−１および２０−２を通って下向きに、かつ、内側エアブレード１２−１および１２−２と接触するように向けられて、概して下方の横方向に延びる補助空気排出キャビティ２４−１および２４−２へそらされ、コア３０の両側から大気に排出される。この同じ点に関し、吸気供給３２が注入される折りたたみフィン熱交換器コア３０の上端は、図９のヒートシンク構成において、熱が収集されて空気排出キャビティにより大気に伝達される中央処理装置の上に位置しているコア３０の底よりも低温である。
【００２２】
図６の折りたたみフィン熱交換器コア３０により、折りたたみ熱伝導フィン１−１、１−２…１−２５は、従来のヒートシンクのコアに関連するフィンよりも総表面積が大きい。このため、コア３０の熱交換効率は、これに応じて高まる。さらに、図８および図９に最良に示されるように、コア３０は、好適なファン４０をヒートシンク直上に一体化することを、場所を取る追加の流体管界面（fluid conduit interface）を含める必要なく、容易にする。さらに、熱交換器コア３０の吸気（つまり上）端での上部圧力は低減し、一方、コア３０を通る流動長（flow length）は短縮される。したがって、コアの両側と連通している主空気排出キャビティおよび補助空気排出キャビティを有する熱交換器コア３０の排出能力は、従来のヒートシンクでこれまで使用されてきたコアの排出能力に対して、効果的に２倍になる。
【００２３】
図面の図７は、図６の熱交換器コア３０が、図８および図９の組立てられたヒートシンク構成において、金属（たとえば銅またはアルミニウム）の支持板３４に固定されている様子を示している。固定タブ３８がその各端から突出した、可撓性がある１対のＵ字形のステンレススチールの拘束ストラップ（tie-down strap）３６が、コア３０上を、かつ熱伝導フィン１−１、１−２…１−２５の上端の平坦な閉鎖部９−１、９−２…９−２５に沿って長手方向に延びている。ストラップ３６はコア３０の前および後で曲がっており、それにより、ストラップ３６の固定タブ３８は、支持板３４の両端に形成されたそれぞれの固定ノッチ３９内に受けられて保持され、それにより保持圧力が生成されて熱交換器コア３０を支持板３４に固定する。
【００２４】
もちろん、拘束ストラップ３６は、図示されているような閉鎖平坦部９−１、９−２…９−２５以外の場所で、熱交換器コア３０上を延びる場合もあり得る。加えて、コア３０は支持板３４にはんだ付け、ろう付けまたは溶接されてもよく、それは、抑制ストラップ（hold down strap）３６に対する要件を緩和し得る。しかしながら、ストラップ３６を
用いてコア３０を支持板３４に固定し、それにより、はんだ付け、ろう付けおよび溶接に関するコストと時間とを回避する場合には、若干湾曲した（つまり凸状の）力分配エッジ（force distribution edge）（図２に２５で示され、仮想線で図示されている）を各熱伝導フィン１−１、１−２…１−２５の底に追加することが、フィンが受ける力をコア３０の中央へと有利に集中させ、そこでそのような力がより容易に放散され得る、ということがすでにわかっている。より特定的には、支持板３４に対して位置する力分配エッジ２５は、熱伝導フィン１の背面５の延長であり、その平坦なベース１１より下に突出している。例示のため、図２のフィン１の力分配エッジ２５は、その中央点で、ベース１１より下に約０．００５インチ延びている。
【００２５】
図面の図８および図９は、図６および図７の折りたたみフィン熱交換器コア３０が、異なる製造業者から入手可能で、パーソナルコンピュータなどのコンピューティング装置に共通に見られるタイプの従来の中央処理装置（ＣＰＵ）４５によって生成される熱を放散するために、ヒートシンク用途で使用されている様子を示している。このヒートシンク用途では、好適な（たとえばマフィン）ファン４０がファン取付台５０の上に載置されている。ファン取付台５０は、そこから下向きに垂下する１対の脚５２を有する。１組の窓５４が各脚５２に形成されている。ＣＰＵ４５は周知のジフソケット５５（図８に最良に示される）に電気的に接続されている。１組の留め具５７がソケット５５の両端から外側に突出している。以前に図７を参照した際に説明された金属の支持板３４が、ＣＰＵ４５をカバーするために、ソケット５５上を覆って位置している。
【００２６】
同様に図７を参照した際に説明されたように、折りたたみフィン熱交換器コア３０は、Ｕ字形の拘束ストラップ３６により、その固定タブ３８が支持板３４の固定ノッチ３９のそれぞれに受けられるよう動かすことによって、支持板３４に固定される。ファン４０が固締具４２によってファン取付台５０に取付けられた状態で、ファン取付台５０から下向きに垂下する脚５２は、脚５２に形成されたそれぞれの窓５４を通ってソケット５５の両端から突出する１組の留め具５７を位置付けることによって、ソケット５５に嵌め合わされる。したがって、図９の組立てられたヒートシンク構成に最良に示されるように、ファン４０は、折りたたみフィン熱交換器コア３０の開いた上端直上に位置するよう、ファン取付台５０によってしっかり保持され、そのため、ファン４０によって生成される吸気供給の実質的にすべてが、その間に配置される、場所を取る流体管界面なしで、下向きにかつ直接コア３０に吹きつけられる。このため、ＣＰＵ４５によって生成された熱は、熱交換器コア３０によって効率よく収集され、コアの両側を通って大気に排出される。
【００２７】
熱交換器コア３０の熱伝導フィンの連続する各対（たとえば１−１および１−２）の前面３−１および背面５−１、ならびに前面３−２および背面５−２がともに曲げられて、三角形の上方の主空気排出キャビティ７−１および７−２、ならびに下方の補助空気排出キャビティ２４−１および２４−２を形成している折りたたみフィン構成のため、従来のヒートシンクと比較した場合、２倍もの材料および表面積を有するヒートシンクが、コアの体積を増加させることなく、ここで利用可能となる。このため、コア３０のサイズをＰＣサイズ制限よりも大きくすることなく、従来のヒートシンクのコアに対して、空気流の体積が最適化され、ここに開示された折りたたみフィン熱交換器コア３０によって大気に排出可能な、対応する熱の量が最大化される。この同じ点で、およびスカイブヒートシンクとは異なり、この発明のヒートシンク構成は全方向において十分に倍率変更可能である。さらに、個々の折りたたみフィン（たとえば１−１および１−２）は、この用途および他の用途において、構成要素を支持するための耐荷重構造としても機能する。このため、図７に最良に示されるような支持板３４に固定された熱交換器コア３０により、コアの全体的な機械的強度は、上端および側方の破砕力に耐えることができるように強化される。
【００２８】
ファン４０を逆にして、その向きに関して図８および図９に示す熱交換器コアと上下反
対にすることも、この発明の範囲内にある。この場合、冷たいファンの空気をコア３０の開いた上端を通してＣＰＵ４５へ吹き込む代わりに、ＣＰＵ４５から放出された熱はコアの開いた上端を通って大気へ吸引される。しかしながら、この逆のファンの向きに対処するためにコア３０の構造を変える必要はない。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】この発明のヒートシンク用の熱交換器コアを形成する複数のフィンからの単一の折りたたみ熱伝導フィンの斜視図である。
【図２】図１の折りたたみ熱伝導フィンの正面図である。
【図３】図１の折りたたみ熱伝導フィンの上面図である。
【図４】垂直に延びる吸気開口部と横方向に延びる主空気排出キャビティおよび補助空気排出キャビティとを確立する、互いに面して整列された１対の折りたたみ熱伝導フィンを示す図である。
【図５】図４に示す１対の折りたたみ熱伝導フィンの側面図である。
【図６】互いに面して整列された複数の折りたたみ熱伝導フィンを含む熱交換器コアの側面図である。
【図７】平坦な支持板にストラップで固定された図６の熱交換器コアを示す図である。
【図８】ファンとＣＰＵとの間に配置され、熱を伝達して大気に排出する図７の折りたたみフィン熱交換器コアを示す分解図である。
【図９】組立てられたヒートシンク構成における図８の折りたたみフィン熱交換器コアを示す図である。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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