(57)【要約】【課題】放熱効率が高く且つ低背構造である小型コンピュータホストに好適な放熱方法および放熱装置を提供する。【解決手段】コンピュータホスト１０に搭載されるＣＰＵ等の一次熱源１２およびノースブリッジチップセット等の二次熱源１３が発生する熱エネルギーを放熱する放熱方法および放熱装置２０であって、複数のフィン２４が形成された放熱デバイス２１、この放熱デバイス２１のフィン溝２５の方向に空気流を吹き付ける空気吹付デバイス２２およびこれら放熱デバイス２１および空気吹付デバイス２２の周囲を実質的に覆う空気チャネリングデバイス５０により構成される。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＣＰＵに取り付けられ該ＣＰＵが発生する熱の少なくとも一部を伝導するために使用される放熱デバイスと、ノースブリッジチップセットに取り付けられ、該ノースブリッジチップセットが発生する熱の少なくとも一部を放熱するために使用されるファンとを有し、該ファンは前記放熱デバイスに向けて空気流を吹き付けるコンピュータホストの放熱方法において、
チャネリングデバイスを前記ファンおよび前記放熱デバイスの周辺に配置し、空気チャネリング方向の方向付けに使用し、該空気チャネリング方向は前記空気流の方向と実質的に同一又は平行にし、前記ファンの空気流の方向は前記空気チャネリング方向とし、前記放熱デバイスは前記空気流方向内にすることを特徴とするコンピュータホストの放熱方法。
【請求項２】
前記放熱デバイスは、平行に複数のフィンが形成され、該フィンのフィン溝を前記ファンの空気吹付方向および前記空気チャネリング方向と同一又は平行に配置することを特徴とする請求項１に記載のコンピュータホストの放熱方法。
【請求項３】
更に熱伝導プレートを前記ファンおよび前記ノースブリッジチップセット間に配置することを特徴とする請求項２に記載のコンピュータホストの放熱方法。
【請求項４】
熱源に直接的又は間接的に接触させるために使用される放熱デバイスと、空気を吹き付けて前記放熱デバイスに蓄積された熱エネルギーの放熱を助ける空気吹付デバイスとを備える放熱装置において、
更に空気チャネリングデバイスを含み、実質的に前記放熱デバイスおよび前記空気吹付デバイスの周囲を覆い、前記空気吹付デバイスからの空気流を空気チャネリング方向へ導き、前記放熱デバイスに蓄積された熱エネルギーを放熱することを特徴とすることを特徴とする放熱装置。
【請求項５】
前記放熱デバイスおよび前記空気吹付デバイスは個別に形成され、前記空気吹付デバイスによる空気吹付け方向および前記空気チャネリングデバイスによる空気チャネリング方向は実質的に同一であることを特徴とする請求項４に記載の放熱装置。
【請求項６】
前記放熱デバイスは放熱フィンであり、前記空気吹付デバイスは実質的に空気インレットおよび空気アウトレットを有するファンであることを特徴とする請求項５に記載の放熱装置。
【請求項７】
前記放熱デバイスは複数の平行放熱フィンを有し、該平行放熱フィン間のフィン溝の方向は前記空気吹付デバイスによる空気チャネリング方向と実質的に同一又は平行であることを特徴とする請求項５又は６に記載の放熱装置。
【請求項８】
前記空気チャネリングデバイスは、Ｕ状又はＬ状であることを特徴とする請求項４、５、６又は７に記載の放熱装置。
【請求項９】
複数の平行放熱フィンを有し熱源に直接的又は間接的に接触させるために使用される放熱デバイスと、前記放熱フィンにより蓄積された熱エネルギーの放熱を助けるために空気流を吹き付ける空気吹付デバイスとを備える放熱装置において、
前記放熱フィンおよび前記空気吹付デバイスは別個に形成され、前記放熱フィンのフィンは実質的に平行であり、前記空気吹付デバイスは空気吹付方向が前記放熱デバイスの放熱フィン間のフィン溝の方向と実質的に同一又は平行である空気吹付方向を有する単一の空気アウトレットを有することを特徴とする放熱装置。
【請求項１０】
前記空気吹付デバイスは直接的又は間接的に二次熱源に接触され、前記放熱フィンが接触する熱源が一次熱源であることを特徴とする請求項９に記載の放熱装置。
【請求項１１】
前記空気吹付デバイスは、ファンおよび熱伝導デバイスを含むことを特徴とする請求項１０に記載の放熱装置。
【請求項１２】
前記放熱フィンは前記一次熱源に直接接触し、前記熱伝導デバイスは前記二次熱源に直接接触することを特徴とする請求項１１に記載の放熱装置。
【請求項１３】
更に空気チャネリングデバイスを含み、前記放熱デバイスおよび前記空気吹付デバイスの周囲を実質的に包囲し、前記空気吹付デバイスからのチャネル空気流は前記空気チャネリングデバイスのチャネリング方向であり、前記放熱フィンに蓄積された熱エネルギーを放熱することを特徴とする請求項９、１０、１１又は１２に記載の放熱装置。
【請求項１４】
前記空気チャネリングデバイスは、Ｕ状又はＬ状であることを特徴とする請求項１３に記載の放熱装置。
【請求項１５】
一次熱源に直接的又は間接的に接触するために使用される放熱デバイスと、二次熱源に直接的又は間接的に接触して前記放熱デバイスに蓄積された熱エネルギーを放熱するために使用される空気吹付デバイスとを備える放熱装置において、前記放熱デバイスは単一の空気アウトレットを有し、前記空気吹付デバイスはファンおよび熱伝導デバイスを含み、該熱伝導デバイスは二次熱源に直接接触されることを特徴とする放熱装置。
【請求項１６】
更に空気チャネリングデバイスを含み、前記放熱デバイスおよび前記空気吹付デバイスを実質的に覆い、前記空気吹付デバイスからの空気流を前記空気チャネリングデバイスの空気チャネリング方向に導き、前記放熱デバイスにより蓄積された熱エネルギーを放熱させることを特徴とする請求項１５に記載の放熱装置。
【請求項１７】
前記空気チャネリングデバイスは、Ｕ状又はＬ状であることを特徴とする請求項１６に記載の放熱装置。
【請求項１８】
前記放熱デバイスには複数の平行放熱フィンが形成され、該平行放熱フィン間のフィン溝の方向、前記空気吹付デバイスによる空気吹付方向および前記空気チャネリングデバイスの空気チャネリング方向は実質的に同一又は平行であることを特徴とする請求項１５、１６又は１７に記載の放熱装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はコンピュータホストおよびその装置の放熱方法および装置に関し、特に放熱流を方向付けする空気チャネリングデバイスを使用するコンピュータホスト用放熱方法およびコンピュータホストの放熱装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
コンピュータ産業は急速にアップグレードし、その計算能力は益々パワフルになり、コンピュータホストおよびチップセットの動作速度も同様であり、そこで、コンピュータホストおよびチップセットが発生する熱も増加している。従って、増加する発熱面積のシンク（放熱体）は、一層高速に熱量を発生する熱源に対応するよう設計されている。
【０００３】
従来のコンピュータ用シンクは、主としてアルミニウムの押出体、ダイキャスト（鋳造品）および折曲品よりなり、コンピュータ用シンクのアルミニウム押出体およびダイキャストタイプの両方の密度（単位面積当りの合計放熱面積）は限定され、その体積および重量は、発熱が益々増加する熱源に応じて増加する。一方、折曲タイプのコンピュータ用シンクは、金属板を使用し連続してスタックするフィンとし、従って高密度であり、良好な放熱効率を有し、その体積および重量は業界で許容可能である。
【０００４】
コンピュータ用シンクの放熱効率を高めるために、ファンを適当な固定構造で組み込んで放熱を助ける。ファンを付勢すると、ファンの周囲の冷たい空気がシンクに吹き付けられて放熱を助け、一層優れた放熱効率の放熱構造体を形成する。
【０００５】
図６は、シンク１０ａおよびファン２０ａにより構成される従来の放熱組立構造体を示し、シンク１０ａは、銅又はアルミニウムの本体１１ａを有し、底に複数のフィン１２ａが形成され、本体１１ａの底面は、ＣＰＵ又はチップセット等の熱源３０ａの面に接合され、放熱を助ける。
【０００６】
ファン２０ａは、ねじ２１ａによりシンク１０ａに固定され、従ってファン２０ａが付勢されると、上部の冷たい空気がシンク１０ａ上に吹き降ろされ、放熱を助ける。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の放熱組立構造体のファンは、放熱の目的で吹き降ろされるので、斯かる設計は、大きな風圧を生じ、熱エネルギーを迅速に放熱できない。その結果、斯かる従来の放熱構造は、良好な放熱効率が得られないか又は一層強力な放熱能力が得られない。
【０００８】
更に、従来の放熱組立構造体は、単一熱源のみに使用でき、２以上の熱源から発生される熱を放熱することができない。しかし、一般的なコンピュータホストは、ＣＰＵ、ノースブリッジチップセットおよびその他の熱源が組み込まれている。その結果、斯かる放熱構造体を使用すると、単一熱源からの熱エネルギーは放熱できても、他の熱源から発生する熱がコンピュータに悪影響を及ぼすこととなる。各熱源から発生される熱を放熱するために２以上の放熱構造体を配置すると、製造コストが上昇すると共に大きなスペースが占有されることとなる。
【０００９】
更にまた、従来の放熱組立構造体では、ファンがシンクに取り付けられるので、構造体全体の高さが高くなり、このように背の高い放熱組立構造体は、高さが制限されたコンピュータホストには適用不可能である。
【００１０】
また、従来の放熱組立構造体により放熱された高温の大部分は、まだコンピュータホスト内に留まるので、ファンを使用して空気をＣＰＵに吹き付けて放熱しても、高温の空気はまだコンピュータホスト内に留まり、放熱効果に悪影響を及ぼし、またファンを回転させ続けなければならないので、電力を浪費することとなる。
【００１１】
加えて、台湾特許第４９０１２７号公報には空気取り込み口を有する装置が開示されており、空気アウトレット（排出口）が包囲体の側面に設けられ、これにより空気チャネリング方向は、放熱フィンデバイスに向けて吹き付けられる。しかし、斯かる空気排出は一方向でなく、本発明により開示される放熱効率改善技術は、開示されていない。他方、米国特許第２００２／００７１２５０は、空気チャネリング方向を傾斜させる一種の平行放熱プレートを開示し、更に複数の空気チャネリングプレートがファン構造体内に配置されているが、本発明とは異なる。
【００１２】
【発明の目的】
本発明は、従来技術の上述した課題に鑑みなされたものであり、放熱デバイスがＣＰＵに固定され、このＣＰＵが発生した熱の一部分又は全体を放熱デバイスへ伝導させ、ファンがノースブリッジチップセットに取り付けられ、このノースブリッジチップセットにより発生する熱を、ファンの空気アウトレットを介して放熱デバイスへ吹き付けることにより取り去るコンピュータホスト用放熱方法を提供することを本発明の１つの目的とする。
【００１３】
本発明の他の目的は、側方へ吹き付ける放熱する空気吹付デバイスを備え、生じる空気圧を少なくし、熱エネルギーを迅速に放熱し、高い放熱効率が得られ且つ大きな放熱容量が得られる放熱装置を提供することである。
【００１４】
本発明の更に他の目的は、セパレート設計であり、２個の熱源に対して同時に放熱でき、製造コストを上昇させたり、大きな空間を占有することのない放熱装置を提供することである。
【００１５】
本発明の別の目的は、空気吹付デバイスが放熱デバイスの側部に配置され、空気吹付デバイスの方向は、放熱デバイスの放熱方向と同じ又は平行であり、放熱装置全体の高さを低くし、高さが制限された低背コンピュータホストに適用可能であり、軽量、薄型および小型化コンピュータの要求を満足する放熱装置を提供することである。
【００１６】
本発明の更に別の目的は、コンピュータホスト内のＣＰＵが発生する高温をコンピュータホスト外へ放熱し、コンピュータホストの放熱効率が低減する欠点を改善して、優れた放熱効率を得るコンピュータ用放熱装置を提供することである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明のコンピュータホストの放熱方法は、ＣＰＵに放熱デバイスを取り付け、このＣＰＵが発生する熱エネルギーの一部又は全部を放熱デバイスへ伝導し、ノースブリッジチップセットにファンを取り付け、このノースブリッジチップセットにより発生された熱を取り去り、ファンにより生じた空気流をファンの空気流アウトレットを介して放熱デバイスへ吹き付ける放熱方法であって、チャネリングデバイスを使用して空気チャネリング方向を導き、この空気チャネリング方向をファンによる空気吹付方向と実質的に平行となし、ファンによる空気吹付方向が空気チャネリング方向内であり、且つ放熱デバイスが空気吹付方向内にあることを特徴とする。
【００１８】
本発明によると、放熱デバイスは、アルミニウム押出体、ダイキャストおよび折曲型フィン等のコンピュータで使用されている従来シンクの何れでもよく、斯かるフィンは好ましくは平行に配置されている。
【００１９】
本発明によると、ファンはコンピュータに使用されている従来のファンの何れでもよく、好ましくはファンは側方に吹付け又は一層好ましくはファンは空気吹付アウトレットに側方へ吹付ける。単一の空気吹付アウトレットは、平行フィン間の溝に実質的に同一又は平行であり、好ましくは同一又は平行である。
【００２０】
本発明によると、空気チャネリングデバイスは、従来のリング状又は実質的に周囲に形成された１以上のぎざぎざを有するリングポール状に形成され、例えばＵ状のリングポール状空気チャネリング又はＵ字状に形成されたマザーボード、好ましくはＵ状又はＬ状である。
【００２１】
本発明の一実施形態によると、放熱装置は、熱源に直接的又は間接的に接触するため使用される放熱デバイスと、この放熱デバイスに蓄積された熱エネルギーの放熱を助ける空気を噴出すための空気吹付デバイスを備え、更に空気チャネリングデバイスを含み、放熱デバイスの実質的に周辺を覆い、空気吹付デバイスは空気流の方向を空気チャネリング方向に導くために使用し、放熱デバイスに蓄積された熱エネルギーを放熱することを特徴とする。
【００２２】
本発明によると、放熱デバイスおよび空気チャネリングデバイスは、上述したものである。
【００２３】
本発明によると、空気吹付デバイスは、空調機又はファン等の従来のファンでよく、好ましくはファンである。ノースブリッジチップセットにより発生された熱エネルギーは、部分的又は全体的にこれにより取り去られるので、熱伝導プレート付ファンを使用するのが好ましく、ファンにより生じる空気流は、ファンの空気吹付アウトレットを介して放熱デバイスに吹付けられる。
【００２４】
本発明によると、放熱デバイスは、上述のものである。
【００２５】
本発明の他の実施形態による放熱デバイスは、熱源に直接的に又は間接的に接触するため使用される複数の平行放熱フィンを有する放熱デバイスと、空気を噴出し放熱デバイスにより蓄積された熱エネルギーの放熱を助けるために使用される空気吹付デバイスを備え、放熱フィンおよび空気吹付デバイスは個別に形成され、放熱フィンのフィンは、実質的に平行であり、空気吹付デバイスは単一の空気アウトレットを有し、その空気吹付方向は、放熱デバイスの放熱フィン間のフィン溝で形成される方向と実質的に同一又は平行である。
【００２６】
放熱フィンおよび空気吹付デバイスは、上述のものである。
【００２７】
本発明の他の実施形態は、一次熱源に直接的又は間接的に接触するために使用される放熱デバイスと、直接的又は間接的に二次熱源に接触するために使用され、放熱デバイスに蓄積された熱エネルギーの放熱を助ける空気吹付デバイスにより構成される放熱装置であって、空気吹付デバイスは、単一の空気アウトレットを有し、この空気吹付デバイスは、ファンおよび熱伝導デバイスを含み、この熱伝導デバイスは、二次熱源に直接接触されることを特徴とする。
【００２８】
放熱デバイスおよび空気吹付デバイスは、上述のものである。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明によるコンピュータホストの放熱方法および放熱装置の好適実施形態の構成および動作を、添付図面を参照して詳細に説明する。尚、斯かる実施形態は、本発明を限定するものではなく、本発明の単なる例示に過ぎない。
【００３０】
図１乃至図５を参照して説明する。本発明には、コンピュータ放熱組立構造体が設けられ、特にコンピュータホスト１０内のマザーボード１１上に固定されたコンピュータ放熱装置２０が設けられ、２個の熱源１２および１３が発生する熱の放熱を助ける。ここで、一次（又は主）熱源１２はＣＰＵ等であり、二次熱源１３は一次熱源１２より低温を発生するノースブリッジチップセット等である。
【００３１】
コンピュータ放熱装置２０は、放熱デバイス２１および空気吹付デバイス２により構成され、放熱デバイス２１は、アルミニウム押出体、ダイキャストおよび折曲体の何れでもよいが、これらに限定されるものではない。放熱デバイス２１は、銅又はアルミニウムの如き良熱伝導材料で形成され、連結された複数のフィン２４を有する本体（メインボディ）２３を備え、フィン２４間に形成されたフィン溝２５が空気流を促進する。放熱デバイス２１の本体２３の底面は、一次熱源１２の表面に取り付けられ、適当な締付手段２６を固定し、放熱デバイス２１を一次熱源１２の表面に安定的に固定可能にし、放熱デバイス２１が一次熱源１２の放熱を助けるようにする。
【００３２】
空気吹付デバイス２２は、放熱デバイス２１の側方に配置され、フィン２４と同一方向又は平行である。この空気吹付デバイス２２は、下カバー２７、上カバー２８およびファンブレードボディ２９により構成され、下カバー２７は銅およびアルミニウム等の良熱伝導材料で製造し、上カバー２８は金属又はプラスチックで製造してもよい。上カバー２８は、下カバー２７の上に固定され、相互に接触させて又はねじ等を使用して相互に連結して相互に一体化され、これにより空気吹付デバイス２２のハウジング４０を形成する。
【００３３】
空気インレット（吸入口）３０がハウジング４０の上部（即ち、上カバー２８の上）に取り付けられ、突出する空気アウトレット（出口）３１がハウジング４０の一側（即ち、上カバー２８および下カバー２７両方の一側）に配置されている。ハウジング４０内に配置されたコンテイニングチャンバ３２は、空気インレット３０および空気アウトレット３１の両方に連結される。空気吹付デバイス２２のしたカバー２７の底面は、二次熱源１３の表面に取り付けられ、空気吹付デバイス２２の下カバー２７は、マザーボード１１に十分に固定され、空気アウトレット３２の方向が、放熱デバイス２１の放熱方向と同一又は平行になるようにする。
【００３４】
ファンブレードボディ２９は、ハウジング４０のコンテイニングチャンバ３２内に枢着され、モータ（図示せず）がファンブレードボディ２９およびハウジング４０間に配置され、ファンブレードボディ２９を回転させ、その間に空気インレット３０から空気が取り込まれ、空気アウトレット３１から放出（排出）され、空気吹付デバイスが傾斜吹付ファンになるようにする。
【００３５】
空気チャネリングデバイス５０は、放熱デバイス２１および空気吹付デバイス２２の両方の周辺を覆い、空気吹付デバイス２２からの空気流が吹き付けられ、空気チャネリングデバイス５０の空気チャネリング方向に、放熱デバイス２１に蓄積された熱エネルギーを放出させ、これにより本発明の放熱構造体が形成される。
【００３６】
この放熱組立構造体は、コンピュータホスト１０内に配置され、放熱デバイス２１および空気吹付デバイス２２は、相互に別体に設計され、放熱デバイス２１および空気吹付デバイス２２を、それぞれ一次熱源１２および二次熱源１３に取付可能にする。レーザーマウント付のノースブリッジチップセット等の二次熱源１３により発生された熱エネルギーは、空気吹付デバイス２２の下カバー２７に伝導でき、ファンブレードボディ２９の回転による冷たい空気が、空気吹付デバイス２２のハウジング４０の上部の空気インレット３０から引き込まれ、暖められた空気が、空気吹付デバイス２２のハウジング４０の一側の空気アウトレット３１から放出され、これにより二次熱源１３により発生された熱エネルギーを放熱する。
【００３７】
ＣＰＵ等の一次熱源１２の動作中に発生された熱エネルギーは、放熱デバイス２１に伝導され、ここで、複数のフィン２４が形成されて放熱面積を増加させ、高速の発熱を伴う一次熱源１２の扱いを可能にし、これにより放熱効率を改善可能にする。
【００３８】
加えて、ハウジング４０の一側の空気アウトレット３１を介して放出された温風は、高温の空気アウトレット３１の外部に配置された一次熱源１２および放熱デバイス２１の熱を放熱でき、ハウジング４０の空気アウトレット３１を介して放出された温風は、フィン溝２５を通して流れ、熱風がコンピュータホスト１０のケース１４の側面に予め取り付けられた空気放出アウトレット１５を通して放出される。空気放出アウトレット１５の形状は、限定されず、異なるニードにより適宜変更可能である。
【００３９】
更に、適当な空気インレット１６を、コンピュータホスト１０のケース１４上にも配置でき、コンピュータホスト１０内に冷たい空気を取り込み可能にする。空気インレット１６の形状は限定されず、異なるニードに応じて適宜変更可能である。他のファン（図示せず）を空気インレット１６上に取り付け、冷たい空気を強制的に取り込み、空気循環効果を良好にしてもよい。
【００４０】
【発明の効果】
以上の説明から理解される如く、本発明によると次の如き実用上の顕著な効果が得られる。本発明の空気吹付デバイス２２の下カバー２７には、熱伝導および放熱効果を付与し、空気吹付デバイスは勾配（傾斜）で放熱するよう設計され、これにより空気圧は少なく、熱エネルギーは迅速に放熱でき、良好な放熱効率を得て、一層大きい放熱容量が実現可能である。
【００４１】
また、本発明のコンピュータ放熱構造体は、分離可能に設計され、熱源１２および１３の両方から発生する熱を同時に放熱可能であり、優れた放熱効率が実現可能である。本発明の斯かる簡単な構成により、製造コストは高くなく、多くの空間も必要としない。
【００４２】
更に、本発明の空気吹付デバイス２２は、放熱デバイス２１の側方に配置され、従って放熱装置２０全体の高さを低くでき、高さが制限されるコンピュータに摘要可能である。
【００４３】
加えて、本発明はコンピュータホスト内のＣＰＵおよびノースブリッジチップセット等の熱源が発生する高温の空気をコンピュータホストから実際に放出し、空気インレット１６から外部の冷たい空気をコンピュータホスト１０内に取り込み、良好な空気循環を実現する。
【００４４】
更にまた、空気チャネリングデバイス５０は、放熱デバイス２１および空気吹付デバイス２２の両方の周辺を覆い、空気吹付デバイス２２により生じた空気流が放熱デバイス２１内に蓄積された熱エネルギーを空気チャネリングデバイス５０の空気チャネリング方向へ放出して、コンピュータホスト内の放熱状態が悪化するという欠点を改善し良好な放熱効率を獲得する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による放熱装置の好適実施形態を使用するコンピュータホストの分解斜視図である。
【図２】図１に示すほう熱装置を組み込んだコンピュータホストの斜視図である。
【図３】図２に示すコンピュータホストの他の方向から見た斜視図である。
【図４】図１に示すコンピュータホストの上面図である。
【図５】本発明の放熱装置に使用する空気チャネリングデバイスの例を示す斜視図である。
【図６】従来の放熱構造の分解斜視図である。
【符号の説明】
１０  コンピュータホスト
１１  マザーボード
１２、１３  熱源
２０  コンピュータの放熱装置
２１  放熱デバイス
２２  空気吹付デバイス
２３  本体
２４  フィン
２５  フィン溝
２７  下カバー
２８  上カバー
２９  ファンブレードボディ
３０  空気インレット
３１  空気アウトレット
４０  ハウジング
５０  空気チャネリングデバイス
【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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