(57)【要約】【課題】冷却装置全体を大型にすることなく、放熱面積を増大させる。【解決手段】放熱フィン１２を薄帯板材を渦巻き状に巻いた形状とするとともに、放熱フィン１２に放熱フィン１２の板厚方向に貫通する複数個の穴１３を設ける。これにより、冷却装置１全体を大型にすることなく、放熱面積を増大させることができる。また、放熱フィン１２には、放熱フィン１２の板厚方向に貫通する複数個の穴１３が設けられいるので、切り起こし片１４の角部（エッジ）での熱伝達率増大効果（先端効果）や各穴１３を通過する際に冷却風流れを乱して温度境界層が成長してしまうことを抑制できる。延いては、放熱フィン１２と冷却風との熱伝達率を増大させることができるので、冷却装置１の冷却能力を増大させることができる。【選択図】　　　　図２
2004063563.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発熱体を冷却する発熱体冷却装置であって、
前記発熱体で発生した熱が伝わるととともに、金属製の帯板材を渦巻き状に巻いた放熱フィン（１２）と、
前記放熱フィン（１２）のうち巻き中心軸（ＣＬ）方向一端側に設けられ、前記放熱フィン（１２）に冷却風を送風する軸流ファン（２０）とを有し、
前記放熱フィン（１２）には、前記放熱フィン（１２）の板厚方向に貫通する複数個の穴（１３）が設けられていることを特徴とする発熱体冷却装置。
【請求項２】
前記穴（１３）は、前記放熱フィン（１２）の一部を切り起こすことにより形成されており、
さらに、前記放熱フィン（１２）の一部を切り起こした際に発生する切り起こし片（１４）は、前記穴（１３）を通過する空気流れに沿うように、前記巻き中心軸（ＣＬ）方向に対して傾いていることを特徴とする請求項１に記載の発熱体冷却装置。
【請求項３】
前記軸流ファン（２０）は、冷却風流れにおいて前記放熱フィン（１２）より上流側に位置しており、
さらに、前記切り起こし片（１４）は、前記巻き中心軸（ＣＬ）側に切り起こされていることを特徴とする発熱体冷却装置。
【請求項４】
前記放熱フィン（１２）のうち巻き中心軸（ＣＬ）方向他端側には、前記発熱体が接触する放熱プレート（１１）が接合されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の発熱体冷却装置。
【請求項５】
前記放熱フィン（１２）の巻きの向きは、前記軸流ファン（２０）の回転の向きと一致していることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の発熱体冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、マイクロプロセッサ（ＭＰＵ、ＣＰＵ）やインバータ等の発熱する電子部品を冷却する空冷式の発熱体冷却装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
発熱体冷却装置として、ＣＰＵを冷却するいわゆるＣＰＵクーラは、図６に示すように、ＣＰＵのコア部に接触してＣＰＵから熱を吸熱して放熱する放熱プレート及び放熱フィン等からなるヒートシンク、及びヒートシンクに冷却風を送風する送風機等から構成されている。
【０００３】
しかし、一般的な、ヒートシンクは、押し出しもしくは又は引き抜き加工、又は無垢材からの削り出しにより製造されており、ヒートシンク全体を大型にすることなく、放熱面積を増大させることが難しい。
【０００４】
本発明は、上記点に鑑み、第１には、従来と異なる新規な発熱体冷却装置を提供し、第２には、発熱体冷却装置全体を大型にすることなく、放熱面積を増大させることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明では、発熱体を冷却する発熱体冷却装置であって、発熱体で発生した熱が伝わるととともに、金属製の帯板材を渦巻き状に巻いた放熱フィン（１２）と、放熱フィン（１２）のうち巻き中心軸（ＣＬ）方向一端側に設けられ、放熱フィン（１２）に冷却風を送風する軸流ファン（２０）とを有し、放熱フィン（１２）には、放熱フィン（１２）の板厚方向に貫通する複数個の穴（１３）が設けられていることを特徴とする。
【０００６】
これにより、冷却装置全体を大型にすることなく、放熱面積を増大させることができるとともに、従来と異なる新規な発熱体冷却装置を得ることができる。
【０００７】
また、放熱フィン（１２）には、放熱フィン（１２）の板厚方向に貫通する複数個の穴（１３）が設けられいるので、各穴（１３）を通過する際に冷却風流れを乱して温度境界層が成長してしまうことを抑制できる。したがって、放熱フィン（１２）と冷却風との熱伝達率を増大させることができるので、冷却装置の冷却能力を増大させることができる。
【０００８】
請求項２に記載の発明では、穴（１３）は、放熱フィン（１２）の一部を切り起こすことにより形成されており、さらに、放熱フィン（１２）の一部を切り起こした際に発生する切り起こし片（１４）は、穴（１３）を通過する空気流れに沿うように、巻き中心軸（ＣＬ）方向に対して傾いていることを特徴とする。
【０００９】
これにより、穴（１３）を通過する空気スムーズに放熱フィン（１２）内を流すことができる。
【００１０】
請求項３に記載の発明では、軸流ファン（２０）は、冷却風流れにおいて放熱フィン（１２）より上流側に位置しており、さらに、切り起こし片（１４）は、巻き中心軸（ＣＬ）側に切り起こされていることを特徴とするものである。
【００１１】
請求項４に記載の発明では、放熱フィン（１２）のうち巻き中心軸（ＣＬ）方向他端側には、発熱体が接触する放熱プレート（１１）が接合されていることを特徴とするものである。
【００１２】
請求項５に記載の発明では、放熱フィン（１２）の巻きの向きは、軸流ファン（２０）の回転の向きと一致していることを特徴とする。
【００１３】
これにより、送風機２０に送風される冷却風の旋回の向きと放熱フィン（１２）の巻きの向きとを一致させることができるので、冷却風をスムーズに放熱フィン（１２）内を流すことができる。
【００１４】
因みに、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本実施形態は、本発明に係る発熱体冷却装置をマイクロプロセッサ（ＭＰＵ）等の電子部品を冷却する冷却装置を適用したものであって、図１は本実施形態に係る冷却装置１の外観図であり、図２は冷却装置１から送風機２０を取り外した状態を示す外観図である。
【００１６】
冷却装置１はヒートシング１０と送風機２０からなるもので、ヒートシンク１０は、図２に示すように、アルミニウムや銅等の熱伝導率が高い金属製の薄帯板材を渦巻き状に巻いた放熱フィン１２と、アルミニウムや銅等の熱伝導率が高い金属にて矩形状に形成された放熱プレート１１とを接合したものである。
【００１７】
そして、放熱フィン１２のうち巻き中心軸ＣＬ方向一端側（紙面上方側）には、放熱フィン１２に冷却風を送風する軸流ファン（ＪＩＳ　Ｂ　０１３２　番号１０１２等参照）式の送風機２０が着脱可能に組み付けられ、放熱フィン１２のうち巻き中心軸ＣＬ方向他端側（紙面下方側）には、放熱プレート１１がろう接されている。
【００１８】
なお、本実施形態では、放熱プレート１１と放熱フィン１２とをろう接しているが、溶着又は圧着にて両者１１、１２を接合してもよいことは言うまでもない。
【００１９】
因みに、「ろう接」とは、例えば「接続・接合技術」（東京電機大学出版局）に記載されているように、ろう材やはんだを用いて母材を溶融させないように接合する技術を言う。因みに、融点が４５０℃以上の溶加材を用いて接合するときをろう付けと言い、その際の溶加材をろう材と呼び、融点が４５０℃以下の溶加材を用いて接合するときをはんだ付けと言い、その際の溶加材をはんだと呼ぶ。
【００２０】
また、放熱フィン１２には、放熱フィン１２の板厚方向に貫通する複数個の略矩形状の穴１３が設けられており、この穴１３は、放熱フィン１２の一部を切り起こすことにより形成されている。
【００２１】
そして、穴１３を形成すべく、放熱フィン１２の一部を切り起こした際に発生する切り起こし片１４は、図３に示すように、穴１３を通過する空気流れに沿うように、巻き中心軸ＣＬ方向に対して傾いている。
【００２２】
つまり、本実施形態では、送風機２０は、冷却風流れにおいて放熱フィン１２より上流側に位置して冷却風を放熱フィン１２に押し込むように供給するので、冷却風は、図３に示すように、巻き中心軸ＣＬ方向に対して傾くように巻き中心軸ＣＬ側から外方側に流れる。
【００２３】
そこで、本実施形態では、放熱プレート１１側が開いたコの字状の切り込みを放熱フィン１２に形成し、切り起こし片１４のうち送風機２０側端部を巻き中心軸ＣＬ側に起こすことにより、切り起こし片１４が穴１３を通過する空気流れに沿うようにしている。
【００２４】
なお、放熱フィン１２は、ローラ成形機等により帯板材に切り起こし片１４を形成した後、渦巻き状に成形される。
【００２５】
次に、本実施形態の作用効果を述べる。
【００２６】
本実施形態に係る冷却装置１の放熱フィン１２は、薄帯板材を渦巻き状に巻いた形状であるので、半径方向の板間ピッチ寸法を容易に変更でき、冷却装置１全体を大型にすることなく、放熱面積を増大させることができる。
【００２７】
また、放熱フィン１２の巻きの向きと送風機２０の回転の向きと一致しているので（図２参照）、送風機２０に送風される冷却風の旋回の向きと放熱フィン１２の巻きの向きとを一致させることができ、冷却風をスムーズに放熱フィン１２内を流すことができる。
【００２８】
また、放熱フィン１２には、放熱フィン１２の板厚方向に貫通する複数個の穴１３が設けられいるので、切り起こし片１４の角部（エッジ）での熱伝達率増大効果（先端効果）や各穴１３を通過する際に冷却風流れを乱して温度境界層が成長してしまうことを抑制できる。
【００２９】
したがって、放熱フィン１２と冷却風との熱伝達率を増大させることができるので、冷却装置の冷却能力を増大させることができる。放熱フィン１２の渦巻き面に沿って流れる冷却風と穴１３を貫通するする冷却風とを衝突させることができる。
【００３０】
また、切り起こし片１４は、穴１３を通過する空気流れに沿うように、巻き中心軸ＣＬ方向に対して傾いているので、穴１３を通過する空気スムーズに放熱フィン１２内を流すことができる。
【００３１】
ところで、本実施形態では、切り起こし片１４のうち送風機２０側端部を巻き中心軸ＣＬ側に起こして、切り起こし片１４穴１３を通過する空気流れに沿うようにしているので、図４に示すように、切り起こし片１４のうち放熱プレート１１側端部を巻き中心軸ＣＬ側に起こした場合に比べて、切り起こし片１４を大きく曲げる必要がないので、放熱フィン１２の生産性を向上させるこができる。
【００３２】
（その他の実施形態）
上述の実施形態では、切り起こし片１４を巻き中心軸ＣＬ側に起こしたが、図５に示すように、切り起こし片１４を外径側に切り起こす、又は図４に示すように切り起こしても、上述の実施形態と同様な効果を得ることができることは言うまでもない。
【００３３】
また、上述の実施形態では、放熱プレート１１を矩形状としたが、本発明はこれに限定されるものではなく、円などその他の形状であってもよい。
【００３４】
また、発熱体は電子部品に限定されるものではなく、その他の発熱体であってもよい。
【００３５】
また、上述の実施形態では、送風機２０は放熱プレート１１に向けて空気を吹き出す、いわゆる押し込み型のファンであったが、本発明はこれに限定されるものではなく、放熱プレート１１と反対側に向けて空気を吹き出す、いわゆる吸い込み型のファンであってもよい。なお、この場合においても、上述の実施形態と同様な考え方で、風の流れ方向に合わせて切り起こし片１４の形状及び向きを設定することが必要である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る冷却装置の外観図である。
【図２】冷却装置から送風機を取り外した状態を示す外観図である。
【図３】図２のＡ部の断面図である。
【図４】本発明のその他の実施形態に係る冷却装置の特徴を示す図である。
【図５】本発明のその他の実施形態に係る冷却装置の特徴を示す図である。
【図６】従来技術に係るＣＰＵクーラの外観図である。
【符号の説明】
１…冷却装置（ＣＰＵクーラ）、１０…ヒートシンク、
１１…放熱プレート、１２…放熱フィン、１３…穴、
２０…送風機（軸流ファン）。
【図１】
2004063563.tif 000003
【図２】
2004063563.tif 000004
【図３】
2004063563.tif 000005
【図４】
2004063563.tif 000006
【図５】
2004063563.tif 000007
【図６】
2004063563.tif 000008