(57)【要約】【課題】ヒートシンクのフィンからの熱放散を効果的に高めることができるようにする。【解決手段】一面側に発熱する半導体部品Ｓが接合され、他面側に複数のフィン１２２が突設されてなるヒートシンク１２と、ヒートシンク１２のフィン１２２が突設された他面側に対向配置され、複数のブレード１４６が形成されてなるインペラ１４４を有するファンモータ１４と、ヒートシンク１２とファンモータ１４との間の外側を覆う環状連結部材１６と、環状連結部材１６の内面側に形成され、気流がファンモータ１４の中心を通るように案内する気流案内部１６１とを備え、ヒートシンク１２のフィン１２２がインペラ１４４の回転軸心に対して放射状に配置されている。【選択図】        図２
2005026571.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発熱を伴う電子部品を冷却する電子部品冷却装置であって、一面側が前記電子部品に接合し他面側に複数のフィンが突設されてなるヒートシンクと、該ヒートシンクの他面側に対向配置され回転により前記ヒートシンクの他面側に空気流を生じさせるインペラを有するファンモータと、前記ヒートシンクと前記ファンモータとの間の外側を覆う環状連結部材と、該環状連結部材の内面側に内方に突出して形成され、前記インペラの回転により生じる気流を前記ヒートシンクと前記ファンモータとの間における前記インペラの回転中心部分に案内する気流案内部とを備え、前記ヒートシンクの前記フィンは前記インペラの回転軸心に対して放射状に配置されていることを特徴とする電子部品冷却装置。
【請求項２】
前記ヒートシンク上の前記複数のフィンは、それぞれの内周側端縁が前記回転軸心を中心とした径の異なる複数の同心状仮想円に接すると共に、隣り合う前記フィンの端は異なる仮想円に接するよう配置されている請求項１記載の電子部品冷却装置。
【請求項３】
発熱を伴う電子部品を冷却する電子部品冷却装置であって、一面側が前記電子部品に接合し他面側に複数のフィンが突設されてなるヒートシンクと、該ヒートシンクの他面側に対向配置され回転により前記ヒートシンクの他面側に空気流を生じさせるインペラを有するファンモータと、前記ヒートシンクと前記ファンモータとの間の外側を覆う環状連結部材と、該環状連結部材の内面側に内方に突出して形成され、前記インペラの回転により生じる気流を前記ヒートシンクと前記ファンモータとの間における前記インペラの回転中心部分に案内する気流案内部とを備え、前記ヒートシンクには、前記インペラの軸心を中心とした仮想の第１の円と、該第１の円の外側に前記軸心を中心とした周方向等間隔の位置に配置される複数の仮想の第２の円とが形成され、前記ヒートシンク上の前記フィンは、前記各第２の円に対し略放射状でかつ前記ファンモータによる空気流のねじれ方向に沿った配置となっており、かつ、前記フィンの外周側の端縁は前記ヒートシンクの外縁においてほぼ等間隔に配置されていることを特徴とする電子部品冷却装置。
【請求項４】
前記第２の円は、その外周が前記第１の円の外周に接する形で配置され、前記フィンはこれら第１、第２の円を除く位置に配置されている請求項３記載の電子部品冷却装置。
【請求項５】
前記ファンモータの前記ヒートシンク側の中心に気流がファンモータの中心を通るように案内する整流錘がヒートシンク側に突出して形成されていることを特徴とする請求項１乃至４記載の電子部品冷却装置。
【請求項６】
前記整流錘には複数の小翼が設けられていることを特徴とする請求項５記載の電子部品冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パーソナルコンピュータ等の電子機器に用いられるＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）やＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）等の発熱を伴う電子部品を冷却するための電子部品冷却装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、パーソナルコンピュータ等の電子機器に用いられるＣＰＵやＭＰＵ等の発熱を伴う電子部品を冷却するため、電子部品冷却装置が用いられている。（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平８−２０４０７８号公報
【０００４】
この電子部品冷却装置は、一面側に互いに平行に突出形成された複数のフィンを有するヒートシンクと、このヒートシンクを冷却するためのファンモータとから構成されたものである。このファンモータは、フレーム状のハウジングの中心部に駆動モータが設置され、この駆動モータの回転軸に複数のブレードを備えたインペラが取り付けられて構成されたものである。
【０００５】
ヒートシンクがＣＰＵやＭＰＵ等の発熱を伴う電子部品に密着して取り付けられることで電子部品から発生した熱がヒートシンクに伝達され、この伝達された発生熱がフィンから空気中に放散されることになる。このフィンからの空気中への熱放散は、駆動モータによりインペラが回転することにより生じる風の流れによって促進され、電子部品の過熱が防止される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の電子部品冷却装置においては、ヒートシンク及びファンモータは、それぞれ個別的には効率よく機能が発揮されるように設計されてはいるが、両者を組み合わせた状態で効率よく機能が発揮されるように設計されたものではないため、フィンからの空気中への熱放散があまり大きなものにはならないという問題があった。
【０００７】
すなわち、ファンモータの排気側における空気の流れは、ハウジングとインペラとの作用によって主として旋回流を形成することになる。このため、単に複数のフィンを並設しただけでは、隣接するフィン間に大きな空気の流れが形成されないことになり、フィンからの空気中への熱放散があまり大きなものとはならないという問題があった。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、軸流ファンの風の流れを妨げず、効率よく冷却するヒートシンクの形状を有することにより、ヒートシンクのフィンからの熱放散を効果的に高め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。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１の発明は、発熱を伴う電子部品を冷却する電子部品冷却装置であって、一面側が前記電子部品に接合し他面側に複数のフィンが突設されてなるヒートシンクと、該ヒートシンクの他面側に対向配置され回転により前記ヒートシンクの他面側に空気流を生じさせるインペラを有するファンモータと、前記ヒートシンクと前記ファンモータとの間の外側を覆う環状連結部材と、該環状連結部材の内面側に内方に突出して形成され、前記インペラの回転により生じる気流を前記ヒートシンクと前記ファンモータとの間における前記インペラの回転中心部分に案内する気流案内部とを備え、前記ヒートシンクの前記フィンは前記インペラの回転軸心に対して放射状に配置されていることを特徴としている。
【００１０】
この構成によれば、例えば、ファンモータがインペラの回転によってヒートシンク側から空気を吸い込むように作用する場合、ヒートシンクの外周の空気がヒートシンクの隣接するフィンとフィンの間隙に径方向外方から内方に取り込まれると共に、ファンモータのヒートシンクとの反対側に軸線方向に吐き出される。この時、フィンの間隙に径方向外方から取り込まれた空気は、環状連結部材の内面側に形成された気流案内部及びインペラの回転軸心に対して放射状に設けられたフィンに沿ってインペラの中心部に導かれ、インペラの中心部近傍を横切って外部に排出される。特に、気流案内部は、外部から取り入れられた空気がインペラの中心部に到達せずに乱流や渦流となって流動が阻害されるのを防止している。
【００１１】
このように、外部の空気が隣接するフィンの間隙を通ってインペラの中心部側に導かれて排出されることから、隣接するフィンの間隙に放熱により加熱された空気が滞留することなく、ヒートシンクのフィンからの熱放散をより効果的に高めることができる。また、ファンモータがインペラの回転によってヒートシンク側に空気を吐出するように作用する場合は、空気の流動方向が前述の場合とは反対になり、同様にヒートシンクの中央部に空気が滞留せず、熱放散が効果的に高められる。
【００１２】
請求項２の発明は、請求項１に係るものにおいて、前記ヒートシンク上の前記複数のフィンは、それぞれの内周側端縁が前記回転軸心を中心とした径の異なる複数の同心状仮想円に接すると共に、隣り合うフィンの端は異なる仮想円に接するよう配置されていることを特徴としている。
【００１３】
この構成によれば、放射状に配置された複数のヒートシンクの内周側端縁の隣り合うフィンの端が、回転軸心を中心とした径の異なる複数の同心状仮想円の異なる仮想円に接するよう配置されているので、ヒートシンクの中央部近傍においてフィンが密集することがなく、隣り合うフィンとフィンとの間隔は広くなるので、隣接するフィンの間隙に放熱により加熱された空気が滞留することなく、ヒートシンクのフィンからの熱放散をさらに効果的に高めることができる。
【００１４】
請求項３の発明は、発熱を伴う電子部品を冷却する電子部品冷却装置であって、一面側が前記電子部品に接合し他面側に複数のフィンが突設されてなるヒートシンクと、該ヒートシンクの他面側に対向配置され回転により前記ヒートシンクの他面側に空気流を生じさせるインペラを有するファンモータと、前記ヒートシンクと前記ファンモータとの間の外側を覆う環状連結部材と、該環状連結部材の内面側に内方に突出して形成され、前記インペラの回転により生じる気流を前記ヒートシンクと前記ファンモータとの間における前記インペラの回転中心部分に案内する気流案内部とを備え、前記ヒートシンクには、前記インペラの軸心を中心とした仮想の第１の円と、該第１の円の外側に前記軸心を中心とした周方向等間隔の位置に配置される複数の仮想の第２の円とが形成され、前記ヒートシンク上の前記フィンは、前記各第２の円に対し略放射状でかつ前記ファンモータによる空気流のねじれ方向に沿った配置となっており、かつ、前記フィンの外周側の端縁は前記ヒートシンクの外縁においてほぼ等間隔に配置されていることを特徴としている。
【００１５】
この構成によれば、例えば、ファンモータがインペラの回転によってヒートシンク側から空気を吸い込むように作用する場合、ヒートシンクの外周の空気がヒートシンクの隣接するフィンとフィンの間隙に径方向外方から内方に取り込まれると共に、ファンモータのヒートシンクとの反対側に軸線方向に吐き出される。
この時、フィンの間隙に径方向外方から取り込まれた空気は、環状連結部材の内面側に形成された気流案内部及びインペラの回転軸心に対して放射状に設けられたフィンに沿ってインペラの中心部に導かれ、インペラの中心部近傍を横切って外部に排出される。特に、ヒートシンクの各フィンが複数の仮想の第２の円に対し略放射状となり全体としてねじれ方向に方向性を持って、分散配置されているため、外部から取り入れられた空気が各フィンに積極的に触れた上で、インペラの中心部側に円滑に案内され、空気がインペラの中心部に到達せずに乱流や渦流となって流動が阻害され、加えて、各フィンは分散配置されているとはいえ、その端線がヒートシンク外縁においてほぼ等間隔に配置されているため、ヒートシンク全周より円滑に空気が取り込まれることになる。
【００１６】
このように、外部の空気が隣接するフィンの間隙を通ってインペラの中心部側に円滑に導かれることから、隣接するフィンの間隙に放熱により加熱された空気が滞留することなく、ヒートシンクのフィンからの熱放散をより効果的に高めることができる。また、ファンモータがインペラの回転によってヒートシンク側に空気を吐出するように作用する場合は、空気の流動方向が前述の場合とは反対になり、同様にヒートシンクの中央部に空気が滞留せず、熱放散が効果的に高められる。
【００１７】
請求項４の発明は、請求項３に係るものにおいて、前記第２の円は、その外周が前記第１の円の外周に接する形で配置され、前記フィンはこれら第１、第２の円を除く位置に配置されていることを特徴としている。よって、ヒートシンクのフィンをより空気の流れに沿って配置出来るので、隣接するフィンの間隙に放熱により加熱された空気が滞留することなく、ヒートシンクのフィンからの熱放散をより一層効果的に高めることができる。
【００１８】
請求項５の発明は、請求項１乃至４に係るものにおいて、前記ファンモータの前記ヒートシンク側の中心に気流がファンモータの中心を通るように案内する整流錘がヒートシンク側に突出して形成されているので、ヒートシンクの中央部分とインペラの中央部分との間の空気の流れがさらに円滑に形成され、隣接するフィンの間隙に放熱により加熱された空気が滞留しなくなり、ヒートシンクのフィンからの熱放散をさらに効果的に高めることができるようになる。
【００１９】
請求項６の発明は、請求項５に係るものにおいて、前記整流錘には複数の小翼が設けられていることを特徴としている。この構成によれば、整流錘に設けられた小翼によって、インペラの中央部分近傍における空気の乱れ、淀みをなくし、さらに効果的に気流がファンモータの中心を通るように案内するので、ヒートシンクの開口部からファン中心部までの間を隣接するフィンとフィンとの間をより一層効果的に空気が通り、隣接するフィンの間隙に放熱により加熱された空気が滞留することなく、ヒートシンクのフィンからの熱放散をより一層効果的に高めることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の第１の実施形態に係る電子部品冷却装置の外観正面図である。図２は、本発明の第１の実施形態に係る電子部品冷却装置のＡ−Ａ線における要部断面図である。図３は、本発明の第１の実施形態に係る電子部品冷却装置に用いるヒートシンクファンの構造例を示す平面図である。
【００２１】
これらの図において、電子部品冷却装置１０は、パーソナルコンピュータ等の電子機器に用いられる電子部品であるＣＰＵやＭＰＵ等の発熱を伴う半導体部品Ｓに密着した状態で取り付けられるヒートシンク１２と、このヒートシンク１２を強制的に冷却させるファンモータ１４と、このファンモータ１４をヒートシンク１２に取り付けるための環状連結部材１６とから構成されている。
【００２２】
ヒートシンク１２は、金属材料（例えばアルミニウム）等の熱伝導率の大きな放熱性材料で構成されたもので、一面側をＣＰＵやＭＰＵ等の発熱を伴う半導体部品Ｓに密着した状態で取り付ける平面視円形の板状の取付部１２１と、この取付部１２１に取り付けられる半導体部品Ｓとは反対側の面である他面側に軸心に対して放射状に立設された板状の複数のフィン１２２とから構成されている。そして、隣接するフィン１２２間の空間の径方向外方は外部に連通し、開口部１２３が形成される。
【００２３】
ヒートシンク１２には、回転軸心を中心として、径方向内方から外方に向かって、径の異なる３つの同心状仮想円ａ、ｂ、ｃが設けられ、小径の仮想円ａにはフィン１２２ａ、中径の仮想円ｂにはフィン１２２ｂ、大径の仮想円ｃにはフィン１２２ｃの内周側端縁がそれぞれ接している。フィン１２２は、中心より径方向外方に向かうにつれてフィンの高さが低くなるように形成されている。フィン１２２は、径方向の長さが一番長いフィン１２２ａ、二番目に長いフィン１２２ｂ、三番目に長いフィン１２２ｃの３種類のフィンにより構成され、時計回りに、フィン１２２ａ、１２２ｃ、１２２ｂ、１２２ｃ、１２２ａ．．．という順序で放射状に配置され、隣り合うフィンの端は異なる仮想円に接するように配置されている。より具体的には、小径の仮想円ａに接する一番長いフィン１２２ａ同士の間に、中径の仮想円ｂに接する二番目に長いフィン１２２ｂが配置され、これらフィン１２２ａ、１２２ｂの間に、大径の仮想円ｃに接する三番目に長いフィン１２２ｃが配置されている。
【００２４】
ファンモータ１４は、合成樹脂材料等の絶縁材料で構成された円環状のハウジング１４１と、このハウジング１４１の中央部に設置された駆動モータ１４２と、この駆動モータ１４２の回転軸１４３と一体となって回転するように取り付けられた合成樹脂材料等で構成されてなるインペラ１４４とから構成されている。ハウジング１４１には図示しないが、その上面中央部に放射状リブを介して一体に形成された支持板が存在し、この支持板に駆動モータ１４２が支持されている。
【００２５】
このインペラ１４４は、駆動モータ１４２のロータの一部を構成する円筒状部１４５と、この円筒状部１４５の外周面から周方向所定間隔をおいて放射状に伸びる複数のブレード１４６とを備えている。なお、ハウジング１４１の内側は円筒状に構成され、このハウジング１４１の内側でブレード１４６が回転するようになっている。
【００２６】
インペラ１４４の中心に位置する円筒状部１４５のヒートシンク１２に対向する面には、周面が傾斜状を有し、ヒートシンク１２側の先端が凸状となる整流錘１４７が円筒状部１４５と一体に形成されている。また、この整流錘１４７の外周には、各ブレード１４６から延設された複数の小翼１４８が形成されている。
なお、後述する整流錘１４７の機能において、小翼１４８は必須ではない。
【００２７】
また、各ブレード１４６は、そのヒートシンク１２側のスカイライン（稜線）の一部がヒートシンク１２の各フィン１２２のスカイライン（稜線）と略平行となるように形成されている。すなわち、ヒートシンク１２の各フィン１２２のスカイラインをそれぞれ結ぶ第１の仮想円錐面と、インペラ１４４の各ブレード１４６のヒートシンク１２側におけるスカイラインの一部をそれぞれ結ぶ第２の仮想円錐面とが略平行となるように構成されている。
【００２８】
環状連結部材１６は、ファンモータ１４におけるハウジング１４１のヒートシンク１２側の端縁（下端縁）に一体に連設された合成樹脂材料等の絶縁材料からなる円筒状であり、そのヒートシンク１２側の円筒部の端縁（下端縁）がヒートシンク１２の開口部１２３の上部を覆うように固着されることにより、隣接するフィン１２２間の開口部１２３を確保した状態でファンモータ１４がヒートシンク１２に対して一体的に取り付けられることになる。
【００２９】
また、この環状連結部材１６の内面には、ヒートシンク１２の隣接フィン１２２間に形成される開口部１２３の上部位置に、内側方向（ヒートシンク１２の中央部に向かう方向）に突出する気流案内部１６１が形成されている。この気流案内部１６１は、上面と下面とが曲面形状を有すると共に、先端が凸曲面となるように構成され、各フィン１２２の上端面からほぼ同一の所定の距離だけ隔てた位置に形成されている。
【００３０】
図４は、上記のように構成された電子部品冷却装置１０において、外部の空気がヒートシンク１２における隣接するフィン１２２間の開口部１２３から内部に取り込まれ、この取り込まれた空気がインペラ１４４の隣接する２つのブレード１４６の隙間から外部に排出されるようにファンモータ１４が回転駆動される場合の放熱作用を説明するための図である。
【００３１】
すなわち、ヒートシンク１２における隣接するフィン１２２間の開口部１２３から径方向内部に取り込まれた空気は、環状連結部材１６の内面側に形成された気流案内部１６１によってインペラ１４４の中心部側に導かれ、放射状に設けられたフィン１２２に沿ってインペラ１４４の中心部付近に到達した空気は、整流錘１４７を介して、インペラ１４４の中心部近傍を横切って排出される（実線矢印）。このため、外部から取り込まれた空気がヒートシンク１２の中央部やヒートシンク１２とインペラ１４４との間で乱流や渦流となって滞留することがなくなる。
【００３２】
フィン１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃは、それぞれ径方向の長さが違うものが隣接するように配設されているので、隣接するフィン１２２間の間隔は、径方向の長さが同じフィンを放射状に配置する場合に比べて、半径方向内方側の間隔と外方側の間隔との差が小さい。つまり、ヒートシンク１２の各フィン１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃが部分的に密集することが避けられる。よって、開口部１２３から径方向内部に取り込まれた空気は、隣接するフィン１２２間に滞留することなく、フィン１２２を冷却して外部に排出される。
【００３３】
また、開口部１２３から取り込まれた空気は、ブレード１４６及び小翼１４８の回転によってインペラ１４４の中心に形成された整流錘１４７の周りに低圧領域（他の箇所よりも気圧の低い領域）が形成されることによっても、実線矢印で示すように、隣接するフィン１２２の間隙を通ってインペラ１４４の中心部側に導かれ、インペラ１４４の中心部近傍を横切って外部に排出されることになる。
【００３４】
このように、隣接するフィン１２２間の開口部１２３から取り込まれた空気が隣接するフィン１２２の間隙を通って、インペラ１４４の中心部側に導かれ、インペラ１４４の中心部近傍を横切ることから、隣接するフィン１２２の間隙に、放熱により加熱された空気が滞留しなくなり、ヒートシンク１２のフィン１２２からの熱放散が効果的に高められることになる。
【００３５】
さらに、ヒートシンク１２の各フィン１２２のスカイラインを結ぶ第１の仮想面と、インペラ１４４の各ブレード１４６のヒートシンク１２側におけるスカイラインの一部を結ぶ第２の仮想面との互いに対向する部分の少なくとも一部が略平行となるように構成されている。よって、前記第１の仮想面に対し、空気を前記第２の仮想面に均等に引き付ける力が作用し、空気の流れが円滑に形成され、フィン１２２からの熱放散がより効果的に高められることとなる。
【００３６】
図５は、上記のように構成された電子部品冷却装置１０の放熱作用のうち、外部の空気がインペラ１４４の隣接するブレード１４６の間隙を通って軸線方向から内部に取り込まれると共に、ヒートシンク１２における隣接するフィン１２２間の開口部１２３から径方向に外部に排出されるようにファンモータ１４が回転駆動される場合の放熱作用を説明するための図である。
【００３７】
すなわち、隣接するブレード１４６の間隙を通って内部に取り込まれた空気のうち、ブレード１４６の軸線方向から内部に取り込まれた空気は、実線矢印で示すように、環状連結部材１６の内面側に形成された気流案内部１６１の存在により、フィン１２２の中央部側に導かれ、放射状に設けられたフィン１２２に沿ってインペラ１４４の中心部近傍を横切って隣接するフィン１２２の間隙を通って開口部１２３から外部に排出される。
【００３８】
このように、ブレード１４６の軸線方向から内部に取り込まれた空気が一旦はフィン１２２の中央部側に導かれ、インペラ１４４の中心部近傍を横切って隣接するフィン１２２の間隙を通って開口部１２３から外部に排出されることから、隣接するフィン１２２の間隙に放熱により加熱された空気が滞留しなくなり、ヒートシンク１２のフィン１２２からの熱放散が効果的に高められることになる。
【００３９】
さらに、ヒートシンク１２の各フィン１２２のスカイラインを結ぶ第１の仮想円錐面と、インペラ１４４の各ブレード１４６のヒートシンク１２側におけるスカイラインの一部を結ぶ第２の仮想円錐面との互いに対向する部分の少なくとも一部が略平行となるように構成されている。よって、前記第１の仮想面に対し、空気を前記第２の仮想面側から均等に吹き付ける力が作用し、空気の流れが円滑に形成され、フィン１２２からの熱放散がより効果的に高められることとなる。
【００４０】
図６は、本発明の第２の実施形態に係る電子部品冷却装置のＡ−Ａ線における要部断面図である。図７は、本発明の第２の実施形態に係る電子部品冷却装置に用いるヒートシンクの構造例を示す平面図である。環状連結部材２６の内面には、ヒートシンク２２の隣接するフィン２２２間に形成される各開口部２２３の上部位置に、内側方向（ヒートシンク２２の中央部に向かう方向）に突出する気流案内部２６１が形成されている。この気流案内部２６１は、断面形状が内周端部に突起形状を持つほぼ平板のリング形状になるように構成されている。
【００４１】
ヒートシンク２２は、平面視円形の板状の取付部２２１と、この取付部２２１に取り付けられる２８枚のフィン２２２とから構成されている。取付部２２１上に軸心を中心とした仮想の第１の円と、その第１の円の外周に、それらの外周が接するように４個の仮想の第２の円が配置されている。第２の円は同一でそれぞれヒートシンク２２の軸心を中心に周方向等間隔の位置に配置されている。２８枚のフィン２２２は軸方向の高さが同じで、径方向の長さが違う７種類のフィンで構成されている。各フィン２２２は、各第２の円に対し略放射状でかつファンモータによる空気流のねじれ方向に沿って配置されている。より具体的には各フィン２２２のうちの４枚のフィンは第１の円の外周及び第２の円の外周と接するように等位置に配置されている。残り２４枚のフィンは、第２の円の軸心に向かって設けられており、そのうちの４枚を除いて、第２の円の外周とヒートシンクの端部とが接している。
【００４２】
また、気流案内部２６１の径方向内方の突起形状部分は、ブレード２４６及び小翼２４８のスカイラインと略平行となるように形成されている。さらに、気流案内部２６１の下面も、各フィン２２２の上端面と略平行となるように形成されている。この気流案内部２６１の形状に適合するヒートシンク２２のスカイライン形状は、この気流案内部２６１の下面に平行なフラットな直線である形状が望ましい。これらの略平行の部分は、空気を均等に引き付ける力が作用するので、空気の流れが円滑に形成され、フィン２２２からの熱放散がより効果的に高められることになる。
【００４３】
さらに、ヒートシンク２２のフィン２２２は、ファンモータ２４の回転による空気の流れに沿う形に配置されているので、隣接するフィン２２２の間隙に放熱により加熱された空気が滞留しなくなり、ヒートシンク２２のフィン２２２からの熱放散がより効果的に高められることになる。
【００４４】
この第２の実施形態に係る電子部品冷却装置は、気流案内部２６１の下面とそれに対向するヒートシンク２２の上面がフラットであり、気流案内部２６１の径方向内方の突起形状部分が整流錘２４７とブレード２４６とで形成される空間内に収容されているので、電子部品冷却装置の高さを低くすることができる。
【００４５】
図８は、本発明の電子部品冷却装置に用いるヒートシンクの別の構造例を示す平面図である。これは第１の実施形態に係る電子部品冷却装置に用いるヒートシンクにフランジ３２４が設けられたものである。ヒートシンク３２のフィンと同様の材質でフランジ３２４が形成されているので、熱放散がより効果的に高められる。また、フランジ３２４が設けられているので、筐体等に固定しやすい。
【００４６】
本発明の電子部品冷却装置は、上記実施形態のように構成されることにより、外部の空気がヒートシンク１２，２２，３２における隣接するフィン１２２，２２２，３２２間の開口部１２３，２２３，３２３から内部に取り込まれ、この取り込まれた空気がインペラ１４４，２４４の隣接するブレード１４６，２４６の隙間から外部に排出されるようにファンモータ１４，２４が回転駆動される場合だけではなく、外部の空気がインペラ１４４，２４４の隣接するブレード１４６，２４６の間隙を通って内部に取り込まれると共に、ヒートシンク１２，２２，３２における隣接するフィン１２２，２２２，３２２間の開口部１２３，２２３，３２３から外部に排出されるようにファンモータ１４，２４が回転駆動される場合であっても、ヒートシンク１２，２２，３２のフィン１２２，２２２，３２２からの熱放散が効果的に高められることになる。
【００４７】
なお、本発明は、上記実施形態のものに限定されるものではなく、例えば、以下に述べるような種々の変形態様を採用することができる。
【００４８】
例えば、ブレードのスカイラインと気流案内部の上面、気流案内部の下面とヒートシンクのスカイライン、気流案内部と小翼とは必ずしも平行な状態にする必要はない。また、ヒートシンクに形成された複数のフィン形状や配置も、実施形態に限るものではない。更に、上記実施形態では、空気を冷媒としているが、空気以外の気体、液体を冷媒としても良い。
【００４９】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明によれば、一面側が前記電子部品に接合し他面側に複数のフィンが突設されてなるヒートシンクと、該ヒートシンクの他面側に対向配置され回転により前記ヒートシンクの他面側に空気流を生じさせるインペラを有するファンモータと、前記ヒートシンクと前記ファンモータとの間の外側を覆う環状連結部材と、該環状連結部材の内面側に内方に突出して形成され、前記インペラの回転により生じる気流を前記ヒートシンクと前記ファンモータとの間における前記インペラの回転中心部分に案内する気流案内部とを備え、前記ヒートシンクの前記フィンは前記インペラの回転軸心に対して放射状に配置されている。
【００５０】
よって、外部の空気がヒートシンクの隣接するフィンとフィンの間から内部に取り込まれる場合だけではなく、外部の空気が軸線方向から内部に取り込まれる場合であっても、気流案内部及び放射状に設けられたフィンに沿ってヒートシンクの開口部からファン中心部までの間を隣接するフィンとフィンとの間を空気が通り、隣接するフィンの間隙に放熱により加熱された空気が滞留することなく、ヒートシンクのフィンからの熱放散を効果的に高めることができる。
【００５１】
請求項２の発明によれば、請求項１に係るものにおいて、前記ヒートシンク上の前記複数のフィンは、それぞれの内周側端縁が前記回転軸心を中心とした径の異なる複数の同心状仮想円に接すると共に、隣り合うフィンの端は異なる仮想円に接するよう配置されている。
【００５２】
この構成によれば、放射状に配置された複数のヒートシンクの内周側端縁の隣り合うフィンの端が、回転軸心を中心とした径の異なる複数の同心状仮想円の異なる仮想円に接するよう配置されているので、ヒートシンクの中央部近傍においてフィンが密集することがなく、隣り合うフィンとフィンとの間隔は広くなるので、隣接するフィンの間隙に放熱により加熱された空気が滞留することなく、ヒートシンクのフィンからの熱放散をさらに効果的に高めることができる。
【００５３】
請求項３の発明は、発熱を伴う電子部品を冷却する電子部品冷却装置であって、一面側が前記電子部品に接合し他面側に複数のフィンが突設されてなるヒートシンクと、該ヒートシンクの他面側に対向配置され回転により前記ヒートシンクの他面側に空気流を生じさせるインペラを有するファンモータと、前記ヒートシンクと前記ファンモータとの間の外側を覆う環状連結部材と、該環状連結部材の内面側に内方に突出して形成され、前記インペラの回転により生じる気流を前記ヒートシンクと前記ファンモータとの間における前記インペラの回転中心部分に案内する気流案内部とを備え、前記ヒートシンクには、前記インペラの軸心を中心とした仮想の第１の円と、該第１の円の外側に前記軸心を中心とした周方向等間隔の位置に配置される複数の仮想の第２の円とが形成され、前記ヒートシンク上の前記フィンは、前記各第２の円に対し略放射状でかつ前記ファンモータによる空気流のねじれ方向に沿った配置となっており、かつ、前記フィンの外周側の端縁は前記ヒートシンクの外縁においてほぼ等間隔に配置されている。
【００５４】
よって、外部の空気がヒートシンクの隣接するフィンとフィンの間から内部に取り込まれる場合だけではなく、外部の空気が軸線方向から内部に取り込まれる場合であっても、気流案内部及び放射状に設けられたフィンに沿ってヒートシンクの開口部からファン中心部までの間を隣接するフィンとフィンとの間を空気が通り、隣接するフィンの間隙に放熱により加熱された空気が滞留することなく、ヒートシンクのフィンからの熱放散をより効果的に高めることができる。
【００５５】
請求項４の発明は、請求項３に係るものにおいて、前記第２の円は、その外周が前記第１の円の外周に接する形で配置され、前記フィンはこれら第１、第２の円を除く位置に配置されていることを特徴としている。よって、ヒートシンクのフィンをより空気の流れに沿って配置出来るので、隣接するフィンの間隙に放熱により加熱された空気が滞留することなく、ヒートシンクのフィンからの熱放散をより一層効果的に高めることができる。
【００５６】
請求項５の発明は、請求項１乃至４に係るものにおいて、前記ファンモータの前記ヒートシンク側の中心に気流がファンモータの中心を通るように案内する整流錘がヒートシンク側に突出して形成されているので、外部の空気がヒートシンクの隣接するフィンとフィンの間から内部に取り込まれる場合だけではなく、外部の空気が軸線方向から内部に取り込まれる場合であっても、空気の流れがさらに円滑に形成され、隣接するフィンの間隙に放熱により加熱された空気が滞留しなくなり、ヒートシンクのフィンからの熱放散をさらに効果的に高めることができるようになる。
【００５７】
請求項６の発明は、請求項５に係るものにおいて、前記整流錘には複数の小翼が設けられているので、外部の空気がヒートシンクの隣接するフィンとフィンの間から内部に取り込まれる場合だけではなく、外部の空気が軸線方向から内部に取り込まれる場合であっても、整流錘に設けられた小翼によって、さらに効果的に気流がファンモータの中心を通るように案内するので、ヒートシンクの開口部からファン中心部までの間を隣接するフィンとフィンとの間をより一層効果的に空気が通り、隣接するフィンの間隙に放熱により加熱された空気が滞留することなく、ヒートシンクのフィンからの熱放散をより一層効果的に高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る電子部品冷却装置の外観正面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係るＡ−Ａ線における電子部品冷却装置の要部断面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る電子部品冷却装置に用いるヒートシンクの構造例を示す平面図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る電子部品冷却装置の放熱動作を説明するための図である。
【図５】本発明の第１の実施形態に係る電子部品冷却装置の放熱動作を説明するための図である。
【図６】本発明の第２の実施形態に係るＡ−Ａ線における電子部品冷却装置の要部断面図である。
【図７】本発明の第２の実施形態に係る電子部品冷却装置に用いるヒートシンクの構造例を示す平面図である。
【図８】本発明の電子部品冷却装置に用いるヒートシンクの別の構造例を示す平面図である。
【符号の説明】
１０  電子部品冷却装置
１２，２２，３２  ヒートシンク
１４，２４  ファンモータ
１６，２６  環状連結部材
１２２，２２２  フィン
１４４，２４４  インペラ
１４６，２４６  ブレード
１６１，２６１  気流案内部
Ｓ  半導体部品
【図１】
2005026571.tif 000003
【図２】
2005026571.tif 000004
【図３】
2005026571.tif 000005
【図４】
2005026571.tif 000006
【図５】
2005026571.tif 000007
【図６】
2005026571.tif 000008
【図７】
2005026571.tif 000009
【図８】
2005026571.tif 000010