(57)【要約】【課題】本発明はヒートシンクに関し、製造コストが低く且つモータの寿命を長くして信頼性を高めたヒートシンクで十分な冷却性能が得られる設計容易なヒートシンクを提供することを目的とする。【解決手段】発熱部品と接触する底面と、通風用の複数の孔を設けた側面と、少なくともブレードとモータからなる冷却ファンを埋設固定する天井面とを有するヒートシンクにより構成する。【選択図】図１
2007235154.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発熱部品と接触する底面と、通風用の孔を設けた側面と、少なくともブレードとモータからなる冷却ファンを埋設固定する天井面とを有する箱からなることを特徴とするヒートシンク。
【請求項２】
前記底面は前記発熱部品と接触する熱伝達部よりも大きいとともに、前記底面の前記熱伝達部とは異なる位置に通風用の孔を有することを特徴とする請求項１記載のヒートシンク。
【請求項３】
前記底面に設けた通風用の孔は、前記熱伝達部が発熱部品と接触した状態で開放されていることを特徴とする請求項２記載のヒートシンク。
【請求項４】
発熱部品と接触する底面と、通風用の孔を設けた側面と、天井面とを有する箱の、該底面には発熱部品と接触する熱伝達部と通風用の孔とを有し、該天井面側にブレードとモータからなる冷却ファンを埋設することを特徴とするヒートシンク。
【請求項５】
前記冷却ファンと、前記箱の底面との間に、放熱部材を配置し、該放熱部材の一部を該底面に固着したことを特徴とする請求項１記載のヒートシンク。
【請求項６】
前記箱の大きさを前記発熱部品より大きく、該発熱部品を保持するソケットの外形に合わせ、前記冷却ファンの中心を該発熱部品の中心に対して偏心させて配置したことを特徴とする請求項１記載のヒートシンク。
【請求項７】
発熱部品と接触する底面を有するヒートシンクと、少なくともブレードとモータからなる冷却ファンと、ファンとヒートシンクを固定するカバーで構成され、ヒートシンク端部のカバー底面からヒートシンク上面までの距離がファンの直下のガバーの底面からヒートシンク上面までの距離に比べて短くするような距離設定用のカバーを備えたことを特徴とするヒートシンク。
【請求項８】
発熱部品と接触する底面を有するヒートシンクと、少なくともブレードとモータからなる冷却ファンと、ファンとヒートシンクを固定するカバーで構成され、前記カバーの一端にヒンジを設けて開閉可能構造とし、他の一端でロックすることを特徴とするヒートシンク。
【請求項９】
発熱部品と接触する底面を有する長方形状のヒートシンクと、少なくともブレードとモータからなる冷却ファンと、ファンとヒートシンクを固定するカバーで構成され、前記ヒートシンクのベース部に熱拡散用の熱輸送部材を取り付けたことを特徴とするヒートシンク。
【請求項１０】
発熱部品と接触する底面を有するヒートシンクと、少なくともブレードとモータからなる冷却ファンと、ファンとヒートシンクを固定するカバーで構成され、前記ヒートシンクのベース部に熱輸送部材を取り付け、熱を他の冷却部まで輸送することを特徴とする情報処理装置。
【請求項１１】
発熱部品と接触する底面を有するヒートシンクと、発熱部品、ＰＴ板で構成され、冷却ファンの固定用孔を利用したファン付ヒートシンク固定用ブラケットによって前記ヒートシンクおよび冷却ファンをＰＴ板へ固定することを特徴とする情報処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はヒートシンクに関する。詳しくは、電子機器等で使用されているマイクロプロセッサユニット（ＭＰＵ）等の集積回路パッケージの発熱を冷却するために使用するヒートシンクに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、パーソナルコンピュータ等に用いられている集積回路、特にＭＰＵは、集積度を高め高機能化，高速化してきており、発熱量が大きくなってきている。そのため、冷却ファンを使ってパーソナルコンピュータの筐体内部を強制的に冷却するとともに、その冷却風の通過する箇所にＭＰＵを配置し、そのＭＰＵに多数のフィンが付いたヒートシンクを固定して強制空冷を行ってきていた。しかし、パーソナルコンピュータに用いられるＭＰＵはさらなる高性能化が求められており、このＭＰＵから発生する熱は他の電子部品から発生される熱に比べ非常に高くなってきている。このため、冷却ファンを組み込んだヒートシンクを用いて発熱量の高いＭＰＵを主として部分的に強制空冷する局所冷却が行われている。このような局所冷却手段として用いられる冷却ファンを組み込んだヒートシンクは、従来より用いられていた冷却ファンを組み込まないフィンのみのヒートシンクと置き換える形で用いられるため、フィン内部に冷却ファンの全体あるいは冷却ファンの一部が入るような小型化したヒートシンクの構造が提案されている。
【０００３】
図１５は特開昭６２−４９７００号に記載された局所冷却手段として用いられるヒートシンクを示し、（ａ）は上面より見た平面図であり、（ｂ）は（ａ）で示す一点鎖線ＡＢＣＤの断面図であり、（ｃ）は（ｂ）の矢印Ｚ方向から見た平面図である。このヒートシンクは（ａ）および（ｂ）に示すように、ヒートシンク本体１にブレード２ｂの駆動部であるモータ２ａを固定し、ブレード２ｂを囲むようにフィン１ａを立設した構造を有する。ヒートシンク本体１は（ｂ）および（ｃ）に示すようにパワートランジスタ等の発熱部品３に固定される。発熱部品で発生する熱はヒートシンク本体の底部に伝導し、フィン１ａへと伝導する。そしてモータ２ａを駆動することでブレード２ｂが回転し、冷却ファン２の上部より冷却風を吸い込む。吸い込まれた冷却風のうち、ブレード２ｂの回転により遠心力が働いた冷却風はフィン１ａの上部を冷却し、ブレード２ｂにより下部へ吹き出された冷却風はフィン１ａの下部を冷却する。このように上部より吸い込まれた冷却風はフィン１ａ間を通過してヒートシンクの周囲へ吐き出され、ヒートシンク本体１を冷却し、しいては発熱部品３を冷却するようになっている。
【０００４】
また図１６は特表平８−５０２８０４号に記載されたヒートシンクを示す図である。ヒートシンク本体１の全周囲に複数のフィン１ａを立設し、冷却ファン２をヒートシンク本体１に支持している。またブレード２ｂの内部にモータを設けることで冷却ファン２の軸方向の高さをより薄くするとともに、ヒートシンク本体の内部へ冷却ファン２の一部が入り込むようにすることで、ファンボディ５の厚みを薄くしている。冷却ファン２を駆動することでブレード２ｂが回転し冷却風を上部より吸い込む。吸い込まれた冷却風はヒートシンク本体１の底部を冷却するとともに、フィン１ａ間を通過してヒートシンク本体１からフィン１ａへ伝導した熱を吸収してヒートシンクの周囲へ吐き出すようになっている。このようなヒートシンクをＭＰＵ等の発熱部品に固定することで、発熱部品を局所冷却するようになっている。
【０００５】
また図１７は特開平６−２６８１２５号に記載されたヒートシンクを示す図であり、（ａ）は上面より見た平面図であり、（ｂ）は（ａ）で示すＢ−Ｂの断面図である。ヒートシンク本体１の底部に冷却ファン２のモータ２ａを固定し、冷却ファン２を囲むようにフィン１ａを立設している。このような構造のヒートシンク本体１の底部をＭＰＵ等の発熱部品３に固定している。そして、モータ２ａを駆動することでブレード２ｂが回転して冷却風を上部より吸い込み、フィン１ａ間を通過してヒートシンクの周囲に吐き出すようになっている。フィン１ａを冷却することでヒートシンク本体１を介して発熱部品３を冷却するようになっている。
【特許文献１】特開昭６２−４９７００
【特許文献２】特表平８−５０２８０４
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
図１５および図１７に示したヒートシンクは、冷却ファン２の駆動部であるモータ２ａがヒートシンク本体１の底部に直接固定されている。そして駆動部には軸受けとしてボールベアリングまたはスリーブベアリングを使用し、各軸受内部には潤滑剤としてグリースまたはオイルを含有している。このため軸受部はヒートシンク本体１の発熱部品３に最も近い底部から直接熱が伝わり高温となり、軸受部が高温になるとグリースまたはオイルの劣化を促進してしまい、モータ２ａの寿命が短くなるという問題が生ずる。
【０００７】
図１６に示したヒートシンクは上部に冷却ファン２を搭載しているために側面に設けたフィン１ａの面積が小さくなってしまい、フィン間隔を微細にしなければ十分な冷却性能が実現できない。そのために、微細なフィン１ａを実現するために切削加工により製造するためコスト高いとなる。さらに、フィン１ａの間隔が狭いことでほこりによる目詰まりが発生しやすく冷却風の通風量の低下を招き、ひいては冷却性能の低下を招いてしまう。
【０００８】
また、図１５および図１７に示したヒートシンクのように、ヒートシンク本体１の底面全体にフィン１ａを立設する構造は、冷却風の流れや騒音の解析が複雑となるため設計が困難となり、冷却性能や騒音などの最適化ができなかった。
本発明は上記従来の問題点に鑑み、製造コストが低く且つモータの寿命を長くして信頼性を高めたヒートシンクで十分な冷却性能が得られる設計容易なヒートシンクを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のヒートシンクは、発熱部品と接触する底面と、通風用の孔を設けた側面と、少なくともブレードとモータからなる冷却ファンを埋設固定する天井面とを有する箱からなることを特徴とする。この構成により、孔の設計を変更するのみで容易に性能の最適化が行え、箱に天井面を設け、その天井面に冷却ファンを固定することで、箱の側面の面積が十分に確保できるとともにモータの軸受けの潤滑剤の劣化を防止できる。
【００１０】
また、本発明のヒートシンクは、底面は発熱部品と接触する熱伝達部よりも大きいとともに、底面の熱伝達部とは異なる位置に通風用の孔を有することを特徴とする。この構成により、孔の設計変更の幅が広がり、性能の最適化が行いやすくなり、さらに冷却性能の向上と風切り音による騒音の低減が可能となる。
【００１１】
また、本発明のヒートシンクは、底面に設けた通風用の孔は、熱伝達部が発熱部品と接触した状態で開放されていることを特徴とする。この構成により、箱の底面に設けた孔を通過する冷却風の通風量が増え、箱の底面を冷却する性能が向上するとともに、側面のみに孔を設けるのに比べて冷却風の通りがスムーズになり騒音が低減できる。
【００１２】
また、本発明のヒートシンクは、発熱部品と接触する底面と、通風用の孔を設けた側面と、天井面とを有する箱の、底面には発熱部品と接触する熱伝達部と通風用の孔とを有し、天井面側にブレードとモータからなる冷却ファンを埋設することを特徴とする。このように天井面を有することで、天井面に繋がる側面の面積を十分に設けることができ、冷却性能の向上が図れるとともに、冷却風を箱の側面および底面に設けた孔に誘導することができ、騒音の低減と冷却性能の向上が図れる。
【００１３】
また、本発明のヒートシンクは、冷却ファンと、箱の底面との間に、放熱部材を配置し、放熱部材の一部を該底面に固着したことを特徴とする。この構成により、箱にプラスして放熱フィンの表面積を増やすことができ冷却性能を向上することができる。
【００１４】
また、本発明のヒートシンクは、箱の大きさを発熱部品より大きく、発熱部品を保持するソケットの外形に合わせ、冷却ファンの中心を発熱部品の中心に対して偏心させて配置したことを特徴とする。この構成により、箱をソケットに固定できる。また、冷却ファンの回転中心と発熱部品の発熱中心とをずらしても各側面の孔の設計を変更したり、新たに設計しなおす必要が無くなる。そして、それぞれの中心をずらすことで冷却ファンのブレードから送り出される風の最も強い部分で発熱中心の高熱部を冷却できるようになり、冷却性能が向上する。
【００１５】
また、本発明のヒートシンクは、発熱部品と接触する底面を有するヒートシンクと、少なくともブレードとモータからなる冷却ファンと、ファンとヒートシンクを固定するカバーで構成され、ヒートシンク端部のカバー底面からヒートシンク上面までの距離がファンの直下のカバーの底面からヒートシンク上面までの距離に比べて短くするような距離設定用のカバーを備えたことを特徴とする。この構成により、騒音を大きくすること無く、冷却性能の低下を最小限にすることができる。
【００１６】
また、本発明のヒートシンクは、発熱部品と接触する底面を有するヒートシンクと、少なくともブレードとモータからなる冷却ファンと、ファンとヒートシンクを固定するカバーで構成され、カバーの一端にヒンジを設けて開閉可能構造とし、他の一端でロックすることを特徴とする。この構成により、カバーとファンの部分を取り外すことなく、発熱体への作業が簡単に行える。即ち、発熱対に本ファン付ヒートシンクを固定する際にはカバーのロックを外し開閉させることで、ヒートシンク固定用の孔が露出するので、ここにねじを通し、固定することができる。
【００１７】
また、本発明のヒートシンクは、発熱部品と接触する底面を有する長方形状のヒートシンクと、少なくともブレードとモータからなる冷却ファンと、ファンとヒートシンクを固定するカバーで構成され、ヒートシンクのベース部に熱拡散用の熱輸送部材を取り付けたことを特徴とする。この構成により、端部の低温部がなくなり、ヒートシンク全体での均熱化が可能となり、冷却性能が向上する。これは、ヒートシンクが長方形状になると、長手方向への熱伝達量が低下し、端部付近のヒートシンクでの放熱効率が低下するが、本請求項の発明では中央付近の高熱部から長手方向の端部に向け熱輸送部材を配置することにより端部付近のヒートシンクへ熱を輸送するからである。
【００１８】
また、本発明の情報処理装置は、発熱部品と接触する底面を有するヒートシンクと、少なくともブレードとモータからなる冷却ファンと、ファンとヒートシンクを固定するカバーで構成され、ヒートシンクのベース部に熱輸送部材を取り付け、熱を他の冷却部まで輸送することを特徴とする。この構成により、現存するファン付ヒートシンクの実装スペースで高発熱化に対応でき、機器の性能向上に寄与する。これは、限られた実装スペースでファン付ヒートシンクを使用し、処理速度の高速化により発熱量が増大した場合には、ヒートシンクの容積の増大やファンの能力のアップが行なえないため、対応が困難であったが、本請求項の発明では、ヒートシンクに熱輸送部材を配置し、増大した発熱をその熱輸送部材で他の冷却器等まで運び冷却することができるためである。
【００１９】
また、本発明の情報処理装置は、発熱部品と接触する底面を有するヒートシンクと、発熱部品、ＰＴ板で構成され、冷却ファンの固定用孔を利用したファン付ヒートシンク固定用ブラケットによって前記ヒートシンクおよび冷却ファンをＰＴ板へ固定することを特徴とする。この構成により、冷却ファンの固定用孔を利用しているため、新たな加工が不要で、装置のＰＴ板に取り付け可能なため、低コストで振動・衝撃対策が行える。
【発明の効果】
【００２０】
本発明のヒートシンクによれば、ヒートシンク本体を天井面を有する箱形状として、冷却ファンを埋設することで、十分な冷却性能が得られる設計容易なヒートシンクを安価に製造でき、冷却ファンを天井面に固定したことにより冷却ファンの軸受が高温となるのを防止でき、それにより潤滑剤の劣化が防止され信頼性が向上される。また、ヒートシンク本体に熱輸送部材を組み合わせることにより冷却効率を向上し、機器の性能向上に寄与することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
図１は本発明の第１の実施の形態を発熱部品であるＭＰＵとともに示す図で、（ａ）はヒートシンクとＭＰＵとを示す斜視図、（ｂ）はヒートシンクをＭＰＵに固定した状態で、（ａ）で示すヒートシンクの中心を通る断面図である。本第１の実施の形態は箱１０と該箱１０の天井部に設けられた冷却ファン１１とから構成されている。そして箱１０は、良熱伝導性材料で形成され、底部は発熱体１２に接触する熱伝達部となっており、側壁には複数の通気用の孔１３が穿設されている。また天井部にはブレード１１ｂと該ブレード１１ｂを回転駆動するモータ１１ａよりなる冷却ファンが設置され、ねじまたは接着により箱１０の天井面に固定されている。
【００２２】
なお、箱１０を形成する良熱伝導性材料としては、金属（例えば、アルミニュウム）、プラスチック（例えば、ウェイクフィールドエンジニアリング（株）製の商品名Ａｍｏｃｏ  Ｘｙｄａｒ樹脂にカーボンファイバを混入したもの。）等が用いられ、金属の場合は板金加工、アルミダイキャスト等により加工され、プラスチックの場合は射出成形で形成される。また箱１０の側壁に設けられた通気用の孔は丸、三角、多角形の何れでもよく、風速、熱伝達、騒音のバランスを考慮して最良の位置と孔数を決定する。実験によれば通気孔１３の総面積は、箱１０の側面の総面積の１５％程度が良好であった。
【００２３】
このように構成された本第１の実施の形態は、冷却ファン１１のブレード１１ｂをモータ１１ａにより回転させることにより、冷却ファン１１の上面より空気を吸い込み、（ｂ）に矢印で示すように側壁の通気用の孔１３から吐き出す。そして、発熱体１２から発生する熱は箱１０の底部から側壁に伝わり、そこでファン１１からの空気の流れにより冷却される。熱を奪った空気は通気用の孔１３から外部に放出される。このようにしてＭＰＵ１２を冷却することができる。なお空気の流れは逆方向でもよい。
【００２４】
本第１の実施の形態は、ヒートシンク本体を箱形状とすることで天井面および冷却ファンを配置する側面部分にまで壁面を広げることが可能となり十分にフィン面積を確保することができるため、複雑な形状のフィンを必要とせず、安価に製造できる。また冷却ファンのモータをＭＰＵより遠い天井部に設けているため、ファンの軸受は高温に晒されず、従って軸受用潤滑剤の劣化は防止され、信頼性が高くなるという効果がある。
【００２５】
図２は本発明の第２の実施の形態をＭＰＵとともに示す図である。本第２の実施の形態の構成は、ほぼ第１の実施の形態と同様であり、異なるところは、箱１０の底部を冷却対象のＭＰＵ１２の外形より大きく形成して熱伝達部１５を箱１０の底面より小さくし、且つ、該底面がＭＰＵ１２より外側に出る部分にも複数の通気用の孔１４を穿設したことである。実験によれば、この箱１０の底面に設けた通気用の孔１４の総面積は箱の底面積の２０％程度が良好であった。この結果、箱の側面と底面の孔の合計面積は箱１０の側面と底面の合計面積の１５〜２５％とすることが好ましい。
【００２６】
このように構成された本第２の実施の形態は、第１の実施の形態よりも箱の放熱作用を行う面積を増すことができ、放熱性能を向上することができる。その他第１の実施の形態と同様な効果を有する。
【００２７】
図３は本発明の第３の実施の形態をＭＰＵとともに示す図で、（ａ）は斜視図、（ｂ）は概略断面図である。本第３の実施の形態の構成は、ほぼ第２の実施の形態と同様であり、異なるところは、箱１０の熱伝達部１５を箱の底面より突出させたことである。この突出部の形成は、良熱伝導性部材で所定の大きさに加工した板を箱１０の底面に接着、ロウづけ、かしめ等にて固定するか、あるいは箱１０を板金加工、アルミダイキャスト、射出成形等で形成する段階で箱と同じ材料で形成しても良い。
【００２８】
このように構成された本第３の実施の形態は、図３（ｂ）の如く熱伝達部１５をＭＰＵ１２に接触させて用いる。そして使用時は、冷却ファン１１の上面から空気を吸い込み箱１０の側面の通気用の孔１３および底面の通気用の孔１４から吐き出す。底面の通気用の孔１４から吐き出された空気は箱１０の底面と発熱体１２との隙間を通って外部に排出される。ＭＰＵから発生した熱は熱伝達部１５を通って箱１０に伝達され、前記空気により放熱される。
【００２９】
本第３の実施の形態は、第１の実施の形態と同じ大きさで、冷却面積を増やすことができ、冷却性能を向上することができる。なお、その他は第１の実施の形態と同様である。
【００３０】
図４は本発明の第４の実施の形態を示す図で、（ａ）は概略断面図、（ｂ）は比較のために示した従来のヒートシンクの概略断面図、（ｃ）は本実施の形態の作用説明図である。本第４の実施の形態は、ほぼ第１の実施の形態と同様であり、異なるところは冷却ファン１１に並ぶエアギャップＳ部分における側面にも孔を設けたことである。
【００３１】
このように構成された本第４の実施の形態は、（ｃ）に矢印で示すように、側面全体から空気が流れだすことで、箱１０の内部の圧力を低減でき、風速をあげることができるので、冷却ファン１１からの空気の流れが周囲に効率よく流れ、（ｂ）に示す従来のヒートシンクよりも冷却性能が向上する。なお、その他は第１の実施の形態と同様である。
【００３２】
図５は本発明の第５の実施の形態を示す図で、（ａ）は断面図、（ｂ）は放熱部材を示す斜視図である。本第５の実施の形態は、ほぼ第１の実施の形態と同様であり、異なるところは箱１０の底部内面に通風用の孔１７を有する放熱部材１６を固設したことである。この放熱部材１６は金属、プラスチック等の良熱伝導性材料で形成され、その形状は、（ｂ）に示すように円盤と円錐を組み合わせたフィン形状とし、そのフィン部に孔１７が開けてある。
【００３３】
図６は本第５の実施の形態の放熱部材の他の例を示す斜視図であり、（ａ）、（ｂ）ともに、放熱部材の他の例を示してある。放熱部材の形状は（ａ）に示すように四方に傾斜したフィンを有する形状、あるいは（ｂ）に示すように左右に水平なフィンを有する形状、あるいは他の形状でも、風速、熱伝達、騒音のバランスが良い形状ならばどのような形状でも良い。
【００３４】
このように構成された本第５の実施の形態は、放熱部材１６により放熱面積が増えるため第１の実施の形態よりも冷却性能は向上する。なお、その他の効果は第１の実施の形態と同様である。
【００３５】
図７は本発明の第６の実施の形態を示す図で、（ａ）はソケットに搭載したＭＰＵとともに示す斜視図、（ｂ）はファンの偏心による効果を説明するための図である。本第６の実施の形態の構成は、（ａ）に示すように、ＭＰＵ１２を挿抜を容易にするとともに、使用時には確実な接続を得られるようにＭＰＵ１２の端子をコンタクトに圧接するソケット１８がデスクトップ型のパーソナルコンピュータに多く用いられている。このような挿抜機能を実現するために、ソケット１８はＭＰＵ１２の一方向に余分なスペースを必要とし、そのために、ＭＰＵ１２よりもサイズが大きい。このようなソケット１８を用いる場合、箱１０の大きさをソケット１８と実質的に同じ大きさに形成することで、冷却ファン１１の中心Ｏ1をＭＰＵ１２の中心Ｏ2からＷだけ偏心して配置することができる。また、箱１０はＭＰＵ１２と中心をずらして設置されるため、熱伝達部１５も中心からずれて設けられる。
【００３６】
このように構成された本第６の実施の形態の作用を（ｂ）により説明する。曲線ＡはＭＰＵ１２の温度分布曲線であり中央部が最も高温となっている。冷却ファン１１の位置は偏心がない場合はＢ位置となるが、偏心させた本実施の形態ではＣ位置となる。そして、本実施の形態は冷却ファン１１のブレード１１ｂから出る最も流れの強い風を発熱体１２の高温部に接する箱１０の底部に吹きつけることができるようになっている。したがって、冷却性能が向上する。なお、その他の効果は第１の実施の形態と同様である。
【００３７】
図８及び図９は本発明の第７の実施の形態を示す図で、図８（ａ）は平面図、図８（ｂ）は正面図、図８（ｃ）は側面図、図９は分解斜視図である。本第７の実施の形態の構成は、ヒートシンク本体２０と、カバー２１と、冷却ファン２２と、より構成されている。そして、ヒートシンク本体２０はベース２０ａに多数の放熱用フィン２０ｂが立設された形状をなしており、アルミまたはアルミ合金等の熱伝導性の良い金属で押し出し成形や冷間鍛造等により形成されるか、または熱伝導性の良い樹脂で形成されている。
【００３８】
また、カバー２１は、中央に冷却ファン２２が取り付けられ、その冷却ファン２２の左右から傾斜した天井板２１ａがヒートシンク本体２０をカバーするように樹脂または板金で形成され、その天井板２１ａの４隅にばね性を持った係合部材２１ｂが形成され、該係合部材２１ｂの先端に設けられた爪２１ｃ（ｂ図参照）によりベース２０ａに着脱可能に取り付けられる。冷却ファン２２はカバー２１にねじ等で固定される。そして、ヒートシンク本体端部のカバー底面からヒートシンク本体上面までの距離Ａがファンの直下のカバーの底面からヒートシンク本体２０の上面までの距離Ｂに比べて短くなるような距離に設定されている。なお、ヒートシンク本体の長さが１００ｍｍ程度の場合、Ｂ：Ａ＝５：３程度がバランス的によい。
【００３９】
このように構成された本第７の実施の形態は、ヒートシンク本体２０のベース２０ａの底面を発熱体に密着して用いられる。通常、冷却ファンは、ファンの吐き出し又は吸い込み面から障害物までの距離が近いと騒音が大きくなる特性を有しており、騒音低減のためにある一定の空間が（エアギャップ）が必要となる。一方冷却性能はファンから離れると放熱フィンのまわりの風速が低下して、性能が低下する。以上から本第７の実施の形態では、ファン直下は、ヒートシンクまでの距離を長く、端は短くしたことにより、騒音を大きくすること無く、冷却性能の低下を最小限にすることができる。
【００４０】
図１０は本発明の第８の実施の形態を示す図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図である。本第８の実施の形態は、前記第７の実施の形態とほぼ同様であり、異なるところは、ヒートシンク本体２０とカバー２１の結合方法を変えたことである。即ち、本実施の形態は、カバー２１の一端をヒートシンク本体２０にヒンジピン２３で結合し、他端を針金で形成されたばね２４で固定するようにしたものである。
【００４１】
このように構成された本実施の形態は、カバー２１と冷却ファン２２の部分を取り外すことなく、発熱体への作業が簡単に行える。即ち、発熱対に本実施の形態を固定する際にはカバー２１をロックしているばね２４を外し開閉させることで、ヒートシンク本体固定用の孔が露出するので、ここにねじを通し、固定することができる。その他の作用効果は第７の実施の形態と同様である。
【００４２】
図１１は本発明の第９の実施の形態を示す図で、（ａ）は斜視図、（ｂ）は断面図、（ｃ）は裏面図である。本第９の実施の形態は、発熱部品と接触する底面を有する長方形状のヒートシンク本体２０と、カバー２１と、冷却ファン２２とにより構成され、ヒートシンク本体２０とカバー２１は前実施の形態と同様な材料で形成され、（ａ）または（ｂ）図に示すように、ヒートシンク本体２０のベース２０ａの上面、底面または側面に熱伝導の良好な金属またはヒートパイプよりなる熱輸送部材２５が取り付けられている。また、（ｃ）図の如く熱輸送部材２４は２本に分けて取り付けても良い。
【００４３】
このように構成された本実施の形態は、中央付近の高熱部から長手方向の端部に向けて熱輸送部材２５を配置したことにより、ヒートシンク本体２０の長手方向への熱伝達量が低下し端部付近のヒートシンク本体での放熱効率が低下するのを防止する。これにより端部の低温部がなくなり、ヒートシンク全体の均熱化が可能となり、冷却性能が向上する。
【００４４】
図１２は本発明の第１０の実施の形態を示す図で、（ａ）は断面図、（ｂ）は変形例を示す図である。本実施の形態は、発熱部品と接触する底面を有する長方形状のヒートシンク本体２０と、カバー２１と、冷却ファン２２と、熱輸送部材２４とにより構成され、ヒートシンク本体２０とカバー２１は前実施の形態と同様な材料で形成され、ていることは前実施の形態と同様であり、本実施の形態はさらに熱輸送部材２５を他の冷却部２６または（ｂ）図の如く筐体３０に直接取り付けたことである。なお、同図において２７はマザーボード、２８は発熱部品、２９はシステムファンである。
【００４５】
このように構成された本実施の形態は、ヒートシンクに熱輸送部材２５を配置し熱を他の冷却部へ輸送可能としたことにより、従来限られたスペースでファン付きヒートシンクを使用し、処理速度の高速化により発熱量が増大した場合には、ヒートシンクの容積の増大やファンの能力アップが行えないため、対応が困難であったのを解決し、現存するファン付きヒートシンクの実装スペースで高発熱化に対応でき、機器の性能向上に寄与できる。
【００４６】
図１３は本発明の第１１の実施の形態を示す図で、（ａ）は断面図、（ｂ）は斜視図、（ｃ）は（ａ）図のＺ矢視図である。本実施の形態は、発熱部品２７と接触する底面を有するヒートシンク本体２０と、冷却ファン２２と、発熱部品２８と、プリント板３１とで構成され、冷却ファン２２の固定用孔を利用したヒートシンク固定用ブラケット３２でプリント板３１に固定されている。
【００４７】
なお、固定用ブラケット３２は図１４に示すように、冷却ファン２２を固定するための２個の孔３２ａを有するバー３２ｂの両端に足３２ｃが形成されている。この２個の足３２ｃの間隔をヒートシンク本体２０の長さより広くとっている理由は発熱部品であるＣＰＵへの配線パターンが密集しているのを逃げるためである。また、発熱部品の重心が高く振動・衝撃に対して弱い場合に本実施の形態を適用すれば、低コストで振動・衝撃対策を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の第１の実施の形態をＭＰＵとともに示す図で、（ａ）は斜視図、（ｂ）は断面図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態をＭＰＵとともに示す図である。
【図３】本発明の第３の実施の形態をＭＰＵとともに示す図で、（ａ）は斜視図、（ｂ）は概略断面図である。
【図４】本発明の第４の実施の形態をＭＰＵとともに示す図で、（ａ）は概略断面図、（ｂ）は比較のために示した従来のヒートシンクの概略断面図、（ｃ）は本実施の形態の作用説明図である。
【図５】本発明の第５の実施の形態を示す図で、（ａ）は一部断面を示す側面図、（ｂ）は放熱部材を示す斜視図である。
【図６】本発明の第５の実施の形態の放熱部材の他の例を示す斜視図である。
【図７】本発明の第６の実施の形態を示す図で、（ａ）はソケットに接続したＭＰＵとともに示す図、（ｂ）は冷却ファンの偏心による効果を説明するための図である。
【図８】本発明の第７の実施の形態を示す図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図である。
【図９】本発明の第７の実施の形態を示す分解斜視図である。
【図１０】本発明の第８の実施の形態を示す図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図である。
【図１１】本発明の第９の実施の形態を示す図で、（ａ）は斜視図、（ｂ）は断面図、（ｃ）は裏面図である。
【図１２】本発明の第１０の実施の形態を示す図で、（ａ）は断面図、（ｂ）は変形例を示す図である。
【図１３】本発明の第１１の実施の形態を示す図で、（ａ）は断面図、（ｂ）は斜視図、（ｃ）は（ａ）図のＺ矢視図である。
【図１４】本発明の第１１の実施の形態におけるヒートシンク固定用ブラケットを示す図で、（ａ）は上面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は（ｂ）図のＺ矢視図である。
【図１５】従来のヒートシンクの一例を示す図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）図のＡＢＣＤ線における断面図、（ｃ）は（ｂ）図のＺ矢視図である。
【図１６】従来のヒートシンクの他の例を示す分解斜視図である。
【図１７】従来のヒートシンクのさらに他の例を示す図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）図のＢ−Ｂ線における断面図である。
【符号の説明】
【００４９】
１０    箱
１１    冷却ファン
１２    発熱部品
１３，１４，１７    通風用の孔
１５    熱伝達部
１６    放熱部材
１８    ソケット
２０    ヒートシンク本体
２１    カバー
２２    冷却ファン
２３    ヒンジピン
２４    ばね
２５    熱輸送部材
２６    冷却部
２７    マザーボード
２８    発熱部品
２９    システムファン
３０    筐体
３２    ヒートシンク固定用ブラケット
【図１】
2007235154.tif 000003
【図２】
2007235154.tif 000004
【図３】
2007235154.tif 000005
【図４】
2007235154.tif 000006
【図５】
2007235154.tif 000007
【図６】
2007235154.tif 000008
【図７】
2007235154.tif 000009
【図８】
2007235154.tif 000010
【図９】
2007235154.tif 000011
【図１０】
2007235154.tif 000012
【図１１】
2007235154.tif 000013
【図１２】
2007235154.tif 000014
【図１３】
2007235154.tif 000015
【図１４】
2007235154.tif 000016
【図１５】
2007235154.tif 000017
【図１６】
2007235154.tif 000018
【図１７】
2007235154.tif 000019
【手続補正書】
【提出日】平成19年5月8日(2007.5.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発熱部品と接触する底面を有するヒートシンク本体と、少なくともブレードとモータからなる冷却ファンと、該冷却ファンが前記ヒートシンク本体の上部に位置するように固定するカバーとで構成され、ヒートシンク本体の端部におけるカバー底面からヒートシンク本体上面までの距離が冷却ファンの直下におけるカバー底面からヒートシンク本体上面までの距離に比べて短くするような距離設定用の前記カバーとされていることを特徴とするヒートシンク。
【請求項２】
発熱部品と接触する底面を有するヒートシンク本体と、少なくともブレードとモータからなる冷却ファンと、該冷却ファンとヒートシンク本体を固定するカバーとで構成され、前記カバーの一端にヒンジを設けて開閉可能構造とし、他の一端でロックすることを特徴とするヒートシンク。
【請求項３】
発熱部品と接触する底面を有する長方形状のヒートシンク本体と、少なくともブレードとモータからなる冷却ファンと、該冷却ファンとヒートシンク本体を固定するカバーで構成され、前記ヒートシンクのベース部に熱拡散用の熱輸送部材を取り付けたことを特徴とするヒートシンク。
【請求項４】
ヒートシンクと、少なくともブレードとモータからなる冷却ファンとを、該冷却ファンが前記ヒートシンクの上部に位置するように固定するカバーであって、ヒートシンクの端部におけるカバー底面からヒートシンク上面までの距離が冷却ファンの直下におけるカバー底面からヒートシンク上面までの距離に比べて短くするような距離に設定されていることを特徴とするカバー。
【請求項５】
ヒートシンクと、少なくともブレードとモータからなる冷却ファンとを固定するカバーであって、一端にヒンジを設けて開閉可能な構造とし、他の一端でロックする構造を有することを特徴とするカバー。
【請求項６】
ベース部に熱拡散用の熱輸送部材を取り付けた長方形状のヒートシンクと、少なくともブレードとモータからなる冷却ファンとを固定するカバーであって、該冷却ファンが前記ヒートシンクの上部に位置するように固定することを特徴とするカバー。
【請求項７】
発熱部品と接触する底面を有するヒートシンク本体と、少なくともブレードとモータからなる冷却ファンと、該冷却ファンが前記ヒートシンク本体の上部に位置するように固定するカバーとで構成され、ヒートシンク本体の端部におけるカバー底面からヒートシンク本体上面までの距離が冷却ファンの直下におけるカバー底面からヒートシンク本体上面までの距離に比べて短くするような距離設定用の前記カバーとされていることを特徴とするヒートシンクを使用した情報処理装置。
【請求項８】
発熱部品と接触する底面を有するヒートシンク本体と、少なくともブレードとモータからなる冷却ファンと、該冷却ファンとヒートシンク本体を固定するカバーとで構成され、前記カバーの一端にヒンジを設けて開閉可能構造とし、他の一端でロックすることを特徴とするヒートシンクを使用した情報処理装置。
【請求項９】
発熱部品と接触する底面を有する長方形状のヒートシンク本体と、少なくともブレードとモータからなる冷却ファンと、該冷却ファンとヒートシンク本体を固定するカバーで構成され、前記ヒートシンクのベース部に熱拡散用の熱輸送部材を取り付けたことを特徴とするヒートシンクを使用した情報処理装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
本発明のヒートシンクは、発熱部品と接触する底面を有するヒートシンク本体と、少なくともブレードとモータからなる冷却ファンと、該冷却ファンが前記ヒートシンク本体の上部に位置するように固定するカバーとで構成され、ヒートシンク本体の端部におけるカバー底面からヒートシンク本体上面までの距離が冷却ファンの直下におけるカバー底面からヒートシンク本体上面までの距離に比べて短くするような距離設定用の前記カバーとされていることを特徴とする。この構成により、騒音を大きくすること無く、冷却性能の低下を最小限にすることができる。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
また、本願発明のヒートシンクは、発熱部品と接触する底面を有するヒートシンク本体と、少なくともブレードとモータからなる冷却ファンと、該冷却ファンとヒートシンク本体を固定するカバーとで構成され、前記カバーの一端にヒンジを設けて開閉可能構造とし、他の一端でロックすることを特徴とする。この構成により、カバーとファンの部分を取り外すことなく、発熱体への作業が簡単に行える。即ち、発熱対に本ファン付ヒートシンクを固定する際にはカバーのロックを外し開閉させることで、ヒートシンク固定用の孔が露出するので、ここにねじを通し、固定することができる。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
また、本発明のヒートシンクは、発熱部品と接触する底面を有する長方形状のヒートシンク本体と、少なくともブレードとモータからなる冷却ファンと、該冷却ファンとヒートシンク本体を固定するカバーで構成され、前記ヒートシンクのベース部に熱拡散用の熱輸送部材を取り付けたことを特徴とする。この構成により、端部の低温部がなくなり、ヒートシンク全体での均熱化が可能となり、冷却性能が向上する。これは、ヒートシンクが長方形状になると、長手方向への熱伝達量が低下し、端部付近のヒートシンクでの放熱効率が低下するが、本請求項の発明では中央付近の高熱部から長手方向の端部に向け熱輸送部材を配置することにより端部付近のヒートシンクへ熱を輸送するからである。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】削除
【補正の内容】