(57)【要約】【課題】発熱素子がヒートシンクと伝熱可能な状態で配置される場合に、当該発熱素子と周囲の空気との間での熱交換の積極的利用の観点から好適な構成を有する冷却ユニットを実現する。【解決手段】ケースは、送風装置の吸気口又は排気口を構成する開口部４３を備え、素子配置部１０ａ、発熱素子２０、及び放熱部３２は、開口部４３を挟んで羽根車とは反対側に配置されている。受熱部３１は、発熱素子２０に対して素子配置部１０ａとは反対側に伝熱可能な状態で配置され、ヒートシンク３０は基板１０に固定されている。ヒートシンク３０、基板１０、及び発熱素子２０により囲まれた空間が、羽根車の回転によって形成される風の流れ方向に延びる通風路５０を形成し、放熱部３２及び通風路５０の双方が、流れ方向視で開口部４３に少なくとも一部で重なるように配置されている。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、前記基板の素子配置部に配置された発熱素子と、受熱部及び放熱部を有するヒートシンクと、羽根車及び当該羽根車を収容するケースを有する送風装置と、を備えた冷却ユニットであって、
前記ケースは、前記送風装置の吸気口又は排気口を構成する開口部を備え、
前記素子配置部、前記発熱素子、及び前記放熱部は、前記開口部を挟んで前記羽根車とは反対側に配置され、
前記受熱部は、前記発熱素子に対して前記素子配置部とは反対側に伝熱可能な状態で配置され、
前記ヒートシンクは、前記基板に固定されており、
前記ヒートシンク、前記基板、及び前記発熱素子により囲まれた空間が、前記羽根車の回転によって形成される風の流れ方向に延びる通風路を形成し、
前記放熱部及び前記通風路の双方が、前記流れ方向視で前記開口部に少なくとも一部で重なるように配置されている冷却ユニット。
【請求項２】
前記発熱素子の全体が、前記流れ方向視で前記開口部と重なるように配置され、
前記通風路が、前記流れ方向視で、前記基板に沿った方向における前記発熱素子を挟んだ両側のそれぞれに形成されている請求項１に記載の冷却ユニット。
【請求項３】
前記ヒートシンクは、前記放熱部及び前記受熱部を支持する支持部を備え、
前記支持部は、前記流れ方向視で前記開口部の外側に配置され、
前記放熱部は、前記流れ方向視で前記支持部から前記開口部内に突出するように形成されている請求項１又は２に記載の冷却ユニット。
【請求項４】
前記素子配置部における前記発熱素子が配置された面とは反対側の面の少なくとも一部が、前記開口部の外周縁よりも内側において前記開口部と重なるように配置されている請求項１から３のいずれか一項に記載の冷却ユニット。
【請求項５】
前記送風装置は、前記羽根車の回転軸方向が前記流れ方向と平行になるように構成され、
前記羽根車は、軸部と、前記軸部の外周面に連結された複数の羽根部とを有し、
前記発熱素子の全体と前記素子配置部の少なくとも一部とが、前記羽根部が配置される径方向領域内に収まるように配置されている請求項１から４のいずれか一項に記載の冷却ユニット。
【請求項６】
前記基板、前記発熱素子、前記ヒートシンク、及び前記送風装置を収容するユニットケースを更に備え、
前記ユニットケースは、前記基板、前記発熱素子、及び前記ヒートシンクに対して、前記流れ方向における前記送風装置とは反対側に配置される壁部を有し、
前記壁部における前記流れ方向視で前記開口部と重なる領域に、当該壁部を前記流れ方向に貫通する貫通部が形成されている請求項１から５のいずれか一項に記載の冷却ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板と、基板の素子配置部に配置された発熱素子と、受熱部及び放熱部を有するヒートシンクと、羽根車及び当該羽根車を収容するケースを有する送風装置と、を備えた冷却ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
上記のような冷却ユニットの従来技術として、例えば特開２０１１−７７４４８号公報（特許文献１）に記載された技術がある。なお、この背景技術の欄の説明では、〔〕内に特許文献１における部材名を引用して説明する。特許文献１には、発熱素子〔ＣＰＵ１１〕が配置された基板〔基板１〕と、当該発熱素子と伝熱可能な状態で配置されたヒートシンク〔ヒートシンク２〕と、を備え、送風装置〔冷却ファン３〕の作動により基板とヒートシンクとに挟まれた空間の空気を外部へ排出する構成の冷却ユニットが記載されている。
【０００３】
ところで、特許文献１に記載の構成では、ヒートシンクの直接的な冷却対象ではない発熱素子〔ＬＳＩ１２〕については、空気を積極的に吹き付けて冷却する構成となっている。一方、ヒートシンクと伝熱可能な状態で配置される発熱素子〔ＣＰＵ１１〕については、ヒートシンクを介した放熱が主に想定されているため、当該発熱素子の周囲に空気の流れを積極的に形成して放熱を促進するようなことは、特許文献１の構成では想定されていなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−７７４４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、発熱素子がヒートシンクと伝熱可能な状態で配置される場合に、当該発熱素子と周囲の空気との間での熱交換の積極的利用の観点から好適な構成を有する冷却ユニットの実現が望まれる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る、基板と、前記基板の素子配置部に配置された発熱素子と、受熱部及び放熱部を有するヒートシンクと、羽根車及び当該羽根車を収容するケースを有する送風装置と、を備えた冷却ユニットの特徴構成は、前記ケースは、前記送風装置の吸気口又は排気口を構成する開口部を備え、前記素子配置部、前記発熱素子、及び前記放熱部は、前記開口部を挟んで前記羽根車とは反対側に配置され、前記受熱部は、前記発熱素子に対して前記素子配置部とは反対側に伝熱可能な状態で配置され、前記ヒートシンクは、前記基板に固定されており、前記ヒートシンク、前記基板、及び前記発熱素子により囲まれた空間が、前記羽根車の回転によって形成される風の流れ方向に延びる通風路を形成し、前記放熱部及び前記通風路の双方が、前記流れ方向視で前記開口部に少なくとも一部で重なるように配置されている点にある。
【０００７】
上記の特徴構成によれば、ヒートシンクの受熱部が、発熱素子に対して伝熱可能な状態で配置されるとともに、ヒートシンクの放熱部が、風の流れ方向視で送風装置の開口部に少なくとも一部で重なるように配置される。よって、発熱素子が発生した熱をヒートシンクを介して放熱して、発熱素子を冷却することができる。
このような冷却構造に加え、上記の特徴構成によれば、風の流れ方向に延びる通風路が、発熱素子により一部を区画される空間により形成される。よって、当該通風路を流通する空気と発熱素子との間の熱交換によっても、発熱素子を冷却することができる。この際、通風路は、周囲を囲まれた空間により形成されるとともに、風の流れ方向視で送風装置の開口部に少なくとも一部で重なるように配置される。これにより、通風路に積極的に風を送ることができ、発熱素子と周囲の空気との間での熱交換を積極的に行わせて、発熱素子を適切に冷却することができる。
以上のように、上記の特徴構成によれば、発熱素子と周囲の空気との間での熱交換の積極的利用の観点から好適な構成を有する冷却ユニットを提供することができる。
【０００８】
ここで、前記発熱素子の全体が、前記流れ方向視で前記開口部と重なるように配置され、前記通風路が、前記流れ方向視で、前記基板に沿った方向における前記発熱素子を挟んだ両側のそれぞれに形成されている構成とすると好適である。
【０００９】
この構成によれば、発熱素子と周囲の空気との間での熱交換を、発熱素子の両側面においても行うことができ、発熱素子からの放熱を促進することが容易となる。
【００１０】
また、前記ヒートシンクは、前記放熱部及び前記受熱部を支持する支持部を備え、前記支持部は、前記流れ方向視で前記開口部の外側に配置され、前記放熱部は、前記流れ方向視で前記支持部から前記開口部内に突出するように形成されている構成とすると好適である。
【００１１】
この構成によれば、送風装置によって形成される空気の流れが支持部によって妨げられることを抑制して、放熱部の周囲において空気を円滑に流通させることができる。これにより、放熱部からの放熱を促進することができ、結果、ヒートシンクの放熱性能を高めることができる。
【００１２】
また、前記素子配置部における前記発熱素子が配置された面とは反対側の面の少なくとも一部が、前記開口部の外周縁よりも内側において前記開口部と重なるように配置されている構成とすると好適である。
【００１３】
この構成によれば、送風装置の作動時に、素子配置部における上記反対側の面の近傍においても空気を積極的に流通させることができ、素子配置部と当該空気との間の熱交換によっても発熱素子からの放熱を促進することができる。
【００１４】
また、前記送風装置は、前記羽根車の回転軸方向が前記流れ方向と平行になるように構成され、前記羽根車は、軸部と、前記軸部の外周面に連結された複数の羽根部とを有し、前記発熱素子の全体と前記素子配置部の少なくとも一部とが、前記羽根部が配置される径方向領域内に収まるように配置されている構成とすると好適である。
【００１５】
この構成によれば、発熱素子や素子配置部を、送風装置の作動時における空気の流速が比較的高い位置に配置することができるため、発熱素子からの放熱を促進することが容易となる。
【００１６】
また、前記基板、前記発熱素子、前記ヒートシンク、及び前記送風装置を収容するユニットケースを更に備え、前記ユニットケースは、前記基板、前記発熱素子、及び前記ヒートシンクに対して、前記流れ方向における前記送風装置とは反対側に配置される壁部を有し、前記壁部における前記流れ方向視で前記開口部と重なる領域に、当該壁部を前記流れ方向に貫通する貫通部が形成されている構成とすると好適である。
【００１７】
この構成によれば、ユニットケースの壁部における、風の流れ方向視で送風装置の開口部とは重ならない領域に、貫通部が形成される場合に比べ、送風装置と貫通部との間の空気の流通経路を直線的なものとして、通風抵抗を小さく抑えることができる。この結果、送風装置に要求される送風能力が高くなることによって生じる問題、例えばユニットの大型化やコストの増大、或いは騒音の増大を回避することが容易となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施形態に係る電子機器の一部の斜視図である。
【図２】本発明の実施形態に係る冷却ユニットの一部断面斜視図である。
【図３】図１におけるＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。
【図４】図１におけるＩＶ−ＩＶ断面図である。
【図５】図１におけるＶ−Ｖ断面図である。
【図６】本発明のその他の実施形態に係る電子機器の一部の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。ここでは、本発明に係る冷却ユニットを、電子機器に備えられる冷却ユニットに適用した場合を例として説明する。すなわち、本実施形態では、冷却ユニットによる冷却対象の発熱素子は、電子機器の機能を実現するための回路素子であって、自然冷却のみでは放熱が不十分で強制空冷が必要な回路素子とされる。例えば、電子機器が車両に搭載されるナビゲーション装置とされる場合等において、ＣＰＵや、電気信号を増幅するためのアンプＩＣ等が、本発明で対象とする発熱素子になり得る。
【００２０】
以下の説明では、流れ方向Ｆは、図３に示すように、送風装置４０が備える羽根車４１の回転によって形成される風の流れ方向を指す。なお、流れ方向Ｆは、送風装置４０が単独で存在する場合において形成される風の流れ方向として規定しており、本実施形態では直線に沿う方向となる。また、第一方向Ｘ１、第二方向Ｘ２、及び流れ方向Ｆが順に右手系の直交座標系をなすように、第一方向Ｘ１及び第二方向Ｘ２を規定している。
【００２１】
なお、以下の説明では、冷却ユニット１を構成する各部材についての方向は、当該部材が冷却ユニット１に組み付けられた状態での方向を表す。また、各部材についての方向や位置等に関する用語は、製造上許容され得る誤差による差異を有する状態を含む概念として用いている。
【００２２】
１．冷却ユニットの各部の構成
図１及び図２に示すように、冷却ユニット１は、基板１０と、発熱素子２０と、ヒートシンク３０と、送風装置４０とを備え、本実施形態では更に、ユニットケース２を備えている。ユニットケース２は、基板１０、発熱素子２０、ヒートシンク３０、及び送風装置４０を収容するケースである。上述したように、本実施形態では、冷却ユニット１は電子機器１００に備えられ、図１に示すように、ユニットケース２は電子機器１００のケース（筐体）により構成されている。図１には、ユニットケース２として、電子機器１００のケースの角部のみを示している。図１及び図２に示すように、ユニットケース２は、流れ方向Ｆに直交する壁面を有する側壁部２ａと、第二方向Ｘ２に直交する壁面を有する底壁部２ｂとを備えている。詳細は後述するが、側壁部２ａにはユニットケース２の内部と外部との間で空気を流通させるための貫通部３が形成されている。本実施形態では、側壁部２ａが本発明における「壁部」に相当する。
【００２３】
基板１０は、図２に示すように、平板状に形成されているとともに、板面が流れ方向Ｆ及び第一方向Ｘ１に沿うように配置されている。すなわち、第二方向Ｘ２は、基板１０に直交する方向となる。基板１０は、第二方向Ｘ２に直交する面であって＋Ｘ２方向側を向く面である第一主面１１（表面）と、第二方向Ｘ２に直交する面であって−Ｘ２方向側を向く面である第二主面１２（裏面）とを備えている。第一主面１１と第二主面１２とは、互いに反対側を向くとともに互いに平行な面とされている。そして、基板１０の第一主面１１に、発熱素子２０が配置（言い換えれば、実装）されている。詳細は省略するが、図５に示すように、基板１０は、ユニットケース２の底壁部２ｂから突出するように形成された基板支持部６に支持される状態で、当該ユニットケース２に固定されている。
【００２４】
発熱素子２０は、図２、図３、図５に示すように、基板１０の素子配置部１０ａに配置されている。具体的には、発熱素子２０は、基板１０に対向する基板対向面を有し、当該基板対向面が第一主面１１に直接又は他の部材（例えばハンダ等の接合部材）を介して当接するように、発熱素子２０が基板１０に配置（言い換えれば、載置）されている。素子配置部１０ａは、基板１０における第二方向Ｘ２視（すなわち平面視）で発熱素子２０の上記基板対向面と重複する部分により形成され、基板１０における他の部分と同じ厚さ（第二方向Ｘ２の幅）を有する。そして、素子配置部１０ａの＋Ｘ２方向側の面（具体的には、上記基板対向面に対向する当該基板対向面と同面積の面）が、素子配置面を形成している。
【００２５】
ヒートシンク３０は、図２及び図５に示すように、受熱部３１と、放熱部３２と、受熱部３１及び放熱部３２を支持する支持部３３と、を備えている。ヒートシンク３０は、熱伝導性の高い材料（例えば金属材料等）により形成される。ヒートシンク３０は基板１０に固定されている。ヒートシンク３０が基板１０に固定された状態で、受熱部３１が、発熱素子２０に対して素子配置部１０ａとは反対側に、当該発熱素子２０との間で伝熱可能な状態で配置される。すなわち、受熱部３１は、直接又は他の部材（伝熱部材）を介して発熱素子２０に当接するように配置される。本実施形態では、受熱部３１は、他の部材を介して発熱素子２０に対して当接する。具体的には、図５に示すように、受熱部３１と発熱素子２０との間には放熱グリス９０が介在している。放熱グリス９０は、熱伝導性の高い材料で形成され、本例では熱伝導性及び電気的絶縁性の双方が高い材料で形成されている。例えば、シリコンを基材とした放熱グリスを用いることができる。放熱グリス９０に代えて放熱シート（熱伝導シート）等を用いることも可能である。
【００２６】
図５に示すように、ヒートシンク３０は、支持部３３が基板１０の第一主面１１に当接した状態で、基板１０に固定されている。支持部３３における基板１０との当接部分を基板当接部３３ｂとすると、図５に示すように、基板当接部３３ｂは、支持部３３における受熱部３１より基板１０側の部分により構成される。詳細は省略するが、ヒートシンク３０と基板１０とは、例えば、締結部材（ボルト等）を用いて締結固定され、或いは、接着部材を用いて接着固定される。
【００２７】
受熱部３１は、図２に示すように、平板状に形成されている。本実施形態では、発熱素子２０は外形が直方体状に形成されており、発熱素子２０の基板１０側の外面（上述した基板対向面）と、発熱素子２０の受熱部３１側の外面とは、互いに逆方向を向くとともに互いに平行な面とされている。よって、本実施形態では、図２及び図５に示すように、平板状に形成された受熱部３１は、発熱素子２０に対して基板１０とは反対側の位置において、基板１０と平行に配置されている。すなわち、発熱素子２０は、基板１０と受熱部３１とにより第二方向Ｘ２の両側から挟まれている。
【００２８】
本実施形態では、図５に示すように、ヒートシンク３０の支持部３３は、流れ方向Ｆ視で円弧状の内周面３３ａを有するように形成されている。そして、支持部３３の円弧状の内周面３３ａから内側（本例では当該円弧の中心側）に向かって延びるように、複数の放熱部３２が形成されている。すなわち、本実施形態では、複数の放熱部３２のそれぞれは、流れ方向Ｆ視で、上記円弧の中心から放射状に延びる直線に沿うように形成されている。また、本実施形態では、複数の放熱部３２のそれぞれは、図２及び図３に示すように、流れ方向Ｆに沿って一様に形成されている。
【００２９】
図２及び図３に示すように、支持部３３の内周面３３ａは、流れ方向Ｆに一様に形成され、当該内周面３３ａと受熱部３１（具体的には、受熱部３１の発熱素子２０とは反対側の面）とにより囲まれた空間により、ヒートシンク３０を流れ方向Ｆに貫通する第一通風路Ｌ１が形成されている。図２及び図３において第一通風路Ｌ１における空気の流れを実線矢印により模式的に示すように、第一通風路Ｌ１は、放熱部３２を冷却するための通風路であり、流れ方向Ｆに延びるように形成されている。よって、発熱素子２０が発生した熱は、受熱部３１に伝達されるとともに支持部３３を介して放熱部３２に伝達される。そして、第一通風路Ｌ１を流れ方向Ｆに沿って流れる空気と放熱部３２との間での熱交換により、発熱素子２０が発生した熱が放熱部３２から放熱される。
【００３０】
また、図５に示すように、ヒートシンク３０と基板１０とにより囲まれた空間により、第一通風路Ｌ１とは受熱部３１を介して分離された第二通風路Ｌ２が形成されている。具体的には、第二通風路Ｌ２は、支持部３３の基板当接部３３ｂと、受熱部３１（具体的には、受熱部３１の発熱素子２０側の面）と、基板１０（具体的には第一主面１１）とにより囲まれて形成されている。図２及び図３において第二通風路Ｌ２における空気の流れを破線矢印により模式的に示すように、第二通風路Ｌ２は、発熱素子２０を直接冷却するとともに受熱部３１も冷却するための通風路であり、流れ方向Ｆに延びるように形成されている。よって、発熱素子２０が発生した熱は、ヒートシンク３０を介して放熱されるとともに、第二通風路Ｌ２を流れる空気と発熱素子２０との間の熱交換によっても放熱される。後述するように、第二通風路Ｌ２の一部により、側方通風路５０（図５参照）が形成されている。
【００３１】
更に、本実施形態では、基板１０とユニットケース２の底壁部２ｂとにより囲まれた空間により、第二通風路Ｌ２とは基板１０を介して分離された第三通風路Ｌ３が形成されている。図２及び図３において第三通風路Ｌ３における空気の流れを一点鎖線矢印により模式的に示すように、第三通風路Ｌ３は、基板１０（素子配置部１０ａ）を第二主面１２側（裏側）から冷却するための通風路であり、流れ方向Ｆに延びるように形成されている。すなわち、本実施形態では、発熱素子２０が配置された素子配置部１０ａの第二主面１２側に空気を流通させ、当該空気と、素子配置部１０ａの発熱素子２０とは反対側の面との間の熱交換により、発熱素子２０が発生した熱を放熱させることが可能となっている。
【００３２】
送風装置４０は、図２及び図３に示すように、羽根車４１及び当該羽根車４１を収容するケース４２を備えている。ケース４２は、図３に示すように、送風装置４０の排気口を構成する第一開口部４３と、送風装置４０の吸気口を構成する第二開口部４４とを備えている。図２及び図５に示すように、本実施形態では、第一開口部４３は、円形の開口部とされ、当該開口部の周縁を規定する外周縁４３ａは、円形となっている。図示は省略するが、本実施形態では、第二開口部４４も、円形の開口部とされている。本実施形態では、第一開口部４３が本発明における「開口部」に相当する。
【００３３】
本実施形態では、送風装置４０は、図２及び図３に示すように、羽根車４１の回転軸方向（回転軸Ａの方向）が流れ方向Ｆと平行になるように構成されている。すなわち、本実施形態では、送風装置４０は、軸流ファンとして構成されている。以下では、特に断らない限り、「周方向」及び「径方向」は、それぞれ、回転軸Ａを基準軸とする周方向及び径方向を指す。ケース４２は、羽根車４１を径方向の外側から覆う内周面を有しており、当該内周面の流れ方向Ｆ側の端部（流れ方向Ｆに沿った下流側の端部）により第一開口部４３の外周縁４３ａが形成されているとともに、当該内周面の流れ方向Ｆとは反対側の端部（流れ方向Ｆに沿った上流側の端部）により第二開口部４４の外周縁が形成されている。
【００３４】
羽根車４１は、図２及び図３に示すように、軸部４１ａと、当該軸部４１ａの外周面に形成された複数の羽根部４１ｂとを有している。軸部４１ａは、円筒状に形成されており、円筒状の内周面により形成される軸部４１ａの内部空間に、羽根車４１を回転駆動するモータ（図示せず）が配置されている。複数の羽根部４１ｂのそれぞれは、軸部４１ａの円筒状の外周面に固定されている。本実施形態では、７個の羽根部４１ｂが、周方向に沿って等間隔で配置されている。詳細は省略するが、複数の羽根部４１ｂのそれぞれは、羽根車４１の回転時に、第二開口部４４を介してケース４２内に空気が吸引され、当該空気が第一開口部４３を介して流れ方向Ｆに沿ってケース４２外に排気されるように、取付角度や形状等が設計されている。
【００３５】
送風装置４０は、羽根車４１を支持する羽根車支持部４５を備えている。羽根車支持部４５は、図２及び図５に示すように、円板状部４５ａと、当該円板状部４５ａとケース４２とを連結する連結部４５ｂとを備えている。円板状部４５ａは、図３に示すように、羽根車４１の軸部４１ａと同径に形成されており、軸受（図示せず）を介して軸部４１ａを回転可能に径方向に支持している。詳細は省略するが、例えば、羽根車支持部４５が、円板状部４５ａから軸部４１ａの内部空間側に突出する突出部を備え、当該突出部に上記軸受やモータのステータが固定された構成とすることができる。また、連結部４５ｂは、本実施形態では複数（具体的には３つ）備えられ、複数の連結部４５ｂが周方向に沿って等間隔で配置されている。
【００３６】
図２及び図３に示すように、本実施形態では、羽根車支持部４５は、ケース４２の第一開口部４３と流れ方向Ｆに沿った同じ位置に配置されている。よって、本実施形態では、第一開口部４３の一部は、羽根車支持部４５の円板状部４５ａや連結部４５ｂによって覆われており、第一開口部４３における羽根車支持部４５が配置されていない領域から、空気がケース４２の外部に排出される。そして、第一開口部４３から流れ方向Ｆ側に送り出された空気は、第一通風路Ｌ１、第二通風路Ｌ２、及び第三通風路Ｌ３のそれぞれを流れ方向Ｆ側に向かって流れる。
【００３７】
２．冷却ユニットの各部の配置構成
図２及び図３に示すように、素子配置部１０ａ、発熱素子２０、及び放熱部３２は、第一開口部４３を挟んで羽根車４１とは反対側に配置されている。上述したように、第一開口部４３は送風装置４０の排気口を構成するため、本実施形態では、素子配置部１０ａ、発熱素子２０、及び放熱部３２は、第一開口部４３に対して流れ方向Ｆ側（流れ方向Ｆの下流側）に配置されている。
【００３８】
図５に示すように、ヒートシンク３０の放熱部３２は、流れ方向Ｆ視で第一開口部４３に少なくとも一部で重なるように配置されている。具体的には、ヒートシンク３０の支持部３３は、上述したように円弧状の内周面３３ａを有している。ヒートシンク３０は、当該円弧の中心が回転軸Ａ上に配置されるように、送風装置４０との間の位置関係が設定されている。そして、図５に示すように、支持部３３の内周面３３ａは、第一開口部４３の外周縁４３ａより大径に形成されている。すなわち、支持部３３は、流れ方向Ｆ視で第一開口部４３の外側に配置されている。
【００３９】
放熱部３２は、流れ方向Ｆ視で支持部３３から第一開口部４３の内部（開口部内）に突出するように形成されている。すなわち、放熱部３２は、支持部３３との接続部より径方向内側の部分（本例では、実施的に放熱部３２の全体）が、流れ方向Ｆ視で第一開口部４３に重なるように形成されている。本実施形態では、放熱部３２は、流れ方向Ｆ視で、径方向に対して平行に径方向内側に向かって延びるように形成されており、放熱部３２の径方向内側の先端部３２ａは、羽根車支持部４５の円板状部４５ａの外周面より径方向内側に位置する。
【００４０】
また、放熱部３２と同じく支持部３３に支持された受熱部３１も、流れ方向Ｆ視で第一開口部４３に少なくとも一部で重なるように配置されている。具体的には、受熱部３１は、図５に示すように、支持部３３の内周面３３ａにおける第一開口部４３を挟んで第一方向Ｘ１の両側に配置される部分同士を、第一方向Ｘ１に沿って接続するように配置されている。すなわち、受熱部３１は、支持部３３の内周面３３ａとの間の合計２つの接続部に挟まれた、第一方向Ｘ１の中央部側に配置された部分（本例では、実質的に受熱部３１の全体）が、流れ方向Ｆ視で第一開口部４３に重なるように形成されている。そして、受熱部３１は、流れ方向Ｆ視で第一開口部４３に重なる部分において、放熱グリス９０を介して発熱素子２０に接している。
【００４１】
上述したように、ヒートシンク３０と基板１０とにより囲まれた空間により、第二通風路Ｌ２が形成されている。図２及び図３に示すように、本実施形態では、発熱素子２０は、第二通風路Ｌ２における流れ方向Ｆに沿った中間部に配置されている。よって、発熱素子２０の配置箇所においては、第二通風路Ｌ２は、ヒートシンク３０と、基板１０と、更には発熱素子２０とにより囲まれた空間により形成されている。これらのヒートシンク３０、基板１０、及び発熱素子２０により囲まれた空間によって形成される通風路を側方通風路５０とすると、図５に示すように、側方通風路５０は、発熱素子２０の側方（＋Ｘ１方向側の側方又は−Ｘ１方向側の側方）を流れ方向Ｆに延びるように形成されている。そして、側方通風路５０は、流れ方向Ｆ視で第一開口部４３に少なくとも一部で重なるように配置されている。本実施形態では、側方通風路５０は、流れ方向Ｆ視で第一開口部４３に一部（具体的には、外周縁４３ａより径方向内側に位置する部分）のみが重なるように配置されている。側方通風路５０の流れ方向Ｆに沿った長さは、発熱素子２０の流れ方向Ｆに沿った長さと同一となる。本実施形態では、側方通風路５０が本発明における「通風路」に相当する。
【００４２】
本実施形態では、図５に示すように、発熱素子２０は、受熱部３１の第一方向Ｘ１における中央部に配置されている。これにより、側方通風路５０は、流れ方向Ｆ視で、基板１０に沿った方向（具体的には第一方向Ｘ１）における発熱素子２０を挟んだ両側のそれぞれに形成される。本実施形態では、ヒートシンク３０は、流れ方向Ｆ視において、回転軸Ａを通る第二方向Ｘ２に沿った直線を対称軸として線対称な形状に形成されている。よって、本実施形態では、発熱素子２０を挟んだ両側のそれぞれに形成される一対の側方通風路５０は、互いに同じ断面形状を有している。
【００４３】
発熱素子２０は、流れ方向Ｆ視で少なくとも一部が第一開口部４３と重なるように配置され、本実施形態では、図５に示すように、発熱素子２０の全体が、流れ方向Ｆ視で第一開口部４３と重なるように配置されている。また、本実施形態では、素子配置部１０ａにおける発熱素子２０が配置された面（上述した素子配置面）とは反対側の面の少なくとも一部（本例では図５に示すように全体）が、流れ方向Ｆ視で第一開口部４３の外周縁４３ａよりも内側において第一開口部４３と重なるように配置される。
【００４４】
更に、本実施形態では、発熱素子２０の全体と素子配置部１０ａの少なくとも一部（本例では全体）とが、羽根部４１ｂが配置される径方向領域内に収まるように配置されている。なお、羽根部４１ｂの径方向内側の端部の径方向位置は、軸部４１ａの外周面と同じ径方向位置となり、本実施形態では、円板状部４５ａの外周面と同じ径方向位置となる。また、羽根部４１ｂの径方向外側の端部は、本実施形態では、第一開口部４３の外周縁４３ａより僅かに径方向内側に位置する（但し、簡素化のため図面上では一致させている。）。
【００４５】
本実施形態では、第一通風路Ｌ１、第二通風路Ｌ２、及び第三通風路Ｌ３のそれぞれを流れ方向Ｆ側に向かって流れた空気は、ユニットケース２の側壁部２ａに形成された貫通部３を介してユニットケース２の外部に排出される。図２に示すように、この側壁部２ａは、基板１０、発熱素子２０、及びヒートシンク３０に対して、流れ方向Ｆにおける送風装置４０とは反対側（本例では、流れ方向Ｆ側）に配置されている。そして、貫通部３は、図４に示すように、側壁部２ａにおける流れ方向Ｆ視で第一開口部４３と重なる領域に形成されている。
【００４６】
貫通部３は、側壁部２ａを流れ方向Ｆに貫通するように形成されている。具体的には、貫通部３は、側壁部２ａを流れ方向Ｆに貫通する複数の貫通孔３ａにより形成されており、複数の貫通孔３ａのそれぞれが、流れ方向Ｆ視で第一開口部４３に少なくとも一部で重なるように形成されている。具体的には、図４に示すように、側壁部２ａにおける貫通部３の配置部位には、放射状部４と円環状部５とが形成されており、複数の貫通孔３ａは、放射状部４と円環状部５とにより円形の開口を分割した形状を有している。この円形の開口は、流れ方向Ｆ視で第一開口部４３の外周縁４３ａより僅かに大径に形成されている。
【００４７】
本実施形態では、１個の円環状部５が、流れ方向Ｆ視で円板状部４５ａの外周面（図５参照）と重なるように形成されている。また、本実施形態では、８個の放射状部４が周方向に沿って等間隔で配置されており、その内の５個の放射状部４が、流れ方向Ｆ視で放熱部３２と重なるように形成されている。
【００４８】
３．その他の実施形態
最後に、本発明に係る冷却ユニットの、その他の実施形態について説明する。なお、以下のそれぞれの実施形態で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用することが可能である。
【００４９】
（１）上記の実施形態では、素子配置部１０ａにおける発熱素子２０が配置された面とは反対側の面の少なくとも一部が、第一開口部４３の外周縁４３ａよりも内側において第一開口部４３と重なるように配置される構成を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではなく、素子配置部１０ａにおける発熱素子２０が配置された面とは反対側の面の全体が、流れ方向Ｆ視で第一開口部４３の外側に配置される構成とすることも可能である。このような構成においても、基板１０と第一開口部４３との間に隙間を設け、当該隙間を介して基板１０の第二主面１２側に空気が供給される構成とすることができる。
【００５０】
（２）上記の実施形態では、ヒートシンク３０の支持部３３が、流れ方向Ｆ視で第一開口部４３の外側に配置される構成を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではなく、支持部３３が、流れ方向Ｆ視で第一開口部４３に一部で重なるように配置された構成とすることもできる。
【００５１】
（３）上記の実施形態では、側方通風路５０が、流れ方向Ｆ視で、基板１０に沿った方向における発熱素子２０を挟んだ両側のそれぞれに形成された構成を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではなく、側方通風路５０が、流れ方向Ｆ視で、基板１０に沿った方向における発熱素子２０に対して一方側のみに形成される構成とすることもできる。
【００５２】
（４）上記の実施形態では、第一開口部４３が本発明における「開口部」とされる構成を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではなく、第二開口部４４が本発明における「開口部」とされる構成とすることもできる。このような構成では、素子配置部１０ａ、発熱素子２０、及び放熱部３２は、第二開口部４４を挟んで羽根車４１とは反対側に配置される。すなわち、素子配置部１０ａ、発熱素子２０、及び放熱部３２が、第二開口部４４に対して流れ方向Ｆとは反対側（流れ方向Ｆの上流側）に配置される。そして、このような構成では、羽根車４１の回転時には、ユニットケース２の貫通部３を介してユニットケース２の外部から内部に空気を吸い込み、当該吸い込んだ空気が送風装置４０の第一開口部４３からユニットケース２内における冷却ユニット１の外部に排出される構成となる。
【００５３】
（５）上記の実施形態では、ユニットケース２に備えられる貫通部３が、側壁部２ａにおける流れ方向Ｆ視で第一開口部４３と重なる領域に形成されている構成を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではなく、貫通部３が、ユニットケース２の壁部（例えば側壁部２ａ）における流れ方向Ｆ視で第一開口部４３とは異なる領域（例えば、第一方向Ｘ１の位置が異なる領域）に形成された構成とすることもできる。
【００５４】
（６）上記の実施形態では、送風装置４０が、羽根車４１の回転軸方向が流れ方向Ｆと平行になるように構成されている場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではなく、送風装置４０として、羽根車４１の回転軸方向が流れ方向Ｆと交差（例えば直交）する構成のものを採用することも可能である。この場合、開口部（例えば第一開口部４３）の開口方向も羽根車４１の回転軸方向と交差するが、発熱素子２０等の各部の当該開口部との位置関係は、上記実施形態と同様に設定することができる。
【００５５】
（７）上記の実施形態では、図５に示すように、ヒートシンク３０の基板当接部３３ｂと、底壁部２ｂに形成された基板支持部６とが、第一方向Ｘ１の互いに異なる位置に配置された構成を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではなく、図６に示すように、基板当接部３３ｂと基板支持部６とが、第一方向Ｘ１の同じ位置（すなわち、第二方向Ｘ２視で互いに重なる位置）に配置された構成とすることもできる。この場合、図６に示すように、ヒートシンク３０と基板１０と底壁部２ｂ（ユニットケース２）とが、締結部材９１（本例ではボルト）により互いに固定された（言い換えれば、共締めされた）構成とすることもできる。
【００５６】
（８）上記の実施形態では、基板１０に配置される素子として発熱素子２０のみに言及したが、当然ながら、基板１０に発熱素子２０以外の他の回路素子が配置されていても良い。そして、当該他の回路素子に含まれる発熱量が多い回路素子についても、上記実施形態に係る発熱素子２０と同様の配置構成を採用することが可能である。
【００５７】
（９）その他の構成に関しても、本明細書において開示された実施形態は全ての点で例示であって、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、本願の特許請求の範囲に記載されていない構成に関しては、本発明の目的を逸脱しない範囲内で適宜改変することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明は、基板と、基板の素子配置部に配置された発熱素子と、受熱部及び放熱部を有するヒートシンクと、羽根車及び当該羽根車を収容するケースを有する送風装置と、を備えた冷却ユニットに好適に利用することができる。
【符号の説明】
【００５９】
１：冷却ユニット
２：ユニットケース
２ａ：側壁部（壁部）
３：貫通部
１０：基板
１０ａ：素子配置部
２０：発熱素子
３０：ヒートシンク
３１：受熱部
３２：放熱部
３３：支持部
４０：送風装置
４１：羽根車
４１ａ：軸部
４１ｂ：羽根部
４２：ケース
４３：第一開口部（開口部）
４３ａ：外周縁
５０：側方通風路（通風路）
Ａ：回転軸
Ｆ：流れ方向
【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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