(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
放熱フィン同士の間に、流体の通過可能な隙間が設定されているヒートシンクにおいて、
発熱体の取り付けられているベースプレートに板形状の放熱フィンが複数立設され、前記放熱フィンにおける前記流体の通過方向の入口または出口の少なくとも一方の端部の縁部が、前記流体の流れ方向に変位した凹凸部に形成されていることを特徴とするヒートシンク。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電気機器の電子部品や電子素子などの発熱体を冷却するために用いられるヒートシンクに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電気機器、例えばパソコンには、多機能化や処理速度の向上を目的として中央演算処理装置（ＣＰＵ）などの電子部品や電子素子、つまり発熱体が搭載されている。これらの電子部品や電子素子は通電抵抗によって発熱するため、過熱状態になれば本来の機能が損なわれる可能性がある。
【０００３】
そこで、従来はこれらの電子部品や電子素子の熱を空気中に放散させるためのヒートシンクが配置されている。このようなヒートシンクの一例として、板状のベースプレートの表面に、板状の放熱フィンを複数立設したものがある。ヒートシンクの構成材料としては、熱伝導性に優れたアルミニウムや銅などの金属材料が用いられている。
【０００４】
上記構成のヒートシンクは、発熱体の表面にベースプレートを面接触させた状態で使用される。すると、発熱体の熱がベースプレートに伝達されるとともに、放熱フィンの表面と空気との温度差により、放熱フィンの表面から空気中に熱伝達がおこなわれ、発熱体の過熱が防止される。
【０００５】
ところで、パソコン、特にノートブック型パソコンの場合には、小型化・軽量化の観点から、各種の部品を収容する筐体をコンパクトに構成するために、筐体の内部に配置する部品同士の隙間が狭く設定されている。このため、放熱フィンから空気中に放熱された熱が放熱フィン付近に滞留しやすく、放熱フィンの表面と空気との温度差が小さくなって、熱伝達性能が低下する可能性がある。そこで、圧縮機や送風機などの空気機械により、放熱フィン付近の空気を強制的に流動させる、いわゆる強制対流熱伝達方式の冷却装置が採用されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、強制対流熱伝達方式を採用した場合は、放熱フィン同士の間に空気が進入する箇所（入口）、および放熱フィン同士の間から空気が排出される箇所（出口）において、空気の流通断面積が拡大もしくは縮小する。その結果、空気の流速変動（すなわち乱れ）により疎密波が発生し、流れ騒音とよばれる空気力学的な音が発生してパソコンの使用環境が悪化する可能性があった。
【０００７】
この発明は、上記事情を背景としてなされたもので、放熱フィン同士の間を流体が通過する場合に、放熱フィン同士の入口または出口で生じる流れ騒音を抑制することの可能なヒートシンクを提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段およびその作用】
上記の目的を達成するためこの発明は、放熱フィン同士の間に、流体の通過可能な隙間が設定されているヒートシンクにおいて、発熱体の取り付けられているベースプレートに板形状の放熱フィンが複数立設され、前記放熱フィンにおける前記流体の通過方向の入口または出口の少なくとも一方の端部の縁部が、前記流体の流れ方向に変位した凹凸部に形成されていることを特徴とする。
【０００９】
この発明によれば、放熱フィンの少なくとも一方の端部に凹凸部が形成されているため、放熱フィンの高さの相違により、放熱フィン同士の隙間を通過する流体の流速の変動タイミングが異なる。したがって、流体が隙間に進入・排出する際に生じる疎密波が相互に干渉し、流れ騒音が低減される。
【００１０】
【発明の実施の形態】
つぎに、この発明を添付図面に基づいて説明する。図１（Ａ）は、この発明ののヒートシンク１の一実施例を示す平面図、図１（Ｂ）はヒートシンク１の正面図である。ヒートシンク１は、ほぼ方形の平面形状を備えた板状のベースプレート２と、ベースプレート２の一方の表面に立設された複数の放熱フィン３とを備えている。ベースプレート２および複数の放熱フィン３は、熱伝導性に優れた金属材料、例えば、アルミニウムまたは銅などにより構成されている。
【００１１】
各放熱フィン３は、所定の厚さ（例えば１mm程度）で板状に成形され、各放熱フィン３は相互に平行に配置されている。そして、各放熱フィン３同士の間には、流体としての空気が通過可能な隙間（例えば、２mm程度）Ｓが設定されている。また各放熱フィン３の正面形状はほぼ方形に構成され、その上端縁４および下端縁５がほぼ直線状に、かつ相互に平行に構成されている。そして、下端縁５がベースプレート２に接続固定されている。
【００１２】
さらに、全ての放熱フィン３の水平方向の両端部、すなわち両側縁６，７には、放熱フィン３の高さ方向に沿って凹部８および凸部９が交互に形成されている。この凹部８および凸部９はほぼ同一の曲率により湾曲されている。このため、放熱フィン３の水平方向（ベースプレート５の平面方向）の中心線Ｘから両側縁６，７までの距離が、放熱フィン３の高さの違いに応じて異なる値に設定されている。このようにして、両側縁６，７の正面形状が、それぞれ波形状に構成されている。なお、各放熱フィン３の形状は同一に設定されている。
【００１３】
上記構成のヒートシンク１は電気機器、例えばパソコンの筐体（図示せず）の内部に配置され、図１（Ｂ）に示すように、ベースプレート２の表面が発熱体１０（例えば、中央演算処理装置（ＣＰＵ）などの電子部品や電子素子）の表面に密着した状態で使用される。そして、発熱体１０が発熱した場合は、この熱がベースプレート２を介して放熱フィン３に伝達され、放熱フィン３の表面と空気（流体）との温度差により、放熱フィン３の表面から空気中に熱伝達がおこなわれ、発熱体１０の過熱が防止される。
【００１４】
一方、パソコン、特にノートブック型パソコンの場合には、小型化・軽量化の観点から、各種の部品を収容する筐体をコンパクトに構成するために、筐体の内部に配置する部品同士の隙間が狭く設定されている。このため、放熱フィン３から空気中に放熱された熱が放熱フィン３付近に滞留しやすく、放熱フィン３の表面と空気との温度差が小さくなって、熱伝達性能が低下する可能性がある。
【００１５】
そこで、この実施例においては、筐体の内部もしくは外部に、圧縮機（ファン、ブロワ）や送風機などの空気機械（図示せず）が設けられており、この空気機械により放熱フィン付近の空気を強制的に流動させる、いわゆる強制対流熱伝達方式の冷却装置が採用されている。この空気機械により空気が流動させられた場合は、図１に矢印で示すように、各放熱フィン３同士の隙間Ｓに対して、側縁７側、つまり、入口Ａ側から空気が進入し、各放熱フィン３同士の隙間Ｓを通過した空気が側縁６側、つまり出口Ｂ側から排出される。
【００１６】
上記のようにして空気が放熱フィン３同士の隙間Ｓを通過する過程において、空気の通過断面積の変化にともなって、空気の流速が変化する。すなわち、図２に示すように、入口Ａ側においては、放熱フィン３同士の外部に存在している空気が放熱フィン３同士の隙間Ｓに進入する際に空気の流れの断面積が狭められ、、その粘性抵抗により流速が低下する。また、放熱フィン３同士の隙間Ｓから外部に排出される場合は、空気の流れの断面積が拡大して流速が高められる。つまり、入口Ａおよび出口Ｂのいずれにおいても、空気の流速が変動して疎密波が生じる。
【００１７】
これに対して、この実施例においては、両側縁６，７に、凹部８および凸部９がそれぞれ形成されており、中心線Ｘから両側縁６，７までの距離が、放熱フィン３の高さの違いに応じて異なる値に設定されている。このため、入口Ａおよび出口Ｂにおいて、放熱フィン３の高さの相違により、流れの断面積に差が生じ、空気の流れ速度の変動タイミングに差が生じる。その結果、空気が各放熱フィン３同士の隙間Ｓに進入・排出される際に生じる疎密波が相互に干渉し、空気力学的な流れ騒音が低減される。したがって、パソコンの使用環境の悪化を抑制することができる。
【００１８】
なお、この実施例においては、凹部および凸部をほぼコ字形状に設定し、両側縁をいわゆる矩形波形状に構成することも可能である。また、凸部および凹部を楔形状に設定し、両側縁をいわゆる鋸歯形状に構成することも可能である。さらに、放熱フィンの両側縁のうち、いずれか一方の側縁のみに凹部および凸部を形成してもよい。また、全ての放熱フィンに対して凹凸部を形成する構成の他に、一部の放熱フィンにのみ凹凸部を形成する構成を採用することも可能である。
【００１９】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、放熱フィンの少なくとも一方の端部に凹凸部が形成されているため、放熱フィンの高さの相違により、放熱フィン同士の隙間を通過する流体の流速の変動タイミングが異なる。したがって、流体が放熱フィン同士の隙間に進入・排出される際に生じる疎密波が相互に干渉し、空気力学的な流れ騒音が低減される。
【図面の簡単な説明】
【図１】  （Ａ）は、この発明のヒートシンクの一実施例を示す平面図、（Ｂ）は、この発明のヒートシンクの一実施例を示す正面図である。
【図２】  図１に示したヒートシンクの放熱フィンの拡大平面図である。
【符号の説明】
１…ヒートシンク、  ２…ベースプレート、  ３…放熱フィン、  ６，７…側縁、  ８…凹部、  ９…凸部、  １０…発熱体、  Ａ…入口、  Ｂ…出口、  Ｓ…隙間。
【図１】
0003953194.tif 000002
【図２】
0003953194.tif 000003