(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
放熱対象から伝わる熱を、送風器の回転軸線の周りを軸線方向に供給される空気に放散するためのヒートシンクであって、
該送風器に軸線方向に対向すると共に、該送風器に対して反対側の面に該放熱対象が伝熱自在に設けられる板状のベースと、
該送風器から供給される空気が当たる案内面をもつ整流体と、を含み、
該ベースには、該送風器の回転軸線との交点を中心にして該放熱対象が配置され、
該整流体の該案内面は、軸線方向に対して傾斜し、該送風器から供給される空気が該案内面を介して該ベースにおける該放熱対象の反対側の面に流れることを特徴とするヒートシンク。
【請求項２】
放熱対象から伝わる熱を、送風器の回転軸線の周りを軸線方向に供給される空気に放散するためのヒートシンクであって、
該送風器に軸線方向に対向すると共に、該送風器に対して反対側の面に該放熱対象が伝熱自在に設けられる板状のベースと、
該ベースに所定の間隔をあけて該ベースに伝熱自在に設けられ、該送風器から供給される空気が当たる案内面をもつ第一整流体と、
該ベースに伝熱自在に設けられ、該第一整流体から案内された空気が当たる案内面をもつ第二整流体と、を含み、
該ベースには、該送風器の回転軸線との交点を中心にして該放熱対象が配置され、
該第一整流体は、これの該案内面が軸線方向に直交する方向を向いて配置され、
該第二整流体は、これの該案内面が軸線方向に平行となる方向を向き、該第一整流体に対して該送風器の回転方向下流側に空隙をあけて配置され、
該送風器から供給された空気が、該第一整流体の該案内面から該第二整流体の案内面に沿って流れ、該第一整流体の該ベース側の空間に案内されて、該ベースにおける該放熱対象の反対側の面に流れることを特徴とするヒートシンク。
【請求項３】
前記整流体は、板状に形成されていること特徴とする請求項１または２記載のヒートシンク。
【請求項４】
前記ベースは、伝熱自在の放熱部が設けられ、前記整流体は、該放熱部に嵌合して固定されていることを特徴とする請求項３記載のヒートシンク。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載のヒートシンクと、該ヒートシンクに空気を供給するために該ヒートシンクの該ベースに対向すると共に回転軸線の周りに軸線方向の空気流を発生する送風器とを含む冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子部品等の放熱対象から伝わる熱を、送風器から供給される空気に放散するためのヒートシンクおよびこれを備える冷却装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１４は、従来の技術の冷却装置１を示す断面図である。この冷却装置は、パソコン本体内の中央演算装置（略称ＣＰＵ）のような発熱素子の冷却用に使用される。冷却装置１は、ヒートシンク２と、送風器としての軸流ファン３とを有し、ヒートシンク２のベース４に、ＣＰＵ５が当接している。ＣＰＵ５で発生した熱は、ヒートシンク２のベース４に伝熱し、さらにベース４から図示しないフィンに伝熱して、ヒートシンク全体に広がり、この熱を、軸流ファン３によって供給した空気に放散することによって、冷却装置１は、ＣＰＵ５を冷却することができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
この冷却装置１では、軸流ファン３の回転によって軸線方向の空気流８を発生させる構成であり、この構成上、軸線を含む仮想直線上のベース近傍に、空気の淀み領域６が発生してしまう。しかも冷却装置１では、軸流ファン３の軸線を含む仮想直線上にＣＰＵ５が配置され、淀み領域６は、ＣＰＵ５からの熱が最も伝わりやすい領域である。淀み領域６は、軸線を含む仮想直線上の空気流が互いに相殺されて空気の移動がほとんどなく、高温の空気が滞留して、熱が篭ってしまうので、冷却効率は極めて低い。それ故に、この冷却装置１は、冷却効率が低いものであった。
【０００４】
図１５は、他の従来の技術の冷却装置１ａを示す断面図である。図１４に示す構成と同様の構成には、同一の符号を付す。冷却装置１ａは、特開２０００−１５１１６６に示される。この冷却装置１ａは、軸流ファン３の延長線上のベース４に略円錐状の整流部材７が設けられる。
【０００５】
この冷却装置１ａでは、図１４で説明した淀み領域６に整流部材７を設けることで、空気の滞留はなくなる。しかし、ＣＰＵ５からベース４を通じて整流部材７に伝わった熱は、整流部材７から空気に放散されるが、整流部材７の肉厚分だけ熱伝導性を阻害するために熱が篭ってしまい、冷却効率は低い。
【０００６】
さらに他の従来の技術として、特開２０００−３５３８８９および特開２０００−１２７５１に示される冷却装置があるが、これらも図１５に示す技術と同様に、ヒートシンク２のベース４の軸線を含む仮想直線上の部分を肉厚にして、軸流ファン３に向けて突出させる構造であり、同様の問題を生じてしまう。またその他特開２０００−１６４７７８、特開平６−２４４５７５および実開平７−２６６６８に示される冷却装置があるが、上記問題を解決できる構成ではない。
【０００７】
本発明の目的は、放熱効率の高いヒートシンクおよびこれを備える冷却効率が高い冷却装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の本発明は、放熱対象から伝わる熱を、送風器の回転軸線の周りを軸線方向に供給される空気に放散するためのヒートシンクであって、該送風器に軸線方向に対向すると共に、該送風器に対して反対側の面に該放熱対象が伝熱自在に設けられる板状のベースと、該送風器から供給される空気が当たる案内面をもつ整流体と、を含み、該ベースには、該送風器の回転軸線との交点を中心にして該放熱対象が配置され、該整流体の該案内面は、軸線方向に対して傾斜し、該送風器から供給される空気が該案内面を介して該ベースにおける該放熱対象の反対側の面に流れることを特徴とするヒートシンクである。
【０００９】
本発明に従えば、放熱対象からベースに伝熱した熱を、ベースから空気に放散することができる。さらに整流体が、傾斜する案内面によって、送風器からの空気流の方向を空気流に逆らわずに変更し、送風器の軸線を含む仮想直線近傍の領域に空気流を生じさせることができる。これによって送風器によって供給される空気が、ヒートシンクの全域に流れるようになり、送風器の軸線を含む仮想直線近傍の所定領域で淀んでしまうことを防ぐことができる。したがってヒートシンク内で、空気の淀みによる熱の篭りを防止し、高い放熱効率の放熱効果を得ることができる。また、送風器からの空気流が整流体によって方向が変更されるときに、空気流が有するエネルギーの損失が小さいため、ヒートシンク内に空気流を円滑に供給することができる。
【００１０】
請求項２記載の本発明は、放熱対象から伝わる熱を、送風器の回転軸線の周りを軸線方向に供給される空気に放散するためのヒートシンクであって、該送風器に軸線方向に対向すると共に、該送風器に対して反対側の面に該放熱対象が伝熱自在に設けられる板状のベースと、該ベースに所定の間隔をあけて該ベースに伝熱自在に設けられ、該送風器から供給される空気が当たる案内面をもつ第一整流体と、該ベースに伝熱自在に設けられ、該第一整流体から案内された空気が当たる案内面をもつ第二整流体と、を含み、該ベースには、該送風器の回転軸線との交点を中心にして該放熱対象が配置され、該第一整流体は、これの該案内面が軸線方向に直交する方向を向いて配置され、該第二整流体は、これの該案内面が軸線方向に平行となる方向を向き、該第一整流体に対して該送風器の回転方向下流側に空隙をあけて配置され、該送風器から供給された空気が、該第一整流体の該案内面から該第二整流体の案内面に沿って流れ、該第一整流体の該ベース側の空間に案内されて、該ベースにおける該放熱対象の反対側の面に流れることを特徴とするヒートシンクである。
【００１３】
本発明に従えば、放熱対象からベースに伝熱した熱を、ベースから空気に放散することができる。より詳細には、軸線方向に直交する案内面を有する第一整流体と軸線方向に平行な案内面を有する第二整流体との組み合わせによって、送風器の回転軸線の周りを流れる空気流が、ベースに伝熱自在に設けられた放熱対象の反対側の面を流れるようになる。これにより、送風器から供給される空気が、そのベースにおける放熱対象の反対側の面を含むヒートシンクの全域に流れるようになり、送風器の回転軸線を含む仮想直線近傍の所定領域で淀んでしまうことを防ぐことができる。したがってヒートシンク及びその近傍の空間内で、空気の淀みによる熱の篭りを防止し、高い放熱効率の放熱効果を得ることができる。また、整流板をヒートシンクに設けても送風器の軸線方向のスペースが少ない薄型のヒートシンクとすることができる。
【００１４】
請求項３記載の本発明は、前記整流体は、板状に形成されていることを特徴とする。
【００１５】
本発明に従えば、整流体を板状にすることで整流体の成形が容易になり、所望の形状の案内面を容易に形成することができる。具体的に述べると、請求項１に従属する構成において、送風器の軸線に対して傾斜する案内面を容易に形成することができ、請求項２に従属する構成において、平面状の案内面を容易に形成することができる。また板状にすることによって、ヒートシンクにおける整流体の占有領域を小さくすることができ、小型および薄型のヒートシンクを形成することができる。特に請求項２に従属する構成において、ヒートシンクのさらなる薄型化を図ることができる。
【００１６】
請求項４記載の本発明は、前記ベースは、伝熱自在の放熱部が設けられ、前記整流体は、放熱部に嵌合して固定されていることを特徴とする。
【００１７】
本発明に従えば、ベースの放熱部を利用して板状の整流体を容易に固定することができる。
【００１８】
請求項５記載の本発明は、請求項１〜４のいずれかに記載のヒートシンクと、該ヒートシンクに空気を供給するために該ヒートシンクの該ベースに対向すると共に回転軸線の周りに軸線方向の空気流を発生する送風器とを含む冷却装置である。
【００１９】
本発明に従えば、ヒートシンクと送風器とを備える冷却装置を、ヒートシンクのベースに放熱対象から熱が伝熱されるように設けることによって、放熱対象から熱を奪って空気に放熱することができる。このとき、ベースと送風器との間に空気の淀み領域がほとんどないため、極めて放熱効率が良好となる。したがって放熱対象を好適にかつ確実に冷却することができ、高い冷却効率の冷却効果を得ることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、図１〜図１３を参照して、本発明の実施の形態例を説明する。なお、図中の空気流を幅の異なる矢符で示す場合、空気流の方向のみならずその量の大小関係を概略的に示す。なお、本発明の理解を容易にする表記をしており、矢符が示されていない部分であっても全く空気流が存在しないわけではなく、この部分では、空気流が存在してもしなくてもよい。またヒートシンクを示す平面図において、整流体は、図解を容易にするために、網掛け（斜線）をして示す。
【００２１】
図１は、本発明の実施の一形態の冷却装置１０を示す断面図であり、図２は、冷却装置１０を分解して示す斜視図であり、図３は、冷却装置１０のヒートシンク１１を示す平面図である。冷却装置１０は、ヒートシンク１１と、送風器である軸流ファン１２とを含み、パソコン本体内の中央演算装置（略称ＣＰＵ）の冷却用に使用される。
【００２２】
冷却装置１０は、ヒートシンク１１と軸流ファン１２とを、軸流ファン１２の軸線を含む仮想直線Ｌがヒートシンク１１の中央部を通過するように、積層して構成され、ＣＰＵ１３は、仮想直線Ｌ上に配置される。
【００２３】
この冷却装置１０は、ＣＰＵ１３で発生する熱を、ヒートシンク１１に伝熱し、ヒートシンク１１から軸流ファン１２によって供給される空気に熱を放散することによって、ＣＰＵ１３を冷却する。このように本実施の形態では、電子部品であるＣＰＵ１３が放熱対象であって、冷却装置１０によって冷却すべき対象である。
【００２４】
ヒートシンク１１は、ＣＰＵ１３から伝わる熱を、軸流ファン１２から供給される空気に放散するための手段であって、熱伝導性の良好なアルミニウムにて形成されている。このヒートシンク１１は、ベース１４と、複数のフィン１５と、整流体１６とを含む。なお、ヒートシンク１１の材料は、熱伝導性の高いものであればアルミニウム以外にも、例えば銅、グラファイト等でもよい。図２には、整流体１６の図解を容易にするために、各フィン１５については、一部だけを例示的に示す。
【００２５】
ベース１４は、仮想直線Ｌに垂直となるように配置される四角形の板状であり、その中央部にＣＰＵ１３が位置する。ベース１４とＣＰＵ１３は、例えば両者を挟持する締結手段を用いて固定される。ベース１４は、このようにＣＰＵ１３に固定されることで、ＣＰＵ１３から伝熱自在に、言い換えるならば、熱が自在に伝わるように設けられる。
【００２６】
放熱部である各フィン１５は、棒状であって、基端部でベース１４に連なってベース１４と一体に形成され、ベース１４から伝熱自在に設けられる。これら各フィン１５は、ベース１４に関してＣＰＵ１３と反対側となるベース１４の厚み方向一方側に、ベース１４に対してほぼ垂直に突出し、ベース１４の周縁部の全周にわたって、相互に間隔をあけて並んで設けられる。
【００２７】
整流体１６は、ヒートシンク１１で、仮想直線Ｌ近傍の領域Ｓに空気流が生じるように、軸流ファン１２から供給される空気を案内するための手段である。この整流体１６は、２つの案内部材１７，１８を有する。各案内部材１７，１８は、ベース１４に平行な平面に投影した場合に、換言すれば、図３に示すようにベース１４に垂直な方向に見た場合に、４つの角近傍の領域となる、ヒートシンク１１の４つの隅部のうち、対角の位置に配置される２つの隅部に設けられる。なお、領域Ｓとは、図１及び３に示すように、軸流ファン１２の仮想直線Ｌを中心として、ファン本体２１のロータ部の外径（インペラの付け根）にて規定される略円柱状の領域をいう。この境界は軸流ファン１２の特性等により幾分変動する。
【００２８】
軸流ファン１２は、各フィン１５の先端部に固定されるフレーム２０に、ファン本体２１が、仮想直線Ｌと一致する軸流ファン１２の軸線まわりに回転自在に支持されて構成される。この軸流ファン１２は、ファン本体２１を回転方向Ａに回転することによって、仮想直線Ｌに沿って、ヒートシンク１１に空気を供給することができる。
【００２９】
このように軸流ファン１２によって供給される空気を案内するための上記各案内部材１７，１８は、仮想直線Ｌに関して対称に設けられる大略的に四角形状の板部材である。これら各案内部材１７，１８は、一側部でベース１４に当接し、反対側の他側部が仮想直線Ｌに沿う方向に傾斜して各フィン１５の先端部と同程度の位置に配置される。
【００３０】
さらに詳しく述べると、一方の案内部材１７は、ベース１４の第１側部２５とこの第１側部２５に隣接する第２側部２６とが連なる隅部に、第２側部２６から第１側部２５に沿う方向の中央部付近であって中央位置よりも少し第２側部２６寄りの位置まで延びて設けられ、第１側部２５に沿う一様な曲面に沿って形成される。また他方の案内部材１８は、ベース１４の第１側部２５と反対側の第３側部２７と第２側部２６と反対側の第４側部２８とが連なる隅部に、第４側部２８から第３側部２７に沿う方向の中央部付近であって中央位置よりも少し第４側部２８寄りの位置まで延びて設けられ、第３側部２７に沿う方向に一様な曲面に沿って形成される。
【００３１】
各案内部材１７，１８は、アルミニウムにて形成された板状で軸流ファン１２からベース１４に近づくにつれて、仮想直線Ｌまわりの上記回転方向Ａに向かうように傾斜している。具体的には、一方の案内部材１７は、ベース１４に近づくにつれて、第３側部２７に近づくように傾斜する案内面を備え、他方の案内部材１８は、ベース１４に近づくにつれて、第１側部２５に近づくように傾斜する案内面を備えている。各案内部材１７，１８の案内面は、軸流ファン１２に臨む側の厚み方向一方側の面である。
【００３２】
また各案内部材１７，１８は、ベース１４に近づく方向およびヒートシンク１１の外方に向けて凸となるように湾曲している。また各案内部材１７，１８は、図２の案内部材１７のみ示すが、長手方向の一端部に各フィン１５が嵌まり込むための複数の凹所が形成され、各凹所にフィンが噛み合い他端部がベース１４に当接して固定されている。なお、ベース１４に各案内部材１７、１８の他端部が収容される窪みを設けることで位置決めし易くなり、各案内部材１７、１８をより簡単に取り付けることができる。或いはその他端部をベース１４に当接させず一端部のみで支持するようにしてもよい。
【００３３】
軸流ファン１２のファン本体２１が回転方向Ａに回転されると、仮想直線Ｌに沿って空気が供給されベース１４に衝突して各側部２５，２６，２７，２８へ案内されて外部へ排出する。このとき、ベース１４に到達せずに整流体１６の各案内部材１７，１８に衝突した空気流は、上述の傾斜方向であるファン本体２１の回転方向Ａにほぼ沿うように、案内面に沿って案内される。言い換えると、一方の案内部材１７は、ベース１４の第２側部２６に沿って第１側部２５から第３側部２７に向けて空気を案内し、他方の案内部材１８は、ベース１４の第４側部２６に沿って第３側部２７から第１側部２５に向けて空気を案内する。
【００３４】
これによって、主として図３に矢符で示すような第２および第４側部２６，２８に沿う空気流Ｂ１，Ｂ２；Ｄ１，Ｄ２が生じるように空気を流下させ、主として矢符で示すようにヒートシンク外で空気流Ｃ１，Ｃ２；Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３，Ｅ４が生じるように、各フィン１５間からヒートシンク１１外に空気を排出することができる。
【００３５】
このときベース１４の第１および第３側部２５，２７間にわたる第１（第３）側部２５（２７）に沿う方向の中央付近の領域においても、第２および第４側部２６，２８にほぼ沿って空気流Ｄ１，Ｄ２が生じており、この空気流Ｄ１，Ｄ２は、仮想直線Ｌ近傍の領域Ｓで相互に反対方向にすれ違うように流れている。このように整流体１６は、仮想直線Ｌ近傍の領域Ｓに、複数、本実施の形態では相互に反対となる２方向から空気が流れ込むように案内している。
【００３６】
このような本実施の形態によれば、ベース１４の中央部に固定されるＣＰＵ１３の熱は、ベース１４に伝熱し、各フィン１５に伝熱する。ＣＰＵ１３をベース１４の中央部に固定することによって、ＣＰＵ１３の熱を、ヒートシンク１１全体に効率よく伝熱することができる。ＣＰＵ１３からの熱が伝わったヒートシンク１１には、軸流ファン１２から空気が供給され、この空気にベース１４および各フィン１５から放熱することができる。このようにしてＣＰＵ１３の熱を奪って放熱し、ＣＰＵ１３を冷却することができる。また、ベース１４および各フィン１５から伝熱自在に設けられる整流体１６も熱伝導性が良好であるため放熱効果がある。
【００３７】
ヒートシンク１１には、各案内部材１７，１８を備える整流体１６が設けられており、軸流ファン１２からの空気を案内して、軸流ファン１２の軸線を含む仮想直線Ｌ近傍の領域Ｓに空気流を生じさせることができる。これによって軸流ファン１２によって供給される空気が、直ぐに排気されなくなりヒートシンク１１内を通過する量が多くなる。これにより、ヒートシンク１１の全域に流れるようになり、仮想直線Ｌ近傍の領域Ｓで淀んでしまうことを防ぐことができる。したがってヒートシンク１１は、空気の淀みによる熱の篭りを防止し、高い放熱効率の放熱効果を得ることができ、冷却装置１０は、高い冷却効率の冷却効果を得ることができる。
【００３８】
また上述のような構成の整流体１６は、軸流ファン１２の回転方向Ａにほぼ沿うように空気を案内するので、軸流ファン１２によって作り出される軸線方向の空気流の方向を、空気流に逆らわずにベース１４付近で回転方向Ａに変更することができ、円滑に空気を案内することができる。さらに本実施の形態では、各案内板１７，１８が上述のように湾曲しており、空気抵抗が少ないのでさらに円滑に案内することができる。このようにして軸流ファン１２によって空気に与えられるエネルギの損失を小さくして、ヒートシンク１１内に円滑な空気流を生じさせることができ、放熱効率の向上に寄与する。
【００３９】
さらに上記のような整流体１６を設けることによって、軸流ファン１２の軸線を含む仮想直線Ｌ近傍の領域Ｓに、複数の方向から空気が流れ込むように案内することができるので、領域Ｓの空気を攪拌することができる。これによって前記領域Ｓの空気の淀みを確実に防ぎ、ベース１４から熱を奪った領域Ｓの空気を外部に排出することができるとともに、外部に排出されるときに、フィン１５及び整流体１６からさらに熱を奪うことができる。したがってヒートシンク１１の全域で所望の放熱作用が実現されるので、高い放熱効率の放熱効果を得ることができる。またフィン１５をベース１４の周縁部にだけ設けることによって、ヒートシンク１１内に円滑な空気流を生じさせることができる。
【００４０】
しかも整流体１６は、領域Ｓに、具体的には仮想直線Ｌに向かうように空気を案内するのではなく、上述のように仮想直線Ｌの近傍を通過するように空気を案内する。これによって領域Ｓにおいて、複数の空気流を相殺させることがないので、空気の淀みは形成されず領域Ｓにおける空気の円滑な流れを確保した上で、空気を攪拌することができる。また、整流体１６はヒートシンク１１の成型時に一体的に設けることもできるが、上記のような各案内部材１７，１８とすると、ヒートシンクのフィン１５を活用して簡単に取り付けることができ、また、従来のヒートシンクに大幅な形状変更を加えることなく取り付けることができる。
【００４１】
図４は、本発明の実施の他の形態の冷却装置のヒートシンク１１ａを示す平面図である。本実施の形態は、図１〜図３の上述の実施の形態と類似しており、異なる構成だけを説明し、同一の構成は、同一の符号を付して説明を省略する。本実施の形態のヒートシンク１１ａでは、フィン１５に代えて、板状の複数のフィン１５ａが設けられる。
【００４２】
各フィン１５ａは、基端部でベース１４に連なってベース１４と一体に形成され、ベース１４から伝熱自在に設けられる。これら各フィン１５ａは、ベース１４に関してＣＰＵ１３と反対側となるベース１４の厚み方向一方側に、ベース１４に対してほぼ垂直に突出し、ベース１４の全領域にわたって設けられる。各フィン１５ａは、第１および第３側部２５，２７を結ぶ方向、すなわち第２および第４側部２６，２８が延びる方向に延び、相互に間隔をあけかつ平行配置される。このヒートシンク１１ａでは、一方の案内部材１７はベース１４の第１側部２５と第２側部２６とが連なる隅部で第１側部２５の第２側部２６側の半分に配置され、他方の案内部材１８は第３側部２７と第４側部２８とが連なる隅部で第３側部２７の第４側部２８側の半分に配置される。各案内部材１７，１８は長手方向に延びる櫛形状で、その先端がヒートシンク１１ａのベース１４に当接するように各フィン１５ａの間に嵌め込まれ、軸流ファン１２の回転方向に合わせて傾斜する傾斜面を備えて固定されている。
【００４３】
本実施の形態によれば、空気は各フィン１５ａにより第２，４側部２６，２８から排気されないこと、及び上記領域Ｓにおける攪拌効果を除いて、同様の効果を達成することができる。加えて上記のように各フィン１５ａが設けられることによって、これら各フィン１５ａも空気を案内する働きを有し、整流体１６は、各フィン１５ａに沿って空気を導くように案内することができる。これによってヒートシンク１１ａ内に、主として上記空気流Ｂ１，Ｂ２を生じさせ、領域Ｓにおいても、これと平行な空気流を生じさせることができる。
【００４４】
このように各フィン１５ａが、空気を案内する機能を果たすうえ、さらに整流体１６によって各フィン１５ａに沿ってヒートシンク１１ａ内へより多くの空気が案内される。これによって空気流がヒートシンク１５ａの全域に流れるようになり、領域Ｓの空気の淀みを確実に防ぎ、ベース１４および各フィン１５ａから熱を奪った領域Ｓの空気を外部に排出することができるとともに、外部に排出されるときに、周囲のフィン１５ａからさらに熱を奪うことができる。したがってヒートシンク１１ａでも高い放熱効率の放熱効果を得ることができ、これを備えた冷却装置においても高い冷却効率の冷却効果を得ることができる。なお、本実施形態では、フィン１５ｂがベース１４の全領域に設けられているが、冷却装置の厚みを小さくするために軸流ファン１２をよりベース１４に近付けられるようにフィン１５ｂを設けない領域を形成したヒートシンクにおいても適用できる。
【００４５】
図５は、本発明の実施のさらに他の形態の冷却装置のヒートシンク１１ｂを示す平面図である。本実施の形態は、図１〜図３の上述の実施の形態と類似しており、異なる構成だけを説明し、同一の構成は、同一の符号を付して説明を省略する。本実施の形態では、図１〜図３に示す実施の形態でベース１４の周縁部に設けられたフィン１５と同様の棒状のフィン１５ｂが、ベース１４の周縁部の内方側に設けられる。このようにして、フィン１５，１５ｂは、相互に間隔をあけて、マトリクス状に、ベース１４の全領域にわたって設けられる。この場合、各案内部材１７ｂ、１８ｂは、各フィン１５，１５ｂが噛み合うように凹所又は貫通孔が設けられている。
【００４６】
本実施の形態によれば、上記図１〜図３のフィン１５を周縁部にだけ設けることによる効果を除いて、同様の効果を達成することができる。加えて各フィン１５，１５ｂを全領域に設けることによって、空気との接触面積を大きくし、放熱効果を高くすることができる。
【００４７】
図６は、本発明の実施のさらに他の形態の冷却装置１０ｃを分解して示す斜視図であり、図７は、冷却装置１０ｃのヒートシンク１１ｃを示す平面図である。なお図６では、フィン１５は図２と同様の構成なので省略する。本実施の形態は、図１〜図３の上述の実施の形態と類似しており、異なる構成だけを説明し、同一の構成は、同一の符号を付して説明を省略する。本実施の形態では、整流体１６ｃは、さらに２つの案内部材３０，３１を有する。
【００４８】
各案内部材３０，３１は、上述の２つの案内部材１７，１８に対して回転方向Ａにほぼ９０度ずれた位置に、仮想直線Ｌに関して相互に対称に設けられる大略的に四角形状の板部材である。これら各案内部材３０，３１は、上述の各案内部材１７，１８と同様に、一側部でベース１４に当接し、一端部が仮想直線Ｌに沿う方向に関して各フィン１５の先端部とほぼ同程度の位置に配置され、他端部でベース１４に当接して配置される。
【００４９】
さらに詳しく述べると、３つ目の案内部材３０は、ベース１４の第２側部２６と第３側部２７とが連なる隅部に、第３側部２７から第２側部２６に沿う方向の中央部付近であって中央位置よりも少し第３側部２７寄りの位置まで延びて設けられ、第２側部２６に沿う一様な曲面に沿って形成される。また４つ目の案内部材３１は、ベース１４の第４側部２８と第１側部２５とが連なる隅部に、第１側部２５から第４側部２８に沿う方向の中央部付近であって中央位置よりも少し第１側部２５寄りの位置まで延びて設けられ、第４側部２８に沿う方向に一様な曲面に沿って形成される。
【００５０】
これら各案内部材３０，３１は、配置位置が異なるのみでその形状及び固定方法は上述の案内部材１７，１８と同様であって、ベース１４に近づくにつれて、仮想直線Ｌまわりの上記回転方向Ａに向かうように傾斜し、具体的には、３つ目の案内部材３０は、ベース１４に近づくにつれて、第４側部２８に近づくように傾斜する案内面を備え、４つ目の案内部材３１は、ベース１４に近づくにつれて、第２側部２６に近づくように傾斜する案内面を備えている。３つ目および４つ目の案内部材３０，３１の案内面は、軸流ファン１２側の厚み方向一方の面である。
【００５１】
また各案内部材３０，３１は、各案内部材１７，１８と同様に、ベース１４に近づく方向およびヒートシンク１１の外方に向けて凸となるように湾曲している。また各案内部材３０，３１は、各案内部材１７，１８と同様に、図２には省略して示すが、長手方向の一端部にフィンが嵌まり込むための複数の凹所が形成され、各凹所にフィン１５が噛み合って配置できるように構成されている。
【００５２】
軸流ファン１２のファン本体２１が回転方向Ａに回転されると、ヒートシンク１１ｃに、仮想直線Ｌに沿って空気が供給されると、その空気を、ファン本体２１の回転方向Ａにほぼ沿うように案内する。言い換えると、各案内部材１７，１８は、上述と同様であり、３つ目の案内部材３０は、ベース１４の第３側部２７に沿って第２側部２６から第４側部２８に向けて空気を案内し、４つめの案内部材３１は、ベース１４の第１側部２５に沿って第４側部２８から第２側部２６に向けて空気を案内する。
【００５３】
これによって、主として上述の各空気流Ｂ１，Ｂ２；Ｄ１，Ｄ２に加えて、図７に矢符で示すような第１および第３側部２５，２７に沿う各空気流Ｂ３，Ｂ４；Ｄ３，Ｄ４が生じるように空気を流下させ、主として矢符で示すようにヒートシンク外で空気流Ｃ３，Ｃ４；Ｅ３，Ｅ４が生じるように、各フィン１５間からヒートシンク１１外に空気を排出することができる。このように本実施の形態では、整流体１６ｃは、仮想直線Ｌ近傍の領域Ｓに、複数、本実施の形態では相互にほぼ９０度毎となる４方向から、より多くの空気がヒートシンク１１ｃ内に流れ込むように案内している。
【００５４】
このような本実施の形態によれば、図１〜図３の構成と同様の効果を達成することができる。またこのこの構成では、領域Ｓに４方向から空気が流れ込むので、領域Ｓにおける空気の攪拌効果を高くすることができる。
【００５５】
図８は、本発明の実施のさらに他の形態の冷却装置のヒートシンク１１ｄを示す平面図である。本実施の形態は、図６および図７に示す構成において、フィン１５をベース全領域に設けた構成を有する。このような構成にすれば、図５に示す構成に効果に加えて、領域Ｓに空気が４方向から流れ込むことによる高い攪拌効果を得ることができる。
【００５６】
図９は、本発明の実施のさらに他の形態の冷却装置１０ｅを示す断面図であり、図１０は、冷却装置１０ｅを分解して示す斜視図であり、図１１は、冷却装置１０ｅのヒートシンク１１ｅを示す平面図である。本実施の形態は、図１〜図３の上述の実施の形態と類似しており、異なる構成だけを説明し、同一の構成は、同一の符号を付して説明を省略する。本実施の形態では、整流体１６ｅは、各案内部材１６，１７に変えて、２つの第１案内部材４０，４１と、２つの第２案内部材４２，４３とを有する。
【００５７】
各第１案内部材４０，４１は、平板状であり、ベース１４から間隔をあけ、ベース１４と平行となる位置で、具体的には、フィン１５の基端部と先端部との中央位置で、ヒートシンク１１の隅部から仮想直線Ｌまわりの周方向一方となる回転方向Ａにほぼ沿って延びる。各第２案内部材４２，４３は、平板状であり、第１案内部材４０，４１から回転方向Ａに間隔をあけてベース１４からフィン１５と同様に突出して立ち上がって設けられる。第１案内部材４０，４１と第２案内部材４２，４３とは垂直の関係にあり、各第１案内部材４０，４１は、軸流ファン１２の軸線方向に直交する平面状の案内面を備えている。各第１案内部材４０，４１の案内面は、厚み方向両側の面である。
【００５８】
さらに詳しく述べると、一方の第１の案内部材４０は、ベース１４の第１側部２５と第２側部２６とが連なる隅部から、第２側部２６と第３側部２７とが連なる隅部に向けて、第３側部２７と間隔をあけて位置まで延びて設けられる。また第２側部２６から第１側部２５に沿う方向の中央部付近であって中央位置よりも少し第２側部２６寄りの位置まで設けられる。
【００５９】
他方の第１の案内部材４１は、ベース１４の第３側部２７と第４側部２８とが連なる隅部から、第４側部２８と第１側部２５とが連なる隅部に向けて、第１側部２５と間隔をあけて位置まで延びて設けられる。また第４側部２８から第３側部２７に沿う方向の中央部付近であって中央位置よりも少し第４側部２８寄りの位置まで設けられる。
【００６０】
一方の第２案内部材４２は、ベース１４の第２側部２６と第３側部２７とが連なる隅部で、一方の第１案内部材４０に間隔をあけてかつ対向して、第３側部２７から立ち上がっている。他方の第２案内部材４３は、ベース１４の第４側部２８と第１側部２５とが連なる隅部で、他方の第１案内部材４１に間隔をあけてかつ対向して、第１側部２５から立ち上がっている。従って、第２案内部材４２，４３がある部位のみフィン１５は存在しない。なお各第１案内部材４０は、図１０に一部のみ示すが、第１側部２５と第２側部２６に隣接する縁部にフィンが嵌まり込むための凹所が形成され、各凹所にフィン１５が重合して配置できるように構成され、第１案内部材４１も同様である。
【００６１】
軸流ファン１２のファン本体２１が回転方向Ａに回転されると、ヒートシンク１１ｅに、仮想直線Ｌに沿って空気が供給され、その空気を、ファン本体２１の回転方向Ａにほぼ沿うように案内することができる。詳細の述べると、第１案内部材４０側の空気流は、一方の第１案内部材４０よりもファン寄りの領域で、一方の第１案内部材４０の軸流ファン１２側の案内面（厚み方向一方の面）に案内されて、第２側部２６に沿って第１側部２５から第３側部２７に向かい、一方の第２案内部材４２に衝突して第３側部２７でベース１４に近づきかつ反対方向に方向転換し、第１案内部材４０よりもベース寄りの領域で、一方の第１案内部材４０の軸流ファン１２と反対側の案内面（厚み方向他方の面）とベース１４の軸流ファン１２側の面とに案内されて、第２側部２６に沿って第３側部２７から第１側部２５に向かうように案内され、外部へ排出される。
【００６２】
他方の第１案内部材４１側の空気流は、他方の第１案内部材４１よりもファン寄りの領域で、他方の第１案内部材４１の軸流ファン１２側の案内面（厚み方向一方の面）に案内されて、第４側部２８に沿って第３側部２７から第１側部２５に向かい、第２案内部材４３に衝突して第１側部２５でベース１４に近づきかつ反対方向に方向転換し、他方の第１案内部材４１よりもベース寄りの領域で、他方の第１案内部材４１の軸流ファン１２と反対側の案内面（厚み方向他方の面）とベース１４の軸流ファン１２側の面とに案内されて、第４側部２８に沿って第１側部２５から第３側部２７に向かうように案内され、外部へ排出される。
【００６３】
これによってヒートシンク１１ｅは、主として図１１に矢符で示すような第２および第４側部２６，２８に沿って第１案内部材４０，４１を介した２層の領域を連続して流下する空気流Ｇ１，Ｇ２；Ｈ１，Ｈ２が生じ、主として矢符で示すようにヒートシンク外で空気流Ｊ１，Ｊ２；Ｋ１，Ｋ２が生じるように、各フィン１５間からヒートシンク１１外に空気を排出することができる。このようにベース１４の第１および第３側部２５，２７間にわたる第１（第３）側部２５（２７）に沿う方向の中央付近の領域においても、第２および第４側部２６，２８にほぼ沿って空気流Ｊ１，Ｊ２が生じており、この空気流Ｊ１，Ｊ２は、仮想直線Ｌ近傍の領域Ｓで相互に反対方向にすれ違うように流れている。このように整流体１６は、仮想直線Ｌ近傍の領域Ｓに、複数、本実施の形態では相互に反対となる２方向から空気が流れ込むように案内している。
【００６４】
このような本実施の形態によれば、図１〜図３の構成と同様の効果を達成することができる。またこのヒートシンク１１ｅの構成では、軸流ファン１２から供給される空気を、第１案内部材４０，４１によってベース１４から遠い側の領域（第１案内部材４０，４１よりもファン寄りの領域）で、空気流に逆らわずに、ほぼ周方向に沿って流れるように案内し、第２案内部材４２，４３によってベース１４に近づくように案内し、第１案内部材４０，４１とベース１４との間のベース１４に近い領域で、ほぼ周方向に沿って流れるように案内することができる。したがって軸流ファン１２から流下した空気流はヒートシンク１１ｅから直ぐに排気されないので、より多くの空気がヒートシンク１１ｅ内へ流れ込むようになり、仮想直線Ｌ近傍の領域Ｓは、第１案内部材４０，４１によって分断されるとともに、第１案内部材４０，４１を挟む両領域とも全領域に空気流を生じさせることができる。よってヒートシンク１１ｅは、ベース１４近傍に空気流を確実に生じさせ、ベースからの放熱および各フィン１５のベースに近い部分における放熱を促し、高い放熱効率の放熱効果を得ることができ、これを備えた冷却装置は高い冷却効率の冷却効果を得ることができる。さらに、整流体１６ｅは、の各第１案内部材４０，４１がベース１４に平行に配置され、各第２案内部材４２，４３がベース１４の周縁部に方向転換を目的として設けられるため、軸線方向にスペースを占有せず薄型化されたヒートシンク１１ｅ及び当該冷却装置に好適である。
【００６５】
図１２は、本発明の実施のさらに他の形態の冷却装置のヒートシンク１１ｆを示す平面図である。本実施の形態は、図９〜図１１に示す構成において、フィン１５をフィン１５ａに代えた構成で、これに伴い第１案内部材４０，４１がフィン１５ａに噛み合う形状となっている。このような構成にすれば、フィン１５であることによる効果を除いて、図９〜図１１と同様の効果が得られ、かつ図４を参照して説明したフィン１５ａが設けられることによる効果が得られる。
【００６６】
図１３は、本発明の実施のさらに他の形態の冷却装置のヒートシンク１１ｇを示す平面図である。本実施の形態は、図９〜図１１に示す構成において、フィン１５をベース１４の全領域に設けた構成で、これに伴い第１案内部材４０，４１がフィン１５に噛み合う形状となっている。このような構成にすれば、フィン１５を周縁部にだけ設けることによる効果を除いて、図９〜図１１と同様の効果が得られ、かつ図５を参照して説明したフィン１５を全領域に設けることによる効果が得られる。
【００６７】
上述の各実施の形態は、本発明の例示に過ぎず、本発明の範囲内において、構成を変更することができる。たとえば整流体１６，１６ａ，１６ｅの構成は、上記構成に限定されることはなく、領域Ｓに空気流を生じさせるような構成であればよい。これに関連して、整流体１６，１６ａ，１６ｅは、何れも板状に形成されているが、例えば、ベース１４の肉厚を変更して傾斜した案内面または平面状の案内面を有する整流体を一体的に形成するようにしてもよい。またフィンの構成も、上記のように棒状に限らず、例えば連続した壁状の構成であってもよい。また、ヒートシンク１１，１１ａ〜１１ｇは何れもベースが正方形となっているが、例えば長方形或いはその他の形状であってもよい。これに関連して、送風器とヒートシンクとは仮想直線と交差する方向に互いにオフセットで配置されていてもよい。また、送風器は、軸流ファンに限らずその他のインペラ形状のものであってもよい。また放熱対象は、ＣＰＵ１３に限定されることはなく、他の電子部品およびその他の発熱する素子などであってもよい。また放熱対象は、ベース１４に直接固定される必要はなく、たとえばヒートパイプなどを用いて、ヒートシンクに伝えるように構成してもよい。
【００６８】
【発明の効果】
請求項１記載の本発明によれば、送風器に対向する面が送風器の軸線に対して傾斜する案内面を有する整流体によって、送風器の軸線を含む仮想直線近傍の所定領域で淀んでしまうことを防ぐことができ、ヒートシンク内で、空気の淀みによる熱の篭りを防止して、高い放熱効率の放熱効果を得ることができる。また、送風器からの空気流が整流体によって方向が変更されるときに、空気流が有するエネルギーの損失が小さいため、ヒートシンク内に空気流を円滑に供給することができる。
【００６９】
請求項２記載の本発明によれば、二つの整流体によって、送風器の軸線を含む仮想直線近傍の所定領域で淀んでしまうことを防ぐことができ、ヒートシンク内で、空気の淀みによる熱の篭りを防止して、高い放熱効率の放熱効果を得ることができる。また、整流板をヒートシンクに設けても送風器の軸線方向のスペースが少ない薄型のヒートシンクとすることができる。
【００７０】
請求項３記載の本発明によれば、送風器から供給された空気を受ける傾斜した案内面または平面状の案内面を容易に構成することができる。
【００７１】
請求項４記載の本発明によれば、ベースの放熱部を利用して板状の整流体を容易に固定することができる。
【００７２】
請求項５記載の本発明によれば、ベースと送風器との間に空気が淀む領域がほとんどないため、極めて放熱効率が良好となり、高い冷却効率の冷却効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態の冷却装置１０を示す断面図である。
【図２】冷却装置１０を分解して示す斜視図である。
【図３】冷却装置１０のヒートシンク１１を示す平面図である。
【図４】本発明の実施の他の形態の冷却装置のヒートシンク１１ａを示す平面図である。
【図５】本発明の実施のさらに他の形態の冷却装置のヒートシンク１１ｂを示す平面図である。
【図６】本発明の実施のさらに他の形態の冷却装置１０ｃを分解して示す斜視図である。
【図７】冷却装置１０ｃのヒートシンク１１ｃを示す平面図である。
【図８】本発明の実施のさらに他の形態の冷却装置のヒートシンク１１ｄを示す平面図である。
【図９】本発明の実施のさらに他の形態の冷却装置１０ｅを示す断面図である。
【図１０】冷却装置１０ｅを分解して示す斜視図である。
【図１１】冷却装置１０ｅのヒートシンク１１ｅを示す平面図である。
【図１２】本発明の実施のさらに他の形態の冷却装置のヒートシンク１１ｆを示す平面図である。
【図１３】本発明の実施の他の形態の冷却装置のヒートシンク１１ｇを示す平面図である。
【図１４】従来の技術の冷却装置１を示す断面図である。
【図１５】他の従来の技術の冷却装置１ａを示す断面図である。
【符号の説明】
１０，１０ｃ，１０ｅ  冷却装置
１１，１１ａ〜１１ｇ  ヒートシンク
１２  軸流ファン
１３  ＣＰＵ
１４  ベース
１５，１５ａ  フィン
１６，１６ｅ  整流体
１７，１８，３０，３１，４０〜４３  案内部材
【図１】
0003917411.tif 000002
【図２】
0003917411.tif 000003
【図３】
0003917411.tif 000004
【図４】
0003917411.tif 000005
【図５】
0003917411.tif 000006
【図６】
0003917411.tif 000007
【図７】
0003917411.tif 000008
【図８】
0003917411.tif 000009
【図９】
0003917411.tif 000010
【図１０】
0003917411.tif 000011
【図１１】
0003917411.tif 000012
【図１２】
0003917411.tif 000013
【図１３】
0003917411.tif 000014
【図１４】
0003917411.tif 000015
【図１５】
0003917411.tif 000016