JPH10294582A - ヒートシンクとそれを使用する情報処理装置 - Google Patents

Abstract

(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。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】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。

【０００２】

【従来の技術】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６２−４９７０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。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】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。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１の発明
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、本発明の請求項２の発明のヒートシ
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、請求項３の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、請求項４の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、請求項５の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、請求項６の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、請求項７の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、請求項８の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、請求項９の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、請求項１０の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、請求項１１の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。

【００２０】

【発明の実施の形態】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１
１ｂ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。

【００２１】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１
０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１
３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。

【００２２】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。

【００２３】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。

【００２４】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。

【００２５】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。

【００２６】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。

【００２７】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１
２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。

【００２８】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。

【００２９】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。

【００３０】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。

【００３１】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。

【００３２】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。

【００３３】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。

【００３４】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ＭＰ
Ｕ１２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１
１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。

【００３５】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。

【００３６】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。

【００３７】また、カバー２１は、中央に冷却ファン２
２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。

【００３８】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。

【００３９】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。る。

【００４０】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。

【００４１】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。

【００４２】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。

【００４３】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。

【００４４】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。

【００４５】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。

【００４６】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３
２ａ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２
０の長さより広くとっている理由は発熱部品であるＣＰ
Ｕ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。

【００４７】

【発明の効果】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。

【図面の簡単な説明】

【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】

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

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【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。
2. 【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。
3. 【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。
4. 【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。
5. 【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。
6. 【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。
7. 【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。
8. 【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。
9. 【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。
10. 【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。
11. 【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Ｐ
    Ｔ板へ固定することを特徴とする情報処理装置。