説明

遠心ファン付ヒートシンク

【課題】遠心ファンから放熱フィン部を通過する風によって生じる騒音を少なくし、薄型且つ放熱効率に優れた遠心ファン付ヒートシンクを提供する。
【解決手段】所定の方向に送風する遠心ファンと、前記遠心ファンからの風が通過する、垂直面の幅方向の長さが異なる複数の放熱フィンが並列配置された少なくとも1つの放熱フィン部とを備えた遠心ファン付ヒートシンク。それぞれ空気取り入れ口を備えた上面部および底面部、並びに、前記放熱フィン部が配置される開口部を備えた側壁部によって形成される、前記遠心ファンが収容される空洞部を備え、前記放熱フィン部の吸入口において放熱フィンの一部が後退している。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、放熱フィン部を備えた遠心ファン付ヒートシンクに関し、特に遠心ファンから放熱フィン部を通過する風によって生じる騒音を少なくした、薄型且つ放熱効率に優れた遠心ファン付ヒートシンクに関する。
【背景技術】
【0002】
基板に搭載されるCPU、素子等の発熱部の発熱量、発熱密度が増大し、これらを効率的に放熱する高性能のヒートシンクが求められている。パーソナルコンピュータにおいても、CPUに加え、グラフィックチップ(GPUまたはVGA)、チップセットなど積極的な放熱を必要とする素子が増加してきた。一方で、薄型化が要求されてきている。
【0003】
発熱量が多くなるにつれて、放熱フィンとヒートパイプの組み合わせでは対応が困難になり、ヒートパイプによって放熱フィンに移動した発熱素子の熱をファンによって強制的に放熱する方法が採用されてきた。
即ち、発熱素子の熱をヒートパイプによって、放熱フィン部に移動し、放熱フィン部にファンによって冷たい空気を送って、発熱素子の熱を筐体外に放出する遠心ファン付ヒートシンクが用いられている。一方で、遠心ファン付ヒートシンクによって発生する騒音の軽減が要求されている。
【0004】
上面と底面と壁面で形成される空洞部内に遠心ファンを配置し、遠心ファンに面して放熱フィンを配置し、遠心ファンによって生じる風が個々の放熱フィンを通過することによって、放熱効果を高めることができる。更に、上面、底面、壁面で形成される空洞部内に遠心ファンを配置し、放熱フィンを遠心ファンに面して配置することによって、ヒートシンクが薄型化される。
【0005】
図8は従来の遠心ファン付ヒートシンクを説明する摸式断面図である。図8に示すように、上面、底面および側壁面によって形成された空洞部内に遠心ファン102が配置されている。遠心ファンに面して、それぞれ長軸方向が直交する2つの放熱フィン部107、108が配置されている。
【0006】
(図示しない)発熱素子にヒートパイプの一方の端が熱的に接続され、ヒートパイプの他方の端部が放熱フィンの長軸方向に沿って熱的に接続されている。発熱素子の熱がヒートパイプによって放熱フィン部に移動され、放熱フィン部に移動された熱が、遠心ファンからの風によって筐体外に放出されて、放熱される。
【特許文献1】特開平9−172113
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
図8に示すように、遠心ファンに面して2つの放熱フィン部(即ち、第1放熱フィン部107、第2放熱フィン部108)が、それぞれの長軸方向が直角になるように配置された状態で、遠心ファンを回転させると、遠心ファンの回転によって生じた風は、第1放熱フィン部107および第2放熱フィン部108の個々の放熱フィン110を通過する。しかし、遠心ファンの回転によって第1放熱フィン部および第2放熱フィン部の個々の放熱フィンに当たると、風きり音が発生する。遠心ファン付ヒートシンクによる、放熱効率の向上と共に、遠心ファンの回転によって風の騒音を軽減する必要がある。
【0008】
従って、この発明の目的は、遠心ファンから放熱フィン部を通過する風によって生じる騒音を少なくし、薄型且つ放熱効率に優れた遠心ファン付ヒートシンクを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0009】
発明者は従来の問題点を解決するため、鋭意研究を重ねた。その結果、それぞれ長軸方向が直交する2つの放熱フィン部に、遠心ファンによって生じる風が当たると、隣接する個々の放熱フィンの近傍に乱流が生じ、風きり音として騒音が生じるという事実を確認した。そこで、遠心ファンに面する側の放熱フィンの端部を同一面にするのではなく、一部のフィンの端部を風の進む方向に下げて、遠心ファンに面する側の放熱フィンの端部を異なる面上に位置させると、風きり音が減少または著しく軽減されることが判明した。
【0010】
即ち、遠心ファンからの風が通過する、放熱フィンの垂直面の幅方向の長さが異なる複数の放熱フィンを並列配置(例えば、1つおきに放熱フィンの端部から後退させる)すると、遠心ファンによって放熱フィンを通過する際の騒音が軽減されることが判明した。
【0011】
この発明の遠心ファン付ヒートシンクの第1の態様は、所定の方向に送風する遠心ファンと、前記遠心ファンからの風が通過する、垂直面の幅方向の長さが異なる複数の放熱フィンが並列配置された少なくとも1つの放熱フィン部とを備えた遠心ファン付ヒートシンクである。
【0012】
この発明の遠心ファン付ヒートシンクの第2の態様は、それぞれ空気取り入れ口を備えた上面部および底面部、並びに、前記放熱フィン部が配置される開口部を備えた側壁部によって形成される、前記遠心ファンが収容される空洞部を備え、前記放熱フィン部の吸入口において放熱フィンの一部が後退している遠心ファン付ヒートシンクである。
【0013】
この発明の遠心ファン付ヒートシンクの第3の態様は、2個の前記放熱フィン部が、それぞれの一方の端部が近接し、長軸方向が交差するように配置されており、前記放熱フィン部のそれぞれにおいて、前記放熱フィン部の吸入口において放熱フィンの一部が後退している遠心ファン付ヒートシンクである。
【0014】
この発明の遠心ファン付ヒートシンクの第4の態様は、前記放熱フィン部は、幅方向の長さが異なる第1放熱フィン部と、幅方向の長さが同一の第2放熱フィン部からなっており、前記幅方向の長さが異なる第1放熱フィン部は、幅方向の長い放熱フィンが、前記第2放熱フィン部に近接した部分に配置されている遠心ファン付ヒートシンクである。
【0015】
この発明の遠心ファン付ヒートシンクの第5の態様は、前記放熱フィン部は、上面、垂直面、下面からなる略コの字形の放熱フィンが並列に複数配置されて形成されており、前記放熱フィン部の吸入口において放熱フィンが一つ置きに後退している遠心ファン付ヒートシンクである。
【0016】
この発明の遠心ファン付ヒートシンクの第6の態様は、前記放熱フィン部は、上面、垂直面、下面からなるコの字形の放熱フィンが並列に複数配置されて形成されており、前記放熱フィン部の吸入口において放熱フィンが複数個連続して後退している遠心ファン付ヒートシンクである。
【0017】
この発明の遠心ファン付ヒートシンクの第7の態様は、前記放熱フィン部は、上面、垂直面からなる略L字形の放熱フィンが並列に複数配置されて形成されており、前記放熱フィン部の吸入口において放熱フィンが一つ置きに後退している遠心ファン付ヒートシンクである。
【0018】
この発明の遠心ファン付ヒートシンクの第8の態様は、前記放熱フィン部は、上面、垂直面からなる略L字形の放熱フィンが並列に複数配置されて形成されており、前記放熱フィン部の吸入口において放熱フィンが複数個連続して後退している遠心ファン付ヒートシンクである。
【0019】
この発明の遠心ファン付ヒートシンクの第9の態様は、発熱素子にヒートパイプの一方の端部が熱的に接続され、前記放熱フィン部にヒートパイプの他方の端部が熱的に接続されている遠心ファン付ヒートシンクである。
【0020】
この発明の遠心ファン付ヒートシンクの第10の態様は、前記ヒートパイプの他方の端部の前記放熱フィン部と熱的に接続された面と反対側の面に別の放熱フィン部が熱的に接続されている遠心ファン付ヒートシンクである。
【発明の効果】
【0021】
この発明の遠心ファン付ヒートシンクによると、上面、底面および側壁面によって形成された空洞部に遠心ファンが取り付けられ、遠心ファンに面する放熱フィン部の個々の放熱フィンが、垂直面の幅方向の長さにおいて異なっているので、遠心ファンに面する側の放熱フィンの端部が異なる面上に位置し、遠心ファンが放熱フィンに当たり、放熱フィン間を通過する風によって生じる騒音を著しく軽減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0022】
この発明の遠心ファン付ヒートシンクを図面を参照しながら説明する。
この発明の遠心ファン付ヒートシンクの1つの態様は、所定の方向に送風する遠心ファンと、
前記遠心ファンからの風が通過する、垂直面の幅方向の長さが異なる複数の放熱フィンが並列配置された少なくとも1つの放熱フィン部とを備えた遠心ファン付ヒートシンクである。
【0023】
図1は、この発明の遠心ファン付ヒートシンクの上面に取り付けられた遠心ファンを説明する概略図である。即ち、図1はヒートシンクの上面3に取り付けられた遠心ファンを裏側から見た図である。
【0024】
図1に示すように、上面3に遠心ファンが回転可能に取り付けられている。遠心ファンが取り付けられるこの発明の遠心ファン付ヒートシンクは、上面3からなるカバー、底面および側壁面が一体的に形成された本体部を重ね合わせて形成される空洞部を備えている。空洞部には遠心ファンが収納される。壁面部の一部に放熱フィン部用の開口部があり、開口部にそれぞれの長軸方向が直交するように放熱フィン部が遠心ファンに面して取り付けられている。上面および底面にはそれぞれ遠心ファンの空気取り入れ口が形成されている。
【0025】
2つの放熱フィン部(即ち、第1放熱フィン部7−1、第2放熱フィン部7−2)は、例えば、上面部、垂直面部および底面部からなる概ねコの字形の放熱フィンを複数並列配置して形成されている。並列配置されて形成された放熱フィンによって、上面部、底面部、垂直面部および隣接する垂直面部から断面矩形の通路が形成される。遠心ファンによる風は、上述した通路を通過する。
【0026】
図2は、この発明の遠心ファン付ヒートシンクの底面および側壁面が一体的に形成された本体部を説明する図である。図2に示す本体部の空洞部に、図1を参照して説明した上述した上面3に取り付けられた遠心ファン2が収納される。即ち、遠心ファン2が空気取り入れ口8に対向するように、ヒートシンクの本体部に上面3が取り付けられる。
【0027】
このようにして、この発明の遠心ファン付ヒートシンクにおいては、それぞれ空気取り入れ口8を備えた上面部3および底面部5、並びに、側壁部6によって形成される空洞部に、遠心ファン2が収容され、側壁部6の開口部に、それぞれの長軸方向が直交するように2つの放熱フィン部7−1、7−2が備えられている。
【0028】
図3はこの発明の遠心付ヒートシンクを示す概略斜視図である。即ち、図1に示す遠心ファンを備えた上面部を、図2に示すそれぞれの長軸方向が直交した2つの放熱フィン部を備えた本体部に組み込んで形成されたヒートシンクを表側から見た斜視図である。図3に示すように、上面部、側壁部および底面部によって形成された空洞部内に遠心ファンが収納され固定されている。底面部と同様に空気取り入れ口8が上面部にも形成されている。空気取り入れ口を通して遠心ファンが見える。
【0029】
図4は、この発明の遠心付ヒートシンクを示す概略斜視図である。即ち、図1に示す遠心ファンを備えた上面部を、図2に示す、それぞれの長軸方向が直交した2つの放熱フィン部を備えた本体部に組み込んで形成されたヒートシンクを裏側から見た斜視図である。図4に示すように、上面部、側壁部および底面部によって形成された空洞部内に遠心ファン2が収納され固定されている。遠心ファンに相対して2つの放熱フィン部が直角に配置されている。上面部と同様に空気取り入れ口8が底面部にも形成されている。空気取り入れ口を通して遠心ファン2が見える。
【0030】
遠心ファンの回転方向は図中に矢印で示している。第1放熱フィン部7−1、第2放熱フィン部7−2は、その長軸方向が相互に直交して配置され、遠心ファン2に面して設けられている。(図示しない)発熱素子に一方の端部が熱的に接続されたヒートパイプ9の他方の端部が、図に示すように、第2放熱フィン部7−2、第1放熱フィン部7−1の長軸方向に沿って、順次に熱的に接続されている。
図4には一本のヒートパイプに2つの放熱フィン部が熱的に接続されているが、2本のヒートパイプを所定の間隙で並列配置し、各ヒートパイプが別々に放熱フィン部に熱的に接続されていてもよい。
【0031】
図5は放熱フィン部を形成する個々の放熱フィンを示す図である。図5(a)は放熱フィン部の長さと垂直面の幅方向の長さが同じ放熱フィンを示す図である。図5(b)は放熱フィン部の長さと垂直面の幅方向の長さが異なる放熱フィンを示す図である。
【0032】
図5(a)に示すように、放熱フィン10は放熱フィン部7の長さと同一長さの、垂直面の幅方向の長さを備えている。即ち、放熱フィン10は上面部12、垂直面部13、下面部14を備えた、概ねコの字状のフィンである。図5(a)に示すように、上面部12、垂直面部13、下面部14は長軸方向にそれぞれ同じ長さである。
【0033】
これに対して、放熱フィン11は、図5(b)に示すように、上面部15、垂直面部16、下面部17を備えた、概ねコの字状のフィンである。放熱フィン11の垂直面部16は、長軸方向に長さが異なっている。即ち、垂直面部16は、上面部15、下面部17と長軸方向の長さが異なっている。放熱フィン10と放熱フィン11は、上面部および下面部が長軸方向に同一長さであるが、垂直面部が長軸方向において長さが異なっている。
この発明においては、放熱フィン部は、上述した放熱フィン10、11が並列に配置されて形成されている。
【0034】
図6(a)は垂直面の幅方向の長さが異なる複数の放熱フィンを並列配置して形成された放熱フィン部を示す斜視図である。図(a)6に示すように、放熱フィン部7においては、上面部、下面部、垂直面部の長手方向の長さが同じ放熱フィン10と、上面部、下面部、垂直面部の長手方向の長さが異なる放熱フィン11とが交互に並列配置されている。従って、遠心ファンに相対する側の放熱フィン部の端部が1つおきに後退して配置されている。
【0035】
図6(b)は放熱フィンの垂直面部の相関関係を説明する図である。図6(b)に示すように、遠心ファンに相対する側の放熱フィンの端部が同一面に位置する垂直面部13と、遠心ファンに相対する側の放熱フィンの端部が後退した垂直面部16が交互に並列して配置されて、所謂千鳥を形成している。
【0036】
このように長さの異なる垂直面部を並列配置した放熱フィン部を使用すると、遠心ファンによって放熱フィン部に当たり個々の放熱フィンの間を通過する際に生じる騒音が著しく軽減した。
【0037】
図7は、垂直面の幅方向の長さが異なる複数の放熱フィンを並列配置して形成された別の放熱フィン部を示す斜視図である。
この態様においては、放熱フィン10、放熱フィン11、放熱フィン11、放熱フィン10の順で、放熱フィンを並列に配置している。即ち、垂直面部が後退しない2つの放熱フィンの間に垂直面部が後退した放熱フィンを連続して2つ並列に配置し、この配置を繰り返している。
【0038】
図7(b)は放熱フィンの垂直面部の相関関係を説明する図である。図7(b)に示すように、遠心ファンに相対する側の放熱フィンの端部が同一面に位置する2つ垂直面部13の間に、遠心ファンに相対する側の放熱フィンの端部が後退した2つの垂直面部16が連続して並列配置され、この配置を繰り返している。
【0039】
このように長さの異なる垂直面部を並列配置した放熱フィン部を使用すると、遠心ファンによって放熱フィン部に当たり個々の放熱フィンの間を通過する際に生じる騒音が著しく軽減した。なお、長さの異なる垂直面部の並列配置の仕方は、上述した例に限定されることなく、騒音の軽減、放熱効率を考慮して、適宜設定することが出来る。
【0040】
上述したように、この発明によると、上面、底面および側壁面によって形成された空洞部に遠心ファンが取り付けられ、遠心ファンに面する放熱フィン部の個々の放熱フィンが、垂直面の幅方向の長さにおいて異なっているので、遠心ファンに面する側の放熱フィンの端部が異なる面上に位置し、遠心ファンが放熱フィンに当たり、放熱フィン間を通過する風によって生じる騒音を著しく軽減することができる遠心ファン付ヒートシンクを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0041】
【図1】図1は、この発明の遠心ファン付ヒートシンクの上面に取り付けられた遠心ファンを説明する概略図である。
【図2】図2は、この発明の遠心ファン付ヒートシンクの底面および側壁面が一体的に形成された本体部を説明する図である。
【図3】図3はこの発明の遠心付ヒートシンクを示す概略斜視図である。
【図4】図4は、この発明の遠心付ヒートシンクを示す概略斜視図である。
【図5】図5は放熱フィン部を形成する個々の放熱フィンを示す図である。図5(a)は放熱フィン部の長さと垂直面の幅方向の長さが同じ放熱フィンを示す図である。図5(b)は放熱フィン部の長さと垂直面の幅方向の長さが異なる放熱フィンを示す図である。
【図6】図6(a)は垂直面の幅方向の長さが異なる複数の放熱フィンを並列配置して形成された放熱フィン部を示す斜視図である。図6(b)は放熱フィンの垂直面部の相関関係を説明する図である。
【図7】図7は、垂直面の幅方向の長さが異なる複数の放熱フィンを並列配置して形成された別の放熱フィン部を示す斜視図である。図7(b)は放熱フィンの垂直面部の相関関係を説明する図である。
【図8】図8は従来の遠心ファン付ヒートシンクを説明する摸式断面図である。
【符号の説明】
【0042】
1 遠心ファン付ヒートシンク
2 遠心ファン
3 上面部
5 底面部
6 側壁面
7、7−1、7−2 放熱フィン部
8 空気取り入れ口
9 ヒートパイプ
10 放熱フィン
11 放熱フィン
12 上面部
13 垂直面部
14 下面部
15 上面部
16 垂直面部
17 下面部
100 従来の遠心ファン付ヒートシンク
102 遠心ファン
107 第1放熱フィン部
108 第2放熱フィン部
110 放熱フィン

【特許請求の範囲】
【請求項1】
所定の方向に送風する遠心ファンと、
前記遠心ファンからの風が通過する、垂直面の幅方向の長さが異なる複数の放熱フィンが並列配置された少なくとも1つの放熱フィン部とを備えた遠心ファン付ヒートシンク。
【請求項2】
それぞれ空気取り入れ口を備えた上面部および底面部、並びに、前記放熱フィン部が配置される開口部を備えた側壁部によって形成される、前記遠心ファンが収容される空洞部を備え、前記放熱フィン部の吸入口において放熱フィンの一部が後退している、請求項1に記載の遠心ファン付ヒートシンク。
【請求項3】
2個の前記放熱フィン部が、それぞれの一方の端部が近接し、長軸方向が交差するように配置されており、前記放熱フィン部のそれぞれにおいて、前記放熱フィン部の吸入口において放熱フィンの一部が後退している、請求項2に記載の遠心ファン付ヒートシンク。
【請求項4】
前記放熱フィン部は、幅方向の長さが異なる第1放熱フィン部と、幅方向の長さが同一の第2放熱フィン部からなっており、前記幅方向の長さが異なる第1放熱フィン部は、幅方向の長い放熱フィンが、前記第2放熱フィン部に近接した部分に配置されている、請求項2に記載の遠心ファン付ヒートシンク。
【請求項5】
前記放熱フィン部は、上面、垂直面、下面からなる略コの字形の放熱フィンが並列に複数配置されて形成されており、前記放熱フィン部の吸入口において放熱フィンが一つ置きに後退している、請求項1から4の何れか1項に記載の遠心ファン付ヒートシンク。
【請求項6】
前記放熱フィン部は、上面、垂直面、下面からなるコの字形の放熱フィンが並列に複数配置されて形成されており、前記放熱フィン部の吸入口において放熱フィンが複数個連続して後退している、請求項1から4の何れか1項に記載の遠心ファン付ヒートシンク。
【請求項7】
前記放熱フィン部は、上面、垂直面からなる略L字形の放熱フィンが並列に複数配置されて形成されており、前記放熱フィン部の吸入口において放熱フィンが一つ置きに後退している、請求項1から4の何れか1項に記載の遠心ファン付ヒートシンク。
【請求項8】
前記放熱フィン部は、上面、垂直面からなる略L字形の放熱フィンが並列に複数配置されて形成されており、前記放熱フィン部の吸入口において放熱フィンが複数個連続して後退している、請求項1から4の何れか1項に記載の遠心ファン付ヒートシンク。
【請求項9】
発熱素子にヒートパイプの一方の端部が熱的に接続され、前記放熱フィン部にヒートパイプの他方の端部が熱的に接続されている、請求項1から9の何れか1項に記載の遠心ファン付ヒートシンク。
【請求項10】
前記ヒートパイプの他方の端部の前記放熱フィン部と熱的に接続された面と反対側の面に別の放熱フィン部が熱的に接続されている、請求項9に記載の遠心ファン付ヒートパイプ。

【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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【図7】
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【図8】
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【公開番号】特開2008−103440(P2008−103440A)
【公開日】平成20年5月1日(2008.5.1)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−283269(P2006−283269)
【出願日】平成18年10月18日(2006.10.18)
【出願人】(000005290)古河電気工業株式会社 (4,457)
【Fターム(参考)】