JP6699822B2

JP6699822B2 - 冷却構造

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Publication number: JP6699822B2
Application number: JP2014079636A
Authority: JP
Inventors: 裕道脇
Original assignee: Next Innovation GK
Current assignee: Next Innovation GK
Priority date: 2014-04-08
Filing date: 2014-04-08
Publication date: 2020-05-27
Anticipated expiration: 2034-04-08
Also published as: JP2015201547A

Description

本発明は、冷却ファンによってヒートシンクに効果的に冷却用流体を供給して、発熱体を効率良く冷却可能な冷却構造に関する。

ヒートシンクと冷却ファンとによって発熱体を冷却する冷却構造としては、特許文献１のようなものがある。この特許文献１の冷却構造では、発熱体に取り付けられたヒートシンクの上面に直接的に冷却ファンを固定して、冷却ファンによってヒートシンクに冷却風を吹き付けることにより、ヒートシンクを介して発熱体を冷却する。

しかしながら、冷却ファンは、羽根を回転させて送風するため、空気の流れが冷却ファンの近傍において乱れたり偏ったりすることが知られている。従って、特許文献１のように、冷却ファンをヒートシンクの上面に直接的に固定した場合には、ヒートシンクに均一に冷却風が供給されず、半分くらいの表面積がデッド化する虞がある。

また、この種のヒートシンクと冷却ファンを用いる冷却手段は、発熱体を内部に備えた電気機械装置に内蔵されて使用されることが多く、当該電気機械装置の筐体に設けられたパンチングメタルやルーバーやスリットを有する開口部に冷却ファンが配設され、別途に設けられた通気孔から当該電気機械装置内部に外気が取り入れられ、流入した外気が当該電気機械装置内を広い空間を流動しながら発熱体から発せられる熱を除去しながら冷却するように構成されるものが有る。このような冷却構造においては、塵埃を含む外気が装置内を流過するために塵埃が堆積する虞がある。特に、電気回路上や電気回路付近に塵埃が堆積すると、水分や湿度等との絡みもあって電気回路がショートしたり、スパークすることなどによる火災の原因になる可能を孕んでいる。

特開２０１０−２２６１４４号公報

本発明は、以上のような課題に鑑みてなされたものであり、冷却ファンによってヒートシンクに冷却流を供給して冷却する冷却構造において、ヒートシンクのフィンの全表面を有効活用することで、発熱体を効率良く冷却可能とすると共に、当該冷却構造を組み込む対象装置に内蔵される電気回路等に対して、冷却のための送流によって堆積する塵埃等が引き起こす回路破損や発火事故等が生じることを防止することが可能な冷却構造を提供することを目的とする。

本発明に係る冷却構造は、ベース部を有し、該ベース部の一主面に、面方向に突出する板状のフィンが所定の間隔を存して複数個設けられ、上記ベース部の他主面が発熱体に取り付けられるヒートシンクと、上記フィンの先端部を覆い、上記フィン間に、上記ヒートシンクの一端部と他端部に二つの開口部を有する空洞部を形成する覆い部と、上記ヒートシンクの一端部側に配設され、上記フィンが複数設けられる方向の幅が上記ヒートシンクよりも大きく形成されて、上記フィンと略平行方向に送風して上記空洞部に冷却用流体を流過させる冷却ファンと、上記ヒートシンクの一端部と上記冷却ファンとの間に設けられ、上記空洞部の一方の開口部と、上記冷却ファンとを連通させ、上記ヒートシンクから上記冷却ファンに向かうに連れて拡径するように形成される合流空間部と、を備える。

更に、前記空洞部には、該空洞部中を流過する前記冷却用流体の流れを制御する流路規制部が設けられても良い。

更に、前記覆い部は、前記発熱体を有する装置内の他の構成部品、若しくは、前記ヒートシンクを構成するものであっても良い。

更に、前記合流空間部は、前記発熱体を有する装置内の他の構成部品であっても良い。

更に、前記発熱体は、冷却素子であっても良い。

更に、前記発熱体を有する装置は、給液装置であっても良い。

更に、前記覆い部は、前記給液装置内の液を貯留するタンク又は該タンクを覆う外装材覆い部であっても良い。

本発明は、発熱体に取り付けられるヒートシンクのフィンの先端部を覆い部によって覆い、フィン間に空洞部を設けて、この空洞部と合流空間部を介して連通された冷却ファンによって、空洞部に冷却用流体が流過される。

従って、本発明によれば、冷却ファンが合流空間部を介して離間して空洞部と連通されているので、ヒートシンクに供給される冷却流が冷却ファンの近傍のように乱れたり偏ったりしておらず、層流であり、ヒートシンクの全体にほぼ均一に冷却流が供給される。更に、本発明によれば、冷却流がヒートシンクの側方に配置される空洞部の開口部からフィン間をフィンに沿って流れるので、各フィンの全体に冷却流が供給される。

更に、本発明によれば、冷却用流体が流過する領域が、ヒートシンクと覆い部とによって閉鎖された空洞部内のみであって、冷却用流体はこの空洞部の入口から出口までの閉ざされた空間を流過するだけなので、電気回路等に触れることが皆無となる。

よって、本発明によれば、冷却ファンによってヒートシンクのフィンの全表面に対して効果的に冷却流を供給することが出来、ヒートシンクのフィンの全表面を有効活用して、発熱体を効率良く冷却することが出来ると共に、電気回路等に塵埃等が触れたり、堆積したりすることを無くし、電気回路の短絡や発火を防止することが出来る。

冷却構造を示した斜視図である。冷却構造を示した側面断面図である。フィンと平行に配置された流路規制部を有する覆い部を示した平面断面図である。（Ａ）は、フィンと接するように千鳥状に配置された流路規制部を有する覆い部を示した平面断面図であり、（Ｂ）は、フィンと離間させて千鳥状に配置された流路規制部を有する覆い部を示した平面断面図である。楕円状の流路規制部を有する覆い部を示した平面断面図である。翼状の流路規制部を有する覆い部を示した平面断面図である。（Ａ）は、回転軸と流過方向とが直交するように冷却ファンがヒートシンクに配設された冷却構造を示した側面断面図であり、（Ｂ）は、ダクトがヒートシンクから冷却ファンに向かうに連れて縮径するように設けられた冷却構造を示した側面断面図であり、（Ｃ）は、ダクトが直線的に設けられた冷却構造を示した側面断面図である。給液装置に内蔵された冷却構造を示した平面断面図である。給液装置に内蔵された冷却構造を示した側面断面図である。

以下、本発明を適用した冷却構造について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本発明は、以下の例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で任意に変更可能である。

＜１．第一実施例の説明＞
冷却構造１は、例えば、パーソナルコンピュータ等のＣＰＵ、ハイブリットカー等の高出力モータ制御用のパワートランジスタ、ウォータサーバ等の給液装置の液体を冷却するペルチェ素子等、各種の装置の発熱体に取り付けられて、発熱体を冷却するものである。

具体的に、冷却構造１は、図１及び図２に示すように、複数のフィン１２が設けられ、発熱体２に取り付けられるヒートシンク１０と、フィン１２の先端部を覆い、フィン１２，１２間に空洞部３０を設ける覆い部２０と、空洞部３０に気体又は液体、外気や循環流体、空気等の流体（以下、空気の例を示す）を流過させる冷却ファン４０と、空洞部３０と冷却ファン４０とを連通させる合流空間部となるダクト５０とを備えている。

ヒートシンク１０は、例えば、アルミニウムやアルミニウム合金、銅や銅合金、銀や銀合金、或いは、合成樹脂等の熱伝導性の高い材料で形成されている。更に、ヒートシンク１０は、略矩形状のベース部１１の一主面に放熱面積を増大させるための複数のフィン１２が設けられている。このフィン１２は、例えば、ベース部１１の一主面から面方向に突設されて板状を成して配置され、幅方向に所定の間隔を存して複数個設けられている。更に、ヒートシンク１０は、ベース部１１の他主面が各種装置の発熱体２に接合されることで、発熱体２に取り付けられる。

また、フィン１２の先端部は、覆い部２０によって覆われている。この覆い部２０は、例えば、ヒートシンク１０のベース部１１とほぼ同じ大きさの金属製や合成樹脂製の板部材或いはヒートシンクと一体に構成されている。これにより、ヒートシンク１０と覆い部２０との間には、ベース部１１と隣接する一対のフィン１２，１２と覆い部２０とで囲まれた空洞部３０が設けられている。この空洞部３０は、ヒートシンク１０の幅方向に複数個設けられている。更に、空洞部３０は、ヒートシンク１０の長さ方向の一端側に第一開口部３０ａを有し、他端側に第二開口部３０ｂを有している。

また、ヒートシンク１０の長さ方向の一端側には、空洞部３０に空気を流過させる冷却ファン４０が配設されている。この冷却ファン４０は、例えば、フレーム４０ａ内に電動モータ等によって回転駆動される羽根４０ｂが設けられ、電動モータ等によって回転駆動されると、羽根４０ｂの回転軸の軸方向に冷却風を送風する、所謂、軸流型の冷却ファンである。更に、冷却ファン４０は、例えば、羽根４０ｂの回転軸の軸方向がヒートシンク１０の長さ方向と略平行するように配置され、ヒートシンク１０の長さ方向の一端側の側面から所定距離離間されて配設されている。或いは、図７（Ａ）に示すように、羽根４０ｂの回転軸の軸方向がヒートシンク内における空気の流過方向と直交するように配置しても良い。

また、ヒートシンク１０と冷却ファン４０との間には、空洞部３０の一端側の第一開口部３０ａと冷却ファン４０とを連通させるダクト５０が設けられている。このダクト５０は、例えば、金属製や合成樹脂製の筒状部材で構成されている。更に、ダクト５０は、一方の開口部５０ａがベース部１１と幅方向の最も一端側のフィン１２と最も他端側のフィン１２と覆い部２０と連結されることで、全ての空洞部３０の第一開口部３０ａと連通されている。更に、ダクト５０は、他方の開口部５０ｂが例えば冷却ファン４０のフレーム４０ａに連結されている。これにより、ダクト５０は、ヒートシンク１０の空洞部３０から供給された冷却風を、外部に漏らすことなく、冷却ファン４０を介して外部に排出させる。

以上のように、冷却構造１は、ヒートシンク１０を発熱体２に取り付けた後に、冷却ファン４０によって、冷却風を、第二開口部３０ｂから空洞部３０の内部に流過させて、フィン１２に沿って流して、空洞部３０を介して第一開口部３０ａからダクト５０に流過させて、冷却ファン４０を介して外部に排出させることで、ヒートシンク１０を介して発熱体２を冷却することが出来る。

この際、ダクト５０は、一方の開口部５０ａが全ての空洞部３０の第一開口部３０ａと連通され、他方の開口部５０ｂが例えば冷却ファン４０のフレーム４０ａに連結されているので、空洞部３０から供給された冷却風を、外部に漏らすことなく、冷却ファン４０を介して外部に排出させることが出来る。従って、冷却構造１は、ヒートシンク１０を介して発熱体２を効率良く冷却することが出来る。

更に、冷却ファン４０は、ダクト５０を介してヒートシンク１０から離間されて配設されているので、ヒートシンク１０に供給される冷却風が冷却ファン４０の近傍のように乱れたり偏ったりしておらず、層流であり、全ての空洞部３０の内部に均一に冷却風を供給することが出来る。従って、冷却構造１は、ヒートシンク１０を介して発熱体２を効率良く冷却することが出来る。

更に、空洞部３０では、ベース部１１と隣接する一対のフィン１２，１２と覆い部２０とで囲まれて設けられているので、冷却風がフィン１２に沿って流れ、フィン１２の全体に冷却風が接触する。従って、冷却構造１は、ヒートシンク１０を介して発熱体２を効率良く冷却することが出来る。

なお、ヒートシンク１０は、アルミニウム又はアルミニウム合金から成ることに限定されるものではなく、その他の金属、セラミック、ガラス、樹脂或いはこれらの複合材料から成るようにしても良い。更に、ヒートシンク１０は、長さ方向に向けて配置された板状のフィン１２が幅方向に複数個形成されているものに限定されるものではなく、柱状（ピン状）のフィン１２が長さ方向及び幅方向に複数個形成されている、所謂、剣山型のものであっても良い。この場合、ヒートシンク１０は、幅方向の側面に板状の閉塞部材等を設けて、長さ方向の空洞部３０の第一開口部３０ａ及び第二開口部３０ｂ以外は閉塞させるようにしても良い。

また、覆い部２０は、金属製や合成樹脂製であることに限定されるものではなく、フィン１２の先端部を覆い空洞部３０を設けることが出来れば、如何なる材料で設けるようにしても良い。

また、ダクト５０は、金属製や合成樹脂製であることに限定されるものではなく、空洞部３０の第一開口部３０ａと冷却ファン４０とを連通させることが出来れば、如何なる材料で設けるようにしても良い。

また、覆い部２０は、図３に示すように、ヒートシンク１０と対向する側の面に、空洞部３０の内部を流過する冷却風の流路を規制する流路規制部２１を設けるようにしても良い。この流路規制部２１は、例えば、幅方向に所定の間隔を存して複数設けられた板状の突部で構成され、各フィン１２，１２間に配置されて、過大な圧力損失を起こさない範囲で冷却風の流路を狭めている。ここでは、流路規制部２１は、各空洞部３０を二つに分けて、冷却風の流路を約半分に狭めている。各空洞部３０は、流路規制部２１によって流路が狭くなるのに伴って、内部を流過する冷却風の流速が上昇する。よって、より多くの冷却風をフィン１２に接触させることができる。従って、冷却構造１は、ヒートシンク１０を介して発熱体２をより効率良く冷却することが出来る。

ところで、ヒートシンク１０のフィン１２，１２間距離は、ヒートシンク１０の造りによって設定可能な範囲が異なるが、特に押出成形による場合にはフィン１２，１２間距離を一定以下に縮めることが出来ない。従って、この場合にはヒートシンク１０における所定容積中の表面積を一定以上に上げることが出来ず、冷却効率を向上させることができないと考えられてきたが、流路規制部２１によって空洞部３０中を流過する空気の流れを規制することで、単位時間当たりの空気とフィン１２との接触量を向上させ、熱キャリヤとして寄与していなかった冷却用流体である空気の大部分を有効に活用することが出来るようになり、冷却効率を改善することが出来る。

また、流路規制部２１は、図４（Ａ）及び図４（Ｂ）に示すように、各フィン１２，１２間に板状の突部が千鳥状に配置されるように設けても良い。この際、図４（Ａ）に示すように、流路規制部２１とフィン１２とが接するように設けても良く、図４（Ｂ）に示すように、離間させて設けても良い。これにより、冷却風が左右にジグザグに流過されるので、各空洞部３０内の対流が増え、より多くの冷却風をフィン１２に接触させることができる。従って、冷却構造１は、ヒートシンク１０を介して発熱体２を効率良く冷却することが出来る。更に、図４（Ｂ）に示すように、流路規制部２１とフィン１２とを離間させて設けた場合には、フィン１２近傍の直線的に流過される冷却風と左右にジグザグに流過される冷却風とが混合される。従って、冷却構造１は、ヒートシンク１０を介して発熱体２をより効率良く冷却することが出来る。

また、流路規制部２１は、図５に示すように、各フィン１２，１２間に断面流線形或いは非対称な流線形状の突部が流過方向に複数個配置されるように設けても良い。この場合、各空洞部３０において、流路規制部２１に沿って流過された冷却風とその他の冷却風との流速が異なり、流速が異なるこれらの冷却風が入り混じる。更に、各空洞部３０において、流路規制部２１によって冷却風の流路が変更されて混合する。従って、冷却構造１は、ヒートシンク１０を介して発熱体２をより効率良く冷却することが出来る。

また、流路規制部２１は、図６に示すように、各フィン１２，１２間に断面翼状の突部が流過方向に複数個配置されるように設けても良い。この際、この流路規制部２１は、同じ形状の翼状の突部が流過方向に複数個配置されるようにしても良く、鏡像対象に設けられた形状が異なる翼状の突部を交互に流過方向に複数個配置されるようにしても良い。この場合、各空洞部３０において、流路規制部２１の一面に沿って流過された冷却風と、他面に沿って流過された冷却風と、その他の冷却風との流速が異なり、流速が異なるこれらの冷却風が入り混じる。更に、各空洞部３０において、流路規制部２１によって冷却風の流路が変更されて混合する。従って、冷却構造１は、ヒートシンク１０を介して発熱体２をより効率良く冷却することが出来る。

更に、図４〜図６に示す流路規制部２１は、ヒートシンク１０と同様に、例えば、アルミニウムやアルミニウム合金、銅や銅合金、銀や銀合金、或いは、合成樹脂等の熱伝導性の高い材料で形成されて、フィン１２と共に発熱体２の放熱を行い、発熱体２をより効率良く冷却するようにしても良い。

また、冷却構造１は、図１及び図２に示すように、ヒートシンク１０を冷却ファン４０よりも高さ方向に小さく設けて、ダクト５０をヒートシンク１０から冷却ファン４０に向かうに連れて拡径するように設けることに限定されるものではなく、図７（Ｂ）に示すように、ヒートシンク１０を冷却ファン４０よりも大きく設けて、ダクト５０を縮径するように設けても良く、図７（Ｃ）に示すように、ヒートシンク１０と冷却ファン４０との大きさを一致させて、ダクト５０を直線的に設けても良い。

更に、冷却構造１は、ヒートシンク１０を発熱体２に取り付けた後に、冷却ファン４０によって、冷却風を、ダクト５０を介して第一開口部３０ａから空洞部３０に流過させて、フィン１２に沿って流して、第二開口部３０ｂから空洞部３０の外部に排出させることで、ヒートシンク１０を介して発熱体２を冷却するようにしても良い。このような場合であっても、冷却ファン４０は、ダクト５０を介してヒートシンク１０から離間して配設されているので、冷却ファン４０からヒートシンク１０に供給される冷却風の冷却ファン４０の近傍のような乱れや偏りを低減することが出来、全ての空洞部３０の内部に均一に冷却風を供給することが出来る。従って、冷却構造１は、このような場合であっても、ヒートシンク１０を介して発熱体２を効率良く冷却することが出来る。

＜２．第二実施例の説明＞
次に、第二実施例の冷却構造１０１について説明する。なお、第二実施例の冷却構造１０１については、第一実施例の冷却構造１と同様の構成については同じ符号を付して説明を省略し、異なる構成についてのみ説明する。

具体的に、第一実施例の冷却構造１では、覆い部２０が板部材で構成され、ダクト５０が筒状部材で構成されていたが、第二実施例の冷却構造１０１では、覆い部２０及びダクト５０が発熱体２を有する装置内の他の構成部品で構成されている。

以下、第二実施例の冷却構造１０１について、ウォータサーバ等の給液装置を例に説明する。

給液装置２００は、図８及び図９に示すように、装置本体２０１内に、装置本体２０１に着脱可能に装着された流体容器（不図示）から供給された水を貯留する冷水（低温）用の第一貯留容器２１０が収納されている。

この冷水用の第一貯留容器２１０は、合成樹脂材料等によって成形される容量可変の容器、合成樹脂材料或いは金属材料等によって成形して成る容量が可変でないハード容器等で構成されている。

また、第一貯留容器２１０には、収容された水等の供給対象である流体を冷却するペルチェ素子等の冷却素子２１１が取り付けられている。更に、この冷却素子２１１には、ヒートシンク１０が取り付けられている。なお、このヒートシンク１０は、第一実施例の冷却構造１のヒートシンク１０と同様のものであり、ここでは詳細な説明を省略するが、ヒートシンク１０の長さ方向、即ち、冷却用流体の流過方向を装置本体２０１の高さ方向に向けて、冷却素子２１１に取り付けられている。即ち、第二実施例の冷却構造１０１において、第一実施例の冷却構造１の発熱体２は、冷却素子２１１である。

また、第一貯留容器２１０は、断熱性に優れた材料で形成された箱状の第一断熱体２１２内に収容されている。更に、第一貯留容器２１０は、装置本体２０１の前面２０１ａに取り付けられている。そして、第一貯留容器２１０は、冷水専用の又は冷水と温水（高温）兼用のコック（不図示）を操作することで、冷水を、冷水専用の又は冷水と温水兼用の吐出口（不図示）から冷水を吐出させる。

また、装置本体２０１内には、流体容器から供給された水を貯留する温水（高温）用の第二貯留容器２２０が収納されている。

この温水用の第二貯留容器２２０は、合成樹脂材料等によって成形される容量可変の容器、合成樹脂材料或いは金属材料等によって成形される容量が可変でないハード容器等で構成されている。更に、第二貯留容器２２０には、収容された水を加熱するヒータ等の加熱素子２２１が取り付けられている。更に、第二貯留容器２２０は、断熱性に優れた材料で形成された箱状の第二断熱体２２２内に収容されている。

更に、第二貯留容器２２０は、ヒートシンク１０のフィン１２の先端部を覆うように、装置本体２０１の背面２０１ｂに取り付けられている。即ち、第二実施例の冷却構造１０１において、第一実施例の冷却構造１の覆い部２０は、第二貯留容器２２０によって構成される。これにより、ヒートシンク１０と第二貯留容器２２０との間には、ベース部１１と隣接する一対のフィン１２，１２と第二貯留容器２２０とで囲まれた空洞部２３０が設けられている。

この空洞部２３０は、第一実施例の冷却構造１の空洞部３０と同様に、ヒートシンク１０の幅方向に複数個設けられている。更に、空洞部２３０は、ヒートシンク１０の長さ方向、即ち、冷却用流体の流過方向の一端側に第一開口部２３０ａを有し、他端側に第二開口部２３０ｂを有している。

そして、第二貯留容器２２０は、温水専用の又は冷水と温水兼用のコック（不図示）を操作することで、温水を、温水専用の又は冷水と温水兼用の吐出口（不図示）から温水を吐出させる。

また、装置本体２０１内は、ヒートシンク１０よりも上方の上部領域２０２と下方の下部領域２０３とが遮断部材２４０によって遮断されている。この遮断部材２４０は、例えば、断熱性に優れた材料で形成された断熱体で構成される。更に、遮断部材２４０は、例えば、上部領域２０２と下部領域２０３とを連通させる連通部２４０ａに設けられて、この連通部２４０ａを閉塞する。ここでは、遮断部材２４０は、例えば、第一貯留容器２１０と第二貯留容器２２０とヒートシンク１０と装置本体２０１とでなる連通部２４０ａに設けられている。これにより、装置本体２０１内の上部領域２０２と下部領域２０３は、空洞部２３０以外は遮断され、空洞部２３０だけが連通されている。

なお、遮断部材２４０は、例えば、第一貯留容器２１０と装置本体２０１との間に連通部２４０ａを有する場合、その連通部２４０ａに設けて閉塞するようにしても良い。更に、遮断部材２４０は、第二貯留容器２２０と装置本体２０１との間に連通部２４０ａを有する場合、その連通部２４０ａに設けて閉塞するようにしても良い。

また、装置本体２０１の下部領域２０３には、空洞部３０に空気を流過させる冷却ファン４０が配設されている。この冷却ファン４０は、第一実施例の冷却構造１の冷却ファン４０と同様のものであるので、ここでは詳細な説明を省略するが、ヒートシンク１０の長さ方向、即ち、冷却用流体の流過方向の一端側（下端側）の側面から所定距離離間させて、例えば、装置本体２０１の背面２０１ｂと底面２０１ｃとに亘って背面２０１ｂの開口部２０４を覆うように傾斜して配設されている。冷却ファン４０を傾斜して配設することで、装置本体２０１の高さ方向の小型化を図ることが出来る。

ここで、装置本体２０１内は、上部領域２０２と下部領域２０３とが遮断されていると共に、冷却ファン４０が背面２０１ｂの開口部２０４を覆うように設けられているので、ヒートシンク１０の第一開口部２３０ａと冷却ファン４０とが連通されている。即ち、第二実施例の冷却構造１０１において、第一実施例の冷却構造１のダクト５０は、装置本体２０１と遮断部材２４０（断熱体）と第一貯留容器２１０と第二貯留容器２２０とで構成される。

なお、冷却ファン４０と、第一貯留容器２１０、第二貯留容器２２０、装置本体２０１の背面２０１ｂ、装置本体２０１の底面２０１ｃとの何れかの間に、振動吸収材、緩衝材、静音材等から成る遮断部を設けて、ヒートシンク１０の第一開口部２３０ａと冷却ファン４０との間及び冷却ファン４０と装置本体２０１の開口部２０４との間をより確実に連通させるようにしても良い。

更に、装置本体２０１の下部領域２０３には、第一実施例の冷却構造１と同様に、ヒートシンク１０の第一開口部２３０ａと冷却ファン４０とを連通させる筒状のダクト５０を設けるようにしても良い。この際、ダクト５０は、第一実施例の冷却構造１と同様に、金属や合成樹脂で設けられるようにしても良く、断熱性に優れた材料で設けられるようにしても良い。

更に、装置本体２０１の下部領域２０３には、ヒートシンク１０の第一開口部２３０ａと冷却ファン４０とを連通させる第一連通路部と、冷却ファン４０と装置本体２０１の開口部２０４とを連通させる第二連通路部とを有し、これら以外の領域に、断熱体等から成る遮断部を設けてなるダクト部材を設けるようにしても良い。

以上のように、冷却構造１０１は、冷却ファン４０によって、冷却風を、上部領域２０２から第二開口部２３０ｂを介して各空洞部２３０の内部に流過させて、フィン１２に沿って流して、第一開口部２３０ａから下部領域２０３に排出させて、下部領域２０３から背面２０１ｂの開口部２０４を介して外部に排出させることで、ヒートシンク１０を介して発熱体２を冷却することが出来る。

更に、空洞部２３０では、ベース部１１と隣接する一対のフィン１２，１２と第二貯留容器２２０とで囲まれて設けられているので、第二開口部２３０ｂから流過された冷却風がフィン１２に沿って第一開口部２３０ａに向けて流れ、フィン１２の全体に冷却風が接触する。従って、冷却構造１０１は、ヒートシンク１０を介して発熱体２を効率良く冷却することが出来る。更に、冷却構造１０１は、冷却構造１の覆い部２０が給液装置２００の装置本体２０１内の構成部品で構成されているので、部品点数を削減することが出来る。

更に、下部領域２３０及びダクト部材は、ヒートシンク１０の第一開口部２３０ａと冷却ファン４０とを連通させるので、冷却ファン４０によって上部領域２０２から下部領域２０３に供給された冷却風を、冷却ファン４０を介して確実に背面２０１ｂの開口部２０４から外部に排出することが出来る。従って、冷却構造１０１は、ヒートシンク１０を介して発熱体２を効率良く冷却することが出来る。更に、冷却構造１０１は、冷却構造１のダクト５０が給液装置２００の装置本体２０１内の構成部品で構成されているので、部品点数を削減することが出来る。

更に、冷却ファン４０は、下部領域２０３内にヒートシンク１０から離間されて配設されているので、冷却ファン４０の近傍のように流れが乱れたり偏ったりしておらず、層流であり、全ての空洞部３０の内部に均一に冷却風を供給することが出来る。従って、冷却構造１０１は、ヒートシンク１０を介して発熱体２を効率良く冷却することが出来る。

なお、遮断部材２４０は、断熱体で構成されることに限定されるものではなく、上部領域２０２と下部領域２０３とを遮断することが出来るものであれば、金属や合成樹脂製等、如何なる材料で設けるようにしても良い。

更に、冷却構造１０１は、冷却ファン４０によって、冷却風を、ダクト５０やダクト部材２５０を介して第一開口部２３０ａから空洞部２３０に流過させて、フィン１２に沿って流して、第二開口部２３０ｂから空洞部２３０の外部に排出させることで、ヒートシンク１０を介して発熱体２を冷却するようにしても良い。このような場合であっても、冷却ファン４０は、ダクト５０やダクト部材２５０を介してヒートシンク１０から離間されて配設されているので、冷却ファン４０からヒートシンク１０に供給される冷却風が冷却ファン４０の近傍のように乱れたり偏ったりしておらず、層流であり、全ての空洞部２３０の内部に均一に冷却風を供給することが出来、ヒートシンク１０を介して発熱体２を効率良く冷却することが出来る。

更に、第二実施例の冷却構造１０１は、ウォータサーバ等の給液装置に使用されることに限定されるものではなく、パーソナルコンピュータ等、発熱体２を有するその他の装置に使用して、覆い部２０及びダクト５０がその他の装置内の構成部品で構成されるようにしても良い。

１冷却構造、２発熱体、１０ヒートシンク、１１ベース部、１２フィン、２０覆い部、２１流路規制部、３０空洞部、３０ａ第一開口部、３０ｂ第二開口部、４０冷却ファン、４０ａフレーム、４０ｂ羽根、５０ダクト、５０ａ開口部、５０ｂ開口部、１０１冷却構造、２００給液装置、２０１装置本体、２０１ａ前面、２０１ｂ背面、２０１ｃ底面、２０２上部領域、２０３下部領域、２０４開口部、２１０第一貯留容器、２１１冷却素子、２１２第一断熱体、２２０第二貯留容器、２２１加熱素子、２２２第二断熱体、２３０空洞部、２３０ａ第一開口部、２３０ｂ第二開口部、２４０遮断部材、２４０ａ連通部、２５０ダクト部材

Claims

ベース部を有し、該ベース部の一主面に、面方向に突出する板状のフィンが所定の間隔を存して複数個設けられ、上記ベース部の他主面が発熱体に取り付けられるヒートシンクと、
上記フィンの先端部を覆い、上記フィン間に、上記ヒートシンクの一端部と他端部に二つの開口部を有する空洞部を形成する覆い部と、
上記ヒートシンクの一端部側に配設され、上記フィンが複数設けられる方向の幅が上記ヒートシンクよりも大きく形成されて、上記フィンと略平行方向に送風して上記空洞部に冷却用流体を流過させる冷却ファンと、
上記ヒートシンクの一端部と上記冷却ファンとの間に設けられ、上記空洞部の一方の開口部と、上記冷却ファンとを連通させ、上記ヒートシンクから上記冷却ファンに向かうに連れて拡径するように形成される合流空間部と、
を備えることを特徴とする冷却構造。
前記空洞部には、該空洞部中を流過する前記冷却用流体の流れを制御する流路規制部が設けられることを特徴とする請求項１に記載の冷却構造。
前記覆い部は、前記発熱体を有する給液装置内の他の構成部品であることを特徴とする請求項１又は２に記載の冷却構造。