(57)【要約】【課題】冷却ファンによってヒートシンクに効果的に冷却風を供給して、発熱体を効率良く冷却するウォータサーバ用冷却構造を提供する。【解決手段】  フィン１２を有して発熱体（冷却素子）２１１に取り付けられるヒートシンク１０と、上記フィン１２の先端部を覆い、上記フィン１２間に、二つの開口部を有する空洞部２３０を設ける覆い部（第二貯留容器）２２０と、上記空洞部２３０に冷却用流体を流過させる冷却ファン４０と、上記空洞部２３０の一つの開口部と上記冷却ファン４０とを連通させる合流空間部とを備え、温タンク（温タンク）２２０と冷タンク（冷タンク）２１０の間に配設される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィンを有して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、二つの開口部を有する空洞部を設ける覆い部と、
上記空洞部に冷却用流体を流過させる冷却ファンと、
上記空洞部の一つの開口部と上記冷却ファンとを連通させる合流空間部とを備え、
温タンクと冷タンクの間に配設されることを特徴とするウォータサーバ用冷却構造。
【請求項２】
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に記載のウォータサーバ用冷却構造。
【請求項３】
前記覆い部は、前記発熱体を有するウォータサーバ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に記載のウォータサーバ用冷却構造。
【請求項４】
前記合流空間部は、前記発熱体を有するウォータサーバ内の他の構成部品であることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかに記載のウォータサーバ用冷却構造。
【請求項５】
前記発熱体は、冷却素子であることを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載のウォータサーバ用冷却構造。
【請求項６】
前記覆い部は、前記ウォータサーバ内の液を貯留するタンク又は該タンクを覆う外装材であることを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載のウォータサーバ用冷却構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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ウォータサーバ用冷却構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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。
【０００４】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−２２６１４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
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ウォータサーバ用冷却構造において、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、当該ウォータサーバ用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ウォータサーバ用冷却構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係るウォータサーバ用冷却構造は、フィンを有して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、二つの開口部を有する空洞部を設ける覆い部と、上記空洞部に冷却用流体を流過させる冷却ファンと、上記空洞部の一つの開口部と上記冷却ファンとを連通させる合流空間部とを備え、温タンクと冷タンクの間に配設される。
【０００８】
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。
【０００９】
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。
【００１０】
更に、前記合流空間部は、前記発熱体を有するウォータサーバ内の他の構成部品であっても良い。
【００１１】
更に、前記発熱体は、冷却素子であっても良い。
【００１２】
更に、前記覆い部は、前記ウォータサーバ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。
【発明の効果】
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】ウォータサーバに内蔵されたウォータサーバ用冷却構造を示した平面断面図である。
【図２】ウォータサーバに内蔵されたウォータサーバ用冷却構造を示した側面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明を適用したウォータサーバ用冷却構造について、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。
【００１９】
以下、実施例に係るウォータサーバ用冷却構造１０１について、説明する。
【００２０】
ウォータサーバ２００は、図１及び図２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（冷タンク）２１０が収納されている。
【００２１】
この冷水用の第一貯留容器（冷タンク）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。
【００２２】
また、第一貯留容器（冷タンク）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、その長さ方向、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。なお、実施例に係るウォータサーバ用冷却構造１０１において、冷却素子２１１は、本発明でいう「発熱体」に相当する。
【００２３】
また、第一貯留容器（冷タンク）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（冷タンク）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（冷タンク）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。
【００２４】
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（温タンク）２２０が収納されている。
【００２５】
この温水用の第二貯留容器（温タンク）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（温タンク）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（温タンク）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。
【００２６】
更に、第二貯留容器（温タンク）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。なお、実施例に係るウォータサーバ用冷却構造１０１において、第二貯留容器２２０は、本発明でいう「温タンク」であるとともに、「覆い部」にも相当する。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、ヒートシンク１０のベース部１１と隣接する一対のフィン１２，１２と第二貯留容器（温タンク）２２０とで囲まれた空洞部２３０が設けられている。
【００２７】
この空洞部２３０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。
【００２８】
そして、第二貯留容器（温タンク）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。
【００２９】
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（冷タンク）２１０と第二貯留容器（温タンク）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。
【００３０】
なお、遮断部材２４０は、例えば、第一貯留容器（冷タンク）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（温タンク）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。
【００３１】
また、装置本体２０１の下部領域２０３には、空洞部２３０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、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。
【００３２】
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。
【００３３】
なお、冷却ファン４０と、第一貯留容器（冷タンク）２１０、第二貯留容器（温タンク）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。
【００３４】
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とを連通させる筒状のダクト（不図示）を設けるようにしても良い。この際、ダクト５０は、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。
【００３５】
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（不図示）を設けるようにしても良い。
【００３６】
以上のように、ウォータサーバ用冷却構造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（冷却素子２１１）を冷却することが出来る。
【００３７】
更に、空洞部２３０では、ヒートシンク１０のベース部１１と隣接する一対のフィン１２，１２と第二貯留容器（温タンク）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、ウォータサーバ用冷却構造１０１は、ヒートシンク１０を介して発熱体（冷却素子２１１）を効率良く冷却することが出来る。更に、ウォータサーバ用冷却構造１０１は、ウォータサーバ用冷却構造１の覆い部２０がウォータサーバ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。
【００３８】
更に、下部領域２３０及びダクト部材（不図示）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、ウォータサーバ用冷却構造１０１は、ヒートシンク１０を介して発熱体（冷却素子２１１）を効率良く冷却することが出来る。更に、ウォータサーバ用冷却構造１０１は、ウォータサーバ用冷却構造１のダクト（不図示）がウォータサーバ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。
【００３９】
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、ウォータサーバ用冷却構造１０１は、ヒートシンク１０を介して発熱体（冷却素子２１１）を効率良く冷却することが出来る。
【００４０】
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。
【００４１】
更に、ウォータサーバ用冷却構造１０１は、冷却ファン４０によって、冷却風を、不図示のダクトやダクト部材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（冷却素子２１１）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、不図示のダクトやダクト部材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（冷却素子２１１）を効率良く冷却することが出来る。
【符号の説明】
【００４２】
１０  ヒートシンク、１１  ベース部、  ４０  冷却ファン、４０ａ  フレーム、４０ｂ  羽根、１０１  ウォータサーバ用冷却構造、２００  ウォータサーバ、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（冷タンク）、２１１  冷却素子（発熱体）、２１２  第一断熱体、２２０  第二貯留容器（温タンク、覆い部）、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
【図１】
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【図２】
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