JP2003161284A - 薄型渦流ポンプとこれを備えた冷却システム - Google Patents
薄型渦流ポンプとこれを備えた冷却システムInfo
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- JP2003161284A JP2003161284A JP2001360571A JP2001360571A JP2003161284A JP 2003161284 A JP2003161284 A JP 2003161284A JP 2001360571 A JP2001360571 A JP 2001360571A JP 2001360571 A JP2001360571 A JP 2001360571A JP 2003161284 A JP2003161284 A JP 2003161284A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 薄型化が可能で、さらに構造が簡単で低コス
ト化が実現できる薄型渦流ポンプ及びこれを備えた冷却
システムを提供することを目的とする。 【解決手段】 外周に多数の羽根が形成され、内周にロ
ーターマグネット３が設けられた羽根車１と、羽根車１
が回転するための軸と、ローターマグネット３の内周側
に設けられたモーターステーター４と、羽根車１とモー
ターステーター４とを気密に仕切るとともに、吸込口と
吐出口とを有するポンプケーシングと、から構成された
ことを特徴とする。
ト化が実現できる薄型渦流ポンプ及びこれを備えた冷却
システムを提供することを目的とする。 【解決手段】 外周に多数の羽根が形成され、内周にロ
ーターマグネット３が設けられた羽根車１と、羽根車１
が回転するための軸と、ローターマグネット３の内周側
に設けられたモーターステーター４と、羽根車１とモー
ターステーター４とを気密に仕切るとともに、吸込口と
吐出口とを有するポンプケーシングと、から構成された
ことを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は薄型渦流ポンプとこ
れを備えた冷却システムに関するものである。
れを備えた冷却システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、ＣＰＵ等の電子部品を効率良く冷
却する冷却システムが望まれており、これに対応する冷
却方法として冷媒を循環させて冷却する冷媒式冷却シス
テムが注目されてきている。また、このような冷却シス
テムの冷媒循環用ポンプは、搭載スペースに制約が多い
ことから小型、薄型化に対する要求が高まりつつある。
却する冷却システムが望まれており、これに対応する冷
却方法として冷媒を循環させて冷却する冷媒式冷却シス
テムが注目されてきている。また、このような冷却シス
テムの冷媒循環用ポンプは、搭載スペースに制約が多い
ことから小型、薄型化に対する要求が高まりつつある。
【０００３】従来の小型ポンプとしては、特開２００１
−１３２６９９号公報に記載されている小型遠心ポンプ
がある。以下、従来の小型遠心ポンプについて図６を用
いて説明する。図６は従来の小型遠心ポンプの構造図
で、１０１は羽根車、１０２はこの羽根車１０１を回転
自在に支承する固定軸、１０３は固定軸１０２の端部を
固定し、羽根車１０１を収納すると同時に羽根車１０１
が流体に与えた運動エネルギーを圧力回復して吐出口へ
と導くためのポンプ室を有するポンプケーシング、１０
４は羽根車１０１の一部をなす後面シュラウド、１０５
は同じく羽根車１０１の一部をなし羽根車１０１の中央
に吸水開口が形成された前面シュラウド、１０６は羽根
車１０１の後面シュラウド１０４に固定されたローター
マグネット、１０７はローターマグネット１０６の内周
側に設けられたモーターステーター、１０８はローター
マグネット１０６とモーターステーターの間に設けられ
ポンプ室を密閉するための防水隔壁、１０９は吸込口、
１１０は吐出口である。
−１３２６９９号公報に記載されている小型遠心ポンプ
がある。以下、従来の小型遠心ポンプについて図６を用
いて説明する。図６は従来の小型遠心ポンプの構造図
で、１０１は羽根車、１０２はこの羽根車１０１を回転
自在に支承する固定軸、１０３は固定軸１０２の端部を
固定し、羽根車１０１を収納すると同時に羽根車１０１
が流体に与えた運動エネルギーを圧力回復して吐出口へ
と導くためのポンプ室を有するポンプケーシング、１０
４は羽根車１０１の一部をなす後面シュラウド、１０５
は同じく羽根車１０１の一部をなし羽根車１０１の中央
に吸水開口が形成された前面シュラウド、１０６は羽根
車１０１の後面シュラウド１０４に固定されたローター
マグネット、１０７はローターマグネット１０６の内周
側に設けられたモーターステーター、１０８はローター
マグネット１０６とモーターステーターの間に設けられ
ポンプ室を密閉するための防水隔壁、１０９は吸込口、
１１０は吐出口である。
【０００４】この従来の遠心形ポンプの作用を説明する
と、外部電源から電力を供給されると、遠心形ポンプに
設けられた電気回路により制御された電流がモータース
テーター１０７のコイルに流れ、回転磁界が発生する。
この回転磁界がローターマグネット１０６に作用すると
ローターマグネット１０６に物理力が発生する。ところ
で、このローターマグネット１０６は羽根車１０１に固
定されており、羽根車１０１は固定軸１０２に回転自在
に支承されているため、羽根車１０１に回転トルクが作
用し、この回転トルクにより羽根車１０１が回転を始め
る。羽根車１０１の前面シュラウド１０５および後面シ
ュラウド１０４の間に設けられた羽根は、羽根車１０１
の回転によって流体に運動量変化を与え、吸込口１０９
から流入する流体は運動エネルギーを羽根車１０１から
受取ることになる。もちろん、羽根車１０１内で羽根出
口へ向けて流路面積が拡大しているのであれば、羽根車
１０１内で一部圧力回復されることになる。羽根車１０
１の羽根出口から流出した流体は、ケーシング１０３に
設けられたディフューザーで与えられた運動エネルギー
を圧力回復することになり、吐出口１１０へと導かれ
る。
と、外部電源から電力を供給されると、遠心形ポンプに
設けられた電気回路により制御された電流がモータース
テーター１０７のコイルに流れ、回転磁界が発生する。
この回転磁界がローターマグネット１０６に作用すると
ローターマグネット１０６に物理力が発生する。ところ
で、このローターマグネット１０６は羽根車１０１に固
定されており、羽根車１０１は固定軸１０２に回転自在
に支承されているため、羽根車１０１に回転トルクが作
用し、この回転トルクにより羽根車１０１が回転を始め
る。羽根車１０１の前面シュラウド１０５および後面シ
ュラウド１０４の間に設けられた羽根は、羽根車１０１
の回転によって流体に運動量変化を与え、吸込口１０９
から流入する流体は運動エネルギーを羽根車１０１から
受取ることになる。もちろん、羽根車１０１内で羽根出
口へ向けて流路面積が拡大しているのであれば、羽根車
１０１内で一部圧力回復されることになる。羽根車１０
１の羽根出口から流出した流体は、ケーシング１０３に
設けられたディフューザーで与えられた運動エネルギー
を圧力回復することになり、吐出口１１０へと導かれ
る。
【０００５】このように、従来の小型遠心ポンプではア
ウターローター方式で薄型羽根車を駆動することで、ポ
ンプの小型、薄型化を図っている。
ウターローター方式で薄型羽根車を駆動することで、ポ
ンプの小型、薄型化を図っている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の小型遠心ポンプでは、流体を羽根車中央の吸
水開口に供給させるためポンプ室には軸方向の吸込部が
必要となるため、ポンプ全体の回転軸方向の長さを小さ
くして薄型化するためには障害となる構成であった。
うな従来の小型遠心ポンプでは、流体を羽根車中央の吸
水開口に供給させるためポンプ室には軸方向の吸込部が
必要となるため、ポンプ全体の回転軸方向の長さを小さ
くして薄型化するためには障害となる構成であった。
【０００７】また、半径方向から吸込み、半径方向に吐
き出す構造の薄型化に適した渦流ポンプ（摩擦ポンプま
たは再生ポンプともいう。以下、渦流ポンプという。）
も公知であるが、ポンプを渦流ポンプにしたとしても、
羽根車は中央の固定軸と連結されるため円盤状となりそ
の上下にポンプ室を密封するための防水隔壁が必要で回
転軸方向においてモーターステーターと防水隔壁および
羽根車が重なるため、薄型化するのは限界があった。
き出す構造の薄型化に適した渦流ポンプ（摩擦ポンプま
たは再生ポンプともいう。以下、渦流ポンプという。）
も公知であるが、ポンプを渦流ポンプにしたとしても、
羽根車は中央の固定軸と連結されるため円盤状となりそ
の上下にポンプ室を密封するための防水隔壁が必要で回
転軸方向においてモーターステーターと防水隔壁および
羽根車が重なるため、薄型化するのは限界があった。
【０００８】そこで、本発明は、薄型化を達成しながら
効率の良い冷却を実現できる薄型渦流ポンプを提供する
ことを目的とする。
効率の良い冷却を実現できる薄型渦流ポンプを提供する
ことを目的とする。
【０００９】また、本発明の冷却システムは、全体の構
成を薄くできるとともに、効率の良い冷却を実現できる
冷却システムを提供することを目的とする。
成を薄くできるとともに、効率の良い冷却を実現できる
冷却システムを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に、本発明の薄型渦流ポンプは、外周に多数の羽根が形
成され、内周にローターマグネットが設けられた羽根車
と、羽根車を支承する軸と、ローターマグネットの内周
側に設けられたモーターステーターと、羽根車とモータ
ーステーターとを気密に仕切るとともに、吸込口と吐出
口とを有するポンプケーシングとを備えたことを特徴と
する。
に、本発明の薄型渦流ポンプは、外周に多数の羽根が形
成され、内周にローターマグネットが設けられた羽根車
と、羽根車を支承する軸と、ローターマグネットの内周
側に設けられたモーターステーターと、羽根車とモータ
ーステーターとを気密に仕切るとともに、吸込口と吐出
口とを有するポンプケーシングとを備えたことを特徴と
する。
【００１１】これにより、薄型化を達成しながら効率の
良い冷却を実現できる。
良い冷却を実現できる。
【００１２】また、本発明の冷却システムは、冷却器
と、放熱器と、上述の薄型渦流ポンプを備えたことを特
徴とする。
と、放熱器と、上述の薄型渦流ポンプを備えたことを特
徴とする。
【００１３】これにより、全体の構成を薄くできるとと
もに、効率の良い冷却を実現できる。
もに、効率の良い冷却を実現できる。
【００１４】
【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、外周に多数の羽根が形成され、内周にローターマグ
ネットが設けられた羽根車と、羽根車を支承する軸と、
ローターマグネットの内周側に設けられたモーターステ
ーターと、羽根車とモーターステーターとを気密に仕切
るとともに、吸込口と吐出口とを有するポンプケーシン
グとを備えたことを特徴とする薄型渦流ポンプであるか
ら、羽根とローターマグネットを一体化して形成し、そ
の中にモーターステーターを挿入することでポンプ全体
の回転軸方向の長さを極力小さくでき、ポンプの薄型化
が可能となるという作用を有する。また、羽根、及びロ
ーターマグネットを一体化することで、構造が簡単で低
コスト化が実現できるという作用を有する。
は、外周に多数の羽根が形成され、内周にローターマグ
ネットが設けられた羽根車と、羽根車を支承する軸と、
ローターマグネットの内周側に設けられたモーターステ
ーターと、羽根車とモーターステーターとを気密に仕切
るとともに、吸込口と吐出口とを有するポンプケーシン
グとを備えたことを特徴とする薄型渦流ポンプであるか
ら、羽根とローターマグネットを一体化して形成し、そ
の中にモーターステーターを挿入することでポンプ全体
の回転軸方向の長さを極力小さくでき、ポンプの薄型化
が可能となるという作用を有する。また、羽根、及びロ
ーターマグネットを一体化することで、構造が簡単で低
コスト化が実現できるという作用を有する。
【００１５】本発明の請求項２に記載の発明は、軸がポ
ンプケーシングに固定され、該軸周りで羽根車が回転す
ることを特徴とする請求項１に記載の薄型渦流ポンプで
あるから、ポンプケーシングに対し軸を固定するため、
組立て性が向上するという作用を有する。
ンプケーシングに固定され、該軸周りで羽根車が回転す
ることを特徴とする請求項１に記載の薄型渦流ポンプで
あるから、ポンプケーシングに対し軸を固定するため、
組立て性が向上するという作用を有する。
【００１６】本発明の請求項３に記載の発明は、軸がポ
ンプケーシングと一体形成されたことを特徴とする請求
項２に記載の薄型渦流ポンプであるから、ポンプケーシ
ング成形時に軸をインサート成形等で形成できるため、
組立て性が向上するという作用を有する。また、ポンプ
ケーシングと同一材料で形成することもできるので、部
品点数を削減することができ、組立て性も向上するとい
う作用を有する。
ンプケーシングと一体形成されたことを特徴とする請求
項２に記載の薄型渦流ポンプであるから、ポンプケーシ
ング成形時に軸をインサート成形等で形成できるため、
組立て性が向上するという作用を有する。また、ポンプ
ケーシングと同一材料で形成することもできるので、部
品点数を削減することができ、組立て性も向上するとい
う作用を有する。
【００１７】本発明の請求項４に記載の発明は、軸が羽
根車とポンプケーシングに対してそれぞれ回転自在に設
けられていることを特徴とする請求項１に記載の薄型渦
流ポンプであるから、軸と羽根車との摺動による摩擦が
減少し、ポンプの高効率化、超寿命化が可能になるとい
う作用を有する。
根車とポンプケーシングに対してそれぞれ回転自在に設
けられていることを特徴とする請求項１に記載の薄型渦
流ポンプであるから、軸と羽根車との摺動による摩擦が
減少し、ポンプの高効率化、超寿命化が可能になるとい
う作用を有する。
【００１８】本発明の請求項５に記載の発明は、ロータ
ーマグネットとモーターステーターの各磁気中心がずれ
て配置され、磁力にスラスト成分を形成して該スラスト
成分で羽根車のスラスト荷重を受けることを特徴とする
請求項１〜４のいずれかに記載の薄型渦流ポンプである
から、スラスト荷重を磁気軸受で受けることで、羽根車
の側面をポンプケーシングと非接触で回転させることが
でき摩擦部を少なくできるため、さらなるポンプの高効
率化、超寿命化が可能になるという作用を有する。
ーマグネットとモーターステーターの各磁気中心がずれ
て配置され、磁力にスラスト成分を形成して該スラスト
成分で羽根車のスラスト荷重を受けることを特徴とする
請求項１〜４のいずれかに記載の薄型渦流ポンプである
から、スラスト荷重を磁気軸受で受けることで、羽根車
の側面をポンプケーシングと非接触で回転させることが
でき摩擦部を少なくできるため、さらなるポンプの高効
率化、超寿命化が可能になるという作用を有する。
【００１９】本発明の請求項６に記載の発明は、軸が羽
根車に固定され、ポンプケーシングに軸受が設けられた
ことを特徴とする請求項１に記載の薄型渦流ポンプであ
るから、羽根車に対し軸を固定するため、組立て性が向
上するという作用を有する。
根車に固定され、ポンプケーシングに軸受が設けられた
ことを特徴とする請求項１に記載の薄型渦流ポンプであ
るから、羽根車に対し軸を固定するため、組立て性が向
上するという作用を有する。
【００２０】本発明の請求項７に記載の発明は、軸が羽
根車と一体形成されたことを特徴とする請求項６に記載
の薄型渦流ポンプであるから、羽根車成形時に軸をイン
サート成形等で形成できるため、組立て性が向上すると
いう作用を有する。また、羽根車と同材料で形成するこ
ともできるので、部品点数を削減することができ、組立
て性も向上するという作用を有する。
根車と一体形成されたことを特徴とする請求項６に記載
の薄型渦流ポンプであるから、羽根車成形時に軸をイン
サート成形等で形成できるため、組立て性が向上すると
いう作用を有する。また、羽根車と同材料で形成するこ
ともできるので、部品点数を削減することができ、組立
て性も向上するという作用を有する。
【００２１】本発明の請求項８に記載の発明は、羽根車
が磁性体材料によって一体に構成されたことを特徴とす
る請求項１から７に記載の薄型渦流ポンプであるから、
羽根車を磁性樹脂材で構成してローターマグネットと羽
根を一体化することで、構造が簡単で低コスト化が実現
できるとともにマグネット部を大きくできるのでモータ
ー性能、即ちポンプ性能を向上できるという作用を有す
る。
が磁性体材料によって一体に構成されたことを特徴とす
る請求項１から７に記載の薄型渦流ポンプであるから、
羽根車を磁性樹脂材で構成してローターマグネットと羽
根を一体化することで、構造が簡単で低コスト化が実現
できるとともにマグネット部を大きくできるのでモータ
ー性能、即ちポンプ性能を向上できるという作用を有す
る。
【００２２】本発明の請求項９に記載の発明は、冷媒に
よって発熱体から熱を奪う冷却器と、奪った熱を冷媒か
ら放出するための放熱器と、該冷媒を循環するためのポ
ンプを備えた冷却システムであって、ポンプが請求項１
〜８のいずれかに記載された薄型渦流ポンプであること
を特徴とする冷却システムであるから、薄型渦流ポンプ
を用いることでシステム全体の薄型化が可能になるとい
う作用を有する。
よって発熱体から熱を奪う冷却器と、奪った熱を冷媒か
ら放出するための放熱器と、該冷媒を循環するためのポ
ンプを備えた冷却システムであって、ポンプが請求項１
〜８のいずれかに記載された薄型渦流ポンプであること
を特徴とする冷却システムであるから、薄型渦流ポンプ
を用いることでシステム全体の薄型化が可能になるとい
う作用を有する。
【００２３】本発明の請求項１０に記載の発明は、請求
項９に記載の冷却システムであって、小型パーソナルコ
ンピューターの電子部品を冷却することを特徴とする冷
却システムであるから、薄型渦流ポンプを用いることで
製品の薄型化を達成しながら効率の良い冷却を実現でき
るという作用を有する。
項９に記載の冷却システムであって、小型パーソナルコ
ンピューターの電子部品を冷却することを特徴とする冷
却システムであるから、薄型渦流ポンプを用いることで
製品の薄型化を達成しながら効率の良い冷却を実現でき
るという作用を有する。
【００２４】本発明の請求項１１に記載の発明は、冷媒
が不凍液であることを特徴とする請求項９〜１０のいず
れかに記載の冷却システムであるから、冷媒を不凍液に
することで、寒冷地においても冷媒が凍結して冷却シス
テムが故障することを防止できるという作用を有する。
が不凍液であることを特徴とする請求項９〜１０のいず
れかに記載の冷却システムであるから、冷媒を不凍液に
することで、寒冷地においても冷媒が凍結して冷却シス
テムが故障することを防止できるという作用を有する。
【００２５】本発明の請求項１２に記載の発明は、不凍
液がフッ素系不活性液体であることを特徴とする請求項
１１に記載の冷却システムであるから、冷媒をフッ素系
不活性液体とすることで、万が一冷媒が漏れた場合でも
電子部品の故障を防ぐことが可能になるという作用を有
する。
液がフッ素系不活性液体であることを特徴とする請求項
１１に記載の冷却システムであるから、冷媒をフッ素系
不活性液体とすることで、万が一冷媒が漏れた場合でも
電子部品の故障を防ぐことが可能になるという作用を有
する。
【００２６】以下、本発明の実施の形態について、図１
から図５を用いて説明する。
から図５を用いて説明する。
【００２７】（実施の形態１）図１は本発明の実施の形
態１における薄型渦流ポンプの側面の断面図、図２は本
発明の実施の形態１における薄型渦流ポンプを回転軸方
向から見た断面図、図３は本発明の実施の形態１におけ
る薄型渦流ポンプの分解斜視図である。
態１における薄型渦流ポンプの側面の断面図、図２は本
発明の実施の形態１における薄型渦流ポンプを回転軸方
向から見た断面図、図３は本発明の実施の形態１におけ
る薄型渦流ポンプの分解斜視図である。
【００２８】図１〜３に示すように、１は羽根車であ
り、外周に多数の羽根２が形成され、内周にローターマ
グネット３が設けられている。ここで羽根車１は、羽根
２とローターマグネット３とを違う材料で構成して嵌め
合わせて一体化してもよいし、磁性樹脂材で構成して羽
根２とローターマグネット３とを同一材料で一体化させ
てもよい。４はローターマグネット３の内周側に設けら
れたモーターステーター、５は羽根車１を収容すると同
時に羽根車１が流体に与えた運動エネルギーを圧力回復
して吐出口へと導くためのポンプ室を有するポンプケー
シング、６はポンプケーシングの一部をなし羽根車１を
収納した後ポンプ室を密閉するためのケーシングカバー
である。ポンプケーシング５には、モーターステーター
４とローターマグネット３の間に配設され、気密に仕切
るための隔壁８が設けられている。７はポンプケーシン
グ５に固定されている軸であり、羽根車１の中心の貫通
孔に挿入され、羽根車１が摺動可能な構成となってい
る。軸７は、別部品として圧入やインサート成形により
ポンプケーシング５に固定されてもよく、また、ポンプ
ケーシング５と同一材料による一体成形で形成されても
よい。また、羽根車１、ポンプケーシング５のそれぞれ
との間で回転自在として摺動できるようにしてもよい。
９は吸込口、１０は吐出口であり、いずれも羽根車１の
回転の半径方向から流体が流入、流出される。
り、外周に多数の羽根２が形成され、内周にローターマ
グネット３が設けられている。ここで羽根車１は、羽根
２とローターマグネット３とを違う材料で構成して嵌め
合わせて一体化してもよいし、磁性樹脂材で構成して羽
根２とローターマグネット３とを同一材料で一体化させ
てもよい。４はローターマグネット３の内周側に設けら
れたモーターステーター、５は羽根車１を収容すると同
時に羽根車１が流体に与えた運動エネルギーを圧力回復
して吐出口へと導くためのポンプ室を有するポンプケー
シング、６はポンプケーシングの一部をなし羽根車１を
収納した後ポンプ室を密閉するためのケーシングカバー
である。ポンプケーシング５には、モーターステーター
４とローターマグネット３の間に配設され、気密に仕切
るための隔壁８が設けられている。７はポンプケーシン
グ５に固定されている軸であり、羽根車１の中心の貫通
孔に挿入され、羽根車１が摺動可能な構成となってい
る。軸７は、別部品として圧入やインサート成形により
ポンプケーシング５に固定されてもよく、また、ポンプ
ケーシング５と同一材料による一体成形で形成されても
よい。また、羽根車１、ポンプケーシング５のそれぞれ
との間で回転自在として摺動できるようにしてもよい。
９は吸込口、１０は吐出口であり、いずれも羽根車１の
回転の半径方向から流体が流入、流出される。
【００２９】次に、本実施の形態１の薄型渦流ポンプの
作用を説明すると、外部電源から電力を供給されると、
薄型渦流ポンプに設けられた電気回路により制御された
電流がモーターステーター４のコイルに流れ、回転磁界
が発生する。この回転磁界がローターマグネット３に作
用するとローターマグネット３に物理力が発生する。と
ころで、このローターマグネット３はリング状の羽根車
１と一体化されているため、羽根車１に回転トルクが作
用し、この回転トルクにより羽根車１が回転を始める。
羽根車１の外周に設けられた羽根２は羽根車１の回転に
よって吸込口９から流入した流体に運動エネルギーを与
え、その運動エネルギーによりポンプケーシング５内の
流体の圧力が徐々に高められ吐出口１０から吐き出され
る。
作用を説明すると、外部電源から電力を供給されると、
薄型渦流ポンプに設けられた電気回路により制御された
電流がモーターステーター４のコイルに流れ、回転磁界
が発生する。この回転磁界がローターマグネット３に作
用するとローターマグネット３に物理力が発生する。と
ころで、このローターマグネット３はリング状の羽根車
１と一体化されているため、羽根車１に回転トルクが作
用し、この回転トルクにより羽根車１が回転を始める。
羽根車１の外周に設けられた羽根２は羽根車１の回転に
よって吸込口９から流入した流体に運動エネルギーを与
え、その運動エネルギーによりポンプケーシング５内の
流体の圧力が徐々に高められ吐出口１０から吐き出され
る。
【００３０】以上説明したように本実施の形態によれ
ば、羽根２とローターマグネット３とを一体化して羽根
車１を形成し、その中にモーターステーター４を挿入す
ることでポンプ全体の回転軸方向の長さを極力小さくで
き、ポンプの薄型化を実現できる。また、羽根２とロー
ターマグネット３、及びポンプケーシング５と軸７とを
それぞれ一体化することで、構造が簡単で低コスト化が
実現できる。そして、ローターマグネット３とモーター
ステーター４の磁気中心をずらし、磁力にスラスト成分
を形成してこのスラスト成分で羽根車１のスラスト荷重
を受けることで、スラスト磁気軸受を構成すれば、スラ
スト荷重をこの磁気軸受で受けるので、回転による摩擦
を少なくでき、さらなるポンプの高効率化、超寿命化が
可能になる。
ば、羽根２とローターマグネット３とを一体化して羽根
車１を形成し、その中にモーターステーター４を挿入す
ることでポンプ全体の回転軸方向の長さを極力小さくで
き、ポンプの薄型化を実現できる。また、羽根２とロー
ターマグネット３、及びポンプケーシング５と軸７とを
それぞれ一体化することで、構造が簡単で低コスト化が
実現できる。そして、ローターマグネット３とモーター
ステーター４の磁気中心をずらし、磁力にスラスト成分
を形成してこのスラスト成分で羽根車１のスラスト荷重
を受けることで、スラスト磁気軸受を構成すれば、スラ
スト荷重をこの磁気軸受で受けるので、回転による摩擦
を少なくでき、さらなるポンプの高効率化、超寿命化が
可能になる。
【００３１】さらに、羽根車１を磁性材料で構成してロ
ーターマグネット３及び羽根２とを一体化することで、
構造が簡単で低コスト化が実現できるとともにマグネッ
ト部を大きくできるのでモーター性能、即ちポンプ性能
を向上できる。そして、ポンプを高揚程が可能で気泡の
排出能力の高い渦流ポンプにすることで、管路抵抗の大
きい循環系でも必要流量を確保できるとともに、流入し
た気泡を滞留させることなく連続的に排出できる。
ーターマグネット３及び羽根２とを一体化することで、
構造が簡単で低コスト化が実現できるとともにマグネッ
ト部を大きくできるのでモーター性能、即ちポンプ性能
を向上できる。そして、ポンプを高揚程が可能で気泡の
排出能力の高い渦流ポンプにすることで、管路抵抗の大
きい循環系でも必要流量を確保できるとともに、流入し
た気泡を滞留させることなく連続的に排出できる。
【００３２】（実施の形態２）図４は本発明の実施の形
態２における薄型渦流ポンプの分解斜視図である。尚、
実施の形態１と同じ構成部品については共通の符号で指
示し、その詳細な説明は省略する。
態２における薄型渦流ポンプの分解斜視図である。尚、
実施の形態１と同じ構成部品については共通の符号で指
示し、その詳細な説明は省略する。
【００３３】図４に示すように、１１は羽根車１に固定
された軸であり、ポンプケーシング５及びケーシングカ
バー６の中心部に構成された軸受構造部に挿入され、羽
根車１が摺動可能な構成となっている。軸７は、別部品
として圧入やインサート成形により羽根車１に固定され
てもよく、また、羽根車１と同一材料による一体成形で
形成されてもよい。
された軸であり、ポンプケーシング５及びケーシングカ
バー６の中心部に構成された軸受構造部に挿入され、羽
根車１が摺動可能な構成となっている。軸７は、別部品
として圧入やインサート成形により羽根車１に固定され
てもよく、また、羽根車１と同一材料による一体成形で
形成されてもよい。
【００３４】以上説明したように本実施の形態によれ
ば、軸７の摺動面積を減らし摩擦部を少なくできるた
め、ポンプの高効率化、超寿命化が可能になる。また、
羽根車１と軸７とを一体化することで、構造が簡単で低
コスト化が実現できる。
ば、軸７の摺動面積を減らし摩擦部を少なくできるた
め、ポンプの高効率化、超寿命化が可能になる。また、
羽根車１と軸７とを一体化することで、構造が簡単で低
コスト化が実現できる。
【００３５】（実施の形態３）次に、図５は本発明の実
施の形態３における薄型渦流ポンプを備えた冷却システ
ムの構成図である。
施の形態３における薄型渦流ポンプを備えた冷却システ
ムの構成図である。
【００３６】図５において、２１は基板２２に実装され
た発熱部品、２３は発熱部品２１と冷媒とで熱交換を行
ない発熱部品２１を冷却する冷却器、２４は冷媒から熱
を取り除く放熱器、２５は冷媒を貯めておくリザーブタ
ンク、２６は冷媒を循環させる薄型渦流ポンプ、２７は
これらを接続する配管である。ここで、薄型渦流ポンプ
２６とは本実施の形態１または２に記載した薄型渦流ポ
ンプである。
た発熱部品、２３は発熱部品２１と冷媒とで熱交換を行
ない発熱部品２１を冷却する冷却器、２４は冷媒から熱
を取り除く放熱器、２５は冷媒を貯めておくリザーブタ
ンク、２６は冷媒を循環させる薄型渦流ポンプ、２７は
これらを接続する配管である。ここで、薄型渦流ポンプ
２６とは本実施の形態１または２に記載した薄型渦流ポ
ンプである。
【００３７】そして、リザーブタンク２５内の冷媒は、
薄型渦流ポンプ２６から吐出され、配管２７を通って冷
却器２３に送られ、発熱部品２１の熱を奪うことでその
温度が上昇して放熱器２４に送られ、放熱器２４で冷さ
れてその温度が降下してリザーブタンク２５へ戻る。こ
のように、薄型渦流ポンプ２６で冷媒を循環させて発熱
部品２１を冷却するものである。
薄型渦流ポンプ２６から吐出され、配管２７を通って冷
却器２３に送られ、発熱部品２１の熱を奪うことでその
温度が上昇して放熱器２４に送られ、放熱器２４で冷さ
れてその温度が降下してリザーブタンク２５へ戻る。こ
のように、薄型渦流ポンプ２６で冷媒を循環させて発熱
部品２１を冷却するものである。
【００３８】以上説明したように本実施の形態によれ
ば、冷媒を循環させるために薄型渦流ポンプ２６を用い
ることでシステム全体の薄型化が可能になる。また、小
型パーソナルコンピューターの電子部品を冷却するため
に本冷却システムを用いれば、製品の薄型化を達成しな
がら効率の良い冷却を実現できる。そして、冷媒を不凍
液にすれば、寒冷地においても冷媒が凍結して冷却シス
テムが故障することを防止できる。さらに、不凍液をフ
ッ素系不活性液体にすれば、万が一冷媒が漏れた場合で
も電子部品の故障を防ぐことが可能になる。
ば、冷媒を循環させるために薄型渦流ポンプ２６を用い
ることでシステム全体の薄型化が可能になる。また、小
型パーソナルコンピューターの電子部品を冷却するため
に本冷却システムを用いれば、製品の薄型化を達成しな
がら効率の良い冷却を実現できる。そして、冷媒を不凍
液にすれば、寒冷地においても冷媒が凍結して冷却シス
テムが故障することを防止できる。さらに、不凍液をフ
ッ素系不活性液体にすれば、万が一冷媒が漏れた場合で
も電子部品の故障を防ぐことが可能になる。
【００３９】そして、薄型渦流ポンプ２６を高揚程が可
能で気泡の排出能力の高い渦流ポンプにすれば、管路抵
抗の大きい循環系でも必要流量を確保できるので、冷却
器２１や放熱器２４を薄くできるし配管２７も小さくで
きるため冷却システムのさらなる小型化、薄型化が可能
となる。また、配管内に空気が入ったとしても、薄型渦
流ポンプ２６内に流入した気泡を滞留させることなく連
続的にリザーブタンク２５側へ排出できるので、ポンプ
性能、即ち、冷却性能を損なうことがない。
能で気泡の排出能力の高い渦流ポンプにすれば、管路抵
抗の大きい循環系でも必要流量を確保できるので、冷却
器２１や放熱器２４を薄くできるし配管２７も小さくで
きるため冷却システムのさらなる小型化、薄型化が可能
となる。また、配管内に空気が入ったとしても、薄型渦
流ポンプ２６内に流入した気泡を滞留させることなく連
続的にリザーブタンク２５側へ排出できるので、ポンプ
性能、即ち、冷却性能を損なうことがない。
【００４０】
【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、羽根と
ローターマグネットを一体化し、その中にモーターステ
ーターを挿入することでポンプ全体の回転軸方向の長さ
を極力小さくでき、ポンプの薄型化が可能となるという
作用を有する。また、羽根、ローターマグネットを一体
化することで、構造が簡単で低コスト化が実現できると
いう有効な効果が得られる。
ローターマグネットを一体化し、その中にモーターステ
ーターを挿入することでポンプ全体の回転軸方向の長さ
を極力小さくでき、ポンプの薄型化が可能となるという
作用を有する。また、羽根、ローターマグネットを一体
化することで、構造が簡単で低コスト化が実現できると
いう有効な効果が得られる。
【００４１】請求項２及び３に記載の発明によれば、ポ
ンプケーシングに対し軸を固定し、更にポンプケーシン
グ成形時に軸をインサート成形等で形成できるため、組
立て性を向上することができる。また、ポンプケーシン
グと同一材料で形成することもできるので、部品点数を
削減することができ、低コストで組立て性も向上するこ
とができる。
ンプケーシングに対し軸を固定し、更にポンプケーシン
グ成形時に軸をインサート成形等で形成できるため、組
立て性を向上することができる。また、ポンプケーシン
グと同一材料で形成することもできるので、部品点数を
削減することができ、低コストで組立て性も向上するこ
とができる。
【００４２】請求項４に記載の発明によれば、軸と羽根
車及びポンプケーシングとの摺動による摩擦が減少し、
ポンプが高効率化され、ポンプの寿命を向上させること
ができる。
車及びポンプケーシングとの摺動による摩擦が減少し、
ポンプが高効率化され、ポンプの寿命を向上させること
ができる。
【００４３】請求項５に記載の発明によれば、スラスト
荷重を磁気軸受で受けることで、羽根車の側面をポンプ
ケーシングと非接触で回転させることができ摩擦部を少
なくできるため、さらなるポンプの高効率化、長寿命化
が可能になる。
荷重を磁気軸受で受けることで、羽根車の側面をポンプ
ケーシングと非接触で回転させることができ摩擦部を少
なくできるため、さらなるポンプの高効率化、長寿命化
が可能になる。
【００４４】請求項６及び７に記載の発明によれば、羽
根車に対し軸を固定し、更に羽根車成形時に軸をインサ
ート成形等で形成できるため、組立て性を向上すること
ができる。また、羽根車と同一材料で形成することもで
きるので、部品点数を削減することができ、低コストで
組立て性も向上することができる。
根車に対し軸を固定し、更に羽根車成形時に軸をインサ
ート成形等で形成できるため、組立て性を向上すること
ができる。また、羽根車と同一材料で形成することもで
きるので、部品点数を削減することができ、低コストで
組立て性も向上することができる。
【００４５】請求項８に記載の発明によれば、羽根車を
磁性樹脂材で構成してローターマグネットと羽根を一体
化することで、構造が簡単で低コスト化が実現できると
ともにマグネット部を大きくできるのでモーター性能、
即ちポンプ性能を向上できる。
磁性樹脂材で構成してローターマグネットと羽根を一体
化することで、構造が簡単で低コスト化が実現できると
ともにマグネット部を大きくできるのでモーター性能、
即ちポンプ性能を向上できる。
【００４６】請求項９に記載の発明によれば、薄型渦流
ポンプを用いることで薄型の冷却システムを供給するこ
とができる。
ポンプを用いることで薄型の冷却システムを供給するこ
とができる。
【００４７】請求項１０に記載の発明によれば、薄型渦
流ポンプを用いることで製品の薄型化を達成しながら効
率の良い冷却を実現することができる。
流ポンプを用いることで製品の薄型化を達成しながら効
率の良い冷却を実現することができる。
【００４８】請求項１１に記載の発明によれば、冷媒を
不凍液にすることで、寒冷地においても冷媒が凍結して
冷却システムが故障することが防止でき、信頼性の高い
冷却システムを供給することができる。
不凍液にすることで、寒冷地においても冷媒が凍結して
冷却システムが故障することが防止でき、信頼性の高い
冷却システムを供給することができる。
【００４９】請求項１２に記載の発明によれば、冷媒を
フッ素系不活性液体とすることで、万が一冷媒が漏れた
場合でも電子部品の故障を防ぐことが可能になり、信頼
性の高い冷却システムを供給することができる。
フッ素系不活性液体とすることで、万が一冷媒が漏れた
場合でも電子部品の故障を防ぐことが可能になり、信頼
性の高い冷却システムを供給することができる。
【図１】本発明の実施の形態１における薄型渦流ポンプ
の側面の断面図
の側面の断面図
【図２】本発明の実施の形態１における薄型渦流ポンプ
を回転軸方向から見た断面図
を回転軸方向から見た断面図
【図３】本発明の実施の形態１における薄型渦流ポンプ
の分解斜視図
の分解斜視図
【図４】本発明の実施の形態２における薄型渦流ポンプ
の分解斜視図
の分解斜視図
【図５】本発明の実施の形態３における薄型渦流ポンプ
を備えた冷却システムの構成図
を備えた冷却システムの構成図
【図６】従来の小型遠心ポンプの構造図
１ 羽根車
２ 羽根
３ ローターマグネット
４ モーターステーター
５ ポンプケーシング
６ ケーシングカバー
７ 軸
８ 隔壁
９ 吸込口
１０ 吐出口
１１ 軸
２１ 発熱部品
２２ 基板
２３ 冷却器
２４ 放熱器
２５ リザーブタンク
２６ 薄型渦流ポンプ
２７ 配管
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｆ０４Ｄ 29/42 Ｆ０４Ｄ 29/42 Ｂ
Ｇ
(72)発明者 宿里 陽一
大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器
産業株式会社内
(72)発明者 相園 譲光
大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器
産業株式会社内
Ｆターム(参考） 3H034 AA06 AA18 BB04 BB09 BB13
CC01 CC03 CC05 CC06 DD01
DD22 DD24 DD30 EE05 EE12
EE14
Claims (12)
- 【請求項１】外周に多数の羽根が形成され、内周にロー
ターマグネットが設けられた羽根車と、 前記羽根車を支承する軸と、 前記ローターマグネットの内周側に設けられたモーター
ステーターと、 前記羽根車と前記モーターステーターとを気密に仕切る
とともに、吸込口と吐出口とを有するポンプケーシング
とを備えたことを特徴とする薄型渦流ポンプ。 - 【請求項２】前記軸が前記ポンプケーシングに固定さ
れ、該軸周りで前記羽根車が回転することを特徴とする
請求項１に記載の薄型渦流ポンプ。 - 【請求項３】前記軸が前記ポンプケーシングと一体形成
されたことを特徴とする請求項２に記載の薄型渦流ポン
プ。 - 【請求項４】前記軸が前記羽根車と前記ポンプケーシン
グに対してそれぞれ回転自在に設けられていることを特
徴とする請求項１に記載の薄型渦流ポンプ。 - 【請求項５】前記ローターマグネットと前記モータース
テーターの各磁気中心がずれて配置され、磁力にスラス
ト成分を形成して該スラスト成分で前記羽根車のスラス
ト荷重を受けることを特徴とする請求項１〜４のいずれ
かに記載の薄型渦流ポンプ。 - 【請求項６】前記軸が前記羽根車に固定され、前記ポン
プケーシングに軸受が設けられたことを特徴とする請求
項１に記載の薄型渦流ポンプ。 - 【請求項７】前記軸が前記羽根車と一体形成されたこと
を特徴とする請求項６に記載の薄型渦流ポンプ。 - 【請求項８】前記羽根車が磁性体材料によって一体に構
成されたことを特徴とする請求項１から７に記載の薄型
渦流ポンプ。 - 【請求項９】冷媒によって発熱体から熱を奪う冷却器
と、奪った熱を前記冷媒から放出するための放熱器と、
該冷媒を循環するためのポンプを備えた冷却システムで
あって、前記ポンプが請求項１〜８のいずれかに記載さ
れた薄型渦流ポンプであることを特徴とする冷却システ
ム。 - 【請求項１０】請求項９に記載の冷却システムであっ
て、小型パーソナルコンピューターの電子部品を冷却す
ることを特徴とする冷却システム。 - 【請求項１１】前記冷媒が不凍液であることを特徴とす
る請求項９〜１０のいずれかに記載の冷却システム。 - 【請求項１２】前記不凍液がフッ素系不活性液体である
ことを特徴とする請求項１１に記載の冷却システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001360571A JP2003161284A (ja) | 2001-11-27 | 2001-11-27 | 薄型渦流ポンプとこれを備えた冷却システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001360571A JP2003161284A (ja) | 2001-11-27 | 2001-11-27 | 薄型渦流ポンプとこれを備えた冷却システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003161284A true JP2003161284A (ja) | 2003-06-06 |
Family
ID=19171358
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001360571A Pending JP2003161284A (ja) | 2001-11-27 | 2001-11-27 | 薄型渦流ポンプとこれを備えた冷却システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003161284A (ja) |
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005315240A (ja) * | 2004-03-31 | 2005-11-10 | Toshiba Corp | 送液ポンプ、冷却システム、及び電気機器 |
| JP2006063909A (ja) * | 2004-08-27 | 2006-03-09 | Japan Aerospace Exploration Agency | カスケード装置 |
| JP2008014300A (ja) * | 2006-06-06 | 2008-01-24 | Nidec Sankyo Corp | 渦流ポンプ |
| CN100406742C (zh) * | 2004-03-31 | 2008-07-30 | 株式会社东芝 | 泵及冷却装置以及电气设备和个人电脑 |
| KR100965475B1 (ko) | 2007-03-06 | 2010-06-24 | 파나소닉 전공 주식회사 | 자기 구동 베인 펌프 |
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| CN109356856A (zh) * | 2018-12-19 | 2019-02-19 | 华中科技大学 | 一种超薄离心式微型泵 |
| CN109372755A (zh) * | 2018-12-19 | 2019-02-22 | 华中科技大学 | 一种内叶轮外电机超薄离心泵 |
| CN110566495A (zh) * | 2019-08-30 | 2019-12-13 | 华中科技大学 | 一种超薄微型泵的轴承结构及超薄微型泵 |
| CN112502994A (zh) * | 2020-11-27 | 2021-03-16 | 瑞声新能源发展(常州)有限公司科教城分公司 | 微型水泵及电子设备 |
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| WO2022110466A1 (zh) * | 2020-11-27 | 2022-06-02 | 瑞声声学科技(深圳)有限公司 | 微型水泵及电子设备 |
-
2001
- 2001-11-27 JP JP2001360571A patent/JP2003161284A/ja active Pending
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| KR100965475B1 (ko) | 2007-03-06 | 2010-06-24 | 파나소닉 전공 주식회사 | 자기 구동 베인 펌프 |
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| CN112502993A (zh) * | 2020-11-27 | 2021-03-16 | 瑞声新能源发展(常州)有限公司科教城分公司 | 微型水泵及电子设备 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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