(57)【要約】【課題】従来に比べて長期間にわたる信頼性が高い液漏れ防止構造を提供する。【解決手段】チューブ接続口（配管接続口）１１とチューブ（配管）１２との接続部に、ポリアクリル酸系樹脂等のように水分を吸収すると膨張する樹脂を含む吸湿膨張材シート１３を巻き付け、その外側をクランプ１４で締め付けて固定する。何らかの原因によりチューブ接続口１１とチューブ１２との間に隙間が発生すると、吸湿膨張材シート１３内に水が広がる。一方、吸湿膨張材シート１３は、水を吸収して膨張しようとするが、周囲をクランプ１４により締め付けられているため、膨張力がチューブ１２を締め付ける方向の応力に変わる。これにより、チューブ接続口１１とチューブ１２との間に隙間が狭まり、液漏れが止まる。【選択図】図３
2010196865.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
配管接続口と、
前記配管接続口に接続した配管と、
水分を吸収すると膨張する材料により形成され、前記配管接続口と前記配管との接続部の周囲に配置された吸湿膨張部材と、
前記吸湿膨張部材の外周を締め付ける締め付け具と
を有することを特徴とする液漏れ防止構造。
【請求項２】
前記締め付け具は断面がテーパー状の板ばねをリング状に曲げて形成され、
前記吸湿膨張部材の外周面は前記締め付け具の形状に対応した傾斜面を有することを特徴とする請求項１に記載の液漏れ防止構造。
【請求項３】
前記吸湿膨張部材が吸水性が相互に異なる複数の吸湿膨張層により形成され、内側の吸湿膨張層ほど吸水性が高いことを特徴とする請求項１に記載の液漏れ防止構造。
【請求項４】
前記吸湿膨張部材は、ポリアクリル酸系樹脂、ポバール系樹脂、ポリオキシエチレン系樹脂及びセルロース系樹脂のいずれかを主成分とすることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の液漏れ防止構造。
【請求項５】
前記吸湿膨張部材は、水分を吸収すると膨張する材料により形成された織布又は不織布を巻き付けてなるものであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の液漏れ防止構造。
【請求項６】
冷却液により冷却する冷却機構を備えた電子機器であって、前記冷却機構が、
配管接続口と、
前記配管接続口に接続した配管と、
水分を吸収すると膨張する材料により形成され、前記配管接続口と前記配管との接続部の周囲に配置された吸湿膨張部材と、
前記吸湿膨張部材の外周を締め付ける締め付け具とを有することを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配管と配管接続口（継ぎ手）との接続部からの液漏れを防止する液漏れ防止構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子計算機（コンピュータ）は年々高性能化されており、それにともなって電子計算機で消費される電力が多くなる傾向がある。電子計算機で消費される電力の大部分は熱となるため、電子計算機の稼働にともなってＣＰＵ（Central Processing Unit）、チップセット、メモリ及びハードディスク等の部品の温度が上昇する。しかし、これらの部品の温度が過剰に上昇すると誤動作や故障の原因となる。そのため、電子計算機を冷却する手段が必要となる。
【０００３】
一般的に、電子計算機の冷却には冷却ファンを用いて筺体内にエアーを通流させる強制空冷方式の冷却機構が採用されている。しかし、近年、電子計算機内の個々の部品の発熱量が多くなるとともに筺体内で各部品が高密度に配置される傾向があり、強制空冷方式の冷却機構では十分な冷却が行えないこともある。そのため、水冷（液冷）方式の冷却機構が提案され、一部の電子計算機では既に実用化されている。
【０００４】
電子計算機に使用される水冷方式の冷却機構では、発熱量が多い部品に冷水ジャケットを装着し、冷水ジャケットと放熱器（熱交換器）との間を柔軟性を有する樹脂製チューブ（配管）で接続する。冷水ジャケットや放熱器にはチューブを接続するためのチューブ接続口（継ぎ手）が設けられており、この接続口の外側にチューブの端部を被せるようにして接続した後、リング状に成形された板ばねからなるクランプでチューブの外周面を締め付けて固定する。
【０００５】
なお、内周面にゴム製のＯリングを配置した管継ぎ手が提案されている。この管継ぎ手では、配管を差し込むだけで管継ぎ手と配管との間の隙間がＯリングにより塞がれて液漏れを防止することができる。
【０００６】
また、配管と継ぎ手との間に吸湿膨潤性シール材を配置し、水分により吸湿膨潤性シール材を膨潤させてシール材と配管及び継ぎ手との間の隙間をなくして水漏れを防止することが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平５−２９６３７９号公報
【特許文献２】特開平９−１１２７７７号公報
【特許文献３】特開２００４−３６３６００号公報
【特許文献４】特開２００６−３３６８３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述した水冷方式の冷却機構では、チューブの経年劣化やクランプの締め付け力の経年劣化等によってチューブと接続口との間に隙間が生じ、水漏れが発生することがある。
【０００９】
また、上述したＯリングを有する管継ぎ手をチューブの接続に適用した場合も、Ｏリングが劣化して水漏れが発生するおそれがある。更に、柔軟性を有する樹脂製チューブは疵が付きやすく、チューブの外周面にＯリングをまたぐ疵があると水漏れの原因となる。
【００１０】
上述した配管と継ぎ手との間に吸湿膨潤性シール材を配置する方法では、シール材が常に水と接触しているため、シール材から水が徐々に浸み出すおそれがあり、長期間にわたる信頼性が十分ではない。
【００１１】
以上から、従来に比べて長期間にわたる信頼性が高い液漏れ防止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】
【００１２】
一観点によれば、配管接続口と、前記配管接続口に接続した配管と、水分を吸収すると膨張する材料により形成され、前記配管接続口と前記配管との接続部の周囲に配置された吸湿膨張部材と、前記吸湿膨張部材の外周を締め付ける締め付け具とを有する液漏れ防止構造が提供される。
【発明の効果】
【００１３】
上記一観点によれば、配管と配管接続口との接続部の周囲に吸湿膨張部材を配置し、その外側を締め付け具で締め付けている。何らかの原因により配管と配管接続口との間に隙間が生じると、隙間から水が漏れて吸湿膨張部材内に広がる。一方、吸湿膨張部材は、水を吸収すると膨張しようとする。しかし、締め付け具により周囲が締め付けられているため、吸湿膨張部材で発生した膨張力は配管を縮径する方向の応力となる。これにより、配管と配管接続口と間の隙間が狭まり、液漏れが防止される。また、吸湿膨張部材自身の膨張により吸湿膨張部材内の隙間が塞がれ、水が吸湿膨張部材内に侵入しにくくなる。従って、液漏れがより確実に防止される。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１（ａ）は第１の実施形態に係る液漏れ防止構造を示す模式図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＩ−Ｉ線による断面図である。
【図２】図２（ａ），（ｂ）は、クランプの外形を示す斜視図である。
【図３】図３（ａ），（ｂ）は、第１の実施形態における水漏れ防止作用を示す模式図である。
【図４】図４（ａ）は第２の実施形態に係る液漏れ防止構造を示す模式図、図４（ｂ）は図４（ａ）のII−II線による断面図、図４（ｃ）は図４（ａ）のIII−III線による断面図である。
【図５】図５（ａ），（ｂ）は、第２の実施形態における水漏れ防止作用を示す模式図である。
【図６】図６は、水漏れ防止構造の効果を調べる実験を説明する図である。
【図７】図７（ａ）は第３の実施形態に係る液漏れ防止構造を示す模式図、図７（ｂ）は図７（ａ）のIV−IV線による断面図である。
【図８】図８（ａ），（ｂ）は、第３の実施形態における水漏れ防止作用を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、実施形態について、添付の図面を参照して説明する。
【００１６】
（第１の実施形態）
図１（ａ）は第１の実施形態に係る液漏れ防止構造を示す模式図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＩ−Ｉ線による断面図である。また、図２（ａ），（ｂ）はクランプの外形を示す斜視図である。
【００１７】
本実施形態に係る液漏れ防止構造では、金属製のチューブ接続口（継ぎ手）１１の外側に樹脂製のチューブ（配管）１２の端部を被せるようにして接続し、その周囲に吸湿膨張材シート（吸湿膨張部材）１３を巻き付ける。そして、吸湿膨張材シート１３の外側をクランプ（締め付け具）１４により締め付けて固定する。チューブ１２及びチューブ接続口１１内には、電子計算機（又は、その他の電子機器）を冷却するための水（冷却水）が通流する。電子計算機にはＣＰＵ等の発熱部分に冷水ジャケットが装着されており、その冷水ジャケットとチューブ接続口１１との間も樹脂製のチューブで接続されている。
【００１８】
クランプ１４は、図２（ａ）に示すように板ばねをリング状に成形したものであり、ばねの両端にはそれぞれつまみ部１４ａが設けられている。これらのつまみ部１４ａをばねの弾性に逆らって強く摘むとリング状の部分（吸湿膨張材シート１３に接触する部分）の径が拡大し、離すとばねの弾性でリング状の部分の径が縮小する。なお、クランプ１４として、図２（ｂ）に示すようにねじ１５によりリング状の部分の径を拡大又は縮小するクランプを使用してもよい。
【００１９】
吸湿膨張材シート１３は、水分を吸収すると膨張する樹脂により形成されている。水分を吸収すると膨張する樹脂には、例えばポリアクリル酸系樹脂、ポバール系樹脂、ポリオキシエチレン系樹脂及びセルロース系樹脂などがある。吸湿膨張材シート１３は、これらの樹脂を繊維状にして形成された織布若しくは不織布、又はこれらの樹脂を例えばポリエステル等の化学繊維と混ぜて織布若しくは不織布としたものである。これらの樹脂を化学繊維からなる織布若しくは不織布に含浸させて吸湿膨張材シート１３としてもよい。
【００２０】
ポリアクリル酸系樹脂は繊維状にして水を吸収させても繊維としての特性を失わないため、吸湿膨張材シート１３の材料として好適である。本実施形態では、吸湿膨張材シート１３として、帝人ファイバー社製のポリアクリル酸不織布（KH0230NF）を使用するものとする。
【００２１】
図３（ａ），（ｂ）は、本実施形態の水漏れ防止構造における水漏れ防止作用を示す模式図である。
【００２２】
本実施形態では、前述したように金属製のチューブ接続口１１の外側に樹脂製のチューブ１２の端部を被せるようにして接続し、その周囲に吸湿膨張材シート１３を巻き付け、更にその外側をクランプ１４により締め付けて固定する。チューブ１２の経年劣化等によりチューブ接続口１１とチューブ１２との間に隙間が生じて水が漏れると、図３（ａ）に模式的に示すように、水は吸湿膨張材シート１３内を浸透して広がる。
【００２３】
一方、吸湿膨張材シート１３は、水を吸収した部分が膨張しようとする。しかし、クランプ１４により外側が締め付けられているため、図３（ｂ）に模式的に示すように、吸湿膨張材シート１３で発生した膨張力がチューブ１２を縮径する方向の応力となる。これにより、チューブ接続口１１とチューブ１２との間の隙間が狭まり、水漏れが止まる。更に、吸湿膨張材シート１３自身の膨張により吸湿膨張材シート１３内の隙間が塞がれ、水が吸湿膨張材シート１３内に侵入しにくくなる。
【００２４】
このように、本実施形態によれば、何らかの原因によりチューブ接続口１１とチューブ１２との間に隙間が発生して水が漏れたとしても、吸湿膨張材シート１３により水が吸収され、更に吸湿膨張材シート１３の膨張により隙間が塞がれる。従って、本実施形態に係る液漏れ防止構造は、長期間にわたり漏水の発生を防止することができ、信頼性が極めて高い。
【００２５】
（第２の実施形態）
図４（ａ）は第２の実施形態に係る液漏れ防止構造を示す模式図、図４（ｂ）は図４（ａ）のII−II線による断面図、図４（ｃ）は図４（ａ）のIII−III線による断面図である。なお、図４（ａ）〜（ｃ）において、図１（ａ），（ｂ）と同一物には同一符号を付している。
【００２６】
前述の第１の実施形態では、チューブ接続口１１とチューブ１２との接続部の周囲に吸湿膨張材シート１３を巻き付けているが、本実施形態では予め所定の形状に成型された吸湿膨張部材２３を使用する。
【００２７】
吸湿膨張部材２３は、吸湿膨張材シート１３と同様に水分を吸収すると膨張するポリアクリル酸等の樹脂、又はそれらの樹脂と化学繊維との混合物等からなり、円錐台形状に成形されている。また、この吸湿膨張部材２３には、接続口１１とチューブ１２との接続部の形状に対応する形状の孔、すなわちチューブ接続口１１側が小径でチューブ１２側が大径の孔が設けられている。
【００２８】
この吸湿膨張部材２３の外側に配置されるクランプ２４は、吸湿膨張部材２３の外周面の傾斜に対応する傾斜を有するテーパー状の断面の板ばねをリング状に成形したものである。第１の実施形態と同様に、クランプ２４を形成するばねの両端にはそれぞれつまみ部２４ａが設けられている。これらのつまみ部２４ａを強く摘むことによりリング状の部分の径が拡大し、離すとリング状の部分の径が縮小する。
【００２９】
本実施形態では、予め吸湿膨張部材２３をその小径側を先端としてチューブ接続口１２に通しておく。そして、図４（ａ）に示すように、チューブ接続口１１の外側にチューブ１２の端部を被せるようにして接続した後、吸湿膨張部材２３をずらしてチューブ接続口１１とチューブ１２との接続部を覆う。
【００３０】
その後、吸湿膨張部材２３の外側をクランプ２４により締め付けて固定する。この場合、クランプ２４は、厚肉部がチューブ接続口１１側、薄肉部がチューブ１２側となるように取り付ける。これにより、図４（ａ）に示すようにクランプ２４の外周面はチューブ接続口１１とチューブ１２との接続部に対しほぼ平行となる。
【００３１】
図５（ａ），（ｂ）は、本実施形態の水漏れ防止構造における水漏れ防止作用を示す模式図である。
【００３２】
図５（ａ）に示すように、何らかの原因によりチューブ接続口１１とチューブ１２との間に隙間が生じて水が漏れると、水は吸湿膨張部材２３内を浸透して広がる。一方、吸湿膨張部材２３は、水を吸収した部分が膨張しようとする。しかし、クランプ２４により外側が締め付けられているため、図５（ｂ）に示すように吸湿膨張部材２３で発生した膨張力がチューブ１２を縮径する方向の応力となる。これにより、チューブ接続口１１とチューブ１２との間の隙間が狭まり、水漏れが止まる。
【００３３】
また、本実施形態では、クランプ２４の内側が傾斜面になっているので、吸湿膨張部材２３で発生した応力は傾斜面にほぼ垂直方向に向かい、チューブ接続口１１とチューブ１２との間の隙間を強く圧縮する。これにより、チューブ接続口１１とチューブ１２との間の隙間から外に漏れ出ようとする水が押し戻される。更に、吸湿膨張部材２３自身の膨張により吸湿膨張部材２３内の隙間がなくなり、水が吸湿膨張部材２３内に侵入しにくくなる。
【００３４】
このように、本実施形態によれば、クランプ２４の内面が傾斜面となっているので、第１の実施形態に比べて吸湿膨張部材２３で発生した膨張力がチューブ接続口１１とチューブ１２との間の隙間に集中し、水漏れを防止する効果が大きい。このため、本実施形態の液漏れ防止構造は、第１の実施形態に比べてより一層信頼性が高い。
【００３５】
以下、上述の液漏れ防止構造の効果について調べた結果について説明する。
【００３６】
図６に示すように、チューブ接続口１１として外径が５ｍｍ、内径が３ｍｍのアルミニウム管を使用し、チューブ１２として外径が６ｍｍ、内径が４ｍｍのブチルゴムチューブを使用した。そして、直径が０．５ｍｍのワイヤ２９を挟んでチューブ接続口１１とチューブ１２とを接続し、その接続部にポリアクリル酸系樹脂により所定の形状に成形された吸湿膨張部材２３を配置し、更にその外側をクランプ２４で締め付けて固定した。
【００３７】
その後、チューブ１２及びチューブ接続口１１内に、電磁ピストンポンプにより水を連続的に流した。ポンプ流量は４００ミリリットル／分である。その結果、５００時間を経過しても、接続部からの水漏れを確認することはできなかった。一方、吸湿膨張部材を使用しないで接続部のチューブ外側を単にクランプで締め付けただけの場合は、短時間で接続部からの水漏れが確認された。これらの結果から、本実施形態の有用性が確認された。
【００３８】
（第３の実施形態）
図７（ａ）は第３の実施形態に係る液漏れ防止構造を示す模式図、図７（ｂ）は図７（ａ）のIV−IV線による断面図である。これらの図７（ａ），（ｂ）において、図１（ａ），（ｂ）と同一物には同一符号を付している。
【００３９】
本実施形態においては、チューブ接続口１１とチューブ１２との接続部の周囲に第１の吸湿膨張材シート３３ａ、第２の吸湿膨張材シート３３ｂ及び第３の吸湿膨張材シート３３ｃを順に巻き付け、更にその外側をクランプ１４により締め付けて固定する。
【００４０】
吸湿膨張材シート３３ａ，３３ｂ，３３ｃは、いずれも水分を吸収すると膨張するポリアクリル樹脂酸等の樹脂、又はそれらの樹脂と化学繊維との混合物などからなる。また、第１の吸湿膨張材シート３３ａは第２の吸湿膨張材シート３３ｂよりも吸水性が高い樹脂により形成され、第２の吸湿膨張材シート３３ｂは第３の吸湿膨張材シート３３よりも吸水性が高い樹脂により形成されている。つまり、外側の吸湿膨張材シートほど吸水性が低くなっている。
【００４１】
チューブ接続口１１とチューブ１２との接続部の隙間から水が漏れると、図８（ａ）に示すように、大部分の水は吸湿膨張材シート３３ａ，３３ｂで吸収され、第３の吸湿膨張材シート３３ｃの外周までは殆ど到達しない。また、吸湿膨張材シート３３ｂは吸湿膨張材シート３３ａよりも吸水性が低いため、チューブ接続口１１とチューブ１２との隙間から漏れた水は吸湿膨張材シート３３ａ内を優先的に広がり、その後吸湿膨張材シート３３ｂに侵入していく。
【００４２】
吸湿膨張材シート３３ａ，３３ｂは、水を吸収することにより膨張しようとするが、外側を吸湿膨張材シート３３ｃ及びクランプ１４により抑えられているため、図８（ｂ）に示すように、吸湿膨張材シート３３ａ，３３ｂで発生した膨張力がチューブ１２を縮径する方向の応力となる。これにより、第１の実施形態と同様に、チューブ接続口１１とチューブ１２との間の隙間が狭まり、水漏れが止まる。また、吸湿膨張材シート３３ａ，３３ｂ，３３ｃ自身の膨張により吸湿膨張材シート３３ａ，３３ｂ，３３ｃ内の隙間が塞がれ、水が吸湿膨張材シート３３ａ，３３ｂ内に侵入しにくくなる。
【００４３】
本実施形態においては、第１の実施形態と同様の効果が得られるのに加えて、水が吸湿膨張材シート３３ａ全体に広がるので、吸湿膨張材シートの膨張にともなって発生するチューブ１２を縮径する方向の応力が第１の実施形態に比べてより強く働く。このため、第１の実施形態に比べて水漏れを防止する効果が大きい。また、本実施形態においては外側の吸湿膨張材シートほど吸水性が低いので、漏水が吸湿膨張材シート３３ｃの外側に浸み出すことがより確実に防止されるという効果もある。なお、チューブ接続口１１とチューブ１２との接続部に吸湿膨張材シート３３ａ，３３ｂ，３３ｃを順次巻きつける替わりに、第２の実施形態と同様に予め吸湿膨張材シート３３ａ，３３ｂ，３３ｃで成形体を作成しておき、その成形体をチューブ接続口１１とチューブ１２との接続部に配置するようにしてもよい。
【００４４】
以下、上述の液漏れ防止構造の効果について調べた結果について説明する。
【００４５】
第２の実施形態と同様に、直径が０．５ｍｍのワイヤを挟んでチューブ接続口（外径５ｍｍ、内径３ｍｍのアルミニウム管）１１とチューブ（外径６ｍｍ、内径４ｍｍのブチルゴムチューブ）１２とを接続した。そして、それらの接続部の周囲に、第１の吸湿膨張材シート３３ａとしてKH0230NF、第２の吸湿膨張材シート３３ｂとしてKK0120R、第３の吸湿膨張材シート３３ｃとしてKB0107F（いずれも帝人ファイバー社製）を巻き付け、更にその外側をクランプ１４により締め付けた。各吸湿膨張材シートの吸水量を下記表１に示す。
【００４６】
【表１】
2010196865.tif 000003
そして、チューブ１２内に、電磁ピストンポンプにより水を連続的に流した。ポンプ流量は４００ミリリットル／分である。その結果、５００時間を経過しても、接続部からの水漏れを確認することはできなかった。一方、吸湿膨張部材を使用しないで接続部のチューブ外周を単にクランプで締め付けただけの場合は、短時間で接続部からの水漏れが確認された。これらの結果から、本実施形態の有用性が確認された。
【００４７】
なお、上述した各実施の形態では電子計算機の冷却用配管の水漏れに適用した例を説明したが、上述した技術を水又は薬品等を移送する樹脂配管又は金属配管の接続部の液漏れ防止に使用してもよいことは勿論である。
【符号の説明】
【００４８】
１１…チューブ接続口、１２…チューブ、１３，３３ａ，３３ｂ，３３ｃ…吸湿膨張材シート、１４，２４…クランプ、１４ａ，２４ａ…つまみ部、１５…ねじ、２３…吸湿膨張部材、２９…ワイヤ。
【図１】
2010196865.tif 000004
【図２】
2010196865.tif 000005
【図３】
2010196865.tif 000006
【図４】
2010196865.tif 000007
【図５】
2010196865.tif 000008
【図６】
2010196865.tif 000009
【図７】
2010196865.tif 000010
【図８】
2010196865.tif 000011