(57)【要約】【課題】コンパクトに構成されたポンプおよびそのポンプを使用した冷却システムを提供することである。【解決手段】筒状に形成された本体５１と、該本体５１の内部に挿入され、一端側を該内部に片持ち状で支持されると共に一部に永久磁石５４が設けられた煽動部材５２と、出力軸６０ａに永久磁石６２が設けられたモータ６０とからなり、該モータ６０の出力軸６０ａの回転に伴う永久磁石６２の回転によって、該煽動部材５２の永久磁石５４に対して吸引反発を繰り返させることで、該煽動部材５２を撓ませて煽り動作させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状に形成された本体と、
該本体の内部に挿入され、一端側を該内部に片持ち状で支持されると共に一部に永久磁石が設けられた煽動部材と、
出力軸に永久磁石が設けられたモータとからなり、
該モータの出力軸の回転に伴う永久磁石の回転によって、該煽動部材の永久磁石に対して吸引反発を繰り返させることで、該煽動部材を撓ませて煽り動作させるポンプ。
【請求項２】
請求項１に記載のポンプであって、
前記煽動部材は、少なくとも２次振動モードとなるように撓み可能となっているポンプ。
【請求項３】
熱源で発生した熱を管路内の冷媒と熱交換させる吸熱部と、
前記吸熱部による熱交換で暖められた冷媒を大気と熱交換させる放熱部と、
前記冷媒を前記吸熱部と前記放熱部の間で循環させる請求項１〜２のいずれか１項に記載のポンプとからなる冷却システムであって、
前記モータの出力軸側には、その回転に伴って動作する冷却ファンが設けられており、該冷却ファンの動作によって前記管路が冷却される冷却システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポンプおよびそのポンプを使用した冷却システムに関し、詳しくは、演算装置のＣＰＵ等で発生した熱を冷媒と熱交換させることでＣＰＵ等を冷却させるポンプおよびそのポンプを使用した冷却システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、演算装置のＣＰＵ等（例えば、パーソナルコンピュータのＣＰＵ）で発生した熱を冷却するため装置として冷媒と熱交換させる冷却システムが既に知られている。この冷却システム１０１は、図９に示すように、熱源であるＣＰＵ１１０で発生した熱を管路１２０内の冷媒（例えば、水）と熱交換させる吸熱部１３０と、この吸熱部１３０による熱交換で暖められた冷媒を大気と熱交換させる放熱部１４０と、冷媒を吸熱部１３０と放熱部１４０の間で循環させるポンプ１５０とから構成されている。このポンプ１５０の駆動源はモータ１６０である。そして、これらポンプ１５０、モータ１６０および放熱部１４０は、管路１２０と共にケース１７０の中にコンパクトに収納されユニット化されている。
【０００３】
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
【特許文献１】特開２００４−３６２５３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した冷却システムは、演算装置に内蔵されて使用されるため、コンパクトに構成されることが求められていた。そのため、この冷却システムを構成する各部材も、コンパクトに構成されることが求められていた。
【０００５】
本発明は、このような課題を解決しようとするもので、その目的は、コンパクトに構成されたポンプおよびそのポンプを使用した冷却システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記の目的を達成するためのものであって、以下のように構成されている。
請求項１に記載の発明は、筒状に形成された本体と、該本体の内部に挿入され、一端側を該内部に片持ち状で支持されると共に一部に永久磁石が設けられた煽動部材と、出力軸に永久磁石が設けられたモータとからなり、該モータの出力軸の回転に伴う永久磁石の回転によって、該煽動部材の永久磁石に対して吸引反発を繰り返させることで、該煽動部材を撓ませて煽り動作させる構成のポンプである。
この構成によれば、煽動部材が撓ませられ往復動する煽り動作によってポンプの送液動作となり推進力が作用する。この推進力によって、本体と接続された管路内の冷媒を送り出すことができる。
【０００７】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のポンプであって、前記煽動部材は、少なくとも２次振動モードとなるように撓み可能となった構成である。
この構成によれば、多くの流量の冷媒を送り出すことができる。
【０００８】
また、請求項３に記載の発明は、熱源で発生した熱を管路内の冷媒と熱交換させる吸熱部と、前記吸熱部による熱交換で暖められた冷媒を大気と熱交換させる放熱部と、前記冷媒を前記吸熱部と前記放熱部の間で循環させる請求項１〜２のいずれか１項に記載のポンプとからなる冷却システムであって、前記モータの出力軸側には、その回転に伴って動作する冷却ファンが設けられており、該冷却ファンの動作によって前記管路が冷却される構成の冷却システムである。
この構成によれば、冷却ファン用のモータを新たに設ける必要が無い。これにより、部品点数の削減となり、冷却システムをコンパクトな構成とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明を実施するための最良の形態を、図１〜７を用いて説明する。
図１〜４は、本発明のポンプ５０の送液動作を順に表す横断面図である。図５は、振動モードを説明する図である。図６は、本発明のポンプ５０を使用した冷却システム１の全体構成図である。図７は、冷却システム１のイメージを表す全体斜視図であり、ケース７０の表面を切り欠いた図である。
【００１０】
まず、本発明のポンプ５０を説明する。図１に示すように、ポンプ５０は、筒状に形成された本体５１と、煽動部材５２と、モータ６０とから主として構成されている。煽動部材５２は、ポンプ５０の本体５１内部に挿入され、その一端側を支持部５２ａに片持ち状に支持されている。また、煽動部材５２の略中央部には、本体５１の軸と垂直方向となるように永久磁石５４が圧入、接着または一体成形のいずれかで組み付けられている。この永久磁石５４は、例えばモータ６０側（図１において、上側）がＮ極となるように組み付けられている。また、煽動部材５２における永久磁石５４より先の先端部位５２ｄは、可撓性を持たせるため板厚が先端にいくにつれて薄肉となるように形成されている。この先端部位５２ｄは、軟性を有する合成樹脂（例えば、エラストマなど）、もしくは弾性を有する金属（例えば、ＳＵＳ）によって成形されている。これにより、煽動部材５２を簡便な構成で製造できる。また、金属にＳＵＳを使用することで、金属に防錆処理が不要となる。
【００１１】
これに対し、煽動部材５２の基端部位５２ｅは、金属（例えば、ＳＵＳ）によって形成されている。もちろん、上述した煽動部材５２の先端部位５２ｄとともに軟性を有する合成樹脂により一体成形されていても構わないし、剛性を有する合成樹脂（例えば、ポリアセタール樹脂など）により一体成形され、煽動部材５２の先端部位とは一体となるように２色成形されていても構わない。
【００１２】
モータ６０の出力軸６０ａの先端には、連結部材６１が設けられている。この連結部材６１には、モータ６０の出力軸６０ａと垂直となるように永久磁石６２が嵌め込まれており、この永久磁石６２の両端部は、連結部材６１の外周面から突出している。そして、モータ６０の出力軸６０ａが回転すると、この回転に伴って永久磁石６２が回転することで、本体５１の軸方向と交差する磁界が発生することになる。なお、この永久磁石６２は水平状態（図２または、図４の状態）となったときに、煽動部材５２の永久磁石５４と同一軸線上となるように設けられている。このようにポンプ５０は構成されているため、コンパクトな構成となっている。
【００１３】
次に、上述したポンプ５０を使用した冷却システム１を説明する。図６に示すように、冷却システム１は、熱源であるＣＰＵ１０で発生した熱を管路２０内の冷媒（例えば、水）と熱交換させる吸熱部３０と、この吸熱部３０による熱交換で暖められた冷媒を大気と熱交換させる放熱部４０と、冷媒を吸熱部３０と放熱部４０の間で循環させるポンプ５０とから主として構成されている。
【００１４】
また、図１に示すように、モータ６０の出力軸６０ａに設けられた連結部材６１は、ウォームギア６３の連結軸６３ａと連結されている。そして、ウォームギア６３は、ヘリカルギア６４を介して冷却ファン８０と連結されている。このようにしてモータ６０の出力軸６０ａは、冷却ファン８０と機械的に連結されており、モータ６０の出力軸６０ａが回転すると、この回転に伴って冷却ファン８０が回転することになる。
【００１５】
そして、図７に示すように、これらポンプ５０、モータ６０、冷却ファン８０および放熱部４０は、管路２０と共にケース７０の中にコンパクトに収納されユニット化されている。このケース７０の表面における放熱部４０の近傍位置には、冷却効率を向上させる複数本のスリット７２が形成されている。このように冷却システム１は構成されているため、コンパクトな構成となっている。
【００１６】
続いて、続いて、図１〜５を参照して上述したポンプ５０および冷却システム１の作用を説明する。この説明をするにあたって、図１に示す連結部材６１の永久磁石６２のＮ極が、紙面手前方向を向いている状態からモータ６０の出力軸６０ａが反負荷側から見て時計回り方向へ回転していく場合を説明する。
【００１７】
図１に示す状態から図２に示すように、モータ６０の出力軸６０ａを回転させて連結部材６１の永久磁石６２が９０°回転した状態になると、永久磁石６２の磁界は矢印Ｍ方向（図２において、下方向）へ生じることから両永久磁石５４、６２の間で反発力が生じるため、煽動部材５２は矢印Ｄ方向へ移動する。さらに、図２に示す状態から図３に示すように、連結部材６１の永久磁石６２が９０°回転した状態になると、永久磁石６２の磁界は紙面の奥方向へと生じることから両永久磁石５４、６２の間での反発力が解消されるため、煽動部材５２は移動前の位置（図１に示した位置）へ戻される。
【００１８】
さらに、図３に示す状態から図４に示すように、連結部材６１の永久磁石６２が９０°回転した状態になると、永久磁石６２の磁界は矢印Ｍ方向（図４において、上方向）へ生じることから両永久磁石５４、６２の間で吸引力が生じるため、煽動部材５２は矢印Ｕ方向へ移動する。さらに、図４に示す状態から、連結部材６１の永久磁石６２がさらに９０°回転した状態になると、永久磁石６２は１回転することになり、図１に示す状態へと戻り、永久磁石６２の磁界は紙面の手前方向へと生じることから両永久磁石５４、６２の間での吸引力が解消されるため、煽動部材５２は移動前の位置（図１に示した位置）へ戻される。
【００１９】
このように、モータ６０の出力軸６０ａを回転させることによる永久磁石６２の回転によって、該永久磁石６２と煽動部材５２の永久磁石５４との間で吸引反発が繰り返されることになる。これにより、煽動部材５２が撓ませられ往復動する煽り動作によってポンプ５０の送液動作となり、本体５１内の冷媒に矢印Ｆ方向への推進力が作用する。この推進力によって、管路２０内の冷媒を送り出すことができる。
【００２０】
また、このとき、図５に示すように、煽動部材５２は、２次振動モードとなるように撓ませられている。この２次振動モードとは、例えば、図示するように、右端が固定され左端が自由な状態な板材を振動させた場合、その振動前の板材と振動中の板材が交わる点が、板材の固定側の端部以外に１つある状態のことである。このように、２次振動モードで煽動部材５２を撓ませると、多くの流量の冷媒を送り出すことができる。
【００２１】
また、２次振動モードに対して、１次振動モードとは、上記説明と同様に、右端が固定され左端が自由な状態な板材を振動させた場合、その振動前の板材と振動中の板材が交わる点が、板材の固定側の端部のみである状態のことである。このように、１次振動モードで煽動部材５２を撓ませると、２次振動モードで煽動部材５２を撓ませた場合より、送り出す冷媒の流量が減少する。
【００２２】
また、２次振動モードに対して、３次振動モードとは、上記説明と同様に、右端が固定され左端が自由な状態な板材を振動させた場合、その振動前の板材と振動中の板材が交わる点が、板材の固定側の端部以外に２つある状態のことである。このように、３次振動モードで煽動部材５２を撓ませると、２次振動モードで煽動部材５２を撓ませた場合より、送り出す冷媒の流量が増加する。
【００２３】
このようにして、モータ６０を連続して運転すると管路２０内の冷媒は循環されるため、吸熱部３０による熱交換で暖められた冷媒を放熱部４０による熱交換で冷却させることができる。したがって、吸熱部３０には、常に冷却された冷媒を送ることができる。また、このとき、既に説明したように、モータ６０の出力軸６０ａの回転に伴って冷却ファン８０が回転するため、この冷却ファン８０の回転によって放熱部４０が冷却される。そのため、冷却ファン８０用のモータを新たに設ける必要が無い。これにより、部品点数の削減となり、冷却システム１をコンパクトな構成とすることができる。
【００２４】
上述した内容は、あくまでも本発明の一実施の形態に関するものであって、本発明が上記内容に限定されることを意味するものではない。
実施例では、冷却ファン８０は、ウォームギア６３とヘリカルギア６４を介してモータ６０と連結されている構成を説明した。しかし、これに限定されるものでなく、図８に示すように、冷却ファン８０は、モータ６０の出力軸６０ａと直結されている構成でも構わない。この場合、モータ６０の出力軸６０ａの延長線上にある管路２０を冷却させることができる。
【００２５】
また、他の実施形態として、冷却ファン８０は、モータ６０の出力軸６０ａと連結されたバネシャフトによって連結されていても構わない。この場合、モータ６０の出力軸６０ａの延長線上以外にある管路２０を冷却させることができる。このように、モータ６０の動力の伝達手段は各種考えられる設計的事項であり、その他の例として、ベルト、チェーン等も考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】図１は、ポンプ５０の送液動作を表す横断面図である。
【図２】図２は、図１の次動作を示す図である。
【図３】図３は、図２の次動作を示す図である。
【図４】図４は、図３の次動作を示す図である。
【図５】図５は、各振動モードを説明する図である。
【図６】図６は、本発明のポンプ５０を利用した冷却システム１の全体構成図である。
【図７】図７は、冷却システム１のイメージを表す全体斜視図であり、ケース７０の表面を切り欠いた図である。
【図８】図８は、冷却システム１の他の実施例である。
【図９】図９は、従来技術の冷却システム１０１の全体構成図である。
【符号の説明】
【００２７】
１      冷却システム
１０    ＣＰＵ（熱源）
２０    管路
３０    吸熱部
４０    放熱部
５０    ポンプ
５１    本体
５２    煽動部材
５４    永久磁石
６０    モータ
６０ａ  出力軸
６２    永久磁石
８０    冷却ファン
【図１】
2008038804.tif 000003
【図２】
2008038804.tif 000004
【図３】
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【図４】
2008038804.tif 000006
【図５】
2008038804.tif 000007
【図６】
2008038804.tif 000008
【図７】
2008038804.tif 000009
【図８】
2008038804.tif 000010
【図９】
2008038804.tif 000011