(57)【要約】      （修正有）【課題】液体の中に気体が混入した場合、混入した気体は羽根車中央に集まってしまい、外部への排出が難しい。このような状況では、液体をかき混ぜる音が発生する上、ポンプ性能が低下する。そこで混入した気体の排出を効率的に行うことで音の発生を無くした遠心ポンプを提供する。【解決手段】円盤の中心に回転軸８ａを通し、円盤上に略三角形状の羽根８ｂを、角を回転軸８ａに向け、一定の間隔を空けて、複数枚配置することにより、回転軸８ａから外周部の方へ放射状に流路８ｃを形成した羽根車８において、流路８ｃ上で且つ回転軸８ａの近傍に貫通孔８ｄを空け、羽根車８の裏側から表側への液体の流れを作る。貫通孔８ｄを流れる液体により気体９は粉砕及び細微化され、液体と共に液流出ノズル４から排出されることを特徴とする遠心ポンプの構成とした。【選択図】図１３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円盤の中心に回転軸を通し、前記円盤上に略三角形状の羽根を、角を回転軸に向け、一定の間隔を空けて、複数枚配置することにより、回転軸から外周部の方へ放射状に流路を形成した羽根車において、前記流路上で且つ回転軸の近傍に貫通孔を空けたことを特徴とする遠心ポンプ用羽根車。
【請求項２】
羽根上で且つ外周部の近傍に貫通孔を空けたことを特徴とする請求項１に記載の遠心ポンプ用羽根車。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の遠心ポンプ用羽根車を、回転軸を軸受に挿入することにより回転可能にケースへ装着し、前記ケースにオーリングを介した上で、液体を供給する液流入ノズルと液体を排出する液流出ノズルを有するカバーを被せたことを特徴とする遠心ポンプ。
【請求項４】
軸受に切欠きを作り隙間を空けたことを特徴とする請求項３に記載の遠心ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、混入した気体の排出を効率的に行うことで音の発生を無くした遠心ポンプに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
コンピュータの中央処理装置などの冷却には、小型の冷却装置が用いられるが、従来においては、空冷式のものが一般的である。水冷式の冷却装置は、遠心ポンプで水を循環させるため、空冷式の冷却装置より冷却効果が大きく、騒音も小さいが、液漏れ等の問題もある。
【０００３】
特許文献１に記載されているように、冷媒を循環するための閉循環路に放熱器と接触熱交換型の遠心ポンプを設けた冷却装置の発明も公開されている。
【特許文献１】特許第３４３１０２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、遠心ポンプは、羽根車を回転させ、その遠心力で液体を羽根車外周部へ押し出す形式であるため、混入した気体はどうしても羽根車の回転中心に集まってしまい、外部への排出は難しい。このような状態では、液体をかき混ぜる音が発生する上、ポンプ性能が低下する。
【０００５】
また、羽根車の裏側の気体も外部への排出が難しく、特に軸受と回転軸の間に気体が入り込むと、軸受と回転軸の摩耗が増大し、ポンプ寿命が短くなる。
【０００６】
そこで、本発明は、混入した気体の排出を効率的に行うことで音の発生を無くした遠心ポンプを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記の課題を解決するために、円盤８ｇの中心に回転軸８ａを通し、前記円盤８ｇ上に略三角形状の羽根８ｂを、角を回転軸８ａに向け、一定の間隔を空けて、複数枚配置することにより、回転軸８ａから外周部の方へ放射状に流路８ｃを形成した羽根車８において、前記流路８ｃ上で且つ回転軸８ａの近傍に貫通孔８ｄを空け、また、前記羽根８ｂ上で且つ外周部の近傍に貫通孔１０ａを空けた遠心ポンプ用羽根車８を、回転軸８ａを軸受６ａに挿入することにより回転可能にケース６へ装着し、前記ケース６にオーリング７を介した上で、液体を供給する液流入ノズル３と液体を排出する液流出ノズル４を有するカバー２を被せ、さらに、前記軸受６ａに切欠きを作り隙間１１ｂを空けたことを特徴とする遠心ポンプ１の構成とした。
【発明の効果】
【０００８】
本発明は、以上の構成であるから以下の効果が得られる。第１に、羽根車の回転中心近くに集まった気体を外部へ排出することにより、流路に液体が満たされ、羽根車が液体をかき混ぜるような音の発生を防止することができる。
【０００９】
第２に、羽根車の裏側の気体も外部へ排出することにより、羽根車の回転軸と軸受の間が液体で満たされて潤滑剤の役割を果たすので、回転軸と軸受の摩耗が少なくなり、ポンプの寿命を延ばすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明は、混入した気体の排出を効率的に行うことで音の発生を無くした遠心ポンプを提供するという目的を、円盤の中心に回転軸を通し、前記円盤上に略三角形状の羽根を、角を回転軸に向け、一定の間隔を空けて、複数枚配置することにより、回転軸から外周部の方へ放射状に流路を形成した羽根車において、前記流路上で且つ回転軸の近傍に貫通孔を空け、また、前記羽根上で且つ外周部の近傍に貫通孔を空けた遠心ポンプ用羽根車を、回転軸を軸受に挿入することにより回転可能にケースへ装着し、前記ケースにオーリングを介した上で、液体を供給する液流入ノズルと液体を排出する液流出ノズルを有するカバーを被せ、さらに、前記軸受に切欠きを作り隙間を空けたことを特徴とする遠心ポンプにより実現した。
【実施例１】
【００１１】
以下に、添付図面に基づいて、本発明である遠心ポンプについて詳細に説明する。遠心ポンプ１は、カバー２、ケース６及び羽根車８からなり、回転軸８ａに近い流路８ｃ上に貫通孔８ｄを空けて中心に集まる気体９を排出することができる。
【００１２】
カバー２は、底面が空いた略円筒状である。上面には液流入ノズル３を設け、中央に液体を送り込む。側面には液流出ノズル４を設け、中央から側面に向かって飛ばされた液体を吐出する。
【００１３】
ケース６は、枠部６ｅ及び台座６ｄを有する。枠部６ｅは、土台であるベースプレート５上に設けられ、オーリング７を挟んでカバー２と嵌合する。台座６ｄは、中央を円柱状に突出させ、内部にコイル６ｂを埋め込み、中心に軸受６ａを設けたものである。
【００１４】
羽根車８は、上部が円形の円盤８ｇで、下部が円筒状の筒部８ｆである。円盤８ｇの中心には、軸受６ａに入る回転軸８ａが上下に通り、円盤８ｇの上面には、略三角形状の羽根８ｂが複数配置され、回転軸８ａ側から筒部８ｆ側へ放射状に流路８ｃを形成する。
【００１５】
筒部８ｆの内周には、マグネット８ｅが取り付けられる。筒部８ｆは、台座６ｄに被せられ、羽根車８のマグネット８ｅとケース６のコイル６ｂとの間で発生する電磁力を利用して羽根車８を回転させる。
【００１６】
図１は、本発明である遠心ポンプの斜視図であり、図２は、本発明である遠心ポンプの平面図であり、図３は、本発明である遠心ポンプの正面図である。
【００１７】
遠心ポンプ１は、ベースプレート５上の略円柱状のカバー２内に、遠心力により液体を循環させるための機構を有する装置であり、液流入ノズル３から液体を取り込み、液流出ノズル４から液体を吐き出す。
【００１８】
液流入ノズル３は、カバー２の上面の中心から外周方向に向かって水平に延びた管であり、遠心ポンプ１の中央上側から内部に液体を供給する。また、液流出ノズル４は、カバー２の側面から水平に延びた管であり、遠心ポンプ１内の液体を外部に排出する。
【００１９】
図４は、本発明である遠心ポンプのカバーを外した状態を示す斜視図であり、図５は、本発明である遠心ポンプの羽根車を外した状態を示す斜視図である。
【００２０】
遠心ポンプ１のカバー２を取り外すと、ベースプレート５上に一体成形されたケース６と、ケース６に取り付けられた羽根車８が現れる。尚、カバー２とケース６の接続部分には液体が漏れないようにシールするための環状のオーリング７が挟まれる。
【００２１】
ケース６及び羽根車８は、共に平面が円形であり、ケース６内の突出した部分に羽根車８を着脱させることが可能である。羽根車８は、ケース６の上に取り付けた状態で、回転させることができる。
【００２２】
図６は、本発明である遠心ポンプの実施例１の羽根車の平面図であり、図７は、本発明である遠心ポンプの実施例１の羽根車の底面図であり、図８は、本発明である遠心ポンプの実施例１の羽根車のＡ−Ａで切断した正面断面図である。
【００２３】
羽根車８の上部の円盤８ｇには、中央に回転軸８ａが貫通しており、上面に略三角形状の羽根８ｂが複数枚、角を中央に向けるようにして一定の間隔を空けて配置することにより、中央から放射状に流路８ｃが形成される。
【００２４】
羽根車８の下部の筒部８ｆには、内周面に沿って環状のマグネット８ｅが取り付けられる。また、筒部８ｆの内側は中空であり、中央に上面から下面まで貫通する回転軸８ａが通る。
【００２５】
羽根車８が回転軸８ａを中心に回転することにより、中央に供給された液体が遠心力により流路８ｃ上を外方に向かって流れる。流路８ｃからケース６の内周面に出た液体は、常に液流出ノズル４の傍に来るとは限らず、ケース６内を回って液流出ノズル４に至る場合もあれば、羽根車８の内側に入り込む場合もある。
【００２６】
そこで、流路８ｃ上で且つ回転軸８ａ付近に２ヶ所程度、円盤８ｇを貫通する貫通孔８ｄを空ける。羽根車８の内側から貫通孔８ｄを通り表面の流路８ｃに流す液体の経路が形成される。
【００２７】
図９は、本発明である遠心ポンプの実施例１のケースの平面図であり、図１０は、本発明である遠心ポンプの実施例１のケースの底面図であり、図１１は、本発明である遠心ポンプの実施例１のケースの正面断面図である。
【００２８】
ケース６は、ベースプレート５上に設けられた容器であり、円形の外壁である枠部６ｅと、中央において円柱状に盛り上がった台座６ｄとからなる。尚、台座６ｄの中央は、軸受６ａを設けるために円形に陥没させる。
【００２９】
軸受６ａは、台座６ｄの陥没した部分に固定され、中央に羽根車８の回転軸８ａを挿入するための穴を有し、ケース６に装着した羽根車８の回転を支える。尚、軸受６ａと回転軸８ａとは回転させるため接着しないが、出来るだけ摩擦が生じないことが望ましい。
【００３０】
枠部６ｅと台座６ｄの間の空間には羽根車８の筒部８ｆが入り込むが、さらに羽根車８との間の隙間には、羽根車８から遠心力で飛ばされた液体が満たされ、液流出ノズル４から排出されるのを待つ。
【００３１】
ベースプレート５の裏側の蓋５ａは外すと回路基板６ｃがあり、さらに回路基板６ｃを取り除くと、台座６ｄの内側にコイル６ｂが存在する。コイル６ｂは、円形の隙間に４つ程度配置される。
【００３２】
回路基板６ｃは、コイル６ｂに電源を供給するための回路である。コイル６ｂに電流が流れると、コイル６ｂの周囲に存在する羽根車８のマグネット８ｅとの間で電磁力が生じ、羽根車８を回転させる。
【００３３】
図１２は、本発明である遠心ポンプの実施例１の液体の流れを示す正面断面図であり、図１３は、本発明である遠心ポンプの実施例１の液体及び気体の流れを示す正面断面図である。
【００３４】
遠心ポンプ１は、ケース６に羽根車８を装着し、カバー２を被せてあり、液体を循環させることができる状態である。尚、カバー２とケース６の枠部６ｅとが接合する部分は、オーリング７を介して内部の液体が漏れないようにシールする。
【００３５】
液体は、矢印９ａに示すように、液流入ノズル３から入り、カバー２の中央上部から羽根車８に供給され、羽根車８の回転により羽根車８からカバー２又はケース６の内壁面まで飛ばされ、液流出ノズル４から出ていく。
【００３６】
液体の中に気体９が混入していた場合、液体のみが遠心力により羽根車８の中心から外方に送られ、気体９は中心に集まってしまう。そこに液体が供給されると液体をかき混ぜるような音が発生する。
【００３７】
そのため、羽根車８の回転軸８ａ近傍に貫通孔８ｄを空け、矢印９ｂに示すような、羽根車８の裏側から表側への液体の流れを作る。貫通孔８ｄを流れる液体により気体９は粉砕及び微細化され、液体と共に液流出ノズル４から排出される。
【００３８】
羽根車８の中心付近に集まった気体９は無くなり、液体で満たされるようになるので、そこに液体が供給されても、液体をかき混ぜるような音は発生せず、騒音を防止する効果がある。
【００３９】
また、羽根車８の裏側に入り込んだ気体９も、貫通孔８ｄを通って流路８ｃに移動するようになる。軸受６ａと回転軸８ａとの間に気体９が存在すると摩擦が生じてしまうが、気体９を除去し、液体で満たすことで、潤滑油の役割を果たす。
【実施例２】
【００４０】
図１４は、本発明である遠心ポンプの実施例２の羽根車の平面図であり、図１５は、本発明である遠心ポンプの実施例２の羽根車のＢ−Ｂで切断した正面断面図であり、図１６は、本発明である遠心ポンプの実施例２の液体及び気体の流れを示す正面断面図である。
【００４１】
遠心ポンプ１ａの羽根車１０は、貫通孔８ｄ以外に、羽根８ｂ上の外周部近傍に貫通孔１０ａを空ける。矢印９ｃに示すように、羽根車８の裏側から表側への液体の流れが促進され、気体９の排出は一層効果的となる。
【００４２】
羽根車８の裏側で中心から離れた位置など、一度混入するとなかなか排出されなかった気体９が、短時間で排出されるようになる。また、循環経路を増やすことにより、液体の滞留も防ぐことができる。
【実施例３】
【００４３】
図１７は、本発明である遠心ポンプの実施例３のケースの平面図であり、図１８は、本発明である遠心ポンプの実施例３の液体及び気体の流れを示す正面断面図である。
【００４４】
軸受１１ａの下の方の空間に溜まった気体９は、液体の循環が少ないため、外部への排出は難しい。軸受６ａと回転軸８ａとの間に僅かな隙間は存在するが、液体や気体９は流れにくい。
【００４５】
遠心ポンプ１ｂのケース１１は、軸受１１ａに切欠きを作り隙間１１ｂを設けたものである。矢印９ｄに示すように、軸受１１ａの上下に液体が循環するための流路を作ることで、軸受１１ａの下の方の気体９を排出しやすくすることができる。
【００４６】
以上のように、本発明である遠心ポンプは、羽根車の回転中心近くに集まった気体を外部へ排出することにより、流路に液体が満たされ、羽根車が液体をかき混ぜるような音の発生を防止することができる。
【００４７】
羽根車の裏側の気体も外部へ排出することにより、羽根車の回転軸と軸受の間が液体で満たされて潤滑剤の役割を果たすので、回転軸と軸受の摩耗が少なくなり、ポンプの寿命を延ばすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明である遠心ポンプの斜視図である。
【図２】本発明である遠心ポンプの平面図である。
【図３】本発明である遠心ポンプの正面図である。
【図４】本発明である遠心ポンプのカバーを外した状態を示す斜視図である。
【図５】本発明である遠心ポンプの羽根車を外した状態を示す斜視図である。
【図６】本発明である遠心ポンプの実施例１の羽根車の平面図である。
【図７】本発明である遠心ポンプの実施例１の羽根車の底面図である。
【図８】本発明である遠心ポンプの実施例１の羽根車のＡ−Ａで切断した正面断面図である。
【図９】本発明である遠心ポンプの実施例１のケースの平面図である。
【図１０】本発明である遠心ポンプの実施例１のケースの底面図である。
【図１１】本発明である遠心ポンプの実施例１のケースの正面断面図である。
【図１２】本発明である遠心ポンプの実施例１の液体の流れを示す正面断面図である。
【図１３】本発明である遠心ポンプの実施例１の液体及び気体の流れを示す正面断面図である。
【図１４】本発明である遠心ポンプの実施例２の羽根車の平面図である。
【図１５】本発明である遠心ポンプの実施例２の羽根車のＢ−Ｂで切断した正面断面図である。
【図１６】本発明である遠心ポンプの実施例２の液体及び気体の流れを示す正面断面図である。
【図１７】本発明である遠心ポンプの実施例３のケースの平面図である。
【図１８】本発明である遠心ポンプの実施例３の液体及び気体の流れを示す正面断面図である。
【符号の説明】
【００４９】
１        遠心ポンプ
１ａ      遠心ポンプ
１ｂ      遠心ポンプ
２        カバー
３        液流入ノズル
４        液流出ノズル
５        ベースプレート
５ａ      蓋
６        ケース
６ａ      軸受
６ｂ      コイル
６ｃ      回路基板
６ｄ      台座
６ｅ      枠部
７        オーリング
８        羽根車
８ａ      回転軸
８ｂ      羽根
８ｃ      流路
８ｄ      貫通孔
８ｅ      マグネット
８ｆ      筒部
８ｇ      円盤
９        気体
９ａ      矢印
９ｂ      矢印
９ｃ      矢印
９ｄ      矢印
１０        羽根車
１０ａ      貫通孔
１１        ケース
１１ａ      軸受
１１ｂ      隙間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
2008057484.tif 000016
【図１５】
2008057484.tif 000017
【図１６】
2008057484.tif 000018
【図１７】
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【図１８】
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