(57)【要約】【課題】従来の冷媒ポンプにおいては、スラスト力により発生する接触圧力を受ける場所が明確でないため、駆動軸の複数箇所の研磨加工が必要であった。また、駆動軸のふらつきによる騒音の問題もあった。【解決手段】この課題を解決するために本発明は、固定子２の中心２ａの位置を回転子４の中心４ａよりもポンプ機構部５に近く設置することにより、駆動軸３をポンプ機構部に押すスラスト力を得、駆動軸段付き部下端３ａで安定して接触する冷媒ポンプを構成する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
密閉容器の外側に取付けた電動機部の固定子と、前記密閉容器の内側に設けた電動機部の回転子と、前記回転子の回転力をポンプ機構部に伝達する駆動軸を設け、前記固定子の位置を前記回転子よりも前記ポンプ機構部側に設置したことを特徴とする冷媒ポンプ。
【請求項２】
ポンプ機構部のポンプ部品の端面を挟んで囲う２面の内、電動機部に面した面の表面仕上げ精度が他の面の表面仕上げの精度よりも高いことを特徴とする、請求項１記載の冷媒ポンプ。
【請求項３】
表面仕上げに浸炭処理または窒化処理を用いたことを特徴とする、請求項２記載の冷媒ポンプ。
【請求項４】
密閉容器の外側に取付けた電動機部の固定子と、前記密閉容器の内側に設けた電動機部の回転子と、前記回転子の回転力をポンプ機構部に伝達する駆動軸を設け、前記駆動軸あるいはその軸受け、若しくはその両方の表面に浸炭処理または窒化処理を用いたことを特徴とする冷媒ポンプ。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の冷媒ポンプを用い、且つ潤滑オイルを用いない冷媒循環式の冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高発熱の半導体素子等の冷却を冷媒の蒸発、凝縮の相変化を用いて効率よく行なう冷却装置およびこの装置に用いるオイルレスの冷媒ポンプに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の冷媒ポンプとしては、固定子と回転子の位置が同じであった。図３は前記特許文献１に記載された従来の縦断面図を示すものである。図３において固定子３１の位置は回転子３２と同じ位置の構成になっていた（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、従来の冷媒ポンプとしては軸受の内側にブッシュを挿入したタイプがあった。図４は前記特許文献２に記載された従来の縦断面図を示すものである。図４において軸受４１の内側に高価なブッシュ４２が挿入された構成になっていた（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特公平７−４７９５７号公報（第４頁、図１）
【特許文献２】
特開平３−２３３１８８号公報（第２頁、図１）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
以上のような従来の冷媒ポンプにおいては、固定子の位置と回転子の位置が同じであるため、スラスト力を駆動軸偏芯部の下で受けるのか、上で受けるのか決まらないため上下両面の研磨加工が必要であった。また、一方向に押されていないため駆動軸がふらつき騒音を発生する課題があった。
【０００６】
また、従来の冷媒ポンプにおいては、軸受の内側に高価なブッシュを挿入しているためコストアップの要因になる課題があった。また、軸受部に潤滑オイルを使用した場合、このオイルが冷却システム内に流通し、特に冷却板において内部表面にオイルが付着し、熱伝達を悪くしていた。
【０００７】
【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は、密閉容器の外側に取付けた電動機部の固定子と、前記密閉容器の内側に設けた電動機部の回転子と、前記回転子の回転力をポンプ機構部に伝達する駆動軸を設け、前記固定子の位置を前記回転子よりも前記ポンプ機構部側に設置したものである。
また、密閉容器の外側に取付けた電動機部の固定子と、前記密閉容器の内側に設けた電動機部の回転子と、前記回転子の回転力をポンプ機構部に伝達する駆動軸を設け、前記駆動軸あるいはその軸受け、若しくはその両方の表面に
浸炭処理または窒化処理を用いたものである。
【０００８】
この構成をなすことにより、駆動軸をポンプ機構部に押すスラスト力を得、駆動軸段付き部下端で安定して接触し、信頼性の高い冷媒ポンプを構成することができる。
【０００９】
また、駆動軸の表面を浸炭処理あるいは窒化処理を行っているため信頼性の高い安価な軸受構造を得ることができ、冷媒ポンプ内をオイルレスで構成でき、高性能の冷却装置を構成することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００１１】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１における冷媒ポンプの断面図である。
【００１２】
密閉容器１の外側には電動機部の固定子２が取り付けられており内側には電動機部の回転子４が配置されている。前記電動機部の固定子２の中心２ａは前記電動機部の回転子４の中心４ａよりもポンプ機構部５側に距離Ｌだけ近づいて設置されている。
【００１３】
回転子４の回転力は駆動軸３によりポンプ機構部５に伝えられる。また、ポンプ機構部５は密閉容器１に固定されており前記駆動軸３、シリンダー軸受け部７、ポンプ部品８および吸入板６で構成されている。また、シリンダー軸受け７は前記駆動軸３の軸受けとポンプ室を形成するシリンダーとを兼ねている。また、駆動軸３の表面には浸炭処理または窒化処理を行っており冷媒ポンプ内はオイルレスで構成されている。
【００１４】
図２は、本発明の実施の形態１における本発明のオイルレスの冷媒ポンプを用いた半導体冷却装置の冷凍サイクル図である。図２において高発熱体である半導体素子を冷却するための冷却板２１とコンデンサー２２、オイルレスの冷媒ポンプ２３を繋いで冷凍サイクルを構成している。またコンデンサー２２はファン２４でもって冷却される構成になっており、冷凍サイクル内には冷媒が封入されている。冷媒の流れはまずコンデンサー２２より出てきた液冷媒をオイルレスの冷媒ポンプ２３でもって冷却板２１に送られ、高発熱の半導体素子の熱を奪い冷却板２１の中で液冷媒から蒸気冷媒に相変化を起こす。次に蒸気冷媒はコンデンサー２２に送られ、ファン２４でもって冷却され蒸気冷媒から液冷媒に相変化を起こす。
【００１５】
かかる構成によれば電動機部の固定子２の中心２ａが回転子４の中心４ａよりもポンプ機構部に近い位置に設置されているため、電動機部に通電されると回転子４を図の右側に押すスラスト力が発生し、前記回転子４に固定されている駆動軸３が図の右側に押され駆動軸段付き部端面３ａが吸入板６と常に安定した接触をした状態となり、一方で、面３ｂは接触圧力が極めて小さいかあるいは接触しないので、駆動軸端面３ａの研磨加工のみで足り、安価な駆動軸が得られる。また、駆動軸のふらつきによって発生する騒音も低減する効果が得られる。
【００１６】
また、上記の構成並びに駆動軸表面を浸炭処理または窒化処理を施した構成の、冷媒ポンプ内をオイルレスで構成でき、冷凍サイクル内にオイルが混合し、冷媒と被冷却物（この場合は冷却板）の間の熱伝達率が低下することにより生ずる、冷却性能の低下を低減できる効果が得られる。
【００１７】
【発明の効果】
以上のように、本発明は、密閉容器の外側に取付けた電動機部の固定子と、前記密閉容器の内側に設けた電動機部の回転子と、前記回転子の回転力をポンプ機構部に伝達する駆動軸を設け、前記固定子の位置を前記回転子よりも前記ポンプ機構部側に設置したものである。
【００１８】
また本発明は、ポンプ機構部のポンプ部品の端面を挟んで囲う２面の内、電動機部に面した面の表面仕上げ精度が他の面の表面仕上げの精度よりも高くしたものである。
【００１９】
また本発明は、表面仕上げに浸炭処理または窒化処理を用いたものである。
【００２０】
また本発明は、密閉容器の外側に取付けた電動機部の固定子と、前記密閉容器の内側に設けた電動機部の回転子と、前記回転子の回転力をポンプ機構部に伝達する駆動軸を設け、前記駆動軸あるいはその軸受け、若しくはその両方の表面に浸炭処理または窒化処理を用いたものである。
【００２１】
さらに本発明は、上記のいずれかに記載の冷媒ポンプを用い、且つ潤滑オイルを用いない冷媒循環式の冷却装置を構成したものである。
【００２２】
上記の構成をなすことにより、スラスト力を駆動軸の一端で受けることが出来、片面の研磨加工で足り、安価な軸受を得ることができる。
【００２３】
また、オイルレスで冷媒ポンプを構成することが出来、軸受部にオイルを使用した場合に冷凍サイクル内に流通するオイルによる熱伝達の低下を無くすることができ、高性能の冷却装置を得ることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１における冷媒ポンプの断面図
【図２】本発明の実施の形態１における冷凍サイクル図
【図３】従来の冷媒ポンプの断面図
【図４】従来の冷媒ポンプの断面図
【符号の説明】
１  密閉容器
２  電動機部の固定子
３  駆動軸
４  電動機部の回転子
５  ポンプ機構部
６  吸入板
７  シリンダー軸受
８  ポンプ部品
２１  冷却板
２２  コンデンサー
２３  オイルレスの冷媒ポンプ
２４  ファン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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