(57)【要約】【課題】ポンプの構造の提供。【解決手段】本発明のポンプ構造は台座、モーター、ポンプインペラ、および上蓋より構成する。ポンプインペラは台座に取り付け、モーター回転軸にはめ込み、ポンプインペラの天面はさらに複数の扇形羽根を等角度にて上方向に突き出して設け、内側から外側へ次第にその高度を降下し、すべての扇形羽根は同じの面積を有する。扇形羽根は互いに間隔を置き、複数の凹み区域を形成する。それぞれの凹み区域は互いに同じ面積を有し、各凹み区域の面積は扇形羽根の面積と同じである。よって、液体を流し込んだ後、モーターによりポンプインペラを駆動し回転させる。液体は遠心力の働きで圧迫され、出口より投げ出す。さらに、ポンプインペラ形状の革新設計をインペラの数と合わせて、出水速度を向上させ、ポンプの出水量を向上できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一種のポンプ構造であり、台座、モーター、中央回転軸、ポンプインペラ、及び上蓋を包含し、該台座は上方向に突起部を突き出して設け、この突起部に上表面、下凹み溝および中央開孔部を設け、上表面と下凹み溝に連結し、該モーターは台座の下凹み溝内部に設け、該中央回転軸は上方向に中央開孔部を通し、台座とモーターを連結し、該ポンプインペラは台座の上表面に設け、ポンプインペラに天面および軸孔を設け、中央回転軸にはめ込み、天面は等角度にて上方向に複数の扇形羽根を設け、扇形羽根の高度は内側から外側へ次第に降下し、扇形羽根それぞれは同じ面積を有し、各扇形羽根は間隔を置き、複数の凹み区域を設け、凹み区域それぞれの面積は同様で、かつ、凹み区域それぞれの面積は扇形羽根の面積と同様であり、該上蓋は台座にかぶせて置き、上蓋に入口、および出口を設け、入口と出口はポンプインペラに連絡することを特徴とするポンプ構造。
【請求項２】
モーターは直流ブラシレス３線式サーボモーターであることを特徴とする請求項１記載のポンプ構造。
【請求項３】
モーターは１２極強力磁石であることを特徴とする請求項２記載のポンプ構造。
【請求項４】
モーターは電気制御回路板を設けることを特徴とする請求項１記載のポンプ構造。
【請求項５】
電気制御回路板に一組の制御線を設けることを特徴とする請求項４記載のポンプ構造。
【請求項６】
台座の表面はさらに、環状壁を設け、環状壁は突起部と互いに間隔を置き、収容室を形成することを特徴とする請求項１記載のポンプ構造。
【請求項７】
電気制御回路板に複数の孔を設け、台座はさらに複数の孔を設けて、上蓋は複数のねじ孔を孔に対応して設けて、複数のねじはこれらのねじ孔を通して、ねじ孔に締めつけることを特徴とする請求項１記載のポンプ構造。
【請求項８】
台座はさらにオイルシールを環状壁に設けることを特徴とする請求項６記載のポンプ構造。
【請求項９】
台座はさらに底板を設け、台座の下凹み溝にかぶせることを特徴とする請求項１記載のポンプ構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はポンプ構造、特に一種の液体冷却ユニットに適した駆動ポンプ構造に関わる。
【背景技術】
【０００２】
従来、Ｄ／Ｔ  ＰＣまたはＳｅｒｖｅｒコンピュータＣＰＵの放熱器などの液体冷却装置、その液体冷却ポンプは１２ボルト直流電源（１２ＶＤＣ）の直流ブラシレスサーボモーターを使用している。
【０００３】
このほか、前記の駆動ポンプ構造は、渦巻きインペラに、１２ＶＤＣ直流ブラシレスサーボモーターとの組み合わせである。公知技術の渦巻きインペラは、１２ＶＤＣ直流ブラシレスサーボモーターにより、渦巻きインペラを駆動して回転する。液体冷却ポンプの出水量は、従来の最大出水量に限られ、その出水量は一定のため、液体冷却の効果を上がることがなかなかできない。さらに、１２ＶＤＣ直流ブラシレスサーボモーターのワット（Ｗ）消費量について、新しい技術に比べて大きく、電気消費量も多い。
【０００４】
前述のとおり、一種のより効率の駆動ポンプを提供することの必需性は、明らかである。特に、このグリーン仕様を追求する今日にとって、省エネルギー、高効率を実現することは、一刻も猶予できないことである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は台座、モーター、中央回転軸、ポンプインペラおよび上蓋より構成する一種のポンプ構造を提供する。
【０００６】
前記の台座は上方向に突起部を突き出し、突起部に上表面、下凹み溝および中央開孔部を設け、中央開孔部は上表面と下凹み溝に連結し、モーターは台座の下凹み溝に設ける。中央開孔部は上方向より台座の中央開孔部を通し、台座とモーターを連結する。
【０００７】
このほか、前記のポンプインペラは台座の上表面に設け、ポンプインペラに天面、軸孔を設ける。この軸孔は前記の中央回転軸にはめ込み、天面は等角度により、上方向に複数の扇形羽根を突き出して設ける。これらの扇形羽根はそれぞれに高度を設け、内側から外側へ次第に降下する。さらに、これらの扇形羽根の面積はそれぞれにどうようである。また、これらの扇形羽根は互いに間隔を置き、複数の凹み区域を設ける。これらの凹み区域は、互いに等しい面積を持つ、かつ、個々の凹み区域はそれぞれの扇形羽根と同様な面積を有するのである。
【０００８】
このほか、前記の上蓋は台座にかぶせる。この上蓋はさらに入口と出口を設け、この入口と出口はそれぞれポンプのインペラにそれぞれ連結する。
【０００９】
前述の構造によりポンプ構造を実現する。液体は上蓋の入口に流入したとき、モーターの駆動により、インペラを回転させる。液体は遠心力の働きで、ポンプインペラを回転させることにより、液体は遠心力の働きで上蓋の出口に投げ出される。さらに、前記のポンプインペラ形状設計は液体の入口から出口に流動する時間を減少する。逆扇形ポンプインペラは、回転するとき、液体は背圧形成するため、出水の運動速度も向上できる。このため、ポンプの出水量を有効に引き上げられるため、ポンプの稼働効率を向上できる。一例として、冷却に応用したとき、冷却効果を向上できる。前記のとおり、モーターは直流ブラシレス３線式サーボモーターを使用することができ、１２極の協力磁石を設ける。さらに、前記のモーターは電気制御回路板を設けても良い。よって、前記の構造により、モーターをより効率的、電気消費量をより軽減できる。一例として、５ＶＤＣ直流ブラシレスサーボモーターに型式番号ＡＮ８４７３ＳＡの制御素子（Ｓｐｉｎｄｌｅ  ｍｏｔｏｒ  ｄｒｉｖｅｒ  ＩＣ）で実現できる。
【００１０】
このほか、台座の上表面はさらに環状壁を設け、この環状壁は突起部と間隔を置き、収容室を形成する。ポンプインペラの外周面の下方向に延ばした環状フランジを収容室内部に設け、台座にオイルシールを設け、環状壁に嵌め込む。一方、台座はさらに複数の孔を設け、上蓋に複数のねじ孔を設けて、それぞれ孔に対応し、複数のねじをこれらの孔を通して、ねじ孔に締めつける。これに加えて、台座は底板を設け、台座の凹み溝にかぶせる。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
請求項１の発明は、一種のポンプ構造であり、台座、モーター、中央回転軸、ポンプインペラ、及び上蓋を包含し、該台座は上方向に突起部を突き出して設け、この突起部に上表面、下凹み溝および中央開孔部を設け、上表面と下凹み溝に連結し、該モーターは台座の下凹み溝内部に設け、該中央回転軸は上方向に中央開孔部を通し、台座とモーターを連結し、該ポンプインペラは台座の上表面に設け、ポンプインペラに天面および軸孔を設け、中央回転軸にはめ込み、天面は等角度にて上方向に複数の扇形羽根を設け、扇形羽根の高度は内側から外側へ次第に降下し、扇形羽根それぞれは同じ面積を有し、各扇形羽根は間隔を置き、複数の凹み区域を設け、凹み区域それぞれの面積は同様で、かつ、凹み区域それぞれの面積は扇形羽根の面積と同様であり、該上蓋は台座にかぶせて置き、上蓋に入口、および出口を設け、入口と出口はポンプインペラに連絡することを特徴とするポンプ構造としている。
請求項２の発明は、モーターは直流ブラシレス３線式サーボモーターであることを特徴とする請求項１記載のポンプ構造としている。
請求項３の発明は、モーターは１２極強力磁石であることを特徴とする請求項２記載のポンプ構造としている。
請求項４の発明は、モーターは電気制御回路板を設けることを特徴とする請求項１記載のポンプ構造としている。
請求項５の発明は、電気制御回路板に一組の制御線を設けることを特徴とする請求項４記載のポンプ構造としている。
請求項６の発明は台座の表面はさらに、環状壁を設け、環状壁は突起部と互いに間隔を置き、収容室を形成することを特徴とする請求項１記載のポンプ構造としている。
請求項７の発明は、電気制御回路板に複数の孔を設け、台座はさらに複数の孔を設けて、上蓋は複数のねじ孔を孔に対応して設けて、複数のねじはこれらのねじ孔を通して、ねじ孔に締めつけることを特徴とする請求項１記載のポンプ構造としている。
請求項８の発明は、台座はさらにオイルシールを環状壁に設けることを特徴とする請求項６記載のポンプ構造としている。
請求項９の発明は、台座はさらに底板を設け、台座の下凹み溝にかぶせることを特徴とする請求項１記載のポンプ構造としている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のポンプ構造は少なくとも以下の長所を有する。
（１）出水量が大きい。
（２）電気消費量が低い。
（３）５ＶＤＣ直流ブラシレスサーボモーターは極強力磁石を使用することにより、ポンプ構造をよりコンパクト化に実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１に示すものは、本発明の好ましい実施例の分解図である。ポンプ構造１０は台座１、モーター１、中央回転軸２２、ポンプインペラ３および上蓋４より構成する。
【００１４】
本実施例において、台座１は上方向に突起部１１を突き出し設ける。この突起部１１は上表面１３、下凹み溝１２、および中央開孔部１３０を設ける。そのうち、中央開孔部１３０は上表面１３と下凹み溝１２に連絡する。
【００１５】
さらに、台座１の上表面１３は環状壁１４を突き出し設け、オイルシール４１０をこの環状壁１４に嵌め込む。本実施例において、オイルシール４１０はOリングを使用する。なお、環状壁１４は突起部１１と互いに間隔を置き、収容室１４０を形成する。
【００１６】
図に示すモーター２は５ＶＤＣ直流ブラシレス３線式サーボモーター２である。回転子２０、固定子２１、電気制御回路板２３、及び型式番号AN8４７３SAのモーター制御素子２４（ＡＮ８４７３ＳＡ  Ｓｐｉｎｄｌｅ  ｍｏｔｏｒ  ｄｒｉｖｅｒ  ＩＣ）を含まれる。そのうち、回転子２０は１２極強力磁石３７、固定子２１と制御素子２４は電気制御回路板２３に設け、台座１の下凹み溝１２内部に取り付ける。前記の中央回転軸２２は上表面より台座１の中央開孔部１３０より通して、台座１とモーター２を連結する。電気制御回路板２３は一組制御線２３１を設ける。
【００１７】
図に示すポンプインペラ３は台座１の上表面１３に設ける。図示のとおり、このポンプインペラ３に天面３０、軸孔３２を設け、軸孔３２は中央回転軸２２に設ける。回転子２０である１２極強力磁石３７はポンプインペラ３の底面に設け、環状フランジを形成し、収容室１４０内部に収容しておく、５V DC直流ブラシレス３線式サーボモーター３電気制御回路板２３の誘導により回転し、ポンプインペラ３を駆動し中央回転軸２２で回転する。
【００１８】
ポンプインペラ３の天面３０は等角度に上方向に６枚の扇形羽根３１を設け、これらの扇形羽根３１の高度は内側から外側へ次第に降下する。本実施例において、すべての扇形羽根３１の高さは同じであり、各扇形羽根３１の面積も同じである。これに加えて、これらの扇形羽根３１は互いに間隔を置き、６つの凹み区域３６を設ける。すなわち、２枚ごとの扇形羽根３１の間に、一つの凹み区域３６を形成し、それぞれの凹み区域３６に同じ面積を有する。さらに、各凹み区域３６の面積は各扇形羽根３１の面積に同じである。よって、６枚の扇形羽根３１と６つの凹み区域３６の面積はまったく同じである。
【００１９】
本実施例において、実物試験の結果、５V DC直流ブラシレス３線式サーボモーター２を６枚の扇形羽根３１より構成するポンプインペラ３は最適設計である。しかし、５枚の扇形羽根３１より構成するポンプインペラ３、またはその他複数の扇形羽根３１より構成するポンプインペラ３と組み合わせても良い。
【００２０】
このほか、本実施例において、ポンプインペラ３の外周面３０１は下方向へ環状フランジ３７を設け、この環状フランジ３７は前記の台座１の収容室１４０内に収容する。
【００２１】
このほか、図に示す上蓋４は台座にかぶせる。この上蓋４はさらに入口４１と出口４２を設け、この入口４１と出口４２はそれぞれポンプのインペラ３にそれぞれ連結する。
【００２２】
台座１はさらに、三つの孔１５を設け、上蓋４も三つのねじ孔４３を設ける。それぞれに台座１の三つの孔１５に対応し、３本のねじ５を三つの孔１５をそれぞれ通しておく、上蓋４に設ける三つのねじ孔４３に締めつける。前記の台座１のオイルシール４１０は台座１と上蓋４間と接触させ、ねじ５により上蓋４と台座１を結合した上、締めつけることにより、上蓋４を台座１にかぶせる。台座１はさらに、底板５１を設け、台座１の下凹み溝１２にかぶせて置き、電気制御回路板２３、制御素子２４が外部に露出することによる破損又は短絡を防止する。
【００２３】
図１、図２に示すものは、本発明の好ましい実施例における組み合わせ図である。図１の素子を組み合わせた後、図２に示すポンプ構造１０となる。
【００２４】
図１、図２および図３は本発明の好ましい実施例における実施態様図である。図示のとおり、液体冷却システムの一素子として、ポンプ構造１０はパソコンに組み入れる。吸熱板６３はパソコン中央演算装置（ＣＰＵ）７より発散した熱エネルギーを吸収した後、熱エネルギーは吸熱板６３の液体により、外部搬出させ、この熱エネルギーを帯びた液体は、放熱器６１に流し込んだ後、低温の液体となる。そして、低温液体は熱交換器６２により、熱交換した上温度をさらに降下させ、管経路６０経由ポンプ構造１０の入口４１に搬送される。
【００２５】
液体がポンプ構造１０の入口４１に搬送された後、５ＶＤＣ直流ブラシレス３線式サーボモーター２は稼働し始め、ポンプインペラ３を駆動し回転させ、熱エネルギーを帯びた液体は遠心力の働きで圧迫され、上蓋４の出口４２に投げ出された後、低温液体を吸熱板６３に戻して、冷却循環を実現する。
【００２６】
冷却循環において、本発明のポンプインペラ３の形状により、遠心ポンプの効率を向上できるため、ポンプの出水量を有効にアップできる。さらに、本発明は５ＶＤＣ直流ブラシレス３線式サーボモーター２に、型式番号ＡＮ８４７３ＳＡのモーター制御素子２４との組み合わせにより、モーター３の電気消費量を軽減できる。また、１２極の強力磁石３７を使用することにより、ポンプ構造１０の体積と厚みを小さくできる。
【００２７】
本発明のポンプ構造は少なくとも以下の長所を有する。
（１）出水量が大きい。
（２）電気消費量が低い。
（３）５ＶＤＣ直流ブラシレスサーボモーターは１２極強力磁石５２を使用することにより、ポンプ構造１０をよりコンパクト化に実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の好ましい実施例の分解図である。
【図２】本発明の好ましい実施例の組み立て図である。
【図３】本発明の好ましい実施例の実施状況図である。
【符号の説明】
【００２９】
１０  ポンプの構造          １２  下凹み溝
１４  環状壁                ２  モーター
２２  中央回転軸            ２３１  制御線
３０１  外周面              ３６  凹み区域
４１  入口                  ５  ねじ
６０  管経路                ６３  吸熱板
１  台座                    １３  上表面
１４０  収容室              ２０  回転子
２３  制御電気回路板        ３  ポンプインペラ
３１  扇形羽根              ３７  強力磁石
４２  出口                  ５１  底板
６１  放熱器                ７  中央演算処理装置
１１  突起部                １３０  中央開孔部
１５  孔                    ２１  固定子
３０  天面                  ３２  軸孔
４  上蓋                    ４３  ねじ孔
６  冷却剤                  ６２  熱交換機
２４  制御素子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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