(57)【要約】【課題】渦流ポンプ内での流体の漏れが少なくてポンプ効率が高い、小型の渦流ポンプを提供する。【解決手段】複数の羽根２１を外周に有する円盤形状の羽根部２４、及び軸受けを内周に有する筒形状の軸受け部２５を備えた羽根車２０と、羽根車２０をスラスト方向に移動可能に支承する軸４０と、羽根車２０が有する軸受け部２５の周りに配置されて羽根車２０を回転駆動させる駆動装置５０とがケース部材１に収納されてなる渦流ポンプ１０であって、ケース部材１は、羽根部２４を収容する流体移送部２と、駆動装置５０を収容する駆動装置収容部３とを備え、羽根車２０の両面７ａ，７ｂ、又は、羽根車２０の両面それぞれに対向するケース部材１の面６ａ，６ｂには、羽根２１の内側にあたる位置に羽根車２０の回転に基づいて動圧を発生させる動圧溝２２ａ，２２ｂが形成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の羽根を外周に有する円盤形状の羽根部、及び軸受けを内周に有する筒形状の軸受け部を備えた羽根車と、前記羽根車をスラスト方向に移動可能に支承する軸と、前記羽根車が有する軸受け部の周りに配置されて前記羽根車を回転駆動させる駆動装置とがケース部材に収納されてなる渦流ポンプであって、
前記ケース部材は、前記羽根部を収容する流体移送部と、前記駆動装置を収容する駆動装置収容部とを備え、前記流体移送部は、流体を吸い込む吸込口、前記羽根車の回転により渦流となった前記流体を移送する流体通路、及び当該流体を排出する排出口を有し、
前記羽根車の両面、又は、前記羽根車の両面それぞれに対向する前記ケース部材の面には、前記羽根の内側にあたる位置に前記羽根車の回転に基づいて動圧を発生させる動圧溝が形成されていることを特徴とする渦流ポンプ。
【請求項２】
前記軸の外周面又は前記軸受け部の内周面には、前記羽根車の回転に基づいて動圧を発生させる動圧溝が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の渦流ポンプ。
【請求項３】
前記駆動装置は、前記羽根車の軸受け部に設けられたマグネットを利用して回転駆動させるインナーロータ構造であることを特徴とする請求項１又は２に記載の渦流ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、羽根車の回転により、吸込口から吸い込まれた流体が流体通路を経て排出口から送り出される渦流ポンプに関し、更に詳しくは、小型で効率のよい渦流ポンプに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えばＣＰＵ等の電子部品を効率よく冷却するための方法として、冷媒循環用のポンプを用いて冷媒を循環させるシステムが注目されている。ここで用いられる冷媒循環用のポンプは、その搭載スペースに制約が多いことから、小型化が要求されている。また、例えば燃料電池に燃料（酸素、空気、水等）を送るための燃料供給装置にも小型のポンプが用いられている。特に燃料電池用のポンプは、ポンプ自体の電力消費を極力抑えるために、消費電力の小さいものが要求され、また、一定の発電量を得るために、ダイヤグラムポンプのような脈動が生じない一定供給可能なものが要求されている。
【０００３】
従来の小型ポンプとして、例えば下記特許文献１に記載の渦流ポンプは、外周に多数の羽根が形成され、内周にローターマグネットが設けられた羽根車と、その羽根車が回転するための軸と、ローターマグネットの内周側に設けられたモーターステーターと、羽根車とモーターステーターとを気密に仕切ると共に、吸込口と吐出口とを有するポンプケーシングとから構成されている。この渦流ポンプは、モータ構造がアウターロータ構造になっており、羽根車とモーターステーターとを一体にし且つ気密に仕切ることによって、小型化と薄型化を実現している。
【特許文献１】特開２００３−１６１２８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１，２に記載の従来の渦流ポンプは、脈動がないという利点があるが、例えばダイヤグラムポンプに比べてポンプ効率は高くない。渦流ポンプのポンプ効率を向上させるためには、渦流ポンプ内での流体の漏れを少なくすると共に、羽根車を高速回転させる必要がある。さらに、上述したように、例えばノートパソコン内のＣＰＵ冷却用のポンプや燃料電池用のポンプとして用いる場合には、かなりの小型化を実現しなければならない。
【０００５】
上記のうち渦流ポンプ内での流体の漏れを少なくするためには、羽根車とケース部材との隙間を狭く設定しなければならないが、特許文献１に記載の渦流ポンプでは、軸受け構造によって羽根車のスラスト方向の位置決め精度や羽根車の傾き誤差を管理しなければならず、軸受け構造のみで解決するには限界があり、特に高速回転では難しい。さらに、特許文献１に記載の渦流ポンプは、羽根車の周辺付近にマグネットが設けられたアウターロータ構造であるので、高速回転での振れが生じ易く、また、小型化し難いという問題がある。
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、その目的は、渦流ポンプ内での流体の漏れが少なくてポンプ効率が高い、小型の渦流ポンプを提供することにある。また、本発明の目的は、さらに、羽根車を高速回転させることができる高効率で小型の渦流ポンプを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するための本発明の渦流ポンプは、複数の羽根を外周に有する円盤形状の羽根部、及び軸受けを内周に有する筒形状の軸受け部を備えた羽根車と、前記羽根車をスラスト方向に移動可能に支承する軸と、前記羽根車が有する軸受け部の周りに配置されて前記羽根車を回転駆動させる駆動装置とがケース部材に収納されてなる渦流ポンプであって、前記ケース部材は、前記羽根部を収容する流体移送部と、前記駆動装置を収容する駆動装置収容部とを備え、前記流体移送部は、流体を吸い込む吸込口、前記羽根車の回転により渦流となった前記流体を移送する流体通路、及び当該流体を排出する排出口を有し、前記羽根車の両面、又は、前記羽根車の両面それぞれに対向する前記ケース部材の面には、前記羽根の内側にあたる位置に前記羽根車の回転に基づいて動圧を発生させる動圧溝が形成されていることを特徴とする。
【０００８】
この発明によれば、筒形状の軸受け部を備えた羽根車が軸に支承されて当該羽根車がスラスト方向に移動可能になっており、さらに羽根の内側にあたる位置に羽根車の回転に基づいて動圧を発生させる動圧溝が形成されているので、羽根車とケース部材との隙間を狭く設定することができる。その結果、流体通路内での流体にある程度の圧力を持たせることができると共に、流体の効率的な移送を行うことができるので、ポンプ効率を向上させることができる。また、羽根車が有する軸受け部の周りに駆動装置が配置されているので、小型の渦流ポンプとすることができ、さらに、ケース部材内に羽根車と軸と駆動装置とが収納されているので、一体化した渦流ポンプとすることができる。こうした本発明の渦流ポンプは、ポンプ効率がよく、小型で一体構造とすることができるので、取り扱いが容易であり、例えばノートパソコン等のＣＰＵ冷却用のポンプや燃料電池用のポンプとして好ましく用いることができる。
【０００９】
本発明の渦流ポンプにおいて、前記軸の外周面又は前記軸受け部の内周面には、前記羽根車の回転に基づいて動圧を発生させる動圧溝が形成されていることを特徴とする。
【００１０】
この発明によれば、軸の外周面又は軸受け部の内周面に動圧溝が形成されているので、羽根車の回転に基づいて軸の外周面と軸受け部の内周面との間に動圧を発生させることができる。こうした動圧軸受け構造は軸ロスが無いので、消費電力が少なく、消費電力に対するポンプ効率を高めることができる。また、軸構造から発するノイズが小さいので、羽根車を高速回転させることができる高効率で小型のポンプとして、さらには、特にノートパソコン等のＣＰＵ冷却用のポンプや燃料電池用のポンプとして好ましく用いることができる。
【００１１】
本発明の渦流ポンプにおいて、前記駆動装置は、前記羽根車の軸受け部に設けられたマグネットを利用して回転駆動させるインナーロータ構造であることを特徴とする。
【００１２】
この発明によれば、駆動装置が、羽根車の軸受け部に設けられたマグネットを利用して回転駆動させるインナーロータ構造であるので、羽根車の小径化を実現できる。さらに、ポンプ効率を高めるために羽根車を高速回転させた場合であっても、軸ぶれを小さくすることができる。その結果、羽根車を高速回転させることができる高効率で小型の渦流ポンプを提供することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の渦流ポンプによれば、ポンプ効率を向上させることができると共に、小型で一体化した渦流ポンプとすることができる。こうした本発明の渦流ポンプは、取り扱いが容易であり、例えばノートパソコン等のＣＰＵ冷却用のポンプや燃料電池用のポンプとして好ましく用いることができる。
【００１４】
また、本発明の渦流ポンプによれば、消費電力が少なく、消費電力に対するポンプ効率を高めることができると共に、羽根車を高速回転させることができる高効率で小型のポンプとして好ましく用いることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面に基づき説明する。なお、本発明の渦流ポンプはその技術的特徴を有する範囲において、以下の実施形態の例に限定されないことは言うまでもない。
【００１６】
図１は、本発明に係る渦流ポンプの一例を示す分解斜視図である。図２は、図１に示す渦流ポンプ１０の正面断面図である。また、図３は、図２に示す上ケース部材を取り外したときの流体移送部の上平面図であり、図４は、流体移送部の下平面図である。また、図５は、羽根車を斜め上方からみた斜視図であり、図６は、羽根車を斜め下方からみた斜視図である。
【００１７】
本発明の渦流ポンプ１０は、図１〜図４に示すように、気体や液体の流体を吸込口１２から導入して排出口１４から排出するポンプであり、複数の羽根２１を外周に有する円盤形状の羽根部２４、及び軸受け２５ａ（図１及び図２を参照）を内周に有する筒形状の軸受け部２５を備えた羽根車２０と、羽根車２０をスラスト方向に移動可能に支承する軸４０と、羽根車２０が有する軸受け部２５の周りに配置されて羽根車２０を回転駆動させる駆動装置５０とを有し、それらがケース部材１に収納されてなるものである。また、羽根車２０が有する軸受け部２５の外周には、マグネット２７がヨーク２６を介して設けられている。
【００１８】
ケース部材１は、図１及び図２に示すように、上ケース部材１１と中ケース部材３１と下ケース部材４１とで組み合わされてなるものであり、上ケース部材１１と中ケース部材３１とで構成された流体移送部２と、中ケース部材３１と下ケース部材４１とで構成された駆動装置収容部３とを備えている。流体移送部２は羽根部２４を収容し、駆動装置収容部３は、羽根車２０を回転駆動するための駆動装置５０を収容する。各ケース部材間にはＯリング（図示しない）が設けられ、各ケース部材間の密閉性を確保している。図２においては、各ケース部材をボルト・ナット５４により一体的に固定するための貫通穴が形成されているが、各ケース部材の固定手段は、そうした方法に限定されない。なお、各ケース部材の材質は特に限定されないが、小型軽量化の観点からは、アルミニウム又はその合金等の軽金属を用いることが好ましい。なお、下ケース部材４１の周縁に形成された切り込み５５は、駆動装置５０を構成する複数のコイル５１に電力を与えるリード線を通すためのものである。
【００１９】
羽根車２０は、図３〜図６に示すように、複数の羽根２１を外周に有する円盤形状の回転体であり、その回転により、流体の渦流を発生させることができる。羽根２１は、羽根車２０の外周に円周方向に沿って複数の溝８が形成された形態を成している。その溝８は、羽根車２０の側面と外周面とが交わる両角部に対して形成されており、羽根車２０の角部を扇状に切り欠くようにして形成されている。羽根２１の数は特に限定されず、通常、羽根車２０の大きさに応じて任意のピッチで設けられている。
【００２０】
羽根２１の内側（内周側）にあたる位置の上下面には、羽根部２４の両面に円周方向に沿った壁１７，１９が形成されている。この壁１７，１９は、シール部として作用し、流体が流体通路１３から軸方向に漏れるのを効果的に防ぐことができる。壁１７，１９の高さは特に限定されないが、例えば１０μｍ以上２００μｍ以下程度であればよい。なお、図２中の符号１６，１８は、壁１７，１９にそれぞれ対応する溝である。
【００２１】
さらに、その壁１７，１９の内側（内周側）にあたる位置の上下面には、羽根車２０の回転に基づいて動圧を発生させる動圧溝２２ａ，２２ｂが形成されている。また、羽根車２０の中心には貫通孔２３を設けてもよい。この貫通孔２３は、羽根部２４の上面側の圧力と、軸受け部２５の側の圧力とが異なる場合に、両方の圧力を一致させることができ、圧力変動により生じる可能性のある上下振動を防ぐことができる。
【００２２】
羽根部２４の両面７ａ，７ｂ、又は、その両面７ａ，７ｂそれぞれに対向するケース部材１１，３１の面６ａ，６ｂには、羽根２１の内側にあたる位置に羽根車２０の回転に基づいて動圧を発生させる動圧溝２２ａ，２２ｂが形成されている。すなわち、羽根部２４の上面７ａ及びその上面７ａに対向するケース部材１１の面６ａのうちの何れか一方の面には、羽根２１の内側にあたる位置に羽根車２０の回転に基づいて動圧を発生させる動圧溝２２ａが形成されている。また、羽根部２４の下面７ｂ及びその下面７ｂに対向するケース部材３１の面６ｂのうちの何れか一方の面には、羽根２１の内側にあたる位置に羽根車２０の回転に基づいて動圧を発生させる動圧溝２２ｂが形成されている。具体的には、図２に示す渦流ポンプ１０は、動圧溝２２ａが羽根部２４の上面７ａに形成され、動圧溝２２ｂが羽根部２４の下面７ｂに形成された形態の一例であり、図７に示す渦流ポンプ１０Ａは、動圧溝２２ａが羽根部２４の上面７ａに対向するケース部材１１の面６ａに形成され、動圧溝２２ｂが羽根部２４の下面７ｂに対向するケース部材３１の面６ｂに形成された形態の一例である。
【００２３】
羽根部２４の上面７ａ又はその上面７ａに対向するケース部材１１の面６ａに形成される動圧溝２２ａは、図３及び図５に示すように、軸側から外周側に向かって形成された螺旋状の溝であり、通常、同じ形状からなる溝が羽根車の周方向に形成されている。一方、羽根部２４の下面７ｂ又はその下面７ｂに対向するケース部材３１の面６ｂに形成される動圧溝２２ｂは、図４及び図６に示すように、軸受け部２５の縁に沿って形成された凹溝（図４中のハッチング部を参照）であり、通常、その凹溝は、軸受け部２５の外周壁と突起部との間に一定ピッチで形成される。これらの動圧溝２２ａ、２２ｂは、羽根車２０が回転することにより動圧を発生させ、羽根部２４の上下面で発生する動圧により羽根車２０がスラスト方向に変位し、その結果、羽根車２０が上下の動圧がつり合った位置に移動する。なお、動圧溝２２ａが形成される上側の対向面６ａ，７ａの隙間、及び、動圧溝２２ｂが形成される下側の対向面６ｂ，７ｂの隙間は、特に限定されないが、通常、動圧が発生する程度の隙間で形成されていることが好ましく、一例としては、３μｍ以上３０μｍ以下程度とすることができる。
【００２４】
また、組立を考慮すれば、上記隙間を２００μｍ以下程度としてもよい。この場合、羽根車２０は、ケース部材１１，３１に近づいて動圧が発生する位置で止まるので、羽根車２０がケース部材１１，３１に接触するのを防ぐことができる。
【００２５】
壁１７と動圧溝２２ａとの間には、図１〜図３及び図５に示すように、円周方向に沿った溝１５が形成されている。この溝１５は、羽根車２０のバランス調整に使用される溝であり、その溝の所定の部位におもりを載せることにより羽根車の回転バランスが調整される。羽根車２０のバランス調整として、例えば羽根車２０をバランス測定機（以下、バランサーともいう。）に取り付けてバランス測定を行い、回転時の振動成分をセンサーで検知してアナライザーで解析し、解析結果に沿って所定の部位におもりを載せる作業を複数回繰り返す方法を挙げることができる。おもりは特に限定されないが、としては例えばＵＶ樹脂を挙げることができ、そのＵＶ樹脂を所定の部位に滴下した後にＵＶ照射して硬化させる方法を挙げることができる。
【００２６】
また、本願にはバランス調整用の溝１５を設けた例を挙げたが、バランス調整としては、こうした形態に限定されない。例えば、図８に示す渦流ポンプ１０Ｂのように、溝１５を設けない形態であってもよい。この場合には、バランサーの指示により所定の部位を削ってバランス調整される。
【００２７】
また、図２中の符号３３は、動圧溝２２ａの外周側に位置する羽根部２４の上面の平面部（シール部３３という）である。このシール部３３は、流体通路１３内の流体が羽根車２０の中心側に入り込むのを防ぐように作用する。
【００２８】
図９は、本発明の渦流ポンプ１０Ｃのさらに他の一例を示す部分正面断面図である。本発明の渦流ポンプ１０Ｃは、壁１７，１９が形成されていないものであってもよく、その場合であっても、上述した動圧溝２２ａの作用により、流体が流体通路１３から軸方向に漏れるのが防止できる。また、図８で説明したように、バランス調整用の溝１５を設けない形態にすれば、動圧溝２２ａ以外の平面部での圧力が上昇することにより、流体が流体通路１３から軸方向に漏れるのが防止できる。
【００２９】
流体移送部２は、図３及び図４に示すように、流体を吸い込む吸込口１２、羽根車２０の回転により渦流となった流体を移送する流体通路１３、及び流体を排出する排出口１４を有している。この流体移送部２には、羽根車２０を構成する羽根部２４が収納され、その羽根部２４の回転により、吸込口１２から吸い込んだ流体が流体通路１３を移送され、その後、排出口１４から排出される。
【００３０】
流体通路１３は、溝８が形成された形態からなる羽根２１の周辺を囲むように広い幅で形成されており、その流体通路１３の断面は、その羽根２１の外方を広く囲む大きさで形成されている。流体通路１３の上下方向の空間高さは、図２に示すように、羽根２１の内側に形成された壁１７までの領域は、羽根部２４の厚さよりもやや大きい寸法で形成され、その壁１７を超えた領域は、その壁１７部の厚さよりもやや大きい寸法で形成されている。また、流体通路１３の外周方向の空間幅は、羽根車２０の外方に広く拡張する寸法で形成されている。この流体通路１３は、羽根車２０の全周の７〜８割程度の範囲で設けられており、その流体通路１３の両端には、吸込口１２と排出口１４とが設けられている。羽根車２０を回転させると、羽根２１の溝８部に存在する流体は遠心作用により流体通路１３内に押し出されるように流れ、逆に、流体通路１３内に存在する流体は羽根２１内に吸い込まれるように流れ、渦を形成しながら吸込口１２から排出口１４に向かって移送される。
【００３１】
次に、本発明の渦流ポンプの駆動機構について説明する。上述したように、羽根車２０は、軸受けを内周に有する筒形状の軸受け部２５を備え、図２、図４及び図６に示すように、その軸受け部２５の外周には、マグネット２７がヨーク２６を介して設けられている。ヨークと２６とマグネット２７は、通常、接着剤等を用いて軸受け部２５上にその順で接着される。なお、軸受け部２５としては例えばセラミック（アルミナセラミック等）等のスリーブを用いることができ、また、マグネットとしてはネオジボンドマグネット等を用いることができ、また、ヨークとしては磁性材料を用いることができるが、これらに限定されないことは言うまでもない。
【００３２】
さらに、この羽根車２０において、軸受け部２５の下端面には、図２に示すように、円周方向に沿った溝２８が形成されている。この溝２８は、上述した溝１５と同じ役割を有するもので、羽根車２０のバランス調整に使用される溝であり、その溝２８の所定の部位におもりを載せることにより羽根車の回転バランスが調整される。羽根車２０のバランス調整については、上記溝１５の場合と同じであるのでここでは省略するが、上記同様、解析結果に沿って所定の部位におもりを載せる作業を複数回繰り返す方法を挙げることができる。おもりは特に限定されないが、としては例えばＵＶ樹脂を挙げることができ、そのＵＶ樹脂を所定の部位に滴下した後にＵＶ照射して硬化させる方法を挙げることができる。
【００３３】
本発明の渦流ポンプにおいては、羽根車２０が軸４０に支承されている。具体的には、羽根車２０の筒形状の軸受け部２５が、下ケース部材４１に固定された円柱形状の軸４０に嵌るように載せられて支承されている。ここで「支承」とは、軸４０が羽根車２０を支えることをいう。軸４０と軸受け部２５とは僅かな隙間を有するように設計され、羽根車２０がスラスト方向に移動可能になっている。この移動は、上述した動圧溝２２ａ，２２ｂの作用により、羽根部２４が上ケース部材１１と中ケース部材３１との間の隙間を一定となるように生じる移動である。軸４０と羽根車２０の軸受け部２５との隙間は特に限定されないが、一例としては約５μｍ程度である。なお、図２中、符号３２は、羽根車２０を軸４０に支承したときの、羽根部２４と軸４０との間の空間部である。
【００３４】
軸４０の材質は特に限定されないが、セラミック（アルミナセラミック等）等が好ましく用いられ、例えば接着剤等により下ケース部材４１に固定されている。軸４０の外周面又は軸受け部２５の内周面には、羽根車２０の回転に基づいて動圧を発生させる動圧溝が形成されていることが好ましい。
【００３５】
図１０は、軸４０の外周面に動圧溝４２，４３が形成されている一例を示したものである。図１０に示すように、軸４０の上方には、右上がりに傾斜する動圧溝４２が一定ピッチで全周に形成されており、軸４０の中ごろには、左上がりに傾斜する動圧溝４３が一定ピッチで全周に形成されている。動圧溝４２，４３の深さは特に限定されないが、一例としては約１０μｍで形成することができる。この動圧溝４２，４３は、図２に示すように、軸受け部２５の内周面に対向する位置であって、動圧溝が形成されていない領域４４を挟んで、上下対称となる位置に設けられていることが好ましい。
【００３６】
このように、軸４０の外周面又は軸受け部２５の内周面に動圧溝４２，４３が形成されているので、羽根車２０の回転に基づいて軸４０の外周面と軸受け部２５の内周面（軸受け２５ａ）との間に動圧を発生させることができる。こうした動圧軸受け構造は軸ロスが無いので、消費電力が少なく、消費電力に対するポンプ効率を高めることができる。また、軸構造から発するノイズないので、羽根車２０を高速回転させることができる高効率で小型のポンプとして、さらには、特にノートパソコン等のＣＰＵ冷却用のポンプや燃料電池用のポンプとして好ましく用いることができる。
【００３７】
なお、軸受け部２５の上下方向の長さＬと内径Ｄとの比（Ｌ／Ｄ）は、一般的には２以上であるが、本発明の渦流ポンプは、動圧作用により羽根車２０の回転を安定化させることができ、しかも小型軽量化することができたので、Ｌ／Ｄを２．０未満にすることも可能であり（もちろん２．０以上でも良い）、１．５以下にすることも可能である。
【００３８】
駆動装置５０は、図１に示すように、羽根車２０が有する軸受け部２５の周りに配置されて羽根車２０を回転駆動させる装置であり、図１及び図２に示すように、羽根車２０の軸受け部２５に設けられたマグネット２７を利用して回転駆動させるインナーロータ構造で構成されている。
【００３９】
インナーロータ構造の駆動装置５０は、図１に示すように、軸４０の周囲に等角度で配置された複数のコイル５１（図１においては６個）と、コア５２とで構成されている。この駆動装置５０においては、羽根車２０に設けられたマグネット２７の上下方向の中心位置Ｐと、駆動装置５０を構成するマグネット５２の上下方向の中心位置Ｑとが一致するように、羽根車２０がスラスト方向に自動調心して回転する。特に、図１０に示すように、軸４０に動圧溝４２，４３が形成された場合は、羽根車２０の回転により動圧が発生し、羽根車２０がスラスト方向に自在に変位して自動調心される。
【００４０】
なお、上述したように、本発明の渦流ポンプ１０は、羽根部２４の上下面又はその対向面に形成された動圧溝２２ａ、２２ｂの作用によりその上下面で動圧が発生し、羽根車２０がケース部材内のスラスト方向の中心に移動するので、その場合には、中心位置Ｐと中心位置Ｑとが上下方向に僅かにずれて保持される。
【００４１】
このように、駆動装置５０が羽根車２０の軸受け部２５に設けられたマグネット２７を利用して回転駆動させるインナーロータ構造であるので、アウターロータ構造と比べて羽根車２０の小径化と軽量化を実現でき、さらにポンプ効率を高めるために羽根車２０を高速回転させた場合であっても、軸ぶれを小さくすることができる。その結果、羽根車２０を高速回転させることができる高効率で小型で軽量な渦流ポンプを提供することができる。
【００４２】
以上のように、筒形状の軸受け部２５を備えた羽根車２０が軸４０に支承されて羽根車２０がスラスト方向に移動可能になっており、さらに羽根２１の内側にあたる位置に羽根車２０の回転に基づいて動圧を発生させる動圧溝２２ａ，２２ｂが形成されているので、羽根車２０とケース部材１１，３１との隙間を狭く設定することができる。その結果、流体通路１３内での流体にある程度の圧力を持たせることができると共に、流体の効率的な移送を行うことができるので、ポンプ効率を向上させることができる。また、羽根車２０が有する軸受け部２５の周りに駆動装置５０が配置されているので、小型の渦流ポンプとすることができ、さらに、ケース部材内に羽根車２０と軸４０と駆動装置５０とが収納されているので、シール性に優れた一体型の渦流ポンプとすることができる。こうした本発明の渦流ポンプは、ポンプ効率がよく、小型で一体構造とすることができるので、取り扱いが容易であり、例えばノートパソコン等のＣＰＵ冷却用のポンプや燃料電池用のポンプとして好ましく用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明に係る渦流ポンプの一例を示す分解斜視図である。
【図２】図１に示す渦流ポンプの正面断面図である。
【図３】図２に示す上ケース部材を取り外したときの流体移送部の上平面図である。
【図４】流体移送部の下平面図である。
【図５】羽根車を斜め上方からみた斜視図である。
【図６】羽根車を斜め下方からみた斜視図である。
【図７】本発明に係る渦流ポンプの他の一例を示す部分正面断面図である。
【図８】本発明に係る渦流ポンプの他の一例を示す部分正面断面図である。
【図９】本発明に係る渦流ポンプの他の一例を示す部分正面断面図である。
【図１０】軸の外周面に動圧溝が形成されている一例を示したものである。
【符号の説明】
【００４４】
１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ  渦流ポンプ
１  ケース部材
２  流体移送部
３  駆動装置収容部
６ａ，６ｂ  羽根車の面に対向するケース部材の面
７ａ，７ｂ  羽根部の面
８  溝
１１  上ケース部材
１２  吸込口
１３  流体通路
１４  排気口
１５，１６，１８  溝
１７，１９  壁
２０  羽根車
２１  羽根
２２ａ，２２ｂ  動圧溝
２３  貫通孔
２４  羽根部
２５  軸受け部
２５ａ  軸受け
２６  ヨーク
２７  マグネット
２８  溝
３１  中ケース部材
３２  空間
３３  シール平面
４０  軸
４１  下ケース部材
４２，４３  動圧溝
４４  動圧溝が形成されていない領域
５０  駆動装置
５１  コイル
５２  コア
５４  ボルト・ナット
５５  切り込み
Ｐ  羽根車に設けられたマグネットの上下方向の中心位置
Ｑ  駆動装置を構成するマグネットの上下方向の中心位置
Ｌ  軸受け部の上下方向の長さ
Ｄ  軸受け部の上下方向の内径
【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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