(57)【要約】【課題】本発明は、遠心ポンプの弱点であるガスロックを防止できるタンク一体型遠心ポンプを提供することを目的とするものである。【解決手段】本発明は、流入口から流入した液体と前記液体に混入した気体を溜めるタンク室と、前記タンク室の下に連設され前記液体を吐出口から吐出するポンプ室と、前記ポンプ室に設置され回転による遠心力を利用して前記液体を送り出す羽根車とからなり、ガスロックが生じないように気体は前記タンク室に送り前記ポンプ室を常に液体で満たすことを特徴とするタンク一体型遠心ポンプの構成とした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流入口から流入した液体と前記液体に混入した気体を溜めるタンク室と、前記タンク室の下に連設され前記液体を吐出口から吐出するポンプ室と、前記ポンプ室に設置され回転による遠心力を利用して前記液体を送り出す羽根車とからなり、ガスロックが生じないように気体は前記タンク室に送り前記ポンプ室を常に液体で満たすことを特徴とするタンク一体型遠心ポンプ。
【請求項２】
タンク室とポンプ室の間に隙間を確保した上で仕切板を設け、羽根車の回転に伴い回転する液体が前記タンク室の気体を巻き込むことを防止することを特徴とする請求項１に記載のタンク一体型遠心ポンプ。
【請求項３】
タンク室とポンプ室の間に切欠きのある仕切板を設け、羽根車の回転に伴い回転する液体が前記タンク室の気体を巻き込むことを防止することを特徴とする請求項１に記載のタンク一体型遠心ポンプ。
【請求項４】
発熱部品から熱を吸収する吸熱ジャケットをポンプ室に連結したことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のタンク一体型遠心ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、遠心ポンプの弱点であるガスロックを防止できるタンク一体型遠心ポンプに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
発熱した電子機器を冷却するために、液体を循環させるモーターポンプが用いられる。ＰＣ（パーソナルコンピュータ）用のモーターポンプとしては、ノートブック型に対応できる薄型の遠心ポンプなどが開発されている。
【０００３】
特許文献１に記載されているように、冷却効率を改善しながら小型化、薄型化でき、構造が簡単な冷却装置も公開されている。
【特許文献１】特許第３４３１０２４号公報
【０００４】
図１０は、従来の遠心ポンプの斜視図及び水冷システムについて示す図である。ＰＣ等の水冷システム１１は、冷却ファン１１ｂで液体を冷却するラジエータ１１ａ、冷却した液体を貯留するタンク１１ｃ、液体を循環させる遠心ポンプ１２、発熱部品１１ｅの熱を吸収する吸熱ジャケット１１ｄ等からなる。
【０００５】
遠心ポンプ１２は、タンク１１ｃの液体を流入口１２ａから取り込み、軸中心に回転する羽根車１２ｃの遠心力を利用して液体を外周部に押しやり、吐出口１２ｂから液体を送り出す。尚、送り出された液体は、吸熱ジャケット１１ｄにおいて熱を受け取り、ラジエータ１１ａで冷却されてタンク１１ｃに戻る。
【０００６】
遠心ポンプ１２は、羽根車１２ｃが液体の中に水没していないと送液することができないため、配管途中に他の部品がある水冷システム１１では、遠心ポンプ１２の位置を他の部品よりも低くしたり、ガス溜まり用タンクを設ける等して、気体が遠心ポンプ１２に入らないようにする必要がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来の遠心ポンプは、自吸能力がないため、羽根部分に空気が大量に入るとカラ回りするだけで液を送れなくなるガスロックという現象が生じてしまう。尚、液が送られなくなるため、時間が経ってもこの現象を解消することはできない。
【０００８】
そこで、本発明は、遠心ポンプの弱点であるガスロックを防止できるタンク一体型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】
【０００９】
本発明は、上記の課題を解決するために、流入口２ａから流入した液体と前記液体に混入した気体を溜めるタンク室３ａと、前記タンク室３ａの下に連設され前記液体を吐出口２ｂから吐出するポンプ室３ｂと、前記ポンプ室３ｂに設置され回転による遠心力を利用して前記液体を送り出す羽根車６とからなり、ガスロックが生じないように気体は前記タンク室３ａに送り前記ポンプ室３ｂを常に液体で満たすことを特徴とするタンク一体型遠心ポンプ１の構成とした。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は、ＰＣ水冷システムのラジエーターや配管等に存在する空気等のガスがポンプに流入してもガスロックが発生せず、安定した送液が可能となる。４５度傾けて設置すれば、縦置きと横置きの両方の置き方が可能なＰＣにも対応することもできる。
【００１１】
また、液体及び気体の移動を完全に遮断しない程度に、タンク室と羽根車の間に仕切板を設けることで、羽根車の回転に伴い回転する液体がタンク室の気体を巻き込むことを防止することができる。
【００１２】
さらに、発熱部品から熱を吸収する吸熱ジャケットをポンプ室と一体化することで、配管を簡略化できると共に、伝熱ロスが少なくなり冷却システムの熱移動を効率的に行うことができる。
【００１３】
本発明は、ガスロックによる送液停止が発生するという問題を解決するものであるため、ＰＣ水冷システムだけでなく、一般の小型ポンプとして、様々な用途に応用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明は、遠心ポンプの弱点であるガスロックを防止するという目的を、流入口から流入した液体と前記液体に混入した気体を溜めるタンク室と、前記タンク室の下に連設され前記液体を吐出口から吐出するポンプ室と、前記ポンプ室に設置され回転による遠心力を利用して前記液体を送り出す羽根車とからなり、ガスロックが生じないように気体は前記タンク室に送り前記ポンプ室を常に液体で満たすことを特徴とするタンク一体型遠心ポンプにより実現した。
【実施例１】
【００１５】
以下に、添付図面に基づいて、本発明であるタンク一体型遠心ポンプについて詳細に説明する。図１は、本発明であるタンク一体型遠心ポンプの斜視図である。
【００１６】
タンク一体型遠心ポンプ１は、流入口２ａ及び吐出口２ｂのあるケース２と、ベース３とを合わせた筐体内の空間を密閉したもので、流入口２ａから内部へ液体を取り込み、吐出口２ｂから内部の液体を吐き出すことで、ポンプとして機能する。
【００１７】
図２は、本発明であるタンク一体型遠心ポンプの正面図である。図３は、本発明であるタンク一体型遠心ポンプの側面図である。
【００１８】
タンク一体型遠心ポンプ１の内部は、上部がタンク室３ａで、下部がポンプ室３ｂである。タンク室３ａとポンプ室３ｂとが連設されており一体的である。尚、タンク室３ａとポンプ室３ｂの間には仕切板４が取り付けられるが、空間を完全には遮断せず、液体及び気体が自由に行き来できる。
【００１９】
また、タンク室３ａは、完全に液体で満たさず、液面５より上側に気体を溜める空間が存在する。逆に、ポンプ室３ｂは、完全に液体で満たす必要があるため、上下逆さまにしたり、横にしたりすることはできない。
【００２０】
タンク室３ａは、流入口２ａから取り込んだ液体を貯留すると共に、配管中に残存する空気が液体に混入して気泡として入ってきた場合や、気化するなどして液体から気体が発生した場合に、そのガス等を液面５より上の空間に溜める。
【００２１】
タンク室３ａとポンプ室３ｂは隣接しているので、ポンプ室３ｂは常に液体で満たされており、ポンプ室３ｂに空気等のガスが流入したとしても、浮力によってすぐにタンク室３ａに移動させることができる。
【００２２】
ポンプ室３ｂは、流入口２ａから入り込んだ液体を羽根車６を用いて吐出口２ｂから押し出す。ケース２側には流入口２ａ及び吐出口２ｂ用の管が取り付けられ、ベース３側には収容部３ｃが形成される。
【００２３】
収容部３ｃは、ベース３側に環状に突出させた枠を形成し、その内側の陥没した部分に羽根車６を収容することができる。ケース２側は、羽根車６の高さ及び形状に合わせて内方へ凹ませ、中央に取り付けた管を貫通させて流入口２ａとする。また、収容部３ｃの外縁部に当たる位置に取り付けた管も貫通させて吐出口２ｂとする。
【００２４】
図４は、本発明であるタンク一体型遠心ポンプのケースを縦に切断した状態を示す斜視図である。図５は、本発明であるタンク一体型遠心ポンプのケースを横に切断した状態を示す斜視図である。
【００２５】
ケース２とベース３の間にオーリング７を挟み、内部の液体が漏れないように密閉する。ポンプ室３ｂ内に液体を充填し、タンク室３ａにおいて液面５が仕切板４より上になるようにする。
【００２６】
羽根車６を動力を用いて軸中心に回転させ、流入口２ａから羽根車６の中央に供給された液体を、羽根車６の回転に伴う遠心力により、羽根車６の外周部へ送り出す。羽根車６の外側へ押し出された液体の圧力により、タンク室３ａに存在する液体を吐出口２ｂへ押し出す。
【００２７】
羽根車６は、略円柱状の回転体の上面に、中央から外周部に向かって放射状に複数の流路を形成したものである。尚、上面はフラット又は山状で、流路は直線状でも湾曲していても良い。
【００２８】
羽根車６の回転に伴い、羽根車６の周辺の液体も回転運動を行う。この液体の回転力がタンク室３ａ内の液体に伝わったとき、筐体の傾きや経時変化に伴う液体減少等によりタンク室３ａの液面５が低い状態であると、タンク室３ａの上部に溜まっている気体を巻き込みやすくなり、液体の流れの中に気泡を含んでしまう可能性がある。
【００２９】
そこで、羽根車６の上方に仕切板４を取り付け、液体の回転力がタンク室３ａ内の液体に伝わり難くすることにより、気泡の巻き込みを防止することができる。仕切板４は、ケース２側、ベース３側のどちらに取り付けても良い。
【００３０】
尚、余分な液体及び混入した気体をポンプ室３ｂからタンク室３ａに送る必要があることから、ケース２又はベース３の壁面との間に隙間が生じるようなサイズで仕切板４を取り付ける。
【００３１】
また、仕切板４は、液体の回転を阻害しないように、湾曲させた状態にするのが望ましいが、湾曲部に気体が溜まらないように、傾斜させるなどして、隙間から気体が抜けるような構造にする。
【００３２】
尚、水冷システム１１のように配管を閉ループにした場合、液体中に混入したガスも循環しており、大量のガスが一度にポンプ室３ｂに流入すると、羽根車６がカラ回りしてしまう場合がある。
【００３３】
しかし、配管内に存在するガス量よりもタンク室３ａの容積を大きくしておけば、一時的に羽根車６がカラ回りしても、ガスはタンク室３ａに移動し、徐々に液体が供給されるようになるので、ガスロックで液体が送られなくなる状態は持続せず、しばらくすれば正常に送液されるようになる。
【実施例２】
【００３４】
図６は、本発明であるタンク一体型遠心ポンプの仕切板に切欠きを設けた場合のケースを横に切断した状態を示す斜視図である。
【００３５】
タンク一体型遠心ポンプ１ａは、タンク室３ａとポンプ室３ｂを仕切板４で仕切ってしまうが、仕切板４に切欠き４ａを設けることで、液体及び気体が移動するための隙間を確保したものである。
【００３６】
仕切板４と隙間の位置、形状、大きさ等は、任意に決めることができるが、液体及び気体がポンプ室３ｂからタンク室３ａにスムーズに移動でき、かつ、タンク室３ａの気体がポンプ室３ｂに入り込まなければ良い。
【実施例３】
【００３７】
図７は、本発明であるタンク一体型遠心ポンプの設置方法について示す図である。タンク一体型遠心ポンプ１、１ａは、タンク室３ａの上部に気体が溜まっていれば良いので、斜めに傾けて設置することも可能である。
【００３８】
ＰＣは設置スペースの関係で、長手方向を床面に対し垂直に立てた縦置きＰＣ８として使用したい場合と、長手方向を床面に対し水平に寝かせた横置きＰＣ８ａとして使用したい場合がある。
【００３９】
そこで、垂直方向から斜めに４５度傾けて設置しておけば、縦置きＰＣ８の場合でも、横置きＰＣ８ａの場合でも、設置方向に依らず、タンク室３ａの液面５を仕切板４の位置よりも高い位置に維持することが可能となる。
【実施例４】
【００４０】
図８は、本発明であるタンク一体型遠心ポンプに吸熱ジャケットを設けた場合を示す斜視図である。図９は、本発明であるタンク一体型遠心ポンプに吸熱ジャケットを設けた場合を示す側面の断面図である。
【００４１】
タンク一体型遠心ポンプ１ｂは、ポンプ機能を持つ筐体９の下側に、ＰＣのＣＰＵ（中央処理装置）等の発熱部品１０ｂを冷却する吸熱ジャケット１０を接続して、一体化したものである。
【００４２】
尚、流入口９ａは筐体９側に設けるが、筐体９内に取り込んだ液体は、送出口９ｂから吸熱ジャケット１０に送り出し、吸熱ジャケット１０内を通過して出ていくため、吐出口１０ａは吸熱ジャケット１０側に設ける。
【００４３】
吸熱ジャケット１０は、内部の冷却された液体と、外部の熱を持った発熱部品１０ｂとの間で熱交換を行う部材である。内部を通過する液体が発熱部品１０ｂの熱を奪っていくことで、発熱部品１０ｂを冷却することができる。
【００４４】
尚、吸熱ジャケット１０内にフィン部１０ｃを設け、吸熱ジャケット１０内の液体の流れを整えることにより、発熱部品１０ｂから熱を吸収しやすくなり、より冷却効果を向上させることが可能となる。
【００４５】
ポンプ室３ｂと吸熱ジャケット１０の間の配管が省略されるので、装置が簡略化されるだけでなく、ポンプ室３ｂから吸熱ジャケット１０に移動する間に、冷却された液体が温まってしまうのを防止でき、熱吸収を効率化することができる。
【００４６】
また、配管が簡略化されることにより、配管や配管ジョイント部から液体が蒸発することも抑えられるので、液体の減少に起因する水冷システム１１の寿命短縮も改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明であるタンク一体型遠心ポンプの斜視図である。
【図２】本発明であるタンク一体型遠心ポンプの正面図である。
【図３】本発明であるタンク一体型遠心ポンプの側面図である。
【図４】本発明であるタンク一体型遠心ポンプのケースを縦に切断した状態を示す斜視図である。
【図５】本発明であるタンク一体型遠心ポンプのケースを横に切断した状態を示す斜視図である。
【図６】本発明であるタンク一体型遠心ポンプの仕切板に切欠きを設けた場合のケースを横に切断した状態を示す斜視図である。
【図７】本発明であるタンク一体型遠心ポンプの設置方法について示す図である。
【図８】本発明であるタンク一体型遠心ポンプに吸熱ジャケットを設けた場合を示す斜視図である。
【図９】本発明であるタンク一体型遠心ポンプに吸熱ジャケットを設けた場合を示す側面の断面図である。
【図１０】従来の遠心ポンプの斜視図及び水冷システムについて示す図である。
【符号の説明】
【００４８】
１        タンク一体型遠心ポンプ
１ａ      タンク一体型遠心ポンプ
１ｂ      タンク一体型遠心ポンプ
２        ケース
２ａ      流入口
２ｂ      吐出口
３        ベース
３ａ      タンク室
３ｂ      ポンプ室
３ｃ      収容部
４        仕切板
４ａ      切欠き
５        液面
６        羽根車
７        オーリング
８        縦置きＰＣ
８ａ      横置きＰＣ
９        筐体
９ａ      流入口
９ｂ      送出口
１０        吸熱ジャケット
１０ａ      吐出口
１０ｂ      発熱部品
１０ｃ      フィン部
１１        水冷システム
１１ａ      ラジエータ
１１ｂ      冷却ファン
１１ｃ      タンク
１１ｄ      吸熱ジャケット
１１ｅ      発熱部品
１２        遠心ポンプ
１２ａ      流入口
１２ｂ      吐出口
１２ｃ      羽根車
【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】
2009191777.tif 000009
【図８】
2009191777.tif 000010
【図９】
2009191777.tif 000011
【図１０】
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