(57)【要約】      （修正有）【課題】コンパクトな構造を有し、散熱空間を確保して熱によるモーターの寿命低下を防ぐ扁平式マイクロ型ポンプを提供する。【解決手段】流入口３０と排出口３２とを有し、中空部が形成され、蓋部１８と底部２０との間に漏れ防止装置を有する接続面２２を含む本体１２と、中空部に設けられる、磁石セット３８とインペラ４０と軸４２とを含むロータ１４であって、磁石セットがインペラの表面に結合し、磁石セットとインペラとともに軸を中心に回転することを特徴とするロータと、中空部に設けられる、磁石セットと軸方向で対応する複数のコイルセットを含むステータであって、コイルセットと磁石セットとで生じる軸方向の磁場がインペラを回転させることによって、液体を流入口から排出口へと輸送することを特徴とするステータと、を含み軸方向の磁束を作り出すことによって、体積を小さくし、ポンプの排出口での圧力と散熱効果とを高める。【選択図】図２
2009156242.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１の流入口と１の排出口とを有する、１の中空部が内部で形成されている１の本体であって、１の蓋部と１の底部と、当該蓋部と当該底部との間に漏れ防止装置を有する接続面とを含む当該本体と、
当該中空部に設けられる、１の磁石セットと１のインペラと１の軸とを含むロータであって、当該磁石セットが当該インペラの１つの表面に結合し、当該磁石セットと当該インペラとともに当該軸を中心に回転することを特徴とするロータと、
当該中空部に設けられる、当該磁石セットと軸方向で対応する複数のコイルセットを含むステータであって、当該コイルセットと当該磁石セットとで生じる軸方向の磁場が当該インペラを回転させることによって、液体を流入口から排出口へと輸送することを特徴とするステータと、
を含む、流体輸送用の扁平式マイクロ型ポンプ。
【請求項２】
前記蓋部が、前記軸と連結して回転する１のベアリングを有する１の軸受けを含むことを特徴とする請求項１に記載の扁平式マイクロ型ポンプ。
【請求項３】
前記底部が、前記軸と連結して回転する１のベアリングを有する１の軸受けを含むことを特徴とする請求項１に記載の扁平式マイクロ型ポンプ。
【請求項４】
前記漏れ防止装置が前記蓋部と前記底部との間に設けてなる１のパッキンであることを特徴とする請求項１に記載の扁平式マイクロ型ポンプ。
【請求項５】
前記磁石セットが１の環状磁石であって、当該環状磁石が、前記インペラの外円周にある複数の羽根と前記軸との間の前記表面に設けられることを特徴とする請求項１に記載の扁平式マイクロ型ポンプ。
【請求項６】
前記インペラの外円周にある複数の羽根と前記軸との間の前記表面に前記環状磁石と対応する１の環状の凹みを有し、前記環状磁石が当該環状凹みに固定されることを特徴とする請求項５に記載の扁平式マイクロ型ポンプ。
【請求項７】
前記磁石セットが複数の磁石を含み、それぞれが前記ステータの前記コイルセットと対応して前記インペラの前記表面に固定されることを特徴とする請求項１に記載の扁平式マイクロ型ポンプ。
【請求項８】
前記コイルセットが１の密封層によって密封されることを特徴とする請求項１に記載の扁平式マイクロ型ポンプ。
【請求項９】
前記本体が少なくとも１つの開口部をさらに有し、前記コイルセットが当該開口部を経由して前記本体の外部と電気的接続をすることと、前記密封層が前記コイルセットと当該開口部とを密封することとを特徴とする請求項８に記載の扁平式マイクロ型ポンプ。
【請求項１０】
前記本体の１の内側面と前記インペラとの間に、かつ、前記流入口と前記排出口との間に、１の隔離板が設けられ、当該隔離板によって１の高圧区および１の低圧区を作り出すことを特徴とする請求項１に記載の扁平式マイクロ型ポンプ。
【請求項１１】
１の流入口と１の排出口とを有する、１の中空部が内部で形成されている１の本体であって、１の蓋部と１のボディ部と１の底部と順に連結され、当該蓋部と当該ボディ部との間に漏れ防止装置を有する接続面とを含む当該本体と、
当該中空部に設けられる、１の磁石セットと１のインペラと１の軸とを含むロータであって、当該磁石セットが当該インペラの１つの表面に結合し、当該磁石セットと当該インペラともに当該軸を中心に回転することを特徴とするロータと、
当該ボディ部と底部とにある当該中空部に設けられる、当該磁石セットと軸方向で対応する複数のコイルセットを含むステータであって、当該コイルセットと当該磁石セットとで生じる軸方向の磁場が当該インペラを回転させることによって、液体を流入口から排出口へと輸送することを特徴とするステータと、
当該コイルセットを隔離し、当該ボディ部と当該底部との間にある接続面から当該流体の漏れを防ぐために当該ボディ部と当該底部との間にある中空部に設ける１の密封層と
を含む、流体の輸送用の扁平式マイクロ型ポンプ。
【請求項１２】
前記蓋部が、前記軸と連結して回転する１のベアリングを有する１の軸受けを含むことを特徴とする請求項１１に記載の扁平式マイクロ型ポンプ。
【請求項１３】
前記底部が、前記軸と連結して回転する１のベアリングを有する１の軸受けを含むことを特徴とする請求項１１に記載の扁平式マイクロ型ポンプ。
【請求項１４】
前記漏れ防止装置が前記蓋部と前記ボディ部との間に設けてなる１のパッキンであることを特徴とする請求項１１に記載の扁平式マイクロ型ポンプ。
【請求項１５】
前記磁石セットが１の環状磁石であって、当該環状磁石が、前記インペラの外円周にある複数の羽と前記軸との間の前記表面に設けられることを特徴とする請求項１１に記載の扁平式マイクロ型ポンプ。
【請求項１６】
前記インペラの外円周にある複数の羽根と前記軸との間の前記表面に前記環状磁石と対応する１の環状の凹みを有し、前記環状磁石が当該環状凹みに固定されることを特徴とする請求項１５に記載の扁平式マイクロ型ポンプ。
【請求項１７】
前記磁石セットが複数の磁石を含み、それぞれが前記ステータの前記コイルセットと対応して前記インペラの前記表面に固定されることを特徴とする請求項１１に記載の扁平式マイクロ型ポンプ。
【請求項１８】
前記本体が少なくとも１つの開口部をさらに有し、前記コイルセットが当該開口部を経由して前記本体の外部と電気的接続をすることと、前記密封層が当該開口部を密封することとを特徴とする請求項１１に記載の扁平式マイクロ型ポンプ。
【請求項１９】
前記本体の１の内側面と前記インペラとの間に、かつ、前記流入口と前記排出口との間に、１の隔離板が設けられ、当該隔離板によって１の高圧区および１の低圧区を作り出すことを特徴とする請求項１１に記載の扁平式マイクロ型ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は扁平式マイクロ型ポンプに関し、特に軸方向の磁場を作り出すことによって、体積を小さくし、ポンプの回転力と排出口での圧力と散熱効果とを高めることができる扁平式マイクロ型ポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
水冷式散熱システムであろうと、燃料電池の中の燃料の輸送装置もしくは人工心臓などの領域であろうと、マイクロポンプは非常に重要の構成要素であり、かつ、重要な役割を果たしている。よって、良好な密封性および強力な回転力を有し、高い流体排出圧力および優れた散熱効果を有するマイクロポンプを設計することは設計者および生産者の共同の目標となっている。
【０００３】
遠心力型のポンプの作動構造は、ステータのコイルに通電することで生じる磁場とロータ上にある磁石で発生する磁場との作用で、インペラを回転させることで、流体の流れを作り出す。ポンプのモーターは主に内蔵モーターと外付けモーターとに分けるので、それぞれの長短所は以下の通りである。
【０００４】
（１）外付けモーター式ポンプは、モーターと本体とはそれぞれ別に設計され、伝動軸によって力を伝動することを特徴としている。そのメリットは、組み立てが容易で漏れが少ないところである一方、デメリットは、組み立てに必要とする空間が大きく、伝動する軸が長いため、モーターの回転軸とインペラの軸との整合性をとることが困難であったり、モーターの回転軸とインペラの軸との整合性が取れなければ、その振動によって騒音となったりするので、モーターの使用寿命を縮めることになる。
【０００５】
（２）内蔵モーター式ポンプは、モーターをインペラの軸に嵌め込むように設計される。モーターの直径がインペラの形状に制限されるため、生み出す回転力が制限される。一方、モーターの直径を増やすと羽根のサイズを縮めることになり、排出時の流量もしくは圧力が制限を受ける。よって、モーターがインペラの軸に局限しているため発散しにくく運転時に発生する熱がモーターに加えられ、その使用寿命に影響を与える。
【０００６】
【特許文献１】中華民国特許第00587784号
【特許文献２】中華民国特許第M321653号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
したがって、体積の小型化および低振動騒音の両方が求められているため、公知されたマイクロポンプの多くが内蔵モーター式ポンプである。さらに、例えば中華民国の第00587784号特許および第M321653号特許に開示され、一般に知られているマイクロポンプは、放射性磁場の設計を有するために、低出力、低排出圧力および低いモーターの散熱力等の欠点を持つ。これらは当該技術分野において特に解決が待たれる課題である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するためには、本発明の主要目的は、放射性磁場の設計を有するために、低出力、低排出圧力および低いモーターの散熱力等の欠点を改善するし、体積の小型化を達成しうる一種扁平式マイクロ型ポンプを提供することにある。
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明は、１の流入口と１の排出口とを有する、１の中空部が内部で形成されている１の本体であって、１の蓋部と１の底部と、当該蓋部と当該底部との間に漏れ防止装置を有する接続面とを含む当該本体と、当該中空部に設けられる、１の磁石セットと１のインペラと１の軸とを含むロータであって、当該磁石セットが当該インペラの１つの表面に結合し、当該磁石セットと当該インペラとともに当該軸を中心に回転することを特徴とするロータと、当該中空部に設けられる、当該磁石セットと軸方向で対応する複数のコイルセットを含むステータであって、当該コイルセットと当該磁石セットとで生じる軸方向の磁場が当該インペラを回転させることによって、液体を流入口から排出口へと輸送することを特徴とするステータと、を含む、流体輸送用の扁平式マイクロ型ポンプを提供する。
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明は、１の流入口と１の排出口とを有する、１の中空部が内部で形成されている１の本体であって、１の蓋部と１のボディ部と１の底部と順に連結され、当該蓋部と当該ボディ部との間に漏れ防止装置を有する接続面とを含む当該本体と、当該中空部に設けられる、１の磁石セットと１のインペラと１の軸とを含むロータであって、当該磁石セットが当該インペラの１つの表面に結合し、当該磁石セットと当該インペラともに当該軸を中心に回転することを特徴とするロータと、当該ボディ部と底部とにある当該中空部に設けられる、当該磁石セットと軸方向で対応する複数のコイルセットを含むステータであって、当該コイルセットと当該磁石セットとで生じる軸方向の磁場が当該インペラを回転させることによって、液体を流入口から排出口へと輸送することを特徴とするステータと、当該コイルを隔離し、当該ボディ部と当該底部との間にある接続面から当該流体の漏れを防ぐために当該ボディ部と当該底部との間にある中空部に設ける１の密封層とを含む、別の流体輸送用の扁平式マイクロ型ポンプを提供する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の扁平式マイクロ型ポンプは、軸方向の磁場の設計を採用し、磁石セットをインペラにセットし、磁石セットとコイルセットとを縦方向に整列させることによって、本発明の扁平式マイクロ型ポンプは、内部構造の無駄を省き、コンパクトな構造を有する。また、磁石セットが渦巻型ポンプの羽根の形状の合わせることができるので、より大きな空間においてモーターの直径を増大し、回転力および流体の排出口における圧力を増加し、より大きな散熱空間を確保し、モーターが熱による使用寿命の低下を防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下の実施例を参照しながら、本発明の目的、構造特徴およびその機能をさらに説明する。
【００１３】
図１は、本発明の第一実施例の扁平式マイクロ型ポンプの俯瞰図である。本発明の第一実施例の扁平式マイクロ型ポンプ１０は、流体（図に示されておらず）の輸送に用いられる。その流体は、冷水式散熱システム中の冷却液、燃料電池にある燃料もしくは人口心臓で循環させる血液であることができる。
【００１４】
図２は、本発明の第一実施例の扁平式マイクロ型ポンプの部品組成図である。本発明の第一実施例の扁平式マイクロ型ポンプ１０は主に、本体１２とロータ１４とステータ１６とを含む。本体１２は、蓋部１８と底部２０とを含む。当該蓋部１８と底部２０との間にある接続面２２が、たとえば、溝２４にＯ型漏れ防止パッキン２６のような漏れ防止装置を有しうる。本体１２は、複数のねじ２８を用いて蓋部１８と底部２０とを固定し締め付けることで漏れ防止パッキン２６に圧力を加えることで、密封された漏れ防止状態を作り上げることができる。また、本体１２の内部に設けられている中空部（図に示されておらず）は、蓋部１８の側壁に設けてなる流入口３０と、排出口３２と、潤滑油を有しない１のベアリング３４を有し、底部２０に固定される軸受け３６とを含む。ここで注目すべきなのは、流入口３０と排出口３２とは蓋部１８に限定されることはなく、他の実施例においては、設計の変更で底部２０に設けられることができる。また、軸受け３６は、蓋部１８に設置されることができ、もしくは蓋部１８と底部２０との両方同時に設置されうることである。
【００１５】
中空部に設置されているロータ１４は、１の磁石セット３８と１のインペラ４０と１の軸４２とを含む。その磁石セット３８は環状の磁石で、インペラ４０の外円周にある羽根４４と軸と４２との間のインペラ４０の１の下表面（図に示されておらず）上に固定されることができる。さらに、当該環状の磁石は、インペラ４０の外周にある羽４４と軸と４２との間のインペラ４０の下表面に当該環状の磁石に対応して設けられている凹み（図に示されておらず）に粘着もしくは嵌合等の方法で固定されることができる。それから、軸４２は、軸受け３６のベアリング３４にセットされ、磁石セット３８とインペラ４０とは、ベアリング３４と連結された軸４２を中心に同軸回転を行う。
【００１６】
中空部にあるステータ１６は、底部２０の凹み４６に設置され、軸方向で磁石セット３８に対応する複数のコイルセット４８および当該コイルセット４８の基板５０を含む。コイルセット４８と磁石セット３８とで生じる軸方向の磁場がインペラ４０を回転させ、流体を流入口から排出口まで輸送する。ここで注目すべきなのは、他の実施例において、磁石セット３８は独立した複数の磁石を含むことができるが、その場合において、それぞれの磁石がステータ１６のコイルセット４８とそれぞれ対応し、インペラ４０の下表面に固定されうることである。
【００１７】
扁平式マイクロ型ポンプ１０の本体１２は、本体にある凹み４６と本体の外部と連結させることでコイルセット４８が外部と電気的に連結することができるために少なくとも１の開口（図に示されておらず）を含む。また、１の密封層（図に示されておらず）が当該凹み４６を覆うことでコイルセット４８と当該開口とを密封し、当該密封層は流体とコイルセット４８とを隔離させ、当該開口から液体の漏れを防ぐ。さらに、本体１２の１の内壁（図に示されておらず）とインペラ４０との間に隔離板（図に示されておらず）を設けることができ、当該隔離板は流入口３０と排出口３２との間を１の高圧区（図に示されておらず）と１の低圧区（図に示されておらず）とを作り出すように設置される。本発明の第一実施例の扁平式マイクロ型ポンプ１０は、外部もしくは内部基板５０の上にある駆動装置（図に示されておらず）を用いて、コイルセット４８を駆動して軸方向の磁場を生じさせ、インペラに固定された磁石セットを回転させることで流体を流入口３０から排出口３２まで輸送することができる。
【００１８】
図３は、本発明の第二実施例の扁平式マイクロ型ポンプの部品組成図である。本発明の第二実施例の扁平式マイクロ型ポンプ６０は、流体の輸送（図に示されておらず）に用いられ、主に本体６２とロータ６４とステータ６６と１の密封層（図に示されておらず）とを含む。
【００１９】
本体６２は、１の蓋部６８と１のボディ部７０と１の底部７２と順に結合されてなる。当該蓋部６８とボディ部７０との間にある接続面７４に、たとえば本実施例において、１の溝７６にＯ型漏れ防止パッキン７８のような漏れ防止装置が設置されうる。本体６２は、複数のねじ８０を用いて蓋部６８とボディ部７０と底部７２とを固定し締め付けることで漏れ防止パッキン７８に圧力をかけることで、密封されて漏れ防止状態を作り上げることができる。さらに、本体６２の内部に設けられている中空部（図に示されておらず）は、蓋部６８の側壁に設けてなる流入口８２と、排出口８４と、潤滑油を有しない１のベアリング８６を有し、底部７２に固定される軸受け８８とを含む。ここで注目すべきなのは、流入口８２と排出口８４とは蓋部６８に限定されることはなく、他の実施例においては、設計の変更でボディ部７０に設置されることができ、また、軸受け８８の設置は、蓋部６８に限定されておらず、他の実施例において、蓋部６８に固定されてもよく、同時に蓋部６８と底部７２の両方に固定されうることである。
【００２０】
中空部に設置されているロータ６４は、１の磁石セット９０と１のインペラ９２と軸９４とを含む。その磁石セット９０は、環状の磁石で、インペラ９２の外円周にある羽根９６軸と９４との間のインペラ９２の１の下表面（図に示されておらず）上に固定されることができる。さらに、当該環状の磁石は、インペラ９２の外周にある羽根９６と軸９４との間のインペラ９２の下表面に当該環状の磁石に対応して設けられた凹み（図に示されておらず）に粘着もしくは嵌合等の方法で固定されることができる。それから、軸９４は、軸受け８８のベアリング８６にセットされ、磁石セット９０とインペラ９２とは、ベアリング８６と連結された軸９４を中心に同軸回転を行う。
【００２１】
中空部にあるステータ６６は、ボディ部７０と底部７２と間にある凹み９８に設置され、軸方向で磁石セット９０に対応する複数のコイルセット１００と当該コイル１００の基板１０２とを含む。コイルセット１００と磁石セット９０とで生じる１の軸方向の磁場がインペラ９２を回転させ、流体を流入口８２から排出口８４まで輸送する。ここで注目すべきなのは、他の実施例において、磁石セット９０が独立した複数の磁石を含むことができるが、その場合において、それぞれの磁石はステータ６６のコイルセット１００とそれぞれに対応し、インペラ９２の下表面に固定されうることである。
【００２２】
扁平式マイクロ型ポンプ６０の本体６２は底部７２に設けられる少なくとも１の開口１０４を含む。当該開口１０４は、本体にある凹み９８と本体６２の外部と連結させ、コイル１００が当該開港１０４を通して外部と電気的に連結することができる。また、他の実施例において、開口１０４の設置は底部７２に限らず、ボディ部７０の側壁に設けられることもできる。
【００２３】
密封層は、ボディ部７０と底部７２との間にある一部の中空部に設けられ、凹み９８を覆うことでコイルセット１００を隔離し、流体をボディ部７０と底部７２との間にある接続面１０６からの漏れを防ぐことができ、同時に、開口部１０４から液体の漏れを防ぐこともできる。さらに、本体６２の１の内壁（図に示されておらず）とインペラ９２との間に隔離板（図に示されておらず）を設けることができ、当該隔離板は流入口８２と排出口８４との間を１の高圧区（図に示されておらず）と１の低圧区（図に示されておらず）とを作り出すことができる。本発明の第二実施例の扁平式マイクロ型ポンプ６２は、外部もしくは内部基板１０２の上にある駆動装置（図に示されておらず）を用いて、コイルセット１００を駆動して軸方向の磁場を生じさせ、インペラに固定された磁石セットを回転させることで流体を流入口８２から排出口８４まで輸送することができる。
【００２４】
既知技術と比べて、本発明の扁平式マイクロ型ポンプは、軸方向に磁場が発生するように設計され、磁石セットをインペラと整合させ、軸方向に磁石セットとコイルセットとを整列させることで、本発明の扁平式マイクロ型ポンプの内部構造コンパクトにし、全体を小さくした。さらに、磁石セットが渦巻形ポンプの羽根の形に合うように設計されたため、より多くの空間でモーターの直径を増大することで回転力および流体の出口での圧力を増し、また、散熱するための空間も確保することができたので、熱によるモーターの使用寿命の短縮を防ぐことができる。
【００２５】
本発明を実施するために最良の形態を以上のように開示したが、これらの態様は本発明を限定するものではない。当該技術分野の一般知識を有する者は、本発明の技術的思想の範囲において、本発明の構造に対する置換、変更のいずれとも本発明の技術的範囲にある。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明第一実施例の扁平式マイクロ型ポンプの俯瞰図。
【図２】本発明第一実施例の扁平式マイクロ型ポンプの部品組成図。
【図３】対象RNA断片の生成および対象RNA断片番号順で対象RNA断片分子量を格納することを示す模式図。
【符号の説明】
【００２７】
10      扁平式マイクロ型ポンプ
12      本体
14      ロータ
16      ステータ
18      蓋部
20      底部
22      接続面
24      溝
26      O型漏れ防止パッキン
28      ねじ
30      流入口
32      排出口
34      ベアリング
36      軸受け
38      磁石セット
40      インペラ
42      軸
44      羽根
46      凹み
48      コイル
50      基板
60      扁平式マイクロ型ポンプ
62      本体
64      ロータ
66      ステータ
68      蓋部
70      ボディ部
72      底部
74      接続面
76      溝
78      O型漏れ防止パッキン
80      ねじ
82      流入口  
84      排出口
86      ベアリング
88      軸受け
90      磁石セット
92      インペラ
94      軸
96      羽根
98      凹み
100     コイル
102     基板
104     開口部
106     接続面
【図１】
2009156242.tif 000003
【図２】
2009156242.tif 000004
【図３】
2009156242.tif 000005