CN1510310A - 冷却用泵及电气设备和个人计算机 - Google Patents

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Abstract

提供可以提高冷却效率的冷却用泵。在形成于壳体(2)内的泵室(5)内通过轴(7)可回转地配置叶轮(6)。在叶轮(6)的轴向两侧面(6a、6b)形成第一和第二泵槽(13、16)。泵槽(13、16)中的第二壳体(4)侧的第一泵槽(13)朝径向延伸、配置成放射状。相对从轴向观看到的壳体(2)的中心(O1)，使叶轮(6)的回转中心(O2)朝径向偏移。这样，可在壳体(2)的中心(O1)附近确保液体的流路，在使作为冷却对象的发热部件接触于第二壳体(4)外面的中心部的场合，成为发热部件与液体流路接近的配置，可由冷却用泵(1)的液体有效地冷却发热部件。

Description

冷却用泵及电气设备和个人计算机
技术领域
本发明涉及一种用于冷却发热部件的冷却用泵及使用该冷却用泵的电气设备和个人计算机。
背景技术
过去，作为输送液体的泵，已知有这样的构成的泵(例如参照专利文献1、专利文献2)，该泵在具有吸入口和排出口的壳体内部形成泵室，在该泵室内通过轴可回转地配置具有用于将液体输送到外周部的泵槽和圆盘状的叶轮，通过使该叶轮回转，由上述泵槽的作用从上述吸入口将液体吸入到泵室内，同时，从上述排出口排出泵室内的液体。
(专利文献1)
日本特开2001-123978号公报(段落编号[0009]、[0010]，图1、图2)
(专利文献2)
日本特开2001-132677号公报(段落编号[0024]～[0031]，图1、图3)
当希望将上述过去构成的泵用于冷却例如电气部件等发热部件时，可考虑采用以下那样的构成。即，在使泵壳的一面接触于作为冷却对象的发热部件的状态下，使叶轮回转，冷却用的液体流到泵，从而通过壳体由在泵中流动的液体吸走发热部件产生的热。这样，可冷却发热部件。
然而，在过去构成的泵中，无论在哪种场合，使叶轮的回转中心(轴)与从轴向观看到的壳体的中心一致，同时，在泵室内流动的冷却用的液体主要在叶轮的外周部流动。为此，在将作为冷却对象的发热部件安装到泵的壳体的一面的中心部的场合，在泵室内流动的液体的流路成为发热部件的周围部，该流路与发热部件成为离开的配置，所以，存在由泵进行的冷却效率变差的问题。
发明内容
本发明就是鉴于上述情况而作出的，其第一目的在于提供一种可提高冷却效率的冷却用泵。另外，第二目的在于提供可效率良好地冷却发热部件的电气设备，第三目的在于提供一种可有效地冷却作为发热部件的CPU的个人计算机。
为了达到上述第一目的，第一项发明的冷却用泵具有壳体和叶轮；该壳体在内部形成泵室，并具有分别与上述泵室连通的吸入口和排出口；该叶轮通过轴可回转地配置于上述泵室内，同时，在轴向的至少一方的侧面具有泵槽，由基于回转的上述泵槽的作用将冷却用的液体从上述吸入口吸入到上述泵室内，同时，从上述排出口使泵室内的液体排出；该冷却泵使上述壳体的外面的至少一面直接或通过热传导部件间接地接触于发热部件，用于通过上述壳体由上述液体吸走上述发热部件产生的热；其特征在于：相对从上述轴的轴向观看到的上述壳体的中心使上述叶轮的回转中心朝径向错位。
按照上述发明，通过相对从轴向观看到的上述壳体的中心使叶轮的回转中心朝径向错位，可在壳体的中心附近确保液体的流路。为此，在使作为冷却对象的发热部件接触于壳体的一面的中心部的场合，成为该发热部件与液体流路接近的配置，可由冷却用泵的液体有效地冷却发热部件。
第二项发明在第一项发明的冷却用泵的基础上具有这样的特征：当叶轮回转时，泵槽通过壳体的中心附近。这样，可在壳体的中心附近可靠地确保液体的流路。
为了达到上述第一目的，第三项发明的冷却用泵具有壳体和叶轮；该壳体在内部形成泵室，并具有分别与上述泵室连通的吸入口和排出口；该叶轮通过轴可回转地配置于上述泵室内，同时，在轴向两侧分别具有泵槽，由基于回转的上述泵槽的作用将冷却用的液体从上述吸入口吸入到上述泵室内，同时，从上述排出口使泵室内的液体排出；该冷却泵使上述壳体的外面的至少一面直接或通过热传导部件间接地接触于发热部件，用于通过上述壳体由上述液体吸走上述发热部件产生的热；其特征在于：上述叶轮的两侧面的两泵槽使径向的长度相互不同。
按照上述发明，通过使叶轮的两侧面的两泵槽中的配置发热部件的一侧的泵槽的径向长度增大，可在壳体中心附近确保液体的流路。为此，在使作为冷却对象的发热部件接触于壳体的一面的中心部的场合，成为该发热部件与液体的流路接近的配置，可由冷却用泵的液体有效地冷却发热部件。
第四项发明在第一～三中任何一项发明的冷却用泵的基础上具有这样的特征：泵槽朝叶轮的径向延伸而且开放外周侧。这样，由于在泵槽的外周侧没有壁，所以，在该泵槽中流动的液体易于流动。
第五项发明在第一～四中任何一项发明的冷却用泵的基础上具有这样的特征：叶轮在泵槽的回转中心侧具有圆形或环状的凸部，在该凸部的外周部至少形成1个凹洼部。这样，当叶轮回转时，可由该凹洼部使泵室内的液体产生径向流动，提高泵性能。
第六项发明在第一～五中任何一项发明的冷却用泵的基础上具有这样的特征：在叶轮形成通过泵槽贯通该叶轮的轴向两侧面的贯通孔。这样，可容易地排出混入到在泵室内流动的液体的气体，防止气体在泵室内的滞留。
第七项发明在第一～六中任何一项发明的冷却用泵的基础上具有这样的特征：具有圆形的凹部、电动机的转子用永久磁铁、定子收容部、及电动机的定子；该圆形凹部朝轴向凹下，设于比环状凸部靠近回转中心的一侧，该环状凸部在叶轮中设于比泵槽靠近回转中心的一侧；该电动机的转子用永久磁铁与上述叶轮一体回转地设于该凹部的周壁部的内周部，磁极在周向上成为多极地配置成环状；该定子收容部进入到上述凹部内地设于壳体；该电动机的定子从上述壳体的外面侧配置到上述定子收容部内，外周部隔着该定子收容部的周壁部相对上述转子用永久磁铁从径向内侧相向。
在上述构成中，由与叶轮一体回转的转子用永久磁铁和定子构成使叶轮回转的电动机。按照上述构成，在叶轮的中央部形成朝轴向凹下的凹部，在该凹部内配置电动机的转子用永久磁铁和定子，所以，即使形成将电动机一体化的构成，也可抑制冷却用泵的轴向的厚度尺寸。
为了达到上述第二目的，第八项发明的电气设备的特征在于：包括第一～七中任何一项发明的冷却用泵和接触于该冷却用泵的壳体的一面地设置的发热部件。这样，可由冷却用泵有效地冷却发热部件，另外，与用送风扇冷却发热部件的场合相比可静声化。
为了达到上述第三目的，第九项发明的个人计算机的特征在于：包括第一～七中任何一项发明的冷却用泵、接触于该冷却用泵的上述壳体的一面地设置的作为发热部件的CPU、及具有在上述冷却用泵的内部流动的液体通过的液体通道的散热板。这样，可有效地冷却作为发热部件的CPU，另外，与用送风扇冷却发热部件的场合相比可静声化。
附图说明
图1为示出本发明一实施例的冷却用泵的纵断面图。
图2为冷却用泵的分解透视图。
图3为从与图2相反侧观看到的冷却用泵的分解透视图。
图4(a)为从一方侧观看叶轮的透视图，(b)为从与(a)相反侧观看叶轮的透视图。
图5为示出冷却用泵的使用例的、个人计算机的示意透视图。
图6为冷却用泵的仰视图。
具体实施方式
下面，参照附图说明本发明一实施例。首先，图1示出本发明冷却用泵1的组装状态的断面图，图2示出该冷却用泵1的分解透视图，图3示出从与图2相反侧观看该冷却用泵1的分解透视图。
在这些图1～图3中，壳体2组合分别呈圆形的第一壳体3和第二壳体4而构成。在第一壳体3与第二壳体4之间形成使第一壳体3朝轴向凹下的圆形凹状的泵室5，同时，位于该泵室5内地通过轴7可回转地配置圆盘状的叶轮6。
在该场合，从轴7的轴向观看到的泵室5的中心相对壳体2的中心01(参照图1)朝径向偏移，因此，作为上述叶轮6的回转中心02的轴7相对壳体2的中心01朝径向偏移。叶轮6的轴7由设于第一壳体3和第二壳体4的轴承8、9可自由回转地支承。在第一壳体3的外周部设置吸入口10和排出口11，这些吸入口10和排出口11分别与上述泵室5内连通。另外，在第一壳体3的上述泵室5的中心部分形成与第二壳体4侧的相反侧开口的圆形凹状的定子收容部12。
在上述叶轮6中，如图4(a)所示那样，将多条沿径向延伸的第一泵槽13以放射状形成于作为轴向一方侧面的第二壳体4侧的侧面6a侧，同时，在这些第一泵槽13的回转中心侧形成圆形的凸部14。在圆形的凸部14的外周部形成多个凹洼部15。各第一泵槽13开放叶轮6的外周部侧。
另外，在叶轮6的作为轴向另一方的侧面的第一壳体3侧的侧面6b一侧，如图4(b)所示那样，沿周向排列地形成多个位于外周部侧地大体呈扇形的第二泵槽16，同时，在比这些第二泵槽16靠近回转中心的一侧形成环状的凸部17，另外，在比该凸部17靠近回转中心的一侧形成朝轴向凹下的圆形的凹部18，在该凹部18，上述定子收容部12从外侧进入(参照图1)。各第二泵槽16的周围由壁包围。另外，在环状的凸部17的外周部形成多个凹洼部19。另外，在叶轮6形成通过两侧面6a、6b的各第一和第二泵槽13、16而且贯通该两侧面6a、6b的贯通孔20。
在上述凹部18的内周部设置磁性体制成的磁性环21，同时，位于该磁性环2 1的内周部地设置电动机用的环状的转子用永久磁铁22。在转子用永久磁铁22使磁极在周向上成为多极地磁化。在上述定子收容部12内从外侧配置电动机的定子23。该定子23由具有多个磁极24a的定子铁心24和卷绕到各磁极24a的定子绕组25构成，各磁极24a的外周面隔着定子收容部12的周壁部12a从径向的内侧与上述转子用永久磁铁22的内周面相向。在这里，由叶轮6、磁性环21、转子用永久磁铁22构成转子26，由该转子26和上述定子23构成电动机27。在定子23设置与各定子绕组25连接的柔性的扁平电缆28。
在第一壳体3的形成泵室5的凹部的内面部分，位于吸入口10和排出口11之间地以圆弧状形成用于减小与叶轮6的侧面6b间的间隙的凸部29。另外，在第二壳体4的内面位于吸入口10与排出口11之间地以扇形形成用于减小与叶轮6的侧面6a间的间隙的凸部30，同时，与叶轮6的外周部对应地以圆弧状形成凸部31。在第一壳体3的外面侧堵塞定子收容部12地设置片32(参照图1)，由该片32覆盖定子23。冷却用泵1成为上述那样的构造。
另一方面，作为使用这样的构成的冷却用泵1的电气设备，在图5中示意地示出笔记本式的个人计算机35。在该图中，个人计算机35包括本体壳36和可相对该本体壳36开闭回转地设置的盖壳37，在本体壳36的上面部设置图中未示出的键盘，在盖壳37的内面部设置图中也未示出的液晶显示部。
在上述本体壳36的内部配置作为发热部件的CPU38，在该CPU38安装本发明的冷却用泵1。在该场合，冷却用泵1使作为壳体2的一面的第二壳体4的外面直接接触于CPU38的上面。此时，如图6所示那样，在从轴向观看到的壳体2的中心01附近配置CPU38。在盖壳37的内部位于上述液晶显示部的背侧地设置散热板39，在该散热板39设置冷却用的液体通过的液体通道(图中未示出)，并设置与该液体通道连通的入口40和出口41。冷却用泵1的排出口11通过连接管42连接到液体通道的入口40，冷却用泵1的吸入口10通过连接管43连接到液体通道的出口41。冷却用的液体进入到散热板39的液体通道。
下面，说明上述构成的作用。
通过控制冷却用泵1的电动机27的定子绕组25的通电，使叶轮6(转子26)回转。这样，由叶轮6的第一和第二泵槽13、16的送液作用使散热板39侧的液体从吸入口10吸入到泵室5内，同时，吸入的液体被送到排出口11侧，从该排出口11排出到连接管42侧。排出到连接管42侧的液体被送往散热板39的液体通道侧。
此时，通过泵室5内的液体通过壳体2(特别是第二壳体4)吸走CPU38产生的热，从而冷却CPU38。吸走CPU38的热的液体在散热板39散热而受到冷却。冷却后的液体再次被吸入到冷却用泵1的泵室5，吸走从CPU38产生的热量。这样，由在冷却用泵1中流动的液体可抑制CPU38成为高温。
在冷却用泵1中，通过相对从轴向观看到的壳体2的中心01使叶轮6的回转中心01朝径向偏移，从而使第一泵槽13通过壳体2(第二壳体4)的中心附近，可在壳体2(第二壳体4)的中心附近确保液体的流路。为此，在使作为冷却对象的CPU38接触于壳体2(第二壳体4)的一面的中心部的场合，成为该CPU38与液体的流路接近的配置，可由冷却用泵1的液体有效地冷却CPU38。
另外，在叶轮6中，通过将朝径向延伸的第一泵槽13配置到设置CPU38的一侧，从而可在壳体2(第二壳体4)的中心附近确保液体通道。为此，在使作为冷却对象的CPU38接触于壳体2(第二壳体4)的一面的中心部的场合，成为该CPU38和液体的流路接近的配置，可由冷却用泵1的液体有效地冷却CPU38。
由于第一泵槽13朝叶轮6的径向延伸并开放外周侧，所以，具有当叶轮6回转时在该第一泵槽13中流动的液体易于流动的优点。另外，在叶轮6中的设于第一泵槽13的回转中心侧的圆形凸部14的外周部形成多个凹洼部15，同时，在设于第二泵槽16的回转中心侧的环状凸部17的外周部也形成多个凹洼部19，所以，当叶轮6回转时，可由这些凹洼部15、19使泵室5内的液体产生径向流动，可提高泵性能。
另外，通过在叶轮6形成通过第一和第二泵槽13、16贯通该叶轮6的轴向两侧面6a、6b的贯通孔20，从而可容易地排出混入到在泵室5内流动的液体中的气体，防止气体在泵室5内滞留。
另外，在叶轮6的中心部形成朝轴向凹下的凹部18，在该凹部18内配置电动机27的转子用永久磁铁22和定子23，所以，即使将电动机27一体化，也可抑制冷却用泵1的轴向的厚度尺寸。
此外，由于形成为用这样构成的冷却用泵1冷却作为发热部件的CPU38的构成，所以，可有效地冷却该CPU38，另外，与由送风扇冷却该CPU38的场合相比可实现静声化。
本发明不仅限于上述实施例，也可如以下那样变型或扩展。
在将冷却用泵1安装到作为冷却对象的发热部件即CPU38的场合，也可形成使第二壳体4的外面通过导热部件间接地接触于CPU38的构成。
作为冷却对象的发热部件不限于CPU38，也可为其它电气部件等。另外，电气设备也可为个人计算机以外的电气设备。
按照本发明的冷却用泵，由于可在壳体的中心附近确保液体的流路，所以，在使作为冷却对象的发热部件接触于壳体的一面的中心部的场合，成为该发热部件和液体的流路接近的配置，可更有效地由泵的液体冷却发热部件。

Claims (9)

1.一种冷却用泵，具有壳体和叶轮；该壳体在内部形成泵室，并具有分别与上述泵室连通的吸入口和排出口；该叶轮通过轴可回转地配置于上述泵室内，同时，在轴向的至少一方的侧面具有泵槽，由基于回转的上述泵槽的作用将冷却用的液体从上述吸入口吸入到上述泵室内，同时从上述排出口使泵室内的液体排出；
该冷却用泵用于使上述壳体的外面的至少一面直接或通过热传导部件间接地接触于发热部件，通过上述壳体由上述液体吸走上述发热部件产生的热；
其特征在于：相对从上述轴的轴向观看到的上述壳体的中心使上述叶轮的回转中心朝径向错位。
2.根据权利要求1所述的冷却用泵，其特征在于：当上述叶轮回转时，上述泵槽通过上述壳体的中心附近。
3.一种冷却用泵，具有壳体和叶轮；该壳体在内部形成泵室，并具有分别与上述泵室连通的吸入口和排出口；该叶轮通过轴可回转地配置于上述泵室内，同时，在轴向两侧的侧面分别具有泵槽，由基于回转的上述泵槽的作用将冷却用的液体从上述吸入口吸入到上述泵室内，同时，从上述排出口使泵室内的液体排出；
该冷却用泵使上述壳体的外面的至少一面直接或通过热传导部件间接地接触于发热部件，用于通过上述壳体由上述液体吸走上述发热部件产生的热；
其特征在于：使上述叶轮的两侧面的两泵槽径向的长度相互不同。
4.根据权利要求1或3所述的冷却用泵，其特征在于：上述泵槽朝上述叶轮的径向延伸而且开放外周侧。
5.根据权利要求1或3所述的冷却用泵，其特征在于：上述叶轮在上述泵槽的回转中心侧具有圆形或环状的凸部，在该凸部的外周部至少形成1个凹洼部。
6.根据权利要求1或3所述的冷却用泵，其特征在于：在上述叶轮形成通过上述泵槽贯通该叶轮的轴向两侧面的贯通孔。
7.根据权利要求1或3所述的冷却用泵，其特征在于：具有圆形的凹部、电动机的转子用永久磁铁、定子收容部、及电动机的定子；
该圆形凹部朝轴向凹下，设于比环状凸部靠近回转中心的一侧，该环状凸部在上述叶轮中设于比上述泵槽靠近回转中心的一侧；
该电动机的转子用永久磁铁与上述叶轮一体回转地设于该凹部的周壁部的内周部，磁极在周向上成为多极地配置成环状；
该定子收容部进入到上述凹部内地设于上述壳体；
该电动机的定子从上述壳体的外面侧配置到上述定子收容部内，外周部隔着该定子收容部的周壁部从径向内侧与上述转子用永久磁铁相对。
8.一种电气设备，其特征在于：包括权利要求1或3所述的冷却用泵和接触于该冷却用泵的上述壳体的一面地设置的发热部件。
9.一种个人计算机，其特征在于：包括权利要求1或3所述的冷却用泵、接触于该冷却用泵的上述壳体的一面地设置的作为发热部件的CPU、及具有在上述冷却用泵的内部流动的液体通过的液体通道的散热板。
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