JP2003120548A

JP2003120548A - 小型ポンプ、冷却システム、及び携帯機器

Info

Publication number: JP2003120548A
Application number: JP2002186705A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Komatsu; 敦小松; Yuko Okano; 祐幸岡野; Katsumi Imada; 勝巳今田; Toru Ninomiya; 徹二宮; Yusuke Adachi; 祐介足立
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2001-07-18
Filing date: 2002-06-26
Publication date: 2003-04-23
Anticipated expiration: 2022-06-26
Also published as: JP4365564B2

Abstract

(57)【要約】【課題】ポンプ内への気泡の進入を阻止することによ
り、大吐出流量と安定吐出流量特性とを兼ね備えた小型
ポンプを提供する。【解決手段】小型ポンプ１００は、液体が流入する吸
入流路７０ａ及び液体が流出する吐出流路７０ｂからな
る小型ポンプ部１０１と、小型ポンプ部１０１内への気
泡の進入を阻害する気泡トラップ部４０とを備える。気
泡トラップ部４０が、小型ポンプ部１０１への気泡進入
を阻止するので、気泡混入によるポンプ特性の劣化が抑
えられ、安定で高性能なポンプが得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、冷却システムなど
に用いることができる小型ポンプに関し、特に、安定吐
出特性を向上させた小型ポンプに関する。また、本発明
はこのような小型ポンプを用いた冷却システム及び携帯
機器に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のダイアフラム型の小型ポンプに
は、例えばＰＺＴのような圧電素子からなる振動板を適
用することで超小型化をはかったものが提案されてい
る。図１８にその一例を示す。

【０００３】図中の３００は圧電基板３１０と振動板３
２０とにより構成された圧電振動板、３３０は液体の流
れを制御する吸排弁、３４０は加圧室５００および流路
を形成する筐体である。振動板３２０に圧電基板３１０
を貼り合わせることにより、ダイアフラムとなる圧電振
動板３００を構成し、該圧電振動板３００の圧電基板３
１０に対して交流電圧を印加することにより、圧電振動
板３００を凹または凸に変形させる。その時に生じる加
圧室５００の容積の変化および弁３３０の動きによりポ
ンプとしての機能を発揮させる。

【０００４】次に図１９Ａ及び図１９Ｂを用いて吸排時
の弁の動きおよび圧電振動板の動きについてより詳細に
説明する。図１９Ａ及び図１９Ｂにおいて矢印１０は液
体の流動方向を示す。

【０００５】図１９Ａは小型ポンプの吸入動作を示す図
であり、図１９Ｂは吐出動作を示す図である。両図に示
すように、交流電圧を印加して圧電振動板３００を加圧
室５００の容積が大きくなる方向に変形させることによ
り、搬送流体を吸入弁３３０ａを通して加圧室５００内
に吸い込み（図１９Ａ）、圧電振動板３００を加圧室５
００の容積が小さくなる方向に変形させることにより、
加圧室５００内に吸い込んだ流体を、排出弁３３０ｂを
通して吐出口から吐出する構成となっている（図１９
Ｂ）。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来のダイアフラム型の小型ポンプは、モータの回転運
動を運動変換機構を用いて往復運動に変換してダイアフ
ラムを駆動するポンプに比して、きわめて形状の小さい
ものとすることができるものの、ダイアフラムの面積を
大きくすることが困難であるために、ポンプ能力として
は吐出流量がかなり小さかった。例えば、直径２５ｍｍ
のユニモルフ型圧電振動板を駆動源として用い、交流１
００Ｖｒｍｓで駆動した場合には、６０Ｈｚ駆動で３０
ｃｍ³／ｍｉｎ程度の流量しか得ることができなかっ
た。

【０００７】そこで、本発明は、大吐出流量と安定した
吐出流量特性とを兼ね備えた、小型ポンプおよびこの小
型ポンプを用いた冷却システムと携帯機器を提供するこ
とを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の小型ポンプは、液体が流入する吸入流
路、及び液体が流出する吐出流路を有する小型ポンプ部
と、前記小型ポンプ部内への気泡の進入を阻害する気泡
トラップ部とを備えることを特徴とする。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明者らは、ダイアフラム型の
小型ポンプの吐出流量を増大させるために、ダイアフラ
ムの共振現象を利用して駆動を行うことにより、ダイア
フラムのストロークを拡大することを試みた。

【００１０】ところが、ダイアフラムの共振現象を用い
ると、従来のモータを用いたダイアフラムポンプに比べ
て、ポンプ内への気泡の混入による影響が大きいことが
分かった。また、共振現象を用いていない他のダイアフ
ラム型ポンプにおいても、気泡の混入により特性が変化
していることを見出した。従って、ポンプ内への気泡の
混入を防止することにより、大吐出流量と吐出流量特性
の安定化が図れる可能性があると考えて、鋭意検討を進
め、本発明を完成した。

【００１１】本発明の小型ポンプは、小型ポンプ部内へ
の気泡の進入を阻害する気泡トラップ部を備えているの
で、小型ポンプ部内に気泡が侵入せず、その結果、大吐
出流量と安定した吐出流量特性とを兼ね備えた小型ポン
プを提供することができる。

【００１２】本発明の小型ポンプ部の大きさは特に限定
はないが、携帯機器に組み込むことができる程度である
ことが好ましく、具体的には、高さ、幅、奥行きのいず
れか一つの寸法が４０ｍｍ以下であることが好ましい。
また、その流量についても特に限定はないが、最大流量
が１×１０^-3ｍ³／ｍｉｎ程度以下であることが好まし
い。

【００１３】前記小型ポンプ部が、更に、液体を前記吸
入流路から流入せしめ、前記吐出流路から吐出せしめる
液体送り出し機構を有することが好ましい。

【００１４】また、前記小型ポンプ部が、更に、前記吸
入流路と前記吐出流路との間に設けられた加圧室、往復
運動を行なうことにより前記加圧室の容積を変化させる
可動部材、前記吸入流路から前記加圧室に流入した液体
が前記吸入流路へ逆流するのを防止する吸入弁、及び前
記加圧室から前記吐出流路へ流出した液体が前記加圧室
に逆流するのを防止する吐出弁を有することが好まし
い。

【００１５】ここで、前記可動部材の往復運動を、振動
板を有した圧電アクチュエータにより行うことが好まし
い。これにより、外形サイズの小さな小型ポンプを簡単
に構成できる。

【００１６】また、上記の小型ポンプにおいて、前記気
泡トラップ部がフィルタを有することが好ましい。これ
により、小型ポンプ部内への気泡の進入を阻害する気泡
トラップ部を簡単かつ安価に構成できる。

【００１７】また、上記の小型ポンプにおいて、前記気
泡トラップ部が、少なくとも１つ以上のフィルタと気泡
溜りとを有することをが好ましい。気泡溜まりを有する
ことにより、フィルタでトラップされた気泡がフィルタ
に付着することによる気泡トラップ部の特性劣化や、こ
れに起因する小型ポンプの特性劣化を抑えることができ
る。

【００１８】この場合において、前記フィルタが前記気
泡溜りの吸入口と吐出口のそれぞれに設けられているこ
とが好ましい。これにより、気泡が一旦気泡溜まりにト
ラップされると、小型ポンプの運転を停止しても逆流す
ることがないので、常に安定して動作可能な小型ポンプ
を提供できる。

【００１９】このとき、前記気泡溜りの吸入口と吐出口
にそれぞれに設けられた前記フィルタの特性が互いに異
なることが好ましい。これにより、両フィルタ間の気泡
溜まりに気泡を確実にトラップすることができる。

【００２０】また、上記の小型ポンプにおいて、前記小
型ポンプ部と前記気泡トラップ部とが一体に構成されて
いても良い。これにより、部品点数の増加を防止して、
取付作業や取り扱いが容易な小型のポンプを提供でき
る。

【００２１】あるいは、上記の小型ポンプにおいて、前
記小型ポンプ部と前記気泡トラップ部とが配管を介して
連通していても良い。これにより、小型ポンプ部と気泡
トラップ部との配置の自由度が向上する。

【００２２】また、上記の小型ポンプにおいて、前記気
泡トラップ部が前記吸入流路側に設けられていることが
好ましい。これにより、小型ポンプ部内への気泡の進入
を確実に阻止することができる。

【００２３】また、前記気泡トラップ部を少なくとも１
つ以上のフィルタと気泡溜りとで構成する場合におい
て、前記フィルタの少なくとも一つが前記気泡溜まりの
内面を構成し、前記内面を構成するフィルタとこれに対
向する前記気泡溜まりの内面との間隔をＸ、使用する液
体の表面張力をσ、密度をρ、重力加速度をｇとしたと
き、Ｘ≦（２σ／ρｇ）^1/2を満足することが好まし
い。これにより、気泡トラップ部の取り付け方向による
特性の変化が少ない小型ポンプを提供できる。

【００２４】次に、本発明の冷却システムは、上記の本
発明の小型ポンプと、内部熱交換ユニットと、外部熱交
換ユニットと、これらを連結する配管とを有する。ポン
プとして本発明の小型ポンプを用いているので、安定か
つ高い冷却能力を備えた小型の冷却システムを構成でき
る。

【００２５】この場合において、前記気泡トラップ部
を、前記内部熱交換ユニット及び前記外部交換ユニット
のうちの一方又は両方の少なくとも一部として配置する
ことができる。気泡トラップ部を、内部熱交換ユニット
及び／又は外部交換ユニット内に収納することにより、
部品点数を減少できる。

【００２６】あるいは、前記気泡トラップ部が、前記内
部熱交換ユニット及び前記外部熱交換ユニットのうちの
少なくとも一方であってもよい。これにより、部品点数
を減少でき、また、冷却システムを小型化できる。ま
た、気泡トラップ部の拡大により、気泡のトラップ性能
が向上する。

【００２７】また、前記気泡トラップ部よりも下流側の
流路壁が、前記内部熱交換ユニットの吸熱面又は前記外
部熱交換ユニットの放熱面を構成することが好ましい。
これにより、高い熱交換特性を安定して得ることができ
る。

【００２８】また、本発明の携帯機器は、上記の本発明
の冷却システムを備えることを特徴とする。これによ
り、小型の冷却システムでありながら発熱部の冷却及び
放熱能力が向上するので、高性能で小型の携帯機器を提
供できる。

【００２９】上記の本発明の携帯機器は更に発熱部を備
え、前記発熱部に前記内部熱交換ユニットが接している
ことが好ましい。これにより、発熱部の吸熱効果が向上
し且つ安定化する。

【００３０】また、携帯機器が２以上の発熱部を備える
場合には、前記内部熱交換ユニットの数が２以上であ
り、少なくとも２以上の前記発熱部に前記内部熱交換ユ
ニットがそれぞれ接していることが好ましい。複数の発
熱部に応じて内部熱交換ユニットを備えることにより、
発熱部の配置の自由度が向上する。

【００３１】また、携帯機器が更に発熱部を備え、前記
気泡トラップ部よりも下流側の流路壁が前記発熱部と接
していることが好ましい。これにより、高い吸熱効果を
安定して得ることができる。

【００３２】また、前記気泡トラップ部よりも下流側の
流路壁が、筐体の表面板と接触、又は筐体の表面の一部
を構成していることが好ましい。これにより、高い放熱
効果を安定して得ることができる。

【００３３】以下、実施の形態を用いて、本発明をさら
に具体的に説明する。

【００３４】（第１の実施の形態）以下、本発明の第１
の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

【００３５】図１は、本発明の第１の実施の形態による
小型ポンプ１００の模式的な断面図である。小型ポンプ
１００は、基本的には、小型ポンプ部１０１と気泡トラ
ップ部４０とから構成される。小型ポンプ部１０１は、
液体が流入する吸入流路７０ａと、液体が流出する吐出
流路７０ｂと、吸入流路７０ａと吐出流路７０ｂとの間
に設けられた加圧室５０と、往復運動を行なうことによ
り加圧室５０の容積を変化させる圧電振動板（可動部
材）３０と、加圧室５０への流入路に設けられ、吸入流
路７０ａから加圧室５０に流入した液体が吸入流路７０
ａへ逆流するのを防止する吸入弁３３ａと、加圧室５０
からの流出路に設けられ、加圧室５０から吐出流路７０
ｂへ流出した液体が加圧室５０に逆流するのを防止する
吐出弁３３ｂとを有する。また、気泡トラップ部４０
は、吸入流路７０ａに設けられたフィルタ４１からな
る。これら小型ポンプ部１０１と気泡トラップ部４０と
は筐体３４により一体に構成されている。図１において
矢印１０は液体の流動方向を示す。

【００３６】さらに詳しく説明すると、ダイアフラム
（可動部材）である圧電振動板３０は、圧電基板３１で
あるセラミック基板と、その片面に貼り合わされた振動
板３２であるステンレス鋼基板とで構成されている。吸
入弁３３ａ及び吐出弁３３ｂはいずれも樹脂製のチェッ
クバルブである。また、フィルタ４１としてはシート状
の親水性フィルタを用いている。

【００３７】次に、この圧電振動板３０の動作原理を図
２Ａ及び図２Ｂを用いて説明する。

【００３８】図２Ａ及び図２Ｂは、圧電振動板３０の拡
大図である。この圧電振動板３０を構成する圧電基板
（圧電素子）３１は、板厚方向にパルス電圧が印加され
ると、基板の長手方向に伸縮するという特性を有する
（図中の矢印）。このため、振動板３２と貼り合わせる
ことで、図２Ａ又は図２Ｂに示すよう屈曲変位を得るこ
とが可能となる。例えば、正のパルス電圧を印加した場
合に圧電基板３１は伸び、負のパルス電圧を印加した場
合に圧電基板３１は縮み、それぞれ図２Ａ、図２Ｂに示
すように上下方向に屈曲変位をする。この圧電振動板３
０の屈曲変位により、加圧室５０内の容積が変化し、加
圧室５０内の液体に対して加圧及び減圧が行なわれる。
この加圧減圧の動作と、弁３３ａ，３３ｂの働きとによ
り、ポンプとして液体を一方向に輸送することが可能と
なる。以下に、ポンプの動作を詳細に説明する。

【００３９】圧電振動板３０の屈曲変位により、加圧室
５０内が減圧されることにより、吸入流路７０ａ側に設
けられた吸入弁３３ａが開放し、吐出流路７０ｂ側に設
けられた吐出弁３３ｂが閉鎖されて、液体が吸入流路７
０ａから加圧室５０内に流れ込む。次に、圧電振動板３
０の逆方向の屈曲変位により、加圧室５０内が加圧され
ることにより、吸入流路７０ａ側に設けられた吸入弁３
３ａが閉鎖され、吐出流路７０ｂ側に設けられた吐出弁
３３ｂが開放されて、液体が加圧室５０から吐出流路７
０ｂに流れ出る。以上の動作を繰り返し連続的に行うこ
とにより、ポンプとしての動作を実現している。

【００４０】また、気泡トラップ部４０としてフィルタ
４１を吸入流路７０ａに設けることにより、気泡を含ん
だ液体のうち、液体のみがフィルタ４１の微細孔を通過
し、気泡はフィルタ４１でトラップされる。従って、気
泡が吸入流路７０ａから加圧室５０に侵入するのを防ぐ
ことができる。フィルタ４１としては、例えばミリポア
社製メンブレンフィルタ（例えば、商品名「マイテック
スＬＣ」（ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）
製、孔径１０μｍ）や商品名「デュラポアＳＶＬＰ」
（ＰＶＤＦ（ポリビニリデンフロライド）製、孔径５μ
ｍ）等の親水性フィルタを用いることができる。なお、
フィルタとしては上記に限定されず、例えば孔径は上記
の例より大きくても良い（例えば、３０μｍ、５０μｍ
など）。

【００４１】次に、本ポンプを用いた冷却システムにつ
いて図３を用いて説明する。

【００４２】冷却システムを構成する部品は、主に小型
ポンプ１００と内部熱交換ユニット１１０と外部熱交換
ユニット１２０ならびに、これらの部品をつなぐ配管６
０である。

【００４３】冷却システムの動作を簡単に説明する。配
管６０内の液体の循環は小型ポンプ１００により行われ
る。内部熱交換ユニット１１０では、例えばパーソナル
コンピュータのＣＰＵ（中央処理装置）などの発熱部品
から熱を吸収して液温を上昇させ、外部熱交換ユニット
１２０では、液体に吸収された熱を大気中に放出して、
液温を下降させる。この動作を繰り返すことにより、Ｃ
ＰＵなどの発熱部品の温度上昇を抑える冷却システムと
して作用することができる。

【００４４】以上に示す本実施の形態によれば、加圧室
５０内の液体は、圧電振動板３０の振動により、振動エ
ネルギー（圧力）を与えられ、そのエネルギーにより吸
入弁３３ａおよび吐出弁３３ｂを押し開けることにより
ポンプ動作を行っているため脈動が発生し、その結果と
して小型ポンプ部１０１は吐出流量において共振特性を
持つ。この共振特性を利用することにより、流量を増大
させることが可能となり、小型で高流量なポンプを実現
することが可能となる。また、気泡トラップ部４０を吸
入流路に設けてあるため、小型ポンプ部１０１内に気泡
が進入することがなくなる。その結果、小型ポンプ部１
０１内に進入した気泡によりポンプの周波数特性が大き
く変化し、結果として流量が大きく変化する現象や、気
泡の進入量が多い場合に発生するポンプ動作の停止現象
などをなくすことができる。

【００４５】また、冷却システムとして用いる場合に
は、気泡トラップ部４０があることにより、配管の選択
を自由に行うことができる。これは、配管材から進入す
る気泡を気泡トラップ部４０により捕獲し、小型ポンプ
部１０１内への気泡の進入を阻止できるからである。

【００４６】さらに、システムの組み立てを簡略化する
上で重要となる、配管のジョイントシステムなどを容易
に導入することが可能となり、生産性を上げることがで
きる。

【００４７】また、冷却システムに用いる場合などに必
要となる液体の脱気処理の工程をなくすことができ、さ
らに生産性を向上することができる。

【００４８】なお、本実施の形態では冷却システムの構
成要素として、ポンプ１００、内部熱交換ユニット１１
０、外部熱交換ユニット１２０、及びこれらを連結する
配管６０のみを用いているが、例えば折り曲げ可能にす
るためのヒンジ部や、流量計などを更に設けてもよく、
同様の効果を得ることができる。

【００４９】また、本実施の形態では、気泡トラップ部
４０として親水性フィルタを用いているが、これに限ら
ず、例えば金属メッシュ等（例えば、メッシュ数が１６
５×８００、濾過精度が約３０〜３２μｍの綾畳織ステ
ンレス鋼メッシュ）を用いてもよく、構造として小型ポ
ンプ部１０１内に気泡が入らないものであれば、孔径お
よび材質を問わず同様の効果を得ることができる。

【００５０】さらに、弁３３ａ，３３ｂとして樹脂製の
チェックバルブを用いているが、これに限らず、弁機構
を有するものであれば、例えばステンレス鋼で弁を構成
しても同様の効果を得ることができる。

【００５１】また、ダイアフラムの駆動源として圧電基
板を用いた圧電振動板を用いているが、これに限らず、
加圧室５０の容積を変化させることができれば、例え
ば、ダイアフラムの代わりにピストンなどを用いても同
様の効果を得ることができる。

【００５２】また、小型ポンプ部１０１の液体送り出し
機構としては、容積形ポンプである往復ポンプを使用し
た例を示したが、これに限らず、回転ポンプ、遠心ポン
プ、あるいは軸流ポンプなどのターボ形ポンプを用いる
こともでき、気泡トラップ部４０を設けることにより同
様の効果を得ることができる。

【００５３】（第２の実施の形態）以下、本発明の第２
の実施に形態について、図面を参照しながら説明する。

【００５４】図４は、本発明の第２の実施の形態による
小型ポンプ１００の模式的な断面図である。ここで、図
１と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して
いる。本実施の形態が実施の形態１と異なる点は、気泡
トラップ部４０をフィルタ４１とその上流側の気泡溜り
４２とで構成している点である。

【００５５】以上に示す本実施の形態によれば、実施の
形態１と同様の効果を得ることができる。つまり、気泡
トラップ部４０を小型ポンプ部１０１の吸入流路７０ａ
側に設けることにより、気泡が加圧室５０内に進入する
ことがなくなり、小型ポンプ部１０１の特性の変化や、
動作の停止現象などを無くすことができる。

【００５６】さらに、気泡トラップ部４０の一部として
気泡溜り４２を設けることにより、フィルタ４１でトラ
ップされた気泡が浮上して気泡溜まり４２に集められ、
フィルタ４１面に気泡が止まるのを防止できる。従っ
て、気泡が大量に発生することにより生じる、フィルタ
４１面への気泡の付着による有効ろ過面積の減少に起因
するフィルタ４１の特性劣化や、これに起因するポンプ
特性の劣化を低減することが可能となる。

【００５７】なお、本実施の形態では、気泡溜り４２を
フィルタ４１より上側の位置に配置しているが、これ
は、図の紙面下方向を重力方向と想定しているためであ
り、ポンプの設置する方向によって気泡溜りの配置方向
を変化させることにより同様の特性を得ることができ
る。

【００５８】また、図４では、小型ポンプ１００の設置
方向が一方向のみの場合を想定しているが、設置する方
向が２方向以上ある場合には、設置方向に合わせて気泡
溜りの形状を工夫したり複数配置したりすることにより
同様の効果を得ることができる。

【００５９】さらに、本実施の形態では、実施の形態１
と同様にフィルタ４１として親水性フィルタを用いてい
るが、これに限らず、例えば金属メッシュ等を用いても
よく、あるいはフィルタ４１を設けなくてもよく、構造
として小型ポンプ部１０１内に気泡が入らないものであ
れば同様の効果を得ることができる。

【００６０】さらに、弁３３ａ，３３ｂとして樹脂製の
チェックバルブを用いているが、これに限らず、弁機構
を有するものであれば、例えばステンレス鋼で弁を構成
しても同様の効果を得ることができる。

【００６１】また、ダイアフラムの駆動源として圧電基
板を用いた圧電振動板を用いているが、これに限らず、
加圧室５０の容積を変化させることができれば、例え
ば、ダイアフラムの代わりにピストンなどを用いても同
様の効果を得ることができる。

【００６２】また、小型ポンプ部１０１の液体送り出し
機構としては、容積形ポンプである往復ポンプを使用し
た例を示したが、これに限らず、回転ポンプ、遠心ポン
プ、あるいは軸流ポンプなどのターボ形ポンプを用いる
こともでき、気泡トラップ部４０を設けることにより同
様の効果を得ることができる。

【００６３】（第３の実施の形態）以下、本発明の第３
の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

【００６４】図５は、本発明の第３の実施の形態による
小型ポンプ１００の模式的な断面図である。ここで、図
１と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して
いる。本実施の形態が実施の形態１と異なる点は、気泡
トラップ部４０を第１フィルタ４１ａと第２フィルタ４
１ｂと気泡溜り４２とで構成している点である。加圧室
５０に流入する液体は、第１フィルタ４１ａ、気泡溜り
４２、第２フィルタ４１ｂを順に通過する。

【００６５】次に、第１フィルタ４１ａおよび第２フィ
ルタ４１ｂの特性の詳細について、図６を用いて説明す
る。

【００６６】図６において、縦軸はフィルタの表裏の液
体の圧力差を、横軸はフィルタの孔径（開口径）を示
す。図６の太い実線２０は、所定の孔径を有するフィル
タの両面に液体を充満させ、かつ、片方の側にのみ気泡
を混入させた状態において、気泡を混入させた側の圧力
を他方の側の圧力より徐々に上昇させていったときに、
気泡がフィルタの孔を通過し始める時のフィルタの表裏
間の圧力差を示している。図示したように、フィルタの
孔径が大きくなると、小さな圧力でも気泡はフィルタの
孔を通過する。従って、図６の太い実線２０よりも原点
に近い側の領域Ａ内の孔径及び圧力差の条件下では気泡
はフィルタを通過することができず、太い実線２０を挟
んでこれと反対側の領域Ｂ内の孔径及び圧力差の条件下
では気泡はフィルタを通過することができる。

【００６７】また、図６において、圧力差「Ｐ」は加圧
室５０が減圧状態の時の各フィルタ４１ａ，４１ｂの表
裏の圧力差を示している。実際には、加圧室５０が減圧
状態の時、それぞれのフィルタの表裏の圧力差は異なる
が、図を簡略化するために図６では、両フィルタ４１
ａ，４１ｂの圧力差を同一の圧力差Ｐで示している。

【００６８】第１フィルタ４１ａは気泡溜まり４２より
も上流側に設けられているフィルタであり、その孔径は
図６の「第１フィルタ」に示す位置となるように設定さ
れている。この結果、第１フィルタ４１ａは、小型ポン
プの駆動によって第１フィルタ４１ａの両面に圧力差Ｐ
が作用すると気泡を通過させる。一方、小型ポンプが停
止した状態、即ち圧力差がほぼゼロの状態では、気泡を
通過させない。即ち、気泡溜り４２内の気泡を逆流させ
ない。

【００６９】一方、第２フィルタ４１ｂは気泡溜まり４
２よりも下流側に設けられているフィルタであり、その
孔径は図６の「第２フィルタ」に示す位置となるように
設定されている。この結果、第２フィルタは、小型ポン
プの駆動によって第２フィルタ４１ｂの両面に圧力差Ｐ
が作用しても気泡を通過させない。

【００７０】このように、第１フィルタ４１ａと第２フ
ィルタ４１ｂとは異なる特性を有する。更に、両フィル
タ４１ａ，４１ｂは、いずれもフィルタ単体としての圧
力損失が小さいことが好ましい。

【００７１】本実施の形態では、このような特性を具備
させるために第１フィルタ４１ａとしてステンレス鋼メ
ッシュを、第２フィルタ４１ｂとして親水性のフィルタ
を用いている。

【００７２】以上に示す本実施の形態によれば、実施の
形態１と同様の効果を得ることができる。

【００７３】更に、気泡トラップ部４０が第１フィルタ
４１ａ、第２フィルタ４１ｂ、及び気泡溜り４２により
構成されることにより、第１フィルタ４１ａを通過して
一旦気泡溜り４２に流入した気泡は、第２フィルタ４１
ｂを通過して加圧室５０内に流入しないことはもちろ
ん、小型ポンプの停止状態でも第１フィルタ４１ａ及び
第２フィルタ４１ｂを通過することがない。従って、一
度気泡溜まり４２にトラップされた気泡は、小型ポンプ
１００を運転しない状態で振動が加わった場合などでも
漏出することがなく、その後の運転の再開時にも安定し
た動作を保証することが可能となる。

【００７４】さらに、本実施の形態に用いた小型ポンプ
１００を循環型システムの一部として用いた場合、シス
テム内で発生した気泡が全て気泡トラップ部４０の気泡
溜り４２の中に集められるため、内部の液量の把握や、
液の再充填などのメンテナンスを容易に行うことが可能
となる。

【００７５】なお、本実施の形態ではフィルタ４１ａ，
４１ｂとしてステンレス鋼メッシュおよび親水性のフィ
ルタを用いているが、これに限らず図６に示したような
特性を得られるフィルタであれば同様の効果を得ること
が可能である。

【００７６】また、弁３３ａ，３３ｂとして樹脂製のチ
ェックバルブを用いているが、これに限らず、弁機構を
有するものであれば、例えばステンレス鋼で弁を構成し
ても同様の効果を得ることができる。

【００７７】さらに、ダイアフラムの駆動源として圧電
基板を用いた圧電振動板を用いているが、これに限ら
ず、加圧室５０の容積を変化させることができれば、例
えば、ダイアフラムの代わりにピストンなどを用いても
同様の効果を得ることができる。

【００７８】また、小型ポンプ部１０１の液体送り出し
機構としては、容積形ポンプである往復ポンプを使用し
た例を示したが、これに限らず、回転ポンプ、遠心ポン
プ、あるいは軸流ポンプなどのターボ形ポンプを用いる
こともでき、気泡トラップ部４０を設けることにより同
様の効果を得ることができる。

【００７９】（第４の実施の形態）以下、本発明の第４
の実施に形態について、図面を参照しながら説明する。

【００８０】図７は、本発明の第４の実施の形態による
小型ポンプ１００の模式的な断面図である。ここで、図
１と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して
いる。本実施の形態が実施の形態１と異なる点は、気泡
トラップ部４０を実施の形態２と同様にフィルタ４１と
その上流側の気泡溜り４２とで構成している点、及びこ
のような気泡トラップ部４０を小型ポンプ部１０１と分
離して、両者を配管６０を介して連通（接続）している
点である。また、本実施の形態では吸入弁３３ａ及び吐
出弁３３ｂとしてチェックバルブではなくステンレス鋼
で構成した弁機構を用いている。

【００８１】以上に示す本実施の形態によれば、気泡ト
ラップ部４０を実施の形態２と同様の構成としたことに
より、実施の形態２と同様の効果を得ることができる。

【００８２】更に、気泡トラップ部４０と小型ポンプ部
１０１とを共通の筐体３４で一体化するのではなく、両
者を分離して配管６０を介して連通させることにより、
気泡トラップ部４０の自由な配置が可能となり、小型ポ
ンプを用いたシステムを構成する上での設計自由度およ
び機能性を向上させることができる。配管６０の長さは
自由に設定することができ、屈曲させたり、その途中に
流量計や自由に折り曲げできるようにヒンジ部を設けた
りしても良い。

【００８３】なお、本実施の形態ではダイアフラムの駆
動源として圧電基板を用いた圧電振動板を用いている
が、これに限らず、加圧室５０の容積を変化させること
ができれば、例えば、ダイアフラムの代わりにピストン
などを用いても同様の効果を得ることができる。

【００８４】また、小型ポンプ部１０１の液体送り出し
機構としては、容積形ポンプである往復ポンプを使用し
た例を示したが、これに限らず、回転ポンプ、遠心ポン
プ、あるいは軸流ポンプなどのターボ形ポンプを用いる
こともでき、気泡トラップ部４０を設けることにより同
様の効果を得ることができる。

【００８５】また、気泡トラップ４０が実施の形態２と
同様の構成を有する例を示したが、実施の形態３と同様
の構成を有する気泡トラップ部を適用することもでき
る。また、気泡が気泡トラップ部４０でトラップされ、
配管６０を通って小型ポンプ１００内に侵入するのが阻
止できれば、フィルタ４１は必ずしも設ける必要はな
い。あるいは、気泡トラップ部４０が、実施の形態１に
示したような、気泡溜まりを備えない構成であってもよ
い。

【００８６】（第５の実施の形態）以下、本発明の第５
の実施に形態について、図面を参照しながら説明する。

【００８７】図８は、本発明の第５の実施の形態による
小型ポンプ１００の模式的な断面図である。ここで、図
１と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して
いる。また、本小型ポンプ１００の構成図を図９に示
す。本実施の形態が実施の形態１と異なる点は、以下の
通りである。気泡トラップ部４０を、実施の形態３と同
様に第１フィルタ４１ａと第２フィルタ４１ｂと気泡溜
り４２とで構成している。また、気泡トラップ部４０
が、実施の形態４と同様に小型ポンプ部１０１と配管６
０を介して連通している。更に、吸入弁３３ａ及び吐出
弁３３ｂとしてチェックバルブではなく実施の形態４と
同様にステンレス鋼で構成した弁機構を用いている。

【００８８】本実施の形態の気泡トラップ部４０の気泡
溜り４２は略直方体状の空間を形成しており、第２フィ
ルタ４１ｂは略直方体状空間の一面を構成する。そし
て、第２フィルタ４１ｂとこれに対向する内壁面４３と
の間隔Ｘは、使用する液体の表面張力をσ、密度をρ、
重力加速度をｇとしたとき、Ｘ≦（２σ／ρｇ）^1/2を
満足する。

【００８９】本実施の形態の気泡トラップ部４０の具体
的な実施例を示す。本小型ポンプ１００が吐出する液体
として水を用いる場合、水の表面張力σが７３ｍＮ／
ｍ、密度ρが９９８ｋｇ／ｍ³、重力加速度ｇが９．８
ｍ／ｓ²であるため、（２σ／ρｇ）^1/2を計算すると
３．９ｍｍとなり、気泡トラップ部４０の第２フィルタ
４１ｂとその対向面４３との間の間隔Ｘを３．９ｍｍ以
下にすればよい。従って、本実施の形態の上記実施例で
は気泡溜り４２の上記間隔（厚み）Ｘを３ｍｍとした。

【００９０】次に、本ポンプを用いた冷却システムにつ
いて図１０を用いて説明する。ここで実施の形態１の冷
却システムを示した図３と同様の機能を有する部材に
は、同一の符号を付している。

【００９１】本冷却システムが、実施の形態１で説明し
た冷却システム（図３参照）と異なるのは、小型ポンプ
部１０１と気泡トラップ部４０とが配管６０を介して連
通している点である。

【００９２】以上に示す本実施の形態によれば、気泡ト
ラップ部４０を実施の形態３と同様に第１フィルタ４１
ａと第２フィルタ４１ｂと気泡溜り４２とで構成したこ
とにより、実施の形態３と同様の効果を得ることができ
る。

【００９３】更に、気泡トラップ部４０の気泡溜り４２
の上記間隔Ｘを（２σ／ρｇ）^1/2以下にすることによ
り、気泡溜まり４２に進入した気泡が、第２フィルタ４
１ｂ面とこれと対向する気泡トラップ部４０の内壁面４
３とに同時に接した状態で移動するため、小型ポンプ１
００（特に気泡トラップ部４０）の姿勢をどのように変
化させても同等の特性を得ることができる。もし、間隔
Ｘが（２σ／ρｇ）^1/ ²より大きいと、気泡トラップ部
４０の設置方向によっては、気泡が第２フィルタ４１ｂ
面及び内壁面４３のうちのいずれか一方にのみ接するこ
とになる。例えば、第２フィルタ４１ｂが気泡溜まり４
２の上面を構成するような向きに気泡トラップ部４０が
設置されると、気泡溜まり４２内の気泡が第２フィルタ
４１ｂの面に集まって、流動する液体の圧力損失が増加
する。

【００９４】上記の説明では気泡溜まり４２が略直方体
状の空間を形成している例を示したが、本発明はこれに
限定されない。気泡トラップ部４０の流出側に設けられ
る第２フィルタ４１ｂ面とこれに対向する内壁面４３と
の間隔Ｘが（２σ／ρｇ）^1/ ²以下である限り、気泡溜
まり４２の空間形状は任意に選択できる。例えば、第２
フィルタ４１ｂ面の法線方向から見た気泡溜まり４２の
投影形状が、円形、楕円形、長円形、各種多角形であっ
ても良い。また、第２フィルタ４１ｂ面とこれに対向す
る内壁面４３とは平行であることが好ましいが、両面の
間隔Ｘが（２σ／ρｇ）^1/2以下である限り、両面が平
行でなくても良い。また、第２フィルタ４１ｂ面及びこ
れに対向する内壁面４３のうちの一方又は双方が平面で
はなく曲面を含んでいても良い。また、第２フィルタ４
１ｂ面とこれに対向する内壁面４３のうちの大部分にお
いて間隔Ｘが上記の関係を満足していればよく、例え
ば、内壁面４３の一部に第２フィルタ４１ｂ面からの距
離が（２σ／ρｇ）^1/2を超える窪みが形成されていて
もよい。

【００９５】また、第２フィルタ４１ｂに対向する面に
第１フィルタ４１ａが配置されいても良い。

【００９６】更に、本実施の形態では気泡トラップ部４
０が、第１フィルタ４１ａと第２フィルタ４１ｂと気泡
溜り４２とで構成される場合を示したが、実施の形態２
（図４）や実施の形態４（図７）に示したように、気泡
トラップ部４０がフィルタ４１とその上流側の気泡溜り
４２とで構成される場合であっても、上記の設計思想を
適用することができ、同様の効果を得ることができる。
この場合、フィルタ４１に対向して対向面を配置して、
フィルタ４１と該対向面との間隔Ｘが（２σ／ρｇ）
^1/2以下となるように、気泡トラップ部４０を設計すれ
ばよい。

【００９７】更に、本実施の形態によれば、気泡トラッ
プ部４０と小型ポンプ部１０１を配管６０を介して連通
させることにより、気泡トラップ部４０の自由な配置が
可能となり、小型ポンプを用いたシステムを構成する上
での設計自由度および機能性を向上させることができ
る。

【００９８】また、冷却システムとして小型ポンプ部１
０１と気泡トラップ部４０とを配管６０を用いて連通し
ているため、システムとしての自由度が向上する。

【００９９】図１０に示した本実施の形態の冷却システ
ムを、携帯機器の一例として折り畳み式のノート型パー
ソナルコンピュータに応用した場合の構成例を図１１Ａ
に示す。図１１Ａにおいて、２００はパーソナルコンピ
ュータの筐体であり、表示パネル（例えば液晶パネル、
図示せず）が組み込まれた第１筐体２００ａと、キーボ
ード及び回路基板等（いずれも図示せず）が組み込まれ
た第２筐体２００ｂとからなる。第１筐体２００ａと第
２筐体２００ｂとは、ヒンジ２１０を支点として開閉す
ることができる。１３０は中央処理装置（ＣＰＵ）など
の発熱部であり、これに接して内部熱交換ユニット１１
０が設けられる。小型ポンプ部１０１，内部熱交換ユニ
ット１１０，発熱部１３０，気泡トラップ部４０は第２
筐体２００ｂ内に設置され、外部熱交換ユニット１２０
は第１筐体２００ａ内に設置される。

【０１００】図１１Ｂに、図１１ＡのXIＢ−XIＢ線での
気泡トラップ部４０の矢視断面図を示す。図１１Ｂにお
いて、図８の気泡トラップ部４０と同様の機能を有する
部材には同一の符号を付している。図１１Ｂでは図示を
省略しているが、図１１Ａに示した小型ポンプ部１０
１，内部熱交換ユニット１１０，発熱部１３０は気泡ト
ラップ部４０の上側に設置されている。

【０１０１】本実施の形態では、気泡トラップ部４０を
第２筐体２００ｂの下面に露出させることにより外部熱
交換ユニット１２０としても利用している。このとき、
第２フィルタ４１ｂを通過した液体と接する流路壁４４
が外界に接し、気泡溜まり４２が発熱部１３０側になる
ように、気泡トラップ部４０を構成している。第２フィ
ルタ４１ｂを通過した液体内には気泡がほとんど存在し
ないから、流路壁４４を介して安定した放熱が可能であ
る。また、気泡溜まり４２内にトラップされた気泡が断
熱材として作用して、気泡トラップ部４０内の液体の熱
がその上部に設置された発熱部１３０を含む第２筐体２
００ｂ内の部品の温度を上昇させるのを防止する。

【０１０２】図１１Ａ、図１１Ｂでは、気泡トラップ部
４０よりも下流側の流路壁４４が第２筐体２００ｂの底
面の一部を構成するように、気泡トラップ部４０を第２
筐体２００ｂの下面に配置しているが、気泡トラップ部
４０の配置位置はこれに限定されない。例えば、第２筐
体２００ｂ内であって、回路基板、小型ポンプ部１０
１、内部熱交換ユニット１１０、発熱部１３０等の上側
であって、キーボードの下側に配置して、キーボードの
キーの間の空間を介して放熱を行なってもよい。あるい
は、第１筐体２００ａの外表面（表示パネルとは反対側
の面）の一部を構成するように配置してもよい。また、
気泡トラップ部４０を複数に分割し、第２筐体２００ｂ
の下面、第２筐体２００ｂの内部、第１筐体２００ａの
外表面のうちの少なくとも２箇所に設けてもよい。いず
れの場合であっても、流路壁４４が放熱面となるように
配置することが好ましい。

【０１０３】また、本実施の形態では、気泡トラップ部
４０より下流側の流路壁４４が筐体の表面に露出するよ
うに構成したが、流路壁４４が筐体の表面板の内面に接
し、該表面板を介して放熱を行なう構成であってもよ
い。

【０１０４】また、図１０の冷却システム、及び図１１
Ａ、図１１Ｂに示した携帯機器では、気泡トラップ部４
０として、図８に示したフィルタを２枚備えた本実施の
形態５の気泡トラップ部４０を用いているが、図７に示
した実施の形態４に示したフィルタを１枚のみ備えた気
泡トラップ部４０であってもよい。更に、気泡を気泡溜
まり内にトラップすることができれば、フィルタを備え
ていない気泡トラップ部であってもよい。

【０１０５】なお、本実施の形態ではダイアフラムの駆
動源として圧電基板を用いた圧電振動板を用いている
が、これに限らず、加圧室５０の容積を変化させること
ができれば、例えば、ダイアフラムの代わりにピストン
などを用いても同様の効果を得ることができる。

【０１０６】また、小型ポンプ部１０１の液体送り出し
機構としては、容積形ポンプである往復ポンプを使用し
た例を示したが、これに限らず、回転ポンプ、遠心ポン
プ、あるいは軸流ポンプなどのターボ形ポンプを用いる
こともでき、気泡トラップ部４０を設けることにより同
様の効果を得ることができる。

【０１０７】（第６の実施の形態）以下、本発明の第６
の実施に形態について、図面を参照しながら説明する。

【０１０８】図１２は、本発明の第６の実施の形態によ
る冷却システムの概略構成図である。ここで、実施の形
態５の冷却システムを示す図１０と同様の機能を有する
部材には、同一の符号を付している。

【０１０９】本実施の形態が実施の形態５と異なる点
は、以下の通りである。気泡トラップ部４０を外部熱交
換ユニット１２０の一部として設けている。また、小型
ポンプ部１０１として、ダイアフラム型の容積型ポンプ
に代えて、ターボ形ポンプの一種である回転ポンプ（遠
心ポンプともいう）を用いている。

【０１１０】気泡トラップ部４０の外部熱交換ユニット
１２０への配置の一例を図１３に示す。図１３におい
て、気泡トラップ部４０の放熱面（図１３の上面）は、
実施の形態５の気泡トラップ部４０の第２フィルタ４１
ｂより下流側の流路壁４４である。

【０１１１】図１４に本実施の形態の冷却システムを、
携帯機器の一例として折り畳み式のノート型パーソナル
コンピュータに応用した場合の構成例を示す。図１４に
おいて、図１１Ａと同様の機能を有する部材には同一の
符号を付している。図１４の携帯機器が図１１Ａの携帯
機器と異なる点は、気泡トラップ部４０を第１筐体２０
０ａ内に設けられた外部熱交換ユニット１２０内に設置
した点である。

【０１１２】図１５に、本実施の形態の小型ポンプ部１
０１を構成する回転ポンプの概略構成を示す。図１５に
おいて、６１０は第１の筐体、６２０は第２の筐体、６
３０は第３の筐体、６４０は羽根車、６５０は軸受、６
６０は回転子、６７０は固定子である。羽根車６４０
は、第１の筐体６１０と第２の筐体６２０とで形成され
た空間６８０内に、軸受６５０により回転可能に保持さ
れる。吸入流路７０ａは羽根車６４０の回転中心軸に沿
って、吐出流路７０ｂは羽根車６４０の半径方向に、い
ずれも空間６８０に接続して設けられている。羽根車６
４０の外周には永久磁石からなる回転子６６０が設けら
れる。回転子６６０に対向するように、コイルからなる
固定子６７０が第２の筐体６２０と第３の筐体６３０と
で形成された空間内に保持されている。図１５の小型ポ
ンプ部１０１は、遠心力を利用して流体の流れを作る一
般的な回転型遠心ポンプである。固定子６７０のコイル
に電流を流すことにより、回転子６６０に電磁力を発生
させ、回転子６６０に回転駆動力を発生させる。これに
より、回転子６６０が取り付けられた羽根車６４０が回
転する。吸入流路７０ａから空間６８０内に流入した流
体は、羽根車６４０の回転により回転し、これにより発
生する遠心力によって激しい勢いで吐出流路７０ｂから
吐出する。このようにして本小型ポンプは矢印１０で示
す方向に流体を流動させる。

【０１１３】以上に示す本実施の形態によれば、実施の
形態５と同様の効果を得ることができる。

【０１１４】また、気泡トラップ部４０を外部熱交換ユ
ニット１２０の一部として設けることにより、システム
全体の占有面積を見かけ上小さくすることが可能であ
る。

【０１１５】また、気泡トラップ部４０を外部熱交換ユ
ニット１２０内に設ける場合には、気泡トラップ部４０
より下流側の流路壁（図８の第２フィルタ４１ｂに対向
する流路壁４４）が、外部熱交換ユニット１２０の放熱
面（図１３の上面）になるように気泡トラップ部４０を
設置することが好ましい。気泡トラップ部４０を通過し
た後の液体内には気泡がほとんど存在しないから、液体
と流路壁４４との接触面積を最大限に拡大することがで
きる。従って、流路壁４４を介した熱交換特性が向上す
るので、気泡トラップ部４０を外部熱交換ユニット１２
０の一部として効果的に使用することができる。

【０１１６】なお、本実施の形態では、外部熱交換ユニ
ット１２０の一部を構成するように気泡トラップ部４０
を設けているが、外部熱交換ユニット１２０の全体を気
泡トラップ部で構成しても良く、上記と同様の効果を得
ることができる。その構成例を図１６に示す。

【０１１７】図１６は図１４と同様に、折り畳み式のノ
ート型パーソナルコンピュータへの応用例である。図１
６において、図１４と同様の機能を有する部材には同一
の符号を付している。図１６の携帯機器が図１４の携帯
機器と相違する点は以下の通りである。気泡トラップ部
４０を外部熱交換ユニット１２０として用い、気泡トラ
ップ部４０以外に外部熱交換ユニットとして機能する部
材を設けていない。また、複数の発熱部（本例では、第
１発熱部（例えばＣＰＵ）１３０ａと第２発熱部（例え
ばビデオチップ）１３０ｂの２つ）に対応して、複数の
内部熱交換ユニット（本例では、第１内部熱交換ユニッ
ト１１０ａと第２内部熱交換ユニット１１０ｂの２つ）
を設けている。

【０１１８】気泡トラップ部４０より下流側の流路壁４
４が放熱面として機能するように、流路壁４４を第１筐
体２００ａの外表面（表示パネルとは反対側の面）に露
出させている。これにより、気泡トラップ部４０の気泡
溜まり４２の内容積やフィルタ面積が拡大できるので、
さらに多量の気泡をトラップしても性能の劣化を防止で
きる。また、放熱面に接する液体中に気泡はほとんど含
有されないから、気泡トラップ部４０を外部熱交換ユニ
ットとは別にその上流側に設けた場合と同様の良好な熱
交換特性が得られる。しかも、外部熱交換ユニットを独
立した部材として設けていないので、小型の携帯機器を
構成できる。

【０１１９】気泡トラップ部４０の配置位置は、図１６
に示す第１筐体２００ａ内に限定されず、第２筐体２０
０ｂの下面やその内部であってもよい。また、気泡トラ
ップ部４０を複数に分割して、複数箇所に配置にしても
よい。また、放熱面となる流路壁４４は、図１６のよう
に筐体の外表面の一部を構成していてもよいが、これに
限らず、筐体の表面板の内面に接していてもよい。

【０１２０】また、図１６の携帯機器では、内部熱交換
ユニットを発熱部の数に応じて必要な数だけ設けてい
る。これにより、複数の発熱部での発熱を効率よく吸熱
し、外部熱交換ユニット１２０に搬送して放熱すること
ができる。また、複数の発熱部を備えていても、その設
置個所に応じて内部熱交換ユニットを設置することが可
能になるので、複数の発熱部の配置を設計する際の自由
度が向上する。例えば、複数の発熱部品を１つの内部熱
交換ユニット上にまとめて配置したり、耐熱性の低い部
品を発熱部品から離して配置したりするなどの、従来の
部品配置に関する制約から開放されるので、機器設計が
容易になる。

【０１２１】また、本実施の形態では、小型ポンプ部１
０１として、回転のポンプを用いているが、これに限ら
ず、小型ポンプ部１０１に気泡トラップ部が連通してい
るシステム構成であれば異なる駆動方法のポンプであっ
ても同様の効果を得ることができる。

【０１２２】また、気泡トラップ部４０として、実施の
形態５と同様の構成を用いた例を示したが、これ以外の
実施の形態に示した構成を適用しても良い。

【０１２３】（第７の実施の形態）以下、本発明の第７
の実施に形態について、図面を参照しながら説明する。

【０１２４】図１７は、本発明の第７の実施の形態によ
る冷却システムの概略構成図である。ここで、実施の形
態５の冷却システムを示す図１０と同様の機能を有する
部材には、同一の符号を付している。

【０１２５】本実施の形態が実施の形態５と異なる点
は、気泡トラップ部４０を内部熱交換ユニット１１０の
一部として設けている点である。気泡トラップ部４０の
内部熱交換ユニット１１０への配置は特に限定されず、
例えば外部熱交換ユニット１２０への配置例を示した図
１３と同様に配置することができる。

【０１２６】以上に示す本実施の形態によれば、実施の
形態５と同様の効果を得ることができる。

【０１２７】また、気泡トラップ部４０を内部熱交換ユ
ニット１１０の一部として設けることにより、システム
全体の占有面積を見かけ上小さくすることが可能であ
る。

【０１２８】また、気泡トラップ部４０を内部熱交換ユ
ニット１１０内に設ける場合には、気泡トラップ部４０
より下流側の流路壁（図８の第２フィルタ４１ｂに対向
する流路壁４４）が、内部熱交換ユニット１１０の吸熱
面（発熱部品が配置される側の面）になるように気泡ト
ラップ部４０を設置することが好ましい。これにより、
熱交換特性を向上させることができる。

【０１２９】なお、本実施の形態では、内部熱交換ユニ
ット１１０の一部を構成するように気泡トラップ部４０
を設けているが、内部熱交換ユニット１１０の全体を気
泡トラップ部で構成しても良く、上記と同様の効果を得
ることができる。この場合は、内部熱交換ユニット１１
０の吸熱面の全てが気泡トラップ部４０より下流側の流
路壁４４であることが好ましい。これにより、気泡トラ
ップ部４０の気泡溜まり４２の内容積やフィルタ面積が
拡大できるので、さらに多量の気泡をトラップしても性
能の劣化を防止できる。また、吸熱面に接する液体中に
気泡はほとんど含有されないから、気泡トラップ部４０
を内部熱交換ユニットとは別にその上流側に設けた場合
と同様の良好な熱交換特性が得られる。しかも、内部熱
交換ユニットを独立した部材として設ける必要がないの
で、小型の携帯機器を構成できる。

【０１３０】また、本実施の形態では、内部熱交換ユニ
ット１１０内に気泡トラップ部４０を設けているが、内
部熱交換ユニット１１０のみでなく、外部熱交換ユニッ
ト１２０内にも同時に気泡トラップ部４０を配置するこ
とにより、システム全体の容積を変化させることなく気
泡トラップ部４０の容積を大きくすることが可能とな
る。その結果、気泡溜まり４２の内容積やフィルタ面積
が拡大し、さらに多量の気泡を性能の劣化なくトラップ
することができる。

【０１３１】また、小型ポンプ部１０１の液体送り出し
機構としては、容積形ポンプである往復ポンプを使用し
た例を示したが、これに限らず、回転ポンプ、遠心ポン
プ、あるいは軸流ポンプなどのターボ形ポンプを用いる
こともでき、同様の効果を得ることができる。

【０１３２】また、気泡トラップ部４０として、実施の
形態５と同様の構成を用いた例を示したが、これ以外の
実施の形態に示した構成を適用しても良い。

【０１３３】上記の説明では携帯機器として、ノート型
パーソナルコンピュータを例示したが、これに限定され
ず、ＰＤＡ（personal digital assistance）、携帯電
話などの持ち運びが容易な小型の電子機器であってもよ
い。

【０１３４】

【発明の効果】以上説明したところからも明らかなよう
に、本発明の小型ポンプによれば、小型ポンプ部内への
気泡の進入を阻害する気泡トラップ部を備えているの
で、小型ポンプ部内に気泡が侵入せず、その結果、大吐
出流量と安定した吐出流量特性とを兼ね備えた小型ポン
プを提供することができる。

【０１３５】また、本発明の冷却システムは、上記小型
ポンプを備えているので、安定かつ高い冷却能力を備え
た小型の冷却システムを構成できる。

【０１３６】また、本発明の携帯機器は、本発明の冷却
システムを備えているので、高性能で小型の携帯機器を
提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態にかかる小型ポンプ
の模式的断面図

【図２】図２Ａ及び図２Ｂはいずれも圧電振動板の動作
を説明する図

【図３】本発明の第１の実施の形態にかかる小型ポンプ
を用いた冷却システムの概略構成図

【図４】本発明の第２の実施の形態にかかる小型ポンプ
の模式的断面図

【図５】本発明の第３の実施の形態にかかる小型ポンプ
の模式的断面図

【図６】本発明の第３の実施の形態にかかる小型ポンプ
の気泡トラップ部を構成するフィルタの特性を説明する
図

【図７】本発明の第４の実施の形態にかかる小型ポンプ
の模式的断面図

【図８】本発明の第５の実施の形態にかかる小型ポンプ
の模式的断面図

【図９】図８の小型ポンプの概略構成図

【図１０】本発明の第５の実施の形態にかかる小型ポン
プを用いた冷却システムの概略構成図

【図１１】図１１Ａは本発明の実施の形態５にかかる携
帯機器の概略構成を示した透視図図１１Ｂは図１１Ａの
XIＢ−XIＢ線での気泡トラップ部の矢視断面図

【図１２】本発明の第６の実施の形態にかかる冷却シス
テムの概略構成図

【図１３】図１２の冷却システムの外部熱交換ユニット
における気泡トラップ部の配置を模式的に示した一部切
り欠き斜視図

【図１４】本発明の実施の形態６にかかる携帯機器の概
略構成を示した透視図

【図１５】本発明の実施の形態６にかかる携帯機器に使
用される回転ポンプの概略構成を示した断面図

【図１６】本発明の実施の形態６にかかる別の携帯機器
の概略構成を示した透視図

【図１７】本発明の第７の実施の形態にかかる冷却シス
テムの概略構成図

【図１８】従来の小型ポンプの模式的断面図

【図１９】図１９Ａは従来の小型ポンプの吸入動作を示
す模式的断面図、図１９Ｂは従来の小型ポンプの吐出動
作を示す模式的断面図

【符号の説明】

１０液体の流動方向３０圧電振動板３１圧電基板３２振動板３３ａ吸入弁３３ｂ吐出弁３４筐体４０気泡トラップ部４１フィルタ４１ａ第１フィルタ４１ｂ第２フィルタ４２気泡溜り５０加圧室６０配管７０ａ吸入流路７０ｂ吐出流路１００小型ポンプ１０１小型ポンプ部１１０内部熱交換ユニット１２０外部熱交換ユニット１３０発熱部２００筐体２００ａ第１筐体２００ｂ第２筐体２１０ヒンジ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｆ０４Ｂ 53/10 Ｈ０５Ｋ 7/20 ＭＦ０４Ｄ 29/04 Ｆ０４Ｂ 21/00 ＨＧ０６Ｆ 1/20 21/02 ＢＨ０５Ｋ 7/20 Ｇ０６Ｆ 1/00 ３６０Ｃ (72)発明者今田勝巳大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者二宮徹大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者足立祐介大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内Ｆターム(参考） 3H022 AA01 AA07 BA01 BA03 CA06 CA12 DA06 3H071 AA01 BB01 CC01 CC41 CC42 CC44 DD12 DD13 DD32 3H075 AA01 BB04 BB30 CC14 CC28 DA05 DA08 DA09 DB02 3H077 AA01 BB10 CC02 DD06 EE01 EE31 EE40 FF01 FF12 FF14 FF22 FF36 FF51 5E322 AA05 AA07 DA01 DA02 DB06 DB12

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】液体が流入する吸入流路、及び液体が流
出する吐出流路を有する小型ポンプ部と、前記小型ポンプ部内への気泡の進入を阻害する気泡トラ
ップ部とを備えることを特徴とする小型ポンプ。
【請求項２】前記小型ポンプ部が、更に、液体を前記
吸入流路から流入せしめ、前記吐出流路から吐出せしめ
る液体送り出し機構を有することを特徴とする請求項１
に記載の小型ポンプ。
【請求項３】前記小型ポンプ部が、更に、前記吸入流
路と前記吐出流路との間に設けられた加圧室、往復運動
を行なうことにより前記加圧室の容積を変化させる可動
部材、前記吸入流路から前記加圧室に流入した液体が前
記吸入流路へ逆流するのを防止する吸入弁、及び前記加
圧室から前記吐出流路へ流出した液体が前記加圧室に逆
流するのを防止する吐出弁を有することを特徴とする請
求項１に記載の小型ポンプ。
【請求項４】前記可動部材の往復運動を、振動板を有
した圧電アクチュエータにより行うことを特徴とする請
求項３に記載の小型ポンプ。
【請求項５】前記気泡トラップ部がフィルタを有する
ことを特徴とする請求項１に記載の小型ポンプ。
【請求項６】前記気泡トラップ部が、少なくとも１つ
以上のフィルタと気泡溜りとを有することを特徴とする
請求項１に記載の小型ポンプ。
【請求項７】前記フィルタが前記気泡溜りの吸入口と
吐出口のそれぞれに設けられていることを特徴とする請
求項６に記載の小型ポンプ。
【請求項８】前記気泡溜りの吸入口と吐出口にそれぞ
れに設けられた前記フィルタの特性が互いに異なること
を特徴とする請求項７に記載の小型ポンプ。
【請求項９】前記小型ポンプ部と前記気泡トラップ部
とが一体に構成されていることを特徴とする請求項１に
記載の小型ポンプ。
【請求項１０】前記小型ポンプ部と前記気泡トラップ
部とが配管を介して連通していることを特徴とする請求
項１に記載の小型ポンプ。
【請求項１１】前記気泡トラップ部が前記吸入流路側
に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の小
型ポンプ。
【請求項１２】前記フィルタの少なくとも一つが前記
気泡溜まりの内面を構成し、前記内面を構成するフィル
タとこれに対向する前記気泡溜まりの内面との間隔を
Ｘ、使用する液体の表面張力をσ、密度をρ、重力加速
度をｇとしたとき、Ｘ≦（２σ／ρｇ）^1/2を満足する
ことを特徴とする請求項６に記載の小型ポンプ。
【請求項１３】請求項１に記載の小型ポンプと、内部
熱交換ユニットと、外部熱交換ユニットと、これらを連
結する配管とを有することを特徴とする冷却システム。
【請求項１４】前記気泡トラップ部が、前記内部熱交
換ユニット及び前記外部交換ユニットのうちの一方又は
両方の少なくとも一部として配置されていることを特徴
とする請求項１３に記載の冷却システム。
【請求項１５】前記気泡トラップ部が、前記内部熱交
換ユニット及び前記外部熱交換ユニットのうちの少なく
とも一方であることを特徴とする請求項１３に記載の冷
却システム。
【請求項１６】前記気泡トラップ部よりも下流側の流
路壁が、前記内部熱交換ユニットの吸熱面又は前記外部
熱交換ユニットの放熱面を構成することを特徴とする請
求項１３に記載の冷却システム。
【請求項１７】請求項１３に記載の冷却システムを備
えることを特徴とする携帯機器。
【請求項１８】更に、発熱部を備え、前記発熱部に前
記内部熱交換ユニットが接していることを特徴とする請
求項１７に記載の携帯機器。
【請求項１９】更に、２以上の発熱部を備え、前記内
部熱交換ユニットの数が２以上であり、少なくとも２以
上の前記発熱部に前記内部熱交換ユニットがそれぞれ接
していることを特徴とする請求項１７に記載の携帯機
器。
【請求項２０】更に、発熱部を備え、前記気泡トラッ
プ部よりも下流側の流路壁が前記発熱部と接しているこ
とを特徴とする請求項１７に記載の携帯機器。
【請求項２１】前記気泡トラップ部よりも下流側の流
路壁が、筐体の表面板と接触、又は筐体の表面の一部を
構成していることを特徴とする請求項１７に記載の携帯
機器。