专利名称：泵及冷却装置以及电气设备和个人电脑的制作方法
技术领域：
本发明涉及改进了吸入口和排出口结构的泵，及采用该泵的冷却装置以及电气设备和个人电脑。
背景技术：
对于以往众所周知的泵，在形成于具有吸入口和排出口的壳内部的泵室内，可回转地配置有圆盘状的叶轮，并且，通过使该叶轮的回转而由泵槽将流体从上述吸入口吸入上述泵室内并从上述排出口排出。上述叶轮在外周部具有用于运送流体(例如液体)的泵槽。
如果将上述以往的泵用于例如冷却电气设备等的发热部件的冷却装置，则可以考虑图11和图12所示的结构。在此情况下，在泵1的壳2上，使吸入口3和排出口4指向同一方向。另外，该吸入口3和排出口4相接近地配置。
与此相对地，对于散热部5，在由罩主体6和罩盖体7所构成的罩8的内部、特别是在罩主体6的内部的上部，配置有散热器9，而在下部配置有风扇10。
对于罩8，在罩主体6和罩盖体7的、分别与风扇10相对的部分(下部)上具有吸气口11、12，在罩主体6的上面部具有排气口13。
散热器9在横置的呈U字形的管14上设有很多片15，在管14的内部装有冷却用的流体，在此为液体。
风扇10由内置的电动机(省略图示)而回转。
将管14的入口部16和出口部17对应于泵1的排出口4和吸入口3的位置加以弯折，并分别由连接管18、19将泵1的排出口4和吸入口3连接于该入口部16和出口部17。
在该结构中，对于泵1，使与壳2的未图示的叶轮(泵槽)相对的面2a与电气设备等的发热部件紧密接触，从而具有该面2a的部分作为吸收发热部件的热量的吸热部而发挥作用。
在该状态下，如果使泵1动作，通过由图未示的电动机的驱动力使叶轮回转，如箭头A所示，散热器9的管14内的液体从吸入口3被吸入泵室内，并从排出口4被排出。由此，散热器9的管14内的液体通过泵1的泵室和管14而进行循环，在此过程中，电气设备等的发热部件产生的热量由泵1的壳2(吸热部)所吸收。
此时，在散热部5中，由于风扇10的回转，如箭头B所示，罩8外的空气从吸入口11、12被吸入罩8内，并通过散热器9的片15的各片之间而从排出口13被排出。这样，散热器9被冷却，通过该散热器9的管14内的液体也被冷却。
该冷却的液体由上述泵1吸入，并通过这样反复地操作而使上述电气设备等的发热部件冷却。
但是，在此情况下，泵1和散热部5的连接部分(图示中为管14的入口部16和出口部17的部分)分别在两处呈锐角地弯曲，并且，由于该配管较长而使流路的压力损失增加、流体的流量和流速降低，所以无法得到良好的冷却性能。
日本专利公报特开2001-123978[专利文献2]日本专利公报特开2001-132677发明内容本发明正是鉴于上述问题而提出的，其目的在于提供一种可以不必将连接部分弯曲成锐角且不必加长配管的方式进行连接对象部件的连接的泵，并且提供一种可以得到良好的冷却性能的冷却装置，此外还提供一种可以充分地冷却发热部件的电气设备，还提供可以充分地冷却作为发热部件的CPU的个人电脑。
为了达到上述目的，本发明的泵具有内部流通有流体的泵室的壳，可回转地配置于上述泵室内的叶轮，设于上述壳上且伴随着上述叶轮的回转将上述流体吸入上述泵室内的吸入口，设于上述壳上且伴随着上述叶轮的回转将上述流体从上述泵室中排出的排出口。上述吸入口和上述排出口沿不同的方向延伸。
在本发明的冷却装置中，具有泵，该泵备有内部设有泵室的壳，可回转地配置于上述泵室内的叶轮，设于上述壳上且伴随着上述叶轮的回转而将上述流体吸入上述泵室内的吸入口，设于上述壳上且伴随着上述叶轮的回转而将上述流体从上述泵室排出的排出口。并且，上述吸入口和上述排出口沿不同的方向延伸。而且，还具有吸热部，该吸热部与上述冷却对象物相接触，并通过在其内部流通上述流体而从上述冷却对象物吸收热量。此外，还具有散热部，该散热部的两端部连接于上述排出口和上述吸入口，并具有使吸收了上述冷却对象物的热量的上述流体流通于其内部的流通管。
在本发明的电气设备中，具有发热部件和泵，该泵使流体流通而吸取上述发热部件的热量，该泵备有内部设有泵室的壳，可回转地配置于上述泵室内的叶轮，设于上述壳上且伴随着上述叶轮的回转而将上述流体吸入上述泵室内的吸入口，设于上述壳上且伴随着上述叶轮的回转而将上述流体从上述泵室排出的排出口。上述吸入口和上述排出口沿不同的方向延伸。而且，还具有散热部，该散热部的两端部连接于上述排出口和上述吸入口，并具有使吸收了上述发热部件的热量的流体流通于其内部的流通管。
在本发明的个人电脑中，具有CPU和泵，该泵通过使流体流通而吸取上述CPU的热量，该泵备有内部设有泵室的壳，可回转地配置于上述泵室内的叶轮，设于上述壳上且伴随着上述叶轮的回转而将上述流体吸入上述泵室内的吸入口，设于上述壳上且伴随着上述叶轮的回转而将上述流体从上述泵室排出的排出口。并且，上述吸入口和上述排出口沿不同的方向延伸。而且，还具有散热部，该散热部的两端部连接于上述排出口和上述吸入口，并具有使吸收了上述CPU的热量的流体流通于其内部的流通管。
根据上述结构的泵，由于吸入口和排出口指向不同的方向，可以不必将连接部分弯曲成锐角且不必加长配管，即可完成与连接对象部件的连接。
根据上述结构的冷却装置，对于泵，不必将连接部分弯曲成锐角且不必加长配管，即可完成与连接对象部件的连接，所以，在冷却流体方面，由于压力损失小、也不必降低流量和流速即可使流体通过吸热部和散热部，从而可以得到良好的冷却性能。
根据上述结构的电气设备，对于泵，不必将连接部分弯曲成锐角且不必加长配管，即可完成与连接对象部件的连接，所以，在冷却流体方面，由于压力损失小、也不必降低流量和流速即可使流体吸收发热部件的热量并通过散热部，从而可以得到良好的冷却性能。
根据上述结构的个人电脑，对于泵，不必将连接部分弯曲成锐角且不必加长配管，即可完成与连接对象部件的连接，所以，在冷却流体方面，由于压力损失小、也不必降低流量和流速即可使流体吸收作为发热部件的CPU的热量并使其通过散热部，从而可以得到良好的冷却性能。
图1表示本发明的第1实施例的泵的分解立体图。
图2为从图1的相反侧看到的泵的分解立体图。
图3为沿图1的X-X线的泵的组装状态下的放大横断面图。
图4为冷却装置的分解立体图。
图5为冷却装置的纵断面图。
图6表示本发明的第2实施例的冷却装置的示意结构图。
图7表示本发明的第3实施例的与图6相当的图。
图8表示本发明的第4实施例的与图6相当的图。
图9表示本发明的第5实施例的与图6相当的图。
图10表示本发明的第6实施例的个人电脑的立体图。
图11表示以往例子的与图4相当的图。
图12表示以往例子的与图5相当的图。
具体实施例方式
下面，参照图1至图5说明本发明的第1实施例(第1实施形态)。
首先，图1表示分解状态下的泵21的立体图，图2表示在同样的分解状态下的、从图1的相反侧看到的泵21的立体图，图3表示在组装状态下横断泵21的图。
如图所示，泵21的壳22由矩形的壳主体23和壳盖体24组合而成。在壳主体23上，由图2所示的圆形的凹陷部形成泵室25，并且，使吸入口26和排出口27与该泵室25相连通且均向外方突出。向外方突出的该吸入口26和排出口27指向不同的方向，在此情况下，吸入口26指向斜上方而排出口27指向斜下方。
另外，在泵室25内形成用于隔断吸入口26和排出口27的凸部28，吸入口26和排出口27相互接近，以尽量大地确保除去上述凸部28的泵室25的周长。
在泵室25的内部可回转地配置有叶轮29。如图1所示，该叶轮29在作为轴向的一侧的面的壳主体23侧的面29a上交替地形成泵槽30和很多放射状的肋31，并在叶轮的中心部具有向轴向两侧突出的轴32。与此相对地，如图2所示，上述壳主体23在上述凸部28的端部具有轴承部33，由该轴承部33支承轴32的一侧(壳主体23侧的部位)。
另一方面，在作为叶轮29的轴向的另一侧的面的壳盖体24侧上形成圆形的凹陷部34，上述轴32的另一侧(壳盖体24侧的部位)位于该凹陷部34的中心部。在凹陷部34的内周部上安装有环状的永久磁铁36，该永久磁铁36在外周具有与其一体的磁性环35。对于永久磁铁36，以使其在圆周方向具有多个磁极的方式进行磁化。
在壳盖体24上，在与壳主体23侧的相反侧形成圆形的凹陷部37，如图1所示，在壳主体23侧，形成环绕上述凹陷部37的环状凹陷部38。而且，在上述凹陷部37的外底部(壳主体23侧)的中心部形成轴承部39，由该轴承部39支承上述叶轮29的轴32的另一侧(壳盖体24侧的部位)。
在壳盖体24的凹陷部37内安装有定子40。该定子40由具有多个磁极41a的定子铁心41和卷绕在各磁极41a的定子绕线42构成，如图3所示，通过将壳盖体24组装于壳主体23上，而使上述永久磁铁36位于壳盖体24的壳主体23侧的凹陷部38内，将与壳盖体24的壳主体23侧相反侧的凹陷部37的周壁37a设于中间，以使上述定子40的各磁极41a的外周面与上述永久磁铁36的内周面从径向的内侧相对。
这样，由叶轮29、磁性环35和永久磁铁36构成转子43，由该转子43和定子40构成电动机44。
如图1和图2所示，组装了的壳主体23和壳盖体24由多个螺钉45连接固定。泵21为上述结构。
图4和图5表示采用了上述泵21的冷却装置51。该冷却装置51基本上与图11和图12所示的冷却装置具有相同的结构，因此，除了泵21之外，还有散热部52。对于该散热部52，在由罩主体53和罩盖体54构成的罩55的内部，特别是在罩主体53的内部的上部配置有散热器56，在下部配置有风扇57。
对于罩55，在罩主体53和罩盖体54的分别与风扇57相对的部分(下部)具有吸气口58、59，在罩盖体54的上面部具有排气口60。
散热器56在横置的U字形的管61上设有很多散热片62，在管61的内部装有冷却用的流体，在此情况下为液体。
风扇57由内置的电动机(省略图示)而回转。
在此，对于管61，为了尽量地加大其长度且提高散热效果，而在图中隔开上下的间隔，使其大型化。
稍稍弯曲(成钝角)该管61的入口部63和出口部64，使其与泵21的吸入口26和排出口27的位置及指向相对应，分别由连接管65、66将泵21的排出口27和吸入口26连接于上述入口部63和出口部64。因此，在此情况下，管61的入口部63和出口部64为泵21和散热器56的连接部分，并且成钝角。
在该结构中，对于泵21，使与壳22的叶轮29(泵槽30)相对的壳主体23的表面23a与电气设备等的发热部件紧密接触，从而具有该表面23a的壳主体23具有从发热部件吸收热量的吸热部的作用，综上所述，冷却装置51除了具有散热部52以外，还具有吸热部，并且该吸热部与泵21成为一体。在此关系的基础上，泵21的壳主体23由热传导性良好的部件、特别是金属构成。
在该状态下，如果对泵21的电动机44的定子绕线42进行通电，则含有叶轮29的转子43回转，并由该叶轮29的回转而进行泵槽30的输液作用，从而如箭头C所示，泵21通过连接管66，从吸入口26将散热器56的管61内的液体吸入泵室25内，并从排出口27通过连接管65而将液体排出。由此，散热器56的管61内的液体通过泵21的泵室25和管61进行循环，在此过程中，电气设备等的发热部件产生的热量由泵21的壳主体23(吸热部)所吸收。
此时，在散热部52中，通过风扇57的回转，如箭头D所示，将罩55外的空气从吸气口58、59吸入罩55内，并通过散热器56的各片62之间而从排气口60排出。这样，散热器56被冷却，并且通过该散热器56的管61内的液体也被冷却。
该冷却的液体由上述泵21吸入，并通过这样反复地操作而使上述电气设备等的发热部件冷却。
泵21的输液量可由电动机44的转子43的转速的变化而变化，由此，也可以使用于冷却上述电气设备等的发热部件的性能变化。
这样，该结构的泵21可以用于例如冷却电气设备等的发热部件的冷却装置51，其吸入口26和排出口27指向不同的方向。由此，可以不必将连接部分弯曲成锐角(分别在一个部位弯成锐角)且加长配管的方式连接作为连接对象部件的散热部52的散热器56的管61的入口部63及出口部64。由此，可减少流路的压力损失，并不会降低流体的流量和流速。
另外，根据本结构的冷却装置51，由于使用上述泵21，所以在冷却流体方面，压力损失减小且不会降低流量和流速，而且，可使流体通过吸热部和散热部。由此，可以得到良好的冷却性能。
根据本结构的冷却装置51，吸热部和泵21成为一体，从而可以实现冷却装置51的小型化。对于将吸热部和泵21形成为一体的结构，也可以将热传导性良好的部件另外安装于泵21的壳22，并使其与发热部件紧密地接触。
与上述相对地，图6至图10表示本发明的第2至第6实施例(第2至第6实施形态)。其中，与上述第1实施例相同的部分用同一符号表示并省略其说明，而仅对与其不相同的部分进行说明。
在图6所示的第2实施例中，以仅使吸入口26指向斜下方的方式，使泵21的吸入口26和排出口27指向不同的方向。在此情况下，对于冷却装置71，设置与泵21分体的吸热部72，由连接管73、74将该吸热部72连接于该泵21(排出口27)和散热部52(入口部63)之间。此时的吸热部72流有泵21排出的流体，并与发热部件紧密地接触。此时，在作为泵21(吸入口26)和散热部52(出口部64)的连接部分的连接管65处存在有钝角部分。
即使在此时，在泵21中，也可以不必将连接部分弯曲成锐角且不必加长配管的方式对作为连接对象部件的吸热部72和散热部52进行连接。由此，在冷却装置71中，可以得到良好的冷却性能。此时的泵21的吸入口26和排出口27的指向可以反过来，或者以与第1实施例相同的状态而指向不同也可。特别是，在将吸入口26和排出口27的指向反过来的情况下，钝角部分位于作为泵21和吸热部72的连接部分的连接管73处。
在图7所示的第3实施例中，对于冷却装置81，其泵21在两侧分别具有多个吸入口26和排出口27，在各吸入口26和排出口27上连接有散热部52。在此情况下，吸入口26和排出口27以上述第2实施例的方式而指向不同，但也可与上述同样地反过来，或者也可以与第1实施例相同的方式而指向不同。而且，泵21与吸热部成为一体。此外，在此情况下，泵21(吸入口26)和散热部52的出口部64的连接部分具有钝角的部分，在将泵21的吸入口26和排出口27的指向反过来时，泵21(排出口27)和散热部52的入口部63的连接部分也具有钝角的部分。
由此，在泵21中，可以不必将连接部分弯曲成锐角且加长配管的方式对作为连接对象部件的多个散热部52进行连接。由此，在冷却装置81中，采用多个散热部52用以冷却发热部件，可以得到更好的效果。而且，通过将泵21和吸热部一体化而可以实现冷却装置81的小型化。
在图8所示的第4实施例中，与第3实施例同样地，泵21在其两侧分别具有多个吸入口26和排出口27。对于冷却装置91，在其各吸入口26和排出口27上连接有散热部52，并且，在泵21的各排出口27和各散热部52之间分别连接有与泵21分体的吸热部72。在此情况下，泵21的吸入口26和排出口27以上述第2实施例的方式而指向不同，但也可与上述同样地反过来，或者也可以与第1实施例相同的方式而指向不同。在此情况下，泵21(吸入口26)和散热部52(出口部64)的连接部分具有钝角的部分，在将泵21的吸入口26和排出口27的指向反过来时，泵21(排出口27)和吸热部72的连接部分也具有钝角的部分。
由此，在冷却装置91中，采用多个吸热部72用以冷却多个发热部件。
在图9所示的第5实施例中，泵21的吸入口26和排出口27并不从壳22的一面而是从相邻的两面指向不同的方向，并且冷却装置101的散热部52连接于吸入口和排出口。在此情况下，泵21可以与吸热部成为一体，也可以为分体结构。
即使这样，在泵21中，也可以不必将连接部分弯曲成锐角且加长配管的方式对作为连接对象部件的多个散热部52进行连接。
在图10所示的第6实施例中，将泵21用于电气设备和个人电脑111中。具体地说，个人电脑111的主体部112具有键盘(省略图示)，可开关回转地设于主体部112上的盖部113具有液晶显示部(也省略图示)，在该主体部112的内部(键盘的下侧)设置的作为发热部件的CPU114上紧密地连接有泵21的上述壳主体23(吸热部)。
作为冷却装置115，在盖部113的内部(显示部的背侧)设有散热部116，由连接管118连接入口部117和上述泵21的排出口27，而由连接管120连接散热部116的出口部119和泵21的吸入口26。
因此，在该结构中，若使泵21动作，散热部116内的流体(此时例如为液体)通过连接管120而从泵21的吸入口26被吸入泵室25内，并从排出口27通过连接管118排出，从而散热部116内的流体得以循环。而在此过程中，CPU114产生的热量由泵21的壳主体23(吸热部)吸收。
此时，在散热部116中冷却通过的液体，该冷却了的液体由上述泵21而被吸入，通过这样反复地操作来冷却上述CPU114(发热部件)。
基于此，由于泵21的吸入口26和排出口27的指向不同，从而设于个人电脑111的盖部113上的散热部116的入口部117和出口部119以及泵21的吸入口26和排出口27，由连接管118、120以不必尽量弯曲成锐角且不必尽量加长配管的方式进行连接，所以，可以减少压力损失且不降低流量和流速地使流体流通。由此，可以得到良好的CPU114(发热部件)的冷却性能。
在此情况下，可以使泵21与吸热部为分体结构。泵21的吸入口26和排出口27的指向可以与个人电脑111的主体部112内的连接管118、120的配管状况相应而方向相反，或者也能够以与第1实施例相同的方式而指向不同。在此情况下，在作为泵21(吸入口26)和散热部116的出口部119的连接部分的连接管120上具有钝角的部分，在泵21的吸入口26和排出口27的指向相反时，在作为泵21(排出口27)和散热部116的吸入部117的连接部分的连接管118上也具有钝角的部分。
此外，本发明并不仅限于上述且图示的实施例，可以在不脱离主旨的范围内进行各种变型。例如，可以通过检测发热部件的温度或流体的温度而使电动机44的转子43的转速变化，进而使泵21的输液量变化等。
权利要求
1.一种泵，具有壳，该壳备有内部流通有流体的泵室；叶轮，该叶轮可回转地配置于上述泵室内；吸入口，该吸入口设于上述壳上，伴随着上述叶轮的回转将上述流体吸入上述泵室中；排出口，该排出口设于上述壳上，伴随着上述叶轮的回转将上述流体从上述泵室中排出；上述吸入口和上述排出口沿不同的方向延伸。
2.如权利要求1所述的泵，其特征在于，分别设有多个上述吸入口和上述排出口。
3.一种通过使流体流通而对冷却对象物进行冷却的冷却装置，具有泵，该泵备有内部设有泵室的壳，可回转地配置于上述泵室内的叶轮，设于上述壳上且伴随着上述叶轮的回转而将上述流体吸入上述泵室内的吸入口，设于上述壳上且伴随着上述叶轮的回转而将上述流体从上述泵室排出的排出口；上述吸入口和上述排出口沿不同的方向延伸；吸热部，该吸热部与上述冷却对象物相接触，并通过在其内部流通上述流体而从上述冷却对象物吸收热量；散热部，该散热部的两端部连接于上述排出口和上述吸入口，并具有使吸取了上述冷却对象物的热量的上述流体流通于其内部的流通管。
4.如权利要求3所述的冷却装置，其特征在于，上述吸热部与上述泵设置为一体。
5.如权利要求3所述的冷却装置，其特征在于，设有多个上述吸入口和上述排出口。
6.如权利要求5所述的冷却装置，其特征在于，具有多个上述散热部。
7.如权利要求5或6所述的冷却装置，其特征在于，具有多个上述吸热部。
8.如权利要求3所述的冷却装置，其特征在于，在上述泵和上述散热部的连接部分存在有以钝角弯曲的部分。
9.如权利要求3所述的冷却装置，其特征在于，上述吸热部设于上述泵和上述散热部之间，在上述泵和上述吸热部之间的连接部分存在有以钝角弯曲的部分。
10.一种电气设备，具有发热部件；泵，其通过使流体流通而吸取上述发热部件的热量，该泵备有内部设有泵室的壳，可回转地配置于上述泵室内的叶轮，设于上述壳上且伴随着上述叶轮的回转而将上述流体吸入上述泵室内的吸入口，设于上述壳上且伴随着上述叶轮的回转而将上述流体从上述泵室排出的排出口；上述吸入口和上述排出口沿不同的方向延伸；散热部，该散热部的两端部连接于上述排出口和上述吸入口，并具有使吸收了上述发热部件的热量的流体流通于其内部的流通管。
11.一种个人电脑，具有CPU；泵，其通过使流体流通而吸取上述CPU的热量，该泵备有内部设有泵室的壳，可回转地配置于上述泵室内的叶轮，设于上述壳上且伴随着上述叶轮的回转而将上述流体吸入上述泵室内的吸入口，设于上述壳上且伴随着上述叶轮的回转而将上述流体从上述泵室排出的排出口；上述吸入口和上述排出口沿不同的方向延伸；散热部，该散热部的两端部连接于上述排出口和上述吸入口，并具有使吸收了上述CPU的热量的流体流通于其内部的流通管。
全文摘要
本发明提供一种不必将连接部分弯曲成锐角且不必加长配管即可连接连接对象部件的泵，以及可以得到良好的冷却性能的冷却装置。在泵(21)中，吸入口(26)和排出口(27)的指向不同，并且不必将连接部分弯曲成锐角且不必加长配管即可连接连接对象部件。由此，在冷却装置中，可以在减少压力损失且不降低流量和流速的情况下使冷却用的流体在吸热部和散热部中流通，可以得到良好的冷却性能。
文档编号H01L23/473GK1676939SQ20051006005
公开日2005年10月5日 申请日期2005年3月31日 优先权日2004年3月31日
发明者世古克也, 伊藤贤一, 长谷川幸久, 冈田恭一, 中山忠弘 申请人:株式会社东芝