專利名稱：泵和具有所述泵的液體供應(yīng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種由電動(dòng)機(jī)來驅(qū)動(dòng)并吸入及排出液體的泵，以及涉及一種具有所述泵的液體供應(yīng)裝置。
背景技術(shù)：
所述泵包括吸入并排出液體的葉輪、驅(qū)動(dòng)葉輪的電動(dòng)機(jī)單元以及配置于葉輪與電動(dòng)機(jī)單元之間并具有在其間使其分開的功能。所述泵還包括其內(nèi)形成泵室的殼體。葉輪適配于泵室內(nèi)。所述泵還包括連接到殼體并經(jīng)由其吸入液體的吸入口以及經(jīng)由其排出液體的排出口。
殼體設(shè)有排出通道，包括氣體的液體經(jīng)由所述排出通道從泵室排到排出口內(nèi)。
如日本專利公開出版物第H10-227291號(hào)(專利文件1)中所披露，在具有上述結(jié)構(gòu)的泵中，包括氣體(例如空氣)的液體通過旋轉(zhuǎn)葉輪被從吸入口引入泵室內(nèi)。液體被送到排出通道，并且氣體和液體在排出通道內(nèi)相分離。結(jié)果，上述通過特定的重力差異與液體相分離的氣體與一部分液體從排出口排出。
如果使用這個(gè)泵，則所述泵包括通常所說的自給功能，所述自給功能能夠維持通過從包括流入泵室的氣體的液體分離出氣體以及通過排出氣體的液體供應(yīng)功能。

發(fā)明內(nèi)容
如果上述傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)應(yīng)用于用于液體冷卻式冷卻裝置的泵中，其中所述液體冷卻式冷卻裝置將作為致冷劑的液體供應(yīng)給電子零件(例如CPU)以冷卻所述零件，然而，所述泵的安裝方向不總是恒定的，并且泵在許多情況下因內(nèi)部裝置結(jié)構(gòu)的便利性或者裝置的設(shè)計(jì)而應(yīng)用于各種安裝方向。
因此，專利文件1中所述的泵所具有的問題是，氣體和液體根據(jù)安裝方向無法有效地互相分離，從而降低自給功能，結(jié)果無法可靠地供應(yīng)液體。
為了解決這種傳統(tǒng)問題已提出本發(fā)明，并且本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種泵，所述泵能夠維持自給功能并始終可靠地供應(yīng)液體而不會(huì)受到安裝方向的限制，并且提供一種具有所述泵的液體供應(yīng)裝置。
為了獲得上述目的，本發(fā)明提供一種泵，所述泵包括吸入并排出液體的葉輪；驅(qū)動(dòng)所述葉輪的電動(dòng)機(jī)單元；分離板，所述分離板配置于所述葉輪與所述電動(dòng)機(jī)單元之間并隔開所述葉輪和所述電動(dòng)機(jī)單元；形成泵室的殼體，其中所述葉輪適配于所述泵室內(nèi)；連接到所述殼體并吸入液體的吸入口；以及排出液體的排出口，其中所述殼體設(shè)有排出從所述吸入口引入所述泵室內(nèi)的液體的排出通道，所述排出通道具有預(yù)定直徑，所述排出通道距所述泵室外周邊的預(yù)定距離沿著所述泵室的外周邊設(shè)置，所述泵進(jìn)一步包括至少一個(gè)回流通道，所述回流通道使所述排出通道與所述泵室彼此相連通，并且流過所述排出通道的液體經(jīng)由所述回流通道流回所述泵室。
根據(jù)本發(fā)明，即使氣體留在所述泵室內(nèi)并且無法排出液體，所述排出通道內(nèi)的液體經(jīng)由所述回流通道還會(huì)流入所述泵室內(nèi)，液體使所述葉輪旋轉(zhuǎn)，并且所述泵室內(nèi)的一部分氣體被排到所述排出通道內(nèi)。因此，可以維持自給功能而與所述泵的安裝方向無關(guān)。通過這個(gè)配置，本發(fā)明可以提供一種能夠始終可靠地供應(yīng)液體的泵。
根據(jù)本發(fā)明，由于所述排出通道形成于所述泵室的側(cè)面處，所以可以減小所述泵的厚度，并且所述泵還可以配置在一狹窄空間內(nèi)。
在本發(fā)明中，由于所述排出通道被設(shè)置在所述泵室的上部?jī)?nèi)，所以從上方觀察，所述泵的長(zhǎng)度縮短，并且所述泵也可以配置在一狹窄空間內(nèi)。
在本發(fā)明中，具有上述效果的本發(fā)明的泵被裝配在液體供應(yīng)裝置(例如一電子零件的冷卻裝置)內(nèi)，從而顯著地增強(qiáng)了所述液體供應(yīng)裝置的可操作性。


圖1為根據(jù)本發(fā)明的第一及第二實(shí)施例的電子零件的冷卻裝置的總體示意圖；圖2為根據(jù)第一實(shí)施例的泵的垂直剖視圖；圖3為根據(jù)第一實(shí)施例的泵的排出通道的橫截面圖；圖4為根據(jù)第二實(shí)施例的泵的垂直剖視圖；以及圖5為根據(jù)第二實(shí)施例的泵的排出通道的橫截面圖。
具體實(shí)施例方式
在下文中將參照?qǐng)D式詳細(xì)說明實(shí)施本發(fā)明的例示性實(shí)施例。
如圖1中所示，液體供應(yīng)裝置具有安裝在底板2上的熱量產(chǎn)生部分1。液體供應(yīng)裝置包括冷卻裝置3，使得熱量在熱量產(chǎn)生部分1與致冷劑之間進(jìn)行交換以冷卻熱量產(chǎn)生部分1。
液體供應(yīng)裝置還包括從致冷劑移走熱量的散熱器4、其內(nèi)儲(chǔ)備致冷劑的儲(chǔ)備容器(reserve tank)5、使致冷劑循環(huán)的泵6以及使冷卻裝置3、散熱器4、儲(chǔ)備容器5及泵6彼此相連的導(dǎo)管7。
儲(chǔ)備容器5內(nèi)的致冷劑從泵6排出，接著致冷劑經(jīng)由導(dǎo)管7被送到冷卻裝置3，吸收熱量產(chǎn)生部分1的熱量，由此使致冷劑的溫度升高，已加熱的致冷劑被送到散熱器4。
致冷劑被散熱器4冷卻，致冷劑的溫度會(huì)降低，并且致冷劑返回儲(chǔ)備容器5。
依此方式，致冷劑通過泵6供應(yīng)到散熱器4并循環(huán)，從而冷卻熱量產(chǎn)生部分1。
圖2和圖3為本發(fā)明的第一實(shí)施例的小型泵的截面圖。
如圖2中所示，所述泵包括吸入并排出液體的葉輪11以及形成于葉輪11的外周邊上側(cè)的大量葉片12。
轉(zhuǎn)子磁鐵13安裝在葉輪11的內(nèi)周邊側(cè)。軸承14配置在葉輪11的中央部分上。轉(zhuǎn)子磁鐵13的內(nèi)周邊側(cè)面設(shè)有構(gòu)成電動(dòng)機(jī)單元的電動(dòng)機(jī)定子15。
接著，泵6的泵殼16a內(nèi)形成泵室16。葉輪11容納于泵室16內(nèi)。泵室16通過葉輪11所給出的動(dòng)能將流體引到排出口21。
如圖2中所示，分離板17配置于泵殼16a的下側(cè)。分離板17氣密性地隔開泵室16和電動(dòng)機(jī)定子15。為分離板17的一部分的隔離壁19在轉(zhuǎn)子磁鐵13與電動(dòng)機(jī)定子15之間與分離板17形成一體。
軸18被固定到泵殼16a。軸18被插入形成于葉輪11中央的通孔11a內(nèi)。葉輪11可以在軸18上滑動(dòng)。
流過液體的吸入口20以及從其排出液體的排出口21連接到泵殼16a。
在泵殼16a內(nèi)，將流入泵室16的液體排到排出口21內(nèi)的排出通道22沿著泵室16外周邊的側(cè)面設(shè)置。排出通道22的預(yù)定的四個(gè)位置處形成回流通道23，所述回流通道使泵室16與排出通道22彼此相連通?；亓魍ǖ?3被設(shè)置在靠近排出通道22的入口的兩個(gè)位置處以及靠近排出通道22的出口的兩個(gè)位置處。
關(guān)于上述結(jié)構(gòu)，將參照?qǐng)D2和圖3來說明第一實(shí)施的泵的操作。
當(dāng)從外部電源供應(yīng)電力時(shí)，由設(shè)置在泵6內(nèi)的電路(圖中未示)所控制的電流流過電動(dòng)機(jī)定子15的線圈，從而產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。
如果旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)被施加到轉(zhuǎn)子磁鐵13，則轉(zhuǎn)子磁鐵13內(nèi)會(huì)產(chǎn)生物理力(physical force)。
此處，由于轉(zhuǎn)子磁鐵13和葉輪11一體地形成在一起，所以轉(zhuǎn)矩被施加到葉輪11，并且葉輪11通過這個(gè)轉(zhuǎn)矩開始繞著軸18旋轉(zhuǎn)。
如果葉輪11開始旋轉(zhuǎn)，則設(shè)置在葉輪11的外周邊上側(cè)的葉片12將動(dòng)能供給從吸入口20流入的流體，泵殼16a內(nèi)的流體壓力通過這個(gè)動(dòng)能逐漸增加，并且流體經(jīng)由排出通道22從排出口21排出。
如果混有氣體的流體從吸入口20流入，則由于氣體可以壓縮，所以葉輪11無法將氣體從泵室16推出，僅有液體從形成于泵室16側(cè)面內(nèi)的排出通道22排出，結(jié)果，氣體留在泵室16內(nèi)，并且無法送出液體。
如果所述泵達(dá)到這種狀態(tài)，則排出通道22內(nèi)的液體經(jīng)由回流通道23流入泵室16，并且泵室16內(nèi)的一部分氣體通過供應(yīng)到葉輪11的液體排出到排出通道22內(nèi)。
重復(fù)執(zhí)行這個(gè)動(dòng)作以將泵室16內(nèi)的所有氣體排出，其后，液體可以被從泵室16排到排出通道22內(nèi)。
排出通道22形成于泵室16外周邊的側(cè)面內(nèi)，并且使排出通道22與泵室16彼此相連通的回流通道23被設(shè)置在預(yù)定的位置處。通過這個(gè)配置，即使泵6被安裝成將排出口21定向在不同于向上方向的一方向上，排出通道22內(nèi)的液體經(jīng)由回流通道23還會(huì)流回泵室16內(nèi)，如上所述，泵室16內(nèi)的所有氣體被排到排出通道22內(nèi)并接著從排出口21排出流體，結(jié)果，液體可以從泵室16排出。
根據(jù)第一實(shí)施例，如上所述，可以排出泵室16內(nèi)的氣體并可靠地供應(yīng)液體，即，可以始終維持與泵的安裝方向無關(guān)的自給功能。由于排出通道22形成于泵室16的外周邊側(cè)面，所以可以減小泵的厚度。因此，可以提供能夠始終可靠地供應(yīng)液體而不會(huì)限制安裝位置的小型泵。
在本發(fā)明的第二實(shí)施例中，具有與第一實(shí)施例的所述配置相同的效果的相同結(jié)構(gòu)以及組成件以相同的參考符號(hào)標(biāo)出，并且此處將采用第一實(shí)施例中關(guān)于其等的詳細(xì)說明。
在第一實(shí)施例中，排出通道22形成于泵室16的外周邊側(cè)面內(nèi)。然而，在第二實(shí)施例中，排出通道22被設(shè)置成大體平行于泵室16并位于高于泵室16的位置處。
根據(jù)所述差異，將參照?qǐng)D4和圖5說明第二實(shí)施例中的泵6的動(dòng)作。
在第二實(shí)施例的泵6中，類似于第一實(shí)施例，不包括氣體的流體(即液體)從吸入口20流入，液體壓力在泵室16內(nèi)增加，并且液體經(jīng)由排出通道22從排出口21排出。
然而，在第二實(shí)施例中，如果其內(nèi)混有氣體的流體流入所述泵，由于氣體可以壓縮，所以葉輪11無法將氣體從泵室16推出，并且葉輪11僅朝著設(shè)置在泵室16上部中的排出通道22將液體推出。因此，氣體留在泵室16內(nèi)，并且無法送出液體。
如果所述泵達(dá)到這種狀態(tài)，則排出通道22內(nèi)的液體向下經(jīng)由回流通道23流入泵室16，并且泵室16內(nèi)的一部分氣體被排到配置在泵室16的上部?jī)?nèi)的排出通道22內(nèi)。
重復(fù)執(zhí)行這個(gè)動(dòng)作以排出泵室16內(nèi)的所有氣體，其后，僅有液體從泵室16排到排出通道22內(nèi)。
排出通道22大體平行于泵室16并形成于其上方，并且使排出通道22與泵室16彼此相連通的回流通道23被設(shè)置在預(yù)定的位置處。通過這個(gè)配置，即使泵6被安裝成將排出口21定向在不同于向上方向的一方向上，排出通道22內(nèi)的液體經(jīng)由回流通道23還可以流回泵室16內(nèi)，如上所述，泵室16內(nèi)的所有氣體被排到排出通道22內(nèi)并接著從排出口21排出流體，結(jié)果，液體可以從泵室16排出。
根據(jù)第二實(shí)施例，如上所述，可以排出泵室16內(nèi)的氣體并可靠地供應(yīng)液體，即，可以始終維持與泵的安裝方向無關(guān)的通常所說的自給功能。由于排出通道22形成于泵室16的上部外周邊內(nèi)并大體平行于泵室16，所以從上方觀察，泵6的長(zhǎng)度縮短。因此，可以提供能夠始終可靠地供應(yīng)液體而不會(huì)限制安裝位置的小型泵。
盡管用于冷卻熱量產(chǎn)生部分的系統(tǒng)作為上述實(shí)施例中的液體供應(yīng)裝置的一個(gè)實(shí)例示出，然而舉例而言，液體供應(yīng)裝置可以為輸送液體(例如甲醇)的燃料電池系統(tǒng)。
葉片12和轉(zhuǎn)子磁鐵13可以由不同的材料制成并互相配合并與葉輪11形成一體?？晒┻x擇地，葉輪11可以由磁性樹脂制成，葉片12和轉(zhuǎn)子磁鐵13使用相同的材料形成一體。
軸18可以形成為單獨(dú)的零件，并且通過壓配合或嵌入成形固定到泵殼16a或分離板17，或者軸18可以由與泵殼16a或分離板17的材料相同的材料一體成形。
盡管第一和第二實(shí)施例的形成于排出通道22內(nèi)的回流通道23被設(shè)置在四個(gè)位置處，然而位置的數(shù)量可以為一個(gè)、兩個(gè)、三個(gè)或五個(gè)以上。
盡管第一和第二實(shí)施例中的泵殼16a包括單一構(gòu)件，然而泵殼16a可以分成多個(gè)構(gòu)件，并且它們可以裝配在一起。
本發(fā)明的液體供應(yīng)裝置被預(yù)期應(yīng)用于各種液體供應(yīng)裝置，舉例而言，用于燃料電池裝置以及熱泵裝置。
盡管以上所述已說明了本發(fā)明的實(shí)施例，然而本發(fā)明不限于上述實(shí)施例，并且在本發(fā)明本質(zhì)的范圍內(nèi)可以做變更及修改。
權(quán)利要求
1.一種泵，包括吸入和排出液體的葉輪；驅(qū)動(dòng)所述葉輪的電動(dòng)機(jī)單元；分離板，所述分離板設(shè)置在所述葉輪與所述電動(dòng)機(jī)單元之間并隔開所述葉輪和所述電動(dòng)機(jī)單元；形成有泵室的殼體，所述葉輪容納于所述泵室內(nèi)；連接到所述殼體并吸入液體的吸入口；以及排出液體的排出口，其中所述殼體設(shè)有排出從所述吸入口引入所述泵室內(nèi)的液體的排出通道，所述排出通道具有預(yù)定直徑，所述排出通道距所述泵室外周邊的預(yù)定距離沿著所述泵室的外周邊設(shè)置，所述泵進(jìn)一步包括至少一個(gè)回流通道，所述回流通道使所述排出通道與所述泵室彼此相連通，并且流過所述排出通道的液體經(jīng)由所述回流通道流回所述泵室。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的泵，其中所述排出通道被設(shè)置在所述泵室的側(cè)面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的泵，其中所述排出通道形成于所述泵室的上部?jī)?nèi)。
4.一種具有根據(jù)權(quán)利要求1所述的泵的液體供應(yīng)裝置。
5.一種具有根據(jù)權(quán)利要求2所述的泵的液體供應(yīng)裝置。
6.一種具有根據(jù)權(quán)利要求3所述的泵的液體供應(yīng)裝置。
全文摘要
一種泵，所述泵包括吸入并排出液體的葉輪；驅(qū)動(dòng)所述葉輪的電動(dòng)機(jī)單元；分離板，所述分離板配置于所述葉輪與所述電動(dòng)機(jī)單元之間并隔開所述葉輪和所述電動(dòng)機(jī)單元；形成泵室的殼體，其中所述葉輪容納在所述泵室內(nèi)；連接到所述殼體并吸入液體的吸入口；以及排出液體的排出口，其中所述殼體設(shè)有排出從所述吸入口引入所述泵室內(nèi)的液體的排出通道，所述排出通道具有預(yù)定直徑，所述排出通道距所述泵室外周邊的預(yù)定距離沿著所述泵室的外周邊設(shè)置，所述泵進(jìn)一步包括至少一個(gè)回流通道，所述回流通道使所述排出通道與所述泵室彼此相連通，并且流過所述排出通道的液體經(jīng)由所述回流通道流回所述泵室。
文檔編號(hào)F04D9/02GK1920307SQ20061010875
公開日2007年2月28日 申請(qǐng)日期2006年8月10日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月25日
發(fā)明者酒井敏輔, 松隈元彥, 福田哲也 申請(qǐng)人:松下電工株式會(huì)社