(57)【要約】【課題】本発明は、所望の大きさの異物を通過させつつ、ポンプ効率をさらに向上することができるセミオープン羽根車を提供する。【解決手段】セミオープン羽根車８０は、基部８１と、第１，２の羽根９０，１００とを備えるとともに、内側部８６と外側部８７とが規定される。第１，２の羽根９０，１００の回転軸を中心とする仮想円に沿って隣り合う羽根の間隔は、回転軸Ｘ側から外側に向かうにつれて広がる。第２の羽根１００において内側部８６に対応する第１の部分１０３の回転軸Ｘに沿う長さＬ３は、回転軸Ｘに沿って内側部８６とポンプ室２１の底面２６ａの間に仮想球体２００を収容可能な長さである。第２の羽根１００において外側部８７に対応する第２の部分１０５の回転軸Ｘに沿う長さＬ４は、回転軸Ｘに沿って外側部８７と底面２６ａとの間に仮想球体２００を収容可能な長さであって、かつ、第１の部分１０３の長さＬ３よりも長い。【選択図】図１
2014015920.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体を吸入する吸入口と前記流体を吐出する吐出口とを備えるポンプ室内に配置されるセミオープン羽根車であって、
回転軸回りに広がる基部と、
前記基部において前記回転軸回りに連続して複数隣り合って配置されて前記回転軸に沿って前記基部から突出するとともに前記基部に沿って前記回転軸側から前記回転軸に対して直交方向外側に向かって延びる高さ変化羽根と
を具備し、
前記回転軸側の内側部と前記内側部よりも前記回転軸に対して直行方向外側の外側部とが規定され、
前記回転軸を中心とする仮想円に沿って隣り合う前記高さ変化羽根間の間隔は、前記回転軸側から外側に向かうにつれて広がり、
前記高さ変化羽根において前記内側部に対応する部分の前記回転軸に沿う長さは、前記回転軸に沿って前記内側部と前記ポンプ室の内面との間に仮想球体を収容可能な長さであり、
前記高さ変化羽根において前記外側部に対応する部分の前記回転軸に沿う長さは、前記回転軸に沿って前記外側部と前記ポンプ室の内面との間に前記仮想球体を収容可能な長さであって、かつ、前記内側部に対応する部分の前記回転軸に沿う長さよりも長い
ことを特徴とするセミオープン羽根車。
【請求項２】
前記高さ変化羽根の前記外側部に対応する部分において前記回転軸側の端部の前記回転軸に沿う長さは、前記回転軸に対して直交方向外側に向かうにつれて、次第に長くなる
ことを特徴とする請求項１に記載のセミオープン羽根車。
【請求項３】
流体を吸入する吸入口と前記流体を吐出する吐出口とを備えポンプ室内に配置されるセミオープン羽根車であって、
回転軸回りに広がる基部と、
前記基部において前記回転軸回りに配置されて前記回転軸に沿って前記基部から突出するとともに前記基部に沿って前記回転軸側から前記回転軸に対して直交方向外側に向かって延びる第１の羽根と、
前記基部において前記回転軸回りに前記第１の羽根に隣り合って配置されて前記回転軸に沿って前記基部から突出するとともに前記基部に沿って前記回転軸側から前記回転軸に対して直交方向外側に向かって延びる第２の羽根と
を具備し、
前記回転軸側の内側部と前記内側部よりも前記回転軸に対する直行方向外側の外側部とが規定され、
前記回転軸を中心とする仮想円に沿って隣り合う前記第１，２の羽根間の間隔は、前記回転軸側に対して直交方向外側に向かうにつれて広がり、
前記第１の羽根は、少なくとも前記外側部に対応する部分を含む本体部であって、前記回転軸に沿う長さが、前記外側部と前記ポンプ室の内面との間に前記仮想球体を収容可能な長さである本体部を具備し、
前記第２の羽根において前記内側部に対応する部分の前記回転軸に沿う長さは、前記本体部の前記回転軸に沿う長さよりも短く、かつ、前記内側部と前記ポンプ室の内面との間に仮想球体を収容可能な長さであり、
前記第２の羽根において前記外側部に対応する部分の前記回転軸に沿う長さは、前記本体部の前記回転軸に沿う長さと同じである
ことを特徴とするセミオープン羽根車。
【請求項４】
前記第２の羽根の前記外側部に対応する部分において前記回転軸側の端部の前記回転軸に沿う長さは、前記回転軸に対して直交方向外側に向かうにつれて、次第に長くなる
ことを特徴とする請求項３に記載のセミオープン羽根車。
【請求項５】
流体を吸入する吸入口と前記流体を吐出する吐出口とを備えポンプ室内に配置されるセミオープン羽根車であって、
回転軸回りに広がる基部と、
前記基部において前記回転軸回りに配置されて前記回転軸に沿って前記基部から突出するとともに前記基部に沿って前記回転軸側から前記回転軸に対して直交方向外側に向かって延びる第１の羽根と、
前記基部において前記回転軸回りに前記第１の羽根に隣り合って配置されて前記回転軸に沿って前記基部から突出するとともに前記基部に沿って前記回転軸側から前記回転軸に対して直交方向外側に向かって延びる第２の羽根と
を具備し、
前記回転軸側の内側部と前記内側部よりも前記回転軸に対する直行方向外側の外側部とが規定され、
前記回転軸を中心とする仮想円に沿って隣り合う前記第１，２の羽根間の間隔は、前記回転軸側に対して直交方向外側に向かうにつれて広がり、
前記第１の羽根は、少なくとも前記外側部に対応する部分を含む本体部であって、前記回転軸に沿う長さが、前記外側部と前記ポンプ室の内面との間に前記仮想球体を収容可能な長さである本体部を具備し、
前記第２の羽根において前記内側部に対応する部分の前記回転軸に沿う長さは、前記本体部の前記回転軸に沿う長さと同じであり、
前記第２の羽根において前記外側部に対応する部分の前記回転軸に沿う長さは、前記本体部の前記回転軸に沿う長さよりも長く、かつ、前記外側部と前記ポンプ室の内面との間に仮想球体を収容可能な長さである
ことを特徴とするセミオープン羽根車。
【請求項６】
前記第２の羽根の前記外側部に対応する部分において前記回転軸側の端部の前記回転軸に沿う長さは、前記回転軸に対して直交方向外側に向かうにつれて、次第に長くなる
ことを特徴とする請求項５に記載のセミオープン羽根車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばボルテックスポンプに用いられるセミオープン羽根車に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、異物が混入している水を送水するために、ボルテックスポンプが用いられている。ボルテックスポンプは、吸込口と吐出口とを有するポンプ室と、ポンプ室内に収容されるセミオープン式の羽根車とを備えるポンプ部と、羽根車を回転するモータを備える駆動部とを備えている。
【０００３】
羽根車が回転することによって、ポンプ室内の水に流れが生じ、それゆえ、水が吐出口より吐出される。また、流体が吐出口から吐出されることに伴う負圧の発生により、吸込口からポンプ室内に水が吸い込まれる。
【０００４】
羽根車は、回転軸に沿って突出する複数の羽根を有している。これら羽根の先端とポンプ室の内面との間には、水中の異物が通ることが可能な間隔が確保される必要がある。このため、羽根車とポンプ室の内面との間には、比較的大きい隙間が確保されている。
【０００５】
しかしながら、羽根車とポンプ室の内面との間の隙間が大きくなると、ポンプ効率が低下する。このため、羽根車とポンプ室の内面との間を異物が通過可能としつつ、ポンプ効率を向上するために、複数の羽根のうち、一部の羽根の回転軸に沿う長さを、他の羽根の回転軸に沿う長さに対して長くすることが行われている。
【０００６】
一部の羽根の回転軸に沿う長さが長くなるとによって、この羽根とポンプ室の内面との間の隙間が小さくなるので、ポンプ効率を向上することができる。さらに、他の羽根とポンプ室の内面との間は、異物が通過可能な隙間が確保されているので、異物はポンプ室を通過可能である。
【０００７】
このことによって、ポンプ室内を異物が通過可能としつつ、ポンプ効率を向上することができる（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特公昭６２−３４９５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、ポンプ室内を所望の大きさの異物を通過させつつ、ポンプ効率をさらに向上することができるセミオープン羽根車を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明のセミオープン羽根車は、流体を吸入する吸入口と前記流体を吐出する吐出口とを備えるポンプ室内に配置される。前記羽根車は、当該羽根車の回転軸回りに広がる基部と、前記基部において前記回転軸回りに連続して複数隣り合って配置されて前記回転軸に沿って前記基部から突出するとともに前記基部に沿って前記回転軸側から前記回転軸に対して直交方向外側に向かって延びる高さ変化羽根とを具備するとともに、前記回転軸側の内側部と前記内側部よりも前記回転軸に対して直行方向外側の外側部とが規定される。
【００１１】
前記回転軸を中心とする仮想円に沿って隣り合う前記高さ変化羽根間の間隔は、前記回転軸側から外側に向かうにつれて広がる。前記高さ変化羽根において前記内側部に対応する部分の前記回転軸に沿う長さは、前記回転軸に沿って前記内側部と前記ポンプ室の内面との間に仮想球体を収容可能な長さである。
【００１２】
前記高さ変化羽根において前記外側部に対応する部分の前記回転軸に沿う長さは、前記回転軸に沿って前記外側部と前記ポンプ室の内面との間に前記仮想球体を収容可能な長さであって、かつ、前記内側部に対応する部分の前記回転軸に沿う長さよりも長い。
【００１３】
他の発明のセミオープン羽根車は、流体を吸入する吸入口と前記流体を吐出する吐出口とを備えるポンプ室内に配置される。前記羽根車は、当該羽根車の回転軸回りに広がる基部と、前記基部において前記回転軸回りに配置されて前記回転軸に沿って前記基部から突出するとともに前記基部に沿って前記回転軸側から前記回転軸に対して直交方向外側に向かって延びる第１の羽根と、前記基部において前記回転軸回りに前記第１の羽根に隣り合って配置されて前記回転軸に沿って前記基部から突出するとともに前記基部に沿って前記回転軸側から前記回転軸に対して直交方向外側に向かって延びる第２の羽根とを具備するとともに、前記回転軸側の内側部と前記内側部よりも前記回転軸に対する直行方向外側の外側部とが規定される。
【００１４】
前記回転軸を中心とする仮想円に沿って隣り合う前記第１，２の羽根間の間隔は、前記回転軸側に対して直交方向外側に向かうにつれて広がる。前記第１の羽根は、少なくとも前記外側部に対応する部分を含む本体部であって、前記回転軸に沿う長さが、前記外側部と前記ポンプ室の内面との間に前記仮想球体を収容可能な長さである本体部を備える。
【００１５】
前記第２の羽根において前記内側部に対応する部分の前記回転軸に沿う長さは、前記本体部の前記回転軸に沿う長さよりも短く、かつ、前記内側部と前記ポンプ室の内面との間に仮想球体を収容可能な長さである。前記第２の羽根において前記外側部に対応する部分の前記回転軸に沿う長さは、前記本体部の前記回転軸に沿う長さと同じである。
【００１６】
他の発明のセミオープン羽根車は、流体を吸入する吸入口と前記流体を吐出する吐出口とを備えポンプ室内に配置される。前記セミオープン羽根車は、回転軸回りに広がる基部と、前記基部において前記回転軸回りに配置されて前記回転軸に沿って前記基部から突出するとともに前記基部に沿って前記回転軸側から前記回転軸に対して直交方向外側に向かって延びる第１の羽根と、前記基部において前記回転軸回りに前記第１の羽根に隣り合って配置されて前記回転軸に沿って前記基部から突出するとともに前記基部に沿って前記回転軸側から前記回転軸に対して直交方向外側に向かって延びる第２の羽根とを備える。
【００１７】
前記回転軸側の内側部と前記内側部よりも前記回転軸に対する直行方向外側の外側部とが規定される。前記回転軸を中心とする仮想円に沿って隣り合う前記第１，２の羽根間の間隔は、前記回転軸側に対して直交方向外側に向かうにつれて広がる。前記第１の羽根は、少なくとも前記外側部に対応する部分を含む本体部であって、前記回転軸に沿う長さが、前記外側部と前記ポンプ室の内面との間に前記仮想球体を収容可能な長さである本体部を備える。
【００１８】
前記第２の羽根において前記内側部に対応する部分の前記回転軸に沿う長さは、前記本体部の前記回転軸に沿う長さと同じである。前記第２の羽根において前記外側部に対応する部分の前記回転軸に沿う長さは、前記本体部の前記回転軸に沿う長さよりも長く、かつ、前記外側部と前記ポンプ室の内面との間に仮想球体を収容可能な長さである。
【発明の効果】
【００１９】
本発明は、ポンプ室内を所望の大きさの異物を通過させつつ、ポンプ効率をさらに向上することができるセミオープン羽根車を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るセミオープン羽根車を備えるボルテックスポンプを示す正面図。
【図２】同ボルテックスポンプが備えるセミオープン羽根車を示す下面図。
【図３】同セミオープン羽根車を示す概略図。
【図４】同セミオープン羽根車が同ボルテックスポンプのポンプ室内に設置された状態を図２に示すＦ４−Ｆ４線に沿って切断した状態を示す断面図。
【図５】同セミオープン羽根車が同ポンプ室内に設置された状態を図２に示すＦ５−Ｆ５線に沿って切断した状態を示す断面図。
【図６】同セミオープン羽根車が同ポンプ室内に設置された状態を図２に示すＦ６−Ｆ６線に沿って切断した状態を示す断面図。
【図７】同セミオープン羽根車の基部に設けられる羽根の数が図２に示した枚数より多く、回転軸回りに隣り合う第２の羽根間の間隔が図２に対して短いセミオープン羽根車がポンプ室内に設置された状態を、図４と同様に切断した状態を示す断面図。
【図８】本発明の第２の実施形態に係るセミオープン羽根車を備えるボルテックスポンプのポンプ室を、図６と同様に切断した状態を示す断面図。
【図９】同ボルテックスポンプのセミオープン羽根車を示す概略図。
【図１０】本発明の第４の実施形態に係るセミオープン羽根車を示す下面図。
【図１１】本発明の第５の実施形態に係るセミオープン羽根車を示す下面図。
【図１２】同セミオープン羽根車を示す概略図。
【図１３】同セミオープン羽根車が同ボルテックスポンプのポンプ室内に設置された状態を、図１１に示すＦ１３−Ｆ１３線に沿って示す断面図。
【図１４】同セミオープン羽根車が同ポンプ室に設置された状態を、図１１に示すＦ１４−Ｆ１４線に沿って示す断面図。
【図１５】本発明の第２の実施形態に係るセミオープン羽根車を示す平面図。
【図１６】同セミオープン羽根車がボルテックスポンプのポンプ室内に設置された状態を図１５に示すＦ１６−Ｆ１６線に沿って示す同セミオープン羽根車の断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明の第１の実施形態に係るセミオープン羽根車を、図１〜６を用いて説明する。図１は、本実施形態のセミオープン羽根車を備えるポンプの一例であるボルテックスポンプ１０を示す正面図である。図１では、ボルテックスポンプ１０は、一部切り欠かれた状態が示されている。ボルテックスポンプ１０は、本実施形態では一例として、水を吸い上げる。水は、ボルテックスポンプが吸い上げる流体の一例である。
【００２２】
図１に示すように、ボルテックスポンプ１０は、ポンプ部２０と、駆動部４０と、軸封部５０と、脚部６０と、液面検出用浮部７０とを備えている。ポンプ部２０は、ポンプ室２１と、セミオープン羽根車８０とを備えている。ポンプ部２０については、後で具体的に説明する。
【００２３】
駆動部４０は、ポンプ部２０が備えるセミオープン羽根車８０を回転する。駆動部４０は、駆動源の一例としての電動モータ４１と、電動モータ４１を収容する駆動部用ケーシング４２と、電動モータ４１の回転をセミオープン羽根車８０に伝達する伝達軸部４３とを備えている。
【００２４】
図１は、駆動部４０の一部を切り欠いて示している。電動モータ４１は、駆動部用ケーシング４２に固定される筒状のステータ４４と、ステータ４４内に収容されるロータ４５とを備えている。図１では、ステータ４４の一部とロータ４５の一部が示されている。ロータ４５は、回転軸部４６を備えている。回転軸部４６は、駆動部用ケーシング４２に回転可能に支持されている。回転軸部４６には、伝達軸部４３が連結されている。
【００２５】
伝達軸部４３は、回転軸部４６に一体に固定されており、駆動部用ケーシング４２から突出している。伝達軸部４３は、回転軸部４６と一体に回転する。伝達軸部４３は、後述されるポンプ部２０のセミオープン羽根車８０に固定されており、駆動部４０で発生された回転、つまり、ロータ４５の回転をセミオープン羽根車８０に伝達する。
【００２６】
軸封部５０は、駆動部４０とポンプ部２０との間に設けられている。軸封部５０は、ポンプ部２０のポンプ室２１内の水が、駆動部４０に漏れることを防止する。軸封部５０は、軸封部用ケーシング５１と、メカニカルシール５２とを備えている。
【００２７】
本実施形態では、軸封部用ケーシング５１は、一例として、駆動部用ケーシング４２と一体に形成されている。言い換えると、駆動部用ケーシング４２の一部が、軸封部用ケーシング５１として機能している。
【００２８】
軸封部用ケーシング５１内には、オイル室５３が形成されている。オイル室５３内には、オイルが満たされている。メカニカルシール５２は、伝達軸部４３回りに設けられている。軸封部用ケーシング５１は、メカニカルシール５２を保持する保持部５４が設けられている。メカニカルシール５２とオイル室５３とによって、後述するポンプ室２１内の水が、伝達軸部４３を伝って駆動部４０側に漏れることが防止される。
【００２９】
ポンプ部２０は、内側にポンプ室２１を形成するポンプ部用ケーシング２３と、セミオープン羽根車８０とを備えている。ポンプ部用ケーシング２３は、駆動部側ケーシング部材２４と、脚部側ケーシング部材２５とを備えている。駆動部側ケーシング部材２４と脚部側ケーシング部材２５とが組み合わさって互いに固定されることによって、内側にポンプ室２１が形成される。
【００３０】
駆動部側ケーシング部材２４は、駆動部用ケーシング４２に固定されている。駆動部側ケーシング部材２４は、ポンプ室２１において駆動部４０側の部分を形成している。脚部側ケーシング部材２５は、駆動部側ケーシング部材２４を挟んで駆動部４０に対して反対側に位置している。
【００３１】
ここで、本実施形態のボルテックスポンプ１０の上下方向Ｖについて説明する。図１に示すように、本実施形態では、一例として、ボルテックスポンプ１０は、セミオープン羽根車８０の回転軸Ｘの延びる方向に沿って上下方向Ｖが設定されており、駆動部４０側を上側とし、ポンプ部２０側を下側とする。
【００３２】
ポンプ室２１は、底壁部２６と、上壁部２７と、周壁部２８とを備えている。底壁部２６は、脚部側ケーシング部材２５に設けられている。底壁部２６の内面、つまり、ポンプ室２１の底面２６ａは、上下方向Ｖに垂直な平面である。底壁部２６において、セミオープン羽根車８０の回転軸Ｘに沿って対向する位置には、吸込口２９が形成されている。ポンプ室２１は、吸込口２９を通して内側と外側とが連通している。
【００３３】
周壁部２８は、セミオープン羽根車８０の周囲を囲っている。周壁部２８は、セミオープン羽根車８０の回転軸Ｘに垂直な方向に沿ってセミオープン羽根車８０の基部８１と対向する部分は、基部８１が略嵌る大きさを有している。そして、周壁部２８において回転軸Ｘに垂直な方向に後述されるセミオープン羽根車８０の第１，２の羽根９０，１００と対向する部分は、当該第１，２の羽根９０，１００との間に所定の隙間が設けられる大きさを有している。このことによって、回転軸Ｘに垂直な方向に沿って第１，２の羽根９０，１００と対向する部分と第１，２の羽根９０，１００との間を水Ｗが流れるようになる。
【００３４】
上壁部２７においてセミオープン羽根車８０の回転軸Ｘに垂直な方向に吸込口２９から離れた位置に、吐出口３０が形成されている。ポンプ室２１は、吐出口３０を通して内側と外側とが連通している。
【００３５】
ポンプ室２１と吐出口３０との間には、排出路３１が形成されている。排出路３１は、ポンプ室２１と吐出口３０とに連通する。ポンプ室２１内の流体は、排出路３１を通って吐出口３０に導かれる。排出路３１の底面３１ａは、上下方向Ｖに垂直な平面であり、ポンプ室２１の底面２６ａと面一である。
【００３６】
図２は、セミオープン羽根車８０を下方から上方に向かって見た状態を示す下面図である。セミオープン羽根車８０の上下方向は、本実施形態では、一例として、セミオープン羽根車８０がボルテックスポンプ１０に組み込まれた姿勢のときのボルテックスポンプ１０の上下方向に準じる。
【００３７】
図２に示すように、セミオープン羽根車８０は、基部８１と、複数の羽根とを備えている。基部８１の平面形状は、円である。図１に示すように、基部８１の中心部には、伝達軸部４３の先端部４３ａが嵌る貫通孔８２が形成されている。先端部４３ａが貫通孔８２に嵌った状態で、基部８１の下面側から上方に向かって先端部４３ａにボルト８３がねじ込まれる。
【００３８】
ボルト８３のヘッド部８３ａと先端部４３ａとの間に基部８１が挟みこまれる。このことによって、セミオープン羽根車８０は、伝達軸部４３に固定されて伝達軸部４３と一体に回転する。基部８１の下面８４は、平面である。セミオープン羽根車８０が図１に示すようにボルト８３によって先端部４３ａに固定された状態では、基部８１の下面８４は、上下方向Ｖに直交する。
【００３９】
本実施形態では、複数の羽根の一例として、２種類の羽根が設けられている。その一方を第１の羽根９０とし、他方を第２の羽根１００とする。図３は、セミオープン羽根車８０の概略図である。また、図３では、セミオープン羽根車８０と、ポンプ室２１の底面２６ａを示している。図３におけるセミオープン羽根車８０と底面２６ａとの相対位置関係は、セミオープン羽根車８０がポンプ室２１内に設置されたときの相対位置関係と同じである。図３に示すように、第１，２の羽根９０，１００は、基部８１の下面８４から突出しており、下方に向って上下方向に沿って延びている。第１の羽根９０は、図３中、右側に位置し、第２の羽根１００は、図３中、左側に位置している。
【００４０】
図２に示すように、本実施形態では、第１の羽根９０は、２枚用いられており、第２の羽根１００は、４枚用いられている。このように、本実施形態では、一例として、合計６枚の羽根が用いられている。
【００４１】
２つの第１の羽根９０は、セミオープン羽根車８０の回転軸Ｘ回りに互い隣り合うように配置されている。第２の羽根１００は、セミオープン羽根車８０の回転軸Ｘ回りに隣り合うように配置されている。これら６つの羽根は、セミオープン羽根車８０の回転軸Ｘ回りに等間隔離間して配置されている。このため、本実施形態では、第１，２の羽根９０，１００は、回転軸Ｘ回りに６０度ずつ離間して配置されている。
【００４２】
第１の羽根９０は、基部８１の下面８４から回転軸Ｘに沿って突出するとともに、基部８１の中心部Ｃから下面８４に沿って基部８１の外縁８５まで延びている。なお、中心部Ｃは、基部８１において回転軸Ｘを含む回転軸Ｘの近傍の部分である。第１の羽根９０は、第１の羽根用立ち上がり部９１と、第１の羽根用本体部９２とを備えている。
【００４３】
第１の羽根用立ち上がり部９１は、第１の羽根９０において、基部８１の中心部Ｃ側の部分である。第１の羽根用本体部９２は、第１の羽根用立ち上がり部９１から基部８１の外縁８５までの間の部分である。
【００４４】
第１の羽根用立ち上がり部９１は、上下方向に対して傾いている。言い換えると、回転軸Ｘに対して傾いている。具体的には、第１の羽根用立ち上がり部９１の回転軸Ｘに沿う先端縁がセミオープン羽根車８０の回転軸Ｘから離れるように、回転軸Ｘに対して傾いている。第１の羽根用立ち上がり部９１について、具体的に説明する。
【００４５】
図１に示すように、セミオープン羽根車８０がポンプ室２１内に設置された状態では、第１の羽根用立ち上がり部９１は、上下方向Ｖに沿って吸込口２９に対向する。吸込口２９を通してポンプ室２１内に流入する水Ｗには、異物が混入されている。このため、吸込口２９から流入した水Ｗに含まれる異物が、セミオープン羽根車８０に干渉することによってポンプ室２１に流入することが阻害されることがないように、第１の羽根用立ち上がり部９１が形成されている。
【００４６】
第１の羽根用立ち上がり部９１が、セミオープン羽根車８０の回転軸Ｘに対して離れるように傾斜することによって、ポンプ室２１において第１の羽根用立ち上がり部９１と底面２６ａとの間に隙間が確保される。この隙間は、後述される仮想球体２００を収容可能である。当該隙間が確保されることによって、所望の大きさの異物のポンプ室２１内への侵入が阻害されない。第１の羽根用本体部９２の上下方向に沿う長さＬ１は、いずれの部位であっても、つまり、第１の羽根用立ち上がり部９１から外縁８５の間のいずれの部位であっても、一定であり、変化しない。
【００４７】
第２の羽根１００は、第２の羽根用第２の羽根用立ち上がり部１０１と、第２の羽根用本体部１０２とを備えている。第２の羽根用立ち上がり部１０１は、第１の羽根９０の第１の羽根用立ち上がり部９１と同じ形状である。
【００４８】
ここで、セミオープン羽根車８０に、内側部８６と外側部８７とを設定する。図２に示すように、内側部８６は、セミオープン羽根車８０の回転軸Ｘを中心とする仕切円８８に対して内側の部分であり、外側部８７は、仕切円８８に対して外側の部分である。仕切円８８は、図２中２点鎖線で示されている。なお、仕切円８８は、セミオープン羽根車８０を内側部８６と外側部８７とに分けるために用いられる仕切りであり、セミオープン羽根車８０に実際に視認できるように設けられていない。なお、実際に視認できるように設けられてもよい。仕切円８８の半径は、Ｌ２である。
【００４９】
第１の羽根９０では、第１の羽根用立ち上がり部９１と、第１の羽根用本体部９２の一部とは、内側部８６内に位置している。
【００５０】
第２の羽根１００の説明に戻る。第１の羽根用本体部９２の残りの部分は、外側部８７に位置している。第２の羽根１００では、第２の羽根用立ち上がり部１０１と、第２の羽根用本体部の一部とは、内側部８６内に位置している。第２の羽根用本体部１０２の残りの部分は、外側部８７内に位置している。
【００５１】
第２の羽根用本体部１０２は、第１の部分１０３と、傾斜部１０４と、第２の部分１０５とを備えている。第１の部分１０３と、傾斜部１０４と、第２の部分１０５とは、回転軸Ｘ側から外縁８５に向って順番に並んでいる。第１の部分１０３は、第２の羽根１００において内側部８６内に位置する部分である。傾斜部１０４と第２の部分１０５とは、第２の羽根１００において外側部８７内に位置する部分である。
【００５２】
第１の部分１０３は、第２の羽根用立ち上がり部１０１に連結されている。基部８１の下面８４から第１の部分１０３の回転軸Ｘに沿う長さは、Ｌ３であっていずれの部位であっても一定であり、第１の羽根用本体部９２の回転軸Ｘに沿う長さＬ１と同じである。Ｌ３＝Ｌ１。第１の部分１０３の回転軸Ｘに沿う長さＬ３については、後で具体的に説明する。
【００５３】
第２の部分１０５の回転軸Ｘに沿う長さＬ４は、第１の部分１０３の回転軸Ｘに沿う長さＬ３よりも長く、かつ、いずれの部分であっても一定である。Ｌ４＞Ｌ３。傾斜部１０４は、第１の部分１０３の回転軸Ｘに沿う先端と第２の部分１０５の回転軸Ｘに沿う先端とを連結するように傾斜している。
【００５４】
図２に示すように、第１，２の羽根９０，１００は、回転軸Ｘ回りに等間隔離間して配置されている。また、第１，２の羽根９０，１００の平面形状は、同じであり、回転軸Ｘの周方向のうち一方向Ｒ１に沿って突出するように湾曲している。
【００５５】
このため、回転軸Ｘを中心とする仮想円Ｄに沿って隣り合う第１の羽根９０間の間隔Ｆと、第１，２の羽根９０，１００間の間隔Ｇと、隣り合う第２の羽根１００間の間隔Ｈとは、同じになる。さらに、間隔Ｆ，Ｇ，Ｈは、仮想円Ｄの半径が大きくなるにしたがい、大きくなる。
【００５６】
第１の羽根用本体部９２の回転軸Ｘに沿う長さＬ１と、第２の羽根用本体部１０２の第１の部分１０３の回転軸Ｘに沿う長さＬ３と、第２の部分１０５の回転軸Ｘに沿う長さＬ４とについて、具体的に説明する。
【００５７】
第１，２の羽根９０，１００においてセミオープン羽根車８０の内側部８６に対応する部分の回転軸Ｘに沿う長さは、内側部８６とポンプ室２１の底面２６ａとの間に仮想球体２００が収容可能な長さである。
【００５８】
なお、第１，２の羽根９０，１００においてセミオープン羽根車８０の内側部８６に対応する部分は、第１，２の羽根９０，１００において、回転軸Ｘに沿って内側部８６に重なる部分である。また、セミオープン羽根車８０の外側部８７に対応する部分は、第１，２の羽根９０，１００において、回転軸Ｘに沿って外側部８７に重なる部分である。
【００５９】
本実施形態では、第１の羽根９０において内側部８６に対応する部分は、第１の羽根用立ち上がり部９１と、第１の羽根用本体部９２の一部である。第２の羽根１００において内側部８６に対応する部分は、第２の羽根用立ち上がり部１０１と、第１の部分１０３である。仮想球体２００は、水Ｗに含まれる異物を想定したものであり、ボルテックスポンプ１０に対して要求される、ポンプ室２１を通過可能な異物の大きさに基づいて設定されている。
【００６０】
上記のように、第１，２の羽根９０，１００において第１の羽根用立ち上がり部９１，１０１の形状は、同じであり、第１の羽根用立ち上がり部９１，１０１と底面２６ａとの間に仮想球体２００を収容可能である。
【００６１】
図４は、セミオープン羽根車８０がポンプ室２１内に設置された状態において図２に示すＦ４−Ｆ４線に沿って切断した状態を示す断面図である。なお、Ｆ４−Ｆ４線は、回転軸Ｘを中心とする円であって、第１の部分１０３の回転軸Ｘ側の一端Ｐ１を通る円である。
【００６２】
図４に示すように、第２の羽根１００の第１の部分１０３の回転軸Ｘに沿う長さＬ３は、第１の部分１０３と底面２６ａとの間に仮想球体２００を収容できる大きさを有する長さである。本実施形態では、第１の部分１０３と底面２６ａとの間の長さＬ５は、仮想球体２００の直径Ｌ６よりも短い。これは、セミオープン羽根車８０の回転軸Ｘ回りに沿って隣り合う第２の羽根１００間に、仮想球体２００が嵌るためである。
【００６３】
ここで、図４に示される仮想球体２００の位置について、具体的に説明する。図４に示される仮想球体２００は、図３中において２点鎖線で示されている。図４に示す仮想球体２００は、図２中の範囲Ｆ２１内に拡大して示すように、回転軸Ｘ回りに隣り合う第１の部分１０３の一端Ｐ１を通る円弧上において当該両第１の部分１０３間の中間位置Ｃ１上に仮想球体２００の上端Ｕが配置される位置である。範囲Ｆ２１は、図２中のＦ２１近傍を拡大して示しており、具体的には、回転軸Ｘ回りに隣り合う第１の部分１０３の一端Ｐ１の近傍を示している。範囲Ｆ２１中では、上記円弧を２点鎖線で示している。図４は、第１の部分１０３と底面２６ａとの間に、仮想球体２００が嵌っている状態を示している。
【００６４】
上記のように、回転軸Ｘ回りに隣り合う第２の羽根１００間の間隔は、回転軸Ｘから離れるにしたがい大きくなる。このため、第１の部分１０３において図４に示す位置よりも外側の部分であっても、第１の部分１０３と底面２６ａとの間の隙間は、仮想球体２００を収容可能である。
【００６５】
さらに、隣り合う第１の部分１０３間の間隔が、回転軸Ｘから離れるにつれて大きくなることにより、図４に示すように隣り合う第１の部分１０３間に仮想球体２００が入り込んでも、第１の部分１０３と仮想球体２００との間に隙間が生じるようになる。このため、第１の部分１０３では、いずれの位置であっても、底面２６ａとの間に仮想球体２００を収容可能である。
【００６６】
第１の羽根９０では、第１の羽根用本体部９２の回転軸Ｘに沿う長さＬ１は、第２の羽根１００の第１の部分１０３の回転軸Ｘに沿う長さＬ３と同じである。さらに、第１，２の羽根９０，１００は、回転軸Ｘ回りに等間隔離間して配置されている。このため、回転軸Ｘ回りに隣り合う第１の羽根９０間のいずれの位置であっても、底面２６ａとの間に仮想球体２００を収容可能である。
【００６７】
図５は、図２に示すＦ５−Ｆ５線に沿って示すセミオープン羽根車８０の断面図である。Ｆ５−Ｆ５線は、回転軸Ｘ回りの円であって、第２の部分１０５の回転軸Ｘ側の一端Ｐ２を通る円である。つまり、図５は、第２の羽根１００の第２の部分１０５において回転軸Ｘ側の一端Ｐ２を切断して示している。
【００６８】
図５に示すように、第２の部分１０５の回転軸Ｘに沿う長さＬ４は、回転軸Ｘ回りに隣り合う第２の部分１０５間に仮想球体２００が収容されたときに、両第２の部分１０５が仮想球体２００に接触する長さである。つまり、両第２の部分１０５と底面２６ａとの間に仮想球体２００が嵌る長さである。
【００６９】
ここで、図５に示される仮想球体２００の位置について、具体的に説明する。図５に示される仮想球体２００は、図３中において３点鎖線で示されている。図５に示す仮想球体２００は、図２中の範囲Ｆ２２内に拡大して示すように、回転軸Ｘ回りに隣り合う第２の部分１０５の一端Ｐ２を通る円弧上において当該両第２の部分１０５間の中間位置Ｃ２上に仮想球体２００の上端Ｕが配置される位置である。範囲Ｆ２２は、図２中のＦ２２近傍を拡大して示しており、具体的には、回転軸Ｘ回りに隣り合う第２の部分１０５の一端Ｐ２の近傍を示している。範囲Ｆ２２中では、上記円弧を２点鎖線で示している。図５は、第２の部分１０５と底面２６ａとの間に、仮想球体２００が嵌っている状態を示している。
【００７０】
上記のように、回転軸Ｘ回りに隣り合う第２の部分１０５間の間隔は、回転軸Ｘ回りに隣り合う第１の部分１０３間の間隔よりも長い。このため、第２の部分１０５の回転軸Ｘに沿う長さＬ４を、図５に示すように両第２の部分１０５が仮想球体２００に接触する長さとすると、長さＬ４は、長さＬ３よりも長くなる。
【００７１】
図６は、セミオープン羽根車８０がポンプ室２１内に設置された状態を図２に示すＦ６−Ｆ６線に沿って示す断面図である。図６は、セミオープン羽根車８０において図５によりも外側の部分を切断した状態を示している。Ｆ６−Ｆ６線は、回転軸Ｘを中心とする円であって、当該外側の部分を通る円である。
【００７２】
図６に示すように、回転軸Ｘ回りに隣り合う第２の部分１０５間の間隔は、回転軸Ｘから離れるにしたがい大きくなる。このため、回転軸Ｘ回りに隣り合う第２の部分１０５と底面２６ａとの間に仮想球体２００が収容されても、両第２の部分１０５の先端は、仮想球体２００に接触しなくなる。このため、仮想球体２００は、回転軸Ｘ回りに隣り合う第２の部分１０５間のいずれの位置であっても、底面２６ａとの間に収容可能である。
【００７３】
傾斜部１０４は、第１の部分１０３と第２の部分１０５をなだらかに連結している。傾斜部１０４の回転軸Ｘに沿う長さは、傾斜部１０４と底面２６ａとの間を仮想球体２００が通過することを阻害いしないように考慮されて決定されている。
【００７４】
図３に示すように、本実施形態では、一例として、傾斜部１０４は、第１の部分１０３から第２の部分１０５に向って進むにつれて、直線状に傾斜する。このため、本実施形態では、傾斜部１０４の下面８４に沿う長さ、つまり、第２の部分１０５の一端Ｐ２の位置は、傾斜部１０４と底面２６ａとの間に仮想球体２００が収容可能となるように、考慮されている。
【００７５】
第１の羽根９０において外側部８７に対応する部分の長さは、内側部８６に対応する部分と同じであり、長さＬ１であるので、回転軸Ｘ回りに隣り合う第１の羽根９０間と底面２６ａとの間には、いずれの位置であっても、仮想球体２００を収容可能である。
【００７６】
第１の羽根９０は、第１の羽根用立ち上がり部９１を除いた部分の回転軸Ｘに沿う長さがで一定であり、長さＬ１であるため、回転軸Ｘ回りに隣り合う第１，２の羽根９０，１００間では、いずれの位置であっても、底面２６ａとの間に仮想球体２００を収容可能である。
【００７７】
図１に示すように、脚部６０は、ポンプ部２０の底壁部２６に設けられている。液面検出用浮部７０は、本実施形態では、一対設けられており、上下方向に離間して配置されている。各液面検出用浮部７０は、水Ｗに対して浮力を有している。このため、ボルテックスポンプ１０を水Ｗが溜められた池や溝などに配置することによってボルテックスポンプ１０の周囲が水Ｗで満たされると、液面検出用浮部７０が浮力によって変位する。ボルテックスポンプ１０の制御部は、この変位を検出することによって、液面位置を検出する。
【００７８】
このように、本実施形態では、第１の部分１０３の回転軸Ｘに沿う長さＬ３は、回転軸Ｘを中心とする円であって第１の部分１０３において回転軸Ｘ側の一端Ｐ１を通る円の当該両第１の部分１０３間の中間位置Ｃ１上に、仮想球体２００の上端Ｕが配置されたときに、両第１の部分１０３の先端が仮想球体２００に接触する長さである。
【００７９】
第２の部分１０５の回転軸Ｘに沿う長さは、回転軸Ｘを中心とする円であって回転軸Ｘ回りに隣り合う第２の部分１０５の回転軸Ｘ側の一端Ｐ２を通る円の当該両第２の部分１０５間の中間位置Ｃ２上に仮想球体２００の上端Ｕが配置されたときに、両第２の部分１０５の先端が仮想球体２００に接触する長さである。
【００８０】
第１，２の部分１０３，１０５の回転軸Ｘに沿う長さが上記ように設定されることによって、セミオープン羽根車８０の内側部８６と外側部８７とのそれぞれにおいて、底面２６ａとの間に仮想球体２００を収容可能となる。言い換えると、水Ｗ中に仮想球体２００と同じ大きさの異物が混入していても、当該異物は、ポンプ室２１を通過可能になる。
【００８１】
また、回転軸Ｘ回りに隣り合う羽根の間隔が、回転軸Ｘから離れるにしたがい大きくなることを利用し、第２の部分１０５の回転軸Ｘ沿う長さＬ４を第１の部分１０３の回転軸Ｘに沿う長さＬ３よりも長くしている。
【００８２】
このため、セミオープン羽根車８０と底面２６ａとの間に仮想球体２００を通過可能としつつ、セミオープン羽根車８０において、第２の部分１０５と底面２６ａとの間の隙間の回転軸Ｘに沿う長さＬ５を、第１の部分１０３と底面２６ａとの間の回転軸Ｘに沿う長さよりも小さくできるので、セミオープン羽根車８０が有する羽根が全て第１の羽根９０である場合に比べて、ポンプ効率を向上することができる。
【００８３】
このように、本実施形態では、ボルテックスポンプ１０は、所望の大きさの異物を通過させつつ、ポンプ効率をさらに向上することができる。
【００８４】
また、第２の羽根１００に傾斜部１０４が設けられることによって、第１の部分１０３から第２の部分１０５に渡る回転軸Ｘに沿う長さの変化をゆるやかにすることができるので、当該長さ変化に伴うセミオープン羽根車８０の回転に対する抵抗を小さくすることができる。
【００８５】
図７は、基部８１に設けられる羽根の数が図２に示した枚数より多く、それゆえ、回転軸Ｘ回りに隣り合う第２の羽根１００間の間隔が図２に対して短いセミオープン羽根車８０がポンプ室２１内に設置された状態を、図４と同様に切断した状態を示す断面図である。
【００８６】
この構造の場合であっても、図７に示すように、第１の部分１０３の長さＬ３は、回転軸Ｘ回りの円であって回転軸Ｘ回りに隣り合う第１の部分１０３の一端Ｐ１を通る円の当該両第１の部分１０３間の中間位置Ｃ１に仮想球体２００の上端が配置されるときに両第１の部分１０３が仮想球体２００に接触する長さに設定される。
【００８７】
図７は、羽根の枚数が図２に示す枚数より多い場合、例えば、第１，２の羽根９０，１００の合計が８枚や１０枚などの場合を示しているので、第１の部分１０３の回転軸Ｘに沿う長さＬ３は、図４に示される第１の部分１０３の長さＬ４よりも短くなる。羽根の枚数に応じて第１の部分１０３の長さＬ３が変化したように、第２の部分１０５の長さＬ４も変化する。
【００８８】
このように、セミオープン羽根車８０の基部８１の下面８４からポンプ室２１の底面２６ａまでの距離が同じであっても、羽根の数が異なることによって、第１，２の部分１０３，１０５の回転軸Ｘに沿う長さＬ４，Ｌ５が変化する。
【００８９】
しかしながら、第１の部分１０３の長さＬ３が、図４，７に示すように回転軸Ｘ回りに隣り合う両第１の部分１０３が仮想球体２００に接触する長さに設定され、かつ、第２の部分１０５の長さＬ５が、図５に示すように、回転軸Ｘ回りに隣り合う第２の部分１０５が仮想球体２００に接触する長さに設定されることによって、所望の大きさの異物がポンプ室２１を通過可能としつつ、ポンプ効率をさらに向上することができる。
【００９０】
なお、本実施形態では、高さ変化羽根の一例である第２の羽根が、回転軸Ｘ回りに連続して４つ並んでいる。４つは、連続して複数並ぶことの一例である。
【００９１】
次に、本発明の第２の実施形態に係るボルテックスポンプを、図８，９を用いて説明する。なお、第１の実施形態と同様の機能を有する構成は、第１の実施形態と同一の符号を付して説明を省略する。本実施形態では、第２の羽根１００の第２の部分１０５の長さが変化する点が、第１の実施形態と異なる。他の構造は、第１の実施形態と同じである。上記異なる点について説明する。
【００９２】
図８は、本実施形態のポンプ室２１を、図６と同様に切断した状態を示している。本実施形態では、回転軸Ｘ回りに隣り合う第２の部分１０５において、第２の部分１０５と仮想球体２００との間に隙間が生じると、この隙間を埋めるように、第２の部分１０５の回転軸Ｘに沿う長さを長くしている。
【００９３】
図９は、本実施形態のセミオープン羽根車８０を示す概略図である。図９中には、ポンプ室２１の底面２６ａが示されている。図９における、セミオープン羽根車８０と底面２６ａとの相対位置関係は、セミオープン羽根車８０がポンプ室２１内に設置されたときのセミオープン羽根車８０とポンプ室２１との相対位置関係と同じである。図９に示すように、第２の部分１０５は、図８で示される位置において、回転軸Ｘに沿う長さが変化している。このように、本実施形態では、第２の羽根１００は、第１の部分１０３から外縁８５間の範囲において、回転軸Ｘに沿う長さが、２回変化している。
【００９４】
本実施形態では、仮想球体２００がポンプ室２１を通過可能としつつ、セミオープン羽根車８０と底面２６ａとの間の隙間をより一層小さくできるので、ポンプ効率をより一層向上することができる。
【００９５】
なお、本実施形態では、第２の羽根１００の回転軸Ｘに沿う長さは、一例として２回変化している。他の例としては、例えば、３回変化してもよい。このように、第２の羽根１００の回転軸Ｘに沿う長さが、仮想球体２００に接触するように複数回変化することによって、ポンプ効率を向上することができる。
【００９６】
次に、本発明の第３の実施形態に係るセミオープン羽根車を、図１５を用いて説明する。なお、第１の実施形態と同様の機能を有する構成は、第１の実施形態と同一の符号を付して説明を省略する。本実施形態では、第１，２の羽根９０，１００の配置が第１の実施形態と異なる。上記異なる点について具体的に説明する。
【００９７】
図１５は、本実施形態のセミオープン羽根車８０を示す下面図である。図１５に示すように、本実施形態では、第１，２の羽根車９０，１００は、回転軸Ｘ回りに交互に配置されている。回転軸Ｘ回りに隣り合う第１，２の羽根９０，１００の間隔Ｇは、回転軸Ｘを中心とする円上において、いずれの箇所でも同じであり、この円の半径が大きくなるにつれて、回転軸Ｘ回りに隣り合う第１，２の羽根９０，１００間の間隔Ｇは大きくなる。
【００９８】
本実施形態では、セミオープン羽根車８０の内側部８６に対応する部分の回転軸Ｘに沿う第１，２の羽根９０，１００の長さＬ１，Ｌ３は、第１の実施形態で説明したように、ポンプ室２１の底面２６ａとの間に仮想球体２００を収容可能である。このため、本実施形態のように、第１，２の羽根９０，１００が、回転軸Ｘ回りに隣りあって配置されても、内側部８６と内面２６ａとの間を仮想球体２００は通過可能である。
【００９９】
第１の羽根９０において外側部８７に対応する部分の回転軸Ｘに沿う長さは、Ｌ１である。図１６は、セミオープン羽根車８０がポンプ室２１内に取り付けられた状態において、図１５に示すＦ１６−Ｆ１６線に沿って示す断面図である。図１６は、回転軸Ｘを中心として一端Ｐ２を通る円に沿って切断した状態を示している。図１６に示すように、第１の羽根９０において外側部８７に対応する部分の回転軸Ｘに沿う長さＬ１は、第２の羽根１００の第２の部分１０５の回転軸Ｘに沿う長さＬ４より短い。さらに、第１の羽根９０において外側部８７に対応する部分の回転軸Ｘに沿う長さＬ１は、第２の羽根１００の傾斜部１０４の回転軸Ｘに沿う長さよりも短い。このため、本実施形態においても、セミオープン羽根車８０の外側部８７とポンプ室２１の底面２６ａとの間を仮想球体２００が通過可能である。
【０１００】
本実施形態では、第１の実施形態と同様の効果が得られる。さらに、第１，２の羽根９０，１００が交互に配置されることによって、セミオープン羽根車８０の重さのバランスが良くなるので、セミオープン羽根車８０が効率よく回転するようになる。
【０１０１】
なお、第２の実施形態と同様に、第２の羽根１００の外側部１０５の高さが複数回変化してもよい。
【０１０２】
次に、本発明の第４の実施形態に係るボルテックスポンプを、図１０を用いて説明する。なお、本実施形態において、第１の実施形態と同様の機能を有する構成は、第１の実施形態と同一の符号を付して説明を省略する。本実施形態では、セミオープン羽根車８０の構造が、第１の実施形態と異なる。他の構造は、第１の実施形態と同じである。上記異なる点について説明する。
【０１０３】
図１０は、本実施形態のセミオープン羽根車８０を下方から上方に向かって見た状態を示す下面図である。図９に示すように、本実施形態では、セミオープン羽根車８０が備える羽根は、全て、第２の羽根１００である。各第２の羽根車１００は、回転軸Ｘ回りに等間隔離間して配置されている。
【０１０４】
本実施形態のように、基部８１に設けられる羽根が全て第２の羽根１００であることによって、仮想球体２００がポンプ室２１を通過可能としつつ、セミオープン羽根車８０と底面２６ａとの間の隙間を小さくすることができるので、ポンプ効率をより一層向上することができる。
【０１０５】
なお、本実施形態であっても、第２の実施形態のように、第２の羽根１００の回転軸Ｘに沿う長さが複数回変化してもよい。
【０１０６】
次に、本発明の第５の実施形態に係るボルテックスポンプを、図１１〜１４を用いて説明する。なお、第１の実施形態と同様の機能を有する構成は、第１の実施形態と同一の符号を付して説明を省略する。本実施形態では、第１，２の羽根９０，１００の回転軸Ｘに沿う長さと、第１，２の羽根９０，１００の配置とが第１の実施形態と異なる。他の構造は、第１の実施形態と同じである。上記異なる点について説明する。
【０１０７】
図１１は、本実施形態のセミオープン羽根車８０を下方から上方に向かって見た状態を示す下面図である。図１１に示すように、本実施形態では、第１の羽根９０は、３つ用いられ、第２の羽根１００は、３つ用いられている。第１，２の羽根９０，１００は、回転軸Ｘ回りに交互に並んでいる。第１，２の羽根９０，１００は、回転軸Ｘ回りに等間隔離間して配置されている。
【０１０８】
図１２は、本実施形態のセミオープン羽根車８０を示す概略図である。図１２に示すように、本実施形態では、第１の羽根９０の第１の羽根用本体部９２の回転軸Ｘに沿う長さＬ１は、第２の羽根用本体部１０２の第２の部分１０５の回転軸Ｘに沿う長さＬ４と同じである。
【０１０９】
図１２に示すように、第１の羽根９０の第１の羽根用立ち上がり部９１の基部８１の下面８４に沿う長さＬ７は、第２の羽根１００の第２の羽根用立ち上がり部１０１の下面８４に沿う長さＬ８よりも長くなる。本実施形態の仕切円８８は、回転軸Ｘを中心として、第１の部分１０３の回転軸Ｘ側の一端Ｐ１を通る円である。
【０１１０】
図１３は、セミオープン羽根車８０がポンプ室２１内に設置された状態を、図１１に示すＦ１３−Ｆ１３線に沿って示す断面図である。図１３は、仕切円８８に沿って切断した状態を示す断面図である。
【０１１１】
図１３に示すように、本実施形態では、第２の羽根１００の第１の部分１０３の長さＬ３は、一対の第１の羽根９０と、これら両第１の羽根９０間に配置される第２の羽根１００の第１の部分１０３との間に仮想球体２００が配置されて、仮想球体２００の上端Ｕが仕切円８８において回転軸Ｘ回りに隣り合う第１の羽根９０の間の中間位置Ｃ３上に配置される状態において、ポンプ室２１の底面２６ａとの間に、仮想球体２００が収容可能な長さである。本実施形態では、第１の部分１０３の回転軸Ｘ側の一端が仮想球体２００に接触する長さを有する。
【０１１２】
なお、このとき、両第１の羽根９０の立ち上がり部９１は、仮想球体２００に接触してもよい。言い換えると、立ち上がり部９１の回転軸Ｘに対する傾斜は、仮想球体２００が上記位置にあるときに両立ち上がり部９１が仮想球体２００に接触するように設定されてもよい。
【０１１３】
図１４は、セミオープン羽根車８０がポンプ室２１に設置された状態を、図１１に示すＦ１４−Ｆ１４線に沿って示す断面図である。図１４は、回転軸Ｘを中心とする円であって第２の羽根１００の第２の部分１０５の回転軸Ｘ側の一端Ｐ２を通る円である。
【０１１４】
図１４に示すように、本実施形態では、第２の部分１０５の回転軸Ｘに沿う長さＬ４と、第１の羽根９０の第１の羽根用本体部９２のＬ１長さは、回転軸Ｘ回りに隣り合う第１の羽根９０と第２の羽根１００との間に仮想球体２００が配置され、かつ、回転軸Ｘを中心とする円であって当該第１の羽根９０の第１の羽根用本体部９２の一端Ｐ１と第２の羽根１００の第２の部分１０５の一端Ｐ２とを通る円において、当該第１の羽根９０と第２の羽根１００との間の中間位置上に配置されたときに、仮想球体２００の上端Ｕが第１の羽根用本体部９２と第２の部分１０５とが仮想球体２００に接触する長さを有している。
【０１１５】
傾斜部１０４の回転軸Ｘに沿う長さは、仮想球体２００の通過を阻害しないよう考慮さている。このため、本実施形態では、傾斜部１０４の下面８４に沿う長さ、言い換えると、第２の部分１０５の一端Ｐ２の位置は、傾斜部１０４と底面２６ａとの間に仮想球体２００が収容可能となるように、考慮されている。
【０１１６】
このため、本実施形態でも、仮想球体２００は、ポンプ室２１を通過可能である。本実施形態では、第１の実施形態の効果に加えて、セミオープン羽根車８０と底面２６ａとの間の隙間をより一層小さくすることができるので、ポンプ効率をより一層向上することができる。
【０１１７】
なお、本実施形態であっても、第２の実施形態のように、第２の羽根１００の外側部８７に対応する部分の回転軸Ｘに沿う長さは、複数回変化してもよい。
【０１１８】
第１〜５の実施形態において、第２の羽根１００は、本発明で言う高さ変化羽根の一例である。水Ｗは、本発明で言う流体の一例である。
【０１１９】
なお、第１〜５の実施形態では、本発明は、一例として、ボルテックスポンプ１０に用いられた。他の例としては、本発明のセミオープン羽根車は、ボルテックスポンプ以外のポンプに用いられてもよく、例えば、地上に配置されるポンプなどに用いられてもよい。
【０１２０】
この発明は、上述した実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上述した実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより種々の発明を形成できる。例えば、上述した実施の形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除しても良い。さらに、異なる実施形態の構成を組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【０１２１】
８０…セミオープン羽根車、８１…基部、８６…内側部、８７…外側部、９０…第１の羽根、１００…第２の羽根（高さ変化羽根）、１０１…第１の羽根用本体部（本体部）、Ｗ…水（流体）、Ｘ…回転軸。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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