(57)【要約】【課題】（高い揚程が要求される）小水量域の全揚程を大きくすることが可能な水中ポンプを提供する。【解決手段】この水中電動ポンプ１００（水中ポンプ）は、モータ１と、モータ１の駆動力を伝える回転軸２と、回転軸２の軸方向（Ｚ方向）と交差する方向に延びるとともに、板形状に形成される板状部７１と、板状部７１から軸方向に沿って突出する羽根部７２とを含み、互いに対向する羽根部７２間の間隔Ｗを略一定にすることにより略一定の幅を有する流路７３が形成され、回転軸２を介してモータ２に接続される羽根車７とを備える。【選択図】図１
2018091304.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転駆動部と、
前記回転駆動部の駆動力を伝える回転軸と、
前記回転軸の軸方向と交差する方向に延びるとともに、板形状に形成される板状部と、前記板状部から前記軸方向に沿って突出する羽根部とを含み、互いに対向する前記羽根部間の間隔を略一定にすることにより略一定の幅を有する流路が形成され、前記回転軸を介して前記回転駆動部に接続される羽根車とを備える、水中ポンプ。
【請求項２】
前記板状部は、円板形状に形成され、
前記羽根部は、前記軸方向から見て、前記流路に沿って前記板状部の半径方向の外側に向かうにつれて、前記羽根車の半径方向の厚みが変化されることによって、前記羽根部間の間隔を略一定に保ちながら、前記羽根部の外周面が円弧形状に近づけられている、請求項１に記載の水中ポンプ。
【請求項３】
前記羽根車は、前記羽根部の前記軸方向の一方側に前記板状部が配置され、他方側が開放されるセミオープン型の羽根車である、請求項１または２に記載の水中ポンプ。
【請求項４】
前記羽根車は、吸込口と吐出口とを有するポンプ室に配置され、
前記ポンプ室と前記羽根部とは、前記軸方向における前記ポンプ室の内壁面と前記羽根部の前記軸方向の端部との隙間が小さくなるように、互いに近接して配置されている、請求項１〜３のいずれか１項に記載の水中ポンプ。
【請求項５】
前記板状部は、円板形状に形成され、
前記軸方向から見て、前記羽根部の最外周の外周面側の端部は、前記端部における接線が、前記板状部の円板形状の外周面の接線と略重なる湾曲形状に形成されている、請求項１〜４のいずれか１項に記載の水中ポンプ。
【請求項６】
前記羽根車は、前記羽根部を主羽根により構成し、前記主羽根の間の間隔を略一定にすることにより略一定の幅を有する前記流路を形成している、請求項１〜５のいずれか１項に記載の水中ポンプ。
【請求項７】
前記羽根部は、２つ設けられ、
２つの前記羽根部は、互いに対向して螺旋状に形成され、互いに対向する前記羽根部の間隔が略一定になるように配置されることにより、略一定の幅を有する螺旋状の前記流路を形成している、請求項１〜６のいずれか１項に記載の水中ポンプ。
【請求項８】
前記流路は、前記流路が延びる方向に直交する断面形状が略半円形になる半円形状部を有している、請求項１〜７のいずれか１項に記載の水中ポンプ。
【請求項９】
前記羽根車は、吸込口と吐出口とを有するポンプ室に配置され、回転することにより汚水を前記ポンプ室の前記吐出口の方向に送るように構成されている、請求項１〜８のいずれか１項に記載の水中ポンプ。
【請求項１０】
回転軸の軸方向と交差する方向に延びるとともに、板形状に形成される板状部と、
前記板状部から前記軸方向に沿って突出する羽根部とを備え、
互いに対向する前記羽根部間の間隔を略一定にすることにより略一定の幅を有する流路が形成され、前記回転軸を介して回転駆動部に接続されている、水中ポンプ用羽根車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水中ポンプおよび水中ポンプ用羽根車に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、板状部および羽根部を含む羽根車を備える水中ポンプが知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
上記特許文献１には、モータと、回転軸と、回転軸を介してモータに接続される羽根車とを備える水中ポンプが開示されている。羽根車は、円板形状に形成される板状部と、板状部から軸方向に沿って突出する複数の羽根部とを含んでいる。複数の羽根部間には、流路が形成されている。流路は、板状部の半径方向の内側から外側に向けて幅が徐々に広がるように形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−１５９２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１の水中ポンプでは、流路が板状部の半径方向の内側から外側（水の入口から出口）に向けて幅が徐々に広がるように形成されていることによって、大流量域における全揚程の低下を抑制するように構成されているため、全流量域を通してみると、大きな軸動力が必要となってしまう。一般的に、軸動力には制約があり、軸動力を大きくできない場合においては、全揚程を高くすることができなくなってしまうという問題点がある。
【０００６】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、（高い揚程が要求される）小水量域の全揚程を大きくすることが可能な水中ポンプおよび水中ポンプ用羽根車を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、この発明の第１の局面における水中ポンプは、回転駆動部と、回転駆動部の駆動力を伝える回転軸と、回転軸の軸方向と交差する方向に延びるとともに、板形状に形成される板状部と、板状部から軸方向に沿って突出する羽根部とを含み、互いに対向する羽根部間の間隔を略一定にすることにより略一定の幅を有する流路が形成され、回転軸を介して回転駆動部に接続される羽根車とを備える。
【０００８】
この発明の第１の局面による水中ポンプでは、上記のように、互いに対向する羽根部間の間隔を略一定にすることにより略一定の幅を有する流路が形成される。これにより、羽根車の流路への水（汚水）の入口から出口までの幅が略一定に保たれるので、従来構成（流路が板状部の半径方向の内側から外側に向けて幅が徐々に広がる構成）と比較して、流路の出口付近において、流路を絞ることができる。その結果、流量が抑制されるので、（高い揚程が要求される）小水量域の全揚程を大きくすることができる。
【０００９】
上記第１の局面による水中ポンプにおいて、好ましくは、板状部は、円板形状に形成され、羽根部は、軸方向から見て、流路に沿って板状部の半径方向の外側に向かうにつれて、羽根車の半径方向の厚みが変化されることによって、羽根部間の間隔を略一定に保ちながら、羽根部の外周面が円弧形状に近づけられている。このように構成すれば、羽根部の厚みを変化させることにより、容易に、流路の幅を略一定にすることができる。
【００１０】
上記第１の局面による水中ポンプにおいて、好ましくは、羽根車は、羽根部の軸方向の一方側に板状部が配置され、他方側が開放されるセミオープン型の羽根車である。このように構成すれば、クローズド型の羽根車と比較して、羽根車（流路）に異物が詰まりにくくすることができる。
【００１１】
上記第１の局面による水中ポンプにおいて、羽根車は、吸込口と吐出口とを有するポンプ室に配置され、ポンプ室と羽根部とは、好ましくは、軸方向におけるポンプ室の内壁面と羽根部の軸方向の端部との隙間が小さくなるように、互いに近接して配置されている。このように構成すれば、ポンプ室内の水が吸込口側に逆流することを抑制できるので、羽根車の駆動力を水に効率的に伝達して、水を効率的に送ることができる。
【００１２】
上記第１の局面による水中ポンプにおいて、好ましくは、板状部は、円板形状に形成され、軸方向から見て、羽根部の最外周の外周面側の端部は、端部における接線が、板状部の円板形状の外周面の接線と略重なる湾曲形状に形成されている。このように構成すれば、軸動力が大きくなる大流量域において、全揚程を小さくすることができる。これによっても、（高い揚程が要求される）小水量域の全揚程を大きくすることができる。
【００１３】
上記第１の局面による水中ポンプにおいて、好ましくは、羽根車は、羽根部を主羽根により構成し、主羽根の間の間隔を略一定にすることにより略一定の幅を有する流路を形成している。このように構成すれば、羽根車を主羽根および副羽根から構成する場合と比較して、ポンプ効率を向上させることができるとともに、ＴＨ―Ｑ曲線（全揚程-吐出し量曲線）において、より急な変化率の曲線を得ることができる。なお、羽根車を主羽根から構成することにより、ポンプ効率を向上させることができる点と、ＴＨ―Ｑ曲線において、より急な変化率の曲線を得ることができる点については、実験により確認済である。
【００１４】
上記第１の局面による水中ポンプにおいて、好ましくは、羽根部は、２つ設けられ、２つの羽根部は、互いに対向して螺旋状に形成され、互いに対向する羽根部の間隔が略一定になるように配置されることにより、略一定の幅を有する螺旋状の流路を形成している。このように構成すれば、羽根部が１つの場合よりも、効果的に水に遠心力を付与することができる。また、羽根部が３つの場合よりも、流路に異物を容易に通すことができるとともに、羽根車の構造を簡略化することができる。
【００１５】
上記第１の局面による水中ポンプにおいて、好ましくは、流路は、流路が延びる方向に直交する断面形状が略半円形状になる半円形状部を有している。このように構成すれば、比較的小さな角Ｒ形状を有する流路と比較して、ポンプ効率を向上させることができる。なお、流路に半円形状部を設けることにより、ポンプ効率を向上させることができる点については、実験により確認済である。
【００１６】
上記第１の局面による水中ポンプにおいて、好ましくは、羽根車は、吸込口と吐出口とを有するポンプ室に配置され、回転することにより汚水をポンプ室の吐出口の方向に送るように構成されている。
【００１７】
上記目的を達成するために、この発明の第２の局面における水中ポンプ用羽根車は、回転軸の軸方向と交差する方向に延びるとともに、板形状に形成される板状部と、板状部から軸方向に沿って突出する羽根部とを備え、互いに対向する羽根部間の間隔を略一定にすることにより略一定の幅を有する流路が形成され、回転軸を介して回転駆動部に接続されている。
【００１８】
この発明の第２の局面による水中ポンプ用羽根車では、上記のように、互いに対向する羽根部間の間隔を略一定にすることにより略一定の幅を有する流路が形成される。これにより、羽根車の流路への水（汚水）の入口（羽根車の中心）から出口（羽根車の外周）までの幅が略一定に保たれるので、従来構成（流路が板状部の半径方向の内側から外側に向けて幅が徐々に広がる構成）と比較して、羽根車の中心から外周近傍までにおける流路の広がりを抑制することができる。その結果、（高い揚程が要求される）小水量域の全揚程を大きくすることができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、上記のように、（高い揚程が要求される）小水量域の全揚程を大きくすることが可能な水中ポンプおよび水中ポンプ用羽根車を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態による水中ポンプを示した概略図である。
【図２】本発明の一実施形態による水中電動ポンプの羽根車を示した斜視図である。
【図３】本発明の一実施形態による水中電動ポンプの羽根車を示した底面図である。
【図４】図３の５００―５００線に沿った断面図である。
【図５】本発明の一実施形態の第１変形例による水中電動ポンプの羽根車を示した断面図である。
【図６】本発明の一実施形態および第１変形例による水中電動ポンプの羽根車の特性曲線を示した図である。
【図７】本発明の一実施形態の第２変形例による水中電動ポンプの羽根車を示した斜視図である。
【図８】本発明の一実施形態および第２変形例による水中電動ポンプの羽根車の特性曲線を示した図である。
【図９】本発明の一実施形態の第３変形例による水中電動ポンプの羽根車を示した底面図である。
【図１０】本発明の一実施形態および第３変形例による水中電動ポンプの羽根車の特性曲線を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２２】
（水中電動ポンプの構成）
図１〜図４を参照して、本発明の一実施形態について説明する。一実施形態による水中電動ポンプ１００は、図１に示すように、モータ１と、回転軸２と、ポンプ室３と、オイル室４と、メカニカルシール５と、オイルリフター６と、羽根車７とを備えている。また、水中電動ポンプ１００は、回転軸２が上下方向（以下、軸方向とする（Ｚ方向））に延びる縦型の水中電動ポンプである。なお、水中電動ポンプ１００は、特許請求の範囲の「水中ポンプ」の一例である。また、モータ１は、特許請求の範囲の「回転駆動部」の一例である。また、羽根車７は、特許請求の範囲の「水中ポンプ用羽根車」の一例である。
【００２３】
モータ１は、外部からの水が浸入しないように、密閉されている。また、モータ１は、回転軸２を介して羽根車７を回転駆動させるように構成されている。また、モータ１は、固定子１１と回転子１２とを含んでいる。固定子１１は、コイルを有しており、モータ１の外周部に配置されている。また、固定子１１は、ケーブル１３から電力が供給されることにより、磁界を発生させるように構成されている。回転子１２は、回転軸２に取り付けられ、固定子１１と対向するようにモータ１の内側に配置されている。また、回転子１２は、固定子１１からの磁界により回転するように構成されている。
【００２４】
回転軸２は、モータ１の駆動により回転するように構成されている。また、回転軸２は、モータ１の駆動力を羽根車７に伝えるように構成されている。また、回転軸２（羽根車７）は、平面視において（上方から見た場合に）、時計回り（図１に示すＪ方向）に回転するように構成されている。また、回転軸２は、ベアリング２１および２２により回転可能に支持されている。また、回転軸２は、モータ１からオイル室４を貫通してポンプ室３まで延びるように配置されている。また、回転軸２のモータ１側の端部（Ｚ１方向側端部）とは逆側の端部（Ｚ２方向側端部）には、羽根車７が取り付けられている。
【００２５】
ポンプ室３には、羽根車７が配置されている。また、ポンプ室３には、吸込口３１と吐出口３２とを有している。羽根車７は、回転することにより、水中電動ポンプ１００が配置されたタンクなどの排水領域（図示せず）内の汚水を吸込口３１から吸い込むとともに、吸い込んだ汚水を吐出口３２の方向に送るように構成されている。
【００２６】
オイル室４は、モータ１およびポンプ室３の間に配置されており、オイル室４は、オイルが充填されている。また、オイル室４内には、メカニカルシール５が設けられている。メカニカルシール５は、負荷側（ポンプ室３側、つまり、Ｚ２方向側）および反負荷側（ポンプ室３に対して反対側、つまり、Ｚ１方向側）に、それぞれ、摺動部（図示せず）を有している。負荷側の摺動部は、ポンプ室３の圧力水がオイル室４に流入するのを防止（抑制）する機能を有している。また、反負荷側の摺動部は、オイル室４のオイルを含む流体がモータ１側に流入するのを防止（抑制）する機能を有している。なお、摺動部は、オイル室４に充填されたオイルによって、潤滑されるとともに、焼きつかないように冷却される。メカニカルシール５の反負荷側（上端）には、シール５ａが設けられている。シール５ａは、たとえば、オイルシール等が用いられる。
【００２７】
オイルリフター６は、オイル室４の回転軸２の周りに設けられ、回転軸２の周囲を囲う筒形状を有している。また、オイルリフター６は、回転軸２の回転に伴いオイルを上方向（Ｚ１方向）に持ち上げるように構成されている。つまり、オイルリフター６は、メカニカルシール５の反負荷側の摺動部にオイルを供給するように構成されている。また、オイルリフター６の下部には、貫通孔６ａが設けられている。貫通孔６ａは、オイルリフター６の内周側にオイルを導くように構成されている。また、オイルリフター６は、上方向（Ｚ１方向）に持ち上げたオイルをオイルリフター６の上端側から外周側に戻すように構成されている。
【００２８】
（羽根車の構成）
羽根車７は、図１に示すように、回転軸２を介してモータ１に接続されている。また、羽根車７は、上記の通り、吸込口３１と吐出口３２とを有するポンプ室３に配置されている。羽根車７は、軸方向（Ｚ方向）から見て、円形状に形成されている。また、羽根車７（および回転軸２）の中心は、吸込口３１の真上（Ｚ１方向側）に配置され、吐出口３２の側方側に配置されている。また、羽根車７は、金属材料、樹脂材料またはゴム材料などにより形成されている。
【００２９】
羽根車７は、図２に示すように、板状部７１（主板）と、羽根部７２とを含んでいる。羽根車７は、羽根部７２の軸方向の一方側（Ｚ１方向側）に板状部７１が配置され、他方側（Ｚ２方向側）が開放されるセミオープン型の羽根車である。なお、図２および図３では、図面の理解を容易とするために、Ｚ２方向側の羽根部７２の後述する端面７２ａにハッチングを付している。また、図２では、後述する流路７３の形状の理解を容易とするために、流路７３上に、流路７３の曲率に応じた補助線（細線）を付している。補助線は、流路７３上の角部や曲率が特に大きくなる部分を示すものではない。なお、端面７２ａは、特許請求の範囲の「羽根部の軸方向の端部」の一例である。
【００３０】
板状部７１は、図３および図４に示すように、回転軸２の軸方向（Ｚ方向）と交差する方向に延びるとともに、円板形状に形成されている。板状部７１は、中央に、上方（Ｚ１方向）側から回転軸２を取り付けるための凹状の軸取付部７１ａと、下方（Ｚ２方向）側から軸取付部７１ａに連通する貫通孔７１ｂとが設けられている。貫通孔７１ｂには、板状部７１に対して回転軸２を固定するためのボルトなどの固定部材Ａ（図１参照）が取り付けられている。
【００３１】
羽根部７２は、２つ設けられている。また、羽根部７２は、図４に示すように、板状部７１から軸方向（Ｚ方向）に沿って、下方（Ｚ２方向）に突出している。また、羽根部７２は、端面７２ａと、内周面７２ｂと、外周面７２ｃとを有している。
【００３２】
端面７２ａ（ハッチングが付された面）は、図２に示すように、羽根車７の下方（Ｚ２方向）側の端部に設けられ、羽根部７２の延びる方向（Ｚ方向）直交する方向に延びる平坦な面である。端面７２ａは、上下方向（Ｚ方向）に対向するポンプ室３（ポンプ室３が内側に形成される筐体）と隙間Ｄ（図１参照）離間している。
【００３３】
羽根部７２は、主羽根（１種類の羽根部）により構成されている。すなわち、羽根車７は、主羽根である羽根部７２の流体を送る機能などを補助する副次的な羽根部（副羽根）を含んではいない。
【００３４】
羽根部７２の軸方向（Ｚ方向）の端面７２ａとポンプ室３の内壁面３ａとは、図１に示すように、回転軸２の軸方向（Ｚ方向）における隙間Ｄが小さくなるように、互いに近接して配置されている。具体的には、隙間Ｄは、回転軸２の軸方向（Ｚ方向）における羽根車７の軸方向の厚みよりも小さい。より好ましくは、隙間Ｄは、回転軸２の軸方向（Ｚ方向）における板状部７１の厚みよりも小さい。
【００３５】
２つの羽根部７２は、図３に示すように、互いに対向して螺旋状に形成されている。半径方向Ｒの羽根部７２の外周面７２ｃと、板状部７１の最外周の外周面７１ｃとは、板状部７１の半径方向Ｒの外側に向かうにつれて、互いに徐々に近づくように構成されている。また、２つの羽根部７２の間には、流路７３が形成されている。流路７３は、２つの羽根部７２の一方側および他方側にそれぞれ設けられている（計２つ）。２つの羽根部７２および２つの流路７３は、それぞれ、軸方向（Ｚ方向）から見て、回転軸２を中心とする回転対称になる。特に、点対称になる。
【００３６】
流路７３は、図２に示すように、半円形状部７３ａと、接続部７３ｂおよび７３ｃとを有している。半円形状部７３ａは、流路７３が延びる方向（Ｂ方向）に直交する断面が略半円形状になるように形成されている。また、接続部７３ｂおよび７３ｃは、概ね、軸方向（Ｚ方向）に延びる面であり、１つの経路に対して、半円形状部７３ａを挟むように、半円形状部７３ａの両側にそれぞれ設けられている。
【００３７】
羽根部７２は、図３および図４に示すように、接続部７３ｂと、流路７３の中心線Ｌに対して、半円形状部７３ａの半径方向Ｒの外側の部分とを合わせた部分が、内周面７２ｂ（回転軸２側の面）となる。また、羽根部７２は、接続部７３ｃと、流路７３の中心線Ｌに対して、半円形状部７３ａの半径方向Ｒの内側の部分とを合わせた部分が、外周面７２ｃ（回転軸２とは逆側の面）となる。
【００３８】
流路７３は、図３に示すように、互いに対向する羽根部７２間の間隔を略一定にすることにより、略一定の幅Ｗ（ＷはＺ２方向側の端部の幅（最大幅）を示している）を有するように形成されている。また、羽根部７２は、流路７３に沿って板状部７１の半径方向Ｒの外側に向かうにつれて、羽根車７の半径方向Ｒの厚みが変化されることによって、羽根部７２間の間隔を略一定に保ちながら、羽根部７２の外周面７２ｃ（半円形状部７３ａ）が円弧形状に近づけられている。つまり、軸方向（Ｚ方向）から見て、羽根部７２の最外周の外周面１７２ｃ側の端部１７２ｂは、端部１７２ｂにおける接線が、板状部７１の円形状の外周面７１ｃの接線Ｔと略重なる湾曲形状に形成されている。
【００３９】
（本実施形態の効果）
本実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
【００４０】
本実施形態では、上記のように、互いに対向する羽根部７２間の間隔を略一定にすることにより略一定の幅Ｗを有する流路７３が形成される。これにより、羽根車７の流路７３への水（汚水）の入口（羽根車７の中心）から出口（羽根車７の外周）までの幅Ｗが略一定に保たれるので、従来構成（流路７３が板状部７１の半径方向の内側から外側に向けて幅が徐々に広がる構成）と比較して、羽根車７の中心から外周近傍までにおける流路７３の広がりを抑制することができる。その結果、（高い揚程が要求される）小水量域の全揚程を大きくすることができる。
【００４１】
本実施形態では、上記のように、板状部７１を、円板形状に形成し、羽根部７２を、軸方向から見て、流路７３に沿って板状部７１の半径方向の外側に向かうにつれて、半径方向の厚みが変化されることによって、羽根部７２間の間隔を略一定に保ちながら、羽根部７２の外周面７２ｃが円弧形状に近づける。これにより、羽根部７２の厚みを変化させることにより、容易に、流路７３の幅を略一定にすることができる。
【００４２】
本実施形態では、上記のように、羽根車７を、羽根部７２の軸方向の一方側に板状部７１が配置され、他方側が開放されるセミオープン型の羽根車により構成する。これにより、クローズド型の羽根車と比較して、羽根車７（流路７３）に異物が詰まりにくくすることができる。
【００４３】
本実施形態では、上記のように、羽根車７を、吸込口３１と吐出口３２とを有するポンプ室３に配置し、ポンプ室３と羽根部７２とを、軸方向におけるポンプ室３の内壁面３ａと羽根部７２の軸方向の端面７２ａとの隙間Ｄが小さくなるように、互いに近接して配置する。これにより、ポンプ室３内の水が吸込口３１側に逆流することを抑制できるので、羽根車７の駆動力を水に効率的に伝達して、水を効率的に送ることができる。
【００４４】
本実施形態では、上記のように、板状部７１を、円板形状に形成し、軸方向から見て、羽根部７２の最外周の外周面７２ｃ側の端部を、端部における接線が、板状部７１の円板形状の外周面７１ｃの接線と略重なる湾曲形状に形成する。これにより、軸動力が大きくなる大流量域において、全揚程を小さくすることができる。これによっても、（高い揚程が要求される）小水量域の全揚程を大きくすることができる。
【００４５】
本実施形態では、上記のように、羽根部７２を主羽根により構成し、主羽根の間の間隔を略一定にすることにより略一定の幅を有する流路７３を形成する。これにより、羽根車７を主羽根および副羽根から構成する場合と比較して、ポンプ効率を向上させることができる。なお、羽根車７を主羽根から構成することにより、ポンプ効率を向上させることができる点については、実験により確認済である。
【００４６】
本実施形態では、上記のように、羽根部７２を、２つ設け、２つの羽根部７２を、互いに対向して螺旋状に形成し、互いに対向する羽根部７２の間隔が略一定になるように配置されることにより、略一定の幅を有する螺旋状の流路７３を形成する。これにより、羽根部７２が１つの場合よりも、効果的に水に遠心力を付与することができる。また、羽根部７２が３つの場合よりも、流路７３に異物を容易に通すことができるとともに、羽根車の構造を簡略化することができる。
【００４７】
本実施形態では、上記のように、流路７３に、流路７３が延びる方向に直交する断面形状が略半円形状になる半円形状部７３ａを設ける。これにより、比較的小さな角Ｒ形状を有する流路７３と比較して、ポンプ効率を向上させることができる。なお、流路７３に半円形状部７３ａを設けることにより、ポンプ効率を向上させることができる点については、実験により確認済である。
【００４８】
（変形例）
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更（変形例）が含まれる。
【００４９】
たとえば、上記一実施形態では、流路の一部を略半円弧形状に形成した（流路に半円形状部を設けた）例を示したが、本発明はこれに限らない。本発明では、図５に示す第１変形例のように、羽根車２０７は、流路の一部を略半円弧形状に形成しなくてもよい。具体的には、羽根車２０７は、２つのＲ形状部２７３ａを有する流路２７３を含んでいる。Ｒ形状部２７３ａは、Ｚ１方向側の角部分に設けられ、第１実施形態の半円形状部よりも小さい半径により形成されている。流路２７３は、２つのＲ形状部２７３ａにより、断面形状が凹形状になる。なお、羽根車２０７は、特許請求の範囲の「水中ポンプ用羽根車」の一例である。
【００５０】
ここで、第１実施形態の羽根車７と、第１変形例の羽根車２０７とを所定の軸動力で回転させることにより、ＴＨ―Ｑ曲線（全揚程-吐出し量曲線）および負荷率を測定した。なお、測定は、吐出量を変化させることにより、複数点で測定した。
【００５１】
結果として、図６に示すように、羽根車２０７は、羽根車７と略同じＴＨ―Ｑ曲線となった。すなわち、羽根車２０７は、羽根車７よりも全体的に負荷率が大きくなり、ポンプ効率が小さくなった。
【００５２】
また、上記一実施形態では、羽根車に、２つの羽根部を設けた例を示したが、本発明はこれに限らない。本発明では、図７に示す第２変形例のように、羽根車３０７に、３つの羽根部３７２を設けてもよい。なお、羽根車に羽根部を１つまたは４つ以上設けてもよい。また、羽根車３０７は、特許請求の範囲の「水中ポンプ用羽根車」の一例である。
【００５３】
ここで、第１実施形態の羽根車７と、第２変形例の羽根車３０７とを所定の軸動力で回転させることにより、ＴＨ―Ｑ曲線および負荷率を測定した。なお、測定は、吐出量を変化させることにより、複数点で測定した。
【００５４】
結果として、図８に示すように、羽根車３０７は、羽根車７よりも全体的に全揚程が大きくなった。すなわち、羽根車３０７は、羽根車７よりも負荷率が大きくなり、ポンプ効率が小さくなった。
【００５５】
また、上記一実施形態では、羽根部を主羽根のみにより構成した例を示したが、本発明はこれに限らない。本発明では、図９に示す第３変形例のように、羽根車４０７の羽根部４７２を主羽根４７２ａおよび副羽根４７２ｂにより構成してもよい。なお、副羽根４７２ｂは、羽根部４７２の厚みを変えることなく流路の幅を一定に保つ機能を有している。なお、羽根車４０７は、特許請求の範囲の「水中ポンプ用羽根車」の一例である。
【００５６】
ここで、第１実施形態の羽根車７と、第３変形例の羽根車４０７とを所定の軸動力で回転させることにより、ＴＨ―Ｑ曲線および負荷率を測定した。なお、測定は、吐出量を変化させることにより、複数点で測定した。
【００５７】
結果として、図１０に示すように、羽根車４０７は、羽根車７よりも全体的に全揚程は大きくなったが、負荷率も大幅に大きくなり、ポンプ効率が小さくなった。
【００５８】
また、上記一実施形態では、回転軸が垂直方向に延びるように配置された縦型のポンプに本発明を適用する例を示したが、本発明はこれに限らない。本発明では、回転軸が水平方向に延びるように配置された横型のポンプに本発明を適用してもよい。
【符号の説明】
【００５９】
１  モータ（回転駆動部）
２  回転軸
３  ポンプ室
３ａ  内壁面
７、２０７、３０７、４０７  羽根車（水中ポンプ用羽根車）
３１  吸込口
３２  吐出口
７１  板状部
７１ｃ  外周面
７２、３７２、４７２  羽根部
７２ａ  端面（羽根部の軸方向の端部）
７２ｂ  内周面
７２ｃ  外周面
７３、２７３  流路
７３ａ  半円形状部
１００  水中電動ポンプ（水中ポンプ）
１７２ｂ  端部
１７２ｃ  羽根部の最外周の外周面
【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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