(57)【要約】【課題】効率を高めたインペラと、このインペラを用いたポンプ及び流体送出装置を提供する。【解決手段】インペラ（７０）と、インペラ（７０）を用いたポンプと、このポンプを用いた流体送出装置とを開示する。インペラ（７０）は、ベースプレート（７２）と、ベースプレート（７２）上に配置された複数の長いブレード（７６）及び複数の短いブレード（７８）とを含む。インペラ（７０）は、ベースプレート（７２）上に配置されたシャフト取り付け部分（７４）をさらに含む。複数の長いブレード（７６）及び複数の短いブレード（７８）は、ベースプレート（７２）上に交互に配置されてシャフト取り付け部分（７４）を取り囲む。長いブレード（７６）及び短いブレードは（７８）、全て弓形ブレードである。上記の流体送出装置、ポンプ及びインペラは、効率が改善される。【選択図】図５
2017115866.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インペラ（７０）であって、
ベースプレート（７２）と、
前記ベースプレート（７２）上に配置されたシャフト取り付け部分（７４）と、
前記ベースプレート（７２）の側面上に配置された複数の長いブレード及び複数の短いブレードと、
を備え、前記複数の長いブレード（７６）及び複数の短いブレード（７８）は、前記ベースプレート（７２）の側面上に該ベースプレート（７２）の円周方向に沿って交互に配置されて前記シャフト取り付け部分（７４）を取り囲み、前記複数の長いブレード（７６）及び複数の短いブレード（７８）は、全て弓形ブレードである、
ことを特徴とするインペラ（７０）。
【請求項２】
前記シャフト取り付け部分（７４）は、前記ベースプレート（７２）から突出する円柱である、
請求項１に記載のインペラ（７０）。
【請求項３】
前記長いブレード（７６）の各々は、前記ベースプレート（７２）の半径方向に沿って延び、前記ベースプレート（７２）の半径方向縁部に隣接する終端部と、該長いブレード（７６）の前記終端部に比べて前記シャフト取り付け部分（７４）に相対的に近接する始端部とを有し、各長いブレード（７６）の始端部と前記シャフト取り付け部分（７４）の外周面との間の距離と、前記ベースプレート（７２）の直径との比率は、０．２１９以上かつ０．４以下であり、及び／又は前記短いブレード（７８）の各々の開始位置と１つの隣接する長いブレード（７６）の開始位置との間の距離と、前記ベースプレート（７２）の前記直径との比率は、０．２１９以上かつ０．４以下である、
請求項１又は２に記載のインペラ（７０）。
【請求項４】
前記複数の長いブレード（７６）は、互いに均一な間隔で離間し、前記複数の短いブレード（７８）は、互いに均一な間隔で離間し、各短いブレード（７８）の始端部と前記短いブレード（７８）に隣接する２つの長いブレードの始端部との間の距離は同じである、
請求項３に記載のインペラ（７０）。
【請求項５】
前記ベースプレート（７２）は、該ベースプレート（７２）上に複数の釣合い穴（７２１）を定める、
請求項１から４のいずれかに記載のインペラ（７０）。
【請求項６】
前記釣合い穴（７２１）は、前記ベースプレート（７２）上に均一に分布する、
請求項５に記載のインペラ（７０）。
【請求項７】
前記釣合い穴（７２１）の中心は、同じ円上に位置し、前記円の直径と前記ベースプレート（７２）の直径との比率は、０．３６以上かつ０．９以下であり、及び／又は、
各釣合い穴（７２１）の断面積は、９ｍｍ2以上かつ２４０ｍｍ2以下であり、及び／又は、
各釣合い穴（７２１）は、円形、正方形、三角形及び矩形のうちの少なくとも１つの形状を有する、
請求項６に記載のインペラ（７０）。
【請求項８】
前記シャフト取り付け部分（７４）は、滑らかな移行部を間に伴って前記ベースプレート（７２）に接続される、
請求項１から７のいずれかに記載のインペラ（７０）。
【請求項９】
ポンプ（１００）であって、
駆動機構（５０）と、
前記駆動機構（５０）に接続されたインペラ（７０）と、
を備え、前記駆動機構（５０）は、前記インペラ（７０）を回転させるように構成され、前記インペラは、
ベースプレート（７２）と、
前記ベースプレート（７２）上に配置されたシャフト取り付け部分（７４）と、
前記ベースプレート（７２）の側面上に配置された複数の長いブレード（７６）及び複数の短いブレード（７８）と、
を備え、前記複数の長いブレード（７６）及び複数の短いブレード（７８）は、前記ベースプレート（７２）上に該ベースプレート（７２）の円周方向に沿って交互に配置されて前記シャフト取り付け部分（７４）を取り囲み、前記複数の長いブレード（７６）及び複数の短いブレード（７８）は、全て弓形ブレードであり、前記インペラは、
主本体（３４）と、該主本体（３４）上に配置されたカバー（３２）とを含むポンプハウジング（３０）をさらに備え、前記主本体（３４）は、渦巻形の収容部分（３４１）と、該収容部分（３４１）に接続された流れ誘導部分（３４３）とを含み、前記駆動機構（５０）は前記カバー（３２）に取り付けられ、前記収容部分（３４１）は、前記インペラ（７０）を収容する収容チャンバ（３４１１）を定める、
ことを特徴とするポンプ（１００）。
【請求項１０】
前記収容部分（３４１）の前記収容チャンバ（３４１１）の形状は、近似された複数の円弧区分によって実質的に形成された渦巻線であり、前記円弧区分のうちの前記渦巻線の開始点が位置する円弧区分の直径をＤ１とし、前記ベースプレート（７２）の直径をＤ２とした場合、直径Ｄ１と直径Ｄ２との比率は１．０５以上かつ１．１以下であり、及び／又は、
前記収容部分（３４１）の出口流量範囲と前記インペラ（７０）の出口流量範囲との比率は、０．２以上かつ０．５以下であり、及び／又は、
前記インペラ（７０）と前記主本体（３４）の前記収容部分（３４１）の下壁との間の距離と、前記ベースプレート（７２）の前記直径との比率は、０．０４以上かつ０．１２以下である、
請求項９に記載のポンプ（１００）。
【請求項１１】
流れ誘導部分（３４３）は、収容部分（３４１）の収容チャンバ（３４１１）と連通する出口通路（３４３１）を定め、出口通路（３４３１）の直径は、収容部分（３４１）から離れる方向に徐々に増加する、請求項９に記載のポンプ（１００）。
【請求項１２】
前記駆動機構（５０）は、単相モータである、
請求項１０に記載のポンプ（１００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インペラに関し、具体的には、遠心インペラ、並びにこの遠心インペラを用いたポンプ及び流体送出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、遠心ポンプは、インペラを回転させるモータを含む。ポンプの始動前には、ポンプハウジング及び吸入管を液体で満たす。インペラは、高速回転時にブレード間の液体をブレードと共に回転させる。液体は、遠心力によってインペラの中心から外縁部に追いやられ、これに応じてその運動エネルギーが増加する。液体がポンプケーシングに流入すると、渦巻ポンプケーシング内の流路が徐々に拡大するので、流れの速度は徐々に低下する。この結果、運動エネルギーの一部が静圧エネルギーに変換されて、液体が出口から高圧で排出されるようになる。同時に、液体が排出されることによってインペラの中心部に真空が構築され、この結果、液面における圧力がインペラの中心部の圧力よりも高くなる。従って、吸入管内の液体が圧力差によってポンプに入り込む。インペラが連続して回転すると、液体の吸い込みと排出とが継続的に行われることによって液体送出目的が達成される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来のポンプのインペラは、ベースプレートと、ベースプレート上に配置された真っ直ぐなブレードとを含む。通常、ブレードは、ポンプ内の流体の流れを安定させるためにインペラ上に均一に分布する。しかしながら、このような遠心ポンプは、液体の送出効率が不十分である。
【０００４】
従って、効率を高めたインペラと、このインペラを用いたポンプ及び流体送出装置とが望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
インペラが、ベースプレートと、ベースプレート上に配置された複数の長いブレード及び複数の短いブレードとを含む。インペラは、ベースプレート上に配置されたシャフト取り付け部分をさらに含む。複数の長いブレード及び複数の短いブレードは、ベースプレート上に交互に配置されてシャフト取り付け部分を取り囲む。長いブレード及び短いブレードは、全て弓形ブレードである。
【０００６】
シャフト取り付け部分は、ベースプレートから突出する円柱であることが好ましい。
【０００７】
長いブレードは、ベースプレートの半径方向に沿って延び、ベースプレートの半径方向縁部に隣接する終端部と、長いブレードの終端部に比べてシャフト取り付け部分に相対的に近接する始端部とを有し、各長いブレードの始端部とシャフト取り付け部分の外周面との間の距離と、ベースプレートの直径との比率は、０．２１９以上かつ０．４以下であり、及び／又は短いブレードの各々の開始位置と１つの隣接する長いブレードの開始位置との間の距離と、ベースプレート（７２）の直径との比率は、０．２１９以上かつ０．４以下であることが好ましい。
【０００８】
複数の長いブレードは、互いに均一な間隔で離間し、複数の短いブレードは、互いに均一な間隔で離間し、各短いブレードの始端部と短いブレードに隣接する２つの長いブレードの始端部との間の距離は同じであることが好ましい。
【０００９】
ベースプレートは、ベースプレート上に複数の釣合い穴を定めることが好ましい。
【００１０】
複数の釣合い穴は、ベースプレート上に均一に分布することが好ましい。
【００１１】
釣合い穴の中心は、同じ円上に位置し、円の直径とベースプレートの直径との比率は、０．３６以上かつ０．９以下であり、及び／又は、各釣合い穴の断面積は、９ｍｍ2以上かつ２４０ｍｍ2以下であり、及び／又は、各釣合い穴は、円形、正方形、三角形及び矩形のうちの少なくとも１つの形状を有することが好ましい。
【００１２】
シャフト取り付け部分は、滑らかな移行部を間に伴ってベースプレートに接続されることが好ましい。
【００１３】
ポンプが、駆動機構と、上記説明のうちのいずれか１つに記載のインペラとを含む。インペラは、駆動機構に接続され、駆動機構は、インペラを回転させるように構成される。
【００１４】
ポンプは、ポンプハウジングをさらに含み、このポンプハウジングは、主本体と、主本体上に配置されたカバーとを含み、主本体は、渦巻形の収容部分と、収容部分に接続された流れ誘導部分（３４３）とを含み、駆動機構はカバーに取り付けられ、収容部分は、インペラを収容する収容チャンバを定めることが好ましい。
【００１５】
収容部分の収容チャンバの形状は、近似された複数の円弧区分によって実質的に形成された渦巻線であり、円弧区分のうちの渦巻線の開始点が位置する円弧区分の直径をＤ１とし、ベースプレートの直径をＤ２とした場合、直径Ｄ１と直径Ｄ２との比率は１．０５以上かつ１．１以下であり、及び／又は、収容部分の出口流量範囲とインペラの出口流量範囲との比率は、０．２以上かつ０．５以下であり、及び／又は、インペラと主本体の収容部分の下壁との間の距離と、ベースプレートの直径との比率は、０．０４以上かつ０．１２以下であることが好ましい。
【００１６】
流れ誘導部分は、収容部分の収容チャンバと連通する出口通路を定め、出口通路の直径は、収容部分から離れる方向に徐々に増加し、及び／又は、ポンプは、入口管をさらに含み、入口管は、収容部分のカバーとは反対側に配置され、収容部分の収容チャンバには、入口管の内部チャンバが連通することが好ましい。
【００１７】
カバーは、取り付け部分と、取り付け部分上に配置されたカバー部分とを含み、カバー部分は、主本体を覆い、駆動機構は、取り付け部分内に取り付けられることが好ましい。
【００１８】
ポンプは、取り付けベースをさらに含み、カバーの取り付け部分は、取り付けベース上に固定して配置されることが好ましい。
【００１９】
取り付けベースは、ベース本体と、ベース本体上に配置された保持部分とを含み、保持部分は、２つの対向する爪を含み、取り付け部分は、２つの爪の間に保持されることが好ましい。
【００２０】
駆動機構は、単相モータであることが好ましい。
【００２１】
本発明のポンプでは、インペラが、交互に配置された長い弓形ブレードと短い弓形ブレードとを含み、これによってポンプハウジング内の流路の設計がさらに最適化されることにより、流体の流れがスムーズで安定したものになって流体送出効率が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の１つの実施形態によるポンプの斜視図である。
【図２】図１に示すポンプの分解斜視図である。
【図３】図１に示すポンプを別の角度から見た分解斜視図である。
【図４】図１に示すポンプのポンプハウジングを線ＩＶ−ＩＶに沿って切り取った断面図である。
【図５】図２に示すポンプのインペラの斜視図である。
【図６】図５に示すインペラの上面図である。
【図７】図１に示すポンプを線ＶＩＩ−ＶＩＩに沿って切り取った断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態を詳細に説明する。
【００２４】
以下では、添付図面を参照しながら本発明の実施形態の技術的解決策を明確かつ完全に説明する。ただし、以下で説明する実施形態は、本発明の実施形態の全部というよりもむしろ一部にすぎない。当業者が本開示の実施形態に基づいて何ら創造的努力を行わずに取得する他のあらゆる実施形態は、本発明の保護範囲に該当する。
【００２５】
なお、ある構成部品が別の構成部品に「固定されている」と説明している場合、この構成部品は、別の構成部品に直接固定することも、又は中間構成部品が存在することもできる。ある構成部品が別の構成部品に「接続されている」と説明している場合、この構成部品は、別の構成部品に直接接続することも、又は中間構成部品が存在することもできる。ある構成部品が別の構成部品上に「配置されている」と説明している場合、この構成部品は、別の構成部品上に直接配置することも、又は中間構成部品が存在することもできる。「垂直な」又は同様の表現などの方向を示す用語は、例示を目的とするものにすぎない。
【００２６】
別途指定していない限り、全ての技術用語及び科学用語は、当業者が理解する通常の意味を有する。本開示において使用する用語は、限定ではなく例示である。本明細書で使用する「及び／又は」という用語は、列挙する１又は２以上の関連項目のありとあらゆる組み合わせを含む。
【００２７】
図１に示す本発明の１つの実施形態によるポンプ１００は、例えば水プールから水を抜くことなどの、水又は油などの液体をある容器から別の容器又は外部環境に送出するように汲み上げるために使用される。この実施形態では、ポンプ１００が遠心ポンプである。ポンプ１００は、気体などの流体の引き込み及び／又は排出にも使用することができると理解されたい。
【００２８】
図２及び図３に示すように、ポンプ１００は、取り付けベース１０、ポンプハウジング３０、駆動機構５０、及びインペラ７０を含む。図示の特定の実施形態では、ポンプハウジング３０が取り付けベース１０に接続され、駆動機構５０及びインペラ７０がポンプハウジング３０に収容される。インペラ７０は、駆動機構５０上に配置される。駆動機構５０は、インペラ７０を回転させてポンプハウジング３０の一方の側からポンプハウジング３０の他方の側に液体を送出し、従ってポンプによる流体送出を達成するために使用される。
【００２９】
この実施形態では、取り付けベース１０が、ポンプハウジング３０を取り付けてポンプ１００を動作させる電気制御要素（図示せず）を収容する、全体的に不規則なブロック形状のベース本体である。
【００３０】
取り付けベース１０は、ベース本体１２と、ベース本体１２上に配置された保持部分１４とを含む。ベース本体１２内には、電気制御要素が配置される。なお、他のいくつかの実施形態では、ベース本体１２が、放熱要素などの別の要素を収容することもできると理解されたい。保持部分１４は、ベース本体１２の片側に配置され、２つの爪１４１を含む。２つの爪１４１は、互いに隣接して間隔を置いて配置される。２つの爪１４１は、ポンプハウジング３０を保持するために使用される。なお、爪１４１の数は２に限定されず、３、４又はそれより多くてもよいと理解されたい。
【００３１】
この実施形態では、ポンプハウジング３０が、カバー３２、主本体３４、及び入口管３６を含む。図示の特定の実施形態では、主本体３４の一方の側をカバー３２が覆い、主本体３４の他方の側に入口管３６が配置される。
【００３２】
カバー３２は、取り付け部分３２１と、取り付け部分３２１に接続されたカバー部分３２３とを含む。取り付け部分３２１は、全体的に中空な円筒状であり、保持部分１４に取り付けられて２つの爪１４１間に位置する。取り付け部分３２１は、駆動機構５０を収容するために使用される。カバー部分３２３は、取り付け部分３２１の一端に配置されて主本体３４を覆う。
【００３３】
主本体３４は、カバー部分３２３上に配置され、渦巻形の収容部分３４１と、収容部分３４１の円周方向側部に接続された流れ誘導部分３４３とを含む。収容部分３４１は、カバー３２の内部チャンバと連通する、インペラ７０を収容する収容チャンバ３４１１を定める。流れ誘導部分３４３は、全体的に中空な管状であり、収容チャンバ３４１１と連通する出口通路３４３１をその中心軸に沿って定め、この出口通路３４３１を水、油又は気体などの流体が流れることができる。流れ誘導部分３４３の中心軸は、収容部分３４１の中心軸に対して実質的に垂直である。
【００３４】
入口管３６は、全体的に中空な管状であり、収容部分３４１のカバー３２から離れた側に配置され、入口管３６の中心軸は、収容部分３４１の中心軸と実質的に平行であり、又は一致する。入口管３６内には、その中心軸に沿って入口路３６１が定められる。入口路３６１は、収容チャンバ３４１１と連通して、水、油又は気体などの流体が流れることができる通路を提供する。
【００３５】
図４を参照すると、主本体３４は渦巻形である。収容部分３４１の収容チャンバの形状は、近似された複数の円弧区分によって実質的に形成された渦巻線である。１つの実施形態では、これらの複数の円弧区分が４つの円弧区分を含む。これらの円弧区分のうちの、渦巻きの開始点が位置する１つの円弧区分の直径をＤ１で示している。流れ誘導部分３４３内の出口通路３４３１の直径は、収容部分３４１からの流体の動的水頭が静的水頭に変換され、従ってスムーズな流体送出を確実にするように、収容チャンバ３４１１から離れる方向に徐々に増加する。
【００３６】
さらに、流れ誘導部分３４３と収容部分３４１は、滑らかな移行部を間に伴って接続される。流れ誘導部分３４３と収容部分３４１との間の結合部の断面積である収容部分３４１の出口流量範囲は、Ａ１で示している。
【００３７】
再び図２及び図３を参照すると、この実施形態では、駆動機構５０が回転モータであり、好ましくは単相モータである。駆動機構５０は、カバー３２の取り付け部分３２１内に配置されてインペラ７０を回転させる。具体的には、駆動機構５０は、駆動本体５２と、駆動本体５２上に配置されたドライブシャフト５４とを含み、駆動本体５２は、取り付け部分３２１内に固定して配置される。ドライブシャフト５４は、駆動本体５２の主本体３４に隣接する一端に配置され、カバー３２内から主本体３４の収容チャンバ３４１１内に延びる。ドライブシャフト５４は、駆動本体５２の駆動によって回転してインペラ７０を回転させることができる。
【００３８】
この実施形態では、駆動機構５０が単相ブラシレスモータである。単相ブラシレスモータは、ポンプ１００内に逆転防止機構をさらに追加することなく電子調速機の制御下で有向回転することができ、これによってポンプ１００の動作効率及び安定性が向上する。
【００３９】
図５も参照すると、インペラ７０は、ドライブシャフト５４に取り付けつけられて収容チャンバ３４１１に収容される。インペラ７０は、ベースプレート７２と、シャフト取り付け部分７４と、長いブレード７６及び短いブレード７８とを含む。図示の特定の実施形態では、シャフト取り付け部分７４がベースプレート７２の実質的に中心に配置され、長いブレード７６及び短いディスク７８がベースプレート７２上に配置される。
【００４０】
図６も参照すると、ベースプレート７２は実質的に円板であり、ドライブシャフト５４の周囲に固定して取り付けられ、ドライブシャフト５４の駆動によって回転することができる。ベースプレート７０の直径でもあるベースプレート７２の直径は、Ｄ２で示される。ハウジング３４の収容部分３４１の第１の内面円弧区分の直径Ｄ１と、ベースプレート７２の直径Ｄ２（インペラの直径Ｄ２）との比率はｍで示され、ｍは１．０５以上かつ１．１以下である。すなわち、以下のようになる。
ｍ＝Ｄ１：Ｄ２＝１．０５〜１．１０
【００４１】
ベースプレート７２には、釣合い穴７２１が形成される。この実施形態では、釣合い穴７２１が、ベースプレート７２を貫通する貫通穴であり、釣合い穴７２１の数は３である。３つの釣合い穴７２１は、ベースプレート７２の中心点を中心とする正三角形の形で配置され、ベースプレート７２上で均一な間隔で離間する。この実施形態では、釣合い穴７２１が円形の貫通穴である。３つの釣合い穴７２１の中心は、同じ円上に位置する。３つの釣合い穴７２１の中心が位置する円の直径は、Ｄ３で示される。すなわち、３つの釣合い穴７２１の位置における直径は、Ｄ３で示される。
【００４２】
ベースプレート７２の釣合い穴７２１は、ベースプレート７２の両側の流れ圧力を釣り合わせてインペラ７０の回転安定性を維持することができ、従ってポンプ１００の作業振動を低減してポンプ１００の動作効率を保証することができる。
【００４３】
なお、釣合い穴７２１の形状は、上述したような丸穴の形状に限定されるものではないと理解されたい。むしろ、釣合い穴７２１は、インペラの両側の流れ圧力が釣り合って回転中にインペラ７０に加わる軸方向振動を低減するように３つの釣合い穴７２１がベースプレート７２を貫通してベースプレート７２上で均一に分布する限り、三角穴、正方形穴、矩形穴又は他の多角形穴、或いはこれらの穴のいずれかの組み合わせなどの別の形状の穴として設計することもできる。また、釣合い穴７２１の数は３に限定されるものではなく、４、５、６又はそれより多くてもよいと理解されたい。
【００４４】
３つの釣合い穴７２１の位置における直径Ｄ３と、インペラ７２の直径Ｄ２（インペラ直径Ｄ２）との比率は、０．３６以上かつ０．９以下であることが好ましい。すなわち、３つの釣合い穴７２１の位置における直径Ｄ３と、インペラ７２の直径Ｄ２（インペラ直径Ｄ２）との比率は以下のようになる。
Ｄ３：Ｄ２＝０．３６〜０．９
【００４５】
３つの釣合い穴７２１の位置における直径Ｄ３と、インペラ７２の直径Ｄ２（インペラ直径Ｄ２）との比率が０．３６〜０．９の範囲にある場合には、回転中にインペラ７０に加わる軸方向の力が比較的小さいことにより、インペラ７０の安定した回転が実現され、ポンプ１００の動作効率が保証されるようになる。
【００４６】
各釣合い穴７２１の断面積は、Ｓ１で示される。Ｓ１は、９ｍｍ2以上かつ２４０ｍｍ2以下であり、すなわち以下のようになることが好ましい。
Ｓ１＝９〜２４０ｍｍ2
【００４７】
シャフト取り付け部分７４は、実質的に円柱状であり、インペラ７２のドライブシャフト５４とは反対側に実質的に垂直に配置され、ドライブシャフト５４と同軸である。シャフト取り付け部分７４は、３つの釣合い穴７２１間に位置する。シャフト取り付け部分７４の端部は、インペラ７０の回転安定性の維持を促すように滑らかな移行部を間に伴ってベースプレート７２に接続される。
【００４８】
ベースプレート７２上には、シャフト取り付け部分７４に隣接してシャフト取り付け部分７４を取り囲んで複数の長いブレード７６が配置される。この実施形態では、長いブレード７６の数が３であり、３つの長いブレード７６は、ベースプレート７２の円周方向に沿って均一に分布する。各長いブレード７６は弓形ブレードであり、３つの長いブレード７６は、ベースプレート７２の半径方向に沿ってベースプレート７２の半径方向縁部に延びる。換言すれば、各長いブレード７６は、ベースプレート７２の半径方向縁部に隣接する終端部を有し、各長いブレード７６の始端部は、長いブレード７６の終端部に比べて相対的にシャフト取り付け部分７４に近接する。各長いブレード７６の始端部から回転軸７４の外周面までの距離は、Ｔ１で示される。
【００４９】
距離Ｔ１と（インペラ直径Ｄ２である）ベースプレート７２の直径Ｄ２との比率は、０．２１９〜０．４の範囲であり、すなわち以下のようになることが好ましい。
Ｔ１／Ｄ２＝０．２１９〜０．４
【００５０】
Ｔ１：Ｄ２の比率をこのような範囲内に定めると、主本体３４内の流路の幅が最適化され、これによって主本体３４内の流体の流れがさらに安定してスムーズになると同時に、インペラ７０の入口に異物が詰まるのを防ぐことができる。
【００５１】
ベースプレート７２上には、シャフト取り付け部分７４に隣接してシャフト取り付け部分７４を取り囲んで複数の短いブレード７８が配置される。この実施形態では、短いブレード７８の数が３であり、３つの短いブレード７８は、ベースプレート７２の円周方向に沿って均一に分布する。各短いブレード７８は、隣接する２つの長いブレード７６間に配置され、すなわち各短いブレード７８と各長いブレード７６とは交互に配置される。各短いブレード７８は弓形ブレードであり、３つの短いブレード７８は、ベースプレート７２の半径方向に沿ってベースプレート７２の半径方向縁部に延びる。換言すれば、各短いブレード７８は、ベースプレート７２の半径方向縁部に隣接する終端部を有し、各短いブレード７８の始端部は、短いブレード７８の終端部に比べて相対的にシャフト取り付け部分７４に近接する。各短いブレード７８の始端部から１つの隣接する長いブレード７６の開始位置までの距離は、Ｔ２で示される。
【００５２】
距離Ｔ２とベースプレート７２の直径Ｄ２（ベースプレートＤ２）との比率は、０．２１９〜０．４の範囲内にあり、すなわち以下のようになることが好ましい。
Ｔ２／Ｄ２＝０．２１９〜０．４
【００５３】
Ｔ２／Ｄ２＝０．２１９〜０．４の比率をこのような範囲内に定めると、主本体３４内の流路の幅が最適化され、これによって主本体３４内の流体の流れがさらに安定してスムーズになると同時に、インペラ７０の入口に異物が詰まるのを防ぐことができる。
【００５４】
この実施形態では、ベースプレート７２上に複数の長いブレード７６が配置されて互いに均一な間隔で離間し、ベースプレート７２上に複数の短いブレード７８が配置されて互いに均一な間隔で離間する。各短いブレード７８の始端部と、短いブレード７８に隣接する２つの長いブレード７６のうちの一方の始端部との間の距離Ｔ２は、短いブレード７８の始端部と、短いブレード７８に隣接する２つの長いブレード７６のうちの他方の始端部との間の距離Ｔ２と等しくても、又は等しくなくてもよい。流れを安定させるには、これらの距離Ｔ２が等しい方がさらに有用である。
【００５５】
図６を参照すると、各長いブレード７６の遠位端、各短いブレード７８の遠位端、及びベースプレート７２の縁部によってブレード出口流路の境界が協働的に定められる。ブレード出口流量範囲は、（図６の破線によって示す）Ａ２で示される。３つの長いブレード７６及び３つの短いブレード７８は、ベースプレート７２上の６つのブレード出口流路を形成し、６つのブレード出口流路の総面積はインペラ出口流量範囲と呼ばれてＡ３（付番せず）で示される。Ａ１とＡ３との比率は、ｋで示される。この実施形態では、ｋが０．２以上かつ０．５以下である。すなわち、Ａ１とＡ３との比率は以下を満たす。
ｋ＝Ａ１：Ａ３＝０．２〜０．５
【００５６】
ポンプハウジング３０の収容部分３４１の出口流量範囲Ａ１とインペラ出口流量範囲Ａ３との比率が０．２〜０．５の範囲にある場合、ポンプハウジング３０内に流体の流れにとって十分な幅の流路が提供される。また、これによって流体の速度が増し、従ってポンプ１００の効率が高くなると同時にポンプ１００の小型サイズが保証される。
【００５７】
さらに図７も参照すると、長いブレード７６及び短いブレード７８は、ベースプレート７２の軸方向に沿って実質的に同じ高さを有する。インペラ７０を収容チャンバ３４１１に収容すると、長いブレード７６及び／又は短いブレード７８の上端部は、収容チャンバ３４１１の下壁から所定の間隙だけ離間する。すなわち、インペラ７０と収容部分３４１の下壁との間には所定の間隙が形成される。この所定の間隙はインペラ間隙と呼ばれ、Ｔ３で示される。
【００５８】
インペラ間隙Ｔ３とベースプレート７２の直径Ｄ２（インペラ直径Ｄ２）との比率はＧで示される。Ｇは、０．０４以上かつ０．１２以下であることが好ましい。すなわち、インペラ間隙Ｔ３とベースプレート７２の直径Ｄ２との比率は以下のようになる。
Ｇ＝Ｔ３：Ｄ２＝０．０４〜０．１２
【００５９】
インペラ間隙Ｔ３とベースプレート７２の直径Ｄ２（インペラ直径Ｄ２）との比率が０．０４〜０．１２の範囲にある場合、収容チャンバ３４１１内に流体が流れるための所定の流路が提供される。また、これによって流体の速度が増し、従ってポンプ１００の効率が高くなると同時にポンプ１００の小型サイズが保証される。
【００６０】
この実施形態のポンプ１００を組み立る際には、最初に駆動機構５０のドライブシャフト５４にインペラ７０を取り付け、駆動機構５０の駆動本体５２をカバー３２の取り付け部分３２１に収容して固定する。次に、ハウジング３４の収容チャンバ３４１１を覆うようにカバー３２を配置して、収容チャンバ３４１１内にインペラ７０を収容する。最後に、組み立てたポンプハウジング３０を取り付けベース１０に取り付ける。この実施形態のポンプ１００の使用時には、最初にポンプハウジング３０を水、油又は気体などの流体で満たし、流体を収容する容器に入口管３６を流体的に接続し、外部環境又は流体を収容する別の容器に流れ誘導部分３４３を流体的に接続する。次に、駆動機構５０を回転させ、これによってポンプハウジング３０内でインペラ７０を回転させる。インペラ７０のブレードとポンプハウジング３０の内面との間に構築される遠心力及び圧力差の作用によって、流体が容器及び入口管からポンプハウジング３０内に連続して流れ、流れ誘導部分３４３を介して外部環境に、又は流体を収容する別の容器に連続して送出される。
【００６１】
本発明のポンプ１００では、インペラ７０が、交互に配置された長い弓形ブレードと短い弓形ブレードとを含み、これによってポンプハウジング内の流路の設計がさらに最適化されることにより、流体の流れがスムーズで安定したものになって流体送出効率が向上する。また、インペラ７０のブレードの延伸方向がインペラ７０の回転方向に従い、これによって流路内における流れの分離及び二次流れなどの不安定な現象の発生が抑えられ、従って遠心ポンプの全体的性能が向上する。さらに、ポンプ１００は、インペラ７０を回転させる駆動機構として単相モータを使用しており、これによってポンプが低電圧で始動しやすくなる。
【００６２】
１又は２以上の実施形態を参照しながら本発明を説明したが、これらの実施形態についての上記説明は、当業者が本発明を実施又は使用できるように用いたものである。当業者には、本発明の趣旨又は範囲から逸脱することなく様々な修正が可能であると理解されたい。本明細書で示した実施形態は、本発明に対する限定として解釈すべきものではなく、本発明の範囲は、以下の特許請求の範囲を参照することによって決定される。
【００６３】
１又は２以上の実施形態を参照しながら本発明を説明したが、これらの実施形態についての上記説明は、当業者が本発明を実施又は使用できるように用いたものである。当業者には、本発明の趣旨又は範囲から逸脱することなく様々な修正が可能であると理解されたい。本明細書で示した実施形態は、本発明に対する限定として解釈すべきものではなく、本発明の範囲は、以下の特許請求の範囲を参照することによって決定される。
【符号の説明】
【００６４】
７２  ベースプレート
７２１  釣合い穴
７４  シャフト取り付け部分
７６  長いブレード
７８  短いブレード
Ａ２  ブレード出口流量範囲
【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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【外国語明細書】
2017115866000001.pdf