(57)【要約】【課題】案内羽根の流路ガイドの入口近傍における液体の滞留を抑制することができるポンプを提供する。【解決手段】液体を吸排する吸込側羽根車２３と、該吸込側羽根車２３を外周から取り囲むように配置された流路ガイドを複数設けた案内羽根２５と、案内羽根２５の下側に配置された吐出側羽根車２７と、前記吸込側羽根車２３および吐出側羽根車２７を回転駆動する駆動モータと、これらの吸込側羽根車２３、吐出側羽根車２７、案内羽根２５および駆動モータを収容し、液体の吸込口９と吐出口１７を有するポンプケースとを備え、前記複数の流路ガイドは、案内羽根の外周部に周方向に沿って延設されたポンプ１である。前記複数の流路ガイドにおける所定の流路ガイドの入口ガイド部に、該入口ガイド部に対向する別の流路ガイド側に向けて突出する凸部を設けている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転可能に支持されて液体を吸排する羽根車と、該羽根車を外周から取り囲むように配置された流路ガイドを複数設けた案内羽根と、前記羽根車を回転駆動する駆動モータと、これらの羽根車、案内羽根および駆動モータを収容し、液体の吸込口と吐出口を有するポンプケースとを備え、前記複数の流路ガイドは、案内羽根の外周部に周方向に沿って延設されたポンプであって、
前記複数の流路ガイドにおける所定の流路ガイドの入口ガイド部に、該入口ガイド部に対向する別の流路ガイド側に向けて突出する凸部を設けたことを特徴とするポンプ。
【請求項２】
前記羽根車は、その回転軸方向に沿って直列に複数配置されていることを特徴とする請求項１に記載のポンプ。
【請求項３】
回転可能に支持されて液体を吸排する羽根車と、該羽根車を収容し、液体の吸込口と吐出口を有するポンプケースとを備え、
前記ポンプケースの吐出口の内面に、該吐出口の内方に向けて突出する凸部を設けたことを特徴とするポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モーターにより駆動され、液体を吸入して吐出するポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
縦型の多段遠心ポンプにおいては、外周側に排出部を有する円盤状の羽根車を上下に複数段配列し、これらの羽根車をポンプケース内に収容している。該ポンプケースには、液体を吸入する吸入口および液体を排出する吐出口が形成されている。また、前記羽根車の周りには、羽根車を取り囲むように案内羽根が配設されている（例えば、特許文献１参照）。この案内羽根には、回転する羽根車の排出部から排出される液体の流れを導くための流路ガイドが設けられている。
【特許文献１】特開２００２−８１３９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、流路ガイドの外表面には、粘性によって液体が滞留するため、実際に液体が流通する流路幅が縮小して、吐出される液体の圧力損失が生じ、ポンプの吐出口から排出される排出量が低減するという問題があった。
【０００４】
そこで本発明は、案内羽根の流路ガイドの入口近傍における液体の滞留を抑制することができるポンプ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】
【０００５】
本発明に係るポンプは、前記目的を達成するために、回転可能に支持されて液体を吸排する羽根車と、該羽根車を外周から取り囲むように配置された流路ガイドを複数設けた案内羽根と、前記羽根車を回転駆動する駆動モータと、これらの羽根車、案内羽根および駆動モータを収容し、液体の吸込口と吐出口を有するポンプケースとを備え、前記複数の流路ガイドは、案内羽根の外周部に周方向に沿って延設されたポンプであって、前記複数の流路ガイドにおける所定の流路ガイドの入口ガイド部に、該入口ガイド部に対向する別の流路ガイド側に向けて突出する凸部を設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明に係るポンプにおいては、流路ガイドの入口ガイド部に、該入口ガイド部に対向する別の流路ガイド側に向けて突出する凸部を設けているため、流路ガイドの入口ガイド部近傍における液体の滞留を低減することができ、ポンプの液体の吐出量を高く維持することができる。
【０００７】
通常、流路ガイドの入口ガイド部の内面には、粘性によって液体が層状に滞留しようとする。しかし、前記入口ガイド部に凸部が形成されているため、入口ガイド部に流れ込む液体は、凸部を過ぎた直後に乱流を起こし、流路ガイド内面の滞留した層状の液体をひき剥がす。これによって、流路ガイド内に液体が滞留することがなくなり、液体が流通する実際の流路幅を大きく保持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下に、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。
【０００９】
［第１の実施形態］
図１は本発明の第１実施形態によるポンプ全体を示す断面図である。
【００１０】
図１に示すように、本発明の第１実施形態によるポンプ１は、上側に配置された上側ポンプケース３と、該上側ポンプケース３に結合された下側ポンプケース５とからなるポンプケース７を備えている。
【００１１】
前記上側ポンプケース３には、外方に突出する吸込口９が設けられ、上側ポンプケース３と下側ポンプケース５との結合部には、ゴム等の弾性体からなるシール体１１が配設されている。
【００１２】
前記下側ポンプケース５には、吸込口９の下方に吐出口１７が設けられており、外周側にステータ１３が配設されている。該ステータ１３は、下側ポンプケース５の下部に設けられた制御基板１５に配線１９を介して接続されている。
【００１３】
上側ポンプケース３と下側ポンプケース５との内方には、ポンプ室２１が形成されおり、該ポンプ室２１には、吸込側羽根車２３、案内羽根２５、および吐出側羽根車２７が収容されている。また、下側ポンプケース５の下部には、軸保持部２９が上方に突設されており、この軸保持部２９と上側ポンプケース３とを連結する軸３１が上下方向に沿って配設されている。この軸３１の外周には、上から軸受板３３、軸受３５，３７および軸受板３９が摺動可能に取り付けられている。さらに、吐出側羽根車２７の下部は筒状の外周壁４１に形成され、該外周壁４１の外側には、前記ステータ１３に対向するロータマグネット４３が設けられている。これらのステータ１３とロータマグネット４３によって、駆動モータが構成されている。なお、図１に示すように、吸込側羽根車２３、案内羽根２５、および吐出側羽根車２７は、回転軸方向である上下方向に沿って直列に配列されている。また、下側ポンプケース５の下端は、底蓋６９によって封鎖されている。
【００１４】
図２は図１の分解斜視図、図３は第１実施形態における吸込側羽根車を示し、本図のうち、（ａ）は吸込側羽根車の平面図、（ｂ）は吸込側羽根車の側面図である。また、図４は第１実施形態における吐出側羽根車を示し、本図のうち、（ａ）は吐出側羽根車の平面図、（ｂ）は吐出側羽根車の側面図である。
【００１５】
図２，３に示すように、吸込側羽根車２３は、外形形状が略円盤状に形成され、上下方向中央部には、湾曲した羽根４５が周方向に沿って複数配列されている。
【００１６】
前記吸込側羽根車２３の下側には、吸込側羽根車２３を収容するように案内羽根２５が配設されている。この案内羽根２５の構造については、詳細に後述する。
【００１７】
案内羽根２５と吐出側羽根車２７との間には、円盤状の仕切板４７が配設されている。該仕切板４７には、外周に４つの切欠き４９が形成されており、中央部に、下方に延びるフランジ５１が形成されている。
【００１８】
図２，４に示すように、吐出側羽根車２７の上部には、湾曲した羽根５３が周方向に沿って複数配列されており、下部は、前述したロータマグネット４３が取り付けられた外周壁４１に形成されている。また、吐出側羽根車２７の中央部に接続管５５が上方に突出して設けられている。この接続管５５は、吸込側羽根車２３に連結されているため、吐出側羽根車２７が回転すると、この吐出側羽根車２７に同期して吸込側羽根車２３も回転する。
【００１９】
図５は、第１実施形態における案内羽根を示し、本図のうち、（ａ）は案内羽根の平面図、（ｂ）は案内羽根の側面図、（ｃ）は案内羽根の背面図である。
【００２０】
図２および図５（ａ）に示すように、案内羽根２５の外周側には、周方向に沿って延びる流路ガイド５７が等間隔に４つ設けられている。所定の流路ガイドの先端部は、入口ガイド部５９に形成されており、該入口ガイド部は、隣の流路ガイド６１に対して内周側に配置されている。また、入口ガイド部と隣の流路ガイドとの間には、案内羽根２５を貫通する矩形状の排出孔６３が穿設されている。さらに、図５（ｃ）に示すように、案内羽根２５の背面側には、半円状の流路溝６５が中央部から外周縁に至るまで形成されており、この流路溝６５は、周方向に沿って等間隔に４つ配列されている。なお、裏面側の排出孔６３は、図５（ａ）に示した表面側の排出孔６３に連通している。
【００２１】
図６は、図５（ａ）の入口ガイド近傍を拡大した平面図である。
【００２２】
前述のように、流路ガイド５７の先端部は入口ガイド部５９となっており、該入口ガイド部５９の先端の外周側には、隣の流路ガイド６１側に突出する凸部６７が一体に形成されている。従来は、図６の二点鎖線に示すように、入口ガイド部５９は先端に向かうにつれてやや先細りする幅に形成されていたが、本実施形態では、平面視略三角形状に形成された凸部６７が設けられている。この凸部６７によって、凸部６７と隣の流路ガイド６１との間隔Ｄ１は、前記凸部６７の後流側に位置する流路ガイド５７と隣の流路ガイド６１との間隔Ｄ２よりも小さく設定されている。
【００２３】
次いで、第１実施形態によるポンプ内の液体の流れを図１を用いて簡単に説明する。
【００２４】
図１の矢印に示すように、吸込口９から流入した液体は、吸込側羽根車２３に入り、該吸込側羽根車２３が回転することによって、羽根４５（図３参照）に沿って外周側に排出されたのち、案内羽根２５に送られる。この案内羽根２５には、流路ガイド５７，６１（図５参照）が形成されているため、液体は、流路ガイド５７の入口ガイド部５９から排出孔（図５参照）６３を介して、案内羽根２５の裏面側に形成された流路溝６５（図５参照）に沿って中央部の貫通孔に流れる。こののち、図１に示すように、回転する吐出側羽根車２７に送られて、吐出口１７から排出される。
【００２５】
以下に、本発明の第１実施形態による作用効果を説明する。
【００２６】
本実施形態においては、図６に示すように、前記複数の流路ガイド５７，６１における所定の流路ガイド５７の入口ガイド部５９に、該入口ガイド部５９に対向する別の流路ガイド６１側に向けて突出する凸部６７を設けている。従って、前述したように、凸部６７近傍における流路幅Ｄ１は、該凸部６７の後流側における流路幅Ｄ２よりも小さく設定されており、入口ガイド部５９に流れこんだ液体は、凸部６７近傍部からその直後の一般部に移る際に、流路幅がＤ１からＤ２へと急に拡大するように設定されている。
【００２７】
このため、入口ガイド部５９に流れ込んだ液体は、凸部６７を過ぎた直後に乱流（渦流）となり、流路ガイド５７，６１の内面に粘性によって滞留した層流域の液体を引き剥がすため、液体の実際の流路幅が拡大する。これによって、流路ガイド５７，６１の間における液体の流れがスムーズになり、ポンプ１の吐出口１７から吐出される排出量を高く維持することができる。
【００２８】
また、前記吸込側羽根車２３と吐出側羽根車２７とは、その回転軸方向である上下方向に沿って直列に複数配置されている。このように、本実施形態によるポンプ１は、羽根車が多段に配列されているため、羽根車が一段の場合よりも、液体の吐出圧が高くなり、吐出口１７から排出される吐出量が増大する。
【００２９】
［第２の実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について説明するが、前記第１実施形態と同一構造部位については、同一符号を付してその説明を省略する。
【００３０】
図７は、本発明の第２実施形態によるポンプを示す断面図である。
【００３１】
本実施形態によるポンプ７１は、内方に回転可能に支持された円盤状の羽根車７３と、該羽根車を収納するポンプケース７５とを備えている。該ポンプケース７５の中央部には、吸込口７７が形成され、端部には吐出口７９が設けられている。
【００３２】
前記羽根車７３には、略円弧状の羽根８１が周方向に沿って等間隔に複数形成されており、羽根車７３が回転すると、羽根８１に沿って液体が外周方向に送られる。
【００３３】
また、吐出口７９の内面における液体の入口側には、内方に向けて突出する断面略円弧状の凸部８３が設けられている。
【００３４】
次いで、第２実施形態によるポンプ内の液体の流れを図７を用いて説明する。
【００３５】
まず、羽根車７３は、図外の駆動モータによって矢印Ｒ方向に回転している。吸込口７７から液体が流入すると、羽根８１に沿って羽根車７３の外周側に排出される。こののち、羽根車７３とポンプケース７５の内壁面との間に形成された隙間を通って、液体は吐出口７９に向けて送られ、該吐出口７９から排出される。
【００３６】
以下に、本発明の第２実施形態による作用効果を説明する。
【００３７】
前記ポンプケース７５の吐出口７９の内面に、該吐出口７９の内方に向けて突出する凸部８３を設けている。従って、液体の流れ方向において、凸部８３の流路幅は、その後流側の流路幅よりも小さく設定されている。このため、液体は、凸部８３近傍を流れたのち、乱流（渦流）となり、吐出口７９の内面に粘性によって滞留した層流域の液体を引き剥がす。よって、凸部８３の後流側における液体の流れがスムーズになって圧力損失が低下し、吐出口７９から排出される吐出量を高く維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の第１実施形態によるポンプ全体を示す断面図である。
【図２】図１の分解斜視図である。
【図３】第１実施形態における吸込側羽根車を示し、本図のうち、（ａ）は吸込側羽根車の平面図、（ｂ）は吸込側羽根車の側面図である。
【図４】第１実施形態における吐出側羽根車を示し、本図のうち、（ａ）は吐出側羽根車の平面図、（ｂ）は吐出側羽根車の側面図である。
【図５】第１実施形態における案内羽根を示し、本図のうち、（ａ）は案内羽根の平面図、（ｂ）は案内羽根の側面図、（ｃ）は案内羽根の背面図である。
【図６】図５（ａ）の入口ガイド近傍を拡大した平面図である。
【図７】本発明の第２実施形態によるポンプを示す断面図である。
【符号の説明】
【００３９】
１，７１…ポンプ
３…上側ポンプケース
５…下側ポンプケース
７，７５…ポンプケース
９，７７…吸込口
１１…シール体
１３…ステータ
１５…制御基板
１７，７９…吐出口
１９…配線
２１…ポンプ室
２３…吸込側羽根車（羽根車）
２５…案内羽根
２７…吐出側羽根車
２９…軸保持部
３１…軸
３３…軸受板
３５，３７…軸受
３９…軸受板
４１…外周壁
４３…ロータマグネット
４５，５３，８１…羽根
４７…仕切板
５１…フランジ
５５…接続管
５７，６１…流路ガイド
５９…入口ガイド部
６３…排出孔
６５…流路溝
６７，８３…凸部
６９…底蓋
７３…羽根車
【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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