JP6671048B2 - ポンプ - Google Patents

Description

本発明は、ポンプに関する。

従来、ポンプとして、ロータに羽根車を一体に設けた回転体と、ロータを収納する収納部が設けられた分離板と、を備えるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

この特許文献１では、液体に含まれる異物がロータと分離板との間へと流入してしまうのを抑制する抑制部が羽根車の外周に設けられている。このように、羽根車の外周に抑制部を設けることで、ロータを回転自在に維持できるようになって、ポンプ効率が低下してしまうのを抑制することができる。

特開２０１４−１９４１９０号公報

上記従来の構成によっても、ポンプ効率が低下してしまうのを抑制することが可能であるが、ポンプ効率が低下してしまうのをより確実に抑制できるようにしたほうが好ましい。

そこで、本発明は、ポンプ効率が低下してしまうのをより確実に抑制することのできるポンプを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明のポンプは、液体を吸入する吸入口が形成された吸入路と、吸入された液体を吐出する吐出口が形成された吐出路と、を有するポンプ本体と、前記ポンプ本体内に形成されたポンプ室に収容される羽根車と、前記羽根車を回転自在に支持する軸と、を備えている。

また、前記ポンプ本体内には、前記吸入口から前記吐出口に至るポンプ流路が形成されている。

前記ポンプ流路は、前記吸入路と、前記羽根車内に形成され、前記吸入路内の液体が導入される羽根車流路と、前記羽根車の径方向外側に形成され、前記羽根車流路内の液体が導入されるボリュート部と、前記ボリュート部内の液体が導入される前記吐出路と、を備えている。

そして、前記ポンプ流路内には、当該ポンプ流路内を流れる液体が剥離してしまうのを抑制する液体剥離抑制構造が設けられている。

これによって、ポンプ流路内を流れる液体が剥離してしまったり、滞留してしまったりすることを抑制することができ、より確実にポンプ効率が低下してしまうのを抑制することができるようになる。

本発明によれば、ポンプ効率が低下してしまうのをより確実に抑制することのできるポンプを得ることができる。

本発明の実施の形態１にかかるポンプを示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。 本発明の実施の形態１にかかるポンプを一部分解して示す斜視図である。 図１（ａ）のＡ−Ａ断面図である。 図１（ｂ）のＢ−Ｂ断面図である。 本発明の実施の形態１にかかるケーシングを示す斜視図である。 本発明の実施の形態１にかかるケーシングを示す裏面図である。 図６のＣ−Ｃ断面図である。 図６のＤ−Ｄ断面図である。 本発明の実施の形態１にかかるボリュート部の位置と断面積との関係を模式的に示すグラフである。 本発明の実施の形態１にかかるボリュート部を拡大して示す断面図である。 本発明の実施の形態１にかかるポンプの側面図であって、吐出口が正面を向いた状態における側面図である。 本発明の実施の形態１にかかる吐出口を拡大して示す側面図である。 本発明の実施の形態１にかかるケーシングを示す裏面図である。 図１３のＥ−Ｅ断面図である。 図１３のＦ−Ｆ断面図である。 図１３のＧ−Ｇ断面図である。 図１３のＨ−Ｈ断面図である。 図１３のＩ−Ｉ断面図である。 図１３のＪ−Ｊ断面図である。 図１３のＫ−Ｋ断面図である。 図１３のＬ−Ｌ断面図である。 本発明の実施の形態１にかかる吐出炉路の位置と断面積との関係を模式的に示すグラフである。 本発明の実施の形態１にかかる流向変更部を拡大して示す断面図である。 本発明の実施の形態１にかかる回転体を示す側面図である。 図２４のＭ−Ｍ断面図である。 本発明の実施の形態１にかかる羽根部および前面シュラウドを示す斜視図である。 本発明の実施の形態１にかかる遠心流路を拡大して示す断面図である。 本発明の実施の形態１の変形例にかかる羽根部および前面シュラウドを示す斜視図である。 本発明の実施の形態２にかかるポンプを示す平面図である。 図２９のＮ−Ｎ断面図である。 本発明の実施の形態２にかかるボリュート部を拡大して示す断面図である。 本発明の実施の形態２にかかるケーシングを示す斜視図である。 本発明の実施の形態２にかかるケーシングを示す裏面図である。 図３３のＯ−Ｏ断面図である。 図３３のＰ−Ｐ断面図である。

本発明の実施の形態にかかるポンプは、液体を吸入する吸入口が形成された吸入路と、吸入された液体を吐出する吐出口が形成された吐出路と、を有するポンプ本体と、前記ポンプ本体内に形成されたポンプ室に収容される羽根車と、前記羽根車を回転自在に支持する軸と、を備えている。

また、前記ポンプ本体内には、前記吸入口から前記吐出口に至るポンプ流路が形成されている。

前記ポンプ流路は、前記吸入路と、前記羽根車内に形成され、前記吸入路内の液体が導入される羽根車流路と、前記羽根車の径方向外側に形成され、前記羽根車流路内の液体が導入されるボリュート部と、前記ボリュート部内の液体が導入される前記吐出路と、を備えている。

そして、前記ポンプ流路内には、当該ポンプ流路内を流れる液体が剥離してしまうのを抑制する液体剥離抑制構造が設けられている。

これにより、ポンプ流路内を流れる液体が剥離してしまったり、滞留してしまったりすることを抑制することができ、より確実にポンプ効率が低下してしまうのを抑制することができるようになる。

また、前記ボリュート部の径方向内側には、前記羽根車流路の径方向外側に形成された吐出口と対向する開口が形成されている。また、前記ボリュート部の内面には、前記開口側の端縁から径方向外側に向かうにつれて前記ボリュート部の軸方向長さが長くなるように傾斜する傾斜面が形成されている。そして、前記液体剥離抑制構造が前記傾斜面を含んでいる。

これにより、ボリュート部に導入された液体を傾斜面に沿って流すことが可能となり、液体をよりスムーズにボリュート部内に導入することができるようになる。その結果、ボリュート部内を流れる液体が剥離してしまったり、滞留してしまったりすることを抑制することが可能となる。

また、前記傾斜面は、前記ボリュート部の径方向断面が直線となるように形成されている。

これにより、ボリュート部の軸方向長さが、開口側の端縁から径方向外側に向けて線形に増加することとなる。その結果、羽根車流路内の液体をよりスムーズにボリュート部内に導入させることができ、液体が剥離してしまったり、滞留してしまったりすることをより確実に抑制することができるようになる。

また、前記ポンプ流路は、前記羽根車流路と前記ボリュート部との間に形成された整流部を備えており、前記液体剥離抑制構造が前記整流部を含んでいる。

これにより、羽根車流路から吐出された液体は、整流部で整流されてからボリュート部に導入されることとなって、液体が剥離してしまったり、滞留してしまったりすることをより確実に抑制することができるようになる。

また、前記整流部は、径方向断面が径方向に延びる直線となるように形成されている。

これにより、羽根車流路から吐出された液体を、ボリュート部への導入方向である径方向に整流させることができるようになる。

また、前記吐出路は、当該吐出路の流路断面の輪郭形状が、前記ボリュート部の終点側から前記吐出口に向かうにつれて徐々に真円となるように形成されており、前記液体剥離抑制構造が前記吐出路を含んでいる。

これにより、吐出路内を流れる液体が剥離してしまったり、滞留してしまったりすることを抑制することができるようになる。

また、前記吐出路の流路断面積が前記ボリュート部の終点側から前記吐出口にかけて線形に増加している。

これにより、吐出路内の液体をよりスムーズに吐出口に向けて流すことができ、液体が剥離してしまったり、滞留してしまったりすることをより確実に抑制することができるようになる。

また、前記羽根車は、回転遠心力により液体を増圧する複数枚の羽根部と、前記羽根部の軸方向一方側を覆う第１のシュラウドと、前記羽根部の軸方向他方側を覆う第２のシュラウドと、を備えている。

そして、前記羽根車流路は、互いに隣り合う２枚の前記羽根部、前記第１のシュラウドおよび前記第２のシュラウドで画成され、径方向内側に導入口が形成されるとともに径方向外側に吐出口が形成された遠心流路を備えている。さらに、羽根車流路は、前記遠心流路の径方向内側に形成され、前記吸入路から液体が導入されるとともに、導入された液体を前記導入口から前記遠心流路内に導入する導入路を備えている。

ここで、前記導入路は、前記第１のシュラウド側が上流側、前記第２のシュラウド側が下流側となっており、前記遠心流路は、前記第２のシュラウド側の内面が径方向に延在する面となっている。

また、前記導入路内に導入される際に液体が主として流れる方向と、前記導入路から前記遠心流路内に導入する際に液体が主として流れる方向と、が交差している。

また、前記導入路内には、先端が先細りとなるように形成され、液体の流れを変える流向変更部が、先端が上流側を向いた状態で配置されており、前記流向変更部の表面は、径方向断面視で中心側に凸の円弧線となるように形成されている。

そして、前記流向変更部は、前記円弧線の仮想延長線が、前記遠心流路の前記第２のシュラウド側の内面に接するように、前記導入路内に配置されており、前記液体剥離抑制構造が、前記流向変更部の表面を含んでいる。

これにより、吸入路から導入路内に導入された液体の流向をよりスムーズに変化させることができ、導入路内の液体を遠心流路内に導入させやすくすることができる。その結果、羽根車流路内を流れる液体が剥離してしまったり、滞留してしまったりすることを抑制することができるようになる。

また、前記羽根車は、回転遠心力により液体を増圧する複数枚の羽根部と、前記羽根部の軸方向一方側を覆う第１のシュラウドと、前記羽根部の軸方向他方側を覆う第２のシュラウドと、を備えている。

そして、前記羽根車流路は、互いに隣り合う２枚の前記羽根部、前記第１のシュラウドおよび前記第２のシュラウドで画成され、径方向内側に導入口が形成されるとともに径方向外側に吐出口が形成された遠心流路を備えている。さらに、羽根車流路は、前記遠心流路の径方向内側に形成され、前記吸入路から液体が導入されるとともに、導入された液体を前記導入口から前記遠心流路内に導入する導入路を備えている。

ここで、前記導入路は、前記第１のシュラウド側が上流側、前記第２のシュラウド側が下流側となっており、前記導入路内に導入される際に液体が主として流れる方向と、前記遠心流路の吐出口から吐出する際に液体が主として流れる方向と、が交差している。

また、前記遠心流路の前記第１のシュラウド側の内面が、径方向断面視で前記第２のシュラウド側に凸の輪郭線となるように形成されている。

そして、前記輪郭線は、前記遠心流路の導入口側の端縁における接線の方向が前記導入路内に導入される際に液体が主として流れる方向となっている。さらに、前記輪郭線は、前記遠心流路の吐出口側の端縁における接線の方向が前記遠心流路の吐出口から吐出する際に液体が主として流れる方向となっている。

そして、前記液体剥離抑制構造が、前記遠心流路の前記第１のシュラウド側の内面を含んでいる。

これにより、遠心流路内を流れる液体の流向をよりスムーズに変化させることができるようになり、遠心流路内を流れる液体が剥離してしまったり、滞留してしまったりすることを抑制することができるようになる。

また、前記羽根車は、回転遠心力により液体を増圧する複数枚の羽根部と、前記羽根部の軸方向一方側を覆う第１のシュラウドと、前記羽根部の軸方向他方側を覆う第２のシュラウドと、を備えている。

ここで、前記羽根車流路は、互いに隣り合う２枚の前記羽根部、前記第１のシュラウドおよび前記第２のシュラウドで画成され、径方向内側に導入口が形成されるとともに径方向外側に吐出口が形成された遠心流路を備えている。

そして、前記遠心流路の流路断面積が当該遠心流路の導入口側から吐出口にかけて線形に増加しており、前記液体剥離抑制構造が、前記遠心流路を含んでいる。

これにより、遠心流路内の液体をよりスムーズに流すことができるようになり、遠心流路内を流れる液体が剥離してしまったり、滞留してしまったりすることを抑制することができるようになる。

また、前記羽根車は、径方向内側から外側に向けて延在するように設けられ、回転遠心力により液体を増圧する複数枚の羽根部を備えている。

そして、前記羽根部は、径方向内側の端部が先細りとなるように形成されており、前記液体剥離抑制構造は、前記羽根部を含んでいる。

これにより、導入路から遠心流路内に導入される液体が羽根部の径方向内側の端部と干渉してしまうのを抑制することができ、よりスムーズに液体を遠心流路内に導入することができるようになる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。また、以下の説明では、羽根車の回転軸方向を前後方向と規定し、当該回転軸方向における吸入口側を前側と規定して説明する。

また、以下の複数の実施形態には、同様の構成要素が含まれている。よって、以下では、それら同様の構成要素には共通の符号を付与するとともに、重複する説明を省略する。

（実施の形態１）
本実施の形態１にかかるポンプ１は、図１および図２に示すように、外郭を構成するポンプ本体１０と、ポンプ本体１０内に形成された回転体収納室５１０に収納される回転体２０と、を備えている。

ポンプ本体１０は、後方に開口するポンプ室３３０が形成されたケーシング３０と、前方に開口する収納部４５０が形成された駆動ブロック４０とで構成されている（図２参照）。すなわち、駆動ブロック４０は、ケーシング３０の後方に位置している。

そして、駆動ブロック４０の後述する収納部４５０はケーシング３０のポンプ室３３０に通じており、収納部４５０とポンプ室３３０とで回転体２０全体を収納する回転体収納室５１０が形成されている。

駆動ブロック４０は、図３に示すように、分離板４１０、磁気駆動部４６０、制御部４７０、および外郭をなすモールド樹脂４８０を有している。

分離板４１０は合成樹脂製であって、例えば、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂によって形成することができる。なお、磁気駆動に影響を及ぼさない金属を用いて分離板を形成することも可能である。

この分離板４１０は、前方に開口する有底円筒の容器状に形成されており、底部４２０と、底部４２０の外周から前方に向けて延設された周壁部４３０と、周壁部４３０の前縁部から径外方向に突出したフランジ部４４０と、で構成されている。なお、本実施の形態１では、フランジ部４４０は、周壁部４３０の周方向全周に亘って形成されている。

そして、底部４２０と周壁部４３０とで、前面が開口するとともに後面が底部４２０により閉塞された収納部４５０が画成されている。

このように、本実施の形態１では、ケーシング３０と分離板４１０とで、回転体２０を収納する回転体収納室５１０が形成されたハウジング５０を構成している。

収納部４５０の底部４２０の中央（収納部４５０内の奥部中央）には、前方に向けて突出する筒状のリブ（後軸固定部：軸支持部）４２１が形成されており、この筒状のリブ４２１内には、回転体２０を回転自在に支持する軸６０の後端部が挿入される。この軸６０は、例えば、セラミックスで形成することができる。

なお、軸６０は、分離板４１０に回転不能に保持されている。本実施の形態１では、図２に示すように、軸６０の後端部の輪郭形状がＤ字状になっており、筒状のリブ４２１の内部には、軸６０の後端部と対応するＤ字状部（図示せず）を設けている。そして、軸６０のＤ字状の後端部を筒状のリブ４２１内に嵌め込むことで、軸６０を分離板４１０に回転不能に保持させている。

磁気駆動部４６０としては、例えば、電磁鋼板で形成されたステータコア４６１と、ステータコア４６１に巻き付けられたコイル４６２と、ステータコア４６１とコイル４６２とを絶縁する絶縁部４６３とを有するステータを用いることができる。この磁気駆動部４６０は、周壁部４３０の外周に、周壁部４３０を囲むように設けられている。

制御部４７０は、磁気駆動部４６０を制御する制御基板であって、分離板４１０および磁気駆動部４６０の後方に位置している。この制御部４７０は、磁気駆動部４６０のコイル４６２に電気的に接続されている。そして、制御部４７０により磁気駆動部４６０のコイル４６２に通電がなされると、磁気駆動部４６０には、回転体２０の後述する磁気従動部８０を回転させる磁界が発生する。

モールド樹脂４８０は、例えば、不飽和ポリエステル樹脂によって形成することができ、分離板４１０の外側に位置して、分離板４１０、磁気駆動部４６０、および制御部４７０を一体的に包含している。このモールド樹脂４８０は、磁気駆動部４６０や制御部４７０で発生した熱を外部に放熱する機能を有している。また、モールド樹脂４８０は、磁気駆動部４６０および制御部４７０を保護する機能も有している。

回転体２０は、前部に設けられたポンプ部としての羽根車７０と、羽根車７０の後部に設けられた磁気従動部８０とを有している。本実施の形態１では、羽根車７０と磁気従動部８０とが首部（接続部）９０を介して接続されている（図２および図２４参照）。そして、本実施の形態１では、羽根車７０、磁気従動部８０および首部（接続部）９０が一体的に形成されている。すなわち、羽根車７０が磁気従動部８０の前部（軸６０方向の一端側）に一体的に設けられている。

そして、回転体２０の磁気従動部８０が収納部４５０に収納されており、羽根車７０がポンプ室３３０に収納されている。なお、本実施の形態１では、ポンプ室３３０は、羽根車７０を収容する平面視で円形状の羽根車収容室３４０と、羽根車収容室３４０の外周に形成されて液体に増圧効果を与える平面視で渦巻形状のボリュート部３５０とで構成されている。

磁気従動部８０は、収納部４５０に収納されるとともに、軸６０により回転自在に軸支されたロータである。

この磁気従動部８０は、合成樹脂製の固定部材８１０と、固定部材８１０の外周側に固定されたマグネット部８２０と、固定部材８１０の内周側に固定された軸受け８３０とで構成されている。なお、固定部材８１０は、例えば、ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）樹脂を用いて形成することができる。また、マグネット部８２０は、フェライト製もしくはＳｍＦｅ製などの永久磁石を用いて形成することができる。そして、軸受け８３０は、カーボン含有の樹脂製摺動材やセラミック等を用いて形成することができる。

また、本実施の形態１では、固定部材８１０は、図３に示すように、首部（接続部）９０および後面シュラウド（第２のシュラウド）７３０と一体に形成されている。

また、マグネット部８２０は、マグネット本体８２１と、マグネット本体８２１の外面を被覆するステンレス製のマグネットカバー８２２とで形成されている。なお、マグネットカバー８２２を設けず、磁気従動部（ロータ）８０の外周に、マグネット部本体８２１の外周面が露出するようにしてもよい。

そして、軸受け８３０の中央には貫通孔８３１が形成されており、この貫通孔８３１に軸６０を挿通させることで、回転体２０が回転自在に支持されるようにしている。

このとき、磁気従動部（ロータ）８０は、マグネット部８２０が、分離板４１０の周壁部４３０を介して磁気駆動部４６０と対向するように配置される。なお、マグネット部８２０と周壁部４３０との間には、磁気従動部８０の回転を許容するための隙間ｄ１が形成されている。

磁気従動部８０の前方に位置するポンプ部としての羽根車７０は、羽根車７０の周方向に略等間隔で複数設けられ、回転遠心力により液体を増圧する羽根部７１０を備えている。さらに、羽根車７０は、各羽根部７１０の前側（軸方向一方側）を覆う前面シュラウド（第１のシュラウド）７２０と、各羽根部７１０の後側（軸方向他方側）を覆う後面シュラウド（第２のシュラウド）７３０と、を備えている。

本実施の形態１では、前面シュラウド７２０は、前部に向かうにつれて縮径する前面シュラウド本体部７２１と、後端７２２ｂが前面シュラウド本体部７２１の前端（内周側端部７２３）に接続されて、前方に突出するように形成された円筒部７２２とで構成されている。

一方、後面シュラウド７３０は、略円板状に形成されており、後面シュラウド７３０の中央部には、貫通孔７３０ａが形成されている。そして、後面シュラウド７３０の貫通孔７３０ａの周縁部、すなわち、後面シュラウド７３０の内周側端部７３１には、首部（接続部）９０を介して固定部材８１０が接続されている。また、本実施の形態１では、後面シュラウド７３０の前面（後述する遠心流路７６０の第２のシュラウド側の内面）７３３は、径方向に延在する平坦面となっている。

さらに、本実施の形態１では、後面シュラウド７３０および磁気従動部８０はインサート成形により形成されている。すなわち、マグネット部８２０および軸受け８３０を金型（図示せず）に挿入した状態で、金型内に樹脂を充填させ、後面シュラウド７３０、首部（接続部）９０および固定部材８１０を形成することで、後面シュラウド７３０および磁気従動部８０を一体に形成している。

各羽根部７１０は、略板状をしており、板厚を軸方向と交差させた状態で、前面シュラウド本体部７２１の後面（後述する遠心流路７６０の第１のシュラウド側の内面）７２５に一体に設けられている。さらに、本実施の形態１では、各羽根部７２０は、回転方向の前方側が凸となる緩やかな弧状に形成されている。

そして、各羽根部７１０は、前面シュラウド本体部７２１の内周側端部７２３から前面シュラウド本体部７２１の外周側端部７２４に至るまでの範囲に設けられている。

一方、各羽根部７１０の後端は、後面シュラウド７３０の前面（遠心流路７６０の第２のシュラウド側の内面）７３３に取り付けられており、各羽根部７１０は、後面シュラウド７３０の内周側端部７３１から後面シュラウド７３０の外周側端部７３２に至るまでの範囲に設けられている。

また、本実施の形態１では、前面シュラウド本体部７２１の内周縁（前面シュラウド本体部７２１の内周側端部７２２）と後面シュラウド７３０の内周縁（後面シュラウド７３０の内周側端部７３１）は、羽根車７０のラジアル方向において同位置に配置されている。

すなわち、前面シュラウド本体部７２１および後面シュラウド７３０は、軸方向から視た状態で、前面シュラウド本体部７２１の内周縁（前面シュラウド本体部７２１の内周側端部７２２）と後面シュラウド７３０の内周縁（後面シュラウド７３０の内周側端部７３１）とが略一致するように形成されている。

一方、前面シュラウド本体部７２１の外周縁（前面シュラウド本体部７２１の外周側端部７２３）と後面シュラウド７３０の外周縁（後面シュラウド７３０の外周側端部７３２）も、羽根車７０のラジアル方向において同位置に配置されている。

すなわち、前面シュラウド本体部７２１および後面シュラウド７３０は、軸方向から視た状態で、前面シュラウド本体部７２１の外周縁（前面シュラウド本体部７２１の外周側端部７２３）と後面シュラウド７３０の外周縁（後面シュラウド７３０の外周側端部７３２）とが略一致するように形成されている。

そして、前面シュラウド本体部７２１の内周側端部７２２と後面シュラウド７３０の内周側端部７２１の間には隙間が形成されており、前面シュラウド本体部７２１の外周側端部７２３と後面シュラウド７３０の外周側端部７３２の間にも隙間が形成されている。

このように、本実施の形態１では、前面シュラウド本体部７２１と後面シュラウド７３０との間には、互いに隣り合う２枚の羽根部７１０，７１０と、前面シュラウド７２０と、後面シュラウド７３０とで画成され、径方向内側および径方向外側が開口した空間部が周方向に複数形成されている。

そして、複数の空間部のそれぞれが、羽根車７０内に形成された羽根車流路７４０の一部をなす遠心流路７６０となっている。なお、各遠心流路７６０は、径方向内側の開口が導入口７６１となっており、径方向外側の開口が吐出口７６２となっている。

そして、遠心流路７６０の径方向内側には、羽根車流路７４０の一部をなす導入路７５０が形成されている。

本実施の形態１では、導入路７５０は、円筒部７２２の前端７２２ａ側から後面シュラウド７３０の貫通孔７３０ａにかけて、軸方向に延在するように形成されており、各遠心流路７６０の導入口７６１が導入路７５０に連通している。

このような構成の羽根車７０を回転させると、導入路７５０から導入口７６１を介して遠心流路７６０内に導入された液体が、回転する羽根車７０の遠心力により増圧されて、吐出口７６２から径方向外側に吐出される。

そして、吐出口７６２から羽根車７０の外周側に吐出された液体は、ボリュート部３５０に導入され、このボリュート部３５０において増圧されるようになっている。

ケーシング３０は、合成樹脂製であって、例えば、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂によって形成することができる。なお、ケーシング３０を金属製とすることも可能である。

このケーシング３０は、図５に示すように、天壁３１０と、天壁３１０の周縁から後方に突出する周壁３２０と、を備えており、後方に開口する容器状に形成されている。そして、天壁３１０の内面３１１および周壁３２０の内面３２１で上述したポンプ室３３０が画成されている。

また、本実施の形態１では、ケーシング３０の周壁３２０は、分離板４１０の周壁部４３０よりも外側に位置しており、ポンプ室３３０の外周部は収納部４５０よりも径外方向に膨出している。そして、この膨出部分には、磁気従動部８０よりも径外方向に突出した羽根車７０の外周部が配置されている。このとき、羽根車７０は、外周部の後面（後面シュラウド７２０の外周側の後面）がフランジ部４４０の内周部の前面に対向するように配置されている。

そして、本実施の形態１では、周壁３２０の後面をフランジ部４４０の前面の外周側に当接させることで、収納部４５０とケーシング３０のポンプ室３３０とを連通させている。

なお、ケーシング３０は、複数のビス１３０により駆動ブロック４０の外周部に周壁３２０を取り付けることで、駆動ブロック４０に取り付けられている。

具体的には、周壁３２０に形成された貫通孔３２２と、分離板４１０のフランジ部４４０に形成された貫通孔４４２ｂと、モールド樹脂４８０に形成されたねじ孔４８１を連通させた状態で、ビス１３０を前側から挿入することで、ケーシング３０と駆動ブロック４０とを固定している。

このとき、ケーシング３０とフランジ部４４０との結合部分には、パッキン等のシール材１００を介在させており、回転体収納室５１０の水密性を確保できるようにしている。

本実施の形態１では、フランジ部４４０に段差が形成されており、フランジ部４４０が、内周側フランジ部４４１と、内周側フランジ部４４１よりも後方に位置する外周側フランジ部４４２と、を備えるようにしている。そして、外周側フランジ部４４２の内周側（段差の外側）に、シール材１００を収容する溝部４４２ａを形成している。

また、周壁３２０には、溝部４４２ａ内に収容したシール材１００を押圧する押圧突起３２３を形成している。

そして、ケーシング３０を駆動ブロック４０に固定した際には、溝部４４２ａに収容したシール材１００が周壁３２０に形成された押圧突起３２３によって押圧されるようにしている。

こうすることで、ハウジング５０内（ポンプ本体１０内）に形成された回転体収納室５１０の水密性を確保している。

さらに、本実施の形態１では、ケーシング３０を駆動ブロック４０に固定した際には、周壁３２０の後面が内周側フランジ部４４１の外周部にも当接するようになっている。すなわち、ポンプ室３３０の外周縁が、内周側フランジ部４４１の外周縁よりも内側に位置するようにしている。そして、ボリュート部３５０の後部が、内周側フランジ部４４１の前面４４１ａによって画成されるようにしている。

また、ケーシング３０の天壁３１０の中央部には、図示せぬ配管等に接続される吸入管３８０が形成されており、吸入管３８０の内部には、液体をポンプ室３３０内に導入する吸入路３８１が形成されている。一方、ケーシング３０の周壁３２０には、図示せぬ配管等に接続される吐出管３９０が形成されており、吐出管３９０の内部には、ポンプ室３３０内の液体を外部（接続された配管等）に吐出する吐出路３９１が形成されている。

吸入管３８０は、天壁３１０の中央部から前方に延在するように突設されており、この吸入管３８０の先端には、前方に開口して液体を吸入路３８１内に吸入する吸入口３８１ａが形成されている。吸入路３８１は、上流側に形成された吸入口３８１ａを介して、吸入管３８０に接続された配管等の流路に連通している。

また、本実施の形態１では、羽根車７０をポンプ室３３０に配置させた状態で、吸入路３８１が羽根車流路７４０の導入路７５０に連通するようにしている。

具体的には、吸入管３８０の後端部３８０ａをポンプ室３３０内に突出させ、突出させた後端部３８０ａに後方に開口する流出口３８１ｂを形成している。そして、後端部３８０ａの流出口３８１ｂを導入路７５０内に挿入することで、吸入路３８１を導入路７５０に連通させている。なお、吸入路３８１の流出口３８１ｂは、導入路７５０の導入口にもなっている。

さらに、本実施の形態１では、ポンプ室３３０内に突出させた後端部３８０ａの外周には、円環状の溝部３１２が形成されており、円筒部７２２の前端７２２ａを溝部３１２内に挿入することで、羽根車７０の回転がガイドされるようにしている。

そして、本実施の形態１では、吸入路３８１および導入路７５０は、ともに前後方向に延在するように配置されている。したがって、吸入路３８１内の液体および導入路７５０内の液体は、主として軸方向の前方から後方に向けて流れることとなる。すなわち、吸入路３８１および導入路７５０は、軸方向前方が上流側、軸方向後方が下流側となっている。

一方、吐出管３９０は、周壁３２０の側部から外方に延在するように突設されており、この吐出管３９０の先端には、外方に開口し、液体を吐出路３９１から外部に吐出する吐出口３９１ｂが形成されている。吐出路３９１は、下流側に形成された吐出路３９１ｂを介して、吐出管３９０に接続された配管等の流路に連通している。

吐出路３９１は、上流側に導入口３９１ａが形成されており、この導入口３９１ａを介してボリュート部３５０の終点３５０ｂに連通されている。なお、吐出口３９１ｂは、軸方向に対して交差する方向（本実施の形態１では垂直な方向）に開口している。

そして、本実施の形態１では、吐出路３９１は、渦巻き状に形成されたボリュート部３５０の終点３５０ｂの近傍における接線方向に延在するように形成されている。すなわち、吐出路３９１内の液体は、主としてボリュート部３５０の終点３５０ｂの近傍における接線方向に流れることとなる。

このように、ボリュート部３５０の終点３５０ｂに連通する吐出路３９１を、ボリュート部３５０の終点３５０ｂの近傍における接線方向に延在させることで、ケーシング３０の周壁３２０におけるボリュート部３５０の終点３５０ｂの近傍に、舌部３２４が形成される。この舌部３２４は、ボリュート部３５０と吐出路３９１とを分岐させるものであり、舌部３２４の先端と羽根車７０の外周との間には、ボリュート部３５０の始点３５０ａが形成されている。

また、ケーシング３０には、回転体収納室５１０の中央部に位置する前軸固定部（軸支持部）３７０が設けられており、この前軸固定部３７０の後部には軸６０の前端部が固定されている。

ところで、軸６０は、上述したように、分離板４１０に回転不能に保持されており、ケーシング３０と分離板４１０とがビス１３０により固定されている。そのため、軸６０の前端部をケーシング３０に回転不能に保持させなくても、ケーシング３０に対する軸６０の相対回転を規制することができる。したがって、軸６０の前端部をケーシング３０に回転不能に保持させる必要はない。ただし、軸６０の前端部をケーシング３０に回転不能に保持させることも可能である。

前軸固定部３７０は、本実施の形態１では、ケーシング３０の天壁３１０の内面３１１側に位置する後端部３８０ａからポンプ室３３０に向けて延設された複数の支持リブ３７３を介してケーシング３０と一体に形成されている。そして、前軸固定部３７０は、前部に向かって突出するコーン状の突出部３７１と、突出部３７１の後部に接続されて軸６０の前端部を支持する筒状の軸受け部３７２とで構成されている。

なお、図３中の符号１１０は、軸受け８３０にかかるスラスト方向の荷重を受ける軸受板である。この軸受板１１０は、磁気従動部８０を回転させた際に、ケーシング３０の磁気従動部８０と対向する部位（筒状の軸受け部３７２の後端）が磨耗してしまうのを抑制するものである。また、図２３中の符号１２０は、軸６０の振動等を吸収する緩衝材である。

そして、本実施の形態１では、コーン状の突出部３７１は、羽根車７０をポンプ室３３０に配置させた状態で、羽根車流路７４０の導入路７５０内に配置されるようになっている。このとき、突出部３７１は、先細り状に形成された先端が上流側を向いており、導入路７５０内に導入された液体は、この突出部３７１によって流路が変更されるようになっている。

このように、突出部３７１は、液体の流れる方向を変える機能を有しており、本実施の形態１では、この突出部３７１が流向変更部に相当している。

ところで、本実施の形態１では、羽根車流路７４０は、軸方向前方から流入する液体を径方向外方に向けて吐出させるように形成されている。

すなわち、導入路７５０内に導入される際に液体が主として流れる方向（軸方向）と、遠心流路７６０の吐出口７６２から吐出する際に液体が主として流れる方向（径方向）と、が交差している。

そのため、本実施の形態１では、導入路７５０内に流向変更部としての突出部３７１を配置し、この突出部３７１によって、軸方向に流れる液体の流向をより径方向に近くなるように変更させるようにしている。こうすることで、よりスムーズに導入口７６１から遠心流路７６０内に液体を導入させることができるようになる。

かかる構成をしたポンプ１の駆動は、制御部４７０によってコイル４６２に通電することにより行われる。コイル４６２に電流が流れると、磁気駆動部４６０において磁界が発生する。すると、磁気駆動部４６０に対して回転体２０が有するマグネット部８２０が吸引・反発して磁気従動部８０が軸６０を中心に、図４の矢印ａ方向（回転方向前方）に回転し、これにより羽根車７０が前後に延在する軸６０回りに回転する。

そして、羽根車７０が回転すると、吸込口３８１ｂから吸入路３８１を介して羽根車流路７５０内に導入された液体が、吐出口７６２から羽根車７０の外周側に吐出される。そして、羽根車７０の外周側に吐出された液体は、基本的に、ボリュート部３５０に導入されて、このボリュート部３５０において増圧される。この後、液体は、ボリュート部３５０において増圧された状態で、吐出路３９１内に導入されて、吐出口３９１ｂを経てポンプ１の外部に吐出される。

このように、ポンプ本体１０の内部には、吸入口３８１ａから吐出口３９１ｂに至るポンプ流路Ｆが形成されており、吸入口３８１ａからポンプ本体１０内に吸入された液体は、ポンプ流路Ｆ内を流れて吐出口３９１ｂから吐出されるようになっている。

本実施の形態１では、このポンプ流路Ｆは、上述した、吸入路３８１、羽根車流路７５０（導入路７５０および遠心流路７６０）、ボリュート部３５０および吐出路３９１を備えている。

ここで、本実施の形態１では、ポンプ効率が低下してしまうのをより確実に抑制することができるようにしている。

具体的には、ポンプ流路Ｆ内に、当該ポンプ流路Ｆ内を流れる液体が剥離してしまうのを抑制する液体剥離抑制構造を設けることで、ポンプ効率が低下してしまうのをより確実に抑制することができるようにしている。

以下、ポンプ流路Ｆ内に設けた液体剥離抑制構造の具体的な構造について説明する。

まず、ボリュート部３５０に設けた液体剥離抑制構造について説明する。

ボリュート部３５０は、上述したように、羽根車７０をポンプ室３３０に配置させた状態で、羽根車７０の外周側に、当該羽根車７０を周回するように形成されている。

そして、羽根車流路７４０の径方向外側（遠心流路７６０の径方向外側）に形成された吐出口７６２から吐出された液体がボリュート部３５０内に導入されるようになっている。すなわち、ボリュート部３５０の径方向内側には、羽根車流路７４０の径方向外側に形成された吐出口７６２と対向する開口３５６が形成されている。本実施の形態１では、この開口３５６は、ボリュート部３５０の始点３５０ａから終点３５０ｂに至るまでの範囲（ボリュート部３５０の全体）に形成されている。

また、ボリュート部３５０は、軸方向後側が分離板４１０の内周側フランジ部４４１の前面４４１ａによって画成されている。本実施の形態１では、内周側フランジ部４４１の前面４４１ａは、径方向に延在する平坦面となっている。

そして、ボリュート部３５０の外周側（径方向外側）が周壁３２０の内面３２１によって画成されており、軸方向前側が天壁３１０の内面３１１によって画成されている。

このように、本実施の形態１では、径方向内側に開口した空間部がボリュート部３５０となっている。

そして、ボリュート部３５０内に導入された液体は、始点３５０ａから終点３５０ｂに向けて周方向に流れ、終点３５０ｂから導入口３９１ａを介して吐出路３９１内に導入されるようになっている。

本実施の形態１では、ボリュート部３５０は、上流側から下流側に向かうにつれて（始点３５０ａから終点３５０ｂに向かうにつれて）、幅（径方向の長さ）が徐々に広くなるように構成されている。すなわち、ボリュート部３５０は、上流側から下流側に向かうにつれて流路断面積が徐々に大きくなるように形成されている。

かかる構成とすることで、ボリュート部３５０内を流れる液体が、ボリュート部３５０において増圧された状態で、吐出路３９１内に導入されるようにしている。

ここで、本実施の形態１では、ボリュート部３５０の内面３５７に、開口３５６側の端縁３５７ａから径方向外側に向かうにつれてボリュート部３５０の軸方向長さが長くなるように傾斜する傾斜面３５８を形成している。

具体的には、図１０に示すように、ボリュート部３５０の径方向断面（径方向および軸方向に沿った断面）の輪郭線３５１が、径方向内側端３５２ａから径方向外側端３５２ｂに向かうにつれて前側となるように傾斜した傾斜辺としての直線部３５２を有するようにしている。この直線部３５２は、傾斜面３５８の径方向断面線である。したがって、本実施の形態１では、傾斜面３５８は、ボリュート部３５０の径方向断面が直線となるように形成されている。

なお、本実施の形態１では、ボリュート部３５０の径方向断面の輪郭線３５１は、直線部３５２と、湾曲線３５３と、縦線部３５４と、水平線３５５とで構成されるようにしている。

ここで、縦線部３５４は、径方向外側に位置し、前側端３５４ａから後側端３５４ｂに向けて軸方向に延在する直線である。

そして、湾曲線３５３は、直線部３５２の径方向外側端３５２ｂと縦線部３５４の前側端３５４ａとを滑らかに連結する円弧線である。直線部３５２の径方向外側端３５２ｂと縦線部３５４の前側端３５４ａとを円弧線で滑らかに連結する方法としては、例えば、径方向外側端３５２ｂにおける円弧線の接線が直線部３５２となるとともに、前側端３５４ａにおける円弧線の接線が縦線部３５４となるようにする方法があげられる。

なお、本実施の形態１では、直線部３５２、湾曲線３５３および縦線部３５４は、ケーシング３０に形成されたポンプ室３３０を画成する内面３１１，３２１のうち、ボリュート部３５０の前側および径方向外側を画成する面の径方向断面線である。一方、水平線３５５は、ボリュート部３５０の軸方向後側を画成する内周側フランジ部４４１の前面４４１ａの径方向断面線である。

このように、本実施の形態１では、ボリュート部３５０の形状を、径方向断面視で、径方向外側に向かうにつれて前方に滑らかに拡がる略扇形の断面形状が軸方向前側に形成された形状となるようにしている。

そして、本実施の形態１では、傾斜面３５８が液体剥離抑制構造としての機能有するようにしている。

具体的には、開口３５６からボリュート部３５０内に導入された液体がスムーズに傾斜面３５８上を流れるように、傾斜面３５８の水平方向となす角（仰角）を約２０°としている。

傾斜面３５８の水平方向となす角（仰角）が大きくなりすぎると、開口３５６からボリュート部３５０内に導入された液体が傾斜面３５８上を流れずに剥離してしまうおそれがあるためである。

したがって、傾斜面３５８の水平方向とのなす角（仰角）は、４５°以下となるように設定するのが好ましい。

また、傾斜面３５８は、図６〜図８に示すように、上流側から下流側に向かうにつれて径方向の長さが長くなるように形成されている。

このとき、ボリュート部３５０の流路断面積が、図９に示すように、始点３５０ａから終点３５０ｂにかけて略線形に増加するように、各地点における傾斜面３５８の径方向の長さを設定するのが好ましい。なお、図９のａ１，Ｓ１は、図８の左側に示すボリュート部３５０、ａ２，Ｓ２は、図７の左側に示すボリュート部３５０、ａ３，Ｓ３は、図８の右側に示すボリュート部３５０、ａ４，Ｓ４は、図７の右側に示すボリュート部３５０に対応している。

また、本実施の形態１では、羽根車７０の外径を約４０ｍｍとし、羽根車７０の吐出口７６２の高さ（軸方向長さ）を約３．５ｍｍとしている。

一方、ボリュート部３５０の羽根車７０の中心（軸６０の中心）からの径は、最小径（始点３５０ａにおける径）が約４５ｍｍ、最大径（終点３５０ｂにおける径）が約５８ｍｍとなっている。

また、ボリュート部３５０の最小高さ（軸方向長さ）を約５．２５ｍｍとしている。本実施の形態１では、ボリュート部３５０は、径方向内側に形成された開口３５６における高さが最小高さとなっている。

このように、本実施の形態１では、ボリュート部３５０の開口３５６の高さのほうが、羽根車７０の吐出口７６２の高さよりも大きくなっている。そして、羽根車７０は、吐出口７６２の前端から後端までの全体が開口３５６と対向した状態で、羽根車７０がポンプ室３３０に配置されるようにしている。こうすることで、吐出口７６２から吐出した液体をより効率よくボリュート部３５０内に導入させることができるようにしている。

なお、本実施の形態１では、直線部３５２の径方向外側端３５２ｂと縦線部３５４の前側端３５４ａとを湾曲線３５３によって滑らかに連結している。こうすることで、ボリュート部３５０の径方向外側の前部において、液体が剥離したり滞留したりしてしまうことを抑制できるようにしている。

さらに、本実施の形態１では、羽根車流路７４０とボリュート部３５０との間に整流部３６０を設けている。

整流部３６０は、遠心流路７６０とボリュート部３５０の間に形成され、遠心流路７６０の吐出口７６２から吐出した液体を整流させてからボリュート部３５０に導入させるために設けたものであり、この整流部３６０もポンプ流路Ｆの一部を構成している。

本実施の形態１では、整流部３６０は、径方向内側から径方向外側に向けて略水平に延在しており、径方向外側でボリュート部３５０に連通している。すなわち、整流部３６０は、径方向断面が径方向に延びる直線となるように形成されている。

具体的には、整流部３６０は、ボリュート部３５０の径方向内側端縁（径方向内側端３５２ａ）から、径方向内側に向けて水平に延在する水平面３６１によって前方が画成されている。本実施の形態１では、この水平面３６１は、天壁３１０の内面３１１に形成されており、傾斜面３５８に連続するように形成されている。

一方、整流部３６０の後方は、水平に延在する内周側フランジ部４４１の前面４４１ａによって画成されている。したがって、整流部３６０は、後方側においても、ボリュート部３５０の内面３５７に連続するように形成されている。

このように、本実施の形態１では、整流部３６０は、吐出口７６２の径外方向に、液体の吐出方向（径方向）に沿うように形成されている。さらに、整流部３６０は、略一定の高さ（軸方向長さ）となっており、ボリュート部３５０に連続するように形成されている。

そして、この整流部３６０が液体剥離抑制構造としての機能を有するようにしている。なお、本実施の形態１では、整流部３６０の長さ（径方向長さ）を約１．５ｍｍとしている。

次に、吐出路３９１に設けた液体剥離抑制構造について説明する。

本実施の形態１では、吐出路３９１の流路断面の輪郭形状が、ボリュート部３５０の終点３５０ｂ側から吐出口３９１ｂに向かうにつれて徐々に真円となるように、吐出路３９１を形成している。

具体的には、吐出路３９１は、導入口３９１ａ側では、導入口３９１ａがボリュート部３５０の終点３５０ｂに連通しているため流路断面の輪郭形状は略台形状をしている。一方、吐出口３９１ｂ側では、配管等に接続されるため、一般的な配管内流路の輪郭形状である円形とするのが好ましい。

このとき、吐出路３９１の途中で、流路断面の輪郭形状を急激に変化させると、吐出路３９１内を流れる液体に生じる抵抗が大きくなってしまう。

そこで、本実施の形態１では、図１４〜図２１に示すように、吐出路３９１の流路断面の輪郭形状が、ボリュート部３５０の終点３５０ｂ側から吐出口３９１ｂに向かうにつれて徐々に真円となるようにし、液体が吐出路３９１内をよりスムーズに流れるようにした。

こうすることで、吐出路３９１が、液体剥離抑制構造としての機能を有するようにしている。

さらに、本実施の形態１では、図２２に示すように、吐出路３９１の流路断面積が、ボリュート部３５０の終点３５０ｂ側から吐出口３９１ｂにかけて線形に増加するようにした。ここで、図２２のＥ〜Ｌは、図１３に示す各断面線（吐出路３９１を等間隔に切断したそれぞれの断面線）に対応しており、ＳＥ〜ＳＬは、各断面線で切断した吐出路３９１の流路断面積を示している。

なお、上述した吐出路３９１の形状は、例えば、導入口３９１ａから吐出口３９１ｂに至る１本または複数本の基準線を設定し、導入口３９１ａから吐出口３９１ｂまでの各地点で、基準線を通りながら、真円に近づくとともに断面積が増加するような輪郭形状を設定することで得ることができる。

また、本実施の形態１では、ボリュート部３５０の終点３５０ｂにおける流路断面積を約５０ｍｍ^２としており、吐出口３９１ｂの直径を約１４．５ｍｍとし、吐出口３９１ｂの流路断面積を約１６５ｍｍ^２としている。

そして、ボリュート部３５０の終点３５０ｂから吐出口３９１ｂまでの線分長さを約５０ｍｍとしている。

次に、流向変更部としてのコーン状の突出部３７１に設けた液体剥離抑制構造について説明する。

上述したように、羽根車流路７４０は、導入路７５０内に導入される際に液体が主として流れる方向（軸方向）と、導入路７５０から遠心流路７６０内に導入する際に液体が主として流れる方向（軸方向よりも径方向に傾いた方向、略径方向）と、が交差している。

そのため、導入路７５０内に流向変更部としての突出部３７１を配置し、この突出部３７１によって、軸方向に流れる液体の流向をより径方向に近くなるように変更させるようにしている。

ここで、本実施の形態１では、突出部（流向変更部）３７１の表面３７１ａを、径方向内側に凹む凹面状に形成している。すなわち、突出部（流向変更部）３７１の表面３７１ａが、径方向断面視で中心側に凸の円弧線３７１ｂとなるようにしている。

さらに、本実施の形態１では、円弧線３７１ｂの仮想延長線（仮想円弧線）Ｃ１が、後面シュラウド７３０の前面（遠心流路７６０の第２のシュラウド側の内面）７３３に接するように、突出部（流向変更部）３７１を導入路７４０内に配置した。

具体的には、後面シュラウド７３０の前面（遠心流路７６０の第２のシュラウド側の内面）７３３は、径方向に延在する平坦面となっている。そして、この平坦面の内周側端縁（後面シュラウド７３０の内周側端部７３１）と外周側端縁（後面シュラウド７３０の外周側端部７３２）との間に、接点Ｔ１が形成されるようにしている。

ところで、突出部（流向変更部）３７１は、よりスムーズに導入口７６１から遠心流路７６０内に液体を導入させることができるようにするために設けたものである。そのため、接点Ｔ１は、内周側端部７３１に近い位置に形成されるようにするのが好ましい。また、図２３に示すように、突出部（流向変更部）３７１は、表面３７１ａの外周側端縁が、後面シュラウド７３０の前面（遠心流路７６０の第２のシュラウド側の内面）７３３よりも軸方向前方に位置するように配置するのが好ましい。

こうすることで、突出部（流向変更部）３７１の表面３７１ａが、液体剥離抑制構造としての機能を有するようにしている。

なお、本実施の形態１では、後面シュラウド７３０の前面（遠心流路７６０の第２のシュラウド側の内面）７３３を基準として、突出部（流向変更部）３７１の先端までの高さを約８．５ｍｍとしている。また、突出部（流向変更部）３７１の最大外周径を約１４．８ｍｍとしている。そして、円弧線３７１ｂの曲率半径を約７．４ｍｍとしている。

次に、遠心流路７６０に設けた液体剥離抑制構造について説明する。

上述したように、羽根車流路７４０は、導入路７５０内に導入される際に液体が主として流れる方向（軸方向）と、遠心流路７６０の吐出口７６２から吐出する際に液体が主として流れる方向（径方向）と、が交差している。

すなわち、羽根車流路７４０内に導入された液体は、流れる方向を軸方向から径方向へと変化させながら流れることとなる。

そこで、本実施の形態１では、前面シュラウド本体部７２１の後面（遠心流路７６０の第１のシュラウド側の内面）７２５を、径方向断面視で、後面シュラウド（第２のシュラウド）７３０側に凸の輪郭線７２６となるように形成した。

具体的には、図２６に示すように、輪郭線７２６は、上流側の第１の円弧線７２７と下流側の第２の円弧線７２８とを滑らかに連結させた形状をしている。

そして、輪郭線７２６を、第１の円弧線７２７の始端（遠心流路７６０の導入口７６１側の端縁）７２７ａにおける接線の方向が軸方向（導入路７５０内に導入される際に液体が主として流れる方向）となるようにしている。

さらに、輪郭線７２６を、第２の円弧線７２８の終端（遠心流路７６０の吐出口７６２側の端縁）７２８ｂにおける接線の方向が径方向（遠心流路７６０の吐出口７６２から吐出する際に液体が主として流れる方向）となるようにしている。

なお、第１の円弧線７２７と第２の円弧線７２８とは、第１の円弧線７２７の終端７２７ｂにおける接線と第２の円弧線７２８の始端７２８ａにおける接線とが、共通の接線となるようにすることで、滑らかに連結されている。

こうすることで、羽根車流路７４０内に導入された液体の流れる方向を、軸方向から径方向へとよりスムーズに変化させることができる。

すなわち、前面シュラウド本体部７２１の後面（遠心流路７６０の第１のシュラウド側の内面）７２５が、液体剥離抑制構造としての機能を有するようにしている。

本実施の形態１では、前面シュラウド本体部７２１の内径側開口径を約１９ｍｍとし、外径側開口径を約４０ｍｍとしている。また、第１の円弧線７２７の曲率半径を２．０ｍｍとし、第２の円弧線７２８の曲率半径を２５ｍｍとしている。

なお、前面シュラウド本体部７２１の後面（遠心流路７６０の第１のシュラウド側の内面）７２５の輪郭線７２６は、２つの円弧線を滑らかに連結した形状に限られるものではない。例えば、図２８に示す形状とすることもできる。この図２８では、前面シュラウド本体部７２１の後面（遠心流路７６０の第１のシュラウド側の内面）７２５の輪郭線を１つの円弧線で形成している。この円弧線の曲率半径は、例えば、２５ｍｍとすることができる。

また、輪郭線７２６の途中に直線部分が存在していてもよい。この場合、輪郭線７２６と、輪郭線７２６の両端を結ぶ直線で囲まれる領域が凸集合となるようにするのが好ましい。

また、本実施の形態１では、遠心流路７６０の流路断面積が当該遠心流路７６０の導入口７６１側から吐出口７６２にかけて線形に増加するようにしている。

こうすることで、遠心流路７６０が液体剥離抑制構造としての機能を有するようにしている。

なお、本実施の形態１では、各羽根部７１０の内径側の高さ（径方向内側端部７１１の軸方向の長さ）を約５．８ｍｍとし、外形側の高さ（径方向外側端部７１２の軸方向の長さ）を約３．５ｍｍとしている。さらに、各羽根部７１０は、板厚が約１．２ｍｍとなっている。また、各羽根部７１０は、内径側羽根角度（径方向内側端部７１１の先端７１１ａにおける後面シュラウド７３０の内周側端部７３１の接線と羽根部７１０とがなす角）が約３５°となるように配置されている。また、各羽根部７１０は、外径側羽根角度（径方向外側端部７１２の先端７１２ａにおける後面シュラウド７３０の外周側端部７３１の接線と羽根部７１０とがなす角）が約３５°となるように配置されている。

次に、羽根部７１０に設けた液体剥離抑制構造について説明する。

本実施の形態１では、各羽根部７１０は、径方向内側端部７１１の先端７１１ａが先細りとなるように形成されている。

このように、径方向内側端部７１１の先端７１１ａを先鋭化させることで、径方向内側端部７１１の先端７１１ａに向けて流れてきた液体をよりスムーズに当該羽根部７１０の両側に分岐させることができるようになる。

こうすることで、各羽根部７１０が、液体剥離抑制構造としての機能を有するようにしている。

本実施の形態１では、各羽根部７１０における径方向内側端部７１１の先端７１１ａの曲率半径を０．１ｍｍ以下となるようにしている。

なお、本実施の形態１では、各羽根部７１０は、径方向外側端部７１２の先端７１２ａも先細りとなるように形成されている。

以上、説明したように、本実施の形態１にかかるポンプ１は、液体を吸入する吸入口３８１ａが形成された吸入路３８１と、吸入された液体を吐出する吐出口３９１ｂが形成された吐出路３９１と、を有するポンプ本体１０を備えている。さらに、ポンプ１は、ポンプ本体１０内に形成されたポンプ室３３０に収容される羽根車７０と、羽根車７０を回転自在に支持する軸６０と、を備えている。

また、ポンプ本体１０内には、吸入口３８１ａから吐出口３９１ｂに至るポンプ流路Ｆが形成されている。

このポンプ流路Ｆは、吸入路３８１と、羽根車７０内に形成され、吸入路３８１内の液体が導入される羽根車流路７４０と、羽根車７０の径方向外側に形成され、羽根車流路７４０内の液体が導入されるボリュート部３５０と、ボリュート部３５０内の液体が導入される吐出路３９１と、を備えている。

そして、ポンプ流路Ｆ内には、当該ポンプ流路Ｆ内を流れる液体が剥離してしまうのを抑制する液体剥離抑制構造が設けられている。

これにより、ポンプ流路Ｆ内を流れる液体が剥離してしまったり、滞留してしまったりすることを抑制することができ、より確実にポンプ効率が低下してしまうのを抑制することができるようになる。

また、ボリュート部３５０の径方向内側には、羽根車流路７４０の径方向外側に形成された吐出口７６２と対向する開口３５６が形成されている。また、ボリュート部３５０の内面３５７には、開口３５６側の端縁３５７ａから径方向外側に向かうにつれてボリュート部３５０の軸方向長さが長くなるように傾斜する傾斜面３５８が形成されている。そして、液体剥離抑制構造がこの傾斜面３５８を含んでいる。

これにより、ボリュート部３５０に導入された液体を傾斜面３５８に沿って流すことが可能となり、液体をよりスムーズにボリュート部３５０内に導入することができるようになる。その結果、ボリュート部３５０内を流れる液体が剥離してしまったり、滞留してしまったりすることを抑制することが可能となる。

また、傾斜面３５８は、ボリュート部３５０の径方向断面が直線となるように形成されている。

これにより、ボリュート部３５０の軸方向長さが、開口３５６側の端縁３５７ａから径方向外側に向けて線形に増加することとなる。その結果、羽根車流路７４０内の液体をよりスムーズにボリュート部３５０内に導入させることができ、液体が剥離してしまったり、滞留してしまったりすることをより確実に抑制することができるようになる。

また、ポンプ流路Ｆは、羽根車流路７４０とボリュート部３５０との間に形成された整流部３６０を備えており、液体剥離抑制構造がこの整流部３６０を含んでいる。

これにより、羽根車流路７４０から吐出された液体は、整流部３６０で整流されてからボリュート部３５０に導入されることとなって、液体が剥離してしまったり、滞留してしまったりすることをより確実に抑制することができるようになる。

また、整流部３６０は、径方向断面が径方向に延びる直線となるように形成されている。

これにより、羽根車流路３６０から吐出された液体を、ボリュート部３５０への導入方向である径方向に整流させることができるようになる。

また、吐出路３９１は、当該吐出路３９１の流路断面の輪郭形状が、ボリュート部３５０の終点３５０ｂ側から吐出口３９１ｂに向かうにつれて徐々に真円となるように形成されており、液体剥離抑制構造がこの吐出路３９１を含んでいる。

これにより、吐出路３９１内を流れる液体が剥離してしまったり、滞留してしまったりすることを抑制することができるようになる。

また、吐出路３９１の流路断面積がボリュート部３５０の終点３５０ｂ側から吐出口３９１ｂにかけて線形に増加している。

これにより、吐出路３９１内の液体をよりスムーズに吐出口３９１ｂに向けて流すことができ、液体が剥離してしまったり、滞留してしまったりすることをより確実に抑制することができるようになる。

また、羽根車７０は、回転遠心力により液体を増圧する複数枚の羽根部７１０と、羽根部７１０の前側（軸方向一方側）を覆う前面シュラウド（第１のシュラウド）７２０と、羽根部７１０の後側（軸方向他方側）を覆う後面シュラウド（第２のシュラウド）７３０と、を備えている。

そして、羽根車流路７４０は、互いに隣り合う２枚の羽根部７１０，７１０、前面シュラウド（第１のシュラウド）７２０および後面シュラウド（第２のシュラウド）７３０で画成され、径方向内側に導入口７６１が形成されるとともに径方向外側に吐出口７６２が形成された遠心流路７６０を備えている。さらに、羽根車流路７４０は、遠心流路７６０の径方向内側に形成され、吸入路３８１から液体が導入されるとともに、導入された液体を導入口７６１から遠心流路７６０内に導入する導入路７５０を備えている。

ここで、導入路７５０は、前側（前面シュラウド７２０側）が上流側、後側（後面シュラウド７３０側）が下流側となっており、遠心流路７６０は、後面シュラウド７３０の前面（遠心流路７６０の第２のシュラウド側の内面）７３３が径方向に延在する面となっている。

また、導入路７５０内に導入される際に液体が主として流れる方向（軸方向）と、導入路７５０から遠心流路７６０内に導入する際に液体が主として流れる方向（軸方向よりも径方向に傾いた方向、略径方向）と、が交差している。

また、導入路７５０内には、先端が先細りとなるように形成され、液体の流れを変える突出部（流向変更部）３７１が、先端が上流側を向いた状態で配置されており、突出部（流向変更部）３７１の表面３７１ａは、径方向断面視で中心側に凸の円弧線３７１ｂとなるように形成されている。

そして、突出部（流向変更部）３７１は、円弧線３７１ｂの仮想延長線Ｃ１が、後面シュラウド７３０の前面（遠心流路７６０の第２のシュラウド側の内面）７３３に接するように、導入路７４０内に配置されており、液体剥離抑制構造が、この突出部（流向変更部）３７１の表面３７１ａを含んでいる。

これにより、吸入路３８１から導入路７５０内に導入された液体の流向をよりスムーズに変化させることができ、導入路７５０内の液体を遠心流路７６０内に導入させやすくすることができる。その結果、羽根車流路７４０内を流れる液体が剥離してしまったり、滞留してしまったりすることを抑制することができるようになる。

また、羽根車７０は、回転遠心力により液体を増圧する複数枚の羽根部７１０と、羽根部７１０の前側（軸方向一方側）を覆う前面シュラウド（第１のシュラウド）７２０と、羽根部７１０の後側（軸方向他方側）を覆う後面シュラウド（第２のシュラウド）７３０と、を備えている。

そして、羽根車流路７４０は、互いに隣り合う２枚の羽根部７１０，７１０、前面シュラウド（第１のシュラウド）７２０および後面シュラウド（第２のシュラウド）７３０で画成され、径方向内側に導入口７６１が形成されるとともに径方向外側に吐出口７６２が形成された遠心流路７６０を備えている。さらに、羽根車流路７４０は、遠心流路７６０の径方向内側に形成され、吸入路３８１から液体が導入されるとともに、導入された液体を導入口７６１から遠心流路７６０内に導入する導入路７５０を備えている。

ここで、導入路７５０は、前側（前面シュラウド７２０側）が上流側、後側（後面シュラウド７３０側）が下流側となっており、導入路７５０内に導入される際に液体が主として流れる方向（軸方向）と、遠心流路７６０の吐出口７６２から吐出する際に液体が主として流れる方向（径方向）と、が交差している。

また、前面シュラウド本体部７２１の後面（遠心流路７６０の第１のシュラウド側の内面）７２５が、径方向断面視で後面シュラウド（第２のシュラウド）７３０側に凸の輪郭線７２６となるように形成されている。

そして、輪郭線７２６は、第１の円弧線７２７の始端（遠心流路７６０の導入口７６１側の端縁）７２７ａにおける接線の方向が軸方向（導入路７５０内に導入される際に液体が主として流れる方向）となっている。

さらに、輪郭線７２６は、第２の円弧線７２８の終端（遠心流路７６０の吐出口７６２側の端縁）７２８ｂにおける接線の方向が径方向（遠心流路７６０の吐出口７６２から吐出する際に液体が主として流れる方向）となっている。

そして、液体剥離抑制構造が、この前面シュラウド本体部７２１の後面（遠心流路７６０の第１のシュラウド側の内面）７２５を含んでいる。

これにより、遠心流路７６０内を流れる液体の流向をよりスムーズに変化させることができるようになり、遠心流路７６０内を流れる液体が剥離してしまったり、滞留してしまったりすることを抑制することができるようになる。

また、羽根車７０は、回転遠心力により液体を増圧する複数枚の羽根部７１０と、羽根部７１０の前側（軸方向一方側）を覆う前面シュラウド（第１のシュラウド）７２０と、羽根部７１０の後側（軸方向他方側）を覆う後面シュラウド（第２のシュラウド）７３０と、を備えている。

ここで、羽根車流路７４０は、互いに隣り合う２枚の羽根部７１０，７１０、前面シュラウド（第１のシュラウド）７２０および後面シュラウド（第２のシュラウド）７３０で画成され、径方向内側に導入口７６１が形成されるとともに径方向外側に吐出口７６２が形成された遠心流路７６０を備えている。

そして、遠心流路７６０の流路断面積が当該遠心流路７６０の導入口７６１側から吐出口７６２にかけて線形に増加しており、液体剥離抑制構造が、この遠心流路７６０を含んでいる。

これにより、遠心流路７６０内の液体をよりスムーズに流すことができるようになり、遠心流路７６０内を流れる液体が剥離してしまったり、滞留してしまったりすることを抑制することができるようになる。

また、羽根車７０は、径方向内側から外側に向けて延在するように設けられ、回転遠心力により液体を増圧する複数枚の羽根部７１０を備えている。

そして、羽根部７１０は、径方向内側端部７１１（径方向内側の端部）の先端７１１ａが先細りとなるように形成されており、液体剥離抑制構造は、この羽根部７１０を含んでいる。

これにより、導入路７５０から遠心流路７６０内に導入される液体が、羽根部７１０の径方向内側端部７１１（径方向内側の端部）の先端７１１ａと干渉してしまうのを抑制することができ、よりスムーズに液体を遠心流路７６０内に導入することができるようになる。

（実施の形態２）
本実施の形態２にかかるポンプ１Ａは、図２９〜図３５に示すように、基本的に上記実施の形態１で示したポンプ１と同様の構成をしている。

すなわち、ポンプ１Ａは、液体を吸入する吸入口３８１ａが形成された吸入路３８１と、吸入された液体を吐出する吐出口３９１ｂが形成された吐出路３９１と、を有するポンプ本体１０を備えている。さらに、ポンプ１Ａは、ポンプ本体１０内に形成されたポンプ室３３０に収容される羽根車７０と、羽根車７０を回転自在に支持する軸６０と、を備えている。

また、ポンプ本体１０内には、吸入口３８１ａから吐出口３９１ｂに至るポンプ流路Ｆが形成されている。

このポンプ流路Ｆは、吸入路３８１と、羽根車７０内に形成され、吸入路３８１内の液体が導入される羽根車流路７４０と、羽根車７０の径方向外側に形成され、羽根車流路７４０内の液体が導入されるボリュート部３５０と、ボリュート部３５０内の液体が導入される吐出路３９１と、を備えている。

そして、ポンプ流路Ｆ内には、当該ポンプ流路Ｆ内を流れる液体が剥離してしまうのを抑制する液体剥離抑制構造が設けられている。

ここで、本実施の形態２にかかるポンプ１Ａが上記第１実施形態のポンプ１と主に異なる点は、羽根車流路７４０とボリュート部３５０との間に整流部３６０が形成されていない点にある。

すなわち、吐出口７６２から羽根車７０の外周側に吐出された液体は、直接ボリュート部３５０に導入され、このボリュート部３５０において増圧されるようになっている。

なお、ポンプ１Ａは、上記実施の形態１で示した整流部以外の液体剥離抑制構造を有している。

かかる構成をしたポンプ１Ａによっても、上記実施の形態１と同様の作用、効果を奏することができる。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態には限定されず、種々の変形が可能である。

例えば、上記各実施の形態では、複数の液体剥離抑制構造を備えるものを例示したが、これらの液体剥離抑制構造は、少なくとも１つ備えていればよい。すなわち、複数の液体剥離抑制構造の一部のみを有するポンプとすることが可能である。

また、ケーシングや駆動ブロック、その他細部のスペック（形状、大きさ、レイアウト等）も適宜に変更可能である。

以上のように、本発明にかかるポンプは、液体の剥離や滞留などを抑制し、ポンプ効率を高効率とすることが可能となるので、例えば、給湯器用のポンプやヒートポンプ等の用途にも適用できる。

１，１Ａ ポンプ
１０ ポンプ本体
３３０ ポンプ室
３５０ ボリュート部
３５０ａ 始点
３５０ｂ 終点
３５６ 開口
３５７ 内面
３５７ａ 端縁
３５８ 傾斜面
３６０ 整流部
３７１ 突出部（流向変更部）
３７１ａ 表面
３７１ｂ 円弧線
３８１ 吸入路
３８１ａ 吸入口
３９１ 吐出路
３９１ｂ 吐出口
６０ 軸
７０ 羽根車
７１０ 羽根部
７１１ 径方向内側端部
７１１ａ 先端
７２０ 前面シュラウド（第１のシュラウド）
７２１ 前面シュラウド本体部
７２５ 後面（遠心流路の第１のシュラウド側の内面）
７２６ 輪郭線
７２７ 第１の円弧線
７２７ａ 始端（遠心流路の導入口側の端縁）
７２８ 第２の円弧線
７２８ｂ 終端（遠心流路の吐出口側の端縁）
７３０ 後面シュラウド（第２のシュラウド）
７３３ 前面（遠心流路の第２のシュラウド側の内面）
７４０ 羽根車流路
７５０ 導入路
７６０ 遠心流路
７６１ 導入口
７６２ 吐出口
Ｃ１ 仮想延長線
Ｆ ポンプ流路

Claims (8)

1. 液体を吸入する吸入口が形成された吸入路と、吸入された液体を吐出する吐出口が形成された吐出路と、を有するポンプ本体と、
   前記ポンプ本体内に形成されたポンプ室に収容される羽根車と、
   前記羽根車を回転自在に支持する軸と、
   を備え、
   前記ポンプ本体内には、前記吸入口から前記吐出口に至るポンプ流路が形成されており、
   前記ポンプ流路は、前記吸入路と、前記羽根車内に形成され、前記吸入路内の液体が導入される羽根車流路と、前記羽根車の径方向外側に形成され、前記羽根車流路内の液体が導入されるボリュート部と、前記ボリュート部内の液体が導入される前記吐出路と、を備えており、
   前記ポンプ流路内には、当該ポンプ流路内を流れる液体が剥離してしまうのを抑制する液体剥離抑制構造が設けられており、
   前記ボリュート部の径方向内側には、前記羽根車流路の径方向外側に形成された吐出口と対向する開口が形成されており、
   前記ボリュート部の内面には、前記開口側の端縁から径方向外側に向かうにつれて前記ボリュート部の軸方向長さが長くなるように傾斜する傾斜面が形成されており、
   前記傾斜面は、前記ボリュート部の径方向断面が直線となるように形成されており、
   前記ポンプ流路は、前記羽根車流路と前記ボリュート部との間に形成された整流部を備えており、
   前記整流部は、前記傾斜面の径方向内側端から径方向内側に向けて延在し、径方向断面が径方向全長に亘って段差なく延びる直線となるように形成されており、
   前記吐出路は、当該吐出路の流路断面の輪郭形状が、前記ボリュート部の終点側から前記吐出口に向かうにつれて徐々に真円となるように形成されており、
   前記液体剥離抑制構造が、前記傾斜面と、前記整流部と、前記吐出路と、を含むことを特徴とするポンプ。
2. 前記傾斜面は、前記ボリュート部の上流側から下流側に向かうにつれて前記ボリュート部の径方向に対する長さが長くなるにように形成されており、
   前記ボリュート部の流路断面積が前記ボリュート部の始点から終点にかけて線形に増加していることを特徴とする請求項１に記載のポンプ。
3. 前記傾斜面における前記ボリュート部の径方向となす角度である仰角が、２０°であることを特徴とする請求項１または２に記載のポンプ。
4. 前記吐出路の流路断面積が前記ボリュート部の終点側から前記吐出口にかけて線形に増加していることを特徴とする請求項１〜３のうちいずれか１項に記載のポンプ。
5. 前記羽根車は、回転遠心力により液体を増圧する複数枚の羽根部と、前記羽根部の軸方向一方側を覆う第１のシュラウドと、前記羽根部の軸方向他方側を覆う第２のシュラウドと、を備え、
   前記羽根車流路は、互いに隣り合う２枚の前記羽根部、前記第１のシュラウドおよび前記第２のシュラウドで画成され、径方向内側に導入口が形成されるとともに径方向外側に吐出口が形成された遠心流路と、前記遠心流路の径方向内側に形成され、前記吸入路から液体が導入されるとともに、導入された液体を前記導入口から前記遠心流路内に導入する導入路と、を備え、
   前記導入路は、前記第１のシュラウド側が上流側、前記第２のシュラウド側が下流側となっており、
   前記遠心流路は、前記第２のシュラウド側の内面が径方向に延在する面となっており、
   前記導入路内に導入される際に液体が主として流れる方向と、前記導入路から前記遠心流路内に導入する際に液体が主として流れる方向と、が交差しており、
   前記導入路内には、先端が先細りとなるように形成され、液体の流れを変える流向変更部が、先端が上流側を向いた状態で配置されており、
   前記流向変更部の表面は、径方向断面視で中心側に凸の円弧線となるように形成されており、
   前記流向変更部は、前記円弧線の仮想延長線が、前記遠心流路の前記第２のシュラウド側の内面に接するように、前記導入路内に配置されており、
   前記液体剥離抑制構造が、前記流向変更部の表面をさらに含むことを特徴とする請求項１〜４のうち何れか１項に記載のポンプ。
6. 前記羽根車は、回転遠心力により液体を増圧する複数枚の羽根部と、前記羽根部の軸方向一方側を覆う第１のシュラウドと、前記羽根部の軸方向他方側を覆う第２のシュラウドと、を備え、
   前記羽根車流路は、互いに隣り合う２枚の前記羽根部、前記第１のシュラウドおよび前記第２のシュラウドで画成され、径方向内側に導入口が形成されるとともに径方向外側に吐出口が形成された遠心流路と、前記遠心流路の径方向内側に形成され、前記吸入路から液体が導入されるとともに、導入された液体を前記導入口から前記遠心流路内に導入する導入路と、を備え、
   前記導入路は、前記第１のシュラウド側が上流側、前記第２のシュラウド側が下流側となっており、
   前記導入路内に導入される際に液体が主として流れる方向と、前記遠心流路の吐出口から吐出する際に液体が主として流れる方向と、が交差しており、
   前記遠心流路の前記第１のシュラウド側の内面が、径方向断面視で前記第２のシュラウド側に凸の輪郭線となるように形成されており、
   前記輪郭線は、前記遠心流路の導入口側の端縁における接線の方向が前記導入路内に導入される際に液体が主として流れる方向となるとともに、前記遠心流路の吐出口側の端縁における接線の方向が前記遠心流路の吐出口から吐出する際に液体が主として流れる方向となっており、
   前記液体剥離抑制構造が、前記遠心流路の前記第１のシュラウド側の内面をさらに含むことを特徴とする請求項１〜５のうちいずれか１項に記載のポンプ。
7. 前記羽根車は、回転遠心力により液体を増圧する複数枚の羽根部と、前記羽根部の軸方向一方側を覆う第１のシュラウドと、前記羽根部の軸方向他方側を覆う第２のシュラウドと、を備え、
   前記羽根車流路は、互いに隣り合う２枚の前記羽根部、前記第１のシュラウドおよび前記第２のシュラウドで画成され、径方向内側に導入口が形成されるとともに径方向外側に吐出口が形成された遠心流路を備え、
   前記遠心流路の流路断面積が当該遠心流路の導入口側から吐出口にかけて線形に増加しており、
   前記液体剥離抑制構造が、前記遠心流路をさらに含むことを特徴とする請求項１〜６のうちいずれか１項に記載のポンプ。
8. 前記羽根車は、径方向内側から外側に向けて延在するように設けられ、回転遠心力により液体を増圧する複数枚の羽根部を備え、
   前記羽根部は、径方向内側の端部が先細りとなるように形成されており、
   前記液体剥離抑制構造は、前記羽根部をさらに含むことを特徴とする請求項１〜７のうちいずれか１項に記載のポンプ。

Images