特許 6535500 渦流ポンプ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6535500

(24)【登録日】2019年6月7日

(45)【発行日】2019年6月26日

(54)【発明の名称】渦流ポンプ

(51)【国際特許分類】

   F04D 5/00 20060101AFI20190617BHJP

【ＦＩ】

   F04D5/00 E

   F04D5/00 C

【請求項の数】3

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2015-82757(P2015-82757)

(22)【出願日】2015年4月14日

(65)【公開番号】特開2016-200131(P2016-200131A)

(43)【公開日】2016年12月1日

【審査請求日】2018年3月22日

(73)【特許権者】

【識別番号】000148209

【氏名又は名称】株式会社川本製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100108855

【弁理士】

【氏名又は名称】蔵田 昌俊

(74)【代理人】

【識別番号】100103034

【弁理士】

【氏名又は名称】野河 信久

(74)【代理人】

【識別番号】100075672

【弁理士】

【氏名又は名称】峰 隆司

(74)【代理人】

【識別番号】100153051

【弁理士】

【氏名又は名称】河野 直樹

(74)【代理人】

【識別番号】100140176

【弁理士】

【氏名又は名称】砂川 克

(74)【代理人】

【識別番号】100124394

【弁理士】

【氏名又は名称】佐藤 立志

(74)【代理人】

【識別番号】100112807

【弁理士】

【氏名又は名称】岡田 貴志

(74)【代理人】

【識別番号】100111073

【弁理士】

【氏名又は名称】堀内 美保子

(72)【発明者】

【氏名】坂谷 哲則

(72)【発明者】

【氏名】渡邉 章太

(72)【発明者】

【氏名】早川 義則

【審査官】 井古田 裕昭

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１４−０２０３２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６４−０６９７９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭６３−１７７６９３（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０４Ｄ ５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

回転軸と、
一端が開口するケーシングと、
前記ケーシングの前記開口を覆うケーシングカバーと、
前記ケーシング内に設けられ前記ケーシングとともにポンプ室を形成する中間ケーシングと、
前記ポンプ室内に設けられ、円板状の基部、前記基部の中心に設けられ前記回転軸が挿入されるボス部、及び、前記基部の外周縁に設けられた複数の羽根を有し、前記ボス部の主面が他の前記ボス部と互いに当接する複数のインペラと、
前記ボス部に設けられ、前記ボス部の主面間を貫通する貫通孔と、
を備え、
複数の前記インペラは、前記貫通孔が連通して前記回転軸に固定され、
前記インペラの前記ボス部は、隣り合う他の前記インペラの前記ボス部と対向する主面に、前記貫通孔が配置される円環状の溝部を備え、
前記貫通孔は、隣り合う前記ボス部の前記貫通孔と異なる位置に設けられ、前記溝部を介して連通することを特徴とする渦流ポンプ。

【請求項2】

前記インペラは、前記基部に形成された複数の孔を有することを特徴とする請求項１に記載の渦流ポンプ。

【請求項3】

前記回転軸に固定される回転子を有するモータと、
前記モータに設けられ、前記回転軸を支持する軸受と、
前記ケーシング内に設けられ、前記ケーシング内に位置する前記回転軸の端部を支持する軸受部材と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載の渦流ポンプ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、複数のインペラを有する渦流ポンプに関する。

【背景技術】

【0002】

水を増圧するポンプ装置として、インペラ及びケーシング間のギャップを狭くすることで、内部の漏れを少なくし、低出力のモータで高揚程を得ることが可能な渦流ポンプが知られている。このような渦流ポンプとして、一方の主面に複数の羽根が設けられたインペラを一枚（単段）で用いる技術が知られている。しかし、このようなインペラは、渦流ポンプの吐出圧力を増加させる場合においては、直径が大きくなるとともに、直径に対して厚さが薄くなり、機械的強度が低く、渦流ポンプ駆動時にインペラに加わる回転トルクに耐えられない虞がある。

【0003】

このため、当該インペラを複数用いた多段の渦流ポンプが知られている。また、インペラの両面に複数の羽根を設けたインペラを設けた多段渦流ポンプ（例えば、特許文献１乃至特許文献３参照）も知られている。

【0004】

しかし、多段渦流ポンプとした場合には、吐出圧力を高圧とすることが可能であるが、一段目のインペラのボス部、換言するとケーシングの中央部と、二段目のインペラボス部、換言するとモータと接続する接続部のメカニカルシール室との間に高い圧力差が発生する。このため、高いアキシャル荷重が加わることから、主軸を支持する軸受の寿命が低下する、という問題がある。

【0005】

また、高い圧力となることで、インペラを介して主軸には吐出側から吸込側に向かってラジアル荷重が加わる。渦流ポンプは、インペラ及びケーシング間のギャップが狭く設定されていることから、当該ラジアル荷重により主軸が撓み、インペラ及びケーシングが接触する虞もある。

【0006】

このため、軸受によって主軸を複数のインペラを介して両持ちとすることで、過大なラジアル荷重及びアキシャル荷重に対応する技術も知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】実開昭５８−１５６１９５号公報

【特許文献2】特開平０９−２０９８６４号公報

【特許文献3】特開２０１４−２０３２２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

上述した渦流ポンプのように、主軸を両持ちとすると、主軸が長くなり、また、ケーシングも大型となるとともに、軸継手等が必要となることから、渦流ポンプが大型、且つ、複雑となり、製造コストも高くなる、という問題がある。

【0009】

そこで本発明は、駆動時に発生する荷重を低減することが可能な渦流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】

【0010】

本発明の一態様として、渦流ポンプは、回転軸と、一端が開口するケーシングと、前記ケーシングの前記開口を覆うケーシングカバーと、ケーシング内に設けられ前記ケーシングとともにポンプ室を形成する中間ケーシングと、前記ポンプ室内に設けられ、円板状の基部、前記基部の中心に設けられ前記回転軸が挿入されるボス部、及び、前記基部の外周縁に設けられた複数の羽根を有し、前記ボス部の主面が他の前記ボス部と互いに当接する複数のインペラと、前記ボス部に設けられ、前記ボス部の主面間を貫通する貫通孔と、を備え、複数の前記インペラは、前記貫通孔が連通して前記回転軸に固定され、前記インペラの前記ボス部は、隣り合う他の前記インペラの前記ボス部と対向する主面に、前記貫通孔が配置される円環状の溝部を備え、前記貫通孔は、隣り合う前記ボス部の前記貫通孔と異なる位置に設けられ、前記溝部を介して連通する。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、駆動時に発生する荷重を低減することが可能な渦流ポンプを提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の一実施形態に係る渦流ポンプの構成を示す断面図。

【図2】同渦流ポンプのポンプ部の構成を示す断面図。

【図3】同ポンプ部の構成を示す断面図。

【図4】同ポンプ部に用いられるインペラの構成を示す断面図。

【図5】同インペラの構成を示す平面図。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本発明の一実施形態に係る渦流ポンプ１を、図１乃至図５を用いて説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る渦流ポンプ１の構成を示す断面図、図２は渦流ポンプ１のポンプ部１２の構成を示す断面図、図３はポンプ部１２の構成を示す断面図、図４はポンプ部１２に用いられるインペラ３３の構成を示す断面図、図５はインペラ３３の構成を示す平面図である。

【0014】

図１に示すように、渦流ポンプ１は、モータ１１と、ポンプ部１２と、を備えている。渦流ポンプ１は、液体、例えば水を増圧して二次側に供給可能な、所謂カスケードポンプである。

【0015】

モータ１１は、モータフレーム２１と、モータフレーム２１内に固定された固定子２２と、固定子２２により回転される回転子２３と、回転子２３に固定された回転軸２４と、を備えている。モータ１１は、回転子２３を挟んで２箇所で回転軸２４を支持する一対の軸受２５を備えている。

【0016】

回転軸２４は、モータフレーム２１から突出して配置される。回転軸２４は、突出する端部がポンプ部１２内に配置される。回転軸２４は、ポンプ部１２内に配置される端部側にキー２４ａを備えている。

【0017】

図１乃至図３に示すように、ポンプ部１２は、ケーシングカバー３０と、ケーシング３１と、ケーシング３１内に設けられ、ポンプ室３２ａを構成する中間ケーシング３２と、ケーシング３１内に収容された複数、例えば２つのインペラ３３と、ケーシング３１内に回転軸２４の端部を液密に配置するシール部材３４と、ケーシング３１内に配置された回転軸２４の端部を軸支する軸受部材３５と、インペラ３３を固定する止め輪３６と、を備えている。

【0018】

ケーシングカバー３０は、回転軸２４を挿入する開口部３０ａと、開口部３０ａの周囲に設けられたシール溝３０ｂと、を備えている。ケーシングカバー３０は、モータ１１及びケーシング３１が固定される。

【0019】

開口部３０ａは、ケーシングカバー３０のモータ１１と対向する面に設けられ、回転軸２４を挿入可能に形成されている。シール溝３０ｂは、開口部３０ａの周囲であってケーシングカバー３０内に配置される。シール溝３０ｂは、シール部材３４を配置可能に形成されている。

【0020】

ケーシング３１は、モータ１１と対向する一端側が開口して略円筒状に形成され、当該開口がケーシングカバー３０により覆われる。ケーシング３１は、挿入される回転軸２４の軸心方向に沿ってケーシングカバー３０を着脱可能に形成されている。ケーシング３１は、ポンプ室３２ａの一部と連通される吸込口３１ａと、ポンプ室３２ａの一部と連通される吐出口３１ｂと、ケーシングカバー３０のシール溝３０ｂと対向する位置に設けられた軸受取付部３１ｃと、を備えている。ケーシング３１は、モータ１１と対向する一端側が開口し、当該開口がケーシングカバー３０により覆われる。

【0021】

吸込口３１ａは、渦流ポンプ１の一次側に配置される配管等に接続可能に形成されている。吐出口３１ｂは、渦流ポンプ１の二次側に配置される配管等に接続可能に形成されている。

【0022】

軸受取付部３１ｃは、回転軸２４の端部を収容可能、且つ、軸受部材３５を配置可能に形成されている。軸受取付部３１ｃは、内径が回転軸２４の外径よりも大径に形成されるとともに、軸受部材３５と嵌合可能な内径に形成された、端部が閉塞する円柱状の窪み（溝）である。また、軸受取付部３１ｃは、軸受部材３５と対向する面に、ピン３１ｄが設けられる。

【0023】

中間ケーシング３２は、ケーシング３１内に設けられ、ケーシングカバー３０及びケーシング３１とともに、複数のインペラ３３を収容するポンプ室３２ａを形成する。具体的には、中間ケーシング３２は、軸心方向に直交する方向に延設された隔壁３２ｂによりポンプ室３２ａを二分し、一段目の第１ポンプ室３２ｃ及び二段面の第２ポンプ室３２ｄを形成する。

【0024】

中間ケーシング３２は、隔壁３２ｂの中心が開口することで、その中心に回転軸２４及びインペラ３３の後述するボス部３３ｂを配置可能に形成されている。中間ケーシング３２は、その内面とインペラ３３の外面との間隙を微小とすることで、第１ポンプ室３２ｃ及び第２ポンプ室３２ｄ間を遮断する。また、中間ケーシング３２は、第１ポンプ室３２ｃ及び第２ポンプ室３２ｄを連通させる連通孔３２ｅを有している。

【0025】

第１ポンプ室３２ｃは、隔壁３２ｂで隔たれたポンプ室３２ａの一方の空間である。第１ポンプ室３２ｃは、吸込口３１ａと接続される。第１ポンプ室３２ｃは、吸込口３１ａから連通孔３２ｅまでの流路を形成する。

【0026】

第２ポンプ室３２ｄは、隔壁３２ｂで隔たれたポンプ室３２ａの他方の空間であり、吐出口３１ｂと接続される。第２ポンプ室３２ｄは、第１ポンプ室３２ｃの二次側に設けられる。第２ポンプ室３２ｄは、連通孔３２ｅから吐出口３１ｂまでの流路を形成する。

【0027】

第１ポンプ室３２ｃ及び第２ポンプ室３２ｄは、連通孔３２ｅによって流体的に接続される。換言すると、第１ポンプ室３２ｃ、第２ポンプ室３２ｄ及び連通孔３２ｅは、空間が二分に分割され、当該２つの空間が流体的に連続するポンプ室３２ａを形成する。

【0028】

連通孔３２ｅは、第１ポンプ室３２ｃに形成される流路の二次側、及び、第２ポンプ室３２ｄに形成される流路の一次側に配置される。

【0029】

インペラ３３は、平板状の基部３３ａと、基部３３ａの中心に設けられたボス部３３ｂと、基部３３ａの一方の主面であって外周縁に複数設けられた羽根３３ｃと、を備えている。

【0030】

ボス部３３ｂは、その中心に形成された回転軸２４を挿通する挿通孔３３ｄと、ボス部３３ｂの軸心方向の主面間に形成された貫通孔３３ｅと、ボス部３３ｂの一方側の主面に設けられた溝部３３ｆと、を備えている。

【0031】

挿通孔３３ｄは、その内周面にキー２４ａと係合するキー溝３３ｇが形成される。貫通孔３３ｅは、ボス部３３ｂの主面間を貫通して設けられる。貫通孔３３ｅは、貫通孔３３ｅを通過する水が絞り流れとなる内径、換言するとオリフィス効果を有するとなる内径に形成されている。貫通孔３３ｅは、例えば、０．８ｍｍ乃至１．５ｍｍに形成されている。

【0032】

溝部３３ｆは、ボス部３３ｂの軸心を中心とした環状の溝である。溝部３３ｆは、その一部に貫通孔３３ｅが配置される径で形成される。換言すると、貫通孔３３ｅは、ボス部３３ｂの溝部３３ｆ上に配置される。溝部３３ｆは、例えば、ボス部３３ｂの主面からの深さが、貫通孔３３ｅの半径と略同一の深さに形成されている。

【0033】

また、溝部３３ｆは、基部３３ａの羽根３３ｃが設けられる主面と同じ側のボス部３３ｂの主面、又は、隣り合う他のインペラ３３のボス部３３ｂの主面と対向するボス部３３ｂの主面に設けられる。羽根３３ｃは、基部３３ａの一方の主面の周方向に沿って複数箇所で切削加工等により切欠されることで形成される。

【0034】

２つのインペラ３３は、例えば、ボス部３３ｂの貫通孔３３ｅが対向するように、換言すると貫通孔３３ｅ同士が対向、例えば同軸上となるように、回転軸２４に配置される。これにより、２つのインペラ３３のボス部３３ｂの互いに対向する主面が当接して、回転軸２４にインペラ３３が配置される。なお、インペラ３３は、貫通孔３３ｅ同士が対向するように、キー溝３３ｇが配置される。また、例えば、インペラ３３の基部３３ａには、基部３３ａの両主面側の圧力を一定に調整可能な圧力バランス孔３３ｈが複数設けられている。

【0035】

シール部材３４は、回転軸２４の外周面とケーシングカバー３０の開口部３０ａとの間を密封可能に形成されている。シール部材３４は、例えばメカニカルシールである。シール部材３４は、回転軸２４の外周面に設けられる回転環と、シール溝３０ｂに固定される固定環と、を備え、回転環と固定環が摺動することで、回転軸２４及びケーシングカバー３０間を密封する。

【0036】

軸受部材３５は、回転軸２４に固定されるスリーブ３５ａと、軸受取付部３１ｃに固定される水中軸受３５ｂと、を備えている。スリーブ３５ａは、耐摩耗性に優れた材料、例えばセラミック材料により形成される。

【0037】

スリーブ３５ａは、円筒状に形成されている。スリーブ３５ａは、回転環である。スリーブ３５ａは、第１ポンプ室３２ｃに設けられるインペラ３３のボス部３３ｂの主面の中心側及び止め輪３６の間に配置される。スリーブ３５ａの外径は、ボス部３３ｂの中心から貫通孔３３ｅを通る円の直径よりも小径に形成される。

【0038】

水中軸受３５ｂは、耐摩耗性に優れた材料、例えばセラミック材料により形成される。水中軸受３５ｂは、円筒状に形成されている。水中軸受３５ｂは、固定環である。水中軸受３５ｂは、軸受取付部３１ｃに嵌合して固定される。水中軸受３５ｂは、内径がスリーブ３４ａの外径と略同一径に形成されている。水中軸受３５ｂは、内周面がスリーブ３４ａの外周面と摺動可能に形成されている。また、水中軸受３５ｂは、軸受取付部３１ｃに設けられたピン等により、周方向に固定され、軸受取付部３１ｃに対して回転が規制される。

【0039】

止め輪３６は、回転軸２４に挿入可能に形成されている。止め輪３６は、例えば、所謂ホーローセットやイモネジと呼ばれる止めねじ３６ａにより回転軸２４に固定される。止め輪３６は、回転軸２４に固定されることで、２つのインペラ３３及びスリーブ３５ａを回転軸２４に固定する。

【0040】

止め輪３６は、回転軸２４の端部に挿通し、所定の位置で止めねじ３６ａにより回転軸２４に固定されることで、スリーブ３５ａ及びインペラ３３を回転軸２４の所定の位置に固定可能に形成されている。なお、ここで、所定の位置とは、ケーシングカバー３０、ケーシング３１及び中間ケーシング３２とインペラ３３の間隙に応じて適宜設定又は調整される位置である。

【0041】

次に、このように構成された渦流ポンプ１による増圧給水について説明する。先ず、モータ１１が駆動されることで、回転軸２４を介して２つのインペラ３３が回転する。この回転により、吸込口３１ａから吸い込まれた水が第１ポンプ室３２ｃ内で増圧されて連通孔３２ｅを通って第２ポンプ室３２ｄに移動する。また、第２ポンプ室３２ｄに移動した水が第２ポンプ室３２ｄ内で増圧されて吐出口３１ｂから吐出される。

【0042】

このとき、第２ポンプ室３２ｄ内の圧力は、第１ポンプ室３２ｃ内の圧力よりも増圧されることとなる。また、第１ポンプ室３２ｃの内面とインペラ３３の外面との間の隙間、換言するとケーシング３１及び中間ケーシング３２の内面とインペラ３３の外面との隙間から第１ポンプ室３２ｃで増圧された水の一部が漏洩し、軸受取付部３１ｃ内に浸入する。

【0043】

ここで、ケーシング３１とインペラ３３の基部３３ａの一方の主面との間隙の圧力、及び、中間ケーシング３２とインペラ３３の基部３３ａの他方の主面との間隙の圧力は、圧力バランス孔３３ｈにより略一定となる。即ち、圧力バランス孔３３ｈによって、インペラ３３の基部３３ａの両主面とケーシング３１及び中間ケーシング３２との間隙の圧力差が略なくなる。

【0044】

また、第２ポンプ室３２ｄの内面とインペラ３３の外面との間の隙間、換言するとケーシングカバー３０及び中間ケーシング３２の内面とインペラ３３の外面との隙間から第２ポンプ室３２ｄで増圧された水の一部が漏洩し、シール溝３０ｂ内に浸入する。

【0045】

しかし、シール溝３０ｂ及び軸受取付部３１ｃの間は、換言すると、各インペラ３３に設けられた貫通孔３３ｅにより流体的に連続することから、シール溝３０ｂ及び軸受取付部３１ｃは、圧力が一定となる。このため、インペラ３３は、回転軸２４の軸心方向に釣り合った状態で回転する。

【0046】

このように構成された渦流ポンプ１によれば、インペラ３３のボス部３３ｂを貫通する貫通孔３３ｅを設け、複数のインペラ３３のボス部３３ｂの相反する主面間を、これら貫通孔３３ｅにより連続させる。換言すると、２つのインペラ３３の貫通孔３３ｅ及び溝部３３ｆによって、ボス部３３ｂ間を流体的に連通する流路を構成する。

【0047】

この構成により、ケーシングカバー３０、ケーシング３１及び中間ケーシング３２とインペラ３３との間隙から漏洩した水がインペラ３３のシール部材３４側及び軸受部材３５側の空間に移動しても、当該空間の圧力を略一定とすることが可能となる。

【0048】

これにより、複数のインペラ３３を設けるポンプ部１２とすることで、第１ポンプ室３２ｃ内の圧力よりも第２ポンプ室３２ｄ内の圧力が高くなったとしても、漏洩した水は、シール部材３４側及び軸受部材３５側で略等圧となることから、インペラ３３にスラスト荷重が発生することを防止できる。結果、インペラ３３は、所定の位置から回転軸２４の軸心方向に移動することがない。このため、当該スラスト荷重を起因とするケーシング３１及び中間ケーシング３２とインペラ３３との間隙を微小に設計しても、ケーシング３１及び中間ケーシング３２とインペラ３３とが接触することを防止できる。

【0049】

また、貫通孔３３ｅは、絞り流れとなる内径に形成されていることから、貫通孔３３ｅを流れる流量を低減することが可能となり、ケーシングカバー３０、ケーシング３１及び中間ケーシング３２とインペラ３３との間隙の漏れ量を規制することが可能となる。

【0050】

また、ボス部３３ｂ同士が対向する端面の溝部３３ｆは、貫通孔３３ｅを通過する環状の溝に形成されている。このため、ボス部３３ｂに設けられる貫通孔３３ｅの位置、さらに言えばキー溝３３ｇに対するボス部３３ｂに設けられる貫通孔３３ｅの位置に、加工等の理由から精度にばらつきが生じても、貫通孔３３ｅ同士を、溝部３３ｆを介して流体的に連続させることが可能となる。

【0051】

また、ポンプ部１２は、ケーシング３１内の回転軸２４の端部を軸受部材３５で軸支する構成とすることで、回転軸２４を、モータ１１内の軸受２５及びケーシング３１内の回転軸２４の端部の軸受部材３５により軸支可能となる。これにより、これら軸受２５及び軸受部材３５による両持ち構造で支持することとなり、ポンプ室３２ａの吐出側から吸込側への水平方向に回転軸２４に発生する過大なラジアル荷重を支持可能となる。結果、回転軸２４の変形を防止し、且つ、軸受２５の寿命を延ばすことが可能となる。また、ラジアル方向での、ケーシングカバー３０、ケーシング３１及び中間ケーシング３２とインペラ３３との接触を防止することができる。

【0052】

さらに、回転軸２４の端部は、ケーシング３１内の軸受取付部３１ｃに設けられた軸受部材３５で支持する構成であることから、回転軸２４の当該端部がケーシング３１から突出することがなく、シール部材を別途設ける必要がない。このため、渦流ポンプ１は小型化が可能となる。

【0053】

上述したように一実施形態に係る渦流ポンプ１によれば、駆動時に発生するスラスト荷重を低減するとともに、吐出側から吸込側に向かって回転軸２４に加わるラジアル荷重を軸受２５及び軸受部材３５で支持し、回転軸２４に加わるラジアル荷重を低減することが可能となる。

【0054】

なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではない。例えば、上述した例では、溝部３３ｆは、通過する水が絞り流れとなる内径、換言するとオリフィス効果（絞り効果）を有する内径に形成される構成を説明したがこれに限定されない。例えば、溝部３３ｆを、２つの溝部３３ｆが対向することで絞り流れとなる深さに形成し、貫通孔３３ｅが対向しない位置、例えば、インペラ３３を回転軸２４に配置させたときに、１８０°位相した位置に配置する構成であってもよい。この場合においては、各インペラ３３の貫通孔３３ｅが１８０°位相して配置されるように、キー溝３３ｇに対する貫通孔３３ｅの位置を設計すればよい。

【0055】

このような構成とすることで、オリフィス効果は２つの溝部３３ｆにより得ることが可能となり、上述した渦流ポンプ１と同様の効果を得ることが可能となる。また、例えば、加工性が悪い貫通孔３３ｅの内径を絞り効果が得られない内径とし、対向する２つの溝部３３ｆにより絞り効果を得られるように、加工性の良い溝部３３ｆの深さを管理する構成とすることが可能となる。

【0056】

即ち、貫通孔３３ｅ及び溝部３３ｆを設けるインペラ３３としても、加工性低下及び製造コストの増加を極力防止することが可能となる。特に、貫通孔３３ｅをドリル加工する場合には、微小な径の孔を形成する場合にはドリルが破損する虞が高いが、溝部３３ｆで絞り効果を得る構成とすることで、量産性を高めることが可能となる。

【0057】

また、貫通孔３３ｅ及び溝部３３ｆは、いずれか一方により、通過する水が絞り流れとなる構成であればよく、例えば、貫通孔３３ｅ及び溝部３３ｆの一方が当該オリフィス効果を有する寸法形状に形成されていてもよい。即ち、貫通孔３３ｅ及び溝部３３ｆは、いずれか一方を水が流れるときに絞り効果を得られれば良い。

【0058】

また、上述した例では、２つのインペラ３３の貫通孔３３ｅは同一数及び同一内径に限定されない。即ち、第１ポンプ室３２ｃ内の圧力及び第２ポンプ室３２ｄ内の圧力に応じて、適宜貫通孔３３ｅの数及び内径を設定することで、ポンプ室３２ｄから漏れた水のケーシングカバー３０のシール部材３４側の圧力及び軸受部材３５側の圧力の差圧を制御することが可能となる。例えば、インペラ３３のボス部３３ｂが止め輪３６と当接したときに、最もケーシング３１及び中間ケーシング３２との間隙が微小となる設定としたときには、ケーシングカバー３０のシール部材３４側の圧力を、軸受部材３５側の圧力よりも高くなる差圧となるように設定すればよい。

【0059】

また、上述した例では２つのインペラ３３を用いる構成を説明したがこれに限定されず、３枚以上のインペラ３３を有する構成であってもよい。このような構成の場合には、複数のインペラ３３の貫通孔３３ｅが流体的に連通する構成とすることで、上述の実施形態と同様の効果を有する。

【0060】

また、上述した例では、インペラ３３の溝部３３ｆは、ボス部３３ｂの一方の主面にのみ設ける構成を説明したがこれに限定されず、ボス部３３ｂの両主面に設ける構成であってもよい。また、インペラ３３は、基部３３ａの両面に複数の羽根３３ｃを有する構成であってもよい。この他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能である。
以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明と同等の記載を付記する。
［１］ 回転軸と、
一端が開口するケーシングと、
前記ケーシングの前記開口を覆うケーシングカバーと、
ケーシング内に設けられ前記ケーシングとともにポンプ室を形成する中間ケーシングと、
前記ポンプ室内に設けられ、円板状の基部、前記基部の中心に設けられ前記回転軸が挿入されるボス部、及び、前記基部の外周縁に設けられた複数の羽根を有し、前記ボス部の主面が他の前記ボス部と互いに当接する複数のインペラと、
前記ボス部に設けられ、前記ボス部の主面間を貫通する貫通孔と、
を備えることを特徴とする渦流ポンプ。
［２］ 複数の前記インペラは、前記貫通孔が連通して前記回転軸に固定されることを特徴とする［１］に記載の渦流ポンプ。
［３］ 前記インペラの前記ボス部は、隣り合う他の前記インペラの前記ボス部と対向する主面に、前記貫通孔が配置される円環状の溝部を備えていることを特徴とする［２］に記載の渦流ポンプ。
［４］ 複数の前記インペラの前記貫通孔は、対向して配置されることを特徴とする［３］に記載の渦流ポンプ。
［５］ 前記貫通孔は、隣り合う前記ボス部の前記貫通孔と異なる位置に設けられ、前記溝部を介して連通することを特徴とする［４］に記載の渦流ポンプ。
［６］ 前記インペラは、前記基部に形成された複数の孔を有することを特徴とする［１］に記載の渦流ポンプ。
［７］ 前記回転軸に固定される回転子を有するモータと、
前記モータに設けられ、前記回転軸を支持する軸受と、
前記ケーシング内に設けられ、前記ケーシング内に位置する前記回転軸の端部を支持する軸受部材と、
を備えることを特徴とする［１］に記載の渦流ポンプ。

【符号の説明】

【0061】

１…渦流ポンプ、１１…モータ、１２…ポンプ部、２１…モータフレーム、２２…固定子、２３…回転子、２４…回転軸、２４ａ…キー、２５…軸受、３０…ケーシングカバー３０、３０ａ…開口部、３０ｂ…シール溝、３１…ケーシング、３１ａ…吸込口、３１ｂ…吐出口、３１ｃ…軸受取付部、３１ｄ…ピン、３２…中間ケーシング、３２ａ…ポンプ室、３２ｂ…隔壁、３２ｃ…第１ポンプ室、３２ｄ…第２ポンプ室、３２ｅ…連通孔、３３…インペラ、３３ａ…基部、３３ｂ…ボス部、３３ｃ…羽根、３３ｄ…挿通孔、３３ｅ…貫通孔、３３ｆ…溝部、３３ｇ…キー溝、３３ｈ…圧力バランス孔、３４…シール部材、３４ａ…スリーブ、３５…軸受部材、３５ａ…スリーブ、３５ｂ…水中軸受、３６…止め輪。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】