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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022178684
(43)【公開日】2022-12-02
(54)【発明の名称】ポンプ装置
(51)【国際特許分類】
F04D 29/58 20060101AFI20221125BHJP
F04D 29/24 20060101ALI20221125BHJP
【ＦＩ】
F04D29/58 F
F04D29/24 A
【審査請求】未請求
【請求項の数】13
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021085646
(22)【出願日】2021-05-20
(71)【出願人】
【識別番号】000006208
【氏名又は名称】三菱重工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000785
【氏名又は名称】ＳＳＩＰ弁理士法人
(72)【発明者】
【氏名】吉田 和貴
(72)【発明者】
【氏名】▲高▼田 亮
【テーマコード（参考）】
3H130
【Ｆターム（参考）】
3H130AA04
3H130AB22
3H130AB46
3H130AC17
3H130BA31A
3H130BA31C
3H130BA33A
3H130BA97A
3H130CA05
3H130CB09
3H130DA02Z
3H130DC12X
3H130DD01Z
3H130DD09Z
3H130EB02C
3H130EC18C
(57)【要約】
【課題】ポンプ装置の回転シャフトの軸線方向における長さを小さなものにできるとともに、ポンプ装置の信頼性の低下を抑制できるポンプ装置を提供する。
【解決手段】ポンプ装置の回転体は、複数の遠心ポンプ翼と、複数の遠心ポンプ翼の先端に接続するように周方向に沿って形成された環状のシュラウド壁部と、シュラウド壁部の外周面から回転体の径方向における外側に突出するように周方向に沿って形成された環状のディスク部と、ディスク部の外周面に周方向に間隔を空けて設けられた複数の軸流タービン翼と、を備え、ディスク部の他方側端面とケーシングとの軸方向の隙間である他方側隙間をシールする第１シール部が設けられ、ディスク部には、第１シール部よりも径方向における内側に、軸方向に貫通する少なくとも１つの貫通孔が形成される。
【選択図】 図２
【解決手段】ポンプ装置の回転体は、複数の遠心ポンプ翼と、複数の遠心ポンプ翼の先端に接続するように周方向に沿って形成された環状のシュラウド壁部と、シュラウド壁部の外周面から回転体の径方向における外側に突出するように周方向に沿って形成された環状のディスク部と、ディスク部の外周面に周方向に間隔を空けて設けられた複数の軸流タービン翼と、を備え、ディスク部の他方側端面とケーシングとの軸方向の隙間である他方側隙間をシールする第１シール部が設けられ、ディスク部には、第１シール部よりも径方向における内側に、軸方向に貫通する少なくとも１つの貫通孔が形成される。
【選択図】 図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
回転体と、前記回転体を収容するケーシングと、を備えるポンプ装置であって、
前記回転体は、
ハブ部と、
前記ハブ部の外周面に前記回転体の周方向に間隔をあけて設けられた複数の遠心ポンプ翼と、
前記複数の遠心ポンプ翼の先端に接続するように前記周方向に沿って形成された環状のシュラウド壁部と、
前記シュラウド壁部の外周面から前記回転体の径方向における外側に突出するように前記周方向に沿って形成された環状のディスク部と、
前記ディスク部の外周面に前記周方向に間隔を空けて設けられた複数の軸流タービン翼と、
を備え、
前記シュラウド壁部の内周側には、前記回転体の軸方向における一方側から他方側に向かって流れる液体が前記遠心ポンプ翼に流入する液体流路が形成され、
前記ディスク部の外周側には、前記他方側から前記一方側に向かって流れる気体が前記軸流タービン翼を通過する気体流路が形成され、
前記シュラウド壁部は、前記ディスク部よりも前記軸方向における前記他方側に、前記ケーシングの内周面に対して第１隙間を介して対向する他方側外周面を含み、
前記ディスク部は、前記軸方向における前記一方側の端面である一方側端面と、前記軸方向における他方側の端面である他方側端面とを含み、
前記第１隙間よりも前記径方向における外側に、前記ディスク部の前記他方側端面と前記ケーシングとの前記軸方向の隙間である他方側隙間をシールする第１シール部が設けられ、
前記ディスク部には、前記第１シール部よりも前記径方向における内側に、前記軸方向に貫通する少なくとも１つの貫通孔が形成された、ポンプ装置。
前記回転体は、
ハブ部と、
前記ハブ部の外周面に前記回転体の周方向に間隔をあけて設けられた複数の遠心ポンプ翼と、
前記複数の遠心ポンプ翼の先端に接続するように前記周方向に沿って形成された環状のシュラウド壁部と、
前記シュラウド壁部の外周面から前記回転体の径方向における外側に突出するように前記周方向に沿って形成された環状のディスク部と、
前記ディスク部の外周面に前記周方向に間隔を空けて設けられた複数の軸流タービン翼と、
を備え、
前記シュラウド壁部の内周側には、前記回転体の軸方向における一方側から他方側に向かって流れる液体が前記遠心ポンプ翼に流入する液体流路が形成され、
前記ディスク部の外周側には、前記他方側から前記一方側に向かって流れる気体が前記軸流タービン翼を通過する気体流路が形成され、
前記シュラウド壁部は、前記ディスク部よりも前記軸方向における前記他方側に、前記ケーシングの内周面に対して第１隙間を介して対向する他方側外周面を含み、
前記ディスク部は、前記軸方向における前記一方側の端面である一方側端面と、前記軸方向における他方側の端面である他方側端面とを含み、
前記第１隙間よりも前記径方向における外側に、前記ディスク部の前記他方側端面と前記ケーシングとの前記軸方向の隙間である他方側隙間をシールする第１シール部が設けられ、
前記ディスク部には、前記第１シール部よりも前記径方向における内側に、前記軸方向に貫通する少なくとも１つの貫通孔が形成された、ポンプ装置。
【請求項2】
前記ディスク部の前記一方側端面と前記ケーシングとの前記軸方向の隙間である一方側隙間をシールする第２シール部が設けられた、請求項１に記載のポンプ装置。
【請求項3】
前記ディスク部よりも前記軸方向における前記一方側に、前記シュラウド壁部の外周面と前記ケーシングの内周面との前記径方向の隙間をシールする第３シール部が設けられた、請求項１又は２に記載のポンプ装置。
【請求項4】
前記第１シール部及び前記第２シール部の少なくとも一方は、前記径方向に間隔を空けて設けられた複数のフィンを含むフィンセットを備える、請求項２に記載のポンプ装置。
【請求項5】
前記フィンセットは、前記ケーシングに設けられた、請求項４に記載のポンプ装置。
【請求項6】
前記フィンセットは、前記ディスク部に設けられた、請求項４に記載のポンプ装置。
【請求項7】
前記一方側隙間及び前記他方側隙間の少なくとも一方を塞ぐように配置された蝋を更に備える、請求項４乃至６の何れか１項に記載のポンプ装置。
【請求項8】
前記複数のフィンの先端に形成されたアブレーダブルコーティング層を更に備える、請求項４乃至６の何れか１項に記載のポンプ装置。
【請求項9】
前記ディスク部の外面は、前記軸方向における前記他方側を向く他方側側面を含み、
前記軸方向に沿った断面において、前記ディスク部の外面は、前記回転体の径方向における前記貫通孔よりも内側に、前記他方側側面から前記軸方向に沿って前記他方側に延在して前記シュラウド壁部の外周縁部に接続する他方側延在部と、を含む、請求項１乃至８の何れか１項に記載のポンプ装置。
前記軸方向に沿った断面において、前記ディスク部の外面は、前記回転体の径方向における前記貫通孔よりも内側に、前記他方側側面から前記軸方向に沿って前記他方側に延在して前記シュラウド壁部の外周縁部に接続する他方側延在部と、を含む、請求項１乃至８の何れか１項に記載のポンプ装置。
【請求項10】
前記ディスク部の外面は、前記軸方向における前記一方側を向く一方側側面を含み、
前記軸方向に沿った断面において、前記ディスク部の外面は、前記回転体の径方向において前記貫通孔よりも内側に、前記一方側側面から前記軸方向に沿って前記一方側に延在する一方側延在部と、前記軸方向における前記一方側延在部の前記一方側の端から前記径方向における内側に延在して前記シュラウド壁部の外周面に接続する段差部と、を含む、請求項１乃至９の何れか１項に記載のポンプ装置。
前記軸方向に沿った断面において、前記ディスク部の外面は、前記回転体の径方向において前記貫通孔よりも内側に、前記一方側側面から前記軸方向に沿って前記一方側に延在する一方側延在部と、前記軸方向における前記一方側延在部の前記一方側の端から前記径方向における内側に延在して前記シュラウド壁部の外周面に接続する段差部と、を含む、請求項１乃至９の何れか１項に記載のポンプ装置。
【請求項11】
前記ディスク部は、前記貫通孔とは別に、少なくとも１つの中空部を含む、請求項１乃至１０の何れか１項に記載のポンプ装置。
【請求項12】
前記少なくとも１つの中空部は、前記周方向において前記貫通孔とは異なる位置に、前記回転体の径方向において前記貫通孔よりも内側の位置から前記貫通孔よりも外側の位置まで形成された中空部を含む、請求項１１に記載のポンプ装置。
【請求項13】
前記少なくとも１つの中空部は、格子状に構成された中空部を含む、請求項１１に記載のポンプ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、液体を送るためのポンプ装置に関する。
【背景技術】
【0002】
燃料ポンプなどの液体ポンプをタービンにより駆動するターボ機械が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１には、駆動軸の一方側に燃料ポンプが接続され、駆動軸の他方側にタービンが接続されたターボ機械であって、駆動軸の中央に発電機が取り付けられたターボ機械が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２００７－２０５３５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献１に記載されたような、駆動軸の一方側に燃料ポンプが接続され、駆動軸の他方側にタービンが接続されたターボ機械は、その駆動軸の軸線方向の長さが大きなものになるため、その大型化や重量化を招く虞がある。このようなターボ機械は、発電機のような動力（駆動軸の回転力）を回収する装置、又は電動機のような動力（駆動軸の回転力）を付与する装置が駆動軸に取り付ける構成にした場合には、その駆動軸の軸線方向の長さが大きなものになるとともに、駆動軸に取り付けられる軸受やシールが多くなりやすい。
【0005】
また、上記タービンの高温の作動流体により、駆動軸に取り付けられた軸受やシールが熱による劣化や性能低下を招く虞があり、駆動軸に取り付けられた軸受やシールを冷却するための冷却構造を設ける必要がある。このため、ターボ機械の大型化、重量化および部品点数が増加し、これによりターボ機械の信頼性が低下する虞がある。
【0006】
上述した事情に鑑みて、本開示の少なくとも一実施形態の目的は、ポンプ装置の回転シャフトの軸線方向における長さを小さなものにできるとともに、ポンプ装置の信頼性の低下を抑制できるポンプ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記目的を達成するため、本開示の少なくとも一実施形態に係るポンプ装置は、
回転体と、前記回転体を収容するケーシングと、を備えるポンプ装置であって、
前記回転体は、
ハブ部と、
前記ハブ部の外周面に前記回転体の周方向に間隔をあけて設けられた複数の遠心ポンプ翼と、
前記複数の遠心ポンプ翼の先端に接続するように前記周方向に沿って形成された環状のシュラウド壁部と、
前記シュラウド壁部の外周面から前記回転体の径方向における外側に突出するように前記周方向に沿って形成された環状のディスク部と、
前記ディスク部の外周面に前記周方向に間隔を空けて設けられた複数の軸流タービン翼と、
を備え、
前記シュラウド壁部の内周側には、前記回転体の軸方向における一方側から他方側に向かって流れる液体が前記遠心ポンプ翼に流入する液体流路が形成され、
前記ディスク部の外周側には、前記他方側から前記一方側に向かって流れる気体が前記軸流タービン翼を通過する気体流路が形成され、
前記シュラウド壁部は、前記ディスク部よりも前記軸方向における前記他方側に、前記ケーシングの内周面に対して第１隙間を介して対向する他方側外周面を含み、
前記ディスク部は、前記軸方向における前記一方側の端面である一方側端面と、前記軸方向における他方側の端面である他方側端面とを含み、
前記第１隙間よりも前記径方向における外側に、前記ディスク部の前記他方側端面と前記ケーシングとの前記軸方向の隙間である他方側隙間をシールする第１シール部が設けられ、
前記ディスク部には、前記第１シール部よりも前記径方向における内側に、前記軸方向に貫通する少なくとも１つの貫通孔が形成される。
回転体と、前記回転体を収容するケーシングと、を備えるポンプ装置であって、
前記回転体は、
ハブ部と、
前記ハブ部の外周面に前記回転体の周方向に間隔をあけて設けられた複数の遠心ポンプ翼と、
前記複数の遠心ポンプ翼の先端に接続するように前記周方向に沿って形成された環状のシュラウド壁部と、
前記シュラウド壁部の外周面から前記回転体の径方向における外側に突出するように前記周方向に沿って形成された環状のディスク部と、
前記ディスク部の外周面に前記周方向に間隔を空けて設けられた複数の軸流タービン翼と、
を備え、
前記シュラウド壁部の内周側には、前記回転体の軸方向における一方側から他方側に向かって流れる液体が前記遠心ポンプ翼に流入する液体流路が形成され、
前記ディスク部の外周側には、前記他方側から前記一方側に向かって流れる気体が前記軸流タービン翼を通過する気体流路が形成され、
前記シュラウド壁部は、前記ディスク部よりも前記軸方向における前記他方側に、前記ケーシングの内周面に対して第１隙間を介して対向する他方側外周面を含み、
前記ディスク部は、前記軸方向における前記一方側の端面である一方側端面と、前記軸方向における他方側の端面である他方側端面とを含み、
前記第１隙間よりも前記径方向における外側に、前記ディスク部の前記他方側端面と前記ケーシングとの前記軸方向の隙間である他方側隙間をシールする第１シール部が設けられ、
前記ディスク部には、前記第１シール部よりも前記径方向における内側に、前記軸方向に貫通する少なくとも１つの貫通孔が形成される。
【発明の効果】
【0008】
本開示の少なくとも一実施形態によれば、ポンプ装置の回転シャフトの軸線方向における長さを小さなものにできるとともに、ポンプ装置の信頼性の低下を抑制できるポンプ装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】本開示の一実施形態にかかるポンプ装置１を備えるポンプシステム１０における回転軸線ＬＡに沿った断面を模式的に示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、添付図面を参照して本開示の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
一方、一の構成要素を「備える」、「具える」、「具備する」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。
例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
一方、一の構成要素を「備える」、「具える」、「具備する」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。
【0011】
（ポンプシステムの全体構成）
図１は、本開示の一実施形態にかかるポンプ装置１を備えるポンプシステム１０における回転軸線ＬＡに沿った断面を模式的に示す概略断面図である。図２は、図１に示したポンプ装置１の構成の一例を示す図であり、ポンプ装置１における回転軸線ＬＡに沿った断面を拡大した概略断面図である。
図１は、本開示の一実施形態にかかるポンプ装置１を備えるポンプシステム１０における回転軸線ＬＡに沿った断面を模式的に示す概略断面図である。図２は、図１に示したポンプ装置１の構成の一例を示す図であり、ポンプ装置１における回転軸線ＬＡに沿った断面を拡大した概略断面図である。
【0012】
例えば図１に示すように、ポンプシステム１０は、少なくともポンプ装置１を備える。ポンプ装置１は、回転体２５と、回転体２５を収容するケーシング２６とを備える。
【0013】
回転体２５は、回転シャフト２と、回転シャフト２に設けられた環状のハブ部３と、ハブ部３の外周面３１に周方向に間隔をあけて設けられた複数の遠心ポンプ翼４と、複数の遠心ポンプ翼４の先端４１に接続するように回転体２５の周方向に沿って形成された環状のシュラウド壁部３４と、シュラウド壁部３４の外周面３６から回転体２５の径方向における外側に突出するとともに回転体２５の周方向に周方向に沿って形成された環状のディスク部３５と、環状のディスク部３５の外周面５１に回転体２５の周方向に間隔を空けて設けられた複数の軸流タービン翼６と、を備える。
【0014】
ハブ部３の外周面３１は、回転体２５の回転軸線ＬＡに沿った断面において凹状に湾曲した凹湾曲面３１Ａを含む。凹湾曲面３１Ａは、回転体２５の軸方向における一方側端（前方側端）３２から軸方向における他方側端（後方側端）３３に向かうにつれて回転軸線ＬＡからの距離が大きくなるように構成されている。
【0015】
以下では、回転体２５の軸方向すなわち回転シャフト２の回転軸線（回転体２５の回転軸線）ＬＡの延在する方向を単に「軸方向」と記載し、回転体２５の周方向すなわち回転シャフト２の周方向を単に「周方向」と記載し、回転体２５の径方向すなわち回転シャフト２の径方向を単に「径方向」と記載する。
【0016】
また、軸方向における凹湾曲面３１Ａの後方側端３３に対して前方側端３２が位置する上記一方側（図中右側）を前方側と定義し、軸方向における前方側とは反対側（上記他方側、図中左側）を後方側と定義する。
【0017】
例えば図２に示されるように、ポンプ装置１は、シュラウド壁部３４の内周面５２に形成された凸湾曲面５２Ａとハブ部３の凹湾曲面３１Ａとにより形成された遠心流路１１であって、軸方向に沿って導入された液体を径方向における外側に向かって流すための遠心流路１１を有する。
【0018】
また、シュラウド壁部３４の内周側には、軸方向における一方側（前方側）から他方側（後方側）に向かって流れる液体が遠心ポンプ翼４に流入する液体流路１２が形成され、ディスク部３５の外周側には、上記他方側（後方側）から上記一方側（前方側）に向かって流れる気体が軸流タービン翼６を通過する気体流路１３が形成されている。
【0019】
液体流路１２は、前方側から遠心流路１１に繋がっている。液体流路１２を後方側に向かって流れる液体は、遠心流路１１に前方側から導入される。軸流タービン翼６は、後方側から前方側に向かって流れる気体が導入されて回転する。ハブ部３、遠心ポンプ翼４、シュラウド壁部３４、ディスク部３５及び軸流タービン翼６は、軸流タービン翼６の回転に伴い回転シャフト２とともに一体的に回転する。遠心ポンプ翼４が回転することにより発生した吸引力により、液体を液体流路１２から遠心流路１１に吸い込んで昇圧させるようになっている。
【0020】
例えば図１に示されるように、ケーシング２６は、回転体２５を収容する本体側ケーシング７と、本体側ケーシング７の前方側に締結される入口側ケーシング８と、を含む。入口側ケーシング８の内部には、遠心ポンプ翼４に液体を導入するための液体導入路８１と、液体導入路８１の外周側に形成された気体排出路８２であって軸流タービン翼６を通過した気体を排出するための気体排出路８２と、が形成されている。
【0021】
図示される実施形態では、液体流路１２は、遠心流路１１に繋がる本体側軸方向流路１２Ａと、本体側軸方向流路１２Ａに繋がる液体導入路８１と、を含み、シュラウド壁部３４の内周面５２は、上述した凸湾曲面５２Ａと、凸湾曲面５２Ａの前方側端５２１よりも前方側に形成された案内面５２Ｂと、を含む。案内面５２Ｂは、軸方向に沿って延在する本体側軸方向流路１２Ａを形成する。液体導入路８１は、入口側ケーシング８の後方側の端面８３から軸方向に沿って前方側に延在する入口側軸方向流路８１Ａを含み、入口側ケーシング８における入口側軸方向流路８１Ａを形成する内面８１１の内側にシュラウド壁部３４の前方側端部３４１が挿通されることで入口側軸方向流路８１Ａが本体側軸方向流路１２Ａに接続される。図示する例示的形態では、入口側ケーシング８の内面８１１は、シュラウド壁部３４の前方側端部３４１の外周面と対向する内周面９３と、入口側軸方向流路８１Ａの流路壁面８１０と、内周面９３と流路壁面８１０とを接続する段差面８１２とを含み、案内面５２Ｂと流路壁面８１０とは面一に形成されている。流路壁面８１０は内周面９３よりも径方向における内側に形成されている。
【0022】
例えば図１に示されるように、入口側ケーシング８には、液体導入路８１に液体を導入するための液体導入孔８５が形成されている。液体導入孔８５は、入口側ケーシング８における液体導入路８１を形成する内面８１１に形成された内側開口端８５１と、入口側ケーシング８の外周面８６に形成された外側開口端８５２と、を有する。内側開口端８５１は、シュラウド壁部３４の前方側端部３４１よりも前方側に位置する。液体導入孔８５と気体排出路８２とは周方向において互いに異なる位置に形成されている。外側開口端８５２から導入された液体は、入口側軸方向流路８１Ａおよび本体側軸方向流路１２Ａを後方側に向かって流れて、遠心ポンプ翼４に導かれる。
【0023】
本体側ケーシング７の内部には、遠心ポンプ翼４を通過した液体を排出するための液体排出路７１と、軸流タービン翼６に気体を導入するための気体導入路７２と、が形成されている。本体側ケーシング７は、液体排出路７１を形成する液体排出路形成部７１０と、気体導入路７２を形成する気体導入路形成部７２０と、を含む。
【0024】
液体排出路７１は、上述した遠心流路１１の外周側にスクロール状に形成されたスクロール流路７１Ａを含む。液体排出路７１は、本体側ケーシング７の外周面７３に形成された液体排出口７４を有する。液体排出口７４は、径方向における外側に向かって開口している。遠心ポンプ翼４を通過した液体は、液体排出路７１を流れた後に、液体排出口７４から本体側ケーシング７の外部に排出される。
【0025】
上述した気体流路１３は、気体導入路７２と、気体排出路８２と、を含む。本体側ケーシング７の気体導入口７２１から導入された気体は、気体導入路７２を流れた後に、軸流タービン翼６に導かれる。軸流タービン翼６を通過した気体は、気体排出路８２を流れた後に、不図示の気体排出口から排出される。
【0026】
図示される実施形態では、気体導入路７２に軸流タービン１０Ａのノズル（静翼）１４が設けられている。なお、軸流タービン１０Ａは、衝動タービン、反動タービン又は衝動反動タービンのうちの何れであってもよい。
【0027】
図示される実施形態では、入口側ケーシング８は、後方側における外周面８６から径方向における外側に突出するフランジ部８７を含む。入口側ケーシング８は、フランジ部８７を周方向に間隔を空けて設けられた複数の締結部材１５（図示例では締結ボルト）により本体側ケーシング７の前方側の端部７６に締結することで、本体側ケーシング７に締結されている。
【0028】
このように、ポンプ装置１は、軸流タービン翼６を含む軸流タービン１０Ａと、遠心ポンプ翼４を含む遠心ポンプ１０Ｂと、を備えており、軸流タービン１０Ａと遠心ポンプ１０Ｂとが径方向に一体化されている。
【0029】
例えば図２に示されるように、シュラウド壁部３４は、筒状に構成されており、回転軸線ＬＡに沿った断面において凸状に湾曲した凸湾曲面５２Ａを含む内周面５２を有する。凸湾曲面５２Ａは、軸方向における前方側端５２１から後方側端５２２に向かうにつれて回転軸線ＬＡからの距離が大きくなるように構成されている。遠心ポンプ翼４は、その基端がハブ部３の凹湾曲面３１Ａに設けられ、上記基端とは反対側に位置する先端４１が、シュラウド壁部３４の凸湾曲面５２Ａに接続している。シュラウド壁部３４の凸湾曲面５２Ａは、ハブ部３の凹湾曲面３１Ａよりも径方向における外側に位置し、凹湾曲面３１Ａとの間に隙間を有して配置されている。シュラウド壁部３４は、ディスク部３５よりも後方側に、本体側ケーシング７の内周面７９に対して隙間２２を介して対向する後方側外周面５６を含む。
【0030】
環状のディスク部３５は、外周面５１と、軸方向における前方側（上記一方側）を向く前方側側面７８（一方側側面）と、軸方向における後方側（上記他方側）を向く後方側側面８０（他方側側面）とを含む。図示する例示的形態では、ディスク部３５における後述の気体流路１３に面する外周部６５の軸方向の厚さは、ディスク部３５におけるシュラウド壁部３４に接続する内周部６６の軸方向の厚さよりも大きくなっている。ディスク部３５の外周部６５と内周部６６とはテーパ部６７によって接続されており、軸方向におけるテーパ部６７の厚さは、径方向における外側に向かうにつれて大きくなっている。
【0031】
環状のディスク部３５の外周部６５における前方側の端面である前方側端面（一方側端面）５３と、ケーシング２６における前方側端面５３に対向する静止壁１６との間には、軸方向の隙間である前方側隙間（一方側隙間）１７が形成されている。
【0032】
図示される実施形態では、環状のディスク部３５の前方側端面５３は、軸流タービン翼６が取り付けられた外周面５１の前方側端から径方向における内側に径方向に沿って延在している。静止壁１６は、前方側端面５３に対向して配置される入口側ケーシング８の後方側の端面８３からなる。図示される実施形態では、前方側隙間１７は、入口側ケーシング８の端面８３とディスク部３５の前方側端面５３との間に形成されている。前方側隙間１７は、気体流路１３における軸流タービン翼６よりも前方側（下流側）、且つ気体排出路８２よりも後方側（上流側）に繋がる。
【0033】
前方側空間２０は、前方側隙間１７の内周側で環状のディスク部３５と入口側ケーシング８との間に形成された空間である。前方側空間２０は、その内周側に形成された液体流路１２に繋がる。
【0034】
環状のディスク部３５の外周部６５における後方側の端面である後方側端面（他方側端面）５４と、ケーシング２６における後方側端面５４に対向する静止壁１８との間には、軸方向の隙間である後方側隙間（他方側隙間）１９が形成されている。後方側隙間１９は、隙間２２よりも径方向における外側に位置する。
【0035】
図示される実施形態では、環状のディスク部３５の後方側端面５４は、軸流タービン翼６が取り付けられた外周面５１の後方端から径方向における内側に径方向に沿って延在している。静止壁１８は、後方側端面５４に対向して配置される本体側ケーシング７の前方側の端面７７からなる。すなわち、図示される実施形態では、後方側隙間１９は、ディスク部３５の後方側端面５４と本体側ケーシングの端面７７との間に形成されている。後方側隙間１９は、気体流路１３におけるノズル１４よりも前方側（下流側）、軸流タービン翼６よりも後方側（上流側）に繋がる。
【0036】
シュラウド壁部３４は、軸流タービン翼６が取り付けられたディスク部３５の外周面５１よりも後方側、且つ外周面５１よりも径方向における内側に位置する後方側外周面５６と、軸方向における外周面５１と後方側外周面５６との間において、後方側外周面５６よりも径方向における内側に凹む環状凹部５７と、を有する。後方側空間２１は、後方側隙間１９の内周側に形成された空間であり、環状凹部５７に面する空間を含む。後方側空間２１は、隙間２２を通じて遠心流路１１の出口に連通している。内周面７９は、上記端面７７における径方向の内側端から後方側に軸方向に沿って延在している。
【0037】
（シール部）
ポンプ装置１は、隙間２２よりも径方向における外側に、後方側隙間１９をシールする第１シール部６２を備える。第１シール部６２は、フィンセット６３を備えており、フィンセット６３は、径方向に間隔を空けて設けられた複数のフィン６４を含む。図示する例では、第１シール部６２は、径方向に間隔を空けて設けられた２つのフィン６４からなるフィンセット６３を含む。フィン６４の各々は、周方向に沿って環状に形成されている。また、フィン６４の各々は、ケーシング２６における静止壁１８から前方側に向けて突出するように構成されている。このように、第１シール部６２はラビリンスシールにより構成されている。
ポンプ装置１は、隙間２２よりも径方向における外側に、後方側隙間１９をシールする第１シール部６２を備える。第１シール部６２は、フィンセット６３を備えており、フィンセット６３は、径方向に間隔を空けて設けられた複数のフィン６４を含む。図示する例では、第１シール部６２は、径方向に間隔を空けて設けられた２つのフィン６４からなるフィンセット６３を含む。フィン６４の各々は、周方向に沿って環状に形成されている。また、フィン６４の各々は、ケーシング２６における静止壁１８から前方側に向けて突出するように構成されている。このように、第１シール部６２はラビリンスシールにより構成されている。
【0038】
ポンプ装置１は、隙間２２よりも径方向における外側に、前方側隙間１７をシールする第２シール部６８を備える。第２シール部６８は、フィンセット９０を備えており、フィンセット９０は、径方向に間隔を空けて設けられた複数のフィン９１を含む。図示する例では、第２シール部６８は、径方向に間隔を空けて設けられた２つのフィン９１からなるフィンセット９０を含む。フィン９１の各々は、周方向に沿って環状に形成されている。また、フィン９１の各々は、ケーシング２６における静止壁１６から後方側に向けて突出するように構成されている。このように、第２シール部６８はラビリンスシールにより構成されている。
【0039】
ポンプ装置１は、ディスク部３５よりも前方側に、シュラウド壁部３４の外周面３６と入口側ケーシング８の内周面９３との径方向の隙間９４をシールする第３シール部６９を備えている。図示する例では、隙間９４は、シュラウド壁部３４の前方側端部３４１の外周面と入口側ケーシング８の内周面９３と間に形成されている。第３シール部６９は、フィンセット９５を備えており、フィンセット９５は、軸方向に間隔を空けて設けられた複数のフィン９６を含む。図示する例では、第３シール部６９は、軸方向に間隔を空けて設けられた３つのフィン９６からなるフィンセット９５を含む。フィン９６の各々は、周方向に沿って環状に形成されている。フィン９６の各々は、ディスク部３５よりも前方に位置し、シュラウド壁部３４の外周面３６から径方向における外側に向けて突出するように構成されている。このように、第３シール部６９はラビリンスシールにより構成されている。
【0040】
（貫通孔）
ディスク部３５には、ディスク部３５を軸方向に沿って貫通する複数の貫通孔５５が形成されている。複数の貫通孔５５は、第１シール部６２よりも径方向における内側（フィンセット６３よりも径方向における内側）に、周方向に間隔を空けて配置されている。貫通孔５５の各々は、前方側隙間１７又は前方側隙間１７に繋がる前方側空間（一方側空間）２０と、後方側隙間１９又は後方側隙間１９に繋がる後方側空間（他方側空間）２１と、を連通している。図示する例では、貫通孔５５の各々は、テーパ部６７を軸方向に貫通するように構成されている。
ディスク部３５には、ディスク部３５を軸方向に沿って貫通する複数の貫通孔５５が形成されている。複数の貫通孔５５は、第１シール部６２よりも径方向における内側（フィンセット６３よりも径方向における内側）に、周方向に間隔を空けて配置されている。貫通孔５５の各々は、前方側隙間１７又は前方側隙間１７に繋がる前方側空間（一方側空間）２０と、後方側隙間１９又は後方側隙間１９に繋がる後方側空間（他方側空間）２１と、を連通している。図示する例では、貫通孔５５の各々は、テーパ部６７を軸方向に貫通するように構成されている。
【0041】
貫通孔５５は、ディスク部３５の前方側に形成された前方側開口端５５１と、ディスク部３５の後方側に形成された後方側開口端５５２と、を有する。図示される実施形態では、前方側開口端５５１は、ディスク部３５の前方側側面７８における前方側端面５３の内周側に連なる面５８（図示する例ではテーパ部６７における前方側の面５８）に形成され、後方側開口端５５２は、ディスク部３５の後方側側面８０における後方側端面５４の内周側に連なる面５９（図示する例ではテーパ部６７における後方側の面５９）に形成されている。前方側開口端５５１は、前方側空間２０に繋がり、後方側開口端５５２は、後方側空間２１に繋がる。なお、他の幾つかの実施形態では、前方側開口端５５１が前方側端面５３に形成されて前方側隙間１７に繋がるようになっていてもよいし、後方側開口端５５２が後方側端面５４に形成されて後方側隙間１９に繋がるようになっていてもよい。図示される実施形態では、貫通孔５５は、前方側開口端５５１の中心と回転軸線ＬＡとの距離が、後方側開口端５５２の中心と回転軸線ＬＡとの距離と同じになっている。
【0042】
上記の構成によれば、ポンプ装置１は、複数の遠心ポンプ翼４の先端４１に接続するように周方向に沿って環状に形成されたシュラウド壁部３４と、シュラウド壁部３４の外周面３６から径方向に突出するとともに周方向に沿って環状に形成されたディスク部３５と、ディスク部３５の外周面５１に周方向に間隔を空けて設けられた複数の軸流タービン翼６と、を備える。このようなポンプ装置１は、軸流タービン１０Ａおよび遠心ポンプ１０Ｂを径方向に一体化させることで、その軸方向における長さを小さくすることができ、ポンプ装置１のコンパクト化及び小型軽量化が図れる。
【0043】
また、上記の構成によれば、ポンプ装置１は、シュラウド壁部３４の内周側には、前方側から後方側に向かって流れる液体が遠心ポンプ翼４に流入する液体流路１２が形成され、ディスク部３５の外周側には、後方側から前方側に向かって流れる気体が軸流タービン翼６を通過する気体流路１３が形成されている。この構成によれば、シュラウド壁部３４、ディスク部３５及び軸流タービン翼６は、液体流路１２を流れて遠心ポンプ翼４を通過する液体により冷却されるため、その耐熱性を向上できる。また、気体流路１３を流れる気体の熱は、液体流路１２を流れて遠心ポンプ翼４を通過する液体により遮熱されるため、ディスク部３５及びシュラウド壁部３４を通じて、ハブ部３や回転シャフト２に伝達されるのを抑制できる。これにより、回転シャフト２に取り付けられた軸受やシールの熱による劣化や性能低下を抑制できる。したがって、ポンプ装置１は、回転シャフト２に取り付けられる軸受やシールを冷却するための冷却構造を不要化又は簡略化することができ、ポンプ装置１の大型化、重量化および部品点数の増加を抑制でき、ポンプ装置１の大型化、重量化および部品点数の増加に伴う信頼性の低下を抑制できる。
【0044】
また、上記の構成によれば、ポンプ装置１は、本体側ケーシング７および本体側ケーシング７の前方側に締結される入口側ケーシング８を備え、入口側ケーシング８の内部には、液体導入路８１と、液体導入路８１の外周側に形成された気体排出路８２が形成されている。これにより、入口側ケーシング８の軸方向における長さを小さなものにでき、ひいてはポンプ装置１のコンパクト化や小型軽量化が図れる。
【0045】
上記の構成によれば、遠心ポンプ翼４を通過する液体は、ポンプ装置１の駆動により遠心力が付与されて昇圧する。この昇圧した液体の一部は、上記隙間２２を介して後方側隙間１９や後方側空間２１に流入する。
【0046】
ここで、図３に示すように、液体流路１２を流れる液体の圧力をＰ１（ポンプ入口圧力）、遠心ポンプ翼４を通過した液体の圧力をＰ２（ポンプ出口圧力）、軸流タービン翼６の入口における気体の圧力をＰ３（ノズル１４と軸流タービン翼６との間の圧力）、後方側隙間１９における２つのフィン６４の間の圧力をＰ４（後方隙間圧力）、気体排出路８２における気体の圧力（タービン出口圧力）をＰ５、前方側空間２０の圧力をＰ６とすると、Ｐ１＜Ｐ２＞Ｐ３＞Ｐ５＞Ｐ１を満たすようなポンプ装置１の設計条件において、Ｐ２＞Ｐ４＞Ｐ３＞Ｐ６を満たすような圧力Ｐ４（Ｐ２とＰ３の中間圧力）が得られる。このため、後方側隙間１９や後方側空間２１に流入した液体（ポンプリーク液）は、後方側隙間１９を通って気体流路１３へ流れることを第１シール部６２によって抑制されるとともに、ポンプ装置１の駆動により貫通孔５５を通過して前方側隙間１７や前方側空間２０に送られる。すなわち、後方側隙間１９に第１シール部６２が設けられるとともにディスク部３５に貫通孔５５が形成されているため、後方側隙間１９や後方側空間２１に流入した液体（ポンプリーク液）は、後方側隙間１９を通って気体流路１３へ流れることを第１シール部６２によって抑制されるとともに、ポンプ装置１の駆動により貫通孔５５を通過して前方側隙間１７や前方側空間２０に送られる。この液体により、軸流タービン翼６、環状のディスク部３５、入口側ケーシング８及びシュラウド壁部３４の前方側の部分を冷却できる。
【0047】
したがって、ポンプ装置１の保管中にシュラウド壁部３４の内周側からディスク部３５の外周側へ液体がリークすることを抑制してポンプ装置１の起動時の消費動力を低減することを抑制しつつ、貫通孔５５を通った液体によってタービン出口側（ディスク部３５及びディスク部３５よりも前方側）を効果的に冷却することができる。よって、ポンプ効率の低下を抑制しつつ、タービン出口側に要求される耐熱性のレベルを下げて各種部品の材料コストを低減することができる。なお、仮に上記隙間２２にラビリンスシールを設けた場合、隙間２２からタービン側にリークする液体が少なくなるため、貫通孔５５を通る液体によるタービン出口側の冷却効果が限定的となる。このため、上記実施形態では、隙間２２ではなく前方側隙間１７を第１シール部６２によってシールすることにより、タービン出口側を効果的に冷却することができる。
【0048】
また、貫通孔５５を設けることにより、ディスク部３５における前後差圧を小さくすることができ、回転体２５を回転可能に支持する不図示の軸受に作用するスラスト荷重を低減することができるため、ポンプ装置１の信頼性を高めることができる。
【0049】
また、上記の構成によれば、前方側隙間１７や前方側空間２０には、貫通孔５５を通じて後方側隙間１９や後方側空間２１に存在する流体が流入するため、貫通孔５５が形成されていない場合に比べて、前方側隙間１７や前方側空間２０の圧力を高められる。また、前方側隙間１７に第２シール部６８が設けられているため、上記圧力Ｐ１～Ｐ６に関してＰ５＞Ｐ１を満たす上記設計条件において、Ｐ５＞Ｐ６＞Ｐ１を満たすような圧力Ｐ６（Ｐ１とＰ５の中間圧力）が得られるため、第２シール部６８が無い場合と比較して、軸流タービン翼６を通過した気体が前方側隙間１７や前方側空間２０を通過して液体流路１２に流入することを抑制できる。軸流タービン翼６を通過した気体の液体流路１２への流入を抑制することで、液体流路１２又は遠心流路１１におけるキャビテーションの発生を抑制できる。
【0050】
また、上記径方向の隙間９４をシールする第３シール部６９が設けられているため、第３シール部６９が無い場合と比較して、軸流タービン翼６を通過した気体がディスク部３５の前方側側面７８と入口側ケーシング８との間の空間（上記前方側隙間１７や前方側空間２０）を通過して液体流路１２に流入することを抑制できる。軸流タービン翼６を通過した気体の液体流路１２への流入を抑制することで、液体流路１２におけるキャビテーションの発生を抑制できる。
【0051】
（ポンプ装置の変形例）
次に、図１に示したポンプ装置１について、幾つかの他の実施形態を説明する。以下で説明する幾つかの実施形態において、上述のポンプ装置１の各構成と共通の符号は、特記しない限り上述のポンプ装置１の各構成と同様の構成を示すものとし、説明を省略する。
次に、図１に示したポンプ装置１について、幾つかの他の実施形態を説明する。以下で説明する幾つかの実施形態において、上述のポンプ装置１の各構成と共通の符号は、特記しない限り上述のポンプ装置１の各構成と同様の構成を示すものとし、説明を省略する。
【0052】
図４は、図２及び図３に示したポンプ装置１の変形例を示す図であり、ポンプ装置１における回転軸線ＬＡに沿った断面を拡大した概略断面図である。
幾つかの実施形態では、例えば図４に示すように、第１シール部６２のフィンセット６３は、ディスク部３５に設けられていてもよい。図４に示す構成では、フィンセット６３のフィン６４の各々は、ディスク部３５の後方側端面５４から後方側に向けて（静止壁１８に向けて）突出するように構成されている。
幾つかの実施形態では、例えば図４に示すように、第１シール部６２のフィンセット６３は、ディスク部３５に設けられていてもよい。図４に示す構成では、フィンセット６３のフィン６４の各々は、ディスク部３５の後方側端面５４から後方側に向けて（静止壁１８に向けて）突出するように構成されている。
【0053】
これにより、図２及び図３に示した構成と同様に、シュラウド壁部３４の内周側からディスク部３５の外周側へ液体がリークすることを抑制しつつ、貫通孔５５を通った液体によってタービン出口側（ディスク部３５及びディスク部３５よりも前方側）を効果的に冷却することができる。
【0054】
幾つかの実施形態では、例えば図４に示すように、第２シール部６８のフィンセット９０は、ディスク部３５に設けられていてもよい。図４に示す構成では、フィンセット９０のフィン９１の各々は、ディスク部３５の前方側端面５３から前方側に向けて（静止壁１６に向けて）突出するように構成されている。
【0055】
これにより、図２及び図３に示した構成と同様に、第２シール部６８が無い場合と比較して、軸流タービン翼６を通過した気体が前方側隙間１７や前方側空間２０を通過して液体流路１２に流入することを抑制できる。軸流タービン翼６を通過した気体の液体流路１２への流入を抑制することで、液体流路１２又は遠心流路１１におけるキャビテーションの発生を抑制できる。
【0056】
図５は、図２及び図３に示したポンプ装置１の変形例を示す図であり、ポンプ装置１における回転軸線ＬＡに沿った断面を拡大した概略断面図である。図６は、図４に示したポンプ装置１の変形例を示す図であり、ポンプ装置１における回転軸線ＬＡに沿った断面を拡大した概略断面図である。
【0057】
幾つかの実施形態では、例えば図５及び図６に示すように、ポンプ装置１は、後方側隙間１９を塞ぐように配置された蝋８８を含む。例えば図５に示す構成では、蝋８８は、複数のフィン６４の間に埋め込まれるとともに複数のフィン６４とディスク部３５の後方側端面５４との間にも埋め込まれている。例えば図６に示す構成では、蝋８８は、複数のフィン６４の間に埋め込まれるとともに複数のフィン６４と本体側ケーシング７の端面７７（静止壁１８）との間にも埋め込まれている。
【0058】
かかる構成では、ポンプ装置１の静止時（ポンプ装置１の新品時）には後方側隙間１９が蝋によってシールされており、ポンプ装置１の起動時には、矢印ａ１に示すように回転体２５の遠心力で蝋８８が気体流路１３側へ押し出されるか、矢印ａ２に示すように気体流路１３を流れる高温の気体の熱によって蝋８８が溶けることによって、第１シール部６２のフィン６４とディスク部３５又は本体側ケーシング７との間に適切なクリアランスが形成される。これにより、ポンプ装置１の静止時にシュラウド壁部３４の内周側からディスク部３５の外周側へ液体がリークすることを抑制することができるため、ポンプ装置１の起動時に気体流路１３側に液体が溜まることに起因する軸流タービン１０Ａ側で消費される動力を低減することができる。また、ポンプ装置１の起動後には第１シール部６２のフィン６４とディスク部３５又は本体側ケーシング７との間に適切なクリアランスが形成されるため、回転体２５の回転を許容しつつ、貫通孔５５を通った液体によってタービン出口側を効果的に冷却することができる。
【0059】
幾つかの実施形態では、例えば図５及び図６に示すように、ポンプ装置１は、前方側隙間１７を塞ぐように配置された蝋８９を含む。例えば図５に示す構成では、蝋８９は、複数のフィン９１の間に埋め込まれるとともに複数のフィン９１とディスク部３５の前方側端面５３との間にも埋め込まれている。例えば図６に示す構成では、蝋８９は、複数のフィン９１の間に埋め込まれるとともに複数のフィン９１と入口側ケーシング８の端面８３（静止壁１６）との間にも埋め込まれている。
【0060】
かかる構成では、ポンプ装置１の静止時（ポンプ装置１の新品時）には前方側隙間１７が蝋８９によってシールされており、ポンプ装置１の起動時には、矢印ａ３に示すように回転体２５の遠心力で蝋８９が気体流路１３側へ押し出されるか、矢印ａ４に示すように気体流路１３を流れる高温の気体の熱によって蝋８９が溶けることによって、第２シール部６８のフィン９１とディスク部３５又は入口側ケーシング８との間に適切なクリアランスが形成される。これにより、ポンプ装置１の静止時にシュラウド壁部３４の内周側からディスク部３５の外周側へ液体がリークすることを抑制することができるため、ポンプ装置１の起動時に気体流路１３側に液体が溜まることに起因する軸流タービン１０Ａ側で消費される動力を低減することができる。また、ポンプ装置１の起動後には第２シール部６８のフィン９１とディスク部３５又は入口側ケーシング８との間に適切なクリアランスが形成されるため、回転体２５の回転を許容しつつ、貫通孔５５を通った液体によってタービン出口側を効果的に冷却することができる。
【0061】
図７は、図２及び図３に示したポンプ装置１の変形例を示す図であり、ポンプ装置１における回転軸線ＬＡに沿った断面を拡大した概略断面図である。
幾つかの実施形態では、ポンプ装置１は、例えば図７に示すように、複数のフィン６４の先端に形成されたアブレーダブルコーティング層６４１と、複数のフィン９１の先端に形成されたアブレーダブルコーティング層９１１とを備えていてもよい。図示する構成では、アブレーダブルコーティング層６４１は、ディスク部３５の後方側端面５４に当接しており、複数のフィン６４とディスク部３５との間を塞いでいる。また、アブレーダブルコーティング層９１１は、ディスク部３５の前方側端面５３に当接しており、複数のフィン９１とディスク部３５との間を塞いでいる。
幾つかの実施形態では、ポンプ装置１は、例えば図７に示すように、複数のフィン６４の先端に形成されたアブレーダブルコーティング層６４１と、複数のフィン９１の先端に形成されたアブレーダブルコーティング層９１１とを備えていてもよい。図示する構成では、アブレーダブルコーティング層６４１は、ディスク部３５の後方側端面５４に当接しており、複数のフィン６４とディスク部３５との間を塞いでいる。また、アブレーダブルコーティング層９１１は、ディスク部３５の前方側端面５３に当接しており、複数のフィン９１とディスク部３５との間を塞いでいる。
【0062】
かかる構成では、ポンプ装置１の静止時には前方側隙間１７がアブレーダブルコーティング層９１１によってシールされており、ポンプ装置１の起動時には、回転体２５の回転に伴いアブレーダブルコーティング層９１１が摩擦で削れることによって、第２シール部６８のフィン９１とディスク部３５との間に適切なクリアランスが形成される。また、ポンプ装置１の静止時には後方側隙間１９がアブレーダブルコーティング層６４１によってシールされており、ポンプ装置１の起動時には、回転体２５の回転に伴いアブレーダブルコーティング層６４１が摩擦で削れることによって、第１シール部６２のフィン６４とディスク部３５との間に適切なクリアランスが形成される。
【0063】
これにより、ポンプ装置１の静止時にシュラウド壁部３４の内周側からディスク部３５の外周側へ液体がリークすることを抑制することができるため、ポンプ装置１の起動時に気体流路１３側に液体が溜まることに起因する軸流タービン１０Ａ側で消費される動力を低減することができる。また、シュラウド壁部３４の内周側からディスク部３５の外周側へ液体がリークすることを抑制しつつ、貫通孔５５を通った液体によってタービン出口側を効果的に冷却することができる。
【0064】
なお、他の実施形態では、例えば図４に示した構成において、ポンプ装置１は、複数のフィン６４の先端に形成されたアブレーダブルコーティング層（不図示）と、複数のフィン９１の先端に形成されたアブレーダブルコーティング層（不図示）とを備えていてもよい。この場合、ポンプ装置１の静止時において、複数のフィン６４の先端に形成されたアブレーダブルコーティング層は、複数のフィン６４と本体側ケーシング７の端面７７との間を塞ぐように本体側ケーシング７の端面７７に当接し、複数のフィン９１の先端に形成されたアブレーダブルコーティング層は、複数のフィン９１と入口側ケーシング８の端面８３との間を塞ぐように入口側ケーシング８の端面８３に当接する。この場合も、図７に示した構成と同様の効果を得ることができる。
【0065】
図８、図１０、図１２及び図１４は、図２及び図３に示したポンプ装置１の幾つかの変形例を示す図であり、ポンプ装置１における回転軸線ＬＡに沿った断面を拡大した概略断面図である。図９、図１１、図１３及び図１５は、図４に示したポンプ装置１の幾つかの変形例を示す図であり、ポンプ装置１における回転軸線ＬＡに沿った断面を拡大した概略断面図である。
【0066】
図８、図１０、図１２及び図１４に示す幾つかの実施形態では、図２及び図３に示したポンプ装置１と同様に、第１シール部６２のフィンセット６３及び第２シール部６８のフィンセット９０はケーシング２６に設けられている。図９、図１１、図１３及び図１５に示す幾つかの実施形態では、図４に示したポンプ装置１と同様に、第１シール部６２のフィンセット６３及び第２シール部６８のフィンセット９０は、ディスク部３５に設けられている。
【0067】
幾つかの実施形態では、例えば図８～図１５に示すように、軸方向に沿った断面において、ディスク部３５の外面３５１は、径方向における貫通孔５５よりも内側に、後方側側面８０から軸方向に沿って後方側に延在してシュラウド壁部３４に接続する後方側延在部３５２を含む。図示する例では、後方側延在部３５２は、上記後方側外周面５６と面一に形成されている。
【0068】
かかる構成によれば、環状凹部５７が形成された図２に示す構成と比較して、ポンプ装置１の保管時に液体燃料で満たされる体積を低減することにより、ポンプ装置１の起動時の液だまりに起因する損失を低減することが可能となる。
【0069】
幾つかの実施形態では、例えば図１０～図１５に示すように、軸方向に沿った断面において、ディスク部３５の外面３５１は、径方向において貫通孔５５よりも内側に、一方側側面７８から軸方向に沿って前方側に延在する前方側延在部３５３と、軸方向における前方側延在部３５３の前方側の端から径方向における内側に延在してシュラウド壁部３４の外周面３６に接続する段差部３５４と、を含む。
【0070】
かかる構成によれば、前方側延在部３５３が設けられていない図２に示す構成と比較して、ポンプ装置１の保管時に液体燃料で満たされる体積を低減することにより、ポンプ装置１の起動時の液だまりに起因する損失を低減することが可能となる。
【0071】
【0072】
かかる構成によれば、ディスク部３５の一部を中空にすることによって、回転体２５の重量を低減し、軸振動及び消費動力を低減することができる。
【0073】
幾つかの実施形態では、例えば図１２及び図１３に示すように、ディスク部３５の上記少なくとも１つの中空部４５１は、周方向において貫通孔５５とは異なる位置に、径方向に置いて貫通孔５５よりも内側の位置から貫通孔よりも外側の位置まで形成された中空部４５１を含む。この場合、ディスク部３５には、周方向において貫通孔５５とは異なる位置に、周方向に間隔を空けて複数の中空部４５１が設けられていてもよい。
【0074】
かかる構成によれば、図１０及び図１１に示す構成と比較して、中空部４５１が形成される範囲を径方向に拡大することによって、回転体２５の重量をさらに低減し、軸振動及び消費動力の低減効果を高めることができる。また、中空部４５１と貫通孔５５とを周方向において互いに異なる位置に配置することにより、ポンプ側からのリーク液が貫通孔５５から中空部４５１に流入することを防ぐことができるため、ポンプの起動時における消費動力を低減することができる。
【0075】
【0076】
かかる構成によれば、中空部４５１を格子状に構成することによって、ディスク部３５の強度を高めることができ、高速回転により応力の観点で厳しい運転条件であってもポンプ装置１を使用することが可能となる。
【0077】
（回転力回収装置又は回転力付与装置）
幾つかの実施形態では、例えば図１に示すように、ポンプシステム１０は、ポンプ装置１と、回転シャフト２の回転力を回収するように構成された回転力回収装置９６、又は、回転シャフト２に回転力を付与するように構成された回転力付与装置９８、の何れか一方と、を備える。回転力回収装置９６又は回転力付与装置９８は、回転シャフト２に取り付けられる。回転力回収装置９６は例えば発電機であってもよく、回転力付与装置９８は、例えば電動モータであってもよい。
幾つかの実施形態では、例えば図１に示すように、ポンプシステム１０は、ポンプ装置１と、回転シャフト２の回転力を回収するように構成された回転力回収装置９６、又は、回転シャフト２に回転力を付与するように構成された回転力付与装置９８、の何れか一方と、を備える。回転力回収装置９６又は回転力付与装置９８は、回転シャフト２に取り付けられる。回転力回収装置９６は例えば発電機であってもよく、回転力付与装置９８は、例えば電動モータであってもよい。
【0078】
かかる構成によれば、ポンプシステム１０が回転力回収装置９６を備える場合には回転シャフト２の回転力を回収することができ、ポンプシステム１０が回転力付与装置９８を備える場合には回転シャフト２の回転をアシストすることができる。
【0079】
本開示は上述した実施形態に限定されることはなく、上述した実施形態に変形を加えた形態や、これらの形態を適宜組み合わせた形態も含む。
【0080】
例えば、上述したディスク部３５には、周方向に間隔を空けて複数の貫通孔５５が形成されていたが、ディスク部３５の貫通孔５５の数は限定されず、例えば１つであってもよいし、環状のディスク部３５における内周面６０よりも径方向外側には貫通孔が設けられていなくともよい。
【0081】
上記各実施形態に記載の内容は、例えば以下のように把握される。
【0082】
（１）本開示の少なくとも一実施形態に係るポンプ装置（例えば上述のポンプ装置１）は、
回転体（例えば上述の回転体２５）と、前記回転体を収容するケーシング（例えば上述のケーシング２６）と、を備えるポンプ装置であって、
前記回転体は、
ハブ部（例えば上述のハブ部３）と、
前記ハブ部の外周面に前記回転体の周方向に間隔をあけて設けられた複数の遠心ポンプ翼（例えば上述の遠心ポンプ翼４）と、
前記複数の遠心ポンプ翼の先端に接続するように前記周方向に沿って形成された環状のシュラウド壁部（例えば上述のシュラウド壁部３４）と、
前記シュラウド壁部の外周面から前記回転体の径方向における外側に突出するように前記周方向に沿って形成された環状のディスク部（例えば上述のディスク部３５）と、
前記ディスク部の外周面に前記周方向に間隔を空けて設けられた複数の軸流タービン翼（例えば上述の軸流タービン翼６）と、
を備え、
前記シュラウド壁部の内周側には、前記回転体の軸方向における一方側から他方側に向かって流れる液体が前記遠心ポンプ翼に流入する液体流路（例えば上述の液体流路１２）が形成され、
前記ディスク部の外周側には、前記他方側から前記一方側に向かって流れる気体が前記軸流タービン翼を通過する気体流路（例えば上述の気体流路１３）が形成され、
前記シュラウド壁部は、前記ディスク部よりも前記軸方向における前記他方側に、前記ケーシングの内周面に対して第１隙間（例えば上述の隙間２２）を介して対向する他方側外周面（例えば上述の後方側外周面５６）を含み、
前記ディスク部は、前記軸方向における前記一方側の端面である一方側端面（例えば上述の前方側端面５３）と、前記軸方向における他方側の端面である他方側端面（例えば上述の後方側端面５４）とを含み、
前記第１隙間よりも前記径方向における外側に、前記ディスク部の前記他方側端面と前記ケーシングとの前記軸方向の隙間である他方側隙間（例えば上述の後方側隙間１９）をシールする第１シール部（例えば上述の第１シール部６２）が設けられ、
前記ディスク部には、前記第１シール部よりも前記径方向における内側に、前記軸方向に貫通する少なくとも１つの貫通孔（例えば上述の複数の貫通孔５５）が形成される。
回転体（例えば上述の回転体２５）と、前記回転体を収容するケーシング（例えば上述のケーシング２６）と、を備えるポンプ装置であって、
前記回転体は、
ハブ部（例えば上述のハブ部３）と、
前記ハブ部の外周面に前記回転体の周方向に間隔をあけて設けられた複数の遠心ポンプ翼（例えば上述の遠心ポンプ翼４）と、
前記複数の遠心ポンプ翼の先端に接続するように前記周方向に沿って形成された環状のシュラウド壁部（例えば上述のシュラウド壁部３４）と、
前記シュラウド壁部の外周面から前記回転体の径方向における外側に突出するように前記周方向に沿って形成された環状のディスク部（例えば上述のディスク部３５）と、
前記ディスク部の外周面に前記周方向に間隔を空けて設けられた複数の軸流タービン翼（例えば上述の軸流タービン翼６）と、
を備え、
前記シュラウド壁部の内周側には、前記回転体の軸方向における一方側から他方側に向かって流れる液体が前記遠心ポンプ翼に流入する液体流路（例えば上述の液体流路１２）が形成され、
前記ディスク部の外周側には、前記他方側から前記一方側に向かって流れる気体が前記軸流タービン翼を通過する気体流路（例えば上述の気体流路１３）が形成され、
前記シュラウド壁部は、前記ディスク部よりも前記軸方向における前記他方側に、前記ケーシングの内周面に対して第１隙間（例えば上述の隙間２２）を介して対向する他方側外周面（例えば上述の後方側外周面５６）を含み、
前記ディスク部は、前記軸方向における前記一方側の端面である一方側端面（例えば上述の前方側端面５３）と、前記軸方向における他方側の端面である他方側端面（例えば上述の後方側端面５４）とを含み、
前記第１隙間よりも前記径方向における外側に、前記ディスク部の前記他方側端面と前記ケーシングとの前記軸方向の隙間である他方側隙間（例えば上述の後方側隙間１９）をシールする第１シール部（例えば上述の第１シール部６２）が設けられ、
前記ディスク部には、前記第１シール部よりも前記径方向における内側に、前記軸方向に貫通する少なくとも１つの貫通孔（例えば上述の複数の貫通孔５５）が形成される。
【0083】
上記（１）に記載のポンプ装置によれば、ポンプ装置の回転体は、複数の遠心ポンプ翼の先端に接続するように周方向に沿って形成された環状のシュラウド壁部と、シュラウド壁部の外周面に固定された環状のディスク部と、ディスク部の外周面に周方向に間隔を空けて設けられた複数の軸流タービン翼と、を備えている。すなわち、このようなポンプ装置は、軸流タービンの回転体と遠心ポンプの回転体とが径方向に一体化されている。このため、ポンプ装置の軸方向における長さを小さくすることができ、ポンプ装置のコンパクト化及び小型軽量化が図れる。
【0084】
また、シュラウド壁部の内周側には、一方側から他方側に向かって流れる液体が遠心ポンプ翼に流入する液体流路が形成され、ディスク部の外周側には、上記他方側から上記一方側に向かって流れる気体が軸流タービン翼を通過する気体流路が形成されている。この構成によれば、シュラウド壁部、ディスク部及び軸流タービン翼は、液体流路を流れて遠心ポンプ翼を通過する液体により冷却されるため、その耐熱性を向上できる。また、気体流路を流れる気体の熱は、液体流路を流れて遠心ポンプ翼を通過する液体により遮熱されるため、ディスク部及びシュラウド壁部を通じて、ハブ部に伝達されるのを抑制できる。これにより、軸受やシールの熱による劣化や性能低下を抑制できる。したがって、ポンプ装置は、軸受やシールを冷却するための冷却構造を不要化又は簡略化することができ、ポンプ装置の大型化、重量化および部品点数の増加を抑制でき、ポンプ装置の大型化、重量化および部品点数の増加に伴う信頼性の低下を抑制できる。
【0085】
また、遠心ポンプ翼を通過する液体は、ポンプ装置の駆動により遠心力が付与されて昇圧する。この昇圧した液体の一部は、上記第１隙間を介して軸方向におけるディスク部の他方側側面とケーシング又はシュラウド壁部との間の空間に流入する。そして、他方側隙間に第１シール部が設けられるとともにディスク部に貫通孔が形成されているため、ディスク部の他方側側面とケーシング又はシュラウド壁部との間の空間（例えば上記後方側隙間１９や後方側空間２１）に流入した液体（ポンプリーク液）は、上記他方側隙間を通って気体流路へ流れることを第１シール部によって抑制されるとともに、ポンプ装置の駆動により貫通孔を通過してディスク部の一方側側面とケーシングとの間の空間（例えば上記前方側隙間１７や前方側空間２０）に送られる。
この液体により、軸流タービン翼、環状のディスク部、ケーシング及びシュラウド壁部の上記一方側の部分を冷却できる。したがって、シュラウド壁部の内周側からディスク部の外周側へ液体がリークすることを抑制しつつ、貫通孔を通った液体によってタービン出口側（ディスク部及びディスク部の一方側）を効果的に冷却することができる。よって、ポンプ効率の低下を抑制しつつ、タービン出口側に要求される耐熱性のレベルを下げて各種部品の材料コストを低減することができる。
この液体により、軸流タービン翼、環状のディスク部、ケーシング及びシュラウド壁部の上記一方側の部分を冷却できる。したがって、シュラウド壁部の内周側からディスク部の外周側へ液体がリークすることを抑制しつつ、貫通孔を通った液体によってタービン出口側（ディスク部及びディスク部の一方側）を効果的に冷却することができる。よって、ポンプ効率の低下を抑制しつつ、タービン出口側に要求される耐熱性のレベルを下げて各種部品の材料コストを低減することができる。
【0086】
また、貫通孔を設けることにより、ディスク部における前後差圧を小さくすることができ、回転体を回転可能に支持する不図示の軸受に作用するスラスト荷重を低減することができるため、ポンプ装置の信頼性を高めることができる。
【0087】
（２）幾つかの実施形態では、上記（１）に記載のポンプ装置において、
前記ディスク部の前記一方側端面と前記ケーシングとの前記軸方向の隙間である一方側隙間をシールする第２シール部（例えば上述の第２シール部６８）が設けられる。
前記ディスク部の前記一方側端面と前記ケーシングとの前記軸方向の隙間である一方側隙間をシールする第２シール部（例えば上述の第２シール部６８）が設けられる。
【0088】
上記（２）に記載のポンプ装置によれば、上記一方側隙間をシールする第２シール部が設けられているため、第２シール部が無い場合と比較して、軸流タービン翼を通過した気体がディスク部の一方側側面とケーシングとの間の空間（例えば上記前方側隙間１７や前方側空間２０）を通過して液体流路に流入することを抑制できる。軸流タービン翼を通過した気体の液体流路への流入を抑制することで、液体流路におけるキャビテーションの発生を抑制できる。
【0089】
（３）幾つかの実施形態では、上記（１）又は（２）に記載のポンプ装置において、
前記ディスク部よりも前記軸方向における前記一方側に、前記シュラウド壁部の外周面と前記ケーシングの内周面との前記径方向の隙間をシールする第３シール部（例えば上述の第３シール部６９）が設けられる。
前記ディスク部よりも前記軸方向における前記一方側に、前記シュラウド壁部の外周面と前記ケーシングの内周面との前記径方向の隙間をシールする第３シール部（例えば上述の第３シール部６９）が設けられる。
【0090】
上記（３）に記載のポンプ装置によれば、上記径方向の隙間をシールする第３シール部が設けられているため、第３シール部が無い場合と比較して、軸流タービン翼を通過した気体がディスク部の一方側側面とケーシングとの間の空間（例えば上記前方側隙間１７や前方側空間２０）を通過して液体流路に流入することを抑制できる。軸流タービン翼を通過した気体の液体流路への流入を抑制することで、液体流路におけるキャビテーションの発生を抑制できる。
【0091】
（４）幾つかの実施形態では、上記（２）に記載のポンプ装置において、
前記第１シール部及び前記第２シール部の少なくとも一方は、前記径方向に間隔を空けて設けられた複数のフィン（例えば上述の複数のフィン６４又は複数のフィン９１）を含むフィンセット（例えば上述のフィンセット６３又はフィンセット９０）を備える。
前記第１シール部及び前記第２シール部の少なくとも一方は、前記径方向に間隔を空けて設けられた複数のフィン（例えば上述の複数のフィン６４又は複数のフィン９１）を含むフィンセット（例えば上述のフィンセット６３又はフィンセット９０）を備える。
【0092】
上記（４）に記載のポンプ装置によれば、一方側隙間及び他方側隙間の少なくとも一方に径方向の圧力勾配を形成し、複数のフィンの間の圧力を上記圧力勾配のある領域における中間圧力とすることができる。これにより、上記（１）又は（２）に記載の効果を高めることができる。
【0093】
（５）幾つかの実施形態では、上記（４）に記載のポンプ装置において、
前記フィンセットは、前記ケーシングに設けられる。
前記フィンセットは、前記ケーシングに設けられる。
【0094】
上記（５）に記載のポンプ装置によれば、ケーシングに設けられたフィンセットによって一方側隙間及び他方側隙間の少なくとも一方に径方向の圧力勾配を形成し、複数のフィンの間の圧力を上記圧力勾配のある領域における中間圧力とすることができる。これにより、上記（１）又は（２）に記載の効果を高めることができる。
【0095】
（６）幾つかの実施形態では、上記（４）に記載のポンプ装置において、
前記フィンセットは、前記ディスク部に設けられる。
前記フィンセットは、前記ディスク部に設けられる。
【0096】
上記（６）に記載のポンプ装置によれば、ディスク部に設けられたフィンセットによって一方側隙間及び他方側隙間の少なくとも一方に径方向の圧力勾配を形成し、複数のフィンの間の圧力を上記圧力勾配のある領域における中間圧力とすることができる。これにより、上記（１）又は（２）に記載の効果を高めることができる。
【0097】
（７）幾つかの実施形態では、上記（４）乃至（６）の何れかに記載のポンプ装置において、
前記一方側隙間及び前記他方側隙間の少なくとも一方を塞ぐように配置された蝋（例えば上述の蝋８８又は蝋８９）を更に備える。
前記一方側隙間及び前記他方側隙間の少なくとも一方を塞ぐように配置された蝋（例えば上述の蝋８８又は蝋８９）を更に備える。
【0098】
上記（７）に記載のポンプ装置によれば、ポンプ装置の静止時（ポンプ装置の新品時）には一方側隙間及び他方側隙間の少なくとも一方が蝋によって塞がれており、ポンプ装置の起動時には、回転体の遠心力で蝋が気体流路側へ押し出されるか、気体流路を流れる高温の気体の熱によって蝋が溶けることで、フィンとディスク部又はケーシングとの間に適切なクリアランスが形成される。これにより、ポンプ装置の静止時にシュラウド壁部の内周側からディスク部の外周側へ液体がリークすることを抑制することができるため、ポンプ装置の起動時に気体流路側に液体が溜まることに起因する軸流タービン側で消費される動力を低減することができる。また、ポンプ装置の起動後にはフィンとディスク部又はケーシングとの間に適切なクリアランスが形成されるため、回転体の回転を許容しつつ、貫通孔を通った液体によってタービン出口側を効果的に冷却することができる。
【0099】
（８）幾つかの実施形態では、上記（４）乃至（６）の何れかに記載のポンプ装置において、
前記複数のフィンの先端に形成されたアブレーダブルコーティング層（例えば上述のアブレーダブルコーティング層６４１又は９１１）を更に備える。
前記複数のフィンの先端に形成されたアブレーダブルコーティング層（例えば上述のアブレーダブルコーティング層６４１又は９１１）を更に備える。
【0100】
上記（８）に記載のポンプ装置によれば、ポンプ装置の静止時に上記一方側隙間及び上記他方側隙間の少なくとも一方がアブレーダブルコーティング層によってシールされており、ポンプ装置の起動時には、回転体の回転に伴いアブレーダブルコーティング層が摩擦で削れることによって、フィンとディスク部との間に適切なクリアランスが形成される。
これにより、ポンプ装置の静止時にシュラウド壁部の内周側からディスク部の外周側へ液体がリークすることを抑制することができるため、ポンプ装置の起動時に気体流路側に液体が溜まることに起因する軸流タービン側で消費される動力を低減することができる。また、ポンプ装置の起動後にはフィンとディスク部又はケーシングとの間に適切なクリアランスが形成されるため、回転体の回転を許容しつつ、貫通孔を通った液体によってタービン出口側を効果的に冷却することができる。
これにより、ポンプ装置の静止時にシュラウド壁部の内周側からディスク部の外周側へ液体がリークすることを抑制することができるため、ポンプ装置の起動時に気体流路側に液体が溜まることに起因する軸流タービン側で消費される動力を低減することができる。また、ポンプ装置の起動後にはフィンとディスク部又はケーシングとの間に適切なクリアランスが形成されるため、回転体の回転を許容しつつ、貫通孔を通った液体によってタービン出口側を効果的に冷却することができる。
【0101】
（９）幾つかの実施形態では、上記（１）乃至（８）の何れかに記載のポンプ装置において、
前記ディスク部の外面は、前記軸方向における前記他方側を向く他方側側面（例えば上述の後方側側面８０）を含み、
前記軸方向に沿った断面において、前記ディスク部の外面は、前記回転体の径方向における前記貫通孔よりも内側に、前記他方側側面から前記軸方向に沿って前記他方側に延在して前記シュラウド壁部の外周縁部に接続する他方側延在部（例えば上述の後方側延在部３５２）と、を含む。
前記ディスク部の外面は、前記軸方向における前記他方側を向く他方側側面（例えば上述の後方側側面８０）を含み、
前記軸方向に沿った断面において、前記ディスク部の外面は、前記回転体の径方向における前記貫通孔よりも内側に、前記他方側側面から前記軸方向に沿って前記他方側に延在して前記シュラウド壁部の外周縁部に接続する他方側延在部（例えば上述の後方側延在部３５２）と、を含む。
【0102】
上記（９）に記載のポンプ装置によれば、他方側延在部が設けられていない図２に示すような構成と比較して、ポンプ装置の保管時に液体燃料で満たされる体積を低減することにより、ポンプ装置の起動時の液だまりに起因する損失を低減することが可能となる。
【0103】
（１０）幾つかの実施形態では、上記（１）乃至（９）の何れかに記載のポンプ装置において、
前記ディスク部の外面は、前記軸方向における前記一方側を向く一方側側面（例えば上述の前方側側面７８）を含み、
前記軸方向に沿った断面において、前記ディスク部の外面は、前記回転体の径方向において前記貫通孔よりも内側に、前記一方側側面から前記軸方向に沿って前記一方側に延在する一方側延在部（例えば上述の前方側延在部３５３）と、前記軸方向における前記一方側延在部の前記一方側の端から前記径方向における内側に延在して前記シュラウド壁部の外周面に接続する段差部（例えば上述の段差部３５４）と、を含む。
前記ディスク部の外面は、前記軸方向における前記一方側を向く一方側側面（例えば上述の前方側側面７８）を含み、
前記軸方向に沿った断面において、前記ディスク部の外面は、前記回転体の径方向において前記貫通孔よりも内側に、前記一方側側面から前記軸方向に沿って前記一方側に延在する一方側延在部（例えば上述の前方側延在部３５３）と、前記軸方向における前記一方側延在部の前記一方側の端から前記径方向における内側に延在して前記シュラウド壁部の外周面に接続する段差部（例えば上述の段差部３５４）と、を含む。
【0104】
上記（１０）に記載のポンプ装置によれば、一方側延在部が設けられていない図２に示すような構成と比較して、ポンプ装置の保管時に液体燃料で満たされる体積を低減することにより、ポンプ装置の起動時の液だまりに起因する損失を低減することが可能となる。
【0105】
（１１）幾つかの実施形態では、上記（１）乃至（１０）の何れかに記載のポンプ装置において、
前記ディスク部は、前記貫通孔とは別に、少なくとも１つの中空部（例えば上述の中空部４５１）を含む。
前記ディスク部は、前記貫通孔とは別に、少なくとも１つの中空部（例えば上述の中空部４５１）を含む。
【0106】
上記（１１）に記載のポンプ装置によれば、ディスク部の一部を中空にすることによって、回転体の重量を低減し、軸振動及び消費動力を低減することができる。
【0107】
（１２）幾つかの実施形態では、上記（１１）に記載のポンプ装置において、
前記少なくとも１つの中空部は、前記周方向における前記貫通孔とは異なる位置に、前記回転体の径方向において前記貫通孔よりも内側の位置から前記貫通孔よりも外側の位置まで形成された中空部を含む。
前記少なくとも１つの中空部は、前記周方向における前記貫通孔とは異なる位置に、前記回転体の径方向において前記貫通孔よりも内側の位置から前記貫通孔よりも外側の位置まで形成された中空部を含む。
【0108】
上記（１２）に記載のポンプ装置によれば、中空部が形成される範囲を径方向に拡大することによって、回転体の重量をさらに低減し、軸振動及び消費動力の低減効果を高めることができる。また、中空部と貫通孔とを周方向において互いに異なる位置に配置することにより、ポンプ側からのリーク液が貫通孔から中空部に流入することを防ぐことができるため、消費動力を効果的に低減することができる。
【0109】
（１３）幾つかの実施形態では、上記（１１）の何れかに記載のポンプ装置において、
前記少なくとも１つの中空部は、格子状に構成された中空部を含む。
前記少なくとも１つの中空部は、格子状に構成された中空部を含む。
【0110】
上記（１３）に記載のポンプ装置によれば、中空部を格子状に構成することによって、ディスク部の強度を高めることができ、高速回転により応力の観点で厳しい運転条件であってもポンプ装置を使用することが可能となる。
【符号の説明】
【0111】
１ ポンプ装置
２ 回転シャフト
３ ハブ部
４ 遠心ポンプ翼
６ 軸流タービン翼
７ 本体側ケーシング
８ 入口側ケーシング
１０ ポンプシステム
１０Ａ 軸流タービン
１０Ｂ 遠心ポンプ
１１ 遠心流路
１２ 液体流路
１２Ａ 本体側軸方向流路
１３ 気体流路
１４ ノズル
１５ 締結部材
１６，１８ 静止壁
１７ 前方側隙間
１９ 後方側隙間
２０ 前方側空間
２１ 後方側空間
２２，９４ 隙間
２５ 回転体
２６ ケーシング
３１，３６，５１，７３，８６ 外周面
３１Ａ 凹湾曲面
３２ 前方側端
３３ 後方側端
３４ シュラウド壁部
３５ ディスク部
４１ 先端
５２，７９，９３ 内周面
５２Ａ 凸湾曲面
５２Ｂ 案内面
５３ 前方側端面
５４ 後方側端面
５５ 貫通孔
５６ 後方側外周面
５７ 環状凹部
５８，５９ 面
６２ 第１シール部
６３，９０，９５ フィンセット
６４，９１，９６ フィン
６５ 外周部
６６ 内周部
６７ テーパ部
６８ 第２シール部
６９ 第３シール部
７１ 液体排出路
７１Ａ スクロール流路
７２ 気体導入路
７４ 液体排出口
７６ 端部
７７，８３ 端面
７８ 前方側側面
８０ 後方側側面
８１ 液体導入路
８１Ａ 入口側軸方向流路
８２ 気体排出路
８５ 液体導入孔
８７ フランジ部
８８，８９ 蝋
３４１ 前方側端部
３５１ 外面
３５２ 後方側延在部
３５３ 前方側延在部
３５４ 段差部
４５１ 中空部
５２１ 前方側端
５２２ 後方側端
５５１ 前方側開口端
５５２ 後方側開口端
６４１，９１１ アブレーダブルコーティング層
７１０ 液体排出路形成部
７２０ 気体導入路形成部
７２１ 気体導入口
８１１ 内面
８５１ 内側開口端
８５２ 外側開口端
ＬＡ 回転軸線
２ 回転シャフト
３ ハブ部
４ 遠心ポンプ翼
６ 軸流タービン翼
７ 本体側ケーシング
８ 入口側ケーシング
１０ ポンプシステム
１０Ａ 軸流タービン
１０Ｂ 遠心ポンプ
１１ 遠心流路
１２ 液体流路
１２Ａ 本体側軸方向流路
１３ 気体流路
１４ ノズル
１５ 締結部材
１６，１８ 静止壁
１７ 前方側隙間
１９ 後方側隙間
２０ 前方側空間
２１ 後方側空間
２２，９４ 隙間
２５ 回転体
２６ ケーシング
３１，３６，５１，７３，８６ 外周面
３１Ａ 凹湾曲面
３２ 前方側端
３３ 後方側端
３４ シュラウド壁部
３５ ディスク部
４１ 先端
５２，７９，９３ 内周面
５２Ａ 凸湾曲面
５２Ｂ 案内面
５３ 前方側端面
５４ 後方側端面
５５ 貫通孔
５６ 後方側外周面
５７ 環状凹部
５８，５９ 面
６２ 第１シール部
６３，９０，９５ フィンセット
６４，９１，９６ フィン
６５ 外周部
６６ 内周部
６７ テーパ部
６８ 第２シール部
６９ 第３シール部
７１ 液体排出路
７１Ａ スクロール流路
７２ 気体導入路
７４ 液体排出口
７６ 端部
７７，８３ 端面
７８ 前方側側面
８０ 後方側側面
８１ 液体導入路
８１Ａ 入口側軸方向流路
８２ 気体排出路
８５ 液体導入孔
８７ フランジ部
８８，８９ 蝋
３４１ 前方側端部
３５１ 外面
３５２ 後方側延在部
３５３ 前方側延在部
３５４ 段差部
４５１ 中空部
５２１ 前方側端
５２２ 後方側端
５５１ 前方側開口端
５５２ 後方側開口端
６４１，９１１ アブレーダブルコーティング層
７１０ 液体排出路形成部
７２０ 気体導入路形成部
７２１ 気体導入口
８１１ 内面
８５１ 内側開口端
８５２ 外側開口端
ＬＡ 回転軸線
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】