特開 2024-176361 遠心ポンプ

(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】P2024176361

(43)【公開日】2024-12-19

(54)【発明の名称】遠心ポンプ

(51)【国際特許分類】

   F04D 29/44 20060101AFI20241212BHJP

【ＦＩ】

F04D29/44 P

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023094846

(22)【出願日】2023-06-08

(71)【出願人】

【識別番号】000143949

【氏名又は名称】株式会社鷺宮製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100134832

【弁理士】

【氏名又は名称】瀧野 文雄

(74)【代理人】

【識別番号】100165308

【弁理士】

【氏名又は名称】津田 俊明

(74)【代理人】

【識別番号】100115048

【弁理士】

【氏名又は名称】福田 康弘

(72)【発明者】

【氏名】小林 一也

(72)【発明者】

【氏名】西村 拓也

【テーマコード（参考）】

3H130

【Ｆターム（参考）】

3H130AA20

3H130AB13

3H130AB22

3H130AB44

3H130AC30

3H130BA97A

3H130CA02

3H130CA26

3H130CB01

3H130DA02Z

3H130DB03Z

3H130DD04Z

3H130DG02X

3H130EA06A

3H130EA07A

3H130EA08A

3H130EB03A

3H130EB05A

(57)【要約】

【課題】本発明は、ケースの所定方向の寸法を小さくすることが可能な遠心ポンプを提供することを目的とする。
【解決手段】遠心ポンプ１は、軸線Ｌ方向に延びる筒状のケース１０と、ケース１０に収容される羽根車７０と、を備える。ケース１０には、直交方向Ｘに開口する吸入開口３４が設けられ、吸入開口３４には、吸入継手８０が接続されている。吸入継手８０は、円筒状の本体部８１と、吸入開口３４に挿入される所定方向に扁平な筒状の扁平部８３と、を備えている。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

軸線方向に延びる筒状のケースと、前記ケースに収容される羽根車と、を備える遠心ポンプであって、
前記ケースには、前記軸線方向に直交する直交方向に開口する吸入開口が設けられ、
前記吸入開口には、前記ケースの内外に連通する吸入継手が接続され、
前記吸入継手は、円筒状の本体部と、前記吸入開口に挿入される所定方向に扁平な筒状の扁平部と、を備えていることを特徴とする遠心ポンプ。

【請求項2】

前記軸線方向は高さ方向であり、
前記本体部と前記扁平部は、同軸の中心軸を備え、前記高さ方向に切断した断面の前記高さ方向一方側と他方側とが前記中心軸を中心として面対称の形状を有し、
前記本体部の上端部は、前記高さ方向において前記ケースの上端部と同じ位置もしくは下側に位置し、
前記扁平部の上端部は、前記本体部の上端部と前記中心軸との間に位置していることを特徴とする請求項１に記載の遠心ポンプ。

【請求項3】

前記扁平部の内径における高さ寸法Ｌ１は、前記本体部の内径Ｄ１よりも小さく、
前記扁平部の内径における前記高さ方向に交差する方向の寸法である幅寸法Ｌ２は、前記内径Ｄ１よりも大きいことを特徴とする請求項２に記載の遠心ポンプ。

【請求項4】

前記ケースには、前記直交方向に延在する天壁部と、前記天壁部から前記高さ方向外方に膨出し所定幅を備える膨出部と、前記ケース内で少なくとも一部が前記膨出部に対して前記高さ方向に対向する羽根ケースと、が設けられ、
前記膨出部と前記羽根ケースとの間には、前記吸入開口から流入した流体の流路となる流入口が形成され、
前記流入口の幅寸法Ｗは、前記扁平部の内径における前記幅寸法Ｌ２と同じ、または、前記幅寸法Ｌ２よりも大きいことを特徴とする請求項３に記載の遠心ポンプ。

【請求項5】

前記羽根ケースは、前記ケース内を、前記流入口と、前記羽根車を収容する収容空間と、に区画し、
前記羽根ケースには、前記流入口と前記収容空間とを連通する連通孔が設けられ、
前記連通孔の内径Ｄ２は、前記扁平部の内径における前記幅寸法Ｌ２と同じ、または、前記幅寸法Ｌ２よりも大きいことを特徴とする請求項４に記載の遠心ポンプ。

【請求項6】

前記吸入継手には、前記本体部と前記扁平部とを接続する接続部が設けられ、
前記接続部の内壁の前記所定方向一方側部分と他方側部分とは、前記本体部から前記扁平部に向かうにしたがって互いに徐々に近づくテーパ形状となっていることを特徴とする請求項１～５のいずれか一項に記載の遠心ポンプ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、遠心ポンプに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、筒状のケースと、ケースに収容される羽根車と、ケースに連通する吸入継手および吐出継手と、を備えた遠心ポンプが提供されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の遠心ポンプでは、吸込側継手部材（吸入継手）は、ケースの軸線方向に直交する直交方向に延びる径寸法一定の円筒状に形成され、ケースに対して直交方向に接続されている。吸込側継手部材を通ってケース内に導入された流体は、羽根車の回転力によって吐出側継手部材（吐出継手）に送られ、ケース外に吐出される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第５６８６８２７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、上述した遠心ポンプは、設置スペースの関係でケースの所定方向の寸法を小さくすることが望まれることがある。しかしながら、上述した遠心ポンプのケースでは、吸込側継手部材の取り付け部分に、吸込側継手部材取り付けのためのスペースとして吸込側継手部材の径寸法以上のスペースを確保する必要があり、その分、ケースの所定方向の寸法を小さくすることが難しい。

【0005】

本発明は、ケースの所定方向の寸法を小さくすることが可能な遠心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】

【0006】

前記課題を解決し目的を達成するために、本発明の遠心ポンプは、軸線方向に延びる筒状のケースと、前記ケースに収容される羽根車と、を備える遠心ポンプであって、前記ケースには、前記軸線方向に直交する直交方向に開口する吸入開口が設けられ、前記吸入開口には、前記ケースの内外に連通する吸入継手が接続され、前記吸入継手は、円筒状の本体部と、前記吸入開口に挿入される所定方向に扁平な筒状の扁平部と、を備えていることを特徴とする。

【0007】

このような本発明によれば、吸入継手に扁平部を設けたことで、径寸法一定の円筒状の吸入継手を用いる場合と比較して、吸入継手とケースの接続部分の所定方向の寸法を小さくすることができる。具体的には、例えば、吸入継手の本体部の一端を所定方向に潰すなどして形成した扁平部により吸入継手側の所定方向の寸法を小さくし、これに合わせて接続先の吸入開口の周辺、すなわちケース側の所定方向の寸法を小さくすることができる。そして、吸入継手とケースの接続部分の所定方向の寸法を小さくできることで、その分、ケースの所定方向の寸法を小さくすることができる。したがって、ケースの所定方向の寸法を小さくすることが可能な遠心ポンプを提供することができる。

【0008】

なお、遠心ポンプにおいては、軸線方向が高さ方向となり、その高さ方向がケースの寸法に影響を与える羽根車の回転軸方向となることがあり、ケースの高さ寸法が大きくなることがある。このため、吸入継手の扁平部は、その外形において幅寸法よりも高さ寸法が小さい扁平筒状とすることが好ましい。その場合、吸入継手とケースの接続部分の高さ寸法を小さくすることができ、その分、ケースの高さ寸法を小さくすることができる。ただし、羽根車の回転軸は、高さ方向に限らず、横向きや傾斜した所定方向に向けて配置される場合もあり、その場合には、扁平部を所定方向に扁平筒状とすることで、その方向におけるケースの寸法を短縮することができる。

【0009】

また、前記軸線方向は高さ方向であり、前記本体部と前記扁平部は、同軸の中心軸を備え、前記高さ方向に切断した断面の前記高さ方向一方側と他方側とが前記中心軸を中心として面対称の形状を有し、前記本体部の上端部は、前記高さ方向において前記ケースの上端部と同じ位置もしくは下側に位置し、前記扁平部の上端部は、前記本体部の上端部と前記中心軸との間に位置していることが好ましい。遠心ポンプは、設置スペースの関係でケースの高さ寸法を小さくすることが望まれることがあるが、このような構成によれば、例えば、径寸法一定の本体部の一端部を、所定方向の一例として高さ方向に均等に潰すように変形させる等して扁平部を容易に形成することができる。そして、扁平部の上端部は、本体部の上端部と中心軸との間に位置していることで、扁平部の上端部と本体部の上端部との間に、高さ方向のスペースが生じ、このスペースを例えばケースと扁平部とを溶接やろう付けなどで接続する際のスペースとして利用することができる。このため、ケース側で、本体部の上端部（すなわち、吸入継手の上端部）よりも上側に、上記溶接やろう付け等のための接続代を用意する必要がなく、その分、ケースの上端部を低い位置に設定することができる。そして、上記構成によれば、ケースの上端部を最大で本体部の上端部と同じ位置まで低くすることができる。これにより、ケースの高さ寸法を小さくすることができる。

【0010】

また、前記扁平部の内径における高さ寸法Ｌ１は、前記本体部の内径Ｄ１よりも小さく、前記扁平部の内径における前記高さ方向に交差する方向の寸法である幅寸法Ｌ２は、前記内径Ｄ１よりも大きいことが好ましい。遠心ポンプでは、径寸法一定の吸入継手の径寸法を全体的に小さくし、これに併せて接続先のケースの所定方向の寸法を小さくすることが考えられるが、この場合、ケース内に導入される流体の流量が著しく低減する場合があり、遠心ポンプの性能が低下する。しかしながら、本発明の構成によれば、本体部の内径Ｄ１よりも扁平部の内径における高さ寸法Ｌ１を小さくしたことに対し、扁平部の内径における幅寸法Ｌ２を内径Ｄ１よりも大きくすることで、扁平部の容積を所定の大きさで確保し、ケース内に導入される流体の流量が著しく低減することを抑制することができる。

【0011】

また、前記ケースには、前記直交方向に延在する天壁部と、前記天壁部から前記高さ方向外方に膨出し所定幅を備える膨出部と、前記ケース内で少なくとも一部が前記膨出部に対して前記高さ方向に対向する羽根ケースと、が設けられ、前記膨出部と前記羽根ケースとの間には、前記吸入開口から流入した流体の流路となる流入口が形成され、前記流入口の幅寸法Ｗは、前記扁平部の内径における前記幅寸法Ｌ２と同じ、または、前記幅寸法Ｌ２よりも大きいことが好ましい。このような構成によれば、扁平部を通ってケース内に導入された流体は、扁平部の内径における幅寸法Ｌ２と同じか、幅寸法Ｌ２よりも大きい幅寸法Ｗを有する幅広の流入口を流れることとなるため、ケース内に導入された流体の流量を確保し易くすることができる。

【0012】

また、前記羽根ケースは、前記ケース内を、前記流入口と、前記羽根車を収容する収容空間と、に区画し、前記羽根ケースには、前記流入口と前記収容空間とを連通する連通孔が設けられ、前記連通孔の内径Ｄ２は、前記扁平部の内径における前記幅寸法Ｌ２と同じ、または、前記幅寸法Ｌ２よりも大きいことが好ましい。このような構成によれば、吸入開口からケース内に導入された流体は、扁平部の内径における幅寸法Ｌ２と同じか、幅寸法Ｌ２よりも幅広の流入口を流れた後、連通孔を通って収容空間に流れ込む。その際、連通孔の内径Ｄ２は、扁平部の内径における幅寸法Ｌ２と同じか、幅寸法Ｌ２よりも大きく設定されているので、流体の流量を確保しつつ、流入口から収容空間に流体を流すことができる。

【0013】

また、前記吸入継手には、前記本体部と前記扁平部とを接続する接続部が設けられ、前記接続部の内壁の前記所定方向一方側部分と他方側部分とは、前記本体部から前記扁平部に向かうにしたがって互いに徐々に近づくテーパ形状となっていることが好ましい。このような構成によれば、内壁の所定方向一方側部分と他方側部分とがテーパ形状となった接続部を設けたことで、本体部から扁平部に流れる流体の流量を徐々に変化させることができる。このため、吸入継手を流れる流体の流量の急激な変化による圧力損失を低減することができ、遠心ポンプの動作を安定させることができる。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、ケースの所定方向の寸法を小さくすることが可能な遠心ポンプを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明の実施形態に係る遠心ポンプの横断面図。

【図2】図１のＡ－Ａ線矢視断面図。

【図3】遠心ポンプの側面図。

【図4】遠心ポンプの上面図。

【図5】図１のＢ－Ｂ線矢視断面図。

【図6】図２のＣ－Ｃ線矢視断面図。

【図7】（Ａ）は、吸入継手の斜視図であり、（Ｂ）は、吸入継手の扁平部を直交方向から見た正面図。

【図8】（Ａ）は、扁平部の一例を示す図であり、（Ｂ）は、扁平部の図８（Ａ）に示す例と異なる一例を示す図。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、本発明の実施形態を図１～８に基づいて説明する。なお、以降の説明では、後述するケース１０の軸線Ｌに沿う方向を高さ方向とし、「高さ方向Ｚ」と示す。また、高さ方向Ｚの一方側を、「上側Ｚ１」、他方側を「下側Ｚ２」と記す。また、高さ方向Ｚに直交する方向を、直交方向とし、「直交方向Ｘ」と記す。なお、直交方向Ｘは、ケース１０の径方向でもある。また、後述する吸入継手８０および第２導入流路５２（流入口）の長手方向に交差する方向を「幅方向Ｙ」と記す。これらの定義はあくまでも説明の便宜のためであり、必ずしも遠心ポンプ１の実際の使用状態等における方向と一致するとは限らず、遠心ポンプ１の各方向を限定するものではない。図１に示すように、遠心ポンプ１は、ケース１０と、ケース１０に接続される吸入継手８０および吐出継手９０と、ケース１０に収容される羽根車７０と、を備えている。遠心ポンプ１は、例えば、冷媒などの流体を循環させる装置等に用いられ、吸入継手８０からケース１０内に導入された流体を、羽根車７０で吐出継手９０に送り、ケース１０外に吐出する。

【0017】

ケース１０は、ＳＵＳ（ステンレス鋼）等の金属材料で軸線Ｌ方向に延びる略筒状に形成されている。ケース１０は、図２に示すように、下側Ｚ２部分を構成するロータケース２０と、上側Ｚ１部分を構成する本体ケース３０と、ロータケース２０、本体ケース３０間に配置される羽根ケース４０と、を備えている。ロータケース２０は、高さ方向Ｚに延びる円筒状の第１収容部２１を備えている。第１収容部２１には、後述するマグネットロータ７４が収容されている。第１収容部２１の下端中央には、下側Ｚ２に突出する円筒状の第２収容部２２が形成されている。第２収容部２２は、第１収容部２１よりも小径に形成されて内部に後述するブッシュ７１を収容している。第１収容部２１の上端部には、全周に亘って径方向外方に突出するフランジ部２３が形成されている。フランジ部２３の下側Ｚ２には、第１収容部２１の側壁部から径方向外方に突出するブラケット２４が設置されている。ブラケット２４は、後述するコイルユニット１００の固定突起３ａと係合することで、ケース１０をコイルユニット１００に接続している。

【0018】

本体ケース３０は、直交方向Ｘに延在してケース１０の上端面を構成する上面視円形の天壁部３１と、天壁部３１の外周端縁から下側Ｚ２に延びる筒状の側壁部３２と、を備えている。天壁部３１には、上側Ｚ１（高さ方向Ｚ外方）に膨出する膨出部３３が形成されている。図３、４に示すように、膨出部３３は、幅方向Ｙに所定幅を備え、天壁部３１の中央部から直交方向Ｘの一方側に向かって天壁部３１の外周端縁まで延びている。膨出部３３の上端面３３ａは、ケース１０の最上端に位置し、ケース１０の上端面を構成している。そして、膨出部３３の形成により、後述する羽根ケース４０の上壁部４１上面と膨出部３３内面との間に第２導入流路５２（流入口）が形成されている。側壁部３２には、直交方向Ｘに開口する吸入開口３４と、吐出開口３５と、が貫通形成されている。なお、図１に示すように、本実施形態では、吸入開口３４と吐出開口３５とは、軸線Ｌ方向から見て軸線Ｌ周りの周方向に９０°ずれた位置に形成したが、この角度は、適宜変更することができる。吸入開口３４には、吸入継手８０が挿入された状態で固定されている。吐出開口３５には、吐出継手９０が挿入された状態で固定されている。

【0019】

羽根ケース４０は、本体ケース３０の天壁部３１に沿って直交方向Ｘに延在する上壁部４１と、上壁部４１の外周端縁から下側Ｚ２に延び、本体ケース３０の側壁部３２と対向する筒状の周壁部４２と、を備えている。上壁部４１の上面は、天壁部３１または膨出部３３の内面と高さ方向Ｚに対向している。周壁部４２の下端部は、本体ケース３０の側壁部３２の下端部と、ロータケース２０のフランジ部２３の外周端部と、に挟まれた状態で、これらと溶接、ろう付け、溶着などによって密封状態で固着されている。この構成により、図２に示すように、ケース１０内の空間が、本体ケース３０と羽根ケース４０との間の導入流路５０と、羽根ケース４０とロータケース２０との間の収容空間６０と、に区画されている。導入流路５０は、吸入開口３４からケース１０内に導入された（流入した）流体の流路であり、図２に示すように、第１導入流路５１と、第２導入流路５２と、を備えている。

【0020】

第１導入流路５１は、本体ケース３０の側壁部３２と、羽根ケース４０の周壁部４２との間の空間で構成され、収容空間６０を周方向に囲んでおり、吸入開口３４からケース１０内に導入された流体が溜まる、溜まり部を構成している。第２導入流路５２は、本体ケース３０の膨出部３３と、羽根ケース４０の上壁部４１と、の間の空間で構成されている。第２導入流路５２は、本発明における流入口であり、図５に示すように、その高さ方向Ｚの寸法は、羽根ケース４０の上壁部４１の上面と、膨出部３３の内面との間の距離で規定され、高さ寸法Ｈと定義される。また、第２導入流路５２の幅方向Ｙの寸法は、膨出部３３内面の幅寸法で規定され、幅寸法Ｗと定義される。第２導入流路５２は、羽根ケース４０の上壁部４１の中央に形成された高さ方向Ｚに貫通する連通孔４３を介して、収容空間６０に連通している。なお、本実施形態では、この連通孔４３の内径の大きさは、内径Ｄ２（図２にのみ図示）と定義される。そして、図１に示すように、羽根ケース４０の周壁部４２のうち、吐出開口３５近傍部分には、羽根車７０によって送られた流体の流れ方向に直交して、一旦流体を堰き止める制御壁４４が形成されている。これにより、制御壁４４に堰き止められた流体によって吐出開口３５付近の圧力を高めることができるため、吐出圧力を大きくすることができ、さらに流量を確保し易くすることができる。

【0021】

羽根車７０は、ケース１０内の収容空間６０に収容されている。羽根車７０は、ロータケース２０の第２収容部２２に収容されるブッシュ７１を備えている。ブッシュ７１は、軸受けであり、高さ方向Ｚに延びて円筒状に形成されている。ブッシュ７１の中央には、回転軸としてのシャフト７２が挿入され、軸線Ｌ周りに回転可能に支持されている。シャフト７２の外周面には、シャフト７２の径方向外方に放射状に突出する複数の羽根部材７３が取り付けられている。羽根部材７３の下側部分は、筒状のマグネットロータ７４の中心部に挿通されてマグネットロータ７４に固定されており、これによって、マグネットロータ７４の回転に合わせて羽根部材７３およびシャフト７２が軸線Ｌ周りに回転可能となっている。

【0022】

上述のように形成され、内部に羽根車７０を収容したケース１０は、コイルユニット１００に接続される。図２に示すように、コイルユニット１００は、それぞれを組み合わせることで１つの箱となる下蓋２およびコイルケース３を備えている。コイルケース３の上端部には、径方向内方に突出する固定突起３ａが形成されている。固定突起３ａは、上述したケース１０のブラケット２４と係合することでケース１０とコイルユニット１００とを接続している。下蓋２およびコイルケース３の内部には、マグネットロータ７４の回転を制御する制御基板４と、制御基板４の上部に配置されるステータコイル５が収容されている。ステータコイル５は、直交方向Ｘに延びる筒状のボビン５ａと、ボビン５ａの中心に設置されるステータコア５ｂと、ボビン５ａの外周に巻かれる巻線５ｃと、を備えている。そして、ステータコイル５の上部には、上蓋６が設置されている。このように構成されたコイルユニット１００の中央部には、ケース１０の第１収容部２１および第２収容部２２を嵌め込むための貫通孔７が、高さ方向Ｚに貫通形成されている。

【0023】

次に吸入継手８０について説明する。吸入継手８０は、Ｃ１２２０Ｔ（りん脱酸銅）などの金属材料で形成された配管部材であり、図７（Ａ）に示すように、直交方向Ｘに延びる円筒状の本体部８１と、本体部８１に連続する接続部８２と、接続部８２に連続する扁平部８３と、を備えている。本体部８１は、径寸法が一定に形成され、接続部８２側と反対側の端部が、遠心ポンプ１以外の装置に設けられた他の配管などに接続される。接続部８２は、本体部８１と扁平部８３とを接続しており、扁平部８３側に向かうにしたがって徐々に高さ方向Ｚの寸法が小さくなるとともに、幅方向Ｙの寸法が大きくなっている。図２に示すように、接続部８２の内壁の上側Ｚ１部分（所定方向一方側部分）と下側Ｚ２部分（他方側部分）とは、本体部８１から扁平部８３に向かうにしたがって互いに徐々に近づくテーパ形状となっている。

【0024】

扁平部８３は、吸入開口３４に接続される部分であり、例えば本体部８１を、高さ方向Ｚ（所定方向）に潰すように変形させるなどして高さ方向Ｚに扁平な筒状に形成されている。扁平部８３は、吸入開口３４に挿入された状態で溶接、ろう付け、溶着などによって密封状態でケース１０に固着され、その内部空間がケース１０の導入流路５０に連通している。これにより、吸入継手８０は、ケース１０の内外に連通している。そして、このように形成された本体部８１、接続部８２、および扁平部８３は、本実施形態では、図２に示すように同軸の中心軸Ｃを備えている。そして、本体部８１、接続部８２、および扁平部８３は、高さ方向Ｚに切断した断面の上側Ｚ１（高さ方向Ｚの一方側）と下側Ｚ２（他方側）とが、中心軸Ｃを中心として面対称の形状を有している。

【0025】

図７（Ｂ）に示すように、扁平部８３は、本体部８１側と反対側の端部の開口形状が、幅方向Ｙに長い長円形状となっている。なお、本実施形態における扁平部８３の「扁平」には、幅方向Ｙの寸法が高さ方向Ｚの寸法よりも大きいものは全て含まれる。このため、扁平部８３の開口形状は、幅方向Ｙに長い長円形状に限らず、適宜選択することができる。例えば、図８（Ａ）に示すように、扁平部８３の開口形状は、幅方向Ｙに長い楕円形状にしてもよいし、図８（Ｂ）に示すように、幅方向Ｙに長い角丸長方形状にしてもよい。また、これ以外にも、扁平部８３の開口形状は、ひし形等、様々な形状を選択することができる。また、本実施形態では、本体部８１、接続部８２、および扁平部８３は、高さ方向Ｚに切断した断面の上側Ｚ１（高さ方向Ｚの一方側）と下側Ｚ２（他方側）とが、中心軸Ｃを中心として面対称の形状を有するように形成されていたが、これに限らず、扁平部８３の開口形状を、例えば、当該面対称の形状を有さない三角形等の形状にすることも可能である。このように扁平部８３の開口の形状を様々な形状の中から適宜選択することができるので、流量、強度、または耐久性など、目的に応じて適した形状に扁平部８３を形成することができる。

【0026】

次に、吐出継手９０について説明する。吐出継手９０は、吸入継手８０と同様に形成された本体部９１と、接続部９２と、扁平部９３と、を備えている。吐出継手９０の扁平部９３は、ケース１０の吐出開口３５に挿入された状態で溶接、ろう付け、溶着などによって密封状態でケース１０に固着され、その内部空間がケース１０の収容空間６０に連通している。これにより、吐出継手９０は、ケース１０の内外に連通している。そして、この状態では、図１に示すように、扁平部９３の開口端縁の一部は、上述した羽根ケース４０の制御壁４４に当接している。

【0027】

以上のように構成された遠心ポンプ１の動作について説明する。まず、ステータコイル５に電流を流すことにより、ステータコイル５が励磁され、これによりマグネットロータ７４がシャフト７２および羽根部材７３とともに軸線Ｌ周りに回転する。これにより、収容空間６０内の流体が吐出開口３５側に流され、吐出継手９０を通ってケース１０外に吐出される。そして、この際、収容空間６０と第２導入流路５２との差圧によって、第２導入流路５２から連通孔４３を通って収容空間６０に流体が流れる。そして、第１導入流路５１から第２導入流路５２に流体が流れる。また、吸入継手８０（吸入開口３４）から第１導入流路５１に流体が吸入される。このように、吸入継手８０から導入流路５０（第１導入流路５１、第２導入流路５２）、連通孔４３、収容空間６０、吐出継手９０に向かう流体の流路が形成されることとなる。

【0028】

そして、上述のように形成された吸入継手８０では、図２に示すように、本体部８１の上端部８１ａが高さ方向Ｚにおいて、膨出部３３の上端面３３ａ（ケース１０の上他面）よりも下側Ｚ２に位置している。また、吸入継手８０の中心軸Ｃから偏平部８３の上端部８３ａまでの距離Ｐ１は、中心軸Ｃから本体部８１の上端部８１ａまでの距離Ｐ２よりも小さくなっている。これにより、扁平部８３の上端部８３ａは、本体部８１の上端部８１ａと中心軸Ｃとの間に位置している。そして、これにより、扁平部８３の上端部８３ａと本体部８１の上端部８１ａとの間に、高さ方向Ｚのスペースが生じ、このスペースを例えばケース１０と扁平部８３とを溶接やろう付けなどで接続する際のスペースとして利用することができる。このため、ケース１０側で、本体部８１の上端部８１ａ（すなわち、吸入継手８０の上端部）よりも上側Ｚ１に、上記溶接やろう付け等のための接続代を用意する必要がなく、その分、ケース１０の上端部を低い位置に設定することができる。

【0029】

なお、本実施形態では、本体部８１の上端部８１ａが、膨出部３３の上端面３３ａ（ケース１０の上端面）よりも下側Ｚ２に位置していたが、これに限らず本体部８１の上端部８１ａと膨出部３３の上端面３３ａとは、高さ方向Ｚにおいて同じ位置に位置していてもよい。この構成によれば、膨出部３３の上端面３３ａを、最大で本体部８１の上端部８１ａと同じ位置まで低くすることができる。これにより、ケース１０の高さ寸法を小さくすることができる。ここで、具体的には、中心軸Ｃから扁平部８３の上端部８３ａまでの距離Ｐ１は、中心軸Ｃから本体部８１の上端部８１ａまでの距離Ｐ２の約１／２倍以下の大きさ（約５０％以下の大きさ）に設定することが好ましく、距離Ｐ２の約１／４倍以上の大きさ（約２５％以上の大きさ）に設定することが更に好適である。この更に好適な実施形態により、吸入継手８０の接続代を十分に確保しつつ、圧力損失が大きくなり過ぎない範囲でケース１０の高さ方向Ｚの寸法を小さくすることができる。

【0030】

また、図２に示すように、吸入継手８０の中心軸Ｃは、羽根ケース４０の周壁部４２と直交方向Ｘに対向する位置に配置するとよい。このような構成では、吸入開口３４がケース１０上部で羽根ケース４０の周壁部４２に対向する部分に形成されることとなり、その吸入開口３４に扁平部８３が接続されることとなる。これにより、吸入開口３４からケース１０内に流入した流体を、羽根ケース４０の周壁部４２に衝突させ、その衝突部分で流体の圧力を高めることができる。このため、吸入開口３４付近で流体の勢いを大きくし、吸入圧力を向上させることができ、遠心ポンプ１の流量を確保し易くすることができる。また、上述のように、吸入継手８０の中心軸Ｃを、羽根ケース４０の周壁部４２と直交方向Ｘに対向する位置に配置する構成によれば、ケース１０の下部にコイルユニット１００を配置するスペースを広く確保することができる。なお、この際、扁平部８３の上端部８３ａは、高さ方向Ｚにおいて羽根ケース４０の上壁部４１上面と同じ位置か、上壁部４１上面よりも下側Ｚ２に位置するように配置するとよい。このようにすることにより、導入流路５０を確保しつつ、扁平部８３の影響を受けずに膨出部３３を羽根ケース４０に対して高さ方向Ｚに接近させることができ、遠心ポンプ１の高さ寸法を更に小さくすることができる。

【0031】

また、上述のように形成された扁平部８３では、本体部８１の内径と比較して、内径における高さ方向Ｚの寸法が小さく設定されている。また、扁平部８３は、本体部８１の内径と比較して、内径における幅方向Ｙの寸法が大きく設定されている。具体的には、本体部８１を１分配管～３分配管と想定すると、その内径Ｄ１（図１、２参照）は２ｍｍ～１０ｍｍ程度になるのに対し、扁平部８３の内径における高さ寸法Ｌ１（図２参照）は、１ｍｍ～３ｍｍ程度、というように小さくなっている。また、内径Ｄ１が２ｍｍ～１０ｍｍ程度であるのに対し、扁平部８３の内径における幅寸法Ｌ２（図１参照）は、３ｍｍ～１５ｍｍ程度、というように大きくなっている。

【0032】

ここで、遠心ポンプ１の高さ方向Ｚの寸法を小さくする観点から、高さ寸法Ｌ１は小さい方がよい。高さ寸法Ｌ１が小さくなれば、これに合わせて扁平部８３の外径における高さ寸法も小さくし易く、これによって扁平部８３の接続先の吸入開口３４の高さ方向の寸法を小さくでき、さらには、ケース１０のうち、上述した溶接やろう付け等のために必要なスペースも小さくすることができるからである。しかしながら、高さ寸法Ｌ１を小さくすると、扁平部８３の容積が小さくなり、その分、遠心ポンプ１を流れる流体の流量が低下してしまう。そこで、流量を確保しつつ高さ寸法Ｌ１を小さくする観点から、高さ寸法Ｌ１は、内径Ｄ１の約１／１０倍以上約１／２倍以下の大きさ（約１０％～約５０％の大きさ）に設定し、かつ、幅寸法Ｌ２は、内径Ｄ１の約６／５倍以上約１５／２倍以下の大きさ（約１２０％～約７５０％の大きさ）に設定することが好ましい。また、高さ寸法Ｌ１は、内径Ｄ１の１／４倍以上１／２倍以下の大きさ（２５％～５０％）の大きさに設定し、かつ、幅寸法Ｌ２は、内径Ｄ１の３／２倍以上３倍以下の大きさ（１５０％～３００％の大きさ）に設定することが更に好適である。この更に好適な実施形態により、扁平部８３付近での圧力損失をより小さくすることができるので、より流体の流量の低減を防ぐことができる。

【0033】

一方、遠心ポンプ１の高さ方向Ｚの寸法を小さくする点について、例えば、本体ケース３０の膨出部３３を高さ方向Ｚに小さくすることも考えられる。しかしながら、扁平部８３同様、単に膨出部３３を高さ方向Ｚに小さくした場合、第２導入流路５２の容積が小さくなることで、遠心ポンプ１を流れる流体の流量が低下してしまう。そこで、第２導入流路５２の幅寸法Ｗは、第２導入流路５２の高さ寸法Ｈに対して、大きく設定することが好ましい。具体的には、第２導入流路５２の高さ寸法Ｈは、０．１ｍｍ～１５ｍｍ程度に設定し、第２導入流路５２の幅寸法Ｗは、１０ｍｍ～３０ｍｍ程度に設定することが好ましい。そして、幅寸法Ｗは、高さ寸法Ｈの約１０倍以上約１５０倍以下の大きさ（約１０００％～約１５０００％の大きさ）に設定することが更に好ましく、高さ寸法Ｈの１５倍以上５０倍以下の大きさ（１５００％～５０００％の大きさ）に設定することが更に好適である。この更に好適な実施形態により、第２導入流路５２付近での圧力損失をより小さくし、より流体の流量の低減を防ぎつつ、ケース１０の高さ寸法を小さくすることができる。

【0034】

また、流量の確保の点について、扁平部８３の内径における幅寸法Ｌ２と、第２導入流路５２の幅寸法Ｗと、の関係も重要である。幅寸法Ｌ２に対して幅寸法Ｗが十分でないと、第２導入流路５２で流体の流量が意図せず絞られてしまうからである。ここで、幅寸法Ｗは、幅寸法Ｌ２と同じ、または、幅寸法Ｌ２よりも大きく設定することが好ましい。具体的には、幅寸法Ｗは、幅寸法Ｌ２の約１倍以上約１０／３倍以下の大きさ（約１００％～約３３３％の大きさ）に設定することが好ましく、幅寸法Ｌ２の３／２倍以上３倍以下の大きさ（１５０％～３００％の大きさ）に設定することが更に好適である。この更に好適な実施形態により、第２導入流路５２付近での圧力損失をより小さくすることができるので、より流体の流量の低減を防ぐことができる。

【0035】

また、流量の確保の点について、扁平部８３の内径における幅寸法Ｌ２と、羽根ケース４０の連通孔４３の内径Ｄ２と、の関係も重要である。幅寸法Ｌ２に対して内径Ｄ２が十分でないと、連通孔４３で流体の流量が意図せず絞られてしまうからである。ここで、連通孔の内径Ｄ２は、扁平部の内径における幅寸法Ｌ２と同じ、または、幅寸法Ｌ２よりも大きいことが好ましい。具体的には、内径Ｄ２は、８ｍｍ～１５ｍｍ程度に設定することが好ましい。そして、内径Ｄ２は、幅寸法Ｌ２の約１倍以上約５倍以下の大きさ（約１００％～約５００％の大きさ）に設定することが好ましく、幅寸法Ｌ２の１．０５倍以上３倍以下の大きさ（１０５％～３００％の大きさ）に設定することが更に好適である。この更に好適な実施形態により、連通孔４３付近での圧力損失をより小さくし、より流体の流量の低減を防ぎつつ、遠心ポンプ１をより小型化することができる。

【0036】

以上、上述した実施形態によれば、吸入継手８０に扁平部８３を設けたことで、径寸法一定の円筒状の吸入継手を用いる場合と比較して、吸入継手８０とケース１０の接続部分の所定方向の高さ寸法を小さくすることができる。具体的には、例えば、吸入継手８０の本体部８１の一端を所定方向に潰すなどして形成した扁平部８３により吸入継手８０側の所定方向の高さ寸法を小さくし、これに合わせて接続先の吸入開口３４の周辺、すなわちケース１０側の所定方向の寸法を小さくすることができる。そして、吸入継手８０とケース１０の接続部分の所定方向の寸法を小さくできることで、その分、ケース１０の所定方向の寸法を小さくすることができる。したがって、ケース１０の所定方向の寸法を小さくすることが可能な遠心ポンプ１を提供することができる。

【0037】

なお、遠心ポンプ１においては、本実施形態のように、軸線Ｌ方向が高さ方向Ｚとなり、その高さ方向Ｚがケース１０の寸法に影響を与える羽根車７０のシャフト７２の延びる方向となることがあり、ケース１０の高さ寸法が大きくなることがある。このため、吸入継手８０の扁平部８３は、その外形において幅寸法よりも高さ寸法が小さい扁平筒状することが好ましい。その場合、吸入継手８０とケース１０の接続部分の高さ寸法を小さくすることができ、その分、ケース１０の高さ寸法を小さくすることができる。ただし、羽根車７０の回転軸であるシャフト７２は、高さ方向Ｚに限らず、横向きや傾斜した所定方向に向けて配置される場合もあり、その場合には、扁平部８３を所定方向に扁平筒状とすることで、その方向におけるケース１０の寸法を短縮することができる。

【0038】

また、本実施形態によれば、軸線Ｌ方向は高さ方向Ｚであり、吸入継手８０の本体部８１と扁平部８３は、同軸の中心軸Ｃを備え、高さ方向Ｚに切断した断面の上側Ｚ１と下側Ｚ２とが中心軸Ｃを中心として面対称の形状を有していた。遠心ポンプ１は、設置スペースの関係でケース１０の高さ寸法を小さくすることが望まれることがあるが、本構成によれば、例えば、径寸法一定の本体部８１の一端部を、所定方向の一例として高さ方向Ｚに均等に潰すように変形させる等して扁平部８３を容易に形成することができる。そして、扁平部８３の上端部８３ａは、本体部８１の上端部８１ａと中心軸Ｃとの間に位置していることで、扁平部８３の上端部８３ａと本体部８１の上端部８１ａとの間に、高さ方向Ｚのスペースが生じ、このスペースを例えばケース１０と扁平部８３とを溶接やろう付けなどで接続する際のスペースとして利用することができる。このため、ケース１０側で、本体部８１の上端部８１ａ（すなわち、吸入継手の上端部）よりも上側Ｚ１に、上記溶接やろう付け等のための接続代を用意する必要がなく、その分、ケース１０の上端部を低い位置に設定することができる。そして、上記構成によれば、ケース１０の上端部を最大で本体部８１の上端部８１ａと同じ位置まで低くすることができる。これにより、ケース１０の高さ寸法を小さくすることができる。

【0039】

また、本実施形態では、扁平部８３の内径における高さ寸法Ｌ１は、本体部８１の内径Ｄ１よりも小さく、扁平部８３の内径における幅寸法Ｌ２は、内径Ｄ１よりも大きく設定されていた。これによれば、本体部８１の内径Ｄ１よりも扁平部８３の内径における高さ寸法Ｌ１を小さくしたことに対し、扁平部８３の内径における幅寸法Ｌ２を内径Ｄ１よりも大きくすることで、扁平部８３の容積を所定の大きさで確保し、ケース１０内に導入される流体の流量が著しく低減することを抑制することができる。

【0040】

また、本実施形態によれば、扁平部８３の内径における高さ寸法Ｌ１を、円筒状に形成された本体部の内径Ｄ１の約１／１０倍以上約１／２倍以下の大きさとすることで、これに合わせて扁平部８３の外径における高さ寸法も同様に小さくし易く、これによって、扁平部８３の接続先の吸入開口３４の高さ方向Ｚの寸法を小さくでき、さらには、ケース１０のうち、上述したろう付け等のために必要なスペースも小さくすることができる。このため、本体部８１だけで吸入継手８０を構成した場合と比較して、吸入継手８０とケース１０の接続部分の高さ寸法を、本体部８１の約１０％～約５０％程度にすることができる。そして、当該接続部分の高さ寸法を小さくできることで、その分、ケース１０の高さ寸法を小さくすることができる。そして、この際、扁平部８３の内径における幅寸法Ｌ２を内径Ｄ１の約６／５倍以上約１５／２倍以下の大きさとしたことで、扁平部８３の容積を所定の大きさで確保し、ケース１０内に導入される流体の流量が著しく低減することを抑制することができる。

【0041】

また、本実施形態では、第２導入流路５２（流入口）の幅寸法Ｗは、扁平部８３の内径における幅寸法Ｌ２と同じ、または、幅寸法Ｌ２よりも大きく設定されていた。具体的には、幅寸法Ｗは、幅寸法Ｌ２の約１倍以上約１０／３倍以下の大きさ（約１００％～約３３３％の大きさ）に設定されていた。このため、扁平部８３を通ってケース１０内に導入された流体は、扁平部８３の内径における幅寸法Ｌ２に対して約１倍以上約１０／３倍以下の大きさの範囲で大きい幅寸法Ｗを有する幅広の第２導入流路５２（流入口）を流れることとなるため、ケース１０内に導入された流体の流量を確保し易くすることができる。

【0042】

また、本実施形態では、第２導入流路５２の幅寸法Ｗは、導入流路５２の高さ寸法Ｈの約１０倍以上約１５０倍以下の大きさ（約１０００％～約１５０００％の大きさ）に設定されていた。このため、流体の流量を確保し易くするとともに、膨出部の膨出量を小さくし、遠心ポンプ１の高さ寸法を小さくすることができる。

【0043】

また、本実施形態では、連通孔４３の内径Ｄ２は、扁平部８３の内径における幅寸法Ｌ２と同じ、または、幅寸法Ｌ２よりも大きく設定されていた。具体的には、内径Ｄ２は、幅寸法Ｌ２の約１倍以上約５倍以下の大きさ（約１００％～約５００％の大きさ）に設定されていた。これによれば、吸入開口３４からケース１０内に導入された流体は、扁平部８３の内径と同じか扁平部８３の内径よりも幅広の第２導入流路５２を流れた後、連通孔４３を通って収容空間６０に流れ込む。その際、流体は、扁平部８３の内径における幅寸法Ｌ２に対して約１倍以上約５倍以下の大きさの範囲で大きい内径Ｄ２を有する連通孔４３を流れることとなるため、流体の流量を確保しつつ、第２導入流路５２から収容空間６０に流体を流すことができる。

【0044】

また、本実施形態では、吸入継手８０には、本体部８１と扁平部８３とを接続する接続部８２が設けられ、接続部８２の内壁の上側Ｚ１部分（所定方向一方側部分）と下側Ｚ２（他方側部分）とは、本体部８１から扁平部８３に向かうにしたがって互いに徐々に近づくテーパ形状となっていた。このような構成によれば、内壁の上側Ｚ１部分と下側Ｚ２部分とがテーパ形状となった接続部８２を設けたことで、本体部８１から扁平部８３に流れる流体の流量を徐々に変化させることができる。このため、吸入継手８０を流れる流体の流量の急激な変化による圧力損失を低減することができ、遠心ポンプ１の動作を安定させることができる。

【0045】

以上、本発明の実施の形態、および変形例について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。

【符号の説明】

【0046】

Ｌ 軸線
Ｘ 直交方向
Ｚ 高さ方向
１ 遠心ポンプ
１０ ケース
３４ 吸入開口
７０ 羽根車
８０ 吸入継手
８１ 本体部
８３ 扁平部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】