特開 2024-81323 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】P2024081323

(43)【公開日】2024-06-18

(54)【発明の名称】ポンプ

(51)【国際特許分類】

   F04D 13/06 20060101AFI20240611BHJP

   F04D 29/44 20060101ALI20240611BHJP

   F04D 29/06 20060101ALI20240611BHJP

【ＦＩ】

F04D13/06 J

F04D13/06 F

F04D13/06 H

F04D29/44 D

F04D29/06

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022194854

(22)【出願日】2022-12-06

(71)【出願人】

【識別番号】594046329

【氏名又は名称】ケーピーエス工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100135389

【弁理士】

【氏名又は名称】臼井 尚

(74)【代理人】

【識別番号】100086380

【弁理士】

【氏名又は名称】吉田 稔

(74)【代理人】

【識別番号】100103078

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 達也

(74)【代理人】

【識別番号】100130650

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 泰光

(74)【代理人】

【識別番号】100168099

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 伸太郎

(74)【代理人】

【識別番号】100168044

【弁理士】

【氏名又は名称】小淵 景太

(74)【代理人】

【識別番号】100200609

【弁理士】

【氏名又は名称】齊藤 智和

(74)【代理人】

【識別番号】100217467

【弁理士】

【氏名又は名称】鶴崎 一磨

(72)【発明者】

【氏名】尾本 慶治

(72)【発明者】

【氏名】野島 健一郎

【テーマコード（参考）】

3H130

【Ｆターム（参考）】

3H130AA03

3H130AA13

3H130AA36

3H130AB12

3H130AB23

3H130AB44

3H130AC01

3H130AC27

3H130BA56A

3H130BA56C

3H130BA56D

3H130BA56E

3H130BA56G

3H130CA06

3H130CA21

3H130CB06

3H130DA02X

3H130DB00X

3H130DD04X

3H130DH03X

3H130DH06X

3H130EA07A

3H130EA07C

3H130EA07D

3H130EA07E

3H130EA07G

(57)【要約】

【課題】キャンの底部側に気体が滞留するのを抑制可能なポンプを提供する。
【解決手段】本発明のポンプＡ１は、軸方向一方側ｘ１が開放する円筒部３１、および軸方向他方側ｘ２を塞ぐ底部３２を有するキャン３と、吸込口５４、吐出口５５、および渦巻室５６を有し、キャン３の軸方向一方側ｘ１端を覆うケーシング５と、軸方向ｘに沿って延び、ケーシング５とキャン３の底部３２とにより回転不能に支持されたシャフト６と、マグネット４１、および渦巻室５６に配置されたインペラ４２を有し、シャフト６に回転可能に支持された回転子４と、を備え、回転子４と円筒部３１との間には第１隙間Ｇ１が形成されており、シャフト６は、軸方向一方側ｘ１の第１開口端６１１から軸方向他方側ｘ２の第２開口端６１２まで軸方向ｘに貫通する中空孔６１を有し、第１開口端６１１は吸込口５４に通じており、第２開口端６１２第１隙間Ｇ１に通じている。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

筒状の固定子と、
前記固定子の内側に配置され、軸方向の一方側が開放する円筒部、および前記軸方向の他方側を塞ぐ底部を有するキャンと、
吸込口、吐出口、および渦巻室を有し、且つ前記キャンの前記軸方向の一方側端を覆うケーシングと、
前記軸方向に沿って延びており、両端部が前記ケーシングと前記キャンの前記底部とにより支持され、且つ回転不能なシャフトと、
前記キャンの内側に配置されたマグネット、および前記渦巻室に配置されたインペラを有し、前記シャフトに回転可能に支持された回転子と、を備え、
前記回転子と前記キャンの前記円筒部との間には、第１隙間が形成されており、
前記シャフトは、前記軸方向の一方側の第１開口端から前記軸方向の他方側の第２開口端まで前記軸方向に貫通する中空孔を有し、
前記吸込口は、前記シャフトに対して前記軸方向の一方側に位置しており、
前記第１開口端は、前記吸込口に通じており、
前記第２開口端は、前記第１隙間に通じている、ポンプ。

【請求項2】

前記底部は、前記軸方向の一方側を向く座面と、前記座面から前記軸方向の他方側に凹む凹溝と、を有し、
前記シャフトは、前記軸方向の他方側端に位置し、且つ前記座面に当接し得る第１端面を有し、
前記第２開口端は、前記凹溝を介して前記第１隙間に通じている、請求項１に記載のポンプ。

【請求項3】

前記凹溝は、前記軸方向に沿って見て放射状に配置される、請求項２に記載のポンプ。

【請求項4】

前記回転子は、前記底部に接し、且つ前記第２開口端および前記第１隙間に通じる第１空間と、前記吸込口と、を区画している、請求項１ないし３のいずれかに記載のポンプ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、液体の吸込みおよび吐出を行うポンプに関する。

【背景技術】

【0002】

水中に微細な気泡を大量に発生させると、この気泡が汚れ等、周囲のものを吸着しながらゆっくりと浮上するという、洗浄作用を発揮することが知られている。また、温湯中にこのような微細な気泡を発生させると、温浴作用を発揮することも知られている。このような作用を効果的に発揮させるためには、発生させる気泡の大きさを、１０～５０μｍ径、あるいはそれ以下の微細なものとする必要がある。このような微細な気泡を、特にファインバブルと呼ぶことがある。上記のようなファインバブルを発生させる装置を構成するためには、液体を比較的高圧で吐出することができるポンプが必要である。

【0003】

従来のポンプの一例は、たとえば特許文献１に開示されている。特許文献１に記載されたポンプは、同文献の図４、図６に示されるように、モータケース（１）、ステータ（２）、キャン（３）、回転子（４）、ケーシング（５）、およびシャフト（６）を備えている。ステータ（２）は、円筒形状のコイルであり、モータケース（１）内に設けられている。回転子（４）は、筒状ホルダ（４０）、円筒形状のマグネット（４１）、およびインペラ（４２）を有する。マグネット（４１）は、ステータ（２）の内側においてこれと同心円状に配置されている。インペラ（４２）は、ケーシング（５）の渦巻室（５６）に収容されている。シャフト（６）は、軸方向に沿って延びており、両端部がケーシング（５）およびキャン（３）により回転不能に支持されている。シャフト（６）と筒状ホルダ（４０）との間には軸受として機能するカラー（４３）が介在しており、回転子（４）は、カラー（４３）を介してシャフト（６）により回転可能に支持されている。ステータ（２）に電力供給されると、回転子（４）に回転駆動力が発生する。これによりインペラ（４２）が回転することとなり、吸込口（５４）から渦巻室（５６）を介して吐出口（５５）へと水などの流体を流すことができる。上記従来のポンプにおいて、キャン（３）の円筒部と回転子（４）との間には隙間が設けられていており、ポンプの運転時には、渦巻室（５６）を通過する流体の一部は、キャン（３）および回転子（４）の間の上記隙間を通じてキャン（３）の底部側（特許文献１の図４における左側）にも流れ込む。これにより、回転子（４）がキャン（３）の内側において水没した状態になり、シャフト（６）の周囲の摺動部分が水に接しているので摩耗が防止される。

【0004】

上記特許文献１のポンプは、たとえばファインバブル発生装置に組み込んで使用される。ファインバブル発生装置に利用されるポンプにおいては、空気などの気体を多く含む気液混相流体が吸込口（５４）から渦巻室（５６）に導入される。渦巻室（５６）では加圧状態となった加圧液体中に気体が溶解し、この加圧流体が、吐出口（５５）を通じて外部に放出される。しかしながら、上述のようにファインバブル発生装置に利用されるポンプにおいては、渦巻室（５６）に導入される気液混相流体は、気体を比較的多く含む。このため、渦巻室（５６）において加圧液体中に溶解しない余剰分の気体がキャン（３）と回転子（４）の間の上記隙間を通じてキャン（３）の底部側に流入し、滞留する場合がある。この場合、シャフト（６）の周囲の摺動部分が乾いた状態になり、いわゆるドライ運転となって過度な摩耗や温度上昇を招き、ポンプの正常な運転を阻害するおそれがあった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１８－１６２７４４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明は、このような事情のもとで考え出されたものであって、キャンの底部側に気体が滞留するのを抑制することが可能なポンプを提供することを主たる課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記の課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を講じている。

【0008】

本発明によって提供されるポンプは、筒状の固定子と、前記固定子の内側に配置され、軸方向の一方側が開放する円筒部、および前記軸方向の他方側を塞ぐ底部を有するキャンと、吸込口、吐出口、および渦巻室を有し、且つ前記キャンの前記軸方向の一方側端を覆うケーシングと、前記軸方向に沿って延びており、両端部が前記ケーシングと前記キャンの前記底部とにより支持され、且つ回転不能なシャフトと、前記キャンの内側に配置されたマグネット、および前記渦巻室に配置されたインペラを有し、前記シャフトに回転可能に支持された回転子と、を備え、前記回転子と前記キャンの前記円筒部との間には、第１隙間が形成されており、前記シャフトは、前記軸方向の一方側の第１開口端から前記軸方向の他方側の第２開口端まで前記軸方向に貫通する中空孔を有し、前記吸込口は、前記シャフトに対して前記軸方向の一方側に位置しており、前記第１開口端は、前記吸込口に通じており、前記第２開口端は、前記第１隙間に通じている。

【0009】

好ましい実施の形態においては、前記底部は、前記軸方向の一方側を向く座面と、前記座面から前記軸方向の他方側に凹む凹溝と、を有し、前記シャフトは、前記軸方向の他方側端に位置し、且つ前記座面に当接し得る第１端面を有し、前記第２開口端は、前記凹溝を介して前記第１隙間に通じている。

【0010】

好ましい実施の形態においては、前記凹溝は、前記軸方向に沿って見て放射状に配置される。

【0011】

好ましい実施の形態においては、前記回転子は、前記底部に接し、且つ前記第２開口端および前記第１隙間に通じる第１空間と、前記吸込口と、を区画している。

【0012】

好ましい実施の形態においては、ファインバブル発生装置に組み込んで使用される、いわゆるファインバブル発生装置用のポンプである。

【0013】

本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明に係るポンプの一例を示す平面図である。

【図2】図１に示すポンプの正面図である。

【図3】図１に示すポンプの左側面図である。

【図4】図２のＩＶ－ＩＶ線に沿う断面図である。

【図5】図１に示すポンプのカバープレートを取り外した状態を示す。

【図6】図３のＶＩ－ＶＩ線に沿う断面図である。

【図7】ケーシングを内側から見た斜視図である。

【図8】図４の部分拡大図である。

【図9】図８のＩＸ－ＩＸ線に沿う部分拡大断面図である。

【図10】図８のＸ－Ｘ線に沿う部分拡大断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、本発明の好ましい実施の形態について、図面を参照して具体的に説明する。以下の説明における「第１」、「第２」等の用語は、単にラベルとして用いたものであり、必ずしもそれらの対象物に順列を付することを意図していない。

【0016】

図１～図１０は、本発明に係るポンプの一例を示している。本実施形態のポンプＡ１は、モータケース１、固定子２、キャン３、回転子４、ケーシング５、シャフト６および複数のボルト８を備え、たとえばファインバブル発生装置に組み込んで使用されるものである。

【0017】

なお、ポンプＡ１の説明において、図３、図４における図中左右方向は、本発明の「軸方向」の一例であり、「軸方向ｘ」と呼ぶ。また、図３、図４において図中右側は本発明の「軸方向の一方側」の一例であり、「軸方向一方側ｘ１」と呼び、図中左側は本発明の「軸方向の他方側」の一例であり、「軸方向他方側ｘ２」と呼ぶ。

【0018】

モータケース１は、軸方向一方側ｘ１が開口する有底円筒状に形成されており、たとえば、アルミニウム等の金属製である。モータケース１は、固定子２、キャン３、および、回転子４の一部（後述する筒状ホルダ４０およびマグネット４１）を収容しており、複数のボルト８を介してケーシング５と連結されている。また、モータケース１の軸方向一方側ｘ１の端部には、キャン３を固定するための段差が形成されている。本実施形態において、モータケース１の上部には、コネクタハウジング１０が設けられている。

【0019】

図５に示すように、コネクタハウジング１０は、複数の側壁１１に囲まれた内部空間を有しており、当該内部空間にコード７１の一部とコネクタ７２とが収容されている。コネクタ７２には、ポンプ駆動用の複数のケーブル７３が接続されており、これらケーブル７３はコード７１に内挿されている。複数のケーブル７３は、たとえば給電ケーブルを含む。上記給電ケーブルは、ポンプＡ１を駆動するための電力供給に用いられるケーブルである。また、上記複数のケーブル７３は、制御ケーブルを含んでいてもよい。制御ケーブルは、ポンプＡ１の回転数などを制御する制御盤（図示略）やセンサ類（図示略）からの制御信号の入出力に用いられるケーブルである。

【0020】

コネクタハウジング１０の上方端には、外部に開放する作業用開口１０ａが形成されている。図４に示すように、作業用開口１０ａは、カバープレート１２により塞がれている。カバープレート１２は、シートパッキン１３を介して取り付けられている。なお、図４においては、コード７１、コネクタ７２およびケーブル７３を省略している。

【0021】

図５に示すように、本実施形態において、コード７１は、防水パッキン７５を介して側壁１１に支持されている。より具体的には、側壁１１には、厚さ方向に貫通する開口部１１１が形成されており、この開口部１１１に、防水パッキン７５がコード７１を保持した状態にて嵌め込まれている。これにより、コネクタハウジング１０の内部は、その外部に対して防湿保護されている。

【0022】

図４に示すように、固定子２は、モータケース１の内壁と、キャン３との間に設置された電磁コイルにより構成されており、全体として円筒形状である。固定子２には、上記ケーブル７３を介して駆動電力が供給される。

【0023】

回転子４は、筒状ホルダ４０、マグネット４１、およびインペラ４２を有する。筒状ホルダ４０は、回転子４の主要部分を構成している。筒状ホルダ４０の内側には、たとえばポリフェニレンサルファイド（以下ＰＰＳ）樹脂製の２つのカラー４３が設けられている。筒状ホルダ４０とカラー４３とは、たとえば一方の凸部が他方の凹部に係合する結合構造とされており、互いに一体的に回転する。カラー４３は、シャフト６によって回転可能に支持されている。シャフト６は、軸方向一方側ｘ１端がケーシング５（後述するシャフト支持筒５２）に支持されており、軸方向他方側ｘ２端がキャン３に支持されている。

【0024】

マグネット４１は、略円筒形状であり、筒状ホルダ４０の空隙部４０ａに嵌合している。マグネット４１は、たとえばプラスチックマグネットにより構成されている。

【0025】

図示した例では、筒状ホルダ４０には、複数の貫通孔４０ｂが形成されている。これら貫通孔４０ｂは、筒状ホルダ４０の周方向に一定間隔を隔てて設けられており、筒状ホルダ４０を軸方向ｘに貫通している。複数の貫通孔４０ｂの各々は、筒状ホルダ４０（回転子４）の軸方向一方側ｘ１の空間と軸方向他方側ｘ２の空間とに通じている。本実施形態では、複数の貫通孔４０ｂの各々の適所には、充填物４０１が充填されている。複数の貫通孔４０ｂの各々は、充填物４０１により部分的に閉塞されている。充填物４０１の構成材料は特に限定されず、たとえば合成樹脂製のパテ材料により構成される。

【0026】

インペラ４２は、筒状ホルダ４０の軸方向一方側ｘ１端に設けられており、後述するケーシング５の渦巻室５６に収容されている。図４、図６に示すように、インペラ４２は、中央において軸方向ｘに貫通する孔４２１、および複数の羽根４２２を有する。複数の羽根４２２の隣接相互間には開口４２３が形成されている。開口４２３は、軸方向ｘ視において、孔４２１を中心とする螺旋を描くような形状となっている。インペラ４２が回転させられると、その回転遠心力により、孔４２１から流体が吸込まれ、当該流体は羽根４２２どうしの間の開口４２３から外側へと吐出される。

【0027】

キャン３は、ケーシング５内に流入した温水などがモータケース１内に浸入することを防ぐためのものである。キャン３は、有底の円筒形状であり、円筒部３１、底部３２および外向フランジ３３を有する。円筒部３１は、固定子２の内側に配置されている。底部３２は、円筒部３１の軸方向他方側ｘ２端につながり、当該円筒部３１の軸方向他方側ｘ２を塞いでいる。外向フランジ３３は、円筒部３１の軸方向一方側ｘ１につながっている。キャン３の構成材料は特に限定されず、たとえばＰＰＳ樹脂により構成される。キャン３は、その一部（主に円筒部３１および底部３２）が固定子２の内部空間に収容されている。キャン３の内部には、回転子４の筒状ホルダ４０およびマグネット４１が収容されている。図４に示すように、筒状ホルダ４０（回転子４）の外周面と円筒部３１の内周面との間には、所定の第１隙間Ｇ１が形成されている。

【0028】

図４、図８～図１０に示すように、本実施形態において、底部３２は、底壁３２１および筒状壁３２２を含む。底壁３２１は、円筒部３１の軸方向他方側ｘ２端を塞いでおり、概略円板状である。筒状壁３２２は、底壁３２１につながり、軸方向一方側ｘ１に延びている。図８、図１０に示すように、シャフト６の軸方向他方側ｘ２の端部は、筒状壁３２２に嵌入しており、当該筒状壁３２２に支持される。なお、図１０に表れているように、シャフト６の軸方向他方側ｘ２の端部には、切欠き部６３が形成されている。

【0029】

図８～図１０に示すように、底壁３２１は、座面３２１ａおよび凹溝３２１ｂを有する。座面３２１ａは、筒状壁３２２の内側において軸方向一方側ｘ１を向く面である。凹溝３２１ｂは、座面３２１ａから軸方向他方側ｘ２に凹んでいる。図９、図１０に表れているように、図示した例では、凹溝３２１ｂは、軸方向ｘに沿って見て放射状に配置される。

【0030】

図８、図１０に示すように、筒状壁３２２は、凹部３２２ａおよび縦溝３２２ｂを有する。凹部３２２ａは、筒状壁３２２の軸方向一方側ｘ１端から軸方向他方側ｘ２に凹んだ部位であり、筒状壁３２２の内周面から外周面まで径方向に延びている。図示した例では、複数の凹部３２２ａが筒状壁３２２の周方向に一定間隔で形成されている。縦溝３２２ｂは、筒状壁３２２の内周面から径方向外方に凹んだ部位であり、筒状壁３２２の軸方向一方側ｘ１端から軸方向他方側ｘ２端まで延びている。図示した例では、複数の縦溝３２２ｂが筒状壁３２２の周方向に一定間隔で形成されている。複数の縦溝３２２ｂの各々は、複数の凹部３２２ａのいずれかと、凹溝３２１ｂとにつながっている。

【0031】

ケーシング５は、いわゆるポンプとして機能する部分を構成するものであり、図４に示すように、円板状壁５１、シャフト支持筒５２、円筒状周壁５３、吸込口５４、吐出口５５、および渦巻室５６を有している。ケーシング５の外周接続部５７は、キャン３の軸方向一方側ｘ１（外向フランジ３３）を覆っている。

【0032】

吸込口５４は、たとえば浴槽内の温水をポンプＡ１内へと吸込むための開口であり、円板状壁５１の中央を貫通している。図２および図４に示すように、吸込口５４は、略円筒形状であり、回転子４の回転軸線Ｏｘが延びる方向に向いている。図４に示すように、吸込口５４は、シャフト６に対して軸方向一方側ｘ１に位置する。

【0033】

シャフト支持筒５２は、シャフト６の軸方向一方側ｘ１の端部を支持するためのものであり、連結片５２１を介して円板状壁５１に連結されている。図４、図７に示すように、シャフト支持筒５２の内面５２ａは、円筒の一部が切欠かれた形状となっており、シャフト６の端部は、内面５２ａに対応する切欠き部６２が設けられている。そして、シャフト支持筒５２の当該内面５２ａに、シャフト６の軸方向一方側ｘ１の端部（切欠き部６２）が嵌合している。これにより、シャフト６は、ケーシング５に対して回転不能に支持されている。シャフト支持筒５２には、貫通孔５２ｂが形成されている。図４に示すように、貫通孔５２ｂは、軸方向ｘに沿って見て、シャフト６における後述の中空孔６１と重なっている。

【0034】

渦巻室５６は、円板状壁５１および円筒状周壁５３によって規定された内部空間であり、回転子４のインペラ４２を収容している。円筒状周壁５３は略円筒状の内周面５３ａを有し、当該内周面５３ａとインペラ４２の外周縁４２ａとの隙間が略一定寸法とされている。

【0035】

吐出口５５は、たとえば浴槽に向けて温水を吐出するための開口であり、図１および図６に示すように、略円筒形状である。吐出口５５は、その基端部５５１が円筒状周壁５３を貫通しており、基端部５５１から先端部５５２にかけて、円筒状周壁５３の概略接線方向に沿って延びている。ケーシング５の構成材料は特に限定されず、たとえばＰＰＳ樹脂により構成される。

【0036】

上記構成において、インペラ４２が回転すると、渦巻室５６において吐出圧が発生し、上記温水が吸込口５４からインペラ４２の孔４２１および開口４２３、ならびに渦巻室５６を通って吐出口５５へと流される。

【0037】

図４、図６、図８、図１０に示すように、シャフト６は、軸方向ｘに沿って延びており、全体として円筒形状とされている。シャフト６は、中空孔６１、切欠き部６２および切欠き部６３を有する。中空孔６１は、シャフト６において、軸方向一方側ｘ１の第１開口端６１１から軸方向他方側ｘ２の第１開口端６１１まで軸方向ｘに貫通している。切欠き部６２は、シャフト６の軸方向一方側ｘ１の端部において外周の一部が切除された形状である。切欠き部６３は、シャフト６の軸方向他方側ｘ２の端部において外周の一部が切除された形状である。上述のように、シャフト６の軸方向一方側ｘ１の端部は、シャフト支持筒５２に支持されており、シャフト６の軸方向他方側ｘ２は、筒状壁３２２（底部３２）に支持されている。また、シャフト支持筒５２の内面５２ａにシャフト６の軸方向一方側ｘ１の端部（切欠き部６２）が嵌合することで、シャフト６は、回転不能な状態で支持されている。シャフト６の構成材料は特に限定されず、たとえばＰＰＳ樹脂や焼結カーボンにより構成される。

【0038】

図４に示すように、シャフト６は、両端部がケーシング５のシャフト支持筒５２とキャン３の底部３２とにより挟まれた状態で支持される。中空孔６１の第１開口端６１１は、シャフト支持筒５２の貫通孔５２ｂを介して吸込口５４に通じる。シャフト６の軸方向他方側ｘ２端の第１端面６４は、底壁３２１（底部３２）の座面３２１ａに当接し得る。ここで、「第１端面６４が座面３２１ａに当接し得る」とは、第１端面６４が座面３２１ａに当接するように設計しても製造上の誤差等により第１端面６４と座面３２１ａの間に僅かな隙間が生じる場合もあるが、このような場合を含むことを意味する。

【0039】

図４、図８～図１０に示すように、底壁３２１（底部３２）の凹溝３２１ｂは、軸方向ｘに沿って見て、中空孔６１と重なる。そして、中空孔６１の第２開口端６１２は、凹溝３２１ｂ、縦溝３２２ｂおよび凹部３２２ａを介して、底部３２に接する第１空間Ｓ１に通じる。図４に示すように、第１空間Ｓ１は、第２開口端６１２、および筒状ホルダ４０（回転子４）と円筒部３１との間の第１隙間Ｇ１の双方に通じる。

【0040】

次に、本実施形態のポンプＡ１の作用について説明する。

【0041】

ポンプＡ１は、たとえば浴室内において浴槽に隣接して設置され、ファインバブル発生装置に組み込んで利用される。ポンプＡ１の運転時においては、インペラ４２（回転子４）が回転させられると、たとえば浴槽内の温水を主とする気液混相流体が吸込口５４から渦巻室５６に導入され、高圧状態となった加圧液体中に気体が溶解する。この加圧流体が、吐出口５５から専用のノズルを通して浴槽内の温水中に放出される。温水中に放出された加圧流体は急激に減圧され、加圧流体に溶け込んでいた気体がファインバブルとして温水中に放出される。ファインバブル発生装置を構成するポンプＡ１においては、吐出口５５から高圧状態で加圧流体を吐き出すために、回転子４（インペラ４２）は高速回転させられる。回転子４の回転数は、たとえば６，０００ｒｐｍ程度とされる。

【0042】

ファインバブル発生装置に利用されるポンプＡ１においては、渦巻室５６に導入される気液混相流体は、気体を比較的多く含む。このため、渦巻室５６において加圧液体中に溶解しない余剰分の気体が筒状ホルダ４０（回転子４）とキャン３の円筒部３１との間の第１隙間Ｇ１を通じてキャン３の底部３２側に流入する（図４における点線矢印参照）。

【0043】

本実施形態のポンプＡ１において、シャフト６は軸方向ｘに沿って延びており、両端部がケーシング５と底部３２（キャン３）とにより支持される。シャフト６は、回転不能な状態で支持されており、軸方向一方側ｘ１の第１開口端６１１から軸方向他方側ｘ２の第１開口端６１１まで軸方向ｘに貫通する中空孔６１を有する。第１開口端６１１は、シャフト６のｘ１に位置する吸込口５４に通じており、第２開口端６１２は、回転子４と円筒部３１の間の第１隙間Ｇ１に通じている。このような構成によれば、ポンプＡ１の運転時には、シャフト６の中空孔６１においては軸方向一方側ｘ１に位置する吸込口５４に向かう吸引力が生じる。そして、上記第１隙間Ｇ１を通じて底部３２側に流入した気体は、シャフト６の第２開口端６１２から中空孔６１を軸方向一方側ｘ１に流れ、第１開口端６１１を経て吸込口５４に流れ込む（図４における点線矢印参照）。これにより、キャン３の底部３２側に気体が滞留することは抑制され、ポンプＡ１がドライ運転になるなどの不都合を防止することができる。

【0044】

キャン３の底壁３２１（底部３２）は、軸方向一方側ｘ１を向く座面３２１ａと、座面３２１ａから軸方向他方側ｘ２に凹む凹溝３２１ｂを有する。シャフト６は、軸方向他方側ｘ２端に位置する第１端面６４を有し、当該第１端面６４は座面３２１ａに当接し得る。シャフト６の第２開口端６１２は、凹溝３２１ｂを介して第１隙間Ｇ１に通じている。
このような構成によれば、回転不能に支持されたシャフト６の第１端面６４が底部３２側に密着する場合でも、上記第１隙間Ｇ１とシャフト６の中空孔６１の双方に通じる流路を確保することができる。

【0045】

凹溝３２１ｂは、軸方向ｘに沿って見て放射状とされている。このような構成によれば、上記第１隙間Ｇ１を通じて底部３２側に流入した気体を効率よくシャフト６の中空孔６１に導入することができる。このことは、キャン３の底部３２側に気体が滞留するのを抑制する上で、より好ましい。

【0046】

本実施形態において、回転子４の筒状ホルダ４０に形成された複数の貫通孔４０ｂには充填物４０１が充填されており、複数の貫通孔４０ｂの各々は、充填物４０１により部分的に閉塞されている。これにより、回転子４は、底部３２（底壁３２１ないし筒状壁３２２）に接し、上記第１隙間Ｇ１およびシャフト６の第２開口端６１２に通じる第１空間Ｓ１と、シャフト６の軸方向一方側ｘ１に位置する吸込口５４と、を区画している。このような構成によれば、図４において点線矢印で示すように、上記第１隙間Ｇ１から第１空間Ｓ１および中空孔６１を経て吸込口５４に向かう単一の流路が形成される。これにより、シャフト６の中空孔６１においては吸込口５４に向かう吸引力が適切に生じる。したがって、キャン３の底部３２側に気体が滞留するのをより確実に抑制することができる。

【0047】

以上、本発明の具体的な実施形態を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、発明の思想から逸脱しない範囲内で種々な変更が可能である。本発明に係るポンプの各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。

【0048】

上記実施形態においては、回転子４（筒状ホルダ４０）は既存設計の場合を例示しており、筒状ホルダ４０に形成された複数の貫通孔４０ｂに充填物４０１を充填して閉塞する構成について説明したが、本発明はこれに限定されない。回転子４（筒状ホルダ４０）において、上記実施形態で説明した貫通孔４０ｂを予め設けない構成としてもよい。

【0049】

上記実施形態においては、ポンプＡ１がファインバブル発生装置に適用される場合を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。本発明に係るポンプの用途は特に限定されず、幅広く利用可能である。

【符号の説明】

【0050】

Ａ１ ：ポンプ
１ ：モータケース
１０ ：コネクタハウジング
１０ａ ：作業用開口
１１ ：側壁
１１１ ：開口部
１２ ：カバープレート
１３ ：シートパッキン
２ ：固定子
３ ：キャン
３１ ：円筒部
３２ ：底部
３２１ ：底壁
３２１ａ：座面
３２１ｂ：凹溝
３２２ ：筒状壁
３２２ａ：凹部
３２２ｂ：縦溝
３３ ：外向フランジ
４ ：回転子
４０ ：筒状ホルダ
４０ａ ：空隙部
４０ｂ ：貫通孔
４０１ ：充填物
４１ ：マグネット
４２ ：インペラ
４２ａ ：外周縁
４２１ ：孔
４２２ ：羽根
４２３ ：開口
４３ ：カラー
５ ：ケーシング
５１ ：円板状壁
５２ ：シャフト支持筒
５２ａ ：内面
５２ｂ ：貫通孔
５２１ ：連結片
５３ ：円筒状周壁
５３ａ ：内周面
５４ ：吸込口
５５ ：吐出口
５５１ ：基端部
５５２ ：先端部
５６ ：渦巻室
５７ ：外周接続部
６ ：シャフト
６１ ：中空孔
６１１ ：第１開口端
６１２ ：第２開口端
６２，６３：切欠き部
６４ ：第１端面
７１ ：コード
７２ ：コネクタ
７３ ：ケーブル
７５ ：防水パッキン
８ ：ボルト
Ｇ１ ：第１隙間
Ｓ１ ：第１空間
Ｏｘ ：回転軸線
ｘ ：軸方向
ｘ１ ：軸方向一方側
ｘ２ ：軸方向他方側

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】