JP3098978B2

JP3098978B2 - 自吸式遠心ポンプ

Info

Publication number: JP3098978B2
Application number: JP09184678A
Authority: JP
Inventors: 邦一平林; 章浩藤森
Original assignee: 株式会社荻原製作所
Priority date: 1997-07-10
Filing date: 1997-07-10
Publication date: 2000-10-16
Anticipated expiration: 2017-07-10
Also published as: JPH1130191A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、給湯器の中に組み
込まれて風呂の追い焚き用の循環ポンプ等に使用される
自吸式遠心ポンプに関し、特に、インペラ室に連通する
軸流吸込管路の管壁の周りに略環状の呼び水作用室が画
成された自吸式遠心ポンプに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、小型の自吸式遠心ポンプとし
ては、図１６に示す如く、モータハウジング３１の駆動
マグネット円盤３２側の継ぎ合わせ端面に隔壁板３３を
挟んでインペラケーシング３４を重ね合わせ、更にその
インペラケーシング３４の継ぎ合わせ端面に全面座形の
ガスケット（図示せず）及び金属製仕切板３５を挟んで
エンドケーシング３６を重ね合わせて取付ボルト（図示
せず）等で相互連結した積層型構造となっている。隔壁
板３３に植立した固定軸３７には従動マグネット円盤３
８を内蔵した遠心型インペラ（羽根車）３９が回動自在
に嵌め込まれており、駆動マグネット円盤３２と従動マ
グネット円盤３８とは隔壁板３３を間においてマグネッ
トカップリングを構成しており、モータ駆動によるモー
タシャフト４０の回転によって隔壁板３３を隔てて遠心
型インペラ３９が回転被動する。

【０００３】インペラケーシング３４は、図１７（Ａ）
に示す如く、下部が半円弧状を呈する矩形枠型であり、
複数枚の螺旋羽根３９ａを持つ背面シュラウド付き遠心
型インペラ（羽根車）３９を収容した円盤状空洞部のイ
ンペラ室４１と、インペラ室４１からその周囲壁４１ａ
の上方接線方向に延びた遠心流排出路４２と、その遠心
流排出路４２から勢い良く吐き出される気水混合流を上
部の反跳壁４３ａに激突させて水を下方へ跳ね返し、空
気と水を分離する気水分離室４３とを有している。

【０００４】図１７（Ｂ）に示す如く、エンドケーシン
グ３６もインペラケーシング３４の外形輪郭に合致する
ように下部が半円弧状を呈する矩形箱型であり、上部左
右において吸込口４４及び吐出口４５の両者を具備する
ことを特長としている。そして、エンドケーシング３６
は、インペラ３９のボス部３９ｂを押さえ抜け止めする
ためのボス押さえ４６を有しており、上部の吸込口４４
からの吸込流体（水又は空気）を一旦導入する吸込室４
７と、吸込室４７の下部から吸込流体をインペラ室４１
に収まる遠心型インペラ３９の中央部（羽根輻輳部）へ
案内する誘導路４８と、呼び水を貯留し、仕切板３５の
呼び水流通孔３５ａを介してインペラ室４１へ呼び水を
供給するための水溜室４９と、インペラケーシング３４
の気水分離室４３で分離された空気や揚水時の吐出水を
仕切板３５の上部排出孔３５ｂを介して吐出口４５へ吐
き出すための吐出室５０とが区画壁で区画されている。
なお、仕切板３５にはインペラケーシング３４の気水分
離室４３で分離された水をエンドケーシング３６の下部
の水溜室４９へ戻すための還流孔３５ｃが形成されてい
る。

【０００５】仕切板３５と共にインペラケーシング３４
とエンドケーシング３６との継ぎ合わせ端面に挟み込ま
れる板状の全面座形ガスケットとしては、インペラケー
シング３４及びエンドケーシング３６の各室等に合わせ
て、外周厚肉部，内周厚肉部，仕切部，中央孔，呼び水
流通孔，還流孔，上部排出孔，及び押さえ孔等を具備す
る必要があり、複雑な形状・構造を呈している。また、
ステンレス製の仕切板３５も必要である。そのため、図
１６及び図１７に示す上部に吸込口４４と吐出口４５を
持つ角形状の自吸式遠心ポンプは、部品点数の多さとポ
ンプの組立性の悪さが低コスト化の障害となっていた。

【０００６】更に、インペラケーシング３４の上部の一
方側隅部には気水分離室４３が形成されているが、他方
側の隅部４１ｂは厚肉部だけでデッドスペースとなって
いる。このため、吸込口４４と吐出口４５を上部に備え
る角形状の自吸式遠心ポンプではコンパクト化が困難で
ある。

【０００７】これに対し、別型の自吸式遠心ポンプとし
て、実開昭５９−１４８４９８号公報に示すいわゆる丸
形状のものが知られている。この丸形状の自吸式遠心ポ
ンプは、図１８及び図１９に示す如く、モータハウジン
グ２の端面に対し丸形のインペラケーシング１を重ね合
わせ、そのインペラケーシング１の継ぎ合わせ端面に円
形の仕切板７，内周リング状パッキン１４及び外周リン
グ状パッキン１３を挟んで軸方向吸込口９及び上部吐出
口１０を具備するエンドケーシング６を重ね合わせて相
互連結した積層構造となっている。インペラケーシング
１は、遠心型インペラ４を収容する円盤状空洞のインペ
ラ室Ｋを有し、インペラ室Ｋの周囲壁４ｂの上部には螺
旋状の遠心流排出路５が付帯するだけで、気水分離室を
具備しない断面丸形状の簡易構造となっている。また、
エンドケーシング６は、軸方向吸込口９に連通し遠心型
インペラ４の中央部へ吸込流体を直接導入するための軸
流吸込管路６ａと、軸流吸込管路６ａの管壁６ｂの周り
に画成された円環状の呼び水作用室Ｓとを具備するもの
である。

【０００８】自吸運転時においては、モーター駆動によ
るモータシャフト３の回転によりインペラ４はＡの水位
まで貯留したインペラ室Ｋ内の呼び水を呼び水流通孔１
５を介してエンドケーシング６の呼び水作用室Ｓの下部
（水溜領域）へ掻き出し、そこの呼び水を中央部の再流
入孔１６を介してインペラ室Ｋ内に還流させる。このと
き、呼び水作用空間Ｓへ送り込まれた水がその勢いで上
方へ散逸しないようにするため、上部の邪魔板１２によ
り押し返される。このような還流が繰り返されるうち
に、吸込口９の上流方向に存在していた空気も呼び水と
共にインペラ室Ｋ内で混合させて呼び水流通孔１５から
呼び水作用室間Ｓへ巻き込まれて来るが、その巻き込み
空気（気泡）は直ちに上方へ浮上して邪魔板１２の隙間
１２ａを通り抜け、上方空間から吐出口１０へ排気され
る。それと共に、インペラ室Ｋで攪拌されて生成された
気水混合流は遠心流排出路５から仕切板７の上部排出孔
１７を介してエンドケーシング６の呼び水作用室Ｓの上
部へ送り出され、呼び水作用室Ｓの上部の内周壁６ｃに
沿って巡るため、その空気は最上部の吐出口１０へ排気
されると共に、水分はそのまま内周壁６ｃに沿って周回
し呼び水作動室Ｓの下部（水溜領域）に還流する。この
ようにして軸方向吸込口９の上流側配管に存在していた
空気が次第に減少すると、管路内が負圧化されるので、
吸込口９から水がインペラ室４ａ内に吸い込まれて、吸
い込み水が遠心流排出路５から仕切板７の上部排出孔１
７を介して呼び水作用室Ｓの上部へ送り出されるように
なるので、吐出口１０から吐き出され、次第に揚水運転
に移行する。

【０００９】このような丸形状の自吸式遠心ポンプにお
いては、インペラケーシング１は実質的にインペラ室Ｋ
を具備するだけで、またエンドケーシング６の軸流吸込
管路６ａが実質的な吸込室として機能しており、エンド
ケーシング６はその軸流吸込管路６ａの管壁６ｂの周り
に水溜領域，気水分離領域として機能する呼び水作用室
Ｓを具備するだけであるため、吐出大容量化の下でポン
プ容積のコンパクト化を実現している。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
丸形状の自吸式遠心ポンプにあっては、次のような問題
点があった。

【００１１】即ち、自吸運転時において、遠心インペラ
４が呼び水を攪拌して生じた気水混合流は上部排出孔１
７から出てエンドケーシング６内の頂部周壁６ｃの近辺
で気水分離し、分離された空気は最上部の吐出口１０か
ら排気されると共に、分離水は周壁６ｃに沿って回り込
んでエンドケーシング６内の下部の水溜領域に戻る。

【００１２】上部排出孔１７から呼び水作用室Ｓへ出た
遠心水流は周壁６ｃの接線方向へ遠心力で振り飛ばされ
るが、空気には慣性力がないため、混合空気は排出孔１
７から押し出れるとすぐに最上部の吐出口１０から排気
される。従って、自吸性能は良好である。しかし、揚水
運転時では、排出孔１７から送り出された遠心水流は慣
性により周壁６ｃに沿って周回する勢いがあるため、真
上方向の吐出口１０へは変向し難く、周壁６ｃに沿って
吐出口１０の開口を横切り、下部の水溜領域に多くが戻
り易い。そして、吐出口１０へ入り込む流れと排出孔１
７から送り出された遠心水流とが互いに干渉するため、
揚水時の遠心インペラ４の吐き出し能力は勢い減退して
おり、揚水性能は悪い。

【００１３】そこで、上記問題点に鑑み、本発明の課題
は、インペラ室に連通する軸流吸込管路の管壁の周りに
環状の呼び水作用空間が画成された自吸式遠心ポンプに
おいて、自吸性能を低下させずに、揚水性能の向上を実
現することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の講じた手段は、呼び水作用室の下部が自吸
運転時に呼び水の水溜部として機能することは勿論であ
るが、呼び水作用室の上部が揚水運転時にも多少のエア
溜まりとして機能するように、吐出口を最上部からイン
ペラ回転方向の下流側へオフセットさせて設けた点にあ
る。即ち、本発明は、インペラ室に連通する軸流吸込管
路の管壁とその周りの胴壁との間に画成された略環状の
呼び水作用室及びこの呼び水作用室の上部位置で上記胴
壁に開口した吐出口を具備するポンプケーシングを有
し、上記インペラ室と上記呼び水作用室とを仕切る仕切
部のうち軸心より上方位置及び下方位置にはそれぞれ両
室を連通する呼び水流通孔及び遠心流排出孔が形成され
て成る自吸式遠心ポンプにおいて、上記吐出口は上記軸
心よりも上方位置で上記呼び水作用室の最上部に対しイ
ンペラ回転方向の下流側に偏在していることを特徴とす
る。

【００１５】自吸運転時においては、インペラの回転に
よりインペラ室で呼び水と空気が攪拌されて生成された
気水混合流が遠心流として排出孔から呼び水作用室へ勢
い良く吐き出される。この勢い良く吐き出された気水混
合射流は呼び水作用室の略上部で胴壁を巡る円周水流と
空気に分離されるが、その円周水流は呼び水作用室の下
部の水溜領域に戻り、分離空気は吐出口から排気され
る。還流した水は呼び水流通孔を介してインペラ室へ再
流入する。ここで、遠心流排出孔から呼び水作用室へ送
り出された気水混合射流のうち胴壁を巡る円周水流は吐
出口では下向きの流れになっているため、呼び水自身が
吐出口へ押し込まれ難く、吐出口を塞ぐことがないの
で、円滑に排気でき、自吸性能が改善する。

【００１６】このように、インペラ室での呼び水と空気
の気水混合作用、呼び水作用室上部での気水分離作用、
及び呼び水作用室上部での分離空気の吐出と呼び水作用
室下部への分離水の還流が繰り返されると、上流側配管
の負圧化により吸込水がインペラ室へ引き込まれて来る
ため、呼び水作用室は次第に満水化し、揚水運転に移行
する。

【００１７】吐出口が呼び水作用室の最上部よりもイン
ペラ回転方向の下流側の位置に開口しており、吐出口と
遠心流排出孔とが最上部で近接していないため、揚水運
転時においては、遠心流排出孔から勢い良く掻き出され
た水中の遠心流も減速されるため、直に吐出口を横切り
難く、吐出口に流入する水と遠心流排出孔から出た水中
の遠心射流とが互いに干渉し難い。このため、揚水性能
が向上する。

【００１８】呼び水作用室の最上部の領域は、その真上
に吐出口が開口していないため、満水時にも多少のエア
溜まりとして残る余裕がある。このため、揚水運転時に
インペラ室に空気が巻き込まれた場合、排出孔から多少
の空気（気泡）が吐き出されても、呼び水作用室内の水
中に気泡として飛散せず、むしろ最上部のエア溜まりに
気泡が急速に纏まる傾向を示すため、そのエア溜まりを
介して上部空気層が吐出口にパイプライン的に連通し、
揚水運転時のエア抜きがスムーズとなる。このため、揚
水運転時の空気巻き込みの際、自吸運転への一時的ダウ
ンが起こり難く、揚水運転が円滑になる。

【００１９】ところで、遠心流排出孔から呼び水作用室
側へ吐き出される遠心射流はそのままだと胴壁に沿って
巡る円周流になるだけであるが、揚水運転時においてそ
の円周流の勢いが弱まっていても吐出口への流入水を妨
げる。自吸性能と揚水性能の更なる向上を実現するに
は、各種の水流制御が必要である。

【００２０】そこで、本発明は、遠心流排出孔から呼び
水作用室側へ吐き出される遠心射流に対し軸流成分を付
与する射流変向部を有する。遠心流排出孔から出た遠心
射流が射流変向部によって軸流成分が付与されるので、
略環状の呼び水作用室の端底面の所定領域に向かいそこ
にぶつかる。また、その領域で反射し、逆端の仕切部側
への軸流成分が付与される。従って、排出孔から出た水
中遠心射流はそのまま円周射流となるのではなく、軸流
成分が付与されて端底面と仕切部との間を往復しながら
胴壁に沿って巡るようになるため、排出孔から出る水中
遠心射流が吐出口への流入水の邪魔にならず、揚水性能
の向上に資する。また、自吸運転時には、気水混合射流
の射流変向部や端底面への衝突により、微小気泡混合水
の気水分離作用が促進され、自吸性能も向上する。

【００２１】また、本発明では、ポンプケーシングの端
底面にはインペラ回転方向の上流側への戻り流を抑制す
る逆流抑制部が設けられて成る。射流変向部から変向し
た射流が端底面に衝突すると、そこで反射するが、その
反射域では周囲に飛び散る拡射が生じ、インペラ回転方
向の上流側への戻り流も発生する。この戻り流を抑制す
る逆流抑制部が設けられているため、揚水性能が向上す
る。

【００２２】更に、本発明では、吐出口の近傍域に胴壁
に沿う流れを吐出口へ向け跳ね返す整流部を具備して成
る。いずれにしても、排出孔から出た水中遠心射流は減
速されながらも軸流成分を持つものの、胴壁を巡る慣性
流となるため、吐出口近辺ではそれに向いた吐出流の上
昇流を生成し難いが、上記のような整流部が設けられて
いると、この整流部が胴壁を巡る慣性流を吐出口へ向け
跳ね返すため、吐出効率を改善でき、揚水性能が向上す
る。

【００２３】そしてまた、本発明においては、呼び水作
用室のうち下部側の水溜領域と上部側の気水分離領域と
に区画する区画壁を遠心流排出孔の近辺に有しており、
上記区画壁のうち胴壁側にはエア抜き部が形成されて成
る。自吸運転時には、区画壁が邪魔板として呼び水作用
室の下部からのインペラ回転方向の水流を押し返し、呼
び水が上方へ散逸しないようになっているが、水溜領域
中に巻き込まれた気泡は呼び水作用室の水溜領域でイン
ペラ回転方向に流れる円周流により胴壁内に沿って外周
側のエア抜き部を介して上部の気水分離領域へ輸送され
る。特に、外周側のエア抜き部が排出孔の近傍にあるた
め、排出孔からの遠心射流が呼び水作用室内の流体をエ
ア抜き部から上方へ引き込むように作用するため、その
円周流の勢いが強められので、呼び水作用室の脱泡が迅
速化し、自吸性能が向上する。

【００２４】上記のような自吸式遠心ポンプにおいて、
次のような構造を採用することが望ましい。即ち、上記
ポンプケーシングは、上記インペラ室及び上記仕切部を
具備するインペラケーシングと、上記軸流吸込路，上記
胴壁，上記呼び水作用室及び上記吐出口を具備するエン
ドケーシングとから成り、上記インペラケーシングは、
上記軸流吸込路の開口端部に第１の環状シール部材を挟
んで継ぎ合う管継手部を持つ上記仕切部と、上記仕切部
の周囲を取り囲み、上記胴壁内に嵌合する囲繞壁との一
体成形体であり、上記インペラケーシングを挿入嵌合し
た上記エンドケーシングの上記胴壁の開口端部がモータ
ハウジングの継ぎ合わせ面に第２の環状シール部材を挟
んで継ぎ合い相互連結して成る。

【００２５】エンドケーシング内へ入れ子式に落とし込
み嵌合することにより、軸流吸込路とインペラ室とが管
継手部を介して連通する。従って、シール不具合が生じ
難く、組立性の向上により低コスト化に寄与する。ま
た、取付ボルト等によりモータハウジングとエンドケー
シングとを相互連結する際、第２の環状シール部材の圧
潰変形と同時に、第１の環状シール部材の圧潰変形が進
行し、両者の軸方向の圧潰変形量の和が取付ボルト等の
締め付け変位量に相当している。このため、両者のシー
ル性の加減を適正化し易い。更に、取付ボルト等を外す
だけで、各部品の簡単な抜き出し操作により分解状態に
することができる。このため、エンドケーシング、イン
ペラケーシングは勿論のこと、インペラやモータケーシ
ングの端面さえも完全露出するので、清掃が簡単とな
り、メインテナンスの容易化に資する。

【００２６】このような構造において、上記インペラケ
ーシングに上記射流変向部を具備して成ることが望まし
い。この射流変向部がインペラケーシングに一体的に形
成されてなる場合、部品点数の削減と組み付け容易化を
実現できる。

【００２７】また、インペラケーシングにおいて、イン
ペラ室から囲繞壁に沿って遠心流排出孔へ連絡する排出
路の路面には、その排出孔側へ断面積が漸増となる案内
溝を有して成ることが好ましい。その排出路ではインペ
ラの複数枚のブレードが同時に通過するものの、排出孔
側へ断面積が漸増となる案内溝が形成されているので、
流路抵抗を低減でき、揚水性能が向上する。

【００２８】更に、インペラケーシングにおいて、イン
ペラ室から囲繞壁に沿って遠心流排出孔へ連絡する排出
路とインペラ室とを仕切り、その仕切部から起立した起
立壁は排出孔側に漸高となっていることが好ましい。排
出孔をインペラのブレードが横切る際、そのブレードの
前後では正圧から負圧に変化するため、遠心射流に脈動
が生じ易い。上記のような起立壁が形成されていると、
排出孔をブレードが横切っても一度排出路へ送りされた
水がインペラ室側に引き戻されず、滑らかに排出される
ようになる。特に、起立壁が三角壁の如く排出孔側に漸
高となっている場合、ブレードが起立壁を通過する際の
圧力ギャップが抑圧できるため、騒音を抑制できる。

【００２９】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態を添付図
面に基づいて説明する。

【００３０】図１は本発明の実施形態に係る自吸式遠心
ポンプを示す分解斜視図、図２は同自吸式遠心ポンプの
分解状態を縦断して示す分解縦断面図、図３は同自吸式
遠心ポンプを示す縦断側面図、図４（Ａ）は図３中のＡ
−Ａ線に沿って切断した状態を示す切断矢視図、図４
（Ｂ）は図３中のＢ−Ｂ線に沿って切断した状態を示す
切断矢視図、図５は同自吸式遠心ポンプにおけるエンド
ケーシングを示す正面図、図６（Ａ）は図５中のＡ−
Ａ′に沿って切断した状態を示す切断矢視図、図６
（Ｂ）は図５中のＢ−Ｂ′に沿って切断した状態を示す
切断矢視図、図６（Ｃ）は図５中のＣ−Ｃ′に沿って切
断した状態を示す切断矢視図、図６（Ｄ）は図５中のＤ
−Ｄ′に沿って切断した状態を示す切断矢視図、図６
（Ｅ）は図５中のＥ−Ｅ′に沿って切断した状態を示す
切断矢視図、図７（Ａ）は同エンドケーシングの上部側
面と下部縦断面を示す一部縦断側面図、図７（Ｂ）は同
エンドケーシングの背面図、図１０（Ａ）は同自吸式遠
心ポンプにおけるインペラケーシングを示す正面図、図
１０（Ｂ）はその背面図、図１１（Ａ）は図１０（Ａ）
中のＣ−Ｄ−Ｅ−Ｏ−Ｆ線に沿って切断した状態を示す
切断矢視図、図１１（Ｂ）は図１０（Ａ）中のＩ−Ｉ′
線に沿って切断した状態を示す切断矢視図、図１１
（Ｃ）は図１０（Ａ）中のＨ−Ｈ′線に沿って切断した
状態を示す切断矢視図、図１２（Ａ）は同インペラケー
シングの一部を破断して示す斜視図、図１２（Ｂ）は同
インペラケーシングを別の角度から見た斜視図である。

【００３１】本例の丸形状の自吸式遠心ポンプ（自吸式
渦巻きポンプ）６０は、モータ等を内蔵するモータハウ
ジング６１と、このモータケーシング６１の隔壁板６２
に植立した固定軸６３に回動自在に嵌め込んだ遠心型イ
ンペラ７０と、インペラ室Ｋを具備するインペラケーシ
ング８０と、そのインペラ室Ｋに連通しインペラ７０に
臨む軸流吸込管路９１の管壁９２の周りに画成された略
円環状の呼び水作用室Ｓ及びこの呼び水作用室Ｓの上部
に開口した吐出口９３を具備するエンドケーシング９０
とを備えている。本例のポンプケーシングはインペラケ
ーシング８０とエンドケーシング９０とから成る。

【００３２】モータハウジング６１のモータシャフト６
４の先端には駆動マグネット円盤６５が固着されてい
る。隔壁板６２に植立した固定軸６３の基部にセラミッ
クスワッシャ６５ａを嵌めた後、遠心型インペラ７０を
嵌め込んで、その固定軸６３のＤ形先端部６３ａにはセ
ラミックスワッシャ６５ｂが嵌合している。

【００３３】遠心型インペラ７０は、従動マグネット円
盤７１を内蔵した厚みのある樹脂製の円盤状背面シュラ
ウド７２を有しており、図４（Ｂ）に示す如く、この背
面シュラウド７２上にはボス部７２ａから外周縁７２ｂ
へ延びる８枚の突条の主渦巻き羽根（主ブレード）Ｂ₀
が一体的に形成されている。またこの背面シュラウド７
２上には、相隣接する主ブレードＢ₀，Ｂ₀の挾間でボ
ス部７２ａより内周側不連続部を空けて外周縁７２ｂへ
延びる突条の補助渦巻き羽根（補助ブレード）Ｂ₁，Ｂ
₂が主ブレードＢ₀に沿わせて回転方向に向かって前側
近傍又は後側近傍に形成されている。相隣接する補助ブ
レードＢ₁，Ｂ₂同士では回転方向に向かって前側の方
が後側の方に比してブレード長が短くなっている。各ブ
レードＢ₀，Ｂ₁，Ｂ₂の外周端は外周側切欠き（欠損
部）Ｅによりブレード高さが低く形成されている。ま
た、補助ブレードＢ₂の内周端も内周側切欠き（欠損
部）Ｆによりブレード高さが低く形成されているため、
結果的にブレード長の中央部分が中高部となっている。
そして、遠心型インペラ７０は、背面シュラウド７２の
背面側にその径よりもはみ出した背面圧力切り鍔部７４
を一体的に有している。

【００３４】更に、インサート成形によりボス部７２ａ
にはカーボン製のブッシュ（軸受メタル）７３が嵌入さ
れている。

【００３５】エンドケーシング９０は略カップ状（有底
筒状）の樹脂製一体形成品で、図７に示す如く、端板部
９４中央から内方に起立した管壁９２の基部に開口した
吸込口９１ａと、端板部９４周囲から屈曲し、管壁９２
の起立高さよりも長い囲み壁を形成する胴壁９５とを有
している。管壁９２の開口端部は小径の第１のＯリング
６６を収める外周段付き端部９２ａとなっている。また
胴壁９５の開口端部はモータハウジング６１の隔壁板６
２に大径の第２のＯリング６７を挟んで継ぎ合う内周段
付き端部９５ａとなっている。

【００３６】他方、インペラケーシング８０は略盃状の
樹脂製一体成形品で、インペラ室Ｋと呼び水作用室Ｓと
を仕切るための円形の仕切板部８２と、この仕切板部８
２の周囲を取り囲み、エンドケーシング９０の胴壁９５
内に嵌合する囲繞壁８３とから大略構成されている。仕
切板部８２の裏面と囲繞壁８３との角部には等間隔に隅
肉リブＲが形成されている。この囲繞壁８３は、内側に
インペラ室Ｋを実質的に画成する小径の周囲壁８３ａ
と、その周囲壁８３ａの開口縁側に渦巻き状鍔部８３ｂ
で連結した大径の嵌め合わせ円周縁８３ｃとから成る。
渦巻き状鍔部８３ｂと嵌め合わせ円周縁８３ｃで囲まれ
た広口空間Ｍには遠心型インペラ７０の背面圧力切り鍔
部７４が収まるようになっている。仕切板部８２の裏面
側には、管壁９２の外周段付き端部９２ａにＯリング６
６を挟んで継ぎ合う内周段付きテーパ端部８４ａを持つ
ソケット部（管継手部）８４が一体的に形成されてい
る。管壁９２の外周段付き端部９２ａとソケット部８４
の内周段付きテーパ端部８４ａとは印籠継手を構成して
いる。

【００３７】予めＯリング６６を外周段付き端部９２ａ
の外周段面に嵌めておき、仕切板部８２の周囲一部が受
け止め段９５ｂで当たり止めされるまでインペラケーシ
ング８０をエンドケーシング９０の胴壁９５内に嵌め合
わせて落とし込み、外周段付き端部９２ａとソケット部
８４の内周段付きテーパ端部８４ａとを継ぎ合わせる。
その際、段付き端部９２ａと内周段付きテーパ端部８４
ａとは印籠継手であるため、嵌め合わせが確実であり、
水密性が高い。なお、上記の印籠継手構造の雌雄とは逆
に、管壁９５の管端が受口を持つソケット部（雌構造）
とし、ソケット部８４の開口端が管端（雄構造）として
も良い。また、エンドケーシング９０側の管壁９５を無
くし、その代わりにインペラケーシング８０側の管壁を
長く形成しても良い。

【００３８】特に本例では、ソケット部８４の端部がテ
ーパ端部８４ａとなっているため、嵌め初めに狂いがな
く、スムーズに嵌合できる。この嵌合後、エンドケーシ
ング９０の内周段付き端部９５ａをモータハウジング６
１の隔壁板６２にＯリング６７を挟んで継ぎ合わせ、取
付ボルト６８で相互連結することにより、本例のポンプ
６０の組立が完了する。

【００３９】このように、本例のポンプでは、インペラ
ケーシング８０を、エンドケーシング９０とフランジを
以て継ぎ合わせるのではなく、エンドケーシング９０内
へ入れ子式に落とし込み嵌合することにより軸流吸込路
９１とインペラ室Ｋとの水密連通を達成することができ
る。従って、シール不具合が生じ難く、組立性の向上に
より低コスト化に寄与する。

【００４０】取付ボルト６８を締め付けてモータハウジ
ング６１とエンドケーシング９０とを相互連結する際、
第２のＯリング６７の圧潰変形と同時に、第１のＯリン
グ６６の圧潰変形が進行し、両者の軸方向の圧潰変形量
の和が取付ボルト６８を締め付け変位量に相当してい
る。このため、両者のシール性の加減を適正化し易い。

【００４１】エンドケーシング９０の内周段付き端部９
５ａに収まるＯリング６７（断面の厚いＯリングでは）
は圧潰変形によりインペラケーシング８０の囲繞壁８３
（嵌め合わせ円周縁８３ｃ）の外周面にも密着するた
め、その外周面と胴壁９５の内周面とが多少の隙間嵌め
状態でも水密状態になる。インペラケーシング８０がエ
ンドケーシング９０の胴壁９５内に嵌合し、またＯリン
グ６７が外周側パッキンを兼用しているため、外周側パ
ッキン自体が不要となっている。またインペラケーシン
グ８０自身は仕切板部８２を有しているため、従前のよ
うな金属製の仕切板も不要である。そのため、従前に比
して、部品点数の削減を図ることができ、低コスト化に
寄与する。

【００４２】更に、取付ボルト６８を外すだけで、各部
品の簡単な抜き出し操作により図２に示す分解状態にす
ることができる。このため、エンドケーシング９０、イ
ンペラケーシング８０内は勿論のこと、インペラ７０や
モータケーシング６１の隔壁板６２さえも完全露出する
ので、清掃が簡単となり、メインテナンスの容易化に資
する。

【００４３】図１０に示す如く、インペラケーシング８
０の仕切板部８２には軸流孔８２ｂが形成されており、
この軸流孔８２ｂの中心部には、インペラ室Ｋ内の遠心
型インペラ７０のボス部のブッシュ７３に重ねたセラミ
ックスワッシャ６５ｂを押さえてインペラ７０を抜け止
めするカップ状のボス押さえ８２ｃが占領しており、ボ
ス押さえ８２ｃは仕切板部８２から延びた三方連結部８
２ｄにて支持されている。このカップ状のボス押さえ８
２ｃの中心部にはエア抜き孔８２ｅが形成されている。

【００４４】このようなインペラ室Ｋに収まる遠心型イ
ンペラ７０を軸方向の所定位置に位置決めするためのボ
ス押さえ８２ｃは、図１６に示す従前のポンプではエン
ドケーシング３６のボス押さえ４６に相当するものであ
るが、本例においてもボス押さえ８２ｂの機能をエンド
ケーシング９０の管壁９２に担わせた場合、管壁９２自
体が小径化し、軸流吸込路９１自身の流積が減少してし
まう。また、ボス押さえ８２ｂと同様な構造を管壁９２
で支持するように設けることも考えられるが、そのよう
な構造はエンドケーシング３６の成形品では実現できな
い。むしろ、本例のように、ボス押さえ８２ｂをインペ
ラケーシング８０に一体成形した構造によれば、上記の
ような不都合を解消できることは勿論、遠心型インペラ
７０の軸方向の位置決めがインペラケーシング８０自身
で決めるから、位置決め精度のバラツキを抑制できる。

【００４５】インペラケーシング８０は、図１０（Ｂ）
に示す如く、周囲壁８３ａの外周面の母線方向に延びて
嵌め合わせ円周縁８３ｃに連絡する誤挿入防止用の差し
込み突起８５を有している。これに対し、エンドケーシ
ング９０は胴壁９５の内周面の母線方向に延びた近接平
行２条の誤挿入防止用の案内レール９６，９６を有して
いる。インペラケーシング８０をエンドケーシング９０
の胴壁９５内に落とし込んで嵌合させる場合、差し込み
突起８５を案内レール９６，９６間の溝に滑り込ませな
い限り、インペラケーシング８０自体の落とし込み嵌合
を全うできないようになっている。このように、インペ
ラケーシング８０の落とし込み完了によりエンドケーシ
ング９０のインペラケーシング８０に対する回り方向の
位置決めも自動的に完了するため、後述するように、イ
ンペラケーシング８０の遠心流排出孔８６の呼び水作用
室Ｓに対する配置関係を訳なく適正化でき、組付性の向
上に資する。なお、インペラケーシング８０とエンドケ
ーシング９０とに誤挿入防止の合わせマーカーを付して
おいても良い。

【００４６】この差し込み突起８５の外面は、嵌め合わ
せ円周縁８３ｃの外周面に揃っているため、エンドケー
シング９０は胴壁９５内にピッタリと嵌合し、インペラ
室Ｋの変形を抑制する補強リブとしても機能している。
この突起８５とは別に、独立のリブ８７が周囲壁８３の
外周面に形成されている。更に、後述するように遠心流
排出路８９の厚肉部分や射流変向部８８の厚肉部分もリ
ブ機能を発揮している。

【００４７】本例では、インペラケーシング８０のイン
ペラ室Ｋに収まる遠心型インペラ７０は真円形である
が、インペラ室Ｋの周りを仕切る周囲壁８３ａは偏角に
対する動径の変化が比較的少ない螺旋形に象られてい
る。遠心型インペラ７０からの半径流又は螺旋流の遠心
流をインペラ室Ｋから外部へ排出する遠心流排出孔８６
は、周囲壁８３ａが略１周回した位置に形成されてい
る。インペラ室Ｋから周囲壁８３ａに沿って遠心流排出
孔８６へ連絡する遠心流排出路８９においては、仕切板
部８２に遠心流排出孔８６側へ溝幅漸拡の案内溝８９ａ
が形成されている。また、遠心流排出路８９の排出孔８
６の直前部分とインペラ室Ｋとを仕切る起立壁８９ｂは
排出孔８６側へ漸高に形成された三角壁である。

【００４８】仕切板部８２のうち案内溝８９ａよりもイ
ンペラ回転方向の上流側で周囲壁８３ａ寄りには５つの
呼び水流通孔Ｈ₁〜Ｈ₅が略縦列している。案内溝８９
ａから一番上流側の第１の呼び水流通孔Ｈ₁は小径孔
（口径1.5mm ）、それよりも案内溝８９ａ寄りに位置す
る第２の呼び水流通孔Ｈ₂は中径孔（口径2.0mm ）、更
に案内溝８９ａ寄りの第３の呼び水流通孔Ｈ₃も中径孔
（口径2.0mm ）、更にまた案内溝８９ａ寄りの第４の呼
び水流通孔Ｈ₄も亜中径孔（口径1.7mm ）、そして案内
溝８９ａに一番近い第５の水流通孔Ｈ₅は大径孔（口径
3.0mm ）となっている。

【００４９】そして、これら呼び水流通孔Ｈ₁〜Ｈ₅と
遠心型インペラ７０とは図１３に示す位置関係になって
いる。第１〜第４のＨ₁〜Ｈ₄はブレードＢ₀〜Ｂ₂の
回動域よりやや外側に位置しており、背面シュラウド７
２と周囲壁８３ａとの隙間にあり、第５の呼び水流通孔
Ｈ₅だけが約半分その回動域に重なって対向している。
更に、各ブレードの前面側と背面側とが軸心Ｏに対して
張る角度と、ブレードの背面側とその隣接後側のブレー
ドの前面側とが軸心Ｏに対して張る角度とは略等しくな
っているが、その角をθ（総ブレード数２４のブレード
角15°では約7.5 °）とすれば、第５の水流通孔Ｈ₅と
第４の呼び水流通孔Ｈ₄とが軸心Ｏに対して張る角度は
略θ、第４の呼び水流通孔Ｈ₄と第３の呼び水流通孔Ｈ
₃とが軸心Ｏに対して張る角度も略θ、第３の呼び水流
通孔Ｈ₃と第２の呼び水流通孔Ｈ₂とが軸心Ｏに対して
張る角度は略２θで、第２の呼び水流通孔Ｈ₂と第１の
呼び水流通孔Ｈ₁とが軸心Ｏに対して張る角度は略３θ
となっている。

【００５０】周囲壁８３ａの外周面上の遠心流排出孔８
６の近傍部分には射流変向部（反跳壁）８８が設けられ
ている。射流変向部８８の外周面は嵌め合わせ円周縁８
３ｃの外周面に揃っている。射流変向部８８は、遠心流
排出孔８６に臨む側に、図１２（Ｂ）に示す如く、遠心
流排出孔８６から勢い良く排出された遠心射流（円周
流）を軸方向の射流へ変向するための約４５°の斜向面
８８ａを有している。

【００５１】エンドケーシング９０の胴壁９５と管壁９
２との間の略円環状の呼び水作用室Ｓは流体が周回還流
可能に連通している。図４及び図５に示す如く、吐出口
９３の呼び水作用室Ｓに開口した位置は、軸心（中心）
よりも上方で呼び水作用室Ｓの最上部Ｐ（×印）に対し
インペラ回転方向の下流側に偏在している。最上部Ｐは
時計目盛りで１２時の位置に相当するが、吐出口９３は
略１１時の位置にある。これに対し、遠心流排出孔８６
の位置は軸心よりも上方で呼び水作用室Ｓの最上部Ｐに
対しインペラ回転方向の上流側に偏在している。時計目
盛りで略２時の位置に遠心流排出孔８６がある。また、
射流変向部８８も呼び水作用室Ｓの最上部Ｐに対しイン
ペラ回転方向の上流側に偏在している。時計目盛りで略
１時の位置に射流変向部８８がある。

【００５２】図４，図５及び図６（Ｄ），（Ｅ）に示す
如く、エンドケーシング９０の胴壁９５内で吐出口９３
のインペラ回転方向の下流側近傍域において胴壁９５に
沿う円周流等の流れを吐出口９３へ跳ね返す整流板９７
ａが端板部９４及び胴壁９５に連結している。整流板９
７ａと管壁９２との間は還流間口９７ｂとなっており、
これは自吸時の分離水を呼び水作用室Ｓの下部の水溜領
域へ還流させるものである。

【００５３】また、図４，図５及び図６（Ａ），（Ｂ）
に示す如く、呼び水作用室Ｓのうち下部側の水溜領域と
上部側の気水分離領域とに区画する区画板９８ａが遠心
流排出孔８６の近傍で管壁９２，胴壁９５及び端板部９
４に連結している。その区画壁９８ａのうち胴壁９５側
にはエア抜き用切欠き９８ｂが形成されている。

【００５４】更に、インペラケーシング８０の射流変向
部８８の斜向面８８ａから軸方向に向かう射流がエンド
ケーシング９０の端板部９４の底面（図４の二点鎖線円
形部分、図５の破線円形部分）に激突する際に生じるイ
ンペラ回転方向の上流側への戻り反跳流を抑制する逆流
抑制板１００が端板部９４から起立している。その起立
高さは、図６（Ｃ）に示す如く、整流板９７ａや仕切板
９８ａよりも低くしてある。この仕切板９８ａの上を斜
向面８８ａから端板部９４の底面へ衝突する射流が直接
遮断されないようにしながら、激突後の戻り反跳流だけ
を逆流させないためである。

【００５５】本例では、管壁９２の最下部に対しインペ
ラ回転方向の上流側の近傍箇所から下方に延びて連結し
た潜りゲート板１０１ａが水作用室Ｓの下部の水溜領域
に沈み込んでいる。泡除けの潜りゲート板１０１ａの下
端と胴壁９５との間にゲート開き（潜りオリフィス）１
０１ｂが開口している。この潜りゲート板１０１ａから
インペラ回転方向の下流側には、インペラケーシング８
０の仕切板部８２の外周側に穿孔した５つの呼び水流通
孔Ｈ₁〜Ｈ₅が縦列している。第１の呼び水流通孔Ｈ₁
は略最下部に位置し、ゲート開き１０１ｂから離れてい
る。

【００５６】本例の自吸式遠心ポンプ６０は吐出口９３
を鉛直上方に合わせて据え置くものであるが、エンドケ
ーシング９０の吸込口９１ａにはエルボ管継手１１０が
接続できるようになっている。このエルボ管継手１１０
は、図８に示す如く、Ｌ字状の屈曲管１１２とその一方
管端部１１２ａに張り出た略菱形状の鍔板１１４との樹
脂製一体形成品であり、鍔板１１４の対向位置にはボル
ト通し孔１１４ａ，１１４ａが形成されている。その一
方管端部１１２ａには外周段付き端部となっている。ま
た鍔板１１４の他の対角線上でボルト通し孔１１４ａ，
１１４ａの中間位置には位置決め係合突起１１６が形成
されている。一方、エンドケーシング９０の吸込口９１
ａの周りの継ぎ合わせ端は内周段付き端部となってお
り、その周りの鍔板合わせ面には９０°間隔で都合４箇
所にボルト孔９１Ｕ，９１Ｒ，９１Ｄ，９１Ｌが穿孔さ
れている。

【００５７】吸込口９１ａの内周段付き端部にＯリング
１１５を挟んでエルボ管継手１１０の一方管端部１１２
ａを継ぎ合わすものであるが、エルボ管継手１１０の吸
込口１１７を下方に合わせたい時は、位置決め係合突起
１１６を真上位置のボルト孔９１Ｕに嵌め、ボルト通し
孔１１４ａ，１１４ａに取付ボルト１１８，１１８を通
すと、自ずと左右のボルト孔９１Ｒ，９１Ｌに合うた
め、そのまま図９（Ａ）に示す如く螺着できる。なお、
エルボ管継手１１０の吸込口１１７が下方に向く場合
も、この吸込口１１７に接続する上流側配管では少なく
ともエンドケーシング９０を上方に横切る鉛直部分を設
け、呼び水作用室Ｓ内の水位が軸心よりも上部側（整流
板９７ａと区画板９８ａの位置程度）に保持する。な
お、自吸運転の直前において、端板部９４の下部に開け
た呼び水注入孔（図示せず）から呼び水作用室Ｓに対し
外部から多量の呼び水を注入するようにすれば、非運転
時に保持すべき呼び水量の多少は問題とならない。

【００５８】また、エルボ管継手１１０の吸込口１１７
を左方に合わせたい時は、位置決め係合突起１１６を右
位置のボルト孔９１Ｒに嵌め、ボルト通し孔１１４ａ，
１１４ａに取付ボルト１１８，１１８を通すと、自ずと
上下のボルト孔９１Ｕ，９１Ｄに合うため、そのまま図
９（Ｂ）に示す如く螺着できる。同様に、エルボ管継手
１１０の吸込口１１７を上方又は右方に合わせることが
できる。吸込口１１７の向きを未使用のボルト孔と位置
決め係合突起１１６との嵌合により設定できるため、ポ
ンプ据え置き作業の容易化に資する。

【００５９】なお、本例のエンドケーシング９０の下部
には水抜き管１２０が連結されている。水抜き管１２０
のキャップ（図示せず）を外すことで、呼び水作用室Ｓ
内の呼び水を排水でき、寒冷下の凍結等を未然に防止で
きる。

【００６０】図７（Ａ）に示すエンドケーシング９０の
吸込口９１ａの口径は軸流吸込路９１の管径に対して縮
径となっており、内周鍔部９１ｂが形成されている。こ
の内周鍔部９１ｂの下部は堰体１９１ａを形成してい
る。自吸運転時の初期にはエルボ管継手１１０及び上流
側配管に残る水を吸引して吐出口９３より排出した後、
空気層の吸引では適量の呼び水が呼び水作用室Ｓ内に残
っているが、その呼び水は軸流吸込路９１にも押し出さ
れて来る。この堰体１９１ａがあると、軸流吸込路９１
側に押し出された呼び水が軸流吸込路９１へ流れ落ち
ず、呼び水が無くならないので、自吸性能が向上する。

【００６１】図１４は別のエンドケーシング１９０の構
造を示す。このエンドケーシング１９０は、上記のよう
なエルボ管継手１１０を外付けせずに、内部の軸流吸込
路９１を形成する管壁９２に対し端板部９４外に添わせ
た上昇吸込管１９１を一体的に直結したものである。こ
のエンドケーシング１９０を用いた場合、上記のエンド
ケーシング９０の場合と異なり、吸込管１９１の向きを
変えることはできない。

【００６２】図１５は更に別のエンドケーシング２９０
の構造を示す。このエンドケーシング２９０も、エンド
ケーシング１９０と同様に、内部の軸流吸込路９１を形
成する管壁９２に対し端板部９４外に添わせた上昇吸込
管１９１を一体的に直結したものである。そして、この
エンドケーシング２９０においては、軸流吸込路９１の
吸込口９１ａの下部には堰体１９１ａが一体的に形成さ
れている。

【００６３】次に、本例の自吸式遠心ポンプ６０の動作
を以下に説明する。前述したように、自吸運転前におい
ては、呼び水作用室Ｓ内の水位が軸心よりも上部側（整
流板９７ａと区画板９８ａの位置位）に保持されてい
る。ここで、自吸運転時において、モーター駆動による
モータシャフト６４の回転により遠心型インペラ７０が
インペラ室Ｋ内で回転するため、図４に示す如く、イン
ペラ室Ｋで呼び水と空気が攪拌されて生成された気水混
合流が遠心流として遠心流排出路８９に沿って排出孔８
６からインペラケーシング８０外へ勢い良く吐き出され
る。この勢い良く吐き出された気水混合射流は、略矢印
ａの如く、渦巻き状鍔部８３ｂや胴壁９５の内周面に沿
って射流変向部８８の斜向面８８ａに衝突するため、そ
こで略矢印ｂの如く跳ね返り、軸方向で端板部９４へ向
かう軸流成分が付与される。このため、略矢印ｂの如く
変向した射流は、図４（Ａ）では２点鎖線円形部分、図
５では破線円形部分の近辺に再衝突する。その再衝突に
よりそれら円形部分近辺でインペラケーシング７０側に
若干の軸流成分をもって略矢印ｃの方向に跳ね返る。

【００６４】その跳ね返った水流は胴壁９５の内周面に
沿って回り下方に落下し還流間口９７ｂを通り、呼び水
作用室Ｓの下部水溜領域に還流すると共に、気水混合水
の分離された空気は吐出口９３へ排気される。還流した
水は呼び水流通孔Ｈ₁〜Ｈ₅を介してインペラ室Ｋへ再
流入する。

【００６５】このように、インペラ室Ｋでの呼び水と空
気の気水混合作用、呼び水作用室Ｓ上部での気水分離作
用、及び呼び水作用室Ｓ上部での分離空気の吐出と呼び
水作用室Ｓ下部への分離水の還流が繰り返されると、上
流側配管の負圧化により吸込水がインペラ室Ｋへ引き込
まれて来るため、インペラ７０の回転により吸込水が遠
心流排出路８９に沿って呼び水作用室Ｓへ吐き出される
ので、水位Ｈが上昇して呼び水作用室Ｓは満水化し、吐
出口９３から吸込水が送り出され、次第に揚水運転に移
行する。

【００６６】本例の丸形状の自吸式遠心ポンプ６０で
は、吐出口９３が呼び水作用室Ｓの最上部Ｐよりもイン
ペラ回転方向の下流側の位置に開口し、吐出口９３と遠
心流排出孔８６とは近接していないため、揚水運転時に
おいては、遠心流排出孔８６から勢い良く掻き出された
水中の遠心射流（主に矢印ａ，ｂの流れ）が直に吐出口
９３を横切らず、吐出口９３に流入する水と遠心流排出
孔８６から出た水中の遠心射流とが互いに干渉しないよ
うになっている。このため、揚水性能は従前の丸形状の
自吸式遠心ポンプに比し、揚水性能が向上する。

【００６７】呼び水作用室Ｓの最上部Ｐの領域は、その
真上に吐出口９３が開口していないため、図４に破線で
示す様に、多少のエア溜まりとして残る余裕がある。こ
のため、揚水運転時にインペラ室Ｋに空気が巻き込まれ
た場合、排出孔８６から多少の空気（気泡）が吐き出さ
れても、呼び水作用室Ｓ内の水中に気泡として飛散せ
ず、むしろ最上部Ｐのエア溜まりに気泡が急速に纏まる
傾向を示すため、そのエア溜まりを介して上部空気層が
吐出口９３にパイプライン的に連通し、揚水運転時のエ
ア抜きがスムーズとなる。このため、揚水運転時の多少
の空気巻き込みの際、自吸運転への一時的ダウン（脱
調）が起こり難く、揚水運転の円滑化に寄与する。

【００６８】自吸運転時には呼び水の水溜部が必要であ
るが、揚水運転時のエア巻き込みの際には呼び水作用室
Ｓの最上部Ｐに多少のエア溜まりを残るようにすること
が重要である。揚水時の空気巻き込みの際、遠心流排出
孔８６からの吐き出し気泡を即収集して排気する作用を
果たす。

【００６９】ところで、今、仮に吐出口９３が最上部Ｐ
の位置にあると、上記の様なエア溜まりは形成されな
い。しかし、それでも最上部Ｐの吐出口９３と遠心流排
出孔８６とは、図１９で示す従前の吐出口１０と排出孔
１７との位置関係（１２時の位置と略１時の位置）に比
べて、距離が離れた位置関係（１２時の位置と略２時の
位置）となっているため、流速の低下により吐出口１０
での水中遠心射流と吐出水の流入との干渉が起こり難
く、揚水性能はさほど遜色がない。しかし、自吸運転時
の遠心流排出孔８６から出た気水混合射流は胴壁９５に
沿って幕状に回るため、最上部Ｐの吐出口９３では気水
分離した水が吐出口９３に巻き込まれ易く、この吐出口
９３を塞ぐ形になり、そのため自吸性能は悪い。結局、
最上部Ｐに吐出口９３を設けた場合、図１９で示す従来
例の如く、排出孔８６を吐出口９３に近接させて設ける
と、自吸性能は良いが、揚水性能が悪くなり、また吐出
口９３から離して排出孔８６を設けると、揚水性能は良
いが、自吸性能が悪くなり易い。

【００７０】しかし、吐出口９３を軸心より上方で最上
部Ｐよりインペラ回転方向の下流側の位置（時計目盛り
で略９時〜略１１時の位置）に設けると、最上部Ｐの領
域にエア溜まりが形成されているため、上述したように
揚水性能も良好である。また、自吸運転時に排出口８６
からの気水混合射流がそのまま胴壁９５の壁面を巡って
も、その円周流は吐出口９３の位置では下方に向かう速
度成分を持っているため、気水分離された空気が吐出口
９３へ排気されてもその吐出口９３内に気水分離された
水が巻き込まれ難いので、自吸性能も良好である。本実
施形態では、排出孔８６の位置は時計目盛りの略２時の
位置になっているが、略１２時の位置に設けても構わな
い。ここで、排出孔８６の位置を２時から１２時の位置
に変えて吐出口９３に近づけると、自吸性能と揚水性能
の両者が徐々に悪くなる。ただ、吐出口９３が略１０時
の位置や略９時の位置にある場合、吐出口９３と排出孔
８６とが離れているので、両者の性能は遜色がない。例
えば、吐出口９３が略９時の位置にある場合、排出孔８
６を略１１時の位置にすることもできる。

【００７１】逆に、吐出口９３を軸心より上方で最上部
Ｐよりインペラ回転方向の上流側の位置（例えば略１時
の位置）に設けると、最上部Ｐの領域にエア溜まりが形
成されるが、揚水時にはこのエア溜まりは何等の作用を
発揮せず、むしろ騒音の原因となる。また自吸時には排
出孔８６から出た気水混合射流は上方速度成分を持って
おり、吐出口９３から出る排気と共に吐出孔９３へ誘い
込まれるため、吐出口９３を水が塞ぐ形となり、自吸性
能は悪い。

【００７２】従って、本例の様に、吐出口９３は最上部
Ｐよりインペラ回転方向の下流側の位置に設けることが
望ましい。更に、排出孔８６は最上部Ｐよりインペラ回
転方向の上流側の位置に設けることが望ましい。自吸性
能と揚水性能の両者を改善できる。

【００７３】本例では、吐出口９３を略１１時の位置
に、排出孔８６を略２時の位置に設けると、前述した様
に、吐出口９３と排出孔８６とが離れているため、排出
口８６からの水中遠心射流と吐出口９３への流入水との
干渉が軽減し、揚水性能が改善される。しかし、排出孔
８６から出る水中遠心射流は円周流として周回すると、
吐出口９３では下方に向いた流速があるため、勢いが弱
まっていても吐出口９３への流入水が妨げられる。そこ
で、本例では、射流変向部８８の斜向面８８ａに対し遠
心流排出孔８６から出た遠心射流（矢印ａ）が衝突する
ようにしてあるため、その変向射流（矢印ｂ）は軸流成
分が付与されて端板部９４の２点鎖線円形領域に向かい
そこにぶつかる。また、その２点鎖線円形領域で反射
し、インペラケーシング８０の仕切板部８２側への軸流
成分が付与された射流（矢印ｃ）が生じる。従って、排
出孔８６から出た水中遠心射流はそのまま円周射流とな
るのではなく、軸流成分が付与されて端板部９４と仕切
板部８２との間を往復しながら胴壁９５の内周面に沿っ
て巡るようになるため、吐出口９３では下方に向く流速
が低減している。このため、排出口孔８６から出る水中
遠心射流が吐出口９３への流入水の邪魔にならず、揚水
性能の向上に資する。また、自吸運転時には、呼び水作
用室Ｓの最上部Ｐ近辺において気水混合射流の斜向面８
８ａと端板部９４との反射衝突が起こるので、微小気泡
混合水の気水分離作用が促進され、自吸性能も向上す
る。

【００７４】本例では、この射流変向部８８がインペラ
ケーシング８０に一体的に形成されている。部品点数の
削減と組み付け容易化を実現できる。勿論、インペラケ
ーシング８０よりも先に胴壁９５内に嵌合させる別部品
で構成しても良いし、エンドケーシング９０側に一体的
に設けても良い。ただ、樹脂製成形品のエンドケーシン
グ９０側に斜向面８８ａを一体的に設けるには、金型の
複雑化を招く。

【００７５】射流変向部８８の斜向面８８ａから変向し
た射流が端板部９４に衝突すると、図６（Ｃ）に示す如
く、端板部９４で反射するが、その反射域では周囲に飛
び散る拡射が生じるため、インペラ回転方向の上流側へ
の戻り流（矢印ｄ）も発生する。この戻り流は自吸運転
時にはさほど問題にならないが、揚水運転時には流動摩
擦損が大きくなり、揚水性能を落とす原因となる。この
ため、本例では、この戻り流（矢印ｄ）を抑制するた
め、射流が端板部９４に衝突する領域のインペラ回転方
向上流側の直前に逆流抑制板１００を端板部９４に起立
してある。戻り流（矢印ｄ）がその逆流抑制板１００で
押し返されるため、インペラ回転方向上流側への逆流が
抑制される。このため、射流が端板部９４に衝突するこ
とに伴う流動摩擦損を解消でき、揚水性能の向上に資す
る。なお、この逆流抑制板１００はエンドケーシング９
０側に一体的に形成されているため、部品点数の削減と
組み付け容易化を実現できる。

【００７６】排出孔８６から出た水中遠心射流は、管壁
９２と胴壁９５との間に画成された円環状の呼び水作用
室Ｓでは、減速されながらも軸流成分を持って周回する
慣性流（定常流）となっている。この慣性流のため、吐
出口９３近辺ではそれに向いた上昇流を生成し難い。そ
こで、本例では整流板９７ａが設けられているため、こ
の整流板９７ａが胴壁９５に沿う慣性流を吐出口９３へ
向け跳ね返すので、吐出効率を改善でき、揚水性能の向
上に資する。この整流板９７ａもエンドケーシング９０
側に一体的に形成されているため、部品点数の削減と組
み付け容易化を実現できる。

【００７７】自吸運転時においては、この整流板９７ａ
の内周側の還流間口９７ｂを介して上部で気水分離され
た水が下部の水溜部へ回り落ちて還流するが、この整流
板９７ａ自体が呼び水作用室Ｓのうち下部側の水溜領域
と上部側の気水分離領域とに区画する区画壁を兼用して
いる。還流間口９７ｂを介して落下還流する呼び水に巻
き込まれた気泡が呼び水作用室Ｓを循環しないようにす
るため、水溜部の潜りゲート板１０１ａはその巻き込み
気泡を遮る。そのゲート開き１０１ａを通過する気泡を
除き、潜りゲート板１０１ａに当たる気泡はその浮力に
より上方の気水分離領域へ押し戻される。このゲート開
き１０１ａを気泡の一部が通り抜けるが、潜りゲート板
１０１ａが呼び水作用室Ｓの最下部（６時の位置）に設
けられている場合、ゲート開きの位置が最下部になるた
め、ゲート開きと呼び水流通孔Ｈ₁〜Ｈ₅とが近接し過
ぎ、そのゲート開きを通り抜けた気泡が呼び水流通孔Ｈ
₁〜Ｈ₅を介してインペラ室Ｋへ流入し易くなり、呼び
水供給量が低減するので、自吸性能を損なうおそれがあ
る。しかし、本例では、潜りゲート板１０１ａが最下部
よりやや上部位置（略７時位置）に設けられているた
め、ゲート開き１０１ａと呼び水流通孔Ｈ₁〜Ｈ₅とが
離れているので、呼び水流通孔Ｈ₁〜Ｈ₅に気泡が入り
込み難くなる。そのため、インペラ室Ｋへの給水を円滑
化でき、自吸性能の向上に資する。

【００７８】更に、遠心流排出孔８６の付近で整流板９
７ａと略同レベルの位置には、水溜領域と気水分離領域
とに区画する区画壁９８ｂが形成されており、その外周
側はエア抜き用切欠き９８ｂとなっている。自吸運転時
には、区画壁９８ｂが邪魔板として呼び水作用室Ｓの下
部からのインペラ回転方向の水流を押し返し、呼び水が
上方へ散逸しないようになっているが、水溜領域中に巻
き込まれた気泡は呼び水作用室Ｓの水溜領域でインペラ
回転方向に流れる円周流により胴壁９５内に沿って外周
側のエア抜き用切欠き９８ｂを介して上部の気水分離領
域へ輸送される。特に、エア抜き用切欠き９８ｂには排
出孔８６を略合わせてあるため、排出孔８６からの遠心
射流が呼び水作用室Ｓ内の流体をエア抜き用切欠き９８
ｂから上方へ引き込むように作用するため、その円周流
の勢いが強められるので、呼び水作用室Ｓの脱泡が迅速
化し、自吸性能が向上する。また、揚水運転時には区画
壁９８ｂの下部に溜まる気泡をエア抜き用切欠き９８ｂ
を介して上方へ逃がすことができるので、揚水性能も向
上する。

【００７９】他方、インペラケーシング８０において、
遠心流排出路８９の仕切板部８２には、排出孔８６側へ
断面積が漸増となる案内溝８９ａが形成されている。こ
の案内溝８９ａの形成部分は円形のインペラ室Ｋと渦巻
き状の周囲壁８３ａとに挟まれた扇状領域にあるが、起
立壁８９ｂの直前の案内溝８９ａでインペラ室Ｋからイ
ンペラ７０のブレードＢ₀〜Ｂ₂間の半径流（遠心流）
の押し出しを受容している。その案内溝８９ａの範囲で
は２枚から３枚のブレードが同時に通過するものの、排
出孔８６側へ溝幅が漸拡する案内溝８９ａが形成されて
いるため、揚水運転時の流動抵抗を低減させてある。図
１９（Ｂ）に示す従来のポンプの如く、この案内溝８９
ａの部分に円弧状の排出孔を形成しても良い。かかる場
合、揚水運転時の流動抵抗は低減するものの、その円弧
状の排出孔のレベルは軸心よりも下方側となり、呼び水
作用室Ｓ側では水溜領域ではなく、気水分離領域に位置
しているため、自吸運転時には、気水分離領域からその
円弧状の排出孔を介してインペラ室Ｋに空気が供給され
るので、自吸性能が発揮できない。従って、図１９
（Ｂ）に示す従来のポンプでは、円弧状の排出孔１７の
下部開口縁が略２時の位置に留めてある。これに対し、
本例では排出孔８６が仕切板部８２のインペラ回転面
（横断面）上に形成されているのではなく、インペラ回
転面上の案内溝８９ａに対し直交する面（縦断面）上に
形成されているため、排出孔８６の全開口が略２時の位
置にある。２時の位置に限らず、３時の位置まで下げる
ことができる。

【００８０】また、排出孔８６の直前には周囲壁８３ａ
に連絡する起立壁８９ｂが形成されており、その起立壁
８９ｂは排出孔８６側に漸高した三角壁となっている。
排出孔８６をブレードＢ₀〜Ｂ₂が横切る際、そのブレ
ードの前後では正圧から負圧に変化するため、排出孔８
６の直前に起立壁がない場合、ブレード間の狭間が周囲
壁８３ａに完全に隠れるとき、そのブレード間の挟間に
排出路８９の水が瞬間的に引き込まれるので、遠心射流
に脈動が生じ易い。これを解消するために、起立壁８９
ｂが形成されており、排出孔８６をブレードが横切って
も一度排出路８９へ送りされた水がインペラ室Ｋ側に引
き戻されず、そのまま滑らかに排出されるようになって
いる。特に、起立壁８９ｂが三角壁となっているので、
ブレードが起立壁８９ｂを通過する際の圧力ギャップが
低減し、騒音を抑制できる。更に、遠心型インペラ７０
のブレードＢ₀，Ｂ₁，Ｂ₂の外周端は外周側切欠きＥ
によりブレード高さが低く形成されている。このため、
ブレードの外周端が呼び水流通孔Ｈ₁〜Ｈ₅近傍や起立
壁８９ｂの起立基部を通過する際、圧力ギャップを緩和
できるため、騒音を抑制できる。

【００８１】主ブレードＢ₀の前側の半径流は主ブレー
ドＢ₀の回転方向前側に設けた補助ブレードＢ₂の背面
の流路壁による流動抵抗により流速が遅くなるため、主
ブレードＢ₀の前後の圧力ギャップが補助ブレードＢ₂
がない場合に比して低減されるので、呼び水流通孔Ｈ₁
〜Ｈ₅や遠心流排出路８６を主ブレードＢ₀の過ぎる際
に生じる騒音が抑制される。また、主ブレードＢ₀の後
側の半径流は主ブレードＢ₀の回転方向後側に設けた補
助ブレードＢ₁との間に画された狭い案内半径流路を流
れるため、主ブレードＢ₀の後側の置き去り流体が堰き
止められるので離反し難く、減圧化が抑制される。この
ため、主ブレードＢ₀の前後の圧力ギャップが補助ブレ
ードＢ₁がない場合に比して低減されるので、呼び水流
通孔Ｈ₁〜Ｈ₅や遠心流排出路８６を主ブレードＢ₀の
過ぎる際に生じる騒音が抑制される。特に、主ブレード
Ｂ₀の後側に、短い補助ブレードＢ₁を設けると、後側
の長い補助ブレードＢ₂や主ブレードＢ₀の前面内周側
で後押しされた流体が内周側不連続部を介して前送りさ
れて短い補助ブレードＢ₁の前側半径路に繰り込まれる
ため、主ブレードＢ₀の直後圧力が高まり、圧力ギャッ
プが低減する。

【００８２】ところで、ブレードＢ₀〜Ｂ₂が流通孔Ｈ
₁〜Ｈ₅を過る際、それらの後側面が流通孔Ｈ₁〜Ｈ₅
に重なるときに呼び水作用室Ｓの下部側からインペラ室
Ｓへ呼び水が流入するものであるが、インペラ７０が自
吸運転時に多量の呼び水を遠心流排出路８９へ効率的に
掻き出すには、遠心流排出路８９よりインペラ回転方向
の直前上流側の部分に大径孔の第５の流通孔Ｈ₅を設け
ることが望ましい。しかし、揚水運転時には、この大径
孔の第５の流通孔Ｈ₅をブレードＢ₀〜Ｂ₂が通過する
際、ブレードの前面側が第５の流通孔Ｈ₅に位置すると
きは、インペラ室Ｋから第５の流通孔Ｈ₅を介して呼び
水作用室Ｓの方への加圧が生じ、その直後、そのブレー
ドの後面側が第５の流通孔Ｈ₅に位置すると、インペラ
室側が負圧になるため、呼び水作用室Ｓ側から大径孔の
第５の流通孔Ｈ₅を介してインペラ室Ｋ側へ瞬間的な突
発流が発生し、その突発流がブレードの外周端をかすめ
るので、騒音が発生する。特に、本例では、内周側不連
続部が無い主ブレードＢ₀が主たる水流通孔の第５の流
通孔Ｈ₅を通過する際の騒音が問題となる。

【００８３】このような騒音は、前述したように、ブレ
ードＢ₀〜Ｂ₂の前後の圧力ギャップで発生するもので
あるから、外周側切欠きＥにより圧力ギャップや突発流
の横切りを緩和できるものの、外周側切欠きＥの大きさ
の按配では遠心流排出路８６でのブレード自体の掻き出
し作用を損ねてしまう。本例では、この第５の流通孔Ｈ
₅に対して略θだけインペラ回転方向上流側の位置に中
径孔の第４の流通孔Ｈ₄を設けてある。即ち、ブレード
Ｂ₀〜Ｂ₂の前側が第５の水流通孔Ｈ₅に位置する際、
同時にその後側が第４の流通孔Ｈ₄に位置するようにな
るため、そのブレードの外周端の前側と後側が第５の流
通孔Ｈ₅，呼び水作用室Ｓ，第４の流通孔Ｈ₄を介して
連通するので、ブレード前後の圧力ギャップが緩和す
る。従って、騒音が抑制される。

【００８４】しかも、第５の流通孔Ｈ₅の約半分をイン
ペラ回動域から外側へはみ出させてあり、また第４の流
通孔Ｈ₄もインペラ回動域から外側へはみ出させてある
から、両孔間の距離が短縮化されており、流動抵抗の低
減により圧力ギャップの緩和に寄与している。なお、第
５の流通孔Ｈ₅は丸孔でなく、長孔等でも良い。

【００８５】この第４の流通孔Ｈ₄の孔径を小径にする
と、流動抵抗が大きくなり、圧力ギャップの緩和の効果
は薄い。第４の流通孔Ｈ₄の孔径を大径にすると、圧力
ギャップの緩和効果は大きいが、今度はこの第４の水流
通孔Ｈ₄をブレードが通過する際に騒音が大きくなって
しまう。そこで、両者を勘案し、本例では第４の流通孔
Ｈ₄は略中径孔としてあり、騒音の低減を図っている。

【００８６】しかし、この中径孔の第４の流通孔Ｈ₄を
特に主ブレードＢ₀が通過する際、圧力ギャップにより
騒音が生じ易いので、この第４の流通孔Ｈ₄に対して略
θだけインペラ回転方向上流側の位置に中径孔の第３の
流通孔Ｈ₃を設けてある。即ち、ブレードＢ₀〜Ｂ₂の
前側が第４の流通孔Ｈ₄に位置する際、同時にその後側
が第３の流通孔Ｈ₃に位置するようになるため、そのブ
レードの外周端の前側と後側が第４の流通孔Ｈ₄，呼び
水作用室Ｓ，第３の流通孔Ｈ₃を介して連通するので、
ブレード前後の圧力ギャップが緩和する。従って、騒音
が抑制される。

【００８７】また同様に、この中径孔の第３の流通孔Ｈ
₃を特に主ブレードＢ₀が通過する際、圧力ギャップに
より騒音が生じ易いので、この第３の流通孔Ｈ₃に対し
略θだけインペラ回転方向上流側の位置にも中径孔の第
２の流通孔Ｈ₂を設けることが考えられるが、圧力ギャ
ップの低減のために流通孔を繰り返し上流側へ設ける手
法では、際限がなく騒音低減に効果的ではない。

【００８８】ここで、再吟味するに、主ブレードＢ₀が
第４の流通孔Ｈ₄を通過する直前位置では、その主ブレ
ードＢ₀の隣接前方の補助ブレードＢ₂は既に第５の呼
び流通孔Ｈ₅を過ぎた位置にあるから、主ブレードＢ₀
と補助ブレードＢ₂との間に共に第４の流通孔Ｈ₄と第
５の流通孔Ｈ₅とが位置するので、主ブレードＢ₀が第
４の流通孔Ｈ₄を通過する際、そのブレード間の圧力を
抜くために、第３の流通孔Ｈ₃を設けることは有意義で
ある。ところが、主ブレードＢ₀が第３の流通孔Ｈ₃を
通過する直前位置では、その主ブレードＢ₀の隣接前方
の補助ブレードＢ₂は第５の呼び流通孔Ｈ₅の直前位置
にあるから、主ブレードＢ₀と補助ブレードＢ₂との間
の圧力は第５の呼び流通孔Ｈ₅を介してその補助ブレー
ドＢ₂の前側抜かれるので、主ブレードＢ₀が第３の流
通孔Ｈ₃を通過する際の騒音は比較的目立たない。従っ
て、この第３の流通孔Ｈ₃に対し略θだけインペラ回転
方向上流側の位置において中径孔の第２の流通孔Ｈ₂を
敢えて設ける必要性は見当たらない。

【００８９】ただ、主ブレードＢ₀の前側の圧力をその
隣接前方の補助ブレードＢ₂の前側に逃がすものである
から、充分な減圧効果が得られない恐れがある。そこ
で、本例では、第３の流通孔Ｈ₃に対し略２θだけイン
ペラ回転方向上流側の位置において中径孔の第２の流通
孔Ｈ₂を設けてあり、主ブレードＢ₀の前側の圧力をそ
の隣接前後の一番短い補助ブレードＢ₁の前側に逃がす
ようにしている。補助ブレードＢ₁の前側の圧力は補助
ブレードＢ₂の前側の圧力よりも低いので、減圧効果が
あり、第３の流通孔Ｈ₃についての騒音低減に役立つ。
更に、第２の流通孔Ｈ₂に対し略３θだけインペラ回転
方向上流側の位置において小径孔の第１の流通孔Ｈ₁を
設けてあるので、補助ブレードＢ₁の前側の圧力は補助
ブレードＢ₂の後側に逃がすようにしている。補助ブレ
ードＢ₂の後側の圧力は補助ブレードＢ₁の前側の圧力
よりも低いので、減圧効果があり、第３の流通孔Ｈ₃に
ついての騒音低減に役立つ。

【００９０】しかし、今度は主ブレードＢ₀が中径孔の
第２の流通孔Ｈ₂を通過する際の騒音が懸念されるが、
主ブレードＢ₀が第２の流通孔Ｈ₂を通過する直前位置
では、隣接前方の補助ブレードＢ₂は第３の流通孔Ｈ₃
の直前位置にあると共に、更に隣接前方の補助ブレード
Ｂ₁は第４の流通孔Ｈ₄の直後位置にあり、しかも、主
ブレードＢ₀の隣接後方の補助ブレードＢ₁は第１の流
通孔Ｈ₁の直後位置にあるため、主ブレードＢ₀の前側
圧力は緩和されているので、主ブレードＢ₀が第２の流
通孔Ｈ₂を通過する際は騒音は目立たない。また、主ブ
レードＢ₀が第１の流通孔Ｈ₁を通過する際は、この第
１の流通孔Ｈ₁が小径孔であるため、騒音は目立たな
い。

【００９１】なお、呼び水流通孔Ｈ₁〜Ｈ₅はインペラ
ケーシンング８０の仕切板部８２に穿孔した断面一様の
貫通孔でも良いが、貫通孔が断面一様であると、流動抵
抗が大きいので、自吸運転時には、呼び水作用室Ｓから
インペラ室Ｋへの給水性能が低い。呼び水流通孔Ｈ₁〜
Ｈ₅の断面積を広くすると、上記で吟味したように、揚
水時の騒音が顕著となる。そこで、本例では、呼び水流
通孔Ｈ₁〜Ｈ₅は呼び水作用室Ｓ側を広口とするテーパ
孔としてある。仕切板部８２の肉厚（３mm）の全寸に亘
るテーパ孔でも良いし、インペラ室Ｋ側（例えば１mm
宛）を断面一様の孔とし、呼び水作用室Ｓ側（例えば２
mm宛）をテーパ孔としても良い。自吸運転時の呼び水の
給水性能の向上と共に、揚水時の騒音を低減できる。な
お、孔断面が呼び水作用室Ｓ側に漸拡したテーパ孔に限
らず、孔断面が呼び水作用室Ｓ側に急拡した段付き孔で
も良い。

【００９２】インペラ７０において背面圧力切り鍔部７
４がない場合、自吸運転時や揚水運転時において、遠心
型インペラ７０がインペラ室Ｋ内で回転すると、周囲壁
８３ａと背面シュラウド７２の外周面との隙間を介して
ブレード間の挟間からの半径流が背面シュラウド７２の
背面側へ回り込み、脈流による遠心型インペラ７０を軸
方向に振動させる。本例の様に、厚みのある背面シュラ
ウド７２に背面圧力切り鍔部７４を設けた構造では、背
面圧力切り鍔部７４の周辺では高圧の旋回流が形成され
ることになるため、ブレード間の挟間からの半径流が背
面シュラウド７２の背面側へ軸流として回り込み難くな
る。このため遠心型インペラ７０の背面側は定常旋回流
であることから、遠心型インペラ７０の軸方向の振動を
抑制できる。

【００９３】なお、上記実施例では、円環状の呼び水作
用室Ｓとなっているが、略環状であれば構わない。

【００９４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、インペ
ラ室に連通する軸流吸込管路の管壁の周りに略環状の呼
び水作用室が画成された自吸式遠心ポンプにおいて、吐
出口を最上部からインペラ回転方向の下流側へオフセッ
トさせて設けたことを特徴としている。従って、次のよ
うな効果を奏する。

【００９５】（１）自吸運転時には、遠心流排出孔か
ら呼び水作用室へ送り出された気水混合射流のうち胴壁
を巡る円周水流は吐出口では下向きの流れになっている
ため、呼び水自身が吐出口へ押し込まれ難いので、円滑
に排気でき、自吸性能が改善する。また、揚水運転時に
は、遠心流排出孔から勢い良く掻き出された水中の遠心
流も減速されるため、直に吐出口を横切り難く、吐出口
に流入する水と遠心流排出孔から出た水中の遠心射流と
が互いに干渉し難いので、揚水性能が向上する。

【００９６】特に、呼び水作用室の最上部の領域は、そ
の真上に吐出口が開口していないため、満水時にも多少
のエア溜まりとして残る余裕賀ある。この上部のエア溜
まりは、揚水時の空気巻き込みの際、遠心流排出孔から
の吐き出し気泡を即収集して排気する作用とを果たし、
揚水運転が円滑になる。

【００９７】（２）遠心流排出孔が軸心よりも上方位
置で呼び水作用室の最上部に対しインペラ回転方向の上
流側に偏在している場合、吐出口と遠心流排出孔とが大
きく離れているので、揚水運転性能が更に向上する。ま
た、揚水運転時には、この最上部のエア溜まりに対し、
その水面下から排出孔を出た水中射流が射当てられる形
になる。それ故、その泡立ったエア溜まりの境界に沿っ
て吐出口へ向かう流れが自然に促される。このため、揚
水性能は大幅に改善される。

【００９８】（３）遠心流排出孔から呼び水作用室側
へ吐き出される遠心射流に対し軸流成分を付与する射流
変向部を有する場合、排出孔から出た水中遠心射流はそ
のまま円周射流となるのではなく、軸流成分が付与され
て端底面と仕切部との間を往復しながら胴壁に沿って巡
るようになるため、排出孔から出る水中遠心射流が吐出
口への流入水の邪魔にならず、揚水性能の向上に資す
る。また、自吸運転時には、気水混合射流の射流変向部
や端底面への衝突により、微小気泡混合水の気水分離作
用が促進され、自吸性能も向上する。

【００９９】（４）ポンプケーシングの端底面にイン
ペラ回転方向の上流側への戻り流を抑制する逆流抑制部
が設けられて成る場合、射流変向部から変向した射流が
端底面に衝突すると、その反射域では周囲に飛び散る拡
射が生じるが、インペラ回転方向の上流側への戻り流が
この逆流抑制部で抑制されるため、揚水性能が向上す
る。

【０１００】（５）吐出口の近傍域に胴壁に沿う流れ
を吐出口へ向け跳ね返す整流部を具備して成る場合、排
出孔から出た水中遠心射流は減速されながらも軸流成分
を持つものの、少なからず胴壁を巡る慣性流もあるた
め、吐出口近辺ではそれに向いた吐出流の上昇流を生成
し難いが、上記のような整流部が設けられていると、こ
の整流部が胴壁を巡る慣性流を吐出口へ向け跳ね返すた
め、吐出効率を改善でき、揚水性能が向上する。

【０１０１】（６）呼び水作用室のうち下部側の水溜
領域と上部側の気水分離領域とに区画する区画壁を遠心
流排出孔の近辺に有しており、上記区画壁のうち胴壁側
にはエア抜き部が形成されて成る場合、自吸運転時に
は、区画壁が邪魔板として呼び水作用室の下部からのイ
ンペラ回転方向の水流を押し返し、呼び水が上方へ散逸
しないようにしており、水溜領域中に巻き込まれた気泡
は呼び水作用室の水溜領域でインペラ回転方向に流れる
円周流により胴壁内に沿って外周側のエア抜き部を介し
て上部の気水分離領域へ輸送される。特に、外周側のエ
ア抜き部が排出孔の近傍にあるため、排出孔からの遠心
射流が呼び水作用室内の流体をエア抜き部から上方へ引
き込むように作用するため、その円周流の勢いが強めら
れので、呼び水作用室の脱泡が迅速化し、自吸性能が向
上する。更に、揚水運転時のエア抜きにも寄与し、揚水
性能が向上する。

【０１０２】（７）このような自吸式遠心ポンプにお
いて、ポンプケーシングは、インペラ室及び仕切部を具
備するインペラケーシングと、軸流吸込路，胴壁，呼び
水作用室及び吐出口を具備するエンドケーシングとから
成り、インペラケーシングは、軸流吸込路の開口端部に
第１の環状シール部材を挟んで継ぎ合う管継手部を持つ
上記仕切部と、仕切部の周囲を取り囲み、胴壁内に嵌合
する囲繞壁との一体成形体であり、上記インペラケーシ
ングを挿入嵌合した上記エンドケーシングの上記胴壁の
開口端部がモータハウジングの継ぎ合わせ面に第２の環
状シール部材を挟んで継ぎ合い相互連結して成る構造を
採用できる。

【０１０３】エンドケーシング内へ入れ子式に落とし込
み嵌合することにより、軸流吸込路とインペラ室とが管
継手部を介して連通する。従って、シール不具合が生じ
難く、組立性の向上により低コスト化に寄与する。ま
た、取付ボルト等によりモータハウジングとエンドケー
シングとを相互連結する際、第２の環状シール部材の圧
潰変形と同時に、第１の環状シール部材の圧潰変形が進
行し、両者の軸方向の圧潰変形量の和が取付ボルト等の
締め付け変位量に相当している。このため、両者のシー
ル性の加減を適正化し易い。更に、取付ボルト等を外す
だけで、各部品の簡単な抜き出し操作により分解状態に
することができる。このため、エンドケーシング内、イ
ンペラケーシングは勿論のこと、インペラやモータケー
シングの端面さえも完全露出するので、清掃が簡単とな
り、メインテナンスの容易化に資する。

【０１０４】（８）このような構造において、上記イ
ンペラケーシングに上記射流変向部を具備して成ること
が望ましい。部品点数の削減と組み付け容易化を実現で
きる。

【０１０５】（９）また、インペラケーシングにおい
て、インペラ室から囲繞壁に沿って遠心流排出孔へ連絡
する排出路の路面には、その排出孔側へ断面積が漸増と
なる案内溝を有して成ることが好ましい。その排出路で
はインペラの複数枚のブレードが同時に通過するもの
の、排出孔側へ断面積が漸増となる案内溝が形成されて
いるので、流路抵抗を低減でき、揚水性能が向上する。

【０１０６】（10）更に、インペラケーシングにおい
て、インペラ室から囲繞壁に沿って遠心流排出孔へ連絡
する排出路とインペラ室とを仕切り、その仕切部から起
立した起立壁は排出孔側に漸高となっていることが好ま
しい。排出孔をインペラのブレードが横切る際、そのブ
レードの前後では正圧から負圧に変化するため、遠心射
流に脈動が生じ易い。上記のような起立壁が形成されて
いると、排出孔をブレードが横切っても一度排出路へ送
りされた水がインペラ室側に引き戻されず、滑らかに排
出されるようになる。特に、起立壁が三角壁の如く排出
孔側に漸高となっている場合、ブレードが起立壁を通過
する際の圧力ギャップを抑圧できるため、騒音を抑制で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る自吸式遠心ポンプの分
解状態を示す分解斜視図である。

【図２】同自吸式遠心ポンプの分解状態を縦断して示す
分解縦断面図である。

【図３】同自吸式遠心ポンプを示す縦断側面図である。

【図４】（Ａ）は図３中のＡ−Ａ線に沿って切断した状
態を示す切断矢視図、（Ｂ）は図３中のＢ−Ｂ線に沿っ
て切断した状態を示す切断矢視図である。

【図５】同自吸式遠心ポンプにおけるエンドケーシング
を示す正面図である。

【図６】（Ａ）は図５中のＡ−Ａ′に沿って切断した状
態を示す切断矢視図、（Ｂ）は図５中のＢ−Ｂ′に沿っ
て切断した状態を示す切断矢視図、（Ｃ）は図５中のＣ
−Ｃ′に沿って切断した状態を示す切断矢視図、（Ｄ）
は図５中のＤ−Ｄ′に沿って切断した状態を示す切断矢
視図、（Ｅ）は図５中のＥ−Ｅ′に沿って切断した状態
を示す切断矢視図である。

【図７】（Ａ）は同エンドケーシングの上部側面と下部
縦断面を示す一部縦断側面図、（Ｂ）は同エンドケーシ
ングの背面図である。

【図８】（Ａ）は同エンドケーシングの吸込口に接続す
るエルボ管継手を示す背面図、（Ｂ）はその右側面図、
（Ｃ）はその正面図である。

【図９】（Ａ）は同エルボ管継手の接続態様を示す背面
図、（Ｂ）は別の接続態様を示す背面図である。

【図１０】（Ａ）は同自吸式遠心ポンプにおけるインペ
ラケーシングを示す正面図、（Ｂ）はその背面図であ
る。

【図１１】（Ａ）は図１０（Ａ）中のＣ−Ｄ−Ｅ−Ｏ−
Ｆ線に沿って切断した状態を示す切断矢視図、（Ｂ）は
図１０（Ａ）中のＩ−Ｉ′線に沿って切断した状態を示
す切断矢視図、（Ｃ）は図１０（Ａ）中のＨ−Ｈ′線に
沿って切断した状態を示す切断矢視図である。

【図１２】（Ａ）は同インペラケーシングの一部を破断
して示す斜視図、（Ｂ）は同インペラケーシングを別の
角度から見た斜視図である。

【図１３】同自吸式遠心ポンプにおけるインペラのブレ
ートと呼び水流通孔との位置関係を示す平面図である。

【図１４】（Ａ）は同自吸式遠心ポンプにおける別のエ
ンドケーシングを示す縦断側面図、（Ｂ）は（Ａ）中の
Ａ−Ａ線に沿って切断した状態を示す切断矢視図であ
る。

【図１５】（Ａ）は同自吸式遠心ポンプにおける更に別
のエンドケーシングを示す縦断側面図、（Ｂ）は（Ａ）
中のＡ−Ａ線に沿って切断した状態を示す切断矢視図で
ある。

【図１６】従来の角形状の自吸式遠心ポンプを示す縦断
側面図である。

【図１７】（Ａ）は図１６中のＡ−Ａ線に沿って切断し
た状態を示す切断矢視図、（Ｂ）は図１６中のＢ−Ｂ線
に沿って切断した状態を示す切断矢視図である。

【図１８】従来の丸形状の自吸式遠心ポンプを示す縦断
側面図である。

【図１９】（Ａ）は図１６中のＡ−Ａ線に沿って切断し
た状態を示す切断矢視図、（Ｂ）は図１８中のＢ−Ｂ線
に沿って切断した状態を示す切断矢視図である。

【符号の説明】

６０…自吸式遠心ポンプ６１…モータハウジング６２…隔壁板６３…固定軸６３ａ…Ｄ形先端部６４…モータシャフト６５…駆動マグネット円盤６５ａ，６５ｂ…セラミックスワッシャ６８…取付ボルト７０…遠心型インペラ７１…従動マグネット円盤７２…円盤状背面シュラウド７２ａ…ボス部７２ｂ…外周縁Ｂ₀…主渦巻き羽根（主ブレード）Ｂ₁，Ｂ₂…補助渦巻き羽根（補助ブレード）Ｅ…外周側切欠きＦ…内周側切欠き７３…ブッシュ（軸受メタル）８０…インペラケーシング８２…仕切板部８２ｂ…軸流孔８２ｃ…ボス押さえ８２ｄ…三方連結部８２ｅ…エア抜き孔８３…囲繞壁Ｈ₁〜Ｈ₅…呼び水流通孔Ｒ…隅肉リブＭ…広口空間Ｋ…インペラ室８３ａ…周囲壁８３ｂ…渦巻き状鍔部８３ｃ…嵌め合わせ円周縁８４…ソケット部８４ａ…内周段付きテーパ端部８５…差し込み突起８６…遠心流排出孔８７…リブ８８…射流変向部８８ａ…斜向面８９…遠心流排出路８９ａ…案内溝８９ｂ…起立壁９０…エンドケーシング９１…軸流吸込路９１ａ…吸込口９１ｂ…内周鍔部９１Ｕ，９１Ｒ，９１Ｄ，９１Ｌ…ボルト通し孔９２…管壁９２ａ…外周段付き端部９３…吐出口９４…端板部９５…胴壁９５ａ…内周段付き端部９５ｂ…受け止め段９７ａ…整流板９７ｂ…還流間口９８ａ…区画板９８ｂ…エア抜き用切欠きＳ…呼び水作用室１００…逆流抑制板１０１ａ…潜りゲート板１０１ｂ…ゲート開き１１０…エルボ管継手１１２…屈曲管１１２ａ…管端部１１４…鍔板１１４ａ…ボルト通し孔１１６…位置決め係合突起１１７…吸込口１１８…取付ボルト１９１…上昇吸込管１９１ａ…堰体１２０…水抜き管

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F04D 9/02 101

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】インペラ室に連通する軸流吸込管路の管
壁とその周りの胴壁との間に画成された略環状の呼び水
作用室及びこの呼び水作用室の上部位置で前記胴壁に開
口した吐出口を具備するポンプケーシングを有し、前記
インペラ室と前記呼び水作用室とを仕切る仕切部のうち
軸心より上方位置及び下方位置にはそれぞれ両室を連通
する呼び水流通孔及び遠心流排出孔が形成されて成る自
吸式遠心ポンプにおいて、前記吐出口は前記軸心よりも上方位置で前記呼び水作用
室の最上部に対しインペラ回転方向の下流側に偏在して
いることを特徴とする自吸式遠心ポンプ。
【請求項２】請求項１において、前記遠心流排出孔は
前記軸心よりも上方位置で前記呼び水作用室の最上部に
対しインペラ回転方向の上流側に偏在していることを特
徴とする自吸式遠心ポンプ。
【請求項３】請求項１又は請求項２のいずれか一項に
おいて、前記遠心流排出孔から前記呼び水作用室側へ吐
き出される遠心射流に対し軸流成分を付与する射流変向
部を有することを特徴とする自吸式遠心ポンプ。
【請求項４】請求項３において、前記ポンプケーシン
グの端底面にはインペラ回転方向の上流側への戻り流を
抑制する逆流抑制部が設けられて成ることを特徴とする
自吸式遠心ポンプ。
【請求項５】請求項１乃至請求項４のいずれか一項に
おいて、前記吐出口の近傍域に前記胴壁に沿う流れを前
記吐出口へ向け跳ね返す整流部を具備して成ることを特
徴とする自吸式遠心ポンプ。
【請求項６】請求項１乃至請求項５のいずれか一項に
おいて、前記呼び水作用室のうち下部側の水溜領域と上
部側の気水分離領域とに区画する区画壁を前記遠心流排
出孔の近辺に有しており、前記区画壁のうち前記胴壁側
にはエア抜き部が形成されて成ることを特徴とする自吸
式遠心ポンプ。
【請求項７】請求項１乃至請求項６のいずれか一項に
おいて、前記ポンプケーシングは、前記インペラ室及び
前記仕切部を具備するインペラケーシングと、前記軸流
吸込路，前記胴壁，前記呼び水作用室及び前記吐出口を
具備するエンドケーシングとから成り、前記インペラケ
ーシングは、前記軸流吸込路の開口端部に第１の環状シ
ール部材を挟んで継ぎ合う管継手部を持つ前記仕切部
と、前記仕切部の周囲を取り囲み、前記胴壁内に嵌合す
る囲繞壁との一体成形体であり、前記インペラケーシン
グを挿入嵌合した前記エンドケーシングの前記胴壁の開
口端部がモータハウジングの継ぎ合わせ面に第２の環状
シール部材を挟んで継ぎ合い相互連結して成ることを特
徴とする自吸式遠心ポンプ。
【請求項８】請求項７において、前記インペラケーシ
ングに前記射流変向部を具備して成ることを特徴とする
自吸式遠心ポンプ。
【請求項９】請求項７又は請求項８において、前記イ
ンペラ室から前記囲繞壁に沿って前記遠心流排出孔へ連
絡する排出路の路面には、前記排出口側へ断面積が漸増
となる案内溝を有して成ることを特徴とする自吸式遠心
ポンプ。
【請求項１０】請求項７乃至請求項９のいずれか一項
において、前記インペラ室から前記囲繞壁に沿って前記
遠心流排出孔へ連絡する排出路と前記インペラ室とを仕
切り、前記仕切部から起立した起立壁は前記排出孔側に
漸高となっていることを特徴とする自吸式遠心ポンプ。