JP2023090843A - 無閉塞ポンプ - Google Patents

Abstract

【課題】装置構成を複雑化させることなく、異物の通過性能を向上させることが可能な無閉塞ポンプを提供する。【解決手段】この無閉塞ポンプ１００は、ポンプケーシング３と、主板部７と、主板部７の吸込口３０側に配置される羽根部８とを含み、ポンプケーシング３内に配置される羽根車６とを備え、主板部７は、回転軸１の半径方向の内周側に向かうにしたがって、吸込口３０からの水の流入方向とは逆方向である流入逆方向に突出する主板突出部７０を含み、羽根部８は、流入逆方向と交差する方向に延びる第１端面８１と、半径方向の内周側に向かうにしたがって流入逆方向側に位置するように第１端面８１に対して傾斜する第２端面８２とを含み、ポンプケーシング３の吸込口３０の内周壁は、回転軸１の回転方向の一部分に設けられ、第２端面８２に沿って、第２端面８２に対して隙間を隔てて配置され、吸込口３０の中心側に突出する吸込口突出部５０を含む。【選択図】図１

Description

本発明は、無閉塞ポンプに関するものである。

従来、羽根車を備える無閉塞ポンプが知られている（たとえば、特許文献１参照）。

上記特許文献１には、羽根車と、羽根車の直下で吸込口の外側に配置された整流装置を備える縦型の無閉塞ポンプが開示されている。整流装置は、布状および帯状などの繊維状の異物を羽根車の外周側に向けてガイドして押しやる整流板を含んでいる。整流板は、下方から上方に向けて、テーパー状かつ放射状に広がるように形成されている。整流装置は、整流板により、異物を羽根車の外周側に向けてガイドして押しやることによって、異物を通過させるように構成されている。

特開２００５－９０３１３号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載された無閉塞ポンプでは、整流装置が羽根車の直下に配置されていることから、整流装置と羽根車との間に異物が挟まる場合があるため、異物の通過性能が悪いという問題点がある。また、上記特許文献１に記載された無閉塞ポンプでは、羽根車の吸込口側において、異物を通過させるための専用の構成として整流装置を備えていることから、装置構成が複雑化しているという問題点もある。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、装置構成を複雑化させることなく、異物の通過性能を向上させることが可能な無閉塞ポンプを提供することである。

上記目的を達成するために、この発明の一の局面における無閉塞ポンプは、吸込口が設けられたポンプケーシングと、主板部と、主板部の吸込口側に配置される２枚以上の羽根部とを含み、回転軸の一端に固定され、ポンプケーシングの内側に配置される羽根車とを備え、主板部は、回転軸の半径方向の内周側に向かうにしたがって、回転軸の軸方向に略一致する吸込口からの水の流入方向とは逆方向である流入逆方向に突出する主板突出部を含み、ポンプケーシングの吸込口を形成する内周壁は、吸込口の中心側に突出する吸込口突出部を含み、ポンプケーシングは、羽根車に対向する羽根車の流入逆方向側の対向面に設けられ、半径方向の内周側から外周側に向けて延びる細長形状の異物排出溝を有し、異物排出溝の半径方向の内周側の端部は、吸込口突出部まで延在している。

この場合において、好ましくは、ポンプケーシングは、吸込口を取り囲むとともに、羽根車に対して吸込口側から対向し、回転軸の軸方向に略直交する方向に延びる対向面を含み、対向面に異物排出溝が設けられ、異物排出溝には、回転軸の軸方向から見て、吸込口突出部と対向面との境界部分の近傍に、異物排出溝が延在する角度を変化させるエッジ部が設けられている。このように構成すれば、エッジ部に異物を引っ掛けて、エッジ部に引っ掛けた異物の上を羽根車の羽根部が通過することにより異物を切断することができる。

上記ポンプケーシングが異物排出溝を有する構成において、好ましくは、異物排出溝の半径方向の外周側の端部は、半径方向において、羽根部よりも外周側に位置している。

上記ポンプケーシングが異物排出溝を有する構成において、好ましくは、異物排出溝は、羽根車の回転方向に沿って、羽根車の回転方向の上流側から下流側に向かうにつれて深くなるように構成されている。このように構成すれば、羽根車の回転方向に沿って、異物排出溝に異物を効果的に押し込むことができるので、異物の通過性能を一層向上させることができる。

上記ポンプケーシングが異物排出溝を有する構成において、好ましくは、異物排出溝は、ポンプケーシングの中心から外周に向かうにつれて幅が広がるように構成されている。このように構成すれば、吐出方向に向けて徐々に異物排出溝を広げることになるので、吐出方向に向けて異物を押し出す効果を得ることができる。

本発明によれば、上記のように、装置構成を複雑化させることなく、異物の通過性能を向上させることができる。

実施形態による無閉塞ポンプを模式的に示した断面図である。 図１の５００－５００線に沿った断面図である。 実施形態による無閉塞ポンプの分解斜視図である。 図１に示す各構成の中で羽根車のみを示した図である。 実施形態による無閉塞ポンプを模式的に示した断面図であり、羽根車および異物排出溝を回転方向に沿って投影した図である。 実施形態による無閉塞ポンプのポンプケーシング内に羽根車を配置した状態を示した斜視図である。 図１の５１０－５１０線に沿った断面図である。 （Ａ）は図７の７００－７００線に沿った断面図であり、（Ｂ）は図７の７１０－７１０線に沿った断面図である。 実施形態による無閉塞ポンプを下方から示した図である。 実施形態による無閉塞ポンプの傾斜面に異物が絡まった際の挙動について説明するための図である。 実施形態による無閉塞ポンプの異物排出溝が設けられたサクションカバーを示した平面図である。 図１１に示す異物排出溝の断面図であり、（Ａ）は６０－６０線に沿った断面であり、（Ｂ）は６１－６１線に沿った断面であり、（Ｃ）は６２－６２線に沿った断面であり、（Ｄ）は６３－６３線に沿った断面である。 （Ａ）は主板突出部と吸込口突出部との近接状態を示した図であり、（Ｂ）は主板突出部と吸込口突出部との離間状態を示した図である。 図９の８００－８００線に沿った断面図である。 変形例による無閉塞ポンプを下方から示した図である。

以下、実施形態を図面に基づいて説明する。

（無閉塞ポンプの概略構成）
図１～図１４を参照して、実施形態の無閉塞ポンプ１００について説明する。無閉塞ポンプ１００は、回転軸１が上下方向（Ｚ方向）に延びる縦型の水中電動ポンプである。

図１に示すように、無閉塞ポンプ１００は、回転軸１と、電気モータ２と、ポンプケーシング３と、羽根車６とを備えている。

ここで、本実施形態の無閉塞ポンプ１００は、タオルや、ストッキング、ゴム手袋、包帯、オムツなどの比較的長尺かつ幅広の軟らかい異物（夾雑物）（軟弱異物）などであっても、閉塞することなく通過（ポンプケーシング３の吸込口３０から吸込み、ポンプケーシング３の吐出口３１から吐出）させることが可能なように構成されている。

また、無閉塞ポンプ１００は、通常、吐出口３１の下流側に配置される吐出管（図示せず）内の流速が、吐出管内に沈殿物が堆積し難いとされる流速（たとえば０．６ｍ／ｓ）以上で、かつ、吐出管内の管壁や塗装に損傷が生じない流速（たとえば３．０ｍ／ｓ）以下となるようにして使用される。一例ではあるが、無閉塞ポンプ１００は、吐出管内の流速が約１．８ｍ／ｓとなるようにして使用される。

（無閉塞ポンプの各部の概略構成）
回転軸１は、上下方向に延びる円柱形状を有している。回転軸１は、一端１ａ（下端）に羽根車６が固定されており、他端１ｂ（上端）側に電気モータ２（回転子２１）が固定されている。

ここで、各図では、回転軸１の軸方向をＺ方向により示す。Ｚ方向のうち、一端１ａから他端１ｂに向かう方向（上方）をＺ１方向により示し、他端１ｂから一端１ａに向かう方向（上方）をＺ２方向により示す。

なお、ポンプケーシング３の吸込口３０の流入方向は、回転軸１の軸方向（一端１ａから他端１ｂに向かうＺ１方向）に（略）一致する方向である。また、ポンプケーシング３の吸込口３０の流入方向とは逆方向である流入逆方向も、回転軸１の軸方向（他端１ｂから一端１ａに向かうＺ２方向）に（略）一致する方向である。

また、各図では、回転軸１の半径方向をＲ方向により示す。Ｒ方向のうち、内周側から外周側を向く方向をＲ１方向により示し、外周側から内周側を向く方向をＲ２方向により示す。

また、各図では、羽根車６（回転軸１）の回転方向をＫ１方向により示し、羽根車６の回転方向の逆回転方向をＫ２方向により示す。羽根車６の回転方向は、回転軸１の回転方向でもある。なお、羽根車６の回転方向（Ｋ１方向）は、下方側（Ｚ２方向側）から見て、反時計回り方向である。但し、後述する羽根車６を逆回転させる場合には、羽根車６の回転方向は、Ｋ２方向となる。

電気モータ２は、回転軸１を回転させるように構成されている。そして、電気モータ２は、回転軸１を介して羽根車６を回転させるように構成されている。詳細には、電気モータ２は、コイルを有する固定子２０と、固定子２０の内周側に配置された回転子２１とを含んでいる。回転子２１には、回転軸１が固定されている。電気モータ２は、固定子２０により磁界を発生させることによって、回転子２１とともに回転軸１を回転させるように構成されている。その結果、羽根車６は回転する。

電気モータ２は、無閉塞ポンプ１００によって、電気モータ２の駆動電力値が変更されることにより、回転数を変更可能に構成されている。無閉塞ポンプ１００は、電気モータ２の駆動電力値が所定の第１しきい値を下回った場合に、電気モータ２の駆動電力値が所定の第１しきい値または所定の第１しきい値を超える所定の第２しきい値に到達するまで、電気モータ２の回転数を増加させるように構成されている。これにより、電気モータ２の駆動電力値が所定の第１しきい値を下回るような無閉塞ポンプ１００の流量が小さくなった場合（小水量域の場合）に、流れの速度を増加（復帰）させることができる。なお、上記所定の第１しきい値および上記所定の第２しきい値は、設定により変更可能である。

また、無閉塞ポンプ１００は、羽根車６に異物が絡まったり、ポンプ室３ａ内で異物が拘束された場合に、羽根車６を逆回転させるように構成されている。詳細には、無閉塞ポンプ１００は、電気モータ２の駆動電力値が駆動電力基準値を超えた状態が所定の時間以上継続した場合において、電気モータ２の駆動を停止して、所定の回数だけ再起動を試みても、繰り返し、電気モータ２の駆動電力値が駆動電力基準値を超えた状態が所定の時間以上継続すると判断したならば、羽根車６を逆回転（Ｋ２方向に回転）させるように構成されている。これにより、螺旋状に広がる羽根部８を有する羽根車６が逆回転することによって、羽根車６の内周側に戻された異物に対して主板突出部７０（筒状部７２）の側面７２ａと、吸込口突出部５０の内周側端部５０ｃとが、近接と離間とを繰り返すので、無閉塞ポンプ１００は、羽根車６に絡まった異物や、ポンプ室３ａ内で拘束された異物などを効果的に取り除くことが可能である。なお、上記所定の時間および上記所定の回数は、設定により変更可能である。

図２に示すように、ポンプケーシング３は、内側のポンプ室３ａに羽根車６が配置されている。ポンプ室３ａは、ボリュート形状に形成されている。ポンプケーシング３には、羽根車６が配置される空間と吐出口３１側の空間との間の角部分に舌部４ａが設けられている。舌部４ａは、後述するＺ方向から見て、ポンプケーシング３の内側に突出して流路を分ける部分である。

図３に示すように、ポンプケーシング３は、ポンプケーシング本体４と、ポンプケーシング本体４に対して下方から着脱可能に設置されるサクションカバー５とを含んでいる。ポンプケーシング本体４には、ポンプケーシング３の最下流に位置する吐出口３１が設けられている。サクションカバー５には、ポンプケーシング３の最上流に位置する吸込口３０が設けられている。

（羽根車の構成）
羽根車６は、いわゆるセミオープン型の羽根車である。羽根車６は、ポンプケーシング３の内側に配置されている。羽根車６は、主板部７（シュラウド）と、主板部７の吸込口３０側（下方側）に配置される２枚の羽根部８（ベーン）とを含んでいる。

２枚の羽根部８は、回転軸１の回転中心軸線αに対して回転対称となるように、Ｚ方向から見て、均等に配置されている。すなわち、羽根車６は、一方の羽根部８が回転軸１の回転中心軸線α回りに１８０度回転した場合に、他方の羽根部８に重なるように構成されている。したがって、羽根車６は、回転時において、一方の羽根部８および他方の羽根部８に対してバランスよく流体反力が作用するように構成されている。すなわち、羽根車６は、安定して回転することが可能なように構成されている。

図１に示すように、主板部７は、主板部７の中心側である内周側（回転軸１の回転中心軸線α側）に向かうにしたがって、流入逆方向（Ｚ２方向）に突出する主板突出部７０を含んでいる。

詳細には、図４に示すように、主板部７（主板突出部７０）は、中心側が下方に突出する山形状に形成されている。なお、主板部７は、内周側部分のみに主板突出部７０が設けられている。主板部７の上側部分は、略水平方向に延びる平板形状に形成されている。主板部７の最下部（流入逆方向の端部）は、吸込口３０よりも流入逆方向（下方）（Ｚ２方向）に位置している。すなわち、主板突出部７０（羽根車６）は、吸込口３０を通ってポンプケーシング３の外側に突出している。

羽根部８は、内周側端部８０において主板突出部７０に接続されている。羽根部８は、第１端面８１と、第１端面８１の半径方向（Ｒ方向）の内周側から第１端面８１に接続される第２端面８２（前縁）とを含んでいる。

再び図１を参照して、第１端面８１は、流入逆方向（Ｚ２方向）の端面である。第１端面８１は、半径方向（Ｒ方向）の外周側に位置している。第１端面８１は、流入逆方向と交差する方向に延びている。一例ではあるが、第１端面８１は、略水平方向に延びている。すなわち、第１端面８１は、回転軸１の軸方向（Ｚ方向）に略直交する面である。また、第１端面８１は、後述するサクションカバー５の対向面５ｂ（上面）に近接して配置されるとともに、サクションカバー５の対向面５ｂに沿って延びている。

第２端面８２は、流入逆方向（Ｚ２方向）の端面である。第２端面８２は、半径方向（Ｒ方向）の内周側に位置している。第２端面８２は、最も内周側の部分で主板突出部７０に接続されている。第２端面８２は、半径方向の内周側に向かうにしたがって、流入逆方向（下方）（Ｚ２方向）に位置するように第１端面８１に対して傾斜している。

一例ではあるが、第２端面８２（前縁）の傾斜角度は、水平面に対して約４５度である。すなわち、羽根部８は、主板突出部７０と同様に、半径方向（Ｒ方向）の内周側（中心側）が下方に突出するように形成されている。

羽根車６および後述する異物排出溝５１を回転方向に沿って投影した図５を参照して、上記の通り、第１端面８１が略水平方向に延びているとともに、第２端面８２が半径方向の内周側に向かうにしたがって流入逆方向（下方）（Ｚ２方向）に位置するように第１端面８１に対して傾斜していることから、第１端面８１と、第２端面８２とのなす角度θは、鈍角である。一例ではあるが、第２端面８２（前縁）の傾斜角度は、水平面に対して約４５度であるならば、第１端面８１と、第２端面８２とのなす角度θは、約１３５度になる。なお、図５では、後述する異物排出溝５１のエッジ部５１ｃによる異物の切断範囲（切削箇所）を一点鎖線の枠により示している。

図３および図６に示すように、羽根部８は、内周側部分（回転軸１の回転中心軸線α側の部分）が斜流形状に形成されている。斜流形状とは、いわゆるスクリュー形状である。詳細には、羽根部８の内周側部分は、流入逆方向に向かうにしたがって、半径方向（Ｒ方向）の外周側に広がるように位置するように傾斜している。

すなわち、羽根部８の内周側部分は、下方（流入逆方向）（Ｚ２方向）に向けて真っすぐ（直線状）に延びているのではない。羽根部８の内周側部分は、流入逆方向に向かうにしたがって、外周側に反るように湾曲している。このように、無閉塞ポンプ１００は、羽根部８を斜流形状に形成することによって、羽根車６の回転に伴って、吸込口３０から吸い込んだ異物に対して流入方向（上方）（Ｚ１方向）を向く機械的かつ流体的な力を作用させて、異物を下流側に効果的に押し込むことが可能となる。

図７および図８に示すように、羽根車６は、主板部７側でかつ内周側（回転軸１の回転中心軸線α側）において、羽根部８の負圧面８３ａ側の流路Ｓ１（図８参照）が羽根部８の圧力面８３ｂ側の流路Ｓ２（図８参照）よりも狭くなるように構成されている。

詳細には、羽根車６の主板部７側でかつ内周側（回転軸１の回転中心軸線α側）には、Ｒ形状部８４（湾曲部）が設けられている。Ｒ形状部８４は、下方から見て、主板突出部７０と、主板突出部７０に接続される負圧面８３ａおよび圧力面８３ｂとを滑らかに接続するように構成されている。Ｒ形状部８４は、下方から見て、主板突出部７０の近傍のみに設けられている。

Ｒ形状部８４は、圧力面８３ｂ側の部分よりも負圧面８３ａ側の部分の方が、大きな曲率により形成されている。すなわち、Ｒ形状部８４は、圧力面８３ｂ側よりも負圧面８３ａ側の方が、狭い流路Ｓ１となるように、より流入逆方向（下方）（Ｚ２方向）側まで位置するように形成されている。

羽根車６には、羽根車６に対してはずみ車効果を持たせることにより、安定して羽根車６を回転させるための構成が２つ設けられている。以下、順に説明する。

図１（図４）に示すように、はずみ車効果を持たせる第１の構成として、主板部７には、羽根車６に慣性力を付与する錘部７１が設けられている。錘部７１は、主板部７の上部（Ｚ１方向側の部分）かつ半径方向（Ｒ方向）の外周側に設けられている。錘部７１は、回転軸１の回転中心軸線αを囲む円環形状に形成されている。一例として、錘部７１の厚みは主板部７の厚みの２倍に形成されている。なお、錘部７１は、主板部７と同質の材料により形成され主板部７と一体的に設けられた構成でもよいし、主板部７とは異なる材料により形成され主板部７に設置（固定）される別体の構成であってもよい。

図７に示すように、はずみ車効果を持たせる第２の構成として、羽根部８は、半径方向（Ｒ方向）の内周側の部分よりも、半径方向（Ｒ方向）の外周側の部分の方が重量が大きくなるように形成されている。具体的には、羽根部８は、外周側の厚みが、内周側の厚みよりも大きくなるように形成されている。なお、羽根部８の厚みは、内周側から外周側に向かうにつれて、徐々に大きくなるように形成されている。要するに、羽根部８は、内周側から外周側に向かうにつれて、徐々に太くなるように形成されている。一例として、羽根部８の外周側の厚みは内周側の厚みの１．５倍に形成されている。

羽根車６は、上記説明したはずみ車効果を生じさせる２つの構成により、回転時の速度の安定化を図ることが可能となる。これにより、無閉塞ポンプ１００は、異物破砕時において生じる衝撃とトルク上昇を相殺し、ポンプ運転における電流値の上昇と振動の発生を抑制することができる。

図１および図６に示すように、主板突出部７０には、下端に一段と細くなる部分が設けられている。詳細には、主板突出部７０には、流入逆方向（下方）（Ｚ２方向）の端部に、Ｚ方向に延びる円筒形状の筒状部７２が設けられている。筒状部７２は、筒状部７２の上方側の部分よりも直径が小さくなっている。したがって、筒状部７２と、筒状部７２の上方側の主板突出部７０との間には、段差が形成されている。筒状部７２は、後述する吸込口突出部５０と重なる高さ範囲に配置されるとともに、吸込口突出部５０（内周側端部５０ｃ）の近傍に隣接して配置される部分である。なお、回転軸１の軸方向（Ｚ方向）（下方）から見て、筒状部７２外表面は、主板突出部７０に接続される羽根部８の内周側端部８０よりも内周側（回転軸１の回転中心軸線α側）（Ｒ２方向側）に配置されている。

筒状部７２（主板突出部７０）は、先端に、流入逆方向に直交する方向（水平面）に対して傾斜した傾斜面７３を有している。要するに、筒状部７２（主板突出部７０）は、概して、楕円形状の切り口となるように、先端が斜めにカットされたような形状を有している。したがって、傾斜面７３は、回転軸１の軸方向（Ｚ方向）において１点（に対応する範囲）に設けられるのではなく、回転軸１の軸方向（Ｚ方向）において、所定の範囲に設けられている。一例ではあるが、傾斜面７３の水平面に対する傾斜角度は、４５度よりも小さい。より詳細な一例として、傾斜面７３の水平面に対する傾斜角度は、３０度である。

図９に示すように、主板突出部７０の先端（筒状部７２）は、回転軸１の軸方向（Ｚ方向）（下方）から見て、略円形状を有している。回転軸１の軸方向（Ｚ方向）（下方）から見て、傾斜面７３の中心は、回転軸１の回転中心軸線αと略一致している。傾斜面７３は、主板突出部７０の先端全面に設けられている。傾斜面７３の全体は、吸込口３０（吸込口突出部５０を除く）よりも下方に配置されている（図１参照）。

傾斜面７３の流入逆方向側の頂点７３ａ（下方の端点）は、回転軸１の回転方向（Ｋ１方向）において、頂点７３ａの近傍に位置する２枚の羽根部８（一対の羽根部８）の略中間位置に配置されている。すなわち、回転軸１の回転方向（Ｋ１方向）において、２枚の羽根部８（一対の羽根部８）は、頂点７３ａの一方側および他方側に９０度だけずれた角度位置に配置されている。

ここで、無閉塞ポンプ１００は、傾斜面７３に沿って異物に対して頂点７３ａ側に押しやる力を作用させることによって、異物のバランスを崩して吸い込みやすくなるように構成されている。

また、図１０（Ａ）および（Ｂ）に段階的に示すように、無閉塞ポンプ１００は、ポンプ室３ａの外部において傾斜面７３に軟弱異物が絡まった場合、傾斜面７３によって捩れた軟弱異物の回転軸芯を遠心力により回転軸１の回転中心軸線αからずらすことによって、絡まった軟弱異物を外すことが可能なように構成されている。

（ポンプケーシングの構成）
図９に示すように、ポンプケーシング３は、上記の通り、ポンプケーシング本体４と、吸込口３０が設けられたサクションカバー５とを含んでいる。

ここで、吸込口は、一般的には、下方から見て円形状に形成されるものではあるが、本実施形態の吸込口３０は、円状とは異なる形状に形成されている。本実施形態の吸込口３０は、下方から見て円弧および円弧よりも半径方向の内周側に突出する（位置する）部分により形成されている。

詳細には、吸込口３０を形成する内周壁は、回転軸１の回転方向の一部分に設けられる吸込口突出部５０を含んでいる。吸込口突出部５０は、羽根部８の第２端面８２（前縁）に沿って、第２端面８２に対して僅かな隙間を隔てて配置されている。吸込口突出部５０は、羽根車６の傾斜した第２端面８２に沿って傾斜するとともに、吸込口３０の半径方向の内周側（中心側）に突出している（図１参照）。吸込口突出部５０は、下方から見て、回転軸１に向けて突出している。一例ではあるが、吸込口突出部５０の傾斜角度は、第２端面８２の水平面に対する傾斜角度が約４５度である場合、吸込口突出部５０の傾斜角度は、水平面に対して約４５度である（図１、図４参照）。すなわち、吸込口突出部５０の傾斜角度は、第２端面８２の傾斜角度と略同じである。

吸込口突出部５０は、回転軸１の軸方向（Ｚ方向）から見て、回転軸１回りの４５度以上の角度範囲θ１に形成されている。より詳細には、吸込口突出部５０は、回転軸１の軸方向（Ｚ方向）から見て、回転軸１回りの９０度以上の角度範囲θ１に形成されている。

吸込口突出部５０は、Ｚ方向から見て、外方に膨らむ２つの湾曲した側面（縁部）を有している。以下では、吸込口突出部５０の２つの側面のうち、上流側に位置する側面を上流側側面５０ａとし、下流側に位置する側面を下流側側面５０ｂとして説明する。

上流側側面５０ａは、Ｚ方向から見て、下流側側面５０ｂよりも先に、回転する羽根部８に重なるように構成されている。一例ではあるが、上流側側面５０ａと下流側側面５０ｂとが接続される吸込口突出部５０の内周側端部５０ｃは、回転中心軸線αを中心とした同心円の円弧となるように形成されている。

上流側側面５０ａと羽根部８とに挟まれる空間には、回転する羽根部８によって、ポンプ室３ａの外部から内部に向かう押込力が発生する。無閉塞ポンプ１００は、この押込力を利用して、上流側側面５０ａと回転する羽根部８との間から異物を吸い込むように構成されている。

図１に示すように、吸込口突出部５０の内周側端部５０ｃは、羽根車６の主板突出部７０に接続される羽根部８の内周側端部８０よりも、半径方向（Ｒ方向）の内周側に配置されている。すなわち、吸込口突出部５０の内周側端部５０ｃは、羽根部８の内周側端部８０よりも、回転軸１の回転中心軸線αにより近い位置に配置されている。

吸込口突出部５０の流入逆方向の内周側端部５０ｃ（下端）は、回転軸１の軸方向（Ｚ方向）において、羽根車６の傾斜面７３の流入逆方向側の頂点７３ａ（下方の端点）と、傾斜面７３の流入逆方向とは反対方向側の底に位置する点７３ｂ（上方の端点）との間に配置されている。

吸込口突出部５０の流入逆方向の内周側端部５０ｃは、主板突出部７０（筒状部７２）に近接して配置されている。すなわち、吸込口突出部５０の内周側端部５０ｃは、筒状部７２との間に僅かな隙間を隔てて配置されている。このため、吸込口突出部５０の流入逆方向の内周側端部５０ｃは、羽根車６（傾斜面７３を有する筒状部７２）が回転する際に、傾斜面７３を有する筒状部７２に対して、近接（比較的間の距離が小さくなること）と、離間（比較的間の距離が大きくなること）とを交互に繰り返す（図１３参照）。

「近接」とは、羽根車６の所定の回転位置で、水平方向において、羽根車６の筒状部７２の側面７２ａと吸込口突出部５０の内周側端部５０ｃとが対向する状態である。「離間」とは、羽根車６の所定の回転位置で、水平方向において、羽根車６の傾斜面７３と吸込口突出部５０の内周側端部５０ｃとが対向する状態である。要するに、水平方向における吸込口突出部５０の内周側端部５０ｃと羽根車６との間の隙間は、羽根車６の回転に伴って、拡大および縮小を交互に繰り返す。

図１３（Ａ）に示す近接状態の回転位置では、回転軸１（図１参照）の軸方向に直交する方向（水平方向）において、吸込口突出部５０は、傾斜面７３の流入逆方向とは反対方向側の底に位置する点７３ｂ（上方の端点）よりも、羽根車６の傾斜面７３の流入逆方向側の頂点７３ａ（下方の端点）に近い位置に配置されている。

一方、図１３（Ｂ）に示す離間状態の回転位置では、回転軸１（図１参照）の軸方向に直交する方向（水平方向）において、吸込口突出部５０は、頂点７３ａよりも、点７３ｂに近い位置に配置されている。

図２に示すように、回転軸１の回転方向において、吸込口突出部５０の上流側側面５０ａは、ポンプケーシング３の舌部４ａと、舌部４ａよりも１２０度だけ上流側（ポンプ室３ａ内における水の流れ方向の上流側）の角度位置との間の角度範囲θａに配置されている。

したがって、無閉塞ポンプ１００は、舌部４ａに対して比較的近い位置に配置された吸込口突出部５０の上流側側面５０ａ付近から吸込口３０を介して、異物を吸い込むことが可能なように構成されている。その結果、無閉塞ポンプ１００は、比較的短い距離の経路により、吸い込んだ異物を吐出口３１まで運ぶことが可能となる。

なお、回転軸１の回転方向において、吸込口突出部５０の上流側側面５０ａは、ポンプケーシング３の舌部４ａと、舌部４ａよりも９０度だけ上流側（ポンプ室３ａ内における水の流れ方向の上流側）の角度位置との間の角度範囲θｂに配置するのがより好ましい。このように構成すれば、より短い距離の経路により、吸い込んだ異物を吐出口３１まで運ぶことが可能となる。

図２（図１１）に示すように、ポンプケーシング３（サクションカバー５）は、異物排出溝５１を有している。異物排出溝５１は、羽根車６に対向する羽根車６の流入逆方向側（Ｚ２方向側）の対向面５ｂ（上面）に設けられている。異物排出溝５１は、半径方向（Ｒ方向）の内周側から外周側に向けて延びる細長形状を有している。

図１２（Ａ）～（Ｄ）に示すように、異物排出溝５１は、円周方向断面が略涙滴型を半分にした形状を有している。異物排出溝５１は、半径方向の内周側から外周側に向かうにつれて、羽根車６の回転方向（Ｋ１方向）に徐々に大きくなるように形成されている。すなわち、異物排出溝５１は、半径方向の内周側から外周側に向かうにつれて、異物排出溝５１の幅が広がるとともに、底面のＲが緩やかになるように形成されている。

図１１に示すように、ポンプケーシング３（サクションカバー５）は、吸込口３０を取り囲むとともに、羽根車６に対して吸込口３０側から対向し、回転軸１の軸方向に略直交する方向に延びる対向面５ｂを含んでいる。対向面５ｂには、異物排出溝５１が設けられている。異物排出溝５１には、回転軸１の軸方向から見て、吸込口突出部５０と対向面５ｂとの境界部分の近傍に、異物排出溝５１が延在する角度を変化させるエッジ部５１ｃが設けられている。

羽根車の回転方向上流側のエッジ部５１ｃは、回転軸１の軸方向から見て、吸込口突出部５０に形成された異物排出溝５１の接線に対して所定の角度θ１０の角度分、上流側から下流側に向けて変化している。羽根車の回転方向下流側のエッジ部５１ｃは、回転軸１の軸方向から見て、吸込口突出部５０に形成された異物排出溝５１の接線に対して所定の角度θ１１の角度分、上流側から下流側に向けて変化している。一例として、所定の角度θ１０は、３２．５度であり、所定の角度θ１１は、２１．２度である。

図２（図１１）に示すように、異物排出溝５１の半径方向の内周側の端部５１ａは、吸込口突出部５０まで延在している（延びている）。異物排出溝５１の半径方向の外周側の端部５１ｂは、半径方向（Ｒ方向）において、羽根部８よりも外周側に位置している。すなわち、異物排出溝５１は、半径方向（Ｒ方向）において、拘束が生じる羽根部８とサクションカバー５の対向面５ｂとの隙間（僅かな隙間）よりも外周側まで延びている。異物排出溝５１は、羽根車６の回転方向（Ｋ１方向）に沿って渦巻くようにして、半径方向（Ｒ方向）の内周側から外周側に向けて延びている。

詳細には、異物排出溝５１は、回転軸１の回転に伴いポンプ室３ａに発生する旋回流（羽根車６の回転に伴い生じる渦巻いた螺旋状の流れ）の流れ方向に沿った湾曲形状を有している。なお、一例ではあるが、本実施形態では、異物排出溝５１が、ポンプケーシング３に１つのみ設けられている。異物排出溝５１は、羽根部８とポンプケーシング３との間に異物が拘束されるのを抑制する機能を有している。したがって、無閉塞ポンプ１００は、異物排出溝５１により、異物を吐出口３１により確実に運ぶことが可能となる。

異物排出溝５１は、羽根車６の回転方向に沿って、羽根車６の回転方向の上流側から下流側に向かうにつれて徐々に深くなるように構成されている。

図９および図１３に示すように、ポンプケーシング３（サクションカバー５）の吸込口３０の下方側の外側部分は、旋回流の流れを阻害することのないように、旋回流の流れに沿った滑らかな形状に形成されている。

詳細には、サクションカバー５には、下方から上方に窪む凹部５ａが設けられている。凹部５ａは、サクションカバー５の下部（ポンプ室３ａの外側）に配置されている。凹部５ａは、吸込口３０の周囲を取り囲んでいる。

凹部５ａには、下方から見て、半径方向（Ｒ方向）の内周側に突出する第１突出部５２が複数設けられている。第１突出部５２は、サクションカバー５をポンプケーシング本体４に取り付けるための部材の設置箇所を確保するために形成されている。一例として、第１突出部５２は、回転軸１の周方向に等角度間隔（１２０度間隔）で配置されている。

第１突出部５２は、下方から見て、回転方向上流側が凹部５ａの外周面に対して比較的小さな角度θ２により傾斜している。一例として、第１突出部５２は、下方から見て、凹部５ａの外周面に対して、羽根車６回転方向３０度以下の角度θ２により傾斜している。より具体的な一例として、第１突出部５２は、下方から見て、凹部５ａの外周面に対して２８度の角度θ２により傾斜している。このように構成することで、回転方向Ｋ１に対して緩やかな角度を持たせるので、異物の引っ掛かりを抑制することができる。

また、凹部５ａには、下方から見て、半径方向に延びて下方に突出する第２突出部５３が設けられている。第２突出部５３は、凹部５ａの外周面と吸込口突出部５０とを接続するように、凹部５ａの外周面と吸込口突出部５０との間に配置されている。第２突出部５３は、リブ状に形成されている。このように第２突出部５３を形成することによって吸込口突出部５０の強度を向上させることができる。

第２突出部５３は、下方から見て、回転方向上流側が凹部５ａの底面（上方側の面）に対して比較的小さな角度θ３により傾斜している。一例として、第２突出部５３は、下方から見て、凹部５ａの底面に対して３０度以下の角度θ３により傾斜している。より具体的な一例として、第２突出部５３は、下方から見て、凹部５ａの底面に対して３０度の角度θ３により傾斜している。このように構成することで、回転方向Ｋ１に対して緩やかな角度を持たせるので、異物の引っ掛かりを抑制することができる。

（実施形態の効果）
本実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

本実施形態では、上記のように、羽根部８を、回転軸１の半径方向（Ｒ方向）の外周側に位置する流入逆方向（Ｚ２方向）の端面であり、流入逆方向と交差する方向に延びる第１端面８１と、第１端面８１の半径方向の内周側から第１端面８１に接続されるとともに、半径方向の内周側に位置する流入逆方向の端面であり、半径方向の内周側に向かうにしたがって流入逆方向側に位置するように第１端面８１に対して傾斜する第２端面８２（前縁）とを含むように構成する。これにより、従来のような羽根車６とは別構成の整流装置を設けることなく、吸込口３０から吸い込まれる異物を第２端面８２および第１端面８１に沿って羽根車６の外周側にガイドすることができるので、羽根車６の回転により異物が羽根車６に絡まることに起因して、異物がポンプ室３ａに詰まることを抑制することができる。すなわち、従来のような異物が挟まりやすい専用の構成である整流装置を設けることなく、羽根車６自体により異物が通過するように羽根車６の外周側にガイドすることができる。また、従来のように整流装置を設ける必要がないので、整流装置とポンプ本体（羽根車）との隙間に軟弱異物が詰まることがなくなり、異物の通過性能を向上させることができる。以上の結果、装置構成を複雑化させることなく、異物の通過性能を向上させることができる。また、２枚以上の羽根部８を設けることによって、回転軸１の周りにバランスよく２枚以上の羽根部８を配置することができるので、１枚のみ羽根部８を設ける場合と比較して、羽根車６の回転に伴う振動を低減することができる。このため、ポンプ効率の低下を抑制することができる。

また、主板部７に、回転軸１の半径方向の内周側に向かうにしたがって流入逆方向に突出する主板突出部７０を設け、ポンプケーシング３の吸込口３０を形成する内周壁に、吸込口３０の中心側に突出する吸込口突出部５０を設ける。この吸込口突出部５０により、回転軸１の軸方向から見て、吸込口３０付近に発生する旋回流（羽根車６の回転により生じる螺旋状に渦巻く流れ）の中心を偏心させることができるので、旋回流の中心を主板突出部７０からずらすことができる。また、回転軸方向に対して角度を設けて異物を吸い込むことができる。以上により、異物が主板突出部７０に絡まるのを抑制することができる。また、吸込口突出部５０により吸込口３０の開口面積を小さくして、水および異物の吸込速度を増大させることができる。このため、小水量域においても吸込み流速の低下を抑制できる。また、第２端面８２により、回転軸１の軸方向（流入方向）に対して角度を付けて異物を吸い込むことができるので（流入方向に対して異物をまっすぐに吸い込まないように構成することができるので）、異物を吐出口３１に向けて効果的に流すことができる。

本実施形態では、上記のように、第２端面８２と第１端面８１とのなす角度は、鈍角である。これによって、第１端面８１よりも第２端面８２を吸込口３０側に突出させることができるので、第２端面８２により、羽根部８の端面に引っ掛かることに起因して、吸込口３０を跨いで留まる異物（チップクリアランス（羽根部８の第１端面８１と第１端面８１と対向するポンプケーシング３の面との間の隙間）に引っ掛かった状態のゴム手袋やストッキングなど）を破砕および切断することができる。これにより、吸込口３０を跨いでチップクリアランスに異物が拘束されるのを防止することができる。

本実施形態では、上記のように、吸込口突出部５０は、回転軸１の軸方向から見て、回転軸１回りの４５度以上の角度範囲に形成されている。これによって、比較的大きな角度範囲に吸込口突出部５０を設けることができるので、吸込口３０付近に発生する旋回流の中心を確実に偏心させることができる。その結果、異物が主板突出部７０に絡まるのを効果的に抑制することができる。また、比較的大きな角度範囲から吸込口突出部５０を突出させることができるので、吸込口突出部５０により吸込口３０の開口面積を小さくして、水および異物の吸込速度をより増大させることができる。このため、小水量域においても吸込み流速の低下をより抑制できる。また、吸込口突出部５０が比較的広い角度範囲で形成されているため、吸込口突出部５０に軟弱異物が絡みついて拘束が発生するのを抑制することができる。

本実施形態では、上記のように、吸込口突出部５０の内周側端部５０ｃは、主板突出部７０に接続される羽根部８の内周側端部８０よりも、回転軸１の半径方向の内周側に、または、半径方向において羽根部８の内周側端部８０と略対応する位置に配置されている。これによって、主板突出部７０の近傍まで吸込口突出部５０を突出させることができるので、吸込口突出部５０の付近を羽根部８が通過する際に、吸込口突出部５０により異物を確実に除去することができる。その結果、第２端面８２に異物が積層されるのを抑制することができる。また、舌部４ａ、羽根部８の外周およびチップクリアランスに詰まることのない大きさまで異物を切断および破砕することができる。

本実施形態では、上記のように、主板突出部７０は、先端に、流入逆方向に直交する方向に対して傾斜した傾斜面７３を有している。これによって、傾斜面７３が回転した際に、異物に対して傾斜面７３に沿って傾斜面７３の頂部に押しやる力を付与することができる。その結果、異物に対して流入方向へ作用する力を不均一にすることができるので、傾斜面７３に異物が絡まっている場合には、異物のバランスを崩して、傾斜面７３から異物を除去することができる。また、軟弱異物が捩れた場合でも、回転によって捩れの中心が回転軸１の回転中心軸線から外れて頂部に寄ることと、傾斜面７３に沿って頂部に押しやられる力を受けることが相まって羽根車６の吸込み側端面から外れやすくなる。

本実施形態では、上記のように、主板突出部７０の先端は、回転軸１の軸方向から見て、略円形状を有している。これによって、傾斜面７３の頂部が丸く形成されるので、傾斜面７３から異物を除去する効果が高まる。

本実施形態では、上記のように、傾斜面７３は、主板突出部７０の先端全面に設けられている。これによって、傾斜面７３が回転した際に、異物に対して傾斜面７３に沿って傾斜面７３の頂部に押しやる力を、より大きく付与することができる。このため、傾斜面７３に異物が絡まっている場合には、より大きく異物のバランスを崩すことができるので、傾斜面７３から異物を効果的に除去することができる。

本実施形態では、上記のように、傾斜面７３の流入逆方向側の頂点７３ａは、回転軸１の回転方向において、頂点７３ａの近傍に位置する２つの羽根部８の略中間位置に配置されている。これによって、頂部と一方側の羽根部８および他方側の羽根部８までの距離の両方を小さくする（略最小にする）ことができるので、傾斜面７３から異物が外れた後、羽根部８および吸込口突出部５０により速やかに破砕して、吸込口３０に押し込むことができる。その結果、異物の通過性能をより向上させることができる。

本実施形態では、上記のように、吸込口突出部５０の流入逆方向の内周側端部５０ｃは、回転軸１の軸方向から見て、主板突出部７０の側面に近接して配置されている。これによって、主板突出部７０と吸込口突出部５０とが狭い（狭隘な）隙間を隔てて配置することができるので、主板突出部７０と吸込口突出部５０との隙間において、異物を効果的に切断および破砕することができ、より効果的に羽根車６の傾斜面７３から異物を外すことができる。

本実施形態では、上記のように、吸込口突出部５０の流入逆方向の内周側端部５０ｃは、回転軸１の軸方向において、傾斜面７３の流入逆方向側の頂点７３ａと、傾斜面７３の流入逆方向とは反対方向側の底に位置する点７３ｂとの間に配置されている。このように構成することで、形成された傾斜面７３の側面は回転軸方向（Ｚ方向）の長さが均一では無いため、羽根車６の回転に伴い、吸込口突出部５０の内周側端部５０ｃと主板突出部７０（筒状部７２）の側面７２ａとが、「近接」と「離間」とを滑らかに繰り返すので、羽根車６の傾斜面７３から異物が外れやすくなる。その結果、異物の通過性能をより向上させることができる。

本実施形態では、上記のように、羽根部８の（回転軸１の）半径方向の内周側部分は、流入逆方向に向かうにしたがって半径方向の外周側に広がるように位置するように傾斜している。これによって、いわゆるスクリュ形状に羽根部８が形成される。このため、羽根車６の回転に伴い、異物に対して羽根車６の内部に押し込むような力を作用させることができるので、吸込口突出部５０と羽根部８との隙間から異物が外れやすくなる。その結果、異物の通過性能をより向上させることができる。

本実施形態では、上記のように、ポンプケーシング３は、羽根車６に対向する羽根車６の流入逆方向側の対向面５ｂに設けられ、回転軸１の半径方向の内周側から外周側に向けて延びる細長形状の異物排出溝５１を有し、異物排出溝５１の半径方向の内周側の端部５１ａは、吸込口突出部５０まで延在している。これによって、異物排出溝５１により、羽根部８（羽根車６）の第１端面８１および第２端面８２と、羽根部８の第１端面８１および第２端面８２と対向するポンプケーシング３の対向面５ｂとの隙間（ギャップ）における異物の拘束を抑制することができる。その結果、異物の通過性能をより向上させることができる。

本実施形態では、上記のように、ポンプケーシング３は、吸込口３０を取り囲むとともに、羽根車６に対して吸込口３０側から対向し、回転軸１の軸方向に略直交する方向に延びる対向面５ｂを含み、対向面５ｂに異物排出溝５１が設けられ、異物排出溝５１には、回転軸１の軸方向から見て、吸込口突出部５０と対向面５ｂとの境界部分の近傍に、異物排出溝５１が延在する角度を変化させるエッジ部５１ｃが設けられている。これによって、エッジ部５１ｃに異物を引っ掛けて、エッジ部５１ｃに引っ掛けた異物の上を羽根車６の羽根部８が通過することにより異物を切断することができる。

本実施形態では、上記のように、異物排出溝５１の半径方向の外周側の端部５１ｂは、半径方向において、羽根部８よりも外周側に位置している。これによって、異物排出溝５１により、異物を羽根部８（羽根車６）の第１端面８１と、羽根部８の第１端面８１と対向するポンプケーシング３の対向面５ｂとの隙間の外側まで導くことができるので、異物の通過性能を一層向上させることができる。

本実施形態では、上記のように、異物排出溝５１は、羽根車６の回転方向に沿って、羽根車６の回転方向の上流側から下流側に向かうにつれて深くなるように構成されている。これによって、羽根車６の回転方向に沿って、異物排出溝５１に異物を効果的に押し込むことができるので、異物の通過性能を一層向上させることができる。

本実施形態では、上記のように、異物排出溝５１は、ポンプケーシング３の中心から外周に向かうにつれて幅が広がるように構成されている。これによって、吐出方向に向けて徐々に異物排出溝５１を広げることになるので、吐出方向に向けて異物を押し出す効果を得ることができる。

本実施形態では、上記のように、回転軸１の回転方向において、吸込口突出部５０の上流側側面５０ａは、ポンプケーシング３の舌部４ａと、舌部４ａよりも１２０度だけ上流側の角度位置との間の角度範囲に配置されている。これによって、異物がポンプ室内に押し込まれやすい位置にある上流側側面５０ａを舌部４ａに比較的近い位置に配置することができる。その結果、吸い込まれた異物がポンプ室３ａ（ボリュート）内に存在する時間を短くして即座に排出することができる。したがって、舌部４ａや羽根車６などに対して異物が絡まりにくくすることができる。その結果、異物の通過性能をより向上させることができる。

本実施形態では、上記のように、羽根車６は、主板部７側でかつ半径方向の内周側において、羽根部８の負圧面８３ａ側の流路Ｓ１が羽根部８の圧力面８３ｂ側の流路Ｓ２よりも狭くなるように構成されている。これによって、負圧面８３ａ側の流路Ｓ１を狭くすることにより、吸い込まれた異物の負圧面８３ａ側の流路Ｓ１での滞留を抑制して、圧力面８３ｂ側の流路Ｓ２に異物を押しやる（異物を寄せる）ことができる。すなわち、異物を排出しやすくすることができる。その結果、異物の通過性能をより向上させることができる。

本実施形態では、上記のように、主板部７には、羽根車６に慣性力を付与する円環形状の錘部７１が設けられている。これによって、錘部７１により得られるはずみ車効果により、回転する羽根車６の慣性力を大きくすることができるので、異物の破砕によるトルクの上昇と衝撃とを相殺することができる。なお、はずみ車効果とは、所定の軸まわりを回転する回転体の回転速度をなるべく一様に近づける効果（回転体の回転速度のむらをなくす効果）である。

本実施形態では、上記のように、羽根部８の半径方向の外周側の厚みは、羽根部８の半径方向の内周側の厚みよりも大きい。これによって、羽根部８により得られるはずみ車効果により、回転する羽根車６の慣性力を大きくすることができるので、異物の破砕によるトルクの上昇と衝撃とを相殺することができる。また、既存の構成である羽根部８によりはずみ車効果を得ることができる。

本実施形態では、上記のように、回転軸１を回転させる電気モータ２をさらに備え、電気モータ２の回転数を変更可能に構成され、電気モータ２の駆動電力値が所定の第１しきい値を下回った場合に、電気モータ２の駆動電力値が所定の第１しきい値または所定の第１しきい値を超える所定の第２しきい値に到達するまで、電気モータ２の回転数を増加させるように構成されている。これによって、電気モータ２の回転数を増加させて、異物を破砕するスパンを短くすることができるので、異物を細かく破砕することができる。また、通過する異物に対してより大きな遠心力を付与することにより、傾斜面７３における異物の押し上げ作用を向上させることができるので、異物が羽根車６の傾斜面７３から外れやすくすることができる。また、水の吸込速度（吸込水量）を増大させることができる。以上の結果、異物の通過性能をより向上させることができる。

本実施形態では、上記のように、回転軸１を回転させる電気モータ２をさらに備え、電気モータ２の駆動電力値が駆動電力基準値を超えた状態が所定の時間以上継続した場合において、電気モータ２の駆動を停止して、所定の回数だけ再起動を試みても、繰り返し、電気モータ２の駆動電力値が駆動電力基準値を超えた状態が所定の時間以上継続すると判断したならば、羽根車６を逆回転させるように構成されている。このように構成することにより、羽根車６が逆回転することによって、羽根車６の内周側に戻された異物に対して主板突出部７０の側面と、吸込口突出部５０の内周側端部５０ｃとが、近接と離間とを繰り返すので、無閉塞ポンプ１００は、羽根車６に絡まった異物や、ポンプ室３ａ内で拘束された異物などを効果的に取り除くことができる。

（変形例）
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更（変形例）が含まれる。

たとえば、上記実施形態では、吸込口に吸込口突出部のみを設けた例を示したが、本発明はこれに限らない。本発明では、図１５に示す変形例の無閉塞ポンプ２００のように、吸込口３０に吸込口突出部５０および凹部２０１を設けてもよい。詳細には、ポンプケーシング３の吸込口３０を形成する内周壁は、吸込口突出部５０に加えて、平面視で回転軸１に対して吸込口突出部５０が配置される側とは反対側に設けられ、吸込口３０の半径方向の外周側に窪む凹部２０１をさらに含んでいる。なお、Ｚ１方向から見て、凹部２０１（吸込口３０の円弧に対して窪んだ部分の面積）は、吸込口突出部５０よりも小さく形成されている。

上記のように構成することによって、吸込口突出部５０のみを設ける場合と比較して、吸込口突出部５０および凹部２０１を設けることにより、吸込口３０付近に発生する旋回流の中心をより偏心させることができる。このため、異物の主板突出部７０（図１参照）への絡みつきをより抑制できる。その結果、異物の通過性能をより向上させることができる。また、比較的大きな異物が流入した場合に、凹部２０１により、異物を切断および破砕することができる。また、凹部２０１により、大きな異物が流入しても、異物を凹部２０１に移動させ、凹部２０１の回転方向（羽根車６の回転方向）の下流側側壁と回転する羽根部８の前縁（第２端面８２）の圧力面側エッジとの相対位置の変化による「切断作用および破砕作用」により、異物を通過可能な大きさに破砕することができる。

また、上記実施形態では、無閉塞ポンプを竪型の水中電動ポンプとした例を示したが、本発明はこれに限らない。本発明では、無閉塞ポンプを横型の水中電動ポンプとしてもよい。また、モータが下側、ポンプケーシングが上側に配置された竪型の水中電動ポンプとしてもよい。

また、上記実施形態では、無閉塞ポンプの駆動源をモータで構成した例を示したが、本発明はこれに限らない。本発明では、駆動源をエンジンで構成してもよい。

また、上記実施形態では、地面に設置して運転させる無閉塞ポンプとした例を示したが、本発明はこれに限らない。本発明では、ポンプにフロートを取り付け水中に浮遊させ、モータが下側、吸込口が上側を向くように配置する水中電動ポンプとして構成してもよい。

また、上記実施形態では、異物排出溝をポンプケーシングに１つのみ設けた例を示したが、本発明はこれに限らない。本発明では、異物排出溝をポンプケーシングに複数設けてもよい。

また、上記実施形態では、異物排出溝の深さを羽根車の回転方向の上流側から下流側に向かうにつれて徐々に深くなるように構成した例を示したが、本発明はこれに限らない。本発明では、異物排出溝の深さを羽根車の回転方向の上流側から下流側に向かうにつれて徐々に浅くなるように構成してもよい。

また、上記実施形態では、異物排出溝の深さを羽根車の回転方向の上流側から下流側に向かうにつれて徐々に深くなるように構成した例を示したが、本発明はこれに限らない。本発明では、異物排出溝の深さを内周側から外周側に向けて変更するよう構成してもよい。

また、上記実施形態では、羽根車が２枚の羽根部を含んでいる例を示したが、本発明はこれに限らない。本発明では、羽根車が３枚以上の羽根部を含んでいてもよい。

また、上記実施形態では、回転軸の回転方向において、吸込口突出部の上流側側面を、ポンプケーシングの舌部と、舌部よりも（Ｋ２方向に）１２０度だけ上流側の角度位置との間の角度範囲に配置した例を示したが、本発明はこれに限らない。本発明では、たとえば、回転軸の回転方向において、吸込口突出部の上流側側面を、ポンプケーシングの舌部よりも（Ｋ２方向に）１２０度よりも大きい角度だけ上流側の角度位置に配置してもよい。

また、上記実施形態では、第１端面を、略水平方向に延びるように形成した例を示したが、本発明はこれに限らない。本発明では、第１端面を、水平方向に対して傾斜するように形成してもよい。たとえば、第１端面を、半径方向の内周側が流入逆方向（下方）に位置するように水平方向に対して傾斜させてもよい。この場合、第１端面を、水平方向に対して１５度以下の角度で傾斜させるのが好ましい。この際、第１端面と第２端面とのなす角度が、鈍角となるように、第１端面を傾斜させる。

また、上記実施形態では、吸込口突出部を、回転軸の軸方向から見て、回転軸回りの４５度以上の角度範囲に形成した例を示したが、本発明はこれに限らない。本発明では、吸込口突出部を、回転軸の軸方向から見て、回転軸回りの４５度未満の角度範囲に形成してもよい。

また、上記実施形態では、ポンプケーシングを、ポンプケーシングおよびサクションカバーの２部材により構成した例を示したが、本発明はこれに限らない。本発明では、ポンプケーシングを、ポンプケーシング本体のみの１部材により構成してもよい。この場合、ポンプケーシング本体に吸込口および吐出口の両方を設ける。

また、上記実施形態では、主板突出部の先端（下方の端部）が、下方から見て、円形状を有する例を示したが、本発明はこれに限らない。本発明では、主板突出部の先端（下方の端部）が、下方から見て、矩形状やギヤ状などの円形状とは異なる形状を有していてもよい。

また、上記実施形態では、羽根部の第２端面（第１端面）を、側面視で平坦になるように形成した例を示したが、本発明はこれに限らない。本発明では、羽根部の第２端面（第１端面）を、側面視で湾曲するように形成してもよい。

また、上記実施形態では、吸込口突出部の内周側端部を、主板突出部に接続される羽根部の内周側端部よりも回転軸の半径方向の内周側に配置した例を示したが、本発明はこれに限らない。本発明では、吸込口突出部の内周側端部を、半径方向において羽根部の内周側端部と略対応する位置に配置してもよい。

また、上記実施形態では、傾斜面の水平面に対する傾斜角度を、４５度よりも小さくした例を示したが、本発明はこれに限らない。本発明では、傾斜面の水平面に対する傾斜角度を、４５度以上としてもよい。

１ 回転軸
１ａ 一端
２ 電気モータ
４ａ 舌部
５ｂ 対向面
６ 羽根車
７ 主板部
８ 羽根部
３０ 吸込口
５０ 吸込口突出部
５０ａ 上流側側面
５０ｂ 下流側側面
５０ｃ （吸込口突出部の）内周側端部
５１ 異物排出溝
５１ａ （異物排出溝の内周側の）端部
５１ｂ （異物排出溝の外周側の）端部
５１ｃ エッジ部
７０ 主板突出部
７１ 錘部
７３ 傾斜面
７３ａ 頂点
７３ｂ （底に位置する）点
８０ （羽根部の）内周側端部
８１ 第１端面
８２ 第２端面
８３ａ 負圧面
８３ｂ 圧力面
１００、２００ 無閉塞ポンプ
２０１ 凹部
Ｓ１ （羽根部の負圧面側の）流路
Ｓ２ （羽根部の圧力面側の）流路

Claims (5)

1. 吸込口が設けられたポンプケーシングと、
   主板部と、前記主板部の前記吸込口側に配置される２枚以上の羽根部とを含み、回転軸の一端に固定され、前記ポンプケーシングの内側に配置される羽根車とを備え、
   前記主板部は、前記回転軸の半径方向の内周側に向かうにしたがって、前記回転軸の軸方向に略一致する前記吸込口からの水の流入方向とは逆方向である流入逆方向に突出する主板突出部を含み、
   前記ポンプケーシングの前記吸込口を形成する内周壁は、前記吸込口の中心側に突出する吸込口突出部を含み、
   前記ポンプケーシングは、前記羽根車に対向する前記羽根車の前記流入逆方向側の対向面に設けられ、前記半径方向の内周側から外周側に向けて延びる細長形状の異物排出溝を有し、
   前記異物排出溝の前記半径方向の内周側の端部は、前記吸込口突出部まで延在している、無閉塞ポンプ。
2. 前記ポンプケーシングは、前記吸込口を取り囲むとともに、前記羽根車に対して前記吸込口側から対向し、前記回転軸の軸方向に略直交する方向に延びる対向面を含み、前記対向面に前記異物排出溝が設けられ、
   前記異物排出溝には、前記回転軸の軸方向から見て、前記吸込口突出部と前記対向面との境界部分の近傍に、前記異物排出溝が延在する角度を変化させるエッジ部が設けられている、請求項１に記載の無閉塞ポンプ。
3. 前記異物排出溝の前記半径方向の外周側の端部は、前記半径方向において、前記羽根部よりも外周側に位置している、請求項１または２に記載の無閉塞ポンプ。
4. 前記異物排出溝は、前記羽根車の回転方向に沿って、前記羽根車の回転方向の上流側から下流側に向かうにつれて深くなるように構成されている、請求項１～３のいずれか１項に記載の無閉塞ポンプ。
5. 前記異物排出溝は、前記ポンプケーシングの中心から外周に向かうにつれて幅が広がるように構成されている、請求項１～４のいずれか１項に記載の無閉塞ポンプ。
   
   

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