JP4106214B2 - ポンプ装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インナ側円盤を有するポンプ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
特許第２９９１４９３号公報には、２枚のディスクを平行に用いたディスクフローポンプが示されている。
【０００３】
図９は、このディスクフローポンプを示し、ポンプ本体11内に円形断面のポンプ室12が形成され、ポンプ本体11の一側中央部に本体吸込口13が開口され、ポンプ本体11の外周部に本体吐出口14が開口され、本体吸込口13の正面側に位置するポンプ本体11の他側中央部からポンプ室12の中央部に回転軸15が挿入され、ポンプ室12内にて本体吸込口13と相対する側に、回転軸15により回転される円板形のアウタ側ディスク16が配置され、ポンプ室12内にて本体吸込口13を設けた側に円板形のインナ側ディスク17が配置されている。
【０００４】
このインナ側ディスク17は、中央部に本体吸込口13と対応する吸込開口18を有し、連結部材19を介しアウタ側ディスク16に連結され、アウタ側ディスク16と一体的に回転される。
【０００５】
アウタ側ディスク16およびインナ側ディスク17の相対する対向面には、アウタ側羽根21およびインナ側羽根22が放射状に設けられ、アウタ側ディスク16およびインナ側ディスク17が回転軸15により回転されると、アウタ側羽根21およびインナ側羽根22が流体を旋回させて、本体吸込口13から吸込開口18を経てポンプ室12内に流体を吸込み、ディスク周縁に流体を移送し、本体吐出口14より流体を吐出する。
【０００６】
また、図１０は、従来のボルテックスポンプを示し、ポンプ本体23内にポンプ室24が形成され、ポンプ本体23の一側中央部に本体吸込口25が開口され、ポンプ本体23の外周部に本体吐出口26が開口され、本体吸込口25の正面側に位置するポンプ本体23の他側中央部からポンプ室24の中央部に回転軸27が挿入され、ポンプ室24内にて本体吸込口25と相対する側に、回転軸27により回転される円板形のディスク28が配置されている。
【０００７】
このディスク28の本体吸込口25と相対する側の面には、ボルテックス羽根29が放射状に設けられ、ディスク28が回転軸27により回転されると、ボルテックス羽根29が流体を旋回させて、本体吸込口25からポンプ室24内に流体を吸込み、ディスク周縁に流体を移送し、本体吐出口26より流体を吐出する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
図９に示されたディスクフローポンプまたは図１０に示されたボルテックスポンプは、いずれも、本体吸込口13，25の正面側に相対して位置するアウタ側ディスク16またはディスク28に、アウタ側羽根21またはボルテックス羽根29を設けているため、本体吸込口13，25から流入した固形物Ｓなどは、そのままアウタ側羽根21またはボルテックス羽根29に当たり、これらの羽根21，29が摩耗、損傷しやすい問題がある。
【０００９】
特に、ディスクフローポンプは、アウタ側ディスク16およびインナ側ディスク17が平行であるため、これらのディスク16，17間を流れる流体の通路断面積は、中央部に近い場所ほど狭く、本体吸込口13からディスク16，17間に流入する際の流速が大きく、かつ、軸心に対してアウタ側ディスク16およびインナ側ディスク17が直角に設けられているので、本体吸込口13からポンプ室12内に流入した流体が直角に向きを変えても、流体中にある固形物Ｓは、慣性があるため、高速で流体と同様に向きを変えることはできず、アウタ側ディスク16の中央部や、アウタ側羽根21の中央側部と干渉しやすく、固形物Ｓや、アウタ側羽根21が摩耗、損傷しやすい問題がある。
【００１０】
要するに、このディスクフローポンプは、通路断面積が狭く、流れ方向が変わる吸込部分では、固形物Ｓが羽根と干渉しやすいので、固形物Ｓ、羽根の摩耗、損傷が大きくなる問題があり、羽根の摩耗、損傷に伴い、ポンプ性能が低下する問題があるとともに、脆弱で壊れやすい固形物Ｓを搬送する際に問題がある。
【００１１】
また、図１０に示された既存のボルテックスポンプは、流れが曲る際の外側にボルテックス羽根29を設け、流れが曲る際の内側にはボルテックス羽根がないので、ディスクフローポンプより固形物Ｓの搬送に適しているが、本体吸込口25の正面側に相対して位置するディスク28にボルテックス羽根29を設けているため、本体吸込口25から流入した固形物Ｓが、そのままボルテックス羽根29に当たり、このボルテックス羽根29が摩耗、損傷して、ポンプ性能が低下する問題がある。
【００１２】
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、羽根の摩耗、損傷を少なくすることでポンプ性能の低下を抑制できるとともに、脆弱で壊れやすい固形物を破損することなく搬送することが可能のポンプ装置を提供することを目的とするものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載された発明は、一側部が周縁から中心に向って膨出形成されたポンプ室を有するポンプ本体と、ポンプ室の膨出頂部に対応するポンプ本体の一側中央部に開口された本体吸込口と、ポンプ本体の外周部に開口された本体吐出口と、本体吸込口の正面側に位置するポンプ本体の他側中央部からポンプ室の中央部に挿入された回転軸と、ポンプ室内にて本体吸込口と相対する側に配置され回転軸により回転される円板形のアウタ側円盤と、ポンプ室内にて本体吸込口を設けた側に配置されアウタ側円盤から最も離れた中央部に本体吸込口と対応する吸込開口を有しこの吸込開口からアウタ側円盤に最も接近する周縁にわたって傾斜状に形成されアウタ側円盤と一体的に回転されるインナ側円盤と、インナ側円盤におけるアウタ側円盤との対向面に設けられ吸込開口から周縁にわたって流体を移送するインナ側羽根とを具備したポンプ装置であり、流体の流れの中にインナ側羽根を配置したインナボルテックスポンプであるので、既存のボルテックスポンプと比べて、流体へのエネルギ伝達効果が高いとともに、本体吸込口から流入した直進性を有する固形物がインナ側羽根に当たりにくくなり、固形物との干渉による羽根の摩耗、損傷が少なくなる。さらに、インナ側円盤は、円板形のアウタ側円盤に対し、平行でなく、アウタ側円盤から最も離れた中央部に本体吸込口と対応する吸込開口を有しこの吸込開口からアウタ側円盤に最も接近する周縁にわたって傾斜状に形成され、これにより、羽根が摩耗、損傷しやすいアウタ側円盤・インナ側円盤間の吸込部分（曲り部）での通路断面積が大きくなるので、その分、この吸込部分での流れの速さが小さくなり、固形物と円盤および羽根との干渉が少なく、インナ側羽根などの摩耗、損傷を少なくできる。よって、ポンプ性能の低下を防止できるとともに、固形物を円滑に搬送でき、脆弱で壊れやすい固形物を破損することなく搬送することが可能となる。また、ポンプ室の中央部から円盤周縁に向って移動する流体を、アウタ側円盤とインナ側円盤とにより徐々に絞ることで、流体を所定の吐出速度まで増速できる。
【００１４】
請求項２に記載された発明は、請求項１記載のポンプ装置において、アウタ側円盤におけるインナ側円盤との対向面に設けられポンプ室の中心部から周囲部に流体を移送するアウタ側羽根を具備したポンプ装置であり、流れが曲る際の外側に配置されたアウタ側円盤にもアウタ側羽根を設けることで、流れが曲る際の内側に設けたインナ側羽根だけで流量が足りない場合に有効であり、ポンプ流量性能を向上できる。基本的に、このインナボルテックスポンプの揚水原理は、流れが曲る際の内側に設けたインナ側羽根の遠心力によるものであり、アウタ側羽根はインナ側羽根の性能を補助するものであり、アウタ側羽根の摩耗、損傷により若干の性能低下が生じても、摩耗、損傷しにくい構造であるインナ側羽根により、一定以上のポンプ性能を維持できる。また、既存のディスクフローポンプより吸込部分（曲り部）の通路断面積が大きいため、この吸込部分での流れの速さが小さくなり、固形物とアウタ側羽根との干渉も少なくでき、脆弱で壊れやすい固形物を破損することなく搬送することが可能となる。
【００１５】
請求項３に記載された発明は、中心軸線に対する周囲空間が周縁から中心に向って全体的に傾斜するように膨出形成されたポンプ室を有するポンプ本体と、ポンプ室の膨出頂部に対応するポンプ本体の一側中央部に開口された本体吸込口と、ポンプ本体の外周部に開口された本体吐出口と、本体吸込口の正面側に位置するポンプ本体の他側中央部からポンプ室の中央部に挿入された回転軸と、ポンプ室内の本体吸込口と相対する側の内側面に沿って配置され周縁から中心に向って全体的に傾斜するように膨出形成され本体吸込口と対向する位置に膨出頂部が配置され回転軸により回転されるアウタ側円盤と、ポンプ室内の本体吸込口を設けた側の内側面に沿って配置され周縁から中心に向って全体的に傾斜するように膨出形成され本体吸込口と対応する位置に膨出頂部の吸込開口が配置されアウタ側円盤と一体的に回転されるインナ側円盤と、インナ側円盤におけるアウタ側円盤との対向面に設けられ吸込開口から周縁にわたって流体を移送するインナ側羽根とを具備したポンプ装置であり、流れが曲る際の内側に位置するインナ側円盤にインナ側羽根を設けたので、本体吸込口から流入した直進性を有する固形物がインナ側羽根に当たりにくくなり、インナ側羽根やアウタ側円盤の摩耗、損傷を少なくできる。また、アウタ側円盤およびインナ側円盤は、共に、周縁から中心に向って全体的に傾斜するように膨出形成され、本体吸込口に対する位置に膨出頂部の吸込開口が配置されたので、すなわち、本体吸込口からの流入方向に対し円盤間の通路方向を鈍角にしたので、流れの向きが変わる吸込部分（曲り部）にて固形物を円滑に方向転換でき、固形物との干渉によるインナ側羽根やアウタ側円盤の摩耗、損傷を少なくできる。これにより、ポンプ性能の低下を防止できるとともに、インナ側羽根やアウタ側円盤に対する固形物の干渉が少ないことから、固形物を円滑に搬送でき、脆弱で壊れやすい固形物を破損することなく搬送することが可能となる。
【００１６】
請求項４に記載された発明は、請求項３記載のポンプ装置において、アウタ側円盤におけるインナ側円盤との対向面に設けられポンプ室の中心部から周囲部に流体を移送するアウタ側羽根を具備したポンプ装置であり、流れが曲る際の外側に配置されたアウタ側円盤にもアウタ側羽根を設けることで、インナ側羽根だけでは流量が足りない場合に有効であり、ポンプ流量性能を向上できる。すなわち、このインナボルテックスポンプの揚水原理は、流れが曲る際の内側に設けたインナ側羽根の遠心力によるものであり、アウタ側羽根はインナ側羽根の性能を補助するものであるから、アウタ側羽根の摩耗、損傷により若干の性能低下が生じても、摩耗、損傷しにくい構造であるインナ側羽根により、一定以上のポンプ性能を維持できる。また、流れの向きが変わる吸込部分（曲り部）にて固形物を円滑に方向転換できるので、脆弱で壊れやすい固形物を破損することなく搬送することが可能となる。
【００１７】
請求項５に記載された発明は、請求項３記載のアウタ側円盤が、インナ側円盤より小径に形成されたポンプ装置であり、アウタ側円盤を小径にすることで、固形物とアウタ側円盤との干渉を防止でき、固形物を円盤間から円滑に排出でき、脆弱で壊れやすい固形物を破損することなく搬送できる効果がいっそう確実に得られる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るポンプ装置を、図１乃至図８に示された種々の実施の形態を参照しながら詳細に説明する。
【００１９】
図１はポンプ装置の第１の実施の形態を示し、ポンプ本体31の内部に、一側部が周縁から中心に向って膨出形成されたポンプ室32が設けられている。
【００２０】
このポンプ室32の膨出頂部に対応するポンプ本体31の一側中央部には、本体吸込口33が開口されている。この本体吸込口33の周囲には外部の吸込配管（図示せず）と接続するためのフランジ部34が設けられている。
【００２１】
ポンプ本体31の外周部には、接線方向に本体吐出口35が開口されている。この本体吐出口35の周囲には外部の吐出配管（図示せず）と接続するためのフランジ部36が設けられている。
【００２２】
本体吸込口33の正面側に位置するポンプ本体31の他側中央部からポンプ室32の中央部に回転軸37が挿入されている。
【００２３】
ポンプ室32内にて本体吸込口33と相対する側には、回転軸37により回転される偏平状のアウタ側円盤38が配置されている。このアウタ側円盤38にて本体吸込口33と相対する中央部には、球面状の凸部39が設けられている。
【００２４】
ポンプ室32内にて本体吸込口33を設けた側には、傘状のインナ側円盤41が配置されている。
【００２５】
このインナ側円盤41は、アウタ側円盤38から最も離れた中央部に本体吸込口33と対応する吸込開口42を有し、この吸込開口42からアウタ側円盤38に最も接近する周縁にわたって傾斜状に形成され、アウタ側円盤38と複数の連結部材43により一体化され、回転軸37により一体的に回転される。
【００２６】
インナ側円盤41におけるアウタ側円盤38との対向面には、中央部の吸込開口42から周縁にわたって流体を移送する複数のインナ側羽根としてのインナ側ボルテックス羽根44が設けられたインナボルテックスポンプである。
【００２７】
これらのインナ側ボルテックス羽根44は、図１（Ａ）に示されるようにインナ側円盤41の中央部の吸込開口42から径方向に放射状に設けられている。
【００２８】
図２は、ポンプ装置の第２の実施の形態を示し、図２（Ａ）に示されるように、複数のインナ側ボルテックス羽根44が、インナ側円盤41の中央部の吸込開口42から径方向より回転方向とは反対方向へ斜めに設けられている。この点を除いて、他の構造は、図１に示されたポンプ装置と同様である。
【００２９】
図３は、ポンプ装置の第３の実施の形態を示し、図３（Ａ）に示されるように、複数のインナ側ボルテックス羽根44が、インナ側円盤41の中央部の吸込開口42から径方向より回転方向とは反対方向へ円弧状に設けられている。この点を除いて、他の構造は、図１に示されたポンプ装置と同様である。
【００３０】
次に、図４を参照しながら、図１乃至図３に示されたインナボルテックスポンプの作用効果を説明する。
【００３１】
このインナボルテックスポンプの揚水原理は、回転軸37によりアウタ側円盤38を回転させ、連結部材43を介して、流れが曲る際の内側に設けたインナ側円盤41を回転させると、そのインナ側ボルテックス羽根44が流体を連れ回る作用により、流体に遠心力が作用し、ポンプ室32の中央部の流体および流体中の固形物Ｓは、アウタ側円盤38とインナ側円盤41との間の流体通路を経て本体吐出口35に移送され、この本体吐出口35より外部の吐出配管へ吐出される。ポンプ室32の中央部には、外部の吸込配管より本体吸込口33および吸込開口42を経て流体が吸込まれる。
【００３２】
このような流体の流れにおいて、流体の流れの中にインナ側ボルテックス羽根44を配置したインナボルテックスポンプであるので、既存のボルテックスポンプと比べて、流体へのエネルギ伝達効果が高いとともに、本体吸込口33から流入した直進性を有する固形物Ｓがインナ側ボルテックス羽根44に当たりにくくなり、固形物Ｓとの干渉によるインナ側ボルテックス羽根44の摩耗、損傷が少なくなる。
【００３３】
さらに、インナ側円盤41は、円板形のアウタ側円盤38に対し、平行でなく、アウタ側円盤38から最も離れた中央部に本体吸込口33と対応する吸込開口42を有し、この吸込開口42からアウタ側円盤38に最も接近する周縁にわたって傾斜状に形成され、これにより、羽根が摩耗、損傷しやすいアウタ側円盤38・インナ側円盤41間の吸込部分（曲り部）での通路断面積が大きくなるので、その分、この吸込部分での流れの速さが小さくなり、固形物Ｓと円盤38，41およびインナ側ボルテックス羽根44との干渉が少なく、インナ側ボルテックス羽根44などの摩耗、損傷を少なくできる。
【００３４】
よって、ポンプ性能の低下を防止できるとともに、固形物Ｓを円滑に搬送でき、脆弱で壊れやすい固形物Ｓを破損することなく搬送することが可能となる。
【００３５】
また、ポンプ室32の中央部から円盤周縁に向って移動する流体を、アウタ側円盤38とインナ側円盤41とにより徐々に絞ることで、流体を所定の吐出速度まで増速できる。
【００３６】
なお、図１に示されたポンプ装置より図２に示されたポンプ装置の方が、図２に示されたポンプ装置より図３に示されたポンプ装置の方が、インナ側ボルテックス羽根44に作用する流体の抵抗をより軽減できる。
【００３７】
次に、図５は、ポンプ装置の第４の実施の形態を示し、アウタ側円盤38におけるインナ側円盤41との対向面に、ポンプ室32の中心部から周囲部に流体を移送する複数のアウタ側ボルテックス羽根としてのアウタ側ボルテックス羽根45が設けられている。この点を除いて、他の構造は、図１に示されたポンプ装置と同様である。
【００３８】
これらのアウタ側ボルテックス羽根45は、図１（Ａ）、図２（Ａ）または図３（Ａ）に示されたインナ側ボルテックス羽根44と同様に設けられている。
【００３９】
そして、この図５に示されたインナボルテックスポンプは、流れが曲る際の外側に配置されたアウタ側円盤38にもアウタ側ボルテックス羽根45を設けることで、インナ側ボルテックス羽根44だけで流量が足りない場合に有効であり、ポンプ流量性能を向上できる。
【００４０】
すなわち、基本的に、このインナボルテックスポンプの揚水原理は、流れが曲る際の内側に設けたインナ側ボルテックス羽根44の遠心力によるものであり、アウタ側ボルテックス羽根45はインナ側ボルテックス羽根44の性能を補助するものであり、アウタ側ボルテックス羽根45の摩耗、損傷により若干の性能低下が生じても、摩耗、損傷しにくい構造であるインナ側ボルテックス羽根44により、一定以上のポンプ性能を維持できる。
【００４１】
また、既存のディスクフローポンプより吸込部分（曲り部）の面積が大きいため、この吸込部分での流れの速さが小さくなり、固形物Ｓとアウタ側ボルテックス羽根45との干渉も少なくでき、脆弱で壊れやすい固形物Ｓを破損することなく搬送することが可能となる。
【００４２】
次に、図６は、ポンプ装置の第５の実施の形態を示し、ポンプ本体31の内部に、中心軸線に対する周囲空間が周縁から中心に向って全体的に傾斜するように膨出形成されたポンプ室32が設けられている。
【００４３】
このポンプ室32の膨出頂部に対応するポンプ本体31の一側中央部には、本体吸込口33が開口されている。この本体吸込口33の周囲には外部の吸込配管（図示せず）と接続するためのフランジ部34が設けられている。
【００４４】
ポンプ本体31の外周部には、接線方向に本体吐出口35が開口されている。この本体吐出口35の周囲には外部の吐出配管（図示せず）と接続するためのフランジ部36が設けられている。
【００４５】
本体吸込口33の正面側に位置するポンプ本体31の他側中央部からポンプ室32の中央部に回転軸37が挿入されている。
【００４６】
ポンプ室32内の本体吸込口33と相対する側の内側面に沿って、回転軸37により回転されるアウタ側円盤38が配置されている。このアウタ側円盤38は、周縁から中心に向って全体的に傾斜するように傘形に膨出形成され、本体吸込口33と対向する位置に膨出頂部が配置されている。
【００４７】
ポンプ室32内の本体吸込口33を設けた側の内側面に沿ってインナ側円盤41が配置されている。このインナ側円盤41は、周縁から中心に向って全体的に傾斜するように傘形に膨出形成され、本体吸込口33と対応する位置に膨出頂部の吸込開口42が配置され、アウタ側円盤38と複数の連結部材43により一体化され、回転軸37により一体的に回転される。
【００４８】
インナ側円盤41におけるアウタ側円盤38との対向面には、中央部の吸込開口42から周縁にわたって流体を移送する複数のインナ側ボルテックス羽根としてのインナ側ボルテックス羽根44が設けられている。これらのインナ側ボルテックス羽根44は、図１（Ａ）、図２（Ａ）または図３（Ａ）に示されるように設けられている。
【００４９】
次に、図６に示されたインナボルテックスポンプの作用効果を説明する。
【００５０】
基本のポンプ作動原理は、図１に示されたものと同様であり、流れが曲る際の内側に位置するインナ側円盤41にインナ側ボルテックス羽根44を設けたので、本体吸込口33から流入した直進性を有する固形物Ｓがインナ側ボルテックス羽根44に当たりにくくなり、インナ側ボルテックス羽根44やアウタ側円盤38の摩耗、損傷を少なくできる。
【００５１】
また、アウタ側円盤38およびインナ側円盤41を共に、周縁から中心に向って全体的に傾斜するように膨出形成され、本体吸込口33に対する位置に膨出頂部の吸込開口42が配置されたので、すなわち、本体吸込口33からの流入方向に対し円盤38，41間の通路方向を鈍角にしたので、流れの向きが変わる吸込部分（曲り部）にて固形物Ｓを円滑に方向転換でき、固形物Ｓとの干渉によるインナ側ボルテックス羽根44やアウタ側円盤38の摩耗、損傷を少なくできる。
【００５２】
これにより、ポンプ性能の低下を防止できるとともに、インナ側ボルテックス羽根44やアウタ側円盤38に対する固形物Ｓの干渉が少ないことから、固形物Ｓを円滑に搬送でき、脆弱で壊れやすい固形物Ｓを破損することなく搬送することが可能となる。
【００５３】
次に、図７は、ポンプ装置の第６の実施の形態を示し、アウタ側円盤38におけるインナ側円盤41との対向面に、ポンプ室32の中心部から周囲部に流体を移送する複数のアウタ側ボルテックス羽根としてのアウタ側ボルテックス羽根45が設けられている。この点を除いて、他の構造は、図６に示されたポンプ装置と同様である。
【００５４】
これらのアウタ側ボルテックス羽根45は、図１（Ａ）、図２（Ａ）または図３（Ａ）に示されたインナ側ボルテックス羽根44と同様に設けられている。
【００５５】
そして、この図７に示されたインナボルテックスポンプは、流れが曲る際の外側に配置されたアウタ側円盤38にもアウタ側ボルテックス羽根45を設けることで、流れが曲る際の内側に設けたインナ側ボルテックス羽根44だけでは流量が足りない場合に有効であり、ポンプ流量性能を向上できる。
【００５６】
すなわち、このインナボルテックスポンプの揚水原理は、流れの内側に設けたインナ側ボルテックス羽根44の遠心力によるものであり、アウタ側ボルテックス羽根45はインナ側ボルテックス羽根44の性能を補助するものであるから、アウタ側ボルテックス羽根45の摩耗、損傷により若干の性能低下が生じても、摩耗、損傷しにくい構造であるインナ側ボルテックス羽根44により、一定以上のポンプ性能を維持できる。また、流れの向きが変わる吸込部分（曲り部）にて固形物Ｓを円滑に方向転換できるので、脆弱で壊れやすい固形物Ｓを破損することなく搬送することが可能となる。
【００５７】
次に、図８は、ポンプ装置の第７の実施の形態を示し、アウタ側円盤38がインナ側円盤41より小径に形成された点を除いて、他の構造は、図６に示されたポンプ装置と同様である。
【００５８】
そして、この図８に示されたインナボルテックスポンプは、アウタ側円盤38を小径にすることで、固形物Ｓとアウタ側円盤38との干渉を防止でき、固形物Ｓを円盤38，41間から円滑に排出でき、脆弱で壊れやすい固形物Ｓを破損することなく搬送できる効果をいっそう確実に得られる。
【００５９】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、流体の流れの中にインナ側羽根を配置したので、既存のボルテックスポンプと比べて、流体へのエネルギ伝達効果が高いとともに、本体吸込口から流入した直進性を有する固形物がインナ側羽根に当たりにくくなり、固形物との干渉による羽根の摩耗、損傷を少なくできる。さらに、インナ側円盤は、円板形のアウタ側円盤に対し、平行でなく、アウタ側円盤から最も離れた中央部に本体吸込口と対応する吸込開口を有し、この吸込開口からアウタ側円盤に最も接近する周縁にわたって傾斜状に形成され、これにより、羽根が摩耗、損傷しやすいアウタ側円盤・インナ側円盤間の吸込部分（曲り部）での通路断面積が大きくなるので、その分、この吸込部分での流れの速さを小さくでき、固形物と円盤および羽根との干渉を少なくでき、インナ側羽根などの摩耗、損傷を少なくできる。よって、ポンプ性能の低下を防止できるとともに、固形物を円滑に搬送でき、脆弱で壊れやすい固形物を破損することなく搬送することが可能となる。また、ポンプ室の中央部から円盤周縁に向って移動する流体を、アウタ側円盤とインナ側円盤とにより徐々に絞ることで、流体を所定の吐出速度まで増速できる。
【００６０】
請求項２記載の発明によれば、流れが曲る際の外側に配置されたアウタ側円盤にもアウタ側羽根を設けることで、流れが曲る際の内側に設けたインナ側羽根だけでは流量が足りない場合に有効であり、インナ側羽根の性能を補助するアウタ側羽根によりポンプ流量性能を向上できる。その際、アウタ側羽根の摩耗、損傷により若干の性能低下が生じても、摩耗、損傷しにくい構造であるインナ側羽根により、一定以上のポンプ性能を維持できる。また、既存のディスクフローポンプより吸込部分（曲り部）の通路断面積が大きい分、この吸込部分での流れの速さを小さくできるから、固形物とアウタ側羽根との干渉も少なくでき、脆弱で壊れやすい固形物を破損することなく搬送することが可能となる。
【００６１】
請求項３記載の発明によれば、流れが曲る際の内側に位置するインナ側円盤にインナ側羽根を設けたので、本体吸込口から流入した直進性を有する固形物がインナ側羽根に当たりにくくなり、インナ側羽根やアウタ側円盤の摩耗、損傷を少なくできる。また、アウタ側円盤およびインナ側円盤は、共に、周縁から中心に向って全体的に傾斜するように膨出形成され、本体吸込口に対する位置に膨出頂部の吸込開口が配置されたので、すなわち、本体吸込口からの流入方向に対し円盤間の通路方向を鈍角にしたので、流れの向きが変わる吸込部分（曲り部）にて固形物を円滑に方向転換でき、固形物との干渉によるインナ側羽根やアウタ側円盤の摩耗、損傷を少なくできる。これにより、ポンプ性能の低下を防止できるとともに、インナ側羽根やアウタ側円盤に対する固形物の干渉が少ないことから、固形物を円滑に搬送でき、脆弱で壊れやすい固形物を破損することなく搬送することが可能となる。
【００６２】
請求項４記載の発明によれば、流れが曲る際の外側に配置されたアウタ側円盤にもアウタ側羽根を設けることで、流れが曲る際の内側に設けたインナ側羽根だけでは流量が足りない場合に有効であり、ポンプ流量性能を向上できる。アウタ側羽根はインナ側羽根の性能を補助するものであるから、このアウタ側羽根の摩耗、損傷により若干の性能低下が生じても、摩耗、損傷しにくい構造であるインナ側羽根により、一定以上のポンプ性能を維持できる。また、流れの向きが変わる吸込部分（曲り部）にて固形物を円滑に方向転換できるので、脆弱で壊れやすい固形物を破損することなく搬送することが可能となる。
【００６３】
請求項５記載の発明によれば、アウタ側円盤を小径にすることで、固形物とアウタ側円盤との干渉を防止でき、固形物をアウタ側円盤とインナ側円盤との間から円滑に排出でき、脆弱で壊れやすい固形物を破損することなく搬送できる効果をいっそう確実に得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）は、本発明に係るポンプ装置の第１の実施の形態を示す径方向断面図、（Ｂ）は、同上ポンプ装置の軸方向断面図である。
【図２】（Ａ）は、本発明に係るポンプ装置の第２の実施の形態を示す径方向断面図、（Ｂ）は、同上ポンプ装置の軸方向断面図である。
【図３】（Ａ）は、本発明に係るポンプ装置の第３の実施の形態を示す径方向断面図、（Ｂ）は、同上ポンプ装置の軸方向断面図である。
【図４】同上ポンプ装置の作用を示す軸方向断面図である。
【図５】本発明に係るポンプ装置の第４の実施の形態を示す軸方向断面図である。
【図６】本発明に係るポンプ装置の第５の実施の形態を示す軸方向断面図である。
【図７】本発明に係るポンプ装置の第６の実施の形態を示す軸方向断面図である。
【図８】本発明に係るポンプ装置の第７の実施の形態を示す軸方向断面図である。
【図９】従来のディスクフローポンプを示す軸方向断面図である。
【図１０】従来のボルテックスポンプを示す軸方向断面図である。
【符号の説明】
31 ポンプ本体
32 ポンプ室
33 本体吸込口
35 本体吐出口
37 回転軸
38 アウタ側円盤
41 インナ側円盤
42 吸込開口
44 インナ側羽根としてのインナ側ボルテックス羽根
45 アウタ側羽根としてのアウタ側ボルテックス羽根
【発明の属する技術分野】
本発明は、インナ側円盤を有するポンプ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
特許第２９９１４９３号公報には、２枚のディスクを平行に用いたディスクフローポンプが示されている。
【０００３】
図９は、このディスクフローポンプを示し、ポンプ本体11内に円形断面のポンプ室12が形成され、ポンプ本体11の一側中央部に本体吸込口13が開口され、ポンプ本体11の外周部に本体吐出口14が開口され、本体吸込口13の正面側に位置するポンプ本体11の他側中央部からポンプ室12の中央部に回転軸15が挿入され、ポンプ室12内にて本体吸込口13と相対する側に、回転軸15により回転される円板形のアウタ側ディスク16が配置され、ポンプ室12内にて本体吸込口13を設けた側に円板形のインナ側ディスク17が配置されている。
【０００４】
このインナ側ディスク17は、中央部に本体吸込口13と対応する吸込開口18を有し、連結部材19を介しアウタ側ディスク16に連結され、アウタ側ディスク16と一体的に回転される。
【０００５】
アウタ側ディスク16およびインナ側ディスク17の相対する対向面には、アウタ側羽根21およびインナ側羽根22が放射状に設けられ、アウタ側ディスク16およびインナ側ディスク17が回転軸15により回転されると、アウタ側羽根21およびインナ側羽根22が流体を旋回させて、本体吸込口13から吸込開口18を経てポンプ室12内に流体を吸込み、ディスク周縁に流体を移送し、本体吐出口14より流体を吐出する。
【０００６】
また、図１０は、従来のボルテックスポンプを示し、ポンプ本体23内にポンプ室24が形成され、ポンプ本体23の一側中央部に本体吸込口25が開口され、ポンプ本体23の外周部に本体吐出口26が開口され、本体吸込口25の正面側に位置するポンプ本体23の他側中央部からポンプ室24の中央部に回転軸27が挿入され、ポンプ室24内にて本体吸込口25と相対する側に、回転軸27により回転される円板形のディスク28が配置されている。
【０００７】
このディスク28の本体吸込口25と相対する側の面には、ボルテックス羽根29が放射状に設けられ、ディスク28が回転軸27により回転されると、ボルテックス羽根29が流体を旋回させて、本体吸込口25からポンプ室24内に流体を吸込み、ディスク周縁に流体を移送し、本体吐出口26より流体を吐出する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
図９に示されたディスクフローポンプまたは図１０に示されたボルテックスポンプは、いずれも、本体吸込口13，25の正面側に相対して位置するアウタ側ディスク16またはディスク28に、アウタ側羽根21またはボルテックス羽根29を設けているため、本体吸込口13，25から流入した固形物Ｓなどは、そのままアウタ側羽根21またはボルテックス羽根29に当たり、これらの羽根21，29が摩耗、損傷しやすい問題がある。
【０００９】
特に、ディスクフローポンプは、アウタ側ディスク16およびインナ側ディスク17が平行であるため、これらのディスク16，17間を流れる流体の通路断面積は、中央部に近い場所ほど狭く、本体吸込口13からディスク16，17間に流入する際の流速が大きく、かつ、軸心に対してアウタ側ディスク16およびインナ側ディスク17が直角に設けられているので、本体吸込口13からポンプ室12内に流入した流体が直角に向きを変えても、流体中にある固形物Ｓは、慣性があるため、高速で流体と同様に向きを変えることはできず、アウタ側ディスク16の中央部や、アウタ側羽根21の中央側部と干渉しやすく、固形物Ｓや、アウタ側羽根21が摩耗、損傷しやすい問題がある。
【００１０】
要するに、このディスクフローポンプは、通路断面積が狭く、流れ方向が変わる吸込部分では、固形物Ｓが羽根と干渉しやすいので、固形物Ｓ、羽根の摩耗、損傷が大きくなる問題があり、羽根の摩耗、損傷に伴い、ポンプ性能が低下する問題があるとともに、脆弱で壊れやすい固形物Ｓを搬送する際に問題がある。
【００１１】
また、図１０に示された既存のボルテックスポンプは、流れが曲る際の外側にボルテックス羽根29を設け、流れが曲る際の内側にはボルテックス羽根がないので、ディスクフローポンプより固形物Ｓの搬送に適しているが、本体吸込口25の正面側に相対して位置するディスク28にボルテックス羽根29を設けているため、本体吸込口25から流入した固形物Ｓが、そのままボルテックス羽根29に当たり、このボルテックス羽根29が摩耗、損傷して、ポンプ性能が低下する問題がある。
【００１２】
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、羽根の摩耗、損傷を少なくすることでポンプ性能の低下を抑制できるとともに、脆弱で壊れやすい固形物を破損することなく搬送することが可能のポンプ装置を提供することを目的とするものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載された発明は、一側部が周縁から中心に向って膨出形成されたポンプ室を有するポンプ本体と、ポンプ室の膨出頂部に対応するポンプ本体の一側中央部に開口された本体吸込口と、ポンプ本体の外周部に開口された本体吐出口と、本体吸込口の正面側に位置するポンプ本体の他側中央部からポンプ室の中央部に挿入された回転軸と、ポンプ室内にて本体吸込口と相対する側に配置され回転軸により回転される円板形のアウタ側円盤と、ポンプ室内にて本体吸込口を設けた側に配置されアウタ側円盤から最も離れた中央部に本体吸込口と対応する吸込開口を有しこの吸込開口からアウタ側円盤に最も接近する周縁にわたって傾斜状に形成されアウタ側円盤と一体的に回転されるインナ側円盤と、インナ側円盤におけるアウタ側円盤との対向面に設けられ吸込開口から周縁にわたって流体を移送するインナ側羽根とを具備したポンプ装置であり、流体の流れの中にインナ側羽根を配置したインナボルテックスポンプであるので、既存のボルテックスポンプと比べて、流体へのエネルギ伝達効果が高いとともに、本体吸込口から流入した直進性を有する固形物がインナ側羽根に当たりにくくなり、固形物との干渉による羽根の摩耗、損傷が少なくなる。さらに、インナ側円盤は、円板形のアウタ側円盤に対し、平行でなく、アウタ側円盤から最も離れた中央部に本体吸込口と対応する吸込開口を有しこの吸込開口からアウタ側円盤に最も接近する周縁にわたって傾斜状に形成され、これにより、羽根が摩耗、損傷しやすいアウタ側円盤・インナ側円盤間の吸込部分（曲り部）での通路断面積が大きくなるので、その分、この吸込部分での流れの速さが小さくなり、固形物と円盤および羽根との干渉が少なく、インナ側羽根などの摩耗、損傷を少なくできる。よって、ポンプ性能の低下を防止できるとともに、固形物を円滑に搬送でき、脆弱で壊れやすい固形物を破損することなく搬送することが可能となる。また、ポンプ室の中央部から円盤周縁に向って移動する流体を、アウタ側円盤とインナ側円盤とにより徐々に絞ることで、流体を所定の吐出速度まで増速できる。
【００１４】
請求項２に記載された発明は、請求項１記載のポンプ装置において、アウタ側円盤におけるインナ側円盤との対向面に設けられポンプ室の中心部から周囲部に流体を移送するアウタ側羽根を具備したポンプ装置であり、流れが曲る際の外側に配置されたアウタ側円盤にもアウタ側羽根を設けることで、流れが曲る際の内側に設けたインナ側羽根だけで流量が足りない場合に有効であり、ポンプ流量性能を向上できる。基本的に、このインナボルテックスポンプの揚水原理は、流れが曲る際の内側に設けたインナ側羽根の遠心力によるものであり、アウタ側羽根はインナ側羽根の性能を補助するものであり、アウタ側羽根の摩耗、損傷により若干の性能低下が生じても、摩耗、損傷しにくい構造であるインナ側羽根により、一定以上のポンプ性能を維持できる。また、既存のディスクフローポンプより吸込部分（曲り部）の通路断面積が大きいため、この吸込部分での流れの速さが小さくなり、固形物とアウタ側羽根との干渉も少なくでき、脆弱で壊れやすい固形物を破損することなく搬送することが可能となる。
【００１５】
請求項３に記載された発明は、中心軸線に対する周囲空間が周縁から中心に向って全体的に傾斜するように膨出形成されたポンプ室を有するポンプ本体と、ポンプ室の膨出頂部に対応するポンプ本体の一側中央部に開口された本体吸込口と、ポンプ本体の外周部に開口された本体吐出口と、本体吸込口の正面側に位置するポンプ本体の他側中央部からポンプ室の中央部に挿入された回転軸と、ポンプ室内の本体吸込口と相対する側の内側面に沿って配置され周縁から中心に向って全体的に傾斜するように膨出形成され本体吸込口と対向する位置に膨出頂部が配置され回転軸により回転されるアウタ側円盤と、ポンプ室内の本体吸込口を設けた側の内側面に沿って配置され周縁から中心に向って全体的に傾斜するように膨出形成され本体吸込口と対応する位置に膨出頂部の吸込開口が配置されアウタ側円盤と一体的に回転されるインナ側円盤と、インナ側円盤におけるアウタ側円盤との対向面に設けられ吸込開口から周縁にわたって流体を移送するインナ側羽根とを具備したポンプ装置であり、流れが曲る際の内側に位置するインナ側円盤にインナ側羽根を設けたので、本体吸込口から流入した直進性を有する固形物がインナ側羽根に当たりにくくなり、インナ側羽根やアウタ側円盤の摩耗、損傷を少なくできる。また、アウタ側円盤およびインナ側円盤は、共に、周縁から中心に向って全体的に傾斜するように膨出形成され、本体吸込口に対する位置に膨出頂部の吸込開口が配置されたので、すなわち、本体吸込口からの流入方向に対し円盤間の通路方向を鈍角にしたので、流れの向きが変わる吸込部分（曲り部）にて固形物を円滑に方向転換でき、固形物との干渉によるインナ側羽根やアウタ側円盤の摩耗、損傷を少なくできる。これにより、ポンプ性能の低下を防止できるとともに、インナ側羽根やアウタ側円盤に対する固形物の干渉が少ないことから、固形物を円滑に搬送でき、脆弱で壊れやすい固形物を破損することなく搬送することが可能となる。
【００１６】
請求項４に記載された発明は、請求項３記載のポンプ装置において、アウタ側円盤におけるインナ側円盤との対向面に設けられポンプ室の中心部から周囲部に流体を移送するアウタ側羽根を具備したポンプ装置であり、流れが曲る際の外側に配置されたアウタ側円盤にもアウタ側羽根を設けることで、インナ側羽根だけでは流量が足りない場合に有効であり、ポンプ流量性能を向上できる。すなわち、このインナボルテックスポンプの揚水原理は、流れが曲る際の内側に設けたインナ側羽根の遠心力によるものであり、アウタ側羽根はインナ側羽根の性能を補助するものであるから、アウタ側羽根の摩耗、損傷により若干の性能低下が生じても、摩耗、損傷しにくい構造であるインナ側羽根により、一定以上のポンプ性能を維持できる。また、流れの向きが変わる吸込部分（曲り部）にて固形物を円滑に方向転換できるので、脆弱で壊れやすい固形物を破損することなく搬送することが可能となる。
【００１７】
請求項５に記載された発明は、請求項３記載のアウタ側円盤が、インナ側円盤より小径に形成されたポンプ装置であり、アウタ側円盤を小径にすることで、固形物とアウタ側円盤との干渉を防止でき、固形物を円盤間から円滑に排出でき、脆弱で壊れやすい固形物を破損することなく搬送できる効果がいっそう確実に得られる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るポンプ装置を、図１乃至図８に示された種々の実施の形態を参照しながら詳細に説明する。
【００１９】
図１はポンプ装置の第１の実施の形態を示し、ポンプ本体31の内部に、一側部が周縁から中心に向って膨出形成されたポンプ室32が設けられている。
【００２０】
このポンプ室32の膨出頂部に対応するポンプ本体31の一側中央部には、本体吸込口33が開口されている。この本体吸込口33の周囲には外部の吸込配管（図示せず）と接続するためのフランジ部34が設けられている。
【００２１】
ポンプ本体31の外周部には、接線方向に本体吐出口35が開口されている。この本体吐出口35の周囲には外部の吐出配管（図示せず）と接続するためのフランジ部36が設けられている。
【００２２】
本体吸込口33の正面側に位置するポンプ本体31の他側中央部からポンプ室32の中央部に回転軸37が挿入されている。
【００２３】
ポンプ室32内にて本体吸込口33と相対する側には、回転軸37により回転される偏平状のアウタ側円盤38が配置されている。このアウタ側円盤38にて本体吸込口33と相対する中央部には、球面状の凸部39が設けられている。
【００２４】
ポンプ室32内にて本体吸込口33を設けた側には、傘状のインナ側円盤41が配置されている。
【００２５】
このインナ側円盤41は、アウタ側円盤38から最も離れた中央部に本体吸込口33と対応する吸込開口42を有し、この吸込開口42からアウタ側円盤38に最も接近する周縁にわたって傾斜状に形成され、アウタ側円盤38と複数の連結部材43により一体化され、回転軸37により一体的に回転される。
【００２６】
インナ側円盤41におけるアウタ側円盤38との対向面には、中央部の吸込開口42から周縁にわたって流体を移送する複数のインナ側羽根としてのインナ側ボルテックス羽根44が設けられたインナボルテックスポンプである。
【００２７】
これらのインナ側ボルテックス羽根44は、図１（Ａ）に示されるようにインナ側円盤41の中央部の吸込開口42から径方向に放射状に設けられている。
【００２８】
図２は、ポンプ装置の第２の実施の形態を示し、図２（Ａ）に示されるように、複数のインナ側ボルテックス羽根44が、インナ側円盤41の中央部の吸込開口42から径方向より回転方向とは反対方向へ斜めに設けられている。この点を除いて、他の構造は、図１に示されたポンプ装置と同様である。
【００２９】
図３は、ポンプ装置の第３の実施の形態を示し、図３（Ａ）に示されるように、複数のインナ側ボルテックス羽根44が、インナ側円盤41の中央部の吸込開口42から径方向より回転方向とは反対方向へ円弧状に設けられている。この点を除いて、他の構造は、図１に示されたポンプ装置と同様である。
【００３０】
次に、図４を参照しながら、図１乃至図３に示されたインナボルテックスポンプの作用効果を説明する。
【００３１】
このインナボルテックスポンプの揚水原理は、回転軸37によりアウタ側円盤38を回転させ、連結部材43を介して、流れが曲る際の内側に設けたインナ側円盤41を回転させると、そのインナ側ボルテックス羽根44が流体を連れ回る作用により、流体に遠心力が作用し、ポンプ室32の中央部の流体および流体中の固形物Ｓは、アウタ側円盤38とインナ側円盤41との間の流体通路を経て本体吐出口35に移送され、この本体吐出口35より外部の吐出配管へ吐出される。ポンプ室32の中央部には、外部の吸込配管より本体吸込口33および吸込開口42を経て流体が吸込まれる。
【００３２】
このような流体の流れにおいて、流体の流れの中にインナ側ボルテックス羽根44を配置したインナボルテックスポンプであるので、既存のボルテックスポンプと比べて、流体へのエネルギ伝達効果が高いとともに、本体吸込口33から流入した直進性を有する固形物Ｓがインナ側ボルテックス羽根44に当たりにくくなり、固形物Ｓとの干渉によるインナ側ボルテックス羽根44の摩耗、損傷が少なくなる。
【００３３】
さらに、インナ側円盤41は、円板形のアウタ側円盤38に対し、平行でなく、アウタ側円盤38から最も離れた中央部に本体吸込口33と対応する吸込開口42を有し、この吸込開口42からアウタ側円盤38に最も接近する周縁にわたって傾斜状に形成され、これにより、羽根が摩耗、損傷しやすいアウタ側円盤38・インナ側円盤41間の吸込部分（曲り部）での通路断面積が大きくなるので、その分、この吸込部分での流れの速さが小さくなり、固形物Ｓと円盤38，41およびインナ側ボルテックス羽根44との干渉が少なく、インナ側ボルテックス羽根44などの摩耗、損傷を少なくできる。
【００３４】
よって、ポンプ性能の低下を防止できるとともに、固形物Ｓを円滑に搬送でき、脆弱で壊れやすい固形物Ｓを破損することなく搬送することが可能となる。
【００３５】
また、ポンプ室32の中央部から円盤周縁に向って移動する流体を、アウタ側円盤38とインナ側円盤41とにより徐々に絞ることで、流体を所定の吐出速度まで増速できる。
【００３６】
なお、図１に示されたポンプ装置より図２に示されたポンプ装置の方が、図２に示されたポンプ装置より図３に示されたポンプ装置の方が、インナ側ボルテックス羽根44に作用する流体の抵抗をより軽減できる。
【００３７】
次に、図５は、ポンプ装置の第４の実施の形態を示し、アウタ側円盤38におけるインナ側円盤41との対向面に、ポンプ室32の中心部から周囲部に流体を移送する複数のアウタ側ボルテックス羽根としてのアウタ側ボルテックス羽根45が設けられている。この点を除いて、他の構造は、図１に示されたポンプ装置と同様である。
【００３８】
これらのアウタ側ボルテックス羽根45は、図１（Ａ）、図２（Ａ）または図３（Ａ）に示されたインナ側ボルテックス羽根44と同様に設けられている。
【００３９】
そして、この図５に示されたインナボルテックスポンプは、流れが曲る際の外側に配置されたアウタ側円盤38にもアウタ側ボルテックス羽根45を設けることで、インナ側ボルテックス羽根44だけで流量が足りない場合に有効であり、ポンプ流量性能を向上できる。
【００４０】
すなわち、基本的に、このインナボルテックスポンプの揚水原理は、流れが曲る際の内側に設けたインナ側ボルテックス羽根44の遠心力によるものであり、アウタ側ボルテックス羽根45はインナ側ボルテックス羽根44の性能を補助するものであり、アウタ側ボルテックス羽根45の摩耗、損傷により若干の性能低下が生じても、摩耗、損傷しにくい構造であるインナ側ボルテックス羽根44により、一定以上のポンプ性能を維持できる。
【００４１】
また、既存のディスクフローポンプより吸込部分（曲り部）の面積が大きいため、この吸込部分での流れの速さが小さくなり、固形物Ｓとアウタ側ボルテックス羽根45との干渉も少なくでき、脆弱で壊れやすい固形物Ｓを破損することなく搬送することが可能となる。
【００４２】
次に、図６は、ポンプ装置の第５の実施の形態を示し、ポンプ本体31の内部に、中心軸線に対する周囲空間が周縁から中心に向って全体的に傾斜するように膨出形成されたポンプ室32が設けられている。
【００４３】
このポンプ室32の膨出頂部に対応するポンプ本体31の一側中央部には、本体吸込口33が開口されている。この本体吸込口33の周囲には外部の吸込配管（図示せず）と接続するためのフランジ部34が設けられている。
【００４４】
ポンプ本体31の外周部には、接線方向に本体吐出口35が開口されている。この本体吐出口35の周囲には外部の吐出配管（図示せず）と接続するためのフランジ部36が設けられている。
【００４５】
本体吸込口33の正面側に位置するポンプ本体31の他側中央部からポンプ室32の中央部に回転軸37が挿入されている。
【００４６】
ポンプ室32内の本体吸込口33と相対する側の内側面に沿って、回転軸37により回転されるアウタ側円盤38が配置されている。このアウタ側円盤38は、周縁から中心に向って全体的に傾斜するように傘形に膨出形成され、本体吸込口33と対向する位置に膨出頂部が配置されている。
【００４７】
ポンプ室32内の本体吸込口33を設けた側の内側面に沿ってインナ側円盤41が配置されている。このインナ側円盤41は、周縁から中心に向って全体的に傾斜するように傘形に膨出形成され、本体吸込口33と対応する位置に膨出頂部の吸込開口42が配置され、アウタ側円盤38と複数の連結部材43により一体化され、回転軸37により一体的に回転される。
【００４８】
インナ側円盤41におけるアウタ側円盤38との対向面には、中央部の吸込開口42から周縁にわたって流体を移送する複数のインナ側ボルテックス羽根としてのインナ側ボルテックス羽根44が設けられている。これらのインナ側ボルテックス羽根44は、図１（Ａ）、図２（Ａ）または図３（Ａ）に示されるように設けられている。
【００４９】
次に、図６に示されたインナボルテックスポンプの作用効果を説明する。
【００５０】
基本のポンプ作動原理は、図１に示されたものと同様であり、流れが曲る際の内側に位置するインナ側円盤41にインナ側ボルテックス羽根44を設けたので、本体吸込口33から流入した直進性を有する固形物Ｓがインナ側ボルテックス羽根44に当たりにくくなり、インナ側ボルテックス羽根44やアウタ側円盤38の摩耗、損傷を少なくできる。
【００５１】
また、アウタ側円盤38およびインナ側円盤41を共に、周縁から中心に向って全体的に傾斜するように膨出形成され、本体吸込口33に対する位置に膨出頂部の吸込開口42が配置されたので、すなわち、本体吸込口33からの流入方向に対し円盤38，41間の通路方向を鈍角にしたので、流れの向きが変わる吸込部分（曲り部）にて固形物Ｓを円滑に方向転換でき、固形物Ｓとの干渉によるインナ側ボルテックス羽根44やアウタ側円盤38の摩耗、損傷を少なくできる。
【００５２】
これにより、ポンプ性能の低下を防止できるとともに、インナ側ボルテックス羽根44やアウタ側円盤38に対する固形物Ｓの干渉が少ないことから、固形物Ｓを円滑に搬送でき、脆弱で壊れやすい固形物Ｓを破損することなく搬送することが可能となる。
【００５３】
次に、図７は、ポンプ装置の第６の実施の形態を示し、アウタ側円盤38におけるインナ側円盤41との対向面に、ポンプ室32の中心部から周囲部に流体を移送する複数のアウタ側ボルテックス羽根としてのアウタ側ボルテックス羽根45が設けられている。この点を除いて、他の構造は、図６に示されたポンプ装置と同様である。
【００５４】
これらのアウタ側ボルテックス羽根45は、図１（Ａ）、図２（Ａ）または図３（Ａ）に示されたインナ側ボルテックス羽根44と同様に設けられている。
【００５５】
そして、この図７に示されたインナボルテックスポンプは、流れが曲る際の外側に配置されたアウタ側円盤38にもアウタ側ボルテックス羽根45を設けることで、流れが曲る際の内側に設けたインナ側ボルテックス羽根44だけでは流量が足りない場合に有効であり、ポンプ流量性能を向上できる。
【００５６】
すなわち、このインナボルテックスポンプの揚水原理は、流れの内側に設けたインナ側ボルテックス羽根44の遠心力によるものであり、アウタ側ボルテックス羽根45はインナ側ボルテックス羽根44の性能を補助するものであるから、アウタ側ボルテックス羽根45の摩耗、損傷により若干の性能低下が生じても、摩耗、損傷しにくい構造であるインナ側ボルテックス羽根44により、一定以上のポンプ性能を維持できる。また、流れの向きが変わる吸込部分（曲り部）にて固形物Ｓを円滑に方向転換できるので、脆弱で壊れやすい固形物Ｓを破損することなく搬送することが可能となる。
【００５７】
次に、図８は、ポンプ装置の第７の実施の形態を示し、アウタ側円盤38がインナ側円盤41より小径に形成された点を除いて、他の構造は、図６に示されたポンプ装置と同様である。
【００５８】
そして、この図８に示されたインナボルテックスポンプは、アウタ側円盤38を小径にすることで、固形物Ｓとアウタ側円盤38との干渉を防止でき、固形物Ｓを円盤38，41間から円滑に排出でき、脆弱で壊れやすい固形物Ｓを破損することなく搬送できる効果をいっそう確実に得られる。
【００５９】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、流体の流れの中にインナ側羽根を配置したので、既存のボルテックスポンプと比べて、流体へのエネルギ伝達効果が高いとともに、本体吸込口から流入した直進性を有する固形物がインナ側羽根に当たりにくくなり、固形物との干渉による羽根の摩耗、損傷を少なくできる。さらに、インナ側円盤は、円板形のアウタ側円盤に対し、平行でなく、アウタ側円盤から最も離れた中央部に本体吸込口と対応する吸込開口を有し、この吸込開口からアウタ側円盤に最も接近する周縁にわたって傾斜状に形成され、これにより、羽根が摩耗、損傷しやすいアウタ側円盤・インナ側円盤間の吸込部分（曲り部）での通路断面積が大きくなるので、その分、この吸込部分での流れの速さを小さくでき、固形物と円盤および羽根との干渉を少なくでき、インナ側羽根などの摩耗、損傷を少なくできる。よって、ポンプ性能の低下を防止できるとともに、固形物を円滑に搬送でき、脆弱で壊れやすい固形物を破損することなく搬送することが可能となる。また、ポンプ室の中央部から円盤周縁に向って移動する流体を、アウタ側円盤とインナ側円盤とにより徐々に絞ることで、流体を所定の吐出速度まで増速できる。
【００６０】
請求項２記載の発明によれば、流れが曲る際の外側に配置されたアウタ側円盤にもアウタ側羽根を設けることで、流れが曲る際の内側に設けたインナ側羽根だけでは流量が足りない場合に有効であり、インナ側羽根の性能を補助するアウタ側羽根によりポンプ流量性能を向上できる。その際、アウタ側羽根の摩耗、損傷により若干の性能低下が生じても、摩耗、損傷しにくい構造であるインナ側羽根により、一定以上のポンプ性能を維持できる。また、既存のディスクフローポンプより吸込部分（曲り部）の通路断面積が大きい分、この吸込部分での流れの速さを小さくできるから、固形物とアウタ側羽根との干渉も少なくでき、脆弱で壊れやすい固形物を破損することなく搬送することが可能となる。
【００６１】
請求項３記載の発明によれば、流れが曲る際の内側に位置するインナ側円盤にインナ側羽根を設けたので、本体吸込口から流入した直進性を有する固形物がインナ側羽根に当たりにくくなり、インナ側羽根やアウタ側円盤の摩耗、損傷を少なくできる。また、アウタ側円盤およびインナ側円盤は、共に、周縁から中心に向って全体的に傾斜するように膨出形成され、本体吸込口に対する位置に膨出頂部の吸込開口が配置されたので、すなわち、本体吸込口からの流入方向に対し円盤間の通路方向を鈍角にしたので、流れの向きが変わる吸込部分（曲り部）にて固形物を円滑に方向転換でき、固形物との干渉によるインナ側羽根やアウタ側円盤の摩耗、損傷を少なくできる。これにより、ポンプ性能の低下を防止できるとともに、インナ側羽根やアウタ側円盤に対する固形物の干渉が少ないことから、固形物を円滑に搬送でき、脆弱で壊れやすい固形物を破損することなく搬送することが可能となる。
【００６２】
請求項４記載の発明によれば、流れが曲る際の外側に配置されたアウタ側円盤にもアウタ側羽根を設けることで、流れが曲る際の内側に設けたインナ側羽根だけでは流量が足りない場合に有効であり、ポンプ流量性能を向上できる。アウタ側羽根はインナ側羽根の性能を補助するものであるから、このアウタ側羽根の摩耗、損傷により若干の性能低下が生じても、摩耗、損傷しにくい構造であるインナ側羽根により、一定以上のポンプ性能を維持できる。また、流れの向きが変わる吸込部分（曲り部）にて固形物を円滑に方向転換できるので、脆弱で壊れやすい固形物を破損することなく搬送することが可能となる。
【００６３】
請求項５記載の発明によれば、アウタ側円盤を小径にすることで、固形物とアウタ側円盤との干渉を防止でき、固形物をアウタ側円盤とインナ側円盤との間から円滑に排出でき、脆弱で壊れやすい固形物を破損することなく搬送できる効果をいっそう確実に得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）は、本発明に係るポンプ装置の第１の実施の形態を示す径方向断面図、（Ｂ）は、同上ポンプ装置の軸方向断面図である。
【図２】（Ａ）は、本発明に係るポンプ装置の第２の実施の形態を示す径方向断面図、（Ｂ）は、同上ポンプ装置の軸方向断面図である。
【図３】（Ａ）は、本発明に係るポンプ装置の第３の実施の形態を示す径方向断面図、（Ｂ）は、同上ポンプ装置の軸方向断面図である。
【図４】同上ポンプ装置の作用を示す軸方向断面図である。
【図５】本発明に係るポンプ装置の第４の実施の形態を示す軸方向断面図である。
【図６】本発明に係るポンプ装置の第５の実施の形態を示す軸方向断面図である。
【図７】本発明に係るポンプ装置の第６の実施の形態を示す軸方向断面図である。
【図８】本発明に係るポンプ装置の第７の実施の形態を示す軸方向断面図である。
【図９】従来のディスクフローポンプを示す軸方向断面図である。
【図１０】従来のボルテックスポンプを示す軸方向断面図である。
【符号の説明】
31 ポンプ本体
32 ポンプ室
33 本体吸込口
35 本体吐出口
37 回転軸
38 アウタ側円盤
41 インナ側円盤
42 吸込開口
44 インナ側羽根としてのインナ側ボルテックス羽根
45 アウタ側羽根としてのアウタ側ボルテックス羽根
Claims (5)
- 一側部が周縁から中心に向って膨出形成されたポンプ室を有するポンプ本体と、
ポンプ室の膨出頂部に対応するポンプ本体の一側中央部に開口された本体吸込口と、
ポンプ本体の外周部に開口された本体吐出口と、
本体吸込口の正面側に位置するポンプ本体の他側中央部からポンプ室の中央部に挿入された回転軸と、
ポンプ室内にて本体吸込口と相対する側に配置され回転軸により回転される円板形のアウタ側円盤と、
ポンプ室内にて本体吸込口を設けた側に配置されアウタ側円盤から最も離れた中央部に本体吸込口と対応する吸込開口を有しこの吸込開口からアウタ側円盤に最も接近する周縁にわたって傾斜状に形成されアウタ側円盤と一体的に回転されるインナ側円盤と、
インナ側円盤におけるアウタ側円盤との対向面に設けられ吸込開口から周縁にわたって流体を移送するインナ側羽根と
を具備したことを特徴とするポンプ装置。 - アウタ側円盤におけるインナ側円盤との対向面に設けられポンプ室の中心部から周囲部に流体を移送するアウタ側羽根
を具備したことを特徴とする請求項１記載のポンプ装置。 - 中心軸線に対する周囲空間が周縁から中心に向って全体的に傾斜するように膨出形成されたポンプ室を有するポンプ本体と、
ポンプ室の膨出頂部に対応するポンプ本体の一側中央部に開口された本体吸込口と、
ポンプ本体の外周部に開口された本体吐出口と、
本体吸込口の正面側に位置するポンプ本体の他側中央部からポンプ室の中央部に挿入された回転軸と、
ポンプ室内の本体吸込口と相対する側の内側面に沿って配置され周縁から中心に向って全体的に傾斜するように膨出形成され本体吸込口と対向する位置に膨出頂部が配置され回転軸により回転されるアウタ側円盤と、
ポンプ室内の本体吸込口を設けた側の内側面に沿って配置され周縁から中心に向って全体的に傾斜するように膨出形成され本体吸込口と対応する位置に膨出頂部の吸込開口が配置されアウタ側円盤と一体的に回転されるインナ側円盤と、
インナ側円盤におけるアウタ側円盤との対向面に設けられ吸込開口から周縁にわたって流体を移送するインナ側羽根と
を具備したことを特徴とするポンプ装置。 - アウタ側円盤におけるインナ側円盤との対向面に設けられポンプ室の中心部から周囲部に流体を移送するアウタ側羽根
を具備したことを特徴とする請求項３記載のポンプ装置。 - アウタ側円盤は、インナ側円盤より小径に形成された
ことを特徴とする請求項３記載のポンプ装置。
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