JPH07317693A - 流体駆動ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 強制循環される熱媒を動力源とする循環ポン
プの安全性の向上、小型化、低コスト化及び高揚程化を
図る。 【構成】 駆動羽根車２１と、一次側流体を流入し駆動
羽根車２１を回転させる駆動流体入口部３６を有する駆
動側ケーシング３１と、二次側流体を循環させるポンプ
羽根車２３を有するポンプ側ケーシング３５と、一次側
流体と二次側流体を気密に分離する隔壁２７とが設けら
れている。さらに両羽根車２１及び２３とは隔壁２７を
介して磁気結合するように配設されている。また、駆動
羽根車２１とポンプ羽根車２３にはターボ型の遠心式羽
根車を採用している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は集合住宅等の住棟セント
ラル給湯あるいは暖房方式のように各住戸に強制循環さ
れる高温の熱媒を動力源として利用する循環ポンプに関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来の流体を駆動源とするポンプとし
て、例えば特開平３−２７９５２１号公報に示されるよ
うに図２６の構成がある。

【０００３】図２６は河川から河川水を取水し、河川水
の流れを利用して揚水するポンプで軸流ランナ１を有す
る横軸チューブラ型の水車２と単段インペラ３を備えた
横軸斜流型のポンプ４とが増速機５を介して一軸上に結
合され、ケーシング６内に収納されている。

【０００４】この構成において、取水路上流の河川水は
その落差により吸込管７から流入して水車２を稼動させ
るとともに増速機５を介して水車２で駆動されるポンプ
４によってその一部が加圧され送水管８を経て送水さ
れ、水車２を稼動させた河川水の大部分は取水路下流へ
放出されて河川下流へ流出する。

【０００５】また、従来の流体を駆動源とするポンプの
他の例として、実開昭５８−１９５６４４号公報に示さ
れるように図２７の構成がある。

【０００６】図２７は配管系統を流れる流体の力で水車
を回わしてローラポンプ等の定量吐出装置を駆動し、微
量の薬液を吸引吐出して上記配管系統に注入するポンプ
で、配管系統９内を流れる流体の流量に比例した回転力
を得る羽根車群１０で構成した水車の出力軸１１を配管
系統外へ貫通突出させてポンプ部１２の駆動軸１３とを
連結したもので、出力軸１１はベアリング１４、１５で
支持されると共にオイルシール１６でシールを行なって
いる。

【０００７】この構成において、配管系統９内を流れる
流体の力で羽根車群１０を流体の流量に比例して回転さ
せて水車を稼動させ、出力軸１１を介して直結されたポ
ンプ部１２を駆動し、薬液タンク１７より薬液１８をチ
ューブ１９を通して吸引し配管系統内に吐出注入するも
のである。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図２６
に示した従来例では水車の回転数が低く水車自身でポン
プ駆動に要求される回転数が得られないため途中に増速
機を設ける必要があり、イニシャルコストが高価で一般
家庭用に使用できるものではなく、また水車駆動流体と
ポンプにより搬送される流体は分離されておらず全く同
一であり、集合住宅等の住棟セントラル給湯等に利用す
るには安全、衛生上の課題があった。

【０００９】また、図２７に示した従来例では駆動側流
体とポンプで搬送される流体はポンプ部で軸シール部材
で仕切られて構成されるものの、住棟セントラル給湯等
に利用するには万一の時の駆動側とポンプ側の流体の混
入防止が不確実であり信頼性上の課題があり、さらに軸
シール部材のため水車の出力軸の回転抵抗が大きく、住
棟セントラル給湯あるいは暖房等に利用するにはポンプ
側の流量が過少であり流量特性上の課題があった。

【００１０】本発明は上記課題を解決するもので、住棟
セントラル給湯あるいは暖房等に利用でき、安全性が高
くイニシャルコストの安価な循環ポンプ、さらには、効
率が高い、揚程が高い、小型化などの循環ポンプをニー
ズに応じて提供することを目的とするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、駆動羽根車と一次側流体を流入し前記駆動
羽根車を回転させる駆動流体入口部を有する駆動側と、
二次側流体を循環するポンプ側とを備え、前記一次側流
体と二次側流体を気密に分離する隔壁と、前記駆動羽根
車に取付けられた駆動側マグネットと前記ポンプ羽根車
に取付けられたポンプ側マグネットとを前記隔壁を介し
て対向させ磁気結合するように構成したものである。

【００１２】また、駆動羽根車にターボ型の遠心式羽根
車を、ポンプ羽根車に容積型のベーン式のものを有する
構成としている。

【００１３】また、駆動羽根車にターボ型の遠心式羽根
車を、ポンプ羽根車に容積型で内接歯車のトロコイド式
のものを有する構成としている。

【００１４】また、駆動羽根車にターボ型の遠心式羽根
車を、ポンプ羽根車に容積型で外接歯車のギャー式のも
のを有する構成としている。

【００１５】また、駆動羽根車に容積型のベーン式のも
のを、ポンプ羽根車にターボ型の遠心式羽根車を有する
構成としている。

【００１６】また、駆動羽根車に容積型のベーン式のも
のを、ポンプ羽根車に容積型のベーン式のものを有する
構成としている。

【００１７】また、駆動羽根車に容積型で内接歯車のト
ロコイド式のものを、ポンプ羽根車にターボ型の遠心式
羽根車を有する構成としている。

【００１８】さらに、駆動羽根車に容積型で内接歯車の
トロコイド式のものを、ポンプ羽根車に容積型で内接歯
車のトロコイド式のものを有する構成としている。

【００１９】

【作用】本発明は上記構成により、請求項１では一次側
流体を駆動側に設けた流体駆動入口部より駆動羽根車に
流入し駆動羽根車を回転させる。この時、一次側流体と
二次側流体を気密に分離する隔壁を介して駆動羽根車と
磁気結合状態にあるポンプ羽根車が駆動羽根車の回転と
同期して回転して二次側流体を搬送するポンプ作用が行
なわれ、かつ回転抵抗の増大をもたらす軸シール部を設
けないため高い運転効率でポンプが動作し、かつ隔壁に
よる一次、二次両流体の完全分離が可能となり両流体の
混入を防止して流体駆動がなされる。

【００２０】そして、駆動羽根車およびポンプ羽根車は
遠心式羽根車を使用することによりイニシャルコストの
一層の低減を図ることができるものである。

【００２１】また、請求項２では流体駆動ポンプとして
駆動側羽根車に遠心式羽根車を使用することにより、イ
ニシャルコストのより一層の低減を図るとともに、ポン
プ側羽根車にベーン式のものを使用することにより、ポ
ンプ効率を向上させることができ、且つ、高揚程化が図
れる。

【００２２】また、請求項３では流体駆動ポンプとして
駆動側羽根車に遠心式羽根車を使用することにより、イ
ニシャルコストのより一層の低減を図るとともに、ポン
プ側羽根車に内接歯車のトロコイド式のものを使用する
ことにより、ベーン式のものに比べて安いコストにてポ
ンプ効率を向上させることができ、且つ、高揚程型化が
図れる。

【００２３】また、請求項４では流体駆動ポンプとして
駆動側羽根車に遠心式羽根車を使用することにより、イ
ニシャルコストのより一層の低減を図るとともに、ポン
プ側羽根車に外接歯車のギャー式のものを使用すること
により、ベーン式およびトロコイド式よりも安いコスト
にてポンプ効率を向上させることができ、且つ、高揚程
化が図れる。

【００２４】また、請求項５では流体駆動ポンプとして
駆動側羽根車にベーン式のものを使用することにより効
率を向上させることができるので駆動入力の低下が図れ
る。さらに、ポンプ側羽根車に遠心式羽根車を用いるこ
とにより、イニシャルコストのより一層の低減を図るこ
とができる。

【００２５】また、請求項６では流体駆動ポンプとして
駆動側羽根車にベーン式のものを使用することにより効
率を向上させることができるので駆動入力の低下が図れ
る。さらに、ポンプ側羽根車にベーン式のものを用いる
ことにより、ポンプ効率を向上させることができ、且
つ、高揚程化が図れる。

【００２６】また、請求項７では流体駆動ポンプとして
駆動側羽根車に内接歯車のトロコイド式のものを使用す
ることにより駆動側の条件としては、ベーン式よりも安
いコストにて低駆動流量タイプに対応できる。さらに、
ポンプ側羽根車に遠心式羽根車を用いることにより、イ
ニシャルコストのより一層の低減を図ることができる。

【００２７】また、請求項８では流体駆動ポンプとして
駆動側羽根車に内接歯車のトロコイド式のものを使用す
ることにより駆動側の条件としては、ベーン式よりも安
いコストにて低駆動流量タイプに対応できる。さらに、
ポンプ側羽根車に内接歯車のトロコイド式のものを使用
することにより、ベーン式に比べて安いコストにてポン
プ効率を向上させることができ、且つ、高揚程型化が図
れる。

【００２８】

【実施例】以下本発明の実施例を図で説明する。図１は
本発明請求項１の実施例であり、２１は一次側流体が流
れる駆動流体通路２２に設けた駆動羽根車であり、２３
は二次側流体が流れる被動流体通路２４に設けたポンプ
羽根車である。２５は駆動羽根車２１に取付られた円板
状の駆動側マグネット、２６は駆動側マグネット２５に
対向する位置に設けられるとともにポンプ羽根車２３に
取付けられた円板状のポンプ側マグネット、２７は駆動
側マグネット２５とポンプ側マグネット２６の間を仕切
るとともに一次側流体が流れる駆動流体通路２２と二次
側流体が流れる被動流体通路２４の間を気密に分離する
隔壁である。

【００２９】この円板状の駆動側マグネット２５と円板
状のポンプ側マグネット２６とが磁力によって吸引し合
い磁気結合するマグネットカップリング状態とし動力伝
達可能に連結されている。

【００３０】２８は駆動羽根車２１を回転自在にする駆
動軸であり、一端は隔壁２７に接合し、他端は駆動側ケ
ーシング３１に設けた軸受３０に支えられ駆動羽根車２
１をワッシャー２９を介して取り付けている。３２はポ
ンプ羽根車２３を回転自在にするポンプ駆動軸であり、
その一端は隔壁２７に接合し、他端はポンプ側ケーシン
グ３５に設けた軸受３４に支えられポンプ羽根車２３を
ワッシャー３３を介して取り付けている。

【００３１】３６は駆動流体通路２２に設けた駆動流体
入口部で内部に絞り部４０を設けている。３７は駆動流
体通路２２に設けた駆動流体出口部である。３８および
３９は被動流体通路２４の入口側および出口側に設けた
被動流体入口部および被動流体出口部である。

【００３２】図２は上記構成の流体駆動ポンプ４１の駆
動羽根車２１であり、渦巻き状に仕切り壁２１ａを複数
個成形した、ターボ型の遠心式羽根車４１ａである。

【００３３】図３は上記構成の流体駆動ポンプ４１のポ
ンプ羽根車２３であり、駆動羽根車２１と同様の渦巻き
状に仕切り壁２３ａを複数個成形した、ターボ型の遠心
式羽根車４１ｂである。

【００３４】以上のように、羽根車としてはターボ型の
遠心式羽根車にて述べているが、遠心式以外に、比速度
の大きい場合への対応として、混流式、斜流式および軸
流式がある。とくに、装置、業務用などにおいて駆動側
流量が大きい場合にはこれらが有効な手段となる。

【００３５】図４は上記構成の流体駆動ポンプ４１を集
合住宅等の住棟セントラルの給湯装置に応用した例であ
る。図４において、一次側流体である住棟セントラル給
湯用の熱媒を加熱昇温する熱媒加熱器４２に住棟の各階
および各住戸に向けて熱媒往管４３が配管されると共
に、熱媒往管４３の端部と熱媒加熱器４２とを連結する
熱媒復管４４が配管されて熱媒循環路４５が形成され、
この熱媒循環路４５に熱媒循環ポンプ４６を設けてい
る。４７、４７’は各住戸内の給湯装置であり、給湯用
熱交換器４８および湯と水を任意に混ぜて出湯する湯水
混合栓４９、４９’を有している。この給湯用熱交換器
４８の一次側流路５０の一端は熱媒往管４３に連結さ
れ、他端は流体駆動ポンプ４１の駆動流体通路２２を介
して熱媒復管４４に連結されている。また、一次側流路
５０と熱交換関係にある二次側流路５１の一端は給湯往
管５２によって湯水混合栓４９、４９’の給湯口４９
ａ、４９ａ’に接続され、他端は給湯復管５３によって
流体駆動ポンプ４１の被動流体通路２４を介して上記給
湯往管５２の端部に接続されて給湯循環路５４が形成さ
れている。５５は給湯復管５３および湯水混合栓４９、
４９’の給水口４９ｂ、４９ｂ’に接続され水を供給す
る給水管、５６は給湯復管５３に設けた逆止弁、４９
ｃ、４９ｃ’は湯水混合栓４９、４９’の出湯口であ
る。

【００３６】この住棟セントラルの給湯装置は熱媒加熱
器４２にて高温湯（７０〜８５℃）を作り、この熱媒を
熱媒循環ポンプ４６にて住棟全体の各住戸に白抜き矢印
方向に強制循環させ、各住戸で熱媒と給水を熱交換して
給湯利用するもので、流体駆動ポンプ４１は給湯循環路
５４内の湯水を実線矢印方向に循環させて給湯用熱交換
器４８で熱媒と熱交換して昇温させた湯を給湯往管５２
内に確保し、湯水混合栓４９および４９’を開栓した時
に待ち時間なしに湯が出湯口４９ｃ、４９ｃ’から出る
即湯性を得るためのものである。

【００３７】次に上記実施例における流体駆動ポンプ４
１の作用を説明する。強制循環される一次側流体の熱媒
を駆動流体入口部３６より駆動流体通路２２に導入し、
この熱媒を絞り部４０を通して駆動羽根車２１に向って
噴出させ、駆動羽根車２１を高速回転させたあと駆動流
体出口３７より流出する。駆動羽根車２１の回転により
一体的に取り付けている駆動側マグネット２５も回転
し、隔壁２７で気密に分離されると共に磁力により駆動
側マグネット２５に結合されているポンプ側マグネット
２６が回転するため、ポンプ側マグネット２６に一体的
に取付られるポンプ羽根車２３が回転する。すなわち、
一次側流体である熱媒の流動する力で流体駆動ポンプ４
１のポンプ羽根車２３を駆動し回転させるもので、この
ポンプ羽根車２３の回転によりポンプ作用を発生させ
る。

【００３８】図４の給湯装置では放熱により冷めた給湯
循環路５４内の給湯水を循環させて給湯用熱交換器４８
に送り、高温の熱媒によって加熱昇温して給湯往管５２
内に加温された給湯水を確保する。

【００３９】以上のように、隔壁２７で一次側流体と二
次側流体を気密に分離できるため、両流体の混合が防止
でき、特に給湯装置などのように二次側流体を飲用に利
用する場合は衛生および安全性が向上する。

【００４０】また、一次側および二次側の両流体を仕切
る壁を貫通する軸と軸シールを持たないので、軸シール
による回転抵抗が生じないため、駆動力が少なくて済み
省エエネルギー化が図れる。さらに、一次側流体の駆動
力低減は、動力として利用する利用端末側の利用数増に
よる利用価値と利便性の向上が図れる。

【００４１】次に、図５、図６および図７で本発明請求
項２の実施例について説明する。なお、図１、図２、図
３および図４で示した本発明請求項１の実施例と同一部
材、同一機能のところは同一符号を付与し詳細な説明は
省略する。流体駆動ポンプ４１の駆動側は本発明請求項
１の実施例と全く同様である。従って、ここでは、ポン
プ側について述べる。

【００４２】５７は容積型のベーン式のもので、軸５８
を備えたロータであり、等分された箇所にベーン５９
ａ、５９ｂ、５９ｃを備えているとともに、一方を軸受
けＡ６０、他方を軸受けＢ６１にて支えられている。６
２は円板状のポンプ側マグネットで、円板状の駆動側マ
グネット２５の内面側とが磁力によって吸引し合い磁気
結合するマグネットカップリング状態、つまり、動力伝
達可能に連結にしている。

【００４３】６３は一方を隔壁２７に当接し他方を円板
状のポンプ側マグネット６２と、ロータ５７の軸５８に
係合し、ポンプ側マグネット６２の回転をロータ５７に
伝達させるようにした軸受けＣである。６４および６５
は二次側被動流体通路６６と連通した被動流体入口部お
よび被動流体出口部である。６７はポンプ側のケーシン
グである。

【００４４】尚、図６に示す駆動側の羽根車は図２の本
発明請求項１の実施例と同様のターボ型の遠心式羽根車
４１ｃである。さらに、図７に示すポンプ側羽根車は前
記容積型のベーン式４１ｄである。

【００４５】また、上記構成の流体駆動ポンプ４１を集
合住宅等の住棟セントラルの給湯装置に応用した例は図
４に示すものと全く同等である。

【００４６】次に、上記実施例における流体駆動ポンプ
４１の作用を説明する。強制循環される一次側流体の熱
媒を駆動流体入口部３６より駆動流体通路２２に導入
し、この熱媒を絞り部４０を通して駆動羽根車２１に向
かって噴出させ、駆動羽根車２１を高速回転させたあと
駆動流体出口部３７より流出する。駆動羽根車２１の回
転により一体的に取り付けられた駆動側マグネット２５
が回転し、隔壁２７で気密に分離されるとともに、磁力
により駆動側マグネット２５に結合されているポンプ側
マグネット６２が回転するため、ポンプ側マグネット６
２に一体的に取り付けられているロータ５７が回転す
る。この時、ベーン５９ａ、５９ｂ、５９ｃは二次側流
体通路６６の駆動流体入口部６４より入った流体を駆動
流体出口部６５に向けて回転しながら加圧し高圧にて送
り出される。

【００４７】すなわち、一次側流体である熱媒の流動す
る力で流体駆動ポンプ４１は容積型でベーン式のロータ
５７を駆動し回転させるもので、このロータ５７の回転
によりポンプ作用をするものである。

【００４８】以上のように、軸シール部を設けないため
高い駆動力の低減が図れることと、隔壁による一次、二
次両流体の完全分離は請求項１と同様である。また、流
体駆動ポンプ４１として駆動側にターボ型の遠心式羽根
車を使用することにより、イニシャルコストのより一層
の低減を図るとともに、ポンプ側に容積型のベーン式の
ものを使用することによりポンプ効率を向上させること
ができ、且つ、高揚程化が図れる。

【００４９】次に、図８、図９および図１０で本発明請
求項３の実施例について説明する。なお、図１、図２、
図３および図４で示した本発明請求項１の実施例と同一
部材同一機能のところは同一符号を付与し詳細な説明は
省略する。流体駆動ポンプ４１の駆動側は本発明請求項
１の実施例と全く同様である。従って、ここでは、ポン
プ側について述べる。

【００５０】６８は容積型で内接歯車のトロコイド式の
もので、軸６９を備えたインナーロータであり、等分さ
れた箇所に歯形６８ａを備えているとともに、一方を軸
受けＡ７０、他方を軸受けＢ７１にて支えられている。
７２はインナーロータ６８の外周に設けたアウターロー
タ７０である。また、７３は円板状のポンプ側マグネッ
トで、円板状の駆動側マグネット２５の内面側とが磁力
によって吸引し合い磁気結合するマグネットカップリン
グ状態、つまり、動力伝達可能に連結にしている。

【００５１】７４は一方を隔壁２７に当接し他方を円板
状のポンプ側マグネット７３と、インナーロータ６８の
軸６９に係合し、ポンプ側マグネット７３の回転をイン
ナーロータ６８に伝達させるようにした軸受けＣであ
る。７５および７６は二次側被動流体通路７７と連通し
た被動流体入口部および被動流体出口部である。７８は
ポンプ側のケーシングである。

【００５２】尚、図９に示す駆動側の羽根車は図２の本
発明請求項１の実施例と同様のターボ型の遠心式４１ｅ
である。さらに、図１０に示すポンプ側羽根車は前記容
積型のトロコイド式４１ｆである。

【００５３】また、上記構成の流体駆動ポンプ４１を集
合住宅等の住棟セントラルの給湯装置に応用した例は図
４に示すものと全く同等である。

【００５４】次に、上記実施例における流体駆動ポンプ
４１の作用を説明する。強制循環される一次側流体の熱
媒を駆動流体入口３６より駆動流体通路２２に導入し、
この熱媒を絞り部４０を通して駆動羽根車２１に向かっ
て噴出させ、駆動羽根車２１を高速回転させたあと駆動
流体出口部３７より流出する。駆動羽根車２１の回転に
より一体的に取り付けられた駆動側マグネット２５が回
転し、隔壁２７で気密に分離されるとともに、磁力によ
り駆動側マグネット２５に結合されているポンプ側マグ
ネット７３が回転するため、ポンプ側マグネット７３に
一体的に取り付けられているインナーロータ６８が回転
する。この時、等分された歯形６８ａの回転によりアウ
ターロータ７２が回転し、二次側流体通路７７の被動流
体入口部７５より入った流体は被動流体出口部７６に向
けて回転し加圧され高圧となり送り出される。

【００５５】すなわち、一次側流体である熱媒の流動す
る力で流体駆動ポンプ４１のトロコイド型のインナーロ
ータ６８、アウターロータ７２を駆動し回転させること
によりポンプ作用をするものである。

【００５６】以上のように、軸シール部を設けないため
駆動力の低減が図れることと、隔壁による一次、二次両
流体の完全分離は請求項１と同様である。また、流体駆
動ポンプ４１として駆動側にターボ型の遠心式羽根車を
使用することにより、イニシャルコストのより一層の低
減を図るとともに、ポンプ側に容積型の内接歯車のトロ
コイド式のものを使用することにより、効率が高く、且
つ、揚程の高いポンプが提供できる。

【００５７】次に、図１１、図１２および図１３で本発
明請求項４の実施例について説明する。なお、図１、図
２、図３および図４で示した本発明請求項１の実施例と
同一部材同一機能のところは同一符号を付与し詳細な説
明は省略する。流体駆動ポンプ４１の駆動側は本発明請
求項１の実施例と全く同様である。従って、ここではポ
ンプ側について述べる。

【００５８】７９は容積型で外接歯車のギヤー式のもの
で、軸Ａ８０を備えた歯車Ａであり一方を軸受けＡ８
１、他方を軸受けＢ８２にて支えられている。８３は円
板状のポンプ側マグネットで、円板状の駆動側マグネッ
ト２５の内面側とが磁力によって吸引し合い磁気結合す
るマグネットカップリング状態、つまり、動力伝達可能
に連結にしている。

【００５９】８４は一方を隔壁２７に当接し他方を円板
状のポンプ側マグネット８３と、歯車Ａ７９の軸８０に
係合し、ポンプ側マグネット８３の回転を歯車Ａ７９に
伝達させるようにした軸受けＣである。８５は軸Ｂ８６
を備えた歯車Ｂであり、前記歯車Ａ７９と係合し、一方
を軸受けＤ８７、他方を軸受けＥ８８にて支えられてい
る。８９および９０は二次側被動流体通路９１と連通し
た被動流体入口部および被動流体出口部である。９２は
ポンプ側のケーシングである。

【００６０】尚、図１２に示す駆動側の羽根車は図２の
本発明請求項１の実施例と同様のターボ型の遠心式４１
ｇである。さらに、図１３に示すポンプ側羽根車は容積
型のギャー式４１ｈである。

【００６１】また、上記構成の流体駆動ポンプ４１を集
合住宅等の住棟セントラルの給湯装置に応用した例は図
４に示すものと全く同等である。

【００６２】次に、上記実施例における流体駆動ポンプ
４１の作用を説明する。強制循環される一次側流体の熱
媒を駆動流体入口部３６より駆動流体通路２２に導入
し、この熱媒を絞り部４０を通して駆動羽根車２１に向
かって噴出させ、駆動羽根車２１を高速回転させたあと
駆動流体出口部３７より流出する。駆動羽根車２１の回
転により一体的に取り付けられた駆動側マグネット２５
が回転し、隔壁２７で気密に分離されるとともに、磁力
により駆動側マグネット２５に結合されているポンプ側
マグネット８３が回転するため、ポンプ側マグネット８
３に一体的に取り付けられている歯車Ａ７９が回転す
る。この時、歯車Ａ７９と係合している歯車Ｂ８５が回
転する。これにより二次側流体通路９１の被動流体入口
部８９より入った流体は被動流体出口部９０に向けて加
圧され高圧となり送り出される。

【００６３】すなわち、一次側流体である熱媒の流動す
る力で流体駆動ポンプ４１のギヤー式の歯車Ａ７９、歯
車Ｂ８５を駆動し回転させるもので、この歯車Ａ７９、
歯車Ｂ８５の回転によりポンプ作用をするものである。

【００６４】以上のように、軸シール部を設けないため
駆動力の低減が図れることと、隔壁による一次、二次両
流体の完全分離は請求項１と同様である。また、流体駆
動ポンプ４１として駆動側にターボ型の遠心式羽根車を
使用することにより、イニシャルコストのより一層の低
減を図るとともに、ポンプ側に容積型で外接歯車のギヤ
ー式のものを使用することによりポンプ効率を高めると
ともに、高揚程が実現できる。

【００６５】次に、図１４、図１５および図１６で本発
明請求項５の実施例について説明する。なお、図１、図
２、図３および図４で示した本発明請求項１の実施例と
同一部材、同一機能のところは同一符号を付与し詳細な
説明は省略する。

【００６６】本発明請求項５の実施例のものは、本発明
請求項２の実施例と類似しているものの違いは、駆動側
に容積型のベーン式を、ポンプ側にターボ型の遠心式と
した流体駆動ポンプ４１である。９３は一次側流体が流
れる駆動流体通路９４に設けた駆動羽根車であり、９５
は二次側流体が流れる被動流体通路９６に設けたポンプ
羽根車である。駆動羽根車９３は容積型のベーン式のも
ので、軸９７を備えたロータで、等分された箇所にベー
ン９８ａ、９８ｂ、９８ｃを備えるとともに、一方を軸
受けＡ９９、他方を軸受けＢ１００にて支えられてい
る。

【００６７】１０１は一方を隔壁２７に当接し他方を円
板状の駆動側マグネット１０２とロータ９３の軸９７に
係合し、ロータ９３の回転を駆動側マグネット１０２に
伝達させるようにした軸受けＣである。１０３および１
０４は一次側駆動流体通路９４と連通した駆動流体入口
部および駆動流体出口部である。１０５は駆動側のケー
シングである。

【００６８】１０６は円板状のポンプ側マグネットで、
ポンプ羽根車９５と一体的に取り付けられたもので、円
板状の駆動側マグネット１０２の内面側とが磁力によっ
て吸引し合い磁気結合するマグネットカップリング状
態、つまり、動力伝達可能に連結にしている。１０７は
ポンプ羽根車９５を回転自在にするポンプ回転軸であり
その一端は隔壁２７に接合し、他端はポンプ側ケーシン
グ１０９に設けた軸受け１１０に支えられポンプ羽根車
９５をワッシャー１０８を介して取り付けている。壁２
７は一次側流体が流れる駆動流体通路９４と二次側流体
が流れる被動流体通路９６の間を気密に分離したもので
ある。

【００６９】尚、図１５に示す駆動側の羽根車は前記容
積型のベーン式４１ｉである。さらに、図１６に示すポ
ンプ側羽根車は前記ターボ型の遠心式４１ｊである。

【００７０】また、上記構成の流体駆動ポンプ４１を集
合住宅等の住棟セントラルの給湯装置に応用した例は図
４に示すものと全く同等である。次に、上記実施例にお
ける流体駆動ポンプ４１の作用を説明する。強制循環さ
れる一次側流体の熱媒を駆動流体入口部１０３より駆動
流体通路９４に導入し、この熱媒をベーン９８ａ、９８
ｂ、９８ｃに向かって送られる。そして、ロータ９３を
回転させたあと駆動流体出口部１０４より流出する。ロ
ータ９３の回転により一体的に取り付けられた駆動側マ
グネット１０２が回転し、隔壁２７で気密に分離される
とともに、磁力により駆動側マグネット１０２に結合さ
れているポンプ側マグネット１０６が回転するため、ポ
ンプ側マグネット１０６に一体的に取り付けられている
駆動羽根車９５が回転する。

【００７１】すなわち、一次側流体である熱媒の流動す
る力で流体駆動ポンプ４１のポンプ羽根車９３を駆動し
回転させるもので、このポンプ羽根車９３の回転により
ポンプ作用をするものである。

【００７２】以上のように、軸シール部を設けないため
駆動力の低減が図れることと、隔壁による一次、二次両
流体の完全分離は請求項１と同様である。また、流体駆
動ポンプ４１として駆動側に容積型のベーン式のものを
使用することにより、効率の高いつまり、駆動入力の低
下が図れるものとなり、軸シール部がないために低駆動
力で済む効果にプラスされるものとなる。さらに、ポン
プ側にターボ型の遠心式羽根車を使用することによりイ
ニシャルコストのより一層の低減を図ることができる。

【００７３】次に、図１７、図１８および図１９で本発
明請求項６の実施例について説明する。なお、図１、図
２、図３、図４、図５、図７および図１５で示した本発
明請求項１の実施例と同一部材、同一機能のところは同
一符号を付与し詳細な説明は省略する。本発明請求項６
の実施例のものは、図１５に示す本発明請求項５の実施
例における駆動側の容積型のベーン式と図７に示す本発
明請求項２の実施例におけるポンプ側の容積型のベーン
式とを組み合わせたものである。

【００７４】図１５が駆動側の羽根車で前記容積型のベ
ーン式４１ｋである。さらに、図１９に示すポンプ側羽
根車は前記容積型の遠心式４１ｌである。

【００７５】つまり、軸シール部を設けないため駆動力
の低減が図れることと、隔壁による一次、二次両流体の
完全分離は請求項１と同様である。また、流体駆動ポン
プ４１として駆動側に容積型のベーン式のものを、さら
にポンプ側にも容積型のベーン式のものを使用すること
により、駆動側は効率が高いことにより駆動入力の低下
が図れるもので、一次側流体の駆動力低減による省エネ
ルギー化と、動力として利用する利用端末側の利用数増
による利用価値と利便性の向上が図れる。さらに、ポン
プ側はポンプ効率の高い且つ、高揚程化が図れるものと
なる。

【００７６】次に、図２０、図２１および図２２で本発
明請求項７の実施例について説明する。なお、図１、図
２、図３および図４で示した本発明請求項１の実施例と
同一部材、同一機能のところは同一符号を付与し詳細な
説明は省略する。

【００７７】本発明請求項７の実施例のものは、本発明
請求項３の実施例と類似しているものの違いは、駆動側
に容積型で内接歯車のトロコイド式を、ポンプ側にター
ボ型の遠心式とした流体駆動ポンプ４１である。

【００７８】１１１は一次側流体が流れる駆動流体通路
１１２に設けた駆動羽根車としてのインナーロータであ
り、９５は二次側流体が流れる被動流体通路９６に設け
たポンプ羽根車である。駆動羽根車としてのインナーロ
ータ１１１は内接歯車のトロコイド式のもので、軸１１
３を備え、等分された箇所に歯形を備えるとともに、一
方を軸受けＡ１１５、他方を軸受けＢ１１６にて支えら
れている。

【００７９】１１４はアウターロータでインナーロータ
１１１の回転に同期している。１１７は一方を隔壁２７
に当接し他方を円板状の駆動側マグネット１１８と、イ
ンナーロータ１１１の軸１１３に係合し、インナーロー
タ１１１の回転を駆動側マグネット１１８に伝達させる
ようにした軸受けＣである。１１９および１２０は一次
側駆動流体通路１１２と連通した駆動流体入口部および
駆動流体出口部である。１２１は駆動側のケーシングで
ある。

【００８０】また、１０６は円板状のポンプ側マグネッ
トで、ポンプ羽根車９５と一体的に取り付けられたもの
で、円板状の駆動側マグネット１１８の内面側とが磁力
によって吸引し合い磁気結合するマグネットカップリン
グ状態、つまり、動力伝達可能に連結にしている。１０
７はポンプ羽根車９５を回転自在にするポンプ回転軸で
ありその一端は隔壁２７に接合し、他端はポンプ側ケー
シング１０９に設けた軸受け１１０に支えられポンプ羽
根車９５をワッシャー１０８を介して取り付けている。
隔壁２７は一次側流体が流れる駆動流体通路１１２と二
次側流体が流れる被動流体通路９６の間を気密に分離し
たものである。

【００８１】尚、図２１示す駆動側の羽根車は前記容積
型のトロコイド式４１ｍである。さらに、図２２に示す
ポンプ側の羽根車は前記ターボ型の遠心式４１ｎであ
る。

【００８２】また、上記構成の流体駆動ポンプ４１を集
合住宅等の住棟セントラルの給湯装置に応用した例は図
４に示すものと全く同等である。

【００８３】次に、上記実施例における流体駆動ポンプ
４１の作用を説明する。強制循環される一次側流体の熱
媒を駆動流体入口部１１９より駆動流体通路１１２に導
入しこの熱媒をインナーロータ１１１に向かって送り入
れ、インナーロータ１１１とアウターロータ１１４を回
転させたあと駆動流体出口部１２０より流出する。イン
ナーロータ１１１の回転により一体的に取り付けられた
駆動側マグネット１１８が回転し、隔壁２７で気密に分
離され、磁力により駆動側マグネット１１８に結合され
ているポンプ側マグネット１０６が回転するため、ポン
プ側マグネット１０６に一体的に取り付けられているポ
ンプ側羽根車９５が回転する。これにより二次側流体通
路９６の被動流体入口部３８より入った流体は被動流体
出口部３９に向けて回転し送り出される。

【００８４】すなわち、一次側流体である熱媒の流動す
る力で流体駆動ポンプ４１のトロコイド型のインナーロ
ータ１１１とアウターロータ１１４を駆動し回転させポ
ンプ作用をするものである。

【００８５】以上のように、軸シール部を設けないため
駆動力の低減が図れることと、隔壁による一次、二次両
流体の完全分離は請求項１と同様である。また、流体駆
動ポンプ４１として駆動側に容積型で内接歯車のトロコ
イド式のものを使用することにより駆動圧力は高いが駆
動流量は少なくて済む。これは、一次側流体の駆動力低
減による省エネルギー化と、動力として利用する利用端
末側の利用数増による利用価値と利便性の向上が図れ
る。さらに、ポンプ側にターボ型の遠心式羽根車を使用
することにによりイニシャルコストのより一層の低減を
図ることができる。

【００８６】次に、図２３、図２４および図２５で本発
明請求項８の実施例について説明する。なお、図１、図
２、図３、図４、図７、図１０および図２１で示した本
発明請求項１の実施例と同一部材、同一機能のところは
同一符号を付与し詳細な説明は省略する。

【００８７】本発明請求項８の実施例のものは、図２１
に示す本発明請求項７の実施例における駆動側の容積型
で内接歯車のトロコイド式と、図１０に示す本発明請求
項３の実施例におけるポンプ側の容積型で内接歯車のト
ロコイド式とを回転方向が異なるものの組み合わせたも
のである。

【００８８】図２４が駆動側の羽根車で前記容積型のト
ロコイド式４１ｏである。さらに、図２５に示すポンプ
側羽根車は前記容積型のトロコイド式４１ｐである。

【００８９】つまり、軸シール部を設けないため駆動力
の低減が図れることと、隔壁による一次、二次両流体の
完全分離は請求項１と同様である。また、流体駆動ポン
プ４１として駆動側とポンプ側の両方に容積型で内接歯
車のトロコイド式のものを使用することにより、駆動圧
力は高いが駆動流量は少なくて済み、一次側流体の駆動
力低減による省エネルギー化と、動力として利用する利
用端末側の利用数増による利用価値と利便性の向上が図
れる。さらに、ポンプ側にも容積型で内接歯車のトロコ
イド式のものを使用することににより効率を高めるとと
もに、高揚程のポンプを提供することができる。

【００９０】また、駆動側の羽根車とポンプ側の羽根車
を共通部品とすることにより、一台当たりの使用数が増
えイニシャルコストの低減が図れる。

【００９１】

【発明の効果】以上の説明から明らかのように本発明の
流体駆動ポンプによれば次の効果が得られる。

【００９２】（１）一次側流体を駆動源とする駆動羽根
車と二次側流体を循環させるポンプ羽根車を気密の隔壁
を介して磁気結合状態にしているので、一次側および二
次側の両流体の混合防止に対する信頼性が向上できる。

【００９３】（２）両流体を仕切る壁を貫通する部分の
軸と軸シールを持たないため軸シールでの回転抵抗が発
生せず、一次側流体の駆動力低減による省エネルギー性
が向上できる。

【００９４】（３）駆動羽根車および、ポンプ羽根車に
ターボ型の遠心式羽根車を用いるため、形状が簡素化さ
れ、組立性が良くなるので、イニシャルコストの低減が
図れる。

【００９５】（４）駆動側とポンプ側とを同一形状且
つ、同一寸法の共用羽根車とすることにより部品点数の
削減および一台当たりの使用数を増やすため、イニシャ
ルコストがより一層低減できる。

【００９６】また、第二の発明の流体駆動ポンプによれ
ば次の効果が得られる。 （１）駆動側羽根車にターボ型の遠心式のものを用いる
ため、形状が簡素化され、組立性が良くなるので、イニ
シャルコストの低減が図れる。

【００９７】（２）ポンプ側羽根車に容積型のベーン式
のものを用いることにより、二次側流路内に送りこまれ
る流体がベーンにて隙間より漏れることなく加圧される
ため効率が高く且つ、高揚程のポンプを提供することが
できる。

【００９８】また、第三の発明の流体駆動ポンプによれ
ば次の効果が得られる。 （１）駆動側羽根車にターボ型の遠心式のものを用いる
ため、形状が簡素化され、組立性が良くなるので、イニ
シャルコストの低減が図れる。

【００９９】（２）ポンプ側羽根車に容積型で内接歯車
のトロコイド式のものを用いることによりインナーロー
タとアウターロータの回転により、二次側流路内に送り
こまれる流体が隙間より漏れることなく加圧され高揚程
のポンプ性能が得られるとともに、効率の高いポンプを
提供することができる。

【０１００】（３）ポンプ側羽根車としての回転体構成
はインナーロータとアウターロータであり、ベーン式に
比べて部品点数が少なく簡単である。

【０１０１】また、第四の発明の流体駆動ポンプによれ
ば次の効果が得られる。 （１）駆動側羽根車にターボ型の遠心式のものを用いる
ため、形状が簡素化され、組立性が良くなるので、イニ
シャルコストの低減が図れる。

【０１０２】（２）ポンプ側羽根車に容積式で外接歯車
のギャー式のものを用いることにより、ギャーの回転に
より二次側流路内に送りこまれる流体が隙間より漏れる
ことなく加圧され高揚程のポンプ性能が得られるととも
に、効率の高いポンプを提供することができる。

【０１０３】（３）ポンプ側羽根車としての回転体構成
は歯車Ａおよび歯車Ｂであり、ベーン式に比べて部品点
数が少なく簡単である。また、回転音が少々高いがトロ
コイド式よりも安価にて実現できる。

【０１０４】また、第五の発明の流体駆動ポンプによれ
ば次の効果が得られる。 （１）駆動羽根車側に容積型のベーン式のものを用いる
ため、一次側流路内にて隙間より漏れる量が少ないので
効率が高くなり駆動力を減少させることができる。これ
により、駆動力低減と合わせて一次側流体（熱媒）を循
環させる機器の小型化が図れるものとなる。

【０１０５】（２）一次側流体の駆動力低減により、動
力として利用する利用端末側の利用数を増加でき利用価
値の向上と利便性の向上ができる。

【０１０６】（３）ポンプ側にターボ型の遠心式羽根車
を用いるため、形状が簡素化され、組立性が良くなるの
で、イニシャルコストの低減が図れる。

【０１０７】また、第六の発明の流体駆動ポンプによれ
ば次の効果が得られる。 （１）駆動羽根車側に容積型のベーン式のものを用いる
ため、一次側流路内にて隙間より漏れる量が少ないので
効率が高くなり駆動力を減少させることができる。これ
により、駆動力低減と合わせて一次側流体（熱媒）を循
環させる機器の小型化が図れるものとなる。

【０１０８】（２）一次側流体の駆動力低減により、動
力として利用する利用端末側の利用数を増加でき利用価
値の向上と利便性の向上ができる。

【０１０９】（３）ポンプ側羽根車に容積型のベーン式
のものを用いることにより、二次側流路内に送りこまれ
る流体がベーンにて隙間より漏れることなく加圧される
ため効率が高く且つ、高揚程のポンプを提供することが
できる。

【０１１０】（４）駆動側とポンプ側とを同一形状且
つ、同一寸法の共用羽根車とすることにより部品点数の
削減および一台当たりの使用数を増やすため、イニシャ
ルコストがより一層低減できる。

【０１１１】また、第七の発明の流体駆動ポンプによれ
ば次の効果が得られる。 （１）駆動羽根車側に容積型のトロコイド式のものを用
いるため、一次側流路内にて隙間より漏れる量が少ない
ので効率が高くなり駆動力を減少させることができる。
これにより、駆動力低減と合わせて一次側流体（熱媒）
を循環させる機器の小型化が図れるものとなる。

【０１１２】（２）一次側流体の駆動力低減により、動
力として利用する利用端末側の利用数を増加でき利用価
値の向上と利便性の向上ができる。

【０１１３】（３）駆動側羽根車としての回転体構成は
インナーロータとアウターロータであり、ベーン式に比
べて部品点数が少なく簡単となる。

【０１１４】（４）ポンプ側にターボ型の遠心式羽根車
を用いるため、形状が簡素化され、組立性が良くなるの
で、イニシャルコストの低減が図れる。

【０１１５】また、第八の発明の流体駆動ポンプによれ
ば次の効果が得られる。 （１）駆動羽根車側に容積型のトロコイド式のものを用
いるため、一次側流路内にて隙間より漏れる量が少ない
ので効率が高くなり駆動力を減少させることができる。
これにより、駆動力低減と合わせて一次側流体（熱媒）
を循環させる機器の小型化が図れるものとなる。

【０１１６】（２）一次側流体の駆動力低減により、動
力として利用する利用端末側の利用数を増加でき利用価
値の向上と利便性の向上ができる。

【０１１７】（３）ポンプ側羽根車に容積型で内接歯車
のトロコイド式のものを用いることによりインナーロー
タとアウターロータの回転により、二次側流路内に送り
こまれる流体が隙間より漏れることなく加圧され高揚程
のポンプ性能が得られるとともに、効率の高いポンプを
提供することができる。

【０１１８】（４）ポンプ側羽根車としての回転体構成
はインナーロータとアウターロータであり、ベーン式に
比べて部品点数が少なく簡単となる。

【０１１９】（５）駆動側とポンプ側とを同一形状且
つ、同一寸法の共用羽根車とすることにより部品点数の
削減および一台当たりの使用数を増やすため、イニシャ
ルコストがより一層低減できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明請求項１の実施例における流体駆動ポン
プの断面図

【図２】同ポンプにおける駆動羽根車の横断面図

【図３】同ポンプにおけるポンプ羽根車の横断面図

【図４】同ポンプの給湯装置への応用例を示すシステム
構成図

【図５】本発明請求項２の実施例における流体駆動ポン
プの断面図

【図６】同ポンプにおける駆動羽根車の横断面図

【図７】同ポンプにおけるポンプ羽根車の横断面図

【図８】本発明請求項３の実施例における流体駆動ポン
プの断面図

【図９】同ポンプにおける駆動羽根車の横断面図

【図１０】同ポンプにおけるポンプ羽根車の横断面図

【図１１】本発明請求項４の実施例における流体駆動ポ
ンプの断面図

【図１２】同ポンプにおける駆動羽根車の横断面図

【図１３】同ポンプにおけるポンプ羽根車の横断面図

【図１４】本発明請求項５の実施例における流体駆動ポ
ンプの断面図

【図１５】同ポンプにおける駆動羽根車の横断面図

【図１６】同ポンプにおけるポンプ羽根車の横断面図

【図１７】本発明請求項６の実施例における流体駆動ポ
ンプの断面図

【図１８】同ポンプにおける駆動羽根車の横断面図

【図１９】同ポンプにおけるポンプ羽根車の横断面図

【図２０】本発明請求項７の実施例における流体駆動ポ
ンプの断面図

【図２１】同ポンプにおける駆動羽根車の横断面図

【図２２】同ポンプにおけるポンプ羽根車の横断面図

【図２３】本発明請求項８の実施例における流体駆動ポ
ンプの断面図

【図２４】同ポンプにおける駆動羽根車の横断面図

【図２５】同ポンプにおけるポンプ羽根車の横断面図

【図２６】従来の流体を駆動源とするポンプの一部破砕
横断面図

【図２７】従来の流体を駆動源とする他のポンプの断面
図

【符号の説明】

２１ 駆動羽根車 ２３ ポンプ羽根車 ２５ 駆動側マグネット ２６ ポンプ側マグネット ２７ 隔壁 ３６ 駆動流体入口部 ４１ 流体駆動ポンプ ４１ａ ターボ型の遠心式 ４１ｂ ターボ型の遠心式

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】駆動羽根車と、一次側流体が流入し前記駆
   動羽根車を回転させる駆動流体入口部を有する駆動側ケ
   ーシングと、二次側流体を循環させるポンプ羽根車を有
   するポンプ側ケーシングと、前記一次側流体と二次側流
   体とを気密に分離する隔壁とを備え、前記駆動羽根車に
   取付けられた駆動側マグネットと前記ポンプ羽根車に取
   付けられたポンプ側マグネットとを前記隔壁を介して対
   向させて磁気結合状態にした流体駆動ポンプ。
2. 【請求項２】駆動羽根車にターボ型の遠心式羽根車を、
   ポンプ羽根車に容積型のベーン式のものを備えた請求項
   １記載の流体駆動ポンプ。
3. 【請求項３】駆動羽根車にターボ型の遠心式羽根車を、
   ポンプ羽根車に容積型で内接歯車のトロコイド式のもの
   を備えた請求項１記載の流体駆動ポンプ。
4. 【請求項４】駆動羽根車にターボ型の遠心式羽根車を、
   ポンプ羽根車に容積型で外接歯車のギャー式のギヤー式
   のものを備えた請求項１記載の流体駆動ポンプ。
5. 【請求項５】駆動羽根車に容積型のベーン式のものを、
   ポンプ羽根車にターボ型の遠心式羽根車を備えた請求項
   １記載の流体駆動ポンプ。
6. 【請求項６】駆動羽根車に容積型のベーン式のものを、
   ポンプ羽根車に容積型のベーン式のものを備えた請求項
   １記載の流体駆動ポンプ。
7. 【請求項７】駆動羽根車に容積型で内接歯車のトロコイ
   ド式のものを、ポンプ羽根車にターボ型の遠心式羽根車
   を備えた請求項１記載の流体駆動ポンプ。
8. 【請求項８】駆動羽根車に容積型で内接歯車のトロコイ
   ド式のものを、ポンプ羽根車に容積型で内接歯車のトロ
   コイド式のものを備えた請求項１記載の流体駆動ポン
   プ。