TW202126906A - 無閉塞泵 - Google Patents

Abstract

本發明的無閉塞泵具備：泵機殼、及包含主板部與葉片部的葉輪，主板部係包含朝流入反方向突出的主板突出部，葉片部係包含第一端面及第二端面，且於內周側端面連接於主板突出部，機殼之形成吸入口的內周壁包含吸入口突出部，該吸入口突出部係設於旋轉軸之旋轉方向的一部分，且以沿著第二端面相對於第二端面隔著間隙的方式配置，並且往吸入口的中心側突出。

Description

無閉塞泵

本發明係關於無閉塞泵。

以往，已知有具備葉輪的無閉塞泵。該種無閉塞泵係例如記載於日本特開2005-90313號公報。

上述日本特開2005-90313號公報中揭示有具備葉輪、及在葉輪的正下方且配置於吸入口之外側的整流裝置之縱式的無閉塞泵。整流裝置係包含有將布狀及帶狀等纖維狀的異物朝向葉輪的外周側導引並推壓的整流板。整流板係以從下方朝向上方擴散成楔形(taper)狀且輻射狀的方式形成。整流裝置係以藉由整流板而將異物朝向葉輪的外周側導引並推壓，藉此使異物通過的方式構成。

然而，上述日本特開2005-90313號公報所記載的無閉塞泵，由於整流裝置配置於葉輪的正下方，而會有整流裝置與葉輪之間夾著異物的情形，所以存在著異物通過性能差的問題點。此外，上述日本特開2005-90313號公報所記載的無閉塞泵，由於在葉輪的吸入口側具備作為用以使異物通過之專用的構成的整流裝置，所以亦存在著裝置構成複雜化等問題。

本發明係用以解決上述課題而完成的發明，本發明之一目的係在於提供一種不會使裝置構成複雜化，即能夠使異物的通過性能提升的無閉塞泵。

為了達成上述目的，本發明之一面向的無閉塞泵，係具備：泵機殼，係設有吸入口；及葉輪，係包含主板部、及配置於主板部之吸入口側之二片以上的葉片部，且係固定於旋轉軸之一端且配置於泵機殼的內側；主板部係包含主板突出部，該主板突出部係隨著朝向旋轉軸之半徑方向之內周側而愈往流入反方向突出，該流入反方向係與一致於旋轉軸之軸向之來自吸入口之水的流入方向為反方向；葉片部係包含第一端面及第二端面，該第一端面係位於半徑方向之外周側之流入反方向的端面，且係沿與流入反方向交叉的方向延伸，該第二端面係從第一端面之半徑方向的內周側連接於第一端面，並且為位於半徑方向之內周側之流入反方向的端面，且係以隨著朝向半徑方向之內周側而愈位於流入反方向側的方式相對於第一端面傾斜，且前述葉片部於內周側端面連接於主板突出部；泵機殼之形成吸入口的內周壁係包含吸入口突出部，該吸入口突出部係設於旋轉軸之旋轉方向的一部分，且以沿著第二端面相對於第二端面隔著間隙的方式配置，並且往吸入口的中心側突出。

依據本發明之一面向的無閉塞泵，如上述方式，將葉片部建構成包含：第一端面及第二端面，該第一端面係位於半徑方向之外周側之流入反方向的端面，且係沿與流入反方向交叉的方向延伸，該第二端面(前緣)係從第 一端面之半徑方向的內周側連接於第一端面，並且為位於半徑方向之內周側之流入反方向的端面，且以隨著朝向半徑方向之內周側而愈位於流入反方向側的方式相對於第一端面傾斜。藉此，由於不須設置如以往的與葉輪個別構成的整流裝置，就能夠將從吸入口吸入的異物沿著第二端面及第一端面導引至葉輪的外周側，所以能夠抑制起因於葉輪的旋轉使異物糾纏於葉輪而導致異物阻塞在泵室的情形。亦即，不須設置如以往的容易夾有異物之屬於專用的構成的整流裝置，就能夠藉由葉輪本身使異物以通過的方式導引至葉輪的外周側。再者，由於不須如以往那般地設置整流裝置，所以柔軟異物不會阻塞在整流裝置與泵本體(葉輪)之間的間隙，而能夠提升異物的通過性能。以上的結果，不須使裝置構成複雜化就能夠提升異物的通過性能。再者，由於藉由設置二片以上的葉片部而能夠繞旋轉軸以平衡性良好的方式配置二片以上的葉片部，所以與僅設置一片葉片部的情形相比較，能夠減少伴隨著葉輪的旋轉而產生的振動。因此，能夠抑制泵效率的降低。

再者，於主板部設有隨著朝向旋轉軸之半徑方向之內周側而愈往流入反方向突出的主板突出部，而於泵機殼之形成吸入口的內周壁設有往吸入口之中心側突出的吸入口突出部。從旋轉軸的軸向來看，藉由該吸入口突出部能夠使吸入口附近產生的旋轉流(因葉輪的旋轉而產生的螺旋狀的迴旋流)的中心偏心，所以能夠使旋轉流的中心與主板突出部錯開。再者，能夠相對於旋轉軸向設有角度而吸入異物。藉由以上方式，能夠抑制異物糾纏於主板突出部。再者，藉由吸入口突出部而減小吸入口的開口面積，能夠使水及異物之吸入速度增大。因此，即使在小水量區域也能夠抑制吸入流速的降低。此外，由於藉由第二端面能夠以相對於旋轉軸之軸向(流入方向)賦予角度的方式吸入異 物(由於能夠以不會相對於流入方向將異物直直地吸入的方式來構成)，所以能夠使異物朝向吐出口有效地流動。

於上述的一面向的無閉塞泵中，較佳為：第二端面與第一端面所形成的角度為鈍角。依據如此地構成，由於能夠使第二端面比第一端面更往吸入口側突出，所以藉由第二端面，能夠將起因於卡在葉片部的端面而跨吸入口積留的異物(卡在葉尖間隙(葉片部之第一端面與和第一端面相對向之泵機殼之面之間的間隙)的狀態的橡膠手套或絲襪等)予以破碎及切斷。藉此，能夠防止異物跨吸入口而被限制於葉尖間隙的情形。

於上述的一面向的無閉塞泵中，較佳為：從旋轉軸的軸向來看，吸入口突出部形成在繞旋轉軸之45度以上的角度範圍。依據如此地構成，由於能夠於較大的角度範圍中設置吸入口突出部，所以能夠使產生於吸入口附近之旋轉流的中心確實地偏心。結果，能夠有效地抑制異物糾纏於主板突出部的情形。再者，由於能夠使吸入口突出部從較大的角度範圍突出，所以能夠藉由吸入口突出部來縮小吸入口的開口面積，而使水及異物的吸入速度增大。因此，即使在小水量區域也能夠抑制吸入流速的降低。再者，由於吸入口突出部係以較大的角度範圍來形成，所以能夠抑制柔軟異物糾纏在吸入口突出部而發生被限制住的情形。

於上述的一面向的無閉塞泵中，較佳為：吸入口突出部之內周側端部係配置於比連接主板突出部之葉片部的內周側端部更靠旋轉軸之半徑方向的內周側、或配置於半徑方向中與葉片部之內周側端部對應的位置。依據如此地構成，由於能夠使吸入口突出部突出至主板突出部的附近，所以葉片部通過吸入口突出部的附近時，能夠藉由吸入口突出部確實地去除異物。結果，能 夠抑制異物積層於第二端面。再者，能夠將異物切斷及破碎至不會卡在舌部、葉片部及葉尖間隙的大小。

於上述的一面向的無閉塞泵中，較佳為：主板突出部於前端具有相對於與流入反方向正交的方向傾斜的傾斜面。依據如此地構成，當傾斜面旋轉時，能夠對異物賦予沿著傾斜面往傾斜面之頂部推壓的力。結果，由於能夠使對於異物往流入方向作用的力不均一，所以在異物糾纏於傾斜面時，能夠瓦解異物的平衡而從傾斜面去除異物。再者，即使柔軟異物扭轉時，也因藉由旋轉而使扭轉的中心與旋轉軸之旋轉中心軸線錯開而靠向頂部的情形、與受到沿著傾斜面被往頂部推壓的力相結合，而易使柔軟異物自葉輪的吸入側端面分離。

於此情形下，較佳為：從旋轉軸的軸向來看，主板突出部的前端具有圓形狀。依據如此地構成，由於傾斜面的頂部形成為圓形狀，所以從傾斜面去除異物的效果較高。

於上述主板突出部具有傾斜面的構成中，較佳為：傾斜面係設於主板突出部的前端的整面。依據如此地構成，傾斜面旋轉時，能夠更加大相對於異物沿著傾斜面往傾斜面之頂部推壓之力。因此，由於異物糾纏於傾斜面時，能夠更加大地瓦解異物的平衡，所以能夠有效地從傾斜面去除異物。

於上述主板突出部具有傾斜面的構成中，較佳為：傾斜面之流入反方向側的頂點係於旋轉軸的旋轉方向中配置於位於頂點之附近的二個葉片部的中間位置。依據如此地構成，由於能夠縮小頂部與一方側之葉片部及另一方側之葉片部為止之距離之雙方(設成大致最小)，所以異物從傾斜面分離後，能夠藉由葉片部及吸入口突出部而迅速地破碎而被推入吸入口。結果，能夠更 提升異物的通過性能。

於上述主板突出部具有傾斜面的構成中，較佳為：從旋轉軸的軸向來看，吸入口突出部之流入反方向的內周側端部係接近主板突出部之側面而配置。依據如此地構成，由於主板突出部與吸入口突出部能夠隔著較窄(狹隘的)間隙而配置，所以於主板突出部與吸入口突出部之間的間隙能夠有效地將異物切斷及破碎，而更有效地將異物從葉輪的傾斜面分離。

於上述主板突出部具有傾斜面的構成中，較佳為：吸入口突出部之流入反方向的內周側端部於旋轉軸的軸向係配置於傾斜面之流入反方向側之頂點、與位於和傾斜面之流入反方向側為相反方向側之底部的點之間。依據如此地構成，由於所形成的傾斜面之側面之旋轉軸方向之長度不均一，所以伴隨著葉輪的旋轉，吸入口突出部之內周側端部與主板突出部之側面係平順地反覆「接近」與「分離」，因此，異物容易從葉輪的傾斜面分離。結果，能夠更提升異物的通過性能。

於上述的一面向的無閉塞泵中，較佳為：葉片部之(旋轉軸之)半徑方向的內周側部分係以隨著朝向流入反方向而往半徑方向之外周側擴張地配置的方式傾斜。依據如此地構成，葉片部形成所謂的螺旋形狀。因此，由於伴隨著葉輪的旋轉，能夠對異物施予往葉輪之內部推入的力，所以異物容易從吸入口突出部與葉片部之間的間隙分離。結果，能夠更提升異物的通過性能。

於上述的一面向的無閉塞泵中，較佳為：泵機殼係具有細長形狀的異物排出溝槽，該異物排出溝槽係設於與葉輪相對向之葉輪之流入反方向側的對向面，且係從旋轉軸之半徑方向的內周側朝向外周側延伸，異物排出溝槽之半徑方向的內周側的端部係延伸至吸入口突出部為止。依據如此地構成， 藉由異物排出溝槽，能夠抑制在葉片部(葉輪)之第一端部及第二端部、及與葉片部之第一端部及第二端部相對向之泵機殼之對向面之間的間隙(間距)之對於異物的限制。結果，能夠更提升異物的通過性能。

於此情形下，較佳為：泵機殼係包含對向面，該對向面係包圍吸入口並且從吸入口側與葉輪相對向，且沿與旋轉軸之軸向大致正交的方向延伸，對向面設有異物排出溝槽，從旋轉軸之軸向來看，於異物排出溝槽係在吸入口突出部與對向面之交界部分的附近設有使異物排出溝槽延伸之角度變化的邊緣部。依據如此地構成，異物卡在邊緣部而藉由葉輪的葉片部通過卡在邊緣部的異物之上而能夠切斷異物。

於上述泵機殼具有異物排出溝槽的構成中，較佳為：異物排出溝槽之半徑方向的外周側的端部係於半徑方向中位於比葉片部更靠外周側。依據如此地構成，藉由異物排出溝槽，由於能夠將異物導引至葉片部(葉輪)之第1端面、及與葉片部之第一端面相對向之泵機殼之對向面之間的間隙的外側，所以能夠更加提升異物的通過性能。

於上述泵機殼具有異物排出溝槽的構成中，較佳為：異物排出溝槽係以沿著葉輪之旋轉方向而隨著從葉輪之旋轉方向之上游側朝向下游側變得愈深的方式構成。依據如此地構成，由於能夠沿著葉輪的旋轉方向有效地將異物往異物排出溝槽推入，所以能夠更加提升異物的通過性能。

於上述泵機殼具有異物排出溝槽的構成中，較佳為：異物排出溝槽係以隨著從泵機殼之中心朝向外周則寬度變得愈寬的方式構成。依據如此地構成，由於朝向吐出方向漸漸地使異物排出溝槽擴大，所以能夠獲得朝向吐出方向將異物推出的效果。

於上述的一面向的無閉塞泵中，較佳為：於旋轉軸的旋轉方向中，吸入口突出部的上游側側面係配置於泵機殼的舌部、與比舌部更靠上游側達120度的角度位置之間的角度範圍。依據如此地構成，能夠將位於異物易被推入泵室內之位置的上游側側面配置於比較接近舌部的位置。結果，能夠縮短所吸入的異物存在於泵室(渦殼)內的時間而立即排出。因此，能夠使異物不易糾纏於舌部及葉輪等。結果，能夠更加提升異物的通過性能。

於上述的一面向的無閉塞泵中，較佳為：葉輪係以於主板部側且於半徑方向的內周側，葉片部之負壓面側的流路比葉片部之壓力面側的流路還窄的方式構成。依據如此地構成，藉由將負壓面側的流路設得較窄，所以能夠抑制所吸入的異物滯留在負壓面側的流路而將異物往壓力面側的流路推壓(使異物集中)。亦即，能夠使異物容易排出。結果，能夠更加提升異物的通過性能。

於上述的一面向的無閉塞泵中，較佳為：於主板部設有對葉輪賦予慣性力之圓環形狀的錘部。依據如此地構成，由於藉由錘部獲得的飛輪效應能夠增大旋轉的葉輪的慣性力，所以能夠使異物之破碎所造成的轉矩上升與衝擊相抵消。此外，所指的飛輪效應係將繞預定的軸旋轉之旋轉體的旋轉速度儘量地接近相同的效果(使旋轉體之旋轉速度無不均勻的效果)。

於上述的一面向的無閉塞泵中，較佳為：葉片部之半徑方向的外周側的厚度係比葉片部之半徑方向的內周側的厚度還大。依據如此地構成，由於藉由葉片部獲得的飛輪效應而能夠增大旋轉的葉輪的慣性力，所以能夠使異物之破碎所造成的轉矩上升與衝擊相抵消。再者，能夠藉由屬於既有的構成的葉片部而獲得飛輪效應。

於上述的一面向的無閉塞泵中，較佳為：更具備使旋轉軸旋轉的電動馬達，且以可變更電動馬達之旋轉數的方式構成，並且係以在電動馬達之驅動電力值低於第一閾值時，使電動馬達的旋轉數增加，直到電動馬達之驅動電力值到達預定的第一閾值或超過預定的第一閾值之預定的第二閾值為止的方式構成。依據如此地構成，由於使電動馬達之旋轉數增加而能夠縮短將異物破碎的跨距(span)，所以能夠將異物更細地破碎。再者，由於藉由對通過的異物賦予較大的離心力，能夠提升於傾斜面之異物的推起作用，所以異物可容易從葉輪的傾斜面分離。再者，能夠增大水的吸入速度(吸入水量)。以上的結果，能夠更加提升異物的通過性能。

於上述主板突出部具有傾斜面的構成中，較佳為：更具備使旋轉軸旋轉的電動馬達，且係構成為：於電動馬達之驅動電力值超過驅動電力基準值的狀態持續預定的時間以上時，若即使停止電動馬達的驅動而嚐試再啟動達預定的次數，也會反覆地判斷為電動馬達之驅動電力值超過驅動電力基準值的狀態持續預定的時間以上，則使葉輪逆旋轉。依據如此地構成，由於藉由葉輪進行逆旋轉，相對於回到葉輪之內周側的異物，主板突出部的側面與吸入口突出部之內周側端部會反覆接近與分離，所以無閉塞泵能夠有效地去除糾纏在葉輪之異物及被限制在泵室內的異物等。

於上述的一面向的無閉塞泵中，較佳為：形成泵機殼之吸入口的內周壁除了包含吸入口突出部以外，更包含凹部，該凹部係俯視下相對於旋轉軸而設於與配置吸入口突出部之側相反之側，且朝吸入口之半徑方向的外周側凹陷。依據如此地構成，與僅設置吸入口突出部的情形相比較，藉由設置吸入口突出部及凹部，能夠使發生於吸入口附近之旋轉流之中心更偏心。因此， 能夠更抑制異物對主板突出部的糾纏。結果，能夠更加提升異物的通過性能。再者，藉由凹部，即使較大的異物流入，也藉由使異物往凹部移動而藉由凹部的旋轉方向(葉輪的旋轉方向)的下游側側壁與旋轉的葉片部的前緣(第二端面)的壓力面側邊緣之相對位置的變化所造成的「切斷作用及破碎作用」，能夠將異物破碎成可通過的大小。

1:旋轉軸

1a:一端

1b:另一端

2:電動馬達

3:泵機殼

3a:泵室

4:泵機殼本體

4a:舌部

5:吸入端泵蓋

5a:凹部

5b:對向面

6:葉輪

7:主板部

8:葉片部

20:定子

21:轉子

30:吸入口

31:吐出口

50:吸入口突出部

50a:上游側側面

50b:下游側側面

50c:內周側端部

51:異物排出溝槽

51a,51b:端部

51c:邊緣部

52:第一突出部

53:第二突出部

70:主板突出部

71:錘部

72:筒狀部

72a:側面

73:傾斜面

73a:頂點

73b:點

80:內周側端部

81:第一端面

82:第二端面

83a:負壓面

83b:壓力面

84:R形狀部

100,200:無閉塞泵

201:凹部

K,K1,K2:旋轉方向

R,R1,R2:方向

S1,S2:流路

α:旋轉中心軸線

θ1,θ2,θa,θb:角度範圍

θ3,θ10,θ11:角度

圖1係示意地顯示實施型態之無閉塞泵的剖面圖。

圖2係沿圖1之500-500線的剖面圖。

圖3係實施型態之無閉塞泵的分解斜視圖。

圖4係在圖1所示的各構成之中僅顯示葉輪的圖。

圖5係示意地顯示實施型態之無閉塞泵的剖面圖，且係將葉輪及異物排出溝槽沿著旋轉方向投影所獲得的圖。

圖6顯示將葉輪配置在實施型態之無閉塞泵之泵機殼內之狀態的斜視圖。

圖7係沿圖1之510-510線的剖面圖。

圖8之(A)係沿圖7之700-700線的剖面圖，圖8之(B)係沿圖7之710-710線的剖面圖。

圖9係從下方顯示實施型態之無閉塞泵的圖。

圖10係用以針對異物糾纏在實施型態之無閉塞泵之傾斜面時之動作進行說明的圖。

圖11係顯示設有實施型態之無閉塞泵之異物排出溝槽之吸入端泵蓋(suction cover)的俯視圖。

圖12係圖11所示的異物排出溝槽的剖面圖，(A)係沿60-60線的剖面，(B)係沿61-61線的剖面，(C)係沿62-62線的剖面，(D)係沿63-63線的剖面。

圖13之(A)係顯示主板突出部與吸入口突出部之接近狀態的圖，圖13之(B)係顯示主板突出部與吸入口突出部之分離狀態的圖。

圖14係沿圖9之800-800線的剖面圖。

圖15係從下方顯示變形例之無閉塞泵的圖。

以下依據圖面來說明實施型態。

(無閉塞泵的概略構成)

參照圖1至圖14來說明實施型態之無閉塞泵100。無閉塞泵100係旋轉軸1沿上下方向(Z方向)延伸之縱式沉水電動馬達。

如圖1所示，無閉塞泵100係具備：旋轉軸1、電動馬達2、泵機殼3及葉輪6。

在此說明，本實施型態的無閉塞泵100係以即使為例如毛巾、絲襪、橡膠手套、繃帶、尿布等較長條且較寬之柔軟的異物(夾雜物)(柔軟異物)等也能夠不閉塞地通過(從泵機殼3之吸入口30吸入，從泵機殼3的吐出口31吐出)的方式構成。

再者，無閉塞泵100通常係以配置於吐出口31之下游側的吐出管(未圖示)內的流速為沉澱物不易堆積於吐出管內的流速(例如0.6m/s)以上，且 不會造成吐出管內的管壁及塗裝損傷的流速(例如3.0m/s)以下的方式來使用。其中一例為無閉塞泵100係以吐出管內的流速約為1.8m/s的方式來使用。

(無閉塞泵之各部的概略構成)

旋轉軸1係具有沿上下方向延伸的圓柱形狀。旋轉軸1係於一端1a(下端)固定有葉輪6，於另一端1b(上端)側固定有電動馬達2(轉子21)。

在此說明，在各圖中，以Z方向表示旋轉軸1的軸向。在Z方向中，以Z1方向表示從一端1a朝向另一端1b的方向(上方)，而以Z2方向表示從另一端1b朝向一端1a的方向(下方)。

此外，泵機殼3之吸入口30的流入方向係與從旋轉軸1之軸向(從一端1a朝向另一端1b的Z1方向)一致(大致一致)。再者，與泵機殼3之吸入口30的流入方向反方向，亦即流入反方向也與旋轉軸1之軸向(從另一端1b朝向一端1a的Z2方向)一致(大致一致)。

再者，在各圖中，以R方向表示旋轉軸1之半徑方向。R方向之中，以R1方向表示從內周側朝向外周側的方向，而以R2方向表示從外周側朝向內周側的方向。

再者，在各圖中，以K1方向表示葉輪6(旋轉軸1)的旋轉方向，而以K2方向表示葉輪6之旋轉方向的逆旋轉方向。葉輪6之旋轉方向也為旋轉軸1的旋轉方向。此外，從下方側(Z2方向側)來看，葉輪6之旋轉方向(K1方向)為反時鐘方向。然而，後述的使葉輪6逆旋轉時，葉輪6之旋轉方向就成為K2方向。

電動馬達2係以使旋轉軸1旋轉的方式構成。電動馬達2係以透過旋轉軸1而使葉輪6旋轉的方式構成。詳細而言，電動馬達2係包含具有線圈的 定子20、及配置於定子20之內周側的轉子21。旋轉軸1固定於轉子21。電動馬達2係藉由定子20而產生磁場，藉此，使轉子21與旋轉軸1一同旋轉的方式構成。

電動馬達2係構成為藉由無閉塞泵100而改變電動馬達2的驅動電力值，藉此可變更旋轉數。無閉塞泵100係建構成：在電動馬達2之驅動電力值低於預定的第一閾值時，使電動馬達2的旋轉數增加，直到電動馬達2之驅動電力值達到預定的第一閾值或超過預定的第一閾值之預定的第二閾值為止。藉此，在如電動馬達2之驅動電力值低於預定的第一閾值之無閉塞泵100的流量變小時(小水量區域的情形時)，能夠使流動的速度增加(回復)。此外，上述預定的第一閾值及上述預定的第二閾值可藉由設定而變更。

再者，無閉塞泵100係建構成：在異物糾纏於葉輪6或異物被限制在泵室3a內時，使葉輪6逆旋轉。詳細而言，無閉塞泵100係建構成：於電動馬達2之驅動電力值超過驅動電力基準值的狀態持續預定的時間以上時，若即使停止電動馬達2的驅動而嚐試再啟動達預定的次數，也會反覆地判斷為電動馬達2之驅動電力值超過驅動電力基準值的狀態持續預定的時間以上，則使葉輪6逆旋轉(往K2方向旋轉)。藉此，藉由具有擴張成螺旋狀的葉片部8之葉輪6逆旋轉，相對於回到葉輪6之內周側的異物，由於主板突出部70(筒狀部72)的側面72a與吸入口突出部50之內周側端部50c反覆進行接近與分離，所以無閉塞泵100能夠有效地去除糾纏於葉輪6的異物及被限制在泵室3a內的異物等。此外，上述預定的時間及上述預定的次數可藉由設定而變更。

如圖2所示，泵機殼3係於內側的泵室3a配置有葉輪6。泵室3a係形成渦旋(volute)形狀。於泵機殼3係在供配置葉輪6的空間與吐出口31側之空間 之間的角部分設有舌部4a。從後述的Z方向來看，舌部4a係往泵機殼3的內側突出而將流路區分的部分。

如圖3所示，泵機殼3係包含泵機殼本體4、以對泵機殼本體4可從下方裝拆的方式設置的吸入端泵蓋5。於泵機殼本體4設有位於泵機殼3之最下游的吐出口31。於吸入端泵蓋5設有位於泵機殼3之最上游的吸入口30。

(葉輪的構成)

葉輪6係所謂的半開式的葉輪。葉輪6係配置於泵機殼3的內側。葉輪6係包含主板部7(護罩)、配置於主板部7之吸入口30側(下方側)之二片的葉片部8(葉片)。

從Z方向來看，二片的葉片部8係以相對於旋轉軸1之旋轉中心軸線α呈旋轉對稱的方式均等地配置。亦即，葉輪6係以一方的葉片部8繞旋轉軸1的旋轉中心軸線α旋轉180度時，會重疊於另一方的葉片部8的方式構成。因此，葉輪6係以於旋轉時對一方的葉片部8及另一方的葉片部8平衡良好地作用流體反作用力的方式構成。亦即，葉輪6係以能夠穩定地旋轉的方式構成。

如圖1所示，主板部7係包含主板突出部70，該主板突出部70係隨著朝向屬於主板部7之中心側的內周側(旋轉軸1之旋轉中心軸線α側)而愈往流入反方向(Z2方向)突出。

詳細而言，如圖4所示，主板部7(主板突出部70)係形成中心側往下方突出的山形狀。此外，主板部7僅於內周側部分設有主板突出部70。主板部7之上側部分係形成沿大致水平方向延伸的平板形狀。主板部7的最下部(流入反方向之端部)係位於比吸入口30更靠流入反方向(下方)(Z2方向)。亦即，主板 突出部70(葉輪6)係通過吸入口30而往泵機殼3的外側突出。

葉片部8於內周側端部80連接於主板突出部70。葉片部8包含第一端面81、及自第一端面81之半徑方向(R方向)的內周側連接於第一端面81的第二端面82(前緣)。

再參照圖1，第一端面81為流入反方向(Z2方向)的端面。第一端面81係位於半徑方向(R方向)的外周側。第一端面81係往與流入反方向交叉的方向延伸。其中一例為第一端面81係往大致水平方向延伸。亦即，第一端面81係與旋轉軸1之軸向(Z方向)大致正交的面。再者，第一端面81係以接近後述之吸入端泵蓋5之對向面5b(上表面)的方式配置，並且沿著吸入端泵蓋5的對向面5b延伸。

第二端面82為流入反方向(Z2方向)的端面。第二端面82係位於半徑方向(R方向)的內周側。第二端面82係在最內周側的部分連接於主板突出部70。第二端面82係以隨著朝向半徑方向的內周側而愈位於流入反方向(下方)(Z2方向)的方式相對於第一端面81傾斜。

其中一例為第二端面82(前緣)的傾斜角度相對於水平面約45度。亦即，葉片部8與主板突出部70同樣以半徑方向(R方向)之內周側(中心側)往下方突出的方式形成。

參照將葉輪6及後述的異物排出溝槽51沿著旋轉方向投影所獲得的圖5，如以上所述，第一端面81往大致水平方向延伸，並且第二端面82係以隨著朝向半徑方向的內周側而愈位於流入反方向(下方)(Z2方向)的方式相對於第一端面81傾斜，因此，第一端面81與第二端面82所形成的角度θ為鈍角。其中一例為，若第二端面82(前緣)的傾斜角度相對於水平面約45度，則第一端面 81與第二端面82所形成的角度θ約為135度。此外，在圖5中，以一點鏈線表示後述的異物排出溝槽51的邊緣部51c所造成的異物的切斷範圍(切斷部位)。

如圖3及圖6所示，葉片部8之內周側部分(旋轉軸1之旋轉中心軸線α側的部分)形成斜流形狀。所指的斜流形狀係所謂的渦旋形狀。詳細而言，葉片部8的內周側部分係以隨著朝向流入反方向而愈往半徑方向(R方向)的外周側擴張地配置的方式傾斜。

亦即，葉片部8的內周側部分並非朝向下方(流入反方向)(Z2方向)筆直(直線狀)地延伸者。葉片部8的內周側部分係以隨著朝向流入反方向而愈往外周側彎折的方式彎曲。如此一來，無閉塞泵100藉由將葉片部8形成斜流形狀，伴隨著葉輪6的旋轉而對從吸入口30吸入的異物作用(施加)朝向流入方向(上方)(Z1方向)之機械性且流體性的力，而能夠有效地將異物推入下游側。

如圖7及圖8所示，葉輪6係以在主板部7側且於內周側(旋轉軸1的旋轉中心軸線α側)，葉片部8的負壓面83a側的流路S1(參照圖8)比葉片部8的壓力面83b側的流路S2(參照圖8)還窄的方式構成。

詳細而言，係在主板部7側且於內周側(旋轉軸1的旋轉中心軸線α側)設有R形狀部84(彎曲部)。從下方來看，R形狀部84係以主板突出部70、與連接於主板突出部70之負壓面83a及壓力面83b平順地連接的方式構成。從下方來看，R形狀部84僅設於主板突出部70的附近。

R形狀部84之負壓面83a側的部分相較於壓力面83b側的部分，係由較大的曲率來形成。亦即，R形狀部84係以負壓面83a側比壓力面83b側更構成較窄的流路S1的方式，並且以更配置至流入反方向(Z2方向)側的方式來形成。

於葉輪6設有二個藉由使葉輪6具有飛輪效應而使葉輪6穩定地旋轉的構成。以下依序說明。

如圖1(圖4)所示，作為具有飛輪效應的第一構成係於主板部7設有對葉輪6賦予慣性力的錘部71。錘部71係設於主板部7的上部(Z1方向側的部分)且半徑方向(R方向)的外周側。錘部71係形成為包圍旋轉軸1之旋轉中心軸線α的圓環形狀。其中一例為錘部71的厚度係形成為主板部7之厚度的二倍。此外，錘部71也可為藉由與主板部7同質的材料所形成且與主板部7一體地設置的構成，也可為藉由與主板部7不同的材料所形成且為設置(固定)於主板部7之不同個體的構成。

如圖7所示，作為具有飛輪效應的第二構成係葉片部8以相較於半徑方向(R方向)之內周側的部分，半徑方向(R方向)之外周側的部分重量較大的方式形成。具體而言，葉片部8係以外周側的厚度比內周側的厚度還大的方式構成。此外，葉片部8的厚度係以隨著自內周側朝向外周側漸漸地變大的方式形成。總而言之，葉片部8係以隨著自內周側朝向外周側漸漸地變粗的方式形成。舉其一例，葉片部8之外周側的厚度係形成為內周側的厚度的1.5倍。

葉輪6藉由以上說明的可使產生飛輪效應的二個構成，能夠謀求旋轉時之速度的穩定化。藉此，無閉塞泵100能夠使異物之破碎時所產生的衝擊與轉矩上升相抵消，而能夠抑制泵運轉中的電流值的上升與振動的發生。

如圖1及圖6所示，於主板突出部70係於下端設有變得較細的部分。詳細而言，於主板突出部70係於流入反方向(下方)(Z2方向)的端部設有往Z方向延伸的圓筒形狀的筒狀部72。筒狀部72係直徑比筒狀部72之上方側的部分還小。因此，筒狀部72、與筒狀部72之上方側之主板突出部70之間係形成有段 差。筒狀部72係配置於與後述之吸入口突出部50重疊的高度範圍，並且係以鄰接於吸入口突出部50(內周側端部50c)之附近的方式來配置的部分。此外，從旋轉軸1之軸向(Z方向)(下方)來看，筒狀部72的外表面係配置於比連接於主板突出部70之葉片部8的內周側端部80更靠內周側(旋轉軸1的旋轉中心軸線α側)(R2方向側)。

筒狀部72(主板突出部70)於前端具有相對於與流入反方向正交的方向(水平面)傾斜的傾斜面73。總而言之，筒狀部72(主板突出部70)以大致成為橢圓形的切口的方式具有前端被斜斜地切除後的形狀。因此，傾斜面73於旋轉軸1之軸向(Z方向)中並非設於一點(與其對應的範圍)，而係於旋轉軸1之軸向(Z方向)中設於預定的範圍。舉其一例，傾斜面73之相對於水平面的傾斜角度比45度小。更詳細的一例為傾斜面73之相對於水平面的傾斜角度為30度。

如圖9所示，從旋轉軸1之軸向(Z方向)(下方)來看，主板突出部70之前端(筒狀部72)具有大致圓形狀。從旋轉軸1之軸向(Z方向)(下方)來看，傾斜面73的中心係與旋轉軸1之旋轉中心軸線α大致一致。傾斜面73係設於主板突出部70之前端的整面。傾斜面73之整體係配置於比吸入口30(吸入口突出部50除外)更下方(參照圖1)。

傾斜面73之流入反方向側的頂點73a(下方的端點)於旋轉軸1的旋轉方向(K1方向)中，係配置於位於頂點73a之附近的二片葉片部8(一對葉片部8)之大致中間位置。亦即，於旋轉軸1的旋轉方向(K1方向)中，二片葉片部8(一對葉片部8)係配置於頂點73a之一方側及另一方側錯開90度後的角度位置。

在此說明，無閉塞泵100係以藉由沿著傾斜面73而對異物作用往頂點73a側推壓的力，藉此瓦解異物的平衡而變得容易吸入的方式構成。

如圖10(A)及(B)階段性地顯示，無閉塞泵100係構成為於泵室3a的外部柔軟異物糾纏於傾斜面73時，藉由離心力而使被傾斜面73所扭轉的柔軟異物的旋轉軸心自旋轉軸1之旋轉中心軸線α錯開，而能夠將糾纏的柔軟異物分離。

(泵機殼的構成)

如圖9所示，泵機殼3如上所述，包含有泵機殼本體4、及設有吸入口30的吸入端泵蓋5。

在此說明，一般而言，吸入口從下方來看係形成圓形狀者，但本實施型態的吸入口30係形成與圓形狀不同的形狀。本實施型態的吸入口30從下方來看，係藉由圓弧及比圓弧更往半徑方向的內周側突出(位於內周側)的部分所形成。

詳細而言，形成吸入口30的內周壁包含有設於旋轉軸1之旋轉方向之一部分的吸入口突出部50。吸入口突出部50係以沿著葉片部8之第二端面82(前緣)相對於第二端面82隔著些微的間隙的方式配置。吸入口突出部50係沿著葉輪6之傾斜的第二端面82傾斜，並且往吸入口30之半徑方向的內周側(中心側)突出(參照圖1)。吸入口突出部50從下方來看，係朝向旋轉軸1突出。舉其一例，吸入口突出部50的傾斜角度在第二端面82之相對於水平面的傾斜角度約45度時，吸入口突出部50的傾斜角度為相對於水平面約45度(參照圖1、圖4)，亦即，吸入口突出部50的傾斜角度與第二端面82的傾斜角度大致相同。

從旋轉軸1之軸向(Z方向)來看，吸入口突出部50係形成在繞旋轉軸1之45度以上的角度範圍θ1。更詳細而言，從旋轉軸1之軸向(Z方向)來看， 吸入口突出部50係形成在繞旋轉軸1之90度以上的角度範圍θ1。

從Z方向來看，吸入口突出部50係具有二個往外方鼓出之彎曲的側面(緣部)。以下將吸入口突出部50的二個側面之中，將位於上游側的側面設為上游側側面50a，而將位於下游側的側面設為下游側側面50b來進行說明。

從Z方向來看，上游側側面50a係以比下游側側面50b還先重疊於旋轉之葉片部8的方式構成。舉其一例，連接上游側側面50a與下游側側面50b之吸入口突出部50的內周側端部50c係形成為以旋轉中心軸線α為中心的同心圓之圓弧。

於上游側側面50a與葉片部8所夾著的空間，藉由旋轉的葉片部8而產生從泵室3a的外部朝向內部的推入力。無閉塞泵100係以利用此推入力而從上游側側面50a與葉片部8之間吸入異物的方式構成。

如圖1所示，吸入口突出部50的內周側端部50c係配置於比連接於葉輪6之主板突出部70之葉片部8的內周側端部80更靠半徑方向(R方向)的內周側。亦即，吸入口突出部50的內周側端部50c係配置於比葉片部8的內周側端部80更靠接近旋轉軸1之旋轉中心軸線α的位置。

吸入口突出部50之流入反方向的內周側端部50c(下端)於旋轉軸1之軸向(Z方向)中，係配置於葉輪6之傾斜面73之流入反方向側之頂點73a(下方的端點)、與位於和傾斜面73之流入反方向為相反方向側的點73b(上方的端點)之間。

吸入口突出部50之流入反方向的內周側端部50c係以接近主板突出部70(筒狀部72)的方式配置。亦即，吸入口突出部50的內周側端部50c係以與筒狀部72之間隔著些微的間隙的方式配置。因此，葉輪6(具有傾斜面73的筒狀 部72)旋轉時，吸入口突出部50之流入反方向的內周側端部50c係相對於具有傾斜面73的筒狀部72交互地反覆接近(之間的距離相對地變小)、與分離(之間的距離相對地變大)(參照圖13)。

所指的「接近」係以葉輪6之預定的旋轉位置，於水平方向中，葉輪6之筒狀部72的側面72a與吸入口突出部50之內周側端部50c相對向的狀態。所指的「分離」係以葉輪6之預定的旋轉位置，於水平方向中，葉輪6的傾斜面73與吸入口突出部50之內周側端部50c相對向的狀態。總而言之，於水平方向中的吸入口突出部50的內周側端部50c與葉輪6之間的間隙係伴隨著葉輪6的旋轉而交互地反覆擴大及縮小。

在圖13(A)所示的接近狀態的旋轉位置，於與旋轉軸1(參照圖1)之軸向正交的方向(水平方向)中，吸入口突出部50係配置於比傾斜面73之位於與流入反方向為相反方向側之底部的點73b(上方的端點)更接近葉輪6之傾斜面73之流入反方向側的頂點73a(下方的端點)的位置。

相對於此，在圖13(B)所示的分離狀態的旋轉位置，於與旋轉軸1(參照圖1)之軸向正交的方向(水平方向)中，吸入口突出部50係配置於比頂點73a更接近點73b的位置。

如圖2所示，於旋轉軸1之旋轉方向中，吸入口突出部50之上游側側面50a係配置於泵機殼3的舌部4a、與比舌部4a更靠上游側(於泵室3a內之水的流動方向的上游側)達120度的角度位置之間的角度範圍θa。

因此，無閉塞泵100係以能夠從配置於相對於舌部4a比較近的位置之吸入口突出部50的上游側側面50a附近，透過吸入口30而吸入異物的方式構成。結果，無閉塞泵100能夠藉由較短的距離之路徑將所吸入的異物搬運至 吐出口31。

此外，於旋轉軸1之旋轉方向中，吸入口突出部50的上游側側面50a更佳為配置於泵機殼3的舌部4a、與比舌部4a更靠上游側(於泵室3a內之水的流動方向的上游側)達90度的角度位置之間的角度範圍θb。依據如此地構成，能夠藉由更短的距離之路徑將所吸入的異物搬運至吐出口31。

如圖2(圖11)所示，泵機殼3(吸入端泵蓋5)具有異物排出溝槽51。異物排出溝槽51係設於與葉輪6相對向之葉輪6之流入反方向側(Z2方向側)的對向面5b(上表面)。異物排出溝槽51係具有從半徑方向(R方向)的內周側朝向外周側延伸的細長形狀。

如圖12(A)至(D)所示，異物排出溝槽51的圓周方向剖面係具有將大致淚滴型切半後的形狀。異物排出溝槽51係以隨著從半徑方向的內周側朝向外周側，往葉輪6的旋轉方向(K1方向)漸漸地變大的方式形成。亦即，異物排出溝槽51係以隨著從半徑方向的內周側朝向外周側，異物排出溝槽51的寬度愈寬，並且底面的R變和緩的方式形成。

如圖11所示，泵機殼3(吸入端泵蓋5)包含有對向面5b，該對向面5b係包圍吸入口30並且從吸入口30側與葉輪6相對向，且往與旋轉軸1之旋轉方向正交的方向延伸。於對向面5b設有異物排出溝槽51。於異物排出溝槽51設有邊緣部51c，該邊緣部51c從旋轉軸1的軸向來看，係於吸入口突出部50與對向面5b之交界部分的附近使異物排出溝槽51延伸的角度變化。

從旋轉軸1的軸向來看，葉輪之旋轉方向上游側的邊緣部51c相對於形成在吸入口突出部50之異物排出溝槽51的切線，係以預定的角度θ10的角度份量從上游側朝向下游側變化。從旋轉軸1的軸向來看，葉輪之旋轉方向 下游側的邊緣部51c相對於形成在吸入口突出部50之異物排出溝槽51的切線，係以預定的角度θ11的角度份量從上游側朝向下游側變化。舉其一例，預定的角度θ10為32.5度，預定的角度θ11為21.2度。

如圖2(圖11)所示，異物排出溝槽51之半徑方向之內周側的端部51a係延伸(延伸直到)至吸入口突出部50。異物排出溝槽51之半徑方向之外周側的端部51b係於半徑方向(R方向)中位於比葉片部8更靠外周側。亦即，異物排出溝槽51係於半徑方向(R方向)中延伸至發生限制的葉片部8與吸入端泵蓋5之對向面5b之間的間隙(些微的間隙)更靠外周側為止。異物排出溝槽51係以沿著葉輪6的旋轉方向(K1方向)渦旋的方式從半徑方向(R方向)的內周側朝向外周側延伸。

詳細而言，異物排出溝槽51係具有伴隨著旋轉軸1的旋轉而沿著於泵室3a產生的旋轉流(伴隨著葉輪6的旋轉而產生的渦旋而成之螺旋狀的流動)的流動方向的彎曲形狀。此外，舉其一例，本實施型態於泵機殼3僅設有一個異物排出溝槽51。異物排出溝槽51係具有抑制異物被限制在葉片部8與泵機殼3之間的功能。因此，無閉塞泵100藉由異物排出溝槽51而可將異物更確實地搬運至吐出口31。

異物排出溝槽51係以沿著葉輪6的旋轉方向而自葉輪6的旋轉方向的上游側朝向下游側漸漸地變深的方式構成。

如圖9及圖13所示，泵機殼3(吸入端泵蓋5)之吸入口30之下方側的外側部分係以不會阻礙旋轉流的流動的方式形成沿著旋轉流之流動之平滑的形狀。

詳細而言，於吸入端泵蓋5設有從下方往上方凹陷的凹部5a。凹部5a係配置於吸入端泵蓋5的下部(泵室3a的外側)。凹部5a係包圍吸入口30的周 圍。

從下方來看，於凹部5a設有複數個往半徑方向(R方向)之內周側突出的第一突出部52。第一突出部52係用以確保為了將吸入端泵蓋5安裝於泵機殼本體4之構件的設置部位而形成。舉其一例，第一突出部52係於旋轉軸1的周方向以等角度間隔(120度間隔)配置。

從下方來看，第一突出部52係旋轉方向上游側相對於凹部5a的外周面以較小的角度θ2傾斜。舉其一例，從下方來看，第一突出部52係相對於凹部5a的外周面以葉輪6旋轉方向30度以下的角度θ2傾斜。舉出更具體的一例，從下方來看，第一突出部52係相對於凹部5a的外周面以28度的角度θ2傾斜。藉由如此地構成，由於相對於旋轉方向K1具有和緩的角度，所以能夠抑制異物的附掛。

再者，從下方來看，於凹部5a設有往半徑方向延伸而朝下方突出的第二突出部53。第二突出部53係以將凹部5a的外周面與吸入口突出部50連接的方式配置於凹部5a的外周面與吸入口突出部50之間。第二突出部53係形成肋狀。藉由如此地形成第二突出部53而能夠使吸入口突出部50的強度提升。

從下方來看，第二突出部53係旋轉方向上游側相對於凹部5a的底面(上方側的面)以較小的角度θ3傾斜。舉其一例，從下方來看，第二突出部53係相對於凹部5a的底面以30度以下的角度θ3傾斜。舉出更具體的一例，從下方來看，第二突出部53係相對於凹部5a的底面以30度的角度θ2傾斜。藉由如此地構成，由於相對於旋轉方向K1具有和緩的角度，所以能夠抑制異物的附掛。

(實施型態的功效)

依據本實施型態能夠獲得以下的功效。

本實施型態如上述方式，將葉片部8建構成：包含第一端面81與第二端面82(前緣)，該第一端面81係位於旋轉軸1之半徑方向(R方向)之外周側之流入反方向(Z2方向)的端面，且係沿與流入反方向交叉的方向延伸，該第二端面82(前緣)係從第一端面81之半徑方向的內周側連接於第一端面81，並且為位於半徑方向之內周側之流入反方向的端面，且係以隨著朝向半徑方向之內周側而愈位於流入反方向側的方式相對於第一端面81傾斜。藉此，不須設置如以往的與葉輪6個別構成的整流裝置，就能夠將從吸入口30吸入的異物沿著第二端面82及第一端面81導引至葉輪6的外周側，所以能夠抑制起因於葉輪6的旋轉而使異物糾纏於葉輪6，而導致異物阻塞於泵室3a的情形。亦即，不須設置如以往的容易夾有異物之屬於專用的構成的整流裝置，就能夠藉由葉輪6本身使異物以通過的方式導引至葉輪6的外周側。再者，由於不須如以往那般地設置整流裝置，所以柔軟異物不會阻塞在整流裝置與泵本體(葉輪)之間的間隙，而能夠提升異物的通過性能。以上的結果，不須使裝置構成複雜化就能夠提升異物的通過性能。再者，由於藉由設置二片以上的葉片部8而能夠繞旋轉軸1以平衡性良好的方式配置二片以上的葉片部8，所以與僅設置一片葉片部8的情形相比較，能夠減少伴隨著葉輪6的旋轉而產生的振動。因此，能夠抑制泵效率的降低。

再者，於主板部7設有隨著朝向旋轉軸1之半徑方向之內周側而愈往流入反方向突出的主板突出部70，而於泵機殼3之形成吸入口30的內周壁設有往吸入口30之中心側突出的吸入口突出部50。從旋轉軸1的軸向來看，藉由該吸入口突出部50能夠使吸入口30附近產生的旋轉流(因葉輪6的旋轉而產生 的螺旋狀的迴旋流)的中心偏心，所以能夠使旋轉流的中心與主板突出部70錯開。再者，能夠相對於旋轉軸向設有角度而吸入異物。藉由以上方式，能夠抑制異物糾纏於主板突出部70。再者，藉由吸入口突出部50而減小吸入口30的開口面積，能夠使水及異物之吸入速度增大。因此，即使在小水量區域也能夠抑制吸入流速的降低。此外，由於藉由第二端面82能夠以相對於旋轉軸1之軸向(流入方向)賦予角度的方式吸入異物(由於能夠以不會相對於流入方向將異物直直地吸入的方式來構成)，所以能夠使異物朝向吐出口31有效地流動。

本實施型態如上述方式，第二端面82與第一端面81所形成的角度為鈍角。藉此，由於能夠使第二端面82比第一端面81更往吸入口30側突出，所以藉由第二端面82，能夠將起因於卡在葉片部8的端面而跨吸入口30積留的異物(堆積於葉尖間隙(葉片部8之第一端面81與和第一端面81相對向之泵機殼3之面之間的間隙)之狀態的橡膠手套或絲襪等)予以破碎及切斷。藉此，能夠防止異物跨吸入口30而被限制於葉尖間隙的情形。

本實施型態如上述方式，從旋轉軸1的軸向來看，吸入口突出部50形成在繞旋轉軸1之45度以上的角度範圍。依據如此地構成，由於能夠於較大的角度範圍中設置吸入口突出部50，所以能夠使產生於吸入口30附近之旋轉流的中心確實地偏心。結果，能夠有效地抑制異物糾纏於主板突出部70的情形。再者，由於能夠使吸入口突出部50從較大的角度範圍突出，所以能夠藉由吸入口突出部50來縮小吸入口30的開口面積，而使水及異物的吸入速度增大。因此，即使在小水量區域也能夠抑制吸入流速的降低。再者，由於吸入口突出部50係以較大的角度範圍來形成，所以能夠抑制柔軟異物糾纏在吸入口突出部50而發生被限制住的情形。

本實施型態如上述方式，吸入口突出部50之內周側端部50c係配置於比連接主板突出部70之葉片部8的內周側端部80更靠旋轉軸1之半徑方向的內周側、或配置於半徑方向中與葉片部8之內周側端部80大致對應的位置。依據如此地構成，由於能夠使吸入口突出部50突出至主板突出部70的附近，所以葉片部8通過吸入口突出部50的附近時，能夠藉由吸入口突出部50確實地去除異物。結果，能夠抑制異物積層於第二端面82。再者，能夠將異物切斷及破碎至不會卡在舌部4a、葉片部8的外周及葉尖間隙的大小。

本實施型態如上述方式，主板突出部70於前端具有相對於與流入反方向正交的方向傾斜的傾斜面73。依據如此地構成，當傾斜面73旋轉時，能夠對異物賦予沿著傾斜面73往傾斜面73之頂部推壓的力。結果，由於能夠使相對於異物往流入方向作用的力不均一，所以在異物糾纏於傾斜面73時，能夠瓦解異物的平衡而從傾斜面73去除異物。再者，即使柔軟異物扭轉時，也因藉由旋轉而使扭轉的中心從旋轉軸1之旋轉中心軸線錯開而靠向頂部的情形、與受到沿著傾斜面73被往頂部推壓的力相結合，而易使柔軟異物自葉輪6的吸入側端面分離。

本實施型態如上述方式，從旋轉軸1的軸向來看，主板突出部70的前端具有大致圓形狀。依據如此地構成，由於傾斜面73的頂部形成為圓形狀，所以從傾斜面73去除異物的效果較高。

本實施型態如上述方式，傾斜面73係設於主板突出部70的前端的整面。依據如此地構成，傾斜面73旋轉時，能夠更加大對於異物沿著傾斜面73往傾斜面73之頂部推壓之力。因此，由於異物糾纏於傾斜面73時，能夠更加大地瓦解異物的平衡，所以能夠有效地從傾斜面73去除異物。

本實施型態如上述方式，傾斜面73之流入反方向側的頂點73a係於旋轉軸1的旋轉方向中配置於位於頂點73a之附近的二個葉片部8的大致中間位置。依據如此地構成，由於能夠縮小頂部與一方側之葉片部8及另一方側之葉片部8為止之距離之雙方(設成大致最小)，所以異物從傾斜面73分離後，能夠藉由葉片部8及吸入口突出部50而迅速地破碎而被推入吸入口30。結果，能夠更提升異物的通過性能。

本實施型態如上述方式，從旋轉軸1的軸向來看，吸入口突出部50之流入反方向的內周側端部50c係接近主板突出部70之側面而配置。依據如此地構成，由於主板突出部70與吸入口突出部50能夠隔著較窄(狹隘的)間隙而配置，所以於主板突出部70與吸入口突出部50之間的間隙能夠有效地將異物切斷及破碎，而更有效地將異物從葉輪6的傾斜面73分離。

本實施型態如上述方式，吸入口突出部50之流入反方向的內周側端部50c於旋轉軸1的軸向係配置於傾斜面73之流入反方向側之頂點73a、與位於和傾斜面73之流入反方向側為相反方向側之底部的點73b之間。依據如此地構成，由於所形成的傾斜面73之側面之旋轉軸方向(Z方向)之長度不均一，所以伴隨著葉輪6的旋轉，吸入口突出部50之內周側端部50c與主板突出部70(筒狀部72)之側面72a係平順地反覆「接近」與「分離」，因此，異物容易從葉輪6的傾斜面73分離。結果，能夠更提升異物的通過性能。

本實施型態如上述方式，葉片部8之(旋轉軸1之)半徑方向的內周側部分係以隨著朝向流入反方向而愈往半徑方向之外周側擴張地配置的方式傾斜。依據如此地構成，葉片部8形成所謂的螺旋形狀。因此，由於伴隨著葉輪6的旋轉，能夠對異物施予往葉輪6之內部推入的力，所以異物容易從吸入口突 出部50與葉片部8之間的間隙分離。結果，能夠更提升異物的通過性能。

本實施型態如上述方式，泵機殼3係具有細長形狀的異物排出溝槽51，該異物排出溝槽51係設於與葉輪6相對向之葉輪6之流入反方向側的對向面5b，且係從旋轉軸1之半徑方向的內周側朝向外周側延伸，異物排出溝槽51之半徑方向的內周側的端部51a係延伸至吸入口突出部50為止。依據如此地構成，藉由異物排出溝槽51，能夠抑制在葉片部8(葉輪6)之第一端面81及第二端面82、及與葉片部8之第一端面81及第二端面82相對向之泵機殼3之對向面5b之間的間隙(間距)之對於異物的限制。結果，能夠更提升異物的通過性能。

本實施型態如上述方式，泵機殼3係包含對向面5b，該對向面5b係包圍吸入口30並且從吸入口30側與葉輪6相對向，且沿與旋轉軸1之軸向大致正交的方向延伸，對向面5b設有異物排出溝槽51，從旋轉軸1之軸向來看，於異物排出溝槽51係在吸入口突出部50與對向面5b之交界部分的附近設有使異物排出溝槽51延伸之角度變化的邊緣部51c。依據如此地構成，異物卡在邊緣部51c而藉由葉輪6的葉片部8通過卡在邊緣部51c的異物之上而能夠切斷異物。

本實施型態如上述方式，異物排出溝槽51之半徑方向的外周側的端部51b係於半徑方向中位於比葉片部8更靠外周側。依據如此地構成，藉由異物排出溝槽51，由於能夠將異物導引至葉片部8(葉輪6)之第一端面81、及與葉片部8之第一端面81相對向之泵機殼3之對向面5b之間的間隙的外側，所以能夠更加提升異物的通過性能。

本實施型態如上述方式，異物排出溝槽51係以沿著葉輪6之旋轉方向而隨著從葉輪6之旋轉方向之上游側朝向下游側變得愈深的方式構成。依據如此地構成，由於能夠沿著葉輪6的旋轉方向有效地將異物往異物排出溝槽 51推入，所以能夠更加提升異物的通過性能。

本實施型態如上述方式，異物排出溝槽51係以隨著從泵機殼3之中心朝向外周則寬度變得愈寬的方式構成。依據如此地構成，由於朝向吐出方向漸漸地使異物排出溝槽51擴大，所以能夠獲得朝向吐出方向將異物推出的效果。

本實施型態如上述方式，於旋轉軸1的旋轉方向中，吸入口突出部50的上游側側面50a係配置於泵機殼3的舌部4a、與比舌部4a更靠上游側達120度的角度位置之間的角度範圍中。依據如此地構成，能夠將位於異物易被推入泵室內之位置的上游側側面50a配置於比較接近舌部4a的位置。結果，能夠縮短所吸入的異物存在於泵室3a(渦殼)內的時間而立即排出。因此，能夠使異物不易糾纏於舌部4a及葉輪6等。結果，能夠更加提升異物的通過性能。

本實施型態如上述方式，葉輪6係以於主板部7側且於半徑方向的內周側，葉片部8之負壓面83a側的流路S1比葉片部8之壓力面83b側的流路S2還窄的方式構成。依據如此地構成，藉由將負壓面83a側的流路S1設得較窄，所以能夠抑制所吸入的異物滯留在負壓面83a側的流路S1而將異物往壓力面83b側的流路S2推壓(使異物集中)。亦即，能夠使異物容易排出。結果，能夠更加提升異物的通過性能。

本實施型態如上述方式，於主板部7設有對葉輪6賦予慣性力之圓環形狀的錘部71。依據如此地構成，由於藉由錘部71獲得的飛輪效應能夠增大旋轉的葉輪6的慣性力，所以能夠使異物之破碎所造成的轉矩上升與衝擊相抵消。此外，所指的飛輪效應係將繞預定的軸旋轉之旋轉體的旋轉速度儘量地接近相同的效果(使旋轉體之旋轉速度無不均勻的效果)。

本實施型態如上述方式，葉片部8之半徑方向的外周側的厚度係比葉片部8之半徑方向的內周側的厚度還大。依據如此地構成，由於藉由葉片部8獲得的飛輪效應而能夠增大旋轉的葉輪6的慣性力，所以能夠使異物之破碎所造成的轉矩上升與衝擊相抵消。再者，能夠藉由屬於既有的構成的葉片部8而獲得飛輪效應。

本實施型態如上述方式，更具備使旋轉軸1旋轉的電動馬達2，且以可變更電動馬達2之旋轉數的方式構成，並且係以在電動馬達2之驅動電力值低於第一閾值時，使電動馬達2的旋轉數增加，直到電動馬達2之驅動電力值到達預定的第一閾值或超過預定的第一閾值之預定的第二閾值為止的方式構成。依據如此地構成，由於使電動馬達2之旋轉數增加而能夠縮短將異物破碎的跨距，所以能夠將異物更細地破碎。再者，由於藉由對通過的異物賦予較大的離心力，能夠提升於傾斜面73之異物的推起作用，所以異物可容易從葉輪6的傾斜面73分離。再者，能夠增大水的吸入速度(吸入水量)。以上的結果，能夠更加提升異物的通過性能。

本實施型態如上述方式，更具備使旋轉軸1旋轉的電動馬達2，且係構成為：於電動馬達2之驅動電力值超過驅動電力基準值的狀態持續預定的時間以上時，若即使停止電動馬達2的驅動而嚐試再啟動達預定的次數，也會反覆地判斷為電動馬達2之驅動電力值超過驅動電力基準值的狀態持續預定的時間以上，則使葉輪6逆旋轉。依據如此地構成，由於藉由葉輪6進行逆旋轉，相對於回到葉輪6之內周側的異物，主板突出部70的側面與吸入口突出部50之內周側端部50c會反覆接近與分離，所以無閉塞泵100能夠有效地去除糾纏在葉輪6之異物及被限制在泵室3a內的異物等。

(變形例)

此外，應理解以上所揭示的實施型態中，所有的點係皆為例示而非用以限制本發明者。本發明的範圍係以申請專利範圍來表示而非上述實施型態的說明，且更包含與申請專利範圍均等的意思及範圍內之所有的變更(變形例)。

例如，上述實施型態係表示於吸入口僅設有吸入口突出部的例子，然而本發明不限定於此例子。本發明也可如圖15所示之變形例的無閉塞泵200的方式，於吸入口30設有吸入口突出部50及凹部201。詳細而言，泵機殼3之形成吸入口30的內周壁除了包含吸入口突出部50以外，更包含凹部201，該凹部201係俯視下相對於旋轉軸1而設於與配置吸入口突出部50之側相反之側，且朝吸入口30之半徑方向的外周側凹陷。此外，從Z1方向來看，凹部201(相對於吸入口30之圓弧而凹陷之部分的面積)係形成比吸入口突出部50還小。

藉由上述方式的構成，與僅設置吸入口突出部50的情形相比較，藉由設置吸入口突出部50及凹部201而能夠使產生於吸入口30附近的旋轉流的中心更偏心。因此，更能夠抑制異物之對主板突出部70(參照圖1)的糾纏。結果，能夠更加提升異物的通過性能。再者，在比較大的異物流入的情形時，藉由凹部201能夠將異物切斷及破碎。此外，藉由凹部201，即使較大的異物流入，也藉由使異物往凹部201移動而藉由凹部201的旋轉方向(葉輪6的旋轉方向)的下游側側壁、與旋轉的葉片部8的前緣(第二端面82)的壓力面側邊緣之相對位置的變化所造成的「切斷作用及破碎作用」，能夠將異物破碎成可通過的大小。

再者，上述實施型態係表示以縱式沉水電動馬達作為無閉塞泵 的例子，然而本發明不限定於此例子。本發明也可以橫軸式沉水電動馬達作為無閉塞泵。再者，也可為馬達配置於下側而泵機殼配置於上側的縱式沉水電動馬達。

上述實施型態係表示以馬達來構成無閉塞泵之驅動源的例子，然而本發明不限定於此例子。本發明也可以引擎來構成驅動源。

上述實施型態係表示設置於地面而運轉的無閉塞泵的例子，然而本發明不限定於此例子。本發明也可為將漂浮體安裝於泵而使泵浮游於水中，並以馬達朝向下側而吸入口朝向上側的方式配置的沉水電動馬達的構成。

上述實施型態係表示於泵機殼僅設有一個異物排出溝槽的例子，然而本發明不限定於此例子。本發明也可於泵機殼設有複數物排出溝槽。

上述實施型態係表示將異物排出溝槽的深度以隨著葉輪的旋轉方向的上游側朝向下游側而漸漸地變深的方式構成的例子，然而本發明不限定於此例子。本發明也可將異物排出溝槽的深度以隨著葉輪的旋轉方向的上游側朝向下游側而漸漸地變淺的方式構成。

上述實施型態係表示將異物排出溝槽的深度隨著葉輪的旋轉方向的上游側朝向下游側而漸漸地變深的方式構成的例子，然而本發明不限定於此例子。本發明也可將異物排出溝槽的深度以從內周側朝向外周側而變更的方式構成。

上述實施型態係表示葉輪包含有二片葉片部的例子，然而本發明不限定於此例子。本發明也可為葉輪包含有三片葉片部。

上述實施型態係表示於旋轉軸的旋轉方向中，吸入口突出部的上游側側面係配置於泵機殼的舌部、與比舌部(K2方向)更靠上游側達120度的角 度位置之間的角度範圍中的例子，然而本發明不限定於此例子。本發明也可例如於旋轉軸的旋轉方向中，將吸入口突出部的上游側側面配置於比泵機殼的舌部(K2方向)更靠上游側達120度還大的角度位置之上游側的角度位置。

上述實施型態係表示以將第一端面往大致水平方向延伸的方式形成的例子，然而本發明不限定於此例子。本發明也可以將第一端面相對於水平方向傾斜的方式形成。例如，也可以將第一端面以半徑方向之內周側位於流入反方向(下方)的方式相對於水平方向傾斜。此情形下，較佳為將第一端面相對於水平方向以15度以下的角度傾斜。此時，係以第一端面與第二端面所形成的角度為鈍角的方式使第一端面傾斜。

上述實施型態係表示從旋轉軸的軸向來看，吸入口突出部形成在繞旋轉軸之45度以上之角度範圍的例子，然而本發明不限定於此例子。本發明也可從旋轉軸的軸向來看，吸入口突出部形成在繞旋轉軸之未滿45度的角度範圍。

上述實施型態係表示由泵機殼本體及吸入端泵蓋等二構件來構成泵機殼的例子，然而本發明不限定於此例子。本發明也可僅由泵機殼本體一個構件來構成泵機殼。此情形下，於泵機殼本體設有吸入口及吐出口雙方。

上述實施型態係表示從下方來看，主板突出部的前端(下方的端部)具有圓形狀的例子，然而本發明不限定於此例子。本發明也可從下方來看，主板突出部的前端(下方的端部)具有矩形狀或齒輪狀等與圓形狀不同的形狀。

上述實施型態係表示將葉片部的第二端面(第一端面)形成側視下為平坦的例子，然而本發明不限定於此例子。本發明也可將葉片部的第二端面(第一端面)形成側視下為彎曲。

上述實施型態係表示將吸入口突出部之內周側端部配置於比連接於主板突出部之葉片部的內周側端部更靠旋轉軸之半徑方向之內周側的例子，然而本發明不限定於此例子。本發明也可將吸入口突出部之內周側端部配置於半徑方向中與葉片部的內周側端部大致對應的位置。

上述實施型態係表示將傾斜面之相對於水平面的傾斜角度設成比45度還小的例子，然而本發明不限定於此例子。本發明也可將傾斜面之相對於水平面的傾斜角度設成比45度以上。

1:旋轉軸

1a:一端

1b:另一端

2:電動馬達

3:泵機殼

3a:泵室

4:泵機殼本體

4a:舌部

5:吸入端泵蓋

5a:凹部

5b:對向面

6:葉輪

7:主板部

8:葉片部

20:定子

21:轉子

30:吸入口

31:吐出口

50:吸入口突出部

50c:內周側端部

70:主板突出部

71:錘部

72:筒狀部

72a:側面

73:傾斜面

73a:頂點

73b:點

80:內周側端部

81:第一端面

82:第二端面

100:無閉塞泵

K,K1,K2:旋轉方向

R,R1,R2:方向

α:旋轉中心軸線

θ:角度範圍

Claims (23)

1. 一種無閉塞泵，係具備：

   泵機殼，係設有吸入口；及

   葉輪，係包含主板部、及配置於前述主板部之前述吸入口側之二片以上的葉片部，且係固定於旋轉軸之一端且配置於前述泵機殼的內側；

   前述主板部係包含主板突出部，該主板突出部係隨著朝向前述旋轉軸之半徑方向之內周側而愈往流入反方向突出，該流入反方向係與一致於前述旋轉軸之軸向之來自前述吸入口之水的流入方向為反方向；

   前述葉片部係包含第一端面及第二端面，該第一端面係位於前述半徑方向之外周側之前述流入反方向的端面，且係沿與前述流入反方向交叉的方向延伸，該第二端面係從前述第一端面之前述半徑方向的內周側連接於前述第一端面，並且為位於前述半徑方向之內周側之前述流入反方向的端面，且係以隨著朝向前述半徑方向之內周側而愈位於前述流入反方向側的方式相對於前述第一端面傾斜，且前述葉片部係於內周側端面連接於前述主板突出部；

   前述泵機殼之形成前述吸入口的內周壁係包含吸入口突出部，該吸入口突出部係設於前述旋轉軸之旋轉方向的一部分，且以沿著前述第二端面相對於前述第二端面隔著間隙的方式配置，並且往前述吸入口的中心側突出。
2. 如請求項1所述之無閉塞泵，其中，前述第二端面與前述第一端面所形成的角度為鈍角。
3. 如請求項1或2所述之無閉塞泵，其中，從前述旋轉軸的軸向來看，前述吸入口突出部係形成在繞前述旋轉軸之45度以上的角度範圍。
4. 如請求項1或2所述之無閉塞泵，其中，前述吸入口突出部之前述內周側端部係配置於比連接前述主板突出部之前述葉片部的前述內周側 端部更靠前述半徑方向的內周側、或配置於前述半徑方向中與前述葉片部之前述內周側端部對應的位置。
5. 如請求項1或2所述之無閉塞泵，其中，前述主板突出部於前端具有相對於與前述流入反方向正交的方向傾斜的傾斜面。
6. 如請求項5所述之無閉塞泵，其中，從前述旋轉軸的軸向來看，前述主板突出部的前端具有圓形狀。
7. 如請求項5所述之無閉塞泵，其中，前述傾斜面係設於前述主板突出部的前端的整面。
8. 如請求項5所述之無閉塞泵，其中，前述傾斜面之前述流入反方向側的頂點係於前述旋轉軸的旋轉方向中配置於位於前述頂點之附近的二個前述葉片部的中間位置。
9. 如請求項5所述之無閉塞泵，其中，從前述旋轉軸的軸向來看，前述吸入口突出部之前述流入反方向的前述內周側端部係接近前述主板突出部之側面而配置。
10. 如請求項5所述之無閉塞泵，其中，前述吸入口突出部之前述流入反方向的前述內周側端部於前述旋轉軸的軸向係配置於前述傾斜面之前述流入反方向側之頂點、與位於和前述傾斜面之與前述流入反方向側為相反方向側之底部的點之間。
11. 如請求項1或2所述之無閉塞泵，其中，前述葉片部之前述半徑方向的前述內周側部分係以隨著朝向前述流入反方向而愈往前述半徑方向之外周側擴張地配置的方式傾斜。
12. 如請求項1或2所述之無閉塞泵，其中，前述泵機殼係具有細長形狀的異物排出溝槽，該異物排出溝槽係設於與前述葉輪相對向之前述葉輪之前述流入反方向側的對向面，且係從前述半徑方向的內周側朝向外周側延伸，

    前述異物排出溝槽之前述半徑方向的內周側的端部係延伸至前述吸入口突出部為止。
13. 如請求項12所述之無閉塞泵，其中，前述泵機殼係包含前述對向面，前述對向面係包圍前述吸入口並且從前述吸入口側與前述葉輪相對向，且沿與前述旋轉軸之軸向正交的方向延伸，前述對向面設有前述異物排出溝槽，

    從前述旋轉軸之軸向來看，於前述異物排出溝槽係在前述吸入口突出部與前述對向面之交界部分的附近，設有使前述異物排出溝槽延伸之角度變化的邊緣部。
14. 如請求項12所述之無閉塞泵，其中，前述異物排出溝槽之前述半徑方向的外周側的端部，係於前述半徑方向中位於比前述葉片部更靠外周側。
15. 如請求項12所述之無閉塞泵，其中，前述異物排出溝槽係以沿著前述葉輪之旋轉方向而隨著從前述葉輪之旋轉方向之上游側朝向下游側變得愈深的方式構成。
16. 如請求項12所述之無閉塞泵，其中，前述異物排出溝槽係以隨著從前述泵機殼之中心朝向外周則寬度變得愈寬的方式構成。
17. 如請求項1或2所述之無閉塞泵，其中，於前述旋轉軸的旋轉方向中，前述吸入口突出部的上游側側面係配置於前述泵機殼的舌部、與比前述舌部更靠上游側達120度的角度位置之間的角度範圍。
18. 如請求項1或2所述之無閉塞泵，其中，前述葉輪係以於前述主板部側且於前述半徑方向的內周側，前述葉片部之負壓面側的流路比前述葉片部之壓力面側的流路還窄的方式構成。
19. 如請求項1或2所述之無閉塞泵，其中，於前述主板部設有對前述葉輪賦予慣性力之圓環形狀的錘部。
20. 如請求項1或2所述之無閉塞泵，其中，前述葉片部之前述半徑方向的外周側的厚度係比前述葉片部之前述半徑方向的內周側的厚度還大。
21. 如請求項1或2所述之無閉塞泵，更具備使前述旋轉軸旋轉的電動馬達，

    且以可變更前述電動馬達之旋轉數的方式構成，並且係以在前述電動馬達之驅動電力值低於第一閾值時，使前述電動馬達的旋轉數增加，直到前述電動馬達之驅動電力值到達前述預定的第一閾值或超過前述預定的第一閾值之預定的第二閾值為止的方式構成。
22. 如請求項5所述之無閉塞泵，更具備使前述旋轉軸旋轉的電動馬達，

    且係構成為：於前述電動馬達之驅動電力值超過驅動電力基準值的狀態持續預定的時間以上時，若即使停止前述電動馬達的驅動而嚐試再啟動達預定的次數，也會反覆地判斷為前述電動馬達之驅動電力值超過前述驅動電力基準值的狀態持續預定的時間以上，則使前述葉輪逆旋轉。
23. 如請求項1或2所述之無閉塞泵，其中，形成前述泵機殼之前述吸入口的前述內周壁除了包含前述吸入口突出部以外，更包含凹部，該凹部係 於俯視下相對於前述旋轉軸而設於與配置前述吸入口突出部之側相反之側，且朝前述吸入口之前述半徑方向的外周側凹陷。

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