WO2025211008A1

WO2025211008A1 - 遠心ポンプ

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Publication number: WO2025211008A1
Application number: PCT/JP2025/003836
Authority: WO
Inventors: 江尻真一郎; 紺野真一
Original assignee: Nikkiso Co Ltd
Current assignee: Nikkiso Co Ltd
Priority date: 2024-04-04
Filing date: 2025-02-06
Publication date: 2025-10-09
Anticipated expiration: 2026-10-04
Also published as: TW202540554A; JP2025158259A

Abstract

遠心ポンプが備えるインデューサの翼の近傍に発生するキャビテーションが低減される。　本発明に係る遠心ポンプ（１）は、回転軸（３）と、回転軸に取り付けられて、取扱液を吸い込むインペラ（４）と、インペラよりも取扱液の流れの上流側に配置されるインデューサ（６）と、インデューサが収容されて、インデューサとインペラとに取扱液を導入する吸込管（７）と、を有してなる。吸込管は、円筒状の内周面（７１）、を備える。内周面は、複数の凹部、および／または、複数の凸部を有する少なくとも１つの凹凸面（８）、を備える。凹凸面は、内周面のうち、インデューサよりも流れの上流側に位置する上流側内周面（７２）に配置される。

Description

遠心ポンプ

　本発明は、遠心ポンプに関する。

　遠心ポンプは、取扱液を吸い込むインペラと、インペラよりも取扱液の流れの上流側に配置されているインデューサと、を備える。インデューサは、インペラが高速で回転するとき、インペラを流れる取扱液に発生するキャビテーションを低減する役割を担う。インデューサは、インペラの上流側の取扱液を与圧して、遠心ポンプの吸い込み性能を向上させる（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１６－３７９３６号公報

　インデューサは、インペラの回転数や吐出量（流量）などに応じた吸込管の径に合わせて、最適な形状に設計されている。吸込管内を流れる取扱液の流速は、インデューサの回転により、取扱液が旋回しながら速められる。同取扱液の流速はインデューサの翼付近でさらに速められて、取扱液の圧力が低下する。ここで、吸込管内で高速回転するインデューサの端部の上流側付近では、取扱液の逆流が発生している。逆流は、吸込管内を流れる取扱液の主流に対して、反対方向への流れである。インデューサの翼の近傍では、主流と逆流とが互いに作用して、取扱液の圧力の低下が引き起されている。取扱液の圧力が低下すると、インデューサの翼の近傍には、キャビテーションが発生し得る。キャビテーションは、遠心ポンプの吸い込み性能を低下させる。キャビテーションは、振動、騒音、および、インデューサの疲労破壊の原因となる。

　本発明は、遠心ポンプが備えるインデューサの翼の近傍に発生するキャビテーションを低減することを目的とする。

　本発明の一実施形態における遠心ポンプは、回転軸と、前記回転軸に取り付けられて、取扱液を吸い込むインペラと、前記インペラよりも前記取扱液の流れの上流側に配置されているインデューサと、前記インデューサが収容されて、前記インデューサと前記インペラとに前記取扱液を導入する吸込管と、を有してなり、前記吸込管は、円筒状の内周面、を備えて、前記内周面は、複数の凹部、および／または、複数の凸部を有する少なくとも１つの凹凸面、を備えて、前記凹凸面は、前記内周面のうち、前記インデューサよりも前記流れの上流側に位置する上流側内周面に配置されている。

　本発明によれば、遠心ポンプが備えるインデューサの翼の近傍に発生するキャビテーションが低減される。

本発明に係る遠心ポンプの実施の形態を示す同遠心ポンプの模式断面図である。図１の遠心ポンプが備えるインデューサと吸込管の凹凸面とを示す同吸込管の模式部分断面図である。図１の遠心ポンプが備えるインデューサの翼の近傍に発生するキャビテーションを流れの上流側から見た模式図である。図１の遠心ポンプが備えるインデューサの回転により発生する取扱液の主流の流れを示す吸込管の模式部分断面図である。従来の遠心ポンプが備えるインデューサの回転により発生する取扱液の圧力分布と流れとを示す模式図である。図１の遠心ポンプが備えるインデューサの回転により発生する取扱液の圧力分布と流れとを示す模式図である。本発明に係る遠心ポンプの別の実施の形態（第１実施形態の変形例）を示す吸込管の凹凸面のパターン（変形例）の一覧表である。図７に示された凹凸面のパターン形状を示す模式図である。図７に示された変形例（Ｎｏ．１～Ｎｏ．１２）ごとのインデューサの翼の近傍に発生するキャビテーションを流れの上流側から見た模式図である。図７に示された変形例（Ｎｏ．１～Ｎｏ．１２）ごとのキャビテーションの体積を示したグラフである。図７に示された変形例（Ｎｏ．１～Ｎｏ．５）ごとの揚程の能力を示した折線グラフである。図７に示された変形例（Ｎｏ．６～Ｎｏ．９）ごとの揚程の能力を示した折線グラフである。図７に示された変形例（Ｎｏ．１０～Ｎｏ．１２）ごとの揚程の能力を示した折線グラフである。図７に示された変形例（Ｎｏ．１～Ｎｏ．１２）ごとの揚程の能力における低下の割合を示したグラフである。本発明に係る遠心ポンプのさらに別の実施の形態（第２実施形態の変形例）を示す吸込管の凹凸面のパターン（変形例）の一覧表である。図１５に示された凹凸面のパターン配列を示す模式図である。図１５に示された変形例（Ｎｏ．１３～Ｎｏ．２０）ごとのインデューサの翼の近傍に発生するキャビテーションを流れの上流側から見た模式図である。図１５に示された変形例（Ｎｏ．１３～Ｎｏ．２０）ごとのキャビテーションの体積を示したグラフである。図１５に示された変形例（Ｎｏ．１３～Ｎｏ．１８）ごとの揚程の能力を示した折線グラフである。図１５に示された変形例（Ｎｏ．１９，Ｎｏ．２０）ごとの揚程の能力を示した折線グラフである。図１５に示された変形例（Ｎｏ．１３～Ｎｏ．２０）ごとの揚程の能力における低下の割合を示したグラフである。本発明に係る遠心ポンプのさらに別の実施の形態（第３実施形態の変形例）を示す吸込管の凹凸面のパターン（変形例）の一覧表である。図２２に示された凹凸面のパターン配列を示す模式図である。図２２に示された変形例（Ｎｏ．２１，Ｎｏ．２２）ごとのインデューサの翼の近傍に発生するキャビテーションを流れの上流側から見た模式図である。図２２に示された変形例（Ｎｏ．２１，Ｎｏ．２２）ごとのキャビテーションの体積を示したグラフである。図２２に示された変形例（Ｎｏ．２１，Ｎｏ．２２）ごとの揚程の能力を示した折線グラフである。図２２に示された変形例（Ｎｏ．２１，Ｎｏ．２２）ごとの揚程の能力における低下の割合を示したグラフである。

　本発明に係る遠心ポンプの実施の形態が、以下に説明される。以下の説明において、各図面は、適宜参照される。各図において、同一の部材および要素については同一の符号が付されて、重複する説明は省略される。また、各要素の寸法比率は、説明の便宜上、誇張されている場合が有り、各図面に図示されている比率に限定されない。

●第１実施形態●
●遠心ポンプ（１）の構成
　本発明に係る遠心ポンプの構成が、以下に説明される。

　図１は、本発明に係る遠心ポンプの実施の形態を示す同遠心ポンプの模式断面図である。

　本発明に係る遠心ポンプ（以下「本ポンプ」という。）は、取り扱われる液（以下「取扱液」という。）を送液する。本ポンプ１は、モータ２、回転軸３、インペラ４、筐体５、インデューサ６、吸込管７、凹凸面８、吐出管９、および制御装置（不図示）を有してなる。

　以下の説明において、「上流側」は本ポンプ１に送液されている取扱液の流れにおける上流側であり、「下流側」は取扱液の流れにおける下流側である。

　モータ２は、所定の駆動電圧・駆動周波数で駆動し、後述されるインペラ４とインデューサ６とを回転させる。モータ２は、回転軸３に取り付けられるロータ（不図示）、および、ロータを回転させるステータ（不図示）から構成されている公知のモータである。モータ２は、モータ２を動作させる動力電源（不図示）に接続されている。モータ２は、モータ２の動作を制御する制御装置（不図示）に接続されている。モータ２は、回転する軸心に回転軸３を備える。

　回転軸３は、モータ２により回転して、回転動力を後述されるインペラ４とインデューサ６とに伝達する。回転軸３は、インペラ４とインデューサ６とを軸方向に配置している。回転軸３の形状は、円柱状である。回転軸３の上流側端部は、後述される吸込管７に突出している。

　インペラ４は、回転軸３に取り付けられて、取扱液を吸い込む。インペラ４は、吸い込まれた取扱液を吐出する。インペラ４は、回転軸３の回転に応じて、取扱液を送液する。インペラ４は、回転軸３の軸上に取り付けられている。

　筐体５は、モータ２と、回転軸３と、インペラ４と、を収容する。筐体５は、ポンプ室５１を区画して、ポンプ室５１にインペラ４を収容する。筐体５は、取扱液を吸い込む入口５２と、取扱液を吐出する出口５３と、を備える。すなわち、筐体５は、インペラ４が回転して流れる取扱液の流れの上流側の入口５２と、流れの下流側の出口５３と、を備える。入口５２は、回転軸３の軸心方向であって、モータ２の反対側に配置されている。入口５２は、回転軸３と同軸となるように配置されている。回転軸３の上流側端部は、筐体５の入口５２から突出している。筐体５は、後述される吸込管７と吐出管９とを接続する。吸込管７は、入口５２の開口部で筐体５と接続されている。吐出管９は、出口５３の開口部で筐体５と接続されている。

　インデューサ６は、インペラ４よりも取扱液の流れの上流側に配置されている。インデューサ６は、回転軸３に取り付けられて、取扱液を吸い込む。インデューサ６は、吸い込まれた取扱液をインペラ４側に送液する。インデューサ６は、インペラ４の上流側の取扱液を与圧して、本ポンプ１の吸い込み性能を向上させる。インデューサ６は、筐体５の入口５２から突出する回転軸３の上流側端部に取り付けられる。インデューサ６は、吸込管７の内部に配置されている。インデューサ６は、回転軸３の径方向に突出した翼６１（図２参照）を備える。

　翼６１は、回転軸３の回転により、取扱液の流れを生む。翼６１の数は、４枚である。翼６１の形状は、略扇状である（図３を参照）。

　なお、本発明において、インデューサ６の形状は、回転軸３の回転により取扱液の流れを生じさせることができれば、どのような形状でもよい。翼６１の数は、４枚に限られない。翼６１の形状は、略扇状に限られない。

　吸込管７は、インデューサ６を収容して、インデューサ６とインペラ４とに取扱液を導入する。吸込管７は、円筒状である。吸込管７は、筐体５の入口５２の開口部に接続されて、本ポンプ１における取扱液の流れの上流側に配置されている。吸込管７は、吸込管７の上流側で別の配管（流路）に接続されている。吸込管７は、内周面７１を備える。

　図２は、インデューサ６と吸込管７の凹凸面８とを示す吸込管７の模式部分断面図である。以下の説明において、図１は、適宜参照される。

　以下の説明において、「周方向」は吸込管７の円周に沿う方向であり、「径方向」は吸込管７の直径（半径）に沿う方向であり、「軸方向」は吸込管７の軸心方向（延伸方向）である。

　内周面７１は、吸込管７の軸方向の長さを有する。内周面７１は、吸込管７の内部に配置されたインデューサ６よりも流れの上流側に位置する上流側内周面７２を備える。

　上流側内周面７２は、内周面７１のうち、凹凸面８が配置されている配置領域７３を含む。配置領域７３は、凹凸面８が配置されている領域である。上流側内周面７２は、インデューサ６よりも流れの上流側に位置する内周面７１の軸方向の長さを有する。

　凹凸面８は、内周面７１のうち、複数の凹部、および／または、複数の凸部が配置されている領域である。凹凸面８は、取扱液がインペラ４に吸い込まれているとき、吸込管７内における取扱液の流れのうち、内周面７１に沿って旋回しながらインデューサ６に向けて流れる旋回流を乱す位置に配置される。本実施の形態の凹凸面８では、複数の凹部が配置されている。凹凸面８は、内周面７１のうち、インデューサ６よりも流れの上流側に位置する上流側内周面７２に配置されている。凹凸面８は、上流側内周面７２のうち、インデューサ６側の端部７４に配置されている。凹凸面８は、吸込管７の内周面７１の周方向において、円環状に配置されている。換言すれば、凹凸面８は、上流側内周面７２のうち、端部７４から流れの上流側に向けて所定の長さを有する円筒状に配置されている。円筒状に配置されている領域は、配置領域７３である。すなわち、配置領域７３は、内周面７１におけるインデューサ６側の端部７４から流れの上流側に位置する。

　「所定の長さ」は、取扱液がインデューサ６に吸い込まれているとき、吸込管７内における取扱液の流れのうち、後述される圧力の低下を引き起こす流れの長さ（領域）をいう。換言すれば、所定の長さは、内周面７１に沿って旋回する旋回流の流れのうち、圧力の低下を引き起こす旋回流に対する吸込管７の軸方向の長さ（領域）をいう。すなわち、所定の長さは、配置領域７３における吸込管７の軸方向の長さとして設定されている。

　本実施の形態における凹凸面８の凹部は、半球形状である。凹部は、直径４ｍｍ、半径２ｍｍ（深さ）の半球形である。凹部は、上流側内周面７２の配置領域７３に配置されている。凹部は、径方向に突出している。凹部は、軸方向に３列に並ぶと共に、軸方向に交互に配置されている。凹凸面８の軸方向の長さは、２０ｍｍである。すなわち、所定の長さは、２０ｍｍに設定されている。凹凸面８は、型成形により成形されている。

　図１に戻る。
　吐出管９は、インペラ４からの取扱液を吐出する。吐出管９は、吐出管９の下流側（上側）に向けて拡径するホーン状である。吐出管９は、筐体５の出口５３の開口部に接続されて、取扱液の流れの下流側に配置されている。吐出管９は、吐出管９の下流側で別の配管（流路）に接続されている。

　制御装置（不図示）は、モータ２の動作を制御して、本ポンプ１から吐出されている取扱液の流量（吐出流量）を制御する。制御装置は、制御部と、記憶部と、表示部と、を備える。

　制御部は、本ポンプ１の動作を制御する。制御部は、本ポンプ１の流量情報と、モータ２の回転情報とを、センサ（不図示）を介してセンサ情報として取得する。流量情報は、本ポンプ１から吐出されている取扱液の流量に関する情報である。回転情報は、モータ２における回転軸３の回転に関する情報である。制御部は、センサ情報に基づいて、本ポンプ１の流量を得るためにモータ２の動作を制御する。制御部は、測定されたセンサ情報と、モータ２における回転軸３の回転を制御する制御情報と、を記憶部に記憶する。制御部は、センサ情報と、制御情報と、を表示部に送信する。制御部は、記憶部と表示部とに接続されている。

　制御部は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）などのプロセッサと、プロセッサの作業領域として機能するＲＡＭ（Random Access Memory）などの揮発性メモリと、データ解析処理の制御などの各種情報を記憶するＲＯＭ（Read Only Memory）などの不揮発性メモリと、により構成されている。

　記憶部は、センサ情報と制御情報と、を記憶する。記憶部は、表示部に接続されている。記憶部は、例えば、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＳＳＤ（Solid State Drive）、フラッシュメモリなどの可搬記憶媒体その他の非一時的な記録媒体と、ＲＡＭ、その他の一時的な記録媒体と、などである。

　表示部は、センサ情報と制御情報とを表示する。表示部は、タッチパネルである。本ポンプ１の使用者は、表示部に表示されている操作画面を操作して、本ポンプ１の動作を操作する。

●キャビテーションの説明
　次に、本ポンプ１が備えるインデューサ６の翼６１の近傍で発生するキャビテーションについては、以下に説明される。

　図３は、本ポンプ１が備えるインデューサ６の翼６１の近傍に発生するキャビテーションを流れの上流側から見た模式図である。同図は、同一動作条件を備えた、従来の遠心ポンプの比較例と、本ポンプ１の実施例と、を示す。
　図４は、本ポンプ１が備えるインデューサ６の回転により発生する取扱液の主流の流れを示す吸込管７の模式部分断面図である。同図は、吸込管７内を旋回して流れる旋回流を、矢印で示す。
　図５は、従来の遠心ポンプが備えるインデューサ６の回転により発生する取扱液の圧力分布と流れとを示す模式図である。同図は、圧力領域を一点鎖線で示し、取扱液の流れを矢印で示す。

　キャビテーションは、取扱液の圧力が飽和蒸気圧以下になることで気泡が発生する現象である。気泡は、取扱液が液相から気相に変わったものである。インデューサ６の翼６１の近傍では、主流と逆流とが互いに作用して、取扱液の圧力の低下が引き起されている。取扱液の圧力が低下すると、インデューサ６の翼６１の近傍には、キャビテーションが発生し得る。キャビテーションは、本ポンプ１の吸い込み性能を低下させる。キャビテーションは、振動、騒音、および、インデューサ６の疲労破壊の原因となる。キャビテーションの増加は、キャビテーションサージの原因になり得る。キャビテーションサージは、キャビテーションが消滅する（気相から液相に変わる）際に、本ポンプ１に脈動を生じさせる現象である。

　「近傍」は、インデューサ６の翼６１における上流側の表面と、翼６１の表面の周囲の領域と、である。換言すれば、翼６１の近傍は、キャビテーションが発生し得るインデューサ６の翼６１の周囲の領域である。

　「主流」は、吸込管７内を流れる取扱液の主な流れである。主流は、インペラ４とインデューサ６との回転により発生する。主流は、インペラ４とインデューサ６との回転により、取扱液が旋回すると共に、吸込管７の軸方向に沿って流れる取扱液の流れである。

　「逆流」は、吸込管７内を流れる取扱液の主流の方向と、反対方向への流れである。逆流は、主に、インデューサ６よりも上流側であって、内周面７１に沿って発生する。すなわち、逆流は、上流側内周面７２に沿って発生する。逆流は、インデューサ６の上流側と、インデューサ６の下流側と、の圧力差により、発生し得る。インデューサ６の回転により取扱液の流れが発生すると、インデューサ６の上流側の圧力は低くなり、インデューサ６の下流側の圧力は高くなる。このような圧力差により、逆流が発生する。逆流は、主に逆流領域ＢＡで発生し得る。

　逆流領域ＢＡは、逆流が発生し得る、吸込管７内の主な領域である。

　一般的に、インデューサ６は、吸込管７の径に合わせて、最適な形状に設計されている。インデューサ６における最適な形状は、インペラ４の回転数と、取扱液の吐出量（流量）と、などに応じて、設計されている。吸込管７内を流れる取扱液の流速は、インデューサ６の回転により、取扱液が旋回しながら速められる。同取扱液の流速はインデューサ６の翼６１付近でさらに速められて、取扱液の圧力が低下する。ここで、回転するインデューサ６側の端部７４付近では、逆流が発生している。キャビテーションは、主流と逆流とが互いに作用して、取扱液の圧力の低下が引き起こされることにより、発生し得る。キャビテーションは、設定された回転数や吐出量以外の条件で本ポンプ１が運転されるとき、特に発生し得る。

　図３は、同一動作条件の下で、流れの上流側から見た、インデューサ６の翼６１の近傍にキャビテーションが発生した様子を示す。同図は、凹凸面８の有無による、キャビテーションの量の比較をした図である。

　同図の比較例は、従来の遠心ポンプが備えるインデューサの翼の様子を示す。同図の比較例は、インデューサの翼の近傍に大量のキャビテーションが発生した様子を示す。同図の比較例は、インデューサの翼の面に対して、３分の２程度を覆うキャビテーションが発生した様子を示す。

　一方、図３の実施例は、吸込管７の上流側内周面７２に凹凸面８が配置された、インデューサ６の翼６１の様子を示す。同図の実施例は、インデューサ６の翼６１近傍に少量のキャビテーションが発生した様子を示す。同図の実施例は、インデューサ６の翼６１の面に対して、６分の１程度を覆うキャビテーションが発生した様子を示す。

●凹凸面８とキャビテーションとの関係
　次に、本ポンプ１が備える凹凸面８とキャビテーションとの関係が、説明される。

　図６は、本ポンプ１が備えるインデューサ６の回転により発生する取扱液の圧力分布と流れとを示す模式図である。同図は、圧力領域を一点鎖線で示し、取扱液の流れを矢印で示す。

　本ポンプ１は、インデューサ６よりも流れの上流側に位置する吸込管７の上流側内周面７２の配置領域７３に、凹凸面８を備える。凹凸面８の軸方向の長さは、所定の長さである。インデューサ６の回転によって発生する取扱液の主流は、取扱液が旋回すると共に、吸込管７の軸方向に沿って流れる。取扱液が旋回する流れは、旋回流と呼ばれる。旋回流の一部は内周面７１に沿って旋回しながらインデューサ６に向けて流れる。すなわち、主流の一部は、凹凸面８に流れる。凹凸面８に流れた主流は、凹凸面８の形状に沿って、渦流を形成する。

　渦流は、凹凸面８の形状に沿って流れる取扱液の流れである。渦流は、多方向への流れを含む。渦流は、逆流と衝突することにより、逆流の流れ（成長）を阻害する。すなわち、渦流は、逆流が発生している領域（逆流領域ＢＡ）の上流側への増大を抑制できる。

　渦流は、主流と干渉して、主流の一部の流れを乱す。すなわち、渦流は、主流の一部に乱流を発生させる。渦流により主流の一部の流れが乱れると、主流の流速は、低下する。その結果、インデューサ６の翼６１付近の圧力の低下が抑制される。すなわち、凹凸面８は、取扱液の圧力の低下を抑制することで、キャビテーションの発生を抑制する。

　本ポンプ１は、凹凸面８が配置されることにより、インデューサ６の翼６１の近傍に発生するキャビテーションを低減する。本ポンプ１は、キャビテーションの発生が低減されることにより、本ポンプ１の吸い込み性能の低下を抑制できる。すなわち、本ポンプ１は、本来備わっている本ポンプ１の性能のうち、揚程の低下の割合を抑制できる。本ポンプ１は、キャビテーションが原因となる振動、騒音、および、インデューサ６の疲労破壊を低減できる。

●変形例（１）
　次に、本ポンプ１が備える凹凸面８の変形例が、説明される。変形例は、凹凸面８の形状が、先に説明された実施の形態（第１実施形態）と異なる。以下の変形例において、図１～図６は、適宜参照される。

　図７は、凹凸面８のパターンの一覧表である。同一覧表は、１２種類の凹凸面８のパターンそれぞれの、パタ－ン形状、直径、深さ、面の凹凸、パターン配列、軸方向の長さ、を示す。
　図８は、図７に示された凹凸面８のパターン形状を示す模式図である。

　図７に示された１２種類の凹凸面８は、比較例（Ｂａｓｅ）と比較される。１２種類の凹凸面８は、それぞれＮｏ．１～Ｎｏ．１２までの番号で識別される。第１実地形態の凹凸面８は、Ｎｏ．４に該当する。

　変形例（Ｎｏ．１～Ｎｏ．５）それぞれの凹凸面８の主な特徴は、０．５ｍｍ，１ｍｍ，２ｍｍ，４ｍｍ，８ｍｍ（ぞれぞれ直径を示す）である。変形例（Ｎｏ．６～Ｎｏ．９）それぞれの凹凸面８の主な特徴は、４ｍｍＤｅｅｐ，４ｍｍＰｒоｔｒｕｓｉоｎ，４ｍｍＲｏｗ，４ｍｍＷｉｄｅである。変形例（Ｎｏ．１０～Ｎｏ．１２）それぞれの凹凸面８の主な特徴は、Ｔｒｉａｎｇｌｅ，Ｓｑｕａｒｅ，ＳｑｕａｒｅＢである。Ｂａｓｅは、比較例である。

　パターン形状は、凹凸面８が備える凹部または凸部の形状である。図８で示されるように、Ａは半球形状を示し、Ｂは三角柱形状を示し、Ｃはひし形状を示し、Ｄは四角柱形状を示す。

　直径は、凹凸面８が備える凹部または凸部の大きさを、示している。直径は、ｍｍ単位で示される。直径は、縦の長さと横の長さを備える正方形の大きさを基準にしている。すなわち、直径は、半球形状（Ａ）は円形、三角柱形状（Ｂ）は正三角形、ひし形状（Ｃ）はひし形、四角柱形状（Ｄ）は四角形、それぞれの縦と横の大きさである。例えば、円形状の直径４ｍｍは、パターンが直径４ｍｍの円に丁度収まることを、示す。正三角形４ｍｍとひし形４ｍｍとは、パターンが縦横各４ｍｍの正方形に丁度収まることを、示す。四角形４ｍｍは、パターンが縦横各４ｍｍの正方形であることを、示す。

　深さは、凹凸面８が備える、凹部の深さ、および／または、凸部の高さである。すなわち、深さは、吸込管７の内周面７１の表面から凹部の底部または凸部の頂部までの長さ、を示している。凹部の深さ、および／または、凸部の高さは、ｍｍ単位で示される。

　面の凹凸は、凹凸面８が備える、凹部または凸部のどちらかを示す。すなわち、面の凹凸は、吸込管７の内周面７１の表面から径方向側に突出する凹部を形成しているか、または、吸込管７の内周面７１の表面から径方向の反対側に突出する凸部を形成しているか、を示している。

　なお、本発明において、面の凹凸は、凹部または凸部のみに限られない。すなわち、たとえば、面の凹凸は、凹部と凸部とが混在して構成されてもよい。

　パターン配列は、吸込管７の軸方向に対して、複数の凹部または複数の凸部が、交互に配置されているか、あるいは、並んで配置されているか、を示している。交互は、複数の凹部または複数の凸部が、吸込管７の軸方向に交互にずれて配置されていることを示す。列は、複数の凹部または複数の凸部が、吸込管７の軸方向に列（直列）になって配置されていることを示す。

　軸方向の長さは、凹凸面８の軸方向の長さを示している。すなわち、軸方向の長さは、吸込管７の配置領域７３の軸方向の長さである。軸方向の長さは、１倍を２０ｍｍ、２倍を４０ｍｍに設定されている。

●本ポンプ１の基本動作環境
　次に、本ポンプ１の基本動作環境が、説明される。本実施の形態において、本ポンプ１のインデューサ６の直径は、１２５．３ｍｍである。このインデューサ６が配置される吸込管７の内径（直径）は、１２７ｍｍである。吸込管７内を流れる取扱液は、水である。水の温度は、２５℃に設定されている。水の密度は、９９７ｋｇ／ｍ^３である。水の動粘性係数は、０．０００８８９９ｋｇ／（ｍ・ｓ）である。インデューサ６の回転数は、３０００ｒｐｍに設定されている。入口条件は静圧であり、出口条件は質量流量として、設定されている。

●変形例とキャビテーションとの関係（１）
　次に、本ポンプ１が備える凹凸面８の変形例とキャビテーションとの関係が、説明される。

　図９は、図７に示された変形例ごとのインデューサ６の翼６１の近傍に発生するキャビテーションを流れの上流側から見た模式図である。同図は、流れの上流側から見た、インデューサ６の翼６１の近傍にキャビテーションが発生した様子を示す。同図は、凹凸面８の有無による、キャビテーションの量（平面視）の比較例との相違を示す。

　同図に示された比較例は、従来のポンプが備えるインデューサの翼の近傍のキャビテーションの様子を示す。同図の変形例（Ｎｏ．１～Ｎｏ．１２）は、従来のポンプと同一動作条件の下で動作させたときの、それぞれインデューサ６の翼６１の近傍のキャビテーションの様子を示す。同図の入口圧力（Inlet Pressure）は、－０．０７ＭＰａである。

　同図は、比較例と比較して、変形例（Ｎｏ．１～Ｎｏ．１２）が、インデューサ６の翼６１の近傍に発生するキャビテーションの量を低減できることを、示している。同図は、凹凸面８の変形例（Ｎｏ．１～Ｎｏ．１２）それぞれによる同低減の効果は、ほぼ同じであることを、示している。

　次に、変形例（Ｎｏ．１～Ｎｏ．１２）ごとのキャビテーションの体積が、説明される。

　図１０は、図７に示された変形例ごとのキャビテーションの体積を示したグラフである。同図は、変形例（Ｎｏ．１～Ｎｏ．１２）の同グラフを示す。
　同図は、横軸に各実施例を示して、縦軸に発生したキャビテーションの体積（ｃｍ^３）を示す。同図の入口圧力は、－０．０７ＭＰａである。

　変形例（Ｎｏ．１～Ｎｏ．５）は、比較例（Ｂａｓｅ）と比較して、インデューサ６の翼６１の近傍に発生するキャビテーションの体積を小さくできる。変形例（Ｎｏ．１～Ｎｏ．３）は、変形例（Ｎｏ．４，Ｎｏ．５）よりも、キャビテーションの体積を小さくできる。すなわち、変形例（Ｎｏ．１～Ｎｏ．５）において、直径が小さい凹凸面８の方が、直径の大きい凹凸面８よりも、キャビテーションの発生を低減できる。変形例（Ｎｏ．１～Ｎｏ．５）のうち、変形例（Ｎｏ．１～Ｎｏ．３）は、効率よくキャビテーションの発生を低減できる。

　変形例（Ｎｏ．６～Ｎｏ．９）は、比較例（Ｂａｓｅ）と比較して、インデューサ６の翼６１の近傍に発生するキャビテーションの体積を小さくできる。変形例（Ｎｏ．６）は、変形例（Ｎｏ．７）と比較して、キャビテーションの体積を小さくできる。すなわち、凹凸面８の凹部は、凹凸面８の凸部と比較して、キャビテーションの発生を低減できる。変形例（Ｎｏ．８）と、変形例（Ｎｏ．９）とにおいて、キャビテーションの体積における大きな差は、生じていない。すなわち、凹凸面８が備える配置領域７３の配置の違いによるキャビテーションの体積の差は、小さい。

　変形例（Ｎｏ．１０～Ｎｏ．１２）は、比較例（Ｂａｓｅ）と比較して、インデューサ６の翼６１の近傍に発生するキャビテーションの体積を小さくできる。変形例（Ｎｏ．１０）と、変形例（Ｎｏ．１１）と、変形例（Ｎｏ．１２）とにおいて、キャビテーションの体積における大きな差は、生じていない。すなわち、凹凸面８のパターン形状よるキャビテーションの体積の差は、微差である。

　前述のように、変形例（Ｎｏ．１～Ｎｏ．１２）は、比較例と比較して、インデューサ６の翼６１の近傍に発生するキャビテーションの体積を小さくできる。すなわち、図１０は、インデューサ６の翼６１の近傍に発生するキャビテーションの量を低減できることを、示している。

　次に、変形例（Ｎｏ．１～Ｎｏ．１２）ごとの本ポンプ１の揚程の能力が、説明される。

　図１１は、図７に示された変形例ごとの本ポンプ１の揚程の能力を示した折線グラフである。同図は、変形例（Ｎｏ．１～Ｎｏ．１２）のうち、変形例（Ｎｏ．１～Ｎｏ．５）の同折線グラフを示す。
　図１２は、図７に示された変形例ごとの本ポンプ１の揚程の能力を示した折線グラフである。同図は、変形例（Ｎｏ．１～Ｎｏ．１２）のうち、変形例（Ｎｏ．６～Ｎｏ．９）の同折線グラフを示す。
　図１３は、図７に示された変形例ごとの本ポンプ１の揚程の能力を示した折線グラフである。同図は、変形例（Ｎｏ．１～Ｎｏ．１２）のうち、変形例（Ｎｏ．１０～Ｎｏ．１２）の同折線グラフを示す。
　図１１～図１３は、横軸に吸込管７内の取扱液の入口圧力（ＭＰａ）を示して、縦軸に本ポンプ１の揚程の能力（ｍ）を示す。

　図１１において、変形例（Ｎｏ．１～Ｎｏ．５）は、比較例（Ｂａｓｅ）と比較して、どの圧力帯域においても、本ポンプ１の揚程の能力の大きな低下を生じさせない。

　図１２において、変形例（Ｎｏ．６～Ｎｏ．９）は、比較例（Ｂａｓｅ）と比較して、どの圧力帯域においても、本ポンプ１の揚程の能力の大きな低下を生じさせない。

　図１３において、変形例（Ｎｏ．１０～Ｎｏ．１２）は、比較例（Ｂａｓｅ）と比較して、どの圧力帯域においても、本ポンプ１の揚程の能力の大きな低下を生じさせない。

　前述のように、変形例（Ｎｏ．１～Ｎｏ．１２）は、比較例と比較して、どの圧力帯域においても、本ポンプ１の揚程の能力の低下を抑制できる。すなわち、図１１～図１３は、凹凸面８の変形例（Ｎｏ．１～Ｎｏ．１２）それぞれの本ポンプ１の揚程の能力が、ほぼ同じであることを、示している。

　次に、変形例（Ｎｏ．１～Ｎｏ．１２）ごとの本ポンプ１の揚程の能力における低下の割合が、説明される。

　図１４は、図７に示された変形例ごとの本ポンプ１の揚程の能力における低下の割合を示したグラフである。同図は、変形例（Ｎｏ．１～Ｎｏ．１２）の同グラフを示す。
　同図は、横軸に各実施例を示して、縦軸に本ポンプ１の揚程の能力における低下の割合（％）を示す。同図の入口圧力は、－０．０７ＭＰａである。

　変形例（Ｎｏ．１～Ｎｏ．５）は、比較例（Ｂａｓｅ）と比較して、本ポンプ１の揚程の能力における低下の割合を小さくできる。凹凸面８の変形例（Ｎｏ．１～Ｎｏ．５）それぞれの揚程の能力の差は、小さい。

　変形例（Ｎｏ．６～Ｎｏ．９）は、比較例（Ｂａｓｅ）と比較して、本ポンプ１の揚程の能力における低下の割合を小さくできる。凹凸面８の変形例（Ｎｏ．６～Ｎｏ．９）それぞれの揚程の能力の差は、小さい。

　変形例（Ｎｏ．１０～Ｎｏ．１２）は、比較例（Ｂａｓｅ）と比較して、本ポンプ１の揚程の能力における低下の割合を小さくできる。凹凸面８の変形例（Ｎｏ．１０～Ｎｏ．１２）それぞれの揚程の能力の差は、微差である。

　前述のように、変形例（Ｎｏ．１～Ｎｏ．１２）は、比較例と比較して、本ポンプ１の揚程の能力における低下の割合を小さくできる。同図は、凹凸面８の変形例（Ｎｏ．１～Ｎｏ．１２）それぞれの本ポンプ１の揚程の能力が、ほぼ同じであることを、示している。

●まとめ（１）
　以上説明された実施の形態によれば、本ポンプ１は、回転軸３と、回転軸３に取り付けられて取扱液を吸い込むインペラ４と、インペラ４よりも取扱液の流れの上流側に配置されるインデューサ６と、インデューサ６が収容されてインペラ４とインデューサ６とに取扱液を導入する吸込管７と、を備える。吸込管７は、円筒状の内周面７１を備える。内周面７１は、複数の凹部、および／または、複数の凸部を有する少なくとも１つの凹凸面８を備える。凹凸面８は、内周面７１のうち、インデューサ６よりも流れの上流側に位置する上流側内周面７２に配置される。この構成によれば、主流の一部は、凹凸面８に流れる。凹凸面８に流れた主流は、凹凸面８の形状に沿って、渦流を形成する。渦流は、逆流と衝突することにより、逆流の流れ（成長）を阻害する。渦流は、主流と干渉して、主流の一部の流れを乱す。渦流により主流の一部の流れが乱れると、主流の流速は、低下する。その結果、インデューサ６の翼６１付近の圧力の低下が抑制される。すなわち、本ポンプ１は、翼６１の近傍に発生するキャビテーションを低減できる。

　また、以上説明された実施の形態において、凹凸面８は、内周面７１の周方向において、円環状に配置される。この構成によれば、内周面７１の周方向において、インデューサ６の翼６１付近の圧力の低下が抑制される。すなわち、本ポンプ１は、翼６１の近傍に発生するキャビテーションを低減できる。

　さらに、以上説明された実施の形態によれば、凹凸面８は、上流側内周面７２のうち、インデューサ６側の端部７４に配置される。この構成によれば、本ポンプ１は、逆流が発生する逆流領域ＢＡを小さくできる。その結果、本ポンプ１は、翼６１の近傍に発生するキャビテーションを低減できる。

　さらにまた、以上説明された実施の形態によれば、凹凸面８は、上流側内周面７２のうち、端部７４から流れの上流側に向けて所定の長さを有する円筒状に配置される。この構成によれば、本ポンプ１の凹凸面８は、主流の一部の流れを乱して主流の流速を低下させる。その結果、インデューサ６の翼６１付近の圧力の低下が抑制される。すなわち、本ポンプ１は、翼６１の近傍に発生するキャビテーションを低減できる。

　さらにまた、以上説明された実施の形態によれば、凹凸面８は、取扱液がインペラ４に吸い込まれているとき、吸込管７内における取扱液の流れのうち、内周面７１に沿って旋回しながらインデューサ６に向けて流れる旋回流を乱す位置に配置される。この構成によれば、凹凸面８により発生する渦流により主流の一部の流れが乱れて、主流の流速が低下する。その結果、インデューサ６の翼６１付近の圧力の低下が抑制される。すなわち、本ポンプ１は、翼６１の近傍に発生するキャビテーションを低減できる。

●第２実施形態●
●本ポンプ（２）の構成
　以下に説明される本ポンプ１Ａの別の実施の形態（以下「第２実施形態」という。）は、先に説明された第１実施形態と異なる点を中心に説明される。以下の第２実施形態の説明において、説明の便宜上、第１実施形態と同じ部材、および、共通している機能を有する部材には、第１実施形態と同じ符号が付されている。以下の第２実施形態において、図１～図６は、適宜参照される。

　第２実施形態は、内周面７１の周方向において、配置領域７３に非凹凸面Ｎを備えている点が、第１実施形態と異なる。非凹凸面Ｎは、凹部、および／または、凸部を有しない面である。換言すれば、非凹凸面Ｎは、配置領域７３において凹凸がない面である。

　本ポンプ１Ａは、配置領域７３に、凹凸面８と非凹凸面Ｎとを配置している。配置領域７３は、内周面７１の周方向において、複数の凹凸面８を配置している。配置領域７３は、内周面７１の周方向において、隣り合う凹凸面８と凹凸面８との間に、非凹凸面Ｎを配置している。すなわち、配置領域７３は、内周面７１の周方向において、凹凸面８と非凹凸面Ｎとを交互に配置している。換言すれば、複数の凹凸面８は、内周面７１の周方向において、断続的に配置されている。第２実施形態において、凹凸面８と非凹凸面Ｎとは、配置領域７３の周方向において、１／８単位で交互に配置されている。

　本ポンプ１Ａは、凹凸面８が円環状に配置されている本ポンプ１よりも、本ポンプ１Ａの揚程の低下の割合を抑制できる。すなわち、本ポンプ１Ａは、吸い込み性能の低下を抑制する。あわせて、本ポンプ１Ａは、本ポンプ１Ａのインデューサ６の翼６１近傍に発生するキャビテーションを低減できる。

●変形例（２）
　次に、本ポンプ１Ａが備える凹凸面８の変形例が、説明される。変形例は、凹凸面８の形状が、第２実施形態と異なる。以下の変形例において、図８は、適宜参照される。

　図１５は、凹凸面８のパターンの一覧表である。同一覧表は、８種類の凹凸面８のパターンそれぞれの、パターン配列、パタ－ン形状、直径、深さ、面の凹凸、軸方向の長さ、を示す。
　図１６は、図１５に示された凹凸面８のパターン配列ごとの形状を示す模式図である。

　図１５に示された８種類の凹凸面８は、比較例（Ｂａｓｅ）と比較される。８種類の凹凸面８は、それぞれＮｏ．１３～Ｎｏ．２０までの番号で識別される。第２実施形態の凹凸面８は、Ｎｏ．１８に該当する。

　変形例（Ｎｏ．１３～Ｎｏ．１８）それぞれの凹凸面８の主な特徴は、１ｍｍＤｅｎｓｅ，１ｍｍＲａｎｄａｍ，１ｍｍＡｘｉａｌ，１ｍｍＶｅｒｔｉｃａｌ，１ｍｍＨａｌｆ，１ｍｍ１／８である。変形例（Ｎｏ．１９，Ｎｏ．２０）それぞれの凹凸面８の主な特徴は、１ｍｍ１Ｌｉｎｅ，１ｍｍＧａｐ１０ｍｍである。

　パターン配列は、凹凸面８における凹部の配列が異なる。パターン配列は、８つのタイプの配列を含む。タイプは、１ｍｍＤｅｎｓｅ（タイプＡ），１ｍｍＲａｎｄａｍ（タイプＢ），１ｍｍＡｘｉａｌ（タイプＣ），１ｍｍＶｅｒｔｉｃａｌ（タイプＤ），１ｍｍＨａｌｆ（タイプＥ），１ｍｍ１／８（タイプＦ）、１ｍｍ１Ｌｉｎｅ（タイプＧ），１ｍｍＧａｐ１０ｍｍ（タイプＨ）である。

　それぞれのタイプ（タイプＡ～タイプＨ）のパターン形状は、半球形状（Ａ）である（図８を参照）。同パターン形状の直径は、１ｍｍである。同パターン形状の深さは、０．５ｍｍである。同パターン形状の凹凸面８は、凹である。凹凸面８が備える配置領域７３の軸方向の長さは、２０ｍｍ（１倍）である。

　本ポンプ１Ａの基本動作環境は、第１実施形態の本ポンプ１の基本動作環境と同じである。

●変形例とキャビテーションとの関係（２）
　次に、本発明に係る本ポンプ１Ａが備える凹凸面８の変形例とキャビテーションとの関係が、説明される。

　図１７は、図１５に示された変形例（Ｎｏ．１３～Ｎｏ．２０）ごとのインデューサ６の翼６１の近傍に発生するキャビテーションを流れの上流側から見た模式図である。同図は、流れの上流側から見た、インデューサ６の翼６１の近傍にキャビテーションが発生した様子を示す。同図は、凹凸面８の有無による、キャビテーションの量（平面視）の比較例との相違を示す。

　同図に示された比較例は、従来のポンプが備えるインデューサの翼の近傍のキャビテーションの様子を示す。同図の変形例（Ｎｏ．１３～Ｎｏ．２０）は、従来のポンプと同一動作条件の下で動作させたときの、それぞれインデューサ６の翼６１の近傍のキャビテーションの様子を示す。同図の入口圧力は、－０．０７ＭＰａである。

　同図は、比較例と比較して、変形例（Ｎｏ．１３～Ｎｏ．２０）が、インデューサ６の翼６１の近傍に発生するキャビテーションの量を低減できること、を示している。同図は、凹凸面８の変形例（Ｎｏ．１３～Ｎｏ．２０）それぞれによる同低減の効果は、ほぼ同じであること、を示している。

　次に、変形例（Ｎｏ．１３～Ｎｏ．２０）ごとのキャビテーションの体積が、説明される。

　図１８は、図１５に示された変形例ごとのキャビテーションの体積を示したグラフである。同図は、変形例（Ｎｏ．１３～Ｎｏ．２０）の同グラフを示す。
　同図は、横軸に各実施例を示して、縦軸に発生したキャビテーションの体積（ｃｍ^３）を示す。同図の入口圧力は、－０．０７ＭＰａである。

　変形例（Ｎｏ．１３～Ｎｏ．１８）は、比較例（Ｂａｓｅ）と比較して、インデューサ６の翼６１の近傍に発生するキャビテーションの体積を小さくできる。変形例（Ｎｏ．１３）と、他の変形例（Ｎｏ．１４～Ｎｏ．１８）と、において、キャビテーションの体積における大きな差は、生じていない。すなわち、凹凸面８のパターン配列よるキャビテーションの体積の差は、微差である。

　変形例（Ｎｏ．１９，Ｎｏ．２０）は、比較例（Ｂａｓｅ）と比較して、インデューサ６の翼６１の近傍に発生するキャビテーションの体積を小さくできる。変形例（Ｎｏ．１９）と、変形例（Ｎｏ．２０）と、において、キャビテーションの体積における大きな差は、生じていない。すなわち、凹凸面８のパターン配列よるキャビテーションの体積の差は、微差である。

　前述のように、変形例（Ｎｏ．１３～Ｎｏ．２０）は、比較例と比較して、インデューサ６の翼６１の近傍に発生するキャビテーションの体積を小さくできる。すなわち、同図は、インデューサ６の翼６１の近傍に発生するキャビテーションの量を低減できることを、示している。同図は、凹凸面８の変形例（Ｎｏ．１３～Ｎｏ．２０）それぞれによる同低減の効果は、ほぼ同じであることを、示している。

　次に、変形例（Ｎｏ．１３～Ｎｏ．２０）ごとの本ポンプ１Ａの揚程の能力（吸い込み性能）が、説明される。

　図１９は、図１５に示された変形例の本ポンプ１Ａの揚程の能力を示した折線グラフである。同図は、変形例（Ｎｏ．１３～Ｎｏ．２０）のうち、変形例（Ｎｏ．１３～Ｎｏ．１８）の同折線グラフを示す。
　図２０は、図１５に示された変形例ごとの本ポンプ１Ａの揚程の能力を示した折線グラフである。同図は、変形例（Ｎｏ．１３～Ｎｏ．２０）のうち、変形例（Ｎｏ．１９，Ｎｏ．２０）の同折線グラフを示す。
　図１９，図２０は、横軸に吸込管７内の取扱液の入口圧力（ＭＰａ）を示して、縦軸に本ポンプ１Ａの揚程の能力（ｍ）を示す。

　図１９において、変形例（Ｎｏ．１３～Ｎｏ．１８）は、比較例（Ｂａｓｅ）と比較して、どの圧力帯域においても、本ポンプ１Ａの揚程の能力の大きな低下を生じさせない。

　図２０において、変形例（Ｎｏ．１９，Ｎｏ．２０）は、比較例（Ｂａｓｅ）と比較して、どの圧力帯域においても、本ポンプ１Ａの揚程の能力の大きな低下を生じさせない。

　前述のように、変形例（Ｎｏ．１３～Ｎｏ．２０）は、比較例と比較して、どの圧力帯域においても、本ポンプ１Ａの揚程の能力の低下を抑制できる。すなわち、図１９，図２０は、凹凸面８の変形例（Ｎｏ．１３～Ｎｏ．２０）それぞれの本ポンプ１の揚程の能力が、ほぼ同じであることを、示している。

　次に、変形例（Ｎｏ．１３～Ｎｏ．２０）ごとの本ポンプ１Ａの揚程の能力における低下の割合が、説明される。

　図２１は、図１５に示された変形例ごとの本ポンプ１Ａの揚程の能力における低下の割合を示したグラフである。同図は、変形例（Ｎｏ．１３～Ｎｏ．２０）の同グラフを示す。
　同図は、横軸に各実施例を示して、縦軸に本ポンプ１Ａの揚程の能力における低下の割合（％）を示す。同図の入口圧力は、－０．０７ＭＰａである。

　変形例（Ｎｏ．１３～Ｎｏ．１８）は、比較例（Ｂａｓｅ）と比較して、本ポンプ１Ａの揚程の能力における低下の割合を小さくできる。変形例（Ｎｏ．１３～Ｎｏ．１８）において、揚程の能力の差は、小さい。変形例（Ｎｏ．１８）は、他の変形例と比較して、本ポンプ１Ａの揚程の能力における低下の割合が小さい。すなわち、変形例（Ｎｏ．１８）は、特に、揚程の能力の低下を抑制する。

　変形例（Ｎｏ．１９，Ｎｏ．２０）は、比較例（Ｂａｓｅ）と比較して、本ポンプ１Ａの揚程の能力における低下の割合を小さくできる。変形例（Ｎｏ．２０）は、変形例（Ｎｏ．１９）と比較して、本ポンプ１Ａの揚程の能力における低下の割合が小さい。

　前述のように、変形例（Ｎｏ．１３～Ｎｏ．２０）は、比較例と比較して、本ポンプ１Ａの揚程の能力における低下の割合を小さくできる。同図は、凹凸面８の変形例（Ｎｏ．１３～Ｎｏ．１７）それぞれの本ポンプ１の揚程の能力が、ほぼ同じであることを、示している。同図は、凹凸面８の変形例（Ｎｏ．１８）は、他の変形例（Ｎｏ．１３～Ｎｏ．１７）と比較すると、揚程の能力における低下の割合が小さいことを、示している。

●まとめ（２）
　以上説明された実施の形態によれば、本ポンプ１Ａは、内周面７１の周方向において、内周面７１に配置される複数の凹凸面８と、隣り合う凹凸面８と凹凸面８との間に配置される非凹凸面Ｎと、を備える。非凹凸面Ｎは、複数の凹部、および／または、複数の凸部を有さない。この構成によれば、本ポンプ１Ａの揚程の低下の割合は、凹凸面８が円環状に連続して配置される本ポンプ１の揚程の低下の割合よりも、抑制される。

●第３実施形態●
●本ポンプ（３）の構成
　以下に説明される本ポンプ１Ｂの別の実施の形態（以下「第３実施形態」という。）は、先に説明された実施形態と異なる点を中心に説明される。以下の第３実施形態の説明において、説明の便宜上、先に説明された実施形態と同じ部材、および、共通している機能を有する部材には、同じ符号が付されている。以下の第３実施形態において、図１～図６は、適宜参照される。

　第３実施形態は、凹凸面８の形状が、先に説明された実施形態と異なる。すなわち、第３実施形態は、内周面７１の周方向において、配置領域７３に螺旋状に形成された螺旋溝を備えている点が、第１実施形態と異なる。

　螺旋溝は、インデューサ６側の端部７４から流れの上流側に向けて螺旋状に形成された溝である。螺旋溝は、雌ネジ状の溝である。螺旋溝は、吸込管７の軸心方向に対して、斜めに配置されている。

　螺旋溝の螺旋方向は、吸込管７内における取扱液の流れのうち、内周面７１に沿って旋回しながらインデューサ６に向けて流れる旋回流の旋回方向と逆向きである。そのため、螺旋溝は、主流の旋回流の方向と、螺旋溝の螺旋方向と、が交差するように配置されている。

　なお、螺旋溝の螺旋方向は、内周面に沿って旋回しながらインデューサ６に向けて流れる旋回流の旋回方向と同じでもよい。

　本ポンプ１Ｂは、主流の旋回流の旋回方向に対して、逆向きに螺旋溝を備えている。そのため、本ポンプ１Ｂは、渦流を発生させやすい。すなわち、螺旋溝は、乱流を発生させやすい。乱流が発生すると主流の一部の流れが乱れて、主流の流速は、低下する。その結果、インデューサ６の翼６１付近の圧力の低下が抑制される。すなわち、本ポンプ１Ｂにおける螺旋溝は、取扱液の圧力の低下を抑制することで、キャビテーションの発生を抑制する。

●変形例（３）
　次に、本ポンプ１Ｂが備える凹凸面８の変形例が、説明される。変形例は、凹凸面８の形状が、第３実施形態と異なる。

　図２２は、凹凸面８のパターンの一覧表である。同一覧表は、２種類の凹凸面８のパターンそれぞれの、パターン配列、パタ－ン形状、直径（溝の幅）、深さ、面の凹凸、軸方向の長さ、を示す。
　図２３は、図２２に示された凹凸面８のパターン配列ごとの形状を示す模式図である。

　図２２に示された２種類の凹凸面８は、比較例（Ｂａｓｅ）と比較される。２種類の凹凸面８は、それぞれＮｏ．２１，Ｎｏ．２２の番号で識別される。第３実施形態の凹凸面８は、Ｎｏ．２１に該当する。

　変形例（Ｎｏ．２１，Ｎｏ．２２）それぞれの凹凸面８の主な特徴は、ＳｐｉｒａｌＲ，ＳｐｉｒａｌＬである。

　パターン配列は、凹凸面８における凹部の配置が異なる。パターン配列は、２つのタイプのパターン形状を含む。パターン形状は、右巻き螺旋状のＳｐｉｒａｌＲ（タイプＲ），左巻き螺旋状のＳｐｉｒａｌＬ（タイプＬ）である。

　それぞれのタイプ（タイプＲ，タイプＬ）のパターン形状は、螺旋状に形成された溝である。同パターン形状の直径は、１ｍｍである。同パターン形状の深さは、０．５ｍｍである。同パターン形状の凹凸面８は、凹である。凹凸面８が備える配置領域７３の軸方向の長さは、２０ｍｍ（１倍）である。

　本ポンプ１Ｂの基本動作環境は、第１実施形態の本ポンプ１の基本動作環境と同じである。

●変形例とキャビテーションとの関係（３）
　次に、本発明に係る本ポンプ１Ｂが備える凹凸面８の変形例とキャビテーションとの関係が、説明される。

　図２４は、図２２に示された変形例（Ｎｏ．２１，Ｎｏ．２２）ごとのインデューサ６の翼６１の近傍に発生するキャビテーションを流れの上流側から見た模式図である。同図は、流れの上流側から見た、インデューサ６の翼６１の近傍にキャビテーションが発生した様子を示す。同図は、凹凸面８の有無による、キャビテーションの量（平面視）の比較例との相違を示す。

　同図に示された比較例は、従来のポンプが備えるインデューサの翼の近傍のキャビテーションの様子を示す。同図の変形例（Ｎｏ．２１，Ｎｏ．２２）は、従来のポンプと同一動作条件の下で動作させたときの、それぞれインデューサ６の翼６１の近傍のキャビテーションの様子を示す。同図の入口圧力は、－０．０７ＭＰａである。

　同図は、比較例と比較して、変形例（Ｎｏ．２１，Ｎｏ．２２）が、インデューサ６の翼６１の近傍に発生するキャビテーションの量を低減できること、を示している。同図は、凹凸面８の変形例（Ｎｏ．２１，Ｎｏ．２２）それぞれによる同低減の効果は、ほぼ同じであること、を示している。

　次に、変形例（Ｎｏ．２１，Ｎｏ．２２）ごとのキャビテーションの体積が、説明される。

　図２５は、図２２に示された変形例ごとのキャビテーションの体積を示したグラフである。同図は、変形例（Ｎｏ．２１，Ｎｏ．２２）の同グラフを示す。
　同図は、横軸に各実施例を示して、縦軸に発生したキャビテーションの体積（ｃｍ^３）を示す。同図の入口圧力は、－０．０７ＭＰａである。

　変形例（Ｎｏ．２１，Ｎｏ．２２）は、比較例（Ｂａｓｅ）と比較して、インデューサ６の翼６１の近傍に発生するキャビテーションの体積を小さくできる。変形例（Ｎｏ．２１）と、変形例（Ｎｏ．２２）とにおいて、キャビテーションの体積における大きな差は、生じていない。すなわち、凹凸面８のパターン配列よるキャビテーションの体積の差は、微差である。

　前述のように、変形例（Ｎｏ．２１，Ｎｏ．２２）は、比較例と比較して、インデューサ６の翼６１の近傍に発生するキャビテーションの体積を小さくできる。すなわち、同図は、インデューサ６の翼６１の近傍に発生するキャビテーションの量を低減できることを、示している。同図は、凹凸面８の変形例（Ｎｏ．２１，Ｎｏ．２２）それぞれによる同低減の効果は、ほぼ同じであることを、示している。

　次に、変形例（Ｎｏ．２１，Ｎｏ．２２）ごとの本ポンプ１Ｂの揚程の能力が、説明される。

　図２６は、図２２に示された変形例ごとの本ポンプ１Ｂの揚程の能力を示した折線グラフである。同図は、変形例（Ｎｏ．２１，Ｎｏ．２２）の同折線グラフを示す。
　同図は、横軸に吸込管７内の取扱液の入口圧力（ＭＰａ）を示して、縦軸に本ポンプ１Ｂの揚程の能力（ｍ）を示す。

　変形例（Ｎｏ．２１，Ｎｏ．２２）は、比較例（Ｂａｓｅ）と比較して、どの圧力帯域においても、本ポンプ１Ｂの揚程の能力の大きな低下を生じさせない。

　前述のように、変形例（Ｎｏ．２１，Ｎｏ．２２）は、比較例と比較して、どの圧力帯域においても、本ポンプ１Ｂの揚程の能力の低下を抑制できる。すなわち、同図は、凹凸面８の変形例（Ｎｏ．２１，Ｎｏ．２２）それぞれの本ポンプ１Ｂの揚程の能力が、ほぼ同じであることを、示している。

　次に、変形例（Ｎｏ．２１，Ｎｏ．２２）ごとの本ポンプ１Ｂの揚程の能力における低下の割合が、説明される。

　図２７は、図２２に示された変形例ごとの本ポンプ１Ｂの揚程の能力における低下の割合を示したグラフである。同図は、変形例（Ｎｏ．２１，Ｎｏ．２２）の同グラフを示す。
　同図は、横軸に各実施例を示して、縦軸に揚程の能力における低下の割合（％）を示す。同図の入口圧力は、－０．０７ＭＰａである。

　変形例（Ｎｏ．２１，Ｎｏ．２２）は、比較例（Ｂａｓｅ）と比較して、本ポンプ１Ｂの揚程の能力における低下の割合を小さくできる。

　前述のように、変形例（Ｎｏ．２１，Ｎｏ．２２）は、比較例と比較して、揚程の能力における低下の割合を小さくできる。同図は、凹凸面８の変形例（Ｎｏ．２１，Ｎｏ．２２）それぞれの本ポンプ１の揚程の能力が、ほぼ同じであることを、示している。

●まとめ（３）
　以上説明された実施の形態によれば、本ポンプ１Ｂは、凹凸面８において、インデューサ６側の端部７４から流れの上流側に向けて螺旋状に形成された螺旋溝により形成されている。この構成によれば、効率よく主流の一部の流れが乱れて、主流の流速が低下する。その結果、インデューサ６の翼６１の近傍の圧力の低下が抑制される。すなわち、本ポンプ１Ｂは、翼６１の近傍に発生するキャビテーションの発生を抑制できる。

●その他の実施形態●
　なお、本発明において、吸込管７の凹凸面８の成形は、複数の凹部、および／または、複数の凸部を形成できれば、型成形に限られない。すなわち、例えば、凹凸面８の成形は、プレス処理やショットピーニング処理をして成形されてもよい。このような処理の場合には、凹凸面８の深さ（高さ）は、０．２５ｍｍ以上になるように成形される。

　また、本発明において、凹凸面８が備える、凹部、および／または、凸部の形状は、渦流を発生させられる形状であればよい。すなわち、例えば、凹部、および／または、凸部の形状は、多角形、不定形（ランダムな凹凸形状、大きさを変えた形状）などでもよい。

　さらに、本発明において、凹凸面８が備える、凹部、および／または、凸部の大きさは、渦流を発生させられる大きさであればよい。好ましくは、例えば、回転軸３の軸方向と周方向とにおいて、凹部の大きさ、および／または、凸部の大きさの平均は、０．５ｍｍ以上８ｍｍ以下である。

　さらにまた、本発明において、凹凸面８が備える、凹部の深さ、および／または、凸部の高さは、渦流を発生できる深さ、および／または、高さであればよい。好ましくは、例えば、凹部の深さ、および／または、凸部の高さの平均は、０．２５ｍｍ以上４ｍｍ以下である。

●本発明の実施態様●
　次に、以上説明された各実施形態から把握される本発明の実施態様について、各実施形態において記載された用語と符号とを援用しつつ、以下に記載する。

　本発明の第１の実施態様は、回転軸（例えば、回転軸３）と、前記回転軸に取り付けられて、取扱液を吸い込むインペラ（例えば、インペラ４）と、前記インペラよりも前記取扱液の流れの上流側に配置されるインデューサ（例えば、インデューサ６）と、前記インデューサが収容されて、前記インデューサと前記インペラとに前記取扱液を導入する吸込管（例えば、吸込管７）と、を有してなり、前記吸込管は、円筒状の内周面（例えば、内周面７１）、を備えて、前記内周面は、複数の凹部、および／または、複数の凸部を有する少なくとも１つの凹凸面（例えば、凹凸面８）、を備えて、前記凹凸面は、前記内周面のうち、前記インデューサよりも前記流れの上流側に位置する上流側内周面（例えば、上流側内周面７２）に配置される、遠心ポンプ（例えば、本ポンプ１）である。
　この構成によれば、遠心ポンプは、遠心ポンプのインデューサの翼（例えば、翼６１）の近傍に発生するキャビテーションを低減できる。

　本発明の第２の実施態様は、第１の実施態様において、前記内周面の周方向において、前記凹凸面は、円環状に配置される、遠心ポンプである。
　この構成によれば、遠心ポンプは、遠心ポンプのインデューサの翼の近傍に発生するキャビテーションを低減できる。

　本発明の第３の実施態様は、第１の実施態様において、前記内周面は、前記内周面の周方向において、配置される複数の前記凹凸面と、前記周方向において、隣り合う前記凹凸面と前記凹凸面との間に配置される非凹凸面（例えば、非凹凸面Ｎ）と、を備えて、前記非凹凸面は、複数の前記凹部、および／または、複数の前記凸部を有さない、遠心ポンプである。
　この構成によれば、遠心ポンプは、凹凸面が円環状に配置される遠心ポンプよりも、揚程の低下の割合を抑制できる。

　本発明の第４の実施態様は、第１乃至第３のいずれか１の実施態様において、前記凹凸面は、前記上流側内周面のうち、前記インデューサ側の端部（例えば、端部７４）に配置される、前記遠心ポンプである。
　この構成によれば、遠心ポンプは、逆流領域（例えば、逆流領域ＢＡ）を小さくして、遠心ポンプのインデューサの翼の近傍に発生するキャビテーションを低減できる。

　本発明の第５の実施態様は、第４の実施態様において、前記凹凸面は、前記上流側内周面のうち、前記端部から前記流れの上流側に向けて所定の長さを有する円筒状に配置される、遠心ポンプである。
　この構成によれば、遠心ポンプの凹凸面は、主流の一部の流れを乱して主流の流速を低下させる。そのため、インデューサの翼付近の圧力の低下が抑制される。すなわち、遠心ポンプは、遠心ポンプのインデューサの翼の近傍に発生するキャビテーションを低減できる。

　本発明の第６の実施態様は、第１の実施態様において、前記回転軸の軸方向と周方向とにおいて、前記凹部の大きさ、および／または、前記凸部の大きさの平均は、０．５ｍｍ以上８ｍｍ以下である、遠心ポンプである。
　この構成によれば、凹凸面の形状に沿って、渦流が形成される。

　本発明の第７の実施態様は、第１の実施態様において、前記凹部の深さ、および／または、前記凸部の高さの平均は、０．２５ｍｍ以上４ｍｍ以下である、遠心ポンプである。
　この構成によれば、凹凸面の形状に沿って、渦流が形成される。

　本発明の第８の実施態様は、第１の実施態様において、前記凹凸面は、前記取扱液が前記インペラに吸い込まれているとき、前記吸込管内における前記取扱液の流れのうち、前記内周面に沿って旋回しながら前記インデューサに向けて流れる旋回流を乱す位置に配置される、遠心ポンプである。
　この構成によれば、凹凸面により発生する渦流により主流の一部の流れが乱れて、主流の流速が低下する。そのため、インデューサの翼付近の圧力の低下が抑制される。すなわち、遠心ポンプは、遠心ポンプのインデューサの翼の近傍に発生するキャビテーションを低減できる。

　本発明の第９の実施態様は、第１の実施態様において、前記凹凸面は、前記インデューサ側の端部から前記流れの上流側に向けて螺旋状に形成された螺旋溝（例えば、螺旋溝）により形成される、遠心ポンプである。
　この構成によれば、効率よく主流の一部の流れが乱れて、主流の流速が低下する。そのため、インデューサの翼付近の圧力の低下が抑制される。すなわち、遠心ポンプは、遠心ポンプのインデューサの翼の近傍に発生するキャビテーションを低減できる。

１　　　遠心ポンプ
２　　　モータ
３　　　回転軸
４　　　インペラ
５　　　筐体
５１　　ポンプ室
５２　　入口
５３　　出口
６　　　インデューサ
６１　　翼
７　　　吸込管
７１　　内周面
７２　　上流側内周面
７３　　配置領域
７４　　端部
８　　　凹凸面
９　　　吐出管
Ｎ　　　非凹凸面
ＢＡ　　逆流領域

Claims

　回転軸と、
　前記回転軸に取り付けられて、取扱液を吸い込むインペラと、
　前記インペラよりも前記取扱液の流れの上流側に配置されるインデューサと、
　前記インデューサが収容されて、前記インデューサと前記インペラとに前記取扱液を導入する吸込管と、
を有してなり、
　前記吸込管は、
　円筒状の内周面、
を備えて、
　前記内周面は、
　複数の凹部、および／または、複数の凸部を有する少なくとも１つの凹凸面、
を備えて、
　前記凹凸面は、前記内周面のうち、前記インデューサよりも前記流れの上流側に位置する上流側内周面に配置される、
遠心ポンプ。
　前記内周面の周方向において、前記凹凸面は、円環状に配置される、
請求項１に記載の遠心ポンプ。
　前記内周面は、
　前記内周面の周方向において、配置される複数の前記凹凸面と、
　前記周方向において、隣り合う前記凹凸面と前記凹凸面との間に配置される非凹凸面と、
を備えて、
　前記非凹凸面は、複数の前記凹部、および／または、複数の前記凸部を有さない、
請求項１に記載の遠心ポンプ。
　前記凹凸面は、前記上流側内周面のうち、前記インデューサ側の端部に配置される、
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の遠心ポンプ。
　前記凹凸面は、前記上流側内周面のうち、前記端部から前記流れの上流側に向けて所定の長さを有する円筒状に配置される、
請求項４に記載の遠心ポンプ。
　前記回転軸の軸方向と周方向とにおいて、前記凹部の大きさ、および／または、前記凸部の大きさの平均は、０．５ｍｍ以上８ｍｍ以下である、
請求項１に記載の遠心ポンプ。
　前記凹部の深さ、および／または、前記凸部の高さの平均は、０．２５ｍｍ以上４ｍｍ以下である、
請求項１に記載の遠心ポンプ。
　前記凹凸面は、前記取扱液が前記インペラに吸い込まれているとき、前記吸込管内における前記取扱液の流れのうち、前記内周面に沿って旋回しながら前記インデューサに向けて流れる旋回流を乱す位置に配置される、
請求項１に記載の遠心ポンプ。
　前記凹凸面は、前記インデューサ側の端部から前記流れの上流側に向けて螺旋状に形成された螺旋溝により形成される、
請求項１に記載の遠心ポンプ。