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公開番号2025176843
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-12-05
出願番号2024083194
出願日2024-05-22
発明の名称液体ポンプ
出願人愛三工業株式会社
代理人弁理士法人岡田国際特許事務所
主分類F04D 9/00 20060101AFI20251128BHJP(液体用容積形機械;液体または圧縮性流体用ポンプ)
要約【課題】液体ポンプに液体を短時間で充填するために空気をスムーズに排出できるようにする。
【解決手段】一つの態様は液体ポンプ(10)であって、ハウジング(12)と、インペラ(24)と、シャフト(40)と、シャフトを収容するシャフト室(44)と、シャフト室においてシャフトを回転可能に保持する軸受(42)と、ハウジングに形成された軸受保持部(46)と、シャフトと結合されたロータ(68)とを備えており、軸受保持部によってシャフト室がロータ側空間(48)とインペラ側空間(50)に分割されており、軸受保持部に形成されロータ側空間とインペラ側空間とを連通する第1の貫通孔(82)と、インペラに形成された第2の貫通孔(25)と、ハウジングに形成されインペラ側空間と外部とを連通する第3の貫通孔(80)とを有し、シャフト室の気体が第1、第2、第3の貫通孔を順次通ってハウジングの外部に抜ける。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
液体ポンプであって、
ハウジングと、
前記ハウジングに収容された回転可能なインペラと、
前記インペラに結合されたシャフトと、
前記ハウジングに形成され前記シャフトを収容するシャフト室と、
前記シャフト室において前記シャフトを回転可能に保持する軸受と、
前記ハウジングに形成され前記軸受を保持する軸受保持部と、
前記シャフトと結合され前記ハウジングの外部から磁気カップリングを介して回転させられるロータとを備えており、
前記軸受保持部によって前記シャフト室がロータ側空間とインペラ側空間に分割され、前記ロータが前記ロータ側空間に位置し、前記インペラの中央部が前記インペラ側空間に位置しており、さらに、
前記軸受保持部に形成され前記シャフト室の前記ロータ側空間と前記インペラ側空間とを連通する第１の貫通孔と、
前記インペラに形成された少なくとも１つの第２の貫通孔と、
前記ハウジングに形成され前記シャフト室の前記インペラ側空間と前記ハウジングの外部とを連通する第３の貫通孔とを有しており、
前記シャフト室に液体を充填する際に前記シャフト室の前記ロータ側空間の気体が前記第１の貫通孔、前記第２の貫通孔、前記第３の貫通孔を順次通って前記ハウジングの外部に抜ける、液体ポンプ。
続きを表示（約 810 文字）【請求項２】
請求項１の液体ポンプであって、液体ポンプが前記シャフトを横方向に向けて設置される場合、前記第１の貫通孔と前記第３の貫通孔がそれぞれ前記シャフト室の上部に位置する、液体ポンプ。
【請求項３】
請求項２の液体ポンプであって、液体ポンプが前記シャフトを横方向に向けて設置される場合、前記第１の貫通孔と前記第３の貫通孔それぞれの少なくとも一部が前記シャフト室の最上部に位置する、液体ポンプ。
【請求項４】
請求項１の液体ポンプであって、前記第２の貫通孔が前記シャフト室の周壁面に位置する、液体ポンプ。
【請求項５】
請求項１の液体ポンプであって、前記インペラの回転軸から見たときの前記第１の貫通孔と前記第２の貫通孔と前記第３の貫通孔の半径方向距離が同一である、液体ポンプ。
【請求項６】
請求項１の液体ポンプであって、前記インペラに形成された前記第２の貫通孔が周方向に沿って細長い、液体ポンプ。
【請求項７】
請求項１の液体ポンプであって、前記インペラに少なくとも１つ形成された前記第２の貫通孔が回転軸を中心とする同一円周上に配置された複数の第２の貫通孔である、液体ポンプ。
【請求項８】
請求項１の液体ポンプであって、さらに制御装置を備えており、前記シャフト室に前記液体を充填する際に前記第２の貫通孔が前記シャフト室の上部に来るような位置で前記インペラを止めるように前記制御装置が前記インペラを回転させる、液体ポンプ。
【請求項９】
請求項１の液体ポンプであって、前記液体は液化アンモニアなどの加圧液体であり、自身の圧力で前記シャフト室に充填される、液体ポンプ。
【請求項１０】
請求項１の液体ポンプであって、前記液体は液化アンモニアなどの腐食性液体である、液体ポンプ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本願に開示する技術は液体ポンプに関するものである。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
液体ポンプにおいては、移送すべき液体のための通路とは別に、気体を外部に排出するための貫通孔がハウジングに設けられることがある。例えば、特開２００６－１７０１５９号公報に開示されている渦流ポンプには、ハウジングの特定の部分とインペラ（羽根車）との間に空気が滞留することを防止するために、ハウジングのその部分から吐出口に連通する空気抜き穴が設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００６－１７０１５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ポンプの運転時には内部空間に液体が充填されている必要がある。また、シャフトを回転可能に支持する軸受の摩耗を避けるために、シャフトの存在する空間にも積極的に液体を充填することがある。液体を短時間で充填するには空気のスムーズな排出性が課題となる。特に、ハウジングの外部から磁気カップリングを介してシャフトを回転させる場合など、ポンプの内部に行き止まりの空間が存在する場合には、空気の排出性が重要となる。上記の公報ではこのような問題点について検討されていない。また、シャフトが横方向に向くようにポンプを設置した場合の空気の排出性に関しても考慮されていない。そこで、液体を短時間で充填するために空気をスムーズに排出できる液体ポンプが望まれる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本技術の一つの態様は、液体ポンプであって、ハウジングと、ハウジングに収容された回転可能なインペラと、インペラに結合されたシャフトと、ハウジングに形成されシャフトを収容するシャフト室と、シャフト室においてシャフトを回転可能に保持する軸受と、ハウジングに形成され軸受を保持する軸受保持部と、シャフトと結合されハウジングの外部から磁気カップリングを介して回転させられるロータとを備えており、軸受保持部によってシャフト室がロータ側空間とインペラ側空間に分割され、ロータがロータ側空間に位置し、インペラの中央部がインペラ側空間に位置しており、さらに、軸受保持部に形成されシャフト室のロータ側空間とインペラ側空間とを連通する第１の貫通孔と、インペラに形成された少なくとも１つの第２の貫通孔と、ハウジングに形成されシャフト室のインペラ側空間とハウジングの外部とを連通する第３の貫通孔とを有しており、シャフト室に液体を充填する際にシャフト室のロータ側空間の気体が第１の貫通孔、第２の貫通孔、第３の貫通孔を順次通ってハウジングの外部に抜ける。これにより、シャフト室に３つの貫通孔から成る気体排出ラインが形成されるため、液体ポンプが横置きされるか縦置きされるかに関わらずシャフト室からの気体排出性が向上し、例えば液体をシャフト室に充填するのに要する時間を短縮することができる。また、ポンプの運転中にシャフト室に流れ込んできた気体やシャフト室で生じた気体の排出性も向上する。
【０００６】
実施形態によっては、液体ポンプがシャフトを横方向に向けて設置される場合、第１の貫通孔と第３の貫通孔がそれぞれシャフト室の上部に位置する。これにより、液体ポンプを横置きする場合のシャフト室からの気体排出性が向上する。
【０００７】
実施形態によっては、液体ポンプがシャフトを横方向に向けて設置される場合、第１の貫通孔と第３の貫通孔それぞれの少なくとも一部がシャフト室の最上部に位置する。これにより、液体ポンプを横置きする場合のシャフト室からの気体排出性がさらに向上する。
【０００８】
実施形態によっては、第２の貫通孔がシャフト室の周壁面に位置する。これにより、液体ポンプを横置きする場合のシャフト室からの気体排出性が向上する。
【０００９】
実施形態によっては、インペラの回転軸から見たときの第１の貫通孔と第２の貫通孔と第３の貫通孔の半径方向距離が同一である。これにより、インペラの貫通孔の位置によっては気体排出ラインが直線的となり、シャフト室からの気体排出性が向上する。
【００１０】
実施形態によっては、インペラに形成された第２の貫通孔が周方向に沿って細長い。これにより、ポンプ停止時、インペラの貫通孔のいずれかの部分がシャフト室の上部（あるいは最上部）に位置する可能性が高くなり、シャフト室からの気体排出性が向上する。
（【００１１】以降は省略されています）

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