(57)【要約】【課題】メカニカルシールを収容する油室内の油抜けや水の浸入を精度良く監視する。【解決手段】センサ６は、油室４０内に設置された第１電極（外側電極６１１）と、第１電極に接続された交流電源６２１と、油室内において、第１電極に対して間隔を空けて設置された第２電極（内側電極６１２）と、少なくとも第２電極に接続されかつ、第２電極を通じて交流電気信号の経時変化を計測する計測部（検知部６２、監視部６３）と、を備えている。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水中回転機器におけるメカニカルシールを収容する油室内の状態を監視するセンサであって、
前記油室内に設置された第１電極と、
前記第１電極に接続された交流電源と、
前記油室内において、前記第１電極に対して間隔を空けて設置された第２電極と、
少なくとも前記第２電極に接続されかつ、前記第２電極を通じて交流電気信号の経時変化を計測する計測部と、を備えている監視センサ。
【請求項２】
請求項１に記載の監視センサにおいて、
前記計測部は、前記第２電極を通じて測定した交流電流値と、前記交流電源の交流電圧値とに基づいて、前記第１電極と前記第２電極との間のサセプタンスの経時変化を計測する監視センサ。
【請求項３】
請求項１に記載の監視センサにおいて、
前記計測部は、前記第２電極を通じて測定した交流電圧値と、前記交流電源の交流電圧値に基づいて、前記第１電極と前記第２電極との間のリアクタンスの経時変化を計測する監視センサ。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の監視センサにおいて、
少なくとも前記第２電極の表面には、誘電体膜が設けられている監視センサ。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の監視センサにおいて、
前記第２電極には、コンデンサが接続されている監視センサ。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の監視センサにおいて、
前記第１電極は筒状であり、前記第２電極は棒状であり、
前記第２電極は、前記第１電極の筒軸上に配置されている監視センサ。
【請求項７】
水中に浸漬される羽根車と、
電気モータを収容するモータケーシングと、
前記モータケーシングから突出すると共に、前記電気モータと前記羽根車とをつなぐシャフトと、
前記シャフトを軸封するメカニカルシールと、
前記メカニカルシールを収容する油室と、
前記油室の状態を監視する監視センサと、を備え、
前記監視センサは、
前記油室内に設置された第１電極と、
前記第１電極に接続された交流電源と、
前記油室内において、前記第１電極に対して間隔を空けて設置された第２電極と、
少なくとも前記第２電極に接続されかつ、前記第２電極を通じて交流電気信号の経時変化を計測する計測部と、を有している水中回転機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
ここに開示する技術は、例えば水中ポンプや水中ミキサ等の水中回転機器において、メカニカルシールを収容する油室内の油抜けや水の浸入を監視するセンサ、及び、監視センサを備えた水中回転機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、水中ポンプ装置のメカニカルシール室内に設置された浸水検知器が記載されている。この浸水検知器は、外電極と内電極とを有する二重円筒電極からなる浸水検知電極を備えている。メカニカルシール室内に水が浸入したりメカニカルシール室内から油が抜けたりすると電極間の静電容量及びインピーダンスが変化する。浸水検知器は、電極間の静電容量又はインピーダンスの変化を検知することにより、メカニカルシール室内に水が浸入したりメカニカルシール室内から油が抜けたりしたことを検知する。
【０００３】
特許文献２には、水中ポンプ装置のメカニカルシール室内に水が浸入したことを検知する油中水分検知装置が記載されている。この検知装置は、検知電極と検知回路とを備えている。検知電極は、メカニカルシール室内の油中に浸漬されることにより、水中ポンプ装置のハウジングとの間にコンデンサを構成する。検知回路は、このコンデンサを含むＬＣ型自励発振回路を構成する。検知回路は、コンデンサの電解液に相当する油中に水分が浸入したことを、発振回路の発振振幅が低下したことにより検知する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−３３４０９８号公報
【特許文献２】特開平９−３２９５６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
メカニカルシールを収容する油室内に水が浸入したり、油室内から油が漏れたりすると、様々な不具合を招く恐れがある。そのため、水中回転機器を水中から引き揚げる定期点検時に油室内の油を採取し、人が、油室内に水が浸入していないかを確認したり、油室内から油が漏れていないか確認をしたりしている。
【０００６】
これに対し、油室内の水分量を正確に検知したいという要求や、水中回転機器を引き揚げることなく、油室内の状態を把握したいという要求が従来から存在している。この要求を満たすために、前述した特許文献１及び２に記載されているような様々な技術が、これまでも提案されているが、要求を満足することができる検知装置は、未だ実用化には至っていない。
【０００７】
ここに開示する技術は、水中回転機器において、メカニカルシールを収容する油室内の油抜けや水の浸入を精度良く監視する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本願発明者らの検討によると、従来の検知装置は検知精度が低い可能性があることがわかった。例えば図１１は、従来の検知装置１００の構成を模式的に示している。検知装置１００は、油室内の油中に浸漬される二つの電極１０１、１０２を有していることが一般的である。従来の検知装置１００は、油室内に水が浸入することによって電極間のインピーダンス（又はアドミタンス）が変化すること検知しようとする。
【０００９】
油室内に水が浸入すると、水と油との比重差により、油室内は水の層と油の層とに分離する。しかしながら水中回転機器が回転をすると、油室内の油及び水が撹拌される。この撹拌により、油中に水滴が分散する。水中回転機器が停止し、時間が経過すると、油室内は再び、水の層と油の層とに分離する。
【００１０】
図１１に模式的に示すように、油中に水滴が分散している状態で水滴が二つの電極間をつなぐように並ぶと、電極間のレジスタンスが小さく（又はコンダクタンスが大きく）なって電極間を流れる電流値が大きくなってしまう。一方、油室中に含まれる水分量は同じでも、油室内が水の層と油の層とに分離していたり、水滴が二つの電極間を接続していない状態であったりすると、電極間のレジスタンスが大きく（又はコンダクタンスが小さく）なって電極間を流れる電流値が小さくなる。このように、従来の検知装置は、油室内の水分量と、検知装置の出力との相関が低かった。
【００１１】
これに対し本願発明者らは、電極間のリアクタンス及びサセプタンスの変化に着目をした。電極間を流れる直流電気信号は、前述したように、水滴の分散状態の影響を受けるのに対し、交流電気信号は、水滴の分散状態の影響を受けにくい。つまり、電極間のレジスタンス及びコンダクタンスは、水滴の分散状態によって大きく変化する。これに対し、電極間のリアクタンス及びサセプタンスは、水滴の分散状態に対する変化が小さい。そこで、本願発明者らは、電極間を流れる交流電気信号の経時変化を計測することにより油室内の状態を監視することについて検討を重ねた。その結果、本願発明者らは、油室内の浸水や油抜けを精度良く計測することができることを確認することができ、ここに開示する技術を完成するに至った。
【００１２】
具体的に、ここに開示する技術は、水中回転機器におけるメカニカルシールを収容する油室内の状態を監視するセンサに係る。
【００１３】
この監視センサは、前記油室内に設置された第１電極と、前記第１電極に接続された交流電源と、前記油室内において、前記第１電極に対して間隔を空けて設置された第２電極と、少なくとも前記第２電極に接続されかつ、前記第２電極を通じて交流電気信号の経時変化を計測する計測部と、を備えている。
【００１４】
この構成によると、交流電源が出力した交流電気信号は、第１電極から油室内の油、又は、油室内に浸入した水及び油を通じて第２電極へと流れる。計測部は、第２電極を通じて交流電気信号の経時変化を計測する。前述したように、第１電極及び第２電極間のリアクタンス及びサセプタンスは、水滴の分散状態に対する変化が小さい。計測部が、交流電気信号を計測することによって、水滴の分散状態の影響を受けずに、電極間のリアクタンス又はサセプタンスが変化したことを、高精度に計測することができる。監視センサは、油室内に水が浸入していない初期状態から、電極間のリアクタンス又はサセプタンスが経時的に変化したことに基づいて、油室内に水が浸入したことを、精度良く検知することができる。
【００１５】
また、油室内から油が抜けたときも、電極間のリアクタンス及びサセプタンスが変化する。計測部が交流電気信号を計測することによって、油室内から油が抜けたことも、精度良く検知することができる。
【００１６】
前記計測部は、前記第２電極を通じて測定した交流電流値と、前記交流電源の交流電圧値とに基づいて、前記第１電極と前記第２電極との間のサセプタンスの経時変化を計測する、としてもよい。
【００１７】
前述したように、電極間のサセプタンスは、水滴の分散状態に対する変化が小さい。計測部が第２電極を通じて測定した交流電流値に基づいてサセプタンスの経時変化を計測することにより、油室内に水が浸入したこと、及び、油室内から油が抜けたことを、精度良く検知することができる。
【００１８】
前記計測部は、前記第２電極を通じて測定した交流電圧値と、前記交流電源の交流電圧値に基づいて、前記第１電極と前記第２電極との間のリアクタンスの経時変化を計測する、としてもよい。
【００１９】
電極間のリアクタンスは、水滴の分散状態に対する変化が小さい。計測部が第２電極を通じて測定した交流電圧値に基づいてリアクタンスの経時変化を計測することにより、油室内に水が浸入したこと、及び、油室内から油が抜けたことを、精度良く検知することができる。
【００２０】
少なくとも前記第２電極の表面には、誘電体膜が設けられている、としてもよい。
【００２１】
直流電気信号は誘電体膜において遮断され、交流電気信号は誘電体膜を通過する。第２電極に接続された計測部は、第１電極と第２電極との間を流れる交流電気信号を計測することができる。
【００２２】
前記第２電極には、コンデンサが接続されている、としてもよい。
【００２３】
直流電気信号はコンデンサにおいて遮断され、交流電気信号はコンデンサを通過する。第２電極に接続された計測部は、第１電極と第２電極との間を流れかつ、コンデンサを通過した交流電気信号を計測することができる。
【００２４】
前記第１電極は筒状であり、前記第２電極は棒状であり、前記第２電極は、前記第１電極の筒軸上に配置されている、としてもよい。
【００２５】
第１電極と第２電極とを同心状に配置することによって、第１電極及び第２電極を油室内に設置しやすくなる。また、第１電極と第２電極との間隔を一定に保つことができ、計測部の計測精度が向上する。
【００２６】
ここに開示する水中回転機器は、水中に浸漬される羽根車と、電気モータを収容するモータケーシングと、前記モータケーシングから突出すると共に、前記電気モータと前記羽根車とをつなぐシャフトと、前記シャフトを軸封するメカニカルシールと、前記メカニカルシールを収容する油室と、前記油室の状態を監視する監視センサと、を備える。
【００２７】
そして、前記監視センサは、前記油室内に設置された第１電極と、前記第１電極に接続された交流電源と、前記油室内において、前記第１電極に対して間隔を空けて設置された第２電極と、少なくとも前記第２電極に接続されかつ、前記第２電極を通じて交流電気信号の経時変化を計測する計測部と、を有している。
【００２８】
この構成によると、監視センサは、前述したように、油室内に水が浸入したこと、及び、油室内から油が抜けたことを、精度良く検知することができる。
【発明の効果】
【００２９】
以上説明したように、前記の監視センサ及び水中回転機器によると、メカニカルシールを収容する油室内の油抜けや水の浸入を精度良く監視することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】図１は、ここに開示する監視センサが取り付けられる水中ポンプの構成例を示す断面図である。
【図２】図２は、監視センサが取り付けられた水中ポンプの油室の構成例を模式的に示す断面図である。
【図３】図３は、図２とは異なる監視センサの取付形態を例示する図２対応図である。
【図４】図４は、監視センサの電極の構成及び計測部の構成を例示するブロック図である。
【図５】図５は、監視センサの検知部の変形例を例示するブロック図である。
【図６】図６は、監視センサの検知部の変形例を例示するブロック図である。
【図７】図７は、監視センサの検知部の変形例を例示するブロック図である。
【図８】図８は、監視センサの電極の変形例を例示する斜視図である。
【図９】図９は、監視センサの電極の変形例を例示する斜視図である。
【図１０】図１０は、監視センサが取り付けられる水中ミキサの構成例を示す断面図である。
【図１１】図１１は、従来の検知装置の構成を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、監視センサ及び水中回転機器の実施形態について、図面を参照しながら説明する。ここで説明する監視センサ及び水中回転機器は例示である。
【００３２】
（水中ポンプの全体構成）
図１は、水中回転機器の一例としての水中ポンプ１を示している。水中ポンプ１は、例えば下水中継ポンプ槽等の槽内において、水中に浸漬される。
【００３３】
水中ポンプ１は、羽根車２１を有するポンプ部２０と、電気モータ３１を有するモータ部３０とを備えている。ポンプ部２０とモータ部３０とは、ポンプ部２０が下側にモータ部３０が上側になるように上下方向に並んで配置されている。
【００３４】
モータ部３０は、電気モータ３１を収容するモータケーシング３３を備えている。電気モータ３１のシャフト３２は、上下方向に延びている。シャフト３２は、モータケーシング３３の下端から下方に突出している。モータケーシング３３は、内部が水密になるよう構成されている。
【００３５】
羽根車２１は、シャフト３２の下端に取り付けられている。羽根車２１は、水中に浸漬される。ポンプ部２０は、羽根車２１を収容するポンプケーシング２２を備えている。
【００３６】
モータケーシング３３とポンプケーシング２２との間には、オイルケーシング４が介設している。シャフト３２は、オイルケーシング４を上下方向に貫通している。
【００３７】
シャフト３２にはメカニカルシール５が取り付けられている。メカニカルシール５は、シャフト３２を軸封する。メカニカルシール５は、オイルケーシング４によって形成される油室４０内に配設されている。油室４０内には、油が充填されている。油はメカニカルシール５の潤滑液及び冷却液として機能する。メカニカルシール５は、ポンプケーシング２２側から油室４０へ水が浸入することを防止すると共に、油室４０からポンプケーシング２２側へ油が漏れることを防止する。メカニカルシール５はまた、油室４０からモータケーシング３３へ油や水が漏れることを防止する。
【００３８】
図２は、メカニカルシール５を収容している油室４０の構成を模式的に示している。オイルケーシング４は、モータケーシング３３の下端を閉塞する上壁部４１と、ポンプケーシング２２の上端を閉塞する下壁部４２と、上壁部４１と下壁部４２とを上下方向につなぐ側壁部４３とを有している。上壁部４１、下壁部４２及び側壁部４３によって油室４０が形成されている。上壁部４１には、シャフト３２が貫通する貫通孔４１１が形成されている。下壁部４２にも同様に、シャフト３２が貫通する貫通孔４２１が形成されている。
【００３９】
メカニカルシール５は、軸方向の上側から下側に向かって順に配置された、上側固定環５１、上側回転環５２、圧縮ばね５３、下側回転環５４、及び下側固定環５５によって構成されている。
【００４０】
上側固定環５１は、上壁部４１の貫通孔４１１の周縁部に固定されている。上側回転環５２は、圧縮ばね５３の付勢力により上向きに押されることにより、上側固定環５１に押し付けられている。同様に、下側固定環５５は、下壁部４２の貫通孔４２１の周縁部に固定されている。下側回転環５４は、圧縮ばね５３の付勢力により下向きに押されることにより、下側固定環５５に押し付けられている。
【００４１】
（監視センサの構成）
オイルケーシング４には、油室４０内の状態を監視するセンサ６が取り付けられている。センサ６は、電極部６１と、電極部６１に接続された検知部６２とを有している。センサ６は、油室４０内に水が浸入したこと、及び、油室４０内から油が漏れたことを検知するように構成されている。
【００４２】
図２の構成例において、センサ６は、上壁部４１に固定されている。電極部６１は、油室４０内を上から下へと上下方向に延びている。油室４０内へ水が浸入すると、水と油との比重差により水は油室４０内の下部に溜まる。図２は、油室４０の下部に溜まった水と油室４０の上部の油とを、ハッチングの密度の違いによって表している。図２に例示するように、電極部６１を上下方向に延びるように配設すると、油室４０内に水が浸入した場合に、電極部６１の先端部が油室４０内の水の層と接触するようになる。センサ６は、油室４０内に水が浸入したことを精度良く検知することが可能になる。図２では、上壁部４１に検知部６２が挿入されているが、検知部６２の電極部６１側に電極部６１より大径の雄ねじ部を設け、油室４０の外側からセンサ６の電極部６１を油室４０に挿入し、前記雄ねじ部を上壁部４１に設けた雌ねじ部に螺合させることでセンサ６を固定しても良い。
【００４３】
図３は、図２とは異なるセンサ６の取付形態を例示している。図３の構成例において、センサ６は、オイルケーシング４の側壁部４３に固定されている。側壁部４３に固定するセンサ６の高さは、適宜設定することができる。電極部６１は、油室４０内を、径方向の外から内へと水平方向に延びている。図３では、側壁部４３に検知部６２が挿入されているが、検知部６２の電極部６１側に電極部６１より大径の雄ねじ部を設け、油室４０の外側からセンサ６の電極部６１を油室４０に挿入し、前記雄ねじ部を側壁部４３に設けた雌ねじ部に螺合させることでセンサ６を固定しても良い。また、前記雌ねじ部は、水中回転機器の油室４０にオイルの点検や給排出のために設けられたオイルプラグ用の雌ねじ部であり、オイルプラグに代えてセンサ６を取り付けても良い。
【００４４】
電極部６１は、図４に例示するように、第１電極としての外側電極６１１と、第２電極としての内側電極６１２とを有している。外側電極６１１及び内側電極６１２は、導電体によって構成されている。外側電極６１１及び内側電極６１２は、例えば金属製である。外側電極６１１は円筒状である。内側電極６１２は丸棒状である。内側電極６１２は、外側電極６１１の筒軸上に配置されている。このような同心状の電極構成は、外側電極６１１と内側電極６１２との間隔を一定にすることができる。また、電極部６１を同心状にすると、外側電極６１１及び内側電極６１２の剛性が高くなるため、外側電極６１１及び／又は内側電極６１２が経時的に変形してしまうことを抑制することができ、外側電極６１１と内側電極６１２との間隔が変わってしまうことを抑制することができる。外側電極６１１と内側電極６１２との間隔が一定であると、センサ６の検知精度を高めることができる。
【００４５】
さらに、電極部６１は全体として棒状になるため、図２又は図３に示すように、油室４０内へ電極部６１を設置しやすくなるという利点もある。
【００４６】
内側電極６１２の表面には、誘電体膜６１３が設けられている。後述するように、センサ６は、外側電極６１１と内側電極６１２とを間を流れる交流電気信号の経時変化を計測する。内側電極６１２の表面に誘電体膜６１３を設けることにより、その誘電体膜６１３によって、直流電気信号を遮断しかつ、交流電気信号を通過させることができる。
【００４７】
誘電体膜６１３は、高抵抗であることが好ましい。こうすることで、誘電体膜６１３は、直流電気信号を効果的に遮断することができる。誘電体膜６１３の誘電率は、油室４０内の油の誘電率に等しい、又は、油の誘電率に近いことが好ましい。交流電気信号の検知に有利になる。誘電体膜６１３は、一例としてフッ素の薄膜によって構成してもよい。誘電体膜６１３はまた、シリコンの薄膜によって構成してもよい。さらに、内側電極６１２をアルミニウム製とし、当該内側電極６１２にアルマイト処理を施して、誘電体膜６１３を形成してもよい。つまり、誘電体膜６１３は、陽極酸化皮膜によって構成してもよい。
【００４８】
尚、外側電極６１１の表面（少なくとも内周面）に誘電体膜を設けてもよい。また、外側電極６１１及び内側電極６１２両方の表面に誘電体膜を設けてもよい。
【００４９】
尚、外側電極６１１には、図２及び図３に例示するように、筒の内と外とをつなぐ貫通穴６１４を設けてもよい。貫通穴６１４の大きさ、数、配置は、適宜設定することができる。
【００５０】
図４に例示する検知部６２は、交流電源６２１と、電圧測定回路６２２と、電流測定回路６２３と、演算器６２４と、Ａ／Ｄ変換器６２５とを備えている。
【００５１】
交流電源６２１は、外側電極６１１に接続されている。交流電源６２１は、外側電極６１１に交流電気信号を供給する。
【００５２】
電圧測定回路６２２は、交流電源６２１に接続されている。電圧測定回路６２２は、外側電極６１１に供給される交流電気信号の電圧値を測定する。電圧測定回路６２２に接続されたＡ／Ｄ変換器６２５は、電圧測定回路６２２の出力をデジタル信号に変換して演算器６２４に出力する。
【００５３】
電流測定回路６２３は、内側電極６１２に接続されている。電流測定回路６２３は、外側電極６１１及び内側電極６１２の間を流れる交流電気信号の電流値を、内側電極６１２を通じて測定する。電流測定回路６２３に接続されたＡ／Ｄ変換器６２５は、電流測定回路６２３の出力をデジタル信号に変換して演算器６２４に出力する。
【００５４】
演算器６２４は、電圧測定回路６２２が測定した交流電源の電圧値と、電流測定回路６２３が測定した交流電気信号の電流値と、に基づいて、外側電極６１１と内側電極６１２との間のサセプタンスを算出する。検知部６２は、検知信号を、水中ポンプ１の外部へ出力する。
【００５５】
水中ポンプ１の外部には、監視部６３が設定されている。監視部６３は、水中ポンプ１の近くに設置される場合、及び、通信回線を介して水中ポンプ１から離れた場所に設定される場合がある。監視部６３と検知部６２とによって、計測部が構成される。監視部６３は、水中ポンプ１の設置初期時から、外側電極６１１と内側電極６１２との間のサセプタンスの経時変化を監視する。水中ポンプ１の設置初期時は、油室４０内に水が浸入しておらず、油が充填されている。このときに検知部６２が出力したサセプタンスを初期値に定める。尚、サセプタンスの初期値を、手動で定めてもよい。
【００５６】
水中ポンプ１の使用を継続している間に、油室４０内に水が浸入すると、外側電極６１１と内側電極６１２との間のサセプタンス（つまり、交流電気信号の流れやすさ）が、初期値よりも高くなる。センサ６及び監視部６３は、電極間のサセプタンスの経時変化を計測することによって、油室４０内に水が浸入したことを検知することができる。
【００５７】
水中ポンプ１の使用を継続している間に、油室４０内から油が抜けると、外側電極６１１と内側電極６１２との間のサセプタンスが、初期値よりも低くなる。センサ６及び監視部６３は、電極間のサセプタンスの経時変化を計測することによって、油室４０内から油が抜けたことを検知することができる。
【００５８】
外側電極６１１及び内側電極６１２間のサセプタンスは、コンダクタンスとは違って、油中の水滴の分散状態に対する変化が小さい。水中ポンプ１が駆動をすることによって油室４０内の油と水とが撹拌をした状態であっても、水中ポンプ１が停止していることによって油室４０内の油と水とが分離をした状態であっても、検知部６２の出力は安定する。検知部６２が、内側電極６１２を通じて交流電気信号を検知することにより、監視部６３は、電極間のサセプタンスの変化に基づいて、油室４０内に水が浸入したこと、及び、油室４０から油が抜けたことを、精度良く検知することができる。
【００５９】
尚、検知部６２が検知を行うタイミングを、一定のタイミング定めてもよい。例えば、駆動中の水中ポンプ１が停止した後、所定時間が経過したタイミングで、検知部６２が電極間のサセプタンスを検知してもよい。検知部６２の検知時の油室４０内の状態を揃えることができ、サセプタンスの経時的な変化を、より精度良く計測することができる。
【００６０】
検知部６２の出力を、水中ポンプ１の外部に出力することにより、水中ポンプ１を引き揚げなくても、油室４０の状態を把握することができる。水中ポンプ１のメンテナンスコストを低減することができる。また、油室４０内に水が浸入したこと、及び、油室４０から油が抜けたことを、従来のように水中ポンプ１の定期点検の時期まで待たずに、速やかに把握することができる。水中ポンプ１に不具合が発生することを未然に防止することができる。
【００６１】
尚、図４の構成とは異なり、水中ポンプ１内に、サセプタンスの検知データを記録しておいてもよい。また、検知部は、検知したサセプタンスと初期値とを比較し、サセプタンスが大きくなる又は小さくなることにより、差が予め定めた閾値を超えた場合に、水中ポンプ１の外部に警報を行うように構成してもよい。
【００６２】
（センサの変形例）
図５は、検知部６２の変形例を示している。図５の検知部６２は、図４の検知部６２と比較して、電流測定回路６２３に代えて、第２電圧測定回路６２６を備えている。第２電圧測定回路６２６は、内側電極６１２に接続されている。第２電圧測定回路６２６は、外側電極６１１及び内側電極６１２の間を流れる交流電気信号の電圧値を測定する。第２電圧測定回路６２６に接続されたＡ／Ｄ変換器６２５は、第２電圧測定回路６２６の出力をデジタル信号に変換して演算器６２４に出力する。
【００６３】
演算器６２４は、電圧測定回路６２２が測定した交流電源の電圧値と、第２電圧測定回路６２６が測定した交流電気信号の電圧値と、に基づいて、外側電極６１１と内側電極６１２との間のリアクタンスを検知する。油室４０内に水が浸入すると、外側電極６１１と内側電極６１２との間のリアクタンス（つまり、交流電気信号の流れにくさ）が、初期値よりも低くなる。センサ６及び監視部６３は、電極間のリアクタンスの経時変化を計測することによって、油室４０内に水が浸入したことを検知することができる。油室４０内から油が抜けると、外側電極６１１と内側電極６１２との間のリアクタンスが、初期値よりも高くなる。センサ６及び監視部６３は、電極間のリアクタンスの経時変化を計測することによって、油室４０内から油が抜けたことを検知することができる。
【００６４】
図６は、検知部６２のさらに別の変形例を示している。図６の検知部６２は、図４の検知部６２と比較して、電圧測定回路６２２及びＡ／Ｄ変換器６２５を省略している。演算器６２４は、電流測定回路６２３が測定した交流電気信号の電流値を検知する。前述したように、油室４０内に水が浸入したり、油室４０内から油が抜けたりすると、電極間のサセプタンス及びリアクタンスが初期値に対して変化する。よって、内側電極６１２を通じて計測する交流電流値も、初期値に対して変化する。監視部６３が交流電気信号の電流値の経時変化を計測することによって、油室４０内に水が浸入したこと、及び、油室４０内から油が抜けたことを検知することができる。
【００６５】
尚、図示は省略するが、図６の検知部６２は、電流測定回路６２３に代えて、電圧測定回路を備えていてもよい。油室４０内に水が浸入したり、油室４０内から油が抜けたりすると、内側電極６１２を通じて計測する交流電圧値も、初期値に対して変化する。監視部６３が交流電気信号の電圧値の経時変化を計測することによっても、油室４０内に水が浸入したこと、及び、油室４０内から油が抜けたことを検知することができる。
【００６６】
図７は、検知部６２のさらに別の変形例を示している。図７の検知部６２は、図４の検知部６２と比較して、内側電極６１２と電流測定回路６２３との間に介設されたコンデンサ６２７を有している。コンデンサ６２７は、直流電気信号を遮断し、交流電気信号を通過させる。図４の検知部６２と同様に、図７の検知部６２は、サセプタンスの経時変化を計測することができる。尚、図７のセンサ６において、電極部６１の誘電体膜は省略してもよい。
【００６７】
尚、図示は省略するが、図５に示す検知部６２において、内側電極６１２と第２電圧測定回路６２６との間にコンデンサを設けてもよいし、図６に示す検知部６２において、内側電極６１２と電流測定回路６２３との間にコンデンサを設けてもよい。また、図示は省略するが、図６に示す検知部６２に対して、電流測定回路６２３を電圧測定回路に置き換えた計測部において、その電圧測定回路と内側電極６１２との間にコンデンサを設けてもよい。
【００６８】
図８は、電極部６１の変形例を示している。電極部６１は、図８に例示するように、所定の間隔を空けて向かい合って配設された、第１平板電極６１５及び第２平板電極６１６によって構成してもよい。第２平板電極６１６の表面には、誘電体膜６１７が設けられている。
【００６９】
図９は、電極部６１のさらに別の変形例を示している。電極部６１は、基板６１８上に、第１電極６１９及び第２電極６１１０を平行に配置することによって構成してもよい。また、図９に例示するように、基板６１８の表面と、第１電極６１９及び第２電極６１１０とを、覆うように、誘電体膜６１１１を設けてもよい。
【００７０】
図１０は、ここに開示するセンサ６が取付可能な水中回転機器の一例としての水中ミキサ７を示している。水中ミキサ７は、例えば撹拌槽等の槽内において、水中に浸漬される。
【００７１】
水中ミキサ７は、電気モータ７１を収容するモータケーシング７２を備えている。電気モータ７１のシャフト７３は、水平方向に延びていて、モータケーシング７２の前端（図１０における右端）から、前方に突出している。シャフト７３の前端に、羽根車７４が取り付けられている。
【００７２】
モータケーシング７２の前端には、オイルケーシング７５が取り付けられている。シャフト７３は、オイルケーシング７５を貫通している。オイルケーシング７５内に油室７６が形成されている。
【００７３】
メカニカルシール７７は、オイルケーシング７５内で、シャフト７３に外挿されている。
【００７４】
図１０では図示を省略するが、この油室７６内に電極部６１が位置するよう、前述したセンサ６をオイルケーシング７５に取り付けてもよい。
【００７５】
尚、ここに開示するセンサ６が取り付け可能な水中回転機器は、前述した構成の水中ポンプや、水中ミキサに限らない。様々な構成の水中回転機器に、センサ６を取り付けることが可能である。
【００７６】
また、前述したセンサ６の様々な構成は、可能な範囲で相互に組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【００７７】
１  水中ポンプ（水中回転機器）
２１  羽根車
３１  電気モータ
３２  シャフト
３３  モータケーシング
４０  油室
５  メカニカルシール
６  センサ
６１  電極部
６１１  外側電極（第１電極）
６１２  内側電極（第２電極）
６１３、６１７、６１１１  誘電体膜
６１５  第１平板電極（第１電極）
６１６  第２平板電極（第２電極）
６１９  第１電極
６１１０  第２電極
６２  検知部（計測部）
６２１  交流電源
６２７  コンデンサ
６３  監視部（計測部）
７  水中ミキサ（水中回転機器）
７１  電気モータ
７２  モータケーシング
７３  シャフト
７４  羽根車
７６  油室
７７  メカニカルシール
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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