(57)【要約】【課題】本発明は、稼働率の低下を抑制可能なポンプを提供することを目的とする。【解決手段】固定部４６及び回転部４７を含む電動モータ、並びに回転部４７とともに回転する回転翼４４を有する回転ユニット３１と、固定部４６上に固定され、複数のディフューザベーン７３を有するディフューザユニット３２と、を地下から地上に向かう方向に対して交互に複数積み重ねた構成を有するインナーエレメント１２と、内側にインナーエレメント１２を収容する筒状部６、及び筒状部６の下端から径方向内側に突出し、インナーエレメント１２の下端を支持する支持部７を有する生産管１１と、を備える。【選択図】図２
2020197144.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地下から地上に向かう鉛直方向に回転ユニットとディフューザユニットとが交互に複数積み重ねられた構成を有するとともに、前記地下から前記地上に液体を汲み上げるインナーエレメントと、
前記鉛直方向に延び、内側に前記インナーエレメントを収容する筒状部、及び前記筒状部の下端から径方向内側に突出し、前記インナーエレメントの下端を支持する支持部を有する生産管と、
を備え、
前記回転ユニットは、円環形状とされ、前記生産管の内周面により位置が規制された固定部と、前記固定部の内側に配置され、円環形状とされた回転部と、前記固定部の内周面と前記回転部の外周面との間に設けられたラジアル軸受と、前記回転部の内周面に設けられ、前記回転部の内周面から径方向内側に突出し、前記回転部とともに回転する回転翼と、を有し、
前記ディフューザユニットは、円環形状とされ、前記生産管の内周面により位置が規制され、かつ直下に位置する固定部の上面に配置された円環部材と、前記円環部材の内周面に設けられ、前記円環部材の内周面から径方向内側に突出する複数のディフューザベーンと、を有するポンプ。
【請求項２】
地下から地上に向かう鉛直方向に回転ユニットとディフューザユニットとが交互に複数積み重ねられた構成を有するとともに、前記地下から前記地上に液体を汲み上げるインナーエレメントと、
前記インナーエレメントの外周面に巻かれることで、複数の前記回転ユニット及び複数の前記ディフューザユニットを一体化させるワイヤと、
を備え、
前記回転ユニットは、前記ワイヤと接触する円環形状とされた固定部と、前記固定部の内側に配置され、円環形状とされた回転部と、前記固定部の内周面と前記回転部の外周面との間に設けられたラジアル軸受と、前記回転部の内周面に設けられ、前記回転部の内周面から径方向内側に突出し、前記回転部とともに回転する回転翼と、を有し、
前記ディフューザユニットは、前記ワイヤと接触する円環形状とされ、直下に位置する固定部の上面に配置された円環部材と、前記円環部材の内周面に設けられ、前記円環部材の内周面から径方向内側に突出する複数のディフューザベーンと、を有するポンプ。
【請求項３】
前記回転ユニットの中央には、前記鉛直方向に延びる第１の流路が形成されており、
前記ディフューザユニットの中央には、前記複数のディフューザベーンの内側に配置され、前記鉛直方向に延びるとともに、前記鉛直方向において、前記第１の流路と対向する第２の流路が形成されている請求項１または２記載のポンプ。
【請求項４】
前記回転部の中央には、前記回転部の内周面で区画され、前記鉛直方向に延び、前記回転翼が収容される第１の貫通穴が形成されており、
前記円環部材の中央には、前記円環部材の内周面で区画され、前記鉛直方向に延び、前記複数のディフューザベーンが収容され、かつ直径が前記第１の貫通穴の直径と等しい第２の貫通穴が形成されており、
前記回転ユニット及び前記ディフューザユニットは、前記第１の貫通穴の中心軸と前記第２の貫通穴の中心軸とが一致するように積み重ねられている請求項１から３のうち、いずれか一項記載のポンプ。
【請求項５】
前記円環部材を前記鉛直方向に貫通し、前記円環部材を前記固定部に固定するボルトを有する請求項１から４のうち、いずれか一項記載のポンプ。
【請求項６】
前記インナーエレメントは、前記ボルトで固定されたそれぞれ１つの前記回転ユニット及び前記ディフューザユニットと、前記ボルトと、を有するユニット機構が前記鉛直方向に積み重ねられた構成を含み、
前記ユニット機構は、前記円環部材と前記固定部との間のうち、前記ボルトの外側に配置されたリング状の第１のシール部材を有する請求項５記載のポンプ。
【請求項７】
前記インナーエレメントは、前記鉛直方向に積み重ねられた前記ユニット機構の間に配置されたリング状の第２のシール部材を有する請求項６記載のポンプ。
【請求項８】
前記円環部材を前記鉛直方向に貫通し、前記円環部材を前記固定部に固定するボルトを有し、
前記インナーエレメントは、前記ボルトで固定されたそれぞれ１つの前記回転ユニット及び前記ディフューザユニットと、前記ボルトと、を有するユニット機構が前記鉛直方向に積み重ねられた構成を含み、
前記インナーエレメントは、前記鉛直方向に積み重ねられた前記ユニット機構の間に配置されたリング状の第２のシール部材を有し、
前記生産管は、フレキシブル性を有しており、
前記第２のシール部材は、弾性を有する材料で構成され、かつ前記鉛直方向に積み重ねられた前記ユニット機構の間に隙間を形成可能な厚さとされている請求項１記載のポンプ。
【請求項９】
前記回転翼は、前記回転部の内周面の周方向に間隔をあけて設けられるとともに、前記第１の流路の外側に配置された複数の翼体で構成されており、
前記複数の翼体は、前記鉛直方向に延びており、流線形状とされている請求項３記載のポンプ。
【請求項１０】
前記回転翼は、前記第１の流路が中央に形成された内向きスクリューである請求項３記載のポンプ。
【請求項１１】
前記固定部及び前記回転部を含む電動モータを制御することで、前記回転翼を正回転または逆回転させる制御部を備える請求項１から１０のうち、いずれか一項記載のポンプ。
【請求項１２】
前記固定部は、コイルと、前記コイルを収容するコイル収容部と、を有し、
前記回転部は、永久磁石と、前記永久磁石を収容する磁石収容部と、を有する請求項１から１１のうち、いずれか一項記載のポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
地下水や原油等の液体を地下から汲み上げる際には、例えば、特許文献１に開示されたポンプ（液状物吸い上げ装置）が用いられている。
【０００３】
このようなポンプのうちの１つとして、鉛直方向に延びた筒状とされており、下部にモータステータを支持する生産管と、鉛直方向に延び、生産管内に挿入されるインナーエレメントと、を備えたものがある。
インナーエレメントは、鉛直方向に延びるモータ軸と、ポンプ軸と、複数のポンプ本体と、磁気部品と、を有する。
【０００４】
ポンプ軸は、鉛直方向に延びており、下端がモータ軸の上端と接続されている。複数のポンプ本体は、ポンプ軸の外周面に設けられており、鉛直方向に間隔をあけて配置されている。磁気部品は、モータ軸の外周面に設けられており、モータステータと対向している。
上記構成とされたポンプでは、モータステータ及び磁気部品からなる電動モータにより、ポンプ軸とともに複数のポンプ本体が回転することで、地下から地上に液体が汲み上げられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平４−１２４４７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述したポンプでは、１つのポンプ軸に複数のポンプ本体を設け、１つの電動モータにより複数のポンプ本体を回転させている。
このため、例えば、ポンプ軸が破損した場合や電動モータが故障した場合、地下から地上に液体を汲み上げることが困難となり、ポンプの稼働率が低下する可能性があった。
【０００７】
そこで、本発明は、稼働率の低下を抑制可能なポンプを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明の一態様に係るポンプによれば、地下から地上に向かう鉛直方向に回転ユニットとディフューザユニットとが交互に複数積み重ねられた構成を有するとともに、前記地下から前記地上に液体を汲み上げるインナーエレメントと、前記鉛直方向に延び、内側に前記インナーエレメントを収容する筒状部、及び前記筒状部の下端から径方向内側に突出し、前記インナーエレメントの下端を支持する支持部を有する生産管と、を備え、前記回転ユニットは、円環形状とされ、前記生産管の内周面により位置が規制された固定部と、前記固定部の内側に配置され、円環形状とされた回転部と、前記固定部の内周面と前記回転部の外周面との間に設けられたラジアル軸受と、前記回転部の内周面に設けられ、前記回転部の内周面から径方向内側に突出し、前記回転部とともに回転する回転翼と、を有し、前記ディフューザユニットは、円環形状とされ、前記生産管の内周面により位置が規制され、かつ直下に位置する固定部の上面に配置された円環部材と、前記円環部材の内周面に設けられ、前記円環部材の内周面から径方向内側に突出する複数のディフューザベーンと、を有する。
【０００９】
本発明によれば、固定部、回転部、及び回転部とともに回転する回転翼を有する回転ユニットと、固定部の上面に配置され、複数のディフューザベーンを有するディフューザユニットと、を地下から地上に向かう方向に対して交互に複数積み重ねた構成を有するインナーエレメントを備えることで、複数の回転ユニットのうち、一部の回転ユニットを構成する回転部または固定部が故障して回転翼を回転させることができなくなった場合でも故障していない回転部及び固定部を有する他の回転ユニットの回転翼を回転させることで、地下の液体を地上に汲み上げることが可能となる。これにより、ポンプの稼働率の低下を抑制することができる。
【００１０】
上記課題を解決するため、本発明の一態様に係るポンプによれば、地下から地上に向かう鉛直方向に回転ユニットとディフューザユニットとが交互に複数積み重ねられた構成を有するとともに、前記地下から前記地上に液体を汲み上げるインナーエレメントと、前記インナーエレメントの外周面に巻かれることで、複数の前記回転ユニット及び複数の前記ディフューザユニットを一体化させるワイヤと、を備え、前記回転ユニットは、前記ワイヤと接触する円環形状とされた固定部と、前記固定部の内側に配置され、円環形状とされた回転部と、前記固定部の内周面と前記回転部の外周面との間に設けられたラジアル軸受と、前記回転部の内周面に設けられ、前記回転部の内周面から径方向内側に突出し、前記回転部とともに回転する回転翼と、を有し、前記ディフューザユニットは、前記ワイヤと接触する円環形状とされ、直下に位置する固定部の上面に配置された円環部材と、前記円環部材の内周面に設けられ、前記円環部材の内周面から径方向内側に突出する複数のディフューザベーンと、を有する。
【００１１】
本発明によれば、固定部、回転部、及び回転部とともに回転する回転翼を有する回転ユニットと、固定部の上面に配置され、複数のディフューザベーンを有するディフューザユニットと、を地下から地上に向かう方向に対して交互に複数積み重ねた構成を有するインナーエレメントを備えることで、複数の回転ユニットのうち、一部の回転ユニットを構成する回転部または固定部が故障して回転翼を回転させることができなくなった場合でも故障していない回転部及び固定部を有する他の回転ユニットの回転翼を回転させることで、地下の液体を地上に汲み上げることが可能となる。これにより、ポンプの稼働率の低下を抑制することができる。
また、複数の回転ユニット及び複数のディフューザユニットを一体化させるワイヤを備えることで、長さの長い生産管を準備する必要がなくなるため、ポンプの運搬性を向上できる。
【００１２】
また、上記本発明の一態様に係るポンプにおいて、前記回転ユニットの中央には、前記鉛直方向に延びる第１の流路が形成されており、前記ディフューザユニットの中央には、前記複数のディフューザベーンの内側に配置され、前記鉛直方向に延びるとともに、前記鉛直方向において、前記第１の流路と対向する第２の流路が形成されていてもよい。
【００１３】
このように、回転ユニットの中央に形成され、鉛直方向に延びる第１の流路と、複数のディフューザベーンの内側に位置するディフューザユニットの中央に形成され、鉛直方向に延びるとともに、鉛直方向において第１の流路と対向する第２の流路と、を有することで、地下から汲み上げる液体に固形物（異物）が含まれていた際、第１及び第２の流路を介して、該固形物（異物）を地上に導くことができる。
【００１４】
また、上記本発明の一態様に係るポンプにおいて、前記回転部の中央には、前記回転部の内周面で区画され、前記鉛直方向に延び、前記回転翼が収容される第１の貫通穴が形成されており、前記円環部材の中央には、前記円環部材の内周面で区画され、前記鉛直方向に延び、前記複数のディフューザベーンが収容され、かつ直径が前記第１の貫通穴の直径と等しい第２の貫通穴が形成されており、前記回転ユニット及び前記ディフューザユニットは、前記第１の貫通穴の中心軸と前記第２の貫通穴の中心軸とが一致するように積み重ねてもよい。
【００１５】
このように、回転部の中央に形成された第１の貫通穴の中心軸と円環部材の中央に形成され、直径の大きさが第１の貫通穴と等しい第２の貫通穴の中心軸とが一致するように、回転ユニット及びディフューザユニットを積み重ねることで、回転部の内周面と円環部材の内周面との境界部分に段差が形成されることを抑制可能となる。これにより、地下から地上に向かう方向に液体を移動させやすくすることができる。
【００１６】
また、上記本発明の一態様に係るポンプにおいて、前記円環部材を前記鉛直方向に貫通し、前記円環部材を前記固定部に固定するボルトを有してもよい。
【００１７】
このように、円環部材を鉛直方向に貫通し、円環部材を固定部に固定するボルトを有することで、回転ユニットに対するディフューザユニットの位置を規制することができる。
【００１８】
また、上記本発明の一態様に係るポンプにおいて、前記インナーエレメントは、前記ボルトで固定されたそれぞれ１つの前記回転ユニット及び前記ディフューザユニットと、前記ボルトと、を有するユニット機構が前記鉛直方向に積み重ねられた構成を含み、
前記ユニット機構は、前記円環部材と前記固定部との間のうち、前記ボルトの外側に配置されたリング状の第１のシール部材を有してもよい。
【００１９】
このように、円環部材と固定部との間のうち、ボルトの外側に配置されたリング状の第１のシール部材を有することで、円環部材と固定部との境界の外側に地下から汲み上げた液体が漏れ出ることを抑制できる。
【００２０】
また、上記本発明の一態様に係るポンプにおいて、前記インナーエレメントは、前記鉛直方向に積み重ねられた前記ユニット機構の間に配置されたリング状の第２のシール部材を有してもよい。
【００２１】
このように、ユニット機構の間に配置されたリング状の第２のシール部材を有することで、ユニット機構間の外側に地下から汲み上げた液体が漏れ出ることを抑制できる。
【００２２】
また、上記本発明の一態様に係るポンプにおいて、前記円環部材を前記鉛直方向に貫通し、前記円環部材を前記固定部に固定するボルトを有し、前記インナーエレメントは、前記ボルトで固定されたそれぞれ１つの前記回転ユニット及び前記ディフューザユニットと、前記ボルトと、を有するユニット機構が前記鉛直方向に積み重ねられた構成を含み、前記インナーエレメントは、前記鉛直方向に積み重ねられた前記ユニット機構の間に配置されたリング状の第２のシール部材を有し、前記生産管は、フレキシブル性を有しており、前記第２のシール部材は、弾性を有する材料で構成され、かつ前記鉛直方向に積み重ねられた前記ユニット機構の間に隙間を形成可能な厚さとされていてもよい。
【００２３】
このように、フレキシブル性を有する生産管と、鉛直方向に積み重ねられたユニット機構の間に隙間を形成可能な厚さとされ、弾性を有する材料で構成されたリング状の第２のシール部材と、を有することで、第２のシール部材のうち、ユニット機構間に配置された部分を関節として機能させることが可能となる。
これにより、生産管が僅かに傾斜した際、インナーエレメントの外形を傾斜した生産管の形状に追従させることができる。
【００２４】
また、上記本発明の一態様に係るポンプにおいて、前記回転翼は、前記回転部の内周面の周方向に間隔をあけて設けられるとともに、前記第１の流路の外側に配置された複数の翼体で構成されており、前記複数の翼体は、前記鉛直方向に延びており、流線形状とされていてもよい。
【００２５】
このように、回転翼としては、上記構成とされた複数の翼体を用いることができる。
【００２６】
また、上記本発明の一態様に係るポンプにおいて、前記回転翼は、前記第１の流路が中央に形成された内向きスクリューであってもよい。
【００２７】
このように、回転翼としては、上記構成とされた内向きスクリューを用いることができる。
【００２８】
また、上記本発明の一態様に係るポンプにおいて、前記固定部及び前記回転部を含む電動モータを制御することで、前記回転翼を正回転または逆回転させる制御部を備えてもよい。
【００２９】
このような構成とされた制御部を有することで、液体で満たされた生産管内にインナーエレメントを収容させる際、回転翼を正回転させることで、インナーエレメントを下方に移動させる力が発生するため、インナーエレメントの設置時間を短縮することができる。
また、生産管内からインナーエレメントを引き上げる際、回転翼を逆回転させることで、インナーエレメントを上方に移動させる力が発生するため、インナーエレメントの引き上げに要する時間を短くすることができる。
【００３０】
また、上記本発明の一態様に係るポンプにおいて、前記固定部は、コイルと、前記コイルを収容するコイル収容部と、を有し、前記回転部は、永久磁石と、前記永久磁石を収容する磁石収容部と、を有してもよい。
【００３１】
このように、コイルを収容するコイル収容部を有することで、液体からコイルを保護することができる。また、永久磁石を収容する磁石収容部を有することで、液体から永久磁石を保護することができる。
【発明の効果】
【００３２】
本発明によれば、ポンプの稼働率の低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るポンプの概略構成を示す縦断面図である。
【図２】図１に示すポンプのうち、領域Ａで囲まれた部分の縦断面図である。
【図３】図２に示すポンプのうち、領域Ｄで囲まれた部分を拡大した断面図である。
【図４】図２に示すポンプのうち、領域Ｂで囲まれた部分をＤ視した平面図である。
【図５】図２に示すポンプのうち、領域Ｃで囲まれた部分をＤ視した平面図である。
【図６】本発明の第２の実施形態に係るポンプの下部を拡大した縦断面図である。
【図７】図６に示す内向きスクリューを説明するための図である。である。
【図８】本発明の第３の実施形態に係るポンプの下部を拡大した縦断面図である。
【図９】本発明の第４の実施形態に係るポンプの下部を拡大した縦断面図である。
【図１０】図９に示すポンプのうち、領域Ｅで囲まれた部分を拡大した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下、図面を参照して本発明を適用した実施形態について詳細に説明する。
【００３５】
（第１の実施形態）
図１〜図５を参照して、第１の実施形態に係るポンプ１０について説明する。図１及び図２において、Ｚ方向は鉛直方向、Ｏ１は生産管１１の中心軸（以下、「中心軸Ｏ１」という）、Ｏ２はインナーエレメント１２の中心軸（以下、「中心軸Ｏ２」という）をそれぞれを示している。
図５において、Ｃｄは回転部４７の周方向（以下、「周方向Ｃｄ」という）、Ｒ１は回転翼４４が正回転した際に回転する方向（以下、「正方向Ｒ１」という）、Ｒ２は回転翼４４が逆回転した際に回転する方向（以下、「逆方向Ｒ２」という）をそれぞれ示している。
図１及び図２の切断位置は、図４及び図５に示すＥ１−Ｅ２線の切断位置に対応している。図１及び図２では、ポンプ１０の構成要素ではない掘削管５も図示する。図１〜図５において、同一構成部分には、同一符号を付す。  
【００３６】
ポンプ１０は、生産管１１と、インナーエレメント１２と、制御部１３と、を有する。
生産管１１は、筒状とされており、Ｚ方向に延びている。生産管１１は、フレキシブル性を有していない。生産管１１は、筒状とされた掘削管５の内側に収容されている。
【００３７】
掘削管５は、筒状部６と、支持部７と、を有する。掘削管５が地下１に配置された状態において、筒状部６は、Ｚ方向に延びている。支持部７は、リング形状とされており、筒状部６の下端部の内周面６ａから径方向内側に突出している。支持部７の中央には、地下１に存在する液体をインナーエレメント１２の下端に導くための液体導入穴７Ａが形成されている。液体導入穴７Ａは、Ｚ方向に延びている。
【００３８】
生産管１１は、筒状部２１と、支持部２２と、を有する。
筒状部２１は、Ｚ方向に延びている。支持部２２は、リング状とされており、筒状部２１の下端部内側に設けられている。支持部２２は、筒状部２１の下端から径方向内側に突出している。
支持部２２は、掘削管５の支持部７の上面７ａに配置されている。これにより、生産管１１は、掘削管５に支持されている。支持部２２は、インナーエレメント１２の下端を支持する上面２２ａを有する。
【００３９】
インナーエレメント１２は、生産管１１の内側に収容されている。インナーエレメント１２は、複数のユニット機構２５と、第２のシール部材２７と、を有する。
複数のユニット機構２５は、Ｚ方向に積み重ねられている。
ユニット機構２５は、回転ユニット３１と、ディフューザユニット３２と、複数のボルト３４と、第１のシール部材３６と、を有する。
【００４０】
回転ユニット３１は、電動モータ４１と、と、回転翼４４と、を有する。
【００４１】
電動モータ４１は、固定部４６と、回転部４７と、一対のラジアル軸受４２と、を有する。固定部４６は、コイル収容部５１と、コイル５２と、を有する。
コイル収容部５１は、円環形状とされた部材であり、筒状部２１の内周面２１ａにより位置が規制されている。コイル収容部５１は、中心軸Ｏ２を通過し、かつＺ方向に対して平行な面で切断した形状が矩形とされている。コイル収容部５１の内側には、周方向Ｃｄに配置された収容空間５１Ａが形成されている。
【００４２】
コイル収容部５１の上面のうち、外周側に位置する部分には、リング形状とされた第１の凹部５１Ｂが形成されている。
また、コイル収容部５１の上面のうち、第１の凹部５１Ｂよりも内側に位置する部分には、ボルト３４を締結するための第１のボルト孔５１Ｃが形成されている。第１のボルト孔５１Ｃは、周方向Ｃｄに複数形成されている。
【００４３】
コイル収容部５１の下面５１ａのうち、外周側には、第２のシール部材２７の一部が収容される第２の凹部５１Ｄが形成されている。
複数のユニット機構２５のうち、インナーエレメント１２の下端部を構成するコイル収容部５１の下面５１ａは、支持部２２の上面２２ａと接触している。
【００４４】
コイル５２は、収容空間５１Ａに収容されており、周方向Ｃｄに配置されている。
このように、内側に収容空間５１Ａが形成されたコイル収容部５１を設け、収容空間５１Ａにコイル５２を配置させることで、液体からコイル５２を保護することができる。
上記構成とされた固定部４６の中心軸は、中心軸Ｏ２と一致している。
【００４５】
回転部４７は、磁石収容部５５と、永久磁石５６と、を有する。
磁石収容部５５は、固定部４６の内側に配置されている。磁石収容部５５は、円環形状とされている。磁石収容部５５は、中心軸Ｏ２を通過し、かつＺ方向に対して平行な面で切断した形状が矩形とされている。
【００４６】
磁石収容部５５の径方向において、磁石収容部５５とコイル収容部５１との間には、一対のラジアル軸受４２を配置するための円環形状とされた空間４８が形成されている。
磁石収容部５５の内側には、周方向Ｃｄに配置された収容空間５５Ａが形成されている。
磁石収容部５５の中央には、磁石収容部５５の内周面５５ｃは、第１の貫通穴５９が形成されている。
第１の貫通穴５９は、Ｚ方向に延びている。第１の貫通穴５９は、Ｚ方向において、液体導入穴７Ａと対向している。
【００４７】
複数のユニット機構２５のうち、インナーエレメント１２の下端部を構成する磁石収容部５５の下面５５ａは、支持部２２の上面２２ａと接触している。
永久磁石５６は、収容空間５５Ａに収容されており、周方向Ｃｄに配置されている。
このように、内側に収容空間５５Ａが形成された磁石収容部５５を設け、収容空間５５Ａに永久磁石５６を配置させることで、液体から永久磁石５６を保護することができる。
上記構成とされた回転部４７の中心軸は、中心軸Ｏ２と一致している。
【００４８】
一対のラジアル軸受４２は、コイル収容部５１の内周面５１ｂと磁石収容部５５の外周面５５ｂと接続された状態で、空間４８に設けられている。一対のラジアル軸受４２は、Ｚ方向に間隔をあけて配置されている。
一対のラジアル軸受４２は、回転可能な状態で回転部４７を支持している。
【００４９】
回転翼４４は、複数の翼体６１を有する。複数の翼体６１は、磁石収容部５５の内周面５５ｃに設けられている。複数の翼体６１は、周方向Ｃｄに間隔をあけて配置されている。複数の翼体６１は、磁石収容部５５の内周面５５ｃから径方向内側に突出するとともに、Ｚ方向に延びている。複数の翼体６１は、中心軸Ｏ２を中心として放射状に配置されている。複数の翼体６１の形状は、流線形状とされている。
【００５０】
複数の翼体６１は、中心軸Ｏ２に配置された先端面６１Ａを有する。
複数の翼体６１の先端面６１Ａの内側には、Ｚ方向に延びる第１の流路６３が形成されている。第１の流路６３は、Ｚ方向において液体導入穴７Ａと対向している。第１の流路６３は、回転ユニット３１の中央に配置されている。第１の流路６３の中心軸は、中心軸Ｏ２と一致している。
【００５１】
このような構成とされた第１の流路６３を有することで、液体に固形物（異物）が含まれていた際、地下１から地上２に向かう方向に液体とともに固形物（異物）を移動させることができる。
【００５２】
複数の翼体６１の間には、地下の液体が通過する流路６５が形成されている。複数の流路６５は、周方向Ｃｄに配置されている。
上記構成とされた複数の翼体６１は、回転部４７が回転させられた際、回転部４７と同じ方向（正方向Ｒ１または逆方向Ｒ２）に回転する。
【００５３】
上記構成とされた回転ユニット３１は、正方向Ｒ１に回転することで、流路６５を通過する地下の液体を圧縮する。回転ユニット３１により圧縮された液体は、回転ユニット３１の直上に位置するディフューザユニット３２に供給される。
【００５４】
ディフューザユニット３２は、円環部材７１と、複数のディフューザベーン７３と、を有する。
円環部材７１は、円環形状とされ、筒状部２１の内周面２１ａにより位置が規制されている。円環部材７１は、直下に位置するコイル収容部５１の上面５１ｃに配置されている。これにより、円環部材７１の下面７１ａは、コイル収容部５１の上面５１ｃと接触している。円環部材７１の下面７１ａと磁石収容部５５の上面５５ｄとの間には、隙間が形成されている。
【００５５】
円環部材７１の中央には、円環部材７１の内周面７１ｃで区画され、Ｚ方向に延びる第２の貫通穴７６が形成されている。第２の貫通穴７６の直径の大きさは、第１の貫通穴５９の直径の大きさと等しい。
ディフューザユニット３２は、第１の貫通穴５９の中心軸と第２の貫通穴７６の中心軸とが一致するように、回転ユニット３１上に積み重ねられている。
【００５６】
このように、第１の貫通穴５９の中心軸と円環部材７１の中央に形成され、第２の貫通穴７６の中心軸とが一致するように、回転ユニット３１及びディフューザユニット３２をＺ方向に積み重ねることで、磁石収容部５５の内周面５５ｃと円環部材７１の内周面７１ｃとの境界部分に段差が形成されることを抑制可能となる。これにより、地下１から地上２に向かう方向に液体を移動させやすくすることができる。
【００５７】
円環部材７１には、第３の凹部７１Ａ、第４の凹部７１Ｂ、第５の凹部７１Ｃ、及び第２のボルト孔７１Ｄが形成されている。
第３の凹部７１Ａは、リング形状とされた凹部であり、円環部材７１の下面７１ａの外周側に形成されている。第３の凹部７１Ａは、Ｚ方向において、直下に位置するコイル収容部５１に形成された第１の凹部５１Ｂと対向している。
【００５８】
第４の凹部７１Ｂは、リング形状とされた凹部であり、円環部材７１の上面７１ｂの外周側に形成されている。第４の凹部７１Ｂは、Ｚ方向において、直上に配置されたコイル収容部５１に形成された第２の凹部５１Ｄと対向している。
【００５９】
第５の凹部７１Ｃは、円環部材７１の上面７１ｂ側に形成されている。第５の凹部７１Ｃは、第４の凹部７１Ｂの内側で、かつ第１のボルト孔５１Ｃの上方に配置されている。
第５の凹部７１Ｃは、第１のボルト孔５１Ｃに締結されたボルト３４の頭部３４Ａ全体を収容している。
【００６０】
第２のボルト孔７１Ｄは、円環部材７１のうち、第５の凹部７１Ｃの下方に位置する部分を貫通するように複数形成されている。第２のボルト孔７１Ｄは、Ｚ方向において、第５の凹部７１Ｃ及び第１のボルト孔５１Ｃと連通している。第２のボルト孔７１Ｄには、ボルト３４の軸部３４Ｂが配置されている。
【００６１】
複数のディフューザベーン７３は、周方向に間隔をあけた状態で、円環部材７１の内周面７１ｃに設けられている。複数のディフューザベーン７３は、円環部材７１の内周面７１ｃから径方向内側に突出している。複数のディフューザベーン７３は、第２の貫通穴７６に収容されている。
複数のディフューザベーン７３は、先に説明した翼体６１と同様な構成とされている。
【００６２】
複数のディフューザベーン７３の内側には、Ｚ方向に延びる第２の流路７９が形成されている。第２の流路７９は、Ｚ方向において第１の流路６３と対向している。
このような構成とされた第２の流路７９を有することで、第１の流路６３を通過した固形物（異物）を地上２側に導くことができる。
【００６３】
複数のディフューザベーン７３の間には、圧縮された液体を整流させるための流路８２が形成されている。複数の流路８２は、周方向Ｃｄに配置されている。上記構成とされた複数のディフューザベーン７３は、回転しない。
【００６４】
上記構成とされたディフューザユニット３２を通過した液体は、直上に位置する回転ユニット３１に供給される。
【００６５】
ボルト３４は、頭部３４Ａと、軸部３４Ｂと、を有する。軸部３４Ｂは、頭部３４Ａと一体とされており、Ｚ方向に延びている。ボルト３４が第１のボルト孔５１Ｃに締結された状態において、頭部３４Ａは、第５の凹部７１Ｃに配置されている。この状態において、軸部３４Ｂの残部は、第２のボルト孔７１Ｄに配置されている。
複数のボルト３４は、ディフューザユニット３２を固定部４６に固定している。このため、ディフューザユニット３２は、回転部４７が回転しても回転しない。
【００６６】
このように、円環部材７１をＺ方向に貫通し、円環部材７１を固定部４６に固定するボルト３４を有することで、回転ユニット３１に対するディフューザユニット３２の位置を規制することができる。
【００６７】
第１のシール部材３６は、リング状とされており、第１及び第３の凹部５１Ｂ，７１Ａに配置されている。これにより、第１のシール部材３６は、円環部材７１と固定部４６との間に設けられている。第１のシール部材３６は、ボルト３４の外側に配置されている。
【００６８】
このように、円環部材７１と固定部４６との間のうち、ボルト３４の外側に配置されたリング状の第１のシール部材３６を有することで、円環部材７１と固定部４６との境界の外側に地下１から汲み上げた液体が漏れ出ることを抑制できる。
【００６９】
上述したように、ユニット機構２５は、回転ユニット３１上にディフューザユニット３２が積み重ねられた構成とされている。
これにより、Ｚ方向に複数のユニット機構２５が積み重ねられたインナーエレメント１２は、回転ユニット３１と、ディフューザユニット３２と、を地下１から地上２に向かう方向に対して交互に複数積み重ねられた構成とされている。
【００７０】
第２のシール部材２７は、リング状とされており、弾性を有する材料（例えば、ゴム）で構成されている。第２のシール部材２７は、ユニット機構２５間に位置する第２及び第４の凹部５１Ｄ，７１Ｂに配置されている。
このような構成とされた第２のシール部材２７を有することで、ユニット機構２５間の外側に地下１から汲み上げた液体が漏れ出ることを抑制できる。
【００７１】
制御部１３は、地上２に設けられている。制御部１３は、コイル５２と電気的に接続されている。制御部１３は、回転部４７の回転速度、及び回転部４７の回転方向（正方向Ｒ１または逆方向Ｒ２）を制御する。
【００７２】
このような構成とされた制御部１３を有することで、インナーエレメント１２を液体で満たされた生産管１１内に収容させる際、回転翼４４を正回転（正方向Ｒ１に回転）させることで、インナーエレメント１２を下方に移動させる力が発生するため、インナーエレメント１２の設置時間を短縮することができる。
また、生産管１１内からインナーエレメント１２を引き上げる際、回転翼４４を逆回転（逆方向Ｒ２に回転）させることで、インナーエレメント１２を上方に移動させる力が発生するため、インナーエレメント１２の引き上げに要する時間を短くすることができる。
【００７３】
第１の実施形態のポンプ１０によれば、固定部４６及び回転部４７を含む電動モータ４１、並びに回転部４７とともに回転する回転翼４４を有する回転ユニット３１と、固定部４６上に固定され、複数のディフューザベーン７３を有するディフューザユニット３２と、を地下１から地上２に向かう方向に対して交互に複数積み重ねた構成を有するインナーエレメント１２を備えることで、複数の回転ユニット３１のうち、一部の回転ユニット３１を構成する電動モータ４１が故障して回転翼４４を回転させることができなくなった場合でも故障していない電動モータ４１を有する他の回転ユニット３１の回転翼４４を回転させることで、地下１の液体を地上２に汲み上げることが可能となる。これにより、ポンプ１０の稼働率の低下を抑制することができる。
【００７４】
（第２の実施形態）
図６及び図７を参照して、第２の実施形態のポンプ８５について説明する。図６では、ポンプ８５の構成要素ではない掘削管５も図示する。図６において、図２に示す構造体と同一構成部分には同一符号を付す。図７において、図６に示す構造体と同一構成部分には、同一符号を付す。
【００７５】
ポンプ８５は、第１の実施形態のポンプ１０を構成するインナーエレメント１２に替えて、インナーエレメント８６を有すること以外は、ポンプ１０と同様に構成されている。
インナーエレメント８６は、インナーエレメント１２を構成する複数のユニット機構２５に替えて、複数のユニット機構９１を有すること以外は、インナーエレメント１２と同様に構成されている。
【００７６】
ユニット機構９１は、第１の実施形態で説明したユニット機構２５を構成する回転ユニット３１に替えて、回転ユニット９２を有すること以外は、ユニット機構２５と同様に交際されている。
【００７７】
回転ユニット９２は、回転ユニット３１を構成する回転翼４４に替えて、回転翼９５を有すること以外は、第１の実施形態で説明した回転ユニット３１と同様に構成されている。
回転翼９５は、中央部に第１の流路６３が配置された内向きスクリュー９６である。内向きスクリュー９６の外周縁は、磁石収容部５５の内周面５５ｃに固定されている。内向きスクリュー９６は、第１の貫通穴５９に収容されている。内向きスクリュー９６は、回転部４７が回転した際、回転部４７とともに回転する。
【００７８】
このような構成とされた第２の実施形態のポンプ８５は、第１の実施形態のポンプ１０と同様な効果を得ることができる。
【００７９】
（第３の実施形態）
図８を参照して、第３の実施形態のポンプ１００について説明する。図８では、ポンプ１００の構成要素ではない掘削管５も図示する。図８において、図２に示す構造体と同一構成部分には同一符号を付す。
【００８０】
ポンプ１００は、第１の実施形態のポンプ１０を構成する生産管１１に替えて、ワイヤ１０２を有するとともに、コイル収容部５１及び円環部材７１の外周面にそれぞれ外周面の外側に突出する突起を設けたこと以外は、ポンプ１０と同様に構成されている。
【００８１】
ワイヤ１０２は、インナーエレメント１２の外周面１２ａに螺旋状に巻かれている。ワイヤ１０２の下側は、コイル収容部５１及び円環部材７１の外周面に形成された突起により支持されている。
インナーエレメント１２の外周面１２ａは、複数の回転ユニット３１の外周面３１ａ及び複数のディフューザユニット３２の外周面３２ａで構成されている。
【００８２】
ワイヤ１０２は、複数の回転ユニット３１及び複数のディフューザユニット３２を一体化させている。つまり、ワイヤ１０２は、先に説明した生産管１１と同様な機能を有する。
ワイヤ１０２としては、例えば、金属製のワイヤを用いることが可能である。
【００８３】
インナーエレメント１２の下端１２ｂは、支持部７の上面７ａと接触している。インナーエレメント１２の下端１２ｂは、複数の回転ユニット３１のうち、最下層に配置された回転ユニット３１を構成するコイル収容部５１の下面５１ａ及び磁石収容部５５の下面５５ａで構成されている。
【００８４】
第３の実施形態のポンプ１００によれば、複数の回転ユニット３１及び複数のディフューザユニット３２を一体化させるワイヤ１０２を備えることで、長さの長い生産管を準備する必要がなくなるため、ポンプ１００の運搬性を向上できる。
【００８５】
なお、上記構成とされたポンプ１００は、第１の実施形態のポンプ１０と同様な効果を得ることができる。
【００８６】
また、第３の実施形態のポンプ１００を構成する回転翼４４に替えて、第２の実施形態で説明した回転翼９５を用いてもよい。
さらに、第２の実施形態のポンプ８５を構成する生産管１１に替えて、第３の実施形態で説明したワイヤ１０２を用いてもよい。この場合、第３の実施形態１００と同様な効果を得ることができる。
また、第３の実施形態では、一例として、ワイヤ１０２を螺旋状に配置させた場合を例に挙げて説明したが、ワイヤ１０２は、複数の回転ユニット３１及び複数のディフューザユニット３２を一体化させることが可能であればよく、螺旋状以外の巻き方でワイヤ１０２を配置させてもよい。
【００８７】
（第４の実施形態）
図９及び図１０を参照して、第４の実施形態のポンプ１１０について説明する。図９では、ポンプ１１０の構成要素ではない掘削管５も図示する。図９において、図２に示す構造体と同一構成部分には同一符号を付す。
図１０において、図９に示す構造体と同一構成部分には、同一符号を付す。また、図１０において、Ｍ１はＺ方向における第２のシール部材１１４の厚さ（以下、「厚さＭ１」という）、Ｍ２は回転ユニット３１とディフューザユニット３２との間に配置された第２のシール部材１１４の中間部の厚さ（以下、「厚さＭ２」という）をそれぞれ示している。
【００８８】
ポンプ１１０は、第１の実施形態のポンプ１０を構成するインナーエレメント１２に替えて、インナーエレメント１１１を有すること以外は、ポンプ１０と同様な構成とされている。
【００８９】
インナーエレメント１１１は、第１の実施形態で説明したインナーエレメント１２を構成する生産管１１及び第２のシール部材２７に替えて、生産管１１３及び第２のシール部材１１４を有すること以外は、インナーエレメント１２と同様に構成されている。
【００９０】
生産管１１３は、フレキシブル性を有すること以外は、第１の実施形態で説明した生産管と同様な構成とされている。生産管１１３は、掘削管５が僅かに傾斜した際、掘削管５の傾斜に追従することが可能な管である。生産管１１３の材料としては、例えば、鋼製、鋼線等の金属材料と、ナイロン、ポリエステル、ポリエチレン等の樹脂系材料を組み合わせたものを用いることが可能である。
【００９１】
第２のシール部材１１４は、Ｚ方向の厚さが第１の実施形態で説明した第２のシール部材２７よりも厚いこと以外は、第２のシール部材２７と同様な構成とされている。したがって、第２のシール部材１１４は、弾性を有した材料（例えば、ゴム）で構成されている。
【００９２】
第２のシール部材１１４は、上部が第２の凹部５１Ｄに収容され、下部が第４の凹部７１Ｂに収容されている。
第２のシール部材１１４の厚さＭ１は、コイル収容部５１の下面５１ａ及び磁石収容部５５の下面５５ａと円環部材７１の上面７１ｂとの間に隙間１１１Ａを形成することが可能な大きさとされている。
【００９３】
第２のシール部材１１４の中間部は、コイル収容部５１の下面５１ａ及び磁石収容部５５の下面５５ａと円環部材７１の上面７１ｂとの間に配置されている。
Ｚ方向における隙間１１１Ａの大きさは、第２のシール部材１１４の中間部の厚さＭ２と等しい。
上記隙間１１１Ａは、Ｚ方向に積み重ねられたユニット機構２５の間にそれぞれ形成されている。
【００９４】
第４の実施形態のポンプ１１０によれば、可撓性を有する生産管１１３と、Ｚ方向に積み重ねられたユニット機構２５の間に隙間１１１Ａを形成する厚さＭ１とされ、弾性を有する材料で構成されたリング状の第２のシール部材１１４と、を有することで、第２のシール部材１１４のうち、ユニット機構２５間に配置された中間部を関節として機能させることが可能となる。
これにより、生産管１１３の外形が変形した際、インナーエレメント１１１の外形を変形した生産管１１３の形状に追従させることができる。
【００９５】
なお、上記構成とされたポンプ１１０は、第１の実施形態のポンプ１０と同様な効果を得ることができる。
また、第４の実施形態のポンプ１１０を構成する回転翼４４に替えて、第２の実施形態で説明した回転翼９５を用いてもよい。
【００９６】
以上、本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【符号の説明】
【００９７】
１…地下
２…地上
５…掘削管
６，２１…筒状部
６ａ，２１ａ，５１ｂ，５５ｃ，７１ｃ…内周面
７，２２…支持部
７ａ，２２ａ，５１ｃ，５５ｄ，７１ｂ…上面
７Ａ…液体導入穴
１０，８５，１００，１１０…ポンプ
１１，１１３…生産管
１２，８６，１１１…インナーエレメント
１２ａ，３１ａ，３２ａ，５５ｂ…外周面
１３…制御部
２５，９１…ユニット機構
２７，１１４…第２のシール部材
３１，９２…回転ユニット
３２…ディフューザユニット
３４…ボルト
３４Ａ…頭部
３４Ｂ…軸部
３６…第１のシール部材
４１…電動モータ
４２…ラジアル軸受
４４，９５…回転翼
４６…固定部
４７…回転部
４８…空間
５１…コイル収容部
５１ａ，５５ａ，７１ａ…下面
５１Ａ，５５Ａ…収容空間
５１Ｂ…第１の凹部
５１Ｃ…第１のボルト孔
５１Ｄ…第２の凹部
５２…コイル
５５…磁石収容部
５６…永久磁石
５９…第１の貫通穴
６１…翼体
６１Ａ…先端面
６３…第１の流路
６５，８２…流路
７１…円環部材
７１Ａ…第３の凹部
７１Ｂ…第４の凹部
７１Ｃ…第５の凹部
７１Ｄ…第２のボルト孔
７３…ディフューザベーン
７６…第２の貫通穴
７９…第２の流路
９６…内向きスクリュー
１０２…ワイヤ
１１１Ａ…隙間
Ａ〜Ｅ…領域
Ｃｄ…周方向
Ｍ１，Ｍ２…厚さ
Ｏ１，Ｏ２…中心軸
Ｒ１…正方向
Ｒ２…逆方向
【図１】
2020197144.tif 000003
【図２】
2020197144.tif 000004
【図３】
2020197144.tif 000005
【図４】
2020197144.tif 000006
【図５】
2020197144.tif 000007
【図６】
2020197144.tif 000008
【図７】
2020197144.tif 000009
【図８】
2020197144.tif 000010
【図９】
2020197144.tif 000011
【図１０】
2020197144.tif 000012