(57)【要約】【課題】  よりコンパクトな構造として設置スペースの低減を図ると共に、破損や誤作動の軽減を図った水中ポンプを提供する。【解決手段】  ポンプ本体１ａに支持された上下方向に延びる取付けロッド９に、水位検出用電極部１１、１２が取り付けられる。電極部１１、１２に接続されたケーブル１３、１４がポンプ本体１ａ内に備えられた駆動制御装置１５に接続され、電極部１１、１２による水位の検出・未検出に応じて駆動制御される。取付けロッド９は筒状パイプ体からなり、電極部１１、１２が取付けロッド９内に高さ調整自在に挿入されると共に、その電極部１１、１２を取付けロッド９に固定する固定ボルト２３が備えられる。電極部１１、１２に接続されているケーブル１３、１４が取付けロッド９内を通じて配設されている。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポンプ本体に支持された上下方向に延びる取付けロッドに、水位検出用電極部が取り付けられると共に、該電極部に接続されたケーブルがポンプ本体内に備えられた駆動制御装置に接続され、電極部による水位の検出・未検出に応じて駆動制御される水中ポンプにおいて、
前記取付けロッドは筒状パイプ体からなり、前記電極部が前記取付けロッド内に高さ調整自在に挿入されると共に、その電極部を取付けロッドに固定する固定手段が備えられ、前記電極部に接続されている前記ケーブルが取付けロッド内を通じて配設されていることを特徴とする水中ポンプ。
【請求項２】
請求項１に記載の水中ポンプにおいて、
前記電極部は、静電容量の変化により水位の検出・未検出が判断される静電容量式センサの電極部とされ、前記取付けロッドが低誘電率材料からなることを特徴とする水中ポンプ。
【請求項３】
請求項２に記載の水中ポンプにおいて、
前記低誘電率材料は、非金属材とされたことを特徴とする水中ポンプ。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の水中ポンプにおいて、
前記取付けロッドに上下方向のスリットが形成され、前記固定手段はボルト体を備え、前記スリットを通じて前記電極部に螺合された前記ボルト体の締結弛緩自在な締結により、取付けロッドを挟持状として電極部が固定されることを特徴とする水中ポンプ。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の水中ポンプにおいて、
前記取付けロッドの上端部を閉塞するキャップ体が備えられていることを特徴とする水中ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排水処理槽等の貯留槽内に設置され、槽内の水を排水するための水中ポンプに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の水中ポンプとして、ポンプ本体の一側部に支持された上下方向に延びる取付けロッドの上部および下部に、それぞれ電極保持杆を介して上部電極および下部電極が保持され、各電極に一端がそれぞれ接続されたケーブルの各他端がポンプ本体内に備えられた自動運転用の駆動制御装置に接続された構造のものがある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
そして、水位が上部電極以上になれば、水中ポンプが起動して排水が行われ、水位が上部電極以下に下がっても運転が継続され、その後、水位がさらに下がって下部電極以下になると運転を停止するように運転制御されている。
【０００４】
【特許文献１】実開昭４８−９０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来構造の水中ポンプによれば、取付けロッドに電極保持杆を介して上部電極や下部電極を保持するため、各電極が取付けロッドよりも側方に張り出した状態で取り付けられた構造となり、しかも各電極に接続されたケーブルも外部に露出状態で配設された構造であり、かさばると共に各電極や各ケーブルは外部から衝撃を受け易く、電極やケーブルの破損を招くおそれが大であった。
【０００６】
また、張り出した各電極や外部に露出した各ケーブルに対して、異物が絡まったり付着するおそれも大であり、誤作動を招くおそれもあった。
【０００７】
そこで、本発明はこれらの問題点に鑑み、よりコンパクトな構造として設置スペースの低減を図ると共に、破損や誤作動の軽減を図った水中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の技術的手段は、ポンプ本体に支持された上下方向に延びる取付けロッドに、水位検出用電極部が取り付けられると共に、該電極部に接続されたケーブルがポンプ本体内に備えられた駆動制御装置に接続され、電極部による水位の検出・未検出に応じて駆動制御される水中ポンプにおいて、前記取付けロッドは筒状パイプ体からなり、前記電極部が前記取付けロッド内に高さ調整自在に挿入されると共に、その電極部を取付けロッドに固定する固定手段が備えられ、前記電極部に接続されている前記ケーブルが取付けロッド内を通じて配設されている点にある。
【０００９】
また、前記電極部は、静電容量の変化により水位の検出・未検出が判断される静電容量式センサの電極部とされ、前記取付けロッドが低誘電率材料からなる構造としてもよい。
【００１０】
さらに、前記低誘電率材料は、樹脂等の非金属材とされた構造としてもよい。
【００１１】
また、前記取付けロッドに上下方向のスリットが形成され、前記固定手段はボルト体を備え、前記スリットを通じて前記電極部に螺合された前記ボルト体の締結弛緩自在な締結により、取付けロッドを挟持状として電極部が固定される構造としてもよい。
【００１２】
さらに、前記取付けロッドの上端部を閉塞するキャップ体が備えられている構造としてもよい。
【発明の効果】
【００１３】
以上のように、本発明の水中ポンプによれば、取付けロッドは筒状パイプ体からなり、電極部が取付けロッド内に高さ調整自在に挿入されると共に、その電極部を取付けロッドに固定する固定手段が備えられ、電極部に接続されているケーブルが取付けロッド内を通じて配設されている構造であり、電極部やそれに接続されるケーブルが取付けロッド内に配設されるため、外部に張り出す前記従来構造と比較してよりコンパクトな構造となり、設置スペースの低減が図れる。
【００１４】
また、電極部やケーブルが取付けロッド内や取付けロッド内を通じて配設されるため、外部から衝撃を受け難く、さらには異物の絡まりや付着も有効に防止でき、電極部やケーブルの破損や誤作動の軽減が図れる。
【００１５】
さらに、電極部は、静電容量の変化により水位の検出・未検出が判断される静電容量式センサの電極部とされ、取付けロッドが低誘電率材料からなる構造、例えば樹脂等の非金属材からなる構造とすれば、水位の検出に際しての誤作動が有効に防止できる。
【００１６】
また、取付けロッドに上下方向のスリットが形成され、固定手段はボルト体を備え、スリットを通じて電極部に螺合されたボルト体の締結弛緩自在な締結により、取付けロッドを挟持状として電極部が固定される構造とすれば、ボルト体の締結弛緩により、取付けロッド内で電極部を容易に高さ調整することができ、検出水位の調整や設定が容易に行える利点がある。
【００１７】
さらに、取付けロッドの上端部を閉塞するキャップ体が備えられている構造とすれば、取付けロッド内に対する取付けロッド上部の孔からの雑芥類等の異物の侵入や堆積が有効に防止でき、この点からも誤作動が有効に防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の第１の実施形態を図面に基づいて説明すると、図１ないし図４に示されるように、水中ポンプ１におけるポンプ本体１ａは、モータ部を収容する例えば金属製のモータケーシング部２と、該モータケーシング部２の上部を覆う例えば、樹脂製や金属製のモータカバー部３と、モータケーシング部２の下部に配置され、羽根車を収容する例えば樹脂製や金属製のポンプケーシング部４とを備える。
【００１９】
また、ポンプケーシング部４の下側には、ポンプケーシング部４の吸込口を囲繞して、周面に複数の連通開口５ａが形成された筒状の吸込口カバー体５が配設され、さらにまたポンプケーシング部４一側部の排出部には、排水管６が接続される。
【００２０】
前記ポンプ本体１ａにおけるモータカバー部３の側部に備えられた取付け座３ａに、支持ブラケット８を介して取付けロッド９が上下方向に軸心を有した状態で取り付け支持されている。
【００２１】
この取付けロッド９は、低誘電率材料、例えば、非金属材、好ましくは絶縁体からなるポリ塩化ビニル等の樹脂製パイプからなり、外周面の一側に内外連通状となるスリット９ａが上下方向に沿って形成され、図３に示されるように、断面いわゆるＣ字形に構成されている。
【００２２】
そして、取付けロッド９の上部および下部に、水位検出センサとしての静電容量式センサにおける水位検出用電極部１１、１２が、それぞれ上下方向に高さ調整自在に取り付けられている。
【００２３】
また、これら上部電極部１１および下部電極部１２に接続された各ケーブル１３、１４の他端は、モータカバー部３内に備えられると共に水中ポンプ１を駆動制御するための駆動制御装置１５に接続されている。一方、各静電容量式センサの他方の配線は、例えば金属製とされたモータケーシング部２に接続されている。
【００２４】
そして、各電極部１１、１２とモータケーシング部２との相互間に水が存在するかしないかによる水と空気との誘電率の違いにより、静電容量が変化したことを検出して水位を検出する構成とされている。
【００２５】
前記上部電極部１１および下部電極部１２は、図２および図３にも示されるように、ケーブル１３、１４の端部に露出された芯線部１７に圧着された圧着端子１８と、ステンレス材等により適宜形状に形成された電極体１９とがネジ２０で締結され、これら連結部分を水密状にポリ塩化ビニル等で樹脂モールドしたブーツ部２１を備えた構造とされている。この際、ブーツ部２１の外径は取付けロッド９の内径よりも僅かに小径に形成されると共に、ブーツ部２１におけるケーブル１３、１４側の端部は、その端部方向に漸次径小となるテーパ状２１ａに形成されている。
【００２６】
また、電極体１９の露出部における外径も取付けロッド９の内径よりも小径に形成され、本実施形態では、ブーツ部２１の外径よりも僅かに小径に形成されている。そして、この電極体１９の露出部には、径方向貫通状に雌ネジ孔１９ａが形成され、ボルト体としての固定ボルト２３が、平座金２４、バネ座金２５を介して締結弛緩自在に螺合装着された構造とされている。
【００２７】
さらに、前記取付けロッド９に形成されたスリット９ａの幅は、各ケーブル１３、１４の外径よりも僅かに広く形成され、固定ボルト２３はその雄ネジ軸部２３ａの外径がスリット９ａの幅よりも小さいものが使用されている。
【００２８】
そして、図２にも示されるように、取付けロッド９の各端部から上部電極部１１や下部電極部１２をそれぞれ挿入し、取付けロッド９内をスライドさせることにより上下方向に高さ調整自在な構造とされている。そして、所望の高さ位置で各固定ボルト２３を電極体１９に螺合締結することにより、各電極部１１、１２と各固定ボルト２３により取付けロッド９を挟持状として、上部電極部１１や下部電極部１２が所望の高さ位置で固定される。ここに、固定ボルト２３、平座金２４、バネ座金２５等により、各電極部１１、１２を取付けロッド９に固定する固定手段が構成される。
【００２９】
また、各電極部１１、１２に接続されているケーブル１３、１４は図１に示されるように、取付けロッド９内を通じて配設されると共に、所望位置からスリット９ａを通じて外部に引き出され、駆動制御装置１５に接続されている。この際、各ケーブル１３、１４の適宜位置を結束バンド２６等により取付けロッド９側等に結束しておけば、配設位置からの不用意な位置ズレが有効に防止できる。
【００３０】
さらに、取付けロッド９の上端部および下端部には、それぞれ閉塞用のポリ塩化ビニル等からなるキャップ体２７が嵌着状にそれぞれ装着されている。この際、各キャップ体２７は取付けロッド９に接着剤等により固着する構造としてもよく、もしくは着脱自在に固定する構造としてもよい。
【００３１】
前記支持ブラケット８はポリプロピレン等からなり、図１や図４に示されるように、取付けロッド９が嵌挿される支持筒部８ａと、前記取付け座３ａに接合される取付け座８ｂとを備え、支持筒部８ａ内に取付けロッド９が嵌挿されて、所望位置でタッピンネジ２９を螺合締結することにより、取付けロッド９と支持筒部８ａとが固定されている。
【００３２】
そして、取付け座８ｂを取付け座３ａにタッピンネジ３０等で螺合締結することにより、支持ブラケット８はモータカバー部３に固定され、ここに、取付けロッド９はポンプ本体１ａに上下方向に軸心を有して取り付け支持された構造とされる。
【００３３】
本実施形態は以上のように構成されており、排水処理槽内に水中ポンプ１を設置した場合には、各ケーブル１３、１４を通じて常に電源が供給された状態とされ、各電極部１１、１２により水位を計測する状態とされている。
【００３４】
そして、図１に示されるように、排水処理槽内の水位Ｈが、上部電極部１１よりも下にある場合には、下部電極部１２は水に漬かっていることを検出しているが、上部電極部１１は水に漬かっていないため、駆動制御装置１５は排水水位に達していないと判定し、水中ポンプ１は停止状態とされている。
【００３５】
その後、流入管等からの水の流入により、水位Ｈが上昇して上部電極部１１に達した際には、静電容量式センサにより検出される静電容量が変化し、水位Ｈの増加に伴って静電容量が増加し、水位Ｈが上部電極部１１より上に達した際には、検出される静電容量が最大となる。この排水水位に達した状態の静電容量の検出により、駆動制御装置１５は排水水位に達したと判定し、水中ポンプ１が起動される。
【００３６】
そして、水中ポンプ１が始動されると、吸込口カバー体５の各連通開口５ａを通じて排水処理槽内の貯留水が吸い込まれ、排水管６を通じて槽外に貯留水が排水される。
【００３７】
その後、水中ポンプ１による排水に伴う水位Ｈの低下により、水位Ｈが上部電極部１１位置よりも下がっても排水が継続され、最終的に、下部電極部１２よりも下に水位Ｈが下がった際に、検出される静電容量が最小となる。この停止水位に達した状態の静電容量の検出により、駆動制御装置１５は停止水位に達したと判定し、水中ポンプ１が停止される。
【００３８】
その後は再度、水位Ｈが上部電極部１１を越えるまで停止した状態とされる。
【００３９】
本実施形態における水中ポンプ１は以上のように駆動制御される構成とされており、上部電極部１１や下部電極部１２が取付けロッド９の内部に配設されると共に、それら電極部１１、１２に接続された各ケーブル１３、１４も取付けロッド９内を通じて配設される構造とされているため、前記従来構造のように取付けロッドの外部に張り出して各電極を取り付ける構造と比較して、よりコンパクトな構造となり、設置スペースの低減が図れる。
【００４０】
また、各電極部１１、１２や各ケーブル１３、１４が取付けロッド９内や取付けロッド９内を通じて配設されるため、外部から衝撃を受け難く、さらには異物の付着や絡みつきも有効に防止でき、ここに、各電極部１１、１２や各ケーブル１３、１４の破損の軽減が図れると共に、異物付着等に起因する誤作動の軽減が図れる。
【００４１】
さらに、各電極部１１、１２が固定される取付けロッド９は、絶縁体からなる樹脂製パイプとされているため、静電容量の変化により水位を検出する際、各電極部１１、１２による静電容量の検出時における誤作動が有効に防止できる。
【００４２】
また、各固定ボルト２３の締結状態を弛緩することにより、各電極部１１、１２は取付けロッド９内でスライド操作自在となるため、各電極部１１、１２を上下方向にスライドすることにより容易に高さ調整することができ、検出水位の調整や設定が容易に行える利点がある。
【００４３】
さらに、取付けロッド９の上端部や下端部に、キャップ体２７を装着することにより、軸心方向からの取付けロッド９内に対する雑芥類等の異物の侵入や堆積が有効に防止でき、この点からも誤作動が有効に防止できる。
【００４４】
また、ブーツ部２１にテーパ状２１ａ部分を設けているため、各電極部１１、１２を取付けロッド９内に挿入する作業も円滑に行える利点がある。
【００４５】
さらに、水中ポンプ１の設置施工時に際して、各ケーブル１３、１４が取付けロッド９内を通じて配設される構造とされているため、いわゆる各ケーブル１３、１４の自由度がある程度規制された構造となり、他の部材とのケーブル１３、１４の引っ掛かりによる破損も有効に防止できる利点がある。
【００４６】
また、水中ポンプ１の製造時において、上部電極部１１や下部電極部１２を取付けロッド９の排水水位や停止水位に応じた所定位置に予め固定しておき、施工現場において、ポンプ本体１ａに取付けロッド９を取り付けて固定するだけの作業としておけば、現場における施工が円滑になされ、施工時間の短縮化が図れる。
【００４７】
図５は第２の実施形態における取付けロッド９部分の構造を示しており、上記第１の実施形態と同様構成部分は同一符号を付し、その説明を省略する。
【００４８】
即ち、本実施形態においては、取付けロッド９内に、静電容量式センサの水位検出用電極部３１、３２、３３が３個所位置にそれぞれ配置された構造とされ、各電極部３１、３２、３３に接続された各ケーブル３４、３５、３６は前記同様、取付けロッド９内を通じて配設され、ポンプ本体１ａ内の駆動制御装置１５に接続される構造とされている。
【００４９】
このような３個所位置に電極部３１、３２、３３を備えた水中ポンプ１は、前記第１の実施形態における２個所位置に電極部１１、１２を備えた水中ポンプ１と併用して使用され、各電極部１１、１２、３１、３２、３３をそれぞれ適宜高さ位置に設定し、２台の水中ポンプ１を交互運転させるように駆動制御される。このような駆動制御の方法としては特開平６−２４１１９１号公報等に開示のような公知の制御方法を採用すればよい。
【００５０】
従って、本実施形態においても第１の実施形態と同様の効果を奏する。
【００５１】
なお、上記各実施形態において、取付けロッド９として円筒状のパイプ体を採用した構造を示しているが、角筒状のパイプ体であってもよく、実施形態の断面形状に何ら限定されない。
【００５２】
また、取付けロッド９に上下方向全長にわたってスリット９ａを形成した構造を示しているが、取付けロッド９の長さ方向に沿って間欠的に適宜大きさの開口部を複数形成し、これら開口部を通じて各電極部１１、１２、３１、３２、３３を取付けロッド９に固定解除自在に固定する構造としてもよい。
【００５３】
さらに、固定手段もボルト体に限らず、固定ピン等のその他の手段で固定する構造であってもよい。
【００５４】
また、取付けロッド９内に静電容量式センサにおける電極部を配置する構造を示しているが、前記特許文献１に開示のように貯留水を通じた通電により水位を検知する電極部を取付けロッド９内に配置する構造であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の第１の実施形態にかかる水中ポンプを示す側面図である。
【図２】同要部分解説明図である。
【図３】図２のIII−III線断面拡大矢視図である。
【図４】図１のIV−IV線断面拡大矢視図である。
【図５】第２の実施形態にかかる要部側面図である。
【符号の説明】
【００５６】
１  水中ポンプ
１ａ  ポンプ本体
９  取付けロッド
９ａ  スリット
１１  上部電極部
１２  下部電極部
１３  ケーブル
１４  ケーブル
１５  駆動制御装置
２３  固定ボルト
２７  キャップ体
３１  電極部
３２  電極部
３３  電極部
３４  ケーブル
３５  ケーブル
３６  ケーブル
【図１】
2006274819.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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