(57)【要約】【課題】制御ユニットの破損やその寿命の短縮を防止することができる水中ポンプ装置を提供する。【解決手段】水中ポンプ装置は、羽根車１０と、羽根車１０が収容されたポンプケーシング１３と、羽根車１０が固定された主軸を介して羽根車１０を回転させるモータ２０と、モータ２０が収容され、ポンプケーシング１３に接続されたモータケーシング２３と、所定の運転開始水位４６ｂでモータ２０の駆動を開始し、運転開始水位４６ｂよりも低い所定の運転停止水位４６ａでモータ２０の駆動を停止する制御ユニット５０と、制御ユニット５０が収容された制御ボックス６０とを備える。制御ボックス６０の少なくとも一部は、運転停止水位４６ａよりも低い位置に配置されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
羽根車と、
前記羽根車が収容されたポンプケーシングと、
前記羽根車が固定された主軸を介して前記羽根車を回転させるモータと、
前記モータが収容され、前記ポンプケーシングに接続されたモータケーシングと、
所定の運転開始水位で前記モータの駆動を開始し、該運転開始水位よりも低い所定の運転停止水位で前記モータの駆動を停止する制御ユニットと、
前記制御ユニットが収容された制御ボックスとを備え、
前記制御ボックスの少なくとも一部は、前記運転停止水位よりも低い位置に配置されていることを特徴とする水中ポンプ装置。
【請求項２】
前記運転停止水位は、前記ポンプケーシングの吸込口と同じ高さ、または該吸込口よりも高い位置にあることを特徴とする請求項１に記載の水中ポンプ装置。
【請求項３】
前記制御ユニットの少なくとも一部は、前記モータケーシングの前記モータとの接触部位よりも低い位置に配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の水中ポンプ装置。
【請求項４】
前記制御ボックスは、
前記ポンプケーシングの側面または前記モータケーシングの側面に取り付けられたボックス本体と、
前記ボックス本体に形成された開口を覆うボックスカバーとを備えており、
前記制御ユニットは、前記ボックス本体の内面に固定されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の水中ポンプ装置。
【請求項５】
前記制御ボックスは、その外面に取り付けられた少なくとも１つの放熱フィンを備えていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の水中ポンプ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水中ポンプ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
水中ポンプ装置は、モータ部と、モータ部によって液体を移送するポンプ部とを備えている。モータ部は、羽根車が固定された主軸と一体に回転するロータと、該ロータの周囲に配置されたステータとを含むモータを備えている。
【０００３】
モータ部の上部には、電力を電源からモータに供給するためのケーブルが配置されている。このケーブルは、モータへの電力の供給を制御するための制御ユニットに接続されている。このように、ケーブルはモータ部の上部に配置されているため、制御ユニットはモータの上方に配置される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−２０９９７１号公報
【特許文献２】特開平１０−２０１１６８号公報
【特許文献３】特開２００１−２５８１９６号公報
【特許文献４】特開２００３−７４４８９号公報
【特許文献５】特開２００９−２２８６２９号公報
【特許文献６】特開２０１５−２５３６７号公報
【特許文献７】特開２０１６−４８０５２号公報
【特許文献８】実開昭６１−１０１６９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、このような配置では、モータの上方に配置された制御ユニットは、モータから発せられる熱の影響を受けて過熱することがある。さらに、制御ユニットは、それ自身からの発熱により、過熱することがある。結果として、制御ユニットの寿命が縮まったり、制御ユニットが短期間に破損するおそれがある。
【０００６】
本発明は、上述した従来の問題点に鑑みてなされたもので、制御ユニットの破損やその寿命の短縮を防止することができる水中ポンプ装置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】
【０００７】
一態様は、羽根車と、前記羽根車が収容されたポンプケーシングと、前記羽根車が固定された主軸を介して前記羽根車を回転させるモータと、前記モータが収容され、前記ポンプケーシングに接続されたモータケーシングと、所定の運転開始水位で前記モータの駆動を開始し、該運転開始水位よりも低い所定の運転停止水位で前記モータの駆動を停止する制御ユニットと、前記制御ユニットが収容された制御ボックスとを備え、前記制御ボックスの少なくとも一部は、前記運転停止水位よりも低い位置に配置されていることを特徴とする水中ポンプ装置である。
【０００８】
好ましい態様は、前記運転停止水位は、前記ポンプケーシングの吸込口と同じ高さ、または該吸込口よりも高い位置にあることを特徴とする。
好ましい態様は、前記制御ユニットの少なくとも一部は、前記モータケーシングの前記モータとの接触部位よりも低い位置に配置されていることを特徴とする。
好ましい態様は、前記制御ボックスは、前記ポンプケーシングの側面または前記モータケーシングの側面に取り付けられたボックス本体と、前記ボックス本体に形成された開口を覆うボックスカバーとを備えており、前記制御ユニットは、前記ボックス本体の内面に固定されていることを特徴とする。
好ましい態様は、前記制御ボックスは、その外面に取り付けられた少なくとも１つの放熱フィンを備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
制御ボックスの少なくとも一部を常に液体中に浸漬させることができるため、制御ボックス内に収容された制御ユニットを冷却することができる。したがって、制御ユニットの過熱を防止することができ、制御ユニットの故障やその寿命の短縮を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】水中ポンプ装置の一実施形態を示す概略断面図である。
【図２】制御ボックスを示す図である。
【図３】ボックス本体の上面に接続されたケーブルを示す図である。
【図４】運転停止水位と制御ボックスとの位置関係を説明するための図面である。
【図５】運転停止水位と制御ボックスとの位置関係を説明するための図面である。
【図６】運転停止水位と制御ボックスとの位置関係を説明するための図面である。
【図７】運転停止水位と制御ボックスとの位置関係を説明するための図面である。
【図８】運転停止水位と制御ボックスとの位置関係を説明するための図面である。
【図９】運転停止水位と制御ボックスとの位置関係を説明するための図面である。
【図１０】ポンプ装置の他の実施形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下で説明する図面において、同一又は相当する構成要素には、同一の符号を付して重複した説明を省略する。
【００１２】
図１は水中ポンプ装置の一実施形態を示す概略断面図である。以下、水中ポンプ装置を単にポンプ装置と呼ぶことがある。図１に示すように、ポンプ装置は、ポンプ部１と、ポンプ部１に隣接して配置されたモータ部２とを備えている。ポンプ部１はモータ部２の下方に配置されている。本実施形態では、ポンプ装置は立軸水中ポンプ装置である。ポンプ装置は、汚水の移送（排出）のために使用されることがある。ポンプ装置は、工事用ポンプ装置であることがある。
【００１３】
ポンプ部１は、羽根車１０と、羽根車１０が収容されたポンプケーシング１３とを備えている。羽根車１０は鉛直方向に延びる回転軸１１に固定されている。モータ部２は、回転軸１１が接続された駆動軸２４と、駆動軸２４および回転軸１１を介して羽根車１０を回転させるモータ２０と、モータ２０が収容されたモータケーシング２３とを備えている。回転軸１１および駆動軸２４を区別せずに総称して主軸と呼ぶことがある。
【００１４】
ポンプケーシング１３は、吸込口１３ａが形成された第１ケーシング（下部ケーシング）１４と、吐出口１３ｂが形成され、第１ケーシング１４に接続された第２ケーシング（上部ケーシングまたは中間ケーシング）１５とを備えている。これらケーシング１４，１５の間には、ガスケットなどのシール部材１６が配置されている。
【００１５】
ポンプケーシング１３の内部にはポンプ室５が形成されており、羽根車１０は、このポンプ室５に配置されている。ポンプケーシング１３内の羽根車１０が主軸とともに回転すると、吸込口１３ａから水などの液体が吸い込まれ、羽根車１０とポンプ室５の作用により液体の圧力が上昇されて、液体が吐出口１３ｂから吐き出される。本実施形態では、吸込口１３ａは羽根車１０の下方に形成されており、吐出口１３ｂは羽根車１０の側方に形成されている。
【００１６】
モータ２０は、駆動軸２４が固定されたロータ２６と、ロータ２６を取り囲むステータ２７とを備えている。ステータ２７は、ステータコア２７ａと、ステータコア２７ａに巻かれた複数のコイル２７ｂとを備えている。本実施形態では、モータ２０は主軸の軸方向と平行に延びている。一実施形態では、モータ２０は単相モータであってもよく、他の実施形態では、モータ２０は三相モータであってもよい。
【００１７】
モータケーシング２３は、モータ２０を取り囲む筒状のモータフレーム３０と、モータフレーム３０の一端に接続された第１ブラケット（下部ブラケット）３１と、モータフレーム３０の他端に接続された第２ブラケット（上部ブラケット）３２と、モータフレーム３０を挟んでポンプケーシング１３の反対側に配置されたモータカバー３３とを備えている。
【００１８】
本実施形態では、モータフレーム３０は主軸の軸方向と平行に延びている。ステータコア２７ａはモータフレーム３０の内面に接触している。これらブラケット３１，３２はモータ２０の両側に配置されている。第１ブラケット３１はポンプケーシング１３とモータ２０との間に配置されており、第２ブラケット３２はモータカバー３３とモータ２０との間に配置されている。モータカバー３３は第２ブラケット３２の上方に配置されている。
【００１９】
主軸と第１ブラケット３１との間には第１軸受（下部軸受）３５が配置されており、主軸と第２ブラケット３２との間には第２軸受（上部軸受）３６が配置されている。これら軸受３５，３６は主軸を回転自在に支持している。
【００２０】
モータケーシング２３は、Ｏリングやガスケットなどのシール部材３９を介して液密的にポンプケーシング１３に接続されている。したがって、ポンプ装置が液体中に没されても、シール部材３９は、液体がポンプケーシング１３とモータケーシング２３との間から浸入することを防止することができる。第２ブラケット３２と、モータカバー３３との間には、Ｏリングやガスケットなどのシール部材４０が配置されている。このシール部材４０は、液体がモータケーシング２３内に浸入することを防止することができる。
【００２１】
本実施形態に係るポンプ装置は、ポンプ装置が設置された槽内の水位を検知する水位検知器４５と、水位検知器４５の水位信号に応じてモータ２０の駆動を開始および停止する制御ユニット５０とを備えている。
【００２２】
水位検知器４５は、槽内の水位の高さに応じて上下動可能なフロートスイッチ４６と、フロートスイッチ４６を上下動可能に支持する支柱４７とを備えている。フロートスイッチ４６は、その内部にスイッチ部を備えており、フロートスイッチ４６の位置に基づいて作動するように構成されている。フロートスイッチ４６は、スイッチケーブル４８を通じて制御ユニット５０に接続されている。支柱４７は、鉛直方向に延びており、ポンプ部１に接続されている。支柱４７はモータ部２に接続されてもよい。
【００２３】
フロートスイッチ４６は、モータ２０の駆動が停止される所定の運転停止水位４６ａと、モータ２０の駆動が開始される所定の運転開始水位４６ｂとを検知する。運転停止水位４６ａは、運転開始水位４６ｂよりも低い位置にある。さらに、フロートスイッチ４６は、所定の異常水位４６ｃを検知する。この異常水位４６ｃは、運転開始水位４６ｂよりも高い位置にある。
【００２４】
制御ユニット５０は、水位検知器４５から送られる検知信号に基づいて、モータ２０の駆動を開始し、かつモータ２０の駆動を停止するように構成されている。本実施形態では、制御ユニット５０は、水位検知器４５から送られる検知信号に基づいて、モータ２０への電力の供給を遮断する電源遮断装置５１を備えている。
【００２５】
この電源遮断装置５１は、機械式リレーであってもよく、または半導体リレーであってもよい。一実施形態では、制御ユニット５０は、モータ２０の可変速運転や停止を制御するためのインバータであってもよい。他の実施形態では、制御ユニット５０は、インバータではなく、単相モータに使用されるコンデンサを備えてもよい。なお、図１では、電源遮断装置５１を備える制御ユニット５０が模式的に描かれている。
【００２６】
ポンプ装置が槽に設置された状態で、槽内の水位が上昇すると、フロートスイッチ４６は上昇し、槽内の水位が運転開始水位４６ｂに達すると、フロートスイッチ４６はオンとなる。フロートスイッチ４６のオン信号を受けた制御ユニット５０は、モータ２０の駆動を開始する。より具体的には、電力は、制御ユニット５０の電源遮断装置５１を介して電源からモータ２０に供給される。結果として、羽根車１０は主軸とともに回転して、槽内の水を移送（排出）する。
【００２７】
槽内の水位が低下すると、フロートスイッチ４６は下降し、槽内の水位が運転停止水位４６ａに達すると、フロートスイッチ４６はオフとなる。フロートスイッチ４６のオフ信号を受けた制御ユニット５０は、モータ２０の駆動を停止する。より具体的には、電源遮断装置５１は、その作動によりモータ２０への電力の供給を遮断する。
【００２８】
運転停止水位４６ａ、運転開始水位４６ｂ、および異常水位４６ｃの位置は図１に示す実施形態に限定されない。特に、運転停止水位４６ａは、ポンプ装置が設置される環境やポンプ装置の性能などの要素に基づいて決定される。運転停止水位４６ａの位置は、ポンプケーシング１３の吸込口１３ａと同じ高さ、または吸込口１３ａよりも高い位置にある。運転停止水位４６ａの位置の詳細は、図４乃至図９を参照しつつ後述する。
【００２９】
本実施形態では、水位検知器４５は、フロートスイッチ式水位検知器であるが、槽内の水位を検知することができれば、特に限定されない。一実施形態では、水位検知器４５は、電極式水位検知器または圧力式水位検知器などの接触式水位検知器であってもよい。他の実施形態では、水位検知器４５は、非接触式水位検知器であってもよい。非接触式水位検知器の一例として、レーザーを用いたレーザー式水位検知器または超音波を用いた超音波式水位検知器を挙げることができる。水位検知器４５が非接触式水位検知器である場合、地上に水位検知器４５を配置してもよい。水位検知器４５は、地上から槽内の水位を検知し、検知信号を制御ユニット５０に送る。
【００３０】
制御ユニット５０を収容する制御ボックス６０について説明する。図２は制御ボックス６０を示す図である。図２に示すように、制御ユニット５０は制御ボックス６０内に収容されている。制御ボックス６０は、第２ケーシング１５に取り付けられており、ポンプケーシング１３の側方に配置されている。
【００３１】
制御ボックス６０は、ポンプケーシング１３の側面に取り付けられたボックス本体６１と、ボックス本体６１のアクセス開口部６１ａを覆うボックスカバー６４とを備えている。アクセス開口部６１ａは、作業者が制御ユニット５０にアクセスすることを許容するための開口であり、主軸の半径方向、すなわち、水平方向を向いて開口している。ボックスカバー６４が取り外されると、作業者は、アクセス開口部６１ａを通じて制御ユニット５０にアクセスすることができる。
【００３２】
ボックスカバー６４は、ねじなどの締結具６７によってボックス本体６１に取り付けられている。ボックスカバー６４とボックス本体６１との間には、ガスケットなどのシール部材６８が配置されており、このシール部材６８をボックスカバー６４とボックス本体６１との間に配置した状態で、締結具６７を締め付けることにより、ボックスカバー６４はボックス本体６１に液密的に取り付けられる。シール部材６８は、液体がボックス本体６１とボックスカバー６４との間から浸入することを防止することができる。
【００３３】
本実施形態では、締結具６７は、アクセス開口部６１ａと平行に、つまり、主軸の半径方向（より具体的には、水平方向）に延びている。したがって、液体は、締結具６７の頭部に形成された溝に溜まらず、結果として、締結具６７の液体による腐食を防止することができる。
【００３４】
本実施形態では、ボックス本体６１は、第２ケーシング１５の側面１５ａに取り付けられている。より具体的には、第２ケーシング１５の側面１５ａの一部には、主軸の半径方向外側に突出する突出部１５ｂが設けられている。ボックス本体６１は、第２ケーシング１５の突出部１５ｂに取り付けられている。ボックス本体６１と第２ケーシング１５の突出部１５ｂとの間には、ガスケットなどのシール部材６５が配置されている。シール部材６５は、液体が第２ケーシング１５とボックス本体６１との間から浸入することを防止することができる。一実施形態では、ボックス本体６１と第２ケーシング１５とは一体成形部材であってもよい。
【００３５】
ボックス本体６１には、リード線７１を介して電力を電源（図示しない）からモータ２０に供給するケーブル（電源ケーブル）７０が接続されている。ボックス本体６１の側面には、アクセス開口部６１ａの上方に位置するケーブル開口部６１ｂが形成されている。ケーブル開口部６１ｂは、主軸の半径方向、すなわち、水平方向を向いて開口している。
【００３６】
ケーブル７０は、ケーブル開口部６１ｂを通じてボックス本体６１に接続されており、ケーブル開口部６１ｂを閉塞している。ケーブルの本数は、本実施形態に限定されない。一実施形態では、直入れ始動のために、１つのケーブルが接続されてもよく、他の実施形態では、スターデルタ始動のために、２つのケーブルが接続されてもよい。
【００３７】
ケーブル７０とボックス本体６１との間には、ガスケットなどのシール部材７２が配置されており、このシール部材７２をボックス本体６１とケーブル７０との間に配置した状態で、ねじなどの締結具７５を締め付けることにより、ケーブル７０はボックス本体６１に液密的に接続される。シール部材７２は、液体がボックス本体６１とケーブル７０との間から浸入することを防止することができる。
【００３８】
本実施形態では、締結具７５は、ケーブル開口部６１ｂと平行に、つまり、主軸の半径方向（より具体的には、水平方向）に延びている。したがって、液体は締結具７５の頭部に形成された溝には溜まらない。したがって、締結具７５は、液体によって腐食せず、ケーブル７０が制御ボックス６０から脱落することを防止することができる。
【００３９】
ボックス本体６１には、リード線７１が通過するリード線開口部６１ｃが形成されている。リード線開口部６１ｃはケーブル開口部６１ｂに対向している。第２ケーシング１５には、リード線７１が通過するリード線通過孔８０が形成されている。リード線通過孔８０は、Ｌ字状に屈曲しており、第２ケーシング１５の側面１５ａ（より具体的には、突出部１５ｂ）と第２ケーシング１５の上面とで開口している。言い換えれば、リード線通過孔８０は、第２ケーシング１５の側面側開口と、第２ケーシング１５の上面側開口とを有している。
【００４０】
リード線通過孔８０の側面側開口はリード線開口部６１ｃに対応した位置に配置されており、リード線通過孔８０の上面側開口は第１ブラケット３１に形成された開口３１ａに対応した位置に配置されている。第１ブラケット３１には、主軸が貫通する貫通孔が形成されており、開口３１ａはこの貫通穴に隣接して配置されている。
【００４１】
第２ケーシング１５の上面と第１ブラケット３１の下面との間には、Ｏリングなどのシール部材８２が配置されている。このシール部材８２は、液体がリード線通過孔８０に浸入することを防止することができ、さらには、オイル室８５（後述する）内に存在する潤滑油がリード線通過孔８０に漏洩することを防止することができる。シール部材８２は、シール部材３９の半径方向内側に配置されている。
【００４２】
リード線７１は、ケーブル開口部６１ｂを通じて制御ボックス６０内の制御ユニット５０に接続されている。制御ボックス６０内のリード線７１は、さらに、リード線開口部６１ｃ、リード線通過孔８０、および第１ブラケット３１の開口３１ａを通って、モータ２０のコイル２７ｂに接続されている。なお、図面の簡略化のために、リード線７１の一部の図示は省略されている。
【００４３】
一実施形態では、ケーブル７０とモータ２０のコイル２７ｂとはコネクタを介して接続されてもよい。つまり、コイル２７ｂに接続されたリード線７１にコイル側コネクタを設け、ケーブル７０に接続されたリード線７１にケーブル側コネクタを設けてもよい。これらコネクタを接続することにより、ケーブル７０とモータ２０とを容易に接続することができ、かつケーブル７０を容易に取り外すことができる。したがって、モータ２０の交換およびメンテナンスを容易に行うことができる。
【００４４】
制御ボックス６０の内部の空気の湿度（水分）による制御ユニット５０の誤作動や故障発生を防止するために、制御ボックス６０の内部にゴムまたはプラスチックなどの樹脂を配置してもよい。制御ボックス６０内の要素の少なくとも一部は樹脂で覆われる。この要素は、制御ユニット５０およびリード線７１を含む。
【００４５】
一実施形態では、制御ボックス６０の内部全体に樹脂を充填してもよい。他の実施形態では、リード線７１の全部または一部を樹脂で覆ってもよい。リード線通過孔８０を樹脂で充填してもよい。リード線７１を樹脂で覆うことにより、制御ボックス６０内の湿度により発生した結露水がリード線７１を伝って制御ユニット５０に接触することを防止することができる。さらに他の実施形態では、制御ユニット５０の全部または一部を樹脂で覆ってもよい。
【００４６】
第２ケーシング１５の内部には、潤滑油が貯留され、かつ主軸が貫通するオイル室８５が形成されている。このオイル室８５は、リード線通過孔８０に隣接して配置されている。オイル室８５には、ポンプケーシング１３内に吸い込まれた液体がオイル室８５に浸入することを防止しつつ、オイル室８５内の潤滑油が外部に漏洩することを防止する軸封装置８６が配置されている。軸封装置８６の一例は、メカニカルシールである。なお、潤滑油の図示は省略されている。オイル室８５およびリード線通過孔８０は、シール部材８２によって完全に隔離されており、オイル室８５内の潤滑油はリード線通過孔８０には漏洩しない。
【００４７】
制御ボックス６０は、第２ケーシング１５から張り出しており、モータ２０から離間する方向、より具体的には、下方に向かって延びている。制御ボックス６０の下端は、ポンプケーシング１３の吸込口１３ａよりも低い位置に配置されている。制御ユニット５０は、ボックス本体６１の内面に固定されており、ポンプケーシング１３の吸込口１３ａよりも高い位置に配置されている。
【００４８】
制御ボックス６０の下端に制御ボックス６０を支持する支持部材６６が配置されてもよい。一実施形態では、支持部材６６は、ボックス本体６１とは別個の部材であり、例えば、ゴムなどの弾性部材から構成されている。他の実施形態では、支持部材６６は、ボックス本体６１と一体的に構成されてもよい。なお、支持部材６６は必須の構成要素ではなく、必ずしも設ける必要はない。
【００４９】
図３は、ボックス本体６１の上面に接続されたケーブル７０を示す図である。上述した実施形態では、ケーブル７０はボックス本体６１の側面に接続されていたが、本実施形態では、ケーブル７０はボックス本体６１の上面に接続されている。図３では、ケーブル開口部６１ｂは、主軸の軸方向、すなわち、鉛直方向を向いて開口している。本実施形態によれば、ポンプ装置の省スペース化を図ることができる。
【００５０】
制御ボックス６０の配置について説明する。図４乃至図９は、運転停止水位４６ａと制御ボックス６０との位置関係を説明するための図面である。なお、図４乃至図９では、水位検知器４５の図示は省略されている。本実施形態では、制御ユニット５０を収容する制御ボックス６０は、発熱体であるモータ２０の上方には配置されておらず、ポンプケーシング１３の側方に、かつ、モータ２０よりも低い位置に配置されている。したがって、制御ユニット５０は、モータ２０から発せられる熱の影響を受けない。本実施形態によれば、ポンプ装置の高さを小さくすることができるため、ポンプ装置の重心位置を低くすることができる。したがって、ポンプ装置の転倒をより確実に防止することができる。
【００５１】
上述したように、制御ユニット５０は、それ自身から発せられる熱の影響を受けて、過熱することがある。そこで、制御ボックス６０の少なくとも一部は、運転停止水位４６ａ、すなわち、フロートスイッチ４６が運転停止水位４６ａを検知する位置よりも低い位置に配置されている。槽内の水位が運転停止水位４６ａまで低下すると、制御ユニット５０はモータ２０の駆動を停止するため（すなわち、電源遮断装置５１によってモータ２０への電力の供給が遮断されるため）、運転停止水位４６ａよりも低い位置に配置された制御ボックス６０の少なくとも一部は、常に液体中に浸漬される。
【００５２】
このような配置により、制御ボックス６０は液体によって冷却されるため、制御ボックス６０を介して制御ユニット５０を間接的に冷却することができる。結果として、制御ユニット５０の過熱を防止することができ、制御ユニット５０の故障やその寿命の短縮を防止することができる。制御ボックス６０のみならず、制御ユニット５０の少なくとも一部を運転停止水位４６ａよりも低い位置に配置してもよい。
【００５３】
一実施形態では、制御ボックス６０は、その外面に形成された少なくとも１つの放熱フィン（図示しない）を備えてもよい。放熱フィンの数は任意に決定することができる。放熱フィンは、ボックス本体６１およびボックスカバー６４のうちの少なくとも一方に形成されている。このような構成により、制御ボックス６０の表面積を増大させることができるため、制御ボックス６０を介して制御ユニット５０をより効果的に冷却することができる。
【００５４】
図４に示すように、運転停止水位４６ａは、ポンプケーシング１３の吸込口１３ａと同じ高さに位置してもよい。この場合、フロートスイッチ４６が運転停止水位４６ａまで下降することができるように、支柱４７は、吸込口１３ａと同じ高さ、または吸込口１３ａよりも低い位置まで延びている。図４では、制御ボックス６０の一部は運転停止水位４６ａよりも低い位置に配置されており、制御ユニット５０の全体は運転停止水位４６ａよりも高い位置に配置されている。
【００５５】
図５に示すように、運転停止水位４６ａは、ポンプケーシング１３の吐出口１３ｂと同じ高さに位置してもよい。この場合、制御ボックス６０の大部分は運転停止水位４６ａよりも低い位置に配置されており、制御ユニット５０の全体は運転停止水位４６ａよりも低い位置に配置されている。
【００５６】
図６に示すように、運転停止水位４６ａは、モータ２０の下端（すなわち、コイル２７ｂの第１ブラケット側端部）と同じ高さに位置してもよい。図７に示すように、運転停止水位４６ａは、モータケーシング２３（より具体的には、モータフレーム３０）のモータ２０との接触部位ＣＳの下端と同じ高さに位置してもよい。図８に示すように、運転停止水位４６ａは、接触部位ＣＳの上端と同じ高さに位置してもよい。一実施形態では、運転停止水位４６ａは、接触部位ＣＳの上端と下端との間に位置してもよい。
【００５７】
図９に示すように、運転停止水位４６ａは、モータ２０の上端（すなわち、コイル２７ｂの第２ブラケット側端部）と同じ高さに位置してもよい。これら図６乃至図９に示す実施形態では、制御ユニット５０の全体および制御ボックス６０の全体は、運転停止水位４６ａよりも低い位置に配置されている。
【００５８】
仮に、制御ボックス６０の全体が運転停止水位４６ａよりも高い位置にあると、以下の問題が生じうる。つまり、この場合、ポンプ装置の運転が停止されたとき、制御ボックス６０の全体は、槽内の水位の上方に位置する。この状態でポンプ装置の運転が開始されると、制御ユニット５０の発熱により、制御ボックス６０は高温になる。高温の制御ボックス６０が槽内の液体中に浸漬されると、制御ボックス６０は急激に冷却される。
【００５９】
このように、制御ボックス６０の温度が急激に上昇および下降すると、制御ボックス６０が金属で構成されている場合、制御ボックス６０は熱疲労を起こし、制御ボックス６０が樹脂で構成されている場合、制御ボックス６０は劣化してしまう。最悪の場合、制御ボックス６０が破損してしまうおそれがある。さらに、このような制御ボックス６０の急激な温度変化により、制御ボックス６０の内部には、結露水が発生しやすくなり、制御ユニット５０が誤作動したり、故障したりしてしまうおそれがある。本実施形態では、制御ボックス６０の少なくとも一部は、常に液体中に浸漬されているため、制御ボックス６０の温度の急激な上昇および下降は防止される。したがって、本実施形態によれば、上述した問題は生じない。
【００６０】
制御ボックス６０は、ポリプロピレン（ＰＰ）などの樹脂から構成されてもよく、ステンレス鋼などの金属から構成されてもよい。特に、制御ボックス６０をステンレス鋼などの熱伝導率の高い材質から構成することにより、制御ユニット５０をより効果的に冷却することができる。一実施形態では、ボックス本体６１およびボックスカバー６４は、それぞれ異なる材質から構成されてもよく、他の実施形態では、ボックス本体６１およびボックスカバー６４は、同じ材質から構成されてもよい。
【００６１】
図１０は、ポンプ装置の他の実施形態を示す図である。本実施形態において、上述した実施形態と同一または相当する部材には同一符号を付して重複した説明を省略する。図１０に示すように、制御ボックス６０のボックス本体６１は、モータケーシング２３の側面、より具体的には、モータフレーム３０の側面３０ａに取り付けられている。本実施形態では、リード線通過孔８０および第１ブラケット３１の開口３１ａは設けられていない。
【００６２】
モータフレーム３０の側面３０ａには、主軸の半径方向、すなわち、水平方向を向いて開口するフレーム開口部３０ｂが形成されている。フレーム開口部３０ｂは、ボックス本体６１のリード線開口部６１ｃに対応する位置に配置されている。本実施形態では、フレーム開口部３０ｂは、モータフレーム３０の接触部位ＣＳの下方に形成されており、制御ユニット５０の全体および制御ボックス６０の全体はこの接触部位ＣＳよりも低い位置に配置されている。一実施形態では、フレーム開口部３０ｂは、モータフレーム３０の接触部位ＣＳの上方に形成されてもよい。制御ボックス６０の一部は、モータフレーム３０の接触部位ＣＳよりも低い位置に配置されてもよい。制御ユニット５０の少なくとも一部は、モータフレーム３０の接触部位ＣＳよりも低い位置に配置されてもよい。
【００６３】
シール部材６５は、モータフレーム３０とボックス本体６１との間に配置されており、液体がモータフレーム３０とボックス本体６１との間から浸入することを防止することができる。モータフレーム３０とボックス本体６１とは一体成形部材であってもよい。
【００６４】
制御ボックス６０は、モータフレーム３０から張り出しており、モータ２０から離間する方向、より具体的には、下方に向かって延びている。制御ボックス６０の下端は、ポンプケーシング１３の吸込口１３ａよりも低い位置にある。
【００６５】
一実施形態では、ポンプ装置は、少なくともポンプケーシング１３およびモータケーシング２３を樹脂から構成した樹脂ポンプ装置であってもよい。他の実施形態では、ポンプ装置は、少なくともポンプケーシング１３およびモータケーシング２３を鋳物から構成した鋳物ポンプ装置であってもよい。
【００６６】
上述した実施形態では、制御ユニット５０を収容する制御ボックス６０を備えた単一のポンプ装置について説明したが、ポンプ装置は複数のポンプ装置の組み合わせであってもよい。一実施形態では、複数のポンプ装置は、それぞれ、制御ユニット５０を収容する制御ボックス６０を備えており、自動的に交互に運転される自動交互運転型のポンプ装置である。
【００６７】
これまで本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されず、その技術思想の範囲内において、種々の異なる形態で実施されてよいことは勿論である。
【符号の説明】
【００６８】
１      ポンプ部
２      モータ部
５      ポンプ室
１０      羽根車
１１      回転軸
１３      ポンプケーシング
１３ａ    吸込口
１３ｂ    吐出口
１４      第１ケーシング
１５      第２ケーシング
１５ａ    側面
１５ｂ    突出部
１６      シール部材
２０      モータ
２３      モータケーシング
２４      駆動軸
２６      ロータ
２７      ステータ
２７ａ    ステータコア
２７ｂ    コイル
３０      モータフレーム
３０ａ    側面
３０ｂ    フレーム開口部
３１      第１ブラケット
３１ａ    開口
３２      第２ブラケット
３３      モータカバー
３５      第１軸受
３６      第２軸受
３９      シール部材
４０      シール部材
４５      水位検知器
４６      フロートスイッチ
４６ａ    運転停止水位
４６ｂ    運転開始水位
４６ｃ    異常水位
４７      支柱
４８      スイッチケーブル
５０      制御ユニット
５１      電源遮断装置
６０      制御ボックス
６１      ボックス本体
６１ａ    アクセス開口部
６１ｂ    ケーブル開口部
６１ｃ    リード線開口部
６４      ボックスカバー
６５      シール部材
６６      支持部材
６７      締結具
６８      シール部材
７０      ケーブル
７１      リード線
７２      シール部材
７５      締結具
８０      リード線通過孔
８２      シール部材
８５      オイル室
８６      軸封装置
【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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