(57)【要約】【課題】浸水検知室に対するメンテナンスの頻度や浸水検知知室内の水が検知される頻度を少なくすることができる水中ポンプを提供する。【解決手段】羽根車１が設けられているポンプ室２と、ポンプ室２の上方に配置され、羽根車１を回転させるモータ３が設けられているモータ室４と、ポンプ室２とモータ室４との間に配置されているとともに回転軸６に外嵌するメカニカルシール７が設けられ、オイルが貯められているオイル室５と、ポンプ室２とモータ室４との間に配置され、オイル室５からモータ室４側へ移動しようとする水やオイルを貯めて検知する浸水検知室１４と、を備えた水中ポンプ１０である。浸水検知室１４とは別に、浸水検知室１４に連通して浸水検知室１４の水やオイルを導入する外付け浸水貯留室２０が設けられている。【選択図】図１
2019113030.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
羽根車が設けられているポンプ室と、
ポンプ室の上方に配置され、羽根車を回転させるモータが設けられているモータ室と、
ポンプ室とモータ室との間に配置されているとともに回転軸に外嵌するメカニカルシールが設けられ、オイルが貯められているオイル室と、
ポンプ室とモータ室との間に配置され、オイル室からモータ室側へ移動しようとする水やオイルを貯めて検知する浸水検知室と、
を備えた水中ポンプであって、
前記浸水検知室とは別に、前記浸水検知室に連通して前記浸水検知室の水やオイルを導入する外付け浸水貯留室が設けられている
ことを特徴とする水中ポンプ。
【請求項２】
前記外付け浸水貯留室は、前記浸水検知室に連通する浸水連通部から立ち上がる姿勢で設けられていることを特徴とする請求項１に記載の水中ポンプ。
【請求項３】
前記外付け浸水貯留室内に水分吸収体が設けられていることを特徴とする請求項３に記載の水中ポンプ。
【請求項４】
オイル室におけるメカニカルシールと回転軸との間の隙間からモータ室側へ移動しようとする水やオイルを、浸水導入部を通して導入することを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の水中ポンプ。
【請求項５】
前記外付け浸水貯留室に、この外付け浸水貯留室に形成された開口部を開閉する蓋が設けられていることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の水中ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水中に配置される水中ポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
図５に示すように、水中に配置される水中ポンプ５０として、羽根車５１が設けられているポンプ室５２と、このポンプ室５２の上方に配置され、羽根車５１を回転させるモータ５３が設けられているモータ室５４と、ポンプ室５２とモータ室５４との間に配置され、オイルが貯められているオイル室５５と、を備えたものは既に知られている。
【０００３】
モータ５３の回転軸５６はオイル室５５を貫通してポンプ室５２内に突入され、回転軸５６の下部に羽根車５１が取り付けられている。オイル室５５には、モータ室５４にポンプ室５２側から水が浸入することを防止するために、メカニカルシール５７が回転軸５６に外嵌されて配置されている。
【０００４】
図６に示すように、メカニカルシール５７は、回転軸５６と分離されて固定された固定環５７ａ、５７ｂと、回転軸５６と一体に回転して固定環５７ａ、５７ｂに対して摺動自在な回転環５７ｃ、５７ｄと、回転軸５６の軸心方向において、回転環５７ｃ、５７ｄを固定環５７ａ、５７ｂに押圧するコイルばね５７ｅなどを有している。そして、固定環５７ａ、５７ｂと回転環５７ｃ、５７ｄとの間にオイル室５５のオイルが入り込んで、固定環５７ａ、５７ｂと回転環５７ｃ、５７ｄとの間の摺動抵抗が軽減されて、これらの固定環５７ａ、５７ｂや回転環５７ｃ、５７ｄの焼き付けなどが防止される。
【０００５】
ところで、水中ポンプ５０をある程度の期間にわたって継続して使用すると、ポンプ室５２内の水の一部がオイル室５５に浸入するだけでなく、メカニカルシール５７の劣化などにより、メカニカルシール５７を配設している箇所と回転軸５６との間の隙間（この例では、メカニカルシール５７の上部の固定環５７ａと回転軸５６との間の隙間）を通って、モータ室５４側に、水を含んだオイルが入り込もうとする。したがって、このようなモータ室５４内への水やオイルの侵入を防止すべく、図５、図６に示すように、メカニカルシール５７（上部の固定環５７ａ）と回転軸５６との間の隙間を通ってモータ室５４側に入り込もうとする水やオイルを、この途中経路に連通する浸水導入部５８を通して導入する浸水検知室５９を設け、この浸水検知室５９に、浸水検知室５９内の所定高さまで浸水したことを検知する浸水検知器６０を設けている。そして、浸水検知室５９に水やオイルが浸入し、浸水検知器６０が設けられている水位まで浸水すると、この状態を浸水検知器６０で検知して警告することで、浸水検知室５９の水やオイルを除去するよう促すよう構成している。
【０００６】
なお、ポンプ室とモータ室との間にオイル室が設けられているとともに浸水検知室を有する水中ポンプが例えば、特許文献１などに開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１７−６７０４９公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記した図５、図６に示す従来の水中ポンプ５０などでは、浸水検知室５９が、モータ室５４とこのモータ室５４の下方のポンプ室５２との間に設置されているため、浸水検知室５９を大きくするには限度があり、浸水検知室５９内の水やオイルの貯留量をあまり大きくすることができない。したがって、定期的に水やオイルの貯留量が多くないかどうかメンテナンスを行っているが、このメンテナンスの頻度が比較的多くなる（すなわち、メンテナンスを行ってから次回のメンテナンスを行う期間が比較的短い）という課題があった。また、浸水検知器６０で水が検知される頻度が比較的多いという課題もあった。
【０００９】
本発明は上記課題を解決するもので、浸水検知室に対するメンテナンスの頻度や浸水検知知室内の水が検知される頻度を少なくすることができる水中ポンプを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために本発明は、羽根車が設けられているポンプ室と、ポンプ室の上方に配置され、羽根車を回転させるモータが設けられているモータ室と、ポンプ室とモータ室との間に配置されているとともに回転軸に外嵌するメカニカルシールが設けられ、オイルが貯められているオイル室と、ポンプ室とモータ室との間に配置され、オイル室からモータ室側へ移動しようとする水やオイルを貯めて検知する浸水検知室と、を備えた水中ポンプであって、前記浸水検知室とは別に、前記浸水検知室に連通して前記浸水検知室の水やオイルを導入する外付け浸水貯留室が設けられていることを特徴とする。
【００１１】
この構成によれば、浸水検知室とは別に外付け浸水貯留室が設けられているので、オイル室からモータ室側へ移動しようとする水やオイルを貯める容量を増加することができ、ひいては、浸水検知室に対するメンテナンスの頻度や浸水検知知室内の水が検知される頻度を少なくすることができる。
【００１２】
また、前記外付け浸水貯留室は、浸水検知室に連通する浸水連通部から立ち上がる姿勢で設けられていると好適である。
【００１３】
また、外付け浸水貯留室内に水分吸収体が設けられていると好適であり、この構成によれば、外付け浸水貯留室が浸水連通部から立ち上がる姿勢で設けられているにもかかわらず、浸水連通部に流れ込んだ水やオイルを水分吸収体により良好に吸収することができる。
【００１４】
また、オイル室におけるメカニカルシールと回転軸との間の隙間からモータ室側へ移動しようとする水やオイルを、浸水導入部を通して導入する構成とすることが好ましい。また、前記外付け浸水貯留室に、この外付け浸水貯留室に形成された開口部を開閉する蓋が設けられていると好適である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、ポンプ室とモータ室との間に配置されているオイル室とは別に外付け浸水貯留室を設けることにより、オイル室からモータ室側へ移動しようとする水やオイルを貯める容量を増加することができ、ひいては、浸水検知室に対するメンテナンスの頻度や浸水検知知室内の水が検知される頻度を少なくすることができ、手間や時間を省くことができる。
【００１６】
また、前記外付け浸水貯留室を、浸水検知室に連通する浸水連通部から立ち上がる姿勢で設けることにより、外付け浸水貯留室をポンプ室と干渉することなく配置できて、外付け浸水貯留室を備えた水中ポンプとして、横幅を小さく抑えることができる。
【００１７】
また、外付け浸水貯留室が、浸水検知室に連通する浸水連通部から立ち上がる姿勢で設けられている場合に、外付け浸水貯留室内に水分吸収体を設けることにより、外付け浸水貯留室が浸水連通部から立ち上がる姿勢で設けられているにもかかわらず、浸水連通部に流れ込んだ水やオイルを液体吸収体により良好に吸収することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施の形態に係る水中ポンプの縦断面図である。
【図２】同水中ポンプの要部拡大断面図である。
【図３】同水中ポンプの変形例の要部拡大断面図である。
【図４】本発明の他の実施の形態に係る水中ポンプの縦断面図である。
【図５】従来の水中ポンプの縦断面図である。
【図６】同従来の水中ポンプの要部拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態に係る水中ポンプを図面に基づき説明する。
図１に示すように、本発明の実施の形態に係る水中ポンプ１０は、羽根車１が設けられているポンプ室２と、このポンプ室２の上方に配置され、羽根車１を回転させるモータ３が設けられているモータ室４と、ポンプ室２とモータ室４との間に配置され、オイルが貯められているオイル室５と、ポンプ室２とモータ室４との間に配置され、オイル室５からモータ室４側へ移動しようとする水やオイルを貯めて浸水検知器１５で検知する浸水検知室１４と、これらのポンプ室２、モータ室４、オイル室５および浸水検知室１４を外側から囲むなどして各室を形成するケーシング８と備えている。この水中ポンプ１０は全体が水中に配置されて使用される。
【００２０】
なお、ケーシング８は、モータ室４の外殻部などをなすモータケーシング８ａ、オイル室５および浸水検知室１４の外殻部などをなす中間ケーシング８ｂ、ポンプ室２の外殻部などをなすポンプケーシング８ｃなどに加えて、モータケーシング８ａの上部に取り付けられる蓋ケーシング８ｇ、蓋ケーシング８ｇ内空間とモータ室４とを上下に仕切る上仕切壁８ｍ、モータ室４とオイル室５および浸水検知室１４とを上下に仕切る中間仕切壁８ｄ、オイル室５および浸水検知室１４とポンプ室２とを上下に仕切る下部仕切壁８ｅ、オイル室５と浸水検知室１２とを仕切る中間補助仕切壁８ｆなどを有している。また、ポンプケーシング８ｃには水の流入口１１と流出口１２とが形成されている。
【００２１】
モータ３の回転軸６は、中間仕切壁８ｄ、オイル室５、下部仕切壁８ｅを貫通してポンプ室２内に突入され、ポンプ室２内に突入している回転軸６の下部に、羽根車１が取り付けられている。回転軸６は上軸受１６と下軸受１７とにより回転自在に支持され、上軸受１６は、上仕切壁８ｍに続けて形成されている上軸受保持部８ｈで保持され、下軸受部１７は、中間仕切壁８ｄに続けて形成されている下軸受保持部８ｉで保持されている。
【００２２】
図２に示すように、メカニカルシール７は、それぞれ回転軸６に外嵌された、上部の固定環７ａ、上部の回転環７ｂ、下部の固定環７ｃ、下部の回転環７ｄ、およびコイルばね７ｅを有している。上部の固定環７ａは、回転軸６と分離され、上軸受保持部８ｈおよび中間補助仕切壁８ｆに続いて形成されている上固定環支持部８ｊに取り付けられて固定されている。また、下部の固定環７ｃは、回転軸６と分離され、下部仕切壁８ｅに取り付けられて固定されている。上部の回転環７ｂは、回転軸６と一体に回転可能であり、コイルばね７ｅの付勢力によって下方から上部の固定環７ａに押圧され、上部の固定環７ａに対して周方向に摺動自在である。同様に、下部の回転環７ｄは、回転軸６と一体に回転可能であり、コイルばね７ｅの付勢力によって上方から下部の固定環７ｄに押圧され、下部の固定環７ｄに対して周方向に摺動自在である。
【００２３】
図１、図２に示すように、浸水検知室１４は、ポンプ室２とモータ室４との間におけるオイル室５に隣り合う箇所に設けられている。この浸水検知室１４には、オイル室５からメカニカルシール７の配設箇所（詳しくはメカニカルシール７の上部の固定環７ａと回転軸６との間）を通して、モータ室４側に移動しようとするオイルや水が、浸水導入部１３を通して導入されるよう構成されている。浸水検知室１４の一部には浸水検知室１４内の所定高さまで浸水したことを検知する浸水検知器１５が設けられている。そして、長期間使用するなどして浸水検知室１４に水やオイルが浸入し、浸水検知器１５が設けられている水位まで浸水すると、この状態が浸水検知器１５で検知されて警告することで、浸水検知室１４の水やオイルを除去するよう促される。なお、この実施の形態では、浸水導入部１３が、オイル室５におけるメカニカルシール７の上部の固定環７ａが配設されている回転軸６の外周箇所よりも上方で、上軸受１６が配置されている領域よりも下方の箇所に通じるように配置されている場合を示しているが、これに限るものではなく、図３に示すように、ケーシング８における上軸受１６が配置されている領域の下部の一部を切欠いて上軸受１６が配置されている領域に入り込んだ水やオイルを浸水検知室１４に導入するように構成してもよい。
【００２４】
上記構成に加えて、図１に示すように、浸水検知室１４とは別に、浸水検知室１４に連通して浸水検知室１４の水やオイルを導入する外付け浸水貯留室２０が設けられている。この外付け浸水貯留室２０は、その内部が浸水検知室１４と浸水連通部２１を介して連通されるとともに、この浸水連通部２１から垂下する姿勢（下方に延びる姿勢）で水中に配設されている。外付け浸水貯留室２０は上端部には上方に開口する開口部２０ａが形成されているとともに、この開口部２０ａを開閉する蓋２２が開閉可能に取り付けられ、蓋２２を開けることで外付け浸水貯留室２０の内部に溜まった水やオイルを取り出すことが可能である。
【００２５】
なお、この実施の形態では、オイル室５および浸水検知室１４の外殻部などをなす中間ケーシング８ｂの一部と、外付け浸水貯留室２０の上部とに、それぞれフランジ部８ｎ、２０ｂなどを形成して、外付け浸水貯留室２０を固定して、これらの接続箇所を貫通するように浸水連通部２１が形成されている場合を示しているが、これに限るものではなく、外付け浸水貯留室２０を浸水検知室１４などが設けられているに中間ケーシング８ｂに溶接やボルトなどにより固定してもよい。
【００２６】
上記構成において、当該水中ポンプ１０を駆動すると、羽根車１０の回転により、ポンプケーシング８ｃに形成された流入口１１から流入して、流出口１２から排出される。初期状態では、オイル室５にはオイルだけが満たされているが、水中ポンプ１０をある程度の期間にわたって継続して使用すると、ポンプ室２内の水の一部がオイル室５に浸入するだけでなく、メカニカルシール７の劣化などにより、メカニカルシール７を配設している箇所と回転軸５６との間の隙間（この実施の形態の例では、メカニカルシール７の上部の固定環７ａと回転軸６との間の隙間）を通って、モータ室４側に、水を含んだオイルが入り込もうとする。
【００２７】
しかし、メカニカルシール７（上部の固定環７ａ）と回転軸６との間の隙間を通ってモータ室４側に入り込もうとする水やオイルは、この途中経路に連通する浸水導入部１８を通して導入する浸水検知室１４に導入される。また、浸水検知室１４に水やオイルが浸入し、浸水検知器１５が設けられている水位まで浸水すると、この状態を浸水検知器１５で検知して警告することで、浸水検知室１４の水やオイルを除去するよう促される。
【００２８】
ここで、従来の水中ポンプ５０では、図５、図６に示すように、浸水検知室５９がモータ室５４とこのモータ室５４の下方のポンプ室５２との間に設置されているだけであるため、浸水検知室５９を大きくするには限度があり、浸水検知室５９内の水やオイルの貯留量をあまり大きくすることができない。したがって、定期的に水やオイルの貯留量が多くないかどうかメンテナンスを行っているが、このメンテナンスの頻度が比較的多くなる（すなわち、メンテナンスを行ってから次回のメンテナンスを行う期間が比較的短い）という課題があった。また、浸水検知器６０で水が検知される頻度が比較的多いという課題もあった。
【００２９】
これに対して、本発明の実施の形態の構成によれば、浸水検知室１４とは別に外付け浸水貯留室２０が設けられているので、オイル室５からモータ室４側へ移動しようとする水やオイルを貯める容量を増加することができ、ひいては、浸水検知室１４に対するメンテナンスの頻度や浸水検知知室１４内の水が検知される頻度を少なくすることができて、手間や時間を省くことができる。
【００３０】
また、図５に示すような、従来の水中ポンプ５０においては、浸水検知室５９内の水やオイルの貯留量を増加させるべく浸水検知室５９を高くすると、水中ポンプ５０自体の高さが高くなるとともに、回転軸５６の長さが長くなって羽根車５１の取付部分までの寸法も大きくなるため、羽根車５１が回転軸５６の径方向に振れやすくなる。
【００３１】
これに対して、本発明の実施の形態の構成によれば、浸水検知室１４の高さ、ひいては、水中ポンプ１０の高さを高くすることなく、オイル室５から流れ込む水やオイルの貯留量を増加させることができ、回転軸６の寸法が大きくなることがないため、羽根車１が回転軸６の径方向に振れやすくなることもない。
【００３２】
また、上記構成によれば、外付け浸水貯留室２０は、浸水検知室１４に連通する浸水連通部２１から垂下する（下方に延びる）姿勢で設けられているので、浸水連通部２１を通る水やオイルはその自重で徐々に溜まることになる。すなわち、外付け浸水貯留室２０の構成として簡単で製造コストの増加を最小限に済ますことができる利点もある。
【００３３】
また、上記構成によれば、外付け浸水貯留室２０には、この外付け浸水貯留室２０に形成された開口部２０ａを開閉する蓋２２が設けられているので、蓋２２を開けることで外付け浸水貯留室２０の内部に溜まった水やオイルを取り出すことが可能であり、利便性が向上する。
【００３４】
上記実施の形態では、外付け浸水貯留室２０が、浸水検知室１４に連通する浸水連通部２１から垂下する（下方に延びる）姿勢で設けられている場合を述べたが、これに限るものではなく、図４に示すように、外付け浸水貯留室２０を、浸水検知室１４に連通する浸水連通部２１から立ち上がる（上方に延びる）姿勢で設けてもよい。ここで、外付け浸水貯留室２０内には高分子吸収体などの水分吸収体２３が設けられている。
【００３５】
なお、この実施の形態でも、オイル室５および浸水検知室１４の外殻部などをなす中間ケーシング８ｂの一部と、外付け浸水貯留室２０の下部とに、それぞれフランジ部８ｎ、２０ｂなどを形成して、外付け浸水貯留室２０を固定して、これらの接続箇所を貫通するように浸水連通部２１が形成されている場合を示しているが、これに限るものではなく、外付け浸水貯留室２０を浸水検知室１４などが設けられているに中間ケーシング８ｂに溶接やボルトなどにより固定してもよい。また、外付け浸水貯留室２０の上部と中間ケーシング８ｂとを連結する補助固定具２４などを組み付けてもよい。
【００３６】
この構成によっても、浸水検知室１４とは別に外付け浸水貯留室２０が設けられているので、オイル室５からモータ室４側へ移動しようとする水やオイルを貯める容量を増加することができ、ひいては、浸水検知室１４に対するメンテナンスの頻度や浸水検知知室１４内の水が検知される頻度を少なくすることができて、手間や時間を省くことができる。
【００３７】
また、上記構成によれば、外付け浸水貯留室２０内に高分子吸収体などの水分吸収体２３が設けられているので、外付け浸水貯留室２０が浸水連通部２１から立ち上がる姿勢で設けられているにもかかわらず、浸水連通部２１に流れ込んだ水やオイルを水分吸収体２３により良好に吸収することができる。また、外付け浸水貯留室２０が浸水連通部２１から立ち上がる姿勢で設けられているので、外付け浸水貯留室２０を、モータ室４やオイル室５が配設されているモータケーシング８ａや中間ケーシング８ｂに近接して配置することができ、上記実施の形態のように、外付け浸水貯留室２０が、ポンプ室２が配置されているポンプケーシング８ｃと干渉し難くなる利点もある。
【００３８】
つまり、上記実施の形態では、外付け浸水貯留室２０が、浸水検知室１４に連通する浸水連通部２１から垂下する（下方に延びる）姿勢で設けているため、外付け浸水貯留室２０を、水中ポンプ１０において大きな直径であるポンプケーシング８ｃの外側に設けなければならず、この外付け浸水貯留室２０を備えた水中ポンプ１０として、横幅が大きくならざるを得なかった。これに対して、本実施の形態によれば、外付け浸水貯留室２０が浸水連通部２１から立ち上がる姿勢で設けられているので、その横幅（径方向寸法）がポンプケーシング８ｃよりも小さいモータケーシング８ａや中間ケーシング８ｂに近接して配置することができ、この外付け浸水貯留室２０を備えた水中ポンプ１０として、横幅を小さく抑えることができる。
【００３９】
なお、上記構成では、外付け浸水貯留室２０が、オイル室５やポンプ室２を形成するケーシング８とは別に分離された状態で設けられている場合を示したが、これに限るものではなく、外付け浸水貯留室２０が、ケーシング８と一体的に設けられていてもよく、外付け浸水貯留室２０内の空間が浸水検知室１４とが別個に（分離して）設けられていればよい。
【符号の説明】
【００４０】
１      羽根車
２      ポンプ室
３      モータ
４      モータ室
５      オイル室
６      回転軸
７      メカニカルシール
８      ケーシング
１０    水中ポンプ
２０    外付け浸水貯留室
２１    浸水連通部
２２    蓋
２３    水分吸収体
２４    補助固定具
【図１】
2019113030.tif 000003
【図２】
2019113030.tif 000004
【図３】
2019113030.tif 000005
【図４】
2019113030.tif 000006
【図５】
2019113030.tif 000007
【図６】
2019113030.tif 000008