(57)【要約】【課題】誤作動を防止可能なフロートスイッチを用いた水中ポンプを提供すること。【解決手段】水中ポンプ１は、モータ１０と、モータ１０の下部に接続されるポンプ１１と、モータ１０の上部に制御する制御装置１３と、制御装置１３に接続され、互いに異なる高さに配置されるとともに、重力方向と直交する方向にオフセットして配置された複数のフロートスイッチ２１と、を備える構成とする。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータと、
前記モータの下部に接続されるポンプと、
前記モータの上部に制御する制御装置と、
前記制御装置に接続され、互いに異なる高さに配置されるとともに、重力方向と直交する方向にオフセットして配置された複数のフロートスイッチと、
を備えることを特徴とする水中ポンプ。
【請求項２】
前記モータ又は前記制御装置に設けられ、前記複数のフロートスイッチの一を固定する第１支持部材と、
前記モータ又は前記ポンプであって、前記第１支持部材よりも下方に設けられ、前記複数のフロートスイッチの他を固定する第２支持部材と、を備え、
前記第１支持部材及び前記第２支持部材は、オフセットして配置され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】
前記フロートスイッチは、フロートと、前記フロート及び前記制御装置を接続するケーブルと、前記ケーブルを前記第１支持部材又は前記第２支持部材に固定される固定部材を備え、
前記第１支持部材に固定される前記固定部材及び前記第２支持部材に固定される前記固定部材は、互いに異なる方向に向かって前記ケーブルを配置させることを特徴とする請求項２に記載の水中ポンプ。
【請求項４】
前記フロートスイッチは、２つ設けられ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５】
前記フロートスイッチは、異なる高さで３つ設けられ、下方に設けられる２つの前記フロートスイッチが、重力方向に直交する方向にオフセットして配置されることを特徴とする請求項１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、汚水等を送水する水中ポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
汚水等の送水に用いる水中ポンプとして、制御装置が収納されたヘッドの下端に、モータ及びポンプが順次設けられる技術が知られている。また、このような水中ポンプとして、汚水の液位を検出して駆動及び停止の制御を行う技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。この汚水の液位を検出する液位検出装置として、電極棒を用いて液位を検出する技術が知られている。
【０００３】
しかし、電極棒を用いて液位を検出する技術では、汚水中に含まれる固形物が電極棒に付着すると、液位検出装置の誤作動が生じる虞があった。このため、液位検出装置として、水中ポンプに支持部材を介して複数のフロートスイッチを用いる技術も知られている。このようなフロートスイッチを用いた液位検出装置は、水中ポンプの外郭部材に固定された支持部材に、異なる高さに設けられた複数のフロートが設けられる。これら複数のフロートが液面に浮遊し、液面の変化に伴って所定の高さにフロートが移動することで、フロート内に設けられたスイッチが切り替わり、水中ポンプの起動及び停止を行う液位を検出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４５９２３５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したフロートスイッチを用いた液位検出装置では以下の問題があった。即ち、このような構成のフロートスイッチは、支持部材から所定の長さのケーブルを介してフロートが支持部材に固定されることで、フロートが液面を浮遊可能な構成である。
【０００６】
このため、重力方向に複数のフロートスイッチが設けられていると、液位の移動によって、上下に位置するフロートやケーブルが干渉する虞がある。特に、水中ポンプの使用条件によっては、起動用のフロートスイッチ及び停止用のフロートスイッチが接近して配置される場合もあり、このような配置の場合には、ケーブルが絡み合い、水中ポンプの誤作動が発生する虞もある。
【０００７】
そこで、本発明は、誤作動を防止可能なフロートスイッチを用いた水中ポンプを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決し目的を達成するために、本発明の水中ポンプは次のように構成されている。
【０００９】
本発明の一態様として、モータと、前記モータの下部に接続されるポンプと、前記モータの上部に制御する制御装置と、前記制御装置に接続され、互いに異なる高さに配置されるとともに、重力方向と直交する方向にオフセットして配置された複数のフロートスイッチと、を備える。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、誤作動を防止可能なフロートスイッチを用いた水中ポンプを提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る水中ポンプの構成を示す側面図。
【図２】同水中ポンプの構成を示す上面図。
【図３】本発明の第２の実施形態に係る水中ポンプの構成を示す側面図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の第１の実施形態に係る水中ポンプ１を、図１及び図２を用いて説明する。  
図１は本発明の第１の実施形態に係る水中ポンプ１の構成を示す側面図、図２は水中ポンプ１の構成を示す上面図である。
【００１３】
図１及び図２に示すように、水中ポンプ１は、モータ１０と、ポンプ１１と、液位検出装置１２と、制御装置１３と、を備えている。水中ポンプ１は、重力方向で下部にポンプ１１が配置されるとともに、ポンプ１１の上部にモータ１０及び制御装置１３が順次接続される。このような水中ポンプ１は、汚水槽及び下水道等の所定の敷設範囲１００に設置され、異物（汚物等）を含む汚水を送水する所謂水中汚水ポンプと呼ばれるものである。
【００１４】
モータ１０は、モータケーシング内に、固定子と、回転子と、回転子に固定された回転軸と、を備えている。モータ１０は、制御装置１３に接続され、制御装置１３により回転制御されることで、ポンプ１１を駆動可能に形成されている。
【００１５】
ポンプ１１は、ケーシングと、ケーシング内に設けられ、回転軸に接続される羽根車を備えている。ポンプ１１は、例えば、渦巻ケーシングの内部に羽根車が収納された渦巻ポンプである。ポンプ１１は、ケーシングの下部に吸込口が形成されるとともに、その側方に、配管等が接続される吐出口が形成される。
【００１６】
液位検出装置１２は、異なる高さに設けられた複数のフロートスイッチ２１と、フロートスイッチ２１をモータ１０、ポンプ１１又はカバー５１に固定し支持する支持部材２２と、を備えている。フロートスイッチ２１は制御装置１３に接続される。
【００１７】
フロートスイッチ２１は、内部にスイッチが設けられたフロート３１と、フロート３１に接続されたケーブル３２と、ケーブル３２を支持部材２２に固定する固定部材３３と、を備えている。このようなフロートスイッチ２１は、例えば、２つ設けられる。
【００１８】
フロート３１は、液面に浮遊可能、且つ、所定の液位の液面に浮遊したときに、内部のスイッチを切り替え可能に形成されている。ケーブル３２は、フロート３１のスイッチ及び制御装置１３を接続可能、且つ、フロート３１を支持可能に形成されている。
【００１９】
固定部材３３は、所定の長さ、具体的にはフロート３１のスイッチの切り替えが所定の液位で行われるケーブル３２の長さで、ケーブル３２を支持部材２２に固定可能に形成されている。固定部材３３は、固定するケーブル３２の固定部材３３からフロート３１までの長さを調整可能に形成されている。
【００２０】
支持部材２２は、固定部材３３を所定の高さ位置に固定可能な、重力方向に軸心方向が延設された円柱状等の軸体である。支持部材２２は、モータ１０又は制御装置１３に固定される第１支持部材４１と、ポンプ１１又はモータ１０に固定される第２支持部材４２と、を備えている。
【００２１】
図２に示すように、支持部材２２は、第１支持部材４１及び第２支持部材４２が、それらの軸心方向に対して直交する方向にオフセットして隣接して配置される。換言すると、支持部材２２は、第１支持部材４１及び第２支持部材４２が、同軸上に配置されず、且つ、同軸上以外の位置となるように、重力方向と直交する方向に互いに所定の距離だけ離間して配置される。なお、第１支持部材４１及び第２支持部材４２は、互いに離間する所定距離が、固定部材３３を介して固定されるフロート３１が重力方向に干渉しない距離に設定される。
【００２２】
例えば、第１支持部材４１及び第２支持部材４２は、水中ポンプ１のモータ１０及びポンプ１１の回転軸と直交する方向で、当該回転軸を通る線、より好ましくは、当該回転軸及びポンプ１１の吐出口の中心を通る線を中心線Ｘとしたときに、当該中心線Ｘを挟んで一方側に配置される。また、第１支持部材４１及び第２支持部材４２は、互いに離間する所定の距離が、接続されるフロート３１が自重で垂れ下がるときに、当該フロート３１が敷設範囲１００に位置する距離、即ち、水中ポンプ１の設置面積が増加しない距離に設定されることが好ましい。
【００２３】
また、支持部材２２は、第１支持部材４１に固定される固定部材３３及び第２支持部材４２に固定される固定部材３３にそれぞれ固定されるケーブル３２が互いに異なる方向に向かって配置（延設）されるように、各固定部材３３を固定する。
【００２４】
支持部材２２は、フロート３１により検出する液面の高さに応じて、第１支持部材４１及び第２支持部材４２に固定される固定部材３３の重力方向の位置を適宜設定可能に形成されている。
【００２５】
図１及び図２に示すように、制御装置１３は、カバー５１と、カバー５１内に設けられた制御盤と、制御盤及びモータ１０に接続される電源ケーブル５２と、を備えている。
【００２６】
カバー５１は、一方が天井面５１ａによって閉塞する円筒状に形成されている。カバー５１は、その内部に制御盤を固定可能に形成されている。カバー５１は、例えば、樹脂材料により形成されている。カバー５１は、その天井面５１ａに、複数のフロートスイッチ２１のケーブル３２及び電源ケーブル５２をそれぞれ液密に挿通させる一対の開口部５１ｂを備えている。一対の開口部５１ｂは、カバー５１の天井面５１ａに、カバー５１の軸心に対して対称位置に配置される。
【００２７】
複数のケーブル３２を挿通させる開口部５１ｂは、天井面５１ａの支持部材２２に隣接する位置に設けられる。
【００２８】
制御盤は、例えば、基板と、基板に設けられた複数の電子部品と、を備えている。制御盤は、ケーブル３２を介してフロート３１に接続され、フロート３１のスイッチの切り替えを検出することで、液位を検出可能、且つ、検出した液位に基づいて、モータ１０の駆動及び停止を制御可能に形成されている。
【００２９】
電源ケーブル５２は、制御盤に接続され、制御盤の各電子部品及びモータ１０に電力を供給可能に形成されている。電源ケーブル５２は、一方の開口部５１ｂから外部に延設される。
【００３０】
このように構成された水中ポンプ１は、重力方向で上方に位置するフロートスイッチ２１のフロート３１が所定の高さの液面に浮遊することでスイッチが切り替わり、モータ１０が駆動され、汚水が揚水される。また、汚水を揚水することで液面が低下し、重力方向で下方に位置するフロートスイッチ２１のフロート３１が所定の高さの液面に浮遊することでスイッチが切り替わり、モータ１０の駆動が停止され、汚水の揚水が停止される。
【００３１】
即ち、水中ポンプ１は、上方に位置するフロートスイッチ２１により液面の上昇を検出し、所定の液面となったときに揚水を開始する。また、水中ポンプ１は、下方に位置するフロートスイッチ２１により液面の下降を検知し、所定の液面となったときに、揚水を停止する。
【００３２】
このように構成された水中ポンプ１によれば、モータ１０の駆動及び停止を行う汚水の液面を検出するフロート３１は、液面がフロートスイッチ２１のケーブル３２が固定される固定部材３３と同等又は固定部材３３よりも上方に位置するときに、フロート３１が液面に浮遊する。また、汚水の液面がフロートスイッチ２１のケーブル３２が固定される固定部材３３よりも下方に位置するときに、フロート３１が固定部材３３よりも下方で液面に浮遊するか、又は、フロート３１が液面に浮遊せず重力により固定部材３３から吊り下げられる。
【００３３】
このため、２つの固定部材３３の間に液面が位置するときに、２つのフロートスイッチ２１の各フロート３１は、固定部材３３間の距離又はケーブル３２の長さによって、各フロート３１同士又は各ケーブル３２及び各フロート３１が互いに干渉する高さに位置する虞がある。
【００３４】
しかし、固定部材３３をそれぞれ固定する第１支持部材４１及び第２支持部材４２は、フロート３１が重力方向で干渉しないよう、２つのフロート３１を重力方向と直交する方向にオフセットして配置可能に形成されている。このため、異なる高さに配置される固定部材３３の間に液面が位置しても、フロート３１同士が干渉することを防止可能となる。即ち、フロート３１は、互いに重力方向と直交する方向に離間して配置されることから、上下のフロート３１がそれぞれ下方及び上方に移動していても、互いに干渉することがない。このような各フロート３１の配置により、フロートスイッチ２１が干渉することで発生する水中ポンプ１の誤作動を防止し、信頼性の高い液位検出装置１２とすることが可能となる。
【００３５】
また、第１支持部材４１及び第２支持部材４２は、水中ポンプ１のモータ１０及びポンプ１１の回転軸及びポンプ１１の吐出口の中心を通る中心線Ｘを挟んで一方側に配置することで、水中ポンプ１を梱包し、搬送するときに、縦置き及び横置きのいずれでも梱包可能となり、好ましい。また、第１支持部材４１及び第２支持部材４２の互いに離間する距離を、敷設範囲１００に位置する距離とすることで、水中ポンプ１の設置に必要な設置面積を維持可能となる。
【００３６】
上述したように、第１の実施形態に係る水中ポンプ１によれば、複数のフロートスイッチ２１が重力方向で互いに干渉しないように、フロート３１をオフセットして配置することで、液位検出装置１２の誤作動を防止することが可能となる。
【００３７】
なお、本発明は第１の実施の形態に限定されるものではない。例えば、図３に示す、第２の実施形態に係る水中ポンプ１Ａのように、フロートスイッチ２１を３つ有する構成であってもよい。以下、図３を用いて、第２の実施形態に係る水中ポンプ１Ａについて説明する。
【００３８】
図３は、本発明の第２の実施形態に係るに用いられる水中ポンプ１Ａの構成を示す断面図である。なお、第２の実施形態に係る水中ポンプ１Ａの構成のうち、上述した第１の実施形態に係る水中ポンプ１と同様の構成には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００３９】
図３に示すように、水中ポンプ１Ａは、モータ１０と、ポンプ１１と、液位検出装置１２Ａと、制御装置１３と、を備えている。
【００４０】
液位検出装置１２Ａは、異なる高さに配置された３つのフロートスイッチ２１と、フロートスイッチ２１をモータ１０、ポンプ１１又はカバー５１に固定し、支持する支持部材２２Ａと、を備えている。フロートスイッチ２１は制御装置１３に接続される。
【００４１】
フロートスイッチ２１は、内部にスイッチが設けられたフロート３１と、フロート３１に接続されたケーブル３２と、ケーブル３２を支持部材２２に固定する固定部材３３と、を備えている。
【００４２】
固定部材３３は、フロート３１のスイッチの切り替えが所定の液位で行われるケーブル３２の長さで、ケーブル３２を支持部材２２Ａに固定可能に形成されている。固定部材３３は、固定するケーブル３２のフロート３１までの長さを調整可能に形成されている。
【００４３】
支持部材２２Ａは、固定部材３３を所定の高さ位置に固定可能な、重力方向に軸心方向が延設された円柱状等の軸体である。支持部材２２Ａは、モータ１０又は制御装置１３に固定され、２つの固定部材３３を固定する第１支持部材４１Ａと、ポンプ１１又はモータ１０に固定され、１つの固定部材３３を固定する第２支持部材４２と、を備えている。
【００４４】
支持部材２２は、第１支持部材４１Ａ及び第２支持部材４２が、オフセットして隣接して配置される。換言すると、支持部材２２は、第１支持部材４１Ａ及び第２支持部材４２が、同軸上に配置されず、同軸上以外の位置となるように、互いに所定の距離だけ離間して配置される。
【００４５】
なお、第１支持部材４１Ａ及び第２支持部材４２は、互いに離間する所定距離が、第１支持部材４１Ａの下方に、換言すると第１支持部材４１Ａに２つの固定部材３３を介して重力方向に離間して固定される２つのフロート３１のうち下方のフロート３１及び第２支持部材４２に固定部材３３を介して固定されるフロート３１が重力方向に干渉しない距離に設定される。
【００４６】
即ち、支持部材２２Ａは、３つのフロートスイッチ２１のうち、少なくとも下方の２つのフロートスイッチ２１を重力方向に対して直交する方向にオフセットして配置可能に形成されている。
【００４７】
また、支持部材２２Ａは、第１支持部材４１Ａに固定される固定部材３３及び第２支持部材４２に固定される固定部材３３にそれぞれ固定されるケーブル３２が互いに異なる方向に向かって配置されるように、各固定部材３３を固定する。
【００４８】
支持部材２２Ａは、フロート３１により検出する液面の高さに応じて、第１支持部材４１Ａ及び第２支持部材４２に固定される固定部材３３の重力方向の位置を適宜設定可能に形成されている。
【００４９】
このように構成された水中ポンプ１Ａは、中間位置のフロートスイッチ２１、即ち、第１支持部材４１Ａの下方に設けられるフロートスイッチ２１により液面の上昇を検出し、所定の液面となったときに揚水を開始する。また、水中ポンプ１Ａは、下方に位置するフロートスイッチ２１、即ち、第２支持部材４２に設けられるフロートスイッチ２１により液面の下降を検知し、所定の液面となったときに、揚水を停止する。
【００５０】
また、水中ポンプ１Ａは、例えば、上述した第１の実施形態に係る水中ポンプ１とともに汚水槽等に設けられ、水中ポンプ１と交互運転が成されるか、又は、水中ポンプ１の予備用のポンプとして設けられる。例えば、水中ポンプ１Ａの第１支持部材４１Ａの上方に配置されたフロートスイッチ２１により液面の上昇を検出した場合には、オーバーフローの虞がある水位として、２台の水中ポンプ１，１Ａが同時に駆動される。
【００５１】
このように構成された水中ポンプ１Ａによれば、上述した水中ポンプ１と同様に、複数のフロートスイッチ２１が重力方向で互いに干渉しないように、フロート３１をオフセットして配置することで、液位検出装置１２の誤作動を防止することが可能となる。
【００５２】
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではない。例えば、上述した例では、水中ポンプ１Ａは、第１支持部材４１Ａに設けられる２つのフロートスイッチ２１の配置について詳細を説明していないが、当該２つのフロートスイッチ２１は、固定部材３３に固定されるケーブル３２の方向を異なる方向となるように設けられる構成であってもよい。また、水中ポンプ１Ａは、第１支持部材４１Ａに２つのフロートスイッチ２１を設ける構成を説明したがこれに限定されず、第１支持部材４１Ａと重力方向に直交する方向にオフセットする重力方向第３支持部材をさらに設け、各支持部材にそれぞれフロートスイッチを設ける構成であってもよい。この他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能である。
【符号の説明】
【００５３】
１，１Ａ…水中ポンプ、１０…モータ、１１…ポンプ、１２，１２Ａ…液位検出装置、１３…制御装置、２１…フロートスイッチ、２２，２２Ａ…支持部材、３１…フロート、３２…ケーブル、３３…固定部材、４１，４１Ａ…第１支持部材、４２…第２支持部材、５１…カバー、５１ａ…天井面、５１ｂ…開口部、５２…電源ケーブル。
【図１】
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【図２】
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【図３】
2015227646.tif 000005