(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定子および回転子と前記固定子および前記回転子を配置するモータ室とを含むモータと、
前記モータにより駆動される羽根車が配置されたポンプ室と、
摺動部を有するメカニカルシールが設けられ、前記モータ室と前記ポンプ室との間に配置されたオイル室と、
前記モータ室と前記オイル室との間に配置されたオイル貯留部と、
前記オイル貯留部と前記オイル室とを連通する流体返送路と、
前記流体返送路中に設けられ、電気的に開閉可能な制御弁とを備え、
前記モータの運転状態に応じて、前記制御弁の開閉制御が行われるように構成されている、水中電動ポンプ。
【請求項２】
前記制御弁は、前記モータの停止時に閉じるように制御されるように構成されている、請求項１に記載の水中電動ポンプ。
【請求項３】
前記制御弁は、前記モータの運転時に開くように制御されるように構成されている、請求項２に記載の水中電動ポンプ。
【請求項４】
前記制御弁は、前記モータの停止後に所定の時間開くように制御されるように構成されている、請求項２に記載の水中電動ポンプ。
【請求項５】
前記制御弁は、前記モータの停止後に所定の時間経過後に閉じるように制御されるように構成されている、請求項４に記載の水中電動ポンプ。
【請求項６】
前記メカニカルシールは、前記オイル室の前記ポンプ室側に設けられている、請求項１ないし５のいずれか１項に記載の水中電動ポンプ。
【請求項７】
前記オイル貯留部に設けられ、前記オイル室側に流体を送るポンプ機構部をさらに備える、請求項１ないし６のいずれか１項に記載の水中電動ポンプ。
【請求項８】
前記オイル貯留部の前記オイル室側端に設けられ、前記オイル室を封止する第１シールをさらに備える、請求項６に記載の水中電動ポンプ。
【請求項９】
前記オイル貯留部の前記モータ側端に設けられ、前記オイル貯留部を封止する第２シールをさらに備える、請求項１ないし８のいずれか１項に記載の水中電動ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水中電動ポンプに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ポンプ室の圧力水がモータ内へ侵入することのないように、ポンプ室とモータとの間にメカニカルシールが設けられたオイル室を備えた小型の水中電動ポンプが知られている。しかし、この水中電動ポンプでは、メカニカルシールの摺動部の摩耗や面荒れにより、摺動部からオイル室に入った圧力水やオイル等がモータ内へ流入することがあるという不都合がある。
【０００３】
そこで、圧力水やオイル等がモータ内へ流入するのを防止するため、オイル室内に浸水検出センサを設置して、オイル室内への浸水を検知することにより、モータへの通電を遮断する水中ポンプ（水中電動ポンプ）が提案されている（たとえば、特許文献１参照）。また、ポンプ室の圧力水やオイル室内のオイルをモータ内へ浸入させないようにオイル室とモータとの間に浸水溜り室をさらに設けることによって、浸水溜り室内での浸水検知器による浸水の検知に基づいてモータへの通電を遮断するまでの時間を長く確保する構成を有する水中ポンプ（水中電動ポンプ）も提案されている（たとえば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−３１００９１号公報
【特許文献２】特開２００７−３３２８２５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、上記特許文献１の水中ポンプ（水中電動ポンプ）では、ポンプ室の圧力水がオイル室内に浸水したことを、浸水検知センサにより検知した場合に、圧力水やオイル等がモータ内へ流入するのを最小限に抑えるために、水中ポンプを強制的に停止させて水中から引き上げて、ポンプケーシングやオイルケーシング等を取外して、メンテナンス作業を行なった上で復旧させる必要がある。この場合、運転を継続するためには、予備の水中ポンプを保有して、予備の水中ポンプにより緊急対応をしなければならない。このため、維持管理に多くの労力が必要になるという問題点がある。
【０００６】
また、上記特許文献２の水中ポンプ（水中電動ポンプ）では、オイル室とモータとの間に浸水溜まり室を設けているため、モータへの通電を遮断するまでの時間を長く確保することができるものの、その分、構造が複雑化してしまうと同時に、ポンプの全高が高くなり大型化する。また、浸水検知器により浸水溜まり室への浸水を検知した場合には、上記特許文献１の水中ポンプと同様に、水中ポンプを強制的に停止させて水中から引き上げて、メンテナンス作業を行なった上で復旧させる必要がある。この場合、運転を継続するためには、予備の水中ポンプにより緊急対応をしなければならない。このため、維持管理に多くの労力が必要になるという問題点がある。
【０００７】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、維持管理を容易に行うことが可能な水中電動ポンプを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明の一の局面による水中電動ポンプは、固定子および回転子と固定子および回転子を配置するモータ室とを含むモータと、モータにより駆動される羽根車が配置されたポンプ室と、摺動部を有するメカニカルシールが設けられ、モータ室とポンプ室との間に配置されたオイル室と、モータ室とオイル室との間に配置されたオイル貯留部と、オイル貯留部とオイル室とを連通する流体返送路と、流体返送路中に設けられ、電気的に開閉可能な制御弁とを備え、モータの運転状態に応じて、制御弁の開閉制御が行われるように構成されている。
【０００９】
この発明の一の局面による水中電動ポンプでは、上記のように、オイル貯留部とオイル室とを連通する流体返送路と、流体返送路中に設けられ、電気的に開閉可能な制御弁とを設け、モータの運転状態に応じて、制御弁の開閉制御が行われるように構成する。これにより、モータの運転状態に応じて流体返送路中の制御弁を開けることができるので、オイル貯留部に流入したオイルを流体返送路を介してオイル室へ戻すことができる。その結果、オイル室からオイル貯留部に流入したオイルがそのまま溜まるのを抑制することができるので、ポンプケーシングやオイルケーシング等を取外して、メンテナンス作業を行う必要がない。また、オイル貯留部を設けることにより、オイル昇りが発生した場合でもモータの軸受けにオイルが流れ込んでモータの軸受けのグリスを流してしまうことを抑制することができる。また、運転を継続するために、予備の水中ポンプを保有する必要もない。その結果、維持管理に多くの労力および費用を必要とせず、水中電動ポンプの維持管理を容易に行うことができる。
【００１０】
上記一の局面による水中電動ポンプにおいて、好ましくは、制御弁は、モータの停止時に閉じるように制御されるように構成されている。このように構成すれば、水中電動ポンプの停止時に、水中電動ポンプを移動させた場合や、横向きに載置した場合でも、流体返送路を介してオイルがオイル室からオイル貯留部に逆流するのを防止することができる。
【００１１】
この場合、好ましくは、制御弁は、モータの運転時に開くように制御されるように構成されている。このように構成すれば、水中電動ポンプの運転時に、オイル貯留部に流入したオイルを流体返送路を介してオイル室へ戻すことができる。
【００１２】
上記制御弁がモータの停止時に閉じるように制御される構成において、好ましくは、制御弁は、モータの停止後に所定の時間開くように制御されるように構成されている。このように構成すれば、水中電動ポンプの運転停止後に、オイル貯留部に流入したオイルを流体返送路を介してオイル室へ戻すことができる。
【００１３】
この場合、好ましくは、制御弁は、モータの停止後に所定の時間経過後に閉じるように制御されるように構成されている。このように構成すれば、オイル貯留部に流入したオイルを流体返送路を介してオイル室へ戻した後に、制御弁が閉じられるので、オイル室にオイルを返送することができるとともに、水中電動ポンプの停止時のオイル返送後に、オイルがオイル貯留部に逆流するのを防止することができる。
【００１４】
上記一の局面による水中電動ポンプにおいて、好ましくは、メカニカルシールは、オイル室のポンプ室側に設けられている。このように構成すれば、ポンプ室からオイル室への浸水を効果的に抑制することができる。また、オイル室のポンプ室側にメカニカルシールを設けて、オイル室のオイル貯留部側にメカニカルシールを設けない場合は、メカニカルシールの構成を簡素化することができるとともに、オイル貯留部側にメカニカルシールを設けない分、水中電動ポンプの高さ寸法を小さくすることができる。
【００１５】
上記一の局面による水中電動ポンプにおいて、好ましくは、オイル貯留部に設けられ、オイル室側に流体を送るポンプ機構部をさらに備える。このように構成すれば、オイル室からオイル貯留部内へ流入しようとする流体に対して下向きに圧力を加えることができるので、オイル室からのオイル昇りを抑制することができる。また、オイル貯留部に流入した流体に対して、流体返送路へ導くように圧力を加えることができるので、より効果的にオイル貯留部に流入したオイルをオイル室へ戻すことができる。
【００１６】
上記メカニカルシールがオイル室のポンプ室側に設けられている構成において、好ましくは、オイル貯留部のオイル室側端に設けられ、オイル室を封止する第１シールをさらに備える。このように構成すれば、オイル室からオイル貯留部にオイルが侵入するのを効果的に抑制することができる。
【００１７】
上記一の局面による水中電動ポンプにおいて、好ましくは、オイル貯留部のモータ側端に設けられ、オイル貯留部を封止する第２シールをさらに備える。このように構成すれば、オイル貯留部に流入したオイルがモータに流れ込むのを効果的に抑制することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、上記のように、維持管理を容易に行うことが可能な水中電動ポンプを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１実施形態による水中電動ポンプを示した概略図である。
【図２】本発明の第１実施形態による水中電動ポンプのオイルリタン制御処理を説明するためのフローチャートである。
【図３】本発明の第１実施形態の変形例による水中電動ポンプのオイルリタン制御処理を説明するためのフローチャートである。
【図４】本発明の第２実施形態による水中電動ポンプを示した概略図である。
【図５】本発明の第３実施形態による水中電動ポンプを示した概略図である。
【図６】本発明の第３実施形態による水中電動ポンプのポンプ機構部を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２１】
［第１実施形態］
（水中電動ポンプの構成）
図１を参照して、本発明の第１実施形態について説明する。第１実施形態による水中電動ポンプ１００は、図１に示すように、モータ１と、回転軸２と、羽根車３と、ポンプ室４と、オイル室５と、摺動部６ａを有するメカニカルシール６と、環状体７と、オイル貯留部８と、流体返送路９とを備えている。また、水中電動ポンプ１００には、制御部１０が接続されている。また、水中電動ポンプ１００は、回転軸２が上下方向に延びる縦型の水中電動ポンプである。
【００２２】
モータ１は、固定子１１と、回転子１２とを含んでいる。モータ１は、外部からの水が浸入しないように、密閉されている。また、モータ１は、羽根車３（回転軸２）を回転駆動させるように構成されている。
【００２３】
固定子１１は、コイルを有する。また、固定子１１は、モータ１の外周部に配置されている。また、ケーブル１３より固定子１１のコイルに電力が供給されることにより、磁界を発生させるように構成されている。回転子１２は、固定子１１と対向するようにモータ１の内側に配置されている。また、回転子１２は、回転軸２に取り付けられている。また、回転子１２は、固定子１１からの磁界により回転するように構成されている。
【００２４】
回転軸２は、モータ１の駆動により回転するように構成されている。また、回転軸２は、モータ１の駆動を羽根車３に伝達するように構成されている。また、回転軸２は、ベアリング２１および２２により回転可能に支持されている。ベアリング２１は、モータ１の反負荷側（ポンプ室４に対して反対側）に設けられている。ベアリング２２は、モータ１の負荷側（ポンプ室４側）に設けられている。また、回転軸２は、モータ１からオイル室５を貫通してポンプ室４まで延びるように配置されている。また、回転軸２のポンプ室４側端部には、羽根車３が取り付けられている。
【００２５】
羽根車３は、ポンプ室４内に配置されている。また、羽根車３は、回転駆動することにより、水に速度エネルギーを与える。そして、ポンプ室４内にて水の速度エネルギーが圧力エネルギーに変換されることによって、水に圧力が作用されて送られるように構成されている。つまり、羽根車３の回転駆動により、ポンプ室４の吸水口４１から水が吸い上げられて、吐出口４２から吸い上げられた水が吐出される。
【００２６】
オイル室５は、モータ１およびポンプ室４の間に配置されており、オイル室５には、オイルが充填されている。オイル室５のモータ１側は、壁５１が配置されている。また、オイル室５内には、摺動部６ａを有するメカニカルシール６が設けられており、オイル室５に充填されたオイルによって摺動部６ａが潤滑されるとともに、摺動部６ａが焼きつかないよう冷却されるよう構成されている。具体的には、メカニカルシール６は、オイル室５のポンプ室４側に設けらている。つまり、メカニカルシール６の摺動部６ａは、負荷側（ポンプ室４側）に設けられている。また、メカニカルシール６の負荷側（ポンプ室４側）の摺動部６ａは、ポンプ室４の圧力水がオイル室５に入らないように設けられている。
【００２７】
メカニカルシール６は、固定部材６１と、回転部材６２と、バネ６３と、支持部材６４とを含んでいる。固定部材６１は、摺動面６１１を有している。回転部材６２は、摺動面６２１を有している。固定部材６１は、オイル室５のハウジングに固定されている。また、固定部材６１は、回転軸２を囲むように円環状に形成されている。回転部材６２は、回転軸２に取り付けられている。つまり、回転部材６２は、回転軸２とともに回転するように構成されている。また、回転部材６２は、回転軸２を囲むように円環状に形成されている。また、回転部材６２は、バネ６３により、固定部材６１側に付勢されている。バネ６３は、ポンプ室４側が回転部材６２に当接するとともに、オイル室５側が支持部材６４に当接している。
【００２８】
支持部材６４は、バネ６３の上側を押さえるように支持するように構成されている。また、支持部材６４は、回転軸２に取り付けられている。また、支持部材６４は、円環状に形成されている。
【００２９】
固定部材６１および回転部材６２は、回転軸２の軸方向に対向するように配置されている。摺動部６ａでは、固定部材６１の摺動面６１１と、回転部材６２の摺動面６２１とが、互いに摺動するように構成されている。また、摺動面６１１および６２１の間には、オイル室５内のオイルがわずかに入るように構成されている。これにより、摺動面６１１および６２１が潤滑されるとともに、摺動面６１１および６２１が焼きつかないようにオイルにより冷却され、摺動部６ａ（オイル室５）がシールされるように構成されている。
【００３０】
環状体７は、オイル室５の反負荷側（ポンプ室４に対して反対側）の壁５１からモータ１側に突出するように設けられている。また、環状体７は、回転軸２と所定の間隔を隔てて回転軸２を取り囲むように円環状に設けられている。また、環状体７のオイル室５側端には、シール７１が設けられている。シール７１は、たとえば、オイルシールやシールリップまたは回転軸２と摺動するリップ部に傾斜リブや溝などの負荷側に推力発生する機構を有したシールが用いられる。また、シール７１は、環状体７と回転軸２との間に配置されている。なお、シール７１は、特許請求の範囲の「第１シール」の一例である。
【００３１】
オイル貯留部８は、環状体７に囲まれている。また、オイル貯留部８は、回転軸２を取り囲むようにモータ１側に向かって延びるように形成されている。また、オイル貯留部８は、モータ１とオイル室５との間に配置されている。また、オイル貯留部８は、シール７１から漏れるオイルを含む流体が流入するように構成されている。また、オイル貯留部８のオイル室５側端は、シール７１により封止されている。つまり、オイル室５のオイル貯留部８側は、シール７１により封止されている。
【００３２】
ここで、第１実施形態では、流体返送路９は、オイル貯留部８とオイル室５とを連通するように設けられている。具体的には、流体返送路９は、オイル室５の反負荷側（ポンプ室４に対して反対側）の壁５１に設けられた孔部５１ａと、環状体７に設けられた孔部７ａとを連通するように形成されている。つまり、流体返送路９は、オイル貯留部８のオイルを含む流体をオイル室５に返送するように構成されている。また、流体返送路９は、パイプや、チューブなどの管部材により構成されることが望ましいが、一体造形や溝状に造形した開口部を蓋で封止するように構成してもよい。つまり、流体返送路９は、オイル貯留部８とオイル室５とが連通されるよう構成されていればよい。
【００３３】
また、第１実施形態では、流体返送路９中には、制御弁９１が設けられている。制御弁９１は、電気的に開閉されるように構成されている。制御弁９１は、たとえば、通電により電磁石を駆動させて弁を開閉させる電磁弁により構成されている。また、制御弁９１は、制御部１０により開閉制御が行われるように構成されている。
【００３４】
制御部１０は、ケーブル１３を介して水中電動ポンプ１００に接続されている。制御部１０は、水中電動ポンプ１００を駆動させるための制御盤に設けられている。また、制御部１０は、モータ１の駆動を制御するように構成されている。また、制御部１０は、制御弁９１の開閉動作を制御するように構成されている。
【００３５】
ここで、第１実施形態では、制御部１０は、モータ１の運転状態に応じて、制御弁９１の開閉制御を行うように構成されている。具体的には、制御部１０は、制御弁９１がモータ１の停止時に閉じるように制御するように構成されている。また、制御部１０は、制御弁９１がモータ１の運転時に開くように制御するように構成されている。
【００３６】
（オイルリタン制御処理の説明）
次に、図２を参照して、第１実施形態の水中電動ポンプ１００のオイルリタン制御処理について説明する。なお、オイルリタン制御処理は、制御部１０により行われる。
【００３７】
水中電動ポンプ１００（モータ１）が駆動されると、ステップＳ１において、制御弁９１が開かれる。その後、ステップＳ２において、水中電動ポンプ１００（モータ１）の駆動が停止されたか否かが判断される。水中電動ポンプ１００（モータ１）の駆動が停止されていなければ、停止されるまで、ステップＳ２の判断が繰り返される。水中電動ポンプ１００（モータ１）の駆動が停止されれば、ステップＳ３において、制御弁９１が閉じられる。その後、オイルリタン制御処理が終了される。これにより、水中電動ポンプ１００（モータ１）の駆動時は、オイル貯留部８のオイルを含む流体がオイル室５に戻されること（オイルリタン）が可能となる。
【００３８】
（第１実施形態の効果）
第１実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
【００３９】
第１実施形態では、上記のように、オイル貯留部８とオイル室５とを連通する流体返送路９と、流体返送路９中に設けられ、電気的に開閉可能な制御弁９１とを設け、モータ１の運転状態に応じて、制御弁９１の開閉制御が行われるように構成する。これにより、モータ１の運転状態に応じて流体返送路９中の制御弁９１を開けることができるので、オイル貯留部８に流入したオイルを流体返送路９を介してオイル室５へ戻すことができる。その結果、オイル室５からオイル貯留部８に流入したオイルがそのまま溜まるのを抑制することができるので、ポンプケーシングやオイルケーシング等を取外して、メンテナンス作業を行う必要がない。また、オイル貯留部８を設けることにより、オイル昇りが発生した場合でもモータ１のベアリング２２にオイルが流れ込んでモータ１のベアリング２２のグリスを流してしまうことを抑制することができる。また、運転を継続するために、予備の水中ポンプを保有する必要もない。その結果、維持管理に多くの労力および費用を必要とせず、水中電動ポンプ１００の維持管理を容易に行うことができる。
【００４０】
また、第１実施形態では、上記のように、制御弁９１が、モータ１の停止時に閉じるように制御されるように構成する。これにより、水中電動ポンプ１００の停止時に、水中電動ポンプ１００を移動させた場合や、横向きに載置した場合でも、流体返送路９を介してオイルがオイル室５からオイル貯留部８に逆流するのを防止することができる。
【００４１】
また、第１実施形態では、上記のように、制御弁９１が、モータ１の運転時に開くように制御されるように構成する。これにより、水中電動ポンプ１００の運転時に、オイル貯留部８に流入したオイルを流体返送路９を介してオイル室５へ戻すことができる。
【００４２】
また、第１実施形態では、上記のように、メカニカルシール６を、オイル室５のポンプ室４側に設ける。これにより、ポンプ室４からオイル室５への浸水を効果的に抑制することができる。また、オイル室５のポンプ室４側にメカニカルシール６を設けて、オイル室５のオイル貯留部８側にメカニカルシール６を設けないので、メカニカルシール６の構成を簡素化することができるとともに、オイル貯留部８側にメカニカルシール６を設けない分、水中電動ポンプ１００の高さ寸法を小さくすることができるとともに、オイル室５内に充填されるオイルの量を減らすことができる。
【００４３】
また、第１実施形態では、上記のように、オイル貯留部８のオイル室５側端に配置され、オイル室５を封止するシール７１を設ける。これにより、オイル室５からオイル貯留部８にオイルが侵入するのを効果的に抑制することができる。
【００４４】
（第１実施形態の変形例）
次に、図３を参照して、本発明の第１実施形態の変形例について説明する。
【００４５】
第１実施形態の変形例では、制御部１０は、制御弁９１がモータ１の停止後に所定の時間（たとえば、３０秒）開くように制御するように構成されている。また、制御部１０は、制御弁９１がモータ１の停止後に所定の時間（たとえば、３０秒）経過後に閉じるように制御するように構成されている。
【００４６】
（オイルリタン制御処理の説明）
図３を参照して、第１実施形態の変形例の水中電動ポンプ１００のオイルリタン制御処理について説明する。なお、オイルリタン制御処理は、制御部１０により行われる。
【００４７】
水中電動ポンプ１００の駆動中に、ステップＳ１１において、水中電動ポンプ１００（モータ１）の駆動が停止されたか否かが判断される。水中電動ポンプ１００（モータ１）の駆動が停止されていなければ、停止されるまで、ステップＳ１１の判断が繰り返される。水中電動ポンプ１００（モータ１）の駆動が停止されれば、ステップＳ１２において、制御弁９１が開かれる。
【００４８】
ステップＳ１３において、制御弁９１が開かれてから所定の時間（たとえば、３０秒）が経過したか否かが判断される。つまり、制御弁９１が開かれてオイル貯留部８のオイルがオイル室５に戻されること（オイルリタン）が所定の時間行われたか否かが判断される。所定の時間が経過するまで、ステップＳ１３の判断が繰り返される。
【００４９】
所定の時間が経過すると、ステップＳ１４において、制御弁９１が閉じられる。その後、オイルリタン制御処理が終了される。
【００５０】
なお、第１実施形態の変形例のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。
【００５１】
（第１実施形態の変形例の効果）
第１実施形態の変形例では、以下のような効果を得ることができる。
【００５２】
第１実施形態の変形例では、上記のように、制御弁９１が、モータ１の停止後に所定の時間開くように制御されるように構成する。これにより、水中電動ポンプ１００の運転停止後に、オイル貯留部８に流入したオイルを流体返送路９を介してオイル室５へ戻すことができる。
【００５３】
また、第１実施形態の変形例では、上記のように、制御弁９１が、モータ１の停止後に所定の時間経過後に閉じるように制御されるように構成する。これにより、オイル貯留部８に流入したオイルを流体返送路９を介してオイル室５へ戻した後に、制御弁９１が閉じられるので、オイル室５にオイルを返送することができるとともに、水中電動ポンプ１００の停止時のオイル返送後に、オイルがオイル貯留部８に逆流するのを防止することができる。
【００５４】
なお、第１実施形態の変形例のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。
【００５５】
［第２実施形態］
次に、図４を参照して、本発明の第２実施形態について説明する。この第２実施形態では、オイル貯留部８のオイル室５側にシール７１を設けた上記第１実施形態とは異なり、オイル貯留部８のモータ１側にシール７２を設けた構成について説明する。
【００５６】
図４に示すように、第２実施形態による水中電動ポンプ２００は、モータ１と、回転軸２と、羽根車３と、ポンプ室４と、オイル室５と、摺動部６ａを有するメカニカルシール６と、環状体７と、オイル貯留部８と、流体返送路９とを備えている。また、水中電動ポンプ２００には、制御部１０が接続されている。また、水中電動ポンプ２００は、回転軸２が上下方向に延びる縦型の水中電動ポンプである。
【００５７】
ここで、第２実施形態では、図４に示すように、オイル貯留部８のモータ１側端に、オイル貯留部８を封止するシール７２が設けられている。具体的には、環状体７のモータ１側端に、シール７２が設けられている。シール７２は、たとえば、オイルシールやシールリップまたは回転軸２と摺動するリップ部に傾斜リブや溝などの負荷側に推力発生する機構を有したシールが用いられる。また、シール７２は、環状体７と回転軸２との間に配置されている。なお、シール７２は、特許請求の範囲の「第２シール」の一例である。
【００５８】
オイル室５とオイル貯留部８との間の壁５１には、接触シール５１１が設けられている。接触シール５１１は、ラビリンス構造を有する。これにより、オイル室５からオイル貯留部８へのオイルの流入が抑制される。
【００５９】
また、第２実施形態では、モータ１の運転状態に応じて、制御弁９１の開閉制御が行われるように構成されている。
【００６０】
なお、第２実施形態のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。
【００６１】
（第２実施形態の効果）
第２実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
【００６２】
第２実施形態では、上記第１実施形態と同様に、オイル貯留部８とオイル室５とを連通する流体返送路９と、流体返送路９中に設けられ、電気的に開閉可能な制御弁９１とを設け、モータ１の運転状態に応じて、制御弁９１の開閉制御が行われるように構成する。これにより、維持管理に多くの労力および費用を必要とせず、水中電動ポンプ２００の維持管理を容易に行うことができる。
【００６３】
また、第２実施形態では、上記のように、オイル貯留部８のモータ１側端に配置され、オイル貯留部８を封止するシール７２を設ける。これにより、オイル貯留部８に流入したオイルがモータ１に流れ込むのを効果的に抑制することができる。
【００６４】
なお、第２実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。
【００６５】
［第３実施形態］
次に、図５および図６を参照して、本発明の第３実施形態について説明する。この第３実施形態では、第１および第２実施形態と異なり、オイル貯留部８にポンプ機構部８１を設けた構成の例について説明する。
【００６６】
図５に示すように、第３実施形態による水中電動ポンプ３００は、モータ１と、回転軸２と、羽根車３と、ポンプ室４と、オイル室５と、摺動部６ａおよび６ｂを有するメカニカルシール６と、環状体７と、オイル貯留部８と、流体返送路９とを備えている。また、水中電動ポンプ３００には、制御部１０が接続されている。また、水中電動ポンプ３００は、回転軸２が上下方向に延びる縦型の水中電動ポンプである。
【００６７】
オイル室５は、モータ１およびポンプ室４の間に配置されており、オイル室５には、オイルが充填されている。オイル室５のモータ１側は、壁５１が配置されている。また、オイル室５の回転軸２の周りには、オイルリフター５２が設けられている。また、オイル室５内には、摺動部６ａおよび６ｂを有するメカニカルシール６が設けられており、オイル室５に充填されたオイルによって摺動部６ａおよび６ｂが潤滑されるとともに、摺動部６ａおよび６ｂが焼きつかないよう冷却されるよう構成されている。具体的には、メカニカルシール６の負荷側（ポンプ室４側）の摺動部６ａは、オイル室５のポンプ室４側に設けられている。つまり、メカニカルシール６の負荷側（ポンプ室４側）の摺動部６ａは、ポンプ室４の圧力水がオイル室５に入らないように設けられている。また、メカニカルシール６の反負荷側（ポンプ室４に対して反対側）の摺動部６ｂは、オイル室５のモータ１側に設けられている。つまり、メカニカルシール６の反負荷側（ポンプ室４に対して反対側）の摺動部６ｂは、オイル室５のオイルを含む流体がモータ１側に入らないように設けられている。
【００６８】
オイルリフター５２は、回転軸２の周りに筒状に設けられている。オイルリフター５２は、回転軸２の回転に伴い移動するオイルを上方向に持ち上げるように構成されている。つまり、オイルリフター５２は、摺動部６ｂにオイルを供給するように構成されている。オイルリフター５２の下部には、貫通孔５２１が設けられている。貫通孔５２１からオイルリフター５２の内周側にオイルが導かれるように構成されている。
【００６９】
オイル貯留部８のモータ１側端には、オイル貯留部８を封止するシール７３が設けられている。具体的には、環状体７のモータ１側端に、シール７３が設けられている。シール７３は、たとえば、オイルシールやシールリップまたは回転軸２と摺動するリップ部に傾斜リブや溝などの負荷側に推力発生する機構を有したシールが用いられる。また、シール７３は、環状体７と回転軸２との間に配置されている。なお、シール７３は、特許請求の範囲の「第２シール」の一例である。
【００７０】
ここで、第４実施形態では、オイル貯留部８には、メカニカルシール６の反負荷側（ポンプ室４に対して反対側）の摺動部６ｂ側に流体を送るポンプ機構部８１が設けられている。ポンプ機構部８１は、図６に示すように、回転軸２の外周部に配置されている。また、ポンプ機構部８１は、らせん溝８１１を有している。これにより、ポンプ機構部８１が回転軸２とともに回転すると、オイル貯留部８内の流体がらせん溝８１１に沿って、オイル室５側に送られる。また、ポンプ機構部８１は、回転することにより、オイル貯留部８に溜まった流体を流体返送路９を介してオイル室５に送るように構成されている。
【００７１】
また、第３実施形態では、モータ１の運転状態に応じて、制御弁９１の開閉制御が行われるように構成されている。
【００７２】
なお、第３実施形態のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。
【００７３】
（第３実施形態の効果）
第３実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
【００７４】
第３実施形態では、上記第１実施形態と同様に、オイル貯留部８とオイル室５とを連通する流体返送路９と、流体返送路９中に設けられ、電気的に開閉可能な制御弁９１とを設け、モータ１の運転状態に応じて、制御弁９１の開閉制御が行われるように構成する。これにより、維持管理に多くの労力および費用を必要とせず、水中電動ポンプ３００の維持管理を容易に行うことができる。
【００７５】
また、第３実施形態では、上記のように、オイル貯留部８に配置され、オイル室５側に流体を送るポンプ機構部８１を設ける。これにより、オイル室５からオイル貯留部８内へ流入しようとする流体に対して下向きに圧力を加えることができるので、オイル室５からのオイル昇りを抑制することができる。また、オイル貯留部８に流入した流体に対して、流体返送路９へ導くように圧力を加えることができるので、より効果的にオイル貯留部８に流入したオイルをオイル室５へ戻すことができる。
【００７６】
なお、第３実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。
【００７７】
（変形例）
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更（変形例）が含まれる。
【００７８】
たとえば、上記第１〜第３実施形態では、回転軸が垂直方向に延びるように配置された縦型の水中電動ポンプに本発明を適用する例を示したが、本発明はこれに限らない。回転軸が水平方向に延びるように配置された横型の水中電動ポンプに本発明を適用してもよい。
【００７９】
また、上記第１〜第３実施形態では、制御弁として、電磁石により駆動される電磁弁を用いる構成の例を示したが、本発明はこれに限らない。本発明では、制御弁として、電磁弁以外の電気的に開閉可能な制御弁を用いてもよい。
【００８０】
また、上記第１実施形態では、オイル貯留部のオイル室側にシールを設け、上記第２および第３実施形態では、オイル貯留部のモータ側にシールを設けた構成の例を示したが、本発明はこれに限らない。本発明では、オイル貯留部のオイル室側およびモータ側の両方にシールを設けてもよいし、オイル貯留部のオイル室側およびモータ側の両方にシールを設けなくてもよい。
【００８１】
また、上記第１〜第３実施形態では、流体返送路が、パイプや、チューブなどの管部材により構成されている例を示したが、本発明はこれに限らない。本発明では、流体返送路は、ハウジングなどに溝を形成して、蓋をすることにより設けてもよい。また、ハウジングに流路を掘って流体返送路を形成してもよい。
【００８２】
また、上記第３実施形態では、ポンプ機構部が回転軸の外周部に配置されている構成の例を示したが、本発明はこれに限らない。本発明では、ポンプ機構部を、回転軸の外周部に対向する位置に配置してもよい。
【００８３】
また、上記第３実施形態では、ポンプ機構部にらせん溝が設けられている構成の例を示したが、本発明はこれに限らない。本発明では、ポンプ機構部に翼形状のブレードや遠心式の羽根を設けて、オイル貯留部の流体を送る（加圧する）ように構成してもよい。
【００８４】
また、上記第３実施形態では、オイル室にオイルを持ち上げるためのオイルリフターを設ける構成の例を示したが、本発明はこれに限らない。本発明では、オイル室にオイルリフターを設けていなくてもよい。
【００８５】
また、上記第１実施形態では、説明の便宜上、制御部の処理動作を処理フローに沿って順番に処理を行うフロー駆動型のフローチャートを用いて説明したが、本発明はこれに限らない。本発明では、制御部の処理動作を、イベント単位で処理を実行するイベント駆動型（イベントドリブン型）の処理により行ってもよい。この場合、完全なイベント駆動型で行ってもよいし、イベント駆動およびフロー駆動を組み合わせて行ってもよい。
【符号の説明】
【００８６】
１  モータ
３  羽根車
４  ポンプ室
５  オイル室
６  メカニカルシール
６ａ  摺動部
８  オイル貯留部
９  流体返送路
７１  シール（第１シール）
７２、７３  シール（第２シール）
８１  ポンプ機構部
９１  制御弁
１００、２００、３００  水中電動ポンプ
【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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