(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水中電動ポンプ本体と、
前記水中電動ポンプ本体に取り付けられるフロートスイッチとを備え、
前記フロートスイッチは、
筐体と、
永久磁石からなるフロート側吸着部を上端部近傍に含み、上下方向に延びる細長形状に形成され、設置場所の水位の増減に応じて浮力が直接作用して前記筐体内を上下方向に移動する単一の部材からなるフロートと、
前記フロート上端部の移動上端位置近傍において前記筐体に設けられ、磁力により前記フロート側吸着部に吸着可能なスイッチ側吸着部と、
前記水位の増加により前記フロート側吸着部と前記スイッチ側吸着部とが吸着した吸着状態と、前記水位の低下により前記フロート側吸着部と前記スイッチ側吸着部とが離間した離間状態とに応じてオンオフを切り替えるスイッチ部とを備える、水中電動ポンプ。
【請求項２】
前記フロートの上下方向の可動幅は、前記フロートの上下方向の長さよりも小さい、請求項１に記載の水中電動ポンプ。
【請求項３】
前記筐体は、上下方向に延びるように形成され、前記フロートが内側に移動可能に配置されるフロート側筺体部と、前記スイッチ側吸着部および前記スイッチ部が内側に配置されるスイッチ側筺体部とを含み、
前記フロート側筺体部内を移動する前記フロートの上下方向の可動幅は、前記フロートの上下方向の長さよりも小さい、請求項２に記載の水中電動ポンプ。
【請求項４】
前記スイッチ部は、機械式スイッチまたは磁気センサからなる磁気スイッチを含み、前記吸着状態でオン状態となり、前記離間状態でオフ状態となるように構成されている、請求項１〜３のいずれか１項に記載の水中電動ポンプ。
【請求項５】
前記機械式スイッチは、オンオフを切り替えるボタン部と、前記ボタン部を押圧可能な板バネとを有し、
前記板バネの先端には、スイッチ固定永久磁石が設けられ、
前記機械式スイッチは、前記吸着状態と前記離間状態とが切り替わることによって、前記フロート側吸着部の移動に伴い前記スイッチ固定永久磁石が移動されるとともに、前記板バネが可動され、前記ボタン部のオンオフを切り替え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】
前記スイッチ固定永久磁石は、前記スイッチ側吸着部としても機能する、請求項５に記載の水中電動ポンプ。
【請求項７】
前記フロートは、前記フロートに作用する浮力と重力と磁力とのバランスを調整する錘を含む、請求項１〜６のいずれか１項に記載の水中電動ポンプ。
【請求項８】
前記筐体は、前記フロートと前記スイッチ側吸着部との間に配置される介在部を含み、
前記フロート側吸着部と前記スイッチ側吸着部とは、前記介在部を介して互いに吸着するように構成されている、請求項１〜７のいずれか１項に記載の水中電動ポンプ。
【請求項９】
前記フロートは、中空に形成されるとともに、内側の上端面近傍に前記永久磁石からなるフロート側吸着部が取り付けられている、請求項１〜８のいずれか１項に記載の水中電動ポンプ。
【請求項１０】
筐体と、
永久磁石からなるフロート側吸着部を上端部近傍に含み、上下方向に延びる細長形状に形成され、設置場所の水位の増減に応じて浮力が直接作用して前記筐体内を上下方向に移動する単一の部材からなるフロートと、
前記フロート上端部の移動上端位置近傍において前記筐体に設けられ、磁力により前記フロート側吸着部に吸着可能なスイッチ側吸着部と、
前記水位の増加により前記フロート側吸着部と前記スイッチ側吸着部とが吸着した吸着状態と、前記水位の低下により前記フロート側吸着部と前記スイッチ側吸着部とが離間した離間状態とに応じてオンオフを切り替えるスイッチ部とを備える、水中電動ポンプ用フロートスイッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水中電動ポンプおよび水中電動ポンプ用フロートスイッチに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、水中電動ポンプ本体とフロートスイッチとを備える水中電動ポンプが知られている（たとえば、特許文献１参照）。この水中電動ポンプのフロートスイッチは、上下方向に延びる筐体と、筐体内を上下方向に移動するフロートと、フロートの移動に伴って移動される従動部と、筐体に固定的に設けられる固定吸着体（スイッチ側吸着部）と、リードスイッチ（スイッチ部）とを備えている。従動体は、固定吸着体に吸着するマグネット（フロート側吸着部）を含んでいる。
【０００３】
フロートは、水位の増加により筐体内を上方に移動して、水位が第１水位に達した場合に、従動体を上方に押し上げるように構成されている。その結果、従動体のマグネットが固定吸着体に吸着して、リードスイッチがオン状態になる。その後、フロートは、水位の低下により筐体内を第１水位に対応する位置よりもさらに下方に移動して、水位が第２水位に達した場合に、従動体を下方に押し下げるように構成されている。その結果、従動体のマグネットが固定吸着体から離間して、リードスイッチがオフ状態になる。このようにして、フロートスイッチは、水位に応じてリードスイッチをオンオフさせるように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭５７−１５６５２４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の水中電動ポンプでは、マグネット（フロート側吸着部）とフロートとが常に一体的に移動するものではないことから、水位に応じてリードスイッチをオンオフさせるためには、オン状態とオフ状態との水位差に応じて筐体内の上方側から下方側の全域に渡りフロートを多くの移動距離分だけ移動させなければならないという不都合がある。その結果、水に含まれるごみなどの異物が筐体内でフロートに絡まりやすいという問題点があると考えられる。
【０００６】
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、水位に応じてスイッチ部をオンオフさせるとともに、フロートに異物が絡まるのを抑制することが可能な水中電動ポンプおよび水中電動ポンプ用フロートスイッチを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明の第１の局面による水中電動ポンプは、水中電動ポンプ本体と、水中電動ポンプ本体に取り付けられるフロートスイッチとを備え、フロートスイッチは、筐体と、永久磁石からなるフロート側吸着部を上端部近傍に含み、上下方向に延びる細長形状に形成され、設置場所の水位の増減に応じて浮力が直接作用して筐体内を上下方向に移動する単一の部材からなるフロートと、フロート上端部の移動上端位置近傍において筐体に設けられ、磁力によりフロート側吸着部に吸着可能なスイッチ側吸着部と、水位の増加によりフロート側吸着部とスイッチ側吸着部とが吸着した吸着状態と、水位の低下によりフロート側吸着部とスイッチ側吸着部とが離間した離間状態とに応じてオンオフを切り替えるスイッチ部とを備える。
【０００８】
この発明の第１の局面による水中電動ポンプでは、上記のように、永久磁石からなるフロート側吸着部を上端部近傍に含み、設置場所の水位の増減に応じて筐体内を上下方向に移動するフロートを設ける。これにより、フロートにフロート側吸着部が含まれるので、従来のように、フロートによりフロート側吸着部を含む従動体を間接的に移動させる場合と比較して、フロート側吸着部の移動量に加えて筐体内でフロートをさらに移動させる必要がない。このため、筐体内でフロートを大きく移動させることなく、フロート側吸着部とスイッチ側吸着部とを吸着および離間させることができる。その結果、水位に応じてスイッチ部をオンオフさせるとともに、フロートに異物が絡まるのを抑制することができる。また、従来のように、従動体を介することなく、フロートによりフロート側吸着部を直接移動させることができるので、装置構成を簡素化することができる。この点からも、フロートに異物が絡まるのを抑制することができる。また、フロートを上下方向に延びる細長形状に形成することにより、水位が低下したとしても水位よりも下側にフロートの一部をより長い時間配置することができ、フロートに浮力が加わる時間を長く確保することができる。このため、多少水位が下がった程度では、フロート側吸着部とスイッチ側吸着部との吸着状態が解除されないように構成することができる。その結果、水中電動ポンプの運転と停止と（フロートスイッチのオン状態とオフ状態と）の水位差を大きく取ることができる。
【０００９】
上記第１の局面による水中電動ポンプにおいて、好ましくは、フロートの上下方向の可動幅は、フロートの上下方向の長さよりも小さい。このように構成すれば、筐体内の空間を小さくすることができるので、筐体内に異物が浸入するのを抑制することができる。その結果、フロートに異物が絡まるのをより抑制することができる。
【００１０】
この場合、好ましくは、筐体は、上下方向に延びるように形成され、フロートが内側に移動可能に配置されるフロート側筺体部と、スイッチ側吸着部およびスイッチ部が内側に配置されるスイッチ側筺体部とを含み、フロート側筺体部内を移動するフロートの上下方向の可動幅は、フロートの上下方向の長さよりも小さい。このように構成すれば、フロート側筺体部が上下方向に延びるように形成されるので、フロートの上下方向の大きさの分だけスイッチ部をオンオフさせる２つの異なる水位の水位差を確保することができる。
【００１１】
上記第１の局面による水中電動ポンプにおいて、好ましくは、スイッチ部は、機械式スイッチまたは磁気センサからなる磁気スイッチを含み、吸着状態でオン状態となり、離間状態でオフ状態となるように構成されている。このように構成すれば、機械式スイッチまたは磁気センサにより、吸着状態および離間状態に応じて確実にオンオフを切り替えることができる。
【００１２】
この場合、好ましくは、機械式スイッチは、オンオフを切り替えるボタン部と、ボタン部を押圧可能な板バネとを有し、板バネの先端には、スイッチ固定永久磁石が設けられ、機械式スイッチは、吸着状態と離間状態とが切り替わることによって、フロート側吸着部の移動に伴いスイッチ固定永久磁石が移動されるとともに、板バネが可動され、ボタン部のオンオフを切り替えるように構成されている。このように構成すれば、磁力でスイッチ固定永久磁石を移動させることにより板バネを可動させてボタン部を押圧することができるので、ボタン部のオンオフを容易に切り替えることができる。
【００１３】
上記機械式スイッチがボタン部と板バネとを有する構成において、好ましくは、スイッチ固定永久磁石は、スイッチ側吸着部としても機能する。このように構成すれば、スイッチ固定永久磁石によりスイッチ部を押圧状態で維持するだけでなく、スイッチ固定永久磁石に対してフロート側吸着部を吸着することができるので、スイッチ固定永久磁石とスイッチ側吸着部とを別々に設けた場合よりも装置構成を簡素化することができるとともに、部品点数を削減することができる。
【００１４】
上記第１の局面による水中電動ポンプにおいて、好ましくは、フロートは、フロートに作用する浮力と重力と磁力とのバランスを調整する錘を含む。このように構成すれば、錘の重量により、フロート側吸着部とスイッチ側吸着部とが吸着する水位および離間する水位を調整することができる。
【００１５】
上記第１の局面による水中電動ポンプにおいて、好ましくは、筐体は、フロートとスイッチ側吸着部との間に配置される介在部を含み、フロート側吸着部とスイッチ側吸着部とは、介在部を介して互いに吸着するように構成されている。このように構成すれば、介在部により、フロート側からスイッチ部側に水が流入するのを防止することができる。
【００１６】
上記第１の局面による水中電動ポンプにおいて、好ましくは、フロートは、中空に形成されるとともに、内側の上端面近傍に永久磁石からなるフロート側吸着部が取り付けられている。このように構成すれば、フロートの内部にフロート吸着部が設けられるので、フロート側吸着部と水との接触を防止することができる。これにより、水により永久磁石からなるフロート側吸着部が腐食するのを防止することができる。
【００１７】
この発明の第２の局面による水中電動ポンプ用フロートスイッチは、筐体と、永久磁石からなるフロート側吸着部を上端部近傍に含み、上下方向に延びる細長形状に形成され、設置場所の水位の増減に応じて浮力が直接作用して筐体内を上下方向に移動する単一の部材からなるフロートと、フロート上端部の移動上端位置近傍において筐体に設けられ、磁力によりフロート側吸着部に吸着可能なスイッチ側吸着部と、水位の増加によりフロート側吸着部とスイッチ側吸着部とが吸着した吸着状態と、水位の低下によりフロート側吸着部とスイッチ側吸着部とが離間した離間状態とに応じてオンオフを切り替えるスイッチ部とを備える。
【００１８】
この発明の第２の局面による水中電動ポンプ用フロートスイッチでは、上記のように、永久磁石からなるフロート側吸着部を上端部近傍に含み、上下方向に延びる細長形状に形成され、設置場所の水位の増減に応じて筐体内を上下方向に移動するフロートを設ける。これにより、フロートにフロート側吸着部が含まれるので、従来のように、フロートによりフロート側吸着部を含む従動体を間接的に移動させる場合と比較して、フロート側吸着部の移動量に加えて筐体内でフロートをさらに移動させる必要がない。このため、筐体内でフロートを大きく移動させることなく、フロート側吸着部とスイッチ側吸着部とを吸着および離間させることができる。その結果、水位に応じてスイッチ部をオンオフさせるとともに、フロートに異物が絡まるのを抑制することができる。また、従来のように、従動体を介することなく、フロートによりフロート側吸着部を直接移動させることができるので、装置構成を簡素化することができる。この点からも、フロートに異物が絡まるのを抑制することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、上記のように、水位に応じてスイッチ部をオンオフさせるとともに、フロートに異物が絡まるのを抑制することが可能な水中電動ポンプおよび水中電動ポンプ用フロートスイッチを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【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的な断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態によるフロートスイッチの離間状態を示した概略的な断面図である。
【図３】本発明の第１実施形態によるフロートスイッチの吸着状態を示した概略的な断面図である。
【図４】本発明の第１実施形態によるフロートスイッチを示した概略的な底面図である。
【図５】図３の５００―５００線に沿った断面図である。
【図６】本発明の第１実施形態によるフロートスイッチのフロートの動作について説明するための図である。
【図７】本発明の第２実施形態によるフロートスイッチの離間状態を示した概略的な断面図である。
【図８】本発明の第３実施形態によるフロートスイッチの離間状態を示した概略的な断面図である。
【図９】本発明の第３実施形態によるフロートスイッチの吸着状態を示した概略的な断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２２】
［第１実施形態］
（水中電動ポンプの構成）
図１〜図４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、水中電動ポンプ本体１と、フロートスイッチ２と、制御部３とを備えている。フロートスイッチ２は、水中電動ポンプ本体１に取り付けられている。また、制御部３は、ケーブル４を介してフロートスイッチ２に電気的に接続されている。また、制御部３は、ケーブル５を介して水中電動ポンプ本体１に電気的に接続されている。なお、フロートスイッチ２は、特許請求の範囲の「水中電動ポンプ用フロートスイッチ」の一例である。
【００２３】
水中電動ポンプ１００は、水位調整が必要とされる水槽や池などの場所に設置される。また、水中電動ポンプ１００は、設置場所の水位の増減によりオンオフが切り替わるフロートスイッチ２からの信号に基づく制御部３による制御の下、水中電動ポンプ本体１の運転開始および運転停止が繰り返されるように構成されている。これにより、水中電動ポンプ１００は、水中電動ポンプ１００の設置場所の水位を所定の範囲以内に調整することが可能である。なお、水中電動ポンプ本体１の運転が停止される運転停止水位は、運転開始水位よりも低い水位に設定されている。
【００２４】
水中電動ポンプ本体１は、図１に示すように、ユーザに把持される取手部１ａと、モータ１１と、回転軸１２と、羽根車１３と、ポンプ室１４と、オイル室１５と、メカニカルシール１６と、シール１７とを備えている。また、水中電動ポンプ本体１は、回転軸１２が上下方向に延びる縦型の水中電動ポンプである。
【００２５】
水中電動ポンプ本体１のモータ１１は、固定子１１１と、回転子１１２とを含んでいる。モータ１１は、外部からの水が入らないように、密閉されている。また、モータ１１は、羽根車１３（回転軸１２）を回転駆動させるように構成されている。
【００２６】
固定子１１１は、コイルを有する。また、固定子１１１は、モータ１１の外周部に配置されている。また、ケーブル５より固定子１１１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１１２は、固定子１１１と対向するようにモータ１１の内側に配置されている。また、回転子１１２は、回転軸１２に取り付けられている。また、回転子１１２は、固定子１１１からの磁界により回転するように構成されている。
【００２７】
回転軸１２は、モータ１１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１２は、モータ１１の駆動を羽根車１３に伝達するように構成されている。また、回転軸１２は、平面視において（上方から見た場合に）、時計回り（右回り）に回転するように構成されている。また、回転軸１２は、ベアリング１２１および１２２により回転可能に支持されている。また、回転軸１２のポンプ室１４側端部には、羽根車１３が取り付けられている。
【００２８】
羽根車１３は、ポンプ室１４内に配置されている。また、羽根車１３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１４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１３の回転駆動により、ポンプ室１４の吸水口１４１から水が吸い上げられて、吐出口１４２から吸い上げられた水が吐出される。なお、吐出口１４２には、吐出管などの経路部１４２ａが接続され、経路部１４２ａを介して外部に水が排出される。
【００２９】
オイル室１５は、モータ１１およびポンプ室１４の間に配置されており、オイル室１５には、オイルが充填されている。また、オイル室１５の回転軸１２の周りには、オイルリフター１５１が設けられている。また、オイル室１５内には、摺動部を有するメカニカルシール１６が設けられており、オイル室１５に充填されたオイルによってメカニカルシール１６の摺動部が潤滑されるとともに、摺動部が焼きつかないように冷却されるように構成されている。
【００３０】
オイルリフター１５１は、回転軸１２の周りに筒状に設けられている。オイルリフター１５１は、回転軸１２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１５１は、メカニカルシール１６の上側の摺動部にオイルを供給するように構成されている。
【００３１】
オイル室１５の上部（モータ１１側）には、シール１７が設けられている。シール１７は、たとえば、オイルシールやシールリップまたは回転軸１２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。
【００３２】
フロートスイッチ２は、図２および図３に示すように、筺体２１と、フロート２２と、磁性体２３と、マイクロスイッチ２４とを備えている。なお、磁性体２３は、特許請求の範囲の「スイッチ側吸着部」の一例である。また、マイクロスイッチ２４は、特許請求の範囲の「スイッチ部」および「機械式スイッチ」の一例である。
【００３３】
筐体２１は、固定部２１ａと、スイッチ側筺体部２１ｂと、フロート側筺体部２１ｃと、介在部２１ｄとを含んでいる。
【００３４】
固定部２１ａは、スイッチ側筺体部２１ｂの側面から横方向に延びるように設けられている。また、固定部２１ａは、フロートスイッチ２を水中電動ポンプ本体１の取手部１ａにボルトなど（図示せず）により固定されるか、水中電動ポンプ本体１の取手部１ａに嵌めこまれることにより固定されるように構成されている。
【００３５】
スイッチ側筺体部２１ｂは、磁性体２３およびマイクロスイッチ２４が内側に配置されている。また、スイッチ側筺体部２１ｂは、内側に水が入らないように密閉されている。また、スイッチ側筺体部２１ｂには、底面上（介在部２１ｄ上）に磁性体２３が取り付けられるボス状の位置決め部２１１ｂが設けられている。
【００３６】
フロート側筺体部２１ｃは、スイッチ側筺体部２１ｂの下方に設けられている。また、フロート側筺体部２１ｃは、図４に示すように、上下方向に延びる円柱形状に形成されている。また、フロート側筺体部２１ｃは、図２および図３に示すように、フロート２２が移動可能に内側に配置されている。また、フロート側筐体部２１ｃには、図５に示すように、内周に等間隔で、かつ、水位の増減に応じてフロート２２が移動する方向（Ｚ方向）に延びるリブ２１１ｃが複数形成されている。これにより、フロートスイッチ２は、フロート２２がフロート側筐体部２１ｃの内壁に吸着しないように構成されている。また、フロート側筺体部２１ｃの下端部には、フロート側筺体部２１ｃ内に導水するための通水孔２１２ｃが設けられている。
【００３７】
介在部２１ｄは、図１に示すように、スイッチ側筺体部２１ｂの内部空間とフロート側筺体部２１ｃの内部空間とを隔てる隔壁を構成している。また、介在部２１ｄは、フロート２２と磁性体２３との間に配置されている。
【００３８】
フロート２２は、設置場所の水位の増減に応じてフロート側筺体部２１ｃ内を上下方向に移動するように構成されている。フロート側筺体部２１ｃ内を移動するフロート２２の上下方向の可動幅Ｈ１（図２参照）は、フロート２２の上下方向の大きさＨ２（図２参照）よりも小さい。また、フロート２２は、フロート筐体２２ａと、永久磁石２２ｂと、錘２２ｃとを含んでいる。なお、永久磁石２２ｂは、特許請求の範囲の「フロート側吸着部」の一例である。
【００３９】
フロート筐体２２ａは、中空かつフロート側筺体部２１ｃの内面形状に応じた円柱形状に形成されている。また、フロート筐体２２ａは、上下方向に延びる細長形状に形成されている。
【００４０】
永久磁石２２ｂは、フロート筐体２２ａの内側の上端面に取り付けられている。永久磁石２２ｂは、耐水性に優れた磁石を用いることが望ましい。また、永久磁石２２ｂと磁性体２３とは、介在部２１ｄを介して互いに吸着するように構成されている。詳細には、永久磁石２２ｂと磁性体２３とは、水位が水中電動ポンプ本体１の運転開始水位に増加することに伴って、フロート２２が所定の高さ位置以上に上昇した場合に、介在部２１ｄを介して互いに吸着するように構成されている。また、永久磁石２２ｂと磁性体２３とは、水位が水中電動ポンプ本体１の運転停止水位に低下するまで介在部２１ｄを介した互いの吸着を継続するように構成されている。また、永久磁石２２ｂと磁性体２３とは、吸着状態および離間状態で介在部２１ｄを介して上下方向に対向している。
【００４１】
錘２２ｃは、フロート筐体２２ａの内側の下端面に取り付けられている。また、錘２２ｃは、フロート２２に作用する浮力と重力と磁力とのバランスを調整する機能を有している。
【００４２】
磁性体２３は、磁力によりフロート２２の永久磁石２２ｂに吸着するように構成されている。また、磁性体２３は、板状の円環形状に形成されている。また、磁性体２３は、鉄材料から形成されている。また、磁性体２３は、フロート２２上端部の移動上端位置近傍においてスイッチ側筺体部２１ｂに設けられている。詳細には、磁性体２３は、フロート２２が最も上昇し、介在部２１ｄに当接する位置の近傍において、位置決め部２１１ｂに位置決めされてスイッチ側筐体部２１に接着剤等により取り付けられている。また、磁性体２３は、位置決め部２１１ｂに１つまたは複数取り付けられている。
【００４３】
マイクロスイッチ２４は、吸着状態と離間状態とに応じてオンオフを切り替えるように構成されている。吸着状態とは、設置場所の水位の増加によりフロート２２の永久磁石２２ｂと磁性体２３とが吸着した状態である。離間状態とは、設置場所の水位の低下によりフロート２２の永久磁石２２ｂと磁性体２３とが離間した状態である。また、スイッチは、吸着状態でオン状態となり、離間状態でオフ状態となるように構成されている。
【００４４】
マイクロスイッチ２４は、スイッチ本体２４ａと、ボタン部２４ｂと、板バネ２４ｃとを有している。
【００４５】
ボタン部２４ｂは、スイッチ本体２４ａの下面側に設けられている。また、ボタン部２４ｂは、板バネ２４ｃによりスイッチ本体２４ａ内に押し込まれることによってオンオフを切り替えるように構成されている。
【００４６】
板バネ２４ｃは、スイッチ本体２４ａの下面側に設けられている。板バネ２４ｃは、底面視において（下方側から見て）、ボタン部２４ｂと重なる位置に配置されている。また、板バネ２４ｃは、可動することに伴って、ボタン部２４ｂを押圧するように構成されている。また、板バネ２４ｃの先端には、永久磁石２４ｄが設けられている。永久磁石２４ｄは、フロート２２と互いに同じ磁極を向かい合わせて配置されている。また、永久磁石２４ｄは耐水性に優れた磁石を用いることが望ましい。また、永久磁石２４ｄの一部は、フロート２２が離間状態にある場合に、円環状の磁性体２３の内側に配置されている。なお、永久磁石２４ｄは、特許請求の範囲の「スイッチ固定永久磁石」の一例である。
【００４７】
ここで、マイクロスイッチ２４は、フロート２２の吸着状態と離間状態とが切り替わることによって、永久磁石２２ｂの移動に伴い、永久磁石２４ｄが移動されるとともに、板バネ２４ｃが可動されるように構成されている。これにより、マイクロスイッチ２４は、ボタン部２４ｂのオンオフを切り替えるように構成されている。
【００４８】
詳細には、マイクロスイッチ２４は、水位の増加により、フロート２２が離間状態から吸着状態に切り替わる（永久磁石２４ｄと永久磁石２２ｂとが近接する）ことによって、同じ磁極を対向させる永久磁石２４ｄと永久磁石２２ｂとが反発し合い、永久磁石２４ｄとともに板バネ２４ｃが可動されて上方に移動されるように構成されている。その結果、マイクロスイッチ２４は、板バネ２４ｃによりボタン部２４ｂが押圧されて、オン状態になるように構成されている。また、マイクロスイッチ２４は、水位の低下により、フロート２２が吸着状態から離間状態に切り替わる（永久磁石２４ｄと永久磁石２２ｂとが離間する）ことによって、永久磁石２４ｄと永久磁石２２ｂとの間に作用していた互いに反発する磁力がなくなるため、永久磁石２４ｄおよび板バネ２４ｃ（板バネ２４ｃの一方端）が下方に移動されるように構成されている。その結果、マイクロスイッチ２４は、板バネ２４ｃによるボタン部２４ｂの押圧が解除されて、オフ状態になるように構成されている。
【００４９】
制御部３は、表示部などを有する制御盤（図示せず）に含まれている。また、制御部３は、フロート２２が吸着状態になったこと（運転開始水位まで水位が増加したこと）を示すオン信号、および、フロート２２が離間状態になったこと（運転停止水位まで水位が低下したこと）を示すオフ信号を、ケーブル４を介して受信するように構成されている。また、制御部３は、オン信号を受信した場合に、ケーブル５を介して水中電動ポンプ本体１の運転を開始させるように構成されている。その後、制御部３は、オフ信号を受信した場合に、ケーブル５を介して水中電動ポンプ本体１の運転を停止させるように構成されている。
【００５０】
（フロートの動作）
次に、図２、図３および図６（Ａ）〜（Ｃ）を参照してフロート２２の動作について説明する。なお、図５に記載の重力、浮力および磁力は、フロート２２に作用する力を示している。また、磁力とは、フロート２２の永久磁石２２ｂと磁性体２３との間に作用する吸引力と、フロート２２の永久磁石２２ｂと永久磁石２４ｄとの間に作用する斥力との合力である。
【００５１】
まず、図２に示すように、水位が低く、筺体２１（フロート側筺体部２１ｃ）内に水が入っていない離間状態であるとする。この状態では、フロート２２の下面は、筺体２１に当接している。そして、水位が増加するにつれて、通水孔２１２ｃを介して筺体２１内に水が入り始める。これにより、フロート２２に作用する浮力が徐々に大きくなる。
【００５２】
そして、図６（Ａ）に示すように、水位Ｓ１に達した時に、フロート２２に作用する浮力と、フロート２２に作用する重力との釣り合いが取れ、さらなる水位の上昇により、浮力が重力よりも大きくなり、フロート２２が上方に移動を開始する。この際、フロート２２の永久磁石２２ｂが磁性体２３に近づくことにより、永久磁石２２ｂが磁性体２３に引き寄せられる磁力が徐々に増していく。
【００５３】
そして、図６（Ｂ）に示すように、水位Ｓ２（運転開始水位）に達した時に、フロート２２に作用する磁力と浮力との和が、重力よりも大きくなり、フロート２２（永久磁石２２ｂ）は、図３に示すように、磁性体２３に吸着して吸着状態となる。この際、離間状態よりも永久磁石２２ｂが磁性体２３に一層近づくため、永久磁石２２ｂと磁性体２３との間に作用する磁力は一段と大きくなる。したがって、吸着状態から水位が低下して、後述の通り水位Ｓ３に達するまで、吸着状態は解除されることはない。また、この時、永久磁石２２ｂと、永久磁石２４ｄが接近することで互いに反発し合う斥力が生じ、板バネ２４ｃが可動されて上方に移動され、板バネ２４ｃによりボタン部２４ｂが押圧されて、マイクロスイッチ２４はオン状態になる。
【００５４】
そして、図６（Ｃ）に示すように、水位Ｓ２の状態から、水位Ｓ１よりも低い水位Ｓ３（運転停止水位）に水位が低下した時に、フロート２２に作用する重力が、磁力と浮力との和よりも大きくなり、フロート２２の吸着状態が解除され、離間状態となる。なお、水位Ｓ２と水位Ｓ３との水位差Ｈ３は、フロート２２の上下方向の可動幅Ｈ１よりも大きく、フロート２２の上下方向の大きさＨ２よりも小さい。
【００５５】
（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。
【００５６】
第１実施形態では、上記のように、永久磁石２２ｂを上端部近傍に含み、設置場所の水位の増減に応じて筐体２１内を上下方向に移動するフロート２２を設ける。これにより、フロート２２に永久磁石２２ｂが含まれるので、従来のように、フロートにより永久磁石を含む従動体を間接的に移動させる場合と比較して、永久磁石２２ｂの移動量に加えて筐体２１内でフロート２２をさらに移動させる必要がない。このため、筐体２１内でフロート２２を大きく移動させることなく、永久磁石２２ｂと磁性体２３とを吸着および離間させることができる。その結果、水位に応じてマイクロスイッチ２４をオンオフさせるとともに、フロート２２に異物が絡まるのを抑制することができる。また、従来のように、従動体を介することなく、フロート２２により永久磁石２２ｂを直接移動させることができるので、装置構成を簡素化することができる。この点からも、フロート２２に異物が絡まるのを抑制することができる。また、フロート２２を上下方向に延びる細長形状に形成することにより、水位が低下したとしても水位よりも下側にフロート２２の一部をより長い時間配置することができ、フロート２２に浮力が加わる時間を長く確保することができる。このため、多少水位が下がった程度では、永久磁石２２ｂと磁性体２３との吸着状態が解除されないように構成することができる。その結果、水中電動ポンプ１００の運転と停止と（フロートスイッチ２のオン状態とオフ状態と）の水位差を大きく取ることができる。
【００５７】
また、第１実施形態では、上記のように、フロート２２の上下方向の可動幅Ｈ１を、フロート２２の上下方向の長さＨ２よりも小さくする。これにより、筐体２１内の空間を小さくすることができるので、筐体２１内に異物が浸入するのを抑制することができる。その結果、フロート２２に異物が絡まるのをより抑制することができる。
【００５８】
また、第１実施形態では、上記のように、筐体２１を、上下方向に延びるように形成し、筐体２１に、フロート２２が内側に移動可能に配置されるフロート側筺体部２１ｃと、磁性体２３およびマイクロスイッチ２４が内側に配置されるスイッチ側筺体部２１ｂとを設け、フロート側筺体部２１ｃ内を移動するフロート２２の上下方向の可動幅Ｈ１を、フロート２２の上下方向の長さＨ２よりも小さくする。これにより、フロート側筺体部２１ｃが上下方向に延びるように形成されるので、フロート２２の上下方向の大きさの分だけマイクロスイッチ２４をオンオフさせる２つの異なる水位の水位差を確保することができる。
【００５９】
また、第１実施形態では、上記のように、マイクロスイッチ２４を設け、マイクロスイッチ２４を、吸着状態でオン状態となり、離間状態でオフ状態となるように構成する。これにより、マイクロスイッチ２４により、吸着状態および離間状態に応じて確実にオンオフを切り替えることができる。
【００６０】
また、第１実施形態では、上記のように、マイクロスイッチ２４に、オンオフを切り替えるボタン部２４ｂと、ボタン部２４ｂを押圧可能な板バネ２４ｃとを設け、板バネ２４ｃの先端に永久磁石２４ｄを設け、マイクロスイッチ２４を、吸着状態と離間状態とが切り替わることによって、フロート２２の永久磁石２２ｂの移動に伴い永久磁石２４ｄが移動されるとともに、板バネ２４ｃが可動され、ボタン部２４ｂのオンオフを切り替えるように構成する。これにより、磁力で永久磁石２４ｄを移動させることにより板バネ２４ｃを可動させてボタン部２４ｂを押圧することができるので、ボタン部２４ｂのオンオフを容易に切り替えることができる。
【００６１】
また、第１実施形態では、上記のように、フロート２２に、フロート２２に作用する浮力と重力と磁力とのバランスを調整する錘２２ｃを設ける。これにより、錘２２ｃの重量により、永久磁石２２ｂと磁性体２３とが吸着する水位および離間する水位を調整することができる。
【００６２】
また、第１実施形態では、上記のように、筐体２１に、フロート２２と磁性体２３との間に配置される介在部２１ｄを設け、永久磁石２２ｂと磁性体２３とを、介在部２１ｄを介して互いに吸着するように構成する。これにより、介在部２１ｄにより、フロート２２側からマイクロスイッチ２４側に水が流入するのを防止することができる。
【００６３】
また、第１実施形態では、上記のように、フロート２２を、中空に形成するとともに、内側の上端面近傍に永久磁石２２ｂを取り付ける。これにより、フロート２２の内部に永久磁石２２ｂが設けられるので、永久磁石２２ｂと水との接触を防止することができる。その結果、水により永久磁石２２ｂが腐食するのを防止することができる。
【００６４】
［第２実施形態］
次に、図１および図７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、フロートスイッチ２がマイクロスイッチ２４を備える上記第１実施形態とは異なり、フロートスイッチ２ａがホールＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）２４１を備える構成について説明する。なお、フロートスイッチ２は、特許請求の範囲の「水中電動ポンプ用フロートスイッチ」の一例である。また、ホールＩＣ２４１は、特許請求の範囲の「磁気スイッチ」および「スイッチ部」の一例である。
【００６５】
図７に示すように、第２実施形態による水中電動ポンプは、水中電動ポンプ本体１（図１参照）と、フロートスイッチ２ａと、制御部３（図１参照）とを備えている。フロートスイッチ２ａは、筺体２１と、フロート２２と、磁性体２３と、ホールＩＣ２４１とを備えている。
【００６６】
ホールＩＣ２４１は、フロート２２が上昇して、フロート２２の永久磁石２２ｂと磁性体２３とが吸着することにより、永久磁石２２ｂの磁界を検出して、オフ状態からオン状態に切り替わるように構成されている。また、ホールＩＣ２４１は、永久磁石２２ｂと磁性体２３との吸着が解除されることにより、永久磁石２２ｂからの磁界をほとんど検出することができなくなり、オン状態からオフ状態に切り替わるように構成されている。
【００６７】
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。
【００６８】
（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。
【００６９】
第２実施形態では、上記第１実施形態と同様に、永久磁石２２ｂを上端部近傍に含み、上下方向に延びる細長形状に形成され、設置場所の水位の増減に応じて筐体２１内を上下方向に移動するフロート２２を設ける。これにより、水位に応じてマイクロスイッチ２４をオンオフさせるとともに、フロート２２に異物が絡まるのを抑制することができる。
【００７０】
また、第２実施形態では、上記のように、ホールＩＣ２４１を設け、ホールＩＣ２４１を、吸着状態でオン状態となり、離間状態でオフ状態となるように構成する。これにより、ホールＩＣ２４１により、吸着状態および離間状態に応じて確実にオンオフを切り替えることができる。
【００７１】
［第３実施形態］
次に、図１、図８および図９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、フロート２２の永久磁石２２ｂと板バネ２４ｃの先端に設けられた永久磁石２４ｄとを反発させる上記第１実施形態とは異なり、フロート２２の永久磁石２２ｂと板バネ２４２ｂの先端に設けられた永久磁石２４２ｃとを吸着させる構成について説明する。なお、永久磁石２４２ｃは、特許請求の範囲の「スイッチ固定永久磁石」および「スイッチ側吸着部」の一例である。
【００７２】
図８および図９に示すように、第３実施形態による水中電動ポンプは、水中電動ポンプ本体１（図１参照）と、フロートスイッチ２ｂと、制御部３（図１参照）とを備えている。フロートスイッチ２ｂは、筺体２１と、フロート２２と、マイクロスイッチ２４２とを備えている。なお、フロートスイッチ２ｂは、特許請求の範囲の「水中電動ポンプ用フロートスイッチ」の一例である。
【００７３】
マイクロスイッチ２４２は、スイッチ本体２４ａと、ボタン部２４２ａと、板バネ２４２ｂとを有している。
【００７４】
ボタン部２４２ａは、スイッチ本体２４ａの上面側に設けられている。また、板バネ２４２ｂは、スイッチ本体２４ａの上面側に取り付けられている。また、板バネ２４２ｂは、Ｃ字形状を有し、スイッチ本体２４ａおよびボタン部２４２ａを包み込むように、スイッチ本体２４ａの上面側、一方の側面側および底面側に渡り配置されている。また、板バネ２４２ｂは、離間状態では、一部がボタン部２４２ａの上方に離間して位置している。また、板バネ２４２ｂの先端には、永久磁石２４２ｃが設けられている。永久磁石２４２ｃは、フロート２２の永久磁石２２ｂと異なる磁極を対向させている。また、永久磁石２４２ｃは、図８に示すように、離間状態では、介在部２１ｄから離れた位置に配置されている。そして、板バネ２４２ｂは、図９に示すように、フロート２２が離間状態から吸着状態に変わると、永久磁石２４２ｃがフロート２２の永久磁石２２ｂに吸着されて、引き寄せられることから、板バネ２４２ｂは、永久磁石２４２ｃとともに下方に移動するように構成されている。この際、板バネ２４２ｂは、ボタン部２４２ａを押圧し、マイクロスイッチ２４２をオフ状態からオン状態に切り替えるように構成されている。
【００７５】
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。
【００７６】
（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。
【００７７】
第３実施形態では、上記第１実施形態と同様に、永久磁石２２ｂを上端部近傍に含み、上下方向に延びる細長形状に形成され、設置場所の水位の増減に応じて筐体２１内を上下方向に移動するフロート２２を設ける。これにより、水位に応じてマイクロスイッチ２４をオンオフさせるとともに、フロート２２に異物が絡まるのを抑制することができる。
【００７８】
また、第３実施形態では、上記のように、板バネ２４２ｄの先端に設けられた永久磁石２４２ｃに永久磁石２２ｂを吸着させる。これにより、永久磁石２４２ｃによりマイクロスイッチ２４２を押圧状態で維持するだけでなく、永久磁石２４２ｃに対して永久磁石２２ｂを吸着することができるので、フロート２２を吸着させるための構成と板バネ２４２ｄの先端に設けられた永久磁石２４２ｃとを別々に設けた場合よりも装置構成を簡素化することができるとともに、部品点数を削減することができる。
【００７９】
（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。
【００８０】
たとえば、上記第１および第３実施形態では、本発明のスイッチ部の一例としてマイクロスイッチを設け、上記第２実施形態では、本発明のスイッチ部の一例としてホールＩＣを設けた例を示したが、本発明はこれに限らない。本発明では、スイッチ部としてマイクロスイッチおよびホールＩＣ以外を設けてもよい。たとえば、スイッチ部としてリードスイッチを設けてもよい。
【００８１】
また、上記第１および第２実施形態では、本発明のスイッチ側吸着部の一例として鉄材料から形成される磁性体を設けた例を示したが、本発明はこれに限らない。本発明では、スイッチ側吸着部として、鉄材料以外の磁性体を設けてもよい。
【００８２】
また、上記第１〜第３実施形態では、吸着状態でスイッチ部がオン状態、離間状態でスイッチ部がオフ状態となるように構成した例を示したが、本発明はこれに限らない。本発明では、吸着状態でスイッチ部がオフ状態、離間状態でスイッチ部がオン状態となるように構成してもよい。
【００８３】
また、上記第１〜第３実施形態では、フロート内に錘を設けた例を示したが、本発明はこれに限らない。本発明では、フロート内に錘を設けずに、例えばフロート筐体や、フロートに設けられる永久磁石の重さを変更することで、フロートに作用する重力を調整してもよい。
【００８４】
また、上記第１〜第３実施形態では、フロートの上下方向の可動幅をフロートの上下方向の長さよりも小さくした例を示したが、本発明はこれに限らない。本発明では、フロートの上下方向の可動幅をフロートの上下方向の長さよりも大きくしてもよい。
【符号の説明】
【００８５】
１  水中電動ポンプ本体
２、２ａ、２ｂ  フロートスイッチ（水中電動ポンプ用フロートスイッチ）
２１  筐体
２１ｂ  スイッチ側筺体部
２１ｃ  フロート側筺体部
２１ｄ  介在部
２２  フロート
２２ｂ  永久磁石（フロート側吸着部）
２２ｃ  錘
２３  磁性体（スイッチ側吸着部）
２４、２４２  マイクロスイッチ（スイッチ部、機械式スイッチ）
２４ｂ、２４２ａ  ボタン部
２４ｃ、２４２ｂ  板バネ
２４ｄ  永久磁石（スイッチ固定永久磁石）
１００  水中電動ポンプ
２４１  ホールＩＣ（スイッチ部、磁気スイッチ）
２４２ｃ  永久磁石（スイッチ固定永久磁石、スイッチ側吸着部）
【図１】
0006639250.tif 000002
【図２】
0006639250.tif 000003
【図３】
0006639250.tif 000004
【図４】
0006639250.tif 000005
【図５】
0006639250.tif 000006
【図６】
0006639250.tif 000007
【図７】
0006639250.tif 000008
【図８】
0006639250.tif 000009
【図９】
0006639250.tif 000010