(57)【要約】【課題】水中機械を水上に引き上げることなしに、モータ室内への水等の浸入や減速機室からの潤滑油の漏れ出しの発生を容易に検知できるようにする。【解決手段】モータ室１３ｂ内に、このモータ室１３ｂ内に浸入した水などの液面が所定高さ以上に達した際に液体浸入検知信号を発する第１フロートスイッチ７１を設ける。減速機室１５ａ内に、第１フロートスイッチ７１とはスイッチのオン・オフの動作に対してフロートの動く方向が互いに逆向きとなるように配置され且つ減速機室１５ａ内の潤滑油面が所定高さ以下に達した際に液漏れ検知信号を発する第２フロートスイッチ７２を設ける。各フロートスイッチ７１，７２の接点を直列接続し、何れかのフロートスイッチ７１，７２が作動した際にその検知信号を地上に向けて送信する。【選択図】　　　図５
2004066014.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水中に設置される水中機械の内部に形成された密閉空間内への液体浸入及びこの水中機械の内部に形成された液溜め室内からの液体漏れを、液面位置を検知することによって認識する液面検知装置であって、
上記密閉空間内に設けられ、この密閉空間内に浸入した液体の液面が所定高さ以上に達した際に液体浸入検知信号を発する第１フロートスイッチと、
上記液溜め室内に設けられ、この液溜め室内の液面が所定高さ以下に達した際に液漏れ検知信号を発する第２フロートスイッチと、
上記各フロートスイッチが発した検知信号を水上または地上に向けて送信する送信手段とを備えていることを特徴とする液面検知装置。
【請求項２】
請求項１記載の液面検知装置において、
第１フロートスイッチと第２フロートスイッチとは、同一構成のフロートスイッチで、フロートの動きに対する動作方向が互いに逆向きとなるようにそれぞれ配設されて成っており、
第１フロートスイッチは、密閉空間内への液体浸入に伴ってフロートが上昇し、その上昇位置が所定位置に達した時点で液体浸入検知信号を発信するようになっている一方、
第２フロートスイッチは、液溜め室内からの液漏れに伴ってフロートが降下し、その降下位置が所定位置に達した時点で液漏れ検知信号を発信するようになっていることを特徴とする液面検知装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の液面検知装置において、
各フロートスイッチの接点はｂ接点で成っており、
密閉空間内に浸入した液体の液面が所定高さ以上に達した際に第１フロートスイッチの接点が開放されると共に、液溜め室内の液面が所定高さ以下に達した際に第２フロートスイッチの接点が開放されるようになっており、これら接点が直列接続されて液面検出回路が構成されていることを特徴とする液面検知装置。
【請求項４】
請求項１または２記載の液面検知装置において、
各フロートスイッチの接点はａ接点で成っており、
密閉空間内に浸入した液体の液面が所定高さ以上に達した際に第１フロートスイッチの接点が閉じると共に、液溜め室内の液面が所定高さ以下に達した際に第２フロートスイッチの接点が閉じるようになっており、これら接点が並列接続されて液面検出回路が構成されていることを特徴とする液面検知装置。
【請求項５】
請求項１〜４のうち何れか一つに記載の液面検知装置において、
密閉空間はモータ室であって、第１フロートスイッチはこのモータ室内への水やオイルの浸入を検知するものである一方、
液溜め室は減速機室であって、第２フロートスイッチはこの減速機室内からの潤滑油の漏れを検知するものであることを特徴とする液面検知装置。
【請求項６】
上記請求項１〜５のうち何れか一つに記載の液面検知装置を内蔵していることを特徴とする水中機械。
【請求項７】
請求項６記載の水中機械において、
汚水を活性汚泥によって生物反応処理する反応槽内に設置された曝気撹拌装置として構成されていることを特徴とする水中機械。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばモータ室内への水や油の浸入や、減速機室内に貯留されている潤滑油の漏れなどを検知するための装置及びこの装置を備えた水中機械式曝気撹拌装置などの水中機械に係る。特に、本発明は、上記浸入や漏れの検知を容易に行うための対策に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、水中に沈められた状態で使用される水中機械の一つとして、例えば特開２０００−２６３０８２号公報に開示されている水中機械式曝気撹拌装置が知られている。この種の曝気撹拌装置は、汚水処理システムの反応槽内に沈められた状態で使用される。また、この曝気撹拌装置は、内部に水中モータを備え、この水中モータの出力を減速機で減速した後に出力軸を介してインペラに伝達するようになっている。そして、このインペラの回転駆動によって反応槽内を撹拌し、これによって汚水の浄化処理効率の向上を図るようにしている。
【０００３】
ところで、このような曝気撹拌装置は、長期間に亘って水中に沈められた状態で使用されるため、ケーシング内部への水の浸入が懸念される。このような水の浸入があった場合、特に、水中モータを収容しているモータ室内への水の浸入があった場合には水中モータの故障を招いてしまう可能性がある。また、上記減速機の減速動作を円滑に行い且つ各歯車の摩耗を防止するために減速機室内には所定量の潤滑油が貯留されている。しかし、例えば軸封部分の経年劣化などによって潤滑油が減速機室から漏れ出す状況が生じた場合には、潤滑不良が発生して各歯車が摩耗し、減速機の長寿命化を図ることができなくなってしまう。
【０００４】
そこで、これまでは、定期的に曝気撹拌装置を水上に引き上げて、モータ室内への水等の浸入や減速機室からの潤滑油の漏れ出しが発生していないか否かを点検する作業を行っていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記点検作業では、その度に曝気撹拌装置を水上に引き上げる必要があり、点検作業に長時間を要することになってしまう。そして、この点検作業中は反応槽内の撹拌が行えないので、モータ室内への水等の浸入や減速機室からの潤滑油の漏れ出しの発生を早期に発見するべく頻繁に点検作業を行った場合、曝気撹拌装置により反応槽内を撹拌する時間が大幅に短縮されることになってしまう。その結果、汚水の浄化処理効率を十分に高めることができなくなるといった不具合を招いてしまう。また、この種の装置は比較的重量が大きいため水上への引き上げ作業は極めて煩雑なものであった。
【０００６】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、水中機械を水上に引き上げることなしに、上記水等の浸入や潤滑油の漏れ出しの発生を容易に検知できるようにすることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
−発明の概要−
上記の目的を達成するために、本発明は、密閉空間内への液体浸入（例えばモータ室内への水浸入）を検知するためのフロートスイッチと、液溜め室内からの液体漏れ（例えば減速機室内からの潤滑油漏れ）を検知するためのフロートスイッチとを組み合わせて液面検知装置を構成し、何れかのフロートスイッチが作動した場合には、その検知信号を地上または水上に向けて送信できるようにしている。
【０００８】
−解決手段−
具体的には、水中に設置される水中機械の内部に形成された密閉空間内への液体浸入及びこの水中機械の内部に形成された液溜め室内からの液体漏れを、液面位置を検知することによって認識する液面検知装置を前提とする。この液面検知装置に対し、上記密閉空間内に設けられ、この密閉空間内に浸入した液体の液面が所定高さ以上に達した際に液体浸入検知信号を発する第１フロートスイッチと、上記液溜め室内に設けられ、この液溜め室内の液面が所定高さ以下に達した際に液漏れ検知信号を発する第２フロートスイッチと、各フロートスイッチが発した検知信号を水上または地上に向けて送信する送信手段とを備えさせている。
【０００９】
この特定事項により、密閉空間内に液体が浸入し（例えばモータ室内へ水が浸入し）、その液面が所定高さ以上に達した際には第１フロートスイッチが液体浸入検知信号を発する。一方、液溜め室内の液体が漏れ出して（例えば減速機室内から潤滑油が漏れ出して）、その液面が所定高さ以下に達した際には第２フロートスイッチが液漏れ検知信号を発する。これら信号は、送信手段によって水上または地上に向けて送信される。例えば、水上または地上にこれら信号を受信可能な受信手段を備えさせた場合には、この受信手段の信号受信動作によって、密閉空間内への液体浸入や液溜め室内からの液体の漏れが確認できる。つまり、水中機械を水上に引き上げることなしに、これらを容易且つ早期に確認することができる。
【００１０】
各フロートスイッチの設置状態の具体構成としては、第１フロートスイッチ及び第２フロートスイッチとして同一構成のフロートスイッチを採用し、これらをフロートの動きに対する動作方向が互いに逆向きとなるようにそれぞれ配設する。そして、密閉空間内への液体浸入に伴ってフロートが上昇し、その上昇位置が所定位置に達した時点で第１フロートスイッチが液体浸入検知信号を発信するようにしている。また、液溜め室内からの液漏れに伴ってフロートが降下し、その降下位置が所定位置に達した時点で第２フロートスイッチが液漏れ検知信号を発信するようにしている。このように各フロートスイッチとして同一のものを採用しているので、水中機械の構成部品の種類を削減することができる。
【００１１】
更に、各フロートスイッチの具体構成としては、各フロートスイッチの接点をｂ接点で成している。そして、密閉空間内に浸入した液体の液面が所定高さ以上に達した際に第１フロートスイッチの接点が開放されると共に、液溜め室内の液面が所定高さ以下に達した際に第２フロートスイッチの接点が開放されるようにし、これら接点を直列接続して液面検出回路を構成している。これにより、２個のフロートスイッチを備えているにも拘わらず、一つの回路で液体浸入検知用の回路と液漏れ検知用の回路とを兼用することができ、回路構成の複雑化を回避することができる。また、各フロートの接点をａ接点とし、これらの回路を並列接続しても同様の効果を得ることができる。
【００１２】
検知対象の具体例としては、上記密閉空間をモータ室とし、第１フロートスイッチを、このモータ室内への水やオイルの浸入を検知するものとする。一方、上記液溜め室を減速機室とし、第２フロートスイッチを、この減速機室内からの潤滑油の漏れを検知するものとしている。この構成により、モータ室内への水やオイルの浸入によるモータの故障を未然に防ぐことができ、また、減速機室内の潤滑油オイル不足による歯車の摩耗を防止することができる。
【００１３】
また、上記各構成の液面検知装置を内蔵している水中機械や、汚水を活性汚泥によって生物反応処理する反応槽内に設置された曝気撹拌装置としてこの水中機械を適用することも本発明の技術的思想の範疇である。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。本形態では、水中機械として汚水処理システムに採用される水中機械式曝気撹拌装置に本発明を適用した場合について説明する。また、モータ室内への水や油の浸入や、減速機室内に貯留されている潤滑油の漏れなどを検知するための装置として液面検知装置を構成した場合について説明する。
【００１５】
−曝気撹拌装置の全体構成の説明−
図１は本形態に係る曝気撹拌装置を示す正面図、図２はその内部構成を示す断面図である。この曝気撹拌装置は、鉛直方向に延びる軸心を有する回転駆動機構１０と、この回転駆動機構１０によって回転されるようにその下側に取り付けられた羽根車２０（図２参照）とを具備している。羽根車２０は、略円筒状のポンプケーシング３０内に配置されている。ポンプケーシング３０の上側には、放射方向に延びる複数の吐出口４１が設けられた短円筒状の吐出ケーシング４０が取り付けられている。
【００１６】
図２に示すように、回転駆動機構１０は、鉛直方向に延びる軸心を有する水中モーター１１と、この水中モーター１１の下方に延出する出力軸に取り付けられて吐出ケーシング４０内に配置された減速機１２とを有している。この減速機１２の出力軸は、吐出ケーシング４０の中心部を貫通して、ポンプケーシング３０内に達している。回転駆動機構１０の減速機１２は、吐出ケーシング４０に支持されている。そして、ポンプケーシング３０内に位置する減速機１２の出力軸に上記羽根車２０が取り付けられている。
【００１７】
羽根車２０は、減速機１２の出力軸に取り付けられた円筒状のボス部２１を有しており、回転駆動機構１０の水中モーター１１から駆動されることによって、減速機１２を介してボス部２１が回転される。このボス部２１の周面には、周方向に等しい間隔をあけて配置されたインペラ２２が設けられている。各インペラ２２は、ボス部２１の回転によって上方への強い水流を発生するように、大きなピッチ角度を有してボス部２１の周面から放射方向に延出している。
【００１８】
羽根車２０を取り囲むポンプケーシング３０は、下方に向けて順次拡径した略円筒状のケーシング本体部３１を有しており、このケーシング本体部３１の上面および下面が開放されている。ケーシング本体部３１の外周面は、周方向に等しい間隔をあけて配置された上下方向に延びる複数の補強リブ３３にて補強されている。ケーシング本体部３１の下面には、下方に延出する例えば３本の脚部３２が、周方向に等しい間隔をあけて配置されており、各脚部３２によってケーシング本体３１の下面は、水処理反応槽の底面に対して適当な間隔が空けられた状態になっている。
【００１９】
ポンプケーシング３０のケーシング本体３１内に配置された羽根車２０が回転すると、各インペラ２２によって、ケーシング本体３１の開放された下面から内部に水が吸引されて、ケーシング本体３１内を上方へと通流される。
【００２０】
ポンプケーシング３０内に配置された羽根車２０のボス部２１における下側の軸心部には、空気供給管５０が挿通している。ボス部２１の上部周面には、複数の空気吐出口２１ｂが、周方向に等しい間隔をあけて配置されており、空気供給管５０から供給される空気は、各空気吐出口２１ｂを通って、ポンプケーシング３０のケーシング本体３１内に吐出される。
【００２１】
図３は、ポンプケーシング３０の上側に配置される吐出ケーシング４０の一部破断平面図、図４は図３のＡ−Ａ線における断面図である。この吐出ケーシング４０は、図４に示すように、中心部に開口部４２ａが設けられた円環状の下ガイド板４２と、この下ガイド板４２に対して上方に適当な間隔をあけて配置された上ガイド板４３とを有している。
【００２２】
下ガイド板４２は、軸心部に設けられた開口部４２ａの周囲に、５〜４０度程度の角度で、外側になるにつれて順次下方に傾斜した状態になっている。開口部４２ａの周囲の内周縁部は、下方に向かって小さな曲率の円弧状に湾曲しており、その下端部には、外方に向かって水平に延出したフランジ部４４が全周にわたって設けられている。このフランジ部４４は、ポンプケーシング３０におけるケーシング本体３１の上面に全周にわたって載置されて、ポンプケーシング３０のケーシング本体３１上面にボルト止めされるようになっている。
【００２３】
上ガイド板４３は、中心部に貫通孔４３ａが設けられた円環状であって、下ガイド板４２の上方に、一定の間隔をあけてほぼ平行に配置されている。この上ガイド板４３の貫通孔４３ａの周囲の内周側部分は、下方に向かうように、円弧状に緩やかに湾曲しており、その内周縁は、下ガイド板４２の開口部４２ａ内に同心状態で位置している。
【００２４】
上ガイド板４３は、図３に示すように、周方向の六等分位置にて、放射方向に延びる隔壁部材４６によって、六等分されている。この分割数は機種等に応じて適宜変更してもよい。各隔壁部材４６は、下ガイド板４２と上ガイド板４３との間をほぼ放射方向に沿って延びる一対の隔壁部４６ａを有している。各隔壁部４６ａは、上ガイド板４３とは一体となって下方に屈曲されることにより構成されており、下側縁が下ガイド板４２の上面に突き当てられた状態になっている。
【００２５】
隔壁部材４６の内周側部分は、各隔壁部４６ａの内周側部分同士を連結する連結部４６ｂになっている。この連結部４６ｂは、内周側に突出するように、比較的大きな曲率で円弧状に湾曲しており、しかも、内周側になるにつれて上方に位置するように３０〜６０度程度に傾斜した状態になっている。
【００２６】
各隔壁部４６ａの間は、上方および外方に開放されて、放射方向に延びるガイド溝４５になっている。
【００２７】
各隔壁部材４６の隔壁部４６ａと下ガイド板４２と上ガイド板４３とによって囲まれた部分は、それぞれ、羽根車２０によって上方に通流される水の吐出口４１になっている。
【００２８】
各隔壁部４６ａは、外周側になるにつれて、順次、相互に離れるように開いた状態になっており、従って、各隔壁部４６ａの間に形成されたガイド溝４５は、下ガイド板４２の外周側になるにつれて幅方向寸法が大きくなっている。その結果、隣接する隔壁部材４６のそれぞれ一方の隔壁部４６ａによって規定される各吐出口４１は、放射方向の中程がそれぞれ周方向に広がっており、それぞれの吐出側端部が、外周側になるにつれて、順次、周方向に若干狭まっている。
【００２９】
上ガイド板４３における内周側の湾曲部分には、円錐台状のステイ４８の下端縁が支持されている。このステイ４８は、上ガイド板４３の貫通孔４３ａとは同心状態になっており、また、各隔壁部材４６の連結部４６ｂに連続するように、周面が４５度程度に傾斜している。ステイ４８の上面および下面は開放された状態になっており、回転駆動機構１０における水中モーター１１が、出力軸を下方に向けた鉛直状態で減速機１２に連結されている。そして、水中モーター１１が連結された減速機１２は、ステイ４８および上ガイド板４３の貫通孔４３ａ内に位置している。
【００３０】
全てのガイド溝４５における一つ置きに配置されたガイド溝４５の一方の側方に位置する上ガイド板４３の上面には、フック部材４７がそれぞれ取り付けられている。各フック部材４７には、図１および図２に示すように、吊り具６０の下端部が係止されるようになっており、この吊り具６０にワイヤーロープ等が係止されて、水中曝気撹拌装置全体が水処理反応槽の内部に下降されてその底面に据え付けられる。
【００３１】
このような構成の水中曝気撹拌装置は、水処理反応槽の底面に据え付けられると、回転駆動機構１０の水中モーター１１が駆動される。これにより、ポンプケーシング３０のケーシング本体部３１内に配置された羽根車２０が回転される。羽根車２０の回転により、ポンプケーシング３０のケーシング本体３１内に、底面を通って水が吸引され、ケーシング本体３１内を上方へと通流する。
【００３２】
このとき、空気供給管５０から供給される空気が、ボス部２１の上部周面に設けられた各空気吐出口２１ｂから吐出される。そして、各空気吐出口２１ｂから吐出された空気が、ポンプケーシング３０のケーシング本体３１を上方へと通流する水内に拡散されて混合される。各空気吐出口２１ｂは、インペラ２２と同軸に回転するために、各空気吐出口２１ｂから吐出される空気は、回転作用によって細かく剪断されて、微細気泡となり、気泡内の酸素が効率よく水内に溶解される。
【００３３】
このようにして、微細気泡が拡散された水は、ポンプケーシング３０のケーシング本体３１内を上方へと通流し、吐出ケーシング４０の下ガイド板４２と上ガイド板４３との間に導入され、上ガイド板４３によって放射方向外側に屈曲されて、各隔壁部材４６によって仕切られた全ての吐出口４１から、放射方向の斜め下方に向かって噴射される。
【００３４】
全ての吐出口４１から吐出された水は、水処理反応槽の底部に沿って通流するために水処理反応槽の底部が確実に撹拌される。しかも、吐出口４１から吐出される水は、空気が効率よく混合されているために、水処理反応槽の底部が効率よく確実に曝気される。
【００３５】
−液面検知装置の説明−
次に、本形態の特徴点である液面検知装置について説明する。図５は、上記水中モータ１１及び減速機１２の内部構成を示す断面図である。この図５に示すように、水中モータ１１は、内部が密閉空間として形成されたモータケーシング１３の内部にモータ本体１４が収容されて構成されている。このモータ本体１４から下方に延びる出力軸１４ａは、モータケーシング１３の底板１３ａを貫通して、下側の減速機１２に接続している。
【００３６】
一方、減速機１２は、液溜め室（潤滑油の貯留された空間）として形成された減速機ケーシング１５内に複数の歯車１６が備えられ、モータ本体１４の出力軸１４ａから受けた回転駆動力を減速して羽根車２０のボス部２１を介してインペラ２２に伝達するようになっている。また、この減速機ケーシング１５内には所定量の潤滑油Ｏが貯留されており、この潤滑油Ｏの潤滑作用により各歯車１６の摩耗を防止するようになっている。
【００３７】
上記液面検知装置７０は、モータケーシング１３の内部及び減速機ケーシング１５の内部にそれぞれ配設されたフロートスイッチ７１，７２を備えている。以下、各フロートスイッチ７１，７２の配設状態について説明する。
【００３８】
モータケーシング１３の内部（モータ室１３ｂ）に設けられているフロートスイッチ７１は、このモータ室１３ｂの内部へのオイルや水の浸入を検知するための第１フロートスイッチである。図５に示すように、モータ室１３ｂの底部には底板１３ａが部分的に下方に凹陥されてなるオイルポケット１３ｃが形成されている。つまり、このモータ室１３ｂの内部にオイルや水が浸入した場合には、このオイルポケット１３ｃにオイルや水が溜まる構成となっている。そして、第１フロートスイッチ７１は、このオイルポケット１３ｃの内部に位置されている。この構成により、モータ室１３ｂの内部にオイルや水が浸入してオイルポケット１３ｃに溜まった場合に、その液面の上昇に伴って第１フロートスイッチ７１のフロート７１ａの位置が上方へ移動し、このフロート７１ａが所定位置まで移動した際に第１フロートスイッチ７１が液浸入検知信号を発信するようになっている。
【００３９】
一方、減速機ケーシング１５の内部（減速機室１５ａ）に設けられているフロートスイッチ７２は、この減速機室１５ａからの潤滑油Ｏの漏れを検知するための第２フロートスイッチである。図５に示すように、この第２フロートスイッチ７２は減速機室１５ａの天板１３ａ（モータケーシング１３の底板を兼用している）に取り付けられている。この構成により、減速機室１５ａからの潤滑油Ｏの漏れにより、その油面の降下に伴って第２フロートスイッチ７２のフロート７２ａの位置が下方へ移動し、このフロート７２ａが所定位置まで移動した際に第２フロートスイッチ７２が液漏れ検知信号を発信するようになっている。また、この第２フロートスイッチ７２の取り付け位置は上記オイルポケット１３ｃの下面に設定されている。これにより、第２フロートスイッチ７２を支持している支持シャフト７２ｂの長さ寸法をできるだけ短くしながらも、第２フロートスイッチ７２の配設位置を減速機ケーシング１５の底面付近に位置させることができる。
【００４０】
また、これら第１フロートスイッチ７１と第２フロートスイッチ７２とは同一構成のフロートスイッチで構成されており、フロートの動きに対する動作方向が互いに逆向きとなるようにそれぞれ配設されて成っている。つまり、このような配置によって第１フロートスイッチ７１は液面が所定高さ以上まで上昇した際に作動し、逆に、第２フロートスイッチ７２は液面が所定高さ以下まで下降した際に作動するようになっている。このように各フロートスイッチ７１，７２として同一のものを採用しているので、曝気撹拌装置の構成部品の種類を削減することができる。
【００４１】
また、上記各フロートスイッチ７１，７２は図示しない送信手段としての信号線が接続されており、上記検知信号がこの信号線に出力されるようになっている。そして、この信号線は、地上に向けて延びており、地上に設置した受信装置に液浸入検知信号や液漏れ検知信号を送信するようになっている。例えば、この受信装置には警報ブザーが備えられており、上記何れかの検知信号を受信すると、警報ブザーが作動してシステム管理者に警報を発するようになっている。
【００４２】
−水中モータ駆動回路の説明−
次に、本形態に係る曝気撹拌装置の水中モータ駆動回路について説明する。図６はこの駆動回路を示し、図７はリレー回路を示している。これら図に示すように、水中モータ１１は、三相交流電流（Ｒ，Ｓ，Ｔ）が供給されることにより回転駆動するものであって、給電ライン上には漏電検知部８１、給電遮断スイッチ８２及び電流計を備えた過負荷検知部８３がそれぞれ設けられている。
【００４３】
また、この水中モータ１１の各出力線（ｋ〜ｎ）のうちの一部（ｋ，ｌ）間では、上記各フロートスイッチ７１，７２の接点Ａ１，Ａ３が直列に接続されていると共に、他の出力線（ｍ，ｎ）間には過熱検知スイッチＡ２が設けられている。各フロートスイッチ７１，７２の接点Ａ１，Ａ３は、ｂ接点であって、第１フロートスイッチ７１の接点Ａ１はモータ室１３ｂ内に浸入した液体の液面が所定高さ以上に達した際に開放されると共に、第２フロートスイッチ７２の接点Ａ２は減速機室１５ａ内の液面が所定高さ以下に達した際に開放されるようになっている。
【００４４】
リレー回路について説明すると、一対の電源母線Ｌ１，Ｌ２間には、運転遮断ラインＬ３、液面検出回路としての液面検知ラインＬ４、過熱検知ラインＬ５、漏電検知ラインＬ６、過負荷検知ラインＬ７、運転起動ラインＬ８、運転・停止切り換えラインＬ９がそれぞれ設けられている。
【００４５】
運転遮断ラインＬ３は、他の各ラインＬ４〜Ｌ８に備えられた電磁リレーＡｘ１、Ａｘ２、ＥＬＢＸ、４９ｘ、ＣＲによって切り換えられる複数のスイッチＡｘ１〜ＣＲ及びこれらスイッチのうち何れかがＯＦＦした際に励磁が解除される電磁接触器５２を備えている。つまり、各ラインＬ４〜Ｌ８の電磁リレーＡｘ１〜ＣＲのうち何れかの励磁が解除した際に、それに対応するスイッチＡｘ１〜ＣＲがＯＦＦし、これに伴って電磁接触器５２の励磁が解除されて上記給電遮断スイッチ８２をＯＦＦして水中モータ１１を強制停止するようになっている。
【００４６】
液面検知ラインＬ４には、上述の如く直列接続された各フロートスイッチ７１，７２の接点Ａ１，Ａ３、これら接点Ａ１，Ａ３の何れかがＯＦＦした際に励磁が解除する電磁リレーＡｘ１を備えている。つまり、ｂ接点を持つ各フロートスイッチ７１，７２のうち何れかにおいて検知信号が出力される状況になった際に電磁リレーＡｘ１の励磁が解除して運転遮断ラインＬ３のスイッチＡｘ１がＯＦＦされるようになっている。
【００４７】
過熱検知ラインＬ５には、水中モータ１１の異常過熱時にＯＦＦする上記過熱検知スイッチＡ２、この過熱検知スイッチＡ２がＯＦＦした際に励磁が解除する電磁リレーＡｘ２を備えている。つまり、水中モータ１１の異常過熱時に電磁リレーＡｘ２の励磁が解除して運転遮断ラインＬ３のスイッチＡｘ２がＯＦＦされるようになっている。
【００４８】
漏電検知ラインＬ６には、上記漏電検知部８１において漏電が検知された際にＯＦＦする漏電検知スイッチＥＬＢ、この漏電検知スイッチＥＬＢがＯＦＦした際に励磁が解除する電磁リレーＥＬＢＸを備えている。つまり、水中モータ１１に漏電が発生した際に電磁リレーＥＬＢＸの励磁が解除して運転遮断ラインＬ３のスイッチＥＬＢＸがＯＦＦされるようになっている。
【００４９】
過負荷検知ラインＬ７には、上記過負荷検知部８３において水中モータ１１の過負荷が検知された際にＯＦＦする過負荷検知スイッチ４９、この過負荷検知スイッチ４９がＯＦＦした際に励磁が解除する電磁リレー４９ｘを備えている。つまり、水中モータ１１の過負荷が発生した際に過負荷検知スイッチ４９がＯＦＦとなり運転遮断ラインＬ３のスイッチ４９ＸがＯＦＦされるようになっている。
【００５０】
運転・停止切り換えラインＬ９には、手動操作によってＯＮ／ＯＦＦが切り換えられるメインスイッチＳ、このメインスイッチＳがＯＮとなった際に励磁する電磁リレーＫＰを備えている。一方、運転起動ラインＬ８は、この電磁リレーＫＰが励磁した際にＯＮする運転スイッチＫＰ、この運転スイッチＫＰがＯＮした際に励磁する電磁リレーＣＲを備えている。つまり、メインスイッチＳがＯＮされるに伴って運転起動ラインＬ８の電磁リレーＣＲが励磁し、これにより、運転遮断ラインＬ３のスイッチＣＲがＯＮされるようになっている。
【００５１】
以上の構成により、メインスイッチＳがＯＮとされて、水中モータ１１が駆動している状況において、液面検知ラインＬ４、過熱検知ラインＬ５、漏電検知ラインＬ６及び過負荷検知ラインＬ７のうちの何れかの電磁リレーＡｘ１〜ＣＲの励磁が解除する状況になった際には、それに対応する運転遮断ラインＬ３上のスイッチがＯＦＦとなって水中モータ１１が強制的に停止される構成となっている。この場合、水中モータ１１が強制停止されたことを通知する信号が上記信号線によって地上の受信装置に送信されることになる。
【００５２】
以上、説明したように、本形態に係る曝気撹拌装置では、モータ室１３ｂ内へ水等が浸入し、その液面が所定高さ以上に達した際には第１フロートスイッチ７１が液体浸入検知信号を発する一方、減速機室１５ａ内から潤滑油が漏れ出し、その液面が所定高さ以下に達した際には第２フロートスイッチ７２が液漏れ検知信号を発するようになっている。そして、これら信号は、地上に向けて送信される。このため、曝気撹拌装置を水上に引き上げることなしに、これら浸入及び漏れ出しを容易且つ早期に確認することが可能である。
【００５３】
また、本形態の場合には、各々ｂ接点で構成される第１フロートスイッチ７１の接点Ａ１と第２フロートスイッチ７２の接点Ａ３とを液面検知ラインＬ４上で直列接続している。このため、２個のフロートスイッチ７１，７２を備えているにも拘わらず、一つの検知ラインで液体浸入検知用の回路と液漏れ検知用の回路とを兼用することができ、回路構成の複雑化を回避することができる。尚、第１フロートスイッチ７１の接点Ａ１と第２フロートスイッチ７２の接点Ａ３とをそれぞれａ接点とし、これらの回路を並列接続しても同様の効果を得ることができる。
【００５４】
更に、本形態では、第２フロートスイッチ７２をモータケーシング１３の底板１３ａに取り付けているので、メンテナンス時の分解作業を容易に行うことができる。
【００５５】
（変形例）
次に、本発明の変形例について説明する。本例は水中モータ駆動回路の変形例であって、その他の構成は上述した実施形態のものと同様である。従って、ここでは水中モータ駆動回路について、上記実施形態との相違点についてのみ説明する。
【００５６】
図８は本例に係る水中モータ駆動回路を示す回路図である。この図に示すように、本例では、水中モータ１１の各信号線（ｋ〜ｎ）のうちの一つ（ｎ）を入力のコモンラインとして使用し、他の信号線を出力線（ｋ〜ｍ）として並列接続すると共に、出力線（ｋ）に第１フロートスイッチ７１の接点Ａ１を、出力線（ｌ）に過熱検知スイッチＡ２を、出力線（ｍ）に第２フロートスイッチ７２の接点Ａ３をそれぞれ設けている。
【００５７】
この構成によれば、水中モータ１１が強制的に停止された際、各出力線（ｋ〜ｍ）からの出力信号を検出することによって、強制停止の原因が、モータ室１３ｂの内部へのオイルや水の浸入であるのか、水中モータ１１の異常過熱であるのか、減速機室１５ａからの潤滑油Ｏの漏れであるのかを判別することが可能になる。しかも、上記実施形態のもの（図６）に比べて出力線を増加させることなしに、これらの判別を行うことが可能となっている。
【００５８】
−その他の実施形態−
上述した実施形態及び変形例では、水中機械として曝気撹拌装置を採用し、モータ室１３ｂ内への水や油の浸入や、減速機室１５ａ内に貯留されている潤滑油の漏れを検知するための装置として液面検知装置を構成した場合について説明した。本発明はこれに限らず、種々の水中機械（水中ポンプなど）における種々の液面検知のための装置として適用することが可能である。
【００５９】
また、各フロートスイッチ７１，７２の配設位置も上述した位置に限るものではなく、これらフロートスイッチ７１，７２の接点Ａ１，Ａ３の接続状態も上述したものには限らない。
【００６０】
更に、各フロートスイッチ７１，７２から発信される検知信号は、地上に設置された受信装置に送信される場合に限らず、水上に浮遊設置した受信装置に送信される構成を採用してもよい。また、受信手段への送信の手法は有線または無線を問わない。
【００６１】
【発明の効果】
以上のように、本発明では、水中機械の内部の密閉空間内及び液溜め室内にそれぞれフロートスイッチを設置し、何れかのフロートスイッチによって液面が所定位置に達したことが検知された場合には、検知信号を水上または地上に向けて送信するようにしている。このため、水中機械を水上に引き上げることなしに、これらを容易且つ早期に確認することができる。その結果、液浸入や液漏れが発生するまでは継続して水中機械を水中に沈めておくことができ、従来の点検作業のように一時的に水中機械の運転を停止させるといったことは必要なくなる。
【００６２】
また、各フロートスイッチとして同一構成のものを採用し、フロートの動きに対する動作方向が互いに逆向きとなるようにそれぞれ配設させた場合には、水中機械の構成部品の種類を削減することができ、製造コストの削減を図ることができる。
【００６３】
更に、ｂ接点の各フロートスイッチの接点を直列接続するか、ａ接点の各フロートスイッチの接点を並列接続して液面検出回路を構成した場合には、一つの回路で液体浸入検知用の回路と液漏れ検知用の回路とを兼用することができ、回路構成の複雑化を回避できて、本発明の水中機械の実用性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態に係る曝気撹拌装置の正面図である。
【図２】曝気撹拌装置の断面図である。
【図３】吐出ケーシングの一部を破断した平面図である。
【図４】図３におけるＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【図５】水中モータ及び減速機の内部構成を示す断面図である。
【図６】水中モータの駆動回路を示す図である。
【図７】水中モータ駆動用のリレー回路を示す図である。
【図８】変形例における図６相当図である。
【符号の説明】
１３ｂ　　　モータ室（密閉空間）
１５ａ　　　減速機室（液溜め室）
７０　　　　液面検知装置
７１　　　　第１フロートスイッチ
７２　　　　第２フロートスイッチ
７１ａ，７２ａ　フロート
Ａ１，Ａ３　接点
Ｏ　　　　　潤滑油（液体）
【図１】
2004066014.tif 000003
【図２】
2004066014.tif 000004
【図３】
2004066014.tif 000005
【図４】
2004066014.tif 000006
【図５】
2004066014.tif 000007
【図６】
2004066014.tif 000008
【図７】
2004066014.tif 000009
【図８】
2004066014.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成15年7月3日(2003.7.3)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水中に設置される水中機械の内部に形成された密閉空間内への液体浸入及びこの水中機械の内部に形成された液溜め室内からの液体漏れを、液面位置を検知することによって認識する液面検知装置であって、
上記密閉空間内に設けられ、この密閉空間内に浸入した液体の液面が所定高さ以上に達した際に液体浸入検知信号を発する第１フロートスイッチと、
上記液溜め室内に設けられ、この液溜め室内の液面が所定高さ以下に達した際に液漏れ検知信号を発する第２フロートスイッチと、
上記各フロートスイッチが発した検知信号を水上または地上に向けて送信する送信手段とを備えていることを特徴とする液面検知装置。
【請求項２】
請求項１記載の液面検知装置において、
第１フロートスイッチと第２フロートスイッチとは、同一構成のフロートスイッチで、スイッチのオン・オフの動作に対してフロートの動く方向が互いに逆向きとなるようにそれぞれ配設されて成っており、
第１フロートスイッチは、密閉空間内への液体浸入に伴ってフロートが上昇し、その上昇位置が所定位置に達した時点で液体浸入検知信号を発信するようになっている一方、
第２フロートスイッチは、液溜め室内からの液漏れに伴ってフロートが降下し、その降下位置が所定位置に達した時点で液漏れ検知信号を発信するようになっていることを特徴とする液面検知装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の液面検知装置において、
各フロートスイッチの接点はｂ接点で成っており、
密閉空間内に浸入した液体の液面が所定高さ以上に達した際に第１フロートスイッチの接点が開放されると共に、液溜め室内の液面が所定高さ以下に達した際に第２フロートスイッチの接点が開放されるようになっており、これら接点が直列接続されて液面検出回路が構成されていることを特徴とする液面検知装置。
【請求項４】
請求項１または２記載の液面検知装置において、
各フロートスイッチの接点はａ接点で成っており、
密閉空間内に浸入した液体の液面が所定高さ以上に達した際に第１フロートスイッチの接点が閉じると共に、液溜め室内の液面が所定高さ以下に達した際に第２フロートスイッチの接点が閉じるようになっており、これら接点が並列接続されて液面検出回路が構成されていることを特徴とする液面検知装置。
【請求項５】
請求項１〜４のうち何れか一つに記載の液面検知装置において、
密閉空間はモータ室であって、第１フロートスイッチはこのモータ室内への水やオイルの浸入を検知するものである一方、
液溜め室は減速機室であって、第２フロートスイッチはこの減速機室内からの潤滑油の漏れを検知するものであることを特徴とする液面検知装置。
【請求項６】
上記請求項１〜５のうち何れか一つに記載の液面検知装置を内蔵していることを特徴とする水中機械。
【請求項７】
請求項６記載の水中機械において、
汚水を活性汚泥によって生物反応処理する反応槽内に設置された曝気撹拌装置として構成されていることを特徴とする水中機械。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
各フロートスイッチの設置状態の具体構成としては、第１フロートスイッチ及び第２フロートスイッチとして同一構成のフロートスイッチを採用し、これらのスイッチのオン・オフの動作に対してフロートの動く方向が互いに逆向きとなるようにそれぞれ配設する。そして、密閉空間内への液体浸入に伴ってフロートが上昇し、その上昇位置が所定位置に達した時点で第１フロートスイッチが液体浸入検知信号を発信するようにしている。また、液溜め室内からの液漏れに伴ってフロートが降下し、その降下位置が所定位置に達した時点で第２フロートスイッチが液漏れ検知信号を発信するようにしている。このように各フロートスイッチとして同一のものを採用しているので、水中機械の構成部品の種類を削減することができる。


【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４０】
また、これら第１フロートスイッチ７１と第２フロートスイッチ７２とは同一構成のフロートスイッチで構成されており、スイッチのオン・オフの動作に対してフロートの動く方向が互いに逆向きとなるようにそれぞれ配設されて成っている。つまり、このような配置によって第１フロートスイッチ７１は液面が所定高さ以上まで上昇した際に作動し、逆に、第２フロートスイッチ７２は液面が所定高さ以下まで下降した際に作動するようになっている。このように各フロートスイッチ７１，７２として同一のものを採用しているので、曝気撹拌装置の構成部品の種類を削減することができる。


【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６２】
また、各フロートスイッチとして同一構成のものを採用し、スイッチのオン・オフの動作に対してフロートの動く方向が互いに逆向きとなるようにそれぞれ配設させた場合には、水中機械の構成部品の種類を削減することができ、製造コストの削減を図ることができる。