特許 7302421 水中ポンプ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-06-26

(45)【発行日】2023-07-04

(54)【発明の名称】水中ポンプ

(51)【国際特許分類】

   F04D 13/08 20060101AFI20230627BHJP

   F04D 29/02 20060101ALI20230627BHJP

【ＦＩ】

F04D13/08 Z

F04D13/08 U

F04D29/02

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2019186416

(22)【出願日】2019-10-09

(65)【公開番号】P2021060031

(43)【公開日】2021-04-15

【審査請求日】2022-04-27

(73)【特許権者】

【識別番号】000150844

【氏名又は名称】株式会社鶴見製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100104433

【弁理士】

【氏名又は名称】宮園 博一

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 剛

【審査官】大瀬 円

(56)【参考文献】

【文献】特開２００２－２４２８８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－０１５２０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－０４６４８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－１４７５５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－２４２８８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－７８２１８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ０４Ｄ １３／０８

Ｆ０４Ｄ ２９／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

金属製のポンプケーシングと、
回転軸の一端に固定され、前記ポンプケーシングの内側のポンプ室に配置される金属製の羽根車と、
前記羽根車の近傍に設置され、前記羽根車を形成する金属材料および前記ポンプケーシングを形成する金属材料よりも貴な金属材料により形成され、前記羽根車および前記ポンプケーシングへの付着物の付着を防止するための付着防止用電極とを備え、
前記ポンプケーシングは、前記ポンプ室が内側に設けられるポンプケーシング本体と、前記ポンプ室への吸込口を有し、前記ポンプケーシング本体に設置されるカバー部材とを含み、
前記付着防止用電極は、前記ポンプ室の内側で前記カバー部材の前記羽根車に対向する対向面に対して反対側に位置するとともに、前記ポンプ室の外側に位置する外表面に設置されている、水中ポンプ。

【請求項2】

前記カバー部材を前記ポンプケーシング本体に固定するカバー部材用固定部材をさらに備え、
前記付着防止用電極は、前記カバー部材用固定部材により、前記カバー部材とともに前記ポンプケーシング本体に固定されている、請求項１に記載の水中ポンプ。

【請求項3】

前記付着防止用電極は、前記吸込口を取り囲む円環状の板状部材である、請求項１または２に記載の水中ポンプ。

【請求項4】

金属製のポンプケーシングと、
回転軸の一端に固定され、前記ポンプケーシングの内側のポンプ室に配置される金属製の羽根車と、
前記羽根車の近傍に設置され、前記羽根車を形成する金属材料および前記ポンプケーシングを形成する金属材料よりも貴な金属材料により形成され、前記羽根車および前記ポンプケーシングへの付着物の付着を防止するための付着防止用電極とを備え、
前記羽根車は、前記回転軸の軸方向と交差する方向に延びる板状部と、前記板状部から前記ポンプ室への吸込口側に突出する羽根部とを含み、
前記付着防止用電極は、前記ポンプ室の内側で前記板状部の前記羽根部側の一方面とは反対側の他方面に設置されている、水中ポンプ。

【請求項5】

金属製のポンプケーシングと、
回転軸の一端に固定され、前記ポンプケーシングの内側のポンプ室に配置される金属製の羽根車と、
前記羽根車の近傍に設置され、前記羽根車を形成する金属材料および前記ポンプケーシングを形成する金属材料よりも貴な金属材料により形成され、前記羽根車および前記ポンプケーシングへの付着物の付着を防止するための付着防止用電極とを備え、
前記付着防止用電極は、前記羽根車を前記回転軸の前記一端に固定する羽根車用固定部材である、水中ポンプ。

【請求項6】

前記付着防止用電極は、前記羽根車を前記回転軸との間に挟み込むことにより、前記羽根車を前記回転軸の前記一端に固定する袋ナットである、請求項５に記載の水中ポンプ。

【請求項7】

金属製のポンプケーシングと、
回転軸の一端に固定され、前記ポンプケーシングの内側のポンプ室に配置される金属製の羽根車と、
前記羽根車の近傍に設置され、前記羽根車を形成する金属材料および前記ポンプケーシングを形成する金属材料よりも貴な金属材料により形成され、前記羽根車および前記ポンプケーシングへの付着物の付着を防止するための付着防止用電極とを備え、
前記付着防止用電極は、水中ポンプ本体に取り付けられる取付部材を介して、前記ポンプ室の外側の前記ポンプケーシングの側方に設置されている、水中ポンプ。

【請求項8】

金属製のポンプケーシングと、
回転軸の一端に固定され、前記ポンプケーシングの内側のポンプ室に配置される金属製の羽根車と、
前記羽根車の近傍に設置され、前記羽根車を形成する金属材料および前記ポンプケーシングを形成する金属材料よりも貴な金属材料により形成され、前記羽根車および前記ポンプケーシングへの付着物の付着を防止するための付着防止用電極とを備え、
前記ポンプケーシングは、鉄またはアルミニウムにより形成され、
前記付着防止用電極は、銅により形成されている、水中ポンプ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、水中ポンプに関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、回転軸の腐食を抑制する防食電極を備える水中ポンプが知られている（たとえば、特許文献１参照）。

【0003】

上記特許文献１には、羽根車と、金属製のハウジング（ポンプケーシング）と、ハウジングを形成する金属材料よりも卑な金属材料（イオン化傾向の大きい金属材料）により形成された防食電極とを備える水中ポンプが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０００－３１０１９４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上記特許文献１には明記されていないが、水中ポンプがトンネル作業現場などで使用される場合、ハウジング（ポンプケーシング）および羽根車の表面に付着物が付着する場合がある。たとえば、炭酸カルシウムの付着物が、ハウジングおよび羽根車の表面に付着することが知られている。このような場合、付着物が徐々にハウジングおよび羽根車の表面に堆積し、羽根車が堆積した付着物に接触することにより羽根車の回転が阻害されるという問題点がある。なお、付着物が羽根車の回転を阻害するとポンプ効率が低下するため好ましくない。上記特許文献１に記載の水中ポンプにおいても同様の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、羽根車に付着物が接触することにより羽根車の回転が付着物によって阻害されることを防止（抑制）することが可能な水中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】

【0007】

上記課題を解決するために本願発明者が鋭意検討した結果、羽根車およびポンプケーシングよりも卑な金属材料により形成された防食電極を備える水中ポンプにおいては、防食電極を備えない水中ポンプと比較して羽根車およびポンプケーシングに付着物が特に付着しやすくなるとともに、腐食する側の構成である防食電極には付着物が付着しない（付着しにくい）ことを見出した。すなわち、水中ポンプに羽根車およびポンプケーシングよりも貴な金属材料により形成された付着防止用電極を設けて、羽根車およびポンプケーシングを積極的に腐食する側にすることによって、羽根車およびポンプケーシングへの付着物の付着を効果的に防止（抑制）することができるという知見を得るとともに、この知見に着目して本発明に想到した。そこで、この発明の第１の局面による水中ポンプは、金属製のポンプケーシングと、回転軸の一端に固定され、ポンプケーシングの内側のポンプ室に配置される金属製の羽根車と、羽根車の近傍に設置され、羽根車を形成する金属材料およびポンプケーシングを形成する金属材料よりも貴な金属材料により形成され、羽根車およびポンプケーシングへの付着物の付着を防止するための付着防止用電極とを備え、ポンプケーシングは、ポンプ室が内側に設けられるポンプケーシング本体と、ポンプ室への吸込口を有し、ポンプケーシング本体に設置されるカバー部材とを含み、付着防止用電極は、ポンプ室の内側でカバー部材の羽根車に対向する対向面に対して反対側に位置するとともに、ポンプ室の外側に位置する外表面に設置されている。

【0008】

この発明の第１の局面による水中ポンプでは、上記のように、羽根車を形成する金属材料およびポンプケーシングを形成する金属材料よりも貴な金属材料により形成され、羽根車およびポンプケーシングへの付着物の付着を防止するための付着防止用電極を設ける。これにより、羽根車およびポンプケーシングと付着防止用電極とのイオン化傾向の大小関係を、従来のポンプケーシングと防食電極とのイオン化傾向の大小関係と逆にすることができる。すなわち、羽根車およびポンプケーシングを積極的に腐食する側にすることができる。したがって、羽根車およびポンプケーシングに付着物が付着するのを防止（抑制）することができる。その結果、羽根車に付着物が接触（または付着）することにより羽根車の回転が付着物により阻害されることを防止（抑制）することができる。これにより、ポンプ効率が低下することを防止（抑制）することができる。ここで、付着物による羽根車の回転の阻害は、特に、対向面（羽根車とカバー部材との間）に付着物が付着することに起因して発生すると考えられる。そこで、上記のように構成すれば、対向面の比較的近くに付着防止用電極を配置することができるので、対向面に付着物が付着するのを効果的に防止（抑制）することができる。したがって、対向面に付着した付着物が羽根車に接触することにより羽根車の回転が阻害されることを効果的に防止（抑制）することができる。

【0012】

上記第１の局面による水中ポンプにおいて、好ましくは、カバー部材をポンプケーシング本体に固定するカバー部材用固定部材をさらに備え、付着防止用電極は、カバー部材用固定部材により、カバー部材とともにポンプケーシング本体に固定されている。このように構成すれば、付着防止用電極を固定するための専用の構成を設けることなく、既存の構成であるカバー部材用固定部材により付着防止用電極を固定することができる。すなわち、装置構成が複雑化するのを抑制することができる。

【0013】

上記第１の局面による水中ポンプにおいて、好ましくは、付着防止用電極は、吸込口を取り囲む円環状の板状部材である。このように構成すれば、対向面のより広い範囲にわたり、対向面の比較的近くに付着防止用電極を配置することができるので、対向面に付着物が付着するのをより効果的に防止（抑制）することができる。したがって、対向面に付着した付着物が羽根車に接触することにより羽根車の回転が阻害されることを効果的に防止（抑制）することができる。

【0014】

この発明の第２の局面による水中ポンプは、金属製のポンプケーシングと、回転軸の一端に固定され、ポンプケーシングの内側のポンプ室に配置される金属製の羽根車と、羽根車の近傍に設置され、羽根車を形成する金属材料およびポンプケーシングを形成する金属材料よりも貴な金属材料により形成され、羽根車およびポンプケーシングへの付着物の付着を防止するための付着防止用電極とを備え、羽根車は、回転軸の軸方向と交差する方向に延びる板状部と、板状部からポンプ室への吸込口側に突出する羽根部とを含み、付着防止用電極は、ポンプ室の内側で板状部の羽根部側の一方面とは反対側の他方面に設置されている。
この発明の第２の局面による水中ポンプでは、上記のように、羽根車を形成する金属材料およびポンプケーシングを形成する金属材料よりも貴な金属材料により形成され、羽根車およびポンプケーシングへの付着物の付着を防止するための付着防止用電極を設ける。これにより、上記第１の局面による水中ポンプと同様に、羽根車に付着物が接触（または付着）することにより羽根車の回転が付着物により阻害されることを防止（抑制）することができる。また、ポンプケーシングに囲まれる羽根車に付着防止用電極を直接設置することができるので、羽根車およびポンプケーシングに付着物が付着するのを効果的に防止（抑制）することができる。

【0015】

この発明の第３の局面による水中ポンプは、金属製のポンプケーシングと、回転軸の一端に固定され、ポンプケーシングの内側のポンプ室に配置される金属製の羽根車と、羽根車の近傍に設置され、羽根車を形成する金属材料およびポンプケーシングを形成する金属材料よりも貴な金属材料により形成され、羽根車およびポンプケーシングへの付着物の付着を防止するための付着防止用電極とを備え、付着防止用電極は、羽根車を回転軸の一端に固定する羽根車用固定部材である。
この発明の第３の局面による水中ポンプでは、上記のように、羽根車を形成する金属材料およびポンプケーシングを形成する金属材料よりも貴な金属材料により形成され、羽根車およびポンプケーシングへの付着物の付着を防止するための付着防止用電極を設ける。これにより、上記第１の局面による水中ポンプと同様に、羽根車に付着物が接触（または付着）することにより羽根車の回転が付着物により阻害されることを防止（抑制）することができる。また、羽根車を回転軸に固定するための既存の構成である羽根車用固定部材を付着防止用電極として利用することができるので、付着防止用電極として専用の構成を設ける場合と比較して、部品点数を減らすことができる。その結果、装置構成が複雑化するのを防止することができる。

【0016】

上記第３の局面による水中ポンプにおいて、好ましくは、付着防止用電極は、羽根車を回転軸との間に挟み込むことにより、羽根車を回転軸の一端に固定する袋ナットである。このように構成すれば、既存の構成である袋ナットの材質を変えるだけで、羽根車およびポンプケーシングに付着物が付着するのを防止（抑制）することができる。

【0017】

この発明の第４の局面による水中ポンプは、金属製のポンプケーシングと、回転軸の一端に固定され、ポンプケーシングの内側のポンプ室に配置される金属製の羽根車と、羽根車の近傍に設置され、羽根車を形成する金属材料およびポンプケーシングを形成する金属材料よりも貴な金属材料により形成され、羽根車およびポンプケーシングへの付着物の付着を防止するための付着防止用電極とを備え、付着防止用電極は、水中ポンプ本体に取り付けられる取付部材を介して、ポンプ室の外側のポンプケーシングの側方に設置されている。
この発明の第４の局面による水中ポンプでは、上記のように、羽根車を形成する金属材料およびポンプケーシングを形成する金属材料よりも貴な金属材料により形成され、羽根車およびポンプケーシングへの付着物の付着を防止するための付着防止用電極を設ける。これにより、上記第１の局面による水中ポンプと同様に、羽根車に付着物が接触（または付着）することにより羽根車の回転が付着物により阻害されることを防止（抑制）することができる。また、水中ポンプ本体の外側で、取付部材により付着防止用電極を水中ポンプ本体に取り付けることができるので、付着防止用電極の交換作業（取付作業および取外作業）を容易に行うことができる。

【0018】

この発明の第５の局面による水中ポンプは、金属製のポンプケーシングと、回転軸の一端に固定され、ポンプケーシングの内側のポンプ室に配置される金属製の羽根車と、羽根車の近傍に設置され、羽根車を形成する金属材料およびポンプケーシングを形成する金属材料よりも貴な金属材料により形成され、羽根車およびポンプケーシングへの付着物の付着を防止するための付着防止用電極とを備え、ポンプケーシングは、鉄またはアルミニウムにより形成され、付着防止用電極は、銅により形成されている。
この発明の第５の局面による水中ポンプでは、上記のように、羽根車を形成する金属材料およびポンプケーシングを形成する金属材料よりも貴な金属材料により形成され、羽根車およびポンプケーシングへの付着物の付着を防止するための付着防止用電極を設ける。これにより、上記第１の局面による水中ポンプと同様に、羽根車に付着物が接触（または付着）することにより羽根車の回転が付着物により阻害されることを防止（抑制）することができる。また、鉄またはアルミニウムにより形成されたポンプケーシングよりも貴な金属材料（イオン化傾向が小さい金属材料）である銅により形成された付着防止用電極により、ポンプケーシングに付着物が付着するのを防止（抑制）することができる。

【発明の効果】

【0020】

本発明によれば、上記のように、羽根車に付着物が接触することにより羽根車の回転が付着物によって阻害されることを防止（抑制）することができる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】第１実施形態による水中ポンプの全体構成を示した概略図である。

【図2】図１の９００－９００線に沿った矢視図である。

【図3】第２実施形態による水中ポンプの全体構成を示した概略図である。

【図4】第３実施形態による水中ポンプの付着防止用電極を拡大して示した図である。

【図5】第４実施形態による水中ポンプの付着防止用電極を拡大して示した図である。

【図6】図５のＡ部を拡大した図である。

【図7】第５実施形態による水中ポンプの全体構成を示した概略図である。

【図8】変形例による水中ポンプの全体構成を示した概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

以下、実施形態を図面に基づいて説明する。

【0023】

［第１実施形態］
（水中ポンプの構成）
図１および図２を参照して、第１実施形態の水中ポンプ１００について説明する。水中ポンプ１００は、回転軸１が上下方向（Ｚ方向）に延びる縦型の水中電動ポンプである。なお、各図では、回転軸１の軸方向をＺ方向により示し、Ｚ方向のうち羽根車５側からモータ２側を向く方向をＺ１方向とし、Ｚ１方向の反対方向をＺ２方向により示す。

【0024】

水中ポンプ１００は、回転軸１と、モータ２と、ポンプケーシング３と、羽根車５と、付着防止用電極６と、水位検知部７とを備えている。

【0025】

ここで、一般的に、トンネルの延伸作業が行われる現場などで使用される水中ポンプは、経時的な使用に伴って表面に付着物が付着（堆積）し、徐々に付着物の付着量（堆積量）が大きくなることが知られている。具体的な一例としては、炭酸カルシウムが水中ポンプの羽根車およびポンプケーシングに付着することが知られている。羽根車およびポンプケーシングへの付着物の付着が進行した場合、付着物によりポンプケーシングの内側のポンプ室に配置された羽根車の回転が阻害されて、ポンプ効率が低下してしまうことがある。そこで、第１実施形態の水中ポンプ１００は、羽根車５およびポンプケーシング３への付着物の付着を防止するために付着防止用電極６を備えている。

【0026】

回転軸１は、概して上下方向（Ｚ方向）に延びる円柱形状を有している。回転軸１は、一端１ａ（下端）に羽根車５が固定されており、他端１ｂ（上端）側にモータ２（回転子２１）が固定されている。

【0027】

回転軸１には、一端１ａに、羽根車５が嵌合により設置される嵌合部１０が設けられている。嵌合部１０は、直径（外径）が、嵌合部１０よりも上方の部分の直径（外径）よりも僅かに小さくなるように形成されている。また、嵌合部１０の上端には、嵌合部１０に嵌合した羽根車５の上方への移動を当接により規制する当接面１１が設けられている。なお、当接面１１は、羽根車５の上下方向（回転軸１の軸方向）の位置決めとして機能する。羽根車５は、嵌合部１０に嵌合して当接面１１に下方から当接した状態で、固定部材Ｂ１により回転軸１の一端１ａに固定されている。

【0028】

モータ２は、回転軸１を回転駆動させるように構成されている。そして、モータ２は、回転軸１を介して羽根車５を回転駆動させるように構成されている。詳細には、モータ２は、コイルを有する固定子２０と、固定子２０の内周側に配置された回転子２１とを含んでいる。回転子２１には、回転軸１が固定されている。モータ２は、固定子２０により磁界を発生させることによって、回転子２１とともに回転軸１を回転駆動させるように構成されている。

【0029】

ポンプケーシング３は、金属製である。具体的には、ポンプケーシング３は、鉄（鉄を主成分とする合金を含む）により形成されている。ポンプケーシング３の内側には、ポンプ室３ａが設けられている。ポンプ室３ａの上方には、メカニカルシール８０およびオイルリフター８１が配置されたオイル室８が設けられている。ポンプケーシング３の下方には、ストレーナスタンド３０が設置されている。ポンプケーシング３は、ポンプ室３ａが内側に設けられるポンプケーシング本体３ｂと、吸込口４ａを有し、ポンプケーシング本体３ｂに設置されるサクションカバー４とを含んでいる。サクションカバー４は特許請求の範囲の「カバー部材」の一例である。

【0030】

サクションカバー４は、ポンプケーシング３に対して下方から設置されるように構成されている。サクションカバー４は、回転軸１の軸方向（Ｚ方向）から見て、円形状の外縁形状を有している（図２参照）。サクションカバー４は、内周側（回転軸１側）に、上方に窪む凹部４０を有している。また、サクションカバー４は、ポンプ室３ａへの吸込口４ａを有している。吸込口４ａは、平面視で、円形状を有する貫通穴である。吸込口４ａは、回転軸１および羽根車５の直下に配置されている。

【0031】

また、水中ポンプ１００は、サクションカバー４をポンプケーシング本体３ｂに固定するサクションカバー用ボルト６ａを備えている。なお、サクションカバー用ボルト６ａは特許請求の範囲の「カバー部材用固定部材」の一例である。

【0032】

図２に示すように、サクションカバー用ボルト６ａは、後述する外表面４ｃに下方から設置されるように構成されている。サクションカバー用ボルト６ａは、回転軸１の軸方向（Ｚ方向）から見て、凹部４０よりも外周側に配置されている。サクションカバー用ボルト６ａは、吸込口４ａ（回転軸１）を取り囲むように、等角度間隔で複数（４つ）設けられている。サクションカバー４には、サクションカバー用ボルト６ａにより、付着防止用電極６が設置されている。詳細については後述する。

【0033】

図１に示すように、羽根車５は、回転軸１の一端１ａに固定され、ポンプケーシング３の内側のポンプ室３ａに配置されている。羽根車５は、板状部５０（シュラウド）と、羽根部５１（ベーン）とを含んでいる。板状部５０は、回転軸１の軸方向と交差する水平方向に延びている。板状部５０は、円板形状を有している。羽根部５１は、板状部５０からポンプ室３ａへの吸込口４ａ側（下側）に突出している。

【0034】

羽根車５は、金属製である。具体的には、羽根車５は、鉄（鉄を主成分とする合金を含む）により形成されている。より具体的な一例として、羽根車５は、ダクタイル鋳鉄（Ｆｅｒｒｕｍ Ｃａｓｔｉｎｇ Ｄｕｃｔｉｌｅ）またはハイクロム鋳鉄などにより形成されている。

【0035】

付着防止用電極６は、細長い板状部材である。付着防止用電極６は、複数（４つ）設けられている（図２参照）。付着防止用電極６は、羽根車５の近傍で、かつ、ポンプケーシング３の外側に配置されている。また、付着防止用電極６は、ポンプケーシング３の内側のポンプ室３ａへの吸込口４ａ近傍に設けられている。

【0036】

詳細には、付着防止用電極６は、ポンプ室３ａの内側でサクションカバー４の羽根車５に対向する対向面４ｂ（サクションカバー４の上面）に対して反対側に位置するとともに、ポンプ室３ａの外側に位置する外表面４ｃ（サクションカバー４の下面）に設置されている。付着防止用電極６は、サクションカバー用ボルト６ａにより、サクションカバー４とともにポンプケーシング本体３ｂに固定されている。すなわち、付着防止用電極６は、付着防止用電極６とポンプケーシング本体３ｂとの間に、サクションカバー４を挟み込むようにして、サクションカバー用ボルト６ａにより、ポンプケーシング本体３ｂに対して固定されている。

【0037】

図２に示すように、付着防止用電極６は、長手方向が回転軸１の半径方向と略一致するように配置されている。付着防止用電極６の内周側端部６１は、回転軸１の軸方向（Ｚ方向）から見て、吸込口４ａとは重ならない吸込口４ａよりも外周側の位置で、かつ、吸込口４ａの近傍に配置されている。内周側端部６１は、回転軸１の軸方向（Ｚ方向）から見て、凹部４０と重なる位置に配置されている。付着防止用電極６の外周側端部６２は、回転軸１の軸方向（Ｚ方向）から見て、サクションカバー４の外周側端部の近傍に配置されている。また、付着防止用電極６は、凹部４０よりも下方側（凹部４０の外側）に配置されている（図１参照）。

【0038】

図１に示す付着防止用電極６は、ポンプケーシング３および羽根車５を形成する金属材料よりも貴な金属材料（イオン化傾向が小さい金属材料）により形成されている。すなわち、付着防止用電極６は、鉄（鉄を主成分とする合金を含む）よりも貴な金属材料により形成されている。具体的には、付着防止用電極６は、銅（銅を主成分とする合金を含む）により形成されている。

【0039】

ここで、互いにイオン化傾向が異なる２つの金属材料を近接させて水中に配置した場合、イオン化傾向が小さい金属材料には付着物が積極的に付着する一方、イオン化傾向が大きい金属材料には付着物が付着しない（付着しにくい）。このため、ポンプケーシング３および羽根車５は、付着防止用電極６により付着物の付着を防止することができる。すなわち、水中ポンプ１００は、付着防止用電極６によりポンプケーシング３および羽根車５を積極的に腐食する側にすることによって、ポンプケーシング３および羽根車５の腐食を防止することが可能に構成されている。

【0040】

水位検知部７は、フロート式の水位検知部である。水位検知部７は、水中ポンプ本体９が設置される領域Ｒの水位を検知するように構成されている。水中ポンプ１００は、水位検知部７の検知結果に基づいてポンプケーシング３の水没状態を保持するように構成されている。

【0041】

詳細には、水位検知部７は、第１フロート７０と、第１フロート７０の下方に配置された第２フロート７１とを含んでいる。第２フロート７１は、ポンプケーシング３の上端よりも上方に配置されている。また、第２フロート７１は、上下方向（Ｚ方向）において、ポンプケーシング３の上端の近傍に配置されている。

【0042】

第１フロート７０は、水中ポンプ１００を始動させる機能を有している。すなわち、領域Ｒの水位が上昇に伴い、第１フロート７０が上方に移動して所定のポンプ始動水位が検知される。そして、水中ポンプ１００は、第１フロート７０のポンプ始動水位の検知に基づいて始動する。

【0043】

第２フロート７１は、水中ポンプ１００を停止させる機能を有している。すなわち、領域Ｒの水位が低下に伴い、第２フロート７１が下方に移動して所定のポンプ停止水位が検知される。そして、水中ポンプ１００は、第２フロート７１のポンプ停止水位の検知に基づいて停止する。なお、水中ポンプ１００は、ポンプ停止水位の検知から所定時間経過後に停止するように構成されている。一例ではあるが、水中ポンプ１００は、ポンプ停止水位の検知から１０秒経過後に停止するように構成されている。

【0044】

（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。

【0045】

第１実施形態では、上記のように、羽根車５を形成する金属材料およびポンプケーシング３を形成する金属材料よりも貴な金属材料により形成され、羽根車５およびポンプケーシング３への付着物の付着を防止するための付着防止用電極６を設ける。これにより、羽根車５およびポンプケーシング３と付着防止用電極６とのイオン化傾向の大小関係を、従来のポンプケーシング３と防食電極とのイオン化傾向の大小関係と逆にすることができる。すなわち、羽根車５およびポンプケーシング３を積極的に腐食する側にすることができる。したがって、羽根車５およびポンプケーシング３に付着物が付着するのを防止（抑制）することができる。その結果、羽根車５に付着物が接触（または付着）することにより羽根車５の回転が付着物によって阻害されることを防止（抑制）することができる。これにより、ポンプ効率が低下することを防止（抑制）することができる。

【0046】

第１実施形態では、上記のように、付着防止用電極６は、羽根車５の近傍で、かつ、ポンプケーシング３の外側に配置されている。これにより、付着防止用電極６の交換作業（取付作業および取外作業）を容易に行うことができる。

【0047】

第１実施形態では、上記のように、付着防止用電極６は、ポンプケーシング３の内側のポンプ室３ａへの吸込口４ａ近傍に設けられている。これにより、吸込口４ａ近傍において、羽根車５およびポンプケーシング３に付着物が付着するのを効果的に防止（抑制）することができる。

【0048】

第１実施形態では、上記のように、ポンプケーシング３は、ポンプ室３ａが内側に設けられるポンプケーシング本体３ｂと、吸込口４ａを有し、ポンプケーシング本体３ｂに設置されるサクションカバー４とを含み、付着防止用電極６は、ポンプ室３ａの内側でサクションカバー４の羽根車５に対向する対向面４ｂに対して反対側に位置するとともに、ポンプ室３ａの外側に位置する外表面４ｃに設置されている。ここで、付着物による羽根車の回転の阻害は、特に、対向面４ｂ（羽根車５とサクションカバー４との間）に付着物が付着することに起因して発生すると考えられる。そこで、上記のように構成することによって、対向面４ｂの比較的近くに付着防止用電極６を配置することができるので、対向面４ｂに付着物が付着するのを効果的に防止（抑制）することができる。したがって、対向面４ｂに付着した付着物が羽根車５に接触することにより羽根車５の回転が阻害されることを効果的に防止（抑制）することができる。

【0049】

第１実施形態では、上記のように、サクションカバー４をポンプケーシング本体３ｂに固定するサクションカバー用ボルト６ａをさらに備え、付着防止用電極６は、サクションカバー用ボルト６ａにより、サクションカバー４とともにポンプケーシング本体３ｂに固定されている。これにより、付着防止用電極６を固定するための専用の構成を設けることなく、既存の構成であるサクションカバー用ボルト６ａにより付着防止用電極６を固定することができる。すなわち、装置構成が複雑化するのを抑制することができる。

【0050】

第１実施形態では、上記のように、ポンプケーシング３は、鉄またはアルミニウムにより形成され、付着防止用電極６は、銅により形成されている。これにより、鉄またはアルミニウムにより形成されたポンプケーシング３よりも貴な金属材料（イオン化傾向が小さい金属材料）である銅により形成された付着防止用電極６により、ポンプケーシング３に付着物が付着するのを防止（抑制）することができる。

【0051】

第１実施形態では、上記のように、水中ポンプ本体９が設置される領域Ｒの水位を検知する水位検知部７をさらに備え、水位検知部７の検知結果に基づいてポンプケーシング３の水没状態を保持するように構成されている。ここで、ポンプケーシング３の水没状態を保持した場合、付着物を含む水がポンプケーシング３の表面に付着した状態で水面上に露出して乾燥することがなくなるため、ポンプケーシング３への付着物の付着が抑制されると考えられる。そこで、上記のように構成することによって、水位検知部７によりポンプケーシング３の水没状態を保持して、ポンプケーシング３への付着物の付着を効果的に抑制することができる。

【0052】

［第２実施形態］
図３を参照して、第２実施形態について説明する。この第２実施形態では、付着防止用電極６をサクションカバー４の凹部４０よりも下方側（凹部４０の外側）に配置した上記第１実施形態とは異なり、付着防止用電極２０６をサクションカバー４の凹部４０の内側に配置する例について説明する。なお、図中において、上記第１実施形態と同様の構成の部分には、同一の符号を付している。

【0053】

第２実施形態の水中ポンプ２００は、付着防止用電極２０６を備えている。

【0054】

付着防止用電極２０６は、サクションカバー４の上方に窪む凹部４０の内側に配置されている。詳細には、付着防止用電極２０６は、凹部４０の上方側の底部分に配置されている。付着防止用電極２０６は、吸込口４ａを取り囲む円環状の板状部材である。付着防止用電極２０６は、ボルトＢ２によりサクションカバー４に固定されている。なお、ボルトＢ２は、付着防止用電極２０６をサクションカバー４に固定するための専用のボルトである。

【0055】

付着防止用電極２０６の回転軸１の軸方向（Ｚ方向）の厚みは、サクションカバー４の付着防止用電極２０６が設置された部分の厚みよりも小さい。一例ではあるが、付着防止用電極２０６の厚みは、サクションカバー４の厚みの約半分の大きさである。

【0056】

サクションカバー４は、サクションカバー用ボルトＢ３によりポンプケーシング３に固定されている。サクションカバー用ボルトＢ３は、第１実施形態とは異なり、サクションカバー４のみを固定するためのボルトである。以降の実施形態においても同様である。

【0057】

（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。

【0058】

第２実施形態では、上記のように構成することによって、上記第１実施形態と同様に、羽根車５に付着物が接触（または付着）することにより羽根車５の回転が付着物によって阻害されることを防止（抑制）することができる。

【0059】

第２実施形態では、上記のように、付着防止用電極２０６は、吸込口４ａを取り囲む円環状の板状部材である。これにより、対向面４ｂのより広い範囲にわたり、対向面４ｂの比較的近くに付着防止用電極２０６を配置することができるので、対向面４ｂに付着物が付着するのをより効果的に防止（抑制）することができる。したがって、対向面４ｂに付着した付着物が羽根車５に接触することにより付着物が羽根車５の回転を阻害することをより効果的に防止（抑制）することができる。

【0060】

［第３実施形態］
図４を参照して、第３実施形態について説明する。この第３実施形態では、サクションカバー４に付着防止用電極６を設置した上記第１実施形態とは異なり、回転軸１に付着防止用電極３０６を設置する例について説明する。なお、図中において、上記第１実施形態と同様の構成の部分には、同一の符号を付している。

【0061】

第３実施形態の水中ポンプ３００は、付着防止用電極３０６を備えている。

【0062】

付着防止用電極３０６は、羽根車５を回転軸１の一端１ａに固定する羽根車用固定部材である。詳細には、付着防止用電極３０６は、羽根車５を回転軸１（当接面１１）との間に挟み込むことにより、羽根車５を回転軸１の一端１ａに固定する袋ナットである。付着防止用電極３０６は、羽根車５の近傍で、かつ、ポンプケーシング３の内側のポンプ室３ａに配置されている。付着防止用電極３０６は、回転軸１の一端１ａ（下端）に螺合により設置されている。

【0063】

（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。

【0064】

第３実施形態では、上記のように構成することによって、上記第１実施形態と同様に、羽根車５に付着物が接触（または付着）することにより羽根車５の回転が付着物によって阻害されることを防止（抑制）することができる。

【0065】

第３実施形態では、上記のように、付着防止用電極３０６は、羽根車５の近傍で、かつ、ポンプケーシング３の内側のポンプ室３ａに配置されている。これにより、羽根車５の比較的近くに付着防止用電極３０６を配置することができるので、羽根車５に付着物が接触（または付着）することにより羽根車５の回転が付着物によって阻害されることを効果的に防止（抑制）することができる。

【0066】

第３実施形態では、上記のように、付着防止用電極３０６は、羽根車５を回転軸１の一端１ａに固定する羽根車用固定部材である。これにより、羽根車５を回転軸１に固定するための既存の構成である羽根車用固定部材を付着防止用電極３０６として利用することができるので、付着防止用電極３０６として専用の構成を設ける場合と比較して、部品点数を減らすことができる。その結果、装置構成が複雑化するのを防止することができる。

【0067】

第３実施形態では、上記のように、付着防止用電極３０６は、羽根車５を回転軸１との間に挟み込むことにより、羽根車５を回転軸１の一端１ａに固定する袋ナットである。これにより、既存の構成である袋ナットの材質を変えるだけで、羽根車５およびポンプケーシング３に付着物が付着するのを防止（抑制）することができる。

【0068】

［第４実施形態］
図５および図６を参照して、第４実施形態について説明する。この第４実施形態では、サクションカバー４に付着防止用電極６を設置した上記第１実施形態とは異なり、羽根車５に付着防止用電極４０６を設置する例について説明する。なお、図中において、上記第１実施形態と同様の構成の部分には、同一の符号を付している。

【0069】

図５に示すように、第４実施形態の水中ポンプ４００は、付着防止用電極４０６を備えている。

【0070】

ここで、羽根車５は、上記第１実施形態において説明したように、回転軸１の軸方向と交差する方向に延びる板状部５０と、板状部５０からポンプ室３ａへの吸込口４ａ側に突出する羽根部５１とを含んでいる。付着防止用電極４０６は、ポンプ室３ａの内側で板状部５０の羽根部５１側の一方面５０ａとは反対側の他方面５０ｂに設置されている。付着防止用電極４０６は、回転軸１を取り囲む円環形状に形成されている。付着防止用電極４０６は、他方面５０ｂの（略）全体に接触するように設置されている。

【0071】

図６に示すように、付着防止用電極４０６は、上方から取り付けられる複数の皿ネジＢ４により、板状部５０に設置（固定）されている。皿ネジＢ４は、付着防止用電極４０６の上面４０６ａから上方に突出することがないように、付着防止用電極４０６および板状部５０に取り付けられている。すなわち、皿ネジＢ４は、付着防止用電極４０６の上面４０６ａよりもＺ２方向側に配置されている。

【0072】

図５に示すように、付着防止用電極４０６の上面４０６ａとポンプケーシング３との間の隙間（上下方向の隙間）は、羽根部５１とサクションカバー４との間の隙間（上下方向の隙間）と比較して十分に大きく設定されている。この場合、付着防止用電極４０６の上面４０６ａとポンプケーシング３との間には、付着物が上面４０６ａに付着したとしても、付着物が羽根車５の回転を阻害することがない程度の所定の隙間（比較的大きな隙間）が必要である。

【0073】

（第４実施形態の効果）
第４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４実施形態では、上記のように構成することによって、上記第１実施形態と同様に、羽根車５に付着物が接触（または付着）することにより羽根車５の回転が付着物によって阻害されることを防止（抑制）することができる。

【0075】

第４実施形態では、上記のように、羽根車５は、回転軸１の軸方向と交差する方向に延びる板状部５０と、板状部５０からポンプ室３ａへの吸込口４ａ側に突出する羽根部５１とを含み、付着防止用電極４０６は、ポンプ室３ａの内側で板状部５０の羽根部５１側の一方面５０ａとは反対側の他方面５０ｂに設置されている。これにより、ポンプケーシング３に囲まれる羽根車５に付着防止用電極４０６を直接設置することができるので、羽根車５およびポンプケーシング３に付着物が付着するのを効果的に防止（抑制）することができる。

【0076】

［第５実施形態］
図７を参照して、第５実施形態について説明する。この第５実施形態では、ポンプケーシング３の下方に付着防止用電極６を配置した上記第１実施形態とは異なり、ポンプケーシング３の側方に付着防止用電極５０６を配置する例について説明する。なお、図中において、上記第１実施形態と同様の構成の部分には、同一の符号を付している。

【0077】

第５実施形態の水中ポンプ５００は、付着防止用電極５０６を備えている。

【0078】

付着防止用電極５０６は、羽根車５の近傍で、かつ、ポンプケーシング３の外側に配置されている。付着防止用電極５０６は、水中ポンプ本体９に取り付けられる取付部材５０６ａを介して、ポンプ室３ａの外側のポンプケーシング３の側方に設置されている。すなわち、付着防止用電極５０６は、上下方向（回転軸の軸方向）において、少なくとも一部分がポンプケーシング３と重なる位置に配置されている。

【0079】

（第５実施形態の効果）
第５実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

【0080】

第５実施形態では、上記のように構成することによって、上記第１実施形態と同様に、羽根車５に付着物が接触（または付着）することにより羽根車５の回転が付着物によって阻害されることを防止（抑制）することができる。

【0081】

第５実施形態では、上記のように、付着防止用電極５０６は、水中ポンプ本体９に取り付けられる取付部材５０６ａを介して、ポンプ室３ａの外側のポンプケーシング３の側方に設置されている。これにより、水中ポンプ本体９の外側で、取付部材５０６ａにより付着防止用電極５０６を水中ポンプ本体９に取り付けることができるので、付着防止用電極５０６の交換作業（取付作業および取外作業）を容易に行うことができる。

【0082】

（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。

【0083】

たとえば、上記第１および第２実施形態では、付着防止用電極を、サクションカバーの外表面（下面）に設置した例を示したが、本発明はこれに限らない。本発明では、図８に示す変形例の水中ポンプ６００のように、付着防止用電極６０６を、サクションカバー４の対向面４ｂ（上面）に設置してもよい。付着防止用電極６０６は、上方から取り付けられる複数の皿ネジＢ４ａによりサクションカバー４に設置（固定）されている。この場合、羽根部５１と付着防止用電極６０６との間には、付着物が付着したとしても、付着物が羽根車５の回転を阻害することがない程度の所定の隙間（比較的大きな隙間）が必要である。なお、付着防止用電極６０６に付着物が付着したとしても、羽根車５の接触により剥がすことが可能な程度の付着量であれば、問題ない。

【0084】

また、上記第１～第５実施形態では、付着防止用電極を、銅により形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、羽根車およびポンプケーシングよりも貴な金属材料であるならば、付着防止用電極を、銀や鉛などの銅以外の金属材料により形成してもよい。ただし、羽根車およびポンプケーシングの腐食を小さく抑える観点では、付着防止用電極のイオン化傾向は、羽根車およびポンプケーシングのイオン化傾向に近い方が好ましい。

【0085】

また、上記第１～第５実施形態では、ポンプケーシングを、鉄により形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、付着防止用電極よりも卑な金属材料であるならば、ポンプケーシングを、アルミニウムなどの鉄以外の金属材料により形成してもよい。ただし、ポンプケーシングの腐食を小さく抑える観点では、ポンプケーシングのイオン化傾向は、付着防止用電極のイオン化傾向に近い方が好ましい。

【0086】

また、上記第１～第５実施形態では、羽根車を、鉄（ダクタイル鋳鉄またはハイクロム鋳鉄など）により形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、付着防止用電極よりも卑な金属材料であるならば、羽根車を、鉄以外の金属材料により形成してもよい。ただし、羽根車の腐食を小さく抑える観点では、羽根車のイオン化傾向は、付着防止用電極のイオン化傾向に近い方が好ましい。なお、羽根車は、ポンプケーシングと同質の金属材料および異質の金属材料のいずれであってもよい。

【0087】

また、上記第１～第５実施形態では、水位検知部を、フロート式の水位検知部とした例を示したが、本発明はこれに限らない。本発明では、水位検知部を、電極式の水位検知部などの異なる方式の水位検知部としてもよい。

【0088】

また、上記第１～第５実施形態では、ポンプケーシングがサクションカバーを含む例を示したが、本発明はこれに限らない。本発明では、ポンプケーシングがサクションカバーを含んでなくてもよく、ポンプケーシング本体が吸込口を有していてもよい。この場合、ポンプケーシング本体に付着防止用電極を直接設置してもよい。

【0089】

また、上記第１～第５実施形態では、水中ポンプを縦型の水中電動ポンプとした例を示したが、本発明はこれに限らない。本発明では、水中ポンプを横型の水中電動ポンプとしてもよい。

【0090】

また、上記第１実施形態では、水中ポンプが複数の付着防止用電極を備える例を示したが、本発明はこれに限らない。本発明では、水中ポンプが１つの付着防止用電極を備えていてもよい。この場合、１つの付着防止用電極を、吸込口を取り囲む円環形状の板状部材としてもよい。

【0091】

また、上記第２～第５実施形態では、水中ポンプが１つの付着防止用電極を備える例を示したが、本発明はこれに限らない。本発明では、水中ポンプが複数の付着防止用電極を備えていてもよい。

【0092】

また、上記第２および第４実施形態では、付着防止用電極を円環形状に形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、付着防止用電極を半円形状や矩形状などの形状に形成してもよい。

【0093】

また、上記第２実施形態では、付着防止用電極の回転軸の軸方向の厚みは、サクションカバーの付着防止用電極が設置された部分の厚みよりも小さく構成し、一例として付着防止用電極の厚みをサクションカバーの厚みの約半分で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、付着防止用電極の回転軸の軸方向の厚みは、サクションカバーの付着防止用電極が設置された部分の厚みよりも厚く構成してもよいし、付着防止用電極の厚みをサクションカバーの厚みの約半分よりも小さく構成してもよい。

【0094】

また、上記第４実施形態では、付着防止用電極を、皿ネジによりサクションカバーに対して固定した例を示したが、本発明はこれに限らない。本発明では、付着防止用電極を、接着などによりサクションカバーに対して固定してもよい。

【0095】

また、上記第３実施形態では、付着防止用電極である袋ナットにより、羽根車を回転軸に固定した例を示したが、本発明はこれに限らない。本発明では、付着防止用電極をボルトにより構成するとともに、付着防止用電極であるボルトにより、羽根車を回転軸に固定してもよい。

【符号の説明】

【0096】

１ 回転軸
１ａ 一端
３ ポンプケーシング
３ａ ポンプ室
３ｂ ポンプケーシング本体
４ サクションカバー（カバー部材）
４ａ 吸込口
４ｂ 対向面
４ｃ 外表面
５ 羽根車
６、２０６、３０６、４０６、５０６、６０６ 付着防止用電極
６ａ サクションカバー用ボルト（カバー部材用固定部材）
７ 水位検知部
９ 水中ポンプ本体
５０ 板状部
５０ａ 一方面
５０ｂ 他方面
５１ 羽根部
１００、２００、３００、４００、５００、６００ 水中ポンプ
５０６ａ 取付部材
Ｒ 領域

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】