7628521 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】2025-01-31

(45)【発行日】2025-02-10

(54)【発明の名称】水中ポンプ

(51)【国際特許分類】

   F04D 13/08 20060101AFI20250203BHJP

【ＦＩ】

F04D13/08 B

【請求項の数】 13

(21)【出願番号】P 2022103010

(22)【出願日】2022-06-27

(65)【公開番号】P2024003689

(43)【公開日】2024-01-15

【審査請求日】2024-02-14

(73)【特許権者】

【識別番号】000143961

【氏名又は名称】株式会社桜川ポンプ製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100129540

【弁理士】

【氏名又は名称】谷田 龍一

(74)【代理人】

【識別番号】100137648

【弁理士】

【氏名又は名称】吉武 賢一

(72)【発明者】

【氏名】下村 通生

(72)【発明者】

【氏名】春田 真吾

【審査官】岩田 健一

(56)【参考文献】

【文献】特開昭６０－１６４６９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２１－０５５６５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１４２０１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－０７２４０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２１－０９９０８４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ０４Ｄ １３／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

モータ軸が鉛直方向に向けて設置される縦型水中ポンプであって、
前記モータ軸を有するモータが収容されたモータ室と、
前記モータ軸に取り付けられた羽根車を収容するポンプ室と、
前記モータ室と前記ポンプ室との間に設けられ、前記モータ軸を軸封する軸封装置と、
前記モータ室と前記ポンプ室との間に配設され、前記軸封装置及び潤滑油を収容するオイル室と、
前記軸封装置から前記モータ室側へ漏れ出た液体が順次流入して貯留されるように設けられた複数の漏液溜部を有する浸水溜室と、
前記複数の漏液溜部の其々に設けられ、前記複数の漏液溜部の其々において流入した液体を検知する其々の浸水検知器と、
を備え、
前記浸水溜室は、前記軸封装置の上部に嵌合されて前記モータ軸を囲む環状溝部を備え、
前記複数の漏液溜部は、其々、前記環状溝部に設けられた流入口を介して前記環状溝部に連通して設けられるとともに、横並びで配置されている、
前記縦型水中ポンプ。

【請求項2】

前記複数の漏液溜部の間に越流壁が介在され、
前記越流壁は、前記環状溝部の底面から隆起して前記流入口を囲むように形成されている、請求項１に記載の縦型水中ポンプ。

【請求項3】

前記複数の漏液溜部の其々に設けられている浸水検知器が、互いに同じ高さ位置に配置されている、請求項１又は２に記載の縦型水中ポンプ。

【請求項4】

モータ軸が鉛直方向に向けて設置される縦型水中ポンプであって、
前記モータ軸を有するモータが収容されたモータ室と、
前記モータ軸に取り付けられた羽根車を収容するポンプ室と、
前記モータ室と前記ポンプ室との間に設けられ、前記モータ軸を軸封する軸封装置と、
前記モータ室と前記ポンプ室との間に配設され、前記軸封装置及び潤滑油を収容するオイル室と、
前記軸封装置から前記モータ室側へ漏れ出た液体が順次流入して貯留されるように設けられた複数の漏液溜部を有する浸水溜室と、
前記複数の漏液溜部の其々に設けられ、前記複数の漏液溜部の其々において流入した液体を検知する其々の浸水検知器と、
を備え、
前記浸水溜室は、前記モータ軸を囲むドーナツ形の凹部を有し、前記軸封装置の上部に嵌合され、前記凹部内に設けられた越流壁によって前記複数の漏液溜部が仕切られ、其々の漏液溜部が水平方向に連設されている、
前記縦型水中ポンプ。

【請求項5】

前記越流壁が複数設けられ、３つ以上の前記漏液溜部を有する、請求項４に記載の縦型水中ポンプ。

【請求項6】

前記複数の越流壁は、互いの高さが異なる、請求項５に記載の縦型水中ポンプ。

【請求項7】

前記複数の漏液溜部は、互いに離間配置され、流路によって互いに接続されている、請求項１又は４に記載の縦型水中ポンプ。

【請求項8】

前記複数の漏液溜部は、前記モータ軸を中心とする半径方向に連設されている、請求項４に記載の縦型水中ポンプ。

【請求項9】

前記複数の漏液溜部は、前記モータ軸の軸線周りの周方向に連設されている、請求項１又は４に記載の縦型水中ポンプ。

【請求項10】

前記浸水検知器の検知信号を検出する検出回路を更に備え、
前記検出回路は、前記浸水検知器の各々を並列接続する並列回路と、前記並列回路内で前記各々の浸水検知器に直列接続された既知抵抗値の抵抗と、水中ポンプの外部に配設されて前記並列回路の両端の電気特性を測定する測定部と、を備える、
請求項１又は４に記載の縦型水中ポンプ。

【請求項11】

前記浸水検知器の検知信号を検出する検出回路を更に備え、
前記検出回路は、前記浸水検知器の各々を並列接続する並列回路と、前記並列回路内で最後段の浸水検知器以外の各々の浸水検知器に直列接続された既知抵抗値の抵抗と、水中ポンプの外部に配設されて前記並列回路の両端の電気特性を測定する測定部と、を備える、
請求項１又は４に記載の縦型水中ポンプ。

【請求項12】

二つ以上の前記浸水検知器の其々が其々の前記漏液溜部において浸水を検知するまでの時間と、浸水した其々の前記漏液溜部の既知容積とから、水中ポンプの運転時間と漏液溜部の容積との関係の近似関数を演算し、前記近似関数に基づいて次の浸水検知器が浸水を検知する迄の予測時間を算出する検知予測回路を、更に備える、請求項１又は４に記載の縦型水中ポンプ。

【請求項13】

前記検知予測回路は、最後段の前記浸水検知器が浸水を検知する予測時間を算出する、請求項１２に記載の縦型水中ポンプ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、汚水処理や土木分野等で用いられる水中ポンプに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、この種の水中ポンプとして、例えば図２５に示すように、モータ軸２ａを有するモータ２が収容されたモータ室３と、モータ軸２ａに取り付けられた羽根車４を収容するポンプ室５と、モータ室３とポンプ室５との間に設けられ、モータ軸２ａを軸封する軸封装置６と軸封油Ｌを収容するオイル室７と、オイル室７とモータ室３との間に設けられ、軸封装置６から漏れ出た液体（軸封油、水、それらの混合液）を溜める浸水溜室８と、軸封装置６から浸水溜室８内に侵入した液体を２段階で検知する２つの浸水検知器９ａ、９ｂと、を備える水中ポンプ１が知られている（特許文献１等）。

【0003】

軸封装置６は、ポンプ室５からモータ室３側への浸水を防ぐものであるが、摺動部品である軸封装置６の経年劣化等によって軸封装置６からモータ室３側へ浸水した場合に、軸封装置６からの浸水による液漏れを浸水溜室８に貯留し、貯留した液体を上下の浸水検知器９ａ、９ｂによって２段階で検出することができる。図２５において、下部の浸水検知器９ａは電極棒で構成され、上部の浸水検知器９ｂはフロートスイッチで構成されている。フロートスイッチは浸水溜室８内に侵入した液体の液面レベルを検出し、電極棒は、絶縁抵抗を測定することにより、導電性である水の侵入を検出する。

【0004】

上下２段の浸水検知器９ａ、９ｂを設けることにより、下段の浸水検知器９ａが浸水を検出した時点で軸封装置６の交換準備をしておき、上段の浸水検知器９ｂが浸水を検出した時点で直ちに水中ポンプを停止させて軸封装置６の交換作業を開始することができるため、軸封装置６を迅速に交換し、水中ポンプ１の停止時間を出来るだけ短くすることができる（特許文献１等）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】登録実用新案第３２１３１５９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、上記従来の水中ポンプは、浸水検知器を上下２段で検知するために、浸水溜室の高さ方向のスペースが必要となり、浸水溜室を高さ方向に長くする必要があるため、水中ポンプが嵩高になる。

【0007】

また、２段階のみの浸水検知の場合、変化する浸水速度を検出することができず、警告と停止のみであり、警告から停止までの時間が短いと、部品交換の準備等が間に合わず、水中ポンプを長期間可動できない場合がある。

【0008】

さらに、複数の浸水検知器を設けると、浸水検知器毎に信号を送る配線が必要となり、ポンプケーブルが太く、コスト高になり、更に取り回し性が悪く、作業性が低下する。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記目的を達成するため、本発明に係る水中ポンプの一態様は、モータ軸を有するモータが収容されたモータ室と、前記モータ軸に取り付けられた羽根車を収容するポンプ室と、前記モータ室と前記ポンプ室との間に設けられ、前記モータ軸を軸封する軸封装置と、前記モータ室と前記ポンプ室との間に配設され、前記軸封装置の潤滑油を収容するためのオイル室と、前記軸封装置から前記モータ室側へ漏れ出た液体が順次流入して貯留されるように設けられた複数の漏液溜部を有する浸水溜室と、前記複数の漏液溜部の其々に設けられ、前記複数の漏液溜部の其々において流入した液体を検知する其々の浸水検知器と、を備える。

【0010】

前記複数の漏液溜部の間に越流壁が介在され得る。

【0011】

前記浸水溜り室は、前記モータ軸を囲む環状溝部を備え、前記環状溝部に前記複数の漏液溜部が連通して設けられ得る。

【0012】

前記浸水溜室は、前記越流壁によって仕切られることにより、前記複数の漏液溜部が形成され得る。

【0013】

前記越流壁が複数設けられ、３つ以上の前記漏液溜部を有し得る。

【0014】

前記複数の越流壁は、互いの高さが異なり得る。

【0015】

前記複数の漏液溜部は、互いに離間配置され、流路によって互いに接続され得る。

【0016】

前記複数の漏液溜部は、前記モータ軸を中心とする半径方向に連設され得る。

【0017】

前記複数の漏液溜部は、前記モータ軸の軸線周りの周方向に連設され得る。

【0018】

前記水中ポンプは、前記浸水検知器の検知信号を検出する検出回路を更に備え、前記検出回路は、前記浸水検知器の各々を並列接続する並列回路と、前記並列回路内で前記各々の浸水検知器に直列接続された既知抵抗値の抵抗と、水中ポンプの外部に配設されて前記並列回路の両端の電気特性を測定する測定部と、を備えることができる。

【0019】

前記水中ポンプは、前記浸水検知器の検知信号を検出する検出回路を更に備え、前記検出回路は、前記浸水検知器の各々を並列接続する並列回路と、前記並列回路内で最後段の浸水検知器以外の各々の浸水検知器に直列接続された既知抵抗値の抵抗と、水中ポンプの外部に配設されて前記並列回路の両端の電気特性を測定する測定部と、を備えることができる。

【0020】

前記水中ポンプは、二つ以上の前記浸水検知器の其々が其々の前記漏液溜部において浸水を検知するまでの時間と、浸水した其々の前記漏液溜部の既知容積とから、水中ポンプの運転時間と漏液溜部の容積と関係の近似関数を演算し、前記近似関数に基づいて次の浸水検知器が浸水を検知する迄の予測時間を算出する検知予測回路を、更に備えることができる。

【0021】

前記検知予測回路は、最後段の前記浸水検知器が浸水を検知する予測時間を算出することができる。

【発明の効果】

【0022】

本発明は、浸水溜室に、軸封装置からモータ室側へ漏れ出た液体が順次流入して貯留されるように連設された複数の漏液溜部を備え、各漏液溜室に浸水検知器を設けることにより、浸水溜室の高さ方向の寸法を抑えることができ、水中ポンプの高さ寸法を抑えることができる。

【0023】

また、本発明によれば、上記構成の検知予測回路により、浸水検知器が検知する時刻を予測することができる。

【0024】

また、本発明によれば、上記構成の検出回路により、浸水検知器の配線をコモン配線として、水中ポンプから引き出すポンプケーブル内の配線数を少なくし、ポンプケーブルを細くすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0025】

【図1】本発明に係る水中ポンプの第１実施形態を示す正面図である。

【図2】図１の水中ポンプの平面図である。

【図3】図１の水中ポンプの縦断面図であって、図４のＡ－Ａ線に沿う展開縦断面図である。

【図4】図１のＢ－Ｂ線に沿う横断面図である。

【図5】図３の部分拡大図である。

【図6】図１の水中ポンプの構成要素である浸水溜室の拡大縦断面図であって、図４及び図７のＡ－Ａ線に沿う拡大縦断面図である。

【図7】図６の浸水溜室の平面図である。

【図8】図６の浸水溜室の斜視図である。

【図9】図８の浸水溜室を異なる方向から視た斜視図である。

【図10】本発明に係る水中ポンプの第２実施形態を示す中央縦断面図である。

【図11】図１０の水中ポンプのＡ－Ａ線断面図である。

【図12】図１０の水中ポンプの部分拡大縦断面図である。

【図13】本発明に係る水中ポンプの浸水検知信号を検出するための回路図である。

【図14】本発明に係る水中ポンプの他の実施形態の浸水検知回路図である。

【図15】本発明に係る水中ポンプによる浸水検知器の検知時間と、浸水溜室内の漏液溜部の容積との関係をプロットしたグラフである。

【図16】本発明に係る水中ポンプによる浸水検知器の検知時間と、浸水溜室内の漏液溜部の容積との関係をプロットしたグラフである。

【図17】本発明に係る水中ポンプの変更態様を示す部分拡大縦断面図であって、図１８のＢ－Ｂ視断面に対応する部分拡大断面図である。

【図18】図１７の水中ポンプのＡ－Ａ線断面図である。

【図19】本発明に係る水中ポンプの第３実施形態を示す部分拡大縦断面図であって、図２０のＢ－Ｂ視断面に対応する部分拡大断面図である。

【図20】図１９のＡ－Ａ線横断面図である。

【図21】本発明に係る水中ポンプの第４実施形態を示す部分拡大縦断面図であって、図２２のＢ－Ｂ視断面に対応する部分拡大断面図である。

【図22】図２１のＡ－Ａ線横断面図である。

【図23】本発明に係る水中ポンプの第５実施形態を示す部分拡大縦断面図であって、図２４のＢ－Ｂ視断面に対応する部分拡大縦断面図である。

【図24】図２３のＡ－Ａ線横断面図である。

【図25】従来の水中ポンプを示す中央縦断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0026】

本発明に係る水中ポンプの実施形態について、以下に図１～図２４を参照して説明する。なお、従来技術を含め、全図及び全実施例を通じて同一又は類似の構成要素については、同符号を付した。

【0027】

先ず、本発明の第１実施形態に係る水中ポンプについて、図１～図９を参照して説明する。本発明の第１実施形態に係る水中ポンプ１は、モータ軸２ａを有するモータ２が収容されたモータ室３と、モータ軸２ａに取り付けられた羽根車４を収容するポンプ室５と、モータ室３とポンプ室５との間に設けられてモータ軸２ａを軸封する軸封装置６と、モータ室３とポンプ室５との間に配設されて軸封装置６の潤滑油Ｌを収容するオイル室７と、軸封装置６からモータ室３側へ漏れ出た液体が順次流入して貯留されるように設けられた複数の漏液溜部８ａ、８ｂを有する浸水溜室８と、複数の漏液溜部８ａ、８ｂの其々において流入した液体を検知する浸水検知器９ａ、９ｂと、を備えている。

【0028】

水中ポンプ１は、モータ軸２ａが鉛直方向に向けて設置される、縦型水中ポンプである。モータ軸２ａに回転子２ｂが固定され、モータ室３の内側に固定子２ｃが固定されている。

【0029】

水中ポンプ１のケーシング１０は、図３を参照して、複数のケーシングセグメント１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅが上下方向に接続されて構成されている。水中ポンプ１の最下部はストレーナ１１が接続されている。ケーシングセグメント１０ａは、羽根車４を収容している。ケーシングセグメント１０ｂには、モータ軸２ａを囲むようにしてオイル室７が設けられ、オイル室７内に、軸封装置（メカニカルシール）６が収容され、潤滑油が貯留されている。

【0030】

ケーシングセグメント１０ｂのオイル室７内に、浸水溜室８が収容されている。ケーシングセグメント１０ｃは、モータ軸２ａを受けるベアリング１６を支持して収容している。ケーシングセグメント１０ｂのオイル室７は、ケーシングセグメント１０ｃによって閉じられている。

【0031】

浸水溜室８は、軸封装置６の上部に嵌合されてモータ軸２ａを囲む環状溝部８ｃと、環状溝部８ｃに連通する複数の漏液溜部８ａ、８ｂを備えている。環状溝部８ｃは、その内周部が、シールパッキンを介して液密状に軸封装置６の上部に嵌合している。漏液溜部８ａは、環状溝部８ｃの底面に開口する流入口８ａ１を介して連通している。一方、漏液溜部８ｂは、環状溝部８ｃの底面から隆起する越流壁８ｂ１に囲まれた流入口８ｂ２を介して環状溝部８ｃに連通している。

【0032】

漏液溜部８ａ、８ｂは、環状溝部８ｃの周方向に離間して配置されているが、連結して一体的に構成とすることもできる。また、図示しないが、流入口８ｂ２を環状溝部８ｃの外周壁８ｃ１に開口させて、流入口８ｂ２を流入口８ａ１より高い位置に設けることにより、越流壁を省くこともできる。

【0033】

このように漏液溜部８ａ，８ｂを横並びで配置することにより、浸水検知器９ａ、９ｂが同じ高さ位置でも二段検知が可能となり、従来に比して水中ポンプ１の高さ寸法を小さくするとことができる。

【0034】

軸封装置６が劣化等することにより、ポンプ室５からオイル室７側に浸水し、次いで、オイル室７側からモータ室３側へ、モータ軸２ａに沿って浸水する。モータ軸２ａに沿って侵入した液体は、環状溝部８ｃに流入し、漏液溜部８ａに流入する。環状溝部８ｃへ流入する液体は、流入当初は、越流壁８ｂ１があるため漏液溜部８ｂには流入しない。漏液溜部８ａが満水となり、環状溝部８ｃへ流入する液体の水位が越流壁８ｂ１を越えると、漏液溜部８ｂに液体が流入し始める。

【0035】

このように、漏液溜部８ｂが満水になってから漏液溜部８ｂに液体が流入するため、漏液溜部８ａの浸水検知器９ａが浸水を検知してから、時間差をおいて炉液溜部８ｂの浸水検知器９ｂが浸水を検知する。

【0036】

上記構成の水中ポンプ１によれば、軸封装置６からモータ室３側へ漏れ出た液体が順次流入する漏液溜部８ａ、８ｂに浸水検知器９ａ、９ｂを設けることより、従来のように上下に浸水検知器を設ける場合に比較して、高さ方向の寸法を小さくすることが可能となり、水中ポンプ１を小型化することができる。

【0037】

次に、本発明の第２実施形態に係る水中ポンプ１について、図１０～図１２を参照して説明する。
第２実施形態に係る水中ポンプ１は、上記第１実施形態と同様に、モータ軸２ａを有するモータ２が収容されたモータ室３と、モータ軸２ａに取り付けられた羽根車４を収容するポンプ室５と、モータ室３とポンプ室５との間に設けられてモータ軸２ａを軸封する軸封装置６と、モータ室３とポンプ室５との間に配設されて軸封装置６の潤滑油を収容するオイル室７と、軸封装置６からモータ室３側へ漏れ出た液体が順次流入して貯留されるように設けられた複数の漏液溜部８ａ、８ｂを有する浸水溜室８と、複数の漏液溜部８ａ、８ｂの其々において流入した液体を検知する浸水検知器９ａ、９ｂと、を備えている。

【0038】

水中ポンプ１のケーシング１０は、複数のケーシングセグメント１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅが上下方向に接続されて構成されている。水中ポンプ１の最下部はストレーナ１１が接続されている。ケーシングセグメント１０ａは、羽根車４を収容している。ケーシングセグメント１０ａとケーシングセグメント１０ｂとの間は、プレート１２によって仕切られている。ケーシングセグメント１０ｂは、蓋板１３で閉じられたオイル室７内に、軸封装置（メカニカルシール）６が設けられ、潤滑油が貯留されている。ケーシングセグメント１０ｂには、浸水溜室８を形成する凹部が形成されている。ケーシングセグメント１０ｃは、モータ軸２ａを受けるベアリング１６を支持して収容し、ベアリング１６の上下が蓋板１７、１８によって閉じられている。

【0039】

軸封装置６が劣化等することにより、ポンプ室５からオイル室７側に浸水し、次いで、オイル室７側からモータ室３側へ、モータ軸２ａに沿って浸水する。ケーシングセグメント１０ｂと蓋板１８との間には隙間が形成されており、その隙間を介して、オイル室７側からモータ室３側へ、軸封装置６から漏れ出た液体（ポンプ室５の水とオイル室７の潤滑油の混合液）が浸水溜室８に流入する。

【0040】

浸水溜室８は、モータ軸２ａを囲むドーナツ形を有し、軸封装置６の上部にシーリングを介して液密状に嵌合されており、モータ軸２ａを中心とする同心円状の越流壁８ｓによって２つの漏液溜部８ａと漏液溜部８ｂとに仕切られている。複数の漏液溜部８ａ、８ｂは、水平方向に連設されるとともに、モータ軸２ａを中心とする半径方向に連設されている。漏液溜部８ａ、８ｂの底面高さ位置は、同じ高さ位置とされ得る。浸水溜室８に流入した液体は、モータ軸２ａに近い側、即ち上流側の漏液溜部８ａに流入し、浸水量が増えて漏液溜部８ａの液面が上昇すると、越流壁８ｓをオーバーフローして、モータ軸２ａから遠い側即ち下流側の漏液溜部８ｂに流入する。上流側の漏液溜部８ａへの液体の侵入を浸水検知器９ａが検知し、次いで、下流側の漏液溜部８ｂへの液体の侵入を浸水検知器９ｂが検知する。浸水検知器９ａ、９ｂは、好ましくはフロートスイッチであるが、浸水溜室８への液体の流入を検知可能な他の浸水検知器を用いることもできる。

【0041】

軸封装置６が劣化等することにより、ポンプ室５からオイル室７側に浸水し、次いで、オイル室７側からモータ室３側へ、モータ軸２ａに沿って浸水する。ケーシングセグメント１０ｂと蓋板１８との間には隙間が形成されており、その隙間を介して、オイル室７側からモータ室３側へ、軸封装置６から漏れ出た液体（ポンプ室５の水とオイル室７の潤滑油の混合液）が浸水溜室８に流入する。

【0042】

上記第２実施形態のように水平方向に連設された漏液溜部８ａ、８ｂに設けた浸水検知器９ａ、９ｂにより２段階で浸水を検知することより、従来のように上下に浸水検知器を設ける場合に比較して、高さ方向の寸法を小さくすることが可能となり、水中ポンプ１を小型化することができる。

【0043】

図１３は、上記第１実施形態及び第２実施形態における浸水検知器９ａ、９ｂの検出回路１９を示す回路図を示している。浸水検知器９ａ、９ｂとして、フロートスイッチを用いている。浸水検知器９ａ、９ｂが並列接続されるとともに、各々の浸水検知器９ａ、９ｂのうち、モータ軸２ａに近い前段（上流側）の浸水検知器９ａに既知抵抗値の抵抗Ｒ１が直列接続され、後段の浸水検知器９ｂには抵抗が接続されていない。浸水検知器９ａ、９ｂが並列接続された並列回路１９ａの両端の電気特性を測定する測定部１９ｂが設けられている。測定部１９ｂは、水中ポンプ１の外部に設置される制御盤２４に設けられている。

【0044】

測定部１９ｂは、例えば、検出回路１９に定電流を流す定電流回路と、並列回路１９ａの両端間の抵抗値を測定する抵抗測定回路とを備えることができる。浸水検知器９ａのフロートスイッチがオンした場合と、浸水検知器９ａ、９ｂの両方のフロートスイッチがオンした場合とで、測定部１９ｂにより測定される並列回路１９ａの両端間の抵抗値が異なるため、その抵抗値により浸水検知器９ａ、９ｂのフロートスイッチのオンオフ状態を判別できる。既知抵抗Ｒ１の抵抗値ｒの場合、浸水検知器９ａがオンすると、並列回路１９ａの両端間の抵抗値はｒとなり、両方の浸水検知器９ａ、９ｂがオンすると、並列回路１９ａの両端間の抵抗値はゼロに近い値となる。

【0045】

浸水検知器９ａに続いて浸水検知器９ｂが浸水を検知してオンになった場合、測定部１９ｂからオン信号（ゼロに近い抵抗値）を制御部２０が受け取り、水中ポンプ１の駆動電流を制御する制御部２０によりマグネットスイッチ２１がオフとなり、水中ポンプ１への給電が遮断され、水中ポンプ１が停止するように構成され得る。最後段（最下流側）の浸水検知器９ｂがオンになった信号を確実に拾うために、並列回路１９ａの両端間の抵抗値がゼロに近い値を示すことで、浸水検知器９ａのみがオンの場合と両方の浸水検知器９ａ、９ｂがオンの場合とで、検出した抵抗値の差が最大ととなり、検出精度が高くなるため好ましい。もちろん、並列接続された全ての浸水検知器に既知抵抗を直列接続することも可能である。並列回路１９ａの両端間の電気特性を測定する測定部１９ｂは、抵抗測定回路に代えて、電圧測定回路、或いは、電流測定回路を備えることもできる。

【0046】

図１３に示すような並列回路１９ａを含む検出回路１９とすることにより、浸水検知器９ａ、９ｂの其々の配線を水中ポンプ１のケーシング１０から引き出す必要がなく、並列回路１９ａの両端の２本のコモン線１９ｃ、１９ｄを水中ポンプ１から引き出せば足りるため、その分、ポンプケーブル２２（図１、図１０）を細くすることができる。ポンプケーブル２２を細くすることで、ポンプケーブル２２の取り回し作業が容易になり、また、コストも低減できる。

【0047】

上記第１実施形態及び第２実施形態では、浸水溜室８に２つの漏液溜部８ａ、８ｂを備える例を示したが、３以上の漏液溜部を設けることもできる。第２実施形態の変形例としては、２つの越流壁を同心円状に複数設けて、３つ以上の漏液溜部に区画することができる。３以上の漏液溜部を設ける場合、其々の漏液溜部に浸水検知器が設けられ、其々の浸水検知器が並列接続される。

【0048】

例えば、図１４に示すように、越流壁８ｓ、８ｔによって３つの漏液溜部８ａ、８ｂ、８ｃに区画する場合、其々の漏液溜部８、８ｂ、８ｃに浸水検知器９ａ、９ｂ、９ｃが設けられる。浸水検知器９ａ、９ｂ、９ｃが並列接続されるとともに、モータ軸２ａに近い側の漏液溜部８ａ、８ｂの浸水検知器９ａ、９ｂに既知抵抗値ｒの抵抗Ｒ１、Ｒ２が其々直列接続され、最後段（最下流側）の浸水検知器９ｃには抵抗が接続されていない。検出回路１９により、並列回路１９ａの両端間の抵抗値が検出される。測定部１９ｂは、浸水検知器９ａのみがオンした場合は抵抗値ｒを測定し、浸水検知器９ａ及び９ｂがオンした場合は抵抗値１／２ｒを測定し、全ての浸水検知器９ａ、９ｂ、９ｃがオンした場合は、ゼロに近い抵抗値が測定される。最後段の浸水検知器９ｃがオンした場合（浸水を検知した場合）、測定部１９ｂからオン信号（ゼロに近い抵抗値）を制御部２０が受け取り、制御部２０によってマグネットスイッチ２１がオフとされ、水中ポンプ１への給電が遮断され、水中ポンプ１が停止する。並列接続された全ての浸水検知器に既知抵抗を直列接続することもできる。

【0049】

図１５及び図１６のグラフは、３段階の浸水検知器９ａ，９ｂ、９ｃを備える場合に、漏液溜部８ａ、８ｂ、８ｃの容積ｖ（横軸）と、浸水検知器９ａ、９ｂ、９ｃの運転時間（縦軸）との関係を示している。漏液溜部８ａ、８ｂ、８ｃの既知容積ｖａ、ｖｂ、ｖｃは、何れも２００ｃｃである。なお、既知容積は、浸水検知器が検知するときの容積である。上流側の２つの浸水検知器９ａ、９ｂにおいて水中ポンプ１が作動開始してから浸水を検知する迄の運転時間が時間軸（縦軸）にプロットされている。

【0050】

上流側の２つの浸水検知器９ａ、９ｂの其々が其々の漏液溜部８ａ、８ｂにおいて浸水を検知するまでの時間ｔａ，ｔｂと、浸水した其々の漏液溜部８ａ、８ｂの既知容積ｖａ、ｖｂとを用いて、水中ポンプの運転時間ｔと漏液溜部の容積ｖと関係を近似関数ｔ＝ｆ（ｖ）で表すことができる。近似関数の演算には、例えば最小二乗法を用いることができる。近似関数ｔ＝ｆ（ｖ）に基づいて次の浸水検知器が浸水を検知する迄の予測時間ｔｃを算出することができる。

【0051】

図１５のグラフでは、水中ポンプ１の運転開始から最上段（最上流側）の浸水検知器９ａが浸水を検知するまでの時間ｔａは１０００時間であり、次の浸水検知器９ｂが水中ポンプ１の運転開始から浸水を検知するまでの時間ｔｂは１２００時間である。図１５において、最後段の浸水検知器９ｃが検知する迄の予測時間は１２５０時間である。

【0052】

図１６のグラフでは、水中ポンプ１の運転開始から最上段（最上流側）の浸水検知器９ａが浸水を検知するまでの時間ｔａは３００時間であり、次の浸水検知器９ｂが水中ポンプ１の運転開始から浸水を検知するまでの時間ｔｂは１０００時間である。図１６において、最後段の浸水検知器９ｃが検知する迄の予測時間は２０００時間である。

【0053】

予測時間ｔｃの算出は、検知予測回路２３において行われる。検知予測回路２３は、コンピュータ、記憶装置、クロック発生回路、カウンタ回路等を備えることができ、測定部１９ｂからの信号を受け取り、クロック発生回路からのクロックを用いてカウンタ回路で時間ｔａ、ｔｂを計算し、時間ｔａ、ｔｂ及び漏液溜部の容積ｖａ、ｖｂ、ｖｃ、近似計算プログラムを記憶装置に記憶しておいて、コンピュータ内の演算装置により近似関数ｔ＝ｆ（ｖ）を演算し、近似関数を用いて計算した最後段の浸水検知器９ｃの予測検知時間を出力することができる。予測検知時間は、例えばモニター等に出力することができる。検知予測回路２３は、水中ポンプ１の制御盤内に搭載することができるが、それに限らず他の搭載場所に搭載してもよい。

【0054】

浸水検知器が３つ以上ある場合は、上記のような近似関数を用いた検知予則が可能となる。検知予測は、最後段の浸水検知器が浸水を検知する予測時間を算出することとすれば、水中ポンプ１のメンテナンス時期を予測することができる。

【0055】

また、浸水溜室８は、軸封装置６からモータ室３側へ漏れ出た液体が時間間隔をおいて順次流入して貯留されているように構成されておればよく、その形状は特に限定されない。例えば、上記第２実施形態の平面視円環状の浸水溜室の変更態様として、図１７及び図１８に示すように、浸水溜室８の平面視形状（図１８の形状）を扇形とし、越流壁８ｓを同心円弧状とすることもできる。

【0056】

図１９及び図２０は、本発明の第３実施形態に係る水中ポンプ１を示している。第３実施形態の水中ポンプ１は、浸水溜室８の形態が上記第１，２実施形態と相違する。第３実施形態の浸水溜室８は、軸封装置６に連通する漏液溜部８ａと、漏液溜部８と越流壁８ｓを介してモータ軸２ａの軸線周りの周方向に並ぶように連設された漏液溜部８ｂとを備え、其々の漏液溜部８ａ、８ｂに浸水検知器９ａ、９ｂが設けられている。第３実施形態では、２つの漏液溜部８ａ、８ｂを備えているが、モータ軸２ａの周方向に３つ以上の漏液溜部を越流壁を介して連設し、各漏液溜部に浸水検知器を設けることもできる。其々の漏液溜部８ａ、８ｂは、水平方向に並んで連設され、其々の底面の高さは同じ高さに設定され得る。

【0057】

図２１及び図２２は、本発明の第４実施形態に係る水中ポンプ１を示している。第４実施形態の水中ポンプ１は、上記第３実施形態の変更態様であり、漏液溜部８ａ、８ｂが越流壁ではなく、パイプ状又は溝状の流路８ｐによって接続されて、モータ軸２ａの軸線周りの周方向に連設されている点が上記第２実施形態と異なる。第４実施形態では２つの漏液溜部８ａ、８ｂを備えているが、モータ軸２ａの周方向に３つ以上の漏液溜部を、流路８ｐを介して連設し、各漏液溜部に浸水検知器を設けることもできる。

【0058】

図２３及び図２４は、本発明の第５実施形態に係る水中ポンプ１を示している。第５実施形態の浸水溜室８は、第３実施形態と第４実施形態のハイブリッド型である。第５実施形態の浸水溜室８は、平面視形状が扇形であり、モータ軸２ａを中心とする同心円弧状の越流壁８ｓと、平面視Ｌ字状の越流壁８ｕとによって３つの漏液溜室８ａ、８ｂ、８ｃに仕切られている。其々の漏液溜室８ａ、８ｂ、８ｃに浸水検知器９ａ、９ｂ、９ｃが配設されている。越流壁８ｓの高さは、越流壁８ｕの高さより低く設定されている。従って、軸封装置６から漏れ出た液体は、漏液溜室８ａ、漏液溜室８ｂ、漏液溜室８ｃの順に越流壁８ｓ，８ｕをオーバーフローして流入し、貯留される。

【0059】

本発明は、上記実施形態に限定解釈されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の変更が可能である。

【符号の説明】

【0060】

１ 水中ポンプ
２ａ モータ軸
２ モータ
３ モータ室
４ 羽根車
５ ポンプ室
６ 軸封装置
７ オイル室
８ 浸水溜室
８ａ、８ｂ、８ｃ 漏液溜部
８ｓ、８ｔ、８ｕ 越流壁
８ｐ 流路
９ａ、９ｂ 浸水検知器
１９ 検出回路
１９ａ 並列回路
２３ 検知予測回路

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】