JP6466292B2 - Submersible electric pump - Google Patents

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本発明は、水中電動ポンプに関するものである。   The present invention relates to a submersible electric pump.

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。   Conventionally, a small submersible electric pump including an oil chamber in which a mechanical seal is provided between the pump chamber and the motor is known so that the pressure water in the pump chamber does not enter the motor. However, this submersible electric pump has a disadvantage that pressure water, oil, or the like entering the oil chamber from the sliding portion may flow into the motor due to wear or surface roughness of the sliding portion of the mechanical seal.

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)。   Therefore, in order to prevent pressure water, oil, etc. from flowing into the motor, a submersible pump that shuts off the power supply to the motor by installing a submersion detection sensor in the oil chamber and detecting the submersion in the oil chamber. (Submersible electric pump) has been proposed (see, for example, Patent Document 1). In addition, an additional immersion chamber is provided between the oil chamber and the motor to prevent the pressure water in the pump chamber and the oil in the oil chamber from entering the motor, so that the inundation detector can detect inundation in the immersion chamber. Based on this, a submersible pump (submersible electric pump) having a configuration that ensures a long time until the motor is de-energized has also been proposed (see, for example, Patent Document 2).

特開2002−310091号公報JP 2002-310091 A 特開2007−332825号公報JP 2007-332825 A

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。   However, in the submersible pump (submersible electric pump) of the above-mentioned Patent Document 1, when the water detection sensor detects that the pressure water in the pump chamber has submerged in the oil chamber, the pressure water, oil, or the like flows into the motor. In order to minimize this, it is necessary to forcibly stop the submersible pump, pull it out of the water, remove the pump casing, the oil casing, etc., perform the maintenance work, and restore the pump. In this case, in order to continue the operation, it is necessary to have a spare submersible pump and take emergency measures with the spare submersible pump. For this reason, there is a problem that a lot of labor is required for maintenance.

また、上記特許文献2の水中ポンプ(水中電動ポンプ)においても、ポンプ室の圧力水がオイル室内に浸水した場合には、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、ポンプケーシングやオイルケーシングなどを取り外して、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、上記特許文献1と同様に、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ので、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。   Also, in the submersible pump (submersible electric pump) of Patent Document 2, when the pressure water in the pump chamber is submerged in the oil chamber, the submersible pump is forcibly stopped in the same manner as the submersible pump of Patent Document 1. It is necessary to pull it out of the water, remove the pump casing, the oil casing, etc., perform the maintenance work, and restore it. In this case, in order to continue the operation, as in the case of Patent Document 1, it is necessary to make an emergency response with a spare submersible pump, and thus there is a problem that much labor is required for maintenance.

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。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and one object of the present invention is to provide a submersible electric pump that can be easily maintained.

この発明の一の局面による水中電動ポンプは、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、モータとポンプ室との間に配置されたオイル室と、モータとオイル室とを連通する流体返送路と、オイル室の浸水を検知する浸水検知部と、浸水検知部と一体的に設けられ、流体返送路を開閉する弁部材と、弁部材を駆動させて、流体返送路を開閉する弁部材駆動機構とを備える。   The submersible electric pump according to one aspect of the present invention is provided with a motor, a pump chamber in which an impeller driven by the motor is disposed, and a mechanical seal having a sliding portion, and is disposed between the motor and the pump chamber. An oil chamber, a fluid return path that communicates between the motor and the oil chamber, a water immersion detection unit that detects water immersion in the oil chamber, and a valve member that is provided integrally with the water immersion detection unit and opens and closes the fluid return path. And a valve member drive mechanism for driving the valve member to open and close the fluid return path.

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、モータとオイル室とを連通する流体返送路と、オイル室の浸水を検知する浸水検知部と、浸水検知部と一体的に形成され、流体返送路を開閉する弁部材と、弁部材を駆動させて、流体返送路を開閉する弁部材駆動機構とを設ける。これにより、弁部材駆動機構により弁部材を駆動させて流体返送路を開閉することができるので、モータ側からオイル室に流体を返送することができる。その結果、オイル室よりもモータ側に昇った流体が溜まったままにはならないので、ポンプケーシングやオイルケーシングなどを取り外して、メンテナンス作業を行う必要がない。また、流体昇りが発生した場合でもモータのベアリングにオイルが流れ込んでモータのベアリング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。また、弁部材が逆止弁の役割を果たすので、弁部材により流体返送路が閉じられた場合に、流体が流体返送路を通りモータ側に逆流することを防止することができる。また、モータとオイル室とを連通する流体返送路が、弁部材により開閉されるので、モータとオイル室との圧力を同圧にすることができる。その結果、モータとオイル室との圧力をバランス(均衡)させることができる。   In the submersible electric pump according to one aspect of the present invention, as described above, the fluid return path that communicates between the motor and the oil chamber, the submersion detection unit that detects submergence of the oil chamber, and the submersion detection unit are formed integrally. A valve member that opens and closes the fluid return path and a valve member drive mechanism that opens and closes the fluid return path by driving the valve member are provided. Thus, the valve member can be driven by the valve member driving mechanism to open and close the fluid return path, so that the fluid can be returned from the motor side to the oil chamber. As a result, since the fluid rising to the motor side from the oil chamber does not remain, there is no need to perform maintenance work by removing the pump casing or the oil casing. Further, even when fluid rise occurs, it is possible to prevent oil from flowing into the motor bearing and causing the grease of the motor bearing to flow. Moreover, it is not necessary to have a spare submersible pump in order to continue operation. As a result, maintenance and management of the submersible electric pump can be easily performed without requiring much labor and cost for maintenance. Further, since the valve member serves as a check valve, when the fluid return path is closed by the valve member, the fluid can be prevented from flowing back to the motor side through the fluid return path. Further, since the fluid return path that connects the motor and the oil chamber is opened and closed by the valve member, the pressure in the motor and the oil chamber can be made the same. As a result, the pressure between the motor and the oil chamber can be balanced.

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、弁部材駆動機構は、弁部材を駆動させる電磁石を含む。このように構成すれば、電磁石の通電を制御することにより弁部材を開閉することができるので、弁部材により流体返送路を容易に開閉することができる。   In the submersible electric pump according to the above aspect, the valve member driving mechanism preferably includes an electromagnet that drives the valve member. If comprised in this way, since a valve member can be opened and closed by controlling energization of an electromagnet, a fluid return way can be easily opened and closed by a valve member.

この場合、好ましくは、弁部材駆動機構は、固定部と、固定部に対して弁部材とともに移動される可動部とを含み、固定部および可動部の一方には、電磁石が設けられ、固定部および可動部の他方には、電磁石または永久磁石が設けられ、弁部材駆動機構は、固定部に対して可動部を移動させることにより、弁部材を開閉させるように構成されている。このように構成すれば、電磁石に通電することにより固定部に対して可動部を容易に移動させることができるので、弁部材により容易に流体返送路を開閉することができる。   In this case, preferably, the valve member drive mechanism includes a fixed portion and a movable portion that is moved together with the valve member with respect to the fixed portion, and one of the fixed portion and the movable portion is provided with an electromagnet, and the fixed portion The other of the movable parts is provided with an electromagnet or a permanent magnet, and the valve member drive mechanism is configured to open and close the valve member by moving the movable part relative to the fixed part. If comprised in this way, since a movable part can be easily moved with respect to a fixed part by supplying with electricity to an electromagnet, a fluid return path can be opened and closed easily by a valve member.

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、モータの停止時に、弁部材駆動機構により流体返送路が開かれるように構成されている。このように構成すれば、モータを停止させた後、流体返送路が弁部材駆動機構により開かれるので、水中電動ポンプの運転時に、流体返送路を介して流体が逆流するのを防止することができる。   In the submersible electric pump according to the above aspect, the fluid return path is preferably opened by the valve member drive mechanism when the motor is stopped. With this configuration, after the motor is stopped, the fluid return path is opened by the valve member drive mechanism, so that it is possible to prevent the fluid from flowing back through the fluid return path during operation of the submersible electric pump. it can.

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、弁部材駆動機構により弁部材を開閉させるユーザの操作を受け付ける操作部をさらに備える。このように構成すれば、ユーザによる操作部の操作によりユーザの任意のタイミングで弁部材を開閉させることができる。   The submersible electric pump according to the above aspect preferably further includes an operation unit that receives a user operation to open and close the valve member by the valve member drive mechanism. If comprised in this way, a valve member can be opened and closed by a user's arbitrary timing by operation of the operation part by a user.

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、モータの内部における下部には、流体貯留部が設けられ、弁部材駆動機構は、流体貯留部に配置されている。このように構成すれば、オイル室の上方に、流体が流出した場合でも、流体を流体貯留部に貯留させることができるので、流体が直接モータのベアリングや動力部(固定子および回転子の部分)に接触するのを効果的に抑制することができる。   In the submersible electric pump according to the above aspect, preferably, a fluid reservoir is provided in a lower portion inside the motor, and the valve member drive mechanism is disposed in the fluid reservoir. With this configuration, even when the fluid flows out above the oil chamber, the fluid can be stored in the fluid storage portion, so that the fluid is directly applied to the motor bearings and the power unit (parts of the stator and rotor). ) Can be effectively suppressed.

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。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, as mentioned above, the submersible electric pump which can perform maintenance management easily can be provided.

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。It is the schematic which showed the submersible electric pump by 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態による水中電動ポンプの第1流体返送路の閉状態を示した概略図である。It is the schematic which showed the closed state of the 1st fluid return path of the submersible electric pump by 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態による水中電動ポンプの第1流体返送路の開状態を示した概略図である。It is the schematic which showed the open state of the 1st fluid return path of the submersible electric pump by 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態による水中電動ポンプの流体返送処理を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the fluid return process of the submersible electric pump by 1st Embodiment of this invention. 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。It is the schematic which showed the submersible electric pump by 2nd Embodiment of this invention. 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。It is the schematic which showed the submersible electric pump by 3rd Embodiment of this invention. 本発明の変形例による流体加圧部の拡大図である。It is an enlarged view of the fluid pressurization part by the modification of this invention.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

[第1実施形態]
(水中電動ポンプの構成)
図1および図2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および6bを有するメカニカルシール6と、環状体7と、浸水検知部8と、流体返送部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。なお、流体返送部9は、制御部10による制御の下、モータ1(後述する流体貯留部14)に溜まった流体を、オイル室5に返送することが可能なように構成されている。詳細については後述する。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。
[First Embodiment]
(Configuration of submersible electric pump)
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2. As shown in FIG. 1, the submersible electric pump 100 according to the first embodiment includes a motor 1, a rotating shaft 2, an impeller 3, a pump chamber 4, an oil chamber 5, and sliding portions 6a and 6b. A mechanical seal 6, an annular body 7, a water immersion detection unit 8, and a fluid return unit 9 are provided. A control unit 10 is connected to the submersible electric pump 100. The fluid return unit 9 is configured to return the fluid accumulated in the motor 1 (a fluid storage unit 14 described later) to the oil chamber 5 under the control of the control unit 10. Details will be described later. The submersible electric pump 100 is a vertical submersible electric pump in which the rotary shaft 2 extends in the vertical direction.

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。   The motor 1 includes a stator 11 and a rotor 12. The motor 1 is sealed so that water from the outside does not enter. Further, the motor 1 is configured to rotationally drive the impeller 3 (rotating shaft 2).

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。   The stator 11 has a coil. The stator 11 is disposed on the outer periphery of the motor 1. Further, the power is supplied from the cable 13 to the coil of the stator 11 so that a magnetic field is generated. The rotor 12 is disposed inside the motor 1 so as to face the stator 11. The rotor 12 is attached to the rotating shaft 2. The rotor 12 is configured to rotate by a magnetic field from the stator 11.

また、モータ1の内部における下部には、流体貯留部14が設けられている。流体貯留部14は、オイルを含む流体が昇ってきた場合に、流体が貯留されるために設けられている。   In addition, a fluid reservoir 14 is provided in a lower portion inside the motor 1. The fluid storage unit 14 is provided to store the fluid when the fluid containing oil rises.

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、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。   The rotating shaft 2 is configured to rotate by driving the motor 1. The rotary shaft 2 is configured to transmit the drive of the motor 1 to the impeller 3. The rotating shaft 2 is configured to rotate clockwise (clockwise) in a plan view (when viewed from above). The rotating shaft 2 is rotatably supported by bearings 21 and 22. The bearing 21 is provided on the opposite side of the motor 1 (the side opposite to the pump chamber 4). The bearing 22 is provided on the load side (pump chamber 4 side) of the motor 1. The rotating shaft 2 is arranged so as to extend from the motor 1 through the oil chamber 5 to the pump chamber 4. An impeller 3 is attached to the end of the rotary shaft 2 on the pump chamber 4 side.

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。   The impeller 3 is disposed in the pump chamber 4. Moreover, the impeller 3 gives speed energy to water by rotationally driving. And it is comprised so that pressure may be acted on and sent to water, when the velocity energy of water is converted into pressure energy within the pump chamber 4. That is, by the rotational drive of the impeller 3, water is sucked up from the water suction port 41 of the pump chamber 4, and the water sucked up from the discharge port 42 is discharged.

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に冷却されるように構成されている。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。なお、少なくとも、オイル室5の内壁部5aは、金属材料から形成され、浸水検知部8の一方の電極となっている。詳細については、浸水検知部8の説明とともに述べる。   The oil chamber 5 is disposed between the motor 1 and the pump chamber 4, and the oil chamber 5 is filled with oil. A wall 51 is disposed on the motor 1 side of the oil chamber 5. An oil lifter 52 is provided around the rotation shaft 2 of the oil chamber 5. Also, a mechanical seal 6 having sliding portions 6a and 6b is provided in the oil chamber 5, and the sliding portions 6a and 6b are lubricated by the oil filled in the oil chamber 5, and the sliding portion 6a and 6b are configured to be cooled so as not to burn. Specifically, the sliding portion 6 a on the load side (pump chamber 4 side) of the mechanical seal 6 is provided on the pump chamber 4 side of the oil chamber 5. That is, the sliding portion 6 a on the load side (pump chamber 4 side) of the mechanical seal 6 is provided so that the pressure water in the pump chamber 4 does not enter the oil chamber 5. A sliding portion 6 b on the side opposite to the load side of the mechanical seal 6 (the side opposite to the pump chamber 4) is provided on the motor 1 side of the oil chamber 5. That is, the sliding portion 6b on the side opposite to the load side of the mechanical seal 6 (the side opposite to the pump chamber 4) is provided so that the fluid containing the oil in the oil chamber 5 does not enter the motor 1 side. At least the inner wall 5a of the oil chamber 5 is made of a metal material and serves as one electrode of the inundation detection unit 8. Details will be described together with the description of the inundation detection unit 8.

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。   The oil lifter 52 is provided in a cylindrical shape around the rotation shaft 2. The oil lifter 52 is configured to lift up the oil that moves as the rotary shaft 2 rotates. That is, the oil lifter 52 is configured to supply oil to the sliding portion 6b. A through hole 521 is provided in the lower part of the oil lifter 52. The oil is guided from the through hole 521 to the inner peripheral side of the oil lifter 52.

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。   The mechanical seal 6 includes a fixed member 61, a rotating member 62, and a spring 63. The fixing member 61 has a sliding surface 611. The rotating member 62 has a sliding surface 621. The fixing member 61 is fixed to the housing of the oil chamber 5. The fixing member 61 is formed in an annular shape so as to surround the rotating shaft 2. The rotating member 62 is attached to the rotating shaft 2. That is, the rotating member 62 is configured to rotate together with the rotating shaft 2. The rotating member 62 is formed in an annular shape so as to surround the rotating shaft 2. The rotating member 62 is urged toward the fixed member 61 by a spring 63.

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および6b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および6b(オイル室5)がシールされるように構成されている。   The fixed member 61 and the rotating member 62 are disposed so as to face each other in the axial direction of the rotating shaft 2. In the sliding portions 6a and 6b, the sliding surface 611 of the fixing member 61 and the sliding surface 621 of the rotating member 62 are configured to slide relative to each other. Further, the oil in the oil chamber 5 slightly enters between the sliding surfaces 611 and 621. As a result, the sliding surfaces 611 and 621 are lubricated, cooled by oil so that the sliding surfaces 611 and 621 are not seized, and the sliding portions 6a and 6b (oil chamber 5) are sealed. Has been.

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のモータ1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。   The annular body 7 is provided so as to protrude from the wall 51 on the side opposite to the load side of the oil chamber 5 (the side opposite to the pump chamber 4) to the motor 1 side. The annular body 7 is provided in an annular shape so as to surround the rotation shaft 2 with a predetermined distance from the rotation shaft 2. A seal 71 is provided at the end of the annular body 7 on the motor 1 side. As the seal 71, for example, an oil seal, a seal lip, or a seal having a mechanism for generating a thrust force on the load side such as an inclined rib or a groove at a lip portion that slides with the rotary shaft 2 is used. The seal 71 is disposed between the annular body 7 and the rotary shaft 2.

また、環状体7には、シール71に対してモータ1側にオイル昇り流路72が形成されている。オイル昇り流路72は、環状体7の内部(環状体7と回転軸2との間の空間)とモータ1(流体貯留部14)とを連通するように設けられている。オイル昇り流路72は、オイル室5側からメカニカルシール6の摺動部6bを介して流出するオイルを含む流体を流体貯留部14に導くように構成されている。オイル昇り流路72は、筐体に貫通孔を設けたり、溝状に造形した開口部により構成されることが望ましいが、パイプや、チューブなどの管部材により構成してもよい。オイル昇り流路72は、流体貯留部14の上方位置に配置されている。   Further, an oil rising channel 72 is formed in the annular body 7 on the motor 1 side with respect to the seal 71. The oil ascending flow path 72 is provided so as to communicate the inside of the annular body 7 (the space between the annular body 7 and the rotary shaft 2) and the motor 1 (fluid reservoir 14). The oil ascending flow path 72 is configured to guide a fluid containing oil flowing out from the oil chamber 5 side through the sliding portion 6 b of the mechanical seal 6 to the fluid storage portion 14. The oil ascending flow path 72 is preferably formed of a through-hole formed in the housing or an opening formed in a groove shape, but may be formed of a pipe member such as a pipe or a tube. The oil ascending flow path 72 is disposed at a position above the fluid storage unit 14.

浸水検知部8は、流体貯留部14からオイル室5に延びる棒形状に形成されている。また、浸水検知部8の下方端は、オイル室5のオイル内に配置されている。また、浸水検知部8は、オイル室5内へのポンプ室4からの浸水を検知可能に構成されている。詳細には、浸水検知部8は、金属材料から形成され、オイル室5の内壁部5a(一方の電極)に対する他方の電極を含む。そして、浸水検知部8は、オイルに対する水の割合の増加に伴い、オイル室5の内壁部5a(一方の電極)と浸水検知部8(他方の電極)とが導通することによって、ポンプ室4からオイル室5への浸水を検知するように構成されている。   The infiltration detection unit 8 is formed in a rod shape extending from the fluid storage unit 14 to the oil chamber 5. Further, the lower end of the inundation detection unit 8 is disposed in the oil of the oil chamber 5. Further, the inundation detection unit 8 is configured to detect inundation from the pump chamber 4 into the oil chamber 5. More specifically, the inundation detection unit 8 is formed of a metal material and includes the other electrode with respect to the inner wall 5a (one electrode) of the oil chamber 5. The inundation detection unit 8 is connected to the pump chamber 4 by connecting the inner wall 5a (one electrode) of the oil chamber 5 and the infiltration detection unit 8 (the other electrode) with an increase in the ratio of water to oil. Is configured to detect water intrusion into the oil chamber 5.

流体返送部9は、図2および図3に示すように、第1流体返送路91と、弁部材92と、弁部材駆動機構93とを含んでいる。なお、第1流体返送路91は、特許請求の範囲の「流体返送路」の一例である。   As shown in FIGS. 2 and 3, the fluid return unit 9 includes a first fluid return path 91, a valve member 92, and a valve member drive mechanism 93. The first fluid return path 91 is an example of the “fluid return path” in the claims.

第1流体返送路91は、モータ1(流体貯留部14)と、オイル室5とを連通するように設けられている。すなわち、第1流体返送路91は、壁51を上下方向に貫通するように設けられている。また、第1流体返送路91は、オイル室5側に広がるように、オイル室5側(下方側)に返送路側傾斜部91aを有している。   The first fluid return path 91 is provided so as to communicate the motor 1 (fluid reservoir 14) with the oil chamber 5. That is, the first fluid return path 91 is provided so as to penetrate the wall 51 in the vertical direction. Moreover, the 1st fluid return path 91 has the return path side inclination part 91a in the oil chamber 5 side (lower side) so that it may spread to the oil chamber 5 side.

弁部材92は、浸水検知部8と、一体的に設けられている。また、弁部材92は、ゴムなどの弾性部材により形成されている。また、弁部材92は、絶縁性部材により形成されている。また、弁部材92は、オイル室5に配置されている。また、弁部材92は、第1流体返送路91の返送路側傾斜部91aに対応する形状に形成された弁部材側傾斜部92aを、モータ1側(上方側)に有している。また、弁部材92は、弁部材駆動機構93により浸水検知部8とともに上下方向に駆動されることによって、オイル室5側から第1流体返送路91を開閉するように構成されている。具体的には、図2に示すように、弁部材92が上方に移動されて第1流体返送路91が閉じられる。また、図3に示すように、弁部材92が下方に移動されて第1流体返送路91が開かれる。   The valve member 92 is provided integrally with the inundation detection unit 8. The valve member 92 is formed of an elastic member such as rubber. Further, the valve member 92 is formed of an insulating member. Further, the valve member 92 is disposed in the oil chamber 5. Further, the valve member 92 has a valve member side inclined portion 92a formed in a shape corresponding to the return path side inclined portion 91a of the first fluid return path 91 on the motor 1 side (upper side). Further, the valve member 92 is configured to open and close the first fluid return path 91 from the oil chamber 5 side by being driven in the vertical direction together with the infiltration detection unit 8 by the valve member driving mechanism 93. Specifically, as shown in FIG. 2, the valve member 92 is moved upward and the first fluid return path 91 is closed. Moreover, as shown in FIG. 3, the valve member 92 is moved downward and the first fluid return path 91 is opened.

弁部材駆動機構93は、固定的に設けられる固定部94と、固定部94に対して弁部材92および浸水検知部8とともに移動される可動部95とを有している。   The valve member drive mechanism 93 has a fixed portion 94 that is fixedly provided, and a movable portion 95 that is moved together with the valve member 92 and the water immersion detection portion 8 with respect to the fixed portion 94.

可動部95は、固定部94と壁51との間に配置されている。なお、浸水検知部8には、固定部94と可動部95との間にナット部96が設けられており、ナット部96が締め付けられることによってスプリング95cが圧縮されるよう構成されており、ナット部96に締め付けられてスプリング95cが圧縮されることにより生じる力によって、弁部材92は、返送路側傾斜部91aに当接して第1流体返送路91を封止するように構成されている。   The movable portion 95 is disposed between the fixed portion 94 and the wall 51. The inundation detection unit 8 is provided with a nut portion 96 between the fixed portion 94 and the movable portion 95, and is configured such that the spring 95c is compressed by tightening the nut portion 96. The valve member 92 is configured to abut against the return path side inclined portion 91a and seal the first fluid return path 91 by a force generated by the spring 95c being compressed by being fastened to the portion 96.

固定部94と可動部95とは、共に、流体貯留部14に配置されている。また、固定部94には、電磁石94aが設けられている。また、可動部95には、永久磁石95aが設けられている。また、弁部材駆動機構93は、電磁石94aおよび永久磁石95aにより固定部94に対して可動部95を移動させることによって弁部材92を開閉させるように構成されている。なお、電磁石94aは、たとえば、コイルを含んでいる。また、たとえば、電磁石94aおよび永久磁石95aは、共に、浸水検知部8が設けられた軸部分を囲むように円環形状に形成されている。   Both the fixed portion 94 and the movable portion 95 are disposed in the fluid storage portion 14. The fixing portion 94 is provided with an electromagnet 94a. Further, the movable part 95 is provided with a permanent magnet 95a. The valve member driving mechanism 93 is configured to open and close the valve member 92 by moving the movable portion 95 relative to the fixed portion 94 by the electromagnet 94a and the permanent magnet 95a. The electromagnet 94a includes, for example, a coil. Further, for example, the electromagnet 94a and the permanent magnet 95a are both formed in an annular shape so as to surround the shaft portion where the water immersion detection unit 8 is provided.

また、固定部94は、電磁石94aが設置される板状部材94bを有している。なお、板状部材94bは、絶縁部材94cを介して壁51に対して固定的に設置されている。すなわち、壁51と板状部材94bとは、絶縁部材94cにより絶縁されている。また、可動部95は、永久磁石95aが設置される板状部材95bと、板状部材95b(永久磁石95a)を壁51側から固定部94(電磁石94a)に向けて付勢するスプリング95cと、壁部51(内壁部5a)とスプリング95cとを絶縁する絶縁部材95dとを有している。また、固定部94の電磁石94aと可動部95の永久磁石95aとは、上下方向において、互いに対向する位置に配置されている。また、電磁石94aは、通電することにより、磁界を発生させるように構成されている。また、永久磁石95aは、電磁石94aが通電された際に、電磁石94aと対向する対向する面に磁極(S極またはN極)を有するように配置されている。つまり、電磁石94aを通電することにより、磁界が発生して、電磁石94aと永久磁石95aとの間に斥力が作用するように構成されている。   The fixed portion 94 has a plate-like member 94b on which the electromagnet 94a is installed. The plate-like member 94b is fixedly installed on the wall 51 through an insulating member 94c. That is, the wall 51 and the plate-like member 94b are insulated by the insulating member 94c. The movable portion 95 includes a plate-like member 95b on which the permanent magnet 95a is installed, and a spring 95c that urges the plate-like member 95b (permanent magnet 95a) from the wall 51 side toward the fixed portion 94 (electromagnet 94a). And an insulating member 95d that insulates the wall 51 (inner wall 5a) and the spring 95c. Further, the electromagnet 94a of the fixed portion 94 and the permanent magnet 95a of the movable portion 95 are arranged at positions facing each other in the vertical direction. The electromagnet 94a is configured to generate a magnetic field when energized. Further, the permanent magnet 95a is disposed so as to have a magnetic pole (S pole or N pole) on the surface facing the electromagnet 94a when the electromagnet 94a is energized. That is, the magnetic field is generated by energizing the electromagnet 94a, and a repulsive force acts between the electromagnet 94a and the permanent magnet 95a.

弁部材駆動機構93は、制御部10による制御の下、開閉されるように構成されている。   The valve member drive mechanism 93 is configured to be opened and closed under the control of the control unit 10.

具体的には、図2に示すように、弁部材駆動機構93は、電磁石94aへの通電を解除する(磁界を消す)ことによって、スプリング95cにより、可動部95(弁部材92)を上方に(固定部94側に)移動させるように構成されている。その結果、弁部材92は、第1流体返送路91に押し付けられて、第1流体返送路91を閉じる(閉状態となる)。なお、この状態では、第1流体返送路91の返送路側傾斜部91aと、弁部材92の弁部材側傾斜部92aとが互いに接触している。   Specifically, as shown in FIG. 2, the valve member drive mechanism 93 releases the energization to the electromagnet 94a (extinguishes the magnetic field), thereby moving the movable portion 95 (valve member 92) upward by the spring 95c. It is configured to move (to the fixed portion 94 side). As a result, the valve member 92 is pressed against the first fluid return path 91 to close the first fluid return path 91 (becomes a closed state). In this state, the return path side inclined portion 91a of the first fluid return path 91 and the valve member side inclined portion 92a of the valve member 92 are in contact with each other.

また、図3に示すように、弁部材駆動機構93は、電磁石94aへの通電によって、電磁石94aと永久磁石95aとの間に斥力が作用することにより、電磁石94aと永久磁石95aとを互いに離間させて、可動部95(弁部材92)を下方に(オイル室5側に)移動させるように構成されている。その結果、弁部材92は、第1流体返送路91から離間されて、第1流体返送路91を開く(開状態となる)。   As shown in FIG. 3, the valve member driving mechanism 93 causes the electromagnet 94a and the permanent magnet 95a to be separated from each other when a repulsive force acts between the electromagnet 94a and the permanent magnet 95a by energizing the electromagnet 94a. Thus, the movable portion 95 (valve member 92) is configured to move downward (to the oil chamber 5 side). As a result, the valve member 92 is separated from the first fluid return path 91 and opens the first fluid return path 91 (becomes an open state).

図1に示すように、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、流体返送路91の開閉(弁部材駆動機構93(図2および図3参照)の動作)を制御するように構成されている。   As shown in FIG. 1, the control unit 10 is connected to the submersible electric pump 100 via a cable 13. The control unit 10 is provided on a control panel for driving the submersible electric pump 100. The control unit 10 is configured to control the driving of the motor 1. The control unit 10 is configured to control the opening and closing of the fluid return path 91 (the operation of the valve member drive mechanism 93 (see FIGS. 2 and 3)).

(流体返送処理の説明)
次に、図4を参照して、第1実施形態の水中電動ポンプ100の流体返送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。
(Description of fluid return processing)
Next, the fluid return process of the submersible electric pump 100 of the first embodiment will be described with reference to FIG. The oil return control process is performed by the control unit 10.

水中電動ポンプ100の駆動中に、ステップS1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S1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S2において、電磁石94aへ通電されることによって弁部材92が下方に移動され、第1流体返送路91が開かれる。   While the submersible electric pump 100 is being driven, it is determined in step S1 whether or not the driving of the submersible electric pump 100 (motor 1) has been stopped. If the driving of the submersible electric pump 100 (motor 1) is not stopped, the determination in step S1 is repeated until the driving is stopped. If the driving of the submersible electric pump 100 (motor 1) is stopped, in step S2, the electromagnet 94a is energized to move the valve member 92 downward, and the first fluid return path 91 is opened.

ステップS3において、第1流体返送路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、第1流体返送路91が開かれて流体貯留部14の流体がオイル室5に戻されること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S3の判断が繰り返される。   In step S3, it is determined whether or not a predetermined time (for example, 30 seconds) has elapsed since the first fluid return path 91 was opened. That is, it is determined whether or not the first fluid return path 91 is opened and the fluid in the fluid reservoir 14 is returned to the oil chamber 5 for a predetermined time. The determination in step S3 is repeated until a predetermined time has elapsed.

所定の時間が経過すると、ステップS4において、弁部材92が上方に移動され、第1流体返送路91が閉じられる。   When the predetermined time has elapsed, in step S4, the valve member 92 is moved upward, and the first fluid return path 91 is closed.

(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。
(Effect of 1st Embodiment)
In the first embodiment, the following effects can be obtained.

第1実施形態では、上記のように、モータ1とオイル室5とを連通する第1流体返送路91と、オイル室5の浸水を検知する浸水検知部8と、浸水検知部8と一体的に形成され、第1流体返送路91を開閉する弁部材92と、弁部材92を駆動させて、第1流体返送路91を開閉する弁部材駆動機構93とを設ける。これにより、弁部材駆動機構93により弁部材92を駆動させて第1流体返送路91を開閉することができるので、モータ1側からオイル室5に流体を返送することができる。その結果、オイル室5よりもモータ1側に昇った流体が溜まったままにはならないので、ポンプケーシングやオイルケーシングなどを取り外して、メンテナンス作業を行う必要がない。また、流体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。また、弁部材92が逆止弁の役割を果たすので、弁部材92により流体返送路が閉じられた場合に、流体が第1流体返送路91を通りモータ1側に逆流することを防止することができる。また、モータ1とオイル室5とを連通する第1流体返送路91が、弁部材92により開閉されるので、モータ1とオイル室5との圧力を同圧にすることができる。その結果、モータ1とオイル室5との圧力をバランス(均衡)させることができる。   In the first embodiment, as described above, the first fluid return path 91 that allows the motor 1 and the oil chamber 5 to communicate with each other, the inundation detection unit 8 that detects inundation of the oil chamber 5, and the inundation detection unit 8 are integrated. And a valve member 92 that opens and closes the first fluid return path 91, and a valve member drive mechanism 93 that drives the valve member 92 to open and close the first fluid return path 91. Thus, the valve member 92 can be driven by the valve member drive mechanism 93 to open and close the first fluid return path 91, so that the fluid can be returned from the motor 1 side to the oil chamber 5. As a result, since the fluid rising to the motor 1 side from the oil chamber 5 does not remain, there is no need to perform maintenance work by removing the pump casing, the oil casing, and the like. Further, even when the fluid rises, oil can be prevented from flowing into the bearing 22 of the motor 1 and flowing the grease of the bearing 22 of the motor 1. Moreover, it is not necessary to have a spare submersible pump in order to continue operation. As a result, maintenance and management of the submersible electric pump 100 can be easily performed without requiring much labor and cost for maintenance. Further, since the valve member 92 serves as a check valve, when the fluid return path is closed by the valve member 92, the fluid is prevented from flowing back to the motor 1 side through the first fluid return path 91. Can do. In addition, since the first fluid return path 91 that communicates the motor 1 and the oil chamber 5 is opened and closed by the valve member 92, the pressure of the motor 1 and the oil chamber 5 can be made the same pressure. As a result, the pressure of the motor 1 and the oil chamber 5 can be balanced.

また、第1実施形態では、上記のように、弁部材駆動機構93に、弁部材92を駆動させる電磁石94aおよび永久磁石95aを設ける。これにより、電磁石94aの通電を制御することにより弁部材92を開閉することができるので、弁部材92により第1流体返送路91を容易に開閉することができる。   In the first embodiment, as described above, the valve member driving mechanism 93 is provided with the electromagnet 94a and the permanent magnet 95a for driving the valve member 92. Thereby, since the valve member 92 can be opened and closed by controlling the energization of the electromagnet 94a, the first fluid return path 91 can be easily opened and closed by the valve member 92.

また、第1実施形態では、上記のように、弁部材駆動機構93に、固定部94と、固定部94に対して弁部材92とともに移動される可動部95とを設ける。また、固定部94および可動部95に、それぞれ、電磁石94aおよび永久磁石95aを設け、弁部材駆動機構93を、固定部94に対して可動部95を移動させることにより、弁部材92を開閉させるように構成する。これにより、電磁石94aに通電することにより固定部94に対して可動部95を容易に移動させることができるので、弁部材92により容易に第1流体返送路91を開閉することができる。   In the first embodiment, as described above, the valve member driving mechanism 93 is provided with the fixed portion 94 and the movable portion 95 that is moved together with the valve member 92 with respect to the fixed portion 94. Further, the fixed portion 94 and the movable portion 95 are provided with an electromagnet 94a and a permanent magnet 95a, respectively, and the valve member driving mechanism 93 moves the movable portion 95 relative to the fixed portion 94, thereby opening and closing the valve member 92. Configure as follows. Thereby, since the movable part 95 can be easily moved with respect to the fixed part 94 by energizing the electromagnet 94a, the first fluid return path 91 can be easily opened and closed by the valve member 92.

また、第1実施形態では、上記のように、モータ1の停止時に、弁部材駆動機構93により第1流体返送路91を開くように構成する。これにより、モータ1を停止させた後、第1流体返送路91が弁部材駆動機構93により開かれるので、水中電動ポンプ100の運転時に、第1流体返送路91を介してモータ1へ流体が逆流するのを防止することができる。   In the first embodiment, as described above, the first fluid return path 91 is opened by the valve member drive mechanism 93 when the motor 1 is stopped. Thus, after the motor 1 is stopped, the first fluid return path 91 is opened by the valve member drive mechanism 93, so that the fluid flows to the motor 1 via the first fluid return path 91 when the submersible electric pump 100 is operated. Backflow can be prevented.

また、第1実施形態では、上記のように、モータ1の内部における下部に、流体貯留部14を設け、弁部材駆動機構93を、流体貯留部14に配置する。これにより、オイル室5の上方に、流体が流出などした場合でも、流体を流体貯留部14に貯留させることができるので、流体が直接モータ1のベアリング22や動力部(固定子11および回転子12の部分)に接触するのを効果的に抑制することができる。   Further, in the first embodiment, as described above, the fluid reservoir 14 is provided in the lower portion inside the motor 1, and the valve member drive mechanism 93 is disposed in the fluid reservoir 14. Thereby, even when the fluid flows out above the oil chamber 5, the fluid can be stored in the fluid storage unit 14, so that the fluid directly flows into the bearing 22 or the power unit (the stator 11 and the rotor of the motor 1). 12 portion) can be effectively suppressed.

[第2実施形態]
次に、図5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、第1実施形態の構成に加えて、流体加圧部201と第2流体返送路202とを設けた構成について説明する。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the second embodiment, a configuration in which a fluid pressurizing unit 201 and a second fluid return path 202 are provided in addition to the configuration of the first embodiment will be described.

図5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および6bを有するメカニカルシール6と、環状体7と、浸水検知部8と、流体返送部9と、流体加圧部201と、第2流体返送路202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。   As shown in FIG. 5, the submersible electric pump 200 according to the second embodiment includes a motor 1, a rotating shaft 2, an impeller 3, a pump chamber 4, an oil chamber 5, and sliding portions 6a and 6b. A mechanical seal 6, an annular body 7, a water immersion detection unit 8, a fluid return unit 9, a fluid pressurization unit 201, and a second fluid return path 202 are provided. Further, the controller 10 is connected to the submersible electric pump 200. The submersible electric pump 200 is a vertical submersible electric pump in which the rotary shaft 2 extends in the up-down direction.

ここで、第2実施形態では、流体加圧部201は、環状体7の内側の空間に配置されている。また、流体加圧部201は、モータ1とオイル室5との間に配置されている。また、流体加圧部201は、流体をオイル室5側に加圧するように構成されている。また、流体加圧部201は、水平面に対して傾斜した溝部201aが外周部分に形成された環状の筒体により形成されている。流体加圧部201の溝部201aは、複数(たとえば、2つ)設けられている。   Here, in 2nd Embodiment, the fluid pressurization part 201 is arrange | positioned in the space inside the annular body 7. FIG. In addition, the fluid pressurizing unit 201 is disposed between the motor 1 and the oil chamber 5. The fluid pressurizing unit 201 is configured to pressurize the fluid toward the oil chamber 5 side. Further, the fluid pressurizing unit 201 is formed of an annular cylindrical body in which a groove 201a that is inclined with respect to a horizontal plane is formed on the outer peripheral portion. A plurality of (for example, two) groove portions 201a of the fluid pressurizing unit 201 are provided.

また、流体加圧部201は、モータ1とオイル室5との間に配置され、モータ1とオイル室5との間を封止している。また、流体加圧部201は、モータ1の駆動を羽根車3に伝達する回転軸2に取り付けられている。これにより、流体加圧部201は、回転軸2とともに回転されるように構成されている。流体加圧部201は、たとえば、ゴム材料により形成されている。流体加圧部201の溝部201aは、側面から見て、右下がりの傾斜を有するように形成されている。   The fluid pressurizing unit 201 is disposed between the motor 1 and the oil chamber 5 and seals between the motor 1 and the oil chamber 5. The fluid pressurizing unit 201 is attached to the rotating shaft 2 that transmits the drive of the motor 1 to the impeller 3. Thereby, the fluid pressurization part 201 is comprised so that it may rotate with the rotating shaft 2. FIG. The fluid pressurizing unit 201 is made of, for example, a rubber material. The groove 201a of the fluid pressurizing unit 201 is formed so as to have a downward slope when viewed from the side.

また、第1実施形態では、環状体7の流体加圧部201よりもオイル室5側には、図5に示すように、第2流体返送路202が形成されている。第2流体返送路202は、環状体7の内部とオイル室5とを連通するように設けられている。つまり、第2流体返送路202は、環状体7の内部に昇ってきた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、第2流体返送路202は、筐体に貫通孔を設けたり、溝状に造形した開口部により構成されることが望ましいが、パイプや、チューブなどの管部材により構成してもよい。つまり、第2流体返送路202は、流体加圧部201(環状体7の内部)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。   Further, in the first embodiment, as shown in FIG. 5, a second fluid return path 202 is formed on the oil chamber 5 side of the annular body 7 from the fluid pressurizing unit 201. The second fluid return path 202 is provided to communicate the inside of the annular body 7 with the oil chamber 5. That is, the second fluid return path 202 is configured to return the fluid containing oil that has risen inside the annular body 7 to the oil chamber 5. In addition, the second fluid return path 202 is preferably configured by a through-hole formed in the housing or an opening formed in a groove shape, but may be configured by a pipe member such as a pipe or a tube. That is, the second fluid return path 202 only needs to be configured so that the fluid pressurization unit 201 (inside the annular body 7) and the oil chamber 5 communicate with each other.

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。   In addition, the other structure of 2nd Embodiment is the same as that of the said 1st Embodiment.

(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。
(Effect of 2nd Embodiment)
In the second embodiment, the following effects can be obtained.

第2実施形態では、上記第1実施形態と同様に、モータ1とオイル室5とを連通する第1流体返送路91と、オイル室5の浸水を検知する浸水検知部8と、浸水検知部8と一体的に形成され、第1流体返送路91を開閉する弁部材92と、弁部材92を駆動させて、第1流体返送路91を開閉する弁部材駆動機構93とを設ける。これにより、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。   In the second embodiment, as in the first embodiment, the first fluid return path 91 that allows the motor 1 and the oil chamber 5 to communicate with each other, the inundation detection unit 8 that detects inundation of the oil chamber 5, and the inundation detection unit. 8, a valve member 92 that opens and closes the first fluid return path 91, and a valve member drive mechanism 93 that drives the valve member 92 to open and close the first fluid return path 91 are provided. Thereby, maintenance management of submersible electric pump 200 can be performed easily.

また、第2実施形態では、上記のように、モータ1とオイル室5との間に、流体をオイル室5側に加圧する流体加圧部201を設ける。これにより、オイル室5からモータ1側に流入しようとする流体に対して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、流体加圧部201による加圧により、オイル室5からモータ1側に流入したオイルを効果的にオイル室5に戻すことができる。   In the second embodiment, as described above, the fluid pressurization unit 201 that pressurizes the fluid toward the oil chamber 5 is provided between the motor 1 and the oil chamber 5. As a result, pressure can be applied to the fluid that is about to flow into the motor 1 from the oil chamber 5, so that oil rising from the oil chamber 5 can be suppressed. Further, the oil flowing from the oil chamber 5 to the motor 1 side can be effectively returned to the oil chamber 5 by the pressurization by the fluid pressurizing unit 201.

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。   The remaining effects of the second embodiment are similar to those of the aforementioned first embodiment.

[第3実施形態]
次に、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、制御部10による制御により、弁部材駆動機構93を駆動させて流体を返送した第1実施形態の構成とは異なり、ユーザの操作部301の操作により、弁部材駆動機構93を駆動させて流体を返送する構成について説明する。
[Third Embodiment]
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the third embodiment, unlike the configuration of the first embodiment in which the valve member driving mechanism 93 is driven to return the fluid under the control of the control unit 10, the valve member driving mechanism is operated by the operation of the operation unit 301 by the user. The structure which drives 93 and returns a fluid is demonstrated.

図6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、浸水検知部8と、弁部材92(図2参照)と弁部材駆動機構93(図2参照)とを含む流体返送部9と備えている。また、水中電動ポンプ300には、操作部301が設けられている。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。   As shown in FIG. 6, the submersible electric pump 300 according to the third embodiment includes a motor 1, a rotating shaft 2, an impeller 3, a pump chamber 4, an oil chamber 5, and sliding portions 6a and 6b. A fluid return unit 9 including a mechanical seal 6, an annular body 7, a water immersion detection unit 8, a valve member 92 (see FIG. 2), and a valve member drive mechanism 93 (see FIG. 2) is provided. The submersible electric pump 300 is provided with an operation unit 301. The submersible electric pump 300 is a vertical submersible electric pump in which the rotary shaft 2 extends in the vertical direction.

操作部301は、弁部材駆動機構93により弁部材92を開閉させる操作を受け付け可能に構成されている。詳細には、操作部301および弁部材駆動機構93は、共に、無線通信部(図示せず)を有している。また、操作部301は、無線通信により弁部材駆動機構93を駆動させて、弁部材92により第1流体返送路91を開閉させることが可能に構成されている。なお、操作部301は、モータ1の駆動時においても、第1流体返送路91を開くことが可能である。   The operation unit 301 is configured to receive an operation for opening and closing the valve member 92 by the valve member driving mechanism 93. Specifically, both the operation unit 301 and the valve member driving mechanism 93 have a wireless communication unit (not shown). Further, the operation unit 301 is configured to be able to open and close the first fluid return path 91 by the valve member 92 by driving the valve member driving mechanism 93 by wireless communication. The operation unit 301 can open the first fluid return path 91 even when the motor 1 is driven.

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。   The remaining configuration of the third embodiment is similar to that of the aforementioned first embodiment.

(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。
(Effect of the third embodiment)
In the third embodiment, the following effects can be obtained.

第3実施形態では、上記第1実施形態と同様に、モータ1とオイル室5とを連通する第1流体返送路91と、オイル室5の浸水を検知する浸水検知部8と、浸水検知部8と一体的に形成され、第1流体返送路91を開閉する弁部材92と、弁部材92を駆動させて、第1流体返送路91を開閉する弁部材駆動機構93とを設ける。これにより、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。   In the third embodiment, similarly to the first embodiment, the first fluid return path 91 that allows the motor 1 and the oil chamber 5 to communicate with each other, the inundation detection unit 8 that detects inundation of the oil chamber 5, and the inundation detection unit. 8, a valve member 92 that opens and closes the first fluid return path 91, and a valve member drive mechanism 93 that drives the valve member 92 to open and close the first fluid return path 91 are provided. Thereby, maintenance management of submersible electric pump 300 can be performed easily.

また、第3実施形態では、上記のように、弁部材駆動機構93により弁部材92を開閉させるユーザの操作を受け付ける操作部301を設ける。これにより、ユーザによる操作部の操作によりユーザの任意のタイミングで弁部材92を開閉させることができる。   Moreover, in 3rd Embodiment, the operation part 301 which receives the user's operation which opens and closes the valve member 92 by the valve member drive mechanism 93 is provided as mentioned above. Thereby, the valve member 92 can be opened and closed by a user's arbitrary timing by operation of the operation part by a user.

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。   The remaining effects of the third embodiment are similar to those of the aforementioned first embodiment.

(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。
(Modification)
The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above description of the embodiment but by the scope of claims for patent, and further includes all modifications (modifications) within the meaning and scope equivalent to the scope of claims for patent.

たとえば、上記第3実施形態では、無線通信による操作部の操作により弁部材駆動機構を駆動させ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、有線通信による操作部の操作により弁部材駆動機構を駆動させるように構成してもよい。   For example, in the third embodiment, the example in which the valve member driving mechanism is driven by the operation of the operation unit by wireless communication is shown, but the present invention is not limited to this. In this invention, you may comprise so that a valve member drive mechanism may be driven by operation of the operation part by wired communication.

また、上記第3実施形態では、操作部と弁部材駆動機構とが、直接的に無線通信を行う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、操作部と弁部材駆動機構とが、間接的に無線通信を行うように構成してもよい。たとえば、水中電動ポンプに弁部材駆動機構を制御可能な制御部を接続して、操作部と制御部とが無線通信を行うように構成してもよい。   Moreover, in the said 3rd Embodiment, although the operation part and the valve member drive mechanism showed the example comprised so that radio | wireless communication might be performed directly, this invention is not limited to this. In this invention, you may comprise so that an operation part and a valve member drive mechanism may perform wireless communication indirectly. For example, a control unit that can control the valve member drive mechanism may be connected to the submersible electric pump so that the operation unit and the control unit perform wireless communication.

また、上記第1〜第3実施形態では、弁部材駆動機構を流体貯留部に配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、たとえば、弁部材駆動機構をオイル室に配置してもよい。   Moreover, although the example which has arrange | positioned the valve member drive mechanism in the fluid storage part was shown in the said 1st-3rd embodiment, this invention is not limited to this. In the present invention, for example, the valve member drive mechanism may be disposed in the oil chamber.

また、上記第1〜第3実施形態では、弁部材をオイル室に配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、たとえば、弁部材をオイル室よりもモータ側(流体貯留部)に配置してもよい。   Moreover, although the example which has arrange | positioned the valve member in the oil chamber was shown in the said 1st-3rd embodiment, this invention is not limited to this. In the present invention, for example, the valve member may be disposed closer to the motor side (fluid reservoir) than the oil chamber.

また、上記第1〜第3実施形態では、弁部材駆動機構を電磁石、板状部材、絶縁部材およびスプリングから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、たとえば、弁部材駆動機構をソレノイド弁から構成してもよい。   Moreover, although the example which comprised the valve member drive mechanism from the electromagnet, the plate-shaped member, the insulating member, and the spring was shown in the said 1st-3rd embodiment, this invention is not limited to this. In the present invention, for example, the valve member drive mechanism may be constituted by a solenoid valve.

また、上記第1〜第3実施形態では、浸水検知部を電極型の検知部により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、たとえば、浸水検知部をフロート型の検知部により構成してもよい。   Moreover, in the said 1st-3rd embodiment, although the example which comprised the water immersion detection part by the electrode type detection part was shown, this invention is not limited to this. In the present invention, for example, the inundation detection unit may be configured by a float type detection unit.

また、上記第1〜第3実施形態では、モータの停止に基づいて流体返送路を開く、または、ユーザの操作部の操作に基づいて流体返送路を開く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、たとえば、浸水検知部の検知結果に基づいて流体返送路を開くように構成してもよい。また、モータの運転時において所定時間ごとに流体返送路を開くように構成してもよい。   In the first to third embodiments, an example is shown in which the fluid return path is opened based on the stop of the motor, or the fluid return path is opened based on the operation of the operation unit of the user. The present invention is not limited to this. In this invention, you may comprise so that a fluid return path may be opened based on the detection result of a water immersion detection part, for example. Moreover, you may comprise so that a fluid return path may be opened for every predetermined time at the time of a driving | operation of a motor.

また、上記第1〜第3実施形態では、固定部が電磁石、可動部が永久磁石を有す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、固定部が永久磁石、可動部が電磁石を有するように構成してもよい。また、固定部および可動部が共に電磁石を有するように構成してもよい。   Moreover, in the said 1st-3rd embodiment, although the example which comprised the fixed part had an electromagnet and the movable part had a permanent magnet was shown, this invention is not limited to this. In this invention, you may comprise so that a fixed part may have a permanent magnet and a movable part may have an electromagnet. Moreover, you may comprise so that both a fixed part and a movable part may have an electromagnet.

また、上記第1〜第3実施形態では、弁部材駆動機構が電磁石により流体返送路を開閉す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、たとえば、ガスシリンダーにより流体返送路を開閉するように構成してもよい。   Moreover, in the said 1st-3rd embodiment, although the valve member drive mechanism showed the example comprised so that a fluid return path might be opened and closed with an electromagnet, this invention is not limited to this. In the present invention, for example, the fluid return path may be opened and closed by a gas cylinder.

また、上記第2実施形態では、水平面に対して、傾斜した溝部301aを含む流体加圧部301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、たとえば、図7に示す変形例のように、流体加圧部201の溝部201bは、1周以上のらせん形状に形成されていてもよい。   Moreover, in the said 2nd Embodiment, although the example provided with the fluid pressurization part 301 containing the groove part 301a inclined with respect to the horizontal surface was shown, this invention is not limited to this. In the present invention, for example, as in the modification shown in FIG. 7, the groove 201 b of the fluid pressurizing unit 201 may be formed in a spiral shape of one or more rounds.

また、上記第2実施形態では、流体加圧部に溝部が2つ設けら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、流体加圧部に、溝部が1つ設けられていてもよいし、溝部が3つ以上設けられていてもよい。   Moreover, in the said 2nd Embodiment, although the two groove parts were provided in the fluid pressurization part, the present invention is not restricted to this. In the present invention, one groove portion may be provided in the fluid pressurizing portion, or three or more groove portions may be provided.

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、6b 摺動部
8 浸水検知部
14 流体貯留部
91 第1流体返送路(流体返送路)
92 弁部材
93 弁部材駆動機構
94 固定部
94a、95a 電磁石
95 可動部
100、200、300 水中電動ポンプ
301 操作部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Motor 3 Impeller 4 Pump chamber 5 Oil chamber 6 Mechanical seal 6a, 6b Sliding part 8 Infiltration detection part 14 Fluid storage part 91 1st fluid return path (fluid return path)
92 Valve member 93 Valve member drive mechanism 94 Fixed part 94a, 95a Electromagnet 95 Movable part 100, 200, 300 Submersible electric pump 301 Operation part

Claims (6)

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、
前記モータと前記オイル室とを連通する流体返送路と、
前記オイル室の浸水を検知する浸水検知部と、
前記浸水検知部と一体的に設けられ、前記流体返送路を開閉する弁部材と、
前記弁部材を駆動させて、前記流体返送路を開閉する弁部材駆動機構とを備える、水中電動ポンプ。
A motor,
A pump chamber in which an impeller driven by the motor is disposed;
An oil chamber provided with a mechanical seal having a sliding portion, and disposed between the motor and the pump chamber;
A fluid return path communicating the motor and the oil chamber;
An inundation detection unit for detecting inundation of the oil chamber;
A valve member provided integrally with the inundation detection unit and opening and closing the fluid return path;
A submersible electric pump comprising: a valve member drive mechanism that drives the valve member to open and close the fluid return path.
前記弁部材駆動機構は、前記弁部材を駆動させる電磁石を含む、請求項1に記載の水中電動ポンプ。 The submersible electric pump according to claim 1, wherein the valve member driving mechanism includes an electromagnet that drives the valve member. 前記弁部材駆動機構は、固定部と、前記固定部に対して前記弁部材とともに移動される可動部とを含み、
前記固定部および前記可動部の一方には、前記電磁石が設けられ、前記固定部および前記可動部の他方には、前記電磁石または永久磁石が設けられ、
前記弁部材駆動機構は、前記固定部に対して前記可動部を移動させることにより、前記弁部材を開閉させ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。
The valve member drive mechanism includes a fixed portion and a movable portion that is moved together with the valve member with respect to the fixed portion,
One of the fixed part and the movable part is provided with the electromagnet, and the other of the fixed part and the movable part is provided with the electromagnet or permanent magnet,
The submersible electric pump according to claim 2, wherein the valve member driving mechanism is configured to open and close the valve member by moving the movable portion relative to the fixed portion.
前記モータの停止時に、前記弁部材駆動機構により前記流体返送路が開かれ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。   The submersible electric pump according to any one of claims 1 to 3, wherein the fluid return path is opened by the valve member drive mechanism when the motor is stopped. 前記弁部材駆動機構により前記弁部材を開閉させるユーザの操作を受け付ける操作部をさらに備える、請求項1〜3のいずれか1項に記載の水中電動ポンプ。   The submersible electric pump according to any one of claims 1 to 3, further comprising an operation unit that receives an operation of a user that opens and closes the valve member by the valve member driving mechanism. 前記モータの内部における下部には、流体貯留部が設けられ、
前記弁部材駆動機構は、前記流体貯留部に配置されている、請求項1〜5のいずれか1項に記載の水中電動ポンプ。
A fluid reservoir is provided at the lower part inside the motor,
The submersible electric pump according to any one of claims 1 to 5, wherein the valve member driving mechanism is disposed in the fluid reservoir.
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