JP2004066014A - Device for sensing liquid level and underwater machine with the same - Google Patents

Device for sensing liquid level and underwater machine with the same Download PDF

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Takeshi Kawamura
川村 武史
Yukichi Tsukamoto
塚本 雄吉
Wataru Ogoshi
大越 亘
Shigeyuki Shibata
柴田 重之
Tetsuya Morita
森田 哲也
Tatsuki Watanabe
渡辺 龍城
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Hanshin Engineering Co Ltd
Tokyo Metropolitan Government
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HANSHIN DORYOKU KIKAI
Hanshin Engineering Co Ltd
Tokyo Metropolitan Government
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  • Accessories For Mixers (AREA)
  • Mixers Of The Rotary Stirring Type (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To make easily detectable the ingression of water, etc., into a motor chamber and leakage of lubricating oil from a reduction gear chamber without pulling up an underwater machine from the water. <P>SOLUTION: A first float switch 71 which gives a liquid ingression detection signal when the liquid level of water, etc., ingressed into a motor chamber 13b reaches a prescribed height or above is disposed in the motor chamber 13b. A second float switch 72 which gives a liquid leakage detection signal when the lubricating oil level in a reduction gear chamber 15a reaches a prescribed height or below is disposed in the reduction gear chamber 15a in such a way that the floats of the first and second float switches 71, 72 move in opposite directions according to on-off actions of the switches. The contacts of the switches 71, 72 are connected in series, and when any of the switches 71, 72 operates, the detection signal is transmitted above to the ground. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばモータ室内への水や油の浸入や、減速機室内に貯留されている潤滑油の漏れなどを検知するための装置及びこの装置を備えた水中機械式曝気撹拌装置などの水中機械に係る。特に、本発明は、上記浸入や漏れの検知を容易に行うための対策に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、水中に沈められた状態で使用される水中機械の一つとして、例えば特開2000−263082号公報に開示されている水中機械式曝気撹拌装置が知られている。この種の曝気撹拌装置は、汚水処理システムの反応槽内に沈められた状態で使用される。また、この曝気撹拌装置は、内部に水中モータを備え、この水中モータの出力を減速機で減速した後に出力軸を介してインペラに伝達するようになっている。そして、このインペラの回転駆動によって反応槽内を撹拌し、これによって汚水の浄化処理効率の向上を図るようにしている。
【0003】
ところで、このような曝気撹拌装置は、長期間に亘って水中に沈められた状態で使用されるため、ケーシング内部への水の浸入が懸念される。このような水の浸入があった場合、特に、水中モータを収容しているモータ室内への水の浸入があった場合には水中モータの故障を招いてしまう可能性がある。また、上記減速機の減速動作を円滑に行い且つ各歯車の摩耗を防止するために減速機室内には所定量の潤滑油が貯留されている。しかし、例えば軸封部分の経年劣化などによって潤滑油が減速機室から漏れ出す状況が生じた場合には、潤滑不良が発生して各歯車が摩耗し、減速機の長寿命化を図ることができなくなってしまう。
【0004】
そこで、これまでは、定期的に曝気撹拌装置を水上に引き上げて、モータ室内への水等の浸入や減速機室からの潤滑油の漏れ出しが発生していないか否かを点検する作業を行っていた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記点検作業では、その度に曝気撹拌装置を水上に引き上げる必要があり、点検作業に長時間を要することになってしまう。そして、この点検作業中は反応槽内の撹拌が行えないので、モータ室内への水等の浸入や減速機室からの潤滑油の漏れ出しの発生を早期に発見するべく頻繁に点検作業を行った場合、曝気撹拌装置により反応槽内を撹拌する時間が大幅に短縮されることになってしまう。その結果、汚水の浄化処理効率を十分に高めることができなくなるといった不具合を招いてしまう。また、この種の装置は比較的重量が大きいため水上への引き上げ作業は極めて煩雑なものであった。
【0006】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、水中機械を水上に引き上げることなしに、上記水等の浸入や潤滑油の漏れ出しの発生を容易に検知できるようにすることにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
−発明の概要−
上記の目的を達成するために、本発明は、密閉空間内への液体浸入(例えばモータ室内への水浸入)を検知するためのフロートスイッチと、液溜め室内からの液体漏れ(例えば減速機室内からの潤滑油漏れ)を検知するためのフロートスイッチとを組み合わせて液面検知装置を構成し、何れかのフロートスイッチが作動した場合には、その検知信号を地上または水上に向けて送信できるようにしている。
【0008】
−解決手段−
具体的には、水中に設置される水中機械の内部に形成された密閉空間内への液体浸入及びこの水中機械の内部に形成された液溜め室内からの液体漏れを、液面位置を検知することによって認識する液面検知装置を前提とする。この液面検知装置に対し、上記密閉空間内に設けられ、この密閉空間内に浸入した液体の液面が所定高さ以上に達した際に液体浸入検知信号を発する第1フロートスイッチと、上記液溜め室内に設けられ、この液溜め室内の液面が所定高さ以下に達した際に液漏れ検知信号を発する第2フロートスイッチと、各フロートスイッチが発した検知信号を水上または地上に向けて送信する送信手段とを備えさせている。
【0009】
この特定事項により、密閉空間内に液体が浸入し(例えばモータ室内へ水が浸入し)、その液面が所定高さ以上に達した際には第1フロートスイッチが液体浸入検知信号を発する。一方、液溜め室内の液体が漏れ出して(例えば減速機室内から潤滑油が漏れ出して)、その液面が所定高さ以下に達した際には第2フロートスイッチが液漏れ検知信号を発する。これら信号は、送信手段によって水上または地上に向けて送信される。例えば、水上または地上にこれら信号を受信可能な受信手段を備えさせた場合には、この受信手段の信号受信動作によって、密閉空間内への液体浸入や液溜め室内からの液体の漏れが確認できる。つまり、水中機械を水上に引き上げることなしに、これらを容易且つ早期に確認することができる。
【0010】
各フロートスイッチの設置状態の具体構成としては、第1フロートスイッチ及び第2フロートスイッチとして同一構成のフロートスイッチを採用し、これらをフロートの動きに対する動作方向が互いに逆向きとなるようにそれぞれ配設する。そして、密閉空間内への液体浸入に伴ってフロートが上昇し、その上昇位置が所定位置に達した時点で第1フロートスイッチが液体浸入検知信号を発信するようにしている。また、液溜め室内からの液漏れに伴ってフロートが降下し、その降下位置が所定位置に達した時点で第2フロートスイッチが液漏れ検知信号を発信するようにしている。このように各フロートスイッチとして同一のものを採用しているので、水中機械の構成部品の種類を削減することができる。
【0011】
更に、各フロートスイッチの具体構成としては、各フロートスイッチの接点をb接点で成している。そして、密閉空間内に浸入した液体の液面が所定高さ以上に達した際に第1フロートスイッチの接点が開放されると共に、液溜め室内の液面が所定高さ以下に達した際に第2フロートスイッチの接点が開放されるようにし、これら接点を直列接続して液面検出回路を構成している。これにより、2個のフロートスイッチを備えているにも拘わらず、一つの回路で液体浸入検知用の回路と液漏れ検知用の回路とを兼用することができ、回路構成の複雑化を回避することができる。また、各フロートの接点をa接点とし、これらの回路を並列接続しても同様の効果を得ることができる。
【0012】
検知対象の具体例としては、上記密閉空間をモータ室とし、第1フロートスイッチを、このモータ室内への水やオイルの浸入を検知するものとする。一方、上記液溜め室を減速機室とし、第2フロートスイッチを、この減速機室内からの潤滑油の漏れを検知するものとしている。この構成により、モータ室内への水やオイルの浸入によるモータの故障を未然に防ぐことができ、また、減速機室内の潤滑油オイル不足による歯車の摩耗を防止することができる。
【0013】
また、上記各構成の液面検知装置を内蔵している水中機械や、汚水を活性汚泥によって生物反応処理する反応槽内に設置された曝気撹拌装置としてこの水中機械を適用することも本発明の技術的思想の範疇である。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。本形態では、水中機械として汚水処理システムに採用される水中機械式曝気撹拌装置に本発明を適用した場合について説明する。また、モータ室内への水や油の浸入や、減速機室内に貯留されている潤滑油の漏れなどを検知するための装置として液面検知装置を構成した場合について説明する。
【0015】
−曝気撹拌装置の全体構成の説明−
図1は本形態に係る曝気撹拌装置を示す正面図、図2はその内部構成を示す断面図である。この曝気撹拌装置は、鉛直方向に延びる軸心を有する回転駆動機構10と、この回転駆動機構10によって回転されるようにその下側に取り付けられた羽根車20(図2参照)とを具備している。羽根車20は、略円筒状のポンプケーシング30内に配置されている。ポンプケーシング30の上側には、放射方向に延びる複数の吐出口41が設けられた短円筒状の吐出ケーシング40が取り付けられている。
【0016】
図2に示すように、回転駆動機構10は、鉛直方向に延びる軸心を有する水中モーター11と、この水中モーター11の下方に延出する出力軸に取り付けられて吐出ケーシング40内に配置された減速機12とを有している。この減速機12の出力軸は、吐出ケーシング40の中心部を貫通して、ポンプケーシング30内に達している。回転駆動機構10の減速機12は、吐出ケーシング40に支持されている。そして、ポンプケーシング30内に位置する減速機12の出力軸に上記羽根車20が取り付けられている。
【0017】
羽根車20は、減速機12の出力軸に取り付けられた円筒状のボス部21を有しており、回転駆動機構10の水中モーター11から駆動されることによって、減速機12を介してボス部21が回転される。このボス部21の周面には、周方向に等しい間隔をあけて配置されたインペラ22が設けられている。各インペラ22は、ボス部21の回転によって上方への強い水流を発生するように、大きなピッチ角度を有してボス部21の周面から放射方向に延出している。
【0018】
羽根車20を取り囲むポンプケーシング30は、下方に向けて順次拡径した略円筒状のケーシング本体部31を有しており、このケーシング本体部31の上面および下面が開放されている。ケーシング本体部31の外周面は、周方向に等しい間隔をあけて配置された上下方向に延びる複数の補強リブ33にて補強されている。ケーシング本体部31の下面には、下方に延出する例えば3本の脚部32が、周方向に等しい間隔をあけて配置されており、各脚部32によってケーシング本体31の下面は、水処理反応槽の底面に対して適当な間隔が空けられた状態になっている。
【0019】
ポンプケーシング30のケーシング本体31内に配置された羽根車20が回転すると、各インペラ22によって、ケーシング本体31の開放された下面から内部に水が吸引されて、ケーシング本体31内を上方へと通流される。
【0020】
ポンプケーシング30内に配置された羽根車20のボス部21における下側の軸心部には、空気供給管50が挿通している。ボス部21の上部周面には、複数の空気吐出口21bが、周方向に等しい間隔をあけて配置されており、空気供給管50から供給される空気は、各空気吐出口21bを通って、ポンプケーシング30のケーシング本体31内に吐出される。
【0021】
図3は、ポンプケーシング30の上側に配置される吐出ケーシング40の一部破断平面図、図4は図3のA−A線における断面図である。この吐出ケーシング40は、図4に示すように、中心部に開口部42aが設けられた円環状の下ガイド板42と、この下ガイド板42に対して上方に適当な間隔をあけて配置された上ガイド板43とを有している。
【0022】
下ガイド板42は、軸心部に設けられた開口部42aの周囲に、5〜40度程度の角度で、外側になるにつれて順次下方に傾斜した状態になっている。開口部42aの周囲の内周縁部は、下方に向かって小さな曲率の円弧状に湾曲しており、その下端部には、外方に向かって水平に延出したフランジ部44が全周にわたって設けられている。このフランジ部44は、ポンプケーシング30におけるケーシング本体31の上面に全周にわたって載置されて、ポンプケーシング30のケーシング本体31上面にボルト止めされるようになっている。
【0023】
上ガイド板43は、中心部に貫通孔43aが設けられた円環状であって、下ガイド板42の上方に、一定の間隔をあけてほぼ平行に配置されている。この上ガイド板43の貫通孔43aの周囲の内周側部分は、下方に向かうように、円弧状に緩やかに湾曲しており、その内周縁は、下ガイド板42の開口部42a内に同心状態で位置している。
【0024】
上ガイド板43は、図3に示すように、周方向の六等分位置にて、放射方向に延びる隔壁部材46によって、六等分されている。この分割数は機種等に応じて適宜変更してもよい。各隔壁部材46は、下ガイド板42と上ガイド板43との間をほぼ放射方向に沿って延びる一対の隔壁部46aを有している。各隔壁部46aは、上ガイド板43とは一体となって下方に屈曲されることにより構成されており、下側縁が下ガイド板42の上面に突き当てられた状態になっている。
【0025】
隔壁部材46の内周側部分は、各隔壁部46aの内周側部分同士を連結する連結部46bになっている。この連結部46bは、内周側に突出するように、比較的大きな曲率で円弧状に湾曲しており、しかも、内周側になるにつれて上方に位置するように30〜60度程度に傾斜した状態になっている。
【0026】
各隔壁部46aの間は、上方および外方に開放されて、放射方向に延びるガイド溝45になっている。
【0027】
各隔壁部材46の隔壁部46aと下ガイド板42と上ガイド板43とによって囲まれた部分は、それぞれ、羽根車20によって上方に通流される水の吐出口41になっている。
【0028】
各隔壁部46aは、外周側になるにつれて、順次、相互に離れるように開いた状態になっており、従って、各隔壁部46aの間に形成されたガイド溝45は、下ガイド板42の外周側になるにつれて幅方向寸法が大きくなっている。その結果、隣接する隔壁部材46のそれぞれ一方の隔壁部46aによって規定される各吐出口41は、放射方向の中程がそれぞれ周方向に広がっており、それぞれの吐出側端部が、外周側になるにつれて、順次、周方向に若干狭まっている。
【0029】
上ガイド板43における内周側の湾曲部分には、円錐台状のステイ48の下端縁が支持されている。このステイ48は、上ガイド板43の貫通孔43aとは同心状態になっており、また、各隔壁部材46の連結部46bに連続するように、周面が45度程度に傾斜している。ステイ48の上面および下面は開放された状態になっており、回転駆動機構10における水中モーター11が、出力軸を下方に向けた鉛直状態で減速機12に連結されている。そして、水中モーター11が連結された減速機12は、ステイ48および上ガイド板43の貫通孔43a内に位置している。
【0030】
全てのガイド溝45における一つ置きに配置されたガイド溝45の一方の側方に位置する上ガイド板43の上面には、フック部材47がそれぞれ取り付けられている。各フック部材47には、図1および図2に示すように、吊り具60の下端部が係止されるようになっており、この吊り具60にワイヤーロープ等が係止されて、水中曝気撹拌装置全体が水処理反応槽の内部に下降されてその底面に据え付けられる。
【0031】
このような構成の水中曝気撹拌装置は、水処理反応槽の底面に据え付けられると、回転駆動機構10の水中モーター11が駆動される。これにより、ポンプケーシング30のケーシング本体部31内に配置された羽根車20が回転される。羽根車20の回転により、ポンプケーシング30のケーシング本体31内に、底面を通って水が吸引され、ケーシング本体31内を上方へと通流する。
【0032】
このとき、空気供給管50から供給される空気が、ボス部21の上部周面に設けられた各空気吐出口21bから吐出される。そして、各空気吐出口21bから吐出された空気が、ポンプケーシング30のケーシング本体31を上方へと通流する水内に拡散されて混合される。各空気吐出口21bは、インペラ22と同軸に回転するために、各空気吐出口21bから吐出される空気は、回転作用によって細かく剪断されて、微細気泡となり、気泡内の酸素が効率よく水内に溶解される。
【0033】
このようにして、微細気泡が拡散された水は、ポンプケーシング30のケーシング本体31内を上方へと通流し、吐出ケーシング40の下ガイド板42と上ガイド板43との間に導入され、上ガイド板43によって放射方向外側に屈曲されて、各隔壁部材46によって仕切られた全ての吐出口41から、放射方向の斜め下方に向かって噴射される。
【0034】
全ての吐出口41から吐出された水は、水処理反応槽の底部に沿って通流するために水処理反応槽の底部が確実に撹拌される。しかも、吐出口41から吐出される水は、空気が効率よく混合されているために、水処理反応槽の底部が効率よく確実に曝気される。
【0035】
−液面検知装置の説明−
次に、本形態の特徴点である液面検知装置について説明する。図5は、上記水中モータ11及び減速機12の内部構成を示す断面図である。この図5に示すように、水中モータ11は、内部が密閉空間として形成されたモータケーシング13の内部にモータ本体14が収容されて構成されている。このモータ本体14から下方に延びる出力軸14aは、モータケーシング13の底板13aを貫通して、下側の減速機12に接続している。
【0036】
一方、減速機12は、液溜め室(潤滑油の貯留された空間)として形成された減速機ケーシング15内に複数の歯車16が備えられ、モータ本体14の出力軸14aから受けた回転駆動力を減速して羽根車20のボス部21を介してインペラ22に伝達するようになっている。また、この減速機ケーシング15内には所定量の潤滑油Oが貯留されており、この潤滑油Oの潤滑作用により各歯車16の摩耗を防止するようになっている。
【0037】
上記液面検知装置70は、モータケーシング13の内部及び減速機ケーシング15の内部にそれぞれ配設されたフロートスイッチ71,72を備えている。以下、各フロートスイッチ71,72の配設状態について説明する。
【0038】
モータケーシング13の内部(モータ室13b)に設けられているフロートスイッチ71は、このモータ室13bの内部へのオイルや水の浸入を検知するための第1フロートスイッチである。図5に示すように、モータ室13bの底部には底板13aが部分的に下方に凹陥されてなるオイルポケット13cが形成されている。つまり、このモータ室13bの内部にオイルや水が浸入した場合には、このオイルポケット13cにオイルや水が溜まる構成となっている。そして、第1フロートスイッチ71は、このオイルポケット13cの内部に位置されている。この構成により、モータ室13bの内部にオイルや水が浸入してオイルポケット13cに溜まった場合に、その液面の上昇に伴って第1フロートスイッチ71のフロート71aの位置が上方へ移動し、このフロート71aが所定位置まで移動した際に第1フロートスイッチ71が液浸入検知信号を発信するようになっている。
【0039】
一方、減速機ケーシング15の内部(減速機室15a)に設けられているフロートスイッチ72は、この減速機室15aからの潤滑油Oの漏れを検知するための第2フロートスイッチである。図5に示すように、この第2フロートスイッチ72は減速機室15aの天板13a(モータケーシング13の底板を兼用している)に取り付けられている。この構成により、減速機室15aからの潤滑油Oの漏れにより、その油面の降下に伴って第2フロートスイッチ72のフロート72aの位置が下方へ移動し、このフロート72aが所定位置まで移動した際に第2フロートスイッチ72が液漏れ検知信号を発信するようになっている。また、この第2フロートスイッチ72の取り付け位置は上記オイルポケット13cの下面に設定されている。これにより、第2フロートスイッチ72を支持している支持シャフト72bの長さ寸法をできるだけ短くしながらも、第2フロートスイッチ72の配設位置を減速機ケーシング15の底面付近に位置させることができる。
【0040】
また、これら第1フロートスイッチ71と第2フロートスイッチ72とは同一構成のフロートスイッチで構成されており、フロートの動きに対する動作方向が互いに逆向きとなるようにそれぞれ配設されて成っている。つまり、このような配置によって第1フロートスイッチ71は液面が所定高さ以上まで上昇した際に作動し、逆に、第2フロートスイッチ72は液面が所定高さ以下まで下降した際に作動するようになっている。このように各フロートスイッチ71,72として同一のものを採用しているので、曝気撹拌装置の構成部品の種類を削減することができる。
【0041】
また、上記各フロートスイッチ71,72は図示しない送信手段としての信号線が接続されており、上記検知信号がこの信号線に出力されるようになっている。そして、この信号線は、地上に向けて延びており、地上に設置した受信装置に液浸入検知信号や液漏れ検知信号を送信するようになっている。例えば、この受信装置には警報ブザーが備えられており、上記何れかの検知信号を受信すると、警報ブザーが作動してシステム管理者に警報を発するようになっている。
【0042】
−水中モータ駆動回路の説明−
次に、本形態に係る曝気撹拌装置の水中モータ駆動回路について説明する。図6はこの駆動回路を示し、図7はリレー回路を示している。これら図に示すように、水中モータ11は、三相交流電流(R,S,T)が供給されることにより回転駆動するものであって、給電ライン上には漏電検知部81、給電遮断スイッチ82及び電流計を備えた過負荷検知部83がそれぞれ設けられている。
【0043】
また、この水中モータ11の各出力線(k〜n)のうちの一部(k,l)間では、上記各フロートスイッチ71,72の接点A1,A3が直列に接続されていると共に、他の出力線(m,n)間には過熱検知スイッチA2が設けられている。各フロートスイッチ71,72の接点A1,A3は、b接点であって、第1フロートスイッチ71の接点A1はモータ室13b内に浸入した液体の液面が所定高さ以上に達した際に開放されると共に、第2フロートスイッチ72の接点A2は減速機室15a内の液面が所定高さ以下に達した際に開放されるようになっている。
【0044】
リレー回路について説明すると、一対の電源母線L1,L2間には、運転遮断ラインL3、液面検出回路としての液面検知ラインL4、過熱検知ラインL5、漏電検知ラインL6、過負荷検知ラインL7、運転起動ラインL8、運転・停止切り換えラインL9がそれぞれ設けられている。
【0045】
運転遮断ラインL3は、他の各ラインL4〜L8に備えられた電磁リレーAx1、Ax2、ELBX、49x、CRによって切り換えられる複数のスイッチAx1〜CR及びこれらスイッチのうち何れかがOFFした際に励磁が解除される電磁接触器52を備えている。つまり、各ラインL4〜L8の電磁リレーAx1〜CRのうち何れかの励磁が解除した際に、それに対応するスイッチAx1〜CRがOFFし、これに伴って電磁接触器52の励磁が解除されて上記給電遮断スイッチ82をOFFして水中モータ11を強制停止するようになっている。
【0046】
液面検知ラインL4には、上述の如く直列接続された各フロートスイッチ71,72の接点A1,A3、これら接点A1,A3の何れかがOFFした際に励磁が解除する電磁リレーAx1を備えている。つまり、b接点を持つ各フロートスイッチ71,72のうち何れかにおいて検知信号が出力される状況になった際に電磁リレーAx1の励磁が解除して運転遮断ラインL3のスイッチAx1がOFFされるようになっている。
【0047】
過熱検知ラインL5には、水中モータ11の異常過熱時にOFFする上記過熱検知スイッチA2、この過熱検知スイッチA2がOFFした際に励磁が解除する電磁リレーAx2を備えている。つまり、水中モータ11の異常過熱時に電磁リレーAx2の励磁が解除して運転遮断ラインL3のスイッチAx2がOFFされるようになっている。
【0048】
漏電検知ラインL6には、上記漏電検知部81において漏電が検知された際にOFFする漏電検知スイッチELB、この漏電検知スイッチELBがOFFした際に励磁が解除する電磁リレーELBXを備えている。つまり、水中モータ11に漏電が発生した際に電磁リレーELBXの励磁が解除して運転遮断ラインL3のスイッチELBXがOFFされるようになっている。
【0049】
過負荷検知ラインL7には、上記過負荷検知部83において水中モータ11の過負荷が検知された際にOFFする過負荷検知スイッチ49、この過負荷検知スイッチ49がOFFした際に励磁が解除する電磁リレー49xを備えている。つまり、水中モータ11の過負荷が発生した際に過負荷検知スイッチ49がOFFとなり運転遮断ラインL3のスイッチ49XがOFFされるようになっている。
【0050】
運転・停止切り換えラインL9には、手動操作によってON/OFFが切り換えられるメインスイッチS、このメインスイッチSがONとなった際に励磁する電磁リレーKPを備えている。一方、運転起動ラインL8は、この電磁リレーKPが励磁した際にONする運転スイッチKP、この運転スイッチKPがONした際に励磁する電磁リレーCRを備えている。つまり、メインスイッチSがONされるに伴って運転起動ラインL8の電磁リレーCRが励磁し、これにより、運転遮断ラインL3のスイッチCRがONされるようになっている。
【0051】
以上の構成により、メインスイッチSがONとされて、水中モータ11が駆動している状況において、液面検知ラインL4、過熱検知ラインL5、漏電検知ラインL6及び過負荷検知ラインL7のうちの何れかの電磁リレーAx1〜CRの励磁が解除する状況になった際には、それに対応する運転遮断ラインL3上のスイッチがOFFとなって水中モータ11が強制的に停止される構成となっている。この場合、水中モータ11が強制停止されたことを通知する信号が上記信号線によって地上の受信装置に送信されることになる。
【0052】
以上、説明したように、本形態に係る曝気撹拌装置では、モータ室13b内へ水等が浸入し、その液面が所定高さ以上に達した際には第1フロートスイッチ71が液体浸入検知信号を発する一方、減速機室15a内から潤滑油が漏れ出し、その液面が所定高さ以下に達した際には第2フロートスイッチ72が液漏れ検知信号を発するようになっている。そして、これら信号は、地上に向けて送信される。このため、曝気撹拌装置を水上に引き上げることなしに、これら浸入及び漏れ出しを容易且つ早期に確認することが可能である。
【0053】
また、本形態の場合には、各々b接点で構成される第1フロートスイッチ71の接点A1と第2フロートスイッチ72の接点A3とを液面検知ラインL4上で直列接続している。このため、2個のフロートスイッチ71,72を備えているにも拘わらず、一つの検知ラインで液体浸入検知用の回路と液漏れ検知用の回路とを兼用することができ、回路構成の複雑化を回避することができる。尚、第1フロートスイッチ71の接点A1と第2フロートスイッチ72の接点A3とをそれぞれa接点とし、これらの回路を並列接続しても同様の効果を得ることができる。
【0054】
更に、本形態では、第2フロートスイッチ72をモータケーシング13の底板13aに取り付けているので、メンテナンス時の分解作業を容易に行うことができる。
【0055】
(変形例)
次に、本発明の変形例について説明する。本例は水中モータ駆動回路の変形例であって、その他の構成は上述した実施形態のものと同様である。従って、ここでは水中モータ駆動回路について、上記実施形態との相違点についてのみ説明する。
【0056】
図8は本例に係る水中モータ駆動回路を示す回路図である。この図に示すように、本例では、水中モータ11の各信号線(k〜n)のうちの一つ(n)を入力のコモンラインとして使用し、他の信号線を出力線(k〜m)として並列接続すると共に、出力線(k)に第1フロートスイッチ71の接点A1を、出力線(l)に過熱検知スイッチA2を、出力線(m)に第2フロートスイッチ72の接点A3をそれぞれ設けている。
【0057】
この構成によれば、水中モータ11が強制的に停止された際、各出力線(k〜m)からの出力信号を検出することによって、強制停止の原因が、モータ室13bの内部へのオイルや水の浸入であるのか、水中モータ11の異常過熱であるのか、減速機室15aからの潤滑油Oの漏れであるのかを判別することが可能になる。しかも、上記実施形態のもの(図6)に比べて出力線を増加させることなしに、これらの判別を行うことが可能となっている。
【0058】
−その他の実施形態−
上述した実施形態及び変形例では、水中機械として曝気撹拌装置を採用し、モータ室13b内への水や油の浸入や、減速機室15a内に貯留されている潤滑油の漏れを検知するための装置として液面検知装置を構成した場合について説明した。本発明はこれに限らず、種々の水中機械(水中ポンプなど)における種々の液面検知のための装置として適用することが可能である。
【0059】
また、各フロートスイッチ71,72の配設位置も上述した位置に限るものではなく、これらフロートスイッチ71,72の接点A1,A3の接続状態も上述したものには限らない。
【0060】
更に、各フロートスイッチ71,72から発信される検知信号は、地上に設置された受信装置に送信される場合に限らず、水上に浮遊設置した受信装置に送信される構成を採用してもよい。また、受信手段への送信の手法は有線または無線を問わない。
【0061】
【発明の効果】
以上のように、本発明では、水中機械の内部の密閉空間内及び液溜め室内にそれぞれフロートスイッチを設置し、何れかのフロートスイッチによって液面が所定位置に達したことが検知された場合には、検知信号を水上または地上に向けて送信するようにしている。このため、水中機械を水上に引き上げることなしに、これらを容易且つ早期に確認することができる。その結果、液浸入や液漏れが発生するまでは継続して水中機械を水中に沈めておくことができ、従来の点検作業のように一時的に水中機械の運転を停止させるといったことは必要なくなる。
【0062】
また、各フロートスイッチとして同一構成のものを採用し、フロートの動きに対する動作方向が互いに逆向きとなるようにそれぞれ配設させた場合には、水中機械の構成部品の種類を削減することができ、製造コストの削減を図ることができる。
【0063】
更に、b接点の各フロートスイッチの接点を直列接続するか、a接点の各フロートスイッチの接点を並列接続して液面検出回路を構成した場合には、一つの回路で液体浸入検知用の回路と液漏れ検知用の回路とを兼用することができ、回路構成の複雑化を回避できて、本発明の水中機械の実用性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施形態に係る曝気撹拌装置の正面図である。
【図2】曝気撹拌装置の断面図である。
【図3】吐出ケーシングの一部を破断した平面図である。
【図4】図3におけるA−A線に沿った断面図である。
【図5】水中モータ及び減速機の内部構成を示す断面図である。
【図6】水中モータの駆動回路を示す図である。
【図7】水中モータ駆動用のリレー回路を示す図である。
【図8】変形例における図6相当図である。
【符号の説明】
13b   モータ室(密閉空間)
15a   減速機室(液溜め室)
70    液面検知装置
71    第1フロートスイッチ
72    第2フロートスイッチ
71a,72a フロート
A1,A3 接点
O     潤滑油(液体)
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a device for detecting intrusion of water or oil into a motor room, leakage of lubricating oil stored in a reduction gear room, and the like, and an underwater mechanical aeration and agitation device equipped with the device. Pertaining to the machine. In particular, the present invention relates to a countermeasure for easily detecting the intrusion or leakage.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, as one of underwater machines used in a state of being immersed in water, for example, an underwater mechanical aeration and stirring device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-263082 is known. This type of aeration and stirring device is used in a state where it is submerged in a reaction tank of a sewage treatment system. Further, the aeration stirring device includes a submersible motor inside, and the output of the submersible motor is transmitted to the impeller via an output shaft after being reduced by a speed reducer. The rotation of the impeller stirs the inside of the reaction tank, thereby improving the purification efficiency of wastewater.
[0003]
By the way, since such an aeration and stirring device is used in a state where it is submerged in water for a long period of time, there is a concern that water may enter the inside of the casing. When such water infiltrates, particularly when water invades into the motor room accommodating the underwater motor, the underwater motor may be broken. Further, a predetermined amount of lubricating oil is stored in the speed reducer chamber in order to smoothly perform the speed reduction operation of the speed reducer and prevent wear of each gear. However, when the lubricating oil leaks out of the reduction gear room due to, for example, aging of the shaft seal portion, poor lubrication occurs, each gear is worn, and the life of the reduction gear can be extended. You will not be able to.
[0004]
In the past, work has been conducted to periodically raise the aeration and stirring device above the water to check whether water or the like has entered the motor room or the leakage of lubricating oil from the reduction gear room has occurred. I was going.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-mentioned inspection work, it is necessary to pull up the aeration and stirring device above the water every time, and it takes a long time for the inspection work. During this inspection work, the inside of the reaction tank cannot be agitated.Therefore, frequent inspection work is performed to find out early the intrusion of water etc. into the motor room and the leakage of lubricating oil from the reduction gear room. In such a case, the time for stirring the inside of the reaction tank by the aeration and stirring device is greatly reduced. As a result, a problem that the purification efficiency of the sewage cannot be sufficiently increased is caused. In addition, since this type of apparatus is relatively heavy, the work of pulling it up on the water is extremely complicated.
[0006]
The present invention has been made in view of such a point, and an object thereof is to easily detect the intrusion of the water or the like and the occurrence of leakage of the lubricating oil without lifting the underwater machine above the water. Is to do so.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
-Summary of the invention-
In order to achieve the above object, the present invention provides a float switch for detecting liquid intrusion (for example, water intrusion into a motor room) into a closed space, and a liquid leak from a liquid storage room (for example, a reduction gear room). And a float switch for detecting lubricating oil leakage from the water) to constitute a liquid level detection device. When any of the float switches is activated, the detection signal can be transmitted to the ground or toward the water. I have to.
[0008]
-Solution-
Specifically, the liquid level is detected by detecting liquid intrusion into a closed space formed inside an underwater machine installed in water and liquid leakage from a liquid reservoir formed inside the underwater machine. It is assumed that the liquid level detecting device recognizes the information. A first float switch that is provided in the closed space and that issues a liquid intrusion detection signal when the liquid level of the liquid that has entered the closed space reaches a predetermined height or higher; A second float switch that is provided in the liquid reservoir chamber and that issues a liquid leakage detection signal when the liquid level in the liquid reservoir chamber reaches a predetermined height or less, and directs the detection signal generated by each float switch to the surface of the water or the ground. And transmission means for transmitting the data.
[0009]
According to this specific matter, the liquid enters the enclosed space (for example, water enters the motor chamber), and when the liquid level reaches a predetermined height or more, the first float switch issues a liquid intrusion detection signal. On the other hand, when the liquid in the liquid storage chamber leaks out (for example, when the lubricating oil leaks out of the reduction gear chamber) and the liquid level reaches a predetermined height or less, the second float switch issues a liquid leak detection signal. . These signals are transmitted to the water or the ground by the transmitting means. For example, in the case where a receiving means capable of receiving these signals is provided on the water or on the ground, the signal receiving operation of the receiving means makes it possible to confirm liquid intrusion into the closed space or leakage of the liquid from the liquid storage chamber. . That is, these can be easily and early confirmed without raising the underwater machine above the water.
[0010]
As a specific configuration of the installation state of each float switch, a float switch having the same configuration is adopted as the first float switch and the second float switch, and these are arranged so that the operation directions with respect to the movement of the float are opposite to each other. I do. Then, the float rises with the infiltration of the liquid into the closed space, and the first float switch transmits a liquid intrusion detection signal when the rising position reaches a predetermined position. Further, the float descends due to liquid leakage from the liquid reservoir chamber, and the second float switch transmits a liquid leakage detection signal when the lowered position reaches a predetermined position. As described above, since the same switch is used as each float switch, the types of components of the underwater machine can be reduced.
[0011]
Further, as a specific configuration of each float switch, a contact of each float switch is formed by a b contact. When the liquid level of the liquid that has entered the sealed space reaches a predetermined height or higher, the contact point of the first float switch is opened, and when the liquid level in the liquid storage chamber reaches a predetermined height or lower. The contacts of the second float switch are opened, and these contacts are connected in series to constitute a liquid level detection circuit. As a result, despite the provision of two float switches, one circuit can be used as both a circuit for detecting liquid intrusion and a circuit for detecting liquid leakage, thereby avoiding complication of the circuit configuration. be able to. The same effect can be obtained even if the contacts of the floats are a contacts and these circuits are connected in parallel.
[0012]
As a specific example of the detection target, the closed space is a motor room, and the first float switch detects the intrusion of water or oil into the motor room. On the other hand, the liquid storage chamber is a reduction gear chamber, and the second float switch detects leakage of lubricating oil from the reduction gear chamber. With this configuration, it is possible to prevent a failure of the motor due to intrusion of water or oil into the motor chamber, and it is possible to prevent wear of gears due to insufficient lubricating oil in the reduction gear chamber.
[0013]
In addition, the present invention is also applicable to an underwater machine incorporating the liquid level detection device of each of the above-described configurations, and an aeration and stirring device installed in a reaction tank for performing biological reaction treatment of sewage with activated sludge. It is a category of technical thought.
[0014]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the present embodiment, a case will be described in which the present invention is applied to an underwater mechanical aeration and agitation device employed in a sewage treatment system as an underwater machine. Further, a case will be described in which a liquid level detection device is configured as a device for detecting intrusion of water or oil into the motor chamber, leakage of lubricating oil stored in the reduction gear chamber, and the like.
[0015]
-Description of the overall configuration of the aeration and stirring device-
FIG. 1 is a front view showing the aeration and stirring device according to the present embodiment, and FIG. 2 is a cross-sectional view showing the internal configuration thereof. This aeration and agitation device includes a rotation drive mechanism 10 having an axial center extending in a vertical direction, and an impeller 20 (see FIG. 2) attached to a lower side of the rotation drive mechanism 10 so as to be rotated by the rotation drive mechanism 10. ing. The impeller 20 is arranged in a substantially cylindrical pump casing 30. Above the pump casing 30, a short cylindrical discharge casing 40 provided with a plurality of discharge ports 41 extending in the radial direction is attached.
[0016]
As shown in FIG. 2, the rotation drive mechanism 10 is disposed in a discharge casing 40 by being attached to a submersible motor 11 having an axis extending in a vertical direction and an output shaft extending below the submersible motor 11. And a speed reducer 12. The output shaft of the speed reducer 12 passes through the center of the discharge casing 40 and reaches the inside of the pump casing 30. The speed reducer 12 of the rotary drive mechanism 10 is supported by the discharge casing 40. The impeller 20 is attached to an output shaft of the speed reducer 12 located in the pump casing 30.
[0017]
The impeller 20 has a cylindrical boss 21 attached to the output shaft of the speed reducer 12. The impeller 20 is driven by the underwater motor 11 of the rotary drive mechanism 10 to drive the boss 21 through the speed reducer 12. 21 is rotated. Impellers 22 are provided on the peripheral surface of the boss 21 at equal intervals in the circumferential direction. Each impeller 22 has a large pitch angle and extends radially from the peripheral surface of the boss 21 so that a strong upward water flow is generated by the rotation of the boss 21.
[0018]
The pump casing 30 surrounding the impeller 20 has a substantially cylindrical casing body 31 whose diameter is gradually increased downward, and the upper and lower surfaces of the casing body 31 are open. The outer peripheral surface of the casing body 31 is reinforced by a plurality of vertically extending reinforcing ribs 33 arranged at equal intervals in the circumferential direction. On the lower surface of the casing main body 31, for example, three legs 32 extending downward are arranged at equal intervals in the circumferential direction, and the lower surface of the casing main body 31 is water-treated by each leg 32. An appropriate distance from the bottom of the reaction tank is maintained.
[0019]
When the impeller 20 arranged in the casing main body 31 of the pump casing 30 rotates, water is sucked into the inside from the open lower surface of the casing main body 31 by each impeller 22, and passes through the inside of the casing main body 31 upward. Swept away.
[0020]
An air supply pipe 50 is inserted through a lower axial center of the boss 21 of the impeller 20 disposed in the pump casing 30. A plurality of air discharge ports 21b are arranged on the upper peripheral surface of the boss portion 21 at equal intervals in the circumferential direction, and air supplied from the air supply pipe 50 passes through each air discharge port 21b. Is discharged into the casing body 31 of the pump casing 30.
[0021]
FIG. 3 is a partially cutaway plan view of a discharge casing 40 disposed above the pump casing 30, and FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. As shown in FIG. 4, the discharge casing 40 is provided with an annular lower guide plate 42 having an opening 42a at the center thereof, and at an appropriate interval above the lower guide plate 42. And an upper guide plate 43.
[0022]
The lower guide plate 42 is in a state of being gradually inclined downward at an angle of about 5 to 40 degrees around the opening 42 a provided in the axis portion as it goes outward. The inner peripheral edge around the opening 42a is curved in an arc shape with a small curvature downward, and a flange portion 44 extending horizontally outward is provided at the lower end portion over the entire periphery. Has been. The flange portion 44 is mounted on the entire upper surface of the casing body 31 of the pump casing 30 and is bolted to the upper surface of the casing body 31 of the pump casing 30.
[0023]
The upper guide plate 43 is formed in an annular shape having a through hole 43a at the center thereof, and is disposed above the lower guide plate 42 at a predetermined interval and substantially in parallel. The inner peripheral portion of the upper guide plate 43 around the through hole 43a is gently curved in an arc shape so as to extend downward, and its inner peripheral edge is concentric with the opening 42a of the lower guide plate 42. Located in state.
[0024]
As shown in FIG. 3, the upper guide plate 43 is divided into six equal parts by radially extending partition members 46 at six equally spaced positions in the circumferential direction. The number of divisions may be changed as appropriate according to the model or the like. Each partition member 46 has a pair of partition portions 46a extending substantially in the radial direction between the lower guide plate 42 and the upper guide plate 43. Each partition 46 a is configured to be bent downward integrally with the upper guide plate 43, and the lower edge is in contact with the upper surface of the lower guide plate 42.
[0025]
The inner peripheral portion of the partition member 46 is a connecting portion 46b that connects the inner peripheral portions of the respective partition portions 46a. The connecting portion 46b is curved in an arc shape with a relatively large curvature so as to protrude toward the inner peripheral side, and is inclined at about 30 to 60 degrees so as to be located upward as it approaches the inner peripheral side. It is in a state.
[0026]
A guide groove 45 that opens upward and outward and extends in the radial direction is formed between the partition walls 46a.
[0027]
Portions of each partition member 46 that are surrounded by the partition 46a, the lower guide plate 42, and the upper guide plate 43 are discharge ports 41 of water that flows upward by the impeller 20, respectively.
[0028]
The partition walls 46a are successively opened so as to be separated from each other as they become closer to the outer peripheral side. Therefore, the guide grooves 45 formed between the partition walls 46a are formed on the outer periphery of the lower guide plate 42. The dimension in the width direction increases toward the side. As a result, in each of the discharge ports 41 defined by one of the partition walls 46a of the adjacent partition members 46, the middle of the radial direction is expanded in the circumferential direction, and the respective discharge-side ends are positioned on the outer peripheral side. As it gradually becomes smaller, it gradually narrows in the circumferential direction.
[0029]
A lower end edge of a truncated conical stay 48 is supported by a curved portion on the inner peripheral side of the upper guide plate 43. The stay 48 is concentric with the through hole 43a of the upper guide plate 43, and has a peripheral surface inclined at about 45 degrees so as to be continuous with the connecting portion 46b of each partition member 46. The upper and lower surfaces of the stay 48 are open, and the underwater motor 11 in the rotary drive mechanism 10 is connected to the speed reducer 12 in a vertical state with the output shaft facing downward. The speed reducer 12 to which the underwater motor 11 is connected is located in the stay 48 and the through hole 43 a of the upper guide plate 43.
[0030]
Hook members 47 are attached to the upper surface of the upper guide plate 43 located on one side of every other guide groove 45 among all the guide grooves 45. As shown in FIGS. 1 and 2, each hook member 47 is configured such that a lower end portion of a hanging member 60 is locked, and a wire rope or the like is locked to the hanging member 60 so that the underwater aeration is performed. The whole stirring device is lowered into the inside of the water treatment reaction tank and installed on the bottom thereof.
[0031]
When the underwater aeration and stirring device having such a configuration is installed on the bottom surface of the water treatment reaction tank, the underwater motor 11 of the rotary drive mechanism 10 is driven. Thereby, the impeller 20 arranged in the casing body 31 of the pump casing 30 is rotated. By the rotation of the impeller 20, water is sucked through the bottom surface into the casing body 31 of the pump casing 30, and flows upward in the casing body 31.
[0032]
At this time, air supplied from the air supply pipe 50 is discharged from each air discharge port 21b provided on the upper peripheral surface of the boss portion 21. Then, the air discharged from each of the air discharge ports 21b is diffused and mixed into the water flowing upward through the casing body 31 of the pump casing 30. Since each of the air discharge ports 21b rotates coaxially with the impeller 22, the air discharged from each of the air discharge ports 21b is finely sheared by the rotation action to form fine bubbles, and oxygen in the bubbles is efficiently removed from the water. Dissolved in
[0033]
In this way, the water in which the fine bubbles are diffused flows upward in the casing body 31 of the pump casing 30 and is introduced between the lower guide plate 42 and the upper guide plate 43 of the discharge casing 40, It is bent outward in the radial direction by the guide plate 43, and is ejected obliquely downward in the radial direction from all the discharge ports 41 partitioned by the partition members 46.
[0034]
Since the water discharged from all the discharge ports 41 flows along the bottom of the water treatment reaction tank, the bottom of the water treatment reaction tank is reliably stirred. In addition, since the water discharged from the discharge port 41 is efficiently mixed with air, the bottom of the water treatment reaction tank is efficiently and reliably aerated.
[0035]
-Explanation of liquid level detection device-
Next, a liquid level detecting device which is a feature of the present embodiment will be described. FIG. 5 is a sectional view showing the internal configuration of the underwater motor 11 and the speed reducer 12. As shown in FIG. 5, the underwater motor 11 is configured such that a motor main body 14 is accommodated in a motor casing 13 in which the inside is formed as a closed space. The output shaft 14a extending downward from the motor body 14 penetrates through the bottom plate 13a of the motor casing 13 and is connected to the lower reducer 12.
[0036]
On the other hand, the speed reducer 12 is provided with a plurality of gears 16 in a speed reducer casing 15 formed as a liquid storage chamber (space in which lubricating oil is stored), and a rotational driving force received from an output shaft 14 a of the motor body 14. Is transmitted to the impeller 22 through the boss 21 of the impeller 20. A predetermined amount of lubricating oil O is stored in the reduction gear casing 15, and the lubrication of the lubricating oil O prevents wear of each gear 16.
[0037]
The liquid level detection device 70 includes float switches 71 and 72 disposed inside the motor casing 13 and inside the reduction gear casing 15, respectively. Hereinafter, an arrangement state of each of the float switches 71 and 72 will be described.
[0038]
The float switch 71 provided inside the motor casing 13 (motor chamber 13b) is a first float switch for detecting entry of oil or water into the inside of the motor chamber 13b. As shown in FIG. 5, an oil pocket 13c in which a bottom plate 13a is partially recessed downward is formed at the bottom of the motor chamber 13b. That is, when oil or water enters the interior of the motor chamber 13b, the oil or water is accumulated in the oil pocket 13c. The first float switch 71 is located inside the oil pocket 13c. With this configuration, when oil or water enters the motor chamber 13b and accumulates in the oil pocket 13c, the position of the float 71a of the first float switch 71 moves upward with an increase in the liquid level, When the float 71a moves to a predetermined position, the first float switch 71 transmits a liquid intrusion detection signal.
[0039]
On the other hand, the float switch 72 provided inside the reduction gear casing 15 (the reduction gear chamber 15a) is a second float switch for detecting leakage of the lubricating oil O from the reduction gear chamber 15a. As shown in FIG. 5, the second float switch 72 is attached to a top plate 13a (also serving as a bottom plate of the motor casing 13) of the reduction gear chamber 15a. With this configuration, due to the leakage of the lubricating oil O from the reduction gear chamber 15a, the position of the float 72a of the second float switch 72 moves downward with the lowering of the oil level, and the float 72a moves to a predetermined position. At this time, the second float switch 72 transmits a liquid leakage detection signal. The mounting position of the second float switch 72 is set on the lower surface of the oil pocket 13c. This makes it possible to position the second float switch 72 near the bottom surface of the reduction gear casing 15 while keeping the length of the support shaft 72b supporting the second float switch 72 as short as possible. .
[0040]
Further, the first float switch 71 and the second float switch 72 are constituted by float switches having the same configuration, and are arranged so that the operation directions with respect to the movement of the float are opposite to each other. That is, with such an arrangement, the first float switch 71 operates when the liquid level rises above a predetermined height, and conversely, the second float switch 72 operates when the liquid level falls below a predetermined height. It is supposed to. As described above, since the same float switches 71 and 72 are used, the types of components of the aeration and stirring device can be reduced.
[0041]
Each of the float switches 71 and 72 is connected to a signal line (not shown) as transmission means, and the detection signal is output to this signal line. The signal line extends toward the ground, and transmits a liquid intrusion detection signal and a liquid leak detection signal to a receiver installed on the ground. For example, the receiving device is provided with an alarm buzzer, and when any of the above detection signals is received, the alarm buzzer is activated to issue an alarm to a system administrator.
[0042]
-Description of underwater motor drive circuit-
Next, a description will be given of a submersible motor drive circuit of the aeration and stirring device according to the present embodiment. FIG. 6 shows this drive circuit, and FIG. 7 shows a relay circuit. As shown in these figures, the underwater motor 11 is driven to rotate by being supplied with three-phase alternating currents (R, S, T). 82 and an overload detector 83 provided with an ammeter are provided respectively.
[0043]
Further, between a part (k, l) of each output line (k to n) of the underwater motor 11, the contacts A1, A3 of the float switches 71, 72 are connected in series, and Is provided between the output lines (m, n). The contacts A1 and A3 of the float switches 71 and 72 are b contacts, and the contact A1 of the first float switch 71 is opened when the liquid level of the liquid entering the motor chamber 13b reaches a predetermined height or more. At the same time, the contact A2 of the second float switch 72 is opened when the liquid level in the reduction gear chamber 15a reaches a predetermined height or less.
[0044]
The relay circuit will be described. An operation cutoff line L3, a liquid level detection line L4 as a liquid level detection circuit, an overheat detection line L5, an electric leakage detection line L6, an overload detection line L7 are provided between a pair of power buses L1 and L2. An operation start line L8 and an operation / stop switching line L9 are provided.
[0045]
The operation cutoff line L3 is energized when the electromagnetic relays Ax1, Ax2, ELBX, 49x, 49x, and the plurality of switches Ax1 to CR provided on the other lines L4 to L8 are switched and any one of these switches is turned off. Is released. That is, when the excitation of any of the electromagnetic relays Ax1 to CR of the lines L4 to L8 is released, the corresponding switches Ax1 to CR are turned off, and the excitation of the electromagnetic contactor 52 is released accordingly. The power supply cutoff switch 82 is turned off to forcibly stop the underwater motor 11.
[0046]
The liquid level detection line L4 includes the contacts A1 and A3 of the float switches 71 and 72 connected in series as described above, and the electromagnetic relay Ax1 that releases the excitation when any of the contacts A1 and A3 is turned off. I have. That is, when a detection signal is output from one of the float switches 71 and 72 having the b contact, the excitation of the electromagnetic relay Ax1 is released and the switch Ax1 of the operation cutoff line L3 is turned off. It has become.
[0047]
The overheat detection line L5 is provided with the overheat detection switch A2 that is turned off when the underwater motor 11 is abnormally overheated, and an electromagnetic relay Ax2 that is turned off when the overheat detection switch A2 is turned off. That is, when the underwater motor 11 abnormally overheats, the excitation of the electromagnetic relay Ax2 is released and the switch Ax2 of the operation cutoff line L3 is turned off.
[0048]
The earth leakage detection line L6 includes an earth leakage detection switch ELB that turns off when the earth leakage is detected by the earth leakage detection unit 81, and an electromagnetic relay ELBX that cancels excitation when the earth leakage detection switch ELB turns off. That is, when a leakage occurs in the underwater motor 11, the excitation of the electromagnetic relay ELBX is released and the switch ELBX of the operation cutoff line L3 is turned off.
[0049]
The overload detection line L7 includes an overload detection switch 49 that is turned off when the overload of the underwater motor 11 is detected by the overload detection unit 83, and the excitation is released when the overload detection switch 49 is turned off. An electromagnetic relay 49x is provided. That is, when an overload of the underwater motor 11 occurs, the overload detection switch 49 is turned off, and the switch 49X of the operation cutoff line L3 is turned off.
[0050]
The run / stop switching line L9 includes a main switch S that can be turned on / off by manual operation, and an electromagnetic relay KP that is excited when the main switch S is turned on. On the other hand, the operation start line L8 includes an operation switch KP that is turned on when the electromagnetic relay KP is excited, and an electromagnetic relay CR that is excited when the operation switch KP is turned on. That is, as the main switch S is turned on, the electromagnetic relay CR of the operation start line L8 is excited, and thereby the switch CR of the operation cutoff line L3 is turned on.
[0051]
With the above configuration, in a state where the main switch S is turned on and the underwater motor 11 is driven, any one of the liquid level detection line L4, the overheat detection line L5, the leakage detection line L6, and the overload detection line L7. When the excitation of the electromagnetic relays Ax1 to CR is released, the corresponding switch on the operation cutoff line L3 is turned off and the underwater motor 11 is forcibly stopped. . In this case, a signal notifying that the underwater motor 11 has been forcibly stopped is transmitted to the receiving device on the ground via the signal line.
[0052]
As described above, in the aeration and agitation device according to the present embodiment, when water or the like enters the motor chamber 13b and the liquid level reaches a predetermined height or more, the first float switch 71 detects the liquid intrusion. On the other hand, when the signal is issued, the lubricating oil leaks from the inside of the speed reducer chamber 15a, and when the liquid level reaches a predetermined height or less, the second float switch 72 emits a liquid leakage detection signal. These signals are transmitted to the ground. For this reason, it is possible to easily and early confirm these infiltration and leakage without raising the aeration and stirring device above the water.
[0053]
Further, in the case of the present embodiment, the contact A1 of the first float switch 71 and the contact A3 of the second float switch 72, each having a contact b, are connected in series on the liquid level detection line L4. For this reason, although the two float switches 71 and 72 are provided, one detection line can serve as both a circuit for detecting liquid intrusion and a circuit for detecting liquid leakage, and the circuit configuration is complicated. Can be avoided. The same effect can be obtained by connecting the contact A1 of the first float switch 71 and the contact A3 of the second float switch 72 to the a contact, and connecting these circuits in parallel.
[0054]
Furthermore, in this embodiment, since the second float switch 72 is attached to the bottom plate 13a of the motor casing 13, disassembly work during maintenance can be easily performed.
[0055]
(Modification)
Next, a modified example of the present invention will be described. This example is a modification of the underwater motor drive circuit, and other configurations are the same as those of the above-described embodiment. Therefore, here, only the differences between the underwater motor drive circuit and the above embodiment will be described.
[0056]
FIG. 8 is a circuit diagram showing the underwater motor drive circuit according to this example. As shown in this figure, in this example, one (n) of the signal lines (k to n) of the underwater motor 11 is used as an input common line, and the other signal lines are output lines (k to n). m), the contact A1 of the first float switch 71 is connected to the output line (k), the overheat detection switch A2 is connected to the output line (l), and the contact A3 of the second float switch 72 is connected to the output line (m). Are provided.
[0057]
According to this configuration, when the submersible motor 11 is forcibly stopped, by detecting output signals from the output lines (km), the cause of the forcible stop is that oil into the motor chamber 13b is caused. It is possible to determine whether it is water or water intrusion, abnormal overheating of the underwater motor 11, or leakage of the lubricating oil O from the reduction gear chamber 15a. Moreover, these determinations can be made without increasing the number of output lines as compared with the embodiment (FIG. 6).
[0058]
-Other embodiments-
In the above-described embodiment and the modified example, an aeration and agitation device is adopted as the underwater machine to detect intrusion of water or oil into the motor chamber 13b and leakage of the lubricating oil stored in the reduction gear chamber 15a. The case where a liquid level detecting device is configured as the device described above has been described. The present invention is not limited to this, and can be applied as an apparatus for detecting various liquid levels in various underwater machines (such as a submersible pump).
[0059]
Further, the arrangement positions of the float switches 71 and 72 are not limited to the positions described above, and the connection states of the contacts A1 and A3 of the float switches 71 and 72 are not limited to those described above.
[0060]
Further, the configuration is not limited to the case where the detection signal transmitted from each of the float switches 71 and 72 is transmitted to a receiving device installed on the ground, and a configuration may be adopted in which the detection signal is transmitted to a receiving device floating and installed on water. . Further, the method of transmission to the receiving means may be wired or wireless.
[0061]
【The invention's effect】
As described above, in the present invention, the float switch is installed in the closed space and the liquid storage chamber inside the underwater machine, and when any of the float switches detects that the liquid level has reached the predetermined position. Transmits the detection signal to the water or the ground. For this reason, these can be easily and early confirmed without raising the underwater machine above the water. As a result, the submersible machine can be submerged continuously until liquid infiltration or liquid leakage occurs, and it is not necessary to temporarily stop operation of the submersible machine as in the conventional inspection work .
[0062]
In addition, if the float switches have the same configuration and are arranged so that the operation directions for the movement of the floats are opposite to each other, the types of components of the underwater machine can be reduced. In addition, the manufacturing cost can be reduced.
[0063]
Further, when the contacts of the float switches of the b-contact are connected in series or the contacts of the float switches of the a-contact are connected in parallel to constitute a liquid level detection circuit, a circuit for detecting liquid intrusion is provided by one circuit. And a circuit for detecting a liquid leak can also be used, so that the complexity of the circuit configuration can be avoided, and the practicality of the underwater machine of the present invention can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view of an aeration stirring device according to an embodiment.
FIG. 2 is a cross-sectional view of the aeration and stirring device.
FIG. 3 is a plan view in which a part of a discharge casing is broken.
FIG. 4 is a sectional view taken along the line AA in FIG.
FIG. 5 is a sectional view showing an internal configuration of a submersible motor and a speed reducer.
FIG. 6 is a diagram showing a drive circuit of a submersible motor.
FIG. 7 is a diagram showing a relay circuit for driving a submersible motor.
FIG. 8 is a diagram corresponding to FIG. 6 in a modified example.
[Explanation of symbols]
13b Motor room (closed space)
15a Reduction gear room (liquid storage room)
70 Liquid level detector
71 1st float switch
72 Second float switch
71a, 72a float
A1, A3 contact
O Lubricating oil (liquid)

Claims (7)

水中に設置される水中機械の内部に形成された密閉空間内への液体浸入及びこの水中機械の内部に形成された液溜め室内からの液体漏れを、液面位置を検知することによって認識する液面検知装置であって、
上記密閉空間内に設けられ、この密閉空間内に浸入した液体の液面が所定高さ以上に達した際に液体浸入検知信号を発する第1フロートスイッチと、
上記液溜め室内に設けられ、この液溜め室内の液面が所定高さ以下に達した際に液漏れ検知信号を発する第2フロートスイッチと、
上記各フロートスイッチが発した検知信号を水上または地上に向けて送信する送信手段とを備えていることを特徴とする液面検知装置。
A liquid that recognizes liquid infiltration into a closed space formed inside a submersible machine installed in water and liquid leakage from a liquid reservoir formed inside the submersible machine by detecting the liquid level. A surface detection device,
A first float switch that is provided in the closed space and that issues a liquid intrusion detection signal when the liquid level of the liquid that has entered the closed space has reached a predetermined height or more;
A second float switch that is provided in the liquid reservoir chamber and that issues a liquid leak detection signal when the liquid level in the liquid reservoir chamber reaches a predetermined height or less;
A transmission means for transmitting a detection signal generated by each of the float switches to the surface of water or toward the ground.
請求項1記載の液面検知装置において、
第1フロートスイッチと第2フロートスイッチとは、同一構成のフロートスイッチで、フロートの動きに対する動作方向が互いに逆向きとなるようにそれぞれ配設されて成っており、
第1フロートスイッチは、密閉空間内への液体浸入に伴ってフロートが上昇し、その上昇位置が所定位置に達した時点で液体浸入検知信号を発信するようになっている一方、
第2フロートスイッチは、液溜め室内からの液漏れに伴ってフロートが降下し、その降下位置が所定位置に達した時点で液漏れ検知信号を発信するようになっていることを特徴とする液面検知装置。
The liquid level detecting device according to claim 1,
The first float switch and the second float switch are float switches having the same configuration, and are arranged so that the operation directions with respect to the movement of the float are opposite to each other.
The first float switch is configured to emit a liquid infiltration detection signal when the float rises with the infiltration of the liquid into the closed space and the rising position reaches a predetermined position.
The second float switch is configured to transmit a liquid leak detection signal when the float is lowered with a liquid leak from the liquid reservoir chamber and the lowered position reaches a predetermined position. Surface detection device.
請求項1または2記載の液面検知装置において、
各フロートスイッチの接点はb接点で成っており、
密閉空間内に浸入した液体の液面が所定高さ以上に達した際に第1フロートスイッチの接点が開放されると共に、液溜め室内の液面が所定高さ以下に達した際に第2フロートスイッチの接点が開放されるようになっており、これら接点が直列接続されて液面検出回路が構成されていることを特徴とする液面検知装置。
The liquid level detecting device according to claim 1 or 2,
The contact of each float switch is composed of a b contact,
The contact of the first float switch is opened when the liquid level of the liquid entering the closed space reaches a predetermined height or higher, and the second contact is opened when the liquid level in the liquid storage chamber reaches a predetermined height or lower. A liquid level detecting device, wherein contacts of a float switch are opened, and these contacts are connected in series to constitute a liquid level detecting circuit.
請求項1または2記載の液面検知装置において、
各フロートスイッチの接点はa接点で成っており、
密閉空間内に浸入した液体の液面が所定高さ以上に達した際に第1フロートスイッチの接点が閉じると共に、液溜め室内の液面が所定高さ以下に達した際に第2フロートスイッチの接点が閉じるようになっており、これら接点が並列接続されて液面検出回路が構成されていることを特徴とする液面検知装置。
The liquid level detecting device according to claim 1 or 2,
The contact of each float switch is composed of a contact,
The contact of the first float switch is closed when the liquid level of the liquid entering the closed space reaches a predetermined height or higher, and the second float switch is turned on when the liquid level in the liquid storage chamber reaches a predetermined height or lower. The liquid level detecting device is characterized in that these contacts are closed, and these contacts are connected in parallel to form a liquid level detecting circuit.
請求項1〜4のうち何れか一つに記載の液面検知装置において、
密閉空間はモータ室であって、第1フロートスイッチはこのモータ室内への水やオイルの浸入を検知するものである一方、
液溜め室は減速機室であって、第2フロートスイッチはこの減速機室内からの潤滑油の漏れを検知するものであることを特徴とする液面検知装置。
The liquid level detecting device according to any one of claims 1 to 4,
The enclosed space is a motor room, and the first float switch detects intrusion of water or oil into the motor room,
A liquid level detecting device, wherein the liquid storage chamber is a reduction gear chamber, and the second float switch detects leakage of lubricating oil from the reduction gear chamber.
上記請求項1〜5のうち何れか一つに記載の液面検知装置を内蔵していることを特徴とする水中機械。An underwater machine comprising the liquid level detecting device according to any one of claims 1 to 5. 請求項6記載の水中機械において、
汚水を活性汚泥によって生物反応処理する反応槽内に設置された曝気撹拌装置として構成されていることを特徴とする水中機械。
The underwater machine according to claim 6,
An underwater machine configured as an aeration and stirring device installed in a reaction tank that performs biological reaction treatment of sewage with activated sludge.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN104481891A (en) * 2014-11-27 2015-04-01 新昌县富士精工科技有限公司 Air conditioner draining pump
JP2018009455A (en) * 2016-07-11 2018-01-18 株式会社鶴見製作所 Submerged electric pump
KR102173691B1 (en) * 2019-09-05 2020-11-03 지엠비코리아 주식회사 Electric water pump

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