JP2017044114A - 水中電動ポンプ - Google Patents

Abstract

【課題】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。
【解決手段】この水中電動ポンプ１００は、モータ１と、モータ１により駆動される羽根車３が配置されたポンプ室４と、摺動部５２ａを有するメカニカルシール５２が設けられ、モータ１とポンプ室４との間に配置されたオイル室５と、ポンプ室４の水圧を検知する圧力センサ４３と、圧力センサ４３の検知結果に基づいて、モータ１とオイル室５とを含む本体内側部の少なくとも一部を加圧する加圧装置６とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、水中電動ポンプに関するものである。

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。

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）。

特開２００２−３１００９１号公報 特開２００７−３３２８２５号公報

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。

また、上記特許文献２の水中ポンプ（水中電動ポンプ）では、オイル室とモータとの間に浸水溜まり室を設けているため、モータへの通電を遮断するまでの時間を長く確保することができるものの、浸水溜まり室を設ける分、構造が複雑化してしまうと同時に、ポンプの全高が高くなり大型化する。また、浸水検知器により浸水溜まり室への浸水を検知した場合には、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、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。

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。

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、ポンプ室の水圧を検知する圧力センサと、圧力センサの検知結果に基づいて、モータとオイル室とを含む本体内側部の少なくとも一部を加圧する加圧装置とを備える。

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、ポンプ室の水圧を検知する圧力センサの検知結果に基づいて、モータとオイル室とを含む本体内側部の少なくとも一部を加圧する加圧装置を設ける。これにより、加圧装置により、本体内側部の少なくとも一部を加圧することができるので、ポンプ室からモータおよびオイル室を含む本体内側部への浸水を抑制することができる。その結果、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う必要がない。また、圧力センサの検知結果に基づいて加圧されるので、過度に本体内側部に圧力を加える必要がない。これにより、加圧装置および加圧装置により加圧される本体内側部に過度な負荷がかかるのを抑制することができる。したがって、本発明では、本体内側部に過度な負荷が掛かるのを抑制しながら、本体内側部への浸水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。

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、加圧装置は、本体内側部をポンプ室の水圧よりも大きい圧力により加圧するように構成されている。このように構成すれば、加圧装置によって、本体内側部がポンプ室の水圧よりも大きい圧力により加圧されるので、ポンプ室からモータおよびオイル室を含む本体内側部への浸水を効果的に抑制することができる。

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、加圧装置は、モータおよびオイル室のうち少なくとも一方を加圧するように構成されている。このように構成すれば、モータおよびオイル室のうち少なくとも一方を加圧して、ポンプ室からモータおよびオイル室を含む本体内側部への浸水を容易に抑制することができる。

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、本体内側部は、モータとオイル室との間に配置された流体貯留部をさらに含み、加圧装置は、モータ、オイル室、および、流体貯留部のうち少なくとも１つを加圧するように構成されている。このように構成すれば、モータ、オイル室、および、流体貯留部のうち少なくとも１つを加圧して、ポンプ室からモータ、オイル室、および、流体貯留部を含む本体内側部への浸水を容易に抑制することができる。

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、加圧装置は、本体内側部の複数箇所を加圧する場合には、ポンプ室側よりもモータ側の方が大きい圧力になるように加圧するように構成されている。このように構成すれば、モータ側よりも圧力が低い側であるオイル室に圧力水が浸水することあったとしても、モータに近づくほど、本体内側部の流体に対して大きな圧力が加えられるので、モータに至るまでの間において、侵入した流体を留めておくことができる。また、モータ側の空間への流体昇りを効果的に抑制することができる。

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、ポンプ部は、水を吐出する吐出口を含み、吐出口から吐出される水に酸素を含む空気を供給する空気供給管をさらに備え、加圧装置は、空気供給管に接続され、本体内側部の加圧に加えて、空気供給管から供給される酸素を含む空気も加圧するように構成されている。このように構成すれば、水深の深い位置に水中電動ポンプを設置した場合でも、水圧によって酸素を含む空気が弾かれるのを抑制することができるので、水と共に酸素を含む空気を吐出することができる。その結果、水中への酸素を含む空気の供給を行うことができるので、水中電動ポンプが設置された池や槽内の水の腐敗を抑制することができる。また、１つの加圧装置で本体内側部の加圧、および、空気供給管から供給される酸素を含む空気を加圧することができるので、別々の加圧装置を設けて加圧する場合と比べて、装置構成を簡素化することができる。

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、加圧装置は、加圧時に本体内側部に供給する空気から水分を取り除く除湿部を含む。このように構成すれば、除湿部により乾燥した空気を本体内側部に供給することができるので、水中電動ポンプ内に錆びや結露が発生するのを抑制することができる。

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、メカニカルシールは、少なくともオイル室のポンプ室側に設けられている。このように構成すれば、ポンプ室からオイル室への浸水を効果的に抑制することができる。また、オイル室のポンプ室側にメカニカルシールを設けて、オイル室のポンプ室と反対側にメカニカルシールを設けない場合は、メカニカルシールの構成を簡素化することができるとともに、ポンプ室と反対側にメカニカルシールを設けない分、ポンプ室と反対側（モータ側）のメカニカルシールにオイルを供給するための機構（オイルリフター等）を設ける必要がなくなり、オイル室に充填されるオイルの量を減らしてオイル室内のオイルの液位を低くすることができ、モータへの流体昇りが生じるリスクを低減することができる。

本発明によれば、前記のように、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。

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。 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。 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。 本発明の第４実施形態による水中電動ポンプを示した概略図である。 本発明の第５実施形態による水中電動ポンプを示した概略図である。 本発明の第６実施形態による水中電動ポンプを示した概略図である。 本発明の第７実施形態による水中電動ポンプを示した概略図である。 本発明の第８実施形態による水中電動ポンプを示した概略図である。 本発明の第９実施形態による水中電動ポンプを示した概略図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

［第１実施形態］
（水中電動ポンプの構成）
図１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、水中に配置される水中電動ポンプ本体部１０１を備えている。水中電動ポンプ本体部１０１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とを備えている。モータ１には、加圧装置６が接続されている。また、水中電動ポンプ本体部１０１には、制御部１０が接続されている。また、モータ１とポンプ室４とオイル室５とは、共に、水中電動ポンプ本体部１０１の内側部（本体内側部）である。また、水中電動ポンプ本体部１０１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。

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。

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。

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、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。

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。

ここで、第１実施形態では、ポンプ室４には、ポンプ室４の圧力（水圧）を検知する圧力センサ４３が設けられている。圧力センサ４３は、ケーブル１３を介して制御部１０に接続されている。圧力センサ４３は、検知したポンプ室４内の圧力（水圧）の情報を制御部１０に送信するように構成されている。

オイル室５は、モータ１およびポンプ室４の間に配置されている。オイル室５内には、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内には、摺動部５２ａを有するメカニカルシール５２が設けられている。メカニカルシール５２は、オイル室５に充填されたオイルにより摺動部５２ａが潤滑されるとともに、オイルにより摺動部５２ａが焼付かないように冷却されるように構成されている。メカニカルシール５２の摺動部５２ａは、負荷側（ポンプ室４側）に設けられている。メカニカルシール５２の摺動部５２ａ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。

メカニカルシール５２は、固定部材５２１と、回転部材５２２と、バネ５２３と、支持部材５２４とを含んでいる。固定部材５２１は、摺動面５２１ａを有している。回転部材５２２は、摺動面５２２ａを有している。固定部材５２１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５２１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５２２は、回転軸２に取り付けられている。つまり、回転部材５２２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５２２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５２２は、バネ５２３により、固定部材５２１側に付勢されている。バネ５２３は、ポンプ室４側が回転部材５２２に当接するとともに、オイル室５側が支持部材５２４に当接している。

支持部材５２４は、バネ５２３の上側を押さえるように支持するように構成されている。また、支持部材５２４は、回転軸２に取り付けられている。また、支持部材５２４は、円環状に形成されている。

固定部材５２１および回転部材５２２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５２ａでは、固定部材５２１の摺動面５２１ａと、回転部材５２２の摺動面５２２ａとが、互いに摺動するように構成されている。また、摺動面５２１ａおよび５２２ａ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５２１ａおよび５２２ａが潤滑されるとともに、摺動部５２ａ（オイル室５）がシールされるように構成されている。

また、オイル室５のモータ１側は、シール５３により封止されている。シール５３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。

加圧装置６は、管６１、弁６１ａおよび除湿フィルタ６１ｂを介してモータ１に接続されている。また、加圧装置６は、モータ１を、加圧するように構成されている。また、加圧装置６は、モータ１に加える圧力を調整可能に構成されている。加圧装置６は、たとえば、コンプレッサーにより構成されている。また、加圧装置６は、制御部１０に接続されている。弁６１ａは、加圧装置６を駆動させてモータ１を加圧する場合は開けられるように構成されている。また、弁６１ａは、水中電動ポンプ１００（モータ１）の駆動時は開けられ、水中電動ポンプ１００（モータ１）の停止時は閉じられるように構成されている。つまり、加圧装置６は、モータ１が動いている間において、モータ１を加圧するように構成されている。除湿フィルタ６１ｂは、管６１の途中に設けられている。また、除湿フィルタ６１ｂは、シリカゲルなどの乾燥剤を有している。また、除湿フィルタ６１ｂは、加圧時に、モータ１に供給する空気から水分を取り除くように構成されている。なお、除湿フィルタ６１ｂは、特許請求の範囲の「除湿部」の一例である。

制御部１０は、ケーブル１３を介して水中電動ポンプ本体部１０１に接続されている。制御部１０は、水中電動ポンプ本体部１０１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、加圧装置６を制御するように構成されている。

ここで、第１実施形態では、制御部１０は、圧力センサ４３の検知結果に基づいて、モータ１を加圧装置６により加圧するように構成されている。具体的には、制御部１０は、圧力センサ４３の検知結果に基づいて、モータ１内の圧力を、加圧装置６によりポンプ室４の水圧よりも大きい圧力により加圧するように構成されている。たとえば、加圧装置６は、圧力センサ４３により検知された水圧の約１．１倍の圧力になるように、モータ１を加圧するように構成されている。

（第１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。

第１実施形態では、上記のように、ポンプ室４の水圧を検知する圧力センサ４３の検知結果に基づいて、モータ１を加圧する加圧装置６を設ける。これにより、加圧装置６により、モータ１内の圧力をポンプ室４内の圧力より高くなるように加圧することができるので、モータ１内部への浸水を抑制することができる。その結果、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う必要がない。また、圧力センサ４３の検知結果に基づいて加圧されるので、過度に本体内側部に圧力を加える必要がない。これにより、加圧装置６および加圧装置６により加圧される本体内側部に過度な負荷がかかるのを抑制することができる。したがって、本発明では、本体内側部に過度な負荷が掛かるのを抑制しながら、本体内側部への浸水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、第１実施形態では、上記のように、加圧装置６を、モータ１をポンプ室の水圧よりも大きい圧力により加圧するように構成する。これにより、加圧装置６によって、本体内側部がポンプ室４の水圧よりも大きい圧力により加圧されるので、ポンプ室４からモータ１およびオイル室５を含む本体内側部への浸水を効果的に抑制することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、加圧装置６を、モータ１を加圧するように構成する。これにより、モータ１を加圧して、ポンプ室４からモータ１を含む本体内側部への浸水を容易に抑制することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、加圧装置６に、加圧時に本体内側部に供給する空気から水分を取り除く除湿フィルター６１ｂを設ける。これにより、除湿フィルター６１ｂにより乾燥した空気を本体内側部に供給することができるので、水中電動ポンプ１００内に錆びや結露が発生するのを抑制することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、メカニカルシール５２を、オイル室５のポンプ室４側に設ける。これにより、ポンプ室４からオイル室５への浸水を効果的に抑制することができる。また、オイル室５のポンプ室４側にメカニカルシール５２を設けて、オイル室５のポンプ室４と反対側（モータ１側）にメカニカルシール５２を設けない場合は、メカニカルシール５２の構成を簡素化することができるとともに、ポンプ室４と反対側（モータ１側）にメカニカルシール５２を設けない分、ポンプ室４と反対側（モータ１側）のメカニカルシール５２にオイルを供給するための機構（オイルリフター等）を設ける必要がなくなり、オイル室５に充填されるオイルの量を減らしてオイル室５内のオイルの液位を低くすることができ、モータ１への流体昇りが生じるリスクを低減することができる。

［第２実施形態］
次に、図２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、加圧装置６によりモータ１を加圧する構成を備える第１実施形態とは異なり、加圧装置６によりオイル室５を加圧する構成を備える例について説明する。

図２に示すように、第２実施形態による水中電動ポンプ２００は、水中に配置される水中電動ポンプ本体部２０１を備えている。水中電動ポンプ本体部２０１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とを備えている。水中電動ポンプ本体部２０１には、加圧装置６が接続されている。また、水中電動ポンプ本体部２０１には、制御部１０が接続されている。また、水中電動ポンプ本体部２０１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。

ここで、第２実施形態では、加圧装置６は、オイル室５を加圧するように構成されている。具体的には、加圧装置６は、管６２、弁６２ａおよび除湿フィルタ６２ｂを介してオイル室５に接続されている。また、加圧装置６は、オイル室５に加える圧力を調整可能に構成されている。また、加圧装置６は、圧力センサ４３により検知された水圧よりも大きい圧力になるように、オイル室５を加圧するように構成されている。たとえば、加圧装置６は、圧力センサ４３により検知された水圧の約１．１倍の圧力になるように、オイル室５を加圧するように構成されている。また、除湿フィルタ６２ｂは、加圧時に、オイル室５に供給する空気から水分を取り除くように構成されている。

また、第２実施形態では、制御部１０は、圧力センサ４３の検知結果に基づいて、オイル室５を加圧装置６により加圧するように構成されている。

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。

（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。

第２実施形態では、上記第１実施形態と同様に、ポンプ室４の水圧を検知する圧力センサ４３の検知結果に基づいて、オイル室５を加圧する加圧装置６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。また、圧力水のオイル室５への浸水を効果的に抑制することができる。

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。

［第３実施形態］
次に、図３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、加圧装置６によりモータ１を加圧する構成を備える第１実施形態とは異なり、加圧装置６によりモータ１およびオイル室５をそれぞれ加圧する構成を備える例について説明する。

図３に示すように、第３実施形態による水中電動ポンプ３００は、水中に配置される水中電動ポンプ本体部３０１を備えている。水中電動ポンプ本体部３０１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とを備えている。水中電動ポンプ本体部３０１には、加圧装置６が接続されている。また、水中電動ポンプ本体部３０１には、制御部１０が接続されている。また、水中電動ポンプ本体部３０１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。

ここで、第３実施形態では、加圧装置６は、モータ１およびオイル室５を加圧するように構成されている。具体的には、加圧装置６は、管６１、弁６１ａおよび除湿フィルタ６１ｂを介してモータ１に接続されている。また、加圧装置６は、管６２、弁６２ａおよび除湿フィルタ６２ｂを介してオイル室５に接続されている。また、加圧装置６は、モータ１およびオイル室５に加える圧力をそれぞれ調整可能に構成されている。また、加圧装置６は、圧力センサ４３により検知された水圧よりも大きい圧力になるように、モータ１およびオイル室５をそれぞれ加圧するように構成されている。たとえば、加圧装置６は、圧力センサ４３により検知された水圧の約１．１倍の圧力になるように、オイル室５を加圧するように構成されている。また、加圧装置６は、圧力センサ４３により検知された水圧の約１．２１倍（オイル室５の約１．１倍）の圧力になるように、モータ１を加圧するように構成されている。

また、第３実施形態では、制御部１０は、圧力センサ４３の検知結果に基づいて、モータ１およびオイル室５を加圧装置６により加圧するように構成されている。

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。

（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。

第３実施形態では、上記第１実施形態と同様に、ポンプ室４の水圧を検知する圧力センサ４３の検知結果に基づいて、モータ１およびオイル室５を加圧する加圧装置６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。

また、第３実施形態では、上記のように、加圧装置６は、本体内側部の複数箇所を加圧するとともに、ポンプ室４側よりもモータ１側の方が大きい圧力になるように加圧する。これにより、モータ１側よりも圧力が低い側であるオイル室５に圧力水が浸水することあったとしても、モータ１に近づくほど、本体内側部の流体に対して大きな圧力が加えられるので、モータ１に至るまでの間において、侵入した流体を留めておくことができる。また、モータ１側の空間への流体昇りを抑制することができる。

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。

［第４実施形態］
次に、図４を参照して、本発明の第４実施形態について説明する。この第４実施形態では、オイル室５とモータ１との間に流体貯留部７を設け、加圧装置６によりモータ１を加圧する構成について説明する。なお、流体貯留部７は、モータ１とポンプ室４とオイル室５と同様に、水中電動ポンプ本体部４０１の内側部（本体内側部）である。また、後述する第５〜第８実施形態の構成にも第４実施形態と同様に流体貯留部７が設けられている。

図４に示すように、第４実施形態による水中電動ポンプ４００は、水中に配置される水中電動ポンプ本体部４０１を備えている。水中電動ポンプ本体部４０１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、流体貯留部７とを備えている。水中電動ポンプ本体部４０１には、加圧装置６が接続されている。また、水中電動ポンプ本体部４０１には、制御部１０が接続されている。また、水中電動ポンプ本体部４０１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。

ここで、第４実施形態では、流体貯留部７は、モータ１とオイル室５との間に配置されている。また、流体貯留部７は、環状体７１に囲まれている。また、流体貯留部７は、回転軸２を取り囲むようにモータ１側に向かって延びるように形成されている。また、流体貯留部７は、シール５３から昇るオイルを含む流体が流入するように構成されている。また、流体貯留部８のモータ１側（ベアリング２２の下側）は、シール２３により封止されている。シール２３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、第４実施形態では、加圧装置６は、モータ１を加圧するように構成されている。具体的には、加圧装置６は、管６１、弁６１ａおよび除湿フィルタ６１ｂを介してモータ１に接続されている。また、加圧装置６は、モータ１に加える圧力を調整可能に構成されている。また、加圧装置６は、圧力センサ４３により検知された水圧よりも大きい圧力になるように、モータ１を加圧するように構成されている。たとえば、加圧装置６は、圧力センサ４３により検知された水圧の約１．１倍の圧力になるように、モータ１を加圧するように構成されている。

また、第４実施形態では、制御部１０は、圧力センサ４３の検知結果に基づいて、モータ１を加圧装置６により加圧するように構成されている。

なお、第４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。

（第４実施形態の効果）
第４実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

第４実施形態では、上記第１実施形態と同様に、ポンプ室４の水圧を検知する圧力センサ４３の検知結果に基づいて、モータ１を加圧する加圧装置６を設ける。これにより、水中電動ポンプ４００の維持管理を容易に行うことができる。

また、第４実施形態では、上記のように、本体内側部に、モータ１とオイル室５との間に配置された流体貯留部７をさらに設ける。これにより、オイル室５から昇ってきたオイルが流体貯留部７に溜まるので、オイルがモータ１に侵入するのを抑制することができる。

なお、第４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。

［第５実施形態］
次に、図５を参照して、本発明の第５実施形態について説明する。この第５実施形態では、オイル室５とモータ１との間に流体貯留部７を設け、加圧装置６により流体貯留部７を加圧する構成について説明する。

図５に示すように、第５実施形態による水中電動ポンプ５００は、水中に配置される水中電動ポンプ本体部５０１を備えている。水中電動ポンプ本体部５０１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、流体貯留部７とを備えている。水中電動ポンプ本体部５０１には、加圧装置６が接続されている。また、水中電動ポンプ本体部５０１には、制御部１０が接続されている。また、水中電動ポンプ本体部５０１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。

ここで、第５実施形態では、加圧装置６は、流体貯留部７を加圧するように構成されている。具体的には、加圧装置６は、管６３、弁６３ａおよび除湿フィルタ６３ｂを介して流体貯留部７に接続されている。また、加圧装置６は、モータ１に加える圧力を調整可能に構成されている。また、加圧装置６は、圧力センサ４３により検知された水圧よりも大きい圧力になるように、流体貯留部７を加圧するように構成されている。たとえば、加圧装置６は、圧力センサ４３により検知された水圧の約１．１倍の圧力になるように、流体貯留部７を加圧するように構成されている。また、除湿フィルタ６３ｂは、加圧時に、オイル室５に供給する空気から水分を取り除くように構成されている。

また、第５実施形態では、制御部１０は、圧力センサ４３の検知結果に基づいて、流体貯留部７を加圧装置６により加圧するように構成されている。

なお、第５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。

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

第５実施形態では、上記第１実施形態と同様に、ポンプ室４の水圧を検知する圧力センサ４３の検知結果に基づいて、流体貯留部７を加圧する加圧装置６を設ける。これにより、水中電動ポンプ５００の維持管理を容易に行うことができる。また、オイル室５から流体貯留部７への流体昇りを効果的に抑制することができる。

なお、第５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。

［第６実施形態］
次に、図６を参照して、本発明の第６実施形態について説明する。この第６実施形態では、オイル室５とモータ１との間に流体貯留部７を設け、加圧装置６によりオイル室５を加圧する構成について説明する。

図６に示すように、第６実施形態による水中電動ポンプ６００は、水中に配置される水中電動ポンプ本体部６０１を備えている。水中電動ポンプ本体部６０１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、流体貯留部７とを備えている。水中電動ポンプ本体部６０１には、加圧装置６が接続されている。また、水中電動ポンプ本体部６０１には、制御部１０が接続されている。また、水中電動ポンプ本体部６０１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。

ここで、第６実施形態では、加圧装置６は、オイル室５を加圧するように構成されている。具体的には、加圧装置６は、管６２、弁６２ａおよび除湿フィルタ６２ｂを介してオイル室５に接続されている。また、加圧装置６は、オイル室５に加える圧力を調整可能に構成されている。また、加圧装置６は、圧力センサ４３により検知された水圧よりも大きい圧力になるように、オイル室５を加圧するように構成されている。たとえば、加圧装置６は、圧力センサ４３により検知された水圧の約１．１倍の圧力になるように、オイル室５を加圧するように構成されている。

また、第６実施形態では、制御部１０は、圧力センサ４３の検知結果に基づいて、オイル室５を加圧装置６により加圧するように構成されている。

なお、第６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。

（第６実施形態の効果）
第６実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

第６実施形態では、上記第１実施形態と同様に、ポンプ室４の水圧を検知する圧力センサ４３の検知結果に基づいて、オイル室５を加圧する加圧装置６を設ける。これにより、水中電動ポンプ６００の維持管理を容易に行うことができる。また、圧力水のオイル室５への浸水を効果的に抑制することができる。

なお、第６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。

［第７実施形態］
次に、図７を参照して、本発明の第７実施形態について説明する。この第７実施形態では、オイル室５とモータ１との間に流体貯留部７を設け、加圧装置６によりオイル室５と流体貯留部７とをそれぞれ加圧する構成について説明する。

図７に示すように、第７実施形態による水中電動ポンプ７００は、水中に配置される水中電動ポンプ本体部７０１を備えている。水中電動ポンプ本体部７０１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、流体貯留部７とを備えている。水中電動ポンプ本体部７０１には、加圧装置６が接続されている。また、水中電動ポンプ本体部７０１には、制御部１０が接続されている。また、水中電動ポンプ本体部７０１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。

ここで、第７実施形態では、加圧装置６は、流体貯留部７およびオイル室５を加圧するように構成されている。具体的には、加圧装置６は、管６１、弁６１ａおよび除湿フィルタ６１ｂを介して流体貯留部７に接続されている。また、加圧装置６は、管６２、弁６２ａおよび除湿フィルタ６２ｂを介してオイル室５に接続されている。また、加圧装置６は、流体貯留部７およびオイル室５に加える圧力をそれぞれ調整可能に構成されている。また、加圧装置６は、圧力センサ４３により検知された水圧よりも大きい圧力になるように、流体貯留部７およびオイル室５をそれぞれ加圧するように構成されている。たとえば、加圧装置６は、圧力センサ４３により検知された水圧の約１．１倍の圧力になるように、オイル室５を加圧するように構成されている。また、加圧装置６は、圧力センサ４３により検知された水圧の約１．２１倍（オイル室５の約１．１倍）の圧力になるように、流体貯留部７を加圧するように構成されている。

また、第７実施形態では、制御部１０は、圧力センサ４３の検知結果に基づいて、モータ１およびオイル室５を加圧装置６により加圧するように構成されている。

なお、第７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。

（第７実施形態の効果）
第７実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

第７実施形態では、上記第１実施形態と同様に、ポンプ室４の水圧を検知する圧力センサ４３の検知結果に基づいて、オイル室５および流体貯留部７を加圧する加圧装置６を設ける。これにより、水中電動ポンプ７００の維持管理を容易に行うことができる。また、圧力水のオイル室５への浸水を効果的に抑制することができる。また、オイル室５から流体貯留部７への流体昇りを効果的に抑制することができる。

なお、第７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。

［第８実施形態］
次に、図８を参照して、本発明の第８実施形態について説明する。この第８実施形態では、オイル室５とモータ１との間に流体貯留部７を設け、加圧装置６によりオイル室５と流体貯留部７とモータ１とをそれぞれ加圧する構成について説明する。

図８に示すように、第８実施形態による水中電動ポンプ８００は、水中に配置される水中電動ポンプ本体部８０１を備えている。水中電動ポンプ本体部８０１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、流体貯留部７とを備えている。水中電動ポンプ本体部８０１には、加圧装置６が接続されている。また、水中電動ポンプ本体部８０１には、制御部１０が接続されている。また、水中電動ポンプ本体部８０１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。

ここで、第８実施形態では、加圧装置６は、モータ１、オイル室５、および、流体貯留部７を加圧するように構成されている。具体的には、加圧装置６は、管６１、弁６１ａおよび除湿フィルタ６１ｂを介してモータ１に接続されている。また、加圧装置６は、管６２、弁６２ａおよび除湿フィルタ６２ｂを介してオイル室５に接続されている。また、加圧装置６は、管６３、弁６３ａおよび除湿フィルタ６３ｂを介して流体貯留部７に接続されている。また、加圧装置６は、モータ１、オイル室５および流体貯留部７に加える圧力をそれぞれ調整可能に構成されている。また、加圧装置６は、圧力センサ４３により検知された水圧よりも大きい圧力になるように、モータ１、オイル室５および流体貯留部７をそれぞれ加圧するように構成されている。たとえば、加圧装置６は、圧力センサ４３により検知された水圧の約１．１倍の圧力になるように、オイル室５を加圧するように構成されている。また、加圧装置６は、圧力センサ４３により検知された水圧の約１．２１倍（オイル室５の約１．１倍）の圧力になるように、流体貯留部７を加圧するように構成されている。また、加圧装置６は、圧力センサ４３により検知された水圧の約１．３３倍（流体貯留部７の約１．１倍）の圧力になるように、モータ１を加圧するように構成されている。

なお、第８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。

（第８実施形態の効果）
第８実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

第８実施形態では、上記第１実施形態と同様に、ポンプ室４の水圧を検知する圧力センサ４３の検知結果に基づいて、オイル室５、流体貯留部７およびモータ１を加圧する加圧装置６を設ける。これにより、水中電動ポンプ８００の維持管理を容易に行うことができる。また、圧力水のオイル室５への浸水を効果的に抑制することができる。また、オイル室５から流体貯留部７への流体昇りを効果的に抑制することができる。また、流体貯留部７からモータ１への流体昇りを効果的に抑制することができる。

なお、第８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。

［第９実施形態］
次に、図９を参照して、本発明の第９実施形態について説明する。この第９実施形態では、第１実施形態の構成に、加圧装置６により空気供給管８１から供給される酸素を含む空気を加圧する構成をさらに加えた例について説明する。

図９に示すように、第９実施形態による水中電動ポンプ９００は、水中に配置される水中電動ポンプ本体部９０１を備えている。水中電動ポンプ本体部９０１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とを備えている。また、水中電動ポンプ本体部９０１には、空気供給部８が接続されている。空気供給部８には、加圧装置６が接続されている。また、水中電動ポンプ本体部９０１には、加圧装置６が接続されている。また、水中電動ポンプ本体部９０１には、制御部１０が接続されている。また、水中電動ポンプ本体部９０１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。

ここで、第９実施形態では、ポンプ室４の吸水口４１側には、ストレーナ４４が設けられている。ストレーナ４４は、ごみなどの異物がポンプ室４内に入るのを抑制するために設けられている。ストレーナ４４には、複数の孔部４４１が設けられている。ストレーナ４４の複数の孔部４４１から吸入された水が吸水口４１を介してポンプ室４に供給される。

また、第９実施形態では、空気供給部８は、空気供給管８１と、縮小部８２と、吐出口８３と、気液混合部８４と、切替部８５とを含んでいる。空気供給部８は、水中電動ポンプ本体部９０１の吐出口４２に接続され、水中電動ポンプ本体部９０１から吐出される水に酸素を含む空気を混合して、吐出口８３から吐出させるために設けられている。

空気供給管８１は、水中電動ポンプ本体部９０１の吐出口４２から吐出される水に酸素を含む空気を供給するように構成されている。空気供給管８１の下部は、縮小部８２の吐出口４２側を囲繞する気液混合部８４に接続されている。

縮小部８２は、水中電動ポンプ本体部９０１の吐出口４２に隣接して配置されている。縮小部８２は、水の流路が上流から下流に沿って狭くなるように形成されている。縮小部８２の吐出口４２側は、気液混合部８４に囲繞されている。

気液混合部８４は、縮小部８２から吐出された水と空気供給管８１から吸い込まれた酸素を含む空気が、混合されるように構成されている。つまり、気液混合部８４内では、縮小部８２から吐出される水に酸素を含む空気が巻き込まれるように混合されて、吐出口８３に送られる。

吐出口８３は、気液混合部８４内で混合された水と酸素を含む空気とが吐出されるように構成されている。

切替部８５は、空気供給管８１が加圧される状態と、空気供給管８１から自然吸気される状態とに応じて、空気供給管８１への酸素を含む空気の供給経路を切り替えるように構成されている。また、切替部８５は、空気供給管８１が加圧装置６により加圧される場合は、自然吸気される空気の通り道を塞ぐとともに、加圧装置６に接続される空気の通り道を開けるように構成されている。また、切替部８５は、回動軸を中心に回動することにより、空気供給管８１への酸素を含む空気の供給経路を切り替えるように構成されている。また、切替部８５は、自然吸気される場合、重力により下方に回動するように構成されている。

また、第９実施形態では、加圧装置６は、管６４および弁６４ａを介して空気供給管８１に接続されている。また、加圧装置６は、上記第１実施形態のモータ１を加圧する構成に加えて、空気供給管８１から供給される酸素を含む空気を加圧するように構成されている。また、加圧装置６は、空気供給管８１に加える圧力を調整可能に構成されている。また、加圧装置６は、酸素を含む空気を吸気して、加圧した後に、管６４を介して、酸素を含む空気を空気供給管８１に供給するように構成されている。また、加圧装置６は、制御部１０に接続されている。弁６４ａは、加圧装置６を駆動させて空気供給管８１内を加圧する場合は開けられ、自然吸気される場合および水中電動ポンプ９００の停止時は閉じられるように構成されている。

また、第９実施形態では、制御部１０は、圧力センサ４３の検知結果に基づいて、空気供給管８１から供給される酸素を含む空気を加圧装置６により加圧するように構成されている。具体的には、制御部１０は、圧力センサ４３の検知結果に基づいて、空気供給管８１から供給される酸素を含む空気を、加圧装置６によりポンプ室４の水圧以上に加圧するように構成されている。たとえば、加圧装置６は、圧力センサ４３により検知された水圧の約１．１倍の圧力になるように、空気供給管８１から供給される酸素を含む空気を加圧するように構成されている。また、制御部１０は、圧力センサ４３の検知結果に基づいて、ポンプ室４の水圧が所定値以下の場合、加圧装置６を駆動させずに空気供給管８１から自然吸気により酸素を含む空気が供給されるように制御するように構成されている。

なお、第９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。

（第９実施形態の効果）
第９実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

第９実施形態では、上記第１実施形態と同様に、ポンプ室４の水圧を検知する圧力センサ４３の検知結果に基づいて、オイル室５を加圧する加圧装置６を設ける。これにより、水中電動ポンプ９００の維持管理を容易に行うことができる。

また、第９実施形態では、上記のように、ポンプ部４に、水を吐出する吐出口４２を設けるとともに、吐出口４２から吐出される水に酸素を含む空気を供給する空気供給管８１を設け、加圧装置６は、空気供給管８１に接続され、本体内側部の加圧に加えて、空気供給管８１から供給される酸素を含む空気も加圧する。これにより、水深の深い位置に水中電動ポンプ９００を設置した場合でも、水圧によって酸素を含む空気が弾かれるのを抑制することができるので、水と共に酸素を含む空気を吐出することができる。その結果、水中への酸素を含む空気の供給を行うことができるので、水中電動ポンプ９００が設置された池や槽内の水の腐敗を抑制することができる。また、１つの加圧装置６で本体内側部の加圧、および、空気供給管８１から供給される酸素を含む空気を加圧することができるので、別々の加圧装置を設けて加圧する場合と比べて、装置構成を簡素化することができる。

なお、第９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。

（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。

たとえば、上記第１〜第９実施形態では、回転軸が垂直方向に延びるように配置された縦型の水中電動ポンプに本発明を適用する例を示したが、本発明はこれに限らない。回転軸が水平方向に延びるように配置された横型の水中電動ポンプに本発明を適用してもよい。

また、上記第１〜第９実施形態では、加圧装置として、コンプレッサーを用いる構成の例を示したが、本発明はこれに限らない。本発明では、加圧装置として、コンプレッサー以外の装置を用いてもよい。

また、上記第１〜第９実施形態では、加圧装置の管の途中にシリカゲルを有する除湿フィルター（除湿部）を設けて空気の除湿を行った例を示したが、本発明はこれに限らない。本発明では、たとえば、除湿部としてシリカゲル以外の乾燥剤を用いてもよい。また、管の途中に冷却部を設けて空気を冷却することにより除湿を行ってもよい。

また、上記第１〜第９実施形態では、加圧装置が、圧力センサにより検知された水圧の約１．１倍の圧力になるように、空気供給管から供給される酸素を含む空気を加圧する構成の例を示したが、本発明はこれに限らない。本発明では、加圧装置は、圧力センサにより検知された水圧の約１．１倍以外の圧力になるように、本体内側部を加圧してもよい。

また、上記第１〜第９実施形態では、圧力センサの検知結果に基づいて、本体内側部を、加圧装置によりポンプ室の水圧よりも大きく加圧する構成の例を示したが、本発明はこれに限らない。本発明では、本体内側部をポンプ室の水圧以下に加圧してもよい。

１ モータ
３ 羽根車
４ ポンプ室
５ オイル室
６ 加圧装置
６１ｂ、６２ｂ、６３ｂ 除湿フィルタ（除湿部）
７ 流体貯留部
４２ 吐出口
４３ 圧力センサ
５２ メカニカルシール
５２ａ 摺動部
８１ 空気供給管
１００、２００、３００、４００、５００、６００、７００、８００、９００ 水中電動ポンプ

Claims (8)

1. 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、
   前記ポンプ室の水圧を検知する圧力センサと、
   前記圧力センサの検知結果に基づいて、前記モータと前記オイル室とを含む本体内側部の少なくとも一部を加圧する加圧装置とを備える、水中電動ポンプ。
2. 前記加圧装置は、前記本体内側部を前記ポンプ室の水圧よりも大きい圧力により加圧するように構成されている、請求項１に記載の水中電動ポンプ。
3. 前記加圧装置は、前記モータおよび前記オイル室のうち少なくとも一方を加圧するように構成されている、請求項１または２に記載の水中電動ポンプ。
4. 前記本体内側部は、前記モータと前記オイル室との間に配置された流体貯留部をさらに含み、
   前記加圧装置は、前記モータ、前記オイル室、および、前記流体貯留部のうち少なくとも１つを加圧す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。
5. 前記加圧装置は、前記本体内側部の複数箇所を加圧する場合には、前記ポンプ室側よりも前記モータ側の方が大きい圧力になるように加圧するように構成されている、請求項１〜４のいずれか１項に記載の水中電動ポンプ。
6. 前記ポンプ部は、水を吐出する吐出口を含み、
   前記吐出口から吐出される水に酸素を含む空気を供給する空気供給管をさらに備え、
   前記加圧装置は、前記空気供給管に接続され、前記本体内側部の加圧に加えて、前記空気供給管から供給される酸素を含む空気も加圧するように構成されている、請求項１〜５のいずれか１項に記載の水中電動ポンプ。
7. 前記加圧装置は、加圧時に前記本体内側部に供給する空気から水分を取り除く除湿部を含む、請求項１〜６のいずれか１項に記載の水中電動ポンプ。
8. 前記メカニカルシールは、少なくとも前記オイル室の前記ポンプ室側に設けられている、請求項１〜７のいずれか１項に記載の水中電動ポンプ。

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