JP2017048741A - 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６ａおよび６ｂを有するメカニカルシール６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、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と一体的に設けられ、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）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。

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、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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。 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。 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。 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。 本発明の変形例による流体加圧部の拡大図である。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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）。

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。

（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。

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。

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。

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。

（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。

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。

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。

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。

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。

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。

［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。

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。

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。

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。

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。

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、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。

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。

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。

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。

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。

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、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。

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。

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。

（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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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

Claims (6)

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。
2. 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または２に記載の水中電動ポンプ。
3. 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。
4. 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。
5. 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。
6. 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。

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