JP2019164087A - 水中電動ポンプおよび水中電動ポンプ用電極式水位検知装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電気伝導率が低い液体の場合にも、水中電動ポンプ本体を確実に駆動させる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、水中電動ポンプ本体１０１と、第１電極７ａと第２電極７ｂとを含み、排水領域Ｈの水位が第１電極７ａおよび第２電極７ｂまで上昇し、第１電極７ａと第２電極７ｂとが導通されることで、第１水位Ｌ１を検知する電極式水位検知器１０３と、水位変動で上下方向に移動するフロート９３と、フロート９３に設けられフロート９３の移動に伴い上下に移動される導電体９３とを含む導通補助部１０４とを備え、水中電動ポンプ本体１０１は、電極式水位検知器１０３の検知信号に基づき駆動し、導通補助部１０４は、フロート９３が第２水位に上昇した際、電極式水位検知器１０３の第１電極７ａと第２電極７ｂとに導電体９３を接触させて、導電体９３を介して第１電極７ａと第２電極７ｂとを導通させる。【選択図】図１

Description

この発明は、水中電動ポンプおよび水中電動ポンプ用電極式水位検知装置に関し、特に、水位を検知することが可能な水中電動ポンプおよび水中電動ポンプ用電極式水位検知装置に関するものである。

従来、水位を検知することが可能な水中電動ポンプが知られている（たとえば、特許文献１参照）。

上記特許文献１には、水位検知用の一対の電極と、水中電動ポンプ本体とを備える水中電動ポンプが開示されている。水中電動ポンプは、排水領域の液体の水位が一対の電極まで上昇して、一対の電極が導通されることにより水位を検知して、水位の検知に基づいて水中電動ポンプ本体を駆動させるように構成されている。

特開２０００−２５７５８４号公報

しかしながら、上記特許文献１の水中電動ポンプでは、排水領域の液体の液質や温度などによっては電気伝導率が低くなり、水位が一対の電極まで上昇しても一対の電極が導通されずに、水中電動ポンプ本体が駆動されない場合があ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、電気伝導率が低い液体の場合にも、水中電動ポンプ本体を確実に駆動させることが可能な水中電動ポンプおよび水中電動ポンプ用電極式水位検知装置を提供することである。

上記目的を達成するために、この発明の第１の局面における水中電動ポンプは、排水領域に設置された水中電動ポンプ本体と、第１電極および第２電極を含み、排水領域の水位が第１電極および第２電極まで上昇して、第１電極および第２電極が導通されることにより、第１水位を検知する電極式水位検知器と、排水領域の水位の変動により上下方向に移動するフロートと、フロートに設けられ、フロートの移動に伴い上下方向に移動される導電体とを含む導通補助部と、を備え、水中電動ポンプ本体は、電極式水位検知器の検知信号に基づいて駆動するように構成され、導通補助部は、フロートが第２水位に上昇した際に、電極式水位検知器の第１電極および第２電極に導電体を接触させることにより、導電体を介して第１電極および第２電極を導通させるように構成されている。

この発明の第１の局面による水中電動ポンプでは、上記のように、導通補助部を、フロートが第２水位に上昇した際に、電極式水位検知器の第１電極および第２電極に導電体を接触させて、導電体を介して第１電極および第２電極を導通させるように構成する。これにより、排水領域の液体の電気伝導率が低いため、液体を介して第１電極および第２電極が導通されない場合であっても、フロートの上昇に伴って導電体を第１電極および第２電極に接触させて、第１電極および第２電極を導通させることができる。すなわち、第１電極と第２電極との間で液体を介した導通ではなく、排水領域の液体の電気伝導率に影響されない導電体を介した機械的な導通を図ることができる。これにより、電気伝導率が低い液体の場合にも、水中電動ポンプ本体を確実に駆動させることができる。その結果、水中電動ポンプ本体が駆動することなく排水領域から液体が溢れ出ることを確実に防止することができる。

上記第１の局面による水中電動ポンプにおいて、好ましくは、導通補助部は、フロートが第１水位よりも大きい高さ位置の第２水位に上昇した際に、第１電極および第２電極に導電体を接触させることにより、導電体を介して第１電極および第２電極を導通させるように構成されている。このように構成すれば、導通補助部を、電極式水位検知器により第１電極および第２電極が導通されない場合の補助的な構成（バックアップの構成）として用いることができる。すなわち、電極式水位検知器により第１水位を検知できなかった場合でも、導通補助部により第２水位において水中電動ポンプ本体を確実に駆動させることができる。

上記第１の局面による水中電動ポンプにおいて、好ましくは、電極式水位検知器は、第１電極および第２電極が設けられる検知器本体をさらに含み、導通補助部は、フロートの上昇に応じて、検知器本体に対して導電体を直線移動または回動移動させるように構成されている。このように構成すれば、導電体を直線移動または回動移動させることにより、フロートの移動（動力）を容易に導電体の移動に用いることができる。

この場合、好ましくは、導電体は、フロートの上昇に応じて、検知器本体に対して直線移動または回動移動するように、検知器本体に取り付けられている。このように構成すれば、検知器本体に対して導電体を取り付けることにより、導電体を検知器本体に対して安定して移動させることができる。したがって、検知器本体に設けられる第１電極および第２電極に対しても導電体を安定して移動させることができる。その結果、第１電極および第２電極に向かう導電体の軌道をより安定させることができるので、導電体を第１電極および第２電極により確実に接触させることができる。

上記電極式水位検知器が検知器本体を含む構成において、好ましくは、検知器本体は、上下方向に延びるガイド溝部を有し、導通補助部は、上下方向に延びるように形成され、上端側に設けられるフロートと、下端側に設けられる導電体とを接続し、ガイド溝部に配置される接続部をさらに含み、ガイド溝部により接続部の移動がガイドされることによって、検知器本体に対して導電体を直線移動させるように構成されている。このように構成すれば、ガイド溝部により接続部の移動がガイドされることにより、第１電極および第２電極に向かう導電体の軌道をより安定させることができる。その結果、導電体を第１電極および第２電極により確実に接触させることができる。

この場合、好ましくは、フロートは、検知器本体の直上に配置されている。このように構成すれば、フロートの直下にある検知器本体を、フロートの下方への移動を規制するストッパとして用いることができる。なお、ここでの直上とは、上下方向において、フロートと検知器本体とが互いに重なる位置にあるとともに、フロートが検知器本体の上方の位置にあることを意味する。

上記導通補助部が接続部を含む構成において、好ましくは、第１電極および第２電極は、水平方向に並ぶように配置され、導電体は、第１電極および第２電極の両方の直下に配置されている。このように構成すれば、導電体をフロートと共に直上に移動させるだけで、第１電極および第２電極に導電体を接触させて導通させることができる。なお、ここでの直下とは、上下方向において、第１電極および第２電極と導電体とが互いに重なる位置にあるとともに、導電体が第１電極および第２電極の下方に位置することを意味する。

上記第１の局面による水中電動ポンプにおいて、好ましくは、導電体は、ブラシ状に形成されている。このように構成すれば、表面積を広く確保したブラシ状に形成された導電体のワイヤ（毛）部分により、第１電極および第２電極に対する導電体の接触を確実に確保することができる。

上記第１の局面による水中電動ポンプにおいて、好ましくは、導電体は、第１電極および第２電極に接触する際に、傾斜可能なように構成されている。このように構成すれば、第１電極および第２電極に導電体が接触する際に、第１電極および第２電極の両方に導電体が接触するように、導電体を移動させることができるので、第１電極および第２電極に対する導電体の接触を確実に確保することができる。

この発明の第２の局面における水中電動ポンプ用電極式水位検知装置は、第１電極および第２電極を含み、水中電動ポンプ本体が設置される排水領域の水位が第１電極および第２電極まで上昇して、第１電極および第２電極が導通されることにより、第１水位を検知する電極式水位検知器と、排水領域の水位の変動により上下方向に移動するフロートと、フロートに設けられ、フロートの移動に伴い上下方向に移動される導電体とを含む導通補助部と、を備え、導通補助部は、排水領域の水位が第２水位に至ってフロートが上昇した際に、電極式水位検知器の第１電極および第２電極に導電体を接触させることにより、導電体を介して第１電極および第２電極を導通させるように構成されている。

この発明の第２の局面による水中電動ポンプ用電極式水位検知装置では、上記のように、導通補助部を、排水領域の水位が第２水位に至ってフロートが上昇した際に、電極式水位検知器の第１電極および第２電極に導電体を接触させて、導電体を介して第１電極および第２電極を導通させるように構成する。これにより、排水領域の液体の電気伝導率が低いため、液体を介して第１電極および第２電極が導通されない場合であっても、フロートの上昇に伴って導電体を第１電極および第２電極に接触させて、第１電極および第２電極を導通させることができる。すなわち、第１電極と第２電極との間で液体を介した導通ではなく、排水領域の液体の電気伝導率に影響されない導電体を介した機械的な導通を図ることができる。これにより、電気伝導率が低い液体の場合にも、水中電動ポンプ本体を確実に駆動させることが可能な水中電動ポンプ用電極式水位検知装置を提供することができる。その結果、水中電動ポンプ本体が駆動することなく排水領域から液体が溢れ出ることを確実に防止することができる。

本発明によれば、上記のように、電気伝導率が低い液体の場合にも、水中電動ポンプ本体を確実に駆動させることができる。

本発明の第１実施形態による水中電動ポンプの全体構成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電極式水位検知装置を示した正面図である。 図２の５００−５００線に沿った断面図である。 水位の上昇による水中電動ポンプの駆動について説明するための図である。 本発明の第２実施形態による水中電動ポンプの電極式水位検知装置を示した側面図および正面図である。 本発明の第３実施形態による水中電動ポンプの電極式水位検知装置を示した正面図である。 本発明の第１〜第３実施形態の第１変形例による水中電動ポンプの電極式水位検知装置を示した一部破断の正面図である。 本発明の第１〜第３実施形態の第２変形例による水中電動ポンプの電極式水位検知装置を示した側面図である。

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〜図４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、水中電動ポンプ本体１０１と、電極式水位検知装置１０２とを備えている。水中電動ポンプ用電極式水位検知装置１０２（以下、電極式水位検知装置１０２と省略して記載する）は、電極式水位検知器１０３と、導通補助部１０４とを備えている。

水中電動ポンプ１００は、電極式水位検知装置１０２（電極式水位検知器１０３）により水中電動ポンプ１００が設置される排水領域Ｈの水位を検知するように構成されている。水中電動ポンプ１００は、電極式水位検知装置１０２の検知信号に基づいて水中電動ポンプ本体１０１を駆動するように構成されている。すなわち、水中電動ポンプ１００は、電極式水位検知装置１０２により、自動運転型の水中電動ポンプとして使用される。また、水中電動ポンプ１００は、水中電動ポンプ本体１０１から電極式水位検知装置１０２を取り外すことにより、排水領域Ｈの水位に関らず電源のＯＮ／ＯＦＦに基づいて駆動する非自動運転型の水中電動ポンプとして使用することも可能である。

水中電動ポンプ１００は、電極式水位検知器１０３の後述する第１電極７ａおよび第２電極７ｂが排水領域Ｈの液体により導通することにより水位を検知するように構成されている。ただし、第１電極７ａおよび第２電極７ｂが排水領域Ｈの液体に接触したとしても、第１電極７ａおよび第２電極７ｂが導通しない場合がある。具体的には、排水領域Ｈの液体が純粋や、雨水や、低温の液体などの電気伝導率が低い液体の場合に、第１電極７ａおよび第２電極７ｂが導通しない場合がある。そこで、水中電動ポンプ１００は、導通補助部１０４を用いて、水位検知用の第１電極７ａおよび第２電極７ｂを確実に導通させるように構成されている。詳細については後述する。

（水中電動ポンプ本体の構成）
図１に示すように、水中電動ポンプ本体１０１は、モータ１と、回転軸２と、ポンプ室３と、オイル室４と、メカニカルシール４１と、オイルリフター４２と、ポンプ室３に配置される羽根車５とを備えている。水中電動ポンプ１００は、回転軸２が上下方向（Ｚ方向）に延びる縦型の水中電動ポンプである。また、水中電動ポンプ本体１０１は、比較的低水位にある液体を吸引して揚水するポンプである。

モータ１は、外部から液体が浸入しないように、密閉されている。また、モータ１は、回転軸２を回転駆動させる。モータ１は、回転軸２を介して羽根車５を回転駆動させるように構成されている。また、モータ１は、固定子１１と回転子１２とを含んでいる。固定子１１は、コイルを有しており、モータ１の外周部に配置されている。また、固定子１１は、ケーブル１３から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、回転軸２に取り付けられ、固定子１１と径方向に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、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。回転軸２は、モータ１の駆動力を羽根車５に伝えるように構成されている。回転軸２（羽根車５）は、平面視において（Ｚ方向から見た場合に）、時計回り（Ｊ方向）に回転するように構成されている。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。回転軸２は、モータ１からオイル室４を貫通してポンプ室３まで延びるように配置されている。回転軸２のモータ１側の他端２ｂとは逆側の一端２ａには、羽根車５が取り付けられている。

ポンプ室３には、羽根車５が配置されている。また、ポンプ室３は、吸込口３１と吐出口３２とを有している。水中電動ポンプ１００は、排水領域Ｈに設置され、吸込口３１からポンプ室３内へ液体を吸引する。そして羽根車５が回転することでポンプ室３内へ吸引された液体へ速度エネルギーを与え、ポンプ室３内にて液体の速度エネルギーが圧力エネルギーに変換され、流路３３を介して吐出口３２から吐出するように構成されている。

オイル室４は、モータ１およびポンプ室３の間に配置されており、オイル室４は、オイルが充填されている。また、オイル室４内には、メカニカルシール４１が設けられている。メカニカルシール４１は、負荷側（ポンプ室３側）および反負荷側（ポンプ室３に対して反対側、つまり、モータ１側）に、それぞれ、摺動部（図示せず）を有している。負荷側の摺動部は、ポンプ室３の液体がオイル室４に流入するのを防止（抑制）する機能を有している。また、反負荷側の摺動部は、オイル室４のオイルを含む流体がモータ１側に流入するのを防止（抑制）する機能を有している。なお、摺動部は、オイル室４に充填されたオイルによって、潤滑されるとともに、焼きつかないように冷却される。

オイルリフター４２は、オイル室４の回転軸２の周りに設けられ、回転軸２の周囲を囲う筒形状を有している。オイルリフター４２は、回転軸２の回転に伴いオイルを上方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４２は、メカニカルシール４１の反負荷側の摺動部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４２の下部には、貫通孔４２ａが設けられている。貫通孔４２ａは、オイルリフター４２の内周側にオイルを導くように構成されている。オイルリフター４２は、上方に持ち上げたオイルをオイルリフター４２の上端側から外周側に戻すように構成されている。

羽根車５は、回転軸２の一端２ａ側に取り付けられており、回転軸２を介してモータ１に接続されている。また、羽根車５は、回転軸２と電気的に接続された状態で回転軸２に取り付けられている。羽根車５は、ポンプ室３に配置されている。羽根車５（および回転軸２）の中心は、吸込口３１の真上に配置され、吐出口３２の側方側に配置されている。

（電極式水位検知器の構成）
図１および図２に示すように、電極式水位検知装置１０２の電極式水位検知器１０３は、検知器本体６と、第１電極７ａおよび第２電極７ｂと、ガイド溝部８と、制御基板１０とを含んでいる。

電極式水位検知器１０３は、排水領域Ｈの水位が第１電極７ａおよび第２電極７ｂまで上昇して、排水領域Ｈの液体により第１電極７ａおよび第２電極７ｂが導通されることにより第１水位Ｌ１（図４（ｂ）参照）を検知するように構成されている。以下、詳細について説明する。

〈検知器本体の構成〉
図１に示すように、検知器本体６は、後述するＡ方向から見て（側面視で）、水中電動ポンプ本体１０１の上面および側面に沿って延びるＬ字状を有している。詳細には、検知器本体６は、水中電動ポンプ本体１０１の側面に沿って上下方向に延びる縦長で箱状の第１部分６１と、水中電動ポンプ本体１０１の上面に沿って水平方向に延びる横長で箱状の第２部分６２とを有している。

検知器本体６の第２部分６２には、内側にケーブル１３を導入する第１開口部６２ａと、検知器本体６の内側から水中電動ポンプ本体１０１の内側に各種ケーブル（図示せず）を導入する第２開口部６２ｂとが設けられている。検知器本体６の内側は、第１開口部６２ａおよび第２開口部６２ｂにそれぞれ設置されるパッキン（図示せず）により液密状態に保たれている。

検知器本体６の第１部分６１の内側には、制御基板１０および各種ケーブル（図示せず）が配置されている。検知器本体６の第１部分６１の下面６１ａには、第１電極７ａおよび第２電極７ｂが設けられている。検知器本体６の対向する一対の側面６１ｂには、それぞれ、ガイド溝部８が設けられている。

〈第１電極および第２電極の構成〉
図２に示すように、第１電極７ａおよび第２電極７ｂは、共に、検知器本体６の下面６１ａから、下方に突出する棒形状を有している。第１電極７ａおよび第２電極７ｂは、水平方向に横並びで、互いに離間して配置されている。第１電極７ａの下端および第２電極７ｂの下端は、互いに略同じ高さ位置に配置されている。

以下では、水平方向のうち第１電極７ａおよび第２電極７ｂが並ぶ方向をＡ方向とする。また、第２電極７ｂから第１電極７ａに向かう方向をＡ１方向とし、その逆方向をＡ２方向とする。また、水平方向のうちＡ方向に直交する方向をＢ方向とする。

第１電極７ａおよび第２電極７ｂは、排水領域Ｈの液体に接触することにより互いに導通するように構成されている。第１電極７ａおよび第２電極７ｂは、それぞれ、検知器本体６の内側において、制御基板１０にケーブル（図示せず）を介して接続されている。

〈制御基板の構成〉
制御基板１０は、電極式水位検知器１０３の検知信号に基づく水中電動ポンプ本体１０１の駆動を制御するように構成されている。

たとえば、制御基板１０は、第１電極７ａと第２電極７ｂとの導通が１秒以上継続した場合に、水中電動ポンプ本体１０１を駆動させるように構成されている。その後、制御基板１０は、第１電極７ａと第２電極７ｂとの導通が解除され、解除状態が１分以上継続した場合に、水中電動ポンプ本体１０１を停止させるように構成されている。

〈ガイド溝部の構成〉
ガイド溝部８は、検知器本体６のＡ方向両側の側面６１ｂに設けられる一対の構成である。ガイド溝部８は、導通補助部１０４の電極式水位検知器１０３に対する上下方向への移動をガイドする機能を有している。ガイド溝部８は、平面視で外方側（Ａ方向の外側）が開放されたＣ字形状（コの字形状）を有している。ガイド溝部８は、上下方向に延びている。

ガイド溝部８の内側には、導通補助部１０４の後述する接続部９１が配置されている。

平面視で、一対のガイド溝部８の間には、第１電極７ａおよび第２電極７ｂと、導通補助部１０４の後述する導電体９３とが配置されている。

（補助導通部の構成）
図２に示すように、電極式水位検知装置１０２の導通補助部１０４は、Ｂ方向から見て、概して、検知器本体６の第１部分６１、第１電極７ａおよび第２電極７ｂを内側に配置するように、検知器本体６の第１部分６１、第１電極７ａおよび第２電極７ｂの周囲を囲む矩形の環状に形成されている。

導通補助部１０４は、排水領域Ｈの液体により第１電極７ａおよび第２電極７ｂが導通されない場合に、第１電極７ａおよび第２電極７ｂを機械的な構成により導通させるように構成されている。以下、詳細について説明する。

導通補助部１０４は、一対の接続部９１と、フロート９２と、導電体９３とを含んでいる。接続部９１、フロート９２および導電体９３は、一体的に構成されている。

〈接続部の構成〉
一対の接続部９１は、それぞれ、検知器本体６の第１部分６１のＡ方向の両側に配置されている。一対の接続部９１は、一対のガイド溝部８の内側にそれぞれ配置されている。Ｂ方向において、一対の接続部９１の内側には、第１電極７ａおよび第２電極７ｂが挟まれるように配置されている。

接続部９１は、第１部分６１のＡ方向端部の側面６１ｂに沿って上下方向（Ｚ方向）に延びる棒形状を有している。接続部９１の上端は、第１部分６１の上面６１ｃよりも上方（Ｚ１方向）に配置されている。接続部９１の下端は、第１電極７ａの下端および第２電極７ｂの下端よりも下方（Ｚ２方向）に配置されている。接続部９１は、Ｃ字形状のガイド溝部８に沿った矩形の水平断面形状を有している。

一対の接続部９１の上端には、一対の接続部９１を接続するようにＡ方向に延びるフロート９２が設けられている。一対の接続部９１の下端には、一対の接続部９１を接続するようにＡ方向に延びる導電体９３が設けられている。すなわち、接続部９１は、上端側に設けられるフロート９２と下端側に設けられる導電体９３とを接続するように構成されている。

〈フロートの構成〉
フロート９２は、排水領域Ｈの水面上に位置することによって、排水領域Ｈの水位の変動により上下方向に移動するように構成されている。フロート９２は、検知器本体６の第１部分６１の直上に配置されている。したがって、フロート９２は、第１部分６１の上面６１ｃよりも高い水位で上昇を開始するように構成されている。なお、接続部９１および導電体９３は、フロート９２と共に上下方向に移動される。

フロート９２は、第１部分６１の上面６１ｃに、上方側（Ｚ１方向側）からフロート９２が接触することにより下方への移動が規制されるように構成されている。また、フロート９２は、第１電極７ａの下端および第２電極７ｂの下端に、下方側から導電体９３が接触することにより上方への移動が規制されるように構成されている。

〈導電体の構成〉
導電体９３は、導電性を有している。導電体９３は、第１電極７ａおよび第２電極７ｂの直下（図３参照）に配置されている。導電体９３は、接続部９１を介してフロート９２に設けられている。導電体９３は、フロート９２の移動に伴い上下方向に移動される。

導電体９３は、フロート９２の上昇に応じて、検知器本体６に対して上下方向に直線移動するように構成されている。詳細には、フロート９２が上昇（下降）すると、ガイド溝部８に沿って接続部９１が上方（下方）に移動する。その結果、接続部９１の下端に設けられた導電体９３は、検知器本体６に対して上方（下方）に直線移動するように構成されている。導電体９３は、Ａ方向に延びる円柱形状を有している。

〈第１電極と第２電極とを導通補助部により導通させる構成〉
導通補助部１０４は、フロート９２の上昇に応じて、検知器本体６に対して導電体９３を直線移動させるように構成されている。この際、導通補助部１０４は、ガイド溝部８により接続部９１の移動がガイドされることによって、検知器本体６に対して導電体９３を直線移動させるように構成されている。すなわち、導通補助部１０４は、フロート９２の上昇に応じて、導電体９３を、第１電極７ａおよび第２電極７ｂに向けて下方から上方に移動させるように構成されている。

導通補助部１０４は、フロート９２が第１水位Ｌ１よりも大きい高さ位置の第２水位Ｌ２に上昇した際に、第１電極７ａおよび第２電極７ｂに導電体９３を接触させることにより、導電体９３を介して第１電極７ａおよび第２電極７ｂを導通させるように構成されている。すなわち、導通補助部１０４は、排水領域Ｈの液体により第１電極７ａおよび第２電極７ｂが互いに導通されなかった場合に、導電体９３により第１電極７ａおよび第２電極７ｂを導通させるように構成されている。つまり、導通補助部１０４は、第１電極７ａおよび第２電極７ｂを導通させる補助的な構成（バックアップの構成）である。

（水位の上昇による水中電動ポンプの駆動）
次に、図４（ａ）、（ｂ）（ｃ）、（ｄ）を参照して、排水領域Ｈの水位の上昇による水中電動ポンプ１００の駆動について説明する。以下、水位の上昇に沿って、図４（ａ）、（ｂ）（ｃ）、（ｄ）の順に説明する。

図４（ａ）に示す状態では、第１電極７ａの下端および第２電極７ｂの下端の高さ位置よりも、水位が小さい高さ位置にあり、水中電動ポンプ本体１０１（図１参照）は、停止している。この状態では、フロート９２が検知器本体６の第１部分６１の上面６１ｃに当接している。図４（ａ）の状態から水位が上昇すると図４（ｂ）の状態に至る。

図４（ｂ）に示す状態では、水位が第１電極７ａの下端および第２電極７ｂの下端に達する第１水位Ｌ１まで上昇し、水中電動ポンプ本体１０１は、通常、駆動を開始する。詳細には、第１水位Ｌ１に達して排水領域Ｈの液体により、第１電極７ａと第２電極７ｂとが導通されることによって、電極式水位検知器１０３は、水位を検知する。そして、水中電動ポンプ本体１０１は、電極式水位検知器１０３の検知信号に基づいて駆動を開始する。ただし、排水領域Ｈの液体が雨水などの電気伝導率が低い液体である場合には、第１電極７ａと第２電極７ｂとが導通しない可能性があり、その場合、水中電動ポンプ本体１０１は、駆動されずに、水位がさらに上昇する。図４（ｂ）の状態から水位が上昇すると図４（ｃ）の状態に至る。

図４（ｃ）に示す状態では、水位が検知器本体６の第１部分６１の上面６１ｃよりも大きい所定高さ位置に上昇し、フロート９２が上昇を開始する。すなわち、導電体９３は、第１電極７ａおよび第２電極７ｂに向けて下方から上方に移動を開始する。図４（ｃ）の状態から水位が上昇すると図４（ｄ）の状態に至る。

図４（ｄ）に示す状態では、水位が第１電極７ａおよび第２電極７ｂに導電体９３を接触させる第２水位Ｌ２まで上昇し、導電体９３は、第１電極７ａおよび第２電極７ｂに接触して互いに導通させる。その結果、水中電動ポンプ本体１０１は、駆動を開始する。

（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、導通補助部１０４を、フロート９２が第２水位Ｌ２に上昇した際に、電極式水位検知器１０３の第１電極７ａおよび第２電極７ｂに導電体９３を接触させて、導電体９３を介して第１電極７ａおよび第２電極７ｂを導通させるように構成する。これにより、排水領域Ｈの液体の電気伝導率が低いため、液体を介して第１電極７ａおよび第２電極７ｂが導通されない場合であっても、フロート９２の上昇に伴って導電体９３を第１電極７ａおよび第２電極７ｂに接触させて、第１電極７ａおよび第２電極７ｂを導通させることができる。すなわち、第１電極７ａと第２電極７ｂとの間で液体を介した導通ではなく、排水領域Ｈの液体の電気伝導率に影響されない導電体９３を介した機械的な導通を図ることができる。これにより、電気伝導率が低い液体の場合にも、水中電動ポンプ本体１０１を確実に駆動させることができる。その結果、水中電動ポンプ本体１０１が駆動することなく排水領域Ｈから液体が溢れ出ることを確実に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、導通補助部１０４は、フロート９２が第１水位Ｌ１よりも大きい高さ位置の第２水位Ｌ２に上昇した際に、第１電極７ａおよび第２電極７ｂに導電体９３を接触させることにより、導電体９３を介して第１電極７ａおよび第２電極７ｂを導通させるように構成されている。これにより、導通補助部１０４を、電極式水位検知器１０３により第１電極７ａおよび第２電極７ｂが導通されない場合の補助的な構成（バックアップの構成）として用いることができる。すなわち、電極式水位検知器１０３により第１水位Ｌ１を検知できなかった場合でも、導通補助部１０４により第２水位Ｌ２において水中電動ポンプ本体１０１を確実に駆動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、電極式水位検知器１０３は、第１電極７ａおよび第２電極７ｂが設けられる検知器本体６をさらに含み、導通補助部１０４は、フロート９２の上昇に応じて、検知器本体６に対して導電体９３を直線移動させるように構成されている。これにより、フロート９２の移動（動力）を容易に導電体９３の移動に用いることができる。

また、第１実施形態では、上記のように、導電体９３は、フロート９２の上昇に応じて、検知器本体６に対して直線移動するように、検知器本体６に取り付けられている。これにより、検知器本体６に対して導電体９３を取り付けることにより、導電体９３を検知器本体６に対して安定して移動させることができる。したがって、検知器本体６に設けられる第１電極７ａおよび第２電極７ｂに対しても導電体９３を安定して移動させることができる。その結果、第１電極７ａおよび第２電極７ｂに向かう導電体９３の軌道をより安定させることができるので、導電体９３を第１電極７ａおよび第２電極７ｂにより確実に接触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、検知器本体６は、上下方向に延びるガイド溝部８を有し、導通補助部１０４は、上下方向に延びるように形成され、上端側に設けられるフロート９２と、下端側に設けられる導電体９３とを接続し、ガイド溝部８に配置される接続部９１をさらに含み、ガイド溝部８により接続部９１の移動がガイドされることによって、検知器本体６に対して導電体９３を直線移動させるように構成されている。これにより、ガイド溝部８により接続部９１の移動がガイドされることにより、第１電極７ａおよび第２電極７ｂに向かう導電体９３の軌道をより安定させることができる。その結果、導電体９３を第１電極７ａおよび第２電極７ｂにより確実に接触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、フロート９２は、検知器本体６の直上に配置されている。これにより、第１電極７ａおよび第２電極７ｂが検知する第１水位Ｌ１よりも高い水位でフロート９２を浮遊させることができる。また、フロート９２の直下にある検知器本体６を、フロート９２の下方への移動を規制するストッパとして用いることができる。なお、ここでの直上とは、上下方向において、フロート９２と検知器本体６とが互いに重なる位置にあるとともに、フロート９２が検知器本体６の上方の位置にあることを意味する。

また、第１実施形態では、上記のように、第１電極７ａおよび第２電極７ｂは、水平方向に並ぶように配置され、導電体９３は、第１電極７ａおよび第２電極７ｂの両方の直下に配置されている。これにより、導電体９３をフロート９２と共に直上に移動させるだけで、第１電極７ａおよび第２電極７ｂに導電体９３を接触させて導通させることができる。なお、ここでの直下とは、上下方向において、第１電極７ａおよび第２電極７ｂと導電体９３とが互いに重なる位置にあるとともに、導電体９３が第１電極７ａおよび第２電極７ｂの下方に位置することを意味する。

また、第１実施形態では、上記のように、導電体９３は、第１電極７ａおよび第２電極７ｂに接触する際に、傾斜可能なように構成されている。これにより、第１電極７ａおよび第２電極７ｂに導電体９３が接触する際に、第１電極７ａおよび第２電極７ｂの両方に導電体９３が接触するように、導電体９３を移動させることができるので、第１電極７ａおよび第２電極７ｂに対する導電体９３の接触を確実に確保することができる。

［第２実施形態］
図５を参照して、第２実施形態について説明する。この第２実施形態では、導電体９３を直線移動させた上記第１実施形態とは異なり、導電体２９３を回動移動させる例について説明する。なお、図中において、上記第１実施形態と同様の構成の部分には、同一の符号を付している。

図５に示すように、第２実施形態の水中電動ポンプ２００は、フロート２９２と、フロート２９２を支持する導電体２９３と、導電体２９３を回動可能に支持するヒンジ部２９４とを含む導通補助部２０４を備えている。

フロート２９２は、Ａ方向から見て、ヒンジ部２９４から離間した一端に取り付けられている。ヒンジ部２９４は、Ｂ方向に延びる回動中心軸線を中心として導電体２９３を回動可能に支持している。第１電極７ａおよび第２電極７ｂは、回動移動する導電体２９３の移動軌跡上に導電体２９３に対して接触可能なように配置されている。導電体２９３は、フロートが第２水位Ｌ２ａに達した際に、第１電極７ａおよび第２電極７ｂに下方側から接触するように構成されている。

（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、上記のように、電極式水位検知器１０３は、第１電極７ａおよび第２電極７ｂが設けられる検知器本体６をさらに含み、導通補助部１０４は、フロート２９２の上昇に応じて、検知器本体６に対して導電体２９３を回動移動させるように構成されている。これにより、検知器本体６にガイド溝部８を設けるようなことをせずとも、検知器本体６に対して導電体２９３を回動移動させることができるので、電極式水位検知装置１０２の構成を簡潔にすることができる。

また、第２実施形態では、上記のように、導電体２９３は、フロート２９２の上昇に応じて、検知器本体６に対して回動移動するように、検知器本体６に取り付けられている。これにより、検知器本体６に対して導電体２９３を取り付けることにより、導電体２９３を検知器本体６に対して安定して移動させることができる。したがって、検知器本体６に設けられる第１電極７ａおよび第２電極７ｂに対しても導電体２９３を安定して移動させることができる。その結果、第１電極７ａおよび第２電極７ｂに向かう導電体２９３の軌道をより安定させることができるので、導電体２９３を第１電極７ａおよび第２電極７ｂにより確実に接触させることができる。

［第３実施形態］
図６を参照して、第３実施形態について説明する。この第３実施形態では、導電体９３を円柱形状に形成した上記第１実施形態とは異なり、導電体３９３をブラシ状に形成する例について説明する。なお、図中において、上記第１実施形態と同様の構成の部分には、同一の符号を付している。

図６に示すように、第３実施形態の水中電動ポンプ３００は、導電体３９３を含む導通補助部３０４を備えている。

導電体３９３は、ブラシ状に形成されている。詳細には、導電体３９３は、Ａ方向に延びる棒状部分と、棒状部分から外方に突出するように設けられる細かな複数のワイヤ（毛）部分とにより形成されている。ワイヤ（毛）部分は、第１電極７ａおよび第２電極７ｂに接触する際に弾性変形するように構成されている。これにより、導電体３９３は、第１電極７ａと第２電極７ｂとの両方に確実に当接して電気的に接続するように構成されている。

（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、上記のように、導電体３９３は、ブラシ状に形成されている。これにより、表面積を広く確保したブラシ状に形成された導電体３９３のワイヤ（毛）部分により、第１電極７ａおよび第２電極７ｂに対する導電体３９３の接触を確実に確保することができる。

（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１〜３実施形態では、導電体を、水平方向に延びる棒状に形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、図７に示す第１変形例のように、導通補助部４０４の導電体４９３をパイプ状に形成してもよい。この場合、導電体４９３は、内側に接続部４９１が通されて、接続部４９１により支持されるように構成する。また、接続部４９１と導電体４９３との間には、発泡体４９５などの緩衝材を配置する。これにより、導電体４９３は、第１電極７ａおよび第２電極７ｂに接触する際に、発泡体４９５が変形されることにより、接続部４９１に対して傾斜可能なように構成されている。

また、上記第１および第３実施形態では、導電体を接続部により支持した例を示したが、本発明はこれに限らない。本発明では、図８に示す第２変形例のように、導通補助部５０４に筐体５９６を設け、導電体９３を筐体５９６により支持してもよい。この場合、導電体９３は、筐体５９６の下方側で第１電極７ａおよび第２電極７ｂの直下に配置されている。また、筐体５９６は、矩形状を有しており、少なくとも、下方側の底面が開放されており、内側に液体が流入可能に構成されている。また、筐体５９６には、上方側にフロート９２が設けられている。また、検知器本体６および筐体５９６には、それぞれ、図示しないガイド構成が設けられており、筐体５９６は、ガイド構成により検知器本体６に沿って水位の上昇に伴って上下方向に移動可能に構成されている。

また、上記第１および第３実施形態では、検知器本体の直上にフロートを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、検知器本体の側方にフロートを配置してもよい。

また、上記第１〜第３実施形態では、第１電極の下端と第２電極の下端とが略同じ高さ位置にある例を示したが、本発明はこれに限らない。本発明では、第１電極の下端と第２電極の下端とが互いに異なる高さ位置にあってもよい。

また、上記第１〜第３実施形態では、第１水位において、排水領域の液体により第１電極と第２電極とが導通されるように構成するとともに、第１水位よりも大きい高さ位置の第２水位において、導電体により第１電極と第２電極とが導通され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、第１水位と第２水位とが同じ高さ位置になるように構成してもよい。すなわち、排水領域の液体により第１電極と第２電極とが導通される水位と、導電体により第１電極と第２電極とが導通される水位とが同じになるように構成してもよい。

また、上記第１および第３実施形態では、接続部が矩形の断面形状を有する例を示したが、本発明はこれに限らない。本発明では、接続部が円形の断面形状など矩形の断面形状以外の形状を有していてもよい。

６ 検知器本体
７ａ 第１電極
７ｂ 第２電極
８ ガイド溝部
９１、４９１ 接続部
９２、２９２ フロート
９３、２９３、３９３、４９３ 導電体
１００、２００、３００ 水中電動ポンプ
１０１ 水中電動ポンプ本体
１０２ 電極式水位検知装置
１０３ 電極式水位検知器
１０４、２０４、３０４、４０４、５０４ 導通補助部
Ｈ 排水領域
Ｌ１ 第１水位
Ｌ２、Ｌ２ａ 第２水位

Claims (10)

1. 排水領域に設置された水中電動ポンプ本体と、
   第１電極および第２電極を含み、前記排水領域の水位が前記第１電極および前記第２電極まで上昇して、前記第１電極および前記第２電極が導通されることにより、第１水位を検知する電極式水位検知器と、
   前記排水領域の水位の変動により上下方向に移動するフロートと、前記フロートに設けられ、前記フロートの移動に伴い上下方向に移動される導電体とを含む導通補助部と、を備え、
   前記水中電動ポンプ本体は、前記電極式水位検知器の検知信号に基づいて駆動するように構成され、
   前記導通補助部は、前記フロートが第２水位に上昇した際に、前記電極式水位検知器の前記第１電極および前記第２電極に前記導電体を接触させることにより、前記導電体を介して前記第１電極および前記第２電極を導通させるように構成されている、水中電動ポンプ。
2. 前記導通補助部は、前記フロートが前記第１水位よりも大きい高さ位置の前記第２水位に上昇した際に、前記第１電極および前記第２電極に前記導電体を接触させることにより、前記導電体を介して前記第１電極および前記第２電極を導通させ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. 前記電極式水位検知器は、前記第１電極および前記第２電極が設けられる検知器本体をさらに含み、
   前記導通補助部は、前記フロートの上昇に応じて、前記検知器本体に対して前記導電体を直線移動または回動移動させ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. 前記導電体は、前記フロートの上昇に応じて、前記検知器本体に対して直線移動または回動移動するように、前記検知器本体に取り付けられている、請求項３に記載の水中電動ポンプ。
5. 前記検知器本体は、上下方向に延びるガイド溝部を有し、
   前記導通補助部は、上下方向に延びるように形成され、上端側に設けられる前記フロートと、下端側に設けられる前記導電体とを接続し、前記ガイド溝部に配置される接続部をさらに含み、前記ガイド溝部により前記接続部の移動がガイドされることによって、前記検知器本体に対して前記導電体を直線移動させるように構成されている、請求項３または４に記載の水中電動ポンプ。
6. 前記フロートは、前記検知器本体の直上に配置されている、請求項５に記載の水中電動ポンプ。
7. 前記第１電極および前記第２電極は、水平方向に並ぶように配置され、
   前記導電体は、前記第１電極および前記第２電極の両方の直下に配置されている、請求項５または６に記載の水中電動ポンプ。
8. 前記導電体は、ブラシ状に形成されている、請求項１〜７のいずれか１項に記載の水中電動ポンプ。
9. 前記導電体は、前記第１電極および前記第２電極に接触する際に、傾斜可能なように構成されている、請求項１〜８のいずれか１項に記載の水中電動ポンプ。
10. 第１電極および第２電極を含み、水中電動ポンプ本体が設置される排水領域の水位が前記第１電極および前記第２電極まで上昇して、前記第１電極および前記第２電極が導通されることにより、第１水位を検知する電極式水位検知器と、
    前記排水領域の水位の変動により上下方向に移動するフロートと、前記フロートに設けられ、前記フロートの移動に伴い上下方向に移動される導電体とを含む導通補助部と、を備え、
    前記導通補助部は、前記フロートが第２水位に上昇した際に、前記電極式水位検知器の前記第１電極および前記第２電極に前記導電体を接触させることにより、前記導電体を介して前記第１電極および前記第２電極を導通させるように構成されている、水中電動ポンプ用電極式水位検知装置。

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