JP6462520B2 - 水中電動ポンプ - Google Patents

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、その分、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、固定子および回転子と、固定子および回転子を配置するモータ室とを含むモータと、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、モータ室とポンプ室との間に配置されたオイル室と、メカニカルシールの摺動部と連通し、モータ室とオイル室との間に配置されたオイル貯留部と、オイル貯留部とオイル室とを連通する流体返送路と、流体返送路に設けられ、温度に応じて開閉される弁部材とを備える。

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、オイル貯留部とオイル室とを連通する流体返送路と、流体返送路に配置され、温度に応じて開閉される弁部材とを設ける。これにより、水中電動ポンプ（モータ）の運転時などにおいて温度が比較的高くなる場合に、流体返送路中の弁部材を開けることができる。すなわち、温度に応じて弁部材を開閉させることにより、水中電動ポンプ（モータ）の運転などにより流体昇りが発生しやすくなるタイミングにおいて、弁部材を開けることができる。このため、オイル貯留部に流入した流体を流体返送路を介してオイル室へ効果的に戻すことができる。その結果、オイル室からオイル貯留部に流入した流体がそのまま溜まるのを抑制することができるので、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、水中電動ポンプ（モータ）の運転停止時などにおいて温度が比較的低くなる場合に、弁部材を閉じることができるので、水中電動ポンプ（モータ）の停止時に流体が流体返送路を通りオイル室からオイル貯留部に流体が逆流するのを抑制することができる。また、オイル貯留部を設けることにより、流体昇りが発生した場合でもモータの軸受けに流体が流れ込んでモータの軸受け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。

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、弁部材は、所定の温度以上であるときに開状態となるように構成されている。このように構成すれば、水中電動ポンプ（モータ）の運転などに起因して温度が所定の温度以上に上昇した場合に弁部材を開くことができる。その結果、所定の温度以上となる水中電動ポンプ（モータ）の運転時に流体返送路を介して流体を返送することができるとともに、所定の温度未満となる水中電動ポンプ（モータ）の運転停止時に流体返送路を介して流体がオイル貯留部に逆流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、弁部材は、流体返送路内の流体の温度または流体返送路内の雰囲気温度に応じて開閉されるように構成されている。このように構成すれば、流体返送路内の流体の温度または流体返送路内の雰囲気温度が上昇したことをトリガーとして弁部材を容易に開くことができる。

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、弁部材は、オイル室内の流体の温度またはオイル室内の雰囲気温度に応じて開閉されるように構成されている。このように構成すれば、オイル室内の流体の温度またはオイル室内の雰囲気温度が上昇したことをトリガーとして、弁部材を容易に開くことができる。また、オイル室内とオイル貯留部内とで圧力差が生じている場合には、弁部材を開くことにより、オイル室内とオイル貯留部内との圧力差を低減することができる。これにより、圧力差に起因するオイル室からオイル貯留部への流体昇り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、弁部材は、形状記憶合金により形成される形状記憶部を含み、形状記憶部が変形されることに伴い開閉されるように構成されている。このように構成すれば、形状記憶合金の温度変化に起因する変形により、温度に応じて弁部材を容易に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、弁部材は、温度に応じて膨張収縮する膨張部を含み、膨張部の膨張および収縮に伴い開閉されるように構成されている。このように構成すれば、温度に応じて膨張収縮する膨張部により、弁部材を温度に応じて容易に開閉させることができる。

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閉状態のサーモバルブ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開状態のサーモバルブ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の閉状態のサーモバルブ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の開状態のサーモバルブ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のサーモバルブ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、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、オイル貯留部８と、流体返送路９とを備えている。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。

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。

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の反負荷側（ポンプ室４に対して反対側）の摺動部６ａ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６ａ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。また、メカニカルシール６の負荷側（ポンプ室４側）の摺動部６ｂ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６ｂ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。

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６ａ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、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。また、固定部材６１および回転部材６２は、それぞれ、摺動面６１１および６２１を有している。つまり、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。

オイル貯留部８のモータ１側端に、オイル貯留部８を封止するシール７１が設けられている。具体的には、環状体７のモータ１側端に、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。

オイル貯留部８は、環状体７に囲まれている。また、オイル貯留部８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、オイル貯留部８は、モータ１とオイル室５との間に配置されている。また、オイル貯留部８のモータ１側端は、上記の通り、シール７１により封止されている。つまり、モータ１は、シール７１により封止されている。

ここで、第１実施形態では、流体返送路９は、オイル貯留部８とオイル室５とを連通するように設けられている。具体的には、流体返送路９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に設けられた孔部５１ａと、環状体７に設けられた孔部７ａとを連通するように形成されている。つまり、流体返送路９は、オイル貯留部８の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、流体返送路９は、パイプや、チューブなどの管部材により構成されることが望ましいが、一体造形や溝状に造形した開口部を蓋で封止するように構成してもよい。つまり、流体返送路９は、オイル貯留部８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。また、流体返送路９は、Ｌ字形状を有している。

また、第１実施形態では、図２および図３に示すように、流体返送路９中には、サーモバルブ９１が設けられている。サーモバルブ９１は、温度に応じて後述する蓋部９１ｆを移動させることにより開閉されるように構成されている。なお、サーモバルブ９１は、特許請求の範囲の「弁部材」の一例である。

サーモバルブ９１は、孔状の小径部９１ａと、小径部９１ａにオイル室５側から接続される孔状の大径部９１ｂとを含んでいる。大径部９１ｂは、小径部９１ａよりも大きな径を有している。したがって、サーモバルブ９１内には、小径部９１ａと大径部９１ｂとの接続箇所によって段差部分が形成されている。

また、サーモバルブ９１は、第１スプリング９１ｃと、第２スプリング９１ｄと、棒状の軸部９１ｅと、蓋部９１ｆとを含んでいる。蓋部９１ｆは、図２に示すように、大径部９１ｂ内から段差部分に押し付けられて小径部９１ａ（流体返送路９）を封止する（閉じる）ように構成されている。なお、第１スプリング９１ｃは、蓋部９１ｆが流体返送路９を閉じている閉状態において小径部９１ａ内に配置されている。また、第２スプリング９１ｄと蓋部９１ｆとは、常に、大径部９１ｂ内に配置されている。また、軸部９１ｅは、大径部９１ｂ内から小径部９１ａ内まで延びている。また、第１スプリング９１ｃは、特許請求の範囲の「形状記憶部」の一例である。

第１スプリング９１ｃは、軸部９１ｅのオイル貯留部８（図１参照）側である一方端部側（上方の端部側）に配置されている。また、第１スプリング９１ｃは、形状記憶合金により形成されている。第２スプリング９１ｄは、軸部９１ｅのオイル室５側である他方端部側（下方の端部側）に配置されている。また、第１スプリング９１ｃおよび第２スプリング９１ｄは、共に、軸部９１ｅに挿通されている。

蓋部９１ｆは、環状形状を有し、軸部９１ｅに挿通されている。また、蓋部９１ｆは、一方面および他方面が、それぞれ、第１スプリング９１ｃおよび第２スプリング９１ｄに当接した状態で、第１スプリング９１ｃおよび第２スプリング９１ｄの間に配置されている。また、蓋部９１ｆは、モータ１（図１参照）の運転停止時などの所定の温度よりも低い場合において、小径部９１ａを封止している閉状態に維持されている。また、蓋部９１ｆは、軸部９１ｅに沿って移動可能に構成されている。また、蓋部９１ｆは、軸部９１ｅとの間にシール（図示せず）を有し、軸部９１ｅとの間を流体が通過することがないように構成されている。

ここで、第１実施形態では、サーモバルブ９１は、流体返送路９内の流体の温度に応じて、第１スプリング９１ｃが変形されることに伴い開閉されるように構成されている。具体的には、第１スプリング９１ｃは、オイル貯留部８（図１参照）側に侵入した流体の感温部分としての機能を有している。第１スプリング９１ｃは、オイル貯留部８から流体返送路９内にモータ１の運転に伴い温度上昇した流体が侵入して、第１スプリング９１ｃが所定の温度以上になることにより、温度に応じて記憶された形状に復帰するために伸張するように構成されている。この際、第１スプリング９１ｃの蓋部９１ｆへの付勢力（復元力）が、第２スプリング９１ｄの蓋部９１ｆへの付勢力よりも大きくなることにより、蓋部９１ｆは、オイル室５側（下方側）に移動され、小径部９１ａの封止を解除する。すなわち、サーモバルブ９１（蓋部９１ｆ）は、図３に示す開状態になる。

（サーモバルブの開閉動作）
次に、図２および図３を参照して、サーモバルブ９１の開閉について説明する。

まず、モータ１（図１参照）が停止しており、サーモバルブ９１が図２に示す閉状態にあるとする。そして、モータ１が運転されることにより、摺動部６ａおよび６ｂでの摩擦、および、モータ１の温度上昇により、オイル室５内の流体の温度が上昇される。そして、この温度上昇した流体がオイル貯留部８（図１参照）内に侵入し、流体返送路９内に流入する。その結果、第１スプリング９１ｃは、流体に接触し、温度上昇される。第１スプリング９１ｃは、形状記憶合金であるため、温度に応じて記憶された形状に復帰するために、第２スプリング９１ｄが蓋部９１ｆを第１スプリング９１ｃ側に押す力（付勢力）に抗して伸張される。その結果、第１スプリング９１ｃと第２スプリング９１ｄとの間に配置された閉状態にある蓋部９１ｆが、小径部９１ａから離間され、図３に示す開状態となる。

（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、オイル貯留部８とオイル室５とを連通する流体返送路９と、流体返送路９に配置され、温度に応じて開閉されるサーモバルブ９１とを設ける。これにより、水中電動ポンプ１００（モータ１）の運転時などにおいて温度が比較的高くなる場合に、流体返送路９中のサーモバルブ９１を開けることができる。すなわち、温度に応じてサーモバルブ９１を開閉させることにより、水中電動ポンプ１００（モータ１）の運転などにより流体昇りが発生しやすくなるタイミングにおいて、サーモバルブ９１を開けることができる。このため、オイル貯留部８に流入した流体を流体返送路９を介してオイル室５へ効果的に戻すことができる。その結果、オイル室５からオイル貯留部８に流入した流体がそのまま溜まるのを抑制することができるので、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、水中電動ポンプ１００（モータ１）の運転停止時などにおいて温度が比較的低くなる場合に、サーモバルブ９１を閉じることができるので、水中電動ポンプ１００（モータ１）の停止時に流体が流体返送路９を通りオイル室５からオイル貯留部８に流体が逆流するのを抑制することができる。また、オイル貯留部８を設けることにより、流体昇りが発生した場合でもモータ１の軸受けに流体が流れ込んでモータ１の軸受け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、第１実施形態では、上記のように、サーモバルブ９１を、所定の温度以上であるときに開状態となるように構成する。これにより、水中電動ポンプ１００（モータ１）の運転などに起因して温度が所定の温度以上に上昇した場合にサーモバルブ９１を開くことができる。その結果、所定の温度以上となる水中電動ポンプ１００（モータ１）の運転時に流体返送路９を介して流体を返送することができるとともに、所定の温度未満となる水中電動ポンプ１００（モータ１）の運転停止時に流体返送路９を介して流体がオイル貯留部８に逆流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、サーモバルブ９１を、流体返送路９内の流体の温度に応じて開閉されるように構成する。これにより、流体返送路９内の流体の温度または流体返送路９内の雰囲気温度が上昇したことをトリガーとしてサーモバルブ９１を容易に開くことができる。

また、第１実施形態では、上記のように、サーモバルブ９１を、形状記憶合金により形成される第１スプリング９１ｃを含み、第１スプリング９１ｃが変形されることに伴い開閉されるように構成する。これにより、第１スプリング９１ｃの温度変化に起因する変形により、温度に応じてサーモバルブ９１を容易に開閉させることができる。

［第２実施形態］
次に、図１、図４および図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、サーモバルブ９１を形状記憶合金から形成された第１スプリング９１ｃの変形に伴い開閉させた上記第１実施形態とは異なり、サーモバルブ９２を温度に応じて膨張収縮する膨張部９２ａの膨張および収縮に伴い開閉させる構成について説明する。なお、上記第１実施形態と同様の構成は、第１実施形態と同じ符号を付して図示するとともに説明を省略する。なお、サーモバルブ９２は、特許請求の範囲の「弁部材」の一例である。

図１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、オイル貯留部８と、サーモバルブ９２が設けられた流体返送路９とを備えている。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、サーモバルブ９２は、温度に応じて膨張収縮する膨張部９２ａを含んでいる。また、サーモバルブ９２は、膨張部９２ａの膨張および収縮に伴い開閉されるように構成されている。なお、膨張部９２ａは、ワックスおよびゴム材料から形成されている。

また、サーモバルブ９２は、スピンドル９２ｂを有する固定部９２ｃと、固定部９２ｃに当接する当接部９２ｄを有し、スピンドル９２ｂに沿って移動可能な可動部９２ｅとを含んでいる。可動部９２ｅ内には、膨張部９２ａが充填されている。なお、サーモバルブ９２は、可動部９２ｅの当接部９２ｄが固定部９２ｃに当接している状態が閉状態である。

そして、流体返送路９内に温度上昇された流体が流入することにより、膨張部９２ａは、可動部９２ｅを介して熱を受け取り、膨張される。これに伴い、可動部９２ｅは、スピンドル９２ｂに沿って所定方向に移動される。その結果、可動部９２ｅの当接部９２ｄが固定部９２ｃから離間され、サーモバルブ９２は、開状態にな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、オイル貯留部８とオイル室５とを連通する流体返送路９と、流体返送路９に配置され、温度に応じて開閉されるサーモバルブ９２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、サーモバルブ９２を、温度に応じて膨張収縮する膨張部９２ａを含み、膨張部９２ａの膨張および収縮に伴い開閉されるように構成する。これにより、温度に応じて膨張収縮する膨張部９２ａにより、温度に応じてサーモバルブ９２を容易に開閉させることができる。

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１および図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、サーモバルブ９１の蓋部９１ｆの上流側（オイル貯留部８側）に第１スプリング９１ｃを配置した上記第１実施形態とは異なり、サーモバルブ９３の蓋部９３ｆの下流側（オイル室５側）に第１スプリング９３ｃを配置する構成について説明する。なお、上記第１実施形態と同様の構成は、第１実施形態と同じ符号を付して図示するとともに説明を省略する。なお、サーモバルブ９３は、特許請求の範囲の「弁部材」の一例である。また、第１スプリング９３ｃは、特許請求の範囲の「形状記憶部」の一例である。

図１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、オイル貯留部８と、サーモバルブ９３が設けられた流体返送路９とを備えている。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。

ここで、第３実施形態では、サーモバルブ９３は、オイル室５内の流体の温度に応じて開閉されるように構成されている。また、図６に示すように、第３実施形態のサーモバルブ９３は、第１実施形態のサーモバルブ９１とは、逆向きに配置されている。すなわち、感温部分である後述する第１スプリング９３ｃが後述する蓋部９３ｆのオイル室５側に配置されている。

具体的には、サーモバルブ９３は、オイル室５に接続される孔状の小径部９３ａと、小径部９３ａにオイル貯留部８（図１参照）側から接続される孔状の大径部９３ｂとを含んでいる。また、サーモバルブ９３は、第１スプリング９３ｃと、第２スプリング９３ｄと、棒状の軸部９３ｅと、蓋部９３ｆとを含んでいる。

第１スプリング９３ｃは、形状記憶合金から形成されている。また、第１スプリング９３ｃは、オイル室５内の流体の熱が伝わるように、一部（下方端部近傍）が流体（オイル）に浸かるように配置されている。また、第１スプリング９３ｃは、モータ１（図１参照）の運転に伴いオイル室５内の流体が温度上昇して、第１スプリング９３ｃが所定の温度以上になることにより、元の形状に復帰するために伸張するように構成されている。その結果、サーモバルブ９３（蓋部９３ｆ）は、図６に２点鎖線で示す開状態になる。

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、オイル貯留部８とオイル室５とを連通する流体返送路９と、流体返送路９に配置され、温度に応じて開閉されるサーモバルブ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、サーモバルブ９３を、オイル室５内の流体の温度に応じて開閉されるように構成する。これにより、オイル室５内の流体の温度が上昇したことをトリガーとして、サーモバルブ９３を容易に開くことができる。また、オイル室５内とオイル貯留部８内とで圧力差が生じている場合には、サーモバルブ９３を開くことにより、オイル室５内とオイル貯留部８内との圧力差を低減することができる。これにより、圧力差に起因するオイル室５からオイル貯留部８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。

（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３実施形態では、オイル室にオイルを持ち上げるためのオイルリフターを設け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、オイル室にオイルリフターを設けていなくてもよい。

また、上記第１〜第３実施形態では、流体返送路内またはオイル室内の流体の温度に応じてサーモバルブを開閉させた例を示したが、本発明はこれに限らない。本発明では、流体返送路内またはオイル室内の流体の雰囲気温度に応じてサーモバルブを開閉させてもよい。

また、上記第１〜第３実施形態では、流体返送路がＬ字形状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、流体返送路がＬ字形状以外の形状を有するように構成してもよい。たとえば、流体返送路が直線形状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、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実施形態では、オイル貯留部のモータ側にシールを設けた例を示したが、本発明はこれに限らない。本発明では、オイル貯留部のモータ側にシールを設けなくてもよい。

また、上記第１〜第３実施形態では、流体返送路が、パイプや、チューブなどの管部材により構成さ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、流体返送路は、ハウジングなどに溝を形成して、蓋をすることにより設けてもよい。また、ハウジングに流路を掘って流体返送路を形成してもよい。

また、上記第１〜第３実施形態では、形状記憶合金よりなる第１スプリング、または、ワックスおよびゴム材料よりなる膨張部に熱を直接的に伝えて変形させることにより、サーモバルブを開閉させた例を示したが、本発明はこれに限らない。本発明では、温度検知センサと電磁弁とを設け、温度検知センサの検知結果に基づいて、電磁弁（サーモバルブ）を開閉させてもよい。

１ モータ
２ 回転軸
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 オイル貯留部
９ 流体返送路
９１、９２、９３ サーモバルブ（弁部材）
９１ｃ、９３ｃ 第１スプリング（形状記憶部）
９２ａ 膨張部
１００、２００、３００ 水中電動ポンプ

Claims (6)

1. 固定子および回転子と、前記固定子および前記回転子を配置するモータ室とを含むモータと、
   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、前記モータ室と前記ポンプ室との間に配置されたオイル室と、
   前記メカニカルシールの前記摺動部と連通し、前記モータ室と前記オイル室との間に配置されたオイル貯留部と、
   前記オイル貯留部と前記オイル室とを連通する流体返送路と、
   前記流体返送路に設けられ、温度に応じて開閉される弁部材とを備える、水中電動ポンプ。
2. 前記弁部材は、所定の温度以上であるときに開状態となるように構成されている、請求項１に水中電動ポンプ。
3. 前記弁部材は、前記流体返送路内の流体の温度、または、前記流体返送路内の雰囲気温度に応じて開閉され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. 前記弁部材は、前記オイル室内の流体の温度、または、前記オイル室内の雰囲気温度に応じて開閉され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。
5. 前記弁部材は、形状記憶合金により形成される形状記憶部を含み、前記形状記憶部が変形されることに伴い開閉され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. 前記弁部材は、温度に応じて膨張収縮する膨張部を含み、前記膨張部の膨張および収縮に伴い開閉され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。

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