(57)【要約】【課題】安価で、故障してもポンプ設備の運転に影響が殆ど及ばず、且つ修理・交換が容易な汲み上げポンプを得る。【解決手段】駆動源Ｄｏと、該駆動源Ｄｏによって駆動されるインペラ軸１６と、該インペラ軸１６と共に回転することによって液状体をくみ上げるインペラ２０と、を備えた汲み上げポンプ１２において、前記駆動源Ｄｏとして、第１〜第８インバータモータ（駆動機）２２Ａ〜２２Ｈを備えると共に、該第１〜第８インバータモータ２２Ａ〜２２Ｈの出力を合成して単一の前記インペラ軸１６に伝達する合成伝達機構２４を備えたことを特徴とする汲み上げポンプ。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動源と、該駆動源によって駆動されるインペラ軸と、該インペラ軸と共に回転することによって液状体をくみ上げるインペラと、を備えた汲み上げポンプにおいて、
前記駆動源として、複数の駆動機を備えると共に、
該複数の駆動機の出力を合成して単一の前記インペラ軸に伝達する合成伝達機構を備えた
ことを特徴とする汲み上げポンプ。
【請求項２】
請求項１において、
前記駆動機は、速度制御が可能な駆動機である
ことを特徴とする汲み上げポンプ。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記駆動機が、インバータ制御によって駆動されるインバータモータである
ことを特徴とする汲み上げポンプ。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかにおいて、
前記複数の駆動機のうちの一つが速度制御され、他の駆動機がトルク制御される
ことを特徴とする汲み上げポンプ。
【請求項５】
請求項４において、
前記速度制御される駆動機が、該速度制御される駆動機の出力トルクが所定値を下回らないように維持しながら速度制御される
ことを特徴とする汲み上げポンプ。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかにおいて、
前記合成伝達機構は、前記複数の駆動機の出力軸にそれぞれ設けられた複数のピニオンと、
該複数のピニオンのすべてと噛合するセンタ歯車と、を備え、
該センタ歯車の回転を前記インペラに伝達する歯車機構である
ことを特徴とする汲み上げポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、汲み上げポンプ、特に、上下水道、あるいは海水や河川の水を汲み上げるために使用する大型の汲み上げポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
上下水道、あるいは海水や河川の水を汲み上げるために使用する大型の汲み上げポンプ（立軸ポンプ）は、従来、駆動源として、例えば、ディーゼルエンジン、ガスタービン、あるいは大型のモータ等の駆動機が用いられている。特許文献１に、ガスタービンを用いた汲み上げポンプの一例が開示されている。
【０００３】
この汲み上げポンプ（立軸ポンプ）は、ガスタービンに接続された減速機を建屋の基礎に固定し、建屋の基礎に設けた穴からポンプ本体（インペラを有するインペラ軸）を吊り下げている。
【０００４】
ガスタービンを運転すると、減速機を介してインペラ軸が駆動され、該インペラ軸の先端でインペラが回転することによって給水槽に溜まった水（液状体）が汲み上げられる。その際、ガスタービンの出力は減速機によって２系統に分配され、各系統はクラッチを介して断接自在とされる。ガスタービンは出力回転速度を可変とできないが、この構成によって２段階の減速を可能とし、インペラの回転速度を２段階に可変としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−３５１３３９号公報（請求項１、段落［００２０］［００２４］、図４）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、この特許文献１にて開示された汲み上げポンプを含め、従来の汲み上げポンプは、いずれも駆動源が「１台の大型の駆動機」によって構成されていたため、必然的に当該汲み上げポンプ専用の特注品とならざるを得ず、そのため、高額であり、故障すると修理・交換が大変であるという問題があった。
【０００７】
また、一度故障して例えば駆動機自体を交換することになった場合には、当該汲み上げポンプは「数ヶ月」という単位の長期間に亘って止まってしまうことから、（その間、故障していない他の汲み上げポンプによって賄いきれないときは）予備用のエンジン等で臨時に駆動源として確保するというような応急作業を必要とすることもあった。
【０００８】
本発明は、このような従来の問題に着目してなされたものであって、安価で、故障してもポンプ運転に影響が殆ど及ばず、且つ修理・交換が容易な汲み上げポンプを提供することをその課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、駆動源と、該駆動源によって駆動されるインペラ軸と、該インペラ軸と共に回転することによって液状体をくみ上げるインペラと、を備えた汲み上げポンプにおいて、前記駆動源として、複数の駆動機を備えると共に、該複数の駆動機の出力を合成して単一の前記インペラ軸に伝達する合成伝達機構を備えた構成とすることにより、上記課題を解決した。
【００１０】
本発明は、「１台のポンプに１台の駆動源（駆動機）」という従来当然のように考えられていた汲み上げポンプの基本構成を抜本的に見直し、駆動源自体を、複数の駆動機によって構成するようにした。該複数の駆動機の出力は、合成伝達機構によって合成され、単一のインペラ軸に伝達される。
【００１１】
この構成により、１個１個の駆動機の出力は小さくて済むため、駆動源を構成する駆動機として当該汲み上げポンプ専用に設計された特注品ではなく、安価な量産品（仕様選択等の可能な汎用型の受注生産品を含む）を用いることが可能となる。また、インペラは複数の駆動機の「合成出力」によって駆動されるため、仮に全駆動機の中の１個か２個の駆動機が故障したとしても、汲み上げポンプ自体は多くの用途の場合、支障なく運転を継続することができる。
【００１２】
更には、各駆動機として量産品を使用することができるため、新規設置時及び故障による交換時とも、調達の期間を大幅に短縮することができ、且つ製品の仕様を熟知している技術者の数も多い。また、１個１個の駆動機は小型であることから取り扱い・交換も容易である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、安価で、故障してもポンプ設備の運転に影響が殆ど及ばず、且つ修理・交換が容易な汲み上げポンプを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態の一例を示す汲み上げポンプの全体概略を示す模式図
【図２】上記汲み上げポンプが設置されている状態を示す全体概略図
【図３】上記汲み上げポンプの要部断面図
【図４】図３の部分平面図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面に基づいて、本発明の実施形態の一例を詳細に説明する。
【００１６】
図１は、本発明の実施形態の一例を示す汲み上げポンプの全体概略を示す模式図、図２は、当該汲み上げポンプが設置されている状態を示す全体概略図である。
【００１７】
概略から説明すると、この汲み上げポンプ１２は、駆動源Ｄｏと、該駆動源Ｄｏによって駆動されるインペラ軸１６と、該インペラ軸１６と共に回転することによって給水槽１８内の水（液状体）Ｗｏを汲み上げるインペラ（ポンプ翼）２０とを備える。駆動源Ｄｏは、複数のインバータモータ（駆動機）２２Ａ〜２２Ｈから構成されている。インバータモータ２２Ａ〜２２Ｈの出力は、合成伝達機構２４によって合成され、前記（単一の）インペラ軸１６に伝達される。該インペラ軸１６の先端に前記インペラ２０が設けられている。
【００１８】
図２を参照して、この汲み上げポンプ１２は、ケーシング２６から水平方向に突出・形成されたフランジ部２６Ａを備え、該フランジ部２６Ａを介して給水槽１８の構造体１８Ａに固定可能とされている。フランジ部２６Ａの下部には、汲み上げ管２８が溶接等によって連結されている。該汲み上げ管２８は、構造体１８Ａに形成された孔１８Ａ１から給水槽１８内に垂下・挿入される。インペラ２０の回転によって汲み上げ管２８内に汲み上げられた水は、送水口２５に連結されたパイプ２７を介して所望の場所に送水される。
【００１９】
なお、図１において符号６０は、第１〜第８インバータモータ２２Ａ〜２２Ｈに対して後述する速度−トルク制御を行うためのシステムコントローラであり、符号６２は、システムコントローラ６０での制御信号に基づいて第１〜第８インバータモータ２２Ａ〜２２Ｈに実際に供給する電力を制御する制御盤である。
【００２０】
以下、図３、図４を合わせて参照しながら、当該汲み上げポンプ１２の構成をより詳細に説明する。図３は、汲み上げポンプ１２の要部断面図、図４は、図３の部分平面図である。
【００２１】
前述したように、この汲み上げポンプ１２は、駆動源Ｄｏとして、複数（この例では８個）の第１〜第８インバータモータ２２Ａ〜２２Ｈを備えている。なお、図３ではこの内の第１、第５インバータモータ２２Ａ、２２Ｅの２個のみが表示されており、図４では、第１〜第５インバータモータ２２Ａ〜２２Ｅの５個のみが表示されている。
【００２２】
第１〜第８インバータモータ２２Ａ〜２２Ｈは、当該汲み上げポンプ１２のために「専用に設計された特注品」ではなく、いわゆる「量産品」のモータである。なお、この「量産品」という概念には、準特注品、例えば、いくつかの項目についてユーザの求める仕様を指定あるいは選択可能な汎用型の受注生産品も含まれる。
【００２３】
第１〜第８インバータモータ２２Ａ〜２２Ｈは、インペラ軸１６の軸心Ｏ１を中心とする同一の円周Ｒ１上に等間隔に配置されている。
【００２４】
第１〜第８インバータモータ２２Ａ〜２２Ｈは、図示せぬインバータ制御回路を備え、インバータによって駆動される同一仕様のインバータモータであり、単体のモータとしては、それぞれが速度及びトルクを任意に制御可能である。但し、本実施形態においては、この内の１個（第１インバータモータ２２Ａ）のみが速度制御され、他の全て（第２〜第８インバータモータ２２Ｂ〜２２Ｈ）がトルク制御されることで、第１〜第８インバータモータ２２Ａ〜２２Ｈの全てが、所定の回転速度で均等なトルクを出力できるように制御される。なお、第１〜第８インバータモータ２２Ａ〜２２Ｈは、インペラ軸１６を均等なトルクで駆動するという観点から、全て同じ仕様のインバータモータを用いるのが好ましい。しかし、例えば、本実施形態のように、速度制御するモータとトルク制御するモータとに別れる場合には、応答性或いは制御性の観点から、第１インバータモータ２２Ａのみ、仕様が若干異なるインバータモータを使用するような構成としても良い。
【００２５】
第１〜第８インバータモータ２２Ａ〜２２Ｈの出力は、合成伝達機構２４によって合成され、合成された出力がインペラ軸１６に伝達されるように構成されている。合成伝達機構２４は、第１〜第８インバータモータ２２Ａ〜２２Ｈの第１〜第８出力軸３２Ａ〜３２Ｈにそれぞれ継手３４Ａ〜３４Ｈを介して連結された８本の中間軸３６Ａ〜３６Ｈを備える。各中間軸３６Ａ〜３６Ｈは一対のテーパードローラ軸受４０Ａ〜４０Ｈ、４１Ａ〜４１Ｈに支持されている。各中間軸３６Ａ〜３６Ｈには、第１〜第８ピニオン４４Ａ〜４４Ｈがそれぞれ設けられている。第１〜第８ピニオン４４Ａ〜４４Ｈは、センタ歯車４６に対して円周方向等間隔に配置され、該センタ歯車４６の外周に同時に噛合している。センタ歯車４６は出力軸４８に固定されている。出力軸４８は、一対のテーパードローラ軸受５０、５１によって回転自在に支持され、キー５２を介して前記インペラ軸１６と連結されている。合成伝達機構２４は、このような構造の歯車機構で構成され、（複数の）第１〜第８インバータモータ２２Ａ〜２２Ｈの出力を合成して（単一の）インペラ軸１６に伝達する。
【００２６】
次に、この汲み上げポンプ１２の作用を説明する。
【００２７】
汲み上げポンプ１２の起動は、電源ＯＮと共にシステムコントローラ６０から第１インバータモータ２２Ａのインバータ制御回路に零から徐々に立ち上がるような速度指令を与えることによって行われる。第１インバータモータ２２Ａに対してこのような速度指令が与えられると、該指令速度になるためにトルクを発生させるべく、第１インバータモータ２２Ａに流れる電流値が追随して零から立ち上がる。第１インバータモータ２２Ａのインバータ制御回路は、パルスジェネレーター（図示略）で検出される該第１インバータモータ２２Ａの実際の回転数（回転速度）に基づいて、該第１インバータモータ２２Ａの回転速度が指令速度となるような速度制御を行うとともに、この（第１インバータモータ２２Ａの回転速度に対応する）電流値信号をシステムコントローラ６０に出力する。第１インバータモータ２２Ａからこの電流値信号を受信すると、システムコントローラ６０は、該受信した電流値信号に基づいてその時点で第１インバータモータ２２Ａに現に発生しているトルクを算出すると共に、該算出したトルクと同一のトルクを発生させるような電流値指令を第２〜第８インバータモータ２２Ｂ〜２２Ｈに与える。第２〜第８インバータモータ２２Ｂ〜２２Ｈのインバータ制御回路は、受信した電流値指令に応じたトルクを発生するように各第２〜第８インバータモータ２２Ｂ〜２２Ｈを制御する。
【００２８】
なお、本実施形態では、第１〜第８インバータモータ２２Ａ〜２２Ｈが全て同一であるため、同一のトルクを出力するための各インバータモータ２２Ａ〜２２Ｈの電流値は全て同一であることから、トルクを算出するための演算を省略することも可能である。したがって、例えば、後述するようなバックラッシの反転を防ぐための制御や応答性を改善するための制御等を付加する場合を除けば、第１インバータモータ２２Ａで現に発生している電流値を、そのまま第２〜第８インバータモータ２２Ｂ〜２２Ｈでの電流値指令とすれば、第１〜第８インバータモータ２２Ａ〜２２Ｈを、全て同一の速度で同一のトルクを発生しながら駆動することができる。そのため、それだけ制御系を簡素化できる。
【００２９】
このような制御の結果、結局、第１〜第８インバータモータ２２Ａ〜２２Ｈは、全て同一の速度で同一のトルクを発生しながら回転速度を上げていくことになる。この回転速度の立ち上りの速さは、第１インバータモータ２２Ａに対する速度指令の与え方に依存する。このため、速度指令の増大の仕方を調整することにより、非常に滑らかに（徐々に立ち上がる特性で）汲み上げポンプ１２を「ソフト起動」させることができる。
【００３０】
このソフト起動は、本実施形態において駆動機として複数のインバータモータ（第１〜第８インバータモータ２２Ａ〜２２Ｈ）を採用したことによって得られる最も大きな効果の１つである。従来も制御性がよいという理由で駆動機としてモータを採用した汲み上げポンプは、多々提案されているが、いずれも起動時に一時的に大電流が流れてしまうのが大きな問題とされていた。この種の汲み上げポンプの場合、定格出力が千〜数千ｋＷに及ぶものもあり、起動時はその数倍から１０倍程度の大電力が流れるため、場合によってはその電力ラインの地域全体の電圧が低下する恐れがある。そこで、この問題に対処する目的で、「起動器」と称されるチョークコイル或いはリアクトル等を用いた制御回路を組み込んで該電力の急激な立ち上りを抑制するという構成も提案されているが、より安価なもの、よりソフトな起動が可能なものが望まれていた。本実施形態においては、１個１個の駆動機の容量が小さくて済むことから、該駆動機としてインバータモータを採用することが実際の設計上（コスト管理上）において容易となった。このため、該インバータモータの制御性を利用して上述したようなソフト起動を安価に実現できるようになり、上記問題を解消できるようになった。
【００３１】
こうして汲み上げポンプ１２が起動されると、第１〜第８インバータモータ２２Ａ〜２２Ｈの出力は、それぞれの継手３４Ａ〜３４Ｈを介して連結された８本の中間軸３６Ａ〜３６Ｈに伝達され、該中間軸３６Ａ〜３６Ｈ上の第１〜第８ピニオン４４Ａ〜４４Ｈが同一の速度、同一のトルクで同一の方向に回転する。第１〜第８ピニオン４４Ａ〜４４Ｈはセンタ歯車４６に同時に噛合しているため、これによりセンタ歯車４６が回転し、該センタ歯車４６と一体化されている出力軸４８及びインペラ軸１６が回転する。即ち、合成伝達機構２４によって第１〜第８インバータモータ２２Ａ〜２２Ｈの出力が合成されて単一のインペラ軸１６が駆動されることになる。この結果、該インペラ軸１６の先端に設けられたインペラが回転して給水槽１８内の水（液状体）Ｗｏが汲み上げ管２８内に汲み上げられ、該汲み上げられた水Ｗｏが、送水口２５に連結されたパイプ２７を介して所望の場所に送水される。
【００３２】
なお、ポンプ起動後において汲み上げ量を変更する場合は、当該汲み上げポンプが設置される設備側の制御装置から第１インバータモータ２２Ａに対して直接、或いはシステムコントローラ６０を介して（汲み上げ量を変更するための）速度変更指令が入力される。これにより、起動時と同様に、第１インバータモータ２２Ａが指令された速度となるように速度制御されると共に、追随して第２〜第８インバータモータ２２Ｂ〜２２Ｈがトルク制御されるという制御体系により、実際のインペラ２０の回転速度が変更され、汲み上げ量を変更することができる。また、当該制御体系により、汲み上げ負荷の増減に関わらず、該指令された速度（汲み上げ量）を維持することができる。なお、当該汲み上げポンプが設置される設備側の制御装置からの速度変更指令（汲み上げ量の変更指令）の具体例としては、例えば、河川の水位を監視する設備側からの該水位の変動に応じた汲み上げ量の変更指令、火力発電所のボイラ設備において発電設備側から発電量に応じてボイラを送る水量を変化させるための汲み上げ量の変更指令等がある。
【００３３】
本実施形態に依れば、このように第１〜第８インバータモータ２２Ａ〜２２Ｈの回転速度を制御することによって汲み上げ量（インペラ２０の回転速度）を広範囲に亘って連続的に、且つ低コストで調整できるようになるという大きな効果が得られる。この点に関し、従来は、１個の汲み上げポンプに対して１個の大型の駆動機を使用するようにしていたため、この連続可変汲み上げを実現しようとすると非常にコストが高くなるという問題があった。そのため、現実的には、先の特許文献１での例で見られるように、せいぜい２段階か３段階程度のステップ的な変更ができるに過ぎないというポンプ設備が多く見られた。本実施形態に依れば、小容量のインバータモータを複数利用することで、（ステップ的にではなく）零％から１００％の間の任意の量に、（アナログ的に）汲み上げ量を変化させ得るポンプ設備を低コストで実現することができる。
【００３４】
また、複数のインバータモータ（２２Ａ〜２２Ｈ）のうち、いずれかのインバータモータが故障したとしても、汲み上げポンプ１２の運転自体には多くの場合影響がなく、且つ故障したインバータモータの交換も容易である。そのため、ポンプ運転の稼働率を従来に比べて大きく高めることができる。また、止まることの許されないような設備において、予備のポンプ設備の負担を軽減することができる。
【００３５】
更には、汲み上げポンプ１２全体の高さが従来の駆動機１個型の汲み上げポンプに比べて格段に低くなることから、該汲み上げポンプ１２を設置する建屋の高さを低くすることができ、ポンプ設備全体の設計がより柔軟に行えるようになるという効果も得られる。これにより、例えば、該建屋の振動を低く抑えることでポンプ設備全体の振動をより低減できるようになるというような効果も得られる。
【００３６】
また、本実施形態では、駆動形態として速度制御とトルク制御を組み合わせ、８個ある第１〜第８インバータモータ２２Ａ〜２２Ｈの内の１個（第１インバータモータ２２Ａ）を速度制御し、他の全て（第２〜第８インバータモータ２２Ｂ〜２２Ｈ）をトルク制御するように構成しているため、低振動、低騒音の運転ができ、また、各部材の寿命を高めることができるという効果も得られる。この効果についてより具体的に説明すると、汲み上げ量をコントロールするためにインペラ２０の回転速度を単に所定の値に制御させるだけならば、例えば、サーボモータの同期制御によっても可能である（これも本発明の対象に含まれる）。しかし、サーボモータを複数用意して単純に同期制御を行ったのでは、（各サーボモータや伝動機構には不可避的に製造ばらつきが存在するため、或いは不可避的に個々のサーボモータに異なる外乱が作用するため）各サーボモータの実際の回転速度は完全に同一にはならない。このため、各サーボモータに連結されている第１〜第８ピニオン４４Ａ〜４４Ｈの回転速度がセンタ歯車４６の回転速度に対して僅かにずれてしまう現象が発生する。この結果、１個１個のピニオンの回転が、センタ歯車４６の回転に対して若干でも速くなったり（駆動状態）、あるいは若干でも遅くなったり（被駆動状態）する毎に、当該ピニオンとセンタ歯車４６とのバックラッシが反転することになってしまう。バックラッシが反転すると、当該ピニオンがセンタ歯車４６の回転方向後方側の歯面（被駆動側の歯面）と衝突してしまうため、この衝突時の衝撃音に起因して運転音や振動が大きくなったり、また、歯面同士が損傷し易くなって寿命が大きく低下する不具合が生じる。
【００３７】
しかしながら、本実施形態に係る制御態様によれば、第１インバータモータ２２Ａのみが速度制御される。このため、実際の第１インバータモータ２２Ａの回転速度が指定された回転速度よりも遅いときは、当該実際の回転速度をより速くするべく第１インバータモータ２２Ａに現に流されている電流が増大される。第２〜第８インバータモータ２２Ｂ〜２２Ｈは、この動きに追随して、第１インバータモータ２２Ａに現に発生されているトルクと同一のトルクを発生するように電流値が制御されるため、第１インバータモータ２２Ａでの電流値が増大すると、第２〜第８インバータモータ２２Ｂ〜２２Ｈで発生されるトルクも一斉に増大される。実際の第１インバータモータ２２Ａの回転速度が指定された回転速度よりも速いときは、この逆の作用がなされる。この結果、第１インバータモータ２２Ａの実際の速度が負荷の増減によって速くなろうとする場合も、また遅くなろうとする場合も、常に指定された速度を維持するように第２〜第８インバータモータ２２Ｂ〜２２Ｈの「トルク」がリアルタイムで増減されることになる。この制御によれば、多少の製造ばらつきや外乱があっても第１〜第８ピニオン４４Ａ〜４４Ｈは全て、センタ歯車４６に対して常に「正」のトルクを出力し続けるため、バックラッシの反転等が生じるのを効果的に防止することができる。これにより、汲み上げ負荷の変化にリアルタイムで追随して汲み上げ量を一定に維持しながら、各インバータモータ２２Ｂ〜２２Ｈや合成伝達機構２４に多少の製造ばらつきや外乱があったとしても第１〜第８ピニオン４４Ａ〜４４Ｈとセンタ歯車４６のがたつきを有効に防止した運転を実現することができる。
【００３８】
なお、第１インバータモータ２２Ａは、「速度制御」されるため、指定された速度を維持するためには、基本的にトルクは無制限に変化し得る。したがって、（例えば、河川の水の汲み上げのように、汲み上げ負荷が変化しやすい用途等の場合に）何らかの原因で汲み上げ負荷が突然に大きく減少すると、センタ歯車４６は、負荷が急になくなって回転速度が瞬間的に急増する。このとき、第１インバータモータ２２Ａのピニオン４４Ａの負荷も急減するため、第１インバータモータ２２Ａの電流も零に近いレベルまで急減し、第２〜第８インバータモータ２２Ｂ〜２２Ｈの指令トルクもこれに追随して零、あるいは零に近いレベルにまで激減してしまう。このため、センタ歯車４６の回転速度が上昇していることと相まって、センタ歯車４６と第１〜第８ピニオン４４Ａ〜４４Ｈとが離反してバックラッシが反転してしまう恐れが生じる。したがって、このような状況が発生するのを効果的に防止するため、第１インバータモータ２２Ａのトルクに追随して変化する第２〜第８インバータモータ２２Ｂ〜２２Ｈのトルク指令（電流値指令）の下限を設定するような制御体系としてもよい。これにより、インペラ２０の回転速度は（トルクの可動範囲を制限された分）若干大きめに揺らぐことになるが、バックラッシが反転するような状況が発生するのをほぼ完全に防止することができるようになる。この種の汲み上げポンプは、用途上、インペラの回転速度の絶対値自体が厳しく要求されることは少ないため、このような各インバータモータの取り得るトルクの下限を設定するのは有効に機能する場合が多い。
【００３９】
なお、上記実施形態においては、システムコントローラ６０を設置するようにしているが、例えば、第１インバータモータ２２Ａから第２〜第８インバータモータ２２Ｂ〜２２Ｈにそのときの電流値を直接出力し、第２〜第８インバータモータ２２Ｂ〜２２Ｈにて第１インバータモータ２２Ａと同一トルクを出力し得る電流値を直接算出するようにしてもよい。或いは、第１インバータモータ２２Ａでトルクを演算し、第２〜第８インバータモータ２２Ｂ〜２２Ｈに電流値の指令を出力するものであってもよい。いずれの場合でも、使用しているインバータモータが全て同一仕様であるときは、同一のトルクを出力するための各インバータモータの電流指令値は基本的に全て同一となるため、制御系を簡素化することができる。
【００４０】
また、上記実施形態においては、駆動機として速度制御が可能な駆動機、特に、インバータ制御によって速度制御及びトルク制御が可能なインバータモータを使用するようにしていたが、本発明においては、駆動源にどのような構成の駆動機を用いるかについては特に限定されない。
【００４１】
駆動機の種類としては、エンジン、ガスタービン、モータ等が考えられる。いずれを採用した場合であっても、当該汲み上げポンプ専用の特注品ではなく、汎用の量産品を使用することができるようになるため、低コスト化、部材の調達の容易性、取扱いの容易性、設計・修理等を司る技術者の確保の容易性等の多くのメリットを得ることができる。
【００４２】
ただし、好ましくは、駆動源に用いる駆動機は、例えば、エンジン、モータのような、速度制御が可能なものであった方がよい。これにより、複数の駆動機に対して最低限同期制御（同一の速度で回転させる制御）を行うことが可能となり、各駆動機の出力を無駄なく合成することができるようになる。
【００４３】
そして、さらに好ましくは、速度制御が可能な駆動機の中でも、上記実施形態で採用されていたように、インバータ制御によって駆動されるインバータモータを駆動機として採用するのがよい。インバータモータは、従来この種の汲み上げポンプの（１台の）駆動機として採用するにはコスト上困難な面があったが、本発明により、この点が克服でき、しかも、「起動時の瞬間的な大電力消費」というモータ特有の大きな問題を、ソフト起動によって効果的に解消することができる。また、速度及びトルクの両面に関して極めて高精度な連続可変制御を実現することができる点でも、本発明に係る汲み上げポンプの駆動源の駆動機として最適である。
【００４４】
また、上記実施形態においては、複数の駆動機の出力を合成して単一のインペラ軸に伝達する合成伝達機構として、複数の駆動機の出力軸にそれぞれ設けられた複数のピニオンと、該複数のピニオンの全てと噛合するセンタ歯車と、を備えた構成を採用し、簡単な構成で複数の駆動機の出力を均等に単一のインペラ軸に伝達し得るようにしていた。しかしながら、本発明において複数の駆動機の出力を合成してインペラ軸に伝達する合成伝達機構の具体的な構成は、必ずしもこのような構成に限定される必要はない。
【００４５】
例えば、１本のインペラ軸（あるいはインペラ軸に連結されている軸）に比較的小さな径の「複数のセンタ歯車」を軸方向に所定の間隔をあけて組み込み、この複数のセンタ歯車のそれぞれに対して複数の駆動機のピニオンが噛合するような構成としてもよい。この構成は、上記実施形態の構成に比べて、（軸方向の大きさは増大する傾向となるものの）径方向の大きさを増大させることなく多数の駆動機の出力を１本のインペラ軸（あるいはインペラ軸に連結されている軸）に合成・集約させることができる。汲み上げポンプの場合、インペラ軸の軸方向のスペースには余裕はあっても、径方向のスペースには余裕がないことも多いため、設置環境によっては有効な構成となり得る。
【００４６】
更には、必ずしも歯車機構を用いた動力伝達構成である必要もなく、ベルト−プーリを用いた構成であってもよい。
【００４７】
本発明に係る汲み上げポンプは、給水槽内の水の汲み上げに限らず、海水、河川の水、或いは、原油や汚泥のような液状体の汲み上げ等に広く活用することができる。
【符号の説明】
【００４８】
１２…汲み上げポンプ
Ｄｏ…駆動源
１６…インペラ軸
１８…給水槽
２０…インペラ
２２Ａ〜２２Ｈ…インバータモータ（駆動機）
２４…合成伝達機構
２５…送水口
２７…パイプ
２８…汲み上げ管
３４Ａ〜３４Ｈ…継手
３６Ａ〜３６Ｈ…中間軸
４４Ａ〜４４Ｈ…ピニオン
４８…出力軸
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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