(57)【要約】【課題】高揚程、且つ、大容量の汚水の送水が可能な水中ポンプ装置を提供すること。【解決手段】水中ポンプ装置１は、第１モータ部２１と、下端部に設けられる第１吸込口部、及び、側面部に設けられる第１吐出口部を有する、第１モータ部２１の下端に設けられた第１ポンプ部２２と、第１連結配管１３と、第２モータ部２３と、下端部に設けられ、第１連結配管１３の他端に接続された第２吸込口部、及び、第２モータ部２３の下端に設けられた第２ポンプ部２４と、第１モータ部２１及び第２モータ部２３を駆動及び停止することで、第１ポンプ部２２及び第２ポンプ部２４の駆動及び停止を制御するとともに、第１モータ部２１を起動後、第１モータ部２１の起動電流が収束する所定時間経過後に、第２モータ部２３を起動する制御部と、を備える。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸心が重力方向に延びる第１モータ部と、
下端部に設けられ、前記軸心方向に開口する第１吸込口部、及び、側面部に設けられ、前記軸心に直交する方向に開口する第１吐出口部を有する、前記第１モータ部の下端に設けられた第１ポンプ部と、
一端が前記第１吐出口部に接続され、前記軸心に直交する方向に延びるとともに、前記一端から他端の中途において、前記軸心方向に沿って上方に屈曲し、前記一端側の開口から前記屈曲位置の間で内径が拡径する第１連結配管と、
軸心が重力方向に延びる第２モータ部と、
下端部に設けられ、前記軸心方向に開口する、前記第１連結配管の他端に接続された第２吸込口部、及び、側面部に設けられ、前記軸心に直交する方向に開口する第２吐出口部を有する、前記第２モータ部の下端に設けられた第２ポンプ部と、
前記第１モータ部及び前記第２モータ部を駆動及び停止することで、前記第１ポンプ部及び前記第２ポンプ部の駆動及び停止を制御するとともに、前記第１モータ部を起動後、前記第１モータ部の起動電流が収束する所定時間経過後に、前記第２モータ部を起動する制御部と、を備える水中ポンプ装置。
【請求項２】
前記第１モータ部及び前記第２モータ部を停止する停止水位を検出する水位検出器を備え、
前記制御部は、前記停止水位に達したときに、前記第２モータ部を停止し、その後、所定の時間経過後に、前記第１モータ部を停止する、請求項１に記載の水中ポンプ装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記第１モータ部及び前記第２モータ部に流れる電流を検出するとともに、前記第１モータ部及び前記第２モータ部を駆動する定格電流値よりも過大な電流を前記第１モータ部又は前記第２モータ部で検出したときに、前記過大電流を検出した前記第１モータ部又は前記第２モータ部を停止し、その後、所定時間経過後に、前記第２モータ部又は前記第１モータ部を停止する、請求項１に記載の水中ポンプ装置。
【請求項４】
前記第１モータ部及び前記第２モータ部は、異なる出力に設定される、請求項１に記載の水中ポンプ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、汚物・汚水を送水する水中ポンプ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
住宅、学校、病院、工場等に設置される汚水の排水設備として、排出された汚水を一時的に地下空間の汚水槽に貯留し、汚水槽内に溜まった汚水を水中ポンプ装置で汲み上げ、他の設備へ汚水を中継させる技術が知られている。このような水中ポンプ装置は、要求される異物通過径に対応したインペラを用いるため、低揚程、且つ、大水量の揚水特性を有する。
【０００３】
昨今、従来の地下空間よりもさらに深い、いわゆる大深度の地下空間に汚水の排水設備を設けることが求められている。しかしながら、上述の水中ポンプ装置は、低揚程であるため、大深度の地下空間で用いるには、水中ポンプ装置の高揚程化が求められる。
【０００４】
水中ポンプ装置を高揚程化する技術としては、例えば、同軸に２台の水中ポンプを直列に接続することで、大水量、且つ、高揚程の水中ポンプ装置を提供する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−３２８９７７号公報
【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、通常、直列に接続された水中ポンプ装置の２台の水中ポンプは、同時に起動または停止される。このため、例えば、２台の水中ポンプの同時駆動により大きな振動が発生するという問題がある。
【０００７】
そこで、本発明は、このような振動の発生を抑えるとともに、高揚程、且つ、大容量の汚水の送水が可能な水中ポンプ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決し目的を達成するために、本発明の水中ポンプ装置は次のように構成されている。
【０００９】
本発明の一態様として、水中ポンプ装置は、軸心が重力方向に延びる第１モータ部と、下端部に設けられ、前記軸心方向に開口する第１吸込口部、及び、側面部に設けられ、前記軸心に直交する方向に開口する第１吐出口部を有する、前記第１モータ部の下端に設けられた第１ポンプ部と、一端が前記第１吐出口部に接続され、前記軸心に直交する方向に延びるとともに、前記一端から他端の中途において、前記軸心方向に沿って上方に屈曲し、前記一端側の開口から前記屈曲位置の間で内径が拡径する第１連結配管と、軸心が重力方向に延びる第２モータ部と、下端部に設けられ、前記軸心方向に開口する、前記第１連結配管の他端に接続された第２吸込口部、及び、側面部に設けられ、前記軸心に直交する方向に開口する第２吐出口部を有する、前記第２モータ部の下端に設けられた第２ポンプ部と、前記第１モータ部及び前記第２モータ部を駆動及び停止することで、前記第１ポンプ部及び前記第２ポンプ部の駆動及び停止を制御するとともに、前記第１モータ部を起動後、前記第１モータ部の起動電流が収束する所定時間経過後に、前記第２モータ部を起動する制御部と、を備える。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、振動の発生を抑えるとともに、高揚程、且つ、大容量の汚水の送水が可能な水中ポンプ装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１の実施形態に係る水中ポンプ装置の要部の構成を一部断面で示す側面図。
【図２】同水中ポンプ装置の電流計測結果を示す図。
【図３】同水中ポンプ装置の制御方法を示すフロー図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態に係る水中ポンプ装置１について図１を用いて説明する。  
図１は、本発明の実施形態に係る水中ポンプ装置１の要部の構成を一部断面で示す側面図である。
【００１３】
図１に示すように、水中ポンプ装置１は、第１ポンプ１１と、第２ポンプ１２と、第１連結配管１３と、第２連結配管１４と、吊部１５と、制御部１６と、を備えている。水中ポンプ装置１は、汚物・汚水を一時的に貯留する汚水槽１００内に設置される。水中ポンプ装置１は、下水設備へ汚水槽１００に貯留されている所定の粒径の異物を含む汚水を送水するための水中ポンプ装置である。
【００１４】
第１ポンプ１１は、第１モータ部２１と、第１ポンプ部２２と、を有する。第１ポンプ１１は、汚水を送水可能に形成される水中ポンプである。第１ポンプ１１は、例えば、渦巻ポンプである。
【００１５】
第１モータ部２１は、モータケーシング３１と、固定子３２と、回転子３３と、回転軸３４と、を備えている。モータケーシング３１は、固定子３２、回転子３３及び回転軸３４を収容する。モータケーシング３１は、第１モータ部２１の外殻の一部を構成する。
【００１６】
固定子３２は、筒状に形成される。固定子３２は、モータケーシング３１の内壁に固定される。回転子３３は、円筒状に形成される。回転子３３の中心には、回転軸３４が固定される。回転子３３は、固定子３２の内側に設けられ、固定子３２と同軸上で回転可能に設けられる。回転軸３４は、軸心が重力方向に延び、一端がモータケーシング３１から第１ポンプ部２２へ突出する。すなわち、回転軸３４は、回転子３３が固定されるとともに、重力方向に延設され、先端が第１ポンプ部２２内に挿入される。
【００１７】
第１ポンプ部２２は、第１モータ部２１の下端部に一体に設けられる。第１ポンプ部２２は、第１ポンプケーシング４１と、第１インペラ４２と、を備える。
【００１８】
第１ポンプケーシング４１は、その内部に第１インペラ４２を収納可能に形成されている。第１ポンプケーシング４１は、渦巻形状に形成される。第１ポンプケーシング４１は、第１ポンプ室４１ａと、複数の脚部４１ｂと、第１吸込口部４１ｃと、第１吐出口部４１ｄと、を有する。第１ポンプ室４１ａには、第１インペラ４２が回転可能に設けられる。
【００１９】
脚部４１ｂは、第１ポンプケーシング４１の汚水槽１００の設置面１０１と対向する壁部に複数設けられる。脚部４１ｂの高さは、通過させる異物の粒径により適宜設定される。
【００２０】
第１吸込口部４１ｃは、回転軸３４の軸心方向に開口する。すなわち、第１吸込口部４１ｃは、設置面１０１に対向し、第１ポンプケーシング４１の下面に形成される開口である。第１吸込口部４１ｃは、第１ポンプ１１を設置する設置面１０１から所定の間隙をあけて配置される。
【００２１】
第１吐出口部４１ｄは、第１ポンプケーシング４１の側面部に形成される開口である。第１吐出口部４１ｄは、回転軸３４の軸心に対して直交する方向に開口する。第１吐出口部４１ｄは、例えば、側面に突出して形成される。第１吐出口部４１ｄは、第１吸込口部４１ｃの口径よりも小径に形成される。
【００２２】
第１インペラ４２は、第１ポンプケーシング４１内に設けられる。第１インペラ４２は、第１ポンプケーシング４１内で回転することで、第１吸込口部４１ｃから吸込まれた汚水を第１吐出口部４１ｄに圧送可能に形成されている。第１インペラ４２は、回転軸３４を軸として回転可能に構成される。また、第１インペラ４２の羽根の高さは、求められる異物通過径により適宜設計される。
【００２３】
第２ポンプ１２は、第２モータ部２３と、第２ポンプ部２４と、を有している。第２ポンプ１２は、第１ポンプ１１の二次側に第１連結配管１３を介して接続される。第２ポンプ１２は、例えば、第１ポンプ１１と同じ渦巻ポンプである。第２ポンプ１２は、第１ポンプ１１に隣接して一体に形成される。
【００２４】
第２モータ部２３は、第１モータ部２１と同じ構成であるため、第１モータ部２１と同じ構成には、同一の符号を付し、その詳細な説明については省略する。第２ポンプ部２４は、第１ポンプ部２２と同等の構成を有しているが、説明上別の符号を用いて示している。
【００２５】
第２ポンプ部２４は、第２モータ部２３の下端に一体に設けられる。第２ポンプ部２４は、第２ポンプケーシング４３と、第２インペラ４４と、を有する。
【００２６】
第２ポンプケーシング４３は、その内部に第２インペラ４４を収納可能に形成されている。第２ポンプケーシング４３は、第２ポンプ室４３ａと、複数の脚部４３ｂと、第２吸込口部４３ｃと、第２吐出口部４３ｄと、を有する。第２ポンプ室４３ａは、第２ポンプケーシング４３の内部に設けられ、第２インペラ４４が回転可能に収容される。脚部４３ｂは、第２ポンプケーシング４３の汚水槽１００の設置面１０１と対向する壁部に複数設けられる。
【００２７】
第２吸込口部４３ｃは、第２ポンプケーシング４３の下面に形成され、軸心方向に開口する開口である。第２吸込口部４３ｃは、第１ポンプ１１で吸い上げられ、第１吐出口部４１ｄから吐出される汚水中の異物を通過可能な口径に形成されている。
【００２８】
第２吐出口部４３ｄは、第２ポンプケーシング４３の側面部に形成される開口である。第２吐出口部４３ｄは、回転軸３４の軸心に対して直交する方向に開口する。第２吐出口部４３ｄは、例えば、第２ポンプケーシング４３の側面に突出して設けられる。第２吐出口部４３ｄは、第２吸込口部４３ｃの口径よりも小径に形成される。
【００２９】
第２インペラ４４は、第２ポンプケーシング４３内に設けられる。第２インペラ４４は、第２ポンプケーシング４３内で回転することで、第２吸込口部４３ｃから吸込まれた汚水を第２吐出口部４３ｄに圧送可能に形成されている。第２インペラ４４は、回転軸３４を軸として回転可能に構成される。また、第２インペラ４４の羽根の高さは、求められる異物通過径により適宜設計される。
【００３０】
なお、本実施形態において、第１ポンプ１１及び第２ポンプ１２は、同じ水中ポンプを使用しているが、これに限られず、例えば、出力が異なる２台の水中ポンプを用いることも可能である。例えば、第１ポンプ１１として出力７．５Ｋｗの水中ポンプを用い、第２ポンプ１２として出力５．５Ｋｗの水中ポンプを用いることも可能である。
【００３１】
第１連結配管１３は、第１ポンプ１１及び第２ポンプ１２を流体的に接続する。第１連結配管１３は、第１ポンプ１１及び第２ポンプ１２の間に配置され、第１ポンプ１１及び第２ポンプ１２を直列に接続可能に構成される。第１連結配管１３は、一端を第１吐出口部４１ｄに接続し、他端を第２吸込口部４３ｃに接続する。
【００３２】
第１連結配管１３は、一端が第１吐出口部４１ｄに接続され、一端から他端の中途において回転軸３４の軸心方向に沿って上方に屈曲するとともに、一端側の開口から屈曲位置の間で内径が拡径する、筒状に形成される。第１連結配管１３は、一方の開口部の中心軸に対して他方の開口部の中心軸が直交方向に交差するように屈曲する管である。第１連結配管１３は、第１吐出口部４１ｄから送られる汚水を上方に位置する第２吸込口部４３ｃに案内する配管である。
【００３３】
第１連結配管１３は、第１開口部５１と、第２開口部５２と、テーパ部５３と、フランジ５４と、フランジ５５と、を有する。第１連結配管１３は、第１吐出口部４１ｄ及び第２吸込口部４３ｃを接続する。
【００３４】
第１開口部５１は、第１吐出口部４１ｄと接続される。第１開口部５１の内径は、第１吐出口部４１ｄの内径と同じ内径に形成されている。第１開口部５１の外縁には、第１吐出口部４１ｄのフランジ４１ｄ１と締結されるフランジ５４が形成されている。
【００３５】
第２開口部５２は、第２吸込口部４３ｃと接続される。第２開口部５２の内径は、第２吸込口部４３ｃの内径と同じ内径に形成されている。第２開口部５２の外縁には、第２吸込口部４３ｃと締結されるフランジ５５を備えている。
【００３６】
フランジ５５には、複数の締結用のボルト５５ａが設けられる。ボルト５５ａは、第２ポンプケーシング４３内に発生する旋回流の発生による軸動力の増加を抑えるように設けられる。例えば、ボルト５５ａは、第２吸込口部４３ｃとフランジ５５を締結したときに、第２ポンプケーシング４３の内壁面と面一となる長さに形成される。フランジ５５は、例えば、丸型フランジが用いられる。
【００３７】
テーパ部５３は、第１吐出口部４１ｄの内径と同じ内径を第１吐出口部４１ｄ側に有する。テーパ部５３は、第１吐出口部４１ｄ側の開口から屈曲する位置の間において、内径が拡径する。テーパ部５３は、第１吐出口部４１ｄ側の内壁に設けられる。テーパ部５３は、屈曲位置よりも第１吐出口部４１ｄ側において、第１連結配管１３の内径が第２吸込口部４３ｃの内径と同じ内径になるように形成される。
【００３８】
第２連結配管１４は、例えば、第１連結配管１３と同じ形状の配管である。第２連結配管１４は、第１開口部５１側を第２吐出口部４３ｄに接続される。第２連結配管１４は、第２開口部５２側を吐出配管１１０に接続される。
【００３９】
吊部１５は、第１ポンプ１１及び第２ポンプ１２の上部に設けられる。具体的には、第１ポンプ１１の回転軸中心上に第１アイボルト６１が設けられる。第２ポンプ１２の回転軸中心上に第２アイボルト６２が設けられる。
【００４０】
吊部１５は、例えば、汚水槽１００の設置面１０１に第１ポンプ１１及び第２ポンプ１２を設置するときに第１ポンプ１１及び第２ポンプ１２を懸架可能に構成されている。
【００４１】
制御部１６は、第１ポンプ１１及び第２ポンプ１２に接続される。制御部１６は、例えば、第１モータ部２１及び第２モータ部２３を制御する。制御部１６は、例えば、制御盤であり、制御盤には、制御部１６が実行するプログラムや各種情報を記憶する記憶部を含む。
【００４２】
制御部１６は、第１モータ部２１及び第２モータ部２３駆動及び停止を制御することにより、第１ポンプ部２２及び第２ポンプ部２４の駆動及び停止させる。
【００４３】
例えば、制御部１６は、汚水槽１００内に設置された水位検出器から起動水位の情報を検知すると第１モータ部２１を制御し、第１モータ部を駆動させる。制御部１６は、第１モータ部２１が駆動した後、所定時間経過後に、第２モータ部２３の駆動を制御する。また、制御部１６は、汚水槽１００内に設置された水位検出器から停止水位の情報を検知すると、第２モータ部２３を制御し、第２モータ部２３を停止させる。制御部１６は、第２モータ部２３が停止した後、所定時間経過後に、第１モータ部２１を制御し、第１モータ部２１を停止させる。
【００４４】
なお、水位検出器は、汚水槽１００内に設けられ、汚水槽１００内における汚水の水位を計測可能に構成されている。水位検出器は、制御部１６に接続されることで、汚水槽１００内の汚水の水位情報を制御部１６へ送信可能に構成されている。
【００４５】
また、制御部１６は、第１モータ部２１及び第２モータ部２３のいずれか一方のポンプの故障を検知した場合に、故障が検知された一方のポンプを制御し、当該ポンプを停止させる。制御部１６は、その後、所定時間経過後に他方のポンプの停止を制御する。
【００４６】
ここで、所定時間とは、モータ部の駆動時に発生する起電流が収束するまでの時間であり、例えば、本実施形態においては、３秒である。
【００４７】
続いて、水中ポンプ装置１の動作について図２及び図３を用いて説明する。図２は、本発明の実施形態に係る水中ポンプ装置１の電流計測結果を示したものである。図３は、本発明の実施形態に係る水中ポンプ装置１の第１モータ部２１及び第２モータ部２３の制御を示すフロー図である。
【００４８】
始めに、水中ポンプ装置１の駆動制御について説明する。
【００４９】
制御部１６は、汚水槽１００内の汚水の水位が水中ポンプ装置１の起動水位にあるか否かを判断する（ステップＳＴ１）。例えば、制御部１６は、記憶部に予め格納されている起動水位の情報と、汚水槽１００内に設置された水位検出器で検出された信号に基づいて算出された汚水槽１００内の水位とを比較することで、汚水槽１００内の水位が起動水位に達しているか否かを判断する。
【００５０】
制御部１６は、汚水槽１００内の汚水の水位が起動水位に達していないと判断した場合（ステップＳＴ１においてＮＯ）は、ステップＳＴ１に戻り、汚水槽１００内の水位が起動水位に達しているか否かを判断する。
【００５１】
一方、制御部１６は、水位検出器から検出された信号に基づいて算出された汚水槽１００内の汚水の水位が起動水位に達したと判断した場合（ステップＳＴ１においてＹＥＳ）、第１モータ部２１を起動する。すなわち、制御部１６は、第１モータ部２１に起動電流Ｅ１を流し、第１モータ部２１を起動することで、第１ポンプ１１を駆動する（ステップＳＴ２）。
【００５２】
このとき、第１モータ部２１の起動が開始すると、第１ポンプケーシング４１内に収容されている第１インペラ４２が回転を開始する。これにより、第１インペラ４２により増圧された汚水が第１吐出口部４１ｄに案内される。第１吐出口部４１ｄに案内された汚水は、第１連結配管１３を介して接続される第２ポンプ１２へ案内される。
【００５３】
次に制御部１６は、所定時間待機する（ステップＳＴ３）とともに、制御部１６は、所定の時間が経過したか否かを判断する。制御部１６は、所定時間が経過していないと判断した場合（ステップＳＴ３においてＮＯ）には、ステップＳＴ３に戻り、所定時間が経過するまで待機する。
【００５４】
ここで、所定時間とは、図２において、矢印で示す範囲であり、例えば、３秒である。ここで、制御部１６は、第１モータ部２１の起動後に所定時間待機することにより、第１モータ部２１の起動時に発生した起動電流が収束する。
【００５５】
次に、制御部１６は、所定時間が経過したと判断した場合（ステップＳＴ３においてＹＥＳ）、制御部１６は、第２モータ部２３を起動する。すなわち、制御部１６は、第２モータ部２３に起動電流Ｅ２を流し、第２モータ部２３を起動することで、第２ポンプ１２を駆動する（ステップＳＴ４）。
【００５６】
このとき、第２モータ部２３の駆動が開始されると、第２ポンプケーシング４３内に収容されている第２インペラ４４が回転を開始する。これにより、第２インペラ４４により増圧された汚水は、第２連結配管１４を介して吐出配管１１０へ圧送される。
【００５７】
以上により、制御部１６は、水中ポンプ装置１の駆動を制御する。  
次に、制御部１６は、汚水槽１００内の汚水の排水を継続するとともに、第１ポンプ１１及び第２ポンプ１２が故障していないか否かを判断する（ステップＳＴ５）。
【００５８】
制御部１６は、第１ポンプ１１及び第２ポンプ１２のいずれのポンプからも故障を示す信号が検出されない場合（ステップＳＴ５においてＮＯ）、汚水槽１００内の汚水の水位が水中ポンプ装置１の停止水位にあるか否かを判断する（ステップＳＴ６）。
【００５９】
一方、例えば、第２ポンプ１２になんらかの故障を示す信号が検知された場合（ステップＳＴ５においてＹＥＳ）、制御部１６は、第２ポンプの第２モータ部２３を停止する（ステップＳＴ１０）。
【００６０】
ここで、制御部１６が検出するポンプの故障とは、例えば、インペラの拘束や過負荷運転により、モータの定格電流値に比べ過大な電流を検出したとき、または、低水位運転によりモータ部に内蔵されている保護装置が作動し、運転電流がゼロになったことを検出したときである。
【００６１】
次に制御部１６は、所定時間待機する（ステップＳＴ１１）とともに、制御部１６は、所定の時間が経過したか否かを判断する。制御部１６は、所定時間が経過していないと判断した場合（ステップＳＴ１１においてＮＯ）、ステップＳＴ１１に戻り、所定時間が経過するまで待機する。
【００６２】
次に、制御部１６は、所定時間が経過したと判断した場合（ステップＳＴ１１においてＹＥＳ）、制御部１６は、第１モータ部２１を制御し停止させる。これにより、第１ポンプ１１が停止する（ステップＳＴ１２）。
【００６３】
なお、本実施形態においては、第２ポンプ１２が故障した場合を例として制御部１６の処理を説明したが、第１ポンプ１１が故障した場合には、ステップＳＴ１０の故障ポンプが第１ポンプ１１となるため、制御部１６は、第１モータ部２１を制御し停止する。その後、所定時間経過（ステップＳＴ１１においてＹＥＳ）したと判断したとき、制御部１６は、第２モータ部２３を制御することで、第２ポンプ１２を停止する（ステップＳＴ１２）。
【００６４】
次に、汚水槽１００内において、水中ポンプ装置１が正常に駆動している場合において、水中ポンプ装置１を停止させる動作について説明する。  
制御部１６は、汚水槽１００内の汚水の水位が水中ポンプ装置１の停止水位にあるか否かを判断する（ステップＳＴ６）。例えば、制御部１６は、記憶部に予め格納されている停止水位の情報と、汚水槽１００内に設置された水位検出器で検出された信号に基づいて算出された汚水槽１００内の水位とを比較することで、汚水槽１００内の水位が停止水位に達しているか否かを判断する。
【００６５】
制御部１６は、汚水槽１００内の汚水の水位が停止水位に達していないと判断した場合（ステップＳＴ６においてＮＯ）は、ステップＳＴ５に戻り、第１ポンプ１１及び第２ポンプ１２が故障していないか否かを判断する（ステップＳＴ５）。
【００６６】
一方、制御部１６は、水位検出器から検出された信号に基づいて算出された汚水槽１００内の汚水の水位が停止水位に達したと判断した場合（ステップＳＴ６においてＹＥＳ）、制御部１６は、第２モータ部２３を停止する。
【００６７】
次に、制御部１６は、第２モータ部２３を停止することで、第２ポンプ１２の駆動を停止する（ステップＳＴ７）。
【００６８】
次に制御部１６は、所定時間待機するとともに、制御部１６は、所定の時間が経過したか否かを判断する（ステップＳＴ８）。制御部１６は、所定時間が経過していないと判断した場合（ステップＳＴ１１においてＮＯ）、ステップＳＴ１１に戻り、所定時間が経過するまで待機する。
【００６９】
次に、制御部１６は、所定時間が経過したと判断した場合（ステップＳＴ８においてＹＥＳ）、制御部１６は、第１モータ部２１を停止することで、第１ポンプ１１を停止する（ステップＳＴ９）。
【００７０】
以上で、制御部１６は、水中ポンプ装置１の停止動作についての処理を終了する。
【００７１】
このような構成を有する水中ポンプ装置１によれば、高揚程、大容量の送水を可能とすることができる。具体的には、水中ポンプ装置１は、第１連結配管１３の流路内径を第２ポンプ１２の第２吸込口部４３ｃと同径になるように屈曲位置よりも第１吐出口部４１ｄ側に設けられるテーパ部５３で拡径する構成としている。これにより、水中ポンプ装置１は、第１連結配管１３の屈曲部分における圧力損失を低減し、第１吐出口部４１ｄから吐出された汚水を効率的に第２ポンプ１２へ圧送することができる。このことから、水中ポンプ装置１は、高揚程、且つ、大容量の送水をすることができる。
【００７２】
また、水中ポンプ装置１は、第１ポンプ１１及び第２ポンプ１２の駆動及び停止を制御する制御部１６を備えている。具体的には、水中ポンプ装置１は、第１モータ部２１及び第２モータ部２３が同時に動作することが無い構成を有する。このため、第１モータ部２１及び第２モータ部２３同時に駆動することよる、急激な回転モーメントの発生や２台のモータの駆動による振動の発生を防ぐことができる。
【００７３】
また、制御部１６は、第１モータ部２１が起動した後、所定時間後に第２モータ部２３を起動する構成としている。このため、２台のモータを同時に起動した場合に比べて起動電流を低く抑えることができる。
【００７４】
また、制御部１６は、第１モータ部２１及び第２モータ部２３のいずれか一方が故障により停止したときに他方のモータ部を所定時間後に停止する構成としている。これにより、水中ポンプ装置１は、他方のポンプの締切運転によるモータ部の温度上昇やモータ内に内蔵されている保護装置の作動による運転停止を防ぐことができる。
【００７５】
また、制御部１６は、第１モータ部２１及び第２モータ部２３の駆動及び停止を別々に制御可能としていることから、第１モータ部２１及び第２モータ部２３として、出力が異なるモータを組み合わせて構成することで、３種類の出力性能を備えた水中ポンプ装置を提供することができる。
【００７６】
また、上述した実施形態においては、着脱機構を備えていない水中ポンプ装置１を例として、第１モータ部２１及び第２モータ部２３の制御について説明したがこれに限定されず、水中ポンプ装置は、着脱機構を備えているものであってもよい。
【００７７】
また、本実施形態においては、インペラは、一枚羽根に限定されず、一枚の円板状のシュラウドに羽根が複数設けられたタイプのインペラを用いることも可能である。この場合には、第１モータ部２１が起動することで、第２ポンプ１２へ圧送される汚水により第２ポンプ１２の第２インペラ４４を回転させる構成とすることができる。このため、水中ポンプ装置１は、第２モータ部２３の駆動時において、図２に示したような、起動電流Ｅ２を不要とすることができる。
【００７８】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、各実施形態は適宜組み合わせて実施してもよく、その場合組み合わせた効果が得られる。更に、上記実施形態には種々の発明が含まれており、開示される複数の構成要件から選択された組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、課題が解決でき、効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
【符号の説明】
【００７９】
１…水中ポンプ装置、１０…水中ポンプ、１１…第１ポンプ、１２…第２ポンプ、１３…第１連結配管、１４…第２連結配管、１５…吊部、１６…制御部、２１…第１モータ部、２２…第１ポンプ部、２３…第２モータ部、２４…第２ポンプ部、３１…モータケーシング、３２…固定子、３３…回転子、３４…回転軸、４１…第１ポンプケーシング、４１ａ…第１ポンプ室、４１ｂ…脚部、４１ｃ…第１吸込口部、４１ｄ…第１吐出口部、４１ｄ１…フランジ、４２…第１インペラ、４３…第２ポンプケーシング、４３ａ…第２ポンプ室、４３ｂ…脚部、４３ｃ…第２吸込口部、４３ｄ…第２吐出口部、４３ｄ１…フランジ、４４…第２インペラ、５１…第１開口部、５２…第２開口部、５３…テーパ部、５４…フランジ、５５…フランジ、５５ａ…ボルト、６１…第１アイボルト、６２…第２アイボルト、１００…汚水槽、１０１…設置面、１１０…吐出配管。
【図１】
2019127876.tif 000003
【図２】
2019127876.tif 000004
【図３】
2019127876.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成31年3月11日(2019.3.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸心が重力方向に延びる第１モータ部と、
下端部に設けられ、前記軸心方向に開口する第１吸込口部、側面部に設けられ、前記軸心に直交する方向に開口する第１吐出口部、及び、設置面と対向する壁部に設けられた複数の脚部を有する、前記第１モータ部の下端に設けられるとともに前記設置面に載置される第１ポンプ部と、
一端が前記第１吐出口部に接続され、前記軸心に直交する方向に延びるとともに、前記一端から他端の中途において、前記軸心方向に沿って上方に屈曲し、前記一端側の開口から前記屈曲位置の間で内径が拡径する第１連結配管と、
軸心が重力方向に延びる第２モータ部と、
下端部に設けられ、前記軸心方向に開口する、前記第１連結配管の他端に接続された第２吸込口部、及び、側面部に設けられ、前記軸心に直交する方向に開口する第２吐出口部を有する、前記第２モータ部の下端に設けられた第２ポンプ部と、
前記第１モータ部及び前記第２モータ部を駆動及び停止することで、前記第１ポンプ部及び前記第２ポンプ部の駆動及び停止を制御するとともに、前記第１モータ部を起動後、前記第１モータ部の起動電流が収束する所定時間経過後に、前記第２モータ部を起動する制御部と、を備え、
前記第２ポンプ部は、前記第１ポンプ部に隣接して設けられる水中ポンプ装置。
【請求項２】
前記第１モータ部及び前記第２モータ部を停止する停止水位を検出する水位検出器を備え、
前記制御部は、前記停止水位に達したときに、前記第２モータ部を停止し、その後、所定の時間経過後に、前記第１モータ部を停止する、請求項１に記載の水中ポンプ装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記第１モータ部及び前記第２モータ部に流れる電流を検出するとともに、前記第１モータ部及び前記第２モータ部を駆動する定格電流値よりも過大な電流を前記第１モータ部又は前記第２モータ部で検出したときに、前記過大電流を検出した前記第１モータ部又は前記第２モータ部を停止し、その後、所定時間経過後に、前記第２モータ部又は前記第１モータ部を停止する、請求項１に記載の水中ポンプ装置。
【請求項４】
前記第１モータ部及び前記第２モータ部は、異なる出力に設定される、請求項１に記載の水中ポンプ装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
本発明の一態様として、水中ポンプ装置は、軸心が重力方向に延びる第１モータ部と、下端部に設けられ、前記軸心方向に開口する第１吸込口部、側面部に設けられ、前記軸心に直交する方向に開口する第１吐出口部、及び、設置面と対向する壁部に設けられた複数の脚部を有する、前記第１モータ部の下端に設けられるとともに前記設置面に載置される第１ポンプ部と、一端が前記第１吐出口部に接続され、前記軸心に直交する方向に延びるとともに、前記一端から他端の中途において、前記軸心方向に沿って上方に屈曲し、前記一端側の開口から前記屈曲位置の間で内径が拡径する第１連結配管と、軸心が重力方向に延びる第２モータ部と、下端部に設けられ、前記軸心方向に開口する、前記第１連結配管の他端に接続された第２吸込口部、及び、側面部に設けられ、前記軸心に直交する方向に開口する第２吐出口部を有する、前記第２モータ部の下端に設けられた第２ポンプ部と、前記第１モータ部及び前記第２モータ部を駆動及び停止することで、前記第１ポンプ部及び前記第２ポンプ部の駆動及び停止を制御するとともに、前記第１モータ部を起動後、前記第１モータ部の起動電流が収束する所定時間経過後に、前記第２モータ部を起動する制御部と、を備え、前記第２ポンプ部は、前記第１ポンプ部に隣接して設けられる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７８】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、各実施形態は適宜組み合わせて実施してもよく、その場合組み合わせた効果が得られる。更に、上記実施形態には種々の発明が含まれており、開示される複数の構成要件から選択された組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、課題が解決でき、効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
以下に、本願出願当初の特許請求の範囲に記載された発明と同等の記載を付記する。
［１］軸心が重力方向に延びる第１モータ部と、
下端部に設けられ、前記軸心方向に開口する第１吸込口部、及び、側面部に設けられ、前記軸心に直交する方向に開口する第１吐出口部を有する、前記第１モータ部の下端に設けられた第１ポンプ部と、
一端が前記第１吐出口部に接続され、前記軸心に直交する方向に延びるとともに、前記一端から他端の中途において、前記軸心方向に沿って上方に屈曲し、前記一端側の開口から前記屈曲位置の間で内径が拡径する第１連結配管と、
軸心が重力方向に延びる第２モータ部と、
下端部に設けられ、前記軸心方向に開口する、前記第１連結配管の他端に接続された第２吸込口部、及び、側面部に設けられ、前記軸心に直交する方向に開口する第２吐出口部を有する、前記第２モータ部の下端に設けられた第２ポンプ部と、
前記第１モータ部及び前記第２モータ部を駆動及び停止することで、前記第１ポンプ部及び前記第２ポンプ部の駆動及び停止を制御するとともに、前記第１モータ部を起動後、前記第１モータ部の起動電流が収束する所定時間経過後に、前記第２モータ部を起動する制御部と、を備える水中ポンプ装置。
［２］前記第１モータ部及び前記第２モータ部を停止する停止水位を検出する水位検出器を備え、
前記制御部は、前記停止水位に達したときに、前記第２モータ部を停止し、その後、所定の時間経過後に、前記第１モータ部を停止する、［１］に記載の水中ポンプ装置。
［３］前記制御部は、前記第１モータ部及び前記第２モータ部に流れる電流を検出するとともに、前記第１モータ部及び前記第２モータ部を駆動する定格電流値よりも過大な電流を前記第１モータ部又は前記第２モータ部で検出したときに、前記過大電流を検出した前記第１モータ部又は前記第２モータ部を停止し、その後、所定時間経過後に、前記第２モータ部又は前記第１モータ部を停止する、［１］に記載の水中ポンプ装置。
［４］前記第１モータ部及び前記第２モータ部は、異なる出力に設定される、［１］に記載の水中ポンプ装置。