JP2021169809A - ポンプ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複数のモータポンプを備えるポンプ装置であっても、該ポンプ装置から発生する振動と騒音とを低減できるポンプ装置を提供する。【解決手段】ポンプ装置１００は、直列に連続して接続される複数のポンプユニット１Ａ，１Ｂ，１Ｃを備える。各ポンプユニット１は、磁石５が埋設される羽根車１４と、磁石５に対向する位置に配置されるモータ固定子６と、モータ固定子６に接続されるインバータ装置７と、羽根車１４を収容するポンプケーシング２と、モータ固定子６を収容するモータケーシング３と、を備える。複数のポンプユニット１Ａ，１Ｂ，１Ｃのうちの少なくとも１つのポンプユニット１は、その羽根車１４の回転速度が残りのポンプユニット１の羽根車１４の回転速度と異なるように運転される。【選択図】図２

Description

本発明は、ポンプ装置に関し、特に、複数のモータポンプを搭載したポンプ装置に関する。

ポンプ装置は、吸込槽などの移送元から吐出槽などの移送先へと取扱液を移送するために用いられる装置であり、要求される圧力を取扱液に付与するためのポンプを有している。また、ポンプ装置は、取扱液を循環させるための循環ラインに配置されることもある。この場合、ポンプ装置のポンプは、取扱液が循環ラインを適切に流れるように、該取扱液の圧力を上昇させる。

ポンプ装置の設置場所、および／または取扱液の種類によっては、ポンプ装置からの取扱液の漏洩がユーザーに嫌われることがある。例えば、取扱液の漏洩が、工場に配置されたガス検知器を誤検知させてしまう場合は、取扱液の漏洩を極力避ける必要がある。また、取扱液が高価な液体である場合も、ランニングコストが上昇しないように、取扱液の漏洩を防止することが望まれる。

ポンプ装置からの取扱液の漏洩を防止するために、ポンプ装置のポンプとしてキャンドモータポンプ（以下、単に「モータポンプ」と称する）が用いられることがある。特許文献１は、永久磁石が埋設された羽根車を、モータ固定子が発生する磁界により回転させるモータポンプを開示している。このようなモータポンプは、取扱液の漏洩を防止しつつ、その大きさを比較的小さくすることができる。

ここで、モータポンプの羽根車は比較的高回転で運転されることから、ポンプ装置の吸込性能を確保することが難しい。すなわち、ポンプ装置から吐出される取扱液の圧力をユーザーの要求に合わせようとすると、ポンプ装置に適切な量の取扱液を吸い込むことができないことがあった。このような場合は、従来は、複数のモータポンプを配管を介して直列に連結していた。

なお、特許文献２は、複数の羽根車を共通の回転軸に直列に連結したポンプ装置を開示している。このような構成によっても、ポンプ装置の吸込性能をある程度改善できる可能性がある。

特許２５４４８２５号公報 米国特許第９８７９６８０号明細書

しかしながら、同一の構成を有する羽根車をそれぞれ備えた複数のモータポンプを同一の回転速度で運転すると、各モータポンプで発生した騒音が重畳して、大きな騒音が発生するおそれがある。各モータポンプで発生した振動も同様に重畳する（例えば、共振する）ことで大きくなるおそれがある。特に、上記特許文献２に記載されるような、複数の羽根車を共通の回転軸に直列に連結したポンプ装置の場合、複数の羽根車の全てが同一の回転速度で回転されるため、ポンプ装置から大きな騒音と振動が発生しやすい。

そこで、本発明は、複数のモータポンプを備えるポンプ装置であっても、該ポンプ装置から発生する振動と騒音とを低減できるポンプ装置を提供することを目的とする。

一態様では、取扱液を移送するポンプ装置であって、直列に連続して接続される複数のポンプユニットを備え、各ポンプユニットは、磁石が埋設される羽根車と、前記磁石に対向する位置に配置されるモータ固定子と、前記モータ固定子に接続されるインバータ装置と、前記羽根車を収容するポンプケーシングと、前記モータ固定子を収容するモータケーシングと、を備えており、前記複数のポンプユニットのうちの少なくとも１つのポンプユニットは、その羽根車の回転速度が残りのポンプユニットの羽根車の回転速度と異なるように運転されることを特徴とするポンプ装置が提供される。
一態様では、前記複数のポンプユニットは、全てのポンプユニットの羽根車の回転速度がそれぞれ異なるように運転される。

一態様では、取扱液を移送するポンプ装置であって、直列に連続して接続される複数のポンプユニットを備え、各ポンプユニットは、磁石が埋設される羽根車と、前記磁石に対向する位置に配置されるモータ固定子と、前記羽根車を収容するポンプケーシングと、前記モータ固定子を収容するモータケーシングと、を備えており、前記複数のポンプユニットのうちの少なくとも１つのポンプユニットの羽根車の翼数が残りのポンプユニットの羽根車の翼数と異なることを特徴とするポンプ装置が提供される。

一態様では、前記複数のポンプユニットのうちの少なくとも１つのポンプユニットの羽根車の直径が残りのポンプユニットの羽根車の直径と異なる。
一態様では、前記モータケーシングは、前記モータ固定子が収容されるモータ室と、前記モータ室に前記取扱液を流入させるための少なくとも１つのモータ室入口孔を有している。
一態様では、前記モータケーシングは、前記モータ室入口孔を介して前記モータ室に流入させた取扱液によって、前記モータ室内の取扱液を排出させるための少なくとも１つのモータ室出口孔を有している。
一態様では、前記複数のポンプユニットのうちの最も前段に位置する前記初段ポンプユニットに接続され、吸込口を有する吸込ケーシングをさらに備え、前記吸込ケーシングには、前記吸込口を通過した前記取扱液が前記モータ室入口孔を通過するように案内する案内部材が配置されている。
一態様では、前記取扱液は、絶縁性を有している。

本発明によれば、各ポンプユニットで発生する振動および騒音の全てが重畳してしまうことを防止できる。したがって、ポンプ装置を運転したときに、大きな振動および騒音が発生することを抑制できる。さらに、各ポンプユニットで生じる吐出圧力の脈動の周波数の全てが同一となることを回避することできるので、ポンプ装置を運転したときに、該ポンプ装置に発生する振動の振幅を低減できる。

図１（ａ）は、一実施形態に係るポンプ装置の配置の一例を示す模式図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）に示すポンプ装置の配置の他の例を示す模式図である。 図２は、図１（ａ）に示すポンプ装置の概略断面図である。 図３（ａ）は、複数のポンプユニットに接続される駆動回路と制御部の一例を示す模式図であり、図３（ｂ）は、複数のポンプユニットに接続される駆動回路と制御部の他の例を示す模式図であり、図３（ｃ）は、複数のポンプユニットに接続される駆動回路と制御部のさらに他の例を示す模式図である。 図４は、初段ポンプユニットの羽根車を拡大して示した概略断面図である。 図５（ａ）は、同一の構成を有する羽根車をそれぞれ備えた複数のポンプユニットを同一の回転速度で運転した場合に発生する騒音の一例を模式的に示したグラフであり、図５（ｂ）は、同一の構成を有する羽根車をそれぞれ備えた複数のポンプユニットをそれぞれ異なる回転速度で運転した場合に発生する騒音の一例を模式的に示したグラフである。 図６は、他の実施形態に係るポンプ装置の概略断面図である。 図７は、さらに他の実施形態に係るポンプ装置の概略断面図である。 図８は、吸込ケーシングの底壁に形成された複数の開口孔を示す概略図である。 図９は、図７に示すポンプ装置の変形例を説明するための概略断面図である。 図１０は、さらに他の実施形態に係るポンプ装置の概略断面図である。 図１１は、放熱フィンが設けられたインバータケーシングの流路の概略断面図である。 図１２は、さらに他の実施形態に係るポンプ装置の概略断面図である。 図１３は、図１２に示すポンプ装置の変形例を説明するための概略断面図である。 図１４は、図１３に示すポンプ装置の変形例を説明するための概略断面図である。 図１５は、図１３に示すポンプ装置の他の変形例を説明するための概略断面図である。 図１６は、上述した実施形態に係るポンプ装置が搭載された給水装置の一例を示す模式図である。 図１７は、図１６に示す給水装置に搭載されたポンプ装置の始動動作の一例を説明するためのフローチャートである。 図１８は、図１６に示す給水装置に搭載されたポンプ装置の停止動作の一例を説明するためのフローチャートである。 図１９は、上述した実施形態に係るポンプ装置が搭載された給水装置の他の例を示す模式図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。以下の図面において、同一または相当する構成要素には、同一の符号を付して重複した説明を省略する。また、以下の図面および説明において、各符号の末尾に付された、大文字のアルファベットである添字（Ａ，Ｂ，Ｃ）は、該添字が付された構成要素がポンプ装置の何れのポンプユニットに属するかを示す包括記号である。例えば、添字「Ａ」は、複数のポンプユニットのうちの最も前段に位置する初段ポンプユニットの構成要素に付され、添字「Ｂ」は、初段ポンプユニットに続く２段目ポンプユニットの構成要素に付される。さらに、特に区別する必要がない場合、および複数のポンプユニットに共通する構成要素を代表して示す場合は、添字「Ａ，Ｂ，Ｃ」を省略することがある。

図１（ａ）は、一実施形態に係るポンプ装置の配置の一例を示す模式図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）に示すポンプ装置の配置の他の例を示す模式図である。図１（ａ）および図１（ｂ）に示すポンプ装置１００は、複数のポンプユニット１Ａ，１Ｂ，１Ｃを有しており、移送元の一例である吸込槽１１０に貯められた取扱液を移送先（図示せず）に移送する。詳細なポンプ装置１００の構成は後述するが、これらポンプユニット１Ａ，１Ｂ，１Ｃは、直列に連続して配置されている。

図１（ａ）に示すポンプ装置１００では、複数のポンプユニット１Ａ，１Ｂ，１Ｃは鉛直方向に配列されており、図１（ｂ）に示すポンプ装置１００は、複数のポンプユニット１Ａ，１Ｂ，１Ｃは水平方向に配列されている。図１（ａ）および図１（ｂ）に示す実施形態では、ポンプ装置１００は、該ポンプ装置１００（のポンプユニット１Ａ，１Ｂ，１Ｃ）よりも下方に位置する液面を有する取扱液を吸い込み、ポンプユニット１Ａ，１Ｂ，１Ｃで取扱液の圧力を上昇させて移送先まで該取扱液を移送する。

なお、吸込槽１１０内の取扱液の液面に対するポンプ装置１００の配置位置は任意であり、図１（ａ）および図１（ｂ）に示す例に限定されない。例えば、ポンプ装置１００は、吸込槽１１０内の取扱液の液面よりも下方に位置していてもよい。さらに、ポンプ装置１００の複数のポンプユニット１は水平方向または鉛直方向に対して斜めに配列されていてもよい。さらに、ポンプ装置１００が有するポンプユニット１の数も任意である。例えば、ポンプ装置１００は、２つ以下のポンプユニット１を有していてもよいし、４つ以上のポンプユニット１を有していてもよい。

図２は、図１（ａ）に示すポンプ装置１００の概略断面図である。ポンプ装置１００は、直列に連結された複数の（図２では、３つの）ポンプユニット１Ａ，１Ｂ，１Ｃを有している。これらポンプユニット１Ａ，１Ｂ，１Ｃは、取扱液の漏洩を防止可能なモータポンプ（キャンドモータポンプ）である。以下では、複数のポンプユニット１Ａ，１Ｂ，１Ｃのうちの最も前段に位置する初段ポンプユニット１Ａの構成を説明するが、ポンプユニット１Ａ，１Ｂ，１Ｃは、特に説明しない限り同一の構成を有しており、その重複する説明を省略する。

初段ポンプユニット１Ａは、環状の永久磁石５Ａが埋設された羽根車１４Ａと、永久磁石５Ａに作用する磁力を発生するモータ固定子６Ａと、羽根車１４Ａを収容するポンプケーシング２Ａと、モータ固定子６Ａを収容するモータ室３３Ａを有するモータケーシング３Ａと、羽根車１４Ａのラジアル荷重およびスラスト荷重を支持する軸受１０Ａと、を備えている。

ポンプケーシング２Ａとモータケーシング３Ａとの間にはシール部材としてのＯリング９Ａが設けられている。羽根車１４Ａとモータケーシング３Ａとは微小な隙間を介して対向しており、羽根車１４Ａは、モータ固定子６Ａにより発生される回転磁界が永久磁石５Ａに作用することによって回転する。羽根車１４Ａとモータケーシング３Ａとの隙間の大きさは、モータ固定子６Ａにより発生される回転磁界によって羽根車１４Ａが回転可能である限り任意である。しかしながら、この隙間の大きさは、羽根車１４Ａとモータケーシング３Ａとが互いに接触しない程度にできるだけ小さいことが好ましい。

モータ固定子６Ａおよび軸受１０Ａは、羽根車１４Ａの吸込側に配置されており、羽根車１４Ａは単一の軸受１０Ａによって回転自在に支持されている。本実施形態では、この軸受１０Ａは取扱液の動圧を利用したすべり軸受（動圧軸受）である。一実施形態では、軸受１０Ａは取扱液の動圧を利用しないすべり軸受であってもよい。

図２に示す軸受１０Ａは、互いに緩やかに係合する回転側軸受要素１１Ａと固定側軸受要素１２Ａの組み合わせから構成される。回転側軸受要素１１Ａは、羽根車１４Ａに固定されており、羽根車１４Ａの液体入口を囲むように配置されている。固定側軸受要素１２Ａはモータケーシング３Ａに固定されており、回転側軸受要素１１Ａの吸込側に配置されている。この固定側軸受要素１２Ａは、羽根車１４Ａのラジアル荷重を支持するラジアル面１２Ａａと、羽根車１のスラスト荷重を支持するスラスト面１２Ａｂとを有している。ラジアル面１２Ａａは羽根車１４Ａの軸心と平行であり、スラスト面１２Ａｂは羽根車１４Ａの軸心に対して垂直である。

回転側軸受要素１１Ａは環形状を有しており、回転側軸受要素１１Ａの内周面が固定側軸受要素１２Ａのラジアル面１２Ａａに対向し、回転側軸受要素１１Ａの側面が固定側軸受要素１２Ａのスラスト面１２Ａｂに対向している。回転側軸受要素１１Ａの内周面とラジアル面１２Ａａとの間、および回転側軸受要素１１Ａの側面とスラスト面１２Ａｂとの間には微小な隙間が形成されている。また、回転側軸受要素１１Ａの内周面および側面には、動圧を発生させるための図示しないスパイラル溝が形成されている。

羽根車１４Ａから吐き出された取扱液の一部は、羽根車１４Ａとモータケーシング３Ａとの間の微小な隙間を通って軸受１０Ａに導かれる。回転側軸受要素１１Ａが羽根車１４Ａとともに回転すると、回転側軸受要素１１Ａと固定側軸受要素１２Ａとの間に取扱液の動圧が発生し、これにより羽根車１４Ａが軸受１０Ａによって非接触に支持される。固定側軸受要素１２Ａは、直交するラジアル面１２Ａａおよびスラスト面１２Ａｂにより回転側軸受要素１１Ａを支持しているので、羽根車１４Ａの傾動は軸受１０Ａにより規制される。軸受１０Ａ（すなわち、回転側軸受要素１１Ａおよび固定側軸受要素１２Ａ）は、例えば、セラミックまたはカーボンなどの耐摩耗性に優れた材料から形成されている。

羽根車１４Ａには、環状の永久磁石５Ａに隣接して環状のマグネットヨーク（磁性体）１９Ａが埋設されている。永久磁石５Ａはマグネットヨーク１９Ａの吸込側に配置されている。永久磁石５Ａとモータ固定子６Ａとは互いに対向するように配置され、モータ固定子６Ａは羽根車１４Ａの吸込側に配置されている。

なお、図２に示す羽根車１４Ａには、環形状を有する１つの永久磁石５Ａが埋設されているが、本実施形態はこの例に限定されない。例えば、羽根車１４Ａには、複数の永久磁石５Ａが埋設されていてもよい。この場合、羽根車１４Ａに埋設される複数の永久磁石５Ａは環状に配列されており、各永久磁石５Ａは、例えば、扇形の形状を有する。

羽根車１４Ａは、非磁性材料から形成される。さらに、羽根車１４Ａは、好ましくは、滑りやすく、かつ摩耗しにくい材料から形成される。このような材料の例としては、テフロン（登録商標）、ＰＰＳ（ポリフェニレンスルファイド）、およびＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）などの樹脂や、セラミックが挙げられる。

ポンプケーシング２Ａは、磁性材料（例えば、金属）から形成されてもよいし、非磁性材料から形成されてもよい。ポンプケーシング２Ａが非磁性材料から形成される場合、ポンプケーシング２Ａを、羽根車１４Ａと同じ材料から形成することができる。

本実施形態では、モータケーシング３Ａは、環形状のモータ室３３Ａを有している。モータ固定子６Ａは、モータ室３３Ａに収容される。モータ固定子６Ａは、複数の歯を有する固定子コア２３Ａと、これらの歯にそれぞれ巻回された固定子コイル２４Ａと、を有している。歯および固定子コイル２４Ａは環状に配列されており、羽根車１４Ａおよびモータ固定子６Ａは、軸受１０Ａと同心状に配列されている。

モータケーシング３Ａを金属材料から形成してもよい。しかしながら、モータ固定子６Ａの電気的絶縁を確保し、かつ渦電流の発生を防止する観点から、モータケーシング３Ａは非金属材料から形成されるのが好ましい。モータケーシング３Ａを形成する非金属材料の例としては、ＰＰＳ（ポリフェニレンスルファイド）、ＰＦＡ（テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体）、およびＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）などの樹脂が挙げられる。モータケーシング３Ａを羽根車１４Ａと同じ樹脂材料から形成してもよい。樹脂製のモータケーシング３Ａは、固定子コイル２４Ａがモータケーシング３Ａに接触しても該固定子コイル２４Ａの電気的絶縁が保たれ、地絡のおそれがないという利点がある。

固定子コイル２４Ａには、３本のリード線１７Ａが接続されている。後述するように、リード線１７Ａの端部は駆動回路に接続され、この駆動回路は、該駆動回路の動作を制御する制御部と、電源とに接続される。駆動回路からリード線１７Ａを介して固定子コイル２４Ａに供給された電流によって、モータ固定子６Ａには回転磁界が発生させられる。回転磁界は、羽根車１４Ａに埋設された永久磁石５Ａに作用し、これにより、羽根車１４Ａが回転する。

複数のポンプユニット１Ａ，１Ｂ，１Ｃのうちの最も前段に位置する初段ポンプユニット１Ａは、他のポンプユニット１Ｂ，１Ｃと異なり、吸込口４ａを有する吸込ケーシング４を有している。モータケーシング３Ａは、吸込ケーシング４とポンプケーシング２Ａとに挟まれている。より具体的には、吸込ケーシング４は、モータケーシング３Ａの液体入口側に連結され、ポンプケーシング２Ａは、モータケーシング３Ａの液体出口側に連結されている。吸込ケーシング４は、上方向に開口する吸込口４ａと、吸込口４ａに接続されるケーシング本体４ｂとを有しており、この吸込口４ａは、図示しない取扱液の入口ラインに接続される。入口ラインは、例えば、吸込槽などの移送元からポンプ装置１００まで延びるラインである。本実施形態では、吸込口４ａは、吸込ケーシング４の中央に配置されている。具体的には、吸込口４ａの中心は、吸込ケーシング４のケーシング本体４ｂの中心軸線上にある。吸込ケーシング４を、羽根車１４Ａと同じ材料から形成してもよい。さらに、吸込口４ａをケーシング本体４ｂと一体に形成してもよい。

羽根車１４Ａが回転すると、取扱液は吸込ケーシング４の吸込口４ａから羽根車１４Ａの液体入口に導入される。取扱液は羽根車１４Ａの回転によって昇圧され、初段ポンプユニット１Ａに続く２段目ポンプユニット１Ｂに移送される。羽根車１４Ａが回転している間、羽根車１４Ａの背面は昇圧された取扱液によって吸込側に（すなわち吸込口４ａに向かって）押圧される。軸受１０Ａは、羽根車１４Ａの吸込側に配置されているので、羽根車１４Ａのスラスト荷重を吸込側から支持する。本実施形態に係る構成によれば、１つの軸受１０Ａにより羽根車１４Ａのラジアル荷重およびスラスト荷重を非接触で支持することができるので、パーティクルを発生させることのないコンパクトなポンプユニットを実現することができる。

他のポンプユニット１Ｂ，１Ｃも同様の構成を有するので、各ポンプユニット１Ａ，１Ｂ，１Ｃをコンパクトに構成することができる。したがって、これらポンプユニット１Ａ，１Ｂ，１Ｃを直列に連続して連結することにより、ポンプ装置１００の小型化を達成することができる。

複数のポンプユニット１Ａ，１Ｂ，１Ｃのうちの最も後段に配置される３段目ポンプユニット１Ｃのポンプケーシング２Ｃには、吐出口１６が形成されている。この吐出口１６は、図示しない取扱液の出口ラインに接続される。出口ラインは、例えば、ポンプ装置１００から吐出槽などの移送先まで延びるラインである。本実施形態では、吐出口１６は、３段目ポンプユニット１Ｃのポンプケーシング２Ｃの中央に配置されている。具体的には、吐出口１６の中心は、３段目ポンプユニット１Ｃのポンプケーシング２Ｃの中心軸線上にある。

吸込ケーシング４、初段ポンプユニット１Ａのモータケーシング３Ａおよびポンプケーシング２Ａ、２段目ポンプユニット１Ｂのモータケーシング３Ｂおよびポンプケーシング２Ｂ、並びに、３段目ポンプユニット１Ｃのモータケーシング３Ｃおよびポンプケーシング２Ｃは、この順に配列されており、この状態で、複数の連結ボルト（図示せず）によって一体に連結されている。

本実施形態では、初段ポンプユニット１Ａは、該初段ポンプユニット１Ａに続く２段目ポンプユニット１Ｂまで前記取扱液を所望の流量で移送可能な吸込性能を有する。例えば、初段ポンプユニット１Ａは、所望の流量で吸込槽１１０に貯められた取扱液を２段目ポンプユニット１Ｂまで移送可能な揚程Ｈ（図１（ａ）および図１（ｂ）参照）を有する。

初段ポンプユニット１Ａに吸い込まれた取扱液は、２段目ポンプユニット１Ｂに移送され、該２段目ポンプユニット１Ｂで昇圧される。２段目ポンプユニット１Ｂで昇圧された取扱液は、３段目ポンプユニット１Ｃに移送され、該３段目ポンプユニット１Ｃでさらに昇圧される。その後、取扱液は、３段目ポンプユニット１Ｃのポンプケーシング２Ｃに形成された吐出口１６から出口ライン（図示せず）に吐き出される。

図３（ａ）は、複数のポンプユニット１Ａ，１Ｂ，１Ｃに接続される駆動回路と制御部の一例を示す模式図であり、図３（ｂ）は、複数のポンプユニット１Ａ，１Ｂ，１Ｃに接続される駆動回路と制御部の他の例を示す模式図であり、図３（ｃ）は、複数のポンプユニット１Ａ，１Ｂ，１Ｃに接続される駆動回路と制御部のさらに他の例を示す模式図である。

上述したように、初段ポンプユニット１Ａの固定子コイル２４Ａには、３本のリード線１７Ａが接続されており、リード線１７Ａの端部は駆動回路７Ａに接続される。同様に、２段目ポンプユニット１Ｂの固定子コイル２４Ｂに接続される３本のリード線１７Ｂの端部は駆動回路７Ｂに接続され、３段目ポンプユニット１Ｃの固定子コイル２４Ｃに接続される３本のリード線１７Ｃの端部は駆動回路７Ｃに接続される。

図３（ａ）に示す例では、駆動回路７Ａは、該駆動回路７Ａの動作を制御する制御部８Ａと、電源９Ａとに接続される。同様に、駆動回路７Ｂは、該駆動回路７Ｂの動作を制御する制御部８Ｂと、電源９Ｂとに接続され、駆動回路７Ｃは、該駆動回路７Ｃの動作を制御する制御部８Ｃと、電源９Ｃとに接続される。駆動回路７Ａ，７Ｂ，７Ｃは、例えば、インバータ装置であり、制御部８Ａ，８Ｂ，８Ｃは、インバータ装置に配置されたパワー素子（例えば、ＩＧＢＴ素子などのスイッチング素子）などを用いて、電源９Ａ，９Ｂ，９Ｃから固定子コイル２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃに供給される電流のタイミングをそれぞれ制御する。

図３（ｂ）に示す例では、駆動回路７Ａ，７Ｂ，７Ｃが共通の電源９に接続される。図３（ｃ）に示す例では、さらに、駆動回路７Ａ，７Ｂ，７Ｃの動作が共通の制御部８によって制御される。

図３（ａ）乃至図３（ｃ）に示すいずれの例でも、制御部８Ａ，８Ｂ，８Ｃ、または制御部８は、羽根車１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃの回転速度を駆動回路７Ａ，７Ｂ，７Ｃを介してそれぞれ任意に、かつ独立して調整可能である。すなわち、制御部８Ａ，８Ｂ，８Ｃ、または制御部８は、各ポンプユニット１Ａ、１Ｂ，１Ｃの運転速度を各駆動回路７Ａ，７Ｂ，７Ｃを介して独立に制御することができる。

このような構成によれば、ポンプ装置１００の初段ポンプユニット１Ａは、所望の流量で取扱液を移送元（例えば、図１（ａ）および図１（ｂ）に示す吸込槽１１０）から２段目ポンプユニット１Ｂに移送することができる。上述したように、制御部８Ａ，８Ｂ，８Ｃ、または制御部８は、各ポンプユニット１Ａ，１Ｂ，１Ｃの運転速度を独立に制御することができるので、初段ポンプユニット１Ａ以降のポンプユニット１Ｂ，１Ｃによって、取扱液の圧力を自在に調整することができる。その結果、吸込性能を改善した高揚程の小型のポンプ装置１００を提供することができる。

上述したように、初段ポンプユニット１Ａは、取扱液を所望の流量で２段目ポンプユニット１Ｂに移送可能な吸込性能を有する。本実施形態では、制御部８Ａ，８Ｂ，８Ｃ、または制御部８は、初段ポンプユニット１Ａを他のポンプユニット１Ｂ，１Ｃの運転速度よりも低速で運転させる。一般に、ポンプの運転速度（すなわち、羽根車の回転速度）を低速にすることにより、高速で運転するときよりもポンプの吸込性能を増加させることができる。ただし、ポンプの揚程は、高速で運転するときよりも低下してしまう。

本実施形態では、初段ポンプユニット１Ａが所望の流量で２段目ポンプユニット１Ｂに取扱液を移送し、初段ポンプユニット１Ａ以降のポンプユニット１Ｂ，１Ｃによって、取扱液の圧力を自在に調整する。したがって、初段ポンプユニット１Ａの運転速度を低速にしても、ポンプ装置１００は所望の揚程を確保することができる。この場合、同一の形状を有する羽根車１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃを使用することができるので、ポンプ装置１００の製作コストおよび管理コストを低減することができる。なお、所望の揚程を確保するために、初段ポンプユニット１Ａ以外のポンプユニット１Ｂ，１Ｃを互いに異なる運転速度で運転してもよいのはもちろんである。

初段ポンプユニット１Ａに要求される吸込性能を確保するために、初段ポンプユニット１Ａの羽根車１４Ａの構成を、初段ポンプユニット１Ａ以外のポンプユニット１Ｂ，１Ｃの羽根車１４Ｂ，１４Ｃの構成と異ならせてもよい。

図４は、初段ポンプユニット１Ａの羽根車１４Ａを拡大して示した概略断面図である。初段ポンプユニット１Ａに要求される吸込性能を確保するために、初段ポンプユニット１Ａの羽根車１４Ａの吸込口径ｄ１を、他のポンプユニット１Ｂ，１Ｃの羽根車１４Ｂ，１４Ｃの吸込口径よりも大きくしてもよい。一実施形態では、他のポンプユニット１Ｂ，１Ｃの羽根車１４Ｂ，１４Ｃの吸込口径を互いに異ならせてもよい。一般に、ポンプの羽根車の吸込口径を大きくすることで、ポンプの吸込性能を増加させることができる。なお、他のポンプユニット１Ｂ，１Ｃの羽根車１４Ｂ，１４Ｃの吸込口径よりも大きな吸込口径ｄ１を有する羽根車１４Ａを、羽根車１４Ｂ，１４Ｃよりも低速で回転させてもよい。

羽根車１４Ａの吸込口径ｄ１を他の羽根車１４Ｂ，１４Ｃの吸込口径よりも大きくする代わりに、あるいはこれに加えて、羽根車１４Ａの出口幅ｂを、他の羽根車１４Ｂ，１４Ｃの出口幅よりも大きくしてもよい。一実施形態では、他のポンプユニット１Ｂ，１Ｃの羽根車１４Ｂ，１４Ｃの出口幅を互いに異ならせてもよい。一般に、ポンプの羽根車の出口幅を大きくすることで、ポンプの吸込性能を増加させることができる。なお、他のポンプユニット１Ｂ，１Ｃの羽根車１４Ｂ，１４Ｃの吸込口径および／または出口幅よりも大きな吸込口径ｄ１および／または出口幅ｂを有する羽根車１４Ａを、羽根車１４Ｂ，１４Ｃよりも低速で回転させてもよい。

さらに、本実施形態に係るポンプ装置１００によれば、ポンプ装置１００から発生する振動と騒音を低減することができる。図５（ａ）は、同一の構成を有する羽根車をそれぞれ備えた複数のポンプユニットを同一の回転速度で運転した場合に発生する騒音の一例を模式的に示したグラフであり、図５（ｂ）は、同一の構成を有する羽根車をそれぞれ備えた複数のポンプユニットをそれぞれ異なる回転速度で運転した場合に発生する騒音の一例を模式的に示したグラフである。図５（ａ）および図５（ｂ）において、縦軸は騒音の音圧レベルを表し、横軸は騒音の周波数を表す。

図５（ａ）に示すように、同一の構成を有する羽根車１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃをそれぞれ備えた複数のポンプユニット１Ａ，１Ｂ，１Ｃを同一の回転速度で運転すると、各ポンプユニット１Ａ，１Ｂ，１Ｃで発生した騒音が重畳して、大きな騒音がポンプ装置１００から発生するおそれがある。各ポンプユニット１Ａ，１Ｂ，１Ｃで発生した振動も同様に重畳する（例えば、共振する）ことで大きくなるおそれがある。さらに、各ポンプユニット１Ａ，１Ｂ，１Ｃで生じる吐出圧力の脈動の周波数も同一になるおそれがあり、この場合、ポンプ装置１００に発生する振動の振幅が大きくなる。

本実施形態では、制御部８Ａ，８Ｂ，８Ｃ、または制御部８は、各ポンプユニット１Ａ，１Ｂ，１Ｃの運転速度を独立に制御することができる。したがって、複数のポンプユニット１Ａ，１Ｂ，１Ｃの少なくとも１つのポンプユニット１の羽根車１４を、他のポンプユニット１の羽根車１４の回転速度と異なる回転速度で運転させることができる。その結果、ポンプ装置１００から発生する振動および騒音を低減することができる。なお、図５（ｂ）に示すように、各ポンプユニット１Ａ，１Ｂ，１Ｃの運転速度をそれぞれ異ならせることで、ポンプ装置１００から発生する振動および騒音を最も低減することができる。さらに、各ポンプユニット１Ａ，１Ｂ，１Ｃで生じる吐出圧力の脈動の周波数の全てが同一となることを回避することできるので、ポンプ装置１００に発生する振動の振幅も低減可能である。

ポンプ装置１００から発生する振動および騒音が全て重畳してしまうのを防止するために、および各ポンプユニット１Ａ，１Ｂ，１Ｃで生じる吐出圧力の脈動の周波数の全てが同一となることを防止するために、複数のポンプユニット１Ａ，１Ｂ，１Ｃのうちの少なくとも１つのポンプユニット１の羽根車１４の構成を、他のポンプユニット１の羽根車１４の構成と異ならせてもよい。例えば、羽根車１４Ａの翼２０Ａ（図４参照）の数を、他の羽根車１４Ｂ，１４Ｃの翼の数と異ならせてもよい。翼の数を異ならせることに代えて、またはこれに加えて、羽根車１４Ａの直径ｄ２（図４参照）を、他の羽根車１４Ｂ，１４Ｃの直径と異ならせてもよい。一実施形態では、複数のポンプユニット１Ａ，１Ｂ，１Ｃの羽根車１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃの構成（例えば、翼の数、および／または直径）を互いに異ならせてもよい。

図６は、他の実施形態に係るポンプ装置の概略断面図である。複数のポンプユニット１Ａ，１Ｂ，１Ｃを有するポンプ装置１００を運転すると、モータ固定子６Ａ，６Ｂ，６Ｃ（特に、固定子コイル２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃ）が発熱する。モータ固定子６Ａ，６Ｂ，６Ｃの過度の発熱は、該モータ固定子６Ａ，６Ｂ，６Ｃの劣化や破損につながる。そこで、図６に示すポンプ装置１００では、モータ固定子６Ａ，６Ｂ，６Ｃを効率的に冷却する構成を備えている。なお、本実施形態で特に説明しない構成は、上述した実施形態と同様であるため、その重複する説明を省略する。

図６に示す初段ポンプユニット１Ａの吸込ケーシング４は、吸込口４ａから吸い込まれた取扱液の流れ方向を変更して、取扱液が初段ディフューザー２１（後述する）を通過するように案内する案内部材１５を有している。本実施形態では、案内部材１５は略円盤形状を有している。

案内部材１５によって、吸込口４ａから吸込ケーシング４に吸い込まれた取扱液は、案内部材１５の一方の面（図６では下面）上を吸込ケーシング４の半径方向外側に向かって流れ、ケーシング本体４ｂの側壁の内面に衝突する。そして、取扱液は、案内部材１５の他方の面（図６では上面）に回り込んで、吸込ケーシング４の半径方向内側に向かって流れる。すなわち、案内部材１５によって、吸込ケーシング４の半径方向外側に放射状に広がり、次いで、吸込ケーシング４の半径方向内側に収束する取扱液の吸込流路４ｃが形成される。この吸込流路４ｃは、ケーシング本体４ｂに形成されており、吸込口４ａから延びて、モータケーシング３Ａに形成された流路３Ａａに接続される。

吸込流路４ｃには、複数の初段ディフューザー２１が配置されている。初段ディフューザー２１によって、吸込流路４ｃを流れる取扱液がモータケーシング３Ａに形成された流路３Ａａに適切に案内される。初段ディフューザー２１は、吸込流路４ｃの壁面に固定されている。より具体的には、初段ディフューザー２１は、吸込流路４ｃの壁面を形成する吸込ケーシング４のケーシング本体４ｂの底壁の内面に固定されている。本実施形態では、案内部材１５は、複数の初段ディフューザー２１に支持されており、この状態で、案内部材１５の中心は、吸込ケーシング４の（ケーシング本体４ｂの）中心軸線上にある。

初段ポンプユニット１Ａのモータケーシング３Ａおよび軸受１０Ａの中心部には、それぞれ液体流路３Ａａ，１０Ａａが形成されている。これら液体流路３Ａａ，１０Ａａは一列に連結される。吸込口４ａから吸い込まれて、吸込ケーシング４の吸込流路４ｃを流れた取扱液は、モータケーシング３Ａの流路３Ａａおよび軸受１０Ａの流路１０Ａａを直線状に流れて羽根車１４Ａの液体入口に吸い込まれる。このように、流路４ｃ，３Ａａ，１０Ａａは、吸込口４ａから羽根車１４Ａの液体入口まで延びる１つの液体流路を構成する。

初段ポンプユニット１Ａのポンプケーシング２Ａは、羽根車１４Ａから２段目ポンプユニット１Ｂまで延びる連通流路２６Ａを有している。羽根車１４Ａから吐出された取扱液は、連通流路２６Ａを通って２段目ポンプユニット１Ｂのモータケーシング３Ｂに流れ込む。連通流路２６Ａの壁面には、中間ディフューザー２２Ａが固定されている。より具体的には、中間ディフューザー２２Ａは、連通流路２６Ａの壁面を形成するポンプケーシング２Ａの底壁の内面に固定されている。中間ディフューザー２２Ａによって、羽根車１４Ａから吐き出された取扱液が２段目ポンプユニット１Ｂのモータケーシング３Ｂに形成された流路３Ｂａに案内される。

初段ポンプユニット１Ａと同様に、２段目ポンプユニット１Ｂのモータケーシング３Ｂおよび軸受１０Ｂの中心部には、それぞれ液体流路３Ｂａ，１０Ｂａが形成されており、液体流路３Ｂａ，１０Ｂａも一列に連結されている。初段ポンプユニット１Ａから２段目ポンプユニット１Ｂに流れ込んだ取扱液は、モータケーシング３Ｂの流路３Ｂａおよび軸受１０Ｂの流路１０Ｂａを直線状に流れて羽根車１４Ｂの液体入口に吸い込まれる。

２段目ポンプユニット１Ｂのポンプケーシング２Ｂも、羽根車１４Ｂから３段目ポンプユニット１Ｃまで延びる連通流路２６Ｂを有している。羽根車１４Ｂから吐出された取扱液は、連通流路２６Ｂを通って３段目ポンプユニット１Ｃのモータケーシング３Ｃに流れ込む。連通流路２６Ｂの壁面には、中間ディフューザー２２Ｂが固定されている。より具体的には、中間ディフューザー２２Ｂは、連通流路２６Ｂの壁面を形成するポンプケーシング２Ｂの底壁の内面に固定されている。中間ディフューザー２２Ｂによって、羽根車１４Ｂから吐き出された取扱液が３段目ポンプユニット１Ｃのモータケーシング３Ｃに形成された流路３Ｃａに案内される。

３段目ポンプユニット１Ｃも２段目ポンプユニット１Ｂと同様の構成を有する。すなわち、２段目ポンプユニット１Ｂの連通流路２６Ｂを通って３段目ポンプユニット１Ｃに流れ込んだ取扱液は、モータケーシング３Ｃおよび軸受１０Ｃの中心部に形成された液体流路３Ｃａ，１０Ｃａを流れて羽根車１４Ｃの液体入口に吸い込まれる。羽根車１４Ｃから吐き出された取扱液は、３段目ポンプユニット１Ｃのポンプケーシング２Ｃに形成された連通流路２６Ｃを流れて、吐出口１６から吐出される。図示した例では、連通流路２６Ｃには、中間ディフューザー２２Ｃが配置されているが、この中間ディフューザー２２Ｃを省略してもよい。

初段ポンプユニット１Ａのモータ固定子６Ａは、初段ディフューザー２１が固定される壁面とは反対側の面に接触している。より具体的には、モータ固定子６Ａは、環状の突起２５Ａを有しており、該突起２５Ａの先端が、初段ディフューザー２１が固定される吸込ケーシング４のケーシング本体４ｂの底壁の外面に接触している。モータ固定子６Ａで発生した熱は、突起２５Ａからケーシング本体４ｂを介して初段ディフューザー２１に伝わる。初段ディフューザー２１は、吸込流路４ｃを流れる取扱液に接触しているので、モータ固定子６Ａの突起２５Ａからケーシング本体４ｂを介して初段ディフューザー２１に伝えられた熱は取扱液に効率よく放散される。その結果、モータ固定子６Ａを効率よく冷却することができる。

同様に、２段目ポンプユニット１Ｂのモータ固定子６Ｂは、中間ディフューザー２２Ａが固定される壁面とは反対側の面に接触しており、３段面ポンプユニット１Ｃのモータ固定子６Ｃは、中間ディフューザー２２Ｂが固定される壁面とは反対側の面に接触している。より具体的には、モータ固定子６Ｂの環状の突起２５Ｂの先端は、中間ディフューザー２２Ａが固定される初段ポンプユニット１Ａのポンプケーシング２Ａの底壁の外面に接触しており、モータ固定子６Ｃの環状の突起２５Ｃの先端は、中間ディフューザー２２Ｂが固定される２段目ポンプユニット１Ｂのポンプケーシング２Ｂの底壁の外面に接触している。このような構成により、モータ固定子６Ｂで発生した熱は、突起２５Ｂからポンプケーシング２Ａを介して中間ディフューザー２２Ａに伝わり、該中間ディフューザー２２Ａから連通流路２６Ａを流れる取扱液に放散される。同様に、モータ固定子６Ｃで発生した熱は、突起２５Ｃからポンプケーシング２Ｂを介して中間ディフューザー２２Ｂに伝わり、該中間ディフューザー２２Ｂから連通流路２６Ｂを流れる取扱液に放散される。その結果、モータ固定子６Ｂ，６Ｃを効率よく冷却することができる。

このように、初段ディフューザー２１、および中間ディフューザー２２Ａ，２２Ｂは、モータ固定子６Ａ，６Ｂ，６Ｃで発生した熱を取扱液に伝えて放散するための放熱部材としても機能する。その結果、従来のモータポンプで必要とされた冷却装置（例えば、冷却フィンまたは冷却ファン）が不要となるため、ポンプ装置１００の大型化および製造コストの上昇を抑制することができる。さらに、ポンプ装置１００に流入する取扱液の温度の上限値をあげることができるので、ポンプ装置１００の運転範囲を拡大することができる。

初段ディフューザー２１、および中間ディフューザー２２Ａ，２２Ｂを形成する材料は任意である。しかしながら、初段ディフューザー２１、および中間ディフューザー２２Ａ，２２Ｂは、熱を効率よく取扱液に放散するために、高い熱伝導率を有する材料から形成されるのが好ましい。例えば、初段ディフューザー２１、および中間ディフューザー２２Ａ，２２Ｂは、ステンレススチールなどの金属から形成される。一実施形態では、初段ディフューザー２１、および中間ディフューザー２２Ａ，２２Ｂは、樹脂から形成されてもよい。

図７は、さらに他の実施形態に係るポンプ装置の概略断面図である。図７に示すポンプ装置１００も、モータ固定子６Ａ，６Ｂ，６Ｃを効率的に冷却する構成を備えている。なお、本実施形態で特に説明しない構成は、上述した実施形態と同様であるため、その重複する説明を省略する。

図７に示すポンプ装置１００のポンプユニット１Ａ，１Ｂ，１Ｃは、それぞれ、ディフューザー２１，２２Ａ，２２Ｂの代わりに、モータ室３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃに取扱液を流入させるための少なくとも１つのモータ室入口孔を有している。本実施形態では、モータ室３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃに取扱液が流入するため、モータ固定子６Ａ，６Ｂ，６Ｃの固定子コイル２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃがショートしないように、取扱液は、絶縁性を有する液体（例えば、フッ素系の絶縁性液体）である。

一実施形態では、固定子コイル２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃの巻線として、耐水絶縁電線を用いてもよい。この場合は、モータ室３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃに導電性を有する取扱液（例えば、水）が流入しても、固定子コイル２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃがショートすることはない。耐水絶縁電線は、巻線自体が防液性（防水性）を有する電線の総称である。耐水絶縁電線は、例えば、銅線などの導体の外周面に被覆されたエナメルなどの絶縁性材料層と、該絶縁性材料層の外周面にさらに被覆された樹脂層とを有する。この樹脂層は、耐水絶縁性能に優れる樹脂から構成される。このような樹脂は、例えば、ポリオレフィン系樹脂（例えば、ポリエチレン、架橋ポリエチレン、または、ポリプロピレン等）である。

一実施形態では、各固定子コイル２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃの巻線全体を、絶縁性を有する樹脂でモールドしてもよい。このような構成でも、モータ室３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃに流入した、導電性を有する取扱液によって、固定子コイル２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃがショートすることはない。さらに、この実施形態では、固定子コイル２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃの巻線として、耐水絶縁電線よりも安価な絶縁被覆電線を用いることができる。

図７に示すポンプ装置１００の初段ポンプユニット１Ａには、モータ室３３Ａに取扱液を流入させるための環状の開口孔３７Ａが形成されている。開口孔３７Ａによって、モータケーシング３Ａのモータ室３３Ａが吸込ケーシング４に形成された吸込流路４ｃと連通する。したがって、吸込ケーシング４の吸込流路４ｃを流れる取扱液の一部は、開口孔３７Ａを介してモータ室３３Ａに流入し、該モータ室３３Ａを満たす。すなわち、開口孔３７Ａは、吸込口４ａから吸い込まれた取扱液をモータ室３３Ａに流入させるモータ室入口孔として機能する。モータ固定子６Ａは、吸込流路４ｃから開口孔３７Ａを通ってモータ室３３Ａに流入した取扱液に浸漬される。

モータ固定子６Ａに発生した熱は、モータ室３３Ａを満たした取扱液に伝わり、該取扱液の温度を上昇させる。しかしながら、ポンプ装置１００の運転中、モータ室３３Ａ内の取扱液は、常に吸込ケーシング４の吸込流路４ｃを流れるより低温の取扱液と直接的に熱交換を行い（図７の黒塗り矢印参照）、これにより、モータ固定子６Ａが冷却される。

同様に、２段目ポンプユニット１Ｂには、モータ室３３Ｂに取扱液を流入させるための環状の開口孔（モータ室入口孔）３７Ｂが形成され、開口孔３７Ｂによって、モータケーシング３Ｂのモータ室３３Ｂが連通流路２６Ａと連通する。３段目ポンプユニット１Ｃには、モータ室３３Ｃに取扱液を流入させるための環状の開口孔（モータ室入口孔）３７Ｃが形成され、開口孔３７Ｃによって、モータケーシング３Ｃのモータ室３３Ｃが連通流路２６Ｂと連通する。２段目ポンプユニット１Ｂのモータ室３３Ｂ、および３段目ポンプユニット１Ｃのモータ室３３Ｃには、それぞれ、開口孔３７Ｂ，３７Ｃを介して取扱液が流入し、該モータ室３３Ｂ，３３Ｃ内のモータ固定子６Ｂ，６Ｃが取扱液に浸漬される。ポンプ装置１００の運転中、モータ室３３Ｂ，３３Ｃ内の取扱液は、常に連通流路２６Ａ，２６Ｂを流れるより低温の取扱液と直接的に熱交換を行うので、モータ固定子６Ｂ，６Ｃが冷却される。

このように、本実施形態では、各ポンプユニット１Ａ，１Ｂ，１Ｃに、開口孔（モータ室入口孔）３７Ａ，３７Ｂ，３７Ｃを設けるといった簡易な構成で、モータ固定子６Ａ，６Ｂ，６Ｃを効率的に冷却することができる。その結果、従来のモータポンプで必要とされた冷却装置（例えば、冷却フィンまたは冷却ファン）が不要となるため、ポンプ装置１００の大型化および製造コストの上昇を抑制することができる。さらに、ポンプ装置１００に流入する取扱液の温度の上限値をあげることができるので、ポンプ装置１００の運転範囲を拡大することができる。

図７に示す例では、モータ室入口孔として機能する開口孔３７Ａは、環形状を有する１つの孔であり、吸込流路４ｃに連通している。しかしながら、本実施形態はこの例に限定されない。例えば、図８に示すように、モータ室入口孔として機能する複数の（図８では、６つの）開口孔３７Ａを吸込ケーシング４のケーシング本体４ｂの底壁に設けてもよい。複数の開口孔３７Ａをケーシング本体４ｂの底壁に設ける場合は、開口孔３７Ａの数、位置、断面形状、および大きさ（例えば、直径）は任意であるが、開口孔３７Ａをケーシング本体４ｂの周方向に沿って等間隔で配置するのが好ましい。さらに、モータ室入口孔として機能する１つのまたは複数の開口孔３７Ａを、モータケーシング３Ａの液体流路３Ａａに連通させてもよい。

同様に、モータ室入口孔として機能する複数の開口孔３７Ｂと、モータ室入口孔として機能する複数の開口孔３７Ｃを、それぞれ、初段ポンプユニット１Ａのポンプケーシング２Ａの底壁と、２段目ポンプユニット１Ｂのポンプケーシング２Ｂの底壁に設けてもよい。開口孔３７Ｂの数、位置、断面形状、および大きさ（例えば、直径）は任意であるが、複数の開口孔３７Ｂは、ポンプケーシング２Ａの周方向に沿って等間隔で配置されるのが好ましい。同様に、開口孔３７Ｃの数、位置、断面形状、および大きさ（例えば、直径）は任意であるが、複数の開口孔３７Ｃは、ポンプケーシング２Ｂの周方向に沿って等間隔で配置されるのが好ましい。さらに、モータ室入口孔として機能する１つのまたは複数の開口孔３７Ｂを、モータケーシング３Ｂの液体流路３Ｂａに連通させてもよく、モータ室入口孔として機能する１つのまたは複数の開口孔３７Ｃを、モータケーシング３Ｃの液体流路３Ｃａに連通させてもよい。

本実施形態では、上述した案内部材１５によって、吸込口４ａを通過した取扱液が開口孔（モータ室入口孔）３７Ａを通過するように積極的に案内される。したがって、案内部材１５によって、開口孔３７Ａの上方に常に低温の取扱液の流れが作り出され、これにより、モータ固定子６Ａを効率よく冷却することができる。

図９は、図７に示すポンプ装置の変形例を説明するための概略断面図である。図９は、初段ポンプユニット１Ａのモータケーシング３Ａの一部を拡大して示している。図示はしないが、初段ポンプユニット１Ａ以降のポンプユニット１Ｂ，１Ｃのポンプケーシング３Ｂ，３Ｃも図９に示す構成と同様の構成を有していてもよい。

図９に示すように、モータケーシング３Ａは、内筒３０Ａと、該内筒３０Ａの半径方向外側に配置される外筒３１Ａと、内筒３０Ａおよび外筒３１Ａを連結する隔壁３２Ａと、を備えている。内筒３０Ａは、略円筒形状を有しており、その中心部には上記した流路３Ａａが形成されている。外筒３１Ａも略円筒形状を有しており、隔壁３２Ａは環形状を有している。この隔壁３２Ａは、羽根車１４Ａとモータ固定子６Ａとの間に位置しており、モータ固定子６Ａが発生する回転磁界は、隔壁３２Ａを通って羽根車１４Ａの永久磁石５Ａに到達する。

図９に示すように、隔壁３２Ａには、開口孔４０Ａが形成されている点で図７に示すモータケーシング３Ａと異なる。なお、発明の理解を深めるために、図７では、図９に示す開口孔４０Ａ（および、開口孔４０Ｂ，４０Ｃも）点線で示している。隔壁３２Ａに形成された開口孔４０Ａによって、モータ室３３Ａがポンプケーシング２Ａに形成された羽根車１４Ａの収容空間と連通する。

羽根車１４Ａから吐き出された取扱液の圧力は、羽根車１４Ａに吸い込まれる前の取扱液（すなわち、流路４ｃ，３Ａａ，１０Ａａを流れる取扱液）の圧力よりも高い。したがって、羽根車１４Ａから吐き出された取扱液の一部は、開口孔４０Ａを通って、取扱液で満たされたモータ室３３Ａに流入することができる。すなわち、本実施形態では、隔壁３２に形成された開口孔４０Ａが羽根車１４Ａから吐出された取扱液（すなわち、吸込口４ａから吸い込まれた取扱液）をモータ室３３Ａに流入させるためのモータ室入口孔として機能する。

本実施形態では、開口孔（モータ室入口孔）４０Ａを通ってモータ室３３Ａに流入した取扱液によって、モータ室３３Ａを満たしていた取扱液が開口孔３７Ａを通って、吸込ケーシング４の吸込流路４ｃに押し出される。すなわち、上述した開口孔３７Ａは、開口孔４０Ａからモータ室３３に流入した取扱液よって吸込流路４ｃに排出される取扱液のモータ室出口孔として機能する。このような構成によれば、羽根車１４Ａが回転している間、すなわち、ポンプ装置１００の運転中は、モータ室３３Ａ内の取扱液が、常に、開口孔４０Ａから流入した低温の取扱液と入れ替えられる。したがって、より効率的にモータ固定子６Ａを冷却することができる。

隔壁３２に形成された開口孔４０Ａの数も任意である。例えば、隔壁３２Ａは、１つの環状の開口孔４０Ａのみを有していてもよいし、２つ以上の開口孔４０Ａを有していてもよい。複数の開口孔４０Ａが隔壁３２Ａに形成される場合は、開口孔４０Ａを隔壁３２Ａの周方向に沿って等間隔で配置するのが好ましい。一実施形態では、開口孔４０Ａの数は固定子コイル２４Ａの数に一致し、各固定子コイル２４Ａに対して１つの開口孔４０Ａが割り当てられる。

図１０は、さらに他の実施形態に係るポンプ装置の概略断面図である。図１０に示すポンプ装置１００は、初段ポンプユニット１Ａと、該初段ポンプユニット１Ａに続く２段目ポンプユニット１Ｂとを有している。本実施形態では、２段目ポンプユニット１Ｂが複数のポンプユニット１Ａ，１Ｂのうちの最も後段に位置するポンプユニットである。図示はしないが、ポンプ装置１００は、２段目ポンプユニット１Ｂに続くさらなるポンプユニット１を有していてもよい。

図１０に示すポンプ装置１００は、ポンプユニット１Ａ，１Ｂに駆動回路７Ａ，７Ｂがそれぞれ内蔵されている点で図７に示すポンプ装置１００と異なる。駆動回路７Ａ，７Ｂをポンプ装置１００に内蔵することにより、駆動回路７Ａ，７Ｂを収容する箱体を別途用意する必要がなくなる。また、ポンプ装置１００のメンテナンスが容易になる。

駆動回路７Ａは、回路ケーシング２７Ａに収容されており、駆動回路７Ｂは、回路ケーシング２７Ｂに収容されている。回路ケーシング７Ｂは、以下で説明する回路ケーシング７Ａと同様の構成を有しているため、その重複する説明を省略する。

回路ケーシング２７Ａは、内筒２７Ａａと、該内筒２７Ａａの半径方向外側に配置される外筒２７Ａｂと、内筒２７Ａａおよび外筒２７Ａｂを連結する底壁２７Ａｃと、を備えている。内筒２７Ａａは、略円筒形状を有しており、その中心部には取扱液の流路２７Ａｄが形成されている。外筒２７Ａｂも略円筒形状を有しており、底壁２７Ａｃは環形状を有している。駆動回路７Ａは、内筒２７Ａａ、外筒２７Ａｂ、および底壁２７Ａｃで囲まれた駆動回路室２７Ａｅに収容されている。本実施形態では、駆動回路７Ａは、インバータ装置であり、環形状を有している。以下では、駆動回路７Ａを「インバータ装置７Ａ」と称することがあり、回路ケーシング２７Ａを「インバータケーシング２７Ａ」と称することがあり、駆動回路室２７Ａｅを「インバータ室２７Ａｅ」と称することがある。同様に、駆動回路７Ｂを「インバータ装置７Ｂ」と称することがあり、回路ケーシング２７Ｂを「インバータケーシング２７Ｂ」と称することがあり、駆動回路室２７Ｂｅを「インバータ室２７Ｂｅ」と称することがある。

インバータケーシング２７Ａは、吸込ケーシング４とモータケーシング３Ａとの間に挟まれており、上記した吸込流路４ｃは、インバータケーシング２７Ａに形成された流路２７Ａｄに連結される。流路２７Ａｄは、さらにモータケーシング３Ａに形成された流路３Ａａ、および軸受１０Ａに形成された流路１０Ａａに一列に連結される。吸込口４ａから吸い込まれて、吸込ケーシング４の吸込流路４ｃを流れた取扱液は、インバータケーシング２７Ａの流路２７Ａｄ、モータケーシング３Ａの流路３Ａａ、および軸受１０Ａの流路１０Ａａを直線状に流れて羽根車１４Ａの液体入口に吸い込まれる。

インバータ装置７Ａは、パワー素子（例えば、ＩＧＢＴなどのスイッチング素子）を有しており、該パワー素子を用いて固定子コイル２４Ａに供給する電流のタイミングを制御する。インバータ装置７Ａは、パワー素子を集約したパワー素子モジュール２９Ａを有している。

初段ポンプユニット１Ａを運転すると、主として、インバータ装置７Ａのパワー素子から熱が発生する。すなわち、インバータ装置７Ａの主要発熱源は、パワー素子である。本実施形態では、インバータ装置７Ａの主要発熱源であるパワー素子をパワー素子モジュール２９Ａに集約している。

図１０に示すように、インバータ装置７Ａは、上述した初段ディフューザー２１が固定される壁面とは反対側の面に接触している。より具体的には、インバータ装置７Ａのパワー素子モジュール２９Ａが、初段ディフューザー２１が固定される吸込ケーシング４のケーシング本体４ｂの底壁の外面に接触している。インバータ装置７Ａ、特に、パワー素子モジュール２９Ａで発生した熱は、ケーシング本体４ｂを介して初段ディフューザー２１に伝わる。初段ディフューザー２１は、吸込流路４ｃを流れる取扱液に接触しているので、インバータ装置７Ａからケーシング本体４ｂを介して初段ディフューザー２１に伝えられた熱は取扱液に効率よく放散される。その結果、インバータ装置７Ａを効率よく冷却することができる。

さらに、モータ固定子６Ａがインバータケーシング２７Ａに接触している。より具体的には、モータ固定子６Ａの突起２５Ａの先端がインバータケーシング２７Ａの底壁２７Ａｃの外面に接触している。モータ固定子６Ａで発生した熱は、突起２５Ａからインバータケーシング２７Ａに伝わる。インバータケーシング２７Ａは、流路２７Ａｄを流れる取扱液に接触しているので、モータ固定子６Ａの突起２５Ａからインバータケーシング２７Ａに伝えられた熱は取扱液に効率よく放散される。その結果、モータ固定子６Ａを効率よく冷却することができる。

同様に、２段目ポンプユニット１Ｂのインバータ装置７Ｂは、上述した中間ディフューザー２２Ａが固定される壁面とは反対側の面に接触している。より具体的には、インバータ装置７Ｂのパワー素子モジュール２９Ｂは、中間ディフューザー２２Ａが固定される初段ポンプユニット１Ａのポンプケーシング２Ａの底壁の外面に接触している。このような構成により、インバータ装置７Ｂ、特に、パワー素子モジュール２９Ｂで発生した熱は、モータケーシング３Ａを介して中間ディフューザー２２Ａに伝わり、該中間ディフューザー２２Ａから連通流路２６Ａを流れる取扱液に放散される。その結果、インバータ装置７Ｂを効率よく冷却することができる。

さらに、モータ固定子６Ｂの突起２５Ｂの先端も、インバータケーシング２７Ｂの底壁２７Ｂｃの外面に接触しており、モータ固定子６Ｂの突起２５Ｂからインバータケーシング２７Ｂに伝えられた熱は、インバータケーシング２７Ｂの流路２７Ｂｄを流れる取扱液に効率よく放散される。その結果、モータ固定子６Ｂを効率よく冷却することができる。

本実施形態では、初段ディフューザー２１、および中間ディフューザー２２Ａは、インバータ装置７Ａ，７Ｂで発生した熱を取扱液に伝えて放散するための放熱部材としても機能する。その結果、従来のモータポンプで必要とされた冷却装置（例えば、冷却フィンまたは冷却ファン）が不要となるため、ポンプ装置１００の大型化および製造コストの上昇を抑制することができる。さらに、ポンプ装置１００に流入する取扱液の温度の上限値をあげることができるので、ポンプ装置１００の運転範囲を拡大することができる。

図１０に示すように、初段ポンプユニット１Ａは、インバータケーシング２７Ａの流路２７Ａｄに配置された放熱フィン（放熱部材）５０Ａを有していてもよい。同様に、２段目ポンプユニット１Ｂは、インバータケーシング２７Ｂの流路２７Ｂｄに配置された放熱フィン（放熱部材）５０Ｂを有していてもよい。放熱フィン５０Ｂは、放熱フィン５０Ａと同様の構成を有するので、その重複する説明を省略する。

放熱フィン５０Ａは、インバータケーシング２７Ａの内筒２７Ａａの内面から流路２７Ａｄに突出する板部材である。放熱フィン５０Ａは、インバータ装置７Ａおよびモータ固定子６Ａから発生した熱をインバータケーシング２７Ａの内筒２７Ａａを介して流路２７Ａｄを流れる取扱液に放散することができる。したがって、放熱フィン５０Ａによって、インバータ装置７Ａおよびモータ固定子６Ａをさらに効率よく冷却することができる。

放熱フィン５０Ａは、熱を効率よく取扱液に放散するために、高い熱伝導率を有するのが好ましい。例えば、放熱フィン５０Ａは、ステンレススチールなどの金属から形成される。

図１１に示すように、放熱フィン５０Ａは、インバータケーシング２７Ａの内筒２７Ａａの周方向に均等に配置されるのが好ましい。図１１では、８つの放熱フィン５０Ａがインバータケーシング２７Ａの内筒２７Ａａの内面に設けられる例が示されているが、放熱フィン５０Ａの数は任意である。

さらに、放熱フィン５０Ａは、インバータケーシング２７Ａの流路２７Ａｄ内の取扱液の流れを乱さないように、流路２７Ａｄにおける取扱液の流れ方向に平行に延びるのが好ましい。図１０では、流路２７Ａｄにおける取扱液の流れ方向は、羽根車１４Ａの軸心方向に平行な方向である。

図１２は、さらに他の実施形態に係るポンプ装置の概略断面図である。図１２に示すポンプ装置１００も、インバータ装置７Ａ，７Ｂおよびモータ固定子６Ａ，６Ｂを効率的に冷却する構成を備えている。なお、本実施形態で特に説明しない構成は、図１０に示す実施形態と同様であるため、その重複する説明を省略する。

図１２に示すポンプ装置１００は、ディフューザー２１，２２Ａの代わりに、インバータ室２７Ａｅ，２７Ｂｅに取扱液を流入させるための少なくとも１つのインバータ室入口孔を有している。本実施形態では、インバータ室２７Ａｅ，２７Ｂｅに取扱液が流入するため、インバータ装置７Ａ，７Ｂがショートしないように、取扱液は、絶縁性を有する液体（例えば、フッ素系の絶縁性液体）である。

一実施形態では、各インバータ装置７Ａ，７Ｂの全体を、絶縁性を有する樹脂でモールドしてもよい。この場合は、インバータ室２７Ａｅ，２７Ｂｅに導電性を有する取扱液（例えば、水）が流入しても、インバータ装置７Ａ，７Ｂがショートすることはない。

本実施形態でも、特に説明しない限り、インバータケーシング７Ｂは、以下で説明するインバータケーシング７Ａと同様の構成を有しているため、その重複する説明を省略する。

図１２に示す初段ポンプユニット１Ａには、インバータ室２７Ａｅに取扱液を流入させるための複数の開口孔５３Ａが形成されている。より具体的には、複数の開口孔５３Ａは、吸込ケーシング４のケーシング本体４ｂの底壁に形成されている。複数の開口孔５３Ａは、好ましくは、吸込ケーシング４の周方向に沿って等間隔で配置される。開口孔５３Ａによって、インバータケーシング２７Ａのインバータ室２７Ａｅが吸込ケーシング４の吸込流路４ｃと連通する。したがって、吸込ケーシング４の吸込流路４ｃを流れる取扱液の一部は、開口孔５３Ａを介してインバータ室２７Ａｅに流入し、該インバータ室２７Ａｅを満たす。すなわち、開口孔５３Ａは、吸込口４ａから吸い込まれた取扱液をインバータ室２７Ａｅに流入させるインバータ室入口孔として機能する。インバータ装置７Ａは、吸込流路４ｃから開口孔５３Ａを通ってインバータ室２７Ａｅに流入した取扱液に浸漬される。

インバータ装置７Ａに発生した熱は、インバータ室２７Ａｅを満たした取扱液に伝わり、該取扱液の温度を上昇させる。しかしながら、ポンプ装置１００の運転中、インバータ室２７Ａｅ内の取扱液は、常に吸込ケーシング４の吸込流路４ｃを流れるより低温の取扱液と直接的に熱交換を行い、これにより、インバータ装置７Ａが冷却される。

さらに、モータ固定子６Ａの突起２５Ａの先端がインバータケーシング２７Ａの底壁の外面に接触しているので、モータ固定子６Ａで発生した熱は、突起２５Ａからインバータケーシング２７Ａに伝わる。インバータケーシング２７Ａのインバータ室２７Ａｅ内は、取扱液で満たされているので、モータ固定子６Ａの突起２５Ａからインバータケーシング２７Ａに伝えられた熱はインバータ室２７Ａｅ内の取扱液に効率よく放散される。その結果、モータ固定子６Ａを効率よく冷却することができる。

同様に、２段目ポンプユニット１Ｂには、インバータ室２７Ｂｅに取扱液を流入させるための複数の開口孔（インバータ室入口孔）５３Ｂが形成され、開口孔５３Ｂによって、インバータケーシング２７Ｂのインバータ室２７Ｂｅが初段ポンプユニット１Ａの連通流路２６Ａと連通する。２段目ポンプユニット１Ｂのインバータ室２７Ｂｅには、開口孔５３Ｂを介して取扱液が流入し、該インバータ室２７Ｂｅ内のインバータ装置７Ｂが取扱液に浸漬される。ポンプ装置１００の運転中、インバータ室２７Ｂｅ内の取扱液は、常に連通流路２６Ａを流れるより低温の取扱液と直接的に熱交換を行うので、インバータ装置７Ｂが冷却される。さらに、モータ固定子６Ｂの突起２５Ｂの先端がインバータケーシング２７Ｂの底壁の外面に接触しているので、モータ固定子６Ｂで発生した熱は、突起２５Ｂからインバータケーシング２７Ｂを介してインバータ室２７Ｂｅ内の取扱液に効率よく放散される。その結果、モータ固定子６Ｂを効率よく冷却することができる。

図１２に示す実施形態では、初段ポンプユニット１Ａは、吸込流路４ｃに連通し、インバータ室入口孔として機能する複数の開口孔５３Ａを有しているが、本実施形態はこの例に限定されない。例えば、初段ポンプユニット１Ａは、インバータ室入口孔として機能する１つの開口孔５３Ａを有していてもよい。さらに、インバータ室入口孔として機能する１つのまたは複数の開口孔５３Ａを、インバータケーシング２７Ａの流路２７Ａｅと連通させてもよい。

同様に、２段目ポンプユニット１Ｂは、連通流路２６Ａに連通し、インバータ室入口孔として機能する複数の開口孔５３Ｂを有しているが、本実施形態はこの例に限定されない。例えば、初段ポンプユニット１Ｂは、インバータ室入口孔として機能する１つの開口孔５３Ｂを有していてもよい。さらに、インバータ室入口孔として機能する１つのまたは複数の開口孔５３Ｂを、インバータケーシング２７Ｂの流路２７Ｂｅと連通させてもよい。

このように、本実施形態では、各ポンプユニット１Ａ，１Ｂに開口孔（インバータ室入口孔）５３Ａ，５３Ｂを設けるといった簡易な構成で、インバータ装置７Ａ，７Ｂ、およびモータ固定子６Ａ，６Ｂを効率的に冷却することができる。その結果、従来のモータポンプで必要とされた冷却装置（例えば、冷却フィンまたは冷却ファン）が不要となるため、ポンプ装置１００の大型化および製造コストの上昇を抑制することができる。さらに、ポンプ装置１００に流入する取扱液の温度の上限値をあげることができるので、ポンプ装置１００の運転範囲を拡大することができる。

図１２に示す実施形態では、上述した案内部材１５によって、吸込口４ａを通過した取扱液が開口孔（インバータ室入口孔）５３Ａを通過するように積極的に案内される。したがって、案内部材１５によって、開口孔５３Ａの上方に常に低温の取扱液の流れが作り出され、これにより、インバータ装置７Ａおよびモータ固定子６Ａを効率よく冷却することができる。さらに、インバータケーシング２７Ａのインバータ室２７Ａｅに満たされた取扱液によって、インバータ装置７Ａの全体を直接冷却することができる。そのため、インバータ装置７Ａは、その内部にパワー素子モジュール２９Ａを配置してもよい。同様に、インバータ装置７Ｂは、その内部にパワー素子モジュール２９Ｂを配置してもよい。

図１３は、図１２に示すポンプ装置の変形例を説明するための概略断面図である。図１３は、初段ポンプユニット１Ａのインバータケーシング２７Ａおよびモータケーシング３Ａを拡大して示している。図示はしないが、初段ポンプユニット１Ａ以降のポンプユニット１Ｂのインバータケーシング２７Ｂおよびモータケーシング３Ｂも図１３に示す構成と同様の構成を有していてもよい。特に説明しない本実施形態の構成は、図１２に示すポンプ装置１００の構成と同様であるため、その重複する説明を省略する。

図１３に示す実施形態では、インバータ室入口孔として機能する複数の開口孔５３Ａがインバータケーシング２７Ａの内筒２７Ａａに形成されている。インバータ室２７Ａｅには、インバータケーシング２７Ａの流路２７Ａｄを流れる取扱液が流入する。

さらに、インバータケーシング２７Ａの底壁２７Ａｃには、少なくとも１つの開口孔５４Ａが形成されている。図１３に示すように、モータケーシング３Ａは、インバータケーシング２７Ａに連結されている。より具体的には、モータケーシング３Ａは、インバータケーシング２７Ａの底壁２７Ａｃに連結されている。したがって、開口孔５４Ａによって、モータ室３３Ａがインバータ室２７Ａｅと連通する。底壁２７Ａｃに形成された開口孔５４Ａは、インバータ室２７Ａｅ内の取扱液をモータケーシング３Ａのモータ室３３Ａに流入させるための少なくとも１つの連通孔として機能する。

モータ固定子６Ａで発生した熱は、連通孔５４Ａを介して、モータ室３３Ａに流入した取扱液に伝わり、さらに、インバータ室２７Ａｅ内の取扱液に伝わる。しかしながら、インバータ室２７Ａｅ内の取扱液は、常にインバータケーシング２７Ａの流路２７Ａｄを流れるより低温の取扱液と直接的に熱交換を行うので、インバータ装置７Ａおよびモータ固定子６Ａを効率よく冷却することができる。なお、本実施形態では、モータ固定子６Ａの全体がモータ室３３Ａを満たした取扱液によって冷却される。そのため、モータ固定子６Ａの突起２５Ａを省略することができる。

連通孔として機能する開口孔５４Ａの代わりに、モータケーシング３Ａの内筒３０Ａに、上述した開口孔３７Ａ（図１３の点線参照）を設けてもよい。開口孔３７Ａは、モータケーシング３Ａの流路３Ａａを流れる取扱液をモータ室３３Ａに流入させるモータ室入口孔として機能する。この場合、インバータ室２７Ａｅは、インバータケーシング２７Ａの流路２７Ａｄから開口孔５３Ａから流入する取扱液によって満たされ、モータ室３３Ａは、モータケーシング３Ａの流路３Ａａから開口孔３７Ａを介して流入する取扱液で満たされる。

一実施形態では、モータケーシング３Ａの隔壁３２Ａに、開口孔４０Ａを形成してもよい。上述したように、羽根車１４Ａから吐き出された取扱液の圧力は、羽根車１４Ａに吸い込まれる前の取扱液（すなわち、流路４ｃ，２７Ａｄ，３Ａａ，１０Ａａを流れる取扱液）の圧力よりも高い。したがって、羽根車１４Ａから吐き出された取扱液の一部は、開口孔４０Ａを通って、取扱液で満たされたモータ室３３Ａに流入し、さらに、インバータ室２７Ａｅに流入することができる。すなわち、本実施形態でも、隔壁３２Ａに形成された開口孔４０Ａが羽根車１４Ａから吐出された取扱液（すなわち、吸込口４ａから吸い込まれた取扱液）をモータ室３３Ａに流入させるためのモータ室入口孔として機能する。

開口孔（モータ室入口孔）４０Ａを通ってモータ室３３Ａに流入した取扱液によって、モータ室３３Ａを満たしていた取扱液が連通孔５４Ａを通って、インバータケーシング２７Ａのインバータ室２７Ａｅに押し出される。連通孔５４Ａを介してインバータ室２７Ａｅに流入した取扱液は、インバータ室２７Ａｅを満たしていた取扱液を開口孔５３Ａを介してインバータケーシング２７Ａの流路２７Ａｄに押し出す。すなわち、上述した開口孔５３Ａは、連通孔５４Ａからインバータ室２７Ａｅに流入した取扱液よってインバータケーシング２７Ａの流路２７Ａｄに排出される取扱液のインバータ室出口孔として機能する。このような構成によれば、羽根車１４Ａが回転している間、すなわち、ポンプ装置１００の運転中は、モータ室３３Ａおよびインバータ室２７Ａｅ内の取扱液が、常に、開口孔４０Ａから流入した低温の取扱液と入れ替えられる。したがって、より効率的にモータ固定子６Ａおよびインバータ装置７Ａを冷却することができる。

図１４に示すように、インバータケーシング２７Ａは、開口孔５４Ａが開口孔５３Ａに接続された大きな開口孔を有していてもよい。このような構成により、インバータ室２７Ａｅおよびモータ室３３Ａに取扱液を同時にかつ容易に導くことが可能となる大きな開口孔を初段ポンプユニット１Ａに設けることができる。

図１５は、図１３に示すポンプ装置の他の変形例を説明するための概略断面図である。特に説明しない本実施形態の構成は、図１３に示す実施形態と同様であるため、その重複する説明を省略する。

図１５に示す実施形態では、インバータケーシング２７Ａの少なくとも１つの開口孔（インバータ室入口孔）５３Ａは、吸込ケーシング４に形成された流路４ｃに開口している。この開口孔５３Ａによって、インバータケーシング２７Ａのインバータ室２７Ａｅは流路４ｃに連通し、流路４ｃを流れる取扱液がインバータ室２７Ａｅに流入する。インバータ室２７Ａｅは、流路４ｃから開口孔５３Ａを通って流入した取扱液によって満たされる。

さらに、インバータ室２７Ａｅに流入した取扱液は、開口孔（連通孔）５４Ａを通ってモータ室３３Ａに流入し、該モータ室３３Ａを満たす。本実施形態では、インバータ室２７Ａｅ内の取扱液は、常に吸込ケーシング４の流路４ｃを流れるより低温の取扱液と直接的に熱交換を行うので、インバータ装置７Ａおよびモータ固定子６Ａを効率よく冷却することができる。

図１３を参照して説明した実施形態と同様に、連通孔として機能する開口孔５４Ａの代わりに、モータケーシング３Ａの内筒３０Ａに、上述した開口孔３７Ａ（図１５の点線参照）を設けてもよい。開口孔３７Ａは、モータケーシング３Ａの流路３Ａａを流れる取扱液をモータ室３３Ａに流入させるモータ室入口孔として機能する。

さらに、モータケーシング３Ａの隔壁３２Ａに、開口孔４０Ａを形成してもよい。この場合、隔壁３２Ａに形成された開口孔４０Ａが羽根車１４Ａから吐出された取扱液（すなわち、吸込口４ａから吸い込まれた取扱液）をモータ室３３Ａに流入させるためのモータ室入口孔として機能する。羽根車１４Ａから吐き出された取扱液の一部は、開口孔４０Ａを通って、取扱液で満たされたモータ室３３Ａに流入し、さらに、開口孔５４Ａを介してインバータ室２７Ａｅに流入することができる。

開口孔（モータ室入口孔）４０Ａを通ってモータ室３３Ａに流入した取扱液によって、モータ室３３Ａを満たしていた取扱液が連通孔５４Ａを通って、インバータケーシング２７Ａのインバータ室２７Ａｅに押し出される。連通孔５４Ａを介してインバータ室２７Ａｅに流入した取扱液は、インバータ室２７Ａｅを満たしていた取扱液を開口孔５３Ａを介してインバータケーシング２７Ａの流路２７Ａｄに押し出す。したがって、開口孔４０Ａをモータケーシング３Ａの隔壁３２Ａに設けた場合は、上述した開口孔５３Ａは、連通孔５４Ａからインバータ室２７Ａｅに流入した取扱液よってインバータケーシング２７Ａの流路２７Ａｄに排出される取扱液のインバータ室出口孔として機能する。このような構成によれば、羽根車１４Ａが回転している間、すなわち、ポンプ装置１００の運転中は、モータ室３３Ａおよびインバータ室２７Ａｅ内の取扱液が、常に、開口孔４０Ａから流入した低温の取扱液と入れ替えられる。したがって、より効率的にモータ固定子６Ａおよびインバータ装置７Ａを冷却することができる。

図１６は、上述した実施形態に係るポンプ装置１００が搭載された給水装置の一例を示す模式図である。給水装置は、例えば、オフィスビルやマンションなどの建物に水を供給するための装置である。

図１６に示す給水装置２００は、上述した実施形態に係るポンプ装置１００を備えている。本実施形態では、上述した制御部８は給水装置２００全体の動作を制御する制御部として使用される。ポンプ装置１００の初段ポンプユニット１Ａの吸込ケーシング４の吸込口４ａは、吸込管２１９を介して水道本管２０９に接続されている。ポンプ装置１００の最も後段に位置するポンプユニット１Ｃに形成された吐出口１６は排水管２２０を介して給水管２０７に接続されている。この給水管２０７は、図示しない建物の給水栓（蛇口など）に連通している。

図１６では、各ポンプユニット１Ａ，１Ｂ，１Ｃの運転速度を調整する駆動回路７Ａ，７Ｂ，７Ｃの図示を省略しているが、これら駆動回路７Ａ，７Ｂ，７Ｃは、各ポンプユニット１Ａ，１Ｂ，１Ｃの外部に配置されていてもよいし（図３（ａ）乃至図３（c）参照）、各ポンプユニット１Ａ，１Ｂ，１Ｃに内蔵されていてもよい（図１０、図１２、図１３、図１４、および図１５参照）。

本実施形態の給水装置２００は、水道本管２０９の圧力を利用し、必要に応じて増圧することで建物の各給水栓に水を供給するように構成される。このタイプの給水装置２００は、吸込側が水道本管２０９に直結されているので、直結型給水装置と呼ばれる。ただし、本発明は本実施形態に限定されず、給水装置２００は、吸込側が受水槽に接続された受水槽型給水装置であってもよい。

図１６に示す給水装置２００は、水を加圧するための複数のポンプユニット１Ａ，１Ｂ，１Ｃを有するポンプ装置１００と、ポンプ装置１００の最も後段に位置するポンプユニット１Ｃの吐出し側に配置された逆止弁２２２と、逆止弁２２２の吐出し側に配置されたフロースイッチ２２４と、フロースイッチ２２４の吐出し側に配置された吐出し圧力センサ２２６および圧力タンク２２３を備えている。

逆止弁２２２およびフロースイッチ２２４は、排水管２２０に取り付けられている。吐出し圧力センサ２２６および圧力タンク２２３は、排水管２２０に接続されている。逆止弁２２２は、複数のポンプユニット１Ａ，１Ｂ，１Ｃの全てが停止しているときの水の逆流を防止するための弁である。フロースイッチ２２４は複数のポンプユニット１Ａ，１Ｂ，１Ｃを流れる水の流量を検出する流量検出器である。本実施形態におけるフロースイッチ２２４は、複数のポンプユニット１Ａ，１Ｂ，１Ｃから吐き出された水の流量が所定の値以下にまで低下したことを検出する。一実施形態として、フロースイッチ２２４は、複数のポンプユニット１Ａ，１Ｂ，１Ｃに流入する水の流量を検出してもよい。

吐出し圧力センサ２２６は、複数のポンプユニット１Ａ，１Ｂ，１Ｃの吐出し圧力を測定するための水圧測定器である。圧力タンク２２３は、複数のポンプユニット１Ａ，１Ｂ，１Ｃが停止している間の吐出し圧力を保持するための圧力保持器である。

各ポンプユニット１Ａ，１Ｂ，１Ｃには、電源（商用電源）９からそれぞれ延びる電力線（リード線）１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃが接続されている。電力線１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃには、漏電遮断器（Earth Leakage Circuit Breaker：ＥＬＢ）２３８がそれぞれ設けられている。

図示はしないが、駆動回路７Ａ，７Ｂ，７Ｃが各ポンプユニット１Ａ，１Ｂ，１Ｃの外部に配置される場合は、駆動回路７Ａ，７Ｂ，７Ｃは、それぞれ、漏電遮断器２３８と各ポンプユニット１Ａ，１Ｂ，１Ｃの間の電力線１７Ａ，１７ｂ，１７Ｃに配置される。

ポンプユニット１Ａ，１Ｂ，１Ｃは、それぞれ、ポンプユニット１Ａ，１Ｂ，１Ｃの温度を測定する温度センサ１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃを有している。図９、図１２、図１３、図１４、および図１５に示すように、温度センサ１８Ａは、例えば、モータ固定子６Ａに取り付けられている。同様に、温度センサ１８Ｂ，１８Ｃも、それぞれ、モータ固定子６Ｂ，６Ｃに取り付けられている。温度センサ１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃは、その測定値を制御部８に送る。

さらに、図９、図１２、図１３、図１４、および図１５に示すように、初段ポンプユニット１Ａは、該初段ポンプユニット１Ａの振動を検知する振動センサ２０Ａを有していてもよい。振動センサ２０Ａは、初段ポンプユニット１Ａの運転時に発生する振動を検出する。振動センサ２０Ａは、例えば、振動の振幅（大きさ）、向き、および／または加速度を検出可能なセンサである。本実施形態では、振動センサ２０Ａは、モータケーシング３Ａの内筒３０Ａに配置されており、制御部８に接続されている。振動センサ２０Ａは、その測定値を制御部８に送る。同様に、２段目ポンプユニット１Ｂ、および３段目ポンプユニット１Ｃも、それぞれ、２段目ポンプユニット１Ｂの運転時に発生する振動、および３段目ポンプユニット１Ｃの運転時に発生する振動を測定する振動センサを有していてもよい。これら振動センサも制御部８に接続されており、その測定値を制御部８に送る。

制御部８は、給水装置２００の運転に必要な各種設定値、およびプログラムを記憶した第１記憶装置２２７と、第１記憶装置２２７に記憶されたプログラムに含まれる命令に従って演算を実行する処理装置（例えばＣＰＵ）２２８とを備えている。フロースイッチ２２４、吐出し圧力センサ２２６、および温度センサ１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃは、制御部８に信号線によって接続されている。上記振動センサ（図９、図１２、図１３、図１４、および図１５に示す振動センサ２０Ａ参照）がポンプユニット１Ａ，１Ｂ，１Ｃにそれぞれ設けられる場合は、これら振動センサも信号線によって制御部８に接続される。

各ポンプユニット１Ａ，１Ｂ，１Ｃの駆動回路７Ａ，７Ｂ，７Ｃは、通信線２３０によって制御部８に接続されている。通信線２３０の一端は、制御部８の通信ポート２２６に接続される。通信線２３０の他端は、ポンプ装置１００に設けられたポンプユニット１Ａ，１Ｂ，１Ｃの数に応じて分岐され、各駆動回路７Ａ，７Ｂ，７Ｃに接続される。制御部８と各駆動回路７Ａ，７Ｂ，７Ｃは、各種指令や各種設定値の送受信のための通信を行う。

制御部８は、以下に説明する自動運転による給水を行う。自動運転では、複数のポンプユニット１Ａ，１Ｂ，１Ｃは、初段ポンプユニット１Ａが最初に起動され、その後、残りのポンプユニット１Ｂ，１Ｃが基本的に交互に始動されるように制御部８によって制御される。複数のポンプユニット１Ａ，１Ｂ，１Ｃの全てを停止するときは、最後に初段ポンプユニット１Ａが停止される。制御部８は、初段ポンプユニット１Ａ以外のポンプユニット１Ｂ，１Ｃのそれぞれの運転回数や停止時間が平準化されるようにこれらポンプユニット１Ｂ，１Ｃの運転を制御する。制御部８は、初段ポンプユニット１Ａ以外のポンプユニットの台数や並列運転する台数を、給水装置２００の運転に必要な設定値として記憶するとよい。

次に、図１７および図１８を参照して、給水装置２００の運転動作の一例を説明する。図１７は、図１６に示す給水装置２００に搭載されたポンプ装置１００の始動動作の一例を説明するためのフローチャートであり、図１８は、図１６に示す給水装置２００に搭載されたポンプ装置１００の停止動作の一例を説明するためのフローチャートである。

図１７に示すように、全てのポンプユニット１Ａ，１Ｂ，１Ｃが停止状態にあるときに、制御部８は、所定の始動条件が成立したか否かを監視している（ステップ１参照）。例えば、制御部８は、吐出し圧力センサ２２６によって測定される吐出し圧力が所定の始動圧力以下であるか否かを監視している。全てのポンプユニット１Ａ，１Ｂ，１Ｃが停止状態にあるときに建物内の水が使用されると、圧力タンク２２３内に保持されている水が建物に供給される。圧力タンク２２３は、ポンプユニット１Ａ，１Ｂ，１Ｃの頻繁な起動停止を防止し、且つ給水圧力の変化を円滑に保つ作用をする。建物内でさらに水が使用されると、圧力タンク２２３内の水が少なくなり、結果として吐出し圧力が所定の始動圧力以下に低下する。制御部８は、所定の始動圧力を予め記憶しており、吐出し圧力が所定の始動圧力以下まで低下したときに、所定の始動条件が成立したと決定する。

所定の始動条件が成立すると（ステップ１のＹＥＳ参照）、制御部８は、最初に、初段ポンプユニット１Ａを始動させる（ステップ２参照）。この理由は、初段ポンプユニット１Ａは、該初段ポンプユニット１Ａに続く２段目ポンプユニット１Ｂまで前記取扱液を所望の流量で移送可能な吸込性能を有するからである。制御部８は、始動時の初段ポンプユニット１Ａの運転速度を、給水装置２００の運転に必要な設定値として記憶するとよい。

初段ポンプユニット１Ａの運転中に、制御部８は、吐出し圧力センサ２２６から送られる吐出し圧力の測定値に基づいて推定末端圧力一定制御または吐出圧力一定制御を実行する。吐出圧力一定制御では、吐出し圧力が所定の目標値（設定圧力）を維持するように一定に制御される。推定末端圧力一定制御で制御部８は、吐出し圧力の目標値を適切に変化させることにより、建物内の末端の給水栓での水圧（末端圧）が所定の圧力（設定圧力）を維持するように制御する。

初段ポンプユニット１Ａの運転中に給水先での水の需要が増えると、制御部８は、待機中のポンプユニット１Ｂ，１Ｃのいずれかを追加運転する。具体的には、制御部８は、初段ポンプユニット１Ａを始動した後で、次ポンプユニットを追加運転するか否かを決定するための条件が成立したか否かを監視している（ステップ３参照）。以下では、次ポンプユニットを追加運転するか否かを決定するための条件を「次ポンプユニット始動条件」と称する。制御部８は、次ポンプユニット始動条件を、給水装置２００の運転に必要な設定値として予め記憶している。

次ポンプユニット始動条件は、例えば、初段ポンプユニット１Ａの運転速度、または吐出し圧力センサ２２６によって測定される吐出し圧力である。初段ポンプユニット１Ａの運転中に、給水先での水の需要が増えると、初段ポンプユニット１Ａの運転速度が増加する。制御部８は、次ポンプユニット始動条件として初段ポンプユニット１Ａの運転速度のしきい値を予め記憶している。制御部８は、初段ポンプユニット１Ａの運転速度がしきい値を超えると、次ポンプユニット始動条件が成立したと決定する。

あるいは、制御部８は、次ポンプユニット始動条件として吐出し圧力のしきい値を予め記憶していてもよい。初段ポンプユニット１Ａの運転中に、給水先での水の需要が増えると、吐出し圧力が低下する。制御部８は、吐出し圧力がしきい値よりも低下したときに、次ポンプユニット始動条件が成立したと決定する。

次ポンプユニット始動条件が成立すると（ステップ３のＹＥＳ参照）、制御部８は、次ポンプユニットを始動させる（ステップ４参照）。次ポンプユニットは、初段ポンプユニット１Ａとは異なるポンプユニットであり、図１６に示した給水装置では、２段目ポンプユニット１Ｂまたは３段目ポンプユニット１Ｃである。制御部８は、ポンプユニット１Ｂ，１Ｃが交互に始動されるように、２段目ポンプユニット１Ｂまたは３段目ポンプユニット１Ｃのいずれかを次ポンプユニットとして選択し、該次ポンプユニットを始動させる。

初段ポンプユニット１Ａおよび次ポンプユニット１Ｂ（または１Ｃ）の運転中も、制御部８は、吐出し圧力センサ２２６から送られる吐出し圧力の測定値に基づいて推定末端圧力一定制御または吐出圧力一定制御を実行する。

給水先での水の需要がさらに増えると、制御部８は、待機中のポンプユニット１Ｃ（または１Ｂ）を追加運転する。具体的には、制御部８は、初段ポンプユニット１Ａおよび次ポンプユニット１Ｂ（または１Ｃ）を起動した後で、次々ポンプユニットを追加運転するか否かを決定するための条件が成立したか否かを監視している（ステップ５参照）。以下では、次々ポンプユニットを追加運転するか否かを決定するための条件を「次々ポンプユニット始動条件」と称する。制御部８は、次々ポンプユニット始動条件を、給水装置２００の運転に必要な設定値として予め記憶している。

次々ポンプユニット始動条件は、例えば、次ポンプユニット１Ｂ（または１Ｃ）の運転速度、または吐出し圧力センサ２２６によって測定される吐出し圧力である。初段ポンプユニット１Ａおよび次ポンプユニット１Ｂ（または１Ｃ）の運転中に、給水先での水の需要が増えると、次ポンプユニット１Ｂ（または１Ｃ）の運転速度が増加する。制御部８は、次々ポンプユニット始動条件として次ポンプユニット１Ｂ（または１Ｃ）の運転速度のしきい値を予め記憶している。制御部８は、次ポンプユニット１Ｂ（または１Ｃ）の運転速度がしきい値を超えると、次々ポンプユニット始動条件が成立したと決定する。

あるいは、次ポンプユニット始動条件と同様に、制御部８は、次々ポンプユニット始動条件として吐出し圧力のしきい値を予め記憶していてもよい。初段ポンプユニット１Ａおよび次ポンプユニット１Ｂ（または１Ｃ）の運転中に、給水先での水の需要が増えると、吐出し圧力が低下する。制御部８は、吐出し圧力がしきい値よりも低下したときに、次々ポンプユニット始動条件が成立したと決定する。

次々ポンプユニット始動条件が成立すると（ステップ５のＹＥＳ参照）、制御部８は、次々ポンプユニットを始動させる（ステップ６参照）。次々ポンプユニットは、初段ポンプユニット１Ａおよび次ポンプユニットとは異なるポンプユニットである。図１６に示す給水装置２００で、次ポンプユニットがポンプユニット１Ｂ（または１Ｃ）の場合は、次々ポンプユニットは、ポンプユニット１Ｃ（または１Ｂ）である。

初段ポンプユニット１Ａ、次ポンプユニット１Ｂ（または１Ｃ）、および次々ポンプユニット１Ｃ（または１Ｂ）の運転中も、制御部８は、吐出し圧力センサ２２６から送られる吐出し圧力の測定値に基づいて推定末端圧力一定制御または吐出圧力一定制御を実行する。

次に、ポンプ装置１００の停止動作について図１８を参照して説明する。全てのポンプユニット１Ａ，１Ｂ，１Ｃが運転中に給水先での水の需要が減ると、制御部８は、次々ポンプユニット１Ｃ（または１Ｂ）の運転を停止する。具体的には、制御部８は、全てのポンプユニット１Ａ，１Ｂ，１Ｃが運転を始動した後で、次々ポンプユニット１Ｃ（または１Ｂ）を停止させるか否かを決定するための条件が成立したか否かを監視している（ステップ７参照）。以下では、次々ポンプユニット１Ｃ（または１Ｂ）を停止させる否かを決定するための条件を「次々ポンプユニット停止条件」と称する。制御部８は、次々ポンプユニット停止条件を、給水装置２００の運転に必要な設定値として予め記憶している。

次々ポンプユニット停止動条件は、例えば、次々ポンプユニット１Ｃ（または１Ｂ）の運転速度、または吐出し圧力センサ２２６によって測定される吐出し圧力である。全てのポンプユニット１Ａ，１Ｂ，１Ｃの運転中に、給水先での水の需要が減ると、次々ポンプユニット１Ｃ（または１Ｂ）の運転速度が減少する。制御部８は、次々ポンプユニット停止条件として次々ポンプユニット１Ｃ（または１Ｂ）の運転速度のしきい値を予め記憶している。制御部８は、次々ポンプユニット１Ｃ（または１Ｂ）の運転速度がしきい値よりも低下すると、次々ポンプユニット停止条件が成立したと決定する。

あるいは、制御部８は、次々ポンプユニット停止条件として吐出し圧力のしきい値を予め記憶していてもよい。全てのポンプユニット１Ａ，１Ｂ，１Ｃの運転中に、給水先での水の需要が減ると、吐出し圧力が上昇する。制御部８は、吐出し圧力がしきい値よりも増加したときに、次々ポンプユニット停止条件が成立したと決定する。次々ポンプユニット停止条件が成立すると（ステップ７のＹＥＳ参照）、制御部８は、次々ポンプユニット１Ｃ（または１Ｂ）を停止させる（ステップ８参照）。

次々ポンプユニット１Ｃ（または１Ｂ）を停止させた後で（すなわち、初段ポンプユニット１Ａおよび次ポンプユニット１Ｂ（または１Ｃ）の運転中に）、給水先での水の需要がさらに減ると、制御部８は、次ポンプユニット１Ｂ（または１Ｃ）を停止する。具体的には、制御部８は、次々ポンプユニット１Ｃ（または１Ｂ）を停止させた後で、次ポンプユニットを停止するか否かを決定するための条件が成立したか否かを監視している（ステップ９参照）。以下では、次ポンプユニット１Ｂ（または１Ｃ）を停止する否かを決定するための条件を「次ポンプユニット停止条件」と称する。制御部８は、次ポンプユニット停止条件を、給水装置２００の運転に必要な設定値として予め記憶している。

次ポンプユニット停止条件は、例えば、次ポンプユニット１Ｂ（または１Ｃ）の運転速度、または吐出し圧力センサ２２６によって測定される吐出し圧力である。初段ポンプユニット１Ａおよび次ポンプユニット１Ｂ（または１Ｃ）の運転中に、給水先での水の需要が減ると、次ポンプユニット１Ｂ（または１Ｃ）の運転速度が減少する。制御部８は、次ポンプユニット停止条件として次ポンプユニット１Ｂ（または１Ｃ）の運転速度のしきい値を予め記憶している。制御部８は、次ポンプユニット１Ｂ（または１Ｃ）の運転速度がしきい値よりも低下すると、次ポンプユニット停止条件が成立したと決定する。

あるいは、次々ポンプユニット停止条件と同様に、制御部８は、次ポンプユニット停止条件として吐出し圧力のしきい値を予め記憶していてもよい。初段ポンプユニット１Ａおよび次ポンプユニット１Ｂ（または１Ｃ）の運転中に、給水先での水の需要が減ると、吐出し圧力が上昇する。制御部８は、吐出し圧力がしきい値よりも上昇したときに、次ポンプユニット停止条件が成立したと決定する。次ポンプユニット停止条件が成立すると（ステップ９のＹＥＳ参照）、制御部８は、次ポンプユニット１Ｂ（または１Ｃ）を停止させる（ステップ１０参照）。

次ポンプユニット１Ｂ（または１Ｃ）を停止させた後で（すなわち、初段ポンプユニット１Ａのみの運転中に）、給水先での水の使用がさらに減ると（例えば、給水先での水の使用が停止されると）、制御部８は、初段ポンプユニット１Ａを停止する。具体的には、制御部８は、次ポンプユニット１Ｂを停止させた後で、初段ポンプユニット１Ａを停止するか否かを決定するための所定の条件が成立したか否かを監視している（ステップ１１参照）。以下では、初段ポンプユニット１Ａを停止する否かを決定するための所定の条件を「全停止条件」と称する。制御部８は、全停止条件を、給水装置２００の運転に必要な設定値として予め記憶している。

全停止条件は、例えば、フロースイッチ２２４から送信される過少流量検出信号の受信の有無である。給水先での水の使用が減っていくと、複数のポンプユニット１Ａ，１Ｂ，１Ｃを流れる水の流量が低下する。フロースイッチ２２４は、複数のポンプユニット１Ａ，１Ｂ，１Ｃを流れる水の流量が所定の値以下まで低下したこと（過少流量）を検出すると、過少流量検出信号を制御部８に送る。制御部８がこの過少流量検出信号を受けとると、制御部８は、全停止条件が成立したと決定する。

あるいは、制御部８は、全停止条件として吐出し圧力のしきい値を予め記憶していてもよい。初段ポンプユニット１Ａの運転中に、給水先での水の需要が減ると、吐出し圧力が上昇する。制御部８は、吐出し圧力がしきい値よりも上昇したときに、全停止条件が成立したと決定する。

全停止条件が成立すると（ステップ１１のＹＥＳ参照）、制御部８は、吐出し圧力が所定の停止圧力に達するまで初段ポンプユニット１Ａの回転速度を一時的に増加させる蓄圧運転を行い、圧力タンク２２３に蓄圧した後に初段ポンプユニット１Ａを停止させる。このような初段ポンプユニット１Ａの停止動作は、小水量停止動作と呼ばれる。また、小水量停止動作にて全てのポンプユニット１Ａ，１Ｂ，１Ｃが停止した状態を小水量停止状態と称する。

次ポンプユニット１Ｂ（または１Ｃ）を停止させた後で（すなわち、ステップ１０の後で）、次ポンプユニット始動条件が成立すると（ステップ３のＹｅｓ参照）、制御部８は、再度、次ポンプユニット１Ｂ（または１Ｃ）を始動させる（ステップ４参照）。同様に、次々ポンプユニット１Ｃ（または１Ｂ）を停止させた後で（すなわち、ステップ８の後で）、次々ポンプユニット始動条件が成立すると（ステップ５のＹｅｓ参照）、制御部８は、再度、次々ポンプユニット１Ｃ（または１Ｂ）を始動させる（ステップ６参照）。

このように、給水装置２００のポンプ装置１００の自動運転制御では、所定の始動条件が成立すると、最初に初段ポンプユニット１Ａが始動される。さらに、初段ポンプユニット１Ａは、他のポンプユニット１Ｂ，１Ｃが停止された後で所定の停止条件が成立するまで、その運転を継続する。すなわち、初段ポンプユニット１Ａは、最後に停止される。

図１６に示すように、制御部８は、吐出し圧力センサ２２６から延びる信号線が接続された圧力信号入力端子２３３、フロースイッチ２２４から延びる信号線が接続された流量信号入力端子２３４、および温度センサ１８からそれぞれ延びる信号線が接続された温度信号入力端子２３５を備えている。吐出し圧力の測定値、過少流量検出信号、および各ポンプユニット１の温度の測定値は、圧力信号入力端子２３３、流量信号入力端子２３４、および温度信号入力端子２３５を通じて制御部８の処理装置２２８に入力されるようになっている。制御部８は、温度センサ１８からそれぞれ送られてくるポンプユニット１の温度の測定値が上限値を超えたときは、ポンプ過熱の異常を検出したとして該当するポンプユニット１の運転を異常停止させる。

本実施形態では、異常停止は、異常が発生したポンプユニット１を強制的に運転不可能な状態にすることを言う。具体的には、運転中のポンプユニット１を異常停止させると、該ポンプユニット１は、その運転を停止させられる。停止中のポンプユニット１を異常停止させると、該ポンプユニット１は、停止状態を維持させられ、始動させることができなくなる。

制御部８は、電源９から延びる電力線から分岐する電力線２４２に接続されており、電力線２４２を通じて電力が制御部８に供給されるようになっている。制御部８は電源スイッチ２４３を備えており、この電源スイッチ２４３が入れられると、電力は電力線２４２を通じて制御部８に供給される。制御部８は、各ポンプユニット１が運転中であるかどうか（各ポンプユニット１の発停）を示すＯＮ／ＯＦＦ信号である運転信号や、各ポンプユニット１などの故障を知らせる故障信号を装置外部に出力するための出力端子２４５をさらに備えている。

制御部８は、さらに、各漏電遮断器２３８から延びる信号線が接続されたトリップ信号入力端子２３９備えている。漏電遮断器２３８が漏電を検出すると、漏電遮断器２３８は制御部８にトリップ信号を発する。このトリップ信号は、トリップ信号入力端子２３９を通じて制御部８の処理装置２２８に入力される。制御部８は、トリップ信号を漏電遮断器２３８から受信したときは、異常を検出したとして、該当するポンプユニット１の運転を異常停止させる。

さらに、駆動回路７Ａ，７Ｂ，７Ｃに電流を供給する電力線１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃには、電流センサ（電流検出手段）２５１がそれぞれ配置されている。これら電流センサ２５１は、各ポンプユニット１に流れる電流値をそれぞれ測定している。これら電流センサ２５１も制御部８に接続され、電力線１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃを流れる電流の測定値を制御部８に送る。図１６では、図が煩雑となるのを避けるために、電流センサ２５１から制御部８まで延びる信号線を省略している。電流センサ２５１によって測定された各ポンプユニット１に供給される電流値も制御部８の処理装置２２８に入力される。なお、駆動回路７Ａ，７Ｂ，７Ｃがインバータ装置である場合は、該駆動回路７Ａ，７Ｂ，７Ｃから各ポンプユニット１に供給される電流の大きさが制御部８に送られ、処理装置２２８に入力される。

制御部８は、各ポンプユニット１に供給される電流のリミット値を予め記憶しており、各ポンプユニット１に供給される電流の測定値がリミット値を超えたときは、過電流異常を検出したとして、該当するポンプユニット１を異常停止する。

さらに、ポンプ装置１００が各ポンプユニット１の振動を測定する振動センサ２０を有する場合は、これら振動センサ２０も制御部８に接続され、振動の測定値を制御部８に送る。制御部８に送られた振動の測定値も処理装置２２８に入力される。

各ポンプユニット１の運転状態（ポンプユニット１が正常に運転されているか否か）を、運転中のポンプユニット１に発生する振動に基づいて判断することができる。例えば、羽根車１４および／または軸受１０に不具合が発生すると、ポンプユニット１に発生する振動の振幅および加速度が大きくなる。そこで、制御部８は、振動センサ２０から送信される振動の測定値（振動の振幅、向き、および／または加速度の測定値）が所定のしきい値を超えたときは、振動異常を検出したとして、該当するポンプユニット１を異常停止する。

このように、制御部８は、各ポンプユニット１で発生した異常をポンプユニット１ごとに検出可能に構成されている。制御部８は、複数のポンプユニット１Ａ，１Ｂ，１Ｃのうち、異常が発生したポンプユニット１のみを異常停止させる。建物に水を供給する給水装置２００はライフラインであるため、極力断水を回避することが望まれる。本実施形態に係るポンプ装置１００を備えた給水装置２００によれば、異常が発生しているポンプユニット１とは異なるポンプユニット１を運転させることで、取扱液である水道水を建物に供給し続けることができる。以下では、この運転制御動作の一例を説明する。

制御部８は、初段ポンプユニット１Ａ以外のポンプユニット１Ｂ，１Ｃで異常が発生した場合、該異常が発生したポンプユニット１Ｂ（または１Ｃ）のみを異常停止させる。異常停止させられたポンプユニット１Ｂ（または１Ｃ）が運転中である場合は、制御部８は、初段ポンプユニット１Ａの運転を継続しつつ、異常停止させられたポンプユニット１Ｂ（または１Ｃ）とは異なるポンプユニット１Ｃ（または１Ｂ）を始動させる。

異常停止させられたポンプユニット１Ｂ（または１Ｃ）が停止中である場合は、該ポンプユニット１Ｂ（または１Ｃ）を始動させることができない。この場合に、次ポンプユニット始動条件が成立すると（図１４のステップ３のＹｅｓ参照）、制御部８は、異常停止中のポンプユニット１Ｂ（または１Ｃ）とは異なるポンプユニット１Ｃ（または１Ｂ）を始動させる。したがって、給水装置２００は、所望の流量を有する水を所望の吐出し圧力で給水先に送ることができる。

異常停止させられたポンプユニットが初段ポンプユニット１Ａである場合、制御部８は、全てのポンプユニット１Ａ，１Ｂ，１Ｃを異常停止にする。一実施形態では、初段ポンプユニット１Ａが異常停止させられた場合に、他のポンプユニット１Ｂ，１Ｃを運転して、給水先に水を供給してもよい。この場合、給水先に供給可能な水の流量は、所望の流量よりも小さいおそれがあるが、建物の断水を防止することができる。

一実施形態では、制御部８は、過熱により各ポンプユニット１を非常停止させるための第１のしきい値を記憶しており、各ポンプユニット１に取り付けられた温度センサ１８から出力されたポンプ温度の測定値がこの第１のしきい値以上になった場合は、該当するポンプユニット１を非常停止させる。

さらに、制御部８は、第１のしきい値よりも低い第２のしきい値を予め記憶している。第１のしきい値は、ポンプユニット１が過熱により非常停止されるポンプユニット１の温度であり、例えば、６０℃である。第２のしきい値は、この第１のしきい値よりも低く、例えば、５０℃に設定される。温度センサ１８により測定されたポンプ温度が第２のしきい値よりも高い場合、制御部８は該当するポンプユニット１に温度異常が発生したと決定して、該当するポンプユニット１のみを異常停止させる（温度停止）。

さらに、制御部８は、異常停止されたポンプユニット１以外のポンプユニット１を始動して、所望の流量を有する水を所望の吐出し圧力で給水先に送り続ける。これにより、複数のポンプユニット１Ａ，１Ｂ，１Ｃを水が流れるので、温度異常により異常停止されたポンプユニット１の温度をすばやく低下させることができる。

制御部８は、第２のしきい値よりも低い第３のしきい値を有していてもよい。第３のしきい値は、温度異常によって異常停止されたポンプユニット１が再運転可能となる温度であり、「復帰温度」と称されることもある。異常停止されたポンプユニット１の温度が第３のしきい値以下になると、制御部８は、該当するポンプユニット１の異常停止を解除する。これにより、全てのポンプユニット１の運転が可能となる。

建物への断水を極力回避するために、初段ポンプユニット１Ａの定格容量を、他のポンプユニット１Ｂ，１Ｃの定格容量よりも大きくしてもよい。さらに、初段ポンプユニット１Ａに供給される電流のリミット値を、他のポンプユニット１Ｂ，１Ｃに供給される電流のリミット値と異ならせてもよい。例えば、初段ポンプユニット１Ａに供給される電流のリミット値を他のポンプユニット１Ｂ，１Ｃに供給される電流のリミット値よりも小さく設定してもよい。このような措置を取ることで、初段ポンプユニット１Ａを余裕を持って運転することが可能となり、初段ポンプユニット１Ａの長寿命化を期待できる。

給水装置２００のユーザーによっては、給水装置２００の運転を極力継続して欲しいと希望する場合がある。この場合、制御部８は、温度センサ１８Ａによって測定される初段ポンプユニット１Ａのポンプ温度が上記第２のしきい値に到達しても、初段ポンプユニット１Ａの運転を継続させてもよい。すなわち、制御部８は、初段ポンプユニット１Ａのポンプ温度が上記第１のしきい値に到達して非常停止されるまで、初段ポンプユニット１Ａの運転を継続させてもよい。

図１６に示すように、給水装置２００に搭載されるポンプ装置１００は、制御部８に接続された操作装置２４７をさらに備えていてもよい。本実施形態では、操作装置２４７は制御部８上に配置されているが、制御部８に電気的に接続されている限りにおいて、操作装置２４７は制御部８から離れて配置されてもよい。例えば、操作装置２４７は、近距離無線通信（ＮＦＣ）やＢＬＵＥＴＯＯＴＨ（登録商標）などの無線通信、または有線ネットワーク、シリアル通信などの有線通信により制御部８に接続された、表示操作可能な外部表示器（不図示）であってもよい。図１６に示す操作装置２４７は、各ポンプユニット１の試験・停止・自動運転を選択する運転切替スイッチ２５２と、運転・故障を示すランプ２５３と、給水装置２００の運転に必要な各種設定値（例えば吐出し圧力など）を制御部８に入力するための操作ボタン２５４を有する入力装置としての操作部２５５とを備えている。さらに、操作装置２４７は、給水や駆動回路７Ａ，７Ｂ，７Ｃに関する情報を表示するための液晶ディスプレイなどからなる表示装置２５６を備えている。入力装置としての操作部２５５と、表示装置２５６は、一体的な構成であるが、一実施形態では、操作部２５５と表示装置２５６は離れて配置されてもよい。

運転切替スイッチ２５２を操作することにより、各ポンプユニット１の運転状態を切り替えることができる。具体的には、操作装置２４７の運転切替スイッチ２５２にて「自動」を選択すると、制御部８は上述した自動運転による給水を行うため、インバータ装置である駆動回路７Ａ，７Ｂ，７Ｃは制御部８からの指令に従って各ポンプユニット１の運転を可変速制御する。運転切替スイッチ２５２にて「停止」を選択すると、制御部８は、吐出し圧力の状態にかかわらず、各ポンプユニット１の運転を停止する。また、運転切替スイッチ２５２にて「試験」を選択すると、ユーザーは、制御部８を介して、各ポンプユニット１を手動で運転することができる。

また、操作部２５５の操作ボタン２５４を操作することにより、給水装置２００の運転に必要な各種設定値を入力したり、駆動回路７Ａ，７Ｂ，７Ｃの可変速制御で用いる設定（例えば加速時間や減速時間、ストール電流値等の可変速制御パラメータ）や表示装置２５６に表示する内容を変更する（切り替える）ことができるようになっている。給水装置２００の運転に必要な各種設定値の例としては、吐出し圧力の設定値、各ポンプユニット１の温度に関する第１乃至第３のしきい値などが挙げられる。吐出し圧力の設定値は、具体的には、圧力一定制御の設定圧力または／および推定末端圧一定制御の設定圧力である。推定末端圧一定制御の設定圧力は、最大流量時の複数のポンプユニット１Ａ，１Ｂ，１Ｃの吐出し圧力の目標値であってもよい。その他、始動条件、次ポンプユニット始動条件、次々ポンプユニット始動条件、次々ポンプユニット停止条件、次ポンプユニット停止条件、および全停止条件も給水装置２００の運転に必要な各種設定値に含まれる。さらに、上記異常停止の検出パラメータも給水装置２００の運転に必要な各種設定値に含まれる。

図１９は、上述した実施形態に係るポンプ装置が搭載された給水装置の他の例を示す模式図である。より具体的には、図１９は、上述した実施形態に係る複数のポンプ装置１００が搭載された給水装置２００の一例を示す模式図である。特に説明しない本実施形態の構成は、図１６に示す給水装置２００の構成と同様であるため、その重複する説明を省略する。

図１９に示す各ポンプ装置１００は、図１６に示すポンプ装置１００と同様の構成を有する複数のポンプユニット１Ａ，１Ｂ，１Ｃを備えている。各ポンプ装置１００の初段ポンプユニット１Ａは、吸込集合管２１９から分岐した分岐吸込管２１９Ａに接続されており、最も後段に位置するポンプユニット１Ｃは、分岐排水管２２０Ａに接続されている。分岐排水管２２０Ａは、排水集合管２２０に合流する。

各ポンプ装置１００は、上記逆止弁２２２とフロースイッチ２２４を備えている。一方で、各ポンプ装置１００は、共通の吐出し圧力センサ２２６および圧力タンク２２３を備えている。各ポンプ装置１００の逆止弁２２２とフロースイッチ２２４は、分岐吸込管２１９Ａに取り付けられており、各ポンプ装置１００で共通の吐出し圧力センサ２２６および圧力タンク２２３は、排水集合管２２０に接続されている。

図１９に示す給水装置２００は、図１６を参照して説明された制御部８と同様の構成を有する制御部８を有しており、この制御部８は、各ポンプ装置１００の動作を制御する。すなわち、図１９に示す制御部８は、各ポンプ装置１００で共通の制御部として機能する。一実施形態では、各ポンプ装置１００が専用の制御部８を有していてもよい。この場合、各制御部８は、相互に情報の送受信が可能なように構成され、例えば、信号線および／または通信線で連結される。

図１９に示すように、給水装置２００の吸込集合管２１９は、受水槽２０６に連結され、給水装置２００は、受水槽２０６に貯められた水道水を移送先（例えば、建物の給水栓）に移送する。受水槽２０６は、導入管２１０を介して水道管２０９に連結されており、水道管２０９を流れる水は、導入管２１０を通って受水槽２０６に移送される。

受水槽２０６には、該受水槽２０６内の水位を検知するための水位検知器２６０が取り付けられている。図１９に示す水位検知器２６０は、複数の電極棒を用いて水位を検知する電極棒式水位検知器である。水位検知器２６０も、制御装置８に信号線を介して接続されている。一実施形態では、水位検知器２６０は、フロートスイッチ式水位検知器、または超音波式水位検知器であってもよい。

本実施形態の給水装置２００は、各ポンプ装置１００の複数のポンプユニット１Ａ，１Ｂ，１Ｃを用いて、受水槽２０６に貯められた水道水を移送先に移送する。上述したように、初段ポンプユニット１Ａは、該初段ポンプユニット１Ａに続く２段目ポンプユニット１Ｂまで前記取扱液を所望の流量で移送可能な吸込性能を有する。したがって、給水装置２００が受水槽２０６の液面よりも高い位置に設置される場合でも、水道水を移送先に移送することができる。さらに、各ポンプ装置１００は、初段ポンプユニット１Ａ以降のポンプユニット１Ｂ，１Ｃによって、取扱液の圧力を自在に調整することができる。したがって、移送先で要求される流量を有する水道水を所望の圧力で該移送先に移送することができる。

各ポンプ装置１００は、図１７および図１８を参照して説明された始動動作および停止動作で運転される。さらに、制御部８は、各ポンプ装置１００で発生した異常をポンプユニット１ごとに検出可能に構成されている。異常が検出されたポンプユニット１は異常停止させられるが、他のポンプユニット１を用いて水道水を、建物の給水栓などの移送先に移送することができる。したがって、建物に断水が発生することが防止される。

本実施形態では、給水装置２００は、このように運転される複数の（図１９では、２つの）ポンプ装置１００を備えている。一方のポンプ装置１００が運転されているときは、他方のポンプ装置１００は、予備のポンプ装置として待機状態にある。３つ以上のポンプ装置１００を搭載する給水装置２００は、少なくとも１つのポンプ装置１００が予備ポンプ装置として待機状態にあるとよい。制御部８は、ポンプ装置１００のそれぞれの運転回数や停止時間が平準化されるようにこれらポンプ装置１００の運転を制御する。例えば、給水装置２００が２つのポンプ装置１００を有する場合は、制御部８は、これらポンプ装置１００を交互に運転する。

本実施形態に係る給水装置２００によれば、各ポンプ装置１００の長寿命化が期待できる。さらに、１つのポンプ装置１００が運転できなくなっても、他のポンプ装置１００で水道水を建物に移送することができる。したがって、建物に断水が発生することを防止することができる。

一実施形態では、複数のポンプ装置１００のうちの１つのポンプ装置１００を非常用ポンプ装置として常に待機状態としてもよい。非常用ポンプ装置は、非常用ポンプ装置以外の全てのポンプ装置が故障したときに運転されるポンプ装置である。この場合も、建物に断水が発生することを防止することができる。

上述した実施形態は、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者が本発明を実施できることを目的として記載されたものである。上記実施形態の種々の変形例は、当業者であれば当然になしうることであり、本発明の技術的思想は他の実施形態にも適用しうる。したがって、本発明は、記載された実施形態に限定されることはなく、特許請求の範囲によって定義される技術的思想に従った最も広い範囲に解釈されるものである。

１Ａ，１Ｂ，１Ｃ ポンプユニット
２Ａ，２Ｂ，２Ｃ ポンプケーシング
３Ａ，３Ｂ，３Ｃ モータケーシング
４ 吸込ケーシング
５Ａ，５Ｂ，５Ｃ 永久磁石
６Ａ，６Ｂ，６Ｃ モータ固定子
７Ａ，７Ｂ，７Ｃ 駆動回路（インバータ装置）
８，８Ａ，８Ｂ，８Ｃ 制御部
９，９Ａ，９Ｂ，９Ｃ 電源
１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ 軸受
１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ 羽根車
１５ 案内部材
１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃ 温度センサ
２０Ａ 振動センサ
２１ 初段ディフューザー
２２Ａ，２１Ｂ，２２Ｃ 中間ディフューザー
２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃ 固定子コア
２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃ 固定子コイル
２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃ 突起
２６Ａ，２６Ｂ，２６Ｃ 連通流路
２７Ａ，２７Ｂ 回路ケーシング（インバータケーシング）
３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃ モータ室
３７Ａ，３７Ｂ，３７Ｃ 開口孔
４０ 開口孔
５０Ａ，５０Ｂ 放熱フィン（放熱部材）
５３Ａ，５３Ｂ 開口孔
５４Ａ，５４Ｂ 開口孔
１００ ポンプ装置
２００ 給水装置
２２４ フロースイッチ
２２６ 圧力センサ
２５１ 電流検出器

Claims (8)

1. 取扱液を移送するポンプ装置であって、
   直列に連続して接続される複数のポンプユニットを備え、
   各ポンプユニットは、
   磁石が埋設される羽根車と、
   前記磁石に対向する位置に配置されるモータ固定子と、
   前記モータ固定子に接続されるインバータ装置と、
   前記羽根車を収容するポンプケーシングと、
   前記モータ固定子を収容するモータケーシングと、を備えており、
   前記複数のポンプユニットのうちの少なくとも１つのポンプユニットは、その羽根車の回転速度が残りのポンプユニットの羽根車の回転速度と異なるように運転されることを特徴とするポンプ装置。
2. 前記複数のポンプユニットは、全てのポンプユニットの羽根車の回転速度がそれぞれ異なるように運転されることを特徴とする請求項１に記載のポンプ装置。
3. 取扱液を移送するポンプ装置であって、
   直列に連続して接続される複数のポンプユニットを備え、
   各ポンプユニットは、
   磁石が埋設される羽根車と、
   前記磁石に対向する位置に配置されるモータ固定子と、
   前記羽根車を収容するポンプケーシングと、
   前記モータ固定子を収容するモータケーシングと、を備えており、
   前記複数のポンプユニットのうちの少なくとも１つのポンプユニットの羽根車の翼数が残りのポンプユニットの羽根車の翼数と異なることを特徴とするポンプ装置。
4. 前記複数のポンプユニットのうちの少なくとも１つのポンプユニットの羽根車の直径が残りのポンプユニットの羽根車の直径と異なることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のポンプ装置。
5. 前記モータケーシングは、
   前記モータ固定子が収容されるモータ室と、
   前記モータ室に前記取扱液を流入させるための少なくとも１つのモータ室入口孔を有していることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のポンプ装置。
6. 前記モータケーシングは、前記モータ室入口孔を介して前記モータ室に流入させた取扱液によって、前記モータ室内の取扱液を排出させるための少なくとも１つのモータ室出口孔を有していることを特徴とする請求項５に記載のポンプ装置。
7. 前記複数のポンプユニットのうちの最も前段に位置する前記初段ポンプユニットに接続され、吸込口を有する吸込ケーシングをさらに備え、
   前記吸込ケーシングには、前記吸込口を通過した前記取扱液が前記モータ室入口孔を通過するように案内する案内部材が配置されていることを特徴とする請求項５または６に記載のポンプ装置。
8. 前記取扱液は、絶縁性を有していることを特徴とする請求項５乃至７のいずれか一項に記載のポンプ装置。

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