JPH07305692A - モータポンプ装置の運転方法およびモータポンプ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ポンプ取扱液のガスシール室内への噴入を防
止し、噴入による軸封手段などの損傷を防止したモータ
ポンプ装置を提供する。 【構成】 回転速度可変装置36により駆動モータ15の印
加電源を可変制御し、ポンプ部11のインペラを、起動時
は定格速度まで所定時間をかけて徐々に増速させる。ポ
ンプ部11の停止時には定格速度から所定時間をかけて徐
々に減速させる。ポンプ部11に急激な圧力変化が生じな
いため、ポンプ取扱液のポンプ部11からガスシール室内
への噴入を防止する。圧力変動に起因してスラリ含有
液、結晶性液、高粘度液、腐蝕性液または高温液などの
ポンプ取扱液がガスシール室の気相部へ噴出されて軸封
部に到達されることにより、この軸封部に損傷が生じて
ガスシール作用を損い、ベアリングを損傷してポンプ故
障に至ることを阻止し、長寿命化を図る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ポンプ部と駆動モータ
との間にガスシール室を設けたモータポンプ装置の運転
方法およびモータポンプ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ポンプ部に設けられるインペラ
の回転軸を駆動モータの回転軸に連結して一体的に構成
したモータポンプ装置が各種用途に用いられている。

【０００３】そして、この種のモータポンプ装置におい
て、スラリ含有液、結晶性液、高粘度溶液、腐食性液お
よび高温液などを取り扱う場合、これらモータポンプ装
置のポンプ取扱液がメカニカルシールなどの軸封手段や
ポンプ取扱液が潤滑液として接触するベアリングなどに
浸入すると、これら軸封手段やベアリングなどに異常磨
耗や特性劣化などを生じさせてしまう。そこで、ポンプ
部に隣接してガスシール室を設け、ポンプ取扱液が軸封
手段やベアリングに達しないように、これら各部をポン
プ取扱液から隔離する構成が採られている。

【０００４】次に、このガスシール型のモータポンプ装
置の構成例を図４により説明する。

【０００５】図４において、11はポンプ部で、このポン
プ部11には吸込口および吐出口を有するケーシング12内
にインペラ13が回転可能に設けられている。そして、こ
のインペラ13のポンプ回転軸14は、上部に設けられたキ
ャンドモータからなる駆動モータ15のモータ回転軸16と
一体に連結しており、駆動モータ15により回転駆動され
る。

【０００６】また、前記駆動モータ15とポンプ部11のケ
ーシング12との間には、ガスシール室17および軸封手段
としての軸封部18などが構成される連結用ケーシング19
が一体的に設けられている。

【０００７】さらに、前記駆動モータ15は、固定子21お
よび回転子22を有し、回転子22の両端部は、上下に配置
されたベアリング23，23により回転自在に軸支されてい
る。また、この駆動モータ15内には冷却液が封入されて
おり、外部に設けた冷却用熱交換器24に対して、駆動モ
ータ15の上部に連結されたパイプ25および前記連結用ケ
ーシング19内のシール液室26に連結されたパイプ27を介
して連通している。さらに、回転子22には補助インペラ
28が取り付けられており、駆動モータ15の運転時に回転
子22と一体的に回転して、冷却液が駆動モータ15内にて
流動されるとともに、パイプ25，27を介して冷却用熱交
換器24との間で循環される。この冷却液は、ポンプ取扱
液に混入されても何等支障が生じない清澄な液で、駆動
モータ15の冷却とともにベアリング23，23の潤滑を兼ね
ている。

【０００８】また、前記連結用ケーシング19内にはガス
シール室17が形成されているが、このガスシール室17と
シール液室26との間にはメカニカルシールなどによる軸
封部18が構成されている。そして、ガスシール室17内に
はシール用のガスが封入され、気相部29を構成してい
る。なお、このガスシール室17の側壁となる連結用ケー
シング19の一部には、ガスシール室17内を観察するため
の覗き窓30が設けられ、この覗き窓30はガラス板などに
よる透明板にて封止されている。

【０００９】ここで、前記シール液室26の圧力をガスシ
ール室17内より若干高く設定する。このように設定する
と、このガスシール室17内には、ポンプ運転時に、ポン
プ部11との隔壁に設けられたポンプ回転軸14の軸貫通部
間隙31を通ってポンプ部11内からポンプ取扱液が浸入す
るが、シール液室26の圧力がガスシール室17内より若干
高いため、気相部29によりガスシール室17内におけるポ
ンプ取扱液の液面上昇を抑止でき、軸封部18やベアリン
グ23をポンプ取扱液から隔離し保護する。

【００１０】ところで、このようなモータポンプ装置で
は、ポンプ運転時、ポンプ回転軸14の回転に伴って、ガ
スシール室17内に浸入しているポンプ取扱液に擾乱が生
じることがある。このような擾乱が生じると、ガスシー
ル室17内に封入されているガス体が、ガスシール室17内
のポンプ取扱液に混入され、軸貫通部間隙31からポンプ
部11に漏出してしまう。このため、ガスシール室17内に
おけるポンプ取扱液の液面が上昇し、ついには軸封部18
にまで達する。その結果、軸封部18にはポンプ取扱液が
スラリ含有液や結晶性液の場合は異物噛み込みによる異
常磨耗が生じ、また、高粘度液の場合は潤滑不良が生
じ、腐食性液や高温液の場合はこれらの接触部分に特性
劣化が生じ、軸封部18に損傷が生じる。このように、軸
封部18が損傷すると、ポンプ取扱液が駆動モータ15内に
浸入するのでベアリング23が損傷するなど、ポンプ故障
に至ることがある。

【００１１】そこで、ガスシール室17内におけるポンプ
取扱液の擾乱を抑えてシール用ガス体の漏出を防ぐ手段
が、実公昭４５−８２８５号公報に記載されているよう
に知られている。

【００１２】この実公昭４５−８２８５号公報に記載の
構成は、図４におけるガスシール室17内に、複数枚の邪
魔板32を、ポンプ回転軸14を中心として、放射状に設け
たものである。

【００１３】また、この他に実公昭５７−２２６７２号
公報に記載されている構成も知られている。

【００１４】この実公昭５７−２２６７２号公報に記載
の構成は、ポンプ部とガスシール室との軸貫通部にガス
シール室側へ延在するスリーブを設け、このスリーブに
よって形成された軸貫通部間隙とガスシール室とを連通
する流体通孔を、スリーブの基部と上端部とにそれぞれ
複数個穿設したものである。

【００１５】これらの構造によれば、邪魔板32やスリー
ブが、ガスシール室17内のポンプ取扱液の動きを抑止す
るので、ポンプ運転時にポンプ回転軸14が回転しても、
それに伴うポンプ取扱液の擾乱を防止することができ
る。このため、一部のポンプ取扱液、たとえば高溶解度
液や発泡性液などを除いて、通常のポンプ運転時におけ
るガスシール室17内での液面上昇の問題は実用上支障の
ない程度まで改善される。

【００１６】このように、通常運転時の問題は改善され
るが、ポンプを起動したり停止するときに問題が生じ
る。すなわち、ポンプ起動および停止の際、ポンプ部11
内には急激な圧力変化が生じるが、この急激な圧力変化
に起因して、ポンプ部11内のポンプ取扱液が軸貫通部間
隙31を通ってガスシール室17内に瞬間的に噴入すること
である。この噴入されたポンプ取扱液は、さらに、ガス
シール室17内の気相部29に噴出され、軸封部18にまで達
する。このため、前述した擾乱による場合に比べて進行
は緩慢ではあるが、軸封部18に損傷が生じ、ガスシール
機能が損なわれ、さらには駆動モータ15内のベアリング
23も損傷を受けるなど、最終的にポンプ故障に至るおそ
れがある。特に、起動、停止が頻繁に行なわれる場合
は、短期間のうちにポンプ故障に至るおそれが十分にあ
る。

【００１７】このような問題は、駆動モータ15に、図４
で示したキャンドモータに変わって図５で示すように汎
用モータ15a を用いた場合も同様に生じる。この場合の
構造も、基本的に図４のものと大差なく、ポンプ部11に
隣接してガスシール室17およびシール液室26などが順次
設けられるが、汎用モータ15a は、周知のように防水対
策が施されていないため、ポンプ部11との間隔を大きく
とる必要がある。このため、ポンプ部11のケーシング12
と汎用モータ15a との間には比較的大型の３個のケーシ
ング、すなわち、図示のガスシール室17用のケーシング
19a 、シール液室26用のケーシング19b 、ベアリング3
4，34および連結部用のケーシング19c を、相互に直列
結合している。

【００１８】また、ポンプ回転軸14a は、ガスシール室
17、シール液室26を貫通し、これらガスシール室17およ
びシール液室26の上部に位置するケーシング19c 内を貫
通し、内部に設けられたベアリング34，34により回転自
在に軸支されるとともに、このケーシング19c 内の上部
において、モータ回転軸16a とカップリング35を介して
一体的に連結される。また、シール液室26の上下にはメ
カニカルシールなどによる軸封部18a ，18a がそれぞれ
設けられ、かつ、内部にはシール液が封入されている。
さらに、ガスシール室17内には、シール用のガスが封入
されており、シール液室26との圧力差によって、すなわ
ちシール液室26の方が若干高圧であることにより、軸貫
通部間隙31を介してポンプ部11内から浸入するポンプ取
扱液の液面上昇を抑止している。また、ガスシール室17
内に邪魔板32などを設け、ポンプ回転軸14の回転により
ガスシール室17内でポンプ取扱液の擾乱を抑止してい
る。

【００１９】このような構成においても、ポンプ起動お
よび停止の際に、ポンプ部11内には急激な圧力変化が生
じ、ポンプ部11内のポンプ取扱液が、軸貫通部間隙31を
通ってガスシール室17内に瞬間的に噴入する。この噴入
されたポンプ取扱液は、さらに、ガスシール室17内の気
相部29に噴出され、軸封部18a にまで達する。このた
め、擾乱による場合に比べて進行は緩慢ではあるが、軸
封部18に損傷が生じ、ガスシール機能が損なわれ、ベア
リング34も損傷を受ける。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】上述のように、ポンプ
起動および停止の際に、ポンプ部11内に生じる急激な圧
力変化により、ポンプ部11内のポンプ取扱液がガスシー
ル室17内に瞬間的に噴入し、さらにガスシール室17内の
気相部29に噴出し、軸封部18にまで達し、この軸封部18
を損傷するのでガスシール機能が損なわれ、他のベアリ
ングなどにも損傷が拡がり、最終的にポンプ故障に至る
おそれがある。

【００２１】本発明の目的は、ポンプ起動および停止の
際に、ポンプ部内に急激な圧力変化が生じないようにし
て、ポンプ取扱液のガスシール室内への噴入を防止し、
噴入による軸封手段などの損傷を防止したモータポンプ
装置の運転方法およびモータポンプ装置を提供すること
にある。

【００２２】

【課題を解決するための手段】請求項１記載のモータポ
ンプ装置の運転方法は、駆動モータと、この駆動モータ
にて回転されるポンプ回転軸により駆動されるポンプ部
と、このポンプ部に隣接して形成されシール用のガスが
封入されたガスシール室と、このガスシール室内を貫通
し前記ポンプ回転軸が挿通される軸貫通部間隙と、前記
ガスシール室に配設され前記軸貫通部間隙の前記駆動モ
ータ側を軸封する軸封手段とを備えたモータポンプ装置
の運転方法であって、前記駆動モータの印加電源を可変
して前記ポンプ部を起動する際に前記駆動モータの回転
速度を徐々に増速させ、前記ポンプ停止の際に前記駆動
モータの回転速度を徐々に減速させるものである。

【００２３】請求項２記載のモータポンプ装置の運転方
法は、請求項１記載のモータポンプ装置の運転方法にお
いて、駆動モータとして、キャンドモータを用いたもの
である。

【００２４】請求項３記載のモータポンプ装置は、駆動
モータと、この駆動モータにて回転されるポンプ回転軸
により駆動されるポンプ部と、このポンプ部に隣接して
形成されシール用のガスが封入されたガスシール室と、
このガスシール室内を貫通し前記ポンプ回転軸が挿通さ
れる軸貫通部間隙と、前記ガスシール室に配設され前記
軸貫通部間隙の前記駆動モータ側を軸封する軸封手段
と、前記駆動モータの印加電源を可変して前記駆動モー
タの起動時にこの駆動モータの回転速度を定格速度まで
徐々に増速させるとともに、停止時に回転速度を定格速
度から徐々に減速させる回転速度可変装置とを具備した
ものである。

【００２５】請求項４記載のモータポンプ装置は、請求
項３記載のモータポンプ装置において、駆動モータとし
て、キャンドモータを用いたものである。

【００２６】

【作用】請求項１記載のモータポンプ装置の運転方法
は、ポンプ部を起動する際は駆動モータの回転速度を徐
々に増速させて定常の運転速度に至り、ポンプ部を停止
する際は駆動モータの回転速度を徐々に減速させて停止
に至るので、ポンプ部には急激な圧力変動が生じず、圧
力変動に起因してポンプ取扱液がガスシール室へ噴出し
て軸封手段に至らず、損傷を防止する。

【００２７】請求項２記載のモータポンプ装置の運転方
法は、請求項１記載のモータポンプ装置の運転方法にお
いて、キャンドモータを用いても同様に軸封手段に至ら
ず、損傷を防止する。

【００２８】請求項３記載のモータポンプ装置は、回転
速度可変装置により駆動モータを制御し、ポンプ部のイ
ンペラを、起動時は定格速度まで所定時間をかけて徐々
に増速させ、停止時には定格速度から所定時間をかけて
徐々に減速させることにより、ポンプ部に急激な圧力変
化が生じないようにし、ポンプ取扱液のポンプ部からガ
スシール室内への噴入を防止して、軸封手段に至らず、
損傷を防止する。

【００２９】請求項４記載のモータポンプ装置は、請求
項３記載のモータポンプ装置において、キャンドモータ
を用いても同様に軸封手段に至らず、損傷を防止する。

【００３０】

【実施例】以下、本発明のモータポンプ装置の一実施例
を図面を参照して説明する。

【００３１】モータポンプ装置の本体構造は、従来例で
示す図４および図５で示したものと同様であるので、同
一符号を付して間単に説明する。

【００３２】まず、図４に示す構成は、ポンプ部11には
吸込口および吐出口を有するケーシング12内にインペラ
13が回転可能に設けられ、このインペラ13のポンプ回転
軸14は、上部に設けられたたとえば三相交流モータなど
のキャンドモータからなる駆動モータ15のモータ回転軸
16と一体に連結されており、駆動モータ15により回転駆
動される。

【００３３】さらに、駆動モータ15とポンプ部11のケー
シング12との間には、ガスシール室17および軸封手段と
しての軸封部18などが構成される連結用ケーシング19が
一体的に設けられている。そして、駆動モータ15は、固
定子21および回転子22を有し、回転子22の両端部は、上
下に配置されたベアリング23，23により回転自在に軸支
されている。また、この駆動モータ15内には冷却液が封
入されており、外部に設けた冷却用熱交換器24に対し
て、パイプ25および連結用ケーシング19内のシール液室
26に連結されたパイプ27を介して連通している。さら
に、回転子22には補助インペラ28が取り付けられてお
り、駆動モータ15の運転時に回転子22と一体的に回転し
て、冷却液を駆動モータ15内にて流動させるとともに、
パイプ25，27を介して冷却用熱交換器24との間で循環さ
せる。

【００３４】また、連結用ケーシング19内にはガスシー
ル室17が形成されているが、このガスシール室17とシー
ル液室26との間にはメカニカルシールなどによる軸封部
18が構成されている。そして、ガスシール室17内にはシ
ール用のガスが封入され、気相部29を構成している。な
お、このガスシール室17の側壁となる連結用ケーシング
19の一部には、ガスシール室17内を観察するためのガラ
ス板などの透明板からなる覗き窓30が設けられている。

【００３５】一方、図５で示すように汎用モータ15a を
用いた構成も、図４のものと同様で、ポンプ部11に隣接
してガスシール室17およびシール液室26などが順次設け
られるが、汎用モータ15a は、防水対策が施されていな
いため、ポンプ部11との間隔を大きくとる必要がある。
このため、ポンプ部11のケーシング12と汎用モータ15a
との間には比較的大型の３個のケーシング、すなわち、
図示のガスシール室17用のケーシング19a 、シール液室
26用のケーシング19b 、ベアリング34，34および連結部
用のケーシング19c を、相互に直列結合している。

【００３６】また、ポンプ回転軸14a は、ガスシール室
17、シール液室26を貫通し、これらガスシール室17およ
びシール液室26の上部に位置するケーシング19c 内を貫
通し、内部に設けられたベアリング34，34により回転自
在に軸支されるとともに、このケーシング19c 内の上部
において、モータ回転軸16a とカップリング35を介して
一体的に連結する。また、シール液室26の上下にはメカ
ニカルシールなどによる軸封部18a ，18a がそれぞれ設
けられ、かつ、その内部にはシール液が封入されてい
る。

【００３７】そして、図１に示す構成により図４または
図５に示す装置の回転速度を制御する。すなわち、図１
に示すように、ポンプ部11を駆動する駆動モータ15の回
転速度を可変する回転速度可変装置36は、駆動モータ15
に対する電源電圧を変化させて、起動および停止時の速
度を制御する三相単巻摺動変圧器37を用いている。この
三相単巻摺動変圧器37は、三相入力端子Ｕ，Ｖ，Ｗの対
応するものに一端を接続し、他端を共通接続した３つの
巻線38U ，38V ，38W に対しては、一端を出力端子ｕ，
ｖ，ｗに接続し、他端は対応する巻線38U ，38V ，38W
と摺動接触する可動接触子39u ，39v ，39w を設ける。
なお、出力端子ｕ，ｖ，ｗは駆動モータ15に接続してい
る。

【００３８】また、各可動接触子39u ，39v ，39w は共
通の駆動機構40により対応する巻線38U ，38V ，38W の
長さ方向に沿って駆動される。そして、この可動接触子
39u，39v ，39w の対応する巻線38U ，38V ，38W に対
する接触位置により出力端子ｕ，ｖ，ｗに生じる出力電
圧が変化する。この駆動機構40は減速機付モータ41によ
って駆動される回転軸42を有し、可動接触子39u ，39v
，39w の基端は、この回転軸の外周にその半径方向に
沿って固定されている。そして、回転軸42の回転に伴
い、各可動接触子39u ，39v ，39w の先端側の接触端
は、対応する巻線38U，38V ，38W の長さ方向に沿って
円弧状に駆動される。

【００３９】一方、S1は電圧上限位置検出用の上限リミ
ットスイッチ、S2は電圧下限位置検出用の下限リミット
スイッチで、これら上限リミットスイッチS1および下限
リミットスイッチS2は回転軸に一体に取り付けられたカ
ム43との係合により作動する。すなわち、上限リミット
スイッチS1は、可動接触子39u ，39v ，39w が対応する
巻線38U ，38V ，38W の定格電圧発生位置に達すること
によりカム43と係合し、下限リミットスイッチS2は、同
様に可動接触子39u ，39v ，39w が対応する巻線38U ，
38V ，38W の最小電圧、すなわち減速機付モータ41の最
低起動開始電圧より僅かに低い電圧の発生位置に達する
ことによりカム43と係合するように設定されている。

【００４０】そして、三相単巻摺動変圧器37の入力端子
Ｕ，Ｖ，Ｗは、電源開閉器として用いられる主電磁接触
器R1の主ａ接点R1ar，R1as，R1atを介して三相交流電源
Ｒ，Ｓ，Ｔと接続する。減速機付モータ41の端子は正転
用電磁接触器R2の主ａ接点R2ar，R2as，R2atを介して三
相交流電源の電源端子Ｒ，Ｓ，Ｔと接続する。また、こ
れら主ａ接点R2ar，R2as，R2atに対しては、逆転用電磁
接触器R3の主ａ接点R3ar，R3as，R3atが出力側の相順を
逆にして並列接続されている。

【００４１】また、45は各部の操作回路で、この操作回
路45は操作電源として単相交流電源Ｓ，Ｔを有する。そ
して、R4は第１の補助リレーで、この第１の補助リレー
R4はポンプ起動用押し釦スイッチのａ接点PB1aおよびポ
ンプ停止用押し釦スイッチのｂ接点PB2bを直列に介して
電源Ｓ，Ｔ間に接続される。また、ポンプ起動用押し釦
スイッチのａ接点PB1aには自己保持用のａ接点R4a1が並
列に接続される。さらに、R5は第２の補助リレーで、こ
の第２の補助リレーR5は下限リミットスイッチS2のｂ接
点S2b1を直列に介して電源Ｓ，Ｔ間に接続される。

【００４２】また、主電磁接触器R1は、第１の補助リレ
ーR4のａ接点R4a2および第２の補助リレーR5のａ接点R5
a1を直列に介して電源Ｓ，Ｔ間に接続される。さらに、
ａ接点R4a2には自己保持用の補助ａ接点R1a1が並列接続
される。また、正転用電磁接触器R2は、第１の補助リレ
ーR4のａ接点R4a3、逆転用電磁接触器R3の補助ｂ接点R3
b1および上限リミットスイッチS1のｂ接点S1b1をそれぞ
れ直列に介して電源Ｓ，Ｔ間に接続される。さらに、逆
転用電磁接触器R3は、第２の補助リレーR5のａ接点R5a
2、第１の補助リレーR4のｂ接点R4b1および正転用電磁
接触器R2のｂ接点R2b1をそれぞれ直列に介して電源Ｓ，
Ｔ間に接続される。

【００４３】次に、上記実施例の動作について説明す
る。

【００４４】まず、モータポンプ装置が停止状態にあ
り、図１における下限リミットスイッチS2がカム43と係
合し、ｂ接点S2b1がオフ状態にあるものとする。この状
態で起動用押し釦スイッチが操作され、ａ接点PB1aがオ
ン動作すると、第１の補助リレーR4が励磁され、ａ接点
R4a1により自己保持する。また、同時にａ接点R4a2，R4
a3 がともにオン動作して正転用電磁接触器R2が励磁さ
れ、ｂ接点R2b1がオフ動作するとともに、主ａ接点R2a
r，R2as，R2atはオン動作し、減速機付モータ41が正転
を開始し、各可動接触子39u ，39v ，39w は、下限位置
から電圧上昇方向に移動を開始する。この動作によりカ
ム43は下限リミットスイッチS2から外れ、ｂ接点S2b1は
オン状態に復帰する。

【００４５】そして、ｂ接点S2b1がオン状態に復帰した
ことにより、第２の補助リレーR5が励磁され、ａ接点R5
a1およびR5a2がともにオン動作する。まず、ａ接点R5a1
のオン動作により、主電磁接触器R1は励磁され、ａ接点
R1a1により自己保持するとともに、主ａ接点R1ar，R1a
s，R1atをオン動作させて三相単巻摺動変圧器37の巻線3
8U ，38V ，38W に電源電圧が印加される。このため、
モータポンプ装置の駆動モータ15には、可動接触子39u
，39v ，39w の対応する巻線38U ，38V ，38W との接
触位置に応じた電圧が印加され、起動される。

【００４６】このとき、可動接触子39u ，39v ，39w の
接触位置は、下限位置から僅かに移動した位置であり、
駆動モータ15に対して最低起動開始電圧が印加される。
この後、減速機付モータ41は正転を続け、可動接触子39
u ，39v ，39w は電圧上昇方向に移動するので、三相単
巻摺動変圧器37の出力電圧は徐々に上昇する。そして、
可動接触子39u ，39v ，39w が定格電圧を生じる上限位
置に達すると、カム43が上限リミットスイッチS1に係合
し、ｂ接点S1b1をオフ動作させる。このため、正転用電
磁接触器R2の励磁が解除され、ｂ接点R2b1をオン状態に
復帰させるとともに、主ａ接点R2ar，R2as，R2atをオフ
させ、減速機付モータ41の正転を停止させ、可動接触子
39u ，39v ，39w を定格電圧を生じる上限位置で停止さ
せる。したがって、駆動モータ15は定格運転状態とな
る。

【００４７】このように、駆動モータ15の起動にあた
り、始めに定格電圧より十分低い最低起動開始電圧を駆
動モータ15に印加し、その後、定格電圧まで所定時間を
かけて徐々に上昇させるので、その回転速度も定格速度
まで徐々に上昇することとなる。したがって、ポンプ部
11のインペラ13も徐々に回転速度が上昇するので、急激
な圧力変化が生じることはなく、したがって、ガスシー
ル室17へのポンプ取扱液の噴入も生じない。

【００４８】一方、モータポンプ装置を停止させる場合
は、停止用押し釦スイッチを操作し、ｂ接点PB2bをオフ
動作させる。この操作により第１の補助リレーR4の自己
補助を解除し、ａ接点R4a1，R4a2，R4a3をオフさせ、ｂ
接点R4b1をオン状態に復帰させる。このため、逆転用電
磁接触器R3が励磁され、ｂ接点R3b1をオフさせるととも
に、主ａ接点R3ar，R3as，R3atをオンさせて、減速機付
モータ41を逆転させる。このため、可動接触子39u ，39
v ，39w が定格電圧を生じる上限位置から電圧低下方向
に移動を開始する。この動作によりカム43は上限リミッ
トスイッチS1から外れ、ｂ接点S1b1はオン状態に復帰
し、次回の正転にそなえる。

【００４９】これらの結果、三相単巻摺動変圧器37の出
力電圧は、定格電圧から徐々に低下し、駆動モータ15お
よびポンプ部11のインペラ13の回転速度も徐々に低下す
る。そして、可動接触子39u ，39v ，39w が下限位置に
達すると、カム43が下限リミットスイッチS2に係合し、
ｂ接点S2b1をオフさせる。この動作により、第２の補助
リレーR5の励磁が解除され、ａ接点R5a1およびａ接点R5
a2をオフさせる。このため、主電磁接触器R1および逆転
用電磁接触器R3の励磁がともに解除され、ａ接点R1a1が
オフし、ｂ接点R3b1がオンするとともに、主ａ接点R1a
r，R1as，R1atおよびR3ar，R3as，R3atがともにオフ
し、初期状態に戻る。同時に駆動モータ15に対する電源
供給が停止するので、モータは停止状態となる。

【００５０】このように、モータポンプ装置を停止させ
る場合も、駆動モータ15に対する供給電圧を定格電圧か
ら徐々に低下させた後、電源を断つようにしたので、駆
動モータ15およびインペラ13の回転速度は徐々に低下す
る。したがって、インペラ13の急激な停止による大きな
衝撃が生じることはなく、ガスシール室17へのポンプ取
扱液の噴入も生じない。

【００５１】また、図２は上記実施例による動作を示し
ており、Ｖｍは駆動モータ15への印加電圧、Ｐｇは気相
部29の圧力、Ｐｄはポンプ吐出圧力である。そして、従
来の直入の装置では、図３に示すように、モータポンプ
装置の起動時および停止時における駆動モータ15に対す
る印加電圧Ｖｍの立上がり、立下がりが急激であり、気
相部29の圧力は急俊に変化する。このため、ガスシール
室17の気相部29へのポンプ取扱液の噴入が生じる。これ
に対し、上記実施例では、図２に示すように、駆動モー
タ15に対する印加電圧Ｖｍを起動時および停止時ともに
徐々に変化させているので、気相部29の圧力変化は極僅
かであり、その変化も滑らかである。したがって、ガス
シール室17へのポンプ取扱液の噴入も生じない。このた
め、ポンプ部11の起動、停止の際にポンプ部11には急激
な圧力変動が生じず、圧力変動に起因してスラリ含有
液、結晶性液、高粘度液、腐蝕性液または高温液などの
ポンプ取扱液がガスシール室の気相部へ噴出されて軸封
部18に到達されることにより、この軸封部18に損傷が生
じてガスシール作用が損われ、軸封部18のベアリングな
どが損傷されるなどポンプ故障に至るのが阻止され、長
寿命化を図れる。

【００５２】そして、これらの結果を表１に示す。

【００５３】

【表１】 なお、表１において、○はポンプ取扱液の巻き上げな
し、△はポンプ取扱液の巻き上げあり、×はポンプ取扱
液の噴出を示す。また、「ケーシング液なし」とは、ガ
スシール室17の気相部29内の液面を軸貫通部間隙31の近
辺まで低下させた条件での試験を、「Ｓバルブ」とは、
ポンプ部11の吸込口側に接続した図示しない吸込弁をモ
ータポンプ装置の起動後に直ちに開き、開いたまま停止
する条件での試験を、「Ｄバルブ」とは、ポンプ部11の
吐出口側に接続した図示しない吐出弁をモータポンプ装
置の起動後に直ちに開き、開いたまま停止する条件での
試験をそれぞれ示す。上記実施例では、三相単巻摺動変
圧器37の下限位置における電圧を、駆動モータ15の最低
起動開始電圧より僅かに低い値に設定したが、これより
若干高い電圧にして起動時間を短縮するようにしてもよ
い。要するにガスシール室17の気相部29へのポンプ取扱
液の噴入が生じない程度の起動速度に設定すればよい。

【００５４】また、回転速度可変装置36として三相単巻
摺動変圧器37を励磁したが、駆動モータ15が単相モータ
の場合は、単相単巻摺動変圧器を採用すればよい。ま
た、モータポンプ装置の起動、停止頻度が頻繁でない場
合は、電圧昇降速度の操作がやや難しいが手動の単相単
巻摺動変圧器を用いてもよく、さらにタップ切換変圧器
を用いて段階的に出力電圧を変化させてもよい。この他
サイリスタやリアクトルなどによる静止型電圧調整機を
用いてもよい。

【００５５】上述の回転速度可変装置36は駆動モータ15
に対する印加電圧を変化させるものであるが、インバー
タを用いて駆動モータ15に印加する電源周波数を変化さ
せたり、電源周波数と共に電圧をも変化させるようにし
てもよい。

【００５６】なお、上記実施例では、図４に示す実施例
に基づき説明したが、図５に示す実施例に対応させても
同様の効果を得ることができる。

【００５７】

【発明の効果】請求項１記載のモータポンプ装置の運転
方法によれば、ポンプ部の起動、停止の際にポンプ部に
は急激な圧力変動が生じず、圧力変動に起因してポンプ
取扱液がガスシール室の気相部へ噴出されて軸封手段に
到達されることにより、この軸封手段に損傷が生じてガ
スシール作用が損われ、ポンプ故障に至るのが阻止さ
れ、ポンプ取扱液に対するモータポンプ装置の長寿命化
を図ることができる。

【００５８】請求項２記載のモータポンプ装置の運転方
法によれば、請求項１記載のモータポンプ装置の運転方
法に加え、キャンドモータを用いたため、モータポンプ
の小型化が図れるとともに、回転子やモータ回転軸が液
中で回転することに起因する低騒音化、および寿命の短
かいグリス封入ベアリングを用いた汎用モータ駆動のモ
ータポンプに比べてより長寿命化が図れる。

【００５９】請求項３記載のモータポンプ装置によれ
ば、モータポンプ装置の起動および停止の際に、駆動モ
ータの回転速度を徐々に上昇または下降させるようにし
たので、ポンプ部内に急激な圧力変化が生じることはな
く、ポンプ取扱液のガスシール室内への噴入を防止し、
この噴入による軸封部などの損傷を防止することができ
る。

【００６０】請求項４記載のモータポンプ装置によれ
ば、請求項３記載のモータポンプ装置に加え、キャンド
モータを用いたため、モータポンプの小型化、低騒音
化、およびより長寿命化を図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のモータポンプ装置の一実施例における
要部構成を示す回路図である。

【図２】同上モータポンプ装置による特性を示す特性図
である。

【図３】従来装置の特性を示す特性図である。

【図４】キャンドモータを用いたモータポンプ装置の断
面図である。

【図５】汎用モータを用いたモータポンプ装置の断面図
である。

【符号の説明】

11 ポンプ部 14 ポンプ回転軸 15 駆動モータ 16 モータ回転軸 17 ガスシール室 18 軸封手段としての軸封部 31 軸貫通部間隙 36 回転速度可変装置

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 駆動モータと、この駆動モータにて回転
   されるポンプ回転軸により駆動されるポンプ部と、この
   ポンプ部に隣接して形成されシール用のガスが封入され
   たガスシール室と、このガスシール室内を貫通し前記ポ
   ンプ回転軸が挿通される軸貫通部間隙と、前記ガスシー
   ル室に配設され前記軸貫通部間隙の前記駆動モータ側を
   軸封する軸封手段とを備えたモータポンプ装置の運転方
   法であって、 前記駆動モータの印加電源を可変して前記ポンプ部を起
   動する際に前記駆動モータの回転速度を徐々に増速さ
   せ、前記ポンプ停止の際に前記駆動モータの回転速度を
   徐々に減速させることを特徴とするモータポンプ装置の
   運転方法。
2. 【請求項２】 駆動モータとして、キャンドモータを用
   いたことを特徴とする請求項１記載のモータポンプ装置
   の運転方法。
3. 【請求項３】 駆動モータと、 この駆動モータにて回転されるポンプ回転軸により駆動
   されるポンプ部と、 このポンプ部に隣接して形成されシール用のガスが封入
   されたガスシール室と、 このガスシール室内を貫通し前記ポンプ回転軸が挿通さ
   れる軸貫通部間隙と、 前記ガスシール室に配設され前記軸貫通部間隙の前記駆
   動モータ側を軸封する軸封手段と、 前記駆動モータの印加電源を可変して前記駆動モータの
   起動時にこの駆動モータの回転速度を定格速度まで徐々
   に増速させるとともに、停止時に回転速度を定格速度か
   ら徐々に減速させる回転速度可変装置とを具備したこと
   を特徴とするモータポンプ装置。
4. 【請求項４】 駆動モータとして、キャンドモータを用
   いたことを特徴とする請求項３記載のモータポンプ装
   置。