WO2022201731A1

WO2022201731A1 - モータポンプ、ポンプユニット、およびモータポンプの羽根車のバランス調整方法

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Publication number: WO2022201731A1
Application number: PCT/JP2022/000085
Authority: WO
Inventors: 康貴小西; 裕之川▲崎▼
Original assignee: Ebara Corp
Current assignee: Ebara Corp
Priority date: 2021-03-24
Filing date: 2022-01-05
Publication date: 2022-09-29
Anticipated expiration: 2023-09-24
Also published as: KR20230160311A; EP4317695A4; EP4317695A1; JP7827697B2; US20240167478A1; TW202237991A; JPWO2022201731A1

Abstract

本発明は、モータポンプ、ポンプユニット、およびモータポンプの羽根車のバランス調整方法に関するものである。モータポンプは、羽根車（１）と、回転子（２）と、固定子（３）と、軸受（５）と、を備える。回転子（２）および軸受（５）は、羽根車（１）の吸込側領域（Ｒａ）に配置されている。

Description

モータポンプ、ポンプユニット、およびモータポンプの羽根車のバランス調整方法

　本発明は、モータポンプ、ポンプユニット、およびモータポンプの羽根車のバランス調整方法に関する。

　カップリングによって連結されたモータおよびポンプを備えるポンプ装置が知られている。このようなポンプ装置は、カップリングを介して、モータの駆動力をポンプの羽根車に伝達する構造を有している。

特開２０００－３０３９８６号公報

　しかしながら、このようなポンプ装置では、ポンプおよびモータは、並んで配置されるため、設置面積が大きくなってしまう。その一方で、近年、コンパクト化（および省エネルギー化）の需要が高まっており、結果として、ポンプおよびモータの一体構造に対する要求も高まっている。

　そこで、本発明は、コンパクトな構造を有するモータポンプおよびポンプユニットを提供することを目的とする。

　本発明は、コンパクトな構造を有するモータポンプの羽根車のバランス調整方法を提供することを目的とする。

　コンパクトな構造を有する複数のモータポンプを接続することにより、ポンプユニットは、設置面積を大きくすることなく、運転することができる。しかしながら、複数のモータポンプを安定的に運転する場合には、これら複数のモータポンプの状態を監視しつつ、運転状況に応じて、複数のモータポンプの運転を制御する必要がある。

　そこで、本発明は、複数のモータポンプの状態を監視し、かつ複数のモータポンプの運転を制御することができるポンプユニットを提供することを目的とする。

　一態様では、羽根車と、前記羽根車に固定された回転子と、前記回転子の半径方向外側に配置された固定子と、前記羽根車を支持する軸受と、を備えるモータポンプが提供される。前記回転子および前記軸受は、前記羽根車の吸込側領域に配置されている。

　一態様では、前記モータポンプは、前記羽根車の背面側に配置された戻り羽根を備えている。
　一態様では、前記モータポンプは、前記羽根車の背面に設けられたスラスト荷重低減構造を備えている。
　一態様では、前記スラスト荷重低減構造は、前記羽根車の背面に取り付けられた複数の裏羽根を備えている。

　一態様では、前記スラスト荷重低減構造は、前記羽根車の中心側に向かって延びる複数の切り欠き構造である。
　一態様では、前記軸受は、前記羽根車に装着された回転側軸受体と、前記回転側軸受体の吸込側に配置された固定側軸受体と、を備えたすべり軸受である。
　一態様では、前記羽根車および前記軸受のうち、少なくとも１つは、軽量材質から構成されている。

　一態様では、前記羽根車は、中央部分に吸込部が形成され、かつ主板に対向して配置された側板を備えた遠心羽根車であり、前記側板は、前記側板の外縁部から前記吸込部に向かって延び、かつ前記回転子が固定された環状の突起部を有している。
　一態様では、前記モータポンプは、前記羽根車の吸込側に配置された吸込ケーシングを備えており、前記吸込側領域は、前記吸込ケーシングと前記羽根車との間の領域である。

　一態様では、上記複数のモータポンプと、前記複数のモータポンプのそれぞれの動作を制御するインバータと、を備える、ポンプユニットが提供される。

　一態様では、前記複数のモータポンプは、直列的に配置されている。
　一態様では、前記複数のモータポンプは、並列的に配置されている。

　一態様では、上記モータポンプの羽根車のバランス調整方法が提供される。前記バランス調整方法は、前記羽根車の中心に貫通穴を形成する工程と、バランス調整治具を前記貫通穴に挿入し、前記バランス調整治具とともに前記羽根車を回転させる工程と、前記羽根車を回転させた状態で、前記羽根車の重心位置を決定し、前記重心位置を調整する工程と、を含む。

　一態様では、前記バランス調整方法は、前記バランス調整治具を引き抜き、その後、前記貫通穴にセンターキャップを挿入する工程を含む。

　一態様では、上記モータポンプの羽根車のバランス調整方法が提供される。前記バランス調整方法は、バランス調整治具を前記羽根車に装着された回転側軸受体に挿入し、前記バランス調整治具とともに前記羽根車を回転させる工程と、前記羽根車を回転させた状態で、前記羽根車の重心位置を決定し、前記重心位置を調整する工程と、を含む。

　一態様では、上記モータポンプの羽根車のバランス調整方法が提供される。前記バランス調整方法は、複数のおもり挿入穴を前記回転子の周方向に沿って形成する工程と、前記羽根車の重心位置を決定する工程と、前記複数のおもり挿入穴の少なくとも１つに、おもりを挿入して、前記重心位置を調整する工程と、を含む。

　一態様では、上記モータポンプの羽根車のバランス調整方法が提供される。前記バランス調整方法は、前記羽根車の重心位置を決定する工程と、前記羽根車の重心位置のずれの原因となる、重さの過剰分を除去する工程と、を含む。

　一態様では、複数のモータポンプと、前記複数のモータポンプを可変速運転する制御装置と、を備えるポンプユニットが提供される。前記複数のモータポンプのそれぞれは、羽根車と、前記羽根車に固定された回転子と、前記回転子の半径方向外側に配置された固定子と、前記羽根車を支持する軸受と、を備え、前記回転子および前記軸受は、前記羽根車の吸込側領域に配置されている。

　一態様では、前記複数のモータポンプは、直列に接続されており、前記制御装置は、前記モータポンプの通常の運転時に想定される想定電流値に基づいて、下限電流値を算出し、前記モータポンプの現在の運転時における測定電流値と前記下限電流値とを比較し、前記測定電流値が前記下限電流値よりも低い場合には、前記複数のモータポンプの少なくとも１つに異常が発生していると判断する。
　一態様では、前記測定電流値は、前記モータポンプの起動時における起動電流値に相当する。
　一態様では、前記測定電流値は、前記モータポンプの定常運転時における運転電流値に相当する。

　一態様では、前記制御装置は、前記モータポンプの定格電流値および許容電流値のうちの少なくとも１つに基づいて、前記想定電流値を決定する。
　一態様では、前記制御装置は、前記モータポンプの吐出側の流量に基づいて、前記想定電流値を決定する。
　一態様では、前記制御装置は、前記モータポンプの吐出側の圧力に基づいて、前記想定電流値を決定する。

　一態様では、前記下限電流値は、前記複数のモータポンプの台数に基づいて決定される。
　一態様では、前記複数のモータポンプは、並列に接続されており、前記制御装置は、前記複数のモータポンプのそれぞれの起動タイミングをずらすように構成されている。
　一態様では、前記制御装置は、前記複数のモータポンプのうちの１台のモータポンプを起動した後、前記起動されたモータポンプに隣接するモータポンプを起動する。

　一態様では、上記複数のモータポンプと、前記複数のモータポンプの動作を制御する複数のインバータと、を備えるポンプユニットが提供される。前記複数のインバータのそれぞれは、前記複数のモータポンプのそれぞれの動作を制御する。

　一態様では、羽根車と、前記羽根車に固定された回転子と、前記回転子の半径方向外側に配置された固定子と、前記羽根車を支持する軸受と、を備えるモータポンプが提供される。前記回転子および前記軸受は、前記羽根車の吸込側領域に配置されており、前記羽根車は、中央部分に吸込部が形成され、かつ主板に対向して配置された側板を備えた遠心羽根車であり、前記側板は、前記回転子が固定され、かつ前記側板の外縁部の半径方向内側に配置された環状の突起部を有している。

　一態様では、前記モータポンプは、前記固定子の露出部分を覆うカバーを備えている。

　一態様では、羽根車と、前記羽根車に固定された回転子と、前記回転子の半径方向外側に配置された固定子と、前記羽根車を支持する軸受と、を備えるモータポンプが提供される。前記回転子および前記軸受は、前記羽根車の吸込側領域に配置されており、前記羽根車は、中央部分に吸込部が形成され、かつ主板に対向して配置された側板を備えた遠心羽根車であり、前記回転子は、前記主板と前記側板との間に形成された、前記羽根車の流路を遮るように、前記側板に固定されている。

　一態様では、第１羽根車と、前記第１羽根車に固定された回転子と、前記回転子の半径方向外側に配置された固定子と、前記第１羽根車を支持する軸受と、前記第１羽根車に接続された連通軸と、前記連通軸に接続された第２羽根車と、を備えるモータポンプが提供される。前記回転子および前記軸受は、前記第１羽根車の吸込側領域に配置されている。

　一態様では、前記モータポンプは、前記第１羽根車と前記第２羽根車との間に配置された中間ケーシングを備えている。
　一態様では、前記モータポンプは、前記連通軸を回転自在に支持し、かつ前記第２羽根車の吐出側に配置された吐出側軸受を備えている。
　一態様では、前記モータポンプは、前記第１羽根車および前記第２羽根車を少なくとも含む、複数の羽根車を備えている。

　一態様では、異なるサイズを有する複数の羽根車と、前記複数の羽根車に固定され、かつ異なる長さを有する複数の回転子と、前記複数の回転子の長さに対応する長さを有する複数の固定子と、前記複数の固定子を収容し、かつ前記複数の固定子の長さに対応する長さを有する複数の固定子ケーシングと、前記複数の羽根車のそれぞれを支持する軸受と、を備えるモータポンプが提供される。前記複数の回転子のそれぞれおよび前記軸受は、前記複数の羽根車のそれぞれの吸込側領域に配置されている。

　一態様では、前記複数の羽根車は、同一の直径を有する複数の側板と、異なる直径を有する複数の主板と、を備えている。

　一態様では、羽根車と、前記羽根車に固定された回転子と、前記回転子の半径方向外側に配置された固定子と、前記羽根車を支持する軸受と、前記羽根車の背面側に配置された旋回止めと、を備えるモータポンプが提供される。前記回転子および前記軸受は、前記羽根車の吸込側領域に配置されている。

　一態様では、羽根車と、前記羽根車に固定された回転子と、前記回転子の半径方向外側に配置された固定子と、前記羽根車を支持する軸受と、前記羽根車に隣接して配置された吸込ケーシングおよび吐出ケーシングと、を備えるモータポンプが提供される。前記回転子および前記軸受は、前記羽根車の吸込側領域に配置されており、前記吸込ケーシングおよび前記吐出ケーシングは、平坦なフランジ形状を有している。

　一態様では、前記モータポンプは、前記吸込ケーシングおよび前記吐出ケーシングを互いに締結する通しボルトを備えており、前記吸込ケーシングおよび前記吐出ケーシングの少なくとも１つは、前記通しボルトの頭部を収容するボルト収容部を有している。

　一態様では、上記複数のモータポンプを備えるポンプユニットが提供される。前記複数のモータポンプは、直列に接続されており、互いに隣接して配置された前記吸込ケーシングおよび前記吐出ケーシングは、互いに面接触している。

　回転子および軸受は、羽根車の吸込側領域に配置されている。したがって、モータポンプは、デッドスペースを有効に活用することができ、結果として、コンパクトな構造を有することができる。

モータポンプの一実施形態を示す図である。回転側軸受体と固定側軸受体との間の隙間を通過する取り扱い液の流れを示す図である。固定側軸受体のフランジ部に形成された複数の溝の一実施形態を示す図である。図４Ａは、固定側軸受体の円筒部に形成された複数の溝の一実施形態を示す図である。図４Ｂは、固定側軸受体の円筒部に形成された溝の他の実施形態を示す図である。図４Ｃは、固定側軸受体の円筒部に形成された溝の他の実施形態を示す図である。図５Ａは、羽根車の背面に設けられたスラスト荷重低減構造の一実施形態を示す図である図５Ｂは、図５ＡをＡ線矢印から見た図である。スラスト荷重低減構造の他の実施形態を示す図である。図７Ａは、固定子に対してずらして配置された回転子を示す図である。図７Ｂは、固定子に対してずらして配置された回転子を示す図である。テーパー構造を有する軸受の一実施形態を示す図である。テーパー構造を有する軸受の他の実施形態を示す図である。複数のモータポンプを備えるポンプユニットを示す図である。ポンプユニットの他の実施形態を示す図である。ポンプユニットの他の実施形態を示す図である。図１３Ａは、比較例としてのモータポンプを示す図である。図１３Ｂは、モータポンプの他の実施形態を示す図である。図１３Ｃは、モータポンプの他の実施形態を示す図である。バランス調整方法の一実施形態を示す図である。バランス調整方法の一実施形態を示す図である。バランス調整方法の一実施形態を示す図である。バランス調整方法の一実施形態を示す図である。バランス調整方法の一実施形態を示す図である。バランス調整治具の他の実施形態を示す図である。バランス調整方法の他の実施形態を示す図である。図２１Ａは、ポンプユニットの他の実施形態を示す斜視図である。図２１Ｂは、図２１Ａに示すポンプユニットの平面図である。制御装置によるモータポンプの制御フローを示す図である。羽根車の他の実施形態を示す図である。羽根車の他の実施形態を示す図である。カバーと側板との間に配置されたシール部材を示す図である。羽根車の他の実施形態を示す図である。モータポンプの他の実施形態を示す図である。モータポンプの他の実施形態を示す図である。モータポンプの他の実施形態を示す図である。運転条件に応じて、様々な構成部品を選択可能なモータポンプを示す図である。図３１Ａは他の実施形態に係るモータポンプの断面図である。図３１Ｂは図３１Ａに示すモータポンプを軸線方向から見たときの図である。図３２Ａは他の実施形態に係るモータポンプの断面図である。図３２Ｂは図３２Ａに示すモータポンプの吸込ケーシングの正面図である。直列に接続されたモータポンプを備えるポンプユニットを示す図である。羽根車の他の実施形態を示す図である。モータポンプの他の実施形態を示す図である。上述した実施形態に係るモータポンプに設けられたサイドプレートを示す図である。サイドプレートの他の実施形態である。

　以下、モータポンプの実施形態について、図面を参照して説明する。以下の実施形態において、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。

　図１は、モータポンプの一実施形態を示す図である。図１に示すように、モータポンプＭＰは、羽根車１と、羽根車１に固定された環状の回転子２と、回転子２の半径方向外側に配置された固定子３と、羽根車１を支持する軸受５と、を備えている。

　図１に示す実施形態では、モータポンプＭＰは、永久磁石型モータを備えた回転機械であるが、モータポンプＭＰの種類は、本実施形態には限定されない。一実施形態では、モータポンプＭＰは、誘導型モータを備えてもよく、またはリラクタンス型モータを備えてもよい。モータポンプＭＰが永久磁石型モータを備えている場合、回転子２は永久磁石である。モータポンプＭＰが誘導型モータを備えている場合、回転子２はかご型ロータである。

　図１に示す実施形態では、羽根車１は、遠心羽根車である。より具体的には、羽根車１は、円盤状の主板１０と、主板１０に対向して配置された側板１１と、主板１０と側板１１との間に配置された複数の翼１２と、を備えている。遠心羽根車としての羽根車１を備えるモータポンプＭＰは、軸流ポンプや斜流ポンプなどのポンプと比べて、揚圧特性に優れており、高い圧力を発生させることができる。さらに、本実施形態におけるモータポンプＭＰは、その内部で発生した圧力差を利用して、羽根車１の回転安定性に貢献することができる。

　側板１１は、その中央部分に形成された吸込部１５と、吸込部１５に接続された本体部１６と、を備えている。吸込部１５は、モータポンプＭＰの中心線ＣＬ方向に延びており、本体部１６は、中心線ＣＬに対して傾斜する方向（より具体的には、垂直方向）に延びている。中心線ＣＬは、モータポンプＭＰの運転によって流れる液体（取り扱い液）の流れ方向と平行である。

　図１に示すように、側板１１は、側板１１の外縁部１１ａ（より具体的には、本体部１６の端部）から吸込部１５に向かって延びる環状の突起部１７を備えている。図１に示す実施形態では、本体部１６および突起部１７は一体的に構成されているが、突起部１７は本体部１６とは別部材であってもよい。

　回転子２は、突起部１７の外径よりも大きな内径を有しており、突起部１７の外周面１７ａに固定されている。固定子３は、回転子２を取り囲むように配置されており、固定子ケーシング２０に収容されている。固定子ケーシング２０は、羽根車１の半径方向外側に配置されている。

　モータポンプＭＰは、固定子ケーシング２０の両側に配置された吸込ケーシング２１および吐出ケーシング２２を備えている。吸込ケーシング２１は、羽根車１の吸込側に配置されており、吐出ケーシング２２は、羽根車１の吐出側に配置されている。羽根車１、回転子２、および軸受５は、固定子ケーシング２０の半径方向内側に配置されており、吸込ケーシング２１と吐出ケーシング２２との間に配置されている。

　吸込ケーシング２１は、その中央部分に吸込口２１ａを有している。吐出ケーシング２２は、その中央部分に吐出口２２ａを有している。これら吸込口２１ａおよび吐出口２２ａは、中心線ＣＬに沿って一直線に並んで配置されている。したがって、吸込口２１ａから吸い込まれ、吐出口２２ａから吐き出される取り扱い液は、一直線に流れる。

　図１に示すように、作業者は、固定子ケーシング２０を吸込ケーシング２１と吐出ケーシング２２との間に挟んだ状態で、通しボルト２５を吸込ケーシング２１および吐出ケーシング２２に挿入して、通しボルト２５を締結する。このようにして、モータポンプＭＰは組み立てられる。

　モータポンプＭＰが運転されると、取り扱い液は、吸込ケーシング２１の吸込口２１ａから吸い込まれる（図１の黒線矢印参照）。羽根車１は、その回転によって、取り扱い液を昇圧し、取り扱い液は、羽根車１の内部において、中心線ＣＬと垂直方向（すなわち、遠心方向）に流れる。羽根車１の外部に吐き出された取り扱い液は、固定子ケーシング２０の内周面２０ａに衝突して、取り扱い液の方向が転換される。その後、取り扱い液は、羽根車１の背面（より具体的には、主板１０）と吐出ケーシング２２との間の隙間を通って、吐出口２２ａから吐き出される。

　図１に示すように、モータポンプＭＰは、羽根車１の背面側に配置された戻り羽根３０を備えている。図１に示す実施形態では、螺旋状に延びる複数の戻り羽根３０が設けられている。これら複数の戻り羽根３０は、吐出ケーシング２２に固定されており、羽根車１の主板１０に対向している。戻り羽根３０を設けることにより、羽根車１から吐き出された取り扱い液は、スムーズに吐出口２２ａに案内される。戻り羽根３０は、羽根車１から吐き出された取り扱い液の、速度エネルギーから圧力エネルギーへの変換に寄与する。

　図１に示す実施形態では、モータポンプＭＰは、その領域を、吸込側領域Ｒａと、吐出側領域Ｒｂと、吸込側領域Ｒａと吐出側領域Ｒｂとの間の中間領域Ｒｃと、に区画される。吸込側領域Ｒａは、吸込ケーシング２１（より具体的には、吸込ケーシング２１の吸込口２１ａ）と羽根車１（より具体的には、羽根車１の側板１１）との間の領域である。吐出側領域Ｒｂは、吐出ケーシング２２（より具体的には、吐出ケーシング２２の吐出口２２ａ）と羽根車１（より具体的には、羽根車１の主板１０）との間の領域である。中間領域Ｒｃには、複数の翼１２が配置されている。

　回転子２および軸受５は、羽根車１の吸込側領域Ｒａに配置されている。本実施形態では、羽根車１は、吸込側領域Ｒａから吐出側領域Ｒｂに向かって広がるテーパー形状を有する側板１１を備えている。したがって、羽根車１の吸込側領域Ｒａには、空間（デッドスペース）が形成される。本実施形態によれば、回転子２および軸受５を吸込側領域Ｒａに配置することにより、モータポンプＭＰはデッドスペースを有効に活用した構造を有することができ、結果として、コンパクトな構造を有することができる。

　軸受５は、側板１１の突起部１７に装着された回転側軸受体６と、吸込ケーシング２１に装着された固定側軸受体７と、を備えている。固定側軸受体７は、回転側軸受体６の吸込側に配置されている。回転側軸受体６は、羽根車１の回転とともに回転する回転部材であり、固定側軸受体７は、羽根車１が回転しても回転しない静止部材である。

　回転側軸受体６は、突起部１７の内径よりも小さな外径を有する円筒部６ａと、円筒部６ａから外側に張り出したフランジ部６ｂと、を有している。したがって、回転側軸受体６の断面はＬ字形状を有している。突起部１７の内周面１７ｂと円筒部６ａとの間には、シール部材（例えば、Ｏリング）３１が配置されている。

　回転側軸受体６は、その円筒部６ａにシール部材３１が装着された状態で、羽根車１の突起部１７に装着される。回転側軸受体６の装着により、回転子２は回転側軸受体６のフランジ部６ｂに隣接して配置される。

　固定側軸受体７は、回転側軸受体６の円筒部６ａに対向して配置された円筒部７ａと、回転側軸受体６のフランジ部６ｂに対向して配置されたフランジ部７ｂと、を備えている。固定側軸受体７の断面は、回転側軸受体６の断面と同様に、Ｌ字形状を有している。固定側軸受体７の円筒部７ａと吸込ケーシング２１との間には、シール部材３２，３３が配置されている。本実施形態では、２つのシール部材３２，３３が配置されているが、シール部材の数は、本実施形態には限定されない。

　図２は、回転側軸受体と固定側軸受体との間の隙間を通過する取り扱い液の流れを示す図である。取り扱い液は、羽根車１の回転によって昇圧されるため、吐出側領域Ｒｂにおける取り扱い液の圧力は、吸込側領域Ｒａにおける取り扱い液の圧力よりも大きい。したがって、羽根車１から吐き出された取り扱い液の一部は、吸込側領域Ｒａに逆流する（図２の黒線矢印参照）。

　より具体的には、取り扱い液の一部は、固定子ケーシング２０と回転子２との間の隙間を通過し、回転側軸受体６のフランジ部６ｂと固定側軸受体７のフランジ部７ｂとの間の隙間に流入する。

　図３は、固定側軸受体のフランジ部に形成された複数の溝の一実施形態を示す図である。図３に示すように、固定側軸受体７は、フランジ部７ｂに形成された複数の溝４０を有している。これら複数の溝４０は、フランジ部７ｂの、回転側軸受体６のフランジ部６ｂとの対向面に形成されている。複数の溝４０は、取り扱い液の動圧をフランジ部７ｂとフランジ部６ｂとの間の隙間に発生させるために形成されている。本実施形態では、複数の溝４０は、螺旋状に延びる螺旋溝である。一実施形態では、複数の溝４０は、放射状に延びる放射溝であってもよい。複数の溝４０を形成することにより、軸受５は、羽根車１のスラスト荷重を非接触で支持することができる。

　図３に示す実施形態では、複数の溝４０は、フランジ部７ｂに形成されているが、一実施形態では、複数の溝４０は、回転側軸受体６のフランジ部６ｂに形成されてもよい。このような形成によっても、軸受５は、羽根車１のスラスト荷重を非接触で支持することができる。

　図４Ａは、固定側軸受体の円筒部に形成された複数の溝の一実施形態を示す図である。図４Ａは、中心線ＣＬ方向から見たときの複数の溝４１を示している。固定側軸受体７は、円筒部７ａの円周方向に沿って、円筒部７ａに形成された複数の溝４１を有してもよい。図４Ａに示す実施形態では、複数の溝４１は、等間隔に配置されているが、不等間隔に配置されてもよい。

　これら複数の溝４１は、円筒部７ａの、回転側軸受体６の円筒部６ａとの対向面に形成されており、円筒部７ａ（すなわち、中心線ＣＬ方向）と平行に延びている。図４Ａに示す実施形態では、複数の溝４１のそれぞれは、中心線ＣＬ方向から見たとき、円弧状に窪んだ形状を有している。複数の溝４１の形状は、本実施形態には限定されない。一実施形態では、複数の溝４１のそれぞれは、中心線ＣＬ方向から見たとき、凹形状に窪んだ形状を有してもよい。

　図４Ｂおよび図４Ｃは、固定側軸受体の円筒部に形成された溝の他の実施形態を示す図である。図４ｂおよび図４Ｃに示すように、固定側軸受体７は、円筒部７ａの円周方向に沿って、円筒部７ａに形成された環状の溝４２を有している。溝４２は、円筒部７ａの一部に形成されており、中心線ＣＬ方向と垂直な方向から見たとき、凹形状を有している（図４Ｂおよび図４Ｃ参照）。溝４２の、中心線ＣＬ方向における両端４２ａ，４２ａには、円筒部７ａが存在している。このような構造により、羽根車１にラジアル荷重が作用しても、固定側軸受体７（より具体的には、円筒部７ａ）は、回転側軸受体６を介して羽根車１を確実に支持することができる。なお、中心線ＣＬ方向における溝４２の長さは、特に限定されない。図４Ｂおよび図４Ｃに示す実施形態では、固定側軸受体７は、単一の溝４２を有しているが、一実施形態では、固定側軸受体７は、中心線ＣＬ方向に沿って配置された複数の溝４２を有してもよい。

　フランジ部６ｂとフランジ部７ｂとの間の隙間を通過した取り扱い液は、円筒部６ａと円筒部７ａとの間の隙間に流入する。羽根車１とともに回転側軸受体６が回転すると、この隙間を流れる取り扱い液には、粘性抵抗が発生してしまう。この粘性抵抗は、モータポンプＭＰの運転効率に悪影響を及ぼすおそれがある。

　上述した実施形態に示すように、複数の溝４１（または溝４２）を形成することにより、円筒部６ａと円筒部７ａとの間の隙間に形成された狭小領域の大きさは低減される。したがって、取り扱い液に発生する粘性抵抗を低減することができる。さらに、複数の溝４１（または溝４２）を形成することにより、取り扱い液の動圧が発生し、軸受５は、羽根車１のラジアル荷重を非接触で支持することができる。フランジ部６ｂとフランジ部７ｂとの間に形成された狭小領域の大きさの低減によって粘性抵抗を低減する効果は、複数の溝４０（図３参照）を設けることによっても奏することができる。

　図４Ａ～図４Ｃに示す実施形態では、溝４１，４２は、円筒部７ａに形成されているが、一実施形態では、溝４１，４２は、回転側軸受体６の円筒部６ａに形成されてもよい。このような形成によっても、軸受５は、羽根車１のラジアル荷重を非接触で支持することができる。

　図２に示すように、回転側軸受体６の円筒部６ａと固定側軸受体７の円筒部７ａとの間の隙間を通過した取り扱い液は、羽根車１の側板１１と吸込ケーシング２１との間の隙間を通過して、モータポンプＭＰの吸込側に戻される。本実施形態では、軸受５は、取り扱い液の漏れ流れの進路上に配置されている。このような構成により、取り扱い液の一部は、回転側軸受体６と固定側軸受体７との間の微小な隙間に流入し、結果として、モータポンプＭＰは取り扱い液の漏れを抑制することができる。

　上述したように、吐出側領域Ｒｂにおける取り扱い液の圧力は、吸込側領域Ｒａにおける取り扱い液の圧力よりも大きい。したがって、羽根車１には、吐出ケーシング２２の吐出口２２ａから吸込ケーシング２１の吸込口２１ａに向かってスラスト荷重が作用する（図１の白抜き矢印参照）。本実施形態に係るモータポンプＭＰは、スラスト荷重を低減する構造を有している。

　図５Ａは、羽根車の背面に設けられたスラスト荷重低減構造の一実施形態を示す図である。図５Ｂは、図５ＡをＡ線矢印から見た図である。図５Ａおよび図５Ｂに示すように、モータポンプＭＰは、羽根車１の背面（より具体的には、主板１０）に設けられたスラスト荷重低減構造４５を備えている。図５Ａおよび図５Ｂに示す実施形態では、スラスト荷重低減構造４５は、主板１０に取り付けられた、螺旋状に延びる複数の裏羽根４６である。これら複数の裏羽根４６は、羽根車１の回転により、スラスト荷重とは反対方向の荷重を発生させることができる。結果として、スラスト荷重低減構造４５は、モータポンプＭＰに発生するスラスト荷重を低減することができる。

　図６は、スラスト荷重低減構造の他の実施形態を示す図である。図６に示すように、スラスト荷重低減構造４５は、羽根車１（より具体的には、主板１０）の周方向に沿って形成された、羽根車１の中心側に向かって延びる複数の切り欠き構造であってもよい。図６に示す実施形態では、羽根車１の主板１０には、複数の切り欠き４７が形成されている。複数の切り欠き４７を形成することにより、取り扱い液の、主板１０との接触面積は低減される。結果として、スラスト荷重低減構造４５は、モータポンプＭＰに発生するスラスト荷重を低減することができる。図示しないが、図５に示す実施形態と図６に示す実施形態とは組み合わされてもよい。

　本実施形態では、羽根車１は、常に、吐出側から吸込側に向かって、スラスト荷重を受ける。さらに、軸受５は、回転力を発生する羽根車１を支持している。したがって、羽根車１自体の平行は保持され、羽根車１のふらつきを抑制することができる。結果として、単一の軸受５を吸込側領域Ｒａに配置するだけの構造（すなわち、単一軸受構造）で、モータポンプＭＰは、その運転を安定的に継続することができる。

　一実施形態では、羽根車１および軸受５のうち、少なくとも１つは、軽量材質から構成されてもよい。軽量材質として、樹脂または比重の小さな金属（例えば、アルミニウム合金、マグネシウム合金、チタン合金など）を挙げることができる。このような構造により、モータポンプＭＰ自体の重量を軽減することができ、さらには、軸受５（および羽根車１）のさらなるコンパクト化を実現することができる。なお、羽根車１および軸受５などの、液体に接触する部材（すなわち、接液部材）の材質は、特に限定されず、液質に応じて、適宜、任意の材質に変更可能である。

　さらに本実施形態では、複数の戻り羽根３０（図１参照）は、羽根車１に発生するラジアル荷重を低減することができる。複数の戻り羽根３０は、吐出口２２ａの周方向に沿って等間隔に配置されている。このような配置により、ラジアル荷重は均等に分配され、結果として、羽根車１に発生するラジアル荷重は軽減される。

　本実施形態では、モータポンプＭＰは、永久磁石型モータを備えている。したがって、モータポンプＭＰの始動時には、磁力に起因する反発力を回転力に変換するための一定の荷重が軸受５に作用する。この荷重は回転子２に発生する力であり、軸受５はこの荷重を支持する。

　図７Ａおよび図７Ｂは、固定子に対してずらして配置された回転子を示す図である。図７Ａに示すように、固定子３に対して、回転子２を吐出側にずらして配置した場合、羽根車１は、回転子２と固定子３との間に発生する磁力の影響により、回転側軸受体６が固定側軸受体７に近接する方向に作用する力を受ける（図７Ａの矢印参照）。このような配置により、固定側軸受体７に作用する回転側軸受体６のスラスト荷重を調整（増加）することができる。

　図７Ｂに示すように、固定子３に対して、回転子２を吸込側にずらして配置した場合、羽根車１は、回転子２と固定子３との間に発生する磁力の影響により、回転側軸受体６が固定側軸受体７から離間する方向に作用する力を受ける（図７Ｂ参照）。このような配置により、固定側軸受体７に作用する回転側軸受体６のスラスト荷重を調整（低減）することができる。

　図８は、テーパー構造を有する軸受の一実施形態を示す図である。図８に示す実施形態では、軸受５は、回転側軸受体６と固定側軸受体７との間の隙間が吸込側から吐出側に向かって中心線ＣＬ（すなわち、羽根車１の中心部分）に近接する方向に延びるテーパー構造を有している。図８に示すように、回転側軸受体６および固定側軸受体７は、互いに対向する傾斜面５０，５１をそれぞれ有している。このような構成により、軸受５は、回転側軸受体６および固定側軸受体７に作用するラジアル荷重およびスラスト荷重を傾斜面５０，５１に集約することができ、軸受５は、シンプルな構造を有することができる。

　図９は、テーパー構造を有する軸受の他の実施形態を示す図である。図９に示す実施形態では、軸受５は、回転側軸受体６と固定側軸受体７との間の隙間が吸込側から吐出側に向かって中心線ＣＬ（すなわち、羽根車１の中心部分）から離間する方向に延びるテーパー構造を有している。図９に示すように、回転側軸受体６および固定側軸受体７は、互いに対向する傾斜面５３，５４をそれぞれ有している。

　図１０は、複数のモータポンプを備えるポンプユニットを示す図である。図１０に示すように、ポンプユニットＰＵは、直列的に配置された複数のモータポンプＭＰと、複数のモータポンプＭＰのそれぞれの動作を制御するインバータ６０と、を備えてもよい。図１０に示す実施形態では、複数のモータポンプＭＰのそれぞれは、上述した実施形態で示した構造と同一の構造を有している。したがって、モータポンプＭＰの詳細な説明を省略する。

　図１０に示す実施形態では、ポンプユニットＰＵは、３つのモータポンプＭＰを備えているが、モータポンプＭＰの数は本実施形態には限定されない。上述したように、ポンプユニットＰＵの吸込口２１ａおよび吐出口２２ａは、中心線ＣＬに沿って一直線に並んで配置されている。したがって、複数のモータポンプＭＰを連続的に一直線上に配置することができ、ポンプユニットＰＵは、容易に多段のモータポンプ構造を有することができる。

　図１０に示すように、１段目の羽根車１Ａに隣接して配置された吸込ケーシング２１と、３段目の羽根車１Ｃに隣接して配置された吐出ケーシング２２との間には、２つの中間ケーシング６１が配置されている。これら中間ケーシング６１，６１の間には、２段目の羽根車１Ｂが配置されている。中間ケーシング６１，６１のそれぞれは、吸込ケーシング２１と共通の（すなわち、類似）構造を有している。作業者は、吸込ケーシング２１と吐出ケーシング２２との間に中間ケーシング６１，６１を挟んだ状態で、通しボルト２５をこれら吸込ケーシング２１、中間ケーシング６１，６１、および吐出ケーシング２２に挿入し、締め付けることにより、ポンプユニットを組み立てることができる。

　図１０に示すように、複数のモータポンプＭＰの固定子３には、１台のインバータ６０が接続されている。インバータ６０は、複数のモータポンプＭＰのそれぞれを独立して制御することができる。したがって、作業者は、ポンプユニットの運転条件に応じて、少なくとも１台のモータポンプＭＰを任意のタイミングで運転することができる。

　図１１および図１２は、ポンプユニットの他の実施形態を示す図である。図１１および図１２に示す実施形態では、ポンプユニットＰＵは、並列的に配置された複数のモータポンプＭＰを備えている。図１１では、簡略的に描かれているが、これら複数のモータポンプＭＰのそれぞれは、配管６５の内側に設置されている。図１１では、４台のモータポンプＭＰが設けられているが、モータポンプＭＰの数は本実施形態には限定されない。図１２に示すように、３台のモータポンプＭＰが設けられてもよい。

　図１３Ａは、比較例としてのモータポンプを示す図である。図１３Ｂおよび図１３Ｃは、モータポンプの他の実施形態を示す図である。図１３Ａに示すように、比較例としてのモータポンプは、回転軸ＲＳを備えているが、本実施形態に係るモータポンプＭＰは、回転軸ＲＳを有していない。その代わりに、羽根車１は、その中心部分に配置された、丸みを帯びた凸部７０を備えている。

　図１３Ｂに示す実施形態では、羽根車１は、第１曲率半径を有する凸部７０Ａを有しており、図１３Ｃに示す実施形態では、羽根車１は、第１曲率半径とは異なる第２曲率半径を有する凸部７０Ｂを有している。以下、凸部７０Ａ，７０Ｂを区別せずに、単に凸部７０と呼ぶことがある。

　凸部７０は、主板１０の中心部分に配置されており、主板１０と一体的に構成されている。一実施形態では、凸部７０は主板１０とは異なる部材であってもよい。この場合、モータポンプの運転条件に応じて、曲率半径の異なる凸部７０を交換してもよい。

　凸部７０の先端部７１は、滑らかな凸形状を有しており、羽根車１に流入する取り扱い液は、凸部７０の先端部７１に接触する。凸部７０を設けることにより、取り扱い液は、その流れが阻害されることなく、スムーズに、かつ効率よく、翼１２に案内される。その一方で、比較例としてのモータポンプでは、回転軸ＲＳは、ナットＮｔにより羽根車に固定されているため、取り扱い液の流れは、ナットＮｔ（および回転軸ＲＳ）により阻害されてしまうおそれがある。

　図１３Ｂに示す凸部７０Ａは、図１３Ｃに示す凸部７０Ｂの曲率半径よりも大きな曲率半径を有している。凸部７０の曲率半径を大きくすることにより、凸部７０と側板１１との間の距離は小さくなる。逆に、凸部７０の曲率半径を小さくすることにより、凸部７０と側板１１との間の距離は大きくなる。このように、凸部７０の曲率半径を変更することにより、取り扱い液の、羽根車１の流路の大きさを調整することができる。図１３Ｃに示す羽根車１の流路は、図１３Ｂに示す羽根車１の流路よりも大きい。

　本実施形態によれば、モータポンプＭＰは、回転軸を有していないため、部品点数を削減することができ、流路の大きさの調整も可能である。さらに、回転軸を設ける必要はないため、羽根車１は、コンパクトなサイズを有することができる。結果として、モータポンプＭＰの全体は、コンパクトなサイズを有することができる。

　モータポンプは、その運転により、羽根車１を高速で回転させる。仮に、羽根車１の重心位置がずれていると、羽根車１は、偏心した状態で高速で回転してしまう。結果として、騒音が発生するおそれがあり、最悪の場合、モータポンプが故障してしまうおそれがある。

　そこで、作業者は、羽根車１の重心位置を所望の位置に決定するバランス（ダイナミックバランス）調整方法を実行する。図１３Ａに示すように、羽根車に回転軸ＲＳが取り付けられている場合、回転軸ＲＳを試験機に取り付けて、回転軸ＲＳとともに羽根車を回転する必要がある。本実施形態では、羽根車１には、回転軸ＲＳが取り付けられていないため、作業者は、以下で説明するバランス調整方法を実行することが可能である。

　図１４～図１８は、バランス調整方法の一実施形態を示す図である。図１４に示すように、まず、作業者は、羽根車１の中心（より具体的には、主板１０）に貫通穴１０ａを形成する工程を実行する。その後、図１５に示すように、作業者は、バランス調整治具７５の軸体７６を貫通穴１０ａに挿入する。バランス調整治具７５の軸体７６は、回転軸に相当する。

　その後、図１６に示すように、作業者は、羽根車１の背面側に固定体７７を配置し、軸体７６を固定体７７に締結する。この状態で、作業者は、バランス調整治具７５とともに羽根車１を回転させた状態で、羽根車１の重心位置を決定し、重心位置を調整する工程を実行する。このように、バランス調整治具７５は、羽根車１の中心を支持する構造を有している。したがって、バランス調整治具７５は、センターサポート調整治具と呼ばれてもよい。

　作業者は、羽根車１の重心位置を所望の位置に決定した後、バランス調整治具７５の軸体７６を引き抜き、その後、センターキャップ８０を貫通穴１０ａに挿入して、貫通穴１０ａを閉塞する（図１７および図１８参照）。センターキャップ８０は、図１３Ｂおよび図１３Ｃに示す実施形態に係る凸部７０と同様に、丸みを帯びた形状を有している。したがって、取り扱い液は、その流れが阻害されることなく、スムーズに、かつ効率よく、翼１２に案内される。

　図１９は、バランス調整治具の他の実施形態を示す図である。図１８に示す実施形態では、バランス調整治具７５は、羽根車１の中心を支持する構造を有している。図１９に示す実施形態では、バランス調整治具８５は、軸受５の回転側軸受体６を支持するサポータ８６と、サポータ８６に固定された軸部８７と、を備えている。このように、バランス調整治具８５は、羽根車１の端部を支持する構造を有している。したがって、バランス調整治具８５は、エッジサポート調整治具と呼ばれてもよい。

　サポータ８６は、回転側軸受体６の内径よりも小さな外径を有する環状形状を有しており、サポータ８６を回転側軸受体６に挿入することにより、バランス調整治具８５は、回転側軸受体６を介して、羽根車１を支持する。この状態で、作業者は、バランス調整治具８５とともに羽根車１を回転させる工程を実行する。その後、作業者は、羽根車１を回転させた状態で、羽根車１の重心位置を決定し、重心位置を調整する工程を実行する。

　図１９に示す実施形態によれば、作業者は、貫通穴１０ａを形成する必要はない。図１９に示す実施形態においても、羽根車１は、その中心位置に形成された凸部７０を有してもよい（図１３Ａおよび図１３Ｂ参照）。

　図２０は、バランス調整方法の他の実施形態を示す図である。図２０に示すように、回転子２は、環状の鉄心２ａと、鉄心２ａに埋め込まれた複数の磁石２ｂと、を備えている。複数の磁石２ｂは、回転子２（より具体的には、鉄心２ａ）の周方向に沿って、等間隔に配置されている。作業者は、回転子２の周方向に沿って、複数のおもり挿入穴９０を形成する工程を実行する。このおもり挿入穴９０を形成する工程は、鉄心２ａの製造時に行われる。

　おもり挿入穴９０は、互いに隣接する磁石２ｂの間に形成されている。作業者は、羽根車１の重心位置を決定する工程を実行し、現在の羽根車１の重心位置を決定する。羽根車１の重心位置がずれている場合、作業者は、複数のおもり挿入穴９０の少なくとも１つにおもり９１を挿入して、重心位置を調整する工程を実行する。

　一実施形態では、羽根車１の重心位置がずれている場合、作業者は、おもり挿入穴９０におもり９１を挿入する代わりに、羽根車１の重心位置のずれの原因となる、重さの過剰分を除去してもよい。

　図２１Ａは、ポンプユニットの他の実施形態を示す斜視図である。図２１Ｂは、図２１Ａに示すポンプユニットの平面図である。図２１Ａおよび図２１Ｂに示すように、ポンプユニットＰＵは、複数（本実施形態では、３台）のモータポンプＭＰと、複数のモータポンプＭＰを可変速運転する制御装置１００と、制御装置１００に電気的に接続され、かつ複数のモータポンプＭＰに供給される電流を検出する電流センサ１０１と、を備えている。

　本実施形態では、２つの電流センサ１０１が配置されているが、少なくとも１つの電流センサ１０１が配置されてもよい。電流センサ１０１の一例として、ホール素子、ＣＴ（電流変換器）を挙げることができる。

　ポンプユニットＰＵは、複数のモータポンプＭＰから延びる電力線１０５および信号線１０６と、電流センサ１０１、電力線１０５、および信号線１０６を保護する保護カバー１０７と、を備えている。電力線１０５および信号線１０６は、インバータ６０に電気的に接続されている。

　複数のモータポンプＭＰの間には、Ｕ相、Ｖ相、およびＷ相の銅バー（言い換えれば、通電版、銅板）１０８が掛け渡されており、電流センサ１０１は、これら銅バー１０８の１つに接続されている。各モータポンプＭＰは、端子台１０２を備えており、銅バー１０８は、端子台１０２に接続されている。

　制御装置１００は、インバータ６０に電気的に接続されており、インバータ６０を介して、モータポンプＭＰの動作を制御するように構成されている。制御装置１００は、インバータ６０の外部に配置されてもよく、またはインバータ６０の内部に配置されてもよい。

　制御装置１００は、信号線１０６を通じて電流センサ１０１から信号を受信する信号受信部１００ａと、モータポンプＭＰの運転に関する情報や運転プログラムを記憶する記憶部１００ｂと、信号受信部で受信したデータおよび記憶部に記憶されたデータに基づいて、モータポンプＭＰの運転を制御する制御部１００ｃと、を備えている。

　本実施形態では、ポンプユニットＰＵは、複数のモータポンプＭＰに対して１台のインバータ６０を備えているが、ポンプユニットＰＵは、モータポンプＭＰの数に対応する数を有するインバータ６０を備えてもよい。複数のモータポンプＭＰが配置されている場合、複数のインバータ６０のそれぞれは、制御装置１００によって複数のモータポンプＭＰのそれぞれの動作を制御する。

　上述したように、モータポンプＭＰは、デッドスペースを有効に活用したコンパクトな構造を有している。したがって、これら複数のモータポンプＭＰを直列に接続することにより、ポンプユニットＰＵは、その設置面積を大きくすることなく、高揚程で運転をすることができる。

　モータポンプＭＰは永久磁石型モータを備えた回転機械である。このようなモータは、起動時に強制的に電圧を印加することにより、無制御で回転する。インバータ６０によるモータポンプＭＰの回転速度の制御は、即時に開始され、その後、モータポンプＭＰの定常運転が開始される。

　本実施形態では、ポンプユニットＰＵは、複数のモータポンプＭＰを備えている。したがって、モータポンプＭＰの回転速度の制御を開始する前に、複数のモータポンプＭＰの間における回転速度差が解消されれば問題ないが、回転速度差が解消されない場合には、モータポンプＭＰの起動不良が発生しているおそれがある。

　一般的に、回転子２の磁極数が多くなると、モータポンプＭＰは滑らかに回転し、複数のモータポンプＭＰの間における回転速度差が解消されやすくなる。本実施形態におけるモータポンプＭＰは、回転子２の内側に流路を形成する構造を有しており、回転子２の外径を大きく設計している。

　回転子２の外径が大きい場合、回転子２の外周方向の大きさが大きくなるため、複数の磁石を容易に配置することができ、磁極数を増やすことができる。このような構成により、ポンプユニットＰＵは、複数のモータポンプＭＰの間における回転速度差を解消することができる。さらに、本実施形態では、安価な平面磁石を使用することにより、回転子２は、湾曲した磁石を用いる一般的なモータと比べて、コストを削減することができる。

　さらに、本実施形態では、モータポンプＭＰは、固定子３が固定子ケーシング２０に収容されたキャンドモータ構造を有しており、回転子２と固定子３との間の距離は、一般的なモータと比べて、大きい。したがって、モータポンプＭＰは、トルクの変動幅を意味するトルクリップルを軽減することができ、結果として、ポンプユニットＰＵは、複数のモータポンプＭＰの間における回転速度差を解消することができる。

　このように、ポンプユニットＰＵは、回転速度差を解消することができるが、モータポンプＭＰの起動時および／または定常運転時において、モータポンプＭＰをさらに安定的に運転することが望ましい。

　そこで、以下、モータポンプＭＰの制御方法について説明する。本実施形態では、複数のモータポンプＭＰは、直列に接続されている。この場合、取り扱い液に異物が含まれていると、異物がモータポンプＭＰ（特に、１台目のモータポンプＭＰ）に絡まり、結果として、異物によってポンプユニットＰＵの運転が阻害されるおそれがある。さらに、何らかの原因により、複数のモータポンプＭＰの間における回転速度差が解消されないおそれもある。

　図２２は、制御装置によるモータポンプの制御フローを示す図である。図２２のステップＳ１０１に示すように、インバータ６０に電気的に接続された制御装置１００は、インバータ６０の出力電流に基づいて、モータポンプＭＰの現在の運転時における複数のモータポンプＭＰの電流値（より具体的には、各モータポンプＭＰの電流値の合計）を測定する。

　その後、制御装置１００は、モータポンプＭＰの通常の運転時（より具体的には、起動時および定常運転時）において、想定される想定電流値に基づいて、下限電流値を算出し、測定された電流値の合計（測定電流値Ａｍａｘ）と所定の下限電流値とを比較する（ステップＳ１０２参照）。一実施形態では、制御装置１００の記憶部１００ｂは、各モータポンプＭＰの想定電流値と、複数のモータポンプＭＰの想定電流値と、を記憶している。記憶部１００ｂは、各モータポンプＭＰの想定電流値から複数のモータポンプＭＰの想定電流値を算出してもよい。

　制御装置１００は、各モータポンプＭＰの定格電流値および許容電流値のうちの少なくとも１つに基づいて、「通常の運転時に想定される想定電流値」を決定してもよく、モータポンプＭＰの複数台運転時の電流値に基づいて「通常の運転時に想定される想定電流値」を決定してもよい。

　一実施形態では、制御装置１００は、複数のモータポンプＭＰの台数に基づいて、下限電流値を決定する。例えば、下限電流値は、次の計算式によって求められる。
　下限電流値＝複数のモータポンプＭＰの想定電流値×（１－１／モータポンプの台数ｎ）
　本実施形態では、３台のモータポンプＭＰが配置されているため、下限電流値は、想定電流値の２／３である。

　ステップＳ１０２の後、制御装置１００は、算出された下限電流値と測定電流値とを比較する（ステップＳ１０３参照）。より具体的には、制御装置１００は、測定電流値が下限電流値よりも低いか否かを判断する（測定電流値Ａｍａｘ＞下限電流値）。

　測定電流値が下限電流値よりも低い場合には（ステップＳ１０３の「ＹＥＳ」参照）、本実施形態では、測定電流値が想定電流値の２／３（すなわち、下限電流値）を下回っている場合には、制御装置１００は、複数のモータポンプＭＰの少なくとも１つに異常が発生していると判断する（ステップＳ１０４参照）。測定電流値が下限電流値よりも低下していない場合には（ステップＳ１０３の「ＮＯ」参照）、制御装置１００は、ステップＳ１０２，Ｓ１０３を繰り返す。

　制御装置１００が異常発生を判断した場合には、制御装置１００は、モータポンプＭＰの運転を継続しつつ、アラームを発報してもよく、モータポンプＭＰの運転を停止して、アラームを発報してもよい。

　このような制御フローは、モータポンプＭＰの起動時に行ってもよく、モータポンプＭＰの定常運転時に行ってもよい。モータポンプＭＰの起動時に制御フローを行う場合には、測定電流値は、複数のモータポンプＭＰの起動時における起動電流値に相当し、想定電流値は、複数のモータポンプＭＰの通常の起動時に想定される電流値である。

　モータポンプＭＰの定常運転時に制御フローを行う場合には、測定電流値は、複数のモータポンプＭＰの定常運転時における運転電流値に相当し、想定電流値は、複数のモータポンプＭＰの通常の定常運転時に想定される電流値である。

　起動電流値および運転電流値は、同一であってもよく、異なっていてもよい。同様に、通常の起動時に想定される想定電流値および通常の定常運転時に想定される想定電流値は、同一であってもよく、異なっていてもよい。

　一実施形態では、制御装置１００は、複数のモータポンプＭＰの吐出側の流量に基づいて想定電流値を決定してもよい。この場合、ポンプユニットＰＵは、取り扱い液の流量を検出する流量センサ（図示しない）を備えており、流量センサは、制御装置１００に電気的に接続されている。

　制御装置１００の記憶部１００ｂは、通常の運転時における取り扱い液の流量と、通常の運転時において複数のモータポンプＭＰに供給される電流との相関関係と、を示すデータを記憶している。制御装置１００は、このデータに基づいて、想定電流値を決定し、決定された想定電流値に基づいて、下限電流値を算出する。下限電流値の算出式の一例として、上記計算式を挙げることができる。

　制御装置１００は、複数のモータポンプＭＰの定常運転時における測定電流値と、下限電流値と、を比較し、測定電流値が下限電流値よりも低い場合には、複数のモータポンプＭＰの少なくとも１つに異常が発生していると判断する。

　一実施形態では、制御装置１００は、複数のモータポンプＭＰの吐出側の圧力に基づいて、想定電流値を決定してもよい。この場合、ポンプユニットＰＵは、取り扱い液の圧力を検出する圧力センサ（図示しない）を備えており、圧力センサは、制御装置１００に電気的に接続されている。

　制御装置１００の記憶部１００ｂは、取り扱い液の圧力と、通常の運転時において複数のモータポンプＭＰに供給される電流との相関関係を示すデータを記憶している。制御装置１００は、このデータに基づいて、想定電流値を決定し、決定された想定電流値に基づいて、下限電流値を算出する。下限電流値の算出式の一例として、上記計算式を挙げることができる。

　図２１Ａおよび図２１Ｂに示す実施形態では、ポンプユニットＰＵは、１台目のモータポンプＭＰ（第１モータポンプＭＰ）と２台目のモータポンプＭＰ（第２モータポンプＭＰ）との間に配置された電流センサ１０１（第１電流センサ１０１）と、第２モータポンプＭＰと３台目のモータポンプＭＰ（第３モータポンプＭＰ）との間に配置された電流センサ１０１（第２電流センサ１０１）と、を備えている。

　したがって、制御装置１００は、第１電流センサ１０１から送られる信号に基づいて、第１モータポンプＭＰの電流値（すなわち、測定電流値Ａａ１）を測定し、第２電流センサ１０１から送られる信号に基づいて、第１モータポンプＭＰの測定電流値Ａａ１および第２モータポンプＭＰの測定電流値Ａａ２の合計（すなわち、測定電流値Ａｂ（＝Ａａ１＋Ａａ２））を測定することができる。

　制御装置１００は、測定電流値Ａａ１と、各モータポンプＭＰの通常の運転時（始動時、定常運転時）に想定される想定電流値と、を比較し、測定電流値Ａａ１が想定電流値よりも低い（Ａａ１＜想定電流値）場合には、第１モータポンプＭＰに異常が発生していると判断する。

　制御装置１００は、測定電流値Ａａ１と、各モータポンプＭＰの通常の運転時（始動時、定常運転時）に想定される想定電流値と、を比較し、測定電流値Ａａ１が想定電流値よりも大きく（Ａａ１＞想定電流値）、かつ測定電流値Ａｂから測定電流値Ａａ１を減算した値（すなわち、Ａｂ－Ａａ１）が想定電流値よりも小さい（（Ａｂ－Ａａ１）＜想定電流値）場合には、第２モータポンプＭＰに異常が発生していると判断する。測定電流値Ａｂから測定電流値Ａａ１を減算した値は、測定電流値Ａａ２に相当する。

　制御装置１００は、測定電流値Ａｍａｘが下限電流値よりも低いと判断し、かつ第１モータポンプＭＰおよび第２モータポンプＭＰに異常が発生していないと判断した場合には、第３モータポンプＭＰに異常が発生していると決定する。

　ポンプユニットＰＵが直列に接続された４台のモータポンプＭＰを備えている場合、ポンプユニットＰＵは、第３モータポンプＭＰと４台目のモータポンプＭＰ（第４モータポンプＭＰ）との間に配置された電流センサ１０１（第３電流センサ１０１）を備えている。

　制御装置１００は、第３電流センサ１０１から送られる信号に基づいて第１モータポンプＭＰの測定電流値Ａａ１、第２モータポンプＭＰの測定電流値Ａａ２、および第３モータポンプＭＰの測定電流値Ａａ３の合計（すなわち、測定電流値Ａｃ）を測定することができる。

　制御装置１００は、測定電流値Ａａ１が想定電流値よりも大きく（Ａａ１＞想定電流値）、測定電流値Ａｂから測定電流値Ａａ１を減算した値（すなわち、Ａｂ－Ａａ１）が想定電流値よりも大きく（（Ａｂ－Ａａ１）＞想定電流値）、かつ、測定電流値Ａｃから測定電流値Ａｂを減算した値（すなわち、Ａｃ－Ａｂ、ここで、Ａｂ＝Ａａ１＋Ａａ２）が想定電流値よりも低い場合には、第３モータポンプＭＰに異常が発生していると判断する。測定電流値Ａｃから測定電流値Ａｂを減算した値は、想定電流値Ａａ３に相当する。

　制御装置１００は、測定電流値Ａｍａｘが下限電流値よりも低いと判断し、かつ第１モータポンプＭＰ、第２モータポンプＭＰ、および第３モータポンプＭＰに異常が発生していないと判断した場合には、第４モータポンプＭＰに異常が発生していると決定する。なお、ポンプユニットＰＵが直列に接続された５台以上のモータポンプＭＰを備えている場合においても、制御装置１００は、上述した方法と同様の方法により、各モータポンプＭＰの異常を判断することができる。

　上述した実施形態では、直列に接続された複数のモータポンプＭＰの制御方法について、説明したが、ポンプユニットＰＵは、並列に接続された複数のモータポンプＭＰを制御してもよい。並列に接続された複数のモータポンプＭＰ（図１１および図１２参照）を制御する場合、制御装置１００は、複数のモータポンプＭＰのそれぞれの起動タイミングをずらすように構成されてもよい。

　起動タイミングをずらすことにより、ポンプユニットＰＵは、配管６５内に旋回流を形成することができる。旋回流を形成することにより、配管６５に付着する異物や空気を除去することができ、さらには、取り扱い液の滞留を防止することができる。

　旋回流を形成するために、制御装置１００は、複数のモータポンプＭＰのうちの１台（第１モータポンプＭＰ）を起動した後、起動されたモータポンプＭＰ（すなわち、第１モータポンプＭＰ）に隣接するモータポンプＭＰ（第２モータポンプＭＰ）を起動してもよい。このように、隣接するモータポンプＭＰを連続的に起動することによって、ポンプユニットＰＵは、モータポンプＭＰの起動順に沿って旋回する旋回流を形成することができる。

　例えば、３台のモータポンプＭＰが配置されている場合、制御装置１００は、第１モータポンプＭＰを起動し、その後、第２モータポンプＭＰを起動してもよく、または第３モータポンプＭＰを起動した後、第３モータポンプＭＰに隣接する第１モータポンプＭＰを起動してもよい。

　図２３は、羽根車の他の実施形態を示す図である。本実施形態では、軸受５の図示は省略されている。上述した実施形態では、羽根車１は、側板１１の外縁部１１ａから吸込部１５に向かって延びる環状の突起部１７を備えている（図１参照）。図２３に示す実施形態では、羽根車１の側板１１は、側板１１の外縁部１１ａの半径方向内側に配置された環状の突起部１１７を有している。

　回転子２は、側板１１の外縁部１１ａと突起部１１７との間に形成された環状段部に配置されており、回転子２の露出部分はカバー１１０によって覆われている。カバー１１０はモータポンプＭＰの構成要素の１つである。カバー１１０の一例として、耐腐食性を有するキャン、樹脂コート、またはＮｉめっきコートを挙げることができる。

　一実施形態では、回転子２の鉄心２ａは、接着剤、圧入、焼嵌、溶接などの手段により、突起部１１７に接合されている。同様に、カバー１１０は、接着剤、圧入、焼嵌、溶接などの手段により、羽根車１に接合されている。

　図２４は、羽根車の他の実施形態を示す図である。本実施形態では、軸受５の図示は省略されている。図２４に示すように、羽根車１は、突起部１１７の半径方向外側に配置された環状の装着部１１８を備えてもよい。装着部１１８と突起部１１７との間の環状の空間に回転子２を挿入することにより、回転子２をより確実に側板１１に固定することができる。本実施形態においても、回転子２の露出部分は、カバー１１０で覆われている。

　図２５は、カバーと側板との間に配置されたシール部材を示す図である。本実施形態では、軸受５の図示は省略されている。図２５に示すように、カバー１１０と側板１１（より具体的には、側板１１の外縁部１１ａおよび突起部１１７）との間にシール部材（例えば、Ｏリング）１２０，１２１を配置することにより、液体の、回転子２への接触を確実に防止することができる。

　図１乃至図２５に示す実施形態に係る羽根車１は、例えば、鋳造製造やステンレスプレス成形や樹脂成形などの手段により、製造される。以下に説明する図２６乃至図３４に示す実施形態に係る羽根車１も同様に、鋳造製造やステンレスプレス成形や樹脂成形などの手段により、製造されてもよい。

　図２６は、羽根車の他の実施形態を示す図である。本実施形態では、軸受５の図示は省略されている。図２６に示すように、回転子２は、主板１０と側板１１との間に形成された羽根車１の流路（すなわち、出口流路）を遮るように、側板１１の外縁部１１ａに固定されている。本実施形態においても、回転子２は、吸込側領域Ｒａに配置されている。

　図２６に示す実施形態では、回転子２は、カバー１１０で覆われておらず、回転子２は、耐腐食性を有する材質から構成されている。上述した実施形態においても、回転子２は、必ずしもカバー１１０で覆われる必要はなく、耐腐食性を有する材質から構成されてもよい。一実施形態では、回転子２はカバー１１０で覆われてもよい。

　このような構成により、出口流路を通過する取り扱い液は、回転子２の内周面に衝突して、取り扱い液の方向が転換される。その後、取り扱い液は、主板１０と吐出ケーシング２２との間の隙間を通って、吐出口２２ａから吐き出される。

　図２３乃至図２６に示す実施形態においても、回転子２および軸受５は、羽根車１の吸込側領域Ｒａに配置されているため、モータポンプＭＰは、コンパクトな構造を有している。

　図２７は、モータポンプの他の実施形態を示す図である。図２７に示すように、モータポンプＭＰは、吸込口２１ａ側に配置された第１羽根車１Ａと、吐出口２２ａ側に配置された第２羽根車１Ｂと、第１羽根車１Ａおよび第２羽根車１Ｂに接続された連通軸１２６と、を備えている。回転子２は、第１羽根車１Ａに固定されており、固定子３は回転子２の半径方向外側に配置されている。軸受５は第１羽根車１Ａを支持しており、第２羽根車１Ｂは、連通軸１２６を介して軸受５によって支持されている。

　図２７に示す実施形態では、モータポンプＭＰは、第１羽根車１Ａと第２羽根車１Ｂとの間に配置された中間ケーシング１２５を備えている。中間ケーシング１２５は、第１羽根車１Ａの吐出側と第２羽根車１Ｂの吸込側とを隔離する環状の隔壁である。本実施形態では、中間ケーシング１２５は、固定子ケーシング２０に固定されている。

　図２７に示す実施形態では、モータポンプＭＰは、２枚の羽根車１を備えているが、羽根車１の数は本実施形態には限定されない。モータポンプＭＰは、羽根車１の数に応じて、複数の中間ケーシング１２５を備えてもよい。言い換えれば、モータポンプＭＰは、第１羽根車１Ａおよび第２羽根車１Ｂを少なくとも含む、複数の羽根車１を備えてもよい。

　図２８は、モータポンプの他の実施形態を示す図である。図２８に示すように、モータポンプＭＰは、連通軸１２６を回転自在に支持し、かつ第２羽根車１Ｂの吐出側に配置された吐出側軸受１２８をさらに備えている。吐出側軸受１２８は、吐出ケーシング２２に装着されており、吐出側軸受１２８と吐出ケーシング２２との間の隙間には、シール部材（例えば、Ｏリング）１２７Ａ，１２７Ｂが配置されている。なお、図２８に示す実施形態においても、モータポンプＭＰは、２枚の羽根車１を備えているが、羽根車１の数は本実施形態には限定されない。モータポンプＭＰは、第１羽根車１Ａおよび第２羽根車１Ｂを少なくとも含む、複数の羽根車１を備えてもよい。

　図２８に示すように、吐出ケーシング２２は、吐出口２２ａに連通する流路１２９を有している。流路１２９は、連通軸１２６の半径方向外側に配置されている。第２羽根車１Ｂから吐き出された取り扱い液は流路１２９および吐出口２２ａを通じて外部に吐き出される。

　図２８に示す実施形態では、第１羽根車１Ａおよび第２羽根車１Ｂは、軸受５のみならず、吐出側軸受１２８によっても支持されている。吐出側軸受１２８は、ラジアル軸受である。このような構造により、モータポンプＭＰは、第１羽根車１Ａおよび第２羽根車１Ｂの、ラジアル方向への変位を抑制することができる。

　図２９は、モータポンプの他の実施形態を示す図である。図２９に示すように、モータポンプＭＰは、１枚の羽根車１が固定された連通軸１２６と、連通軸１２６を回転自在に支持する吐出側軸受１２８と、を備えてもよい。

　図３０は、運転条件に応じて、様々な構成部品を選択可能なモータポンプを示す図である。図３０において、横軸は流量を示しており、縦軸は揚程を示している。図３０に示すように、モータポンプＭＰは、様々な運転条件（すなわち、流量の大きさおよび揚程の大きさ）に応じて、最適な構成部品を選択可能に構成されている。

　図３０に示す実施形態では、モータポンプＭＰは、揚程の大きさおよび流量の大きさに応じて、複数（本実施形態では、４つ）の異なる構成から選択可能である（図３０のＭＰＡ～ＭＰＤ参照）。本実施形態において、モータポンプＭＰは、異なるサイズを有する複数の羽根車１と、複数の羽根車１に固定され、かつ異なる長さを有する複数の回転子２と、複数の回転子２の長さに対応する長さを有する複数の固定子３と、複数の固定子３を収容し、かつ複数の固定子３の長さに対応する長さを有する複数の固定子ケーシング２０と、を備えている。

　モータポンプＭＰのモータ容量の大きさは、固定子３の長さＬｇの長さに依存している。モータポンプＭＰの揚程の大きさは、羽根車１の直径Ｄ１の大きさに依存している。モータポンプＭＰの流量の大きさは、羽根車１の出口流路Ｂ２の大きさに依存している。

　複数の羽根車１は、同一の直径を有する複数の側板１１と異なる直径を有する複数の主板１０と、を備えている。本明細書において、羽根車１の直径Ｄ１は、主板１０の直径に相当する。

　モータポンプＭＰＡおよびモータポンプＭＰＢの関係性について説明する。図３０に示すように、モータポンプＭＰＡおよびモータポンプＭＰＢは、同一のモータ容量を有している（すなわち、ＬｇＡ＝ＬｇＢ）。モータポンプＭＰＡは、モータポンプＭＰＢよりも高い揚程能力を有している（すなわち、Ｄ１Ａ＞Ｄ１Ｂ）。モータポンプＭＰＢは、モータポンプＭＰＡよりも高い流量能力を有している（すなわち、Ｂ２Ｂ＞Ｂ２Ａ）。

　モータポンプＭＰＡおよびモータポンプＭＰＣの関係性について説明する。モータポンプＭＰＣは、モータポンプＭＰＡよりも大きなモータ容量を有している（すなわち、ＬｇＣ＞ＬｇＡ）。モータポンプＭＰＣは、モータポンプＭＰＡと同一の揚程能力を有している（すなわち、Ｄ１Ａ＝Ｄ１Ｃ）。モータポンプＭＰＣは、モータポンプＭＰＡよりも高い流量能力を有している（すなわち、Ｂ２Ｃ＞Ｂ２Ａ）。

　モータポンプＭＰＢおよびモータポンプＭＰＣの関係性について説明する。モータポンプＭＰＣは、モータポンプＭＰＢよりも大きなモータ容量を有している（すなわち、ＬｇＣ＞ＬｇＢ）。モータポンプＭＰＣは、モータポンプＭＰＢよりも高い揚程能力を有している（すなわち、Ｄ１Ｃ＞Ｄ１Ｂ）。モータポンプＭＰＢの羽根車１の出口流路Ｂ２Ｂは、モータポンプＭＰＣの羽根車１の出口流路Ｂ２Ｃと同じ、または出口流路Ｂ２Ｃよりも大きな大きさを有している（すなわち、Ｂ２Ｂ≧Ｂ２Ｃ）。

　モータポンプＭＰＣおよびモータポンプＭＰＤの関係性について説明する。モータポンプＭＰＣは、モータポンプＭＰＤと同一のモータ容量を有している（すなわち、ＬｇＣ＝ＬｇＤ）。モータポンプＭＰＣは、モータポンプＭＰＤよりも高い揚程能力を有している（すなわち、Ｄ１Ｃ＞Ｄ１Ｄ）。モータポンプＭＰＤは、モータポンプＭＰＣよりも高い流量能力を有している（すなわち、Ｂ２Ｄ＞Ｂ２Ｃ）。

　モータポンプＭＰＢおよびモータポンプＭＰＤの関係性について説明する。モータポンプＭＰＤは、モータポンプＭＰＢよりも大きなモータ容量を有している（すなわち、ＬｇＤ＞ＬｇＢ）。モータポンプＭＰＤは、モータポンプＭＰＢよりも高い流量能力を有している（すなわち、Ｂ２Ｄ＞Ｂ２Ｂ）。モータポンプＭＰＢは、モータポンプＭＰＤと同一の揚程能力を有している（すなわち、Ｄ１Ｂ＝Ｄ１Ｄ）。

　図３０に示すように、すべてのモータポンプＭＰにおいて、固定子ケーシング２０の内径Ｄ２および外径Ｄ３は、同一である。したがって、作業者は、揚程能力および流量能力に応じて、異なるサイズを有する構成部品を用意しておき、モータポンプＭＰの運転条件に基づいて、複数の構成部品から最適な構成部品を選択することができる。

　固定子ケーシング２０の内径Ｄ２および外径Ｄ３を同一にすることにより、揚程能力や流量能力に依存しない構成部品（例えば、軸受５、吸込ケーシング２１、および吐出ケーシング２２）のサイズを変更することなく、ポンプユニットＰＵは、その性能を容易に変更することができる。

　図３１Ａは他の実施形態に係るモータポンプの断面図であり、図３１Ｂは図３１Ａに示すモータポンプを軸線方向から見たときの図である。図３１Ａおよび図３１Ｂに示すように、モータポンプＭＰは、羽根車１の背面側に配置された旋回止め（言い換えれば、ファールストップ）１３０を備えてもよい。

　図３１Ｂに示す実施形態では、１つの旋回止め１３０が配置されているが、少なくとも１つの旋回止め１３０が配置されてもよい。旋回止め１３０は、吐出ケーシング２２に固定されており、羽根車１の主板１０に対向している。旋回止め１３０は、羽根車１から吐き出された取り扱い液の、羽根車１と吐出ケーシング２２との間での旋回を防止することができる。

　図３２Ａは他の実施形態に係るモータポンプの断面図であり、図３２Ｂは図３２Ａに示すモータポンプの吸込ケーシングの正面図である。図３２Ａおよび図３２Ｂに示すように、モータポンプＭＰは、平坦なフランジ形状を有する吸込ケーシング１４１および吐出ケーシング１４２を備えている。

　上述した実施形態では、吸込ケーシング２１の吸込口２１ａは、吸込ケーシング２１の外面から突出しており、同様に、吐出ケーシング２２の吐出口２２ａは、吐出ケーシング２２の外面から突出している。本実施形態では、吸込ケーシング１４１は平坦なフランジ形状を有しているため、吸込口１４１ａは、吸込ケーシング１４１の外面と同一平面上に形成されている。同様に、吐出ケーシング１４２は平坦なフランジ形状を有しているため、吐出口１４２ａは、吐出ケーシング１４２の外面と同一平面上に形成されている。

　このような構造により、モータポンプＭＰに接続された接続管１４０を吸込ケーシング１４１に直接接続することができる。図示しないが、接続管１４０を平坦なフランジ形状を有する吐出ケーシング１４２に直接接続してもよい。

　このような構成により、接続管１４０および吸込ケーシング１４１を連結する部材（連結部材）を配置する必要はなく、配管（図示しない）をモータポンプＭＰに接続するための部品点数を削減することができる。

　連結部材は液体の漏洩が想定される部材であるため、連結部材を排除することにより、液体の漏洩を確実に防止することができる。本実施形態では、図示しないが、接続管１４０と吸込ケーシング１４１との間には、シール部材（例えば、Ｏリングまたはガスケット）が配置されている。

　吸込ケーシング１４１の吸込口１４１ａの半径方向外側には、接続管１４０と吸込ケーシング１４１とを締結するための締結具１５０が挿入される挿入孔１４１ｂが形成されている。接続管１４０は、挿入孔１４１ｂに連通する貫通孔１４０ａを有している。作業者は、締結具１５０を貫通孔１４０ａおよび挿入孔１４１ｂに挿入することにより、接続管１４０および吸込ケーシング１４１を互いに締結することができる。

　吐出ケーシング１４２の吐出口１４２ａの半径方向外側には、通しボルト２５の頭部２５ａを収容するボルト収容部１４２ｂが形成されている。ボルト収容部１４２ｂに通しボルト２５の頭部２５ａを収容することにより、頭部２５ａが吐出ケーシング２２から突出することを防止することができる。

　一実施形態では、吸込ケーシング１４１は、ボルト収容部１４２ｂに相当するボルト収容部を有してもよい。すなわち、吸込ケーシング１４１および吐出ケーシング１４２の少なくとも１つは、通しボルト２５の頭部２５ａを収容するボルト収容部を有している。

　図３３は、直列に接続されたモータポンプを備えるポンプユニットを示す図である。図３３に示すように、図３２Ａおよび図３２Ｂに示すモータポンプＭＰは、平坦なフランジ形状を有する吸込ケーシング１４１および吐出ケーシング１４２を備えているため、互いに隣接して配置された吸込ケーシング１４１および吐出ケーシング１４２は、互いに面接触することができる。互いに面接触する吸込ケーシング１４１および吐出ケーシング１４２は、中間ケーシングに相当する。

　図示しないが、互いに面接触する吸込ケーシング１４１と吐出ケーシング１４２との間には、シール部材（例えば、Ｏリングまたはガスケット）が配置されている。

　本実施形態によれば、中間ケーシング６１（図１０参照）を配置する必要はなく、同一構造を有する複数のモータポンプＭＰを直接、直列に接続するだけの簡単な作業により、複数のモータポンプＭＰを備えるポンプユニットＰＵを構成することができる。

　本実施形態に係るモータポンプＭＰは、シンプルな主要な構成部品（すなわち、羽根車１と、回転子２および固定子３と、軸受５）を備えており、小型軽量化が図られている。したがって、通しボルト２５を用いることにより、直列に配置された複数のモータポンプＭＰを、容易に一体的に締結することができる。

　さらに、吸込ケーシング１４１および吐出ケーシング１４２を互いに面接触することにより、ポンプユニットＰＵの熱伝導率を向上させることができ、複数のモータポンプＭＰの間における温度平衡を図ることができる。結果として、ポンプユニットＰＵは、安定的に運転することができる。

　図３４は、羽根車の他の実施形態を示す図である。上述した実施形態では、羽根車１は、遠心羽根車である。より具体的には、羽根車１は、中心線ＣＬ方向と垂直に延びる主板１０を備えており、羽根車１によって昇圧された液体は、中心線ＣＬに対して垂直に吐き出される。図３４に示す実施形態では、羽根車１は、斜流羽根車である。より具体的には、羽根車１は、中心線ＣＬ方向に対して所定の角度で傾斜する主板１６０を備えている。主板１６０は、吸込側から吐出側に向かって傾斜しており、羽根車１によって昇圧された液体は、中心線ＣＬに対して斜め方向外側に吐き出される。

　図３５は、モータポンプの他の実施形態を示す図である。図３５に示す実施形態では、モータポンプＭＰは、モータポンプＭＰの中心線ＣＬ方向に対して垂直な鉛直方向に延びる吐出ポート３２２を有する吐出ケーシング２２を備えている。吐出ポート３２２は、上方を向いて開口する吐出口３２２ａを有しており、吸込口２１ａおよび吐出口３２２ａは、互いに直交している。

　図３５に示す実施形態では、モータポンプＭＰは、吸込口２１ａおよび吐出口３２２ａが直交する、いわゆるエンドトップ型モータポンプである。このようなモータポンプＭＰは、コンパクトな構造を有する。例えば、モータポンプＭＰの設置環境によっては、吸込口２１ａおよび吐出口２２ａが一直線上に並ぶように配置された構造を有するモータポンプＭＰを設置することができない場合がある。このような場合であっても、エンドトップ型のモータポンプＭＰは、設置可能である。このように、本実施形態では、モータポンプＭＰを、あらゆる設置環境に対応して設置することができる。

　図３５に示すように、モータポンプＭＰは、羽根車１によって昇圧された液体（取り扱い液）の、吐出ポート３２２への流出を制限するサイドプレート３００をさらに備えてもよい。図３５に示す実施形態では、サイドプレート３００は、円盤形状を有しており、戻り羽根３０に固定されている。

　サイドプレート３００は、羽根車１の主板１０と戻り羽根３０との間に配置されている。羽根車１によって昇圧された液体の一部は、戻り羽根３０を介してサイドプレート３００と吐出ケーシング２２との間の隙間を通って、吐出ポート３２２に流れ込み、吐出口３２２ａから吐き出される。羽根車１によって昇圧された液体の他の部分は、サイドプレート３００と羽根車１の主板１０との間の隙間に流れ込む。

　羽根車１が回転すると、羽根車１には、羽根車１を吐出ケーシング２２側に押す液体の力（すなわち、流体力）が作用する。サイドプレート３００と主板１０との間の隙間に流れ込んだ液体の流れは、サイドプレート３００によって制限されるため、昇圧された液体は、サイドプレート３００と主板１０との間の隙間に滞留する。サイドプレート３００と主板１０との間の隙間に滞留する液体は、羽根車１に作用する流体力を受け止めるため、羽根車１の、吐出ケーシング２２側への移動は制限される。

　モータポンプＭＰが定常的に運転されると、羽根車１には、吐出ケーシング２２側から吸込ケーシング２１側へのスラスト力が作用する。したがって、羽根車１に流体力が作用しても、羽根車１は、軸受５に安定的に保持される。

　図３６は、上述した実施形態に係るモータポンプに設けられたサイドプレートを示す図である。図３６に示すように、サイドプレート３００は、エンドトップ型のモータポンプのみならず、上述した実施形態に係るモータポンプＭＰにも適用可能である。

　図３７は、サイドプレートの他の実施形態である。図３７に示すように、サイドプレート３００は、その中央に形成された開口３００ａを有してもよい。上述したように、サイドプレート３００と主板１０との間の隙間に流れ込んだ液体は、サイドプレート３００と主板１０との間の隙間に滞留する場合がある。

　この場合、羽根車１の回転によって、滞留する液体は、旋回し、やがて、発熱するおそれがある。開口３００ａをサイドプレート３００に形成することにより、サイドプレート３００と吐出ケーシング２２との間の隙間と、サイドプレート３００と羽根車１との間の隙間と、の間における、液体の循環流が形成される。したがって、サイドプレート３００と羽根車１との間に存在する液体は、吐出ケーシング２２側に流れ込み、液体の発熱が防止され、液体の温度を一定に保つことができる。さらに、開口３００ａは、滞留する液体に含まれる空気を吐出ケーシング２２側に排出する役割を果たすことができる。

　図３７に示す実施形態では、サイドプレート３００の開口３００ａは、中心線ＣＬ上に形成された単一の開口であるが、開口３００ａの数は本実施形態には限定されない。サイドプレート３００は、羽根車１の、吐出ケーシング２２側への移動を制限する限度において、複数の開口３００ａを有してもよい。

　さらに、開口３００ａは、液体の循環流を形成することができれば、必ずしも中心線ＣＬ上に形成される必要はない。例えば、サイドプレート３００は、中心線ＣＬを中心に同心円状に配置された少なくとも１つの開口３００ａを有してもよい。

　開口３００ａの形状も特に限定されず、円形状を有してもよく、多角形状（例えば、三角形状または四角形状）を有してもよい。開口３００ａの大きさ（すなわち、面積）も同様に、サイドプレート３００が吐出ケーシング２２側への移動を制限する限度において、特に限定されない。

　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ことである。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。

　本発明は、モータポンプ、ポンプユニット、およびモータポンプの羽根車のバランス調整方法に利用可能である。

　１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ　　　羽根車
　２　　　回転子
２ａ　　　鉄心
２ｂ　　　磁石
　３　　　固定子
　５　　　軸受
　６　　　回転側軸受体
６ａ　　　円筒部
６ｂ　　　フランジ部
　７　　　固定側軸受体
７ａ　　　円筒部
７ｂ　　　フランジ部
１０　　　主板
１０ａ　　貫通穴
１１　　　側板
１１ａ　　外縁部
１２　　　翼
１５　　　吸込部
１６　　　本体部
１７　　　突起部
１７ａ　　外周面
１７ｂ　　内周面
２０　　　固定子ケーシング
２０ａ　　内周面
２１　　　吸込ケーシング
２１ａ　　吸込口
２２　　　吐出ケーシング
２２ａ　　吐出口
２５　　　通しボルト
２５ａ　　頭部
３０　　　戻り羽根
３１　　　シール部材
３２，３３　　　シール部材
４０，４１，４２　　　溝
４１ａ　　両端
４５　　　荷重低減構造
４６　　　裏羽根
４７　　　切り欠き
５０，５１　　　傾斜面
５３，５４　　　傾斜面
６０　　　インバータ
６１　　　中間ケーシング
６５　　　配管
７０，７０Ａ，７０Ｂ　　　凸部
７１　　　先端部
７５　　　バランス調整治具（センターサポート調整治具）
７６　　軸体
７７　　固定体
８０　　　センターキャップ
８５　　　バランス調整治具（エッジサポート調整治具）
８６　　　サポータ
８７　　　軸部
９０　　　おもり挿入穴
９１　　　おもり
１００　　制御装置
１００ａ　信号受信部
１００ｂ　記憶部
１００ｃ　制御部
１０１　　電流センサ
１０２　　端子台
１０５　　電力線
１０６　　信号線
１０７　　保護カバー
１０８　　銅バー
１１０　　カバー
１１７　　突起部
１１８　　装着部
１２０　　シール部材
１２１　　シール部材
１２５　　中間ケーシング
１２６　　連通軸
１２７Ａ　シール部材
１２７Ｂ　シール部材
１２８　　吐出側軸受
１２９　　流路
１３０　　旋回止め
１４０　　接続管
１４１　　吸込ケーシング
１４１ａ　吸込口
１４１ｂ　挿入孔
１４２　　吐出ケーシング
１４２ａ　吐出口
１４２ｂ　ボルト収容部
１５０　　締結具
１６０　　主板
３００　　サイドプレート
３００ａ　開口
３２２　　吐出ポート
３２２ａ　吐出口
ＭＰ　　　モータポンプ
ＰＵ　　　ポンプユニット
ＣＬ　　　中心線
Ｒａ　　　吸込側領域
Ｒｂ　　　吐出側領域
Ｒｃ　　　中間領域
ＲＳ　　　回転軸
Ｎｔ　　　ナット

Claims

　羽根車と、
　前記羽根車に固定された回転子と、
　前記回転子の半径方向外側に配置された固定子と、
　前記羽根車を支持する軸受と、を備え、
　前記回転子および前記軸受は、前記羽根車の吸込側領域に配置されている、モータポンプ。
　前記モータポンプは、前記羽根車の背面側に配置された戻り羽根を備えている、請求項１に記載のモータポンプ。
　前記モータポンプは、前記羽根車の背面に設けられたスラスト荷重低減構造を備えている、請求項１または請求項２に記載のモータポンプ。
　前記スラスト荷重低減構造は、前記羽根車の背面に取り付けられた複数の裏羽根を備えている、請求項３に記載のモータポンプ。
　前記スラスト荷重低減構造は、前記羽根車の中心側に向かって延びる複数の切り欠き構造である、請求項３または請求項４に記載のモータポンプ。
　前記軸受は、
　　前記羽根車に装着された回転側軸受体と、
　　前記回転側軸受体の吸込側に配置された固定側軸受体と、を備えたすべり軸受である、請求項１～請求項５のいずれか一項に記載のモータポンプ。
　前記羽根車および前記軸受のうち、少なくとも１つは、軽量材質から構成されている、請求項１～請求項６のいずれか一項に記載のモータポンプ。
　前記羽根車は、中央部分に吸込部が形成され、かつ主板に対向して配置された側板を備えた遠心羽根車であり、
　前記側板は、前記側板の外縁部から前記吸込部に向かって延び、かつ前記回転子が固定された環状の突起部を有している、請求項１～請求項７のいずれか一項に記載のモータポンプ。
　前記モータポンプは、前記羽根車の吸込側に配置された吸込ケーシングを備えており、
　前記吸込側領域は、前記吸込ケーシングと前記羽根車との間の領域である、請求項１～請求項８のいずれか一項に記載のモータポンプ。
　請求項１～請求項９のいずれか一項に記載の複数のモータポンプと、
　前記複数のモータポンプのそれぞれの動作を制御するインバータと、を備える、ポンプユニット。
　前記複数のモータポンプは、直列的に配置されている、請求項１０に記載のポンプユニット。
　前記複数のモータポンプは、並列的に配置されている、請求項１０に記載のポンプユニット。
　請求項１～請求項９のいずれか一項に記載のモータポンプの羽根車のバランス調整方法であって、
　前記バランス調整方法は、
　　前記羽根車の中心に貫通穴を形成する工程と、
　　バランス調整治具を前記貫通穴に挿入し、前記バランス調整治具とともに前記羽根車を回転させる工程と、
　　前記羽根車を回転させた状態で、前記羽根車の重心位置を決定し、前記重心位置を調整する工程と、を含む、バランス調整方法。
　前記バランス調整方法は、前記バランス調整治具を引き抜き、その後、前記貫通穴にセンターキャップを挿入する工程を含む、請求項１３に記載のバランス調整方法。
　請求項１～請求項９のいずれか一項に記載のモータポンプの羽根車のバランス調整方法であって、
　前記バランス調整方法は、
　　バランス調整治具を前記羽根車に装着された回転側軸受体に挿入し、前記バランス調整治具とともに前記羽根車を回転させる工程と、
　　前記羽根車を回転させた状態で、前記羽根車の重心位置を決定し、前記重心位置を調整する工程と、を含む、バランス調整方法。
　請求項１～請求項９のいずれか一項に記載のモータポンプの羽根車のバランス調整方法であって、
　前記バランス調整方法は、
　　複数のおもり挿入穴を前記回転子の周方向に沿って形成する工程と、
　　前記羽根車の重心位置を決定する工程と、
　　前記複数のおもり挿入穴の少なくとも１つに、おもりを挿入して、前記重心位置を調整する工程と、を含む、バランス調整方法。
　請求項１～請求項９のいずれか一項に記載のモータポンプの羽根車のバランス調整方法であって、
　前記バランス調整方法は、
　　前記羽根車の重心位置を決定する工程と、
　前記羽根車の重心位置のずれの原因となる、重さの過剰分を除去する工程と、を含む、バランス調整方法。
　複数のモータポンプと、
　前記複数のモータポンプを可変速運転する制御装置と、を備え、
　前記複数のモータポンプのそれぞれは、
　　羽根車と、
　　前記羽根車に固定された回転子と、
　　前記回転子の半径方向外側に配置された固定子と、
　　前記羽根車を支持する軸受と、を備え、
　　前記回転子および前記軸受は、前記羽根車の吸込側領域に配置されている、ポンプユニット。
　前記複数のモータポンプは、直列に接続されており、
　前記制御装置は、
　　前記モータポンプの通常の運転時に想定される想定電流値に基づいて、下限電流値を算出し、
　　前記モータポンプの現在の運転時における測定電流値と前記下限電流値とを比較し、
　　前記測定電流値が前記下限電流値よりも低い場合には、前記複数のモータポンプの少なくとも１つに異常が発生していると判断する、請求項１８に記載のポンプユニット。
　前記測定電流値は、前記モータポンプの起動時における起動電流値に相当する、請求項１９に記載のポンプユニット。
　前記測定電流値は、前記モータポンプの定常運転時における運転電流値に相当する、請求項１９に記載のポンプユニット。
　前記制御装置は、前記モータポンプの定格電流値および許容電流値のうちの少なくとも１つに基づいて、前記想定電流値を決定する、請求項２１に記載のポンプユニット。
　前記制御装置は、前記モータポンプの吐出側の流量に基づいて、前記想定電流値を決定する、請求項２１に記載のポンプユニット。
　前記制御装置は、前記モータポンプの吐出側の圧力に基づいて、前記想定電流値を決定する、請求項２１に記載のポンプユニット。
　前記下限電流値は、前記複数のモータポンプの台数に基づいて決定される、請求項１９～請求項２４のいずれか一項に記載のポンプユニット。
　前記複数のモータポンプは、並列に接続されており、
　前記制御装置は、前記複数のモータポンプのそれぞれの起動タイミングをずらすように構成されている、請求項１８に記載のポンプユニット。
　前記制御装置は、前記複数のモータポンプのうちの１台のモータポンプを起動した後、前記起動されたモータポンプに隣接するモータポンプを起動する、請求項２６に記載のポンプユニット。
　請求項１～請求項２７のいずれか一項に記載の複数のモータポンプと、
　前記複数のモータポンプの動作を制御する複数のインバータと、を備え、
　前記複数のインバータのそれぞれは、前記複数のモータポンプのそれぞれの動作を制御する、ポンプユニット。
　羽根車と、
　前記羽根車に固定された回転子と、
　前記回転子の半径方向外側に配置された固定子と、
　前記羽根車を支持する軸受と、を備え、
　前記回転子および前記軸受は、前記羽根車の吸込側領域に配置されており、
　前記羽根車は、中央部分に吸込部が形成され、かつ主板に対向して配置された側板を備えた遠心羽根車であり、
　前記側板は、前記回転子が固定され、かつ前記側板の外縁部の半径方向内側に配置された環状の突起部を有している、モータポンプ。
　前記モータポンプは、前記固定子の露出部分を覆うカバーを備えている、請求項２９に記載のモータポンプ。
　羽根車と、
　前記羽根車に固定された回転子と、
　前記回転子の半径方向外側に配置された固定子と、
　前記羽根車を支持する軸受と、を備え、
　前記回転子および前記軸受は、前記羽根車の吸込側領域に配置されており、
　前記羽根車は、中央部分に吸込部が形成され、かつ主板に対向して配置された側板を備えた遠心羽根車であり、
　前記回転子は、前記主板と前記側板との間に形成された、前記羽根車の流路を遮るように、前記側板に固定されている、モータポンプ。
　第１羽根車と、
　前記第１羽根車に固定された回転子と、
　前記回転子の半径方向外側に配置された固定子と、
　前記第１羽根車を支持する軸受と、
　前記第１羽根車に接続された連通軸と、
　前記連通軸に接続された第２羽根車と、を備え、
　前記回転子および前記軸受は、前記第１羽根車の吸込側領域に配置されている、モータポンプ。
　前記モータポンプは、前記第１羽根車と前記第２羽根車との間に配置された中間ケーシングを備えている、請求項３２に記載のモータポンプ。
　前記モータポンプは、前記連通軸を回転自在に支持し、かつ前記第２羽根車の吐出側に配置された吐出側軸受を備えている、請求項３２または請求項３３に記載のモータポンプ。
　前記モータポンプは、前記第１羽根車および前記第２羽根車を少なくとも含む、複数の羽根車を備えている、請求項３２～請求項３４のいずれか一項に記載のモータポンプ。
　異なるサイズを有する複数の羽根車と、
　前記複数の羽根車に固定され、かつ異なる長さを有する複数の回転子と、
　前記複数の回転子の長さに対応する長さを有する複数の固定子と、
　前記複数の固定子を収容し、かつ前記複数の固定子の長さに対応する長さを有する複数の固定子ケーシングと、
　前記複数の羽根車のそれぞれを支持する軸受と、を備え、
　前記複数の回転子のそれぞれおよび前記軸受は、前記複数の羽根車のそれぞれの吸込側領域に配置されている、モータポンプ。
　前記複数の羽根車は、同一の直径を有する複数の側板と、異なる直径を有する複数の主板と、を備えている、請求項３６に記載のモータポンプ。
　羽根車と、
　前記羽根車に固定された回転子と、
　前記回転子の半径方向外側に配置された固定子と、
　前記羽根車を支持する軸受と、
　前記羽根車の背面側に配置された旋回止めと、を備え、
　前記回転子および前記軸受は、前記羽根車の吸込側領域に配置されている、モータポンプ。
　羽根車と、
　前記羽根車に固定された回転子と、
　前記回転子の半径方向外側に配置された固定子と、
　前記羽根車を支持する軸受と、
　前記羽根車に隣接して配置された吸込ケーシングおよび吐出ケーシングと、を備え、
　前記回転子および前記軸受は、前記羽根車の吸込側領域に配置されており、
　前記吸込ケーシングおよび前記吐出ケーシングは、平坦なフランジ形状を有している、モータポンプ。
　前記モータポンプは、前記吸込ケーシングおよび前記吐出ケーシングを互いに締結する通しボルトを備えており、
　前記吸込ケーシングおよび前記吐出ケーシングの少なくとも１つは、前記通しボルトの頭部を収容するボルト収容部を有している、請求項３９に記載のモータポンプ。
　請求項３９または請求項４０に記載された複数のモータポンプを備え、
　前記複数のモータポンプは、直列に接続されており、
　互いに隣接して配置された前記吸込ケーシングおよび前記吐出ケーシングは、互いに面接触している、ポンプユニット。