特開 2023-173562 直列に連結されたポンプ装置の始動方法および停止方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023173562

(43)【公開日】2023-12-07

(54)【発明の名称】直列に連結されたポンプ装置の始動方法および停止方法

(51)【国際特許分類】

   F04D 15/00 20060101AFI20231130BHJP

   F04B 49/035 20060101ALI20231130BHJP

   F04D 7/02 20060101ALI20231130BHJP

【ＦＩ】

F04D15/00 D

F04B49/035 311

F04D7/02 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022085897

(22)【出願日】2022-05-26

(71)【出願人】

【識別番号】000000239

【氏名又は名称】株式会社荏原製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100118500

【弁理士】

【氏名又は名称】廣澤 哲也

(74)【代理人】

【識別番号】100091498

【弁理士】

【氏名又は名称】渡邉 勇

(74)【代理人】

【識別番号】100174089

【弁理士】

【氏名又は名称】郷戸 学

(74)【代理人】

【識別番号】100186749

【弁理士】

【氏名又は名称】金沢 充博

(72)【発明者】

【氏名】本田 修一郎

(72)【発明者】

【氏名】笠谷 哲司

(72)【発明者】

【氏名】池田 隼人

(72)【発明者】

【氏名】渡次 圭

(72)【発明者】

【氏名】菊池 日向

(72)【発明者】

【氏名】石見 光隆

【テーマコード（参考）】

3H020

3H130

3H145

【Ｆターム（参考）】

3H020AA02

3H020AA04

3H020AA05

3H020AA08

3H020BA02

3H020BA03

3H020BA25

3H020DA18

3H130AA06

3H130AB23

3H130AB42

3H130AB66

3H130AB68

3H130AC01

3H130BA82J

3H130BA87J

3H130CA13

3H130CA14

3H130DA02Z

3H130DB01Z

3H130DB08Z

3H130DD01Z

3H130DG04X

3H130DG07X

3H130EC08A

3H130ED05J

3H145AA15

3H145AA16

3H145AA22

3H145AA25

3H145AA40

3H145BA03

3H145BA07

3H145BA45

3H145DA19

3H145DA31

(57)【要約】

【課題】直列に連結された複数の潜没式ポンプのうち、運転停止中の潜没式ポンプの羽根車の回転を防止しつつ、他の潜没式ポンプを始動する方法を提供する。
【解決手段】本方法は、ポンプ装置１００Ａの吸込み容器２Ａ内に配置された潜没式ポンプ１Ａを始動して、液化ガスを吸込み容器２Ａ内の流路切り替え装置５Ａを通じてポンプ装置１００Ｂの吸込み容器２Ｂに移送し、液化ガスを、吸込み容器２Ｂ内に配置された潜没式ポンプ１Ｂをバイパスさせながら、液化ガスを吸込み容器２Ｂ内の流路切り替え装置５Ｂを通過させ、その後、潜没式ポンプ１Ｂを始動させる。
【選択図】図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

直列に連結された第１ポンプ装置および第２ポンプ装置を少なくとも含む複数のポンプ装置を始動する方法であって、
前記第１ポンプ装置の第１吸込み容器内に配置された第１潜没式ポンプを始動して、液化ガスを第１吸込み容器内の第１流路切り替え装置を通じて前記第２ポンプ装置の第２吸込み容器に移送し、
前記液化ガスを、前記第２吸込み容器内に配置された第２潜没式ポンプをバイパスさせながら、前記液化ガスを前記第２吸込み容器内の第２流路切り替え装置を通過させ、その後、
前記第２潜没式ポンプを始動させる、方法。

【請求項2】

前記第１流路切り替え装置および前記第２流路切り替え装置のそれぞれは、
ポンプ側流路、容器側流路、および流出流路を有する流路構造体と、
前記流路構造体内に配置され、前記流出流路を前記ポンプ側流路または前記容器側流路のいずれかに選択的に連通させる弁体を備えており、
前記ポンプ側流路は、前記対応する潜没式ポンプの吐出し口に連通し、
前記容器側流路は、前記対応する吸込み容器の内部に連通し、
前記流出流路は、前記対応する吸込み容器の吐出しポートに連通する、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記第１流路切り替え装置および前記第２流路切り替え装置のそれぞれは、前記弁体を前記流路構造体に対して押し付けて前記ポンプ側流路を閉じるばねをさらに備えている、請求項２に記載の方法。

【請求項4】

前記複数のポンプ装置は、直列に連結された第３ポンプ装置および第４ポンプ装置をさらに含み、
前記第３ポンプ装置および前記第４ポンプ装置は、前記第１ポンプ装置および前記第２ポンプ装置と並列に配置されており、
前記第３ポンプ装置および前記第４ポンプ装置は、前記第１ポンプ装置および前記第２ポンプ装置と同一の構成を有している、請求項１に記載の方法。

【請求項5】

前記第１ポンプ装置と前記第２ポンプ装置とを連結する連通ラインは、前記第３ポンプ装置と前記第４ポンプ装置とを連結する連通ラインに中間ヘッダにより連結されている、請求項４に記載の方法。

【請求項6】

直列に連結された第１ポンプ装置および第２ポンプ装置を少なくとも含む複数のポンプ装置の運転を停止させる方法であって、
前記第１ポンプ装置の第１吸込み容器内に配置された第１潜没式ポンプにより、液化ガスを前記第１吸込み容器内の第１流路切り替え装置を通じて前記第２ポンプ装置の第２吸込み容器に移送しているときに、前記第２吸込み容器内に配置された第２潜没式ポンプの運転を停止させ、
前記液化ガスを前記第２潜没式ポンプをバイパスさせながら、前記液化ガスを前記第２吸込み容器内の第２流路切り替え装置を通過させ、その後、
前記第１潜没式ポンプの運転を停止させる、方法。

【請求項7】

前記第１流路切り替え装置および前記第２流路切り替え装置のそれぞれは、
ポンプ側流路、容器側流路、および流出流路を有する流路構造体と、
前記流路構造体内に配置され、前記流出流路を前記ポンプ側流路または前記容器側流路のいずれかに選択的に連通させる弁体を備えており、
前記ポンプ側流路は、前記対応する潜没式ポンプの吐出し口に連通し、
前記容器側流路は、前記対応する吸込み容器の内部に連通し、
前記流出流路は、前記対応する吸込み容器の吐出しポートに連通する、請求項６に記載の方法。

【請求項8】

前記第１流路切り替え装置および前記第２流路切り替え装置のそれぞれは、前記弁体を前記流路構造体に対して押し付けて前記ポンプ側流路を閉じるばねをさらに備えている、請求項７に記載の方法。

【請求項9】

前記複数のポンプ装置は、直列に連結された第３ポンプ装置および第４ポンプ装置をさらに含み、
前記第３ポンプ装置および前記第４ポンプ装置は、前記第１ポンプ装置および前記第２ポンプ装置と並列に配置されており、
前記第３ポンプ装置および前記第４ポンプ装置は、前記第１ポンプ装置および前記第２ポンプ装置と同一の構成を有している、請求項６に記載の方法。

【請求項10】

前記第１ポンプ装置と前記第２ポンプ装置とを連結する連通ラインは、前記第３ポンプ装置と前記第４ポンプ装置とを連結する連通ラインに中間ヘッダにより連結されている、請求項９に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、液体水素、液体窒素、液化アンモニア、液化天然ガス、液化エチレンガス、液化石油ガスなどの液化ガスを移送する用途に使用される潜没式ポンプの始動方法および停止方法に関し、特に運転停止中の潜没式ポンプの羽根車の回転を防止しつつ、他の潜没式ポンプを始動および停止する技術に関する。

【背景技術】

【0002】

天然ガスは、火力発電や化学原料として広く利用されている。また、水素は、地球温暖化の原因となる二酸化炭素を発生しないエネルギーとして期待されている。エネルギーとしての水素の用途には、燃料電池およびタービン発電などが挙げられる。天然ガスおよび水素は、常温では気体の状態であるため、これらの貯蔵および運搬のために、天然ガスおよび水素は冷却され、液化される。液化天然ガス（ＬＮＧ）や液体水素などの液化ガスは、一旦液化ガス貯槽に貯蔵された後、ポンプによって発電所や工場などに移送される。

【0003】

図１１は、液化ガスを汲み上げるためのポンプ装置の従来例を示す模式図である。ポンプ５００は、液化ガスが貯蔵された液化ガス貯槽（図示せず）に接続された縦型吸込み容器５０５内に設置される。液化ガスは、吸込みポート５０１を通じて吸込み容器５０５内に導入され、吸込み容器５０５内は液化ガスで満たされる。ポンプ５００の全体は液化ガス中に浸漬される。したがって、ポンプ５００は、液化ガス中で運転可能な潜没式ポンプである。ポンプ５００が運転されると、液化ガスはポンプ５００によって吐出しポート５０２を通じて排出される。ポンプ５００の運転中、吸込み容器５０５内の液化ガスの一部は気化してガスになり、このガスはベントライン５０３を通じて吸込み容器５０５から排出される。

【0004】

需要側で必要とされる圧力にまで液化ガスを加圧するために、図１２に示すように、複数のポンプ装置が直列に連結されることがある。液化ガスは、複数のポンプ装置のポンプ５００によって順次加圧される。複数のポンプ装置を始動する際には上流側のポンプ５００から順に始動し、停止する際には下流側のポンプ５００から順に停止する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】実開昭５９－１５９７９５号公報

【特許文献2】実公昭６２－０３１６８０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、直列に連結されたポンプ装置を順に始動または停止するとき、次のような問題が生じる。すなわち、最初のポンプ５００を始動すると、停止しているポンプ５００内に液化ガスの流れを生じさせる。その結果、停止中のポンプ５００の羽根車を強制的に回転させて、軸受などの摺動部を損傷させてしまう。

【0007】

ポンプ５００が運転されているときは、液化ガスは羽根車の回転によって加圧されるので、ポンプ５００内に配置されているスラストバランス機構が機能し、軸受などの摺動部に過度な負荷が掛かることはない。しかしながら、ポンプ５００の停止中にはスラストバランス機構は機能せず、他のポンプ５００から送り込まれる液化ガスは羽根車を強制的に回転させ、結果として、軸受などの摺動部を損傷させてしまう。特に、液化ガスは低粘度であり、羽根車の意図しない回転により軸受などの摺動部が摩耗しやすい。また、下流側のポンプ５００を停止する際には、上流側のポンプ５００がまだ運転中の為、同じ事が起きる。ポンプ５００の故障に起因してポンプ５００が突然停止した場合にも同じ問題が起こる。

【0008】

そこで、本発明は、直列に連結された複数の潜没式ポンプのうち、運転停止中の潜没式ポンプの羽根車の回転を防止しつつ、他の潜没式ポンプを始動および停止する方法を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0009】

一態様では、直列に連結された第１ポンプ装置および第２ポンプ装置を少なくとも含む複数のポンプ装置を始動する方法であって、前記第１ポンプ装置の第１吸込み容器内に配置された第１潜没式ポンプを始動して、液化ガスを第１吸込み容器内の第１流路切り替え装置を通じて前記第２ポンプ装置の第２吸込み容器に移送し、前記液化ガスを、前記第２吸込み容器内に配置された第２潜没式ポンプをバイパスさせながら、前記液化ガスを前記第２吸込み容器内の第２流路切り替え装置を通過させ、その後、前記第２潜没式ポンプを始動させる、方法が提供される。

【0010】

一態様では、前記第１流路切り替え装置および前記第２流路切り替え装置のそれぞれは、ポンプ側流路、容器側流路、および流出流路を有する流路構造体と、前記流路構造体内に配置され、前記流出流路を前記ポンプ側流路または前記容器側流路のいずれかに選択的に連通させる弁体を備えており、前記ポンプ側流路は、前記対応する潜没式ポンプの吐出し口に連通し、前記容器側流路は、前記対応する吸込み容器の内部に連通し、前記流出流路は、前記対応する吸込み容器の吐出しポートに連通する。

【0011】

一態様では、直列に連結された第１ポンプ装置および第２ポンプ装置を少なくとも含む複数のポンプ装置の運転を停止させる方法であって、前記第１ポンプ装置の第１吸込み容器内に配置された第１潜没式ポンプにより、液化ガスを前記第１吸込み容器内の第１流路切り替え装置を通じて前記第２ポンプ装置の第２吸込み容器に移送しているときに、前記第２吸込み容器内に配置された第２潜没式ポンプの運転を停止させ、前記液化ガスを前記第２潜没式ポンプをバイパスさせながら、前記液化ガスを前記第２吸込み容器内の第２流路切り替え装置を通過させ、その後、前記第１潜没式ポンプの運転を停止させる、方法が提供される。

【0012】

一態様では、前記第１流路切り替え装置および前記第２流路切り替え装置のそれぞれは、ポンプ側流路、容器側流路、および流出流路を有する流路構造体と、前記流路構造体内に配置され、前記流出流路を前記ポンプ側流路または前記容器側流路のいずれかに選択的に連通させる弁体を備えており、前記ポンプ側流路は、前記対応する潜没式ポンプの吐出し口に連通し、前記容器側流路は、前記対応する吸込み容器の内部に連通し、前記流出流路は、前記対応する吸込み容器の吐出しポートに連通する。

【発明の効果】

【0013】

潜没式ポンプの始動および停止時では、流路切り替え装置は、液化ガスを運転停止中の潜没式ポンプをバイパスさせることができる。したがって、運転停止中の潜没式ポンプの羽根車は回転せず、結果として潜没式ポンプの軸受などの摺動部の損傷が防止できる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】液化ガスを移送するためのポンプ装置の一実施形態を示す図である。

【図2】流路切り替え装置の詳細な構成の一実施形態を示す断面図である。

【図3】潜没式ポンプが運転しているときの流路切り替え装置の状態を示している。

【図4】直列に連結された複数のポンプ装置を備えたポンプシステムの一実施形態を示す模式図である。

【図5】図４に示す複数の潜没式ポンプを順番に始動させる方法の一実施形態を説明する図である。

【図6】図４に示す複数の潜没式ポンプを順番に始動させる方法の上記実施形態を説明する図である。

【図7】図４に示す複数の潜没式ポンプの運転を順番に停止させる方法の一実施形態を説明する図である。

【図8】図４に示す複数の潜没式ポンプの運転を順番に停止させる方法の上記実施形態を説明する図である。

【図9】直列に連結された複数のポンプ装置を備えたポンプシステムの他の実施形態を示す模式図である。

【図10】直列に連結された複数のポンプ装置を備えたポンプシステムのさらに他の実施形態を示す模式図である。

【図11】液化ガスを汲み上げるためのポンプ装置の従来例を示す模式図である。

【図12】直列に連結された複数のポンプ装置の一例を示す模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

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。図１は、液化ガスを移送するためのポンプ装置の一実施形態を示す図である。図１に示すポンプ装置１００によって移送される液化ガスの例としては、液体水素、液体窒素、液化アンモニア、液化天然ガス、液化エチレンガス、液化石油ガスなどが挙げられる。

【0016】

図１に示すように、ポンプ装置１００は、液化ガスを移送するための潜没式ポンプ１と、潜没式ポンプ１が内部に収容された吸込み容器２と、運転停止中の潜没式ポンプ１の羽根車１５の回転を防止するための流路切り替え装置５を備えている。吸込み容器２は、吸込みポート７および吐出しポート８を有している。液化ガスは、吸込みポート７を通じて吸込み容器２内に導入され、吸込み容器２内は液化ガスで満たされる。潜没式ポンプ１の運転中、潜没式ポンプ１の全体は液化ガス中に浸漬される。したがって、潜没式ポンプ１は、液化ガス中で運転可能なように構成されている。

【0017】

潜没式ポンプ１は、モータロータ９およびモータステータ１０を有する電動機１１と、電動機１１に連結された回転軸１２と、回転軸１２を回転可能に支持する複数の軸受１４と、回転軸１２に固定された羽根車１５と、羽根車１５を収容するポンプケーシング１６を有する。流路切り替え装置５は、吸込み容器２内に配置されている。より具体的には、流路切り替え装置５は、潜没式ポンプ１の吐出し口４および吸込み容器２の吐出しポート８の両方に連結されている。流路切り替え装置５の具体的構成については後述する。

【0018】

電力ケーブル（図示せず）を通じて電力が電動機１１に供給されると、電動機１１は、回転軸１２および羽根車１５を一体に回転させる。羽根車１５の回転に伴い、液化ガスは吸込み口３から潜没式ポンプ１内に吸い込まれ、吐出し流路１７および吐出し口４を通じて流路切り替え装置５内に吐き出される。さらに、液化ガスは、流路切り替え装置５内を通過し、吸込み容器２の吐出しポート８を通じて排出される。

【0019】

吸込みポート７には吸込み弁２２が接続され、吐出しポート８には吐出し弁２３が接続されている。吸込み容器２の底部にはドレンライン２５が接続され、ドレンライン２５にはドレン弁２６が接続されている。吸込みポート７は、吸込み容器２の側壁に設けられており、吸込み容器２の底部よりも高い位置にある。吐出しポート８は、吸込み容器２の上部に設けられており、吸込みポート７よりも高い位置にある。潜没式ポンプ１の運転中は、吸込み弁２２および吐出し弁２３は開かれ、ドレン弁２６は閉じられている。

【0020】

吸込み容器２の上部にはベントライン３１が接続されている。潜没式ポンプ１の運転中、液化ガスの一部は潜没式ポンプ１の発熱に起因して気化してガスになり、このガスはベントライン３１を通じて吸込み容器２から排出される。ベントライン３１にはベント弁３２が接続されている。一実施形態では、このガスを、ベントライン３１を通じてガス処理装置（図示せず）に導いてもよい。ガス処理装置は、液化ガスから気化したガス（例えば天然ガスまたは水素ガス）を処理する装置である。ガス処理装置の例としては、ガス焼却装置（フレアリング装置）、化学的ガス処理装置、ガス吸着装置などが挙げられる。

【0021】

図２は、流路切り替え装置５の詳細な構成の一実施形態を示す断面図である。図２に示すように、流路切り替え装置５は、ポンプ側流路４１、容器側流路４２、および流出流路４３を有する流路構造体４５と、流路構造体４５内に配置された弁体４７を備えている。ポンプ側流路４１は、潜没式ポンプ１の吐出し口４に連通し、容器側流路４２は、吸込み容器２の内部に連通し、流出流路４３は、吸込み容器２の吐出しポート８に連通している。弁体４７は、流出流路４３をポンプ側流路４１または容器側流路４２のいずれかに選択的に連通させるように配置されている。流路切り替え装置５の構成は、その意図した機能が発揮できる限り、図２に示す実施形態に限定されない。

【0022】

図２は、潜没式ポンプ１が運転していないときの流路切り替え装置５の状態を示している。弁体４７は、ばね５０により流路構造体４５に対して押し付けてポンプ側流路４１を閉じる。より具体的には、流路構造体４５は、ポンプ側流路４１の出口の周りに形成された弁座５１を有しており、弁体４７はばね５０により弁座５１に押し付けられる。したがって、弁体４７が弁座５１に押し付けられている間は、ポンプ側流路４１は閉じられ、容器側流路４２と流出流路４３は連通している。容器側流路４２は、吸込み容器２内で開口しており、吸込み容器２の内部を通じて吸込みポート７に連通している。

【0023】

図３は、潜没式ポンプ１が運転しているときの流路切り替え装置５の状態を示している。潜没式ポンプ１が運転しているとき、液化ガスは、潜没式ポンプ１の吐出し口４から吐き出され、流路切り替え装置５のポンプ側流路４１に流入する。ポンプ側流路４１を流れる液化ガスは、弁体４７をばね５０の力に抗って移動させ、ポンプ側流路４１を開くとともに、容器側流路４２を弁体４７で閉じる。その結果、ポンプ側流路４１と流出流路４３が連通する。

【0024】

潜没式ポンプ１の運転が停止すると、弁体４７はばね５０によって弁座５１に対して押し付けられる。その結果、図２に示すように、ポンプ側流路４１は閉じられ、容器側流路４２と流出流路４３は連通する。このように、本実施形態の流路切り替え装置５は、ばね５０と液化ガスの流れのみによって作動する。

【0025】

需要側で必要とされる圧力にまで液化ガスを加圧するために、複数のポンプ装置１００が直列に連結されることがある。図４は、直列に連結された複数のポンプ装置１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃを備えたポンプシステムの一実施形態を示す模式図である。図４において、複数のポンプ装置１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃは、図１乃至図６を参照して説明したポンプ装置１００と同じ構成を有している。以下の説明では、ポンプ装置１００Ａの潜没式ポンプ、吸込み容器、流路切り替え装置を、潜没式ポンプ１Ａ、吸込み容器２Ａ、流路切り替え装置５Ａとそれぞれ称し、ポンプ装置１００Ｂの潜没式ポンプ、吸込み容器、流路切り替え装置を、潜没式ポンプ１Ｂ、吸込み容器２Ｂ、流路切り替え装置５Ｂとそれぞれ称し、ポンプ装置１００Ｃの潜没式ポンプ、吸込み容器、流路切り替え装置を、潜没式ポンプ１Ｃ、吸込み容器２Ｃ、流路切り替え装置５Ｃとそれぞれ称する。

【0026】

ポンプ装置１００Ａは、ポンプ装置１００Ｂの上流に配置され、ポンプ装置１００Ｂは、ポンプ装置１００Ｃの上流に配置されている。ポンプ装置１００Ａの吸込みポート７は、液化ガスが内部に貯留される液化ガス貯槽１０５に連結されている。ポンプ装置１００Ａは、連通ライン１０７によりポンプ装置１００Ｂに直列に連結され、ポンプ装置１００Ｂは、連通ライン１０８によりポンプ装置１００Ｃに直列に連結されている。より具体的には、ポンプ装置１００Ａの吐出しポート８は、ポンプ装置１００Ｂの吸込みポート７に連通ライン１０７により連結され、ポンプ装置１００Ｂの吐出しポート８は、ポンプ装置１００Ｃの吸込みポート７に連通ライン１０８により連結されている。

【0027】

潜没式ポンプ１Ａ，１Ｂ，１Ｃは、潜没式ポンプ１Ａ、潜没式ポンプ１Ｂ、潜没式ポンプ１Ｃの順で直列に連結されている。液化ガスは、これら潜没式ポンプ１Ａ，１Ｂ，１Ｃによって順次加圧される。潜没式ポンプ１Ａ，１Ｂ，１Ｃが運転中であって、液化ガスを移送しているときの流路切り替え装置５Ａ，５Ｂ，５Ｃは、図３に示す状態にある。

【0028】

次に、図４に示す直列に連結された潜没式ポンプ１Ａ，１Ｂ，１Ｃを始動する方法の一実施形態について説明する。潜没式ポンプ１Ａ，１Ｂ，１Ｃは、上流側から順番に始動される。すなわち、最初に潜没式ポンプ１Ａが始動され、次に、潜没式ポンプ１Ｂが始動され、最後に潜没式ポンプ１Ｃが始動される。

【0029】

図５は、潜没式ポンプ１Ａが始動され、潜没式ポンプ１Ｂ，１Ｃは運転停止中の状態を説明する図である。潜没式ポンプ１Ａが始動されると、液化ガスは潜没式ポンプ１Ａにより流路切り替え装置５Ａを通じてポンプ装置１００Ｂの吸込み容器２Ｂに移送される。潜没式ポンプ１Ａが運転中であって、液化ガスを移送しているときの流路切り替え装置５Ａは、図３に示す状態にある。

【0030】

この段階では、潜没式ポンプ１Ｂは運転停止中であるので、流路切り替え装置５Ｂは、図２に示す状態にある。したがって、液化ガスは、潜没式ポンプ１Ｂをバイパスしながら（すなわち、液化ガスは潜没式ポンプ１Ｂ内を流れずに）、流路切り替え装置５Ｂを通過する。液化ガスは、さらに、ポンプ装置１００Ｂからポンプ装置１００Ｃの吸込み容器２Ｃに移送される。潜没式ポンプ１Ｃも運転停止中であるので、流路切り替え装置５Ｃは、図２に示す状態にある。したがって、液化ガスは、潜没式ポンプ１Ｃをバイパスしながら（すなわち、液化ガスは潜没式ポンプ１Ｃ内を流れずに）、流路切り替え装置５Ｃを通過する。

【0031】

次に、潜没式ポンプ１Ｂが始動される。図６は、潜没式ポンプ１Ａの運転中に潜没式ポンプ１Ｂが始動され、潜没式ポンプ１Ｃは運転停止中の状態を説明する図である。潜没式ポンプ１Ｂが始動されると、液化ガスは潜没式ポンプ１Ｂにより流路切り替え装置５Ｂを通じてポンプ装置１００Ｃの吸込み容器２Ｃに移送される。潜没式ポンプ１Ｂが運転中であって、液化ガスを移送しているときの流路切り替え装置５Ｂは、図３に示す状態にある。

【0032】

この段階では、潜没式ポンプ１Ｃはまだ運転停止中であるので、流路切り替え装置５Ｃは、図２に示す状態にある。したがって、液化ガスは、潜没式ポンプ１Ｃをバイパスしながら（すなわち、液化ガスは潜没式ポンプ１Ｃ内を流れずに）、流路切り替え装置５Ｃを通過する。

【0033】

次に、潜没式ポンプ１Ｃが始動される。潜没式ポンプ１Ｃが始動されるとき、潜没式ポンプ１Ａ，１Ｂは運転中である。潜没式ポンプ１Ａ，１Ｂ，１Ｃのすべてが運転された状態は、図４に示される。このように、潜没式ポンプ１Ａ，１Ｂ，１Ｃは、上流側から順番に始動される。

【0034】

潜没式ポンプ１Ａ，１Ｂ，１Ｃの始動時において、流路切り替え装置は、液化ガスを運転停止中の潜没式ポンプをバイパスさせることができる。したがって、運転停止中の潜没式ポンプの羽根車は回転せず、結果として潜没式ポンプの軸受などの摺動部の損傷が防止できる。

【0035】

次に、図４に示す直列に連結された潜没式ポンプ１Ａ，１Ｂ，１Ｃの運転を停止する方法の一実施形態について説明する。潜没式ポンプ１Ａ，１Ｂ，１Ｃの運転は、下流側から順番に停止される。すなわち、最初に潜没式ポンプ１Ｃの運転が停止され、次に、潜没式ポンプ１Ｂの運転が停止され、最後に潜没式ポンプ１Ａの運転が停止される。

【0036】

図７は、潜没式ポンプ１Ｃの運転が停止され、潜没式ポンプ１Ａ，１Ｂは運転中の状態を説明する図である。潜没式ポンプ１Ｃが停止された結果、流路切り替え装置５Ｃは、図２に示す状態となる。したがって、液化ガスは、潜没式ポンプ１Ｃをバイパスしながら（すなわち、液化ガスは潜没式ポンプ１Ｃ内を流れずに）、流路切り替え装置５Ｃを通過する。

【0037】

この段階では、潜没式ポンプ１Ａ，１Ｂは運転中である。したがって、液化ガスは、潜没式ポンプ１Ａにより流路切り替え装置５Ａを通じてポンプ装置１００Ｂの吸込み容器２Ｂに移送され、さらに、液化ガスは潜没式ポンプ１Ｂにより流路切り替え装置５Ｂを通じてポンプ装置１００Ｃの吸込み容器２Ｃに移送される。潜没式ポンプ１Ａ，１Ｂが運転中であって、液化ガスを移送しているときの流路切り替え装置５Ａ，５Ｂは、図３に示す状態にある。

【0038】

次に、潜没式ポンプ１Ｂが停止される。図８は、潜没式ポンプ１Ａは運転中であって、かつ潜没式ポンプ１Ｃは運転停止中に、潜没式ポンプ１Ｂが停止された状態を説明する図である。潜没式ポンプ１Ｂが停止された結果、流路切り替え装置５Ｂは、図２に示す状態となる。したがって、液化ガスは、潜没式ポンプ１Ｂをバイパスしながら（すなわち、液化ガスは潜没式ポンプ１Ｂ内を流れずに）、流路切り替え装置５Ｂを通過する。

【0039】

この段階では、潜没式ポンプ１Ａはまだ運転中であるので、流路切り替え装置５Ａは、図３に示す状態にある。したがって、液化ガスは、潜没式ポンプ１Ａにより流路切り替え装置５Ａを通じてポンプ装置１００Ｂの吸込み容器２Ｂに移送される。

【0040】

次に、潜没式ポンプ１Ａが停止される。潜没式ポンプ１Ａが停止されるとき、潜没式ポンプ１Ｂ，１Ｃは運転停止中である。このように、潜没式ポンプ１Ａ，１Ｂ，１Ｃは、下流側から順番に停止される。

【0041】

潜没式ポンプ１Ａ，１Ｂ，１Ｃの運転停止時において、流路切り替え装置は、液化ガスを運転停止中の潜没式ポンプをバイパスさせることができる。したがって、運転停止中の潜没式ポンプの羽根車は回転せず、結果として潜没式ポンプの軸受などの摺動部の損傷が防止できる。

【0042】

図４乃至図８に示す実施形態のポンプシステムは、直列に連結された３つのポンプ装置１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃを備えているが、ポンプ装置の数は本実施形態には限定されない。一実施形態では、ポンプシステムは、直列に連結された２つのポンプ装置のみを備えてもよく、あるいは直列に連結された４つ以上のポンプ装置を備えてもよい。直列に連結された複数の潜没式ポンプは、上述の実施形態と同様にして始動および停止される。

【0043】

図９は、直列に連結された複数のポンプ装置を備えたポンプシステムの他の実施形態を示す模式図である。特に説明しない本実施形態の構成および動作は、図７を参照して説明した実施形態と同じであるので、その重複する説明を省略する。図９に示す実施形態のポンプシステムは、直列に連結されたポンプ装置１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃに加えて、直列に連結されたポンプ装置１００Ｄ，１００Ｅ，１００Ｆをさらに備えている。

【0044】

ポンプ装置１００Ｄは、吸込み容器２Ｄと、吸込み容器２Ｄ内に配置された潜没式ポンプ１Ｄおよび流路切り替え装置５Ｄを備え、ポンプ装置１００Ｅは、吸込み容器２Ｅと、吸込み容器２Ｅ内に配置された潜没式ポンプ１Ｅおよび流路切り替え装置５Ｅを備え、ポンプ装置１００Ｆは、吸込み容器２Ｆと、吸込み容器２Ｆ内に配置された潜没式ポンプ１Ｆおよび流路切り替え装置５Ｆを備えている。

【0045】

ポンプ装置１００Ｄは、連通ライン１０９によりポンプ装置１００Ｅに直列に連結され、ポンプ装置１００Ｅは、連通ライン１１０によりポンプ装置１００Ｆに直列に連結されている。より具体的には、ポンプ装置１００Ｄの吐出しポートは、ポンプ装置１００Ｅの吸込みポートに連通ライン１０９により連結され、ポンプ装置１００Ｅの吐出しポートは、ポンプ装置１００Ｆの吸込みポートに連通ライン１１０により連結されている。

【0046】

ポンプ装置１００Ｄ，１００Ｅ，１００Ｆは、ポンプ装置１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃと並列に配列されている。複数のポンプ装置１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ，１００Ｄ，１００Ｅ，１００Ｆは、図１乃至図３を参照して説明したポンプ装置１００と同じ構成を有しているので、それらの重複する説明を省略する。ポンプ装置１００Ａとポンプ装置１００Ｄは、液化ガスが貯留される液化ガス貯槽１０５に連結されている。図９に示す実施形態によれば、並列に配列されたポンプ装置１００Ａ～１００Ｃの潜没式ポンプ１Ａ～１Ｃと、ポンプ装置１００Ｄ～１００Ｆの潜没式ポンプ１Ｄ～１Ｆにより、液化ガスが圧送される。

【0047】

潜没式ポンプ１Ｄ，１Ｅ，１Ｆは、潜没式ポンプ１Ａ，１Ｂ，１Ｃと同様に、上流側から順番に始動される。すなわち、最初に潜没式ポンプ１Ｄが始動され、次に、潜没式ポンプ１Ｅが始動され、最後に潜没式ポンプ１Ｆが始動される。

【0048】

潜没式ポンプ１Ｄ，１Ｅ，１Ｆの運転は、潜没式ポンプ１Ａ，１Ｂ，１Ｃと同様に、下流側から順番に停止される。すなわち、最初に潜没式ポンプ１Ｆの運転が停止され、次に、潜没式ポンプ１Ｅの運転が停止され、最後に潜没式ポンプ１Ｄの運転が停止される。

【0049】

図１０は、直列に連結された複数のポンプ装置を備えたポンプシステムのさらに他の実施形態を示す模式図である。特に説明しない本実施形態の構成および動作は、図９を参照して説明した実施形態と同じであるので、その重複する説明を省略する。図１０に示す実施形態では、ポンプ装置１００Ａとポンプ装置１００Ｂとを連結する連通ライン１０７は、ポンプ装置１００Ｄとポンプ装置１００Ｅとを連結する連通ライン１０９に中間ヘッダ１１１により連結されている。また、ポンプ装置１００Ｂとポンプ装置１００Ｃとを連結する連通ライン１０８は、ポンプ装置１００Ｅとポンプ装置１００Ｆとを連結する連通ライン１１０に中間ヘッダ１１２により連結されている。

【0050】

上述した実施形態と同じように、潜没式ポンプ１Ａ，１Ｂ，１Ｃは、上流側から順番に始動され、潜没式ポンプ１Ｄ，１Ｅ，１Ｆも上流側から順番に始動される。潜没式ポンプ１Ａ，１Ｂ，１Ｃの運転は、下流側から順番に停止され、潜没式ポンプ１Ｄ，１Ｅ，１Ｆの運転も下流側から順番に停止される。

【0051】

中間ヘッダ１１１，１１２により、ポンプ装置１００Ａ～１００Ｃは、ポンプ装置１００Ｄ～１００Ｆにも直列で連結される。結果として、液化ガスの様々な流れが形成され、ポンプ装置１００Ａ～１００Ｃおよびポンプ装置１００Ｄ～１００Ｆの多様な運転が可能となる。例えば、メンテナンスのために、または需要側の要求される圧力に応じて、ポンプ装置１００Ｃまたはポンプ装置１００Ｆの運転を停止することも可能である。

【0052】

図９および図１０に示すポンプシステムでは、２列のポンプ装置１００Ａ～１００Ｃおよびポンプ装置１００Ｄ～１００Ｆが並列に設けられているが、３列以上の複数のポンプ装置が並列に設けられてもよい。

【0053】

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。

【符号の説明】

【0054】

１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ，１Ｆ 潜没式ポンプ
２，２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ，２Ｅ，２Ｆ 吸込み容器
３ 吸込み口
４ 吐出し口
５，５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄ，５Ｅ，５Ｆ 流路切り替え装置
７ 吸込みポート
８ 吐出しポート
９ モータロータ
１０ モータステータ
１１ 電動機
１２ 回転軸
１４ 軸受
１５ 羽根車
１６ ポンプケーシング
１７ 吐出し流路
２２ 吸込み弁
２３ 吐出し弁
２５ ドレンライン
２６ ドレン弁
３１ ベントライン
３２ ベント弁
４１ ポンプ側流路
４２ 容器側流路
４３ 流出流路
４５ 流路構造体
４７ 弁体
５０ ばね
５１ 弁座
１００，１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ，１００Ｄ，１００Ｅ，１００Ｆ ポンプ装置
１０５ 液化ガス貯槽
１０７，１０８，１０９，１１０ 連通ライン
１１１，１１２ 中間ヘッダ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】