CN110100101A - 泵装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及泵装置。泵装置具备：埋设有永磁铁(5)的叶轮(1)、收容叶轮(1)的泵壳体(2)、具有多个定子线圈(6B)的马达定子(6)、收容马达定子(6)的马达壳体(3)、支承叶轮(1)的轴承组件(10)、检测轴承组件(10)的振动的振动传感器(30)、和与振动传感器(30)连接的控制装置(29)。控制装置(29)根据由振动传感器(30)检测到的振动而计算振动的变化率，在振动的变化率比指定的阈值大的情况下，执行停止向马达定子(6)供给电流及发出警报中的至少1个动作。

Description

泵装置
技术领域
本发明涉及泵装置。
背景技术
马达和泵一体地构成的屏蔽马达泵不需要用于将旋转轴与泵壳体之间的间隙密封的轴封装置，所以不会发生液体的泄漏。因此，屏蔽马达泵广泛应用于需避免液体泄漏的领域。并且，在将半导体制造装置等装置整体小型化的现场，优选使用搭载有不占空间的轴向间隙型PM马达的屏蔽马达泵。
图18是表示马达泵的剖视图。图18示出的马达泵是搭载有轴向间隙型PM马达的屏蔽马达泵。如图18所示，马达泵具备：埋设有多个永磁铁105的叶轮101、产生作用于这些永磁铁105的磁力的马达定子106、收容叶轮101的泵壳体102、收容马达定子106的马达壳体103、和支承叶轮101的径向载荷及轴向载荷的轴承组件110。马达定子106及轴承组件110配置于叶轮101的吸入侧。
叶轮101由单一的轴承组件110以旋转自如的方式支承。该轴承组件110是利用了液体的动压的滑动轴承(动压轴承)。该轴承组件110由彼此松弛卡合的旋转侧轴承111和固定侧轴承112的组合构成。旋转侧轴承111固定于叶轮101，固定侧轴承112固定于马达壳体103。
从叶轮101排出的液体的一部分通过叶轮101与马达壳体103之间的微小间隙而被引导至轴承组件110。旋转侧轴承111与叶轮101一起旋转时，在旋转侧轴承111与固定侧轴承112之间产生液体的动压，由此，叶轮101由轴承组件110以非接触的方式支承。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平11-299195号公报
专利文献2:日本特开2010-174670号公报
发明内容
有在被引导至轴承组件110的液体中含有异物的情况，且有该异物堵塞轴承组件110的间隙、即堵塞在旋转侧轴承111与固定侧轴承112之间的情况。若像这样在轴承组件110的间隙堵塞有异物的状态下使马达泵持续运转，则存在轴承组件110破损的危险。最坏的情况下，存在马达泵发生故障的危险。
若在不存在被输送的液体的状态下使马达泵运转，则存在旋转侧轴承111与固定侧轴承112之间未被导入液体、旋转侧轴承111与固定侧轴承112直接接触的危险。若马达泵在这样的状态下持续运转，则旋转侧轴承111与固定侧轴承112发生滑动，在旋转侧轴承111与固定侧轴承112之间产生摩擦热。作为结果，存在轴承组件110因咬粘而破损的危险。最坏的情况下，存在马达泵发生故障的危险。
上述问题不限于图18示出的马达泵，在具有其他结构的屏蔽马达泵中也有可能发生。例如有具备泵部和马达部的屏蔽马达泵。这样的屏蔽马达泵具有液体在其内部循环的结构。以下，有将屏蔽马达泵称为马达泵的情况。吸入到泵部的泵壳体内的液体的一部分被引导至马达部，流经以旋转自如的方式支承旋转轴的轴承与固定于旋转轴的旋转侧部件之间的间隙。通过这样的方式，液体将轴承冷却并润滑，并再次被从马达部引导至泵部。
但是，若在被引导至该马达部的液体中含有异物，则存在异物堵塞轴承与旋转侧部件之间的间隙的情况。若像这样马达泵在堵塞有异物的状态下持续运转，则存在轴承破损的危险。最坏的情况下，存在马达泵发生故障的危险。
此外，若在不存在被输送的液体的状态下使马达泵运转，则存在轴承与旋转侧部件之间未被导入液体，轴承与旋转侧部件直接接触的危险。若马达泵在这样的状态下持续运转，则旋转侧部件与轴承发生滑动，在轴承与旋转侧部件之间产生摩擦热。作为结果，存在轴承因咬粘而破损的危险。最坏的情况下，存在马达泵发生故障的危险。
本发明是鉴于上述以往的问题点而完成的，其目的在于提供即使在轴承组件的间隙，或轴承与旋转侧部件之间的间隙堵塞有异物，也能够防止轴承组件或轴承的破损的泵装置。
本发明是鉴于上述以往的问题点而完成的，其目的在于提供能够防止因马达泵在不存在液体的状态下运转而导致轴承组件或轴承破损的泵装置。
一个方式的泵装置，其特征在于，具备：埋设有永磁铁的叶轮、收容所述叶轮的泵壳体、具有多个定子线圈的马达定子、收容所述马达定子的马达壳体、支承所述叶轮的轴承组件、检测所述轴承组件的振动的振动传感器、和与所述振动传感器连接的控制装置，所述控制装置根据由所述振动传感器检测到的振动来计算振动的变化率，并在所述振动的变化率比指定的阈值大的情况下，执行停止向所述马达定子供给电流及发出警报中的至少1个动作。
优选的方式的特征在于，还具备向所述马达定子供给电流的变频器装置，所述阈值为第1阈值，所述控制装置与所述变频器装置连接，计算从所述变频器装置供给至所述马达定子的电流的变化率，在所述振动的变化率比所述第1阈值大且所述电流的变化率超过第2阈值并增加的情况下，执行停止向所述马达定子供给电流及发出警报中的至少1个动作。
优选的方式的特征在于，所述轴承组件具备固定侧轴承和配置于所述固定侧轴承的周围的旋转侧轴承，所述旋转侧轴承固定于所述叶轮，所述固定侧轴承固定于所述马达壳体，所述振动传感器被埋入在所述马达壳体的内部。
优选的方式的特征在于，所述轴承组件具备固定侧轴承和配置于所述固定侧轴承的周围的旋转侧轴承，所述旋转侧轴承固定于所述叶轮，所述固定侧轴承固定于所述马达壳体，所述振动传感器被埋入在所述固定侧轴承的内部。
其他方式的泵装置，其特征在于，具备：埋设有永磁铁的叶轮、收容所述叶轮的泵壳体、具有多个定子线圈的马达定子、收容所述马达定子的马达壳体、支承所述叶轮的轴承组件、检测从所述轴承组件发出的声音的声音传感器、和与所述声音传感器连接的控制装置，所述控制装置根据由所述声音传感器检测到的声音来计算声音的变化率，并在所述声音的变化率比指定的阈值大的情况下，执行停止向所述马达定子供给电流及发出警报中的至少1个动作。
优选的方式的特征在于，还具备向所述马达定子供给电流的变频器装置，所述阈值为第1阈值，所述控制装置与所述变频器装置连接，计算从所述变频器装置供给至所述马达定子的电流的变化率，在所述声音的变化率比所述第1阈值大且所述电流的变化率超过第2阈值并增加的情况下，执行停止向所述马达定子供给电流及发出警报中的至少1个动作。
又一方式的泵装置，其特征在于，具备：埋设有永磁铁的叶轮、收容所述叶轮的泵壳体、具有多个定子线圈的马达定子、收容所述马达定子的马达壳体、支承所述叶轮的轴承组件、检测所述轴承组件的温度的温度传感器、和与所述温度传感器连接的控制装置，所述控制装置根据由所述温度传感器检测到的温度来计算温度的变化率，在所述温度的变化率比指定的阈值大的情况下，执行停止向所述马达定子供给电流及发出警报中的至少1个动作。
优选的方式的特征在于，还具备向所述马达定子供给电流的变频器装置，所述阈值为第1阈值，所述控制装置与所述变频器装置连接，计算从所述变频器装置供给至所述马达定子的电流的变化率，在所述温度的变化率比所述第1阈值大且所述电流的变化率超过第2阈值并减少的情况下，执行停止向所述马达定子供给电流及发出警报中的至少1个动作。
优选的方式的特征在于，所述轴承组件具备固定侧轴承和配置于所述固定侧轴承的周围的旋转侧轴承，所述旋转侧轴承固定于所述叶轮，所述固定侧轴承固定于所述马达壳体，所述温度传感器被埋入在所述马达壳体的内部。
优选的方式的特征在于，所述轴承组件具备固定侧轴承和配置于所述固定侧轴承的周围的旋转侧轴承，所述旋转侧轴承固定于所述叶轮，所述固定侧轴承固定于所述马达壳体，所述温度传感器被埋入在所述固定侧轴承的内部。
又一方式的泵装置，其特征在于，具备：叶轮、固定有所述叶轮的旋转轴、收容所述叶轮的泵壳体、使所述旋转轴旋转的马达、收容所述马达的马达壳体、支承所述旋转轴的轴承、检测所述轴承的物理量的物理量传感器、和与所述物理量传感器连接的控制装置，所述控制装置根据由所述物理量传感器检测到的物理量来计算物理量的变化率，在所述物理量的变化率比指定的阈值大的情况下，执行停止向所述马达供给电流及发出警报中的至少1个动作。
优选的方式的特征在于，还具备固定于所述泵壳体的高压侧的开口部的壳体盖，所述马达壳体具备配置于所述壳体盖的相反侧的端盖，所述轴承具备装配于所述壳体盖的第1轴承和装配于所述端盖的第2轴承，所述物理量传感器具备被埋入在所述壳体盖的内部的第1物理量传感器和被埋入在所述端盖的内部的第2物理量传感器。
优选的方式的特征在于，还具备固定于所述泵壳体的高压侧的开口部的壳体盖，所述马达壳体具备配置于所述壳体盖的相反侧的端盖，所述轴承具备装配于所述壳体盖的第1轴承和装配于所述端盖的第2轴承，所述物理量传感器具备被埋入在所述第1轴承的内部的第1物理量传感器和被埋入在所述第2轴承的内部的第2物理量传感器。
优选的方式的特征在于，还具备控制单元，所述控制单元具备所述控制装置和向所述马达供给电流的变频器装置，所述泵壳体、所述马达壳体、及所述控制单元沿所述旋转轴的轴线方向串联配置。
优选的方式的特征在于，所述物理量传感器选自检测所述轴承的振动的振动传感器、捕捉从所述轴承发出的声音的声音传感器、及检测所述轴承的温度的温度传感器。
发明效果
控制装置能够在轴承组件的振动的变化率比指定的阈值大的情况下，执行停止向马达定子供给电流及发出警报中的至少1个动作。因而，即使在轴承组件之间的间隙堵塞有异物，也能够防止轴承组件的破损。
控制装置能够在从轴承组件发出的声音的变化率比指定的阈值大的情况下，执行停止向马达定子供给电流及发出警报中的至少1个动作。因而，即使在轴承组件之间的间隙堵塞有异物，也能够防止轴承组件的破损。
控制装置能够在轴承组件的温度的变化率比指定的阈值大的情况下，执行停止向马达定子供给电流及发出警报中的至少1个动作。根据本发明，能够防止因马达泵在不存在液体的状态下运转而导致的轴承组件的破损。
控制装置能够在轴承的物理量的变化率比指定的阈值大的情况下，执行停止向马达供给电流及发出警报中的至少1个动作。因而，即使在轴承与旋转侧部件之间的间隙堵塞有异物，也能够防止轴承的破损。而且，能够防止因马达泵在不存在液体的状态下运转而导致的轴承的破损。
附图说明
图1是表示泵装置的一实施方式的剖视图。
图2是表示振动传感器的配置位置的一实施方式的图。
图3是表示振动传感器的配置位置的另一实施方式的图。
图4是表示振动传感器的配置位置的又一实施方式的图。
图5是表示泵装置的整体构成的示意图。
图6是表示泵装置的另一实施方式的图。
图7是表示泵装置的又一实施方式的图。
图8是表示泵装置的又一实施方式的剖视图。
图9是表示温度传感器的配置位置的一实施方式的图
图10是表示温度传感器的配置位置的另一实施方式的图。
图11是表示温度传感器的配置位置的又一实施方式的图。
图12是表示泵装置的整体构成的示意图。
图13是表示泵装置的又一实施方式的剖视图。
图14是表示泵装置的又一实施方式的剖视图。
图15是表示泵装置的又一实施方式的剖视图。
图16是表示泵装置的又一实施方式的剖视图。
图17是表示泵装置的又一实施方式的剖视图。
图18是表示马达泵的剖视图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。在以下的附图中，对相同或相当的构成要素标注相同的附图标记并省略重复的说明。
图1是表示泵装置的一实施方式的剖视图。该泵装置具备马达和泵一体地构成的马达泵50。图1示出的马达泵50是搭载了轴向间隙型PM马达的屏蔽马达泵。如图1所示，马达泵50具备：埋设有多个永磁铁5的叶轮1、产生作用于这些永磁铁5的磁力的马达定子6、收容叶轮1的泵壳体2、收容马达定子6的马达壳体3、封闭马达壳体3的开口端的端盖4、和支承叶轮1的径向载荷及轴向载荷的轴承组件10。
马达定子6及轴承组件10配置于叶轮1的吸入侧。在本实施方式中设置有多个永磁铁5，但本发明不限于本实施方式，也可以使用磁化出多个磁极的1个永磁铁。具体而言，可以使用交替地磁化有S极和N极的、具有多个磁极的1个环状的永磁铁。
在泵壳体2与马达壳体3之间设置有作为密封部件的O型环9。通过设置O型环9，能够防止液体从泵壳体2和马达壳体3之间泄漏。
马达壳体3与具有吸入口15a的吸入端口15液密地连结。该吸入端口15具有凸缘形状，与未图示的吸入管路连接。在吸入端口15、马达壳体3及轴承组件10的中心部分别形成有液体流路15b、3a、10a。这些液体流路15b、3a、10a连结为一列，构成从吸入口15a延伸至叶轮1的液体入口的1个液体流路。液体流路15b、3a、10a与叶轮1的液体入口连通。
本实施方式的马达泵50是搭载了轴向间隙型PM马达的屏蔽马达泵，在轴向间隙型PM马达中，永磁铁5及马达定子6沿这些液体流路15b、3a、10a配置。
在泵壳体2的侧面设置有具有排出口16a的排出端口16，通过旋转的叶轮1而被升压了的液体通过排出口16a而被排出。另外，本实施方式的马达泵50是吸入口15a与排出口16a正交的所谓端顶型(end-top type)马达泵。
叶轮1由容易滑动且难以磨损的非磁性材料形成。优选使用例如PTFE(聚四氟乙烯)、PPS(聚苯硫醚)等树脂、陶瓷。泵壳体2及马达壳体3(包括端盖4)也能够由与叶轮1相同的材料形成。
叶轮1由单一的轴承组件10以旋转自如的方式支承。该轴承组件10是利用了流体的动压的滑动轴承(动压轴承)。该轴承组件10由彼此松弛卡合的旋转侧轴承11和固定侧轴承12的组合而构成。旋转侧轴承11固定于叶轮1，配置为包围叶轮1的流体入口。固定侧轴承12固定于马达壳体3，配置于旋转侧轴承11的吸入侧。该固定侧轴承12具有圆筒状的圆筒部13和从圆筒部13向外侧突出的凸缘部14。圆筒部13沿旋转侧轴承11的轴向延伸。圆筒部13及凸缘部14一体地构成。
圆筒部13具有支承叶轮1的径向载荷的径向面(外周面)12a，凸缘部14具有支承叶轮1的轴向载荷的推力面(侧面)12b。径向面12a与叶轮1的轴心平行，推力面12b相对于叶轮1的轴心垂直。旋转侧轴承11配置于固定侧轴承12的圆筒部13的周围。
旋转侧轴承11具有：与固定侧轴承12的径向面12a相对的内表面11a、与内表面11a相反的一侧的外表面11b、和在内表面11a与外表面11b之间延伸的侧面11c。旋转侧轴承11的侧面11c与固定侧轴承12的推力面12b相对。在旋转侧轴承11的内表面11a与径向面12a之间、以及旋转侧轴承11的侧面11c与推力面12b之间，形成有微小的间隙。在旋转侧轴承11与叶轮1之间设置有未图示的密封部件，旋转侧轴承11液密地固定于叶轮1。同样地，在固定侧轴承12与马达壳体3之间设置有未图示的密封部件，固定侧轴承12液密地固定于马达壳体3。
从叶轮1排出的流体的一部分通过叶轮1与马达壳体3之间的微小的间隙而被引导至轴承组件10。旋转侧轴承11与叶轮1一同旋转时，在旋转侧轴承11与固定侧轴承12之间产生流体的动压，由此，叶轮1由轴承组件10以非接触的方式支承。固定侧轴承12通过正交的径向面12a及推力面12b而支承旋转侧轴承11，因此，叶轮1的倾动被轴承组件10限制。
马达定子6具有定子铁心6A和多个定子线圈6B。这些多个定子线圈6B以环状排列。叶轮1及马达定子6与轴承组件10及吸入口15a排列为同心状。
在定子线圈6B连接有引线25，在马达壳体3的外表面安装有连接器27。定子线圈6B经由引线25及连接器27与变频器装置26连接。变频器装置26与电源28连接，并且还与控制变频器装置26的动作的控制装置29连接。
该变频器装置26向马达定子6的定子线圈6B供给电流，使马达定子6产生旋转磁场。该旋转磁场作用于在叶轮1中埋设的永磁铁5，对叶轮1进行旋转驱动。叶轮1的转矩依赖于供给至马达定子6的电流的大小。只要施加于叶轮1的负荷一定，供给至马达定子6的电流也大致一定。
在叶轮1旋转时，液体被从吸入口15a导入到叶轮1的液体入口。液体通过叶轮1的旋转而被升压，并从排出口16a排出。在叶轮1输送液体的期间，叶轮1的背面被升压后的液体向吸入侧(即向吸入口15a)按压。轴承组件10配置于叶轮1的吸入侧，因此，轴承组件10从吸入侧支承叶轮1的轴向载荷。
若通过叶轮1的旋转而输送来的液体中含有异物，则有异物进入到轴承组件10的危险。若进入到轴承组件10的异物堵塞于轴承组件10的间隙(更具体而言，旋转侧轴承11与固定侧轴承12之间的间隙)，则叶轮1的旋转受到阻碍，在轴承组件10产生异常的振动。同样地，有液体中所含的异物堵塞于叶轮1与马达壳体3之间的间隙的危险。该情况下，叶轮1的旋转也受到阻碍，在轴承组件10产生异常的振动。
若像这样在轴承组件10的间隙(和/或叶轮1与马达壳体3之间的间隙)堵塞有异物的状态下使马达泵50持续运转，则有轴承组件10破损、和/或马达泵50发生故障的危险。于是，如图1所示，在与轴承组件10相邻的马达壳体3的内部配置有检测轴承组件10的振动的振动传感器(振动检测器)30。振动传感器30为例如接触型振动传感器。作为振动传感器30的一例，能够采用应变仪等加速度传感器。
在本实施方式中，振动传感器30在固定侧轴承12与端盖4之间的位置，埋入在固定侧轴承12侧的马达壳体3的内部。更具体而言，振动传感器30位于固定侧轴承12附近。像这样，紧邻固定侧轴承12的振动传感器30能够更可靠地检测轴承组件10的振动。
为了将轴承组件10的振动更可靠地传播至振动传感器30，轴承组件10优选由易于传播振动的材料构成。例如，轴承组件10由陶瓷、金属等硬质材料构成。
在本实施方式中，设有1个振动传感器30。但是，振动传感器30的个数不限于本实施方式，也可以设置2个以上振动传感器。在设置多个振动传感器30的情况下，这些多个振动传感器30可以沿固定侧轴承12的周向等间隔地配置。
如图1所示，振动传感器30与信号线32连接，信号线32经由连接器27与传感器线缆31连接。传感器线缆31与控制装置29连接。像这样，振动传感器30经由信号线32及传感器线缆31与控制装置29连接。振动传感器30也可以通过单一的配线与控制装置29连接。
在本实施方式中，振动传感器30配置于马达壳体3的内部，信号线32通过马达壳体3的内部、端盖4的内部、及配置有马达定子6的空间而与连接器27连接。根据本实施方式，振动传感器30及信号线32配置于通过马达泵50的运转而输送来的液体不会侵入的区域，因此，不需要实施特别的防水加工，能够比较容易地配置振动传感器30。
而且，根据本实施方式，信号线32在配置有马达定子6的空间延伸，因此，引线25及传感器线缆31能够通过连接器27而分别容易地与变频器装置26及控制装置29连接。
关于振动传感器30的配置位置，只要能够检测轴承组件10的振动，则不限于图1示出的配置位置。在一实施方式中，如图2所示，振动传感器30也可以在固定侧轴承12与马达定子6之间的位置，埋入在马达壳体3的内部。
在另一实施方式中，如图3所示，振动传感器30也可以埋入在固定侧轴承12的凸缘部14的内部。振动传感器30位于固定侧轴承12的推力面12b侧，即固定侧轴承12的推力面12b附近。
在又一实施方式中，如图4所示，振动传感器30也可以埋入在固定侧轴承12的圆筒部13的内部。振动传感器30位于固定侧轴承12的径向面12a侧，即固定侧轴承12的径向面12a附近。
在又一实施方式中，振动传感器30也可以配置在马达壳体3与固定侧轴承12之间。也就是说，可以在与马达壳体3接触的固定侧轴承12的表面形成凹陷(未图示)，在该凹陷配置振动传感器30。也可以在与固定侧轴承12接触的马达壳体3的表面形成凹陷(未图示)，以振动传感器30与固定侧轴承12接触的方式，在该凹陷配置振动传感器30。
如上所述，固定侧轴承12液密地固定于马达壳体3，因此，液体不会从固定侧轴承12与马达壳体3之间侵入。因而，即使将振动传感器30配置于马达壳体3与固定侧轴承12之间，振动传感器30也不与液体接触。
也可以在马达壳体3的表面形成槽(未图示)，将信号线32配置于该槽中。也就是说，信号线32可以通过形成于马达壳体3的表面的槽而与振动传感器30连接。而且，信号线32也可以不贯穿端盖4，而在马达定子6与端盖4之间延伸。
如上所述，若进入到轴承组件10的异物堵塞于轴承组件10的间隙，则在轴承组件10产生异常的振动。由振动传感器30检测到的轴承组件10的振动被转换为电信号，发送至控制装置29。控制装置29构成为测定由振动传感器30检测到的振动，并根据测定的振动计算每指定期间的轴承组件10的振动的变化率。在一实施方式中，控制装置29按每指定期间，计算每个该指定期间的振动的变化率。
控制装置29构成为基于由振动传感器30检测到的振动而决定轴承组件10的振动的异常等级。振动的异常等级例如能够以如下方式定义。即，将事先根据马达泵50正常运转时的振动得到的平均值等值作为基准值，在振动的变化率超过该基准值指定的次数时，控制装置29决定轴承组件10的振动的异常等级。在一实施方式中，控制装置29可以在振动的变化率比指定的设定值大的情况下，决定轴承组件10的振动的异常等级。这些基准值及设定值既可以是相同的值，或者也可以是不同的值。
在另一实施方式中，可以是，控制装置29在马达泵50的运转开始后，在指定时间测定轴承组件10的振动，在过去的振动的测定值与现在的振动的测定值之间的偏差值比指定的规定值大的情况下，控制装置29决定轴承组件10的振动的异常等级。该情况下，振动的变化率为上述偏差值。在又一实施方式中，控制装置29也可以基于该偏差值超过指定的容许值的次数和/或偏差量而决定振动的异常等级。这些规定值及容许值既可以是相同的值，或者也可以是不同的值。
控制装置29基于轴承组件10的振动的变化率，来判断轴承组件10的振动的异常等级，即判断在轴承组件10的间隙(更具体而言，在旋转侧轴承11与固定侧轴承12之间的间隙)是否堵塞有异物。如果在这些间隙没有堵塞异物，则振动的变化率实质上为0。
若进入到轴承组件10的异物堵塞于轴承组件10的间隙，则轴承组件10大幅振动。振动传感器30检测到该大幅振动，控制装置29基于由振动传感器30检测到的振动而计算轴承组件10的振动的变化率，并将该计算出的振动的变化率与指定的阈值比较。此处，指定的阈值的意思是上述值(超过基准值的次数、超过设定值、规定值、容许值的次数和/或偏差量等)的统称。
控制装置29在计算出的振动的变化率比阈值大的情况下，决定振动的异常等级，并停止马达泵50的运转，即停止向马达定子6供给电流。在本实施方式中，控制装置29向变频器装置26发出指令，停止向马达定子6供给电流。控制装置29也可以在停止马达泵50的运转的同时发出警报，或者也可以仅发出警报。
根据本实施方式，如上所述，控制装置29能够执行停止马达泵50的运转及发出警报中的至少1个动作。因而，能够防止轴承组件10的破损和/或马达泵50的故障。而且，即使在叶轮1与马达壳体3之间的间隙堵塞有异物，控制装置29也能够执行与上述动作同样的动作。
若异物堵塞于轴承组件10的间隙(和/或叶轮1与马达壳体3之间的间隙)，则施加于叶轮1的负荷上升，向马达定子6供给的电流上升。控制装置29也可以构成为监视供给至马达定子6的电流，并计算每指定期间的电流的变化率。在一实施方式中，控制装置29按每指定期间(例如1个月)，计算每个该指定期间的电流的变化率。
控制装置29构成为基于供给至马达定子6的电流而决定电流的异常等级。电流的异常等级例如能够以如下方式定义。即，预先将根据马达泵50正常运转时的电流值而得到的平均值等值设为基准值，在电流的变化率超过该基准值指定的次数时，控制装置29决定电流的异常等级。在一实施方式中，控制装置29也可以在电流的变化率比指定的设定值大的情况下，决定电流的异常等级。这些基准值及设定值既可以是相同的值，或者也可以是不同的值。
在另一实施方式中，也可以是，控制装置29在马达泵50的运转开始后，在指定时间测定电流值，在过去的电流的测定值与现在的电流的测定值之间的偏差值比指定的规定值大的情况下，控制装置29决定电流的异常等级。该情况下，电流的变化率为上述偏差值。在又一实施方式中，控制装置29也可以基于该偏差值超过指定的容许值的次数和/或偏差量来决定电流的异常等级。这些规定值及容许值既可以是相同的值，或者也可以是不同的值。
控制装置29基于电流的变化率来判断电流的异常等级，即判断在轴承组件10的间隙(更具体而言，在旋转侧轴承11与固定侧轴承12之间的间隙)是否堵塞有异物。如果在这些间隙没有堵塞有异物，则电流的变化率实质上为0。
若进入到轴承组件10的异物堵塞于轴承组件10的间隙，则供给至马达定子6的电流上升。控制装置29对电流的变化率和指定的阈值进行比较。此处，指定的阈值的意思是上述值(超过基准值的次数、超过设定值、规定值、容许值的次数和/或偏差量等)的统称。
图5是表示泵装置的整体构成的示意图。如图5所示，变频器装置26具备：将从电源28供给的交流电力转换为直流电力的整流部40、将转换得到的直流电力转换为具有期望频率的交流电力的逆变部41、和将指示逆变部41的开关元件的打开-关闭动作的信号发送至逆变部41的驱动控制部42。在逆变部41设有检测供给至马达定子6的电流的电流检测部48。
控制装置29具备：存储计算得到的振动的变化率的存储装置35、对存储于存储装置35中的振动的变化率和指定的阈值(第1阈值)进行比较的比较器36、与变频器装置26的逆变部41的电流检测部48连接的存储装置45、和对存储于存储装置45中的电流的变化率和指定的阈值(第2阈值)进行比较的比较器46。存储装置45构成为存储计算得到的电流的变化率。
控制装置29还具备：与比较器36、46连接的传感器信号处理部47、控制变频器装置26的驱动控制部42的动作的控制部43、和发出警报的紧急信号发送器44。比较器36、46与传感器信号处理部47的输入侧连接，控制部43及紧急信号发送器44与传感器信号处理部47的输出侧连接。控制部43构成为向驱动控制部42发送马达泵50的启动信号及停止信号。
传感器信号处理部47构成为在振动的变化率比指定的阈值(第1阈值)大，且电流的变化率超过指定的阈值(第2阈值)并增加的情况下，输出异常信号。在控制部43接收到从传感器信号处理部47输出的异常信号时，控制部43向驱动控制部42发出指令，驱动控制部42停止向马达定子6供给电流。像这样，控制装置29使马达泵50的运转、即叶轮1的旋转停止。在紧急信号发送器44接收到从传感器信号处理部47输出的异常信号时，紧急信号发送器44发出警报。
根据本实施方式，控制装置29基于振动的变化率及电流的变化率而执行停止马达泵50的运转及发出警报中的至少1个动作。因而，控制装置29能够更可靠地判断异物是否堵塞于轴承组件10的间隙(和/或叶轮1与马达壳体3之间的间隙)。
图6是表示泵装置的另一实施方式的图。在本实施方式中，对与上述实施方式相同或相当的部件标注相同的附图标记并省略重复的说明。如图6所示，也可以代替振动传感器30而设置声音传感器(扬声器)60。声音传感器60经由信号线62及传感器线缆61与控制装置29连接。若轴承组件10的间隙堵塞有异物，则从轴承组件10产生异音(更具体而言，为与马达泵50正常运转时的声音不同的异常大的声音和/或具有与马达泵50正常运转时的声音的频率不同频率的声音)。
声音传感器60捕捉从轴承组件10发出的声音，将声音转换为电信号。声音作为电信号被发送至控制装置29。控制装置29测定由声音传感器60捕捉到的声音的声压级和频率，计算每指定期间的声压级的变化率及每指定期间的频率的变化率。即，控制装置29计算声音的变化率。控制装置29在声音的变化率比指定的阈值大的情况下，执行停止向马达定子6供给电流及发出警报中的至少1个动作。此处，指定的阈值具有与已说明的上述值相同的含义。
控制装置29也可以在声音的变化率比指定的阈值(第1阈值)大，且电流的变化率超过指定的阈值(第2阈值)并增加的情况下，执行上述动作。
图7是表示泵装置的又一实施方式的图。在本实施方式中，对与上述实施方式相同或相当的部件标注相同的附图标记并省略重复的说明。如图7所示，也可以设置振动传感器30及声音传感器60这两者。该情况下，控制装置29可以在计算得到的振动的变化率比指定的阈值(第1阈值)大，且计算得到的声音的变化率比指定的阈值(第2阈值)大的情况下，执行上述动作。
控制装置29也可以在振动的变化率比指定的阈值(第1阈值)大，声音的变化率比指定的阈值(第2阈值)大，且电流的变化率超过指定的阈值(第3阈值)并增加的情况下，执行上述动作。
以下，参照附图对本发明的又一实施方式进行说明。在以下的附图中，对相同或相当的构成要素标注相同的附图标记并省略重复的说明。
图8是表示泵装置的又一实施方式的剖视图。该泵装置具备马达和泵一体地构成的马达泵50。图8示出的马达泵50是搭载了轴向间隙型PM马达的屏蔽马达泵。如图8所示，马达泵50具备：埋设有多个永磁铁5的叶轮1、产生作用于这些永磁铁5的磁力的马达定子6、收容叶轮1的泵壳体2、收容马达定子6的马达壳体3、封闭马达壳体3的开口端的端盖4、和支承叶轮1的径向载荷及轴向载荷的轴承组件10。
马达定子6及轴承组件10配置于叶轮1的吸入侧。在本实施方式中，设置有多个永磁铁5，但本发明不限于本实施方式，也可以使用磁化出多个磁极的1个永磁铁。具体而言，可以使用交替地磁化有S极和N极的、具有多个磁极的1个环状的永磁铁。
在泵壳体2与马达壳体3之间设有作为密封部件的O型环9。通过设置O型环9，能够防止液体从泵壳体2与马达壳体3之间泄漏。
马达壳体3与具有吸入口15a的吸入端口15液密地连结。该吸入端口15具有凸缘形状，与未图示的吸入管路连接。在吸入端口15、马达壳体3、及轴承组件10的中心部分别形成有液体流路15b、3a、10a。这些液体流路15b、3a、10a连结成一列，构成从吸入口15a延伸至叶轮1的液体入口的1个液体流路。液体流路15b、3a、10a与叶轮1的液体入口连通。
本实施方式的马达泵50是搭载了轴向间隙型PM马达的屏蔽马达泵，上述轴向间隙型PM马达中，永磁铁5及马达定子6沿这些液体流路15b、3a、10a而配置。
在泵壳体2的侧面设有具有排出口16a的排出端口16，通过旋转的叶轮1而被升压的液体通过排出口16a而被排出。另外，本实施方式的马达泵50是吸入口15a与排出口16a正交的所谓端顶型(end-top type)马达泵。
叶轮1由容易滑动且难以磨损的非磁性材料形成。优选使用例如PTFE(聚四氟乙烯)、PPS(聚苯硫醚)等树脂、陶瓷。泵壳体2及马达壳体3(包括端盖4)也能够由与叶轮1相同的材料形成。
叶轮1由单一的轴承组件10以旋转自如的方式支承。该轴承组件10是利用了流体的动压的滑动轴承(动压轴承)。该轴承组件10由彼此松弛卡合的旋转侧轴承11和固定侧轴承12的组合而构成。旋转侧轴承11固定于叶轮1，配置为包围叶轮1的流体入口。固定侧轴承12固定于马达壳体3，配置于旋转侧轴承11的吸入侧。该固定侧轴承12具有圆筒状的圆筒部13和从圆筒部13向外侧突出的凸缘部14。圆筒部13沿旋转侧轴承11的轴向延伸。圆筒部13及凸缘部14一体地构成。
圆筒部13具有支承叶轮1的径向载荷的径向面(外周面)12a，凸缘部14具有支承叶轮1的轴向载荷的推力面(侧面)12b。径向面12a与叶轮1的轴心平行，推力面12b相对于叶轮1的轴心垂直。旋转侧轴承11配置于固定侧轴承12的圆筒部13的周围。
旋转侧轴承11具有：与固定侧轴承12的径向面12a相对的内表面11a、与内表面11a相反的一侧的外表面11b、和在内表面11a与外表面11b之间延伸的侧面11c。旋转侧轴承11的侧面11c与固定侧轴承12的推力面12b相对。在旋转侧轴承11的内表面11a与径向面12a之间、及旋转侧轴承11的侧面11c与推力面12b之间形成有微小的间隙。在旋转侧轴承11与叶轮1之间设有未图示的密封部件，旋转侧轴承11液密地固定于叶轮1。同样地，在固定侧轴承12与马达壳体3之间设有未图示的密封部件，固定侧轴承12液密地固定于马达壳体3。
从叶轮1排出的流体的一部分通过叶轮1与马达壳体3之间的微小的间隙而被引导至轴承组件10。在旋转侧轴承11与叶轮1一同旋转时，在旋转侧轴承11与固定侧轴承12之间产生流体的动压，由此，叶轮1由轴承组件10以非接触的方式支承。固定侧轴承12通过正交的径向面12a及推力面12b而支承旋转侧轴承11，因此，叶轮1的倾动被轴承组件10被限制。
马达定子6具有定子铁心6A和多个定子线圈6B。这些多个定子线圈6B排列为环状。叶轮1及马达定子6与轴承组件10及吸入口15a排列为同心状。
在定子线圈6B连接有引线25，在马达壳体3的外表面安装有连接器27。定子线圈6B经由引线25及连接器27与变频器装置26连接。变频器装置26与电源28连接，并且还与控制变频器装置26的动作的控制装置29连接。
该变频器装置26向马达定子6的定子线圈6B供给电流，使马达定子6产生旋转磁场。该旋转磁场作用于在叶轮1中埋设的永磁铁5，对叶轮1进行旋转驱动。叶轮1的转矩依赖于供给至马达定子6的电流的大小。只要施加于叶轮1的负荷一定，则供给至马达定子6的电流大致一定。
在叶轮1旋转时，液体被从吸入口15a导入到叶轮1的液体入口。液体通过叶轮1的旋转而被升压，从排出口16a排出。在叶轮1输送液体的期间，叶轮1的背面被升压后的液体向吸入侧(即向吸入口15a)按压。轴承组件10配置于叶轮1的吸入侧，因此，轴承组件10从吸入侧支承叶轮1的轴向载荷。
若马达泵在不存在液体的状态下运转，则没有液体被导入到旋转侧轴承11与固定侧轴承12之间，旋转侧轴承11与固定侧轴承12发生滑动，在轴承组件10产生摩擦热。若马达泵在这样的干燥状态下持续运转，则轴承组件10不会由液体冷却，轴承组件10的温度持续上升。作为结果，有轴承组件10因咬粘而破损、马达泵50发生故障的危险。于是，如图8所示，在与轴承组件10相邻的马达壳体3的内部配置有检测轴承组件10的温度的温度传感器(温度检测器)70。
在本实施方式中，温度传感器70在固定侧轴承12与端盖4之间的位置被埋入在固定侧轴承12侧的马达壳体3的内部。更具体而言，温度传感器70位于固定侧轴承12附近。像这样，紧邻固定侧轴承12的温度传感器70能够更可靠地检测轴承组件10的温度。
为了将轴承组件10的温度更可靠地传导至温度传感器70，轴承组件10优选由热传导率高的材料构成。例如，轴承组件10由陶瓷、金属等材料构成。
在本实施方式中，设有1个温度传感器70。但是，温度传感器70的个数不限于本实施方式，也可以设置2个以上温度传感器。在设置多个温度传感器70的情况下，这些多个温度传感器70可以沿固定侧轴承12的周向等间隔地配置。
如图8所示，温度传感器70与信号线72连接，信号线72经由连接器27与传感器线缆71连接。传感器线缆71与控制装置29连接。像这样，温度传感器70经由信号线72及传感器线缆71与控制装置29连接。温度传感器70也可以由单一配线与控制装置29连接。
在本实施方式中，温度传感器70配置于马达壳体3的内部，信号线72通过马达壳体3的内部、端盖4的内部、及配置有马达定子6的空间而与连接器27连接。根据本实施方式，温度传感器70及信号线72配置于通过马达泵50的运转而输送来的液体不侵入的区域，因此，不需要实施特别的防水加工，能够比较容易地配置温度传感器70。
而且，根据本实施方式，信号线72在配置有马达定子6的空间延伸，因此，引线25及传感器线缆71能够通过连接器27而分别容易地与变频器装置26及控制装置29连接。
温度传感器70的配置位置不限于图8示出的配置位置。在一实施方式中，如图9所示，温度传感器70也可以在固定侧轴承12与马达定子6之间的位置埋入在马达壳体3的内部。
在另一实施方式中，如图10所示，温度传感器70也可以埋入在固定侧轴承12的凸缘部14的内部。温度传感器70位于固定侧轴承12的推力面12b侧，即固定侧轴承12的推力面12b附近。
在又一实施方式中，如图11所示，温度传感器70也可以埋入在固定侧轴承12的圆筒部13的内部。温度传感器70位于固定侧轴承12的径向面12a侧，即固定侧轴承12的径向面12a附近。
在又一实施方式中，温度传感器70也可以配置于马达壳体3与固定侧轴承12之间。也就是说，可以在与马达壳体3接触的固定侧轴承12的表面形成凹陷(未图示)，在该凹陷处配置温度传感器70。也可以在与固定侧轴承12接触的马达壳体3的表面形成凹陷(未图示)，以温度传感器70与固定侧轴承12接触的方式，在该凹陷配置温度传感器70。
如上所述，固定侧轴承12液密地固定于马达壳体3，因此，液体不会从固定侧轴承12与马达壳体3之间侵入。因而，即使将温度传感器70配置于马达壳体3与固定侧轴承12之间，温度传感器70也不与液体接触。
也可以在马达壳体3的表面形成槽(未图示)，将信号线72配置于该槽中。即，信号线72可以通过形成于马达壳体3的表面的槽中而与温度传感器70连接。而且，信号线72也可以不贯穿端盖4，而在马达定子6与端盖4之间延伸。
如上所述，若马达泵50在干燥状态下运转，则在轴承组件10产生摩擦热。由温度传感器70检测到的轴承组件10的温度被转换为电信号，发送至控制装置29。控制装置29构成为测定由温度传感器70检测到的温度，并根据测定到的温度计算每指定期间的轴承组件10的温度的变化率。在一实施方式中，控制装置29按每指定期间，计算每个该指定期间的温度的变化率。
控制装置29构成为基于由温度传感器70检测到的温度来决定轴承组件10的温度的异常等级。温度的异常等级例如能够以如下方式定义。即，预先以根据马达泵50正常运转时的温度得到的平均值等值作为基准值，在温度的变化率超过该基准值指定次数时，控制装置29决定轴承组件10的温度的异常等级。在一实施方式中，控制装置29也可以在温度的变化率比指定的设定值大的情况下，决定轴承组件10的温度的异常等级。这些基准值及设定值既可以是相同的值，或者也可以是不同的值。
在另一实施方式中，也可以是，控制装置29在马达泵50的运转开始后，在指定的时间测定轴承组件10的温度，在过去的温度的测定值与现在的温度的测定值之间的偏差值比指定的规定值大的情况下，控制装置29决定轴承组件10的温度的异常等级。该情况下，温度的变化率为上述偏差值。在又一实施方式中，控制装置29也可以基于该偏差值超过指定的容许值的次数和/或偏差量而决定温度的异常等级。这些规定值及容许值既可以是相同的值，或者也可以是不同的值。
控制装置29基于轴承组件10的温度的变化率来判断轴承组件10的温度的异常等级，即在轴承组件10是否产生了摩擦热。换言之，控制装置29判断马达泵50是否在干燥状态下运转。如果马达泵50正适当地输送液体，即如果在旋转侧轴承11与固定侧轴承12之间的间隙适当地存在有液体，则轴承组件10的温度的变化率实质上为0。
如上所述，若马达泵50在轴承组件10不存在液体的状态下持续运转，则轴承组件10的温度因摩擦热而异常上升。温度传感器70检测该异常的温度，控制装置29基于由温度传感器70检测到的温度而计算轴承组件10的温度的变化率，并比较该计算得到的温度的变化率和指定的阈值。此处，指定的阈值的意思是上述值(超过基准值的次数、超过设定值、规定值、容许值的次数和/或偏差量等)的统称。
控制装置29在计算得到的温度的变化率比阈值大的情况下，决定温度的异常等级，停止马达泵50的运转，即停止向马达定子6供给电流。在本实施方式中，控制装置29向变频器装置26发出指令，停止向马达定子6供给电流。控制装置29也可以在停止马达泵50的运转的同时发出警报，或者也可以仅发出警报。
根据本实施方式，温度传感器70检测轴承组件10因摩擦热而产生的温度上升，控制装置29能够执行停止马达泵50的运转及发出警报中的至少1个动作。通过像这样使用温度传感器70，不使用监视由马达泵50输送的液体的流量等间接手段，而能够直接防止轴承组件10的破损和/或马达泵50的故障。
若马达泵50在干燥状态下运转，则马达泵50的动力减少，因此，向马达定子6供给的电流减少。也就是说，在不存在液体的情况下，施加于叶轮1的负荷最小，因此，电流为最小。控制装置29也可以构成为监视向马达定子6供给的电流，并计算每指定期间的电流的变化率。在一实施方式中，控制装置29按每指定期间(例如1个月)，计算每个该指定期间的电流的变化率。
控制装置29构成为基于向马达定子6供给的电流而决定电流的异常等级。电流的异常等级例如能够以如下方式定义。即，预先将根据马达泵50正常运转时的电流值得到的平均值等值作为基准值，在电流的变化率低于该基准值指定的次数时，控制装置29决定电流的异常等级。在一实施方式中，控制装置29也可以在电流的变化率比指定的设定值小的情况下决定电流的异常等级。这些基准值及设定值既可以是相同的值，或者也可以是不同的值。
在另一实施方式中，也可以是，控制装置29在马达泵50的运转开始后，在指定的时间测定电流值，在过去的电流的测定值与现在的电流的测定值之间的偏差值比指定的规定值小的情况下，控制装置29决定电流的异常等级。该情况下，电流的变化率为上述偏差值。在又一实施方式中，控制装置29也可以基于该偏差值低于指定的容许值的次数和/或偏差量而决定电流的异常等级。这些规定值及容许值既可以是相同的值，或者也可以是不同的值。
控制装置29基于电流的变化率而判断电流的异常等级，即判断马达泵50是否在干燥状态下运转。如果在旋转侧轴承11与固定侧轴承12之间的间隙适当存在有液体，则轴承组件10的电流的变化率实质上为0。
若马达泵50在干燥状态下运转，则向马达定子6供给的电流减少。控制装置29比较电流的变化率和指定的阈值。此处，指定的阈值的意思是上述值(低于基准值的次数、低于设定值、规定值、容许值的次数和/或偏差量等)的统称。
图12是表示泵装置的整体构成的示意图。如图12所示，变频器装置26具备：将从电源28供给的交流电力转换为直流电力的整流部40、将转换得到的直流电力转换为具有期望的频率的交流电力的逆变部41、和向逆变部41发送指示逆变部41的开关元件的打开-关闭动作的信号的驱动控制部42。在逆变部41设有检测向马达定子6供给的电流的电流检测部48。
控制装置29具备：存储计算得到的温度的变化率的存储装置75、对存储于存储装置75中的温度的变化率与指定的阈值进行比较的比较器76、与变频器装置26的逆变部41的电流检测部48连接的存储装置45、和对存储于存储装置45中的电流的变化率和指定的阈值进行比较的比较器46。存储装置45构成为存储计算得到的电流的变化率。
控制装置29还具备：与比较器76、46连接的传感器信号处理部47、控制变频器装置26的驱动控制部42的动作的控制部43、和发出警报的紧急信号发送器44。比较器76、46与传感器信号处理部47的输入侧连接，控制部43及紧急信号发送器44与传感器信号处理部47的输出侧连接。控制部43构成为向驱动控制部42发送马达泵50的启动信号及停止信号。
传感器信号处理部47构成为在温度的变化率比指定的阈值(第1阈值)大，且电流的变化率超过指定的阈值(第2阈值)并减少的情况下，输出异常信号。在控制部43接收到从传感器信号处理部47输出的异常信号时，控制部43向驱动控制部42发出指令，驱动控制部42停止向马达定子6供给电流。通过此种方式，控制装置29使马达泵50的运转、即叶轮1的旋转停止。在紧急信号发送器44接收到从传感器信号处理部47输出的异常信号时，紧急信号发送器44发出警报。
根据本实施方式，控制装置29基于温度的变化率及电流的变化率执行停止马达泵50的运转及发出警报中的至少1个动作。马达泵50有时输送高温液体。因而，有可能发生如下情况，即：若该高温液体被导入到旋转侧轴承11与固定侧轴承12之间的间隙，则温度传感器70检测到轴承组件10的异常的温度上升，而作为结果，控制装置29引起误动作。根据本实施方式，控制装置29能够更可靠地判断在轴承组件10是否产生了摩擦热。
以下，参照附图对本发明的又一实施方式进行说明。在以下的附图中，对相同或相当的构成要素标注相同的附图标记并省略重复的说明。
图13是表示泵装置的又一实施方式的剖视图。在图13示出的实施方式中，泵装置具备固定于端盖4的控制单元200。控制单元200具备变频器装置26和控制装置29。另外，在图13中，省略了变频器装置26及控制装置29的图示。具有环状形状的控制单元200以包围装配于端盖4的吸入端口15的方式，与吸入端口15呈同心状配置。控制单元200经由连接器27及引线25与电源28连接。
泵壳体2、马达壳体3及控制单元200沿着构成从吸入口15a延伸至叶轮1的液体入口的1个液体流路的、液体流路15b、3a、10a的流路方向而串联配置。
在图13示出的实施方式中，具备固定于端盖4的控制单元200的泵装置在固定侧轴承12与端盖4之间的位置，具备埋入在固定侧轴承12侧的马达壳体3的内部的振动传感器30。连接有振动传感器30的信号线32与控制单元200的控制装置29连接。但是，具备以与马达定子6相邻的方式固定于端盖4的控制单元200的泵装置的结构也能够适用于图2、图3、图4、图6、图7、图8、图9、图10、及图11示出的实施方式。
图14是表示泵装置的又一实施方式的剖视图。在本实施方式中，泵装置具备屏蔽马达泵250。屏蔽马达泵250具有使液体在其内部循环的结构。
如图14所示，屏蔽马达泵250由泵部P和马达部M构成。泵部P具备：用于输送液体的叶轮251、固定有叶轮251且形成有内部贯通的轴通孔252a的旋转轴252、和收容叶轮251的泵壳体253。马达部M具备：使旋转轴252旋转的马达260、和收容马达260的马达壳体261。泵壳体253及马达壳体261沿旋转轴252的轴线CL方向串联配置。
在泵壳体253的高压侧的开口部液密地固定有壳体盖255。旋转轴252贯通壳体盖255而延伸，叶轮251通过紧固件256而固定于旋转轴252的前端。在旋转轴252的后端固定有紧固件259，在这些紧固件256、259形成有与旋转轴252的轴通孔252a连通的连通孔。
在壳体盖255形成有用于将吸入到泵壳体253内的液体的一部分引导至马达部M的流通孔255a。该流通孔255将配置有马达260的空间与泵壳体253的内部连接。因而，通过叶轮251的旋转而被升压的液体的一部分通过该流通孔255a而被引导至马达部M。
泵壳体253具备：具有吸入口257a的吸入端口257、和具有排出口258a的排出端口258。液体通过叶轮251的旋转而被从吸入端口257的吸入口257a吸入，并被从排出端口258的排出口258a排出。
马达260具备：固定于旋转轴252的马达转子260a、和配置于马达转子260a的周围的马达定子260b。变频器装置26将电流向马达定子260b供给，使马达定子260b产生旋转磁场。马达转子260a通过该旋转磁场而旋转。马达转子260a的旋转通过旋转轴252而使叶轮251旋转。
马达壳体261具备：以包围马达定子260b的方式配置的圆筒状的马达框架270、装配在马达框架270的两侧的框架侧板271、272、和配置于关于马达260位于壳体盖255的相反侧的端盖275。框架侧板271固定于壳体盖255，框架侧板272固定于端盖275。端盖275封闭框架侧板272的开口部。
在马达转子260a与马达定子260b之间，圆筒状的外壳262配置为包围马达转子260a。马达定子260b配置于马达框架270与外壳262之间。马达转子260a、马达定子260b、及外壳262配置为同心状。
旋转轴252由轴承支承。在本实施方式中，轴承具备：配置于马达转子260a的两侧的第1轴承(例如，滑动轴承)264A、和第2轴承(例如，滑动轴承)264B，旋转轴252由这些轴承264A、264B以旋转自如的方式支承。在旋转轴252固定有具有环状形状的推力板265A、265B、和具有圆筒形状的轴套筒266A、266B，推力板265A、265B及轴套筒266A、266B在马达260的两侧的位置固定于旋转轴252。推力板265A、265B及轴套筒266A、266B统称为旋转侧部件。
轴承264A与泵壳体253相邻地配置，轴承264B与泵壳体253隔开间隔地配置。换言之，轴承264B关于马达260配置在轴承264A的相反侧。轴承264A配置于轴套筒266A与壳体盖255之间，装配于壳体盖255。因而，轴承264A不与旋转轴252一同旋转。在轴承264A与轴套筒266A之间形成有细微的间隙，在轴承264A与推力板265A之间形成有细微的间隙。
轴承264B配置在轴套筒266B与端盖275之间，装配于端盖275。因而，轴承264B不与旋转轴252一同旋转。在轴承264B与轴套筒266B之间形成有细微的间隙，在轴承264B与推力板265B之间形成有细微的间隙。
对泵装置内的液体的流动进行说明。吸入到泵壳体253内的液体的一部分通过流通孔255a被引导至马达部M。液体流经轴承264A与推力板265A之间的间隙、及轴承264A与轴套筒266A之间的间隙。通过此种方式，液体将轴承264A冷却并润滑。然后，液体通过叶轮251的贯通孔251a而返回到叶轮251内。
被引导至马达部M的液体的一部分通过马达转子260a与外壳262之间的细微的间隙，流经轴承264B与推力板265B之间的间隙、及轴承264B与轴套筒266B之间的间隙。通过此种方式，液体将轴承264B冷却并润滑。然后，液体通过旋转轴252的轴通孔252a而返回到泵壳体253内。
如上所述，若在液体中含有异物，则有异物堵塞于轴承(即，第1轴承264A及第2轴承264B)与旋转侧部件(即，推力板265A、265B及轴套筒266A、266B)之间的间隙的情况。若屏蔽马达泵250在像这样堵塞有异物的状态下持续运转，则有轴承破损的危险。此外，若屏蔽马达泵250在不存在输送的液体的状态下运转，则有液体不被引导至轴承与旋转侧部件之间，轴承与旋转侧部件直接接触的危险。若屏蔽马达泵250在这样的状态下持续运转，则旋转侧部件与轴承发生滑动，在轴承与旋转侧部件之间产生摩擦热。作为结果，有轴承因咬粘而破损的危险。
于是，如图14所示，泵装置具备检测轴承的物理量的物理量传感器。在本实施方式中，物理量传感器具备：埋入于壳体盖255的内部的第1物理量传感器300A、和埋入于端盖275的内部的第2物理量传感器300B。
第1物理量传感器300A在壳体盖255的内部，与第1轴承264A相邻地配置。第2物理量传感器300B在端盖275的内部，与第2轴承264B相邻地配置。关于第1物理量传感器300A及第2物理量传感器300B的配置位置，只要第1物理量传感器300A被埋入到壳体盖25的内部，第2物理量传感器300B被埋入到端盖275的内部，则不限于图14示出的实施方式。
第1物理量传感器300A及第2物理量传感器300B分别相当于上述振动传感器30、声音传感器60、或温度传感器70。轴承的物理量的意思是轴承的振动、从轴承产生的声音、或轴承的温度。
第1物理量传感器300A选自检测第1轴承264A的振动的振动传感器、捕捉从第1轴承264A发出的声音的声音传感器、及检测第1轴承264A的温度的温度传感器。第2物理量传感器300B选自检测第2轴承264B的振动的振动传感器、捕捉从第2轴承264B发出的声音的声音传感器、及检测第2轴承264B的温度的温度传感器。因而，第1物理量传感器300A及第2物理量传感器300B既可以是检测不同的物理量的传感器，或者也可以是检测相同物理量的传感器。
在本实施方式中，泵装置具备控制单元350。控制单元350具有与上述控制单元200同样的构成。即，控制单元350具备控制装置29及变频器装置26。第1物理量传感器300A经由电线301与控制装置29电连接，第2物理量传感器300B经由电线302与控制装置29电连接。
控制装置29的构成与上述构成相同，因此省略其详细的说明。在本实施方式中，控制装置29根据由第1物理量传感器300A及第2物理量传感器300B分别检测到的物理量，分别计算与第1物理量传感器300A对应的物理量的变化率及与第2物理量传感器300B对应的物理量的变化率，并在这些物理量的变化率的至少1个比指定的阈值大的情况下，执行停止向马达260供给电流及发出警报中的至少1个动作。
虽未图示，在图14示出的实施方式中，变频器装置26的构成与上述构成相同。因而，省略了变频器装置26的详细的说明。
根据本实施方式，能够起到与上述实施方式同样的效果。泵装置中，即使在轴承与旋转侧部件之间的间隙堵塞有异物，也能够防止轴承的破损。泵装置能够防止因屏蔽马达泵250在不存在液体的状态下运转，而导致轴承破损。
图15是表示泵装置的又一实施方式的剖视图。在图15中，泵装置具备与马达壳体261连接的控制单元350。在本实施方式中，泵壳体253、马达壳体261、及控制单元350沿旋转轴252的轴线CL方向而串联配置。控制单元350固定于端盖275，控制单元350的外形与马达壳体261的外形相同。
图16是表示泵装置的又一实施方式的剖视图。在图16中，第1物理量传感器300A被埋入第1轴承264A的内部，第2物理量传感器300B被埋入第2轴承264B的内部。关于第1物理量传感器300A及第2物理量传感器300B的配置位置，只要物理量传感器300A、300B分别被埋入到轴承264A、264B各自的内部，则不限定于图16示出的实施方式。
图17是表示泵装置的又一实施方式的剖视图。图17示出的实施方式的泵装置与图15示出的实施方式同样，具备控制单元350。在本实施方式中也是，泵壳体253、马达壳体261、及控制单元350沿旋转轴252的轴线CL方向串联配置。
至此为止对本发明的实施方式进行了说明，但本发明当然不限定于上述实施方式，能够在其技术思想的范围内以各种不同的方式实施。
工业实用性
本发明能够用于泵装置。
附图标记说明
1 叶轮
2 泵壳体
3 马达壳体
4 端盖
5 永磁铁
6 马达定子
10 轴承组件
11 旋转侧轴承
12 固定侧轴承
13 圆筒部
14 凸缘部
25 引线
26 变频器装置
28 电源
29 控制装置
30 振动传感器
31、61 传感器线缆
32、62 信号线
35、45 存储装置
36、46 比较器
40 整流部
41 逆变部
42 驱动控制部
44 紧急信号发送器
45、75 存储装置
46、76 比较器
47 传感器信号处理部
48 电流检测部
50 马达泵
60 声音传感器
70 温度传感器
71 传感器线缆
72 信号线
200 控制单元
250 屏蔽马达泵
251 叶轮
252 旋转轴
252a 轴通孔
253 泵壳体
255 壳体盖
255a 流通孔
256 紧固件
257 吸入端口
257a 吸入口
258 排出端口
258a 排出口
259 紧固件
260 马达
260a 马达转子
260b 马达定子
261 马达壳体
262 外壳
264A 第1轴承
264B 第2轴承
265A、265B 推力板
266A、266B 轴套筒
270 马达框架
271、272 框架侧板
275 端盖
300A 第1物理量传感器
300B 第2物理量传感器
301、302 电线
350 控制单元。

Claims (15)

1.一种泵装置，其特征在于，具备：
叶轮，其埋设有永磁铁；
泵壳体，其收容所述叶轮；
马达定子，其具有多个定子线圈；
马达壳体，其收容所述马达定子；
轴承组件，其支承所述叶轮；
振动传感器，其检测所述轴承组件的振动；和
控制装置，其与所述振动传感器连接，
所述控制装置根据由所述振动传感器检测到的振动来计算振动的变化率，在所述振动的变化率比指定的阈值大的情况下，执行停止向所述马达定子供给电流及发出警报中的至少1个动作。
2.如权利要求1所述的泵装置，其特征在于，
还具备向所述马达定子供给电流的变频器装置，
所述阈值为第1阈值，
所述控制装置与所述变频器装置连接，计算从所述变频器装置供给至所述马达定子的电流的变化率，在所述振动的变化率比所述第1阈值大且所述电流的变化率超过第2阈值并增加的情况下，执行停止向所述马达定子供给电流及发出警报中的至少1个动作。
3.如权利要求1所述的泵装置，其特征在于，
所述轴承组件具备固定侧轴承和配置于所述固定侧轴承的周围的旋转侧轴承，
所述旋转侧轴承固定于所述叶轮，
所述固定侧轴承固定于所述马达壳体，
所述振动传感器被埋入在所述马达壳体的内部。
4.如权利要求1所述的泵装置，其特征在于，
所述轴承组件具备固定侧轴承和配置于所述固定侧轴承的周围的旋转侧轴承，
所述旋转侧轴承固定于所述叶轮，
所述固定侧轴承固定于所述马达壳体，
所述振动传感器被埋入在所述固定侧轴承的内部。
5.一种泵装置，其特征在于，具备：
叶轮，其埋设有永磁铁；
泵壳体，其收容所述叶轮；
马达定子，其具有多个定子线圈；
马达壳体，其收容所述马达定子；
轴承组件，其支承所述叶轮；
声音传感器，其检测从所述轴承组件发出的声音；和
控制装置，其与所述声音传感器连接，
所述控制装置根据由所述声音传感器检测到的声音来计算声音的变化率，在所述声音的变化率比指定的阈值大的情况下，执行停止向所述马达定子供给电流及发出警报中的至少1个动作。
6.如权利要求5所述的泵装置，其特征在于，
还具备向所述马达定子供给电流的变频器装置，
所述阈值为第1阈值，
所述控制装置与所述变频器装置连接，计算从所述变频器装置供给至所述马达定子的电流的变化率，在所述声音的变化率比所述第1阈值大且所述电流的变化率超过第2阈值并增加的情况下，执行停止向所述马达定子供给电流及发出警报中的至少1个动作。
7.一种泵装置，其特征在于，具备：
叶轮，其埋设有永磁铁；
泵壳体，其收容所述叶轮；
马达定子，其具有多个定子线圈；
马达壳体，其收容所述马达定子；
轴承组件，其支承所述叶轮；
温度传感器，其检测所述轴承组件的温度；和
控制装置，其与所述温度传感器连接，
所述控制装置根据由所述温度传感器检测到的温度来计算温度的变化率，在所述温度的变化率比指定的阈值大的情况下，执行停止向所述马达定子供给电流及发出警报中的至少1个动作。
8.如权利要求7所述的泵装置，其特征在于，
还具备向所述马达定子供给电流的变频器装置，
所述阈值为第1阈值，
所述控制装置与所述变频器装置连接，计算从所述变频器装置供给至所述马达定子的电流的变化率，在所述温度的变化率比所述第1阈值大且所述电流的变化率超过第2阈值并减少的情况下，执行停止向所述马达定子供给电流及发出警报中的至少1个动作。
9.如权利要求7所述的泵装置，其特征在于，
所述轴承组件具备固定侧轴承和配置于所述固定侧轴承的周围的旋转侧轴承，
所述旋转侧轴承固定于所述叶轮，
所述固定侧轴承固定于所述马达壳体，
所述温度传感器被埋入在所述马达壳体的内部。
10.如权利要求7所述的泵装置，其特征在于，
所述轴承组件具备固定侧轴承和配置于所述固定侧轴承的周围的旋转侧轴承，
所述旋转侧轴承固定于所述叶轮，
所述固定侧轴承固定于所述马达壳体，
所述温度传感器被埋入在所述固定侧轴承的内部。
11.一种泵装置，其特征在于，具备：
叶轮；
旋转轴，其固定有所述叶轮；
泵壳体，其收容所述叶轮；
马达，其使所述旋转轴旋转；
马达壳体，其收容所述马达；
轴承，其支承所述旋转轴；
物理量传感器，其检测所述轴承的物理量；和
控制装置，其与所述物理量传感器连接，
所述控制装置根据由所述物理量传感器检测到的物理量来计算物理量的变化率，在所述物理量的变化率比指定的阈值大的情况下，执行停止向所述马达供给电流及发出警报中的至少1个动作。
12.如权利要求11所述的泵装置，其特征在于，
还具备壳体盖，所述壳体盖固定于所述泵壳体的高压侧的开口部，
所述马达壳体具备配置于所述壳体盖的相反侧的端盖，
所述轴承具备：
第1轴承，其装配于所述壳体盖；和
第2轴承，其装配于所述端盖，
所述物理量传感器具备：
第1物理量传感器，其被埋入在所述壳体盖的内部；和
第2物理量传感器，其被埋入在所述端盖的内部。
13.如权利要求11所述的泵装置，其特征在于，
还具备壳体盖，所述壳体盖固定于所述泵壳体的高压侧的开口部，
所述马达壳体具备配置于所述壳体盖的相反侧的端盖，
所述轴承具备：
第1轴承，其装配于所述壳体盖；和
第2轴承，其装配于所述端盖，
所述物理量传感器具备：
第1物理量传感器，其被埋入在所述第1轴承的内部；和
第2物理量传感器，其被埋入在所述第2轴承的内部。
14.如权利要求11所述的泵装置，其特征在于，
还具备控制单元，所述控制单元具备所述控制装置和向所述马达供给电流的变频器装置，
所述泵壳体、所述马达壳体、及所述控制单元沿所述旋转轴的轴线方向串联配置。
15.如权利要求11所述的泵装置，其特征在于，
所述物理量传感器选自检测所述轴承的振动的振动传感器、捕捉从所述轴承发出的声音的声音传感器、及检测所述轴承的温度的温度传感器。
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