JP2860408B2 - 電動ポンプ系の異常検出方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、電動ポンプの異常検出方法に関し、特に電
動ポンプ、ポンプ回路系の異常診断ができる電動ポンプ
系の異常検出方法に関する。

従来の技術 従来、マグネットポンプ等の電動ポンプの使用回路と
しては、第６図のように所定の溶液を装填したタンク１
にマグネットポンプの電動ポンプ２を配管接続して溶液
を循環したり、所定部に供給したりするようにしてい
る。

そして、フィルター４が目詰まりを生じると流量が低
下してくるため、流量の低下をフロースイッチ３で検知
し、外部の監視部へ信号を出すなり、電動ポンプ２を停
止するなどの処置をとっている。

なお、特開昭61−83423号公報には、ポンプ異常診断
について記載されているが、ポンプの回転速度が下限値
以下と上限値以上のみについて記載されているものにす
ぎなく、その間の異常については全く未解決のものであ
った。

発明が解決しようとする課題 しかし、電動ポンプやポンプ回路系の異常は、上記し
たフィルターの目詰まりやポンプのごみのかみ込み等に
よるロックや過負荷、羽根部での詰まりなど、いろいろ
生じるものである。

そのため、これらの異常状態を的確に、かつ早期に検
出することが重要であるが、従来においては未だ解決で
きていないものであった。

課題を解決するための手段 本発明は、上記のような点に鑑みたもので、上記の課
題を解決するために、遠心力を利用した渦巻羽根ポンプ
の電動ポンプの回転数をホール素子等の回転検出器を介
して検出自在に配設して、上記電動ポンプ特性曲線にも
とづいて最低限回転数から正常回転数にわたって最低限
回転数であるロック状態回転数、ある期間以上での軸受
の摩耗等の寿命回転数、溶液のよごれ等でのポンプ軸受
部にかかる過負荷等の多段階の異常基準ポンプ回転数
を、正常回転数から上限回転数にわたってポンプ羽根部
詰まり回転数、フィルター目詰まり回転数、配管系の閉
塞状態回転数等の多段階の異常検出用の各段階の異常基
準ポンプ回転数を設定し、上記ポンプ稼動時に上記回転
検出器で検出した電動ポンプの回転数と上記各段階の異
常基準ポンプ回転数とを比較して、電動ポンプの正常な
回転数からはずれた上記各異常回転数によって上記電動
ポンプやポンプ回路での異常状態を検出することを特徴
とする電動ポンプ系の異常検出方法を提供するにある。

実施例 以下、本発明を実施例にもとづいて説明する。第１図
〜第５図は、本発明の業界でよく使用されている遠心力
を利用した渦巻羽根ポンプの電動ポンプの一実施例のマ
グネットポンプに実施したものである。マグネットポン
プの電動ポンプ10は、第１図のようにポンプ羽根部11と
ポンプ駆動部12とを一体的に結合したポンプ13を、流体
的に隔壁する合成樹脂材等で一体的に筒状に形成したモ
ーター駆動部14に装着して形成している。そして、モー
ター駆動部14に内設した固定子である界磁部15でポンプ
駆動部12に埋設した磁石材16を界磁し、ポンプ13を回転
駆動するようにしている。17はポンプ吸込口、18はポン
プ吐出口である。

上記モーター駆動部14の界磁部15は、従来のマグネッ
トポンプで行っている一定容量の直流モーター駆動方式
で回転磁界を発生するように回路接続しているととも
に、モーター駆動部14の側部に図のようにホール素子の
ような回転検出器19を内設している。そして、この回転
検出器19でポンプ駆動部12の回転状態を検出し、回転検
出器19にディジタル変換器（図示せず）等を接続してポ
ンプ13の回転数を検出するようにしている。

マグネットポンプの遠心力を利用した渦巻羽根ポンプ
の電動ポンプ10では、負荷が大きくなる、すなわち過負
荷状態では回転数が低くなり、入力が増大する。最大の
過負荷とは回転数が０、すなわちロック状態である。そ
して、過負荷状態は、ロック時や機械的な摩耗の増大、
すなわち羽根部とポンプケーシングの摩擦の増大、ポン
プ回転軸と軸受間の摩擦の増大、流量の増加、異物混入
等による粘度、比重の増大等が挙げられる。

一方、上記電動ポンプ10では、負荷が小さい状態で
は、回転数が増大し、入力が減少する。例えば、羽根部
の詰まり、羽根の欠損、流量の減少である配管の閉塞、
フィルターの目詰まり等が挙げられる。

上記電動ポンプ10のポンプ特性は、正常時には第２図
や第３図に示すような流量・揚程曲線、流量・ポンプ回
転数曲線となっているものである。このマグネットポン
プの電動ポンプ10およびそのポンプ使用回路について、
次表のようにポンプ回転数が、電動ポンプ特性曲線の正
常な回転数の領域をはずれた場合に、そのはずれ度合に
対応して、電動ポンプおよびポンプ回路系の異常を検知
することができる。

そのため、これらの異常基準ポンプ回転数R1、R2、R
3、R4、R5、R6、R7をマイクロコンピューター（図示せ
ず）やシーケンサー（図示せず）等に入力設定し、第４
図のように回転検出器19で検出したポンプ回転数Ｎと比
較するように形成してポンプ異常表示部（図示せず）や
外部の監視部へ信号を発信できるようにしている。

このように構成の電動ポンプ10は、第５図のように所
定の溶液を装填したタンク20に配管接続し、フィルター
21を介して溶液を循環するポンプ回路に使用すると、上
記したように異常が生じた場合、第４図のようにポンプ
回転数Ｎを検出し、異常基準ポンプ回転数R1、R2、R3、
R4、R5、R6、R7と対比することによって電動ポンプ、ポ
ンプ回路系等の異常を的確に検知して対処できる。

たとえば、ポンプ回転数ＮがR1よりも低下して、電動
ポンプがロック状態と分かれば、ただちに電動ポンプを
停止し、分解したり、交換したりして対処できる。

また、フィルターの目詰まりは、ポンプ回転数Ｎによ
って検出できるため、第５図のようにポンプ回路にフロ
ースイッチ等を配設する必要がなくなり、部品の削減や
電動ポンプ効率を向上することができる。

このように電動ポンプ系の異常状態を的確に検出でき
ると、それに的確に対応することができ、予め予備品を
備えておけば、現場にて早期に回復処置等を行うことも
できる。

上記実施例では、ポンプ回路を循環回路について説明
したが、他の公知、公用のポンプ回路についても適用可
能なものである。

なお、実施例では、モーター駆動部でポンプ駆動部を
直接的に駆動したが、モーター回転子を介して磁気結合
して駆動するマグネットポンプに対しても適用可能なも
のである。

発明の効果 以上のように本発明にあっては、電動ポンプの最低回
転数から正常回転数の間で３段階等の多段階、電動ポン
プの正常回転数から上限回転数の間で３段階等の多段階
にわたって、電動ポンプの回転数に対応した電動ポンプ
系の異常状態を検出対象とすることができる。

そして、回転検出器で検出した電動ポンプの回転数が
正常な回転数からはずれた度合いによって、上記したよ
うに正常回転数の下方からロック状態回転数、軸受の摩
耗等の寿命回転数、、溶液のよごれ等でのポンプ軸受部
にかかる過負荷回転数等に該当すると、明細書の電動ポ
ンプ、ポンプ回路系の異常表に記載しているように、ご
みにかみ込み等でのロック状態、ある期間以上での軸受
の摩耗等での寿命、溶液よごれ等でのポンプ軸受部にか
かる過負荷といった風に異常を判断できる。

また、上記したように正常回転数の上方では、ポンプ
羽根部詰まり回転数、フィルター目詰まり回転数、上限
回転数に該当すると、ポンプ部詰まり、フィルター目詰
まり、配管系の閉塞状態といった風に異常を判断でき、
その異常個所を即座に、かつ的確に判断することができ
る。

そのため、電動ポンプやポンプ回路での異常を早期に
検出することができて、電動ポンプやポンプ回路での事
故を未然に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のマグネットポンプである電
動ポンプの側断面図、第２図、第３図はそれぞれ同上の
ポンプ特性図、第４図は同上の異常検出状態説明図、第
５図は同上の電動ポンプ使用のポンプ回路図、第６図は
従来の電動ポンプ使用の一ポンプ回路図である。 10…電動ポンプ、11…ポンプ羽根部、12…ポンプ駆動部 13…ポンプ、14…モーター駆動部、19…回転検出器

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】遠心力を利用した渦巻羽根ポンプの電動ポ
   ンプの回転数をホール素子等の回転検出器を介して検出
   自在に配設して、上記電動ポンプ特性曲線にもとづいて
   最低限回転数から正常回転数にわたって最低限回転数で
   あるロック状態回転数、ある期間以上での軸受の摩耗等
   の寿命回転数、溶液のよごれ等でのポンプ軸受部にかか
   る過負荷等の多段階の異常基準ポンプ回転数を、正常回
   転数から上限回転数にわたってポンプ羽根部詰まり回転
   数、フィルター目詰まり回転数、配管系の閉塞状態回転
   数等の多段階の異常検出用の各段階の異常基準ポンプ回
   転数を設定し、上記ポンプ稼動時に上記回転検出器で検
   出した電動ポンプの回転数と上記各段階の異常基準ポン
   プ回転数とを比較して、電動ポンプの正常な回転数から
   はずれた上記各異常回転数によって上記電動ポンプやポ
   ンプ回路での異常状態を検出することを特徴とする電動
   ポンプ系の異常検出方法。