(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロータの一端に羽根車を固定し、該ロータを羽根車側及び反羽根車側の両側に配置した軸受で支承するキャンドモータポンプにおいて、
前記ロータの反羽根車側端部に円板状のセンサターゲットを固定し、該センサターゲットの半径方向に誘導型のラジアルセンサを、該センサターゲットの軸方向に誘導型のアキシャルセンサを対向させて配置すると共に、該ラジアルセンサ及びアキシャルセンサをセンサスペーサと肉厚の補強板を介在させてセンサケース内に配置し、該センサケースとセンサスペーサとの内周面及び該センサターゲットと対向する該補強板の端面を覆うセンサキャンを配置し、且つ該センサケース及び該センサスペーサの該センサキャンに接する内径部をラジアルセンサ先端部を除いて半径方向に肉厚となるように構成したことを特徴とするキャンドモータポンプ。
【請求項２】
ロータの一端に羽根車を固定し、該ロータを羽根車側及び反羽根車側の両側に配置した軸受で支承するキャンドモータポンプにおいて、
前記ロータの反羽根車側端部に円筒状のセンサターゲットを固定し、該センサターゲットの半径方向に誘導型のラジアルセンサを、該センサターゲットの軸方向に誘導型のアキシャルセンサを対向させて配置すると共に、該ラジアルセンサ及びアキシャルセンサをセンサスペーサとセンサケースとセンサカバーとで構成する空間に配置し、該センサスペーサと該センサケースとの内周面及び前記センサターゲットと対向する該センサケースの壁面を覆うセンサキャンを配置し、且つ該センサスペーサ及び該センサケースの該センサキャンに接する内径部をラジアルセンサの先端部を除いて半径方向に肉厚となるように構成し、更に、該センサケースの該センサキャンに接する壁面部をアキシャルセンサの先端部を除いて軸方向に肉厚に構成したことを特徴とするキャンドモータポンプ。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のキャンドモータポンプにおいて、
前記センサターゲットの外周面と両端面にメッキもしくは溶射を施したことを特徴とするキャンドモータポンプ。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１に記載のキャンドモータポンプにおいて、
前記誘導型のラジアルセンサ又は前記誘導型のアキシャルセンサのいずれか若しくは両方を渦電流型のセンサに代えたことを特徴とするキャンドモータポンプ。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１に記載のキャンドモータポンプにおいて、
目視できる位置に検出器を設け、該ラジアルセンサ及びアキシャルセンサの出力を処理し、該検出器に出力し、前記軸受の摩耗状況を目視できるようにしたことを特徴とするキャンドモータポンプ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はキャンドモータポンプに関し、特にラジアル方向及びアキシャル方向の軸受の摩耗の進行状況を電気的な検出手法を用いて容易に監視できるキャンドモータポンプに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１２は従来のこの種のキャンドモータポンプの一般的な断面構造を示す図である。図１２に示すように、キャンドモータポンプはポンプ部Ｐとモータ部Ｍとからなる。ポンプ部Ｐのポンプケーシング１の内部には、羽根車２が配置されていると共に、ポンプケーシング１の高圧側の開口部は、ケーシングカバー３が固着されている。また、ケーシングカバー３には、羽根車２を通過した後の昇圧されたポンプ取扱液の一部を導く流通孔４が形成されている。
【０００３】
前記ケーシングカバー３の内部には、ロータ５の一端が挿通され、このロータ５の一端に、ここに嵌合されたディスタンスピース（スリーブ）６、スラスト板７ａ、軸スリーブ８ａ及び羽根車２がボルト２２により固定されている。また、ロータ５の他端にはスラスト板７ｂ、軸スリーブ８ｂがボルト２３により固定されている。
【０００４】
ロータ５は、その両端で一対の軸受９ａ、９ｂを介して回転自在に支承されると共に、その略中央部にモータ部Ｍの回転子１０が固着され、ケーシングカバー３に軸受９ａがエンドカバー１１に軸受９ｂがそれぞれ嵌合されている。また、このロータ５の内部には、軸方向に貫通する貫通孔１４が形成されており、該貫通孔１４は、両端のボルト２２、２３を貫通して両側に開口している。
【０００５】
モータ部Ｍの固定子１３はモータフレーム２４に嵌合し、該モータフレーム２４の両端にはフレーム側板２５ａ、２５ｂが嵌合している。更に、モータ部Ｍの回転子１０のキャン１２ａ及びモータ部Ｍの固定子１３のキャン１２ｂとで、それぞれ回転子１０及び固定子１３をポンプ取扱液に触れないように保護している。また、固定子１３の鉄心の両端面に、２組の磁気検出素子Ｓ１とＳ３、Ｓ２とＳ４が配設されている。
【０００６】
上記従来構造のキャンドモータポンプにおいては、運転中に回転側である軸スリーブ８ａ、８ｂ及びスラスト板７ａ、７ｂが、固定側である軸受９ａ、９ｂに接触しながら回転するために、一般的にカーボン製の軸受９ａ、９ｂが主に摩耗し、運転時間と共にその摩耗量が増加していく。このように、運転時間と共にその摩耗量が増加するにつれて、ロータ５の振れ回りが大きくなって、摩耗がさらに進むと回転子１０のキャン１２ａ及び固定子１３のキャン１２ｂとが接触し始め、回転子１０のキャン１２ａ及び固定子１３のキャン１２ｂとが、それぞれ損傷し、さらに運転を続けると破損に至る。固定子１３のキャン１２ｂが破損すれば、固定子１３の内部にポンプ取扱液が浸入して、固定子１３の巻線を劣化させる原因となり、キャンドモータ本体の致命的な故障を引き起こす。
【０００７】
また、キャンドモータポンプは、キャンドモータとポンプとの間に軸シール部を持たない一体の圧力容器構造のため、ロータ５の振れ回りを本体外部より目視することが不可能である。そのため長期の使用や異物の混入など、何らかの原因により軸受９ａ、９ｂに摩耗が発生した場合においても、その変化を外部より確認することができなかった。そこで軸受９ａ、９ｂの摩耗状況を検出する種々の検出手段が提案されている。
【０００８】
これまで実施されてきた軸受の摩耗状況を検出する検出手段のうち、電気的検出手段としては、図１２に示す、固定子１３の鉄心の両端面に２組の磁気検出素子Ｓ１とＳ３、Ｓ２とＳ４を設けた構成の検出手段がある。該検出手段は軸受９ａ、９ｂの半径方向（ラジアル方向Ａ）の摩耗を磁気検出素子Ｓ１とＳ３、Ｓ２とＳ４とで検出し、軸方向（アキシャル方向Ｂ）の摩耗は磁気検出素子Ｓ１とＳ２、若しくはＳ３とＳ４とで検出する。
【０００９】
その他の電気的検出手段としては、固定子１３の巻線スロット内にサーチコイルを巻き込むもの、又は特殊な巻線構造のキャンドモータを用いて軸受の摩耗状況をその巻線を利用して検出する検出手段等がある。
【００１０】
しかしながら、これらの電気的検出手段の場合、キャンドモータ自体の構造が複雑で特殊なものとなってしまい、安価な製品の製造を妨げる原因となったり、キャンドモータの負荷変動による影響が大きく、摩耗状況が正確に表示されず信頼性の低下という問題がある。
【００１１】
一方、機械的検出手段の一例としては、ロータ５の軸端に該ロータ５と一定の間隔を保ち、エンドカバー１１に固着された機械的接触部と、この接触部が回転体との接触摩耗によって内部に封入したガスが外部に排出される機能を備えた検出手段がある。このような検出手段の場合には、一度検出手段が作動した後は、内部に封入されたガスが放出されてしまうため、摩耗した軸受とともに検出手段自体の交換も必要となり、保守部品の増加を余儀なくされる等の問題を有する。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上述した事情に鑑みてなされたもので、ロータの羽根車側及び反羽根車側の両側に軸受を配置したキャンドモータポンプにおいて、その軸受の摩耗進行状況を電気的な検出手法を用いて、容易に且つ確実に監視できるキャンドモータポンプを提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため請求項１に記載の発明は、ロータの一端に羽根車を固定し、該ロータを羽根車側及び反羽根車側の両側に配置した軸受で支承するキャンドモータポンプにおいて、ロータの反羽根車側端部に円板状のセンサターゲットを固定し、該センサターゲットの半径方向に誘導型のラジアルセンサを、該センサターゲットの軸方向に誘導型のアキシャルセンサを対向させて配置すると共に、該ラジアルセンサ及びアキシャルセンサをセンサスペーサと肉厚の補強板を介在させてセンサケース内に配置し、該センサケースとセンサスペーサとの内周面及び該センサターゲットと対向する該補強板の端面を覆うセンサキャンを配置し、且つ該センサケース及び該センサスペーサの該センサキャンに接する内径部をラジアルセンサ先端部を除いて半径方向に肉厚となるように構成したことを特徴とする。
【００１４】
また、請求項２に記載の発明は、ロータの一端に羽根車を固定し、該ロータを羽根車側及び反羽根車側の両側に配置した軸受で支承するキャンドモータポンプにおいて、ロータの反羽根車側端部に円筒状のセンサターゲットを固定し、該センサターゲットの半径方向に誘導型のラジアルセンサを、該センサターゲットの軸方向に誘導型のアキシャルセンサを対向させて配置すると共に、該ラジアルセンサ及びアキシャルセンサをセンサスペーサとセンサケースとセンサカバーとで構成する空間に配置し、該センサスペーサと該センサケースとの内周面及び前記センサターゲットと対向する該センサケースの壁面を覆うセンサキャンを配置し、且つ該センサスペーサ及び該センサケースの該センサキャンに接する内径部をラジアルセンサの先端部を除いて半径方向に肉厚となるように構成し、更に、該センサケースの該センサキャンに接する壁面部をアキシャルセンサの先端部を除いて軸方向に肉厚に構成したことを特徴とする。
【００１５】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載のキャンドモータポンプにおいて、センサターゲットの外周面と両端面にメッキもしくは溶射を施したことを特徴とする。
【００１６】
また、請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれか１に記載のキャンドモータポンプにおいて、誘導型のラジアルセンサ又は誘導型のアキシャルセンサのいずれか若しくは両方を渦電流型のセンサに代えたことを特徴とする。
【００１７】
また、請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４のいずれか１に記載のキャンドモータポンプにおいて、目視できる位置に検出器を設け、該ラジアルセンサ及びアキシャルセンサの出力を処理し、該検出器に出力し、軸受の摩耗状況を目視できるようにしたことを特徴とする。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態例を図面に基づいて説明する。図１乃至図３は請求項１に記載の発明のキャンドモータポンプの構成例を示す図で、図１はキャンドモータポンプの断面図、図２はセンサ部の詳細を示す図、図３はラジアルセンサ部の垂直断面図である。本キャンドモータポンプ自体の基本的な構造は、図１２に示す従来例と同一又は相当部分には、同一の符号を付して、その重複した説明は省略する。以下、他の実施の形態例でも同様とする。
【００１９】
図１及び図２に示すように、反羽根車２側の軸受９ｂは軸受ホルダ１５に嵌合しており、該軸受ホルダ１５はフレーム側板２５ｂに固着されたセンサケース１６に嵌合している。該センサケース１６には、誘導型のラジアルセンサＳ５及び誘導型のアキシャルセンサＳ６がそれぞれ配置されている。該ラジアルセンサＳ５は、センサスペーサ１７を介在させてセンサケース１６内に配置され、アキシャルセンサＳ６はセンサターゲット２０に対向する補強板１８を介在させてセンサケース１６内に配置されている。
【００２０】
センサスペーサ１７の内周の一方の端面に円周状に溶接したセンサキャン１９が配置されている。センサケース１６のセンサキャン１９に接する内径部１６ａは肉厚となっていて、且つセンサスペーサ１７のセンサキャン１９に接する内径部１７ａは、図３に示すように、ラジアルセンサＳ５の磁極部分Ｓ５ａを除いて、半径方向に肉厚となっている。
【００２１】
また、円板状のセンサターゲット２０は、補助軸２１を介して、ロータ５の反羽根車２側の軸端に固定されていて、センサターゲット２０の外径とセンサキャン１９の内径とで、ラジアル方向の半径隙間δ１を、センサキャン１９の端面とセンサターゲット２０の対向する端面とでアキシャル方向の隙間δ２を、それぞれ構成している。
【００２２】
更に、ラジアルセンサＳ５とアキシャルセンサＳ６とは、キャンドモータの駆動電源を利用して作動する発振回路を含む検出回路をキャンドモータの端子箱内に設けて、該検出回路でラジアル方向の隙間δ１とアキシャル方向の隙間δ２の位置（大きさ）を検出し、後に詳述するように、端子箱の外部から目視できる位置に取付けられた検出器に出力するように構成している。ラジアルセンサＳ５及びアキシャルセンサＳ６と上記検出回路とケーブルはセンサケース１６とキャンドモータの端子箱との間で鋼管等で外気とは遮断された構成となっている。
【００２３】
上記構成のキャンドモータポンプにおいて、軸受９ａ、９ｂのラジアル方向の摩耗が進行してくると、ロータ５は軸受９ａ、９ｂが摩耗していない状態のラジアル方向の隙間に加え、摩耗して形成された隙間分だけ大きく振れ回る。このため、ラジアル方向の隙間δ１は軸受９ａ、９ｂが摩耗していない状態の時よりは、大きくなったり小さくなったり、所謂、大小の振れ幅が大きくなって、ラジアルセンサＳ５の出力の最大値が大きくなってくる。例えば、検出回路を最大値のみを検出する回路に構成すれば、図４（ａ）に示すように、端子箱に取り付けられた検出器４０の針４１は摩耗の進行と共に除々に目盛板４２上を時計廻りに振れてくるので、軸受９ａ、９ｂの摩耗状況を外部から監視できる。
【００２４】
しかしながら、このラジアル方向の隙間δ１は、必ずしも軸受９ａ、９ｂのラジアル方向の摩耗量とは等しくない。いわば、間接的にロータの振れをみているからである。そのため、軸受９ａのみ摩耗した場合、軸受９ｂのみ摩耗した場合、軸受９ａ、９ｂ共に摩耗した場合のそれぞれの場合について実験して、モータ部の回転子１０のキャン１２ａと固定子１３のキャン１２ｂとが接触する時のラジアルセンサＳ５の出力の最大値を予め把握しておき、接触しない程度に若干余裕を見て目盛板４２に目印を付けておく。
【００２５】
このようにすることによって、軸受９ａ、９ｂが、ラジアル方向にどのように摩耗しても、確実に摩耗状況を監視して、モータ部Ｍの回転子１０のキャン１２ａと固定子１３のキャン１２ｂとが接触して破損する前に、軸受９ａ、９ｂの摩耗限界を検知して、軸受９ａ若しくは軸受９ｂを交換することができる。
【００２６】
また、ロータ５にアキシャルスラストが羽根車２側に作用するキャンドモータポンプにおいては、主に軸受９ａのアキシャル方向の摩耗が進行してくるので、この場合にはアキシャル方向の隙間δ２は大きくなり、アキシャルセンサＳ６の出力は小さくなる。一方、ロータ５にアキシャルスラストが反羽根車２側に作用するキャンドモータポンプでは、主に軸受９ｂのアキシャル方向の摩耗が進行してくるので、この場合にはアキシャル方向の隙間δ２は小さくなり、アキシャルセンサＳ６の出力は大きくなる。いずれの方向に作用するかは、キャンドモータポンプの各部の寸法により、どちらか一方になる。また、同一のキャンドモータポンプにおいても、運転点を変えることによって、その方向が変わる場合がありえる。しかし、いずれにしても、運転点が決まれば、どちらかの一方になる。
【００２７】
例えば、図４（ｂ）に示すように、軸受９ａのアキシャル方向の摩耗が進行してくると、アキシャル方向の間隙δ２が大きくなり、アキシャルセンサＳ６の出力は小さくなるために、端子箱に取り付けた検出器４０の針４１は摩耗の進行と共に除々にＢのように目盛板４２上を反時計廻りに振れてくる。一方、軸受９ｂのアキシャル方向の摩耗が進行してくると、アキシャル方向の隙間δ２が小さくなり、アキシャルセンサＳ６の出力は大きくなるために、検出器４０の針４１は摩耗の進行と共に除々にＣのように目盛板４２上を時計廻りに振れてくる。
【００２８】
軸受９ａ、９ｂが摩耗していない状態の時に、キャンドモータポンプを規定の運転点で運転しながら、検出器４０の針４１をＡの位置に調整しておくことによって、長時間の運転経過後の軸受９ａ、９ｂが摩耗した場合、どちらが摩耗したかがわかる。ラジアル方向の摩耗と同様に、端子箱に取り付けられた検出器４０の針４１は摩耗の進行と共に除々に時計廻り、若しくは反時計廻りに振れるので、軸受の摩耗状況を外部から監視できる。
【００２９】
ここで、センサキャン１９によって、ラジアルセンサＳ５及びアキシャルセンサＳ６は、ポンプ取扱液に触れないように保護され、センサケース１６のセンサキャン１９に接する内径部の肉厚部１６ａ、センサスペーサ１７のセンサキャン１９に接する内径部の肉厚部１７ａ、補強板１８によって、センサキャン１９を介して受けるポンプ取扱液の内圧に対して、充分な強度を保つ肉厚としているので、高圧ガス保安法に適用できる。
【００３０】
また、ラジアル方向の隙間δ１は、軸受９ａ、９ｂの内径の半径方向の許容摩耗量よりわずかに大きくしている。つまり、軸受９ａ、９ｂが内径の半径方向の許容摩耗量に達しても接触して破損しないように、且つラジアルセンサＳ５の磁極とセンサターゲット２０の外径との隙間をできるだけ小さくして、ラジアルセンサＳ５の出力低下を防止する。
【００３１】
そして、アキシャル方向の隙間δ２は、ロータ５の軸方向の遊び量と軸受９ａ、９ｂのアキシャル方向の許容摩耗量分のロータ５の移動距離及び温度差によって起こる熱膨張による延びを考慮して、軸受９ａ、９ｂがアキシャル方向の許容摩耗量に達しても接触しないように、且つアキシャルセンサＳ６の磁極とセンサターゲット２０の対向する端面との隙間をできるだけ小さくして、アキシャルセンサＳ６の出力低下を防止する。
【００３２】
さらに、ラジアルセンサＳ５及びアキシャルセンサＳ６と検出回路とを接続するケーブルを、センサケース１６とキャンドモータの端子箱との間を後に詳述するように、鋼管等で外気とは遮断することによって、防爆地域での使用も可能となる。
【００３３】
図５乃至図７は請求項２に記載の発明のキャンドモータポンプの構造例を示す図で、図５はキャンドモータポンプの断面図、図６はセンサ部の詳細を示す図、図７はアキシャルセンサ部の垂直断面を示す図である。なお、ラジアルセンサ部の垂直断面は図３と同一であるので図示は省略する。
【００３４】
本キャンドモータポンプは、図５及び図６に示すように、反羽根車２側の軸受９ｂは軸受ホルダ１５に嵌合されており、該軸受ホルダ１５はセンサスペーサ１７に嵌合され、センサケース１６と共にフレーム側板２５ｂに固着されている。該センサケース１６には、センサカバー２６が固着されている。
【００３５】
誘導型のラジアルセンサＳ５はセンサスペーサ１７を介在させて該センサケース１６内に配置され、誘導型のアキシャルセンサＳ６はセンサカバー２６を介在させてセンサケース１６内に配置されている。センサスペーサ１７の内周の一方の端面に円周状に溶接されたセンサキャン１９が配置されている。センサスペーサ１７のセンサキャン１９に接する内径部１６ａは、図６に示すように、ラジアルセンサＳ５の磁極部分Ｓ５ａを除いて、半径方向に肉厚となっている。且つ、センサケース１６のセンサキャン１９に接する内径部１７ａも肉厚となっている。
【００３６】
また、円筒状のセンサターゲット２０は、ロータ５の反羽根車２側の軸端に固定されていて、該センサターゲット２０の外径とセンサキャン１９の内径とで、ラジアル方向の半径隙間δ１を、センサキャン１９の端面とセンサターゲット２０の対向する端面とでアキシャル方向の隙間δ２をそれぞれ構成している。
【００３７】
更に、ラジアルセンサＳ５とアキシャルセンサＳ６とは、キャンドモータの駆動電源、若しくは外部からの低電圧の電源を利用して発振回路を含む検出回路をキャンドモータの端子箱に設けて、それぞれにラジアル方向の隙間δ１とアキシャル方向の隙間δ２の位置（大きさ）を検出し、後に詳述するように端子箱の外部から目視できる位置に取り付けた検出器に出力している。ラジアルセンサＳ５及びアキシャルセンサＳ６と検出回路とのケーブルは、センサケース１６とキャンドモータ端子箱との間で鋼管等で外気とは遮断された構成となっている。
【００３８】
上記構成のキャンドモータポンプにおいて、図１に示すキャンドモータポンプと同様、軸受９ａ、９ｂのラジアル方向の摩耗が進行してくると、ロータ５は軸受９ａ、９ｂが摩耗していない状態のラジアル方向の隙間に加え、摩耗して形成された隙間分だけ大きく振れ回る。このため、ラジアル方向の隙間δ１は軸受９ａ、９ｂが摩耗していない状態の時より大きくなったり小さくなったり、いわゆる大小の振れ幅が大きくなって、ラジアルセンサＳ５の出力の最大値が大きくなってくる。
【００３９】
例えば、検出回路を最大値のみを検出する回路に構成すれば、図４（ａ）に示すように、端子箱に取り付けた検出器４０の針４１は摩耗の進行と共に除々に目盛板４２上を時計廻りに振れるので、軸受の摩耗状況を外部から監視できる。
【００４０】
また、図１に示すキャンドモータポンプと同様、ロータ５にアキシャルスラストが羽根車２側に作用するとキャンドモータポンプにおいては、主に軸受９ａのアキシャル方向の摩耗が進行してくるので、この場合にはアキシャル方向の隙間δ２は大きくなり、アキシャルセンサＳ６の出力は小さくなる。一方、ロータ５にアキシャルスラストが反羽根車２側に作用するキャンドモータポンプでは、主に軸受９ｂのアキシャル方向の摩耗が進行してくるので、この場合にはアキシャル方向の隙間δ２は小さくなり、アキシャルセンサＳ６の出力は大きくなる。
【００４１】
いずれの方向に作用するかは、キャンドモータポンプの各部の寸法により、どちらか一方になる。また、同一のキャンドモータポンプにおいても、運転点を変えることによって、その方向が変わる場合があり得る。しかし、いずれにしても、運転点が決まればどちらかの一方向になる。
【００４２】
例えば、図４（ｂ）に示すように、軸受９ａのアキシャル方向の摩耗が進行してくると、アキシャル方向の隙間δ２は大きくなり、アキシャルセンサＳ６の出力は小さくなるため、端子箱に取り付けられた検出器４０の針４１は摩耗の進行と共に反時計廻りに目盛板４２上を振れてくる。一方、軸受９ｂのアキシャル方向の摩耗が進行してくると、アキシャル方向の隙間δ２は小さくなり、アキシャルセンサＳ６の出力は大きくなるために、検出器４０の針４１は摩耗の進行と共に除々に時計方向に目盛板４２上を振れてくる。
【００４３】
ここで、センサキャン１９によって、ラジアルセンサＳ５及びアキシャルセンサＳ６はポンプ取扱液に触れないように保護され、センサスペーサ１７のセンサキャン１９に接する内径部の肉厚部１７ａ、センサケース１６のセンサキャン１９に接する内径部の肉厚部１６ａ、センサケース１６のセンサキャン１９に接する壁面部の肉厚部１６ｂによって、センサキャン１９を介して受けるポンプ取扱液の内圧に対して、充分な強度を保つ肉厚としているので、高圧ガス保安法にも適用できる。
【００４４】
また、ラジアル方向の隙間δ１は、軸受９ａ、９ｂの内径の半径方向の許容摩耗量よりわずかに大きくしている。つまり、軸受９ａ、９ｂが内径の半径方向の許容摩耗量に達しても、モータ部Ｍの回転子１０のキャン１２ａとモータ部Ｍの固定子１３のキャン１２ｂとが接触して破損しないように、且つ、ラジアルセンサＳ５の出力低下を防止するためである。
【００４５】
そして、アキシャル方向の隙間δ２は、ロータ５の軸方向の遊び量と軸受９ａ、９ｂのアキシャル方向の許容摩耗量分のロータ５の移動距離及び温度差によって起こる熱膨張による延びを考慮して、軸受９ａ、９ｂがアキシャル方向の許容摩耗量に達してもポンプケーシング１と羽根車２とが接触しないようにし、且つ、アキシャルセンサＳ６の出力低下を防止するため、アキシャルセンサＳ６の磁極とセンサターゲット２０の対向する端面との隙間をできるだけ小さくする。
【００４６】
更に、ラジアルセンサＳ５及びアキシャルセンサＳ６と回路とのケーブルを、後に詳述するように、センサケース１６とキャンドモータの端子箱との間で鋼管等で外気と遮断することによって、防爆地域での使用を可能にすることができる。
【００４７】
図８は請求項３に記載の発明のキャンドモータポンプのセンサターゲットの詳細を示す図である。本センサターゲット２０は磁性材料にする必要があり、もしポンプ取扱液が腐食性のものであれば、耐腐食性の高い高価な材料を使っても良いが、図８に示すように、センサターゲット２０と外周面と両端面にメッキ膜層もしくは金属溶射層２０ａを形成することによって、安価にセンサターゲット２０を腐食から保護することができる。
【００４８】
また、図９は請求項４に記載の発明のキャンドモータポンプの構成例を示す断面図である。本キャンドモータポンプは図１の請求項１に記載の発明のキャンドモータポンプにおいて、誘導型のラジアルセンサＳ５と誘導型のアキシャルセンサＳ６とを、それぞれ渦電流型のセンサに代えた例である。図９において、センサターゲット２０の半径方向には渦電流型のラジアルセンサＳ７、軸方向には渦電流型のアキシャルセンサＳ８が配置されている。このような構成としても、請求項１に記載の発明の実施の形態例と同様、軸受９ａ、９ｂの摩耗進行状況を容易に且つ確実に監視することができる。
【００４９】
なお、図示は省略するが、図５に示す構造のキャンドモータポンプも、誘導型のラジアルセンサＳ５と誘導型のアキシャルセンサＳ６とを、それぞれ渦電流型のセンサに代えることもできる。このような構成としても、請求項２に記載の発明の実施の形態例と同様、軸受９ａ、９ｂの摩耗進行状況を容易に且つ確実に監視することができる。
【００５０】
図１０は図５のキャンドモータポンプに端子箱を取り付けた状態を示す断面図である。図示するモータフレーム２４の所定の位置に端子箱台３１を介して端子箱３２が取り付けられている。端子箱台３１は端子箱カバー３３及び端子箱カバー３４を具備し、その上部の外部から目視する位置に検出器４０が設けられている。端子箱台３１の内部には端子板３８、検出回路が実装された検出回路基板３５が設けられている。
【００５１】
センサケース１６と端子箱３２の間は鋼管３７で接続され、ラジアルセンサＳ５及びアキシャルセンサＳ６と検出回路基板３５を接続するケーブル２８は鋼管３７内を通して配線され、外部から遮断されている。また、検出回路基板３５と検出器４０を接続するケーブル２９も端子箱３２内を通して配線され、検出回路の出力が検出器４０に出力されるようになっている。なお、図示は省略するが、図１及び図９に示すキャンドモータポンプにおいても、端子箱の取付け状態は略同一となっている。
【００５２】
図１１は軸受摩耗の検出回路の構成例を示す図である。ラジアル方向のＸ方向隙間δ１を検出するラジアルセンサＳ５（Ｘ）の出力はフィルタ回路５１−１、増幅器５２−１を通してレベル検出回路５３−１に出力され、ラジアル方向のＹ方向隙間δ１を検出するラジアルセンサＳ５（Ｙ）の出力はフィルタ回路５１−２、増幅器５２−２を通してレベル検出回路５３−２に出力される。レベル検出回路５３−１とレベル検出回路５３−２の両出力はＯＲ回路を通してピークホールド回路５５に出力され、ここでラジアル方向の隙間δ１のピーク値が保持され、ドライバ回路５６を通して検出器４０に出力される。これにより図４（ａ）に示すように検出器４０の目盛板４２上に針４１で軸受９ａ、９ｂのラジアル方向の摩耗状況が表示される。
【００５３】
アキシャル方向の隙間δ２を検出するアキシャルセンサＳ６（Ｚ）の出力はフィルタ回路６１及び増幅器６２を通してレベル検出回路６３に出力され、該レベル検出回路６３の出力はピークホールド回路６４に出力され、ここでアキシャル方向の隙間δ２ピーク値が保持され、ドライバ回路６５を通して検出器４０に出力される。これにより図４（ｂ）に示すように検出器４０の目盛板４２上に針４１で軸受９ａ、９ｂのアキシャル方向の摩耗状況が表示される。
【００５４】
【発明の効果】
以上、説明したように各請求項に記載の発明によれば、下記のような優れた効果が得られる。
【００５５】
請求項１に記載の発明によれば下記のような優れた効果が期待できる。
▲１▼ロータの反羽根車側端部に円板状のセンサターゲットを固定し、該センサターゲットの半径方向に誘導型のラジアルセンサを、センサターゲットの軸方向に誘導型のアキシャルセンサを対向させて配置すると共に、該ラジアルセンサ及びアキシャルセンサをセンサスペーサと肉厚の補強板を介在させてセンサケース内に配置したので、軸受の摩耗進行状況を電気的な検出方法を用いて、容易に且つ確実に監視することができる。
【００５６】
▲２▼また、センサケースとセンサスペーサとの内周面及び該センサターゲットと対向する補強板の端面を覆うセンサキャンを配置し、且つ該センサケース及び該センサスペーサの該センサキャンに接する内径部を、ラジアルセンサ先端部を除いて半径方向に肉厚となるように構成したので、センサキャンを介して受けるポンプ取扱液の内圧に対して耐えうる充分な強度を有し、高圧ガス保安法にも適用できる。
【００５７】
請求項２に記載の発明によれば下記のような優れた効果が期待できる。
▲１▼センサターゲットの半径方向に誘導型のラジアルセンサを、該センサターゲットの軸方向に誘導型のアキシャルセンサを対向させて配置すると共に、該ラジアルセンサ及びアキシャルセンサをセンサスペーサとセンサケースとセンサカバーとで構成する空間に配置したので、軸受の摩耗進行状況を電気的な検出方法を用いて、容易に且つ確実に監視することができる。
【００５８】
▲２▼また、センサスペーサとセンサケースとの内周面及びセンサターゲットと対向する該センサケースの壁面を覆うセンサキャンを配置し、且つ該センサスペーサ及び該センサケースの該センサキャンに接する内径部をラジアルセンサの先端部を除いて半径方向に肉厚となるように構成し、更に、該センサケースの該センサキャンに接する壁面部をアキシャルセンサの先端部を除いて軸方向に肉厚に構成したので、センサキャンを介して受けるポンプ取扱液の内圧に対して耐えうる充分な強度を有し、高圧ガス保安法にも適用できる。
【００５９】
また、請求項３に記載の発明によれば、センサターゲットの外周面と両端面にメッキもしくは溶射を施したので、腐食性のある安価な材料を用いたセンサターゲットを腐食から保護することができる。
【００６０】
また、請求項４に記載の発明によれば、誘導型のラジアルセンサ又は誘導型のアキシャルセンサのいずれか若しくは両方を渦電流型のセンサに代えても、請求項１に記載の発明と同様、軸受の摩耗進行状況を電気的な検出方法を用いて、容易に且つ確実に監視することができる。
【００６１】
また、請求項５に記載の発明によれば、目視できる位置に検出器を設け、軸受の摩耗状況を目視できるようにしたので、キャンドモータポンプの軸受の摩耗状況を外部から監視できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】請求項１に記載の発明のキャンドモータポンプの構成例を示す断面図である。
【図２】図１に示すキャンドモータポンプのセンサ部の詳細を示す図である。
【図３】図１に示すキャンドモータポンプのラジアルセンサ部の垂直断面図である。
【図４】図１に示すキャンドモータポンプの軸受摩耗を外部に示す検出器の一例を示す図である。
【図５】請求項２に記載の発明のキャンドモータポンプの構成例を示す断面図である。
【図６】図５に示すキャンドモータポンプのセンサ部の詳細を示す図である。
【図７】図５に示すキャンドモータポンプのアキシャルセンサ部の垂直断面図である。
【図８】請求項３に記載の発明のキャンドモータポンプのセンサターゲットの構成例を示す図である。
【図９】請求項４に記載の発明のキャンドモータポンプの構成例を示す断面図である。
【図１０】請求項５に記載の発明のキャンドモータポンプの構成例を示す断面図である。
【図１１】軸受摩耗の検出回路の構成例を示す図である。
【図１２】従来のキャンドモータポンプの構成例を示す断面図である。
【符号の説明】
１            ポンプケーシング
２            羽根車
３            ケーシングカバー
４            流通孔
５            ロータ
６            ディスタンスピース（スリーブ）
７ａ，ｂ      スラスト板
８ａ，ｂ      軸スリーブ
９ａ，ｂ      軸受
１０          回転子
１１          エンドカバー
１２ａ，ｂ    キャン
１３          固定子
１４          貫通孔
１５          軸受ホルダ
１６          センサケース
１７          センサスペーサ
１８          補強板
１９          センサキャン
２０          センサターゲット
２１          補助軸
２２          ボルト
２３          ボルト
２４          モータフレーム
２５ａ，ｂ    フレーム側板
２６          センサカバー
２８          ケーブル
２９          ケーブル
３１          端子箱台
３２          端子箱
３３          端子箱カバー
３４          端子箱カバー
３５          検出回路基板
３７          鋼管
３８          端子板
Ｓ１〜４      磁気検出素子
Ｓ５，７      ラジアルセンサ
Ｓ６，８      アキシャルセンサ
δ１，２      隙間
【図１】
0003625252.tif 000002
【図２】
0003625252.tif 000003
【図３】
0003625252.tif 000004
【図４】
0003625252.tif 000005
【図５】
0003625252.tif 000006
【図６】
0003625252.tif 000007
【図７】
0003625252.tif 000008
【図８】
0003625252.tif 000009
【図９】
0003625252.tif 000010
【図１０】
0003625252.tif 000011
【図１１】
0003625252.tif 000012
【図１２】
0003625252.tif 000013