(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体貯留タンクから所定の流体供給個所に導かれ、その所定部位に少なくとも一つのチェックバルブが設けられている配管を有し、同配管にポンプを接続してなる流体回路の上記ポンプ停止期間内における逆流を検出する逆流検出装置において、
上記配管内に挿入され、流体によって熱が奪われることにより抵抗値が変化する電気的抵抗素子からなるセンサと、上記センサの出力信号を監視し、同出力信号が上記ポンプ停止期間内に現れた際に異常信号を出力する異常検出手段とを備え、
上記異常検出手段は、上記ポンプの運転間隔パルスを発生する第１パルス発生回路と、上記運転間隔パルスを受けて上記ポンプに対して吐出動作時間パルスを与える第２パルス発生回路と、上記吐出動作時間パルスと同期してその反転パルスを出力する第３パルス発生回路と、上記センサの出力信号が所定の閾値レベルを超えているときに出力パルスを発生する比較回路と、上記反転パルスと上記出力パルスの論理積をとって異常信号を出力する論理積回路とを備えていることを特徴とする流体回路の逆流検出装置。
【請求項２】
上記論理積回路の出力段には、上記異常信号の出現回数を計数する第１計数回路が接続されており、上記出現回数があらかじめ設定された第１基準計数値を超えた時点で、異常信号が発生されることを特徴とする請求項１に記載の流体回路の逆流検出装置。
【請求項３】
上記運転間隔パルスを計数する第２計数回路と、同第２計数回路の計数値があらかじめ設定された第２基準計数値に達した時点で、上記第１および第２計数回路に対して、それらの各計数値をクリアするリセットパルスを与えるリセット回路とをさらに備えていることを特徴とする請求項２に記載の流体回路の逆流検出装置。
【請求項４】
潤滑油貯留タンクからベンチュリノズルに導かれ、その所定部位に少なくとも一つのチェックバルブが設けられている配管を有し、同配管にポンプを接続してなり、上記ポンプにより上記タンク内の潤滑油を汲み上げて上記ベンチュリノズルに供給し、同ベンチュリノズルにてミスト化された潤滑油を所定の給油個所に供給するミスト潤滑装置において、
上記配管内に挿入され、流体によって熱が奪われることにより抵抗値が変化する電気的抵抗素子からなるセンサと、上記センサの出力信号を監視し、同出力信号が上記ポンプの停止期間内に現れた際に異常信号を出力する異常検出手段とを備え、
上記異常検出手段は、上記ポンプの運転間隔パルスを発生する第１パルス発生回路と、上記運転間隔パルスを受けて上記ポンプに対して吐出動作時間パルスを与える第２パルス発生回路と、上記吐出動作時間パルスと同期してその反転パルスを出力する第３パルス発生回路と、上記センサの出力信号が所定の閾値レベルを超えているときに出力パルスを発生する比較回路と、上記反転パルスと上記出力パルスの論理積をとって異常信号を出力する論理積回路とを備えていることを特徴とするミスト潤滑装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は流体回路の逆流検出装置に関し、さらに詳しく言えば、ポンプによりチェックバルブを介して潤滑油などの流体を所定個所に供給する際に、ポンプ停止期間内における流体の逆流を検出する、ミスト潤滑装置などに好適な流体回路の逆流検出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図４を参照して、タンクＴ内の潤滑油を例えばピストン式ポンプＰにより汲み上げて所定の給油個所に供給するにあたっては、ほとんどの場合、その配管の吸入側と吐出側とにそれぞれチェックバルブ（逆止弁）ＣＶ１，ＣＶ２を入れる構成を採用している。
【０００３】
すなわち、ポンプＰの吸入動作時には吸入側チェックバルブＣＶ１が開かれ、吐出側チェックバルブＣＶ２が閉じられる。これに対して、ポンプＰの吐出動作時には吸入側チェックバルブＣＶ１が閉じられ、吐出側チェックバルブＣＶ２が開かれる。また、ポンプＰの停止時には、チェックバルブＣＶ１，ＣＶ２ともに閉じられる。
【０００４】
このようにして、配管内の逆流を防止するようにしているが、例えばギャポンプなどにより潤滑油を連続的に供給する場合でも、ギャポンプの停止時の逆流を防止するため、チェックバルブが用いられることがある。この場合、チェックバルブは一つであってもよく、また、ギャポンプの接続個所は、そのチェックバルブの吸入側、吐出側のいずれであってもよい。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、チェックバルブは完全ではない。例えば機構や材質の劣化、それに潤滑油に含まれている異物の挟み込みなどにより、逆流を許してしまう場合がある。
【０００６】
チェックバルブに逆流が生ずると、特にポンプを断続運転している場合には、配管内の潤滑油がタンク側に戻ってしまうため、被給油個所での潤滑に重大な影響が出る。また、潤滑油を分配弁から定量で吐出させる場合においても、チェックバルブが不良となると吐出量が減少もしくは出なくなり、上記と同様な問題が生ずることになる。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、チェックバルブ不良による逆流を確実に検出することができる。本発明は、チェックバルブを有する流体回路全般に適用可能であるが、潤滑油供給システム、とりわけ潤滑油を霧化して、その一定量を正確に給油するミスト潤滑装置に好適である。
【０００８】
すなわち、本発明は、流体貯留タンクから所定の流体供給個所に導かれ、その所定部位に少なくとも一つのチェックバルブが設けられている配管を有し、同配管にポンプを接続してなる流体回路の上記ポンプ停止期間内における逆流を検出する逆流検出装置において、上記配管内に挿入され、流体によって熱が奪われることにより抵抗値が変化する電気的抵抗素子からなるセンサと、上記センサの出力信号を監視し、同出力信号が上記ポンプ停止期間内に現れた際に異常信号を出力する異常検出手段とを備えていることを特徴としている。
【０００９】
この種のセンサ（電気的抵抗素子）には、負特性抵抗素子としてよく知られているサーミスタがある。この場合、サーミスタは定電流回路に接続されて使用されるが、流体によって熱が奪われると抵抗値が大きくなり、その分自己発熱量が変化する。この自己発熱量は流体の流量に比例するため、その発熱に要した電流をコンデンサで積分することにより、流体の流量に比例した出力電圧信号が得られる。
【００１０】
チェックバルブが正常に機能していれば、ポンプが停止している間、配管内の流体はほとんど流れない。しかしながら、チェックバルブが不良であると、ポンプが停止している間においても流体は流れ続けるため、センサから出力信号が出され、これにより逆流ありと判断される。
【００１１】
ポンプ運転時においても、センサから出力信号が出される。したがって、ポンプ運転時の出力信号と、逆流による出力信号とを判別する必要がある。そのため、本発明では、上記異常検出手段は、上記ポンプの運転間隔パルスを発生する第１パルス発生回路と、上記運転間隔パルスを受けて上記ポンプに対して吐出動作時間パルスを与える第２パルス発生回路と、上記吐出動作時間パルスと同期してその反転パルスを出力する第３パルス発生回路と、上記センサの出力信号が所定の閾値レベルを超えているときに出力パルスを発生する比較回路と、上記反転パルスと上記出力パルスの論理積をとって異常信号を出力する論理積回路とにより構成されることを特徴としている。
【００１２】
チェックバルブは偶発的要素、例えば潤滑油に混入された泡やたまたまのゴミ付着などにより逆流を許してしまう場合がある。このような１回限り的な原因による場合には見過ごすことが好ましい。そのため、本発明においては、上記論理積回路の出力段に、上記異常信号の出現回数を計数する第１計数回路を接続し、上記出現回数があらかじめ設定された第１基準計数値を超えた時点で、はじめて異常信号が発生されるようにしている。
【００１３】
また、上記異常検出手段は、流体回路の動作している全期間にわたって、センサの出力信号を監視するが、上記のように１回目の異常信号は見過ごし、異常信号が所定回数分計数された場合に真の異常信号を出すようにした場合には、ポンプの運転回数が所定回数に達した時点で、一旦リセットを掛ける必要がある。
【００１４】
そのため、本発明においては、上記運転間隔パルスを計数する第２計数回路と、同第２計数回路の計数値があらかじめ設定された第２基準計数値に達した時点で、上記第１および第２計数回路に対して、それらの各計数値をクリアするリセットパルスを与えるリセット回路とを備えている。
【００１５】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について説明するが、図１には本発明が適用されたミスト潤滑装置が模式的に示されている。
【００１６】
このミスト潤滑装置は、基本的な構成として、潤滑油を貯留するタンク１０と、潤滑油を霧化するベンチュリノズル２０と、タンク１０からベンチュリノズル２０に至る配管３０と、配管３０に接続されたポンプ４０とを備えている。
【００１７】
配管３０には、その吸入側と吐出側とにそれぞれチェックバルブ３１，３２が設けられており、ポンプ４０はチェックバルブ３１，３２の間の配管部位に接続されている。なお、この例において、ポンプ４０には吸入・吐出を繰り返すピストン式ポンプが用いられている。
【００１８】
ベンチュリノズル２０は、配管３０より潤滑油が供給される内筒ノズル２１と、この内筒ノズル２１を取り囲むように配置された外筒ノズル２２とを有し、外筒ノズル２２には図示しない加圧空気源から圧縮空気が供給される。外筒ノズル２２は、内筒ノズル２１の下端部付近にスロート部２２１を備えているとともに、スロート部２２１の下部には多数の噴出孔を有する拡散室２２２が連設されている。
【００１９】
ポンプ４０の運転により、タンク１０内の潤滑油が配管３０を介してベンチュリノズル２０の内筒２１に供給される。そして、内筒ノズル２１から滴下される油滴は、スロート部２２１においてミスト化され、拡散室２２２からタンク１０の上部空間に排出され、タンク室内から所定の配管１１を介して給油個所に送られる。なお、粒の大きなミストは拡散室２２２の底面に穿設されている排出孔からタンク１０内に戻される。
【００２０】
このミスト潤滑装置には、配管３０内の潤滑油の流れ（流量）を検出するセンサ５０と、このセンサ５０の出力信号に基づいて逆流を検出して異常信号を発生する異常検出手段６０とが設けられている。この例において、センサ５０はサーミスタからなり、吐出側チェックバルブ３２とベンチュリノズル２０との間の配管内に挿入されている。
【００２１】
すなわち、図２に示されているように、センサ５０は配管３０内の潤滑油の流れの中に置かれている。センサ５０には出力回路５１が接続されている。図示されていないが、この出力回路５１には、センサ５０に定電流を供給する定電流回路や、サーミスタの自己発熱に要した電流を積分するコンデンサなどが設けられており、そのコンデンサから出力電圧信号が送出される。なお、この出力電圧信号は、上記したように潤滑油の流量と比例関係にある。
【００２２】
図２を参照して、異常検出手段６０は、ポンプ４０を間欠的に運転するため、その運転間隔パルス（図３（ａ）参照）を発生するポンプ運転間隔設定回路（第１パルス発生回路）６１と、上記運転間隔パルスが発せられるごとに、ポンプ４０に対して吐出動作時間パルス（図３（ｃ）参照）を与えるポンプ動作時間調整回路（第２パルス発生回路）６２とを備えている。
【００２３】
この例において、ポンプ４０は吸入・吐出を繰り返すピストン式ポンプであるため、その吸入動作時には、吐出側チェックバルブ３２から先の配管３０内には流れが生ぜず、吐出動作時にのみ流れが生ずる。ポンプ動作時間調整回路６２で設定される吐出動作時間パルスとは、この吐出動作時間のことであり、吸入動作時間はこれ以外の時間に割り当てられている。
【００２４】
ポンプ動作時間調整回路６２の出力段には、上記吐出動作時間パルスと同期して、その反転パルス（図３（ｄ）参照）を出力する信号反転回路（第３パルス発生回路）６３が接続されている。
【００２５】
センサ５０の出力回路５１には、その出力電圧信号が所定の閾値レベルを超えているときに出力パルス（図３（ｅ），（ｆ）参照）を発生する比較回路６４が接続されており、この比較回路６４の出力と信号反転回路６３の出力が２入力論理積回路６５に与えられる。
【００２６】
この論理積回路６５から異常信号（図３（ｇ）参照）が出力されるのであるが、この例によると、論理積回路６５にはその異常信号を計数する異常信号計数回路６６が接続されており、この例では異常信号が２回カウントされたときに、異常信号計数回路６６から図示しない潤滑系制御手段に異常信号が送出されるようになされている。
【００２７】
また、この異常検出手段６０は、ポンプ運転間隔設定回路６１から発せられる運転間隔パルスを計数する運転回数計数回路６７と、この運転回数計数回路６７の計数値があらかじめ設定された基準回数に達した時点で、運転回数計数回路６７および異常信号計数回路６６に対してリセット信号（図３（ｂ）参照）を出力するリセット回路６８とを備えている。この例において、リセット回路６８に設定される基準回数は５回とされている。
【００２８】
次に、図３のタイミングチャートを参照しながら、異常検出手段６０による逆流検出動作について説明を加える。まず、動作基本クロックとして、ポンプ運転間隔設定回路６１より、図３（ａ）のように規則正しい運転間隔パルスＡが発せられる。
【００２９】
最初（第１回目）の運転間隔パルスＡの立ち上がりと同時に、リセット回路６８から運転回数計数回路６７および異常信号計数回路６６に対して、図３（ｂ）のようにリセット信号Ｂが出され、この両回路がクリア状態にされる。
【００３０】
また、運転間隔パルスＡの各立ち上がり時点で、ポンプ動作時間調整回路６２から図３（ｃ）のように吐出動作時間パルスＣが出力されるとともに、信号反転回路６３から図３（ｄ）のように反転パルスＤが出力される。この反転パルスＤは、吐出動作時間パルスＣが「１」のとき「０」で、吐出動作時間パルスＣが「０」のとき「１」となる。
【００３１】
ポンプ４０の吐出動作により、配管３０内には潤滑油の流れが生ずる。したがって、センサ５０の出力回路５１からは図３（ｅ）のように吐出動作時間パルスＣと同期した出力電圧信号Ｅが出される。この出力電圧信号Ｅは比較回路６４に入力され、あらかじめ設定されている所定の閾値レベルＲ（図３（ｅ）の鎖線レベル）と比較される。
【００３２】
この閾値レベルＲは、配管３０内における潤滑油のノイズ的な細かな脈動を拾わないような値に設定されているため、ポンプ４０の吐出動作に伴なって現れる出力電圧信号Ｅは閾値レベルＲを優に超える。したがって、比較回路６４から図３（ｆ）のように吐出動作時間パルスＣと同期した出力パルスＦが出力される。
【００３３】
この比較回路６４からの出力パルスＦと、信号反転回路６３からの反転パルスＤとが論理積回路６５に入力されるのであるが、出力パルスＦと反転パルスＤは反転関係にあるため、論理出力は「０」で論理積回路６５から異常信号は出力されない。
【００３４】
ここで、吐出側チェックバルブ３２の機能障害（バルブ不良）により、ポンプ４０の吐出停止時（吸入サイクルを含むポンプ停止時）に逆流が生じたとすると、センサ５０の出力回路５１から、その逆流量に応じた出力電圧信号ｅが出力されることになる。
【００３５】
この出力電圧信号ｅが閾値レベルＲを超える大きいものであると、比較回路６４から出力パルスｆが出力され、この出力パルスｆが論理積回路６５の一方の入力端子に印加される。このとき、信号反転回路６３から論理積回路６５の他方の入力端子に印加されている反転パルスＤは「１」の状態となっているため、論理積回路６５から図３（ｇ）のように異常信号Ｇが出力される。
【００３６】
この異常信号Ｇは次段の異常信号計数回路６６にて計数される。この例では、偶発的な要因による１回限りの逆流もあり得ることを考慮して、異常信号計数回路６６にて異常信号Ｇが２回計数された時点で、図示しない潤滑系制御手段に異常ありとする信号が出力される。
【００３７】
これと並行して、運転回数計数回路６７にて運転間隔パルスＡが計数され、その計数値が５回に達すると、次に出力される６回目の運転間隔パルスＡの立ち上がり時点で、リセット回路６８から運転回数計数回路６７および異常信号計数回路６６に対してリセット信号Ｂが出力され、初期状態に戻される。以後、これが繰り返される。
【００３８】
なお、センサ５０を吸入側チェックバルブ３１と吐出側チェックバルブ３２との間に設けることにより、吸入側チェックバルブ３１の不良による逆流も検出することができる。すなわち、センサ５０を配管３０のどこに入れるかは、適宜選択可能な事項である。
【００３９】
また、上記実施例では、ピストン式ポンプ４０を用いているため、配管３０に２つのチェックバルブ３１，３２を入れているが、連続供給式ポンプ例えばギャポンプを使用する場合には、チェックバルブを一つで済ませることができ、その場合、ギャポンプはチェックバルブの上流側もしくは下流側のいずれに接続されてもよい。
【００４０】
さらに、上記実施例では、論理積回路６５によって、ポンプ吐出動作時に得られるセンサの出力電圧信号と、逆流時に得られるセンサの出力電圧信号とを判別するようにしているが、本発明はこれに限定されない。
【００４１】
例えば、信号反転回路６３や比較回路６４のパルスをどのようなパルス形態とするかによって論理回路は変更可能であり、要はポンプ吐出動作時と逆流時のセンサ出力電圧信号が判別可能な論理回路であれば、均等技術として本発明に含まれる。また、実施例ではセンサ５０に負特性サーミスタを用いているが、正特性サーミスタであってもよい。
【００４２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、流体貯留タンクから所定の流体供給個所に導かれ、その所定部位に少なくとも一つのチェックバルブが設けられている配管を有し、同配管にポンプを接続してなる流体回路において、その配管内に流体によって熱が奪われることにより抵抗値が変化する電気的抵抗素子からなるセンサを設けて、そのセンサ出力を異常検出手段にて監視し、ポンプ停止期間内にそのセンサ出力が現れた場合に、異常信号を発生するようにしたことにより、チェックバルブ不良による逆流を確実に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用されたミスト潤滑装置の一例を示した模式図。
【図２】本発明による異常検出手段の一例を示した電気的ブロック図。
【図３】上記異常検出手段の動作説明用のタイミングチャート図。
【図４】従来技術の問題点を指摘するための説明図。
【符号の説明】
１０  潤滑油貯留タンク
２０  ベンチュリノズル
２１  内筒ノズル
２２  外筒ノズル
２２１  スロート部
２２２  拡散室
３０  配管
３１，３２  チェックバルブ
４０  ポンプ
５０  センサ（サーミスタ）
５１  出力回路
６０  異常検出手段
６１  ポンプ運転間隔設定回路
６２  ポンプ動作時間調整回路
６３  信号反転回路
６４  比較回路
６５  論理積回路
６６  異常信号計数回路
６７  運転回数計数回路
６８  リセット回路
【図１】
0004621331.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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