(57)【要約】  本発明は、ポンプ装置に関するものである。ポンプ装置は、永久磁石（５）が埋設された羽根車（１）と、羽根車（１）を収容するポンプケーシング（２）と、複数の固定子コイル（６Ｂ）を有するモータ固定子（６）と、モータ固定子（６）を収容するモータケーシング（３）と、羽根車（１）を支持する軸受組立体（１０）と、軸受組立体（１０）の振動を検出する振動センサ（３０）と、振動センサ（３０）に接続された制御装置（２９）とを備える。制御装置（２９）は、振動センサ（３０）によって検出された振動から振動の変化率を計算し、振動の変化率が所定のしきい値よりも大きい場合は、モータ固定子（６）への電流の供給の停止および警報の発報のうちの少なくとも１つの動作を実行する。
2018123452.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
永久磁石が埋設された羽根車と、
前記羽根車を収容するポンプケーシングと、
複数の固定子コイルを有するモータ固定子と、
前記モータ固定子を収容するモータケーシングと、
前記羽根車を支持する軸受組立体と、
前記軸受組立体の振動を検出する振動センサと、
前記振動センサに接続された制御装置とを備え、
前記制御装置は、前記振動センサによって検出された振動から振動の変化率を計算し、前記振動の変化率が所定のしきい値よりも大きい場合は、前記モータ固定子への電流の供給の停止および警報の発報のうちの少なくとも１つの動作を実行することを特徴とするポンプ装置。
【請求項２】
前記モータ固定子に電流を供給するインバータ装置をさらに備え、
前記しきい値は第１のしきい値であり、
前記制御装置は、前記インバータ装置に接続されており、前記インバータ装置から前記モータ固定子に供給される電流の変化率を計算し、前記振動の変化率が前記第１のしきい値よりも大きく、かつ前記電流の変化率が第２のしきい値を超えて増加した場合は、前記モータ固定子への電流の供給の停止および警報の発報のうちの少なくとも１つの動作を実行することを特徴とする請求項１に記載のポンプ装置。
【請求項３】
前記軸受組立体は、固定側軸受と、前記固定側軸受の周囲に配置される回転側軸受とを備えており、
前記回転側軸受は前記羽根車に固定されており、
前記固定側軸受は前記モータケーシングに固定されており、
前記振動センサは前記モータケーシングの内部に埋め込まれていることを特徴とする請求項１に記載のポンプ装置。
【請求項４】
前記軸受組立体は、固定側軸受と、前記固定側軸受の周囲に配置される回転側軸受とを備えており、
前記回転側軸受は前記羽根車に固定されており、
前記固定側軸受は前記モータケーシングに固定されており、
前記振動センサは前記固定側軸受の内部に埋め込まれていることを特徴とする請求項１に記載のポンプ装置。
【請求項５】
永久磁石が埋設された羽根車と、
前記羽根車を収容するポンプケーシングと、
複数の固定子コイルを有するモータ固定子と、
前記モータ固定子を収容するモータケーシングと、
前記羽根車を支持する軸受組立体と、
前記軸受組立体から発生する音を検出する音センサと、
前記音センサに接続された制御装置とを備え、
前記制御装置は、前記音センサによって検出された音から音の変化率を計算し、前記音の変化率が所定のしきい値よりも大きい場合は、前記モータ固定子への電流の供給の停止および警報の発報のうちの少なくとも１つの動作を実行することを特徴とするポンプ装置。
【請求項６】
前記モータ固定子に電流を供給するインバータ装置をさらに備え、
前記しきい値は第１のしきい値であり、
前記制御装置は、前記インバータ装置に接続されており、前記インバータ装置から前記モータ固定子に供給される電流の変化率を計算し、前記音の変化率が前記第１のしきい値よりも大きく、かつ前記電流の変化率が第２のしきい値を超えて増加した場合は、前記モータ固定子への電流の供給の停止および警報の発報のうちの少なくとも１つの動作を実行することを特徴とする請求項５に記載のポンプ装置。
【請求項７】
永久磁石が埋設された羽根車と、
前記羽根車を収容するポンプケーシングと、
複数の固定子コイルを有するモータ固定子と、
前記モータ固定子を収容するモータケーシングと、
前記羽根車を支持する軸受組立体と、
前記軸受組立体の温度を検出する温度センサと、
前記温度センサに接続された制御装置とを備え、
前記制御装置は、前記温度センサによって検出された温度から温度の変化率を計算し、前記温度の変化率が所定のしきい値よりも大きい場合は、前記モータ固定子への電流の供給の停止および警報の発報のうちの少なくとも１つの動作を実行することを特徴とするポンプ装置。
【請求項８】
前記モータ固定子に電流を供給するインバータ装置をさらに備え、
前記しきい値は第１のしきい値であり、
前記制御装置は、前記インバータ装置に接続されており、前記インバータ装置から前記モータ固定子に供給される電流の変化率を計算し、前記温度の変化率が前記第１のしきい値よりも大きく、かつ前記電流の変化率が第２のしきい値を超えて減少した場合には、前記モータ固定子への電流の供給の停止および警報の発報のうちの少なくとも１つの動作を実行することを特徴とする請求項７に記載のポンプ装置。
【請求項９】
前記軸受組立体は、固定側軸受と、前記固定側軸受の周囲に配置される回転側軸受とを備えており、
前記回転側軸受は前記羽根車に固定されており、
前記固定側軸受は前記モータケーシングに固定されており、
前記温度センサは前記モータケーシングの内部に埋め込まれていることを特徴とする請求項７に記載のポンプ装置。
【請求項１０】
前記軸受組立体は、固定側軸受と、前記固定側軸受の周囲に配置される回転側軸受とを備えており、
前記回転側軸受は前記羽根車に固定されており、
前記固定側軸受は前記モータケーシングに固定されており、
前記温度センサは前記固定側軸受の内部に埋め込まれていることを特徴とする請求項７に記載のポンプ装置。
【請求項１１】
羽根車と、
前記羽根車が固定された回転軸と、
前記羽根車を収容するポンプケーシングと、
前記回転軸を回転させるモータと、
前記モータを収容するモータケーシングと、
前記回転軸を支持する軸受と、
前記軸受の物理量を検出する物理量センサと、
前記物理量センサに接続された制御装置とを備え、
前記制御装置は、前記物理量センサによって検出された物理量から物理量の変化率を計算し、前記物理量の変化率が所定のしきい値よりも大きい場合は、前記モータへの電流の供給の停止および警報の発報のうちの少なくとも１つの動作を実行することを特徴とするポンプ装置。
【請求項１２】
前記ポンプケーシングの高圧側の開口部に固定されたケーシングカバーをさらに備え、
前記モータケーシングは、前記ケーシングカバーの反対側に配置されたエンドカバーを備えており、
前記軸受は、
前記ケーシングカバーに装着された第１軸受と、
前記エンドカバーに装着された第２軸受とを備えており、
前記物理量センサは、
前記ケーシングカバーの内部に埋め込まれた第１物理量センサと、
前記エンドカバーの内部に埋め込まれた第２物理量センサとを備えていることを特徴とする請求項１１に記載のポンプ装置。
【請求項１３】
前記ポンプケーシングの高圧側の開口部に固定されたケーシングカバーをさらに備え、
前記モータケーシングは、前記ケーシングカバーの反対側に配置されたエンドカバーを備えており、
前記軸受は、
前記ケーシングカバーに装着された第１軸受と、
前記エンドカバーに装着された第２軸受とを備えており、
前記物理量センサは、
前記第１軸受の内部に埋め込まれた第１物理量センサと、
前記第２軸受の内部に埋め込まれた第２物理量センサとを備えていることを特徴とする請求項１１に記載のポンプ装置。
【請求項１４】
前記制御装置と前記モータに電流を供給するインバータ装置とを備えた制御ユニットをさらに備え、
前記ポンプケーシング、前記モータケーシング、および前記制御ユニットは、前記回転軸の軸線方向に沿って直列的に配置されていることを特徴とする請求項１１に記載のポンプ装置。
【請求項１５】
前記物理量センサは、前記軸受の振動を検出する振動センサ、前記軸受から発生する音を捉える音センサ、および前記軸受の温度を検出する温度センサから選択されることを特徴とする請求項１１に記載のポンプ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポンプ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
モータとポンプとが一体的に構成されたキャンドモータポンプは、回転軸とポンプケーシングとの間の隙間を封止するための軸封装置を必要としないため、液体の漏洩は起こらない。したがって、キャンドモータポンプは、液体の漏洩を嫌う分野において広く使用されている。さらに、半導体製造装置など、装置全体を小型化する現場では、場所を取らないアキシャルギャップ型ＰＭモータを搭載したキャンドモータポンプが好ましく使用される。【０００３】
図１８はモータポンプを示す断面図である。図１８に示すモータポンプはアキシャルギャップ型ＰＭモータを搭載したキャンドモータポンプである。図１８に示すように、モータポンプは、複数の永久磁石１０５が埋設された羽根車１０１と、これらの永久磁石１０５に作用する磁力を発生するモータ固定子１０６と、羽根車１０１を収容するポンプケーシング１０２と、モータ固定子１０６を収容するモータケーシング１０３と、羽根車１０１のラジアル荷重およびスラスト荷重を支持する軸受組立体１１０とを備えている。モータ固定子１０６および軸受組立体１１０は、羽根車１０１の吸込側に配置されている。【０００４】
羽根車１０１は単一の軸受組立体１１０によって回転自在に支持されている。この軸受組立体１１０は液体の動圧を利用したすべり軸受（動圧軸受）である。この軸受組立体１１０は、互いに緩やかに係合する回転側軸受１１１と固定側軸受１１２の組み合わせから構成される。回転側軸受１１１は羽根車１０１に固定されており、固定側軸受１１２はモータケーシング１０３に固定されている。【０００５】
羽根車１０１から吐き出された液体の一部は、羽根車１０１とモータケーシング１０３との間の微小な隙間を通って軸受組立体１１０に導かれる。回転側軸受１１１が羽根車１０１とともに回転すると、回転側軸受１１１と固定側軸受１１２との間に液体の動圧が発生し、これにより羽根車１０１が軸受組立体１１０によって非接触に支持される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−２９９１９５号公報
【特許文献２】特開２０１０−１７４６７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
軸受組立体１１０に導かれた液体中には異物が含まれていることがあり、この異物が軸受組立体１１０の隙間、すなわち、回転側軸受１１１と固定側軸受１１２との間に詰まることがある。このように、軸受組立体１１０の隙間に異物が詰まった状態でモータポンプを運転し続けると、軸受組立体１１０が破損してしまうおそれがある。最悪の場合、モータポンプが故障してしまうおそれがある。【０００８】
移送される液体が存在しない状態で、モータポンプが運転されると、回転側軸受１１１と固定側軸受１１２との間に液体が導入されず、回転側軸受１１１は固定側軸受１１２に直接接触するおそれがある。このような状態で、モータポンプを運転し続けると、回転側軸受１１１は固定側軸受１１２に摺動してしまい、回転側軸受１１１と固定側軸受１１２との間に摩擦熱が発生してしまう。結果として、軸受組立体１１０が焼き付きによって破損してしまうおそれがある。最悪の場合、モータポンプが故障してしまうおそれがある。【０００９】
上述した問題は、図１８に示すモータポンプに限らず、他の構造を有するキャンドモータポンプにも起こりえる。例えば、ポンプ部とモータ部とを備えるキャンドモータポンプがある。このようなキャンドモータポンプは液体がその内部を循環する構造を有している。以下、キャンドモータポンプをモータポンプと呼ぶことがある。ポンプ部のポンプケーシング内に吸い込まれた液体の一部はモータ部に導かれ、回転軸を回転自在に支持する軸受と、回転軸に固定された回転側部材との間の隙間を流れる。このようにして、液体は、軸受を冷却および潤滑し、再びモータ部からポンプ部に導かれる。【００１０】
しかしながら、このモータ部に導かれた液体中に異物が含まれていると、異物は軸受と回転側部材との間の隙間に詰まることがある。このように、異物が詰まった状態でモータポンプを運転し続けると、軸受が破損してしまうおそれがある。最悪の場合、モータポンプが故障してしまうおそれがある。【００１１】
また、移送される液体が存在しない状態で、モータポンプが運転されると、軸受と回転側部材との間に液体が導入されず、軸受が回転側部材に直接接触するおそれがある。このような状態で、モータポンプを運転し続けると、回転側部材は軸受に摺動してしまい、軸受と回転側部材との間に摩擦熱が発生してしまう。結果として、軸受が焼き付きによって破損してしまうおそれがある。最悪の場合、モータポンプが故障してしまうおそれがある。【００１２】
本発明は、上述した従来の問題点に鑑みてなされたもので、軸受組立体の隙間、または軸受と回転側部材との間の隙間に異物が詰まっても、軸受組立体または軸受の破損を防止することができるポンプ装置を提供することを目的とする。【００１３】
本発明は、上述した従来の問題点に鑑みてなされたもので、液体が存在しない状態でのモータポンプの運転によって、軸受組立体または軸受が破損することを防止することができるポンプ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
一態様は、永久磁石が埋設された羽根車と、前記羽根車を収容するポンプケーシングと、複数の固定子コイルを有するモータ固定子と、前記モータ固定子を収容するモータケーシングと、前記羽根車を支持する軸受組立体と、前記軸受組立体の振動を検出する振動センサと、前記振動センサに接続された制御装置とを備え、前記制御装置は、前記振動センサによって検出された振動から振動の変化率を計算し、前記振動の変化率が所定のしきい値よりも大きい場合は、前記モータ固定子への電流の供給の停止および警報の発報のうちの少なくとも１つの動作を実行することを特徴とするポンプ装置である。【００１５】
好ましい態様は、前記モータ固定子に電流を供給するインバータ装置をさらに備え、前記しきい値は第１のしきい値であり、前記制御装置は、前記インバータ装置に接続されており、前記インバータ装置から前記モータ固定子に供給される電流の変化率を計算し、前記振動の変化率が前記第１のしきい値よりも大きく、かつ前記電流の変化率が第２のしきい値を超えて増加した場合は、前記モータ固定子への電流の供給の停止および警報の発報のうちの少なくとも１つの動作を実行することを特徴とする。
好ましい態様は、前記軸受組立体は、固定側軸受と、前記固定側軸受の周囲に配置される回転側軸受とを備えており、前記回転側軸受は前記羽根車に固定されており、前記固定側軸受は前記モータケーシングに固定されており、前記振動センサは前記モータケーシングの内部に埋め込まれていることを特徴とする。
好ましい態様は、前記軸受組立体は、固定側軸受と、前記固定側軸受の周囲に配置される回転側軸受とを備えており、前記回転側軸受は前記羽根車に固定されており、前記固定側軸受は前記モータケーシングに固定されており、前記振動センサは前記固定側軸受の内部に埋め込まれていることを特徴とする。【００１６】
他の態様は、永久磁石が埋設された羽根車と、前記羽根車を収容するポンプケーシングと、複数の固定子コイルを有するモータ固定子と、前記モータ固定子を収容するモータケーシングと、前記羽根車を支持する軸受組立体と、前記軸受組立体から発生する音を検出する音センサと、前記音センサに接続された制御装置とを備え、前記制御装置は、前記音センサによって検出された音から音の変化率を計算し、前記音の変化率が所定のしきい値よりも大きい場合は、前記モータ固定子への電流の供給の停止および警報の発報のうちの少なくとも１つの動作を実行することを特徴とするポンプ装置である。【００１７】
好ましい態様は、前記モータ固定子に電流を供給するインバータ装置をさらに備え、前記しきい値は第１のしきい値であり、前記制御装置は、前記インバータ装置に接続されており、前記インバータ装置から前記モータ固定子に供給される電流の変化率を計算し、前記音の変化率が前記第１のしきい値よりも大きく、かつ前記電流の変化率が第２のしきい値を超えて増加した場合は、前記モータ固定子への電流の供給の停止および警報の発報のうちの少なくとも１つの動作を実行することを特徴とする。【００１８】
さらに他の態様は、永久磁石が埋設された羽根車と、前記羽根車を収容するポンプケーシングと、複数の固定子コイルを有するモータ固定子と、前記モータ固定子を収容するモータケーシングと、前記羽根車を支持する軸受組立体と、前記軸受組立体の温度を検出する温度センサと、前記温度センサに接続された制御装置とを備え、前記制御装置は、前記温度センサによって検出された温度から温度の変化率を計算し、前記温度の変化率が所定のしきい値よりも大きい場合は、前記モータ固定子への電流の供給の停止および警報の発報のうちの少なくとも１つの動作を実行することを特徴とするポンプ装置である。【００１９】
好ましい態様は、前記モータ固定子に電流を供給するインバータ装置をさらに備え、前記しきい値は第１のしきい値であり、前記制御装置は、前記インバータ装置に接続されており、前記インバータ装置から前記モータ固定子に供給される電流の変化率を計算し、前記温度の変化率が前記第１のしきい値よりも大きく、かつ前記電流の変化率が第２のしきい値を超えて減少した場合には、前記モータ固定子への電流の供給の停止および警報の発報のうちの少なくとも１つの動作を実行することを特徴とする。
好ましい態様は、前記軸受組立体は、固定側軸受と、前記固定側軸受の周囲に配置される回転側軸受とを備えており、前記回転側軸受は前記羽根車に固定されており、前記固定側軸受は前記モータケーシングに固定されており、前記温度センサは前記モータケーシングの内部に埋め込まれていることを特徴とする。
好ましい態様は、前記軸受組立体は、固定側軸受と、前記固定側軸受の周囲に配置される回転側軸受とを備えており、前記回転側軸受は前記羽根車に固定されており、前記固定側軸受は前記モータケーシングに固定されており、前記温度センサは前記固定側軸受の内部に埋め込まれていることを特徴とする。【００２０】
さらに他の態様は、羽根車と、前記羽根車が固定された回転軸と、前記羽根車を収容するポンプケーシングと、前記回転軸を回転させるモータと、前記モータを収容するモータケーシングと、前記回転軸を支持する軸受と、前記軸受の物理量を検出する物理量センサと、前記物理量センサに接続された制御装置とを備え、前記制御装置は、前記物理量センサによって検出された物理量から物理量の変化率を計算し、前記物理量の変化率が所定のしきい値よりも大きい場合は、前記モータへの電流の供給の停止および警報の発報のうちの少なくとも１つの動作を実行することを特徴とするポンプ装置である。【００２１】
好ましい態様は、前記ポンプケーシングの高圧側の開口部に固定されたケーシングカバーをさらに備え、前記モータケーシングは、前記ケーシングカバーの反対側に配置されたエンドカバーを備えており、前記軸受は、前記ケーシングカバーに装着された第１軸受と、前記エンドカバーに装着された第２軸受とを備えており、前記物理量センサは、前記ケーシングカバーの内部に埋め込まれた第１物理量センサと、前記エンドカバーの内部に埋め込まれた第２物理量センサとを備えていることを特徴とする。
好ましい態様は、前記ポンプケーシングの高圧側の開口部に固定されたケーシングカバーをさらに備え、前記モータケーシングは、前記ケーシングカバーの反対側に配置されたエンドカバーを備えており、前記軸受は、前記ケーシングカバーに装着された第１軸受と、前記エンドカバーに装着された第２軸受とを備えており、前記物理量センサは、前記第１軸受の内部に埋め込まれた第１物理量センサと、前記第２軸受の内部に埋め込まれた第２物理量センサとを備えていることを特徴とする。【００２２】
好ましい態様は、前記制御装置と前記モータに電流を供給するインバータ装置とを備えた制御ユニットをさらに備え、前記ポンプケーシング、前記モータケーシング、および前記制御ユニットは、前記回転軸の軸線方向に沿って直列的に配置されていることを特徴とする。
好ましい態様は、前記物理量センサは、前記軸受の振動を検出する振動センサ、前記軸受から発生する音を捉える音センサ、および前記軸受の温度を検出する温度センサから選択されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
制御装置は、軸受組立体の振動の変化率が所定のしきい値よりも大きい場合は、モータ固定子への電流の供給の停止および警報の発報のうちの少なくとも１つの動作を実行することができる。したがって、軸受組立体の間の隙間に異物が詰まっても、軸受組立体の破損を防止することができる。【００２４】
制御装置は、軸受組立体から発生する音の変化率が所定のしきい値よりも大きい場合は、モータ固定子への電流の供給の停止および警報の発報のうちの少なくとも１つの動作を実行することができる。したがって、軸受組立体の間の隙間に異物が詰まっても、軸受組立体の破損を防止することができる。【００２５】
制御装置は、軸受組立体の温度の変化率が所定のしきい値よりも大きい場合は、モータ固定子への電流の供給の停止および警報の発報のうちの少なくとも１つの動作を実行することができる。本発明によれば、液体が存在しない状態でのモータポンプの運転による軸受組立体の破損を防止することができる。【００２６】
制御装置は、軸受の物理量の変化率が所定のしきい値よりも大きい場合は、モータへの電流の供給の停止および警報の発報のうちの少なくとも１つの動作を実行することができる。したがって、軸受と回転側部材との間の隙間に異物が詰まっても、軸受の破損を防止することができる。さらには、液体が存在しない状態でのモータポンプの運転による軸受の破損を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】ポンプ装置の一実施形態を示す断面図である。
【図２】振動センサの配置箇所の一実施形態を示す図である。
【図３】振動センサの配置箇所の他の実施形態を示す図である。
【図４】振動センサの配置箇所のさらに他の実施形態を示す図である。
【図５】ポンプ装置の全体構成を示す模式図である。
【図６】ポンプ装置の他の実施形態を示す図である。
【図７】ポンプ装置のさらに他の実施形態を示す図である。
【図８】ポンプ装置のさらに他の実施形態を示す断面図である。
【図９】温度センサの配置箇所の一実施形態を示す図である。
【図１０】温度センサの配置箇所の他の実施形態を示す図である。
【図１１】温度センサの配置箇所のさらに他の実施形態を示す図である。
【図１２】ポンプ装置の全体構成を示す模式図である。
【図１３】ポンプ装置のさらに他の実施形態を示す断面図である。
【図１４】ポンプ装置のさらに他の実施形態を示す断面図である。
【図１５】ポンプ装置のさらに他の実施形態を示す断面図である。
【図１６】ポンプ装置のさらに他の実施形態を示す断面図である。
【図１７】ポンプ装置のさらに他の実施形態を示す断面図である。
【図１８】モータポンプを示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。以下の図面において、同一または相当する構成要素には、同一の符号を付して重複した説明を省略する。
図１はポンプ装置の一実施形態を示す断面図である。このポンプ装置は、モータとポンプとが一体的に構成されたモータポンプ５０を備えている。図１に示すモータポンプ５０はアキシャルギャップ型ＰＭモータを搭載したキャンドモータポンプである。図１に示すように、モータポンプ５０は、複数の永久磁石５が埋設された羽根車１と、これらの永久磁石５に作用する磁力を発生するモータ固定子６と、羽根車１を収容するポンプケーシング２と、モータ固定子６を収容するモータケーシング３と、モータケーシング３の開口端を閉じるエンドカバー４と、羽根車１のラジアル荷重およびスラスト荷重を支持する軸受組立体１０とを備えている。
【００２９】
モータ固定子６および軸受組立体１０は、羽根車１の吸込側に配置されている。本実施形態では、複数の永久磁石５が設けられているが、本発明は本実施形態に限定されず、複数の磁極が着磁された１つの永久磁石を用いてもよい。具体的には、Ｓ極とＮ極とが交互に着磁された、複数の磁極を有する１つの環状の永久磁石を用いてもよい。
【００３０】
ポンプケーシング２とモータケーシング３との間にはシール部材としてのＯリング９が設けられている。Ｏリング９を設けることにより、ポンプケーシング２とモータケーシング３との間から液体が漏洩することを防止することができる。
【００３１】
モータケーシング３には、吸込口１５ａを有する吸込ポート１５が液密的に連結されている。この吸込ポート１５はフランジ形状を有しており、図示しない吸込ラインに接続される。吸込ポート１５、モータケーシング３、および軸受組立体１０の中心部には、それぞれ液体流路１５ｂ，３ａ，１０ａが形成されている。これら液体流路１５ｂ，３ａ，１０ａは一列に連結され、吸込口１５ａから羽根車１の液体入口まで延びる１つの液体流路を構成する。液体流路１５ｂ，３ａ，１０ａは、羽根車１の液体入口に連通している。
【００３２】
本実施形態に係るモータポンプ５０は、永久磁石５およびモータ固定子６がこれら液体流路１５ｂ，３ａ，１０ａに沿って配置されるアキシャルギャップ型ＰＭモータを搭載したキャンドモータポンプである。
【００３３】
ポンプケーシング２の側面には、吐出口１６ａを有する吐出ポート１６が設けられており、回転する羽根車１によって昇圧された液体は、吐出口１６ａを通って吐き出される。なお、本実施形態に係るモータポンプ５０は、吸込口１５ａと吐出口１６ａが直交する、いわゆるエンドトップ型モータポンプである。
【００３４】
羽根車１は、滑りやすく、かつ摩耗しにくい非磁性材料から形成されている。例えば、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）やＰＰＳ（ポリフェニレンスルファイド）などの樹脂や、セラミックが好適に使用される。ポンプケーシング２およびモータケーシング３（エンドカバー４を含む）も羽根車１と同じ材料から形成することができる。
【００３５】
羽根車１は単一の軸受組立体１０によって回転自在に支持されている。この軸受組立体１０は流体の動圧を利用した滑り軸受（動圧軸受）である。この軸受組立体１０は、互いに緩やかに係合する回転側軸受１１と固定側軸受１２の組み合わせから構成される。回転側軸受１１は、羽根車１に固定されており、羽根車１の流体入口を囲むように配置されている。固定側軸受１２は、モータケーシング３に固定されており、回転側軸受１１の吸込側に配置されている。この固定側軸受１２は、円筒状の円筒部１３と、円筒部１３から外側に突出するフランジ部１４とを有している。円筒部１３は回転側軸受１１の軸方向に延びている。円筒部１３およびフランジ部１４は一体的に構成されている。
【００３６】
円筒部１３は羽根車１のラジアル荷重を支持するラジアル面（外周面）１２ａを有しており、フランジ部１４は羽根車１のスラスト荷重を支持するスラスト面（側面）１２ｂを有している。ラジアル面１２ａは羽根車１の軸心と平行であり、スラスト面１２ｂは羽根車１の軸心に対して垂直である。回転側軸受１１は固定側軸受１２の円筒部１３の周囲に配置されている。
【００３７】
回転側軸受１１は、固定側軸受１２のラジアル面１２ａに対向する内面１１ａと、内面１１ａとは反対側の外面１１ｂと、内面１１ａと外面１１ｂとの間を延びる側面１１ｃとを有している。回転側軸受１１の側面１１ｃは、固定側軸受１２のスラスト面１２ｂに対向している。回転側軸受１１の内面１１ａとラジアル面１２ａとの間、および回転側軸受１１の側面１１ｃとスラスト面１２ｂとの間には微小な隙間が形成されている。回転側軸受１１と羽根車１との間には図示しないシール部材が設けられており、回転側軸受１１は羽根車１に液密的に固定されている。同様に、固定側軸受１２とモータケーシング３との間には図示しないシール部材が設けられており、固定側軸受１２はモータケーシング３に液密的に固定されている。
【００３８】
羽根車１から吐き出された流体の一部は、羽根車１とモータケーシング３との間の微小な隙間を通って軸受組立体１０に導かれる。回転側軸受１１が羽根車１とともに回転すると、回転側軸受１１と固定側軸受１２との間に流体の動圧が発生し、これにより羽根車１が軸受組立体１０によって非接触に支持される。固定側軸受１２は、直交するラジアル面１２ａおよびスラスト面１２ｂにより回転側軸受１１を支持しているので、羽根車１の傾動は軸受組立体１０により制限される。
【００３９】
モータ固定子６は、固定子コア６Ａと、複数の固定子コイル６Ｂとを有している。これら複数の固定子コイル６Ｂは環状に配列されている。羽根車１およびモータ固定子６は、軸受組立体１０および吸込口１５ａと同心状に配列されている。
【００４０】
固定子コイル６Ｂには、リード線２５が接続されており、モータケーシング３の外面には、コネクタ２７が取り付けられている。固定子コイル６Ｂは、リード線２５およびコネクタ２７を介してインバータ装置２６に接続されている。インバータ装置２６は、電源２８に接続されており、さらに、インバータ装置２６の動作を制御する制御装置２９にも接続されている。
【００４１】
このインバータ装置２６は、電流をモータ固定子６の固定子コイル６Ｂに供給して、モータ固定子６に回転磁界を発生させる。この回転磁界は羽根車１に埋設されている永久磁石５に作用し、羽根車１を回転駆動する。羽根車１のトルクはモータ固定子６に供給される電流の大きさに依存する。羽根車１にかかる負荷が一定である限り、モータ固定子６に供給される電流は概ね一定である。
【００４２】
羽根車１が回転すると、液体は吸込口１５ａから羽根車１の液体入口に導入される。液体は羽根車１の回転によって昇圧され、吐出口１６ａから吐き出される。羽根車１が液体を移送している間、羽根車１の背面は昇圧された液体によって吸込側に（すなわち吸込口１５ａに向かって）押圧される。軸受組立体１０は、羽根車１の吸込側に配置されているので、羽根車１のスラスト荷重を吸込側から支持する。
【００４３】
羽根車１の回転によって移送される液体中に異物が含まれていると、軸受組立体１０に異物が進入するおそれがある。軸受組立体１０に進入した異物が軸受組立体１０の隙間（より具体的には、回転側軸受１１と固定側軸受１２との間の隙間）に詰まると、羽根車１の回転が阻害されてしまい、軸受組立体１０に異常な振動が発生する。同様に、液体中に含まれる異物は羽根車１とモータケーシング３との間の隙間に詰まるおそれがある。この場合でも、羽根車１の回転が阻害され、軸受組立体１０に異常な振動が発生する。
【００４４】
このように、軸受組立体１０の隙間（および／または羽根車１とモータケーシング３との間の隙間）に異物が詰まった状態で、モータポンプ５０を運転し続けると、軸受組立体１０が破損したり、モータポンプ５０が故障してしまうおそれがある。そこで、図１に示すように、軸受組立体１０に隣接するモータケーシング３の内部には、軸受組立体１０の振動を検出する振動センサ（振動検出器）３０が配置されている。振動センサ３０は、例えば、接触型振動センサである。振動センサ３０の一例として、ひずみゲージなどの加速度センサを採用することができる。
【００４５】
本実施形態では、振動センサ３０は、固定側軸受１２とエンドカバー４との間の位置において、固定側軸受１２側のモータケーシング３の内部に埋め込まれている。より具体的には、振動センサ３０は、固定側軸受１２の近傍に位置している。このように、固定側軸受１２の直ぐ近くに位置する振動センサ３０は、軸受組立体１０の振動をより確実に検出することができる。
【００４６】
軸受組立体１０の振動をより確実に振動センサ３０に伝播するために、軸受組立体１０は、振動を伝播しやすい材料から構成されていることが好ましい。例えば、軸受組立体１０は、セラミックや金属などの硬質材料から構成されている。
【００４７】
本実施形態では、１つの振動センサ３０が設けられている。しかしながら、振動センサ３０の数は本実施形態に限定されず、２つ以上の振動センサが設けられてもよい。複数の振動センサ３０を設ける場合、これら複数の振動センサ３０は、固定側軸受１２の周方向に沿って等間隔に配置されてもよい。
【００４８】
図１に示すように、振動センサ３０は信号線３２に接続されており、信号線３２はコネクタ２７を介してセンサケーブル３１に接続されている。センサケーブル３１は制御装置２９に接続されている。このように、振動センサ３０は、信号線３２およびセンサケーブル３１を介して制御装置２９に接続されている。振動センサ３０は、単一の配線によって制御装置２９に接続されてもよい。
【００４９】
本実施形態では、振動センサ３０は、モータケーシング３の内部に配置されており、信号線３２は、モータケーシング３の内部、エンドカバー４の内部、およびモータ固定子６が配置された空間を通ってコネクタ２７に接続されている。本実施形態によれば、振動センサ３０および信号線３２はモータポンプ５０の運転によって移送される液体が浸入しない領域に配置されているため、特別な防水加工を施す必要はなく、比較的容易に振動センサ３０を配置することができる。
【００５０】
さらに本実施形態によれば、信号線３２は、モータ固定子６が配置された空間を延びているため、リード線２５およびセンサケーブル３１は、コネクタ２７を通じて容易にインバータ装置２６および制御装置２９にそれぞれ接続される。
【００５１】
振動センサ３０の配置箇所は、軸受組立体１０の振動を検出することができれば、図１に示す配置箇所に限定されない。一実施形態では、図２に示すように、振動センサ３０は、固定側軸受１２とモータ固定子６との間の位置において、モータケーシング３の内部に埋め込まれてもよい。
【００５２】
他の実施形態では、図３に示すように、振動センサ３０は、固定側軸受１２のフランジ部１４の内部に埋め込まれてもよい。振動センサ３０は、固定側軸受１２のスラスト面１２ｂ側、すなわち、固定側軸受１２のスラスト面１２ｂの近傍に位置している。
【００５３】
さらに他の実施形態では、図４に示すように、振動センサ３０は、固定側軸受１２の円筒部１３の内部に埋め込まれてもよい。振動センサ３０は、固定側軸受１２のラジアル面１２ａ側、すなわち、固定側軸受１２のラジアル面１２ａの近傍に位置している。
【００５４】
さらに他の実施形態では、振動センサ３０は、モータケーシング３と固定側軸受１２との間に配置されてもよい。つまり、モータケーシング３に接触する固定側軸受１２の表面に窪み（図示しない）を形成し、この窪みに振動センサ３０を配置してもよい。固定側軸受１２に接触するモータケーシング３の表面に窪み（図示しない）を形成し、振動センサ３０が固定側軸受１２に接触するように、この窪みに振動センサ３０を配置してもよい。
【００５５】
上述したように、固定側軸受１２は液密的にモータケーシング３に固定されているため、液体は固定側軸受１２とモータケーシング３との間から浸入しない。したがって、振動センサ３０をモータケーシング３と固定側軸受１２との間に配置しても、振動センサ３０は液体に接触しない。
【００５６】
モータケーシング３の表面に溝（図示しない）を形成し、信号線３２をこの溝に配置してもよい。つまり、信号線３２は、モータケーシング３の表面に形成された溝を通って、振動センサ３０に接続されてもよい。さらに、信号線３２は、エンドカバー４を貫通することなく、モータ固定子６とエンドカバー４との間を延びてもよい。
【００５７】
上述したように、軸受組立体１０に進入した異物が軸受組立体１０の隙間に詰まると、軸受組立体１０に異常な振動が発生する。振動センサ３０によって検出された軸受組立体１０の振動は電気信号に変換され、制御装置２９に送られる。制御装置２９は、振動センサ３０によって検出された振動を測定し、測定された振動から所定期間当たりの軸受組立体１０の振動の変化率を計算するように構成されている。一実施形態では、制御装置２９は、所定期間毎に、該所定期間当たりの振動の変化率を計算する。
【００５８】
制御装置２９は、振動センサ３０によって検出された振動に基づいて、軸受組立体１０の振動の異常レベルを決定するように構成されている。振動の異常レベルは、例えば、次のように定義することができる。つまり、あらかじめ、モータポンプ５０を正常に運転している時の振動から得られる平均値などの値を基準値として、振動の変化率がこの基準値を所定の回数だけ超えたとき、制御装置２９は、軸受組立体１０の振動の異常レベルを決定する。一実施形態では、振動の変化率が所定の設定値よりも大きくなった場合、制御装置２９は、軸受組立体１０の振動の異常レベルを決定してもよい。これら基準値および設定値は同じ値であってもよく、または異なる値であってもよい。
【００５９】
他の実施形態では、制御装置２９は、モータポンプ５０の運転開始後、所定の時間で、軸受組立体１０の振動を測定していき、過去の振動の測定値と現在の振動の測定値との偏差の値が所定の規定値よりも大きくなった場合、制御装置２９は、軸受組立体１０の振動の異常レベルを決定してもよい。この場合、振動の変化率は上記偏差の値である。さらに他の実施形態では、制御装置２９は、この偏差の値が所定の許容値を超えた回数や偏差量に基づいて振動の異常レベルを決定してもよい。これら規定値および許容値は同じ値であってもよく、または異なる値であってもよい。
【００６０】
制御装置２９は、軸受組立体１０の振動の変化率に基づいて、軸受組立体１０の振動の異常レベル、すなわち、軸受組立体１０の隙間（より具体的には、回転側軸受１１と固定側軸受１２との間の隙間）に異物が詰まっているか否かを判断する。これらの隙間に異物が詰まっていなければ、振動の変化率は実質的に０である。
【００６１】
軸受組立体１０に進入した異物が軸受組立体１０の隙間に詰まると、軸受組立体１０は大きく振動する。振動センサ３０は、この大きな振動を検出し、制御装置２９は、振動センサ３０によって検出された振動に基づいて軸受組立体１０の振動の変化率を計算し、この計算された振動の変化率と所定のしきい値とを比較する。ここで、所定のしきい値とは、上述した値（基準値を超えた回数、設定値、規定値、許容値を超えた回数や偏差量など）の総称を意味する。
【００６２】
制御装置２９は、計算された振動の変化率がしきい値よりも大きい場合は、振動の異常レベルを決定し、モータポンプ５０の運転の停止、すなわち、モータ固定子６への電流の供給を停止する。本実施形態では、制御装置２９は、インバータ装置２６に指令を出して、モータ固定子６への電流の供給を停止する。制御装置２９は、モータポンプ５０の運転を停止するとともに警報を発してもよく、または、警報のみを発してもよい。
【００６３】
本実施形態によれば、上述したように、制御装置２９は、モータポンプ５０の運転の停止および警報の発報のうちの少なくとも１つの動作を実行することができる。したがって、軸受組立体１０の破損やモータポンプ５０の故障を防止することができる。さらに、羽根車１とモータケーシング３との間の隙間に異物が詰まっても、制御装置２９は上述した動作と同様の動作を実行することができる。
【００６４】
異物が軸受組立体１０の隙間（および／または羽根車１とモータケーシング３との間の隙間）に詰まると、羽根車１にかかる負荷が上昇し、モータ固定子６に供給される電流が上昇する。制御装置２９は、モータ固定子６に供給する電流を監視し、所定期間当たりの電流の変化率を計算するように構成されてもよい。一実施形態では、制御装置２９は、所定期間（例えば１ヶ月）毎に、該所定期間当たりの電流の変化率を計算する。
【００６５】
制御装置２９は、モータ固定子６に供給される電流に基づいて、電流の異常レベルを決定するように構成されている。電流の異常レベルは、例えば、次のように定義することができる。つまり、あらかじめ、モータポンプ５０を正常に運転している時の電流値から得られる平均値などの値を基準値として、電流の変化率がこの基準値を所定の回数だけ超えたとき、制御装置２９は、電流の異常レベルを決定する。一実施形態では、電流の変化率が所定の設定値よりも大きくなった場合、制御装置２９は、電流の異常レベルを決定してもよい。これら基準値および設定値は同じ値であってもよく、または異なる値であってもよい。
【００６６】
他の実施形態では、制御装置２９は、モータポンプ５０の運転開始後、所定の時間で、電流値を測定していき、過去の電流の測定値と現在の電流の測定値との偏差の値が所定の規定値よりも大きくなった場合、制御装置２９は、電流の異常レベルを決定してもよい。この場合、電流の変化率は上記偏差の値である。さらに他の実施形態では、制御装置２９は、この偏差の値が所定の許容値を超えた回数や偏差量に基づいて電流の異常レベルを決定してもよい。これら規定値および許容値は同じ値であってもよく、または異なる値であってもよい。
【００６７】
制御装置２９は、電流の変化率に基づいて、電流の異常レベル、すなわち、軸受組立体１０の隙間（より具体的には、回転側軸受１１と固定側軸受１２との間の隙間）に異物が詰まっているか否かを判断する。これらの隙間に異物が詰まっていなければ、電流の変化率は実質的に０である。
【００６８】
軸受組立体１０に進入した異物が軸受組立体１０の隙間に詰まると、モータ固定子６に供給される電流が上昇する。制御装置２９は、電流の変化率と所定のしきい値とを比較する。ここで、所定のしきい値とは、上述した値（基準値を超えた回数、設定値、規定値、許容値を超えた回数や偏差量など）の総称を意味する。
【００６９】
図５はポンプ装置の全体構成を示す模式図である。図５に示すように、インバータ装置２６は、電源２８から供給された交流電力を直流電力に変換するコンバータ部４０と、変換された直流電力を所望の周波数を有する交流電力に変換するインバータ部４１と、インバータ部４１のスイッチング素子のＯＮ−ＯＦＦ動作を指令する信号をインバータ部４１に送る駆動制御部４２とを備えている。インバータ部４１には、モータ固定子６に供給される電流を検出する電流検出部４８が設けられている。
【００７０】
制御装置２９は、計算された振動の変化率を記憶する記憶装置３５と、記憶装置３５に記憶された振動の変化率と所定のしきい値（第１のしきい値）とを比較する比較器３６と、インバータ装置２６のインバータ部４１の電流検出部４８に接続された記憶装置４５と、記憶装置４５に記憶された電流の変化率と所定のしきい値（第２のしきい値）とを比較する比較器４６とを備えている。記憶装置４５は計算された電流の変化率を記憶するように構成されている。
【００７１】
制御装置２９は、比較器３６，４６が接続されたセンサ信号処理部４７と、インバータ装置２６の駆動制御部４２の動作を制御するコントロール部４３と、警報を発報する非常信号発信器４４とをさらに備えている。比較器３６，４６はセンサ信号処理部４７の入力側に接続されており、コントロール部４３および非常信号発信器４４は、センサ信号処理部４７の出力側に接続されている。コントロール部４３は、モータポンプ５０の起動信号および停止信号を駆動制御部４２に送るように構成されている。
【００７２】
センサ信号処理部４７は、振動の変化率が所定のしきい値（第１のしきい値）よりも大きく、かつ電流の変化率が所定のしきい値（第２のしきい値）を超えて増加した場合、異常信号を出力するように構成されている。コントロール部４３がセンサ信号処理部４７から出力された異常信号を受けると、コントロール部４３は、駆動制御部４２に指令を出し、駆動制御部４２は、モータ固定子６への電流の供給を停止する。このようにして、制御装置２９は、モータポンプ５０の運転、すなわち、羽根車１の回転を停止させる。非常信号発信器４４がセンサ信号処理部４７から出力された異常信号を受けると、非常信号発信器４４は警報を発する。
【００７３】
本実施形態によれば、制御装置２９は、振動の変化率および電流の変化率に基づいて、モータポンプ５０の運転の停止および警報の発報のうちの少なくとも１つの動作を実行する。したがって、制御装置２９は、異物が軸受組立体１０の隙間（および／または羽根車１とモータケーシング３との間の隙間）に詰まったことをより確実に判断することができる。
【００７４】
図６はポンプ装置の他の実施形態を示す図である。本実施形態において、上述した実施形態と同一または相当する部材には同一符号を付して重複した説明を省略する。図６に示すように、振動センサ３０の代わりに音センサ（マイクロフォン）６０を設けてもよい。音センサ６０は、信号線６２およびセンサケーブル６１を介して制御装置２９に接続されている。軸受組立体１０の隙間に異物が詰まると、軸受組立体１０から異音（より具体的には、モータポンプ５０の正常運転時の音とは異なる異常に大きな音および／またはモータポンプ５０の正常運転時の音の周波数とは異なる周波数を有する音）が発生する。
【００７５】
音センサ６０は軸受組立体１０から発生する音を捉え、音を電気信号に変換する。音は電気信号として制御装置２９に送信される。制御装置２９は、音センサ６０によって捉えられた音の音圧レベルと周波数を測定し、所定期間当たりの音圧レベルおよび所定期間当たりの周波数の変化率を計算する。つまり、制御装置２９は音の変化率を計算する。制御装置２９は、音の変化率が所定のしきい値よりも大きい場合は、モータ固定子６への電流の供給の停止および警報の発報のうちの少なくとも１つの動作を実行する。ここで、所定のしきい値は既に説明した上記値と同一の意味を有する。
【００７６】
制御装置２９は、音の変化率が所定のしきい値（第１のしきい値）よりも大きく、かつ電流の変化率が所定のしきい値（第２のしきい値）を超えて増加した場合に、上述した動作を実行してもよい。
【００７７】
図７はポンプ装置のさらに他の実施形態を示す図である。本実施形態において、上述した実施形態と同一または相当する部材には同一符号を付して重複した説明を省略する。図７に示すように、振動センサ３０および音センサ６０の両方を設けてもよい。この場合、制御装置２９は、計算された振動の変化率が所定のしきい値（第１のしきい値）よりも大きく、かつ計算された音の変化率が所定のしきい値（第２のしきい値）よりも大きい場合に、上述した動作を実行してもよい。
【００７８】
制御装置２９は、振動の変化率が所定のしきい値（第１のしきい値）よりも大きく、かつ音の変化率が所定のしきい値（第２のしきい値）よりも大きく、かつ電流の変化率が所定のしきい値（第３のしきい値）を超えて増加した場合に、上述した動作を実行してもよい。
【００７９】
以下、本発明のさらに他の実施形態について図面を参照しながら説明する。以下の図面において、同一または相当する構成要素には、同一の符号を付して重複した説明を省略する。
図８はポンプ装置のさらに他の実施形態を示す断面図である。このポンプ装置は、モータとポンプとが一体的に構成されたモータポンプ５０を備えている。図８に示すモータポンプ５０はアキシャルギャップ型ＰＭモータを搭載したキャンドモータポンプである。図８に示すように、モータポンプ５０は、複数の永久磁石５が埋設された羽根車１と、これらの永久磁石５に作用する磁力を発生するモータ固定子６と、羽根車１を収容するポンプケーシング２と、モータ固定子６を収容するモータケーシング３と、モータケーシング３の開口端を閉じるエンドカバー４と、羽根車１のラジアル荷重およびスラスト荷重を支持する軸受組立体１０とを備えている。
【００８０】
モータ固定子６および軸受組立体１０は、羽根車１の吸込側に配置されている。本実施形態では、複数の永久磁石５が設けられているが、本発明は本実施形態に限定されず、複数の磁極が着磁された１つの永久磁石を用いてもよい。具体的には、Ｓ極とＮ極とが交互に着磁された、複数の磁極を有する１つの環状の永久磁石を用いてもよい。
【００８１】
ポンプケーシング２とモータケーシング３との間にはシール部材としてのＯリング９が設けられている。Ｏリング９を設けることにより、ポンプケーシング２とモータケーシング３との間から液体が漏洩することを防止することができる。
【００８２】
モータケーシング３には、吸込口１５ａを有する吸込ポート１５が液密的に連結されている。この吸込ポート１５はフランジ形状を有しており、図示しない吸込ラインに接続される。吸込ポート１５、モータケーシング３、および軸受組立体１０の中心部には、それぞれ液体流路１５ｂ，３ａ，１０ａが形成されている。これら液体流路１５ｂ，３ａ，１０ａは一列に連結され、吸込口１５ａから羽根車１の液体入口まで延びる１つの液体流路を構成する。液体流路１５ｂ，３ａ，１０ａは、羽根車１の液体入口に連通している。
【００８３】
本実施形態に係るモータポンプ５０は、永久磁石５およびモータ固定子６がこれら液体流路１５ｂ，３ａ，１０ａに沿って配置されるアキシャルギャップ型ＰＭモータを搭載したキャンドモータポンプである。
【００８４】
ポンプケーシング２の側面には、吐出口１６ａを有する吐出ポート１６が設けられており、回転する羽根車１によって昇圧された液体は、吐出口１６ａを通って吐き出される。なお、本実施形態に係るモータポンプ５０は、吸込口１５ａと吐出口１６ａが直交する、いわゆるエンドトップ型モータポンプである。
【００８５】
羽根車１は、滑りやすく、かつ摩耗しにくい非磁性材料から形成されている。例えば、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）やＰＰＳ（ポリフェニレンスルファイド）などの樹脂や、セラミックが好適に使用される。ポンプケーシング２およびモータケーシング３（エンドカバー４を含む）も羽根車１と同じ材料から形成することができる。
【００８６】
羽根車１は単一の軸受組立体１０によって回転自在に支持されている。この軸受組立体１０は流体の動圧を利用した滑り軸受（動圧軸受）である。この軸受組立体１０は、互いに緩やかに係合する回転側軸受１１と固定側軸受１２の組み合わせから構成される。回転側軸受１１は、羽根車１に固定されており、羽根車１の流体入口を囲むように配置されている。固定側軸受１２は、モータケーシング３に固定されており、回転側軸受１１の吸込側に配置されている。この固定側軸受１２は、円筒状の円筒部１３と、円筒部１３から外側に突出するフランジ部１４とを有している。円筒部１３は回転側軸受１１の軸方向に延びている。円筒部１３およびフランジ部１４は一体的に構成されている。
【００８７】
円筒部１３は羽根車１のラジアル荷重を支持するラジアル面（外周面）１２ａを有しており、フランジ部１４は羽根車１のスラスト荷重を支持するスラスト面（側面）１２ｂを有している。ラジアル面１２ａは羽根車１の軸心と平行であり、スラスト面１２ｂは羽根車１の軸心に対して垂直である。回転側軸受１１は固定側軸受１２の円筒部１３の周囲に配置されている。
【００８８】
回転側軸受１１は、固定側軸受１２のラジアル面１２ａに対向する内面１１ａと、内面１１ａとは反対側の外面１１ｂと、内面１１ａと外面１１ｂとの間を延びる側面１１ｃとを有している。回転側軸受１１の側面１１ｃは、固定側軸受１２のスラスト面１２ｂに対向している。回転側軸受１１の内面１１ａとラジアル面１２ａとの間、および回転側軸受１１の側面１１ｃとスラスト面１２ｂとの間には微小な隙間が形成されている。回転側軸受１１と羽根車１との間には図示しないシール部材が設けられており、回転側軸受１１は羽根車１に液密的に固定されている。同様に、固定側軸受１２とモータケーシング３との間には図示しないシール部材が設けられており、固定側軸受１２はモータケーシング３に液密的に固定されている。
【００８９】
羽根車１から吐き出された流体の一部は、羽根車１とモータケーシング３との間の微小な隙間を通って軸受組立体１０に導かれる。回転側軸受１１が羽根車１とともに回転すると、回転側軸受１１と固定側軸受１２との間に流体の動圧が発生し、これにより羽根車１が軸受組立体１０によって非接触に支持される。固定側軸受１２は、直交するラジアル面１２ａおよびスラスト面１２ｂにより回転側軸受１１を支持しているので、羽根車１の傾動は軸受組立体１０により制限される。
【００９０】
モータ固定子６は、固定子コア６Ａと、複数の固定子コイル６Ｂとを有している。これら複数の固定子コイル６Ｂは環状に配列されている。羽根車１およびモータ固定子６は、軸受組立体１０および吸込口１５ａと同心状に配列されている。
【００９１】
固定子コイル６Ｂには、リード線２５が接続されており、モータケーシング３の外面には、コネクタ２７が取り付けられている。固定子コイル６Ｂは、リード線２５およびコネクタ２７を介してインバータ装置２６に接続されている。インバータ装置２６は、電源２８に接続されており、さらに、インバータ装置２６の動作を制御する制御装置２９にも接続されている。
【００９２】
このインバータ装置２６は、電流をモータ固定子６の固定子コイル６Ｂに供給して、モータ固定子６に回転磁界を発生させる。この回転磁界は羽根車１に埋設されている永久磁石５に作用し、羽根車１を回転駆動する。羽根車１のトルクはモータ固定子６に供給される電流の大きさに依存する。羽根車１にかかる負荷が一定である限り、モータ固定子６に供給される電流は概ね一定である。
【００９３】
羽根車１が回転すると、液体は吸込口１５ａから羽根車１の液体入口に導入される。液体は羽根車１の回転によって昇圧され、吐出口１６ａから吐き出される。羽根車１が液体を移送している間、羽根車１の背面は昇圧された液体によって吸込側に（すなわち吸込口１５ａに向かって）押圧される。軸受組立体１０は、羽根車１の吸込側に配置されているので、羽根車１のスラスト荷重を吸込側から支持する。
【００９４】
液体が存在しない状態で、モータポンプが運転されると、回転側軸受１１と固定側軸受１２との間に液体が導入されず、回転側軸受１１は固定側軸受１２に摺動してしまい、軸受組立体１０に摩擦熱が発生してしまう。このようなドライ状態でモータポンプを運転し続けると、軸受組立体１０は、液体によって冷却されず、軸受組立体１０の温度は上昇し続ける。結果として、軸受組立体１０が焼き付きによって破損したり、モータポンプ５０が故障してしまうおそれがある。そこで、図８に示すように、軸受組立体１０に隣接するモータケーシング３の内部には、軸受組立体１０の温度を検出する温度センサ（温度検出器）７０が配置されている。
【００９５】
本実施形態では、温度センサ７０は、固定側軸受１２とエンドカバー４との間の位置において、固定側軸受１２側のモータケーシング３の内部に埋め込まれている。より具体的には、温度センサ７０は、固定側軸受１２の近傍に位置している。このように、固定側軸受１２の直ぐ近くに位置する温度センサ７０は、軸受組立体１０の温度をより確実に検出することができる。
【００９６】
軸受組立体１０の温度をより確実に温度センサ７０に伝達するために、軸受組立体１０は、熱伝導率の高い材料から構成されていることが好ましい。例えば、軸受組立体１０は、セラミックや金属などの材料から構成されている。
【００９７】
本実施形態では、１つの温度センサ７０が設けられている。しかしながら、温度センサ７０の数は本実施形態に限定されず、２つ以上の温度センサが設けられてもよい。複数の温度センサ７０を設ける場合、これら複数の温度センサ７０は、固定側軸受１２の周方向に沿って等間隔に配置されてもよい。
【００９８】
図８に示すように、温度センサ７０は信号線７２に接続されており、信号線７２はコネクタ２７を介してセンサケーブル７１に接続されている。センサケーブル７１は制御装置２９に接続されている。このように、温度センサ７０は、信号線７２およびセンサケーブル７１を介して制御装置２９に接続されている。温度センサ７０は、単一の配線によって制御装置２９に接続されてもよい。
【００９９】
本実施形態では、温度センサ７０は、モータケーシング３の内部に配置されており、信号線７２は、モータケーシング３の内部、エンドカバー４の内部、およびモータ固定子６が配置された空間を通ってコネクタ２７に接続されている。本実施形態によれば、温度センサ７０および信号線７２はモータポンプ５０の運転によって移送される液体が浸入しない領域に配置されているため、特別な防水加工を施す必要はなく、比較的容易に温度センサ７０を配置することができる。
【０１００】
さらに本実施形態によれば、信号線７２は、モータ固定子６が配置された空間を延びているため、リード線２５およびセンサケーブル７１は、コネクタ２７を通じて容易にインバータ装置２６および制御装置２９にそれぞれ接続される。
【０１０１】
温度センサ７０の配置箇所は、図８に示す配置箇所に限定されない。一実施形態では、図９に示すように、温度センサ７０は、固定側軸受１２とモータ固定子６との間の位置において、モータケーシング３の内部に埋め込まれてもよい。
【０１０２】
他の実施形態では、図１０に示すように、温度センサ７０は、固定側軸受１２のフランジ部１４の内部に埋め込まれてもよい。温度センサ７０は、固定側軸受１２のスラスト面１２ｂ側、すなわち、固定側軸受１２のスラスト面１２ｂの近傍に位置している。
【０１０３】
さらに他の実施形態では、図１１に示すように、温度センサ７０は、固定側軸受１２の円筒部１３の内部に埋め込まれてもよい。温度センサ７０は、固定側軸受１２のラジアル面１２ａ側、すなわち、固定側軸受１２のラジアル面１２ａの近傍に位置している。
【０１０４】
さらに他の実施形態では、温度センサ７０は、モータケーシング３と固定側軸受１２との間に配置されてもよい。つまり、モータケーシング３に接触する固定側軸受１２の表面に窪み（図示しない）を形成し、この窪みに温度センサ７０を配置してもよい。固定側軸受１２に接触するモータケーシング３の表面に窪み（図示しない）を形成し、温度センサ７０が固定側軸受１２に接触するように、この窪みに温度センサ７０を配置してもよい。
【０１０５】
上述したように、固定側軸受１２は液密的にモータケーシング３に固定されているため、液体は固定側軸受１２とモータケーシング３との間から浸入しない。したがって、温度センサ７０をモータケーシング３と固定側軸受１２との間に配置しても、温度センサ７０は液体に接触しない。
【０１０６】
モータケーシング３の表面に溝（図示しない）を形成し、信号線７２をこの溝に配置してもよい。つまり、信号線７２は、モータケーシング３の表面に形成された溝を通って、温度センサ７０に接続されてもよい。さらに、信号線７２は、エンドカバー４を貫通することなく、モータ固定子６とエンドカバー４との間を延びてもよい。
【０１０７】
上述したように、ドライ状態でモータポンプ５０が運転されると、軸受組立体１０に摩擦熱が発生する。温度センサ７０によって検出された軸受組立体１０の温度は電気信号に変換され、制御装置２９に送られる。制御装置２９は、温度センサ７０によって検出された温度を測定し、測定された温度から所定期間当たりの軸受組立体１０の温度の変化率を計算するように構成されている。一実施形態では、制御装置２９は、所定期間毎に、該所定期間当たりの温度の変化率を計算する。
【０１０８】
制御装置２９は、温度センサ７０によって検出された温度に基づいて、軸受組立体１０の温度の異常レベルを決定するように構成されている。温度の異常レベルは、例えば、次のように定義することができる。つまり、あらかじめ、モータポンプ５０を正常に運転している時の温度から得られる平均値などの値を基準値として、温度の変化率がこの基準値を所定の回数だけ超えたとき、制御装置２９は、軸受組立体１０の温度の異常レベルを決定する。一実施形態では、温度の変化率が所定の設定値よりも大きくなった場合、制御装置２９は、軸受組立体１０の温度の異常レベルを決定してもよい。これら基準値および設定値は同じ値であってもよく、または異なる値であってもよい。
【０１０９】
他の実施形態では、制御装置２９は、モータポンプ５０の運転開始後、所定の時間で、軸受組立体１０の温度を測定していき、過去の温度の測定値と現在の温度の測定値との偏差の値が所定の規定値よりも大きくなった場合、制御装置２９は、軸受組立体１０の温度の異常レベルを決定してもよい。この場合、温度の変化率は上記偏差の値である。さらに他の実施形態では、制御装置２９は、この偏差の値が所定の許容値を超えた回数や偏差量に基づいて温度の異常レベルを決定してもよい。これら規定値および許容値は同じ値であってもよく、または異なる値であってもよい。
【０１１０】
制御装置２９は、軸受組立体１０の温度の変化率に基づいて、軸受組立体１０の温度の異常レベル、すなわち、軸受組立体１０に摩擦熱が発生しているか否かを判断する。言い換えれば、制御装置２９は、ドライ状態でモータポンプ５０が運転されているか否かを判断する。モータポンプ５０が適切に液体を移送していれば、つまり、回転側軸受１１と固定側軸受１２との間の隙間に液体が適切に存在していれば、軸受組立体１０の温度の変化率は実質的に０である。
【０１１１】
上述したように、軸受組立体１０に液体が存在していない状態でモータポンプ５０を運転し続けると、軸受組立体１０の温度は、摩擦熱によって異常に上昇する。温度センサ７０は、この異常な温度を検出し、制御装置２９は、温度センサ７０によって検出された温度に基づいて軸受組立体１０の温度の変化率を計算し、この計算された温度の変化率と所定のしきい値とを比較する。ここで、所定のしきい値とは、上述した値（基準値を超えた回数、設定値、規定値、許容値を超えた回数や偏差量など）の総称を意味する。
【０１１２】
制御装置２９は、計算された温度の変化率がしきい値よりも大きい場合は、温度の異常レベルを決定し、モータポンプ５０の運転の停止、すなわち、モータ固定子６への電流の供給を停止する。本実施形態では、制御装置２９は、インバータ装置２６に指令を出して、モータ固定子６への電流の供給を停止する。制御装置２９は、モータポンプ５０の運転を停止するとともに警報を発してもよく、または、警報のみを発してもよい。
【０１１３】
本実施形態によれば、温度センサ７０は軸受組立体１０の摩擦熱に起因する温度上昇を検出し、制御装置２９は、モータポンプ５０の運転の停止および警報の発報のうちの少なくとも１つの動作を実行することができる。このように、温度センサ７０を用いることにより、モータポンプ５０によって移送される液体の流量を監視するなど、間接的な手段を用いることなく、直接的に軸受組立体１０の破損やモータポンプ５０の故障を防止することができる。
【０１１４】
ドライ状態でモータポンプ５０が運転されると、モータポンプ５０の動力は減少するので、モータ固定子６に供給される電流が減少する。つまり、液体が存在しない場合、羽根車１にかかる負荷は最小になるため、電流は最小になる。制御装置２９は、モータ固定子６に供給する電流を監視し、所定期間当たりの電流の変化率を計算するように構成されてもよい。一実施形態では、制御装置２９は、所定期間（例えば１ヶ月）毎に、該所定期間当たりの電流の変化率を計算する。
【０１１５】
制御装置２９は、モータ固定子６に供給される電流に基づいて、電流の異常レベルを決定するように構成されている。電流の異常レベルは、例えば、次のように定義することができる。つまり、あらかじめ、モータポンプ５０を正常に運転している時の電流値から得られる平均値などの値を基準値として、電流の変化率がこの基準値を所定の回数だけ下回ったとき、制御装置２９は、電流の異常レベルを決定する。一実施形態では、電流の変化率が所定の設定値よりも小さくなった場合、制御装置２９は、電流の異常レベルを決定してもよい。これら基準値および設定値は同じ値であってもよく、または異なる値であってもよい。
【０１１６】
他の実施形態では、制御装置２９は、モータポンプ５０の運転開始後、所定の時間で、電流値を測定していき、過去の電流の測定値と現在の電流の測定値との偏差の値が所定の規定値よりも小さくなった場合、制御装置２９は、電流の異常レベルを決定してもよい。この場合、電流の変化率は上記偏差の値である。さらに他の実施形態では、制御装置２９は、この偏差の値が所定の許容値を下回った回数や偏差量に基づいて電流の異常レベルを決定してもよい。これら規定値および許容値は同じ値であってもよく、または異なる値であってもよい。
【０１１７】
制御装置２９は、電流の変化率に基づいて、電流の異常レベル、すなわち、ドライ状態でモータポンプ５０が運転されているか否かを判断する。回転側軸受１１と固定側軸受１２との間の隙間に液体が適切に存在していれば、軸受組立体１０の電流の変化率は実質的に０である。
【０１１８】
ドライ状態でモータポンプ５０が運転されると、モータ固定子６に供給される電流が減少する。制御装置２９は、電流の変化率と所定のしきい値とを比較する。ここで、所定のしきい値とは、上述した値（基準値を下回った回数、設定値、規定値、許容値を下回った回数や偏差量など）の総称を意味する。
【０１１９】
図１２はポンプ装置の全体構成を示す模式図である。図１２に示すように、インバータ装置２６は、電源２８から供給された交流電力を直流電力に変換するコンバータ部４０と、変換された直流電力を所望の周波数を有する交流電力に変換するインバータ部４１と、インバータ部４１のスイッチング素子のＯＮ−ＯＦＦ動作を指令する信号をインバータ部４１に送る駆動制御部４２とを備えている。インバータ部４１には、モータ固定子６に供給される電流を検出する電流検出部４８が設けられている。
【０１２０】
制御装置２９は、計算された温度の変化率を記憶する記憶装置７５と、記憶装置７５に記憶された温度の変化率と所定のしきい値とを比較する比較器７６と、インバータ装置２６のインバータ部４１の電流検出部４８に接続された記憶装置４５と、記憶装置４５に記憶された電流の変化率と所定のしきい値とを比較する比較器４６とを備えている。記憶装置４５は計算された電流の変化率を記憶するように構成されている。
【０１２１】
制御装置２９は、比較器７６，４６が接続されたセンサ信号処理部４７と、インバータ装置２６の駆動制御部４２の動作を制御するコントロール部４３と、警報を発報する非常信号発信器４４とをさらに備えている。比較器７６，４６はセンサ信号処理部４７の入力側に接続されており、コントロール部４３および非常信号発信器４４は、センサ信号処理部４７の出力側に接続されている。コントロール部４３は、モータポンプ５０の起動信号および停止信号を駆動制御部４２に送るように構成されている。
【０１２２】
センサ信号処理部４７は、温度の変化率が所定のしきい値（第１のしきい値）よりも大きく、かつ電流の変化率が所定のしきい値（第２のしきい値）を超えて減少した場合、異常信号を出力するように構成されている。コントロール部４３がセンサ信号処理部４７から出力された異常信号を受けると、コントロール部４３は、駆動制御部４２に指令を出し、駆動制御部４２は、モータ固定子６への電流の供給を停止する。このようにして、制御装置２９は、モータポンプ５０の運転、すなわち、羽根車１の回転を停止させる。非常信号発信器４４がセンサ信号処理部４７から出力された異常信号を受けると、非常信号発信器４４は警報を発する。
【０１２３】
本実施形態によれば、制御装置２９は、温度の変化率および電流の変化率に基づいて、モータポンプ５０の運転の停止および警報の発報のうちの少なくとも１つの動作を実行する。モータポンプ５０は高温の液体を移送することがある。したがって、この高温の液体が回転側軸受１１と固定側軸受１２との間の隙間に導入されると、温度センサ７０は軸受組立体１０の異常な温度上昇を検出し、結果として、制御装置２９は誤作動を起こす可能性がある。本実施形態によれば、制御装置２９は、より確実に軸受組立体１０に摩擦熱が発生していることを判断することができる。
【０１２４】
以下、本発明のさらに他の実施形態について図面を参照しながら説明する。以下の図面において、同一または相当する構成要素には、同一の符号を付して重複した説明を省略する。
【０１２５】
図１３はポンプ装置のさらに他の実施形態を示す断面図である。図１３に示す実施形態では、ポンプ装置は、エンドカバー４に固定された制御ユニット２００を備えている。制御ユニット２００はインバータ装置２６と制御装置２９とを備えている。なお、図１３では、インバータ装置２６および制御装置２９の図示は省略されている。環状形状を有する制御ユニット２００は、エンドカバー４に装着された吸込ポート１５を取り囲むように、吸込ポート１５と同心状に配置されている。制御ユニット２００は、コネクタ２７およびリード線２５を介して電源２８に接続されている。
【０１２６】
ポンプケーシング２、モータケーシング３、および制御ユニット２００は、吸込口１５ａから羽根車１の液体入口まで延びる１つの液体流路を構成する液体流路１５ｂ，３ａ，１０ａの流路方向に沿って直列的に配置されている。
【０１２７】
図１３に示す実施形態では、エンドカバー４に固定された制御ユニット２００を備えるポンプ装置は、固定側軸受１２とエンドカバー４との間の位置において、固定側軸受１２側のモータケーシング３の内部に埋め込まれた振動センサ３０を備えている。振動センサ３０が接続された信号線３２は制御ユニット２００の制御装置２９に接続されている。しかしながら、モータ固定子６に隣接するようにエンドカバー４に固定された制御ユニット２００を備えるポンプ装置の構造は、図２、図３、図４、図６、図７、図８、図９、図１０、および図１１に示す実施形態にも適用することができる。
【０１２８】
図１４はポンプ装置のさらに他の実施形態を示す断面図である。本実施形態では、ポンプ装置は、キャンドモータポンプ２５０を備えている。キャンドモータポンプ２５０は液体がその内部を循環する構造を有している。
【０１２９】
図１４に示すように、キャンドモータポンプ２５０は、ポンプ部Ｐとモータ部Ｍとから構成されている。ポンプ部Ｐは、液体を移送するための羽根車２５１と、羽根車２５１が固定され、内部に貫通する軸通孔２５２ａが形成された回転軸２５２と、羽根車２５１を収容するポンプケーシング２５３とを備えている。モータ部Ｍは、回転軸２５２を回転させるモータ２６０と、モータ２６０を収容するモータケーシング２６１とを備えている。ポンプケーシング２５３およびモータケーシング２６１は、回転軸２５２の軸線ＣＬ方向に沿って直列的に配置されている。
【０１３０】
ポンプケーシング２５３の高圧側の開口部にはケーシングカバー２５５が液密的に固定されている。回転軸２５２はケーシングカバー２５５を貫通して延びており、羽根車２５１は締結具２５６によって回転軸２５２の先端に固定されている。回転軸２５２の後端には、締結具２５９が固定されており、これら締結具２５６，２５９には、回転軸２５２の軸通孔２５２ａに連通する連通孔が形成されている。
【０１３１】
ケーシングカバー２５５には、ポンプケーシング２５３内に吸い込まれた液体の一部をモータ部Ｍに導くための流通孔２５５ａが形成されている。この流通孔２５５ａは、モータ２６０が配置された空間とポンプケーシング２５３の内部とを接続する。したがって、羽根車２５１の回転によって昇圧された液体の一部は、この流通孔２５５ａを通ってモータ部Ｍに導かれる。
【０１３２】
ポンプケーシング２５３は、吸込口２５７ａを有する吸込ポート２５７と、吐出口２５８ａを有する吐出ポート２５８とを備えている。液体は、羽根車２５１の回転によって吸込ポート２５７の吸込口２５７ａから吸い込まれ、吐出ポート２５８の吐出口２５８ａから吐き出される。
【０１３３】
モータ２６０は、回転軸２５２に固定されたモータロータ２６０ａと、モータロータ２６０ａの周囲に配置されたモータステータ２６０ｂとを備えている。インバータ装置２６は、電流をモータステータ２６０ｂに供給して、モータステータ２６０ｂに回転磁界を発生させる。モータロータ２６０ａは、この回転磁界によって回転する。モータロータ２６０ａの回転は回転軸２５２を通じて羽根車２５１を回転させる。
【０１３４】
モータケーシング２６１は、モータステータ２６０ｂを取り囲むように配置された円筒状のモータフレーム２７０と、モータフレーム２７０の両側に装着されたフレーム側板２７１，２７２と、モータ２６０に関してケーシングカバー２５５の反対側に配置されたエンドカバー２７５とを備えている。フレーム側板２７１はケーシングカバー２５５に固定されており、フレーム側板２７２はエンドカバー２７５に固定されている。エンドカバー２７５はフレーム側板２７２の開口部を閉じている。
【０１３５】
モータロータ２６０ａとモータステータ２６０ｂとの間には、円筒状のキャン２６２がモータロータ２６０ａを取り囲むように配置されている。モータステータ２６０ｂはモータフレーム２７０とキャン２６２との間に配置されている。モータロータ２６０ａ、モータステータ２６０ｂ、およびキャン２６２は同心状に配置されている。
【０１３６】
回転軸２５２は軸受によって支持されている。本実施形態では、軸受は、モータロータ２６０ａの両側に配置された第１軸受（例えば、すべり軸受）２６４Ａと、第２軸受（例えば、すべり軸受）２６４Ｂとを備えており、回転軸２５２は、これら軸受２６４Ａ，２６４Ｂによって回転自在に支持されている。回転軸２５２には、環状形状を有するスラスト板２６５Ａ，２６５Ｂと、円筒形状を有する軸スリーブ２６６Ａ，２６６Ｂが固定されており、スラスト板２６５Ａ，２６５Ｂおよび軸スリーブ２６６Ａ，２６６Ｂは、モータ２６０の両側の位置において回転軸２５２に固定されている。スラスト板２６５Ａ，２６５Ｂおよび軸スリーブ２６６Ａ，２６６Ｂは、総称して回転側部材と呼ばれる。
【０１３７】
軸受２６４Ａはポンプケーシング２５３に隣接して配置されており、軸受２６４Ｂはポンプケーシング２５３から離間して配置されている。つまり、軸受２６４Ｂはモータ２６０に関して軸受２６４Ａの反対側に配置されている。軸受２６４Ａは、軸スリーブ２６６Ａとケーシングカバー２５５との間に配置されており、ケーシングカバー２５５に装着されている。したがって、軸受２６４Ａは回転軸２５２とともに回転しない。軸受２６４Ａと軸スリーブ２６６Ａとの間には僅かな隙間が形成されており、軸受２６４Ａとスラスト板２６５Ａとの間には僅かな隙間が形成されている。
【０１３８】
軸受２６４Ｂは軸スリーブ２６６Ｂとエンドカバー２７５との間に配置されており、エンドカバー２７５に装着されている。したがって、軸受２６４Ｂは回転軸２５２とともに回転しない。軸受２６４Ｂと軸スリーブ２６６Ｂとの間には僅かな隙間が形成されており、軸受２６４Ｂとスラスト板２６５Ｂとの間には僅かな隙間が形成されている。
【０１３９】
ポンプ装置内における液体の流れを説明する。ポンプケーシング２５３内に吸い込まれた液体の一部は、流通孔２５５ａを通ってモータ部Ｍに導かれる。液体は、軸受２６４Ａとスラスト板２６５Ａとの間の隙間、および軸受２６４Ａと軸スリーブ２６６Ａとの間の隙間を流れる。このようにして、液体は軸受２６４Ａを冷却および潤滑する。その後、液体は羽根車２５１の貫通孔２５１ａを通って羽根車２５１内に戻される。
【０１４０】
モータ部Ｍに導かれた液体の一部は、モータロータ２６０ａとキャン２６２との間の僅かな隙間を通過して、軸受２６４Ｂとスラスト板２６５Ｂとの間の隙間、および軸受２６４Ｂと軸スリーブ２６６Ｂとの間の隙間を流れる。このようにして、液体は軸受２６４Ｂを冷却および潤滑する。その後、液体は、回転軸２５２の軸通孔２５２ａを通ってポンプケーシング２５３内に戻される。
【０１４１】
上述したように、液体中に異物が含まれていると、異物は軸受（すなわち、第１軸受２６４Ａおよび第２軸受２６４Ｂ）と回転側部材（すなわち、スラスト板２６５Ａ，２６５Ｂおよび軸スリーブ２６６Ａ，２６６Ｂ）との間の隙間に詰まることがある。このように、異物が詰まった状態でキャンドモータポンプ２５０を運転し続けると、軸受が破損してしまうおそれがある。また、移送される液体が存在しない状態で、キャンドモータポンプ２５０が運転されると、軸受と回転側部材との間に液体が導入されず、軸受が回転側部材に直接接触するおそれがある。このような状態で、キャンドモータポンプ２５０を運転し続けると、回転側部材は軸受に摺動してしまい、軸受と回転側部材との間に摩擦熱が発生してしまう。結果として、軸受が焼き付きによって破損してしまうおそれがある。
【０１４２】
そこで、図１４に示すように、ポンプ装置は、軸受の物理量を検出する物理量センサを備えている。本実施形態では、物理量センサは、ケーシングカバー２５５の内部に埋め込まれた第１物理量センサ３００Ａと、エンドカバー２７５の内部に埋め込まれた第２物理量センサ３００Ｂとを備えている。
【０１４３】
第１物理量センサ３００Ａは、ケーシングカバー２５５の内部において、第１軸受２６４Ａに隣接して配置されている。第２物理量センサ３００Ｂは、エンドカバー２７５の内部において、第２軸受２６４Ｂに隣接して配置されている。第１物理量センサ３００Ａおよび第２物理量センサ３００Ｂの配置箇所は、第１物理量センサ３００Ａがケーシングカバー２５の内部に埋め込まれており、第２物理量センサ３００Ｂがエンドカバー２７５の内部に埋め込まれていれば、図１４に示す実施形態には限定されない。
【０１４４】
第１物理量センサ３００Ａおよび第２物理量センサ３００Ｂのそれぞれは、上述した振動センサ３０、音センサ６０、または温度センサ７０に相当する。軸受の物理量とは、軸受の振動、軸受から発生する音、または軸受の温度を意味する。
【０１４５】
第１物理量センサ３００Ａは、第１軸受２６４Ａの振動を検出する振動センサ、第１軸受２６４Ａから発生する音を捉える音センサ、および第１軸受２６４Ａの温度を検出する温度センサから選択される。第２物理量センサ３００Ｂは、第２軸受２６４Ｂの振動を検出する振動センサ、第２軸受２６４Ｂから発生する音を捉える音センサ、および第２軸受２６４Ｂの温度を検出する温度センサから選択される。したがって、第１物理量センサ３００Ａおよび第２物理量センサ３００Ｂは、異なる物理量を検出するセンサであってもよく、または同じ物理量を検出するセンサであってもよい。
【０１４６】
本実施形態では、ポンプ装置は制御ユニット３５０を備えている。制御ユニット３５０は、上述した制御ユニット２００と同様の構成を有している。すなわち、制御ユニット３５０は制御装置２９およびインバータ装置２６を備えている。第１物理量センサ３００Ａは電気線３０１を介して電気的に制御装置２９に接続されており、第２物理量センサ３００Ｂは電気線３０２を介して電気的に制御装置２９に接続されている。
【０１４７】
制御装置２９の構成は上述した構成と同様であるので、その詳細な説明は省略する。本実施形態では、制御装置２９は、第１物理量センサ３００Ａおよび第２物理量センサ３００Ｂのそれぞれによって検出された物理量から、第１物理量センサ３００Ａに対応する物理量の変化率および第２物理量センサ３００Ｂに対応する物理量の変化率をそれぞれ計算し、これら物理量の変化率の少なくとも１つが所定のしきい値よりも大きい場合は、モータ２６０への電流の供給の停止および警報の発報のうちの少なくとも１つの動作を実行する。
【０１４８】
図示しないが、図１４に示す実施形態においても、インバータ装置２６の構成は上述した構成と同様である。したがって、インバータ装置２６の詳細な説明は省略する。
【０１４９】
本実施形態によれば、上述した実施形態と同様の効果を奏することができる。ポンプ装置は、軸受と回転側部材との間の隙間に異物が詰まっても、軸受の破損を防止することができる。ポンプ装置は、液体が存在しない状態でのキャンドモータポンプ２５０の運転によって、軸受が破損することを防止することができる。
【０１５０】
図１５はポンプ装置のさらに他の実施形態を示す断面図である。図１５では、ポンプ装置はモータケーシング２６１に接続された制御ユニット３５０を備えている。本実施形態では、ポンプケーシング２５３、モータケーシング２６１、および制御ユニット３５０は、回転軸２５２の軸線ＣＬ方向に沿って直列的に配置されている。制御ユニット３５０はエンドカバー２７５に固定されており、制御ユニット３５０の外形はモータケーシング２６１の外形と同じである。
【０１５１】
図１６はポンプ装置のさらに他の実施形態を示す断面図である。図１６では、第１物理量センサ３００Ａは第１軸受２６４Ａの内部に埋め込まれており、第２物理量センサ３００Ｂは第２軸受２６４Ｂの内部に埋め込まれている。第１物理量センサ３００Ａおよび第２物理量センサ３００Ｂの配置箇所は、物理量センサ３００Ａ，３００Ｂのそれぞれが軸受２６４Ａ，２６４Ｂのそれぞれの内部に埋め込まれていれば、図１６に示す実施形態には限定されない。
【０１５２】
図１７はポンプ装置のさらに他の実施形態を示す断面図である。図１７に示す実施形態に係るポンプ装置は、図１５に示す実施形態と同様に、制御ユニット３５０を備えている。本実施形態においても、ポンプケーシング２５３、モータケーシング２６１、および制御ユニット３５０は、回転軸２５２の軸線ＣＬ方向に沿って直列的に配置されている。
【０１５３】
これまで本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されず、その技術的思想の範囲内において種々異なる形態にて実施されてよいことは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【０１５４】
本発明は、ポンプ装置に利用可能である。
【符号の説明】
【０１５５】
１      羽根車
２      ポンプケーシング
３      モータケーシング
４      エンドカバー
５      永久磁石
６      モータ固定子
１０      軸受組立体
１１      回転側軸受
１２      固定側軸受
１３      円筒部
１４      フランジ部
２５      リード線
２６      インバータ装置
２８      電源
２９      制御装置
３０      振動センサ
３１，６１      センサケーブル
３２，６２      信号線
３５，４５      記憶装置
３６，４６      比較器
４０      コンバータ部
４１      インバータ部
４２      駆動制御部
４４      非常信号発信器
４５，７５      記憶装置
４６，７６      比較器
４７      センサ信号処理部
４８      電流検出部
５０      モータポンプ
６０      音センサ
７０      温度センサ
７１      センサケーブル
７２      信号線
２００    制御ユニット
２５０    キャンドモータポンプ
２５１    羽根車
２５２    回転軸
２５２ａ  軸通孔
２５３    ポンプケーシング
２５５    ケーシングカバー
２５５ａ  流通孔
２５６    締結具
２５７    吸込ポート
２５７ａ  吸込口
２５８    吐出ポート
２５８ａ  吐出口
２５９    締結具
２６０    モータ
２６０ａ  モータロータ
２６０ｂ  モータステータ
２６１    モータケーシング
２６２    キャン
２６４Ａ  第１軸受
２６４Ｂ  第２軸受
２６５Ａ，２６５Ｂ      スラスト板
２６６Ａ，２６６Ｂ      軸スリーブ
２７０    モータフレーム
２７１，２７２      フレーム側板
２７５    エンドカバー
３００Ａ  第１物理量センサ
３００Ｂ  第２物理量センサ
３０１，３０２      電気線
３５０    制御ユニット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【国際調査報告】
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