(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸及び前記回転軸を支持する軸受を具備する回転機械の前記軸受の振動または音圧を検出する検出器と、
異常を判断する為の閾値を記憶する記憶部と、
外部装置と通信する通信部と、
前記回転機械が設置現場に設置された後、前記回転機械の最小回転速度から最大回転速度までを複数の回転速度範囲に分けたうちの所定の回転速度範囲での初期の駆動時での前記検出器の検出値をフーリエ変換して所定周波数帯域の振幅スペクトルを求めて、この振幅スペクトルに基づく初期データを前記記憶部に記憶し、前記所定の回転速度範囲での前記回転機械の初期以降の駆動時の前記検出器の検出値をフーリエ変換して前記所定周波数帯域の振幅スペクトルを求めてこの振幅スペクトルに基づく運転データを前記記憶部に記憶し、前記初期データに対する前記運転データの比率を演算し、前記比率及び前記閾値に基づいて前記軸受が正常と判断すると、前記通信部を介して前記外部装置に、前記所定の回転速度範囲での前記検出器の検出値をフーリエ変換して得られる振幅スペクトルの情報を送信する制御部と、
を具備し、
前記制御部は、前記初期として設定された所定回数の駆動時毎に複数回の前記振幅スペクトルを求め、前記所定回数で求めた複数の振幅スペクトルの最大ピーク値を比較して最も大きな値を前記初期データとして前記記憶部に記憶し、前記初期以降の駆動毎に前記振幅スペクトルを求めるとともに求めた振幅スペクトル値の最大ピーク値を前記運転データとして前記記憶部に記憶する、
異常検出装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記比率及び前記閾値に基づいて前記軸受に異常が生じたと判断すると、異常を判断した時刻、前記回転機械の起動回数、前記回転機械の積算運転時間、及び異常を判断した前記所定の回転速度範囲での前記検出器の検出値をフーリエ変換して求めた前記振幅スペクトルの情報を、前記通信部により前記外部装置に送信する、請求項１に記載の異常検出装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記通信部により、前記外部装置に、異常を判断した時刻、前記回転機械の起動回数、前記回転機械の積算運転時間、及び異常を判断した前記所定の回転速度範囲での前記検出器の検出値をフーリエ変換して求めた前記振幅スペクトルの情報を、予め設定された所定の時刻に送信する、請求項２に記載の異常検出装置。
【請求項４】
前記異常は、前記回転機械の停止を要する異常であり、
前記制御部は、異常を判断すると、前記回転機械の駆動に制限をかける、
請求項２に記載の異常検出装置。
【請求項５】
前記異常は、前記回転機械の運転を継続可能な第１の異常、及び前記回転機械の停止を要する第２の異常を含み、
前記閾値は、第１の異常を判断する為の第１の閾値、及び前記第２の異常を判断する為の第２の閾値を含み、
前記制御部は、前記初期データに対する前記運転データの比率が前記第１の閾値未満であると正常と判断し、前記初期データに対する前記運転データの比率が前記第１の閾値以上でありかつ前記第２の閾値未満であると前記第１の異常と判断し、前記初期データに対する前記運転データの比率が前記第２の閾値以上であると前記第２の異常と判断して前記回転機械を駆動に制限をかけ、リセット信号を受信すると、前記回転機械の前記制限を解除し、前記初期データの削除の要求信号を受信すると、前記記憶部に記憶された前記初期データを削除する、請求項１に記載の異常検出装置。
【請求項６】
前記回転機械は、複数設けられ、
前記検出器は、複数設けられて、複数の前記回転機械のそれぞれの前記軸受の振動または音圧を検出し、
前記制御部は、前記複数の検出器の検出結果に基づいて前記複数の軸受のいずれかの軸受の異常を判断すると、前記記憶部に記憶された、他の前記回転機械の起動回数、他の前記回転機械の積算運転時間、及び他の前記回転機械の前記所定の回転速度範囲での前記検出器の検出値をフーリエ変換して求められる前記振幅スペクトルを、前記通信部によって、前記外部装置に送信する、
請求項１に記載の異常検出装置。
【請求項７】
前記回転機械は、複数設けられ、
前記検出器は、複数設けられて、複数の前記回転機械のそれぞれの前記軸受の振動または音圧を検出し、
前記制御部は、前記複数の回転機械のうち単独運転をしている回転機械の前記軸受の振動または音圧の検出を行う、
請求項１に記載の異常検出装置。
【請求項８】
前記回転機械は、複数設けられ、
前記回転機械は、ポンプを駆動するモータであり、
前記検出器は、複数設けられて、複数の前記モータのそれぞれの前記軸受の振動または音圧を検出し、
前記制御部は、前記検出器により、並列運転を行っている前記ポンプのうち最高周波数で定速運転しているポンプを駆動する前記モータの前記軸受の振動または音圧を検出する、
請求項１に記載の異常検出装置。
【請求項９】
前記回転機械は、ポンプを駆動するモータであり、
前記制御部は、前記ポンプの吐出流量が停止流量となると、前記検出器により、前記ポンプを駆動する前記モータの前記軸受の振動または音圧を検出する、
請求項１に記載の異常検出装置。
【請求項１０】
前記回転機械は、複数設けられ、
前記検出器は、複数設けられて複数の前記回転機械のそれぞれの軸受の音圧を検出し、
前記制御部は、前記複数の回転機械の全ての運転が停止している状態で、複数の前記検出器の１つで音圧を検出して前記所定周波数帯域の振幅スペクトルを求めてこの振幅スペクトルに基づく暗騒音データを求め、前記暗騒音データ及び前記初期データを比較して前記初期データ及び前記暗騒音データの差が所定の一定値以上でないと、音圧の検出を中止する、
請求項１に記載の異常検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、回転機械の軸受の異常を検出可能な異常検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従前から、ビル等の給水先に給水する給水装置として、ポンプと、ポンプを駆動するモータと、を備える構成が知られている。このような給水装置は、例えば長期の運転により、モータの転がり軸受の内輪及び外輪の双方において転動体が移動する軌道面に傷が生じたり、転動体に傷が生じたり、転がり軸受に塵埃が浸入したり、または、転がり軸受のグリースが不足ことによる潤滑不足が生じたりする、等の異常が生じる場合がある。
【０００３】
そこで、従前では、モータの軸受等の異常を検出すると、給水装置の制御盤に故障を表示するとともに、警報信号を給水装置の管理先に発報する構成が知られている。管理先は、警報を受信すると、異常を検出した部品の補修に必要な準備を整え、準備が完了すると、作業者が給水装置に赴いて補修作業を行うことが行われている。
【０００４】
また、給水装置の運転を制御する制御盤から通信装置によって運転情報を取得し、遠隔管理センターに定期的に送信する技術も知られている（例えば、特許文献１参照）。運転情報としては、吐出圧力の目標値やポンプの始動圧力である設定項目と、実際の吐出圧力やモータに供給される電流値である運転項目である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−１９７６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述の、通信装置によって制御盤から運転情報として設定項目及び運転項目を取得し、運転情報を定期的に送信する構成では、得られる情報は、設定項目及び運転項目であり、ポンプの軸受等の異常の判断に用いる情報ではない。
【０００７】
そこで本発明は、軸受の異常の判断に用いられる情報を提供できる異常検出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】
【０００８】
本発明の一実施形態に係る異常検出装置は、回転軸及び前記回転軸を支持する軸受を具備する回転機械の前記軸受の振動または音圧を検出する検出器と、異常を判断する為の閾値を記憶する記憶部と、外部装置と通信する通信部と、前記回転機械が設置現場に設置された後、前記回転機械の最小回転速度から最大回転速度までを複数の回転速度範囲に分けたうちの所定の回転速度範囲での初期の駆動時での前記検出器の検出値をフーリエ変換して所定周波数帯域の振幅スペクトルを求めて、この振幅スペクトルに基づく初期データを前記記憶部に記憶し、前記所定の回転速度範囲での前記回転機械の初期以降の駆動時の前記検出器の検出値をフーリエ変換して前記所定周波数帯域の振幅スペクトルを求めてこの振幅スペクトルに基づく運転データを前記記憶部に記憶し、前記初期データに対する前記運転データの比率を演算し、前記比率及び前記閾値に基づいて前記軸受が正常と判断すると、前記通信部を介して前記外部装置に、前記所定の回転速度範囲での前記検出器の検出値をフーリエ変換して得られる振幅スペクトルの情報を送信する制御部と、を備える。前記制御部は、前記初期として設定された所定回数の駆動時毎に複数回の前記振幅スペクトルを求め、前記所定回数で求めた複数の振幅スペクトルの最大ピーク値を比較して最も大きな値を前記初期データとして前記記憶部に記憶し、前記初期以降の駆動毎に前記振幅スペクトルを求めるとともに求めた振幅スペクトル値の最大ピーク値を前記運転データとして前記記憶部に記憶する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、軸受の異常の判断に用いられる情報を提供できる異常検出装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態に係る異常検出装置を備える給水装置の構成を示す正面図。
【図２】同給水装置の構成を示す側面図。
【図３】同給水装置に用いられる圧力検出器、流量検出器、同異常検出装置、及びポンプ制御装置の構成を示すブロック図。
【図４】同給水装置に用いられるポンプ装置の要部及び同異常検出装置の構成を示す断面図。
【図５】同異常検出装置の構成を示す断面図。
【図６】同異常検出装置に用いられる記憶部に記憶される初期データ及び閾値を示す説明図。
【図７】同異常検出装置の動作の一例を示す流れ図。
【図８】同異常検出装置に用いられる検出器の検出値をフーリエ変換して得られる所定周波数帯域での周波数及び振幅スペクトルの関係を示すグラフ。
【図９】同異常検出装置に用いられる検出器の検出値をフーリエ変換して得られる所定周波数帯域での周波数及び振幅スペクトルの関係を示すグラフ。
【図１０】同異常検出装置に用いられる検出器の検出値をフーリエ変換して得られる所定周波数帯域での周波数及び振幅スペクトルの関係を示すグラフ。
【図１１】同異常検出装置の通信部から外部装置に送信される情報を示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の第１の実施形態に係る給水装置１０を、図１乃至図１１を用いて説明する。
【００１２】
図１は、給水装置１０の構成を示す正面図である。図２は、給水装置１０の構成を示す側面図である。図３は、給水装置１０に用いられる流量検出器１００、圧力検出器１１０、異常検出装置１３０、及びポンプ制御装置１２０の構成を示すブロック図である。
【００１３】
図４は、給水装置１０に用いられるポンプ装置３０の要部及び異常検出装置１３０の構成を示す断面図である。図５は、異常検出装置１３０の構成を示す断面図である。
【００１４】
図６は、異常検出装置１３０に用いられる記憶部１５０に記憶される初期データＦ及び閾値Ｔを示す説明図である。図７は、異常検出装置１３０の動作の一例を示す流れ図である。
【００１５】
図８は、異常検出装置１３０に用いられる検出器１４０の検出値をフーリエ変換して得られる所定周波数帯域２５００〜３５００（Ｈｚ）での周波数及び振幅スペクトルの関係を示すグラフである。図９は、異常検出装置１３０に用いられる検出器１４０の検出値をフーリエ変換して得られる所定周波数帯域３５００〜６０００（Ｈｚ）での周波数及び振幅スペクトルの関係を示すグラフである。図１０は、異常検出装置１３０に用いられる検出器１４０の検出値をフーリエ変換して得られる所定周波数帯域６０００〜８５００（Ｈｚ）での周波数及び振幅スペクトルの関係を示すグラフである。図１１は、異常検出装置１３０の通信部１５５から外部装置１５６に送信される情報を示す説明図である。
【００１６】
図１及び図２に示すように、給水装置１０は、ベース２０と、ベース２０上に配置された複数のポンプ装置３０と、複数のポンプ装置３０の二次側にそれぞれ接続される複数の吐出管４０と、各吐出管４０に設けられる逆止弁５０と、各吐出管４０に設けられる開閉弁６０と、複数の吐出管４０を連結する連結管７０と、連結管７０に設けられる接続管８０と、接続管８０に設けられる蓄圧装置９０と、各吐出管４０に設けられる流量検出器１００と、連結管７０内の圧力を検出する圧力検出器１１０と、各ポンプ装置３０の動作を制御するポンプ制御装置１２０と、を備える。
【００１７】
また、給水装置１０は、図３に示すように、給水装置１０に用いられる回転機械の軸受の異常を検出する異常検出装置１３０を備える。回転機械は、回転軸と、回転軸を支持する軸受と、を備える機械である。給水装置１０に用いられる回転機械は、例えば、ポンプ装置３０に用いられるモータ３１及びポンプ３２である。給水装置１０は、ポンプ装置３０により水源の水を圧送し、吐出管４０及び連結管７０を介して給水先に給水する。
【００１８】
ポンプ装置３０は、モータ３１と、ポンプ３２と、モータ３１及びポンプ３２を接続する主軸３３と、軸封装置３４と、を備える。ポンプ装置３０は、一次側が、受水槽等の水源に接続される。ポンプ装置３０は、例えば、主軸３３が重力方向に沿って延設され、モータ３１がポンプ３２の上部に配置された、所謂立型多段タービンポンプである。ポンプ装置３０は、例えば３台設けられる。３台のポンプ装置３０は、ベース２０上に、例えば一方向に並んで配置される。
【００１９】
モータ３１は、ポンプ制御装置１２０の後述する制御基板１２２に収納されたインバータに電気的に接続される。モータ３１は、例えば、モータフレーム３５と、固定子と、回転子と、回転軸３６と、ポンプ３２側の軸受３７と、ポンプ３２とは反対側の軸受と、を備える。
【００２０】
モータフレーム３５は、例えば、内部に固定子及び回転子を収納するフレーム本体３８と、フレーム本体３８のポンプ３２側に固定され、ポンプ３２側の軸受３７が固定され、ポンプ３２の上部に固定されるモータブラケット３９と、を備える。
【００２１】
フレーム本体３８は、ポンプ３２側が開口を有する筒状に構成される。  
図４に示すように、モータブラケット３９は、筒状に構成されるブラケット本体３９ａと、ブラケット本体３９ａの一端に設けられる底壁部３９ｂと、を有する。
【００２２】
ブラケット本体３９ａは、例えば、円筒状に構成される。ブラケット本体３９ａの内周面は、例えば嵌め合いにより軸受３７を固定可能に形成される。ブラケット本体３９ａは、例えばフランジ３９ｃを有する。フランジ３９ｃは、図１及び図２に示すように、例えばボルト等の固定部材３９ｄにより，フレーム本体３８に固定される。底壁部３９ｂは、回転軸３６の一部を配置する孔が形成される
固定子及び回転子は、フレーム本体３８内に収容される。  
回転軸３６は、回転子に固定される。回転軸３６は、主軸３３に連結される。
【００２３】
図４に示すように、軸受３７は、転がり軸受けである。軸受３７は、外輪３７ａと、内輪３７ｂと、玉等の複数の転動体３７ｃと、を備える。
【００２４】
外輪３７ａは、例えば嵌め合いによりモータブラケット３９の内周面に固定される。また、外輪３７ａは、例えば、押え板３７ｄにより、モータブラケット３９に固定される。具体的には、外輪３７ａは、押え板３７ｄが回転軸３６の軸方向に当接することで、回転軸３６の軸方向に固定される。押え板３７ｄは、ボルト等の固定部材３７ｅにより、モータブラケット３９に固定される。外輪３７ａの内周面には、転動体３７ｃが移動する軌道面が構成される。
【００２５】
内輪３７ｂは、内側に回転軸３６を挿通し、回転軸３６に固定される。内輪３７ｂの外周面には、転動体３７ｃが移動する軌道面が構成される。複数の転動体３７ｃは、外輪３７ａの軌道面及び内輪３７ｂの軌道面間に設置され、外輪３７ａ及び内輪３７ｂに保持される。
【００２６】
図１及び図２に示すように、ポンプ３２は、例えば、下端側に吸込口３２ａ及び吐出口３２ｂを有する。ポンプ３２は、吸込口３２ａが受水槽等の水源に流体的に接続され、吐出口３２ｂが吐出管４０に接続される。
【００２７】
ポンプ３２は、例えば、吸込口３２ａ及び吐出口３２ｂを構成するケーシング３２ｃと、ケーシング３２ｃ上に複数配置される中間ケーシングと、中間ケーシング上に配置されるケーシングカバー３２ｄと、複数の中間ケーシング内に配置され、主軸３３に固定される複数のインペラと、ケーシングカバー３２ｄに設けられ、複数の中間ケーシングを覆う管ケーシング３２ｅと、を備える。
【００２８】
ケーシングカバー３２ｄは、ポンプ３２の上面を覆うとともに、例えば、ボルト等の固定部材３２ｆを介してモータ３１のモータブラケット３９が固定される。具体的には、ケーシングカバー３２ｄは、その上部に、モータブラケット３９が載置される。固定部材３２ｆは、例えば、ケーシングカバー３２ｄの上部とモータ３１の下部を固定する。
【００２９】
管ケーシング３２ｅは、ケーシング３２ｃ及びケーシングカバー間に設けられ、内周面と複数のポンプケーシングの外周面との間に、ケーシングカバー３２ｄからケーシング３２ｃの吐出口３２ｂへの流路を構成する。
【００３０】
主軸３３は、例えば、軸継手３３ａ等を介してモータ３１の回転軸３６に連結される。  
軸封装置３４は、ケーシングカバー３２ｄ及び主軸３３の間を軸封する。軸封装置３４は、例えば、メカニカルシールである。
【００３１】
図２に示すように、吐出管４０は、一端が各ポンプ３２の吐出口３２ｂに、他端が連結管７０に、それぞれ接続される。吐出管４０は、例えば、少なくとも一部が重力方向に沿って延設される。
【００３２】
逆止弁５０は、ポンプ３２の二次側であって、且つ、連結管７０の一次側に、例えば、各吐出管４０にそれぞれ設けられる。逆止弁５０は、吐出管４０内でポンプ３２へ向かう水の逆流を防止する。
【００３３】
開閉弁６０は、例えば、吐出管４０と連結管７０との接続部に隣接する位置に設けられる。開閉弁６０は、吐出管４０から連結管７０に連続する流路を開放または閉止する。  
図１及び図２に示すように、連結管７０は、複数の吐出管４０の他端を連結する。また、連結管７０は、給水先に連通する配管が接続される。連結管７０は、各吐出管４０を通過した水を合流させ、接続された配管に連通する二次側への流路を形成する。  
図１に示すように、蓄圧装置９０は、接続管８０に例えば複数設けられる。蓄圧装置９０は、接続管８０を介して連結管７０に流体的に連続する。
【００３４】
流量検出器１００は、各ポンプ３２の二次側の流量を検出可能に、例えば各吐出管４０にそれぞれ設けられる。流量検出器１００は、ポンプ装置３０の駆動を停止する停止流量を検出可能に構成される。流量検出器１００は、例えば、流量に応じた信号を出力する、羽根車式の流量検出器である。流量検出器１００は、信号線等を介して制御基板１２２に電気的に接続される。流量検出器１００は、信号を制御基板１２２に送信する。
【００３５】
圧力検出器１１０は、連結管７０内の圧力を検出可能に構成される。圧力検出器１１０は、信号線等を介して制御基板１２２に電気的に接続される。圧力検出器１１０は、検出した圧力を信号に変換し、信号を制御基板１２２に送信する。
【００３６】
ポンプ制御装置１２０は、ボックス１２１と、ボックス１２１内に収容される記憶部１２３と、ボックス１２１内に収容される制御部の一例である制御基板１２２と、を備える。
【００３７】
記憶部１２３は、停止流量、駆動圧力、及びモータ３１を駆動する為のプログラムが記憶される。
【００３８】
制御基板１２２は、流量検出器１００と、圧力検出器１１０とが、電気的に接続される。制御基板１２２は、流量検出器１００及び圧力検出器１１０の検出結果に基づいて、ポンプ装置３０を制御する。制御基板１２２は、例えば、圧力検出器１１０により駆動圧力を検出すると、記憶部１２３に記憶されたプログラムに従ってモータ３１を駆動し、流量検出器１００により停止流量を検出すると、モータ３１の駆動を停止する。制御基板１２２は、例えば、複数のポンプ装置３０を交互運転制御する。交互運転制御は、複数のポンプ装置３０が１台ずつ順番で駆動される制御である。
【００３９】
また、制御基板１２２は、異常検出装置１３０の後述する制御部１６０に、複数のポンプ装置３０のうち、運転しているポンプ装置３０を示す情報、及び運転しているポンプ装置３０のモータ３１の回転速度を、送信する。運転しているポンプ装置３０を示す情報について説明する。複数のポンプ装置３０のそれぞれは、例えば、番号が付されている。本実施形態では、一例として３台のポンプ装置３０が用いられており、１つのポンプ装置３０は一号機、他の１つのポンプ装置３０は二号機、残りの１つのポンプ装置３０は三号機に設定される。本実施形態では、運転しているポンプ装置３０を示す情報は、運転しているポンプ装置３０に設定された号機である。
【００４０】
また、制御基板１２２は、複数のポンプ３０装置のそれぞれの、起動回数、積算運転時間を記憶部１２３に記憶する。また、制御基板１２２は、制御部１６０に、複数のポンプ装置３０のうち、運転しているポンプ装置３０の起動回数、及び積算運転時間を送信する。
【００４１】
図３に示すように、異常検出装置１３０は、給水装置１０に用いられる回転機械の軸受の振動、もしくは給水装置１０に用いられる回転機械の軸受の音圧を検出可能に構成される検出器１４０と、軸受３７の異常の判断に用いるための、あらかじめ定められた所定周波数帯域や閾値を記憶する記憶部１５０と、通信部１５５と、検出器１４０の検出結果より演算される運転データＣ及び初期データＦの比較に基づいて軸受３７の異常の判断を行う制御部１６０と、を備える。異常検出装置１３０は、例えば、回転機械の一例であるポンプ装置３０が備えるモータ３１の軸受３７の異常を検出する。
【００４２】
軸受３７は、異常が生じると、正常な状態に比較して大きく振動する。軸受３７の異常は、例えば、外輪３７ａの軌道面、内輪３７ｂの軌道面、及び転動体３７ｃの少なくとも１つに傷が生じることや、複数の転動体３７ｃの間に塵埃等の異物が浸入することにより発生する。
【００４３】
軸受３７は、外輪３７ａの軌道面、内輪３７ｂの軌道面、及び転動体３７ｃの少なくとも１つに傷が生じることにより、回転軸３６の軸方向に直交する方向に、正常な状態に比較して大きく振動する。軸受３７は、複数の転動体３７ｃの間に塵埃等の異物が浸入することにより、回転軸３６の軸方向に平行な方向に、正常な状態に比較して大きく振動する。軸受３７の振動は、軸受３７が固定されるモータブラケット３９に伝わり、モータブラケット３９を振動させる。
【００４４】
なお、軸受３７の振動は、直接的にまたは間接的に検出可能である。軸受３７の振動を直接的に検出するとは、軸受３７の例えば外輪３７ａの振動を検出することである。軸受３７の振動を間接的に検出するとは、軸受３７の振動が伝播して振動する部材例えばモータブラケット３９の振動を検出することである。
【００４５】
軸受３７の音圧を検出することは、軸受３７の振動により生じる空気の振動を直接的または間接的に検出することである。軸受３７の振動により生じる空気の振動を間接的に検出するとは、軸受３７の振動により生じる他の部材の振動により生じる空気の振動を検出することである。
【００４６】
本実施形態では、検出器１４０は、軸受３７の振動が伝播するモータブラケット３９の振動による空気の振動を検出することで、軸受３７の振動による空気の振動を間接的に検出する構成を、一例として用いる。
【００４７】
図４及び図５に示すように、検出器１４０は、マイクロフォン１４１と、基板１４３と、マイクロフォン１４１及び基板１４３を収容するケース１４２と、ケース１４２に設けられる密閉カバー１４８と、を備える。検出器１４０は、検出値を例えばアナログ信号で出力する。
【００４８】
マイクロフォン１４１は、空気の振動を検出可能に構成される。本実施形態では、マイクロフォン１４１は、一例としてチップとして構成されており、基板１４３に実装される。マイクロフォン１４１は、外郭を構成するケース１４１ａの内部に振動板１４１ｂ等を有している。このケース１４１ａには振動板１４１ｂに空気の振動を伝播する為の孔１４１ｃが形成される。孔１４１ｃは、所謂検出孔である。マイクロフォン１４１は、この孔１４１ｃが基板１４３側に向く姿勢で、基板１４３に実装される。マイクロフォン１４１は、振動板１４１ｂの振動により、空気の振動を検出する。マイクロフォン１４１は、検出結果に応じた信号を出力する。
【００４９】
基板１４３は、例えば、電源ノイズ対策の為のコンデンサや、マイクロフォン１４１の検出結果を増幅する増幅回路が設けられる。基板１４３は、信号線１４３ｂが接続される。また、基板１４３は、マイクロフォン１４１の検出結果に応じた信号を、信号線１４３ｂを介して出力する。
【００５０】
また、基板１４３のマイクロフォン１４１と対向する部位には、孔１４３ａが形成される。孔１４３ａは、基板１４３を貫通する。孔１４３ａは、マイクロフォン１４１の孔１４１ｃを介して振動板１４１ｂと対向する。マイクロフォン１４１の孔１４１ｃ及び振動板１４１ｂは、例えば、孔１４３ａの軸線上に配置される。孔１４３ａは、例えば、基板１４３のマイクロフォン１４１が実装される主面と反対側の主面からマイクロフォン１４１が実施される主面に向かって縮径する孔に形成される。孔１４３ａのマイクロフォン１４１側の一端の内径は、例えば、マイクロフォン１４１のケースの、振動板１４１ｂに対向する孔１４１ｃと同径または略同径に形成される。
【００５１】
ケース１４２は、例えば取付金具１４４により、モータブラケット３９の外周面に接触する位置に固定される。
【００５２】
ケース１４２は、内部に、マイクロフォン１４１及び基板１４３を収容する収容スペースＳを有する。ケース１４２は、例えば、ケース本体１４６と、ケースカバー１４７と、を備える。
【００５３】
ケース本体１４６は、ケースカバー１４７との間に収容スペースＳを構成する。ケース本体１４６は、例えば一面が開口する矩形の箱状に形成される。ケース本体１４６の内面には、例えば、リブ１４６ａが形成される。リブ１４６ａは、ケースカバー１４７との間に基板１４３を狭持することで、基板１４３をケース１４２に固定する。
【００５４】
ケースカバー１４７は、ケース本体１４６の開口端面に設けられる。ケースカバー１４７は、ケース本体１４６との間を密閉する。ケースカバー１４７は、例えば、ねじ等の固定部材１４７ａにより、ケースカバー１４７に固定される。ケースカバー１４７には、密閉カバー１４８の一部を配置する孔１４７ｂが形成される。孔１４７ｂは、ケースカバー１４７を貫通しており、収容スペースＳに連通する。また、孔１４７ｂは、その軸方向で、基板１４３の孔１４３ａと並ぶ。
【００５５】
密閉カバー１４８は、ケースカバー１４７に設けられる。密閉カバー１４８は、モータブラケット３９の外周面等の接触対象に密着可能な弾性体から形成される。密閉カバー１４８は、例えばゴムから形成される。
【００５６】
密閉カバー１４８は、例えば、一部がケースカバー１４７の孔１４７ｂに配置される筒状の本体１４８ａと、本体１４８ａの孔１４７ｂからケース１４２外に出る部分に設けられるフランジ部１４８ｂと、を有する。
【００５７】
本体１４８ａは、孔１４７ｂの内面との間を密閉する。本体１４８ａの基板１４３側の端面は、基板１４３の、マイクロフォン１４１が実装される一方の主面に対して他方の主面に当接する。本体１４８ａは、例えば、円筒状に構成される。本体１４８ａの内径は、基板１４３側に向かって漸次縮径する。
【００５８】
本体１４８ａは、基板１４３の孔１４３ａと同軸に配置される。本体１４８ａの基板１４３側の一端の内径は、孔１４３ａの密閉カバー１４８側の内径と同径または略同径に形成される。このように、本体１４８ａの孔１４８ｄ、及び基板１４３の孔１４３ａは、互いに連続する。
【００５９】
フランジ部１４８ｂは、例えば環状に構成される。フランジ部１４８ｂは、ケースカバー１４７との間を密閉する。
【００６０】
本体１４８ａ及びフランジ部１４８ｂのモータブラケット３９側の端面１４８ｃは、軸受３７または軸受３７の振動を受けて振動する部材に密着される面に構成される。本実施形態では、端面１４８ｃは、一例として、モータブラケット３９の外周面に密着する面に構成される。端面１４８ｃは、例えば、モータブラケット３９の外周面に押し付けられることでモータブラケット３９の外周面に倣って変形してモータブラケット３９の外周面に密着する。端面１４８ｃは、例えば、モータブラケット３９の外周面など、接触対象にならう曲面に形成されてもよい。
【００６１】
このように、本実施形態では、孔１４８ｄ及び孔１４３ａにより、密閉カバー１４８のモータブラケット３９の外周面に密着する端面１４８ｃから、ケース１４２内まで延びる孔が構成される。
【００６２】
このように構成される検出器１４０は、密閉カバー１４８の端面１４８ｃがモータブラケット３９の外周面に密着する位置に設置された状態で、モータブラケット３９の外周面からマイクロフォン１４１の振動板１４１ｂまでの距離が、マイクロフォン１４１の最高応答周波数の半波長以下となる長さとなるよう、構成される。
【００６３】
このように構成される検出器１４０は、例えば、モータブラケット３９に、取付金具１４４により固定される。モータブラケット３９は、検出器１４０が固定されるポンプ３２側の軸受３７側の一例である。
【００６４】
取付金具１４４は、図５に示すように、モータ３１側に固定されることで、検出器１４０を、孔１４８ｄ，１４３ａの軸方向が回転軸３６に直交する方向に平行となる姿勢で、密閉カバー１４８の端面１４８ｃをモータブラケット３９の外周面に密着させる。
【００６５】
取付金具１４４は、図４に示すように、例えば、ポンプ３２のケーシングカバー３２ｄをモータ３１に固定する固定部材３２ｆにより、ケーシングカバー３２ｄに固定される。ケーシングカバー３２ｄは、モータ３１側の一例である。モータ３１側は、モータ３１に限定されず、モータ３１の周囲の構成も含む。
【００６６】
取付金具１４４は、例えば、側面視でＬ字形状に構成される。具体的には、取付金具１４４は、第１部分１４４ａと、第２部分１４４ｂと、を有する。
【００６７】
第１部分１４４ａは、固定部材３２ｆが挿通される孔１４４ｃが形成される。第２部分１４４ｂは、検出器１４０が固定される。検出器１４０は、図５に示すように、例えば、ねじ等の固定部材１４４ｄにより、第２部分１４４ｂに固定される。
【００６８】
記憶部１５０は、例えば、制御部１６０と同じ基板に搭載され、ボックス１２１内に収容される。制御部１６０と同じ基板とは、例えば、制御部１６０が搭載される基板である。
【００６９】
記憶部１５０は、予め定めた所定周波数帯域や閾値に加えて、軸受３７の異常の有無の判断に用いられる値であり、検出器１４０の検出値をフーリエ変換して得られた振幅スペクトルに基づく初期データＦ及び運転データＣを記憶可能に構成される。また、記憶部１５０は、軸受３７の異常を判断する為の情報や値を記憶可能に構成される。
【００７０】
また、記憶部１５０は、給水装置１０の複数のポンプ装置３０のそれぞれに対応する複数のデータテーブルを有する。本実施形態では、記憶部１５０は、３台のポンプ装置３０の１台に対応する第１のデータテーブル、他の１台のポンプ装置３０に対応する第２のデータテーブル、残りの１台のポンプ装置３０に対応するデータテーブルを有する。
【００７１】
検出器１４０の検出結果に基づいて記憶される初期データＦ及び運転データＣは、検出器１４０の検出値をフーリエ変換して得られる所定周波数帯域の振幅スペクトルに基づいて得られる。
【００７２】
初期データＦ及び運転データＣは、例えば、検出器１４０の検出値をフーリエ変換することで得られる所定周波数帯域の振幅スペクトルの最大ピーク値である。初期データＦ及び運転データＣは、制御部１６０により算出されて、制御部１６０により記憶部１５０に記憶される。そしてこの初期データＦ及び運転データＣは、検出器１４０が設けられるポンプ装置３０に応じて、第１のデータテーブル、第２のデータテーブル、第３のデータテーブルにひもづけられる。
【００７３】
ここでいう、初期データＦとは、給水装置１０が設置現場に設置された後、モータ３１が、モータ３１の最低回転速度から最高回転速度までを複数の回転速度範囲に分けたうちの所定の回転速度範囲で初期に駆動されたときの、検出器１４０の検出値をフーリエ変換することで得られる所定周波数帯域の振幅スペクトルの最大ピーク値である。ここで言う初期の駆動とは、例えば、給水装置１０が設置現場に設置された後の初回の駆動、または、給水装置１０が設置された後の初回を含む所定の複数回の駆動である。ここで言う、所定の複数回は、例えば２回や３回であり、任意に決定できる。
【００７４】
所定の回転速度範囲は、１つまたは複数であってもよい。初期データＦ及び運転データＣは、回転速度範囲ごとに記憶される。
【００７５】
例えば、初期の駆動が１回すなわち初回の駆動に設定される場合は、モータ３１の最低回転速度から最高回転速度までを複数の回転速度範囲に分けたうちの所定の回転速度範囲での初回の駆動時の検出器１４０の検出値に基づく所定の周波数帯域の振幅スペクトルの最大ピーク値が初期データＦとして記憶部１５０に記憶される。
【００７６】
初期の駆動として複数回の駆動が設定されている場合は、初期データＦは、例えば、所定の回転速度範囲での初期に設定された複数回のそれぞれの駆動時での最大ピーク値を比較して得られた最も大きな値である。具体的に説明すると、初期の駆動が複数回例えば初回を含む３回である場合は、モータ３１の最低回転速度から最高回転速度までを複数の回転速度範囲に分けたうちの所定の回転速度範囲での初回の駆動時の検出器１４０の検出値に基づく所定周波数帯域の振幅スペクトルの最大ピーク値、所定の回転速度範囲での２回目の駆動時の検出器１４０の検出値に基づく所定周波数帯域の振幅スペクトルの最大ピーク値、及び所定の回転速度範囲での３回目の駆動時の検出器１４０の検出値に基づく所定周波数帯域の振幅スペクトルの最大ピーク値を算出し、これら、初回の最大ピーク値、２回目の最大ピーク値、及び３回目の最大ピーク値のうちの最も大きな値が、初期データＦとして記憶部１５０に記憶される。
【００７７】
運転データＣとは、モータ３１の最低回転速度から最高回転速度までを複数の回転速度範囲に分けたうちの所定の回転速度範囲でのモータ３１の初期の駆動以降の駆動、すなわち所定の回転速度範囲での初期と設定された回数以降のモータ３１の駆動時の検出器１４０の検出値に基づく所定周波数帯域の振幅スペクトルの最大ピーク値であり、記憶部１５０に更新される。
【００７８】
例えば、初期の駆動として３回の駆動が設定されている場合は、モータ３１の最低回転速度から最高回転速度までを複数の回転速度範囲に分けたうちの所定の回転速度範囲でのモータ３１の４回目の駆動時の検出器１４０の検出値に基づく所定周波数帯域での振幅スペクトルの最大ピーク値が運転データＣとして記憶される。そして、その後、モータ３１の所定回転速度範囲での５回目の駆動時の検出器１４０の検出値に基づく所定周波数帯域での振幅スペクトルの最大ピーク値が、運転データＣとして記憶部１５０に更新される。
【００７９】
なお、ここで言う所定周波数帯域について説明する。所定周波数帯域は、軸受３７の異常を検出するに適した周波数帯域である。図８乃至図１０に示すように、軸受３７に異常が生じると、検出器１４０の検出値をフーリエ変換することで得られる振幅スペクトルが、特定の周波数で、軸受３７が正常であるときに比較して大きくなる傾向にある。軸受３７の異常を検出するに適した周波数帯域とは、上述のように、軸受３７に異常が生じることで振幅スペクトルが大きくなる周波数を含む周波数帯域である。所定の周波数帯域は、単数または複数が設定される。なお、所定の周波数帯域の幅は、任意に設定できる。
【００８０】
単数すなわち１つの周波数帯域が所定周波数帯域として設定される場合、所定周波数帯域は、本実施形態では、例えば、２５００〜３５００（Ｈｚ）である。
【００８１】
複数の所定周波数帯域を設定する場合の一例を説明する。人間の可聴周波数帯域は概ね５０〜２０ｋＨｚとされており、５０〜２５００Ｈｚの帯域は、人間の会話に使われる帯域のため、人間にとってさほど不愉快な周波数ではない。この為、複数の所定周波数帯域を設定する場合の一例としては、人間にとって不愉快となる周波数帯域を複数の周波数帯域に分け、これら複数の周波数帯域をそれぞれ所定周波数帯域として設定する。具体例としては、２５００〜１０ｋＨｚを複数の周波数帯域に分割して、それぞれの周波数帯域を所定周波数帯域として設定する。なお、これら複数の周波数帯域のそれぞれでは、軸受３７に異常が生じることで、いずれかの周波数帯域においても、検出器１４０の検出をフーリエ変換することで得られる振幅スペクトルが大きくなる周波数を含む。
【００８２】
複数の周波数帯域の一例としては、２５００〜３５００（Ｈｚ）の周波数帯域と、３５００〜６０００（Ｈｚ）周波数帯域と、６０００〜８５００（Ｈｚ）周波数帯域である。本実施形態では、所定周波数帯域として、２５００〜３５００（Ｈｚ）の周波数帯域、３５００〜６０００（Ｈｚ）の周波数帯域、及び６０００〜８５００（Ｈｚ）の周波数帯域が用いられる。
【００８３】
また、モータ３１の最低回転速度から最高回転速度までを複数の回転速度範囲に分ける一例について説明する。本実施形態では、モータ３１の最低回転速度は、例えば６４（Ｈｚ）であり、最高回転速度は、７５（Ｈｚ）である。本実施形態では、複数の回転速度範囲として、一例として図６に示すように、回転速度範囲６４〜６６（Ｈｚ）と、回転速度範囲６６〜６８（Ｈｚ）と、回転速度範囲６８〜７０（Ｈｚ）と、回転速度範囲７０〜７２（Ｈｚ）と、回転速度範囲７２〜７４（Ｈｚ）と、回転速度範囲７４〜７５（Ｈｚ）と、が設定される。
【００８４】
また、本実施形態では、図６に示すモータ３１の最低回転速度から最高回転速度までの複数の回転速度範囲のうちの所定回転速度範囲として、これら複数の回転速度範囲が設定される。すなわち、所定回転速度範囲として、回転速度範囲６４〜６６（Ｈｚ）と、回転速度範囲６６〜６８（Ｈｚ）と、回転速度範囲６８〜７０（Ｈｚ）と、回転速度範囲７０〜７２（Ｈｚ）と、回転速度範囲７２〜７４（Ｈｚ）と、回転速度範囲７４〜７５（Ｈｚ）と、が設定される。
【００８５】
記憶部１５０に記憶される、軸受３７の異常を判断する為に用いられる情報や値は、例えば、軸受３７の異常を検出するに適した所定周波数帯域と、軸受３７の異常の検出に用いられる閾値Ｔと、検出器１４０により軸受３７の情報を検出する時間と、である。
【００８６】
軸受３７の異常を検出するに適した周波数帯域は、検出器１４０が設けられるポンプ装置３０に応じたデータテーブルにひもづけられる。軸受３７の異常を検出するに適した周波数帯域は、一例として、２５００〜３５００（Ｈｚ）の周波数帯域と、３５００〜６０００（Ｈｚ）の周波数帯域と、６０００〜８５００（Ｈｚ）の周波数帯域と、である。
【００８７】
閾値Ｔは、軸受３７の異常の判断に用いられる。ここで言う、軸受３７の異常の状態は、例えば、注意レベルの状態であるプレアラーム状態と、ポンプ装置３０の駆動の停止を要するアラーム状態と、を含む。プレアラーム状態は、軸受３７の交換を要しない程度の異常の状態である。閾値Ｔは、初期データＦに対する運転データＣの比率と比較される値である。閾値Ｔは、プレアラーム状態を判断する為のプレアラーム用閾値Ｔ１と、アラーム状態を判断する為のアラーム用閾値Ｔ２と、を含む。
【００８８】
閾値Ｔは、例えば、所定周波数帯域と、モータ３１の回転速度範囲に応じて設定される。
【００８９】
例えば、所定周波数帯域として２５００〜３５００（Ｈｚ）に設定された所定周波数帯域に対しては、例えば、図６に示すように、モータ３１の回転速度範囲６４〜６６（Ｈｚ）には、プレアラーム用閾値Ｔ１は２が設定され、アラーム用閾値Ｔ２は４が設定される。モータ３１の回転速度範囲６６〜６８（Ｈｚ）には、プレアラーム用閾値Ｔ１は２が設定され、アラーム用閾値Ｔ２は４が設定される。モータ３１の回転速度範囲６８〜７０（Ｈｚ）には、プレアラーム用閾値Ｔ１は２が設定され、アラーム用閾値Ｔ２は４が設定される。モータ３１の回転速度範囲７０〜７２（Ｈｚ）には、プレアラーム用閾値Ｔ１は２が設定され、アラーム用閾値Ｔ２は４が設定される。モータ３１の回転速度範囲７２〜７４（Ｈｚ）には、プレアラーム用閾値Ｔ１は３が設定され、アラーム用閾値Ｔ２は６が設定される。モータ３１の回転速度範囲７４〜７５（Ｈｚ）には、プレアラーム用閾値Ｔ１は３が設定され、アラーム用閾値Ｔ２は６が設定される。
【００９０】
複数の所定周波数帯域が設定される場合は、閾値Ｔは、複数の所定周波数帯域ごとに、図６に示すようにモータ３１の回転速度範囲のそれぞれに設定される。すなわち、３５００〜６０００（Ｈｚ）に設定された所定周波数帯域では、図６のように、３５００〜６０００（Ｈｚ）に適したプレアラーム用閾値Ｔ１及びアラーム用閾値Ｔ２が、モータ３１の回転速度範囲に応じて設定される。６０００〜８５００（Ｈｚ）に設定された所定周波数帯域では、図６のように、６０００〜８５００（Ｈｚ）に適したプレアラーム用閾値Ｔ１及びアラーム用閾値Ｔ２が、モータ３１の回転速度範囲に応じて設定される。
【００９１】
検出器１４０により軸受３７の情報を検出する時間の値は、例えば、３秒間である。すなわち、検出器１４０は、モータ３１が所定の回転速度範囲で駆動すると、３秒間、軸受３７の振動を検出する。
【００９２】
なお、このように構成される記憶部１５０は、例えば、ポンプ装置３０のポンプ制御装置１２０が備える記憶部と共通の構成であってもよい。
【００９３】
通信部１５５は、ポンプ装置３０のポンプ制御装置１２０と通信可能に構成される。また、通信部１５５は、外部装置１５６と通信可能に構成される。ここで、外部装置１５６は、ポンプ装置３０以外の装置である。外部装置１５６は、例えば、給水装置１０を管理する給水装置管理サーバである。
【００９４】
制御部１６０は、例えばボックス１２１内に収容される。制御部１６０は、信号線１４３ｂを介して、マイクロフォン１４１の検出値が送信される。また、制御部１６０は、制御基板１２２から通信部１５５を介して、駆動しているポンプ装置３０に関する情報を受信する。駆動しているポンプ装置３０に関する情報は、駆動しているポンプ装置３０を示す号機ナンバー、及び駆動しているポンプ装置３０のモータ３１の回転速度である。
【００９５】
また、制御部１６０は、制御基板１２２から、通信部１５５を介して、運転しているポンプ装置３０の起動回数、及び運転しているポンプ装置３０の積算運転時間を受信する。
【００９６】
制御部１６０は、制御基板１２２から受信した、運転しているポンプ装置３０の号機ナンバー、モータ３１の回転速度、起動回数、及び積算運転時間を、ポンプ装置３０のデータテーブルに紐づけて、記憶部１５０に記憶する。
【００９７】
また、制御部１６０は、検出器１４０の検出値から初期データＦ及び運転データＣを算出する。
【００９８】
具体的には、制御部１６０は、通信部１５５を介してポンプ制御装置１２０から送信される運転しているポンプ装置３０の号機ナンバー及び運転しているポンプ装置３０のモータ３１の回転速度に基づいて、所定の回転速度範囲でのモータ３１の初期の駆動時に検出器１４０により実施される３秒間の検出値をＡＤ変換した後に、フーリエ変換して得られる所定周波数帯域の振幅スペクトルの最大ピーク値に基づいて初期データＦを求める。そして、求めた初期データＦを記憶部１５０に記憶する。
【００９９】
また、制御部１６０は、所定の回転速度範囲でのモータ３１の初期以降の駆動時において、検出器１４０により実施される例えば３秒間の検出値をＡＤ変換した後に、フーリエ変換して得られる所定周波数帯域の振幅スペクトルの最大ピーク値に基づいて運転データＣを求める。そして、求めた運転データＣを記憶部１５０に記憶する、または、記憶部１５０に更新する。
【０１００】
初期データＦについて説明すると、制御部１６０は、本実施形態では、モータ３１の最低回転速度６４（Ｈｚ）から最高回転速度７５（Ｈｚ）までの回転速度範囲を６分割したそれぞれの回転速度範囲での初期データＦを求めて、記憶部１５０に記憶する。
【０１０１】
具体的には、図６に示すように、モータ３１の６４〜６６（Ｈｚ）の回転速度範囲と、６６〜６８（Ｈｚ）の回転速度範囲と、６８〜７０（Ｈｚ）の回転速度範囲と、７０〜７２（Ｈｚ）の回転速度範囲と、７２〜７４（Ｈｚ）の回転速度範囲と、７４〜７５（Ｈｚ）の回転速度範囲と、のそれぞれに対して所定周波数帯域である、２５００〜３５００（Ｈｚ）、３５００〜６０００（Ｈｚ）、６０００〜８５００（Ｈｚ）のそれぞれの初期データＦを求めて記憶部１５０に記憶する。
【０１０２】
図６には、各運転速度範囲の２５００〜３０００（Ｈｚ）での初期データＦが示されている。また、図８には、初期データＦを算出する為に用いられた、例えば、モータ３１の回転速度範囲６４〜６６（Ｈｚ）での初期の駆動時の検出器１４０の検出結果をフーリエ変換して得られる所定周波数帯域２５００〜３５００（Ｈｚ）の振幅スペクトルが示されている。図９には、初期データＦを算出する為に用いられた、例えば、モータ３１の回転速度範囲６４〜６６（Ｈｚ）での初期の駆動時の検出器１４０の検出結果をフーリエ変換して得られる所定周波数帯域３５００〜６０００（Ｈｚ）の振幅スペクトルが示されている。図１０には、初期データＦを算出する為に用いられた、例えば、モータ３１の回転速度範囲６４〜６６（Ｈｚ）での初期の駆動時の検出器１４０の検出結果をフーリエ変換して得られる所定周波数帯域６０００〜８５００（Ｈｚ）の振幅スペクトルが示されている。
【０１０３】
運転データＣについて説明すると、制御部１６０は、モータ３１の最低回転速度６２（Ｈｚ）から最高回転速度７５（Ｈｚ）までの回転速度範囲を６分割したそれぞれの回転速度範囲での運転データＣを求めて、記憶部１５０に記憶する。
【０１０４】
具体的には、モータ３１の６４〜６６（Ｈｚ）の回転速度範囲と、６６〜６８（Ｈｚ）の回転速度範囲と、６８〜７０（Ｈｚ）の回転速度範囲と、７０〜７２（Ｈｚ）の回転速度範囲と、７２〜７４（Ｈｚ）の回転速度範囲と、７４〜７５（Ｈｚ）の回転速度範囲と、のそれぞれに対して所定周波数帯域である、２５００〜３５００（Ｈｚ）、３５００〜６０００（Ｈｚ）、６０００〜８５００（Ｈｚ）のそれぞれの運転データＣを求めて記憶部１５０に記憶し、または更新する。
【０１０５】
図８には、運転データＣを算出する為に用いられた、例えば、モータ３１の回転速度範囲６４〜６６（Ｈｚ）での初期以降の駆動時の検出器１４０の検出結果をフーリエ変換して得られる所定周波数帯域２５００〜３５００（Ｈｚ）の振幅スペクトルが示されている。図９には、運転データＣを算出する為に用いられた、例えば、モータ３１の回転速度範囲６４〜６６（Ｈｚ）での初期以降の駆動時の検出器１４０の検出結果をフーリエ変換して得られる所定周波数帯域３５００〜６０００（Ｈｚ）の振幅スペクトルが示されている。図１０には、運転データＣを算出する為に用いられた、例えば、モータ３１の回転速度範囲６４〜６６（Ｈｚ）での初期以降の駆動時の検出器１４０の検出結果をフーリエ変換して得られる所定周波数帯域６０００〜８５００（Ｈｚ）の振幅スペクトルが示されている。
【０１０６】
また、制御部１６０は、モータ３１の最低回転速度６４（Ｈｚ）から最高回転速度７５（Ｈｚ）までの回転速度範囲を６分割した回転速度範囲のそれぞれでの初期以降の駆動時に、検出器１４０の検出値をフーリエ変換で得られる第２の所定周波数帯域の一例である２０００〜８５００（Ｈｚ）の振幅スペクトルを、記憶部１５０に記憶し、または更新する。
【０１０７】
すなわち、制御部１６０は、運転データＣを求める際には、まず、検出器１４０の検出値をフーリエ変換して、第２の所定周波数帯域の振動スペクトルを求める。第２の所定周波数帯域は、所定の周波数帯域と同じ周波数帯域である。本実施形態では、所定の周波数帯域として、複数の周波数帯域が設定されており、具体例として、２０００〜３５０００（Ｈｚ）、３５００〜６０００（Ｈｚ）、及び６５００〜８０００（Ｈｚ）の周波数帯域が設定されている。
【０１０８】
制御部１６０は、検出器１４０の検出値をフーリエ変換して得られる第２の所定周波数帯域の振幅スペクトルを求めて、これから、第２の所定周波数帯域に含まれる所定周波帯域の振幅スペクトルを求める。
【０１０９】
また、制御部１６０は、所定の回転速度範囲の所定周波数帯域の初期データＦ及び運転データＣを用いて、初期データＦに対する運転データＣの比率Ｒ（Ｒ＝Ｃ／Ｆ）を算出する。そして、制御部１６０は、比率Ｒと閾値Ｔとを比較して、軸受３７の異常を判断する。
【０１１０】
具体的には、制御部１６０は、比率Ｒがプレアラーム用閾値Ｔ１未満であると、モータ３１の軸受３７は正常であると判断する。制御部１６０は、比率Ｒがプレアラーム用閾値Ｔ１以上であってアラーム用閾値Ｔ２未満であると、軸受３７がプレアラーム状態にあると判断する。制御部１６０は、比率Ｒがアラーム用閾値Ｔ２以上であると、軸受３７がアラーム状態にあると判断する。
【０１１１】
なお、制御部１６０は、所定周波数帯域が複数ある場合では、これら複数の所定の周波数帯域の少なくとも１つの周波数帯域で比率Ｒがプレアラーム用閾値Ｔ１以上であってアラーム用閾値Ｔ２未満であると、軸受３７がプレアラーム状態にあると判断する。また、制御部１６０は、所定の周波数帯域が複数ある場合では、これら複数の所定の周波数帯域の少なくとも１つの周波数帯域で比率Ｒがアラーム用閾値Ｔ２以上であると、軸受３７がアラーム状態にあると判断する。
【０１１２】
制御部１６０は、軸受３７が正常であると判断すると、記憶部１５０に第１の情報乃至第５の情報を記憶し、第１乃至第５の情報を、通信部１５５を介して外部装置１５６に送信する。
【０１１３】
第１の情報は、正常であると判断された軸受３７を備えるポンプ装置３０の号機ナンバーである。  
第２の情報は、正常であると判断された回転速度範囲での各所定周波数帯域の運転データＣである。ここで、運転データＣとは、振幅スペクトルの強さ（ｄＢ）である。本実施形態では、２５００〜３５００（Ｈｚ）の運転データＣ、３５００〜６０００（Ｈｚ）の運転データＣ、及び６０００〜８５００（Ｈｚ）の運転データＣである。
【０１１４】
第３の情報は、正常であると判断された際の振幅スペクトルである。  
第４の情報は、正常であると判断された所定の回転速度範囲での各所定周波数帯域の初期データＦである。ここで、初期データＦとは、強さ（ｄＢ）である。
【０１１５】
また、制御部１６０は、軸受３７の異常を判断すると、通信部１５５を介して、第５乃至第１２の情報を外部装置１５６に送信する。
【０１１６】
第５の情報は、異常があると判断された軸受３７を有するポンプ装置３０の号機ナンバーである。  
第６の情報は、異常を判断した時刻である。  
第７の情報は、異常を判断した軸受３７を有するモータ３１の起動回数である。  
第８の情報は、異常を検出した軸受３７を有するモータ３１の積算運転時間である。
【０１１７】
第９の情報は、異常を判断した軸受３７の音圧を検出した検出器１４０の検出値をフーリエ変換することで求めた第２の所定周波数帯域での振幅スペクトルである。
【０１１８】
第１０の情報は、他の正常な軸受３７を有するモータ３１の起動回数である。
【０１１９】
第１１の情報は、他の正常な軸受３７を有するモータ３１の積算運転時間である。
【０１２０】
第１２の情報は、他の正常な軸受３７を有するモータ３１についての振幅スペクトルである。
【０１２１】
また、制御部１６０は、プレアラーム状態を判断すると、第５乃至第１２の情報を、予め設定された所定の時刻に、通信部１５５を介して外部装置１５６に送信する。所定の時刻は、外部装置１５６が設置される会社等の就業時間内のいずれかの時刻である。
【０１２２】
また、制御部１６０は、アラーム状態を判断すると、第５乃至第１２の情報を、上述の所定の時刻外であっても、すぐに通信部１５５を介して外部装置１５６に送信する。
【０１２３】
また、制御部１６０は、アラーム状態を判断すると、異常を判断した軸受３７を有するモータ３１を備えるポンプ装置３０の駆動を停止してさらにモータ３１に対して駆動の制限をかける。ここで、駆動の制限とは、駆動ができないようにすることである。制御部１６０は、具体的には、通信部１５５を介して、制御基板１２２に信号を送信する。この信号は、ポンプ制御装置１２０に、アラーム状態であると判断した軸受３７を有するモータ３１を停止させ、かつその後このモータ３１が駆動をさせないようにする信号である。制御基板１２２は、この信号を受信すると、アラーム状態であると判断された軸受３７を備えるモータ３１の駆動を停止し、さらに、その後駆動しないようにする。
【０１２４】
また、制御部１６０は、軸受３７の異常を判断すると、他の正常な軸受３７を有するモータ３１の起動回数、他の正常な軸受３７を有するモータ３１の積算運転時間、及び、他の正常な軸受３７を有するモータ３１についての第２の所定周波数帯域での振幅スペクトルである。他の正常な軸受３７を有するモータ３１についての振幅スペクトルは、すなわち、第３の情報である。
【０１２５】
また、制御部１６０は、リセット信号を受信すると、駆動の制限をかけたポンプ装置３０のモータ３１に対する当該制限を解除する。具体的には、制御部１６０は、リセット信号を受信すると、通信部１５５を介して、制御基板１２２に、制限を解除する信号を送信する。制御基板１２２は、制御部１６０から信号を受信すると、駆動が制限されたモータ３１の当該制限を解除する。制限が解除されたモータ３１は、駆動が可能となる。
【０１２６】
リセット信号は、例えば、モータ３１ごとに設定されている。すなわち、制御部１６０は、一号機のポンプ装置３０に対するリセット信号を受信すると、一号機のポンプ装置３０のモータ３１の駆動の制限を解除する信号を送信する。制御部１６０は、二号機のポンプ装置３０に対するリセット信号を受信すると、二号機のポンプ装置３０のモータ３１の駆動の制限を解除する信号を送信する。
【０１２７】
また、制御部１６０は、初期データを削除する信号を受信すると、軸受３７の初期データＦを記憶部１５０から削除する。
【０１２８】
なお、初期データＦを削除する信号は、モータ３１ごとに設定されている。すなわち、制御部１６０は、一号機のポンプ装置３０の軸受３７の初期データＦを削除する信号を受信すると、一号機のポンプ装置３０の軸受３７の初期データＦを記憶部１５０から削除する。制御部１６０は、二号機のポンプ装置３０の軸受３７の初期データＦを削除する信号を受信すると、二号機のポンプ装置３０の軸受３７の初期データＦを記憶部１５０から削除する。
【０１２９】
制御部１６０にリセット信号及び初期データＦの削除信号を送信する為の操作部１８０が、設けられてもよい。この操作部１８０は、例えばボックス１２１に設けられてもよい。この操作部１８０は、電気的に制御部１６０に接続されており、操作されると制御部１６０に、リセット信号、及び初期データＦの削除信号を送信する。操作部１８０は、具体的には、リセット信号を送信する為操作部、及びポンプ装置３０ごとに設けられる初期データＦを削除する信号を送信する為の操作部を含む。
【０１３０】
または、リモコン等の外部装置から送信されたリセット信号及び削除信号を受信するための受信部が設けられてもよい。この受信部は、例えばボックス１２１内に設けられてもよい。ここで言う受信部は、無線で送信された信号を受信する構成でもよいし、または、外部装置の信号線が接続される接続部であってもよい。制御部１６０は、操作部１８０またはリモコン等の外部装置から、リセット信号を受信すると、通信部１５５を介して制御基板１２２に解除信号を送信する。また、制御部１６０は、操作部１８０またはリモコン等の外部装置から、削除信号を受信すると、記憶部１５０に記憶された初期データＦを削除する。
【０１３１】
制御部１６０は、記憶部１５０に記憶された初期データＦを削除した後、モータ３１の最低回転速度から最高回転速度までを複数の回転速度範囲に分けたうちの所定の回転速度範囲において、モータ３１の初期と同回数の駆動時に検出器１４０の検出値をフーリエ変換することで得られる所定周波数帯域の振幅スペクトルに基づいて初期データＦを求めて、記憶部１５０に記憶する。
【０１３２】
すなわち、制御部１６０は、初期データＦを削除した後では、給水装置１０が設置現場に設置された後、モータ３１の初期に駆動されたときに初期データＦを求めたのと同様に、初期データＦを求めて記憶部１５０に記憶する。
【０１３３】
また、制御部１６０は、複数のポンプ装置３０のいずれかのモータ３１の軸受３７の異常を判断すると、他のポンプ装置３０のモータ３１の軸受３７の音圧を検出する検出器１４０に基づく第５乃至第１２の情報を、通信部１５５を介して外部装置１５６に送信する。
【０１３４】
次に、異常検出装置１３０の動作の一例を、図７を用いて説明する。  
なお、本実施形態では、給水装置１０は、一例として、複数のポンプ装置３０を、交互運転により駆動する。モータ３１の駆動により軸受３７が振動すると、軸受３７の振動は、モータブラケット３９に伝わる。モータブラケット３９の振動は、検出器１４０のケース１４２の孔１４８ｄ、及び基板１４３の孔１４３ａ内の空気を振動させる。孔１４８ｄ，１４３ａ内の空気の振動は、マイクロフォン１４１の振動板１４１ｂに伝わる。マイクロフォン１４１は、振動板１４１ｂの振動を検出することで、空気の振動を検出する。検出器１４０は、検出値を、制御部１６０に送信する。
【０１３５】
制御部１６０は、図７に示すように、制御基板１２２から駆動しているポンプ装置３０に関する情報を取得する（ステップＳＴ１）。ポンプ装置３０の情報は、ポンプ装置３０の号機ナンバー、モータ３１の回転速度、モータ３１の起動回数、及び、モータ３１の積算運転時間である。制御部１６０は、取得した情報を、記憶部１５０に記憶する。
【０１３６】
次に、制御部１６０は、取得した情報に基づいて、運転しているモータ３１の、当該モータ３１の回転速度が含まれる所定回転速度範囲での初期データＦが記憶部１５０に記憶されているか否かを判断する（ステップＳＴ２）。
【０１３７】
モータ３１の最低回転速度から最高回転速度までを複数に分けた回転速度範囲のそれぞれで最初に駆動する場合には記憶部１５０に初期データＦが記憶されていない。制御部１６０は、記憶部１５０に初期データＦが記憶されていないと判断すると（ステップＳＴ２のＮＯ）、検出器１４０からの信号に基づいて初期データＦを算出して（ステップＳＴ３）、運転しているポンプ装置３０のデータテーブルに紐づけて記憶部１５０に記憶する（ステップＳＴ４）。制御部１６０は、初期データＦを記憶部１５０に記憶すると、ステップＳＴ１に戻る。
【０１３８】
制御部１６０は、記憶部１５０に初期データＦが記憶されていると判断すると（ステップＳＴ２のＹＥＳ）、検出器１４０からの信号に基づいて運転データＣを算出して（ステップＳＴ５）、記憶部１５０に記憶する（ステップＳＴ６）。なお、制御部１６０は、運転データＣがすでに記憶されている場合は、更新する。また、制御部１６０は、第１乃至第４の情報を、記憶部１５０に記憶する。
【０１３９】
次に、制御部１６０は、初期データＦに対する運転データＣの比率Ｒ（Ｒ＝Ｃ／Ｆ）を算出して、比率Ｒを閾値Ｔと比較する。具体的には、制御部１６０は、比率Ｒがプレアラーム用閾値Ｔ１未満であるか否かを判断する（ステップＳＴ７）。制御部１６０は、比率Ｒがプレアラーム用閾値Ｔ１未満であると判断すると（ステップＳＴ７のＹＥＳ）、記憶部１５０に記憶された第１乃至第４の情報を、通信部１５５を介して外部装置１５６に送信する（ステップＳＴ８）。制御部１６０は、第１乃至第４の情報を送信すると、ステップＳＴ１に戻る。図１１は、例えば、運転号機として一号機に設定されたポンプ装置３０の第１乃至第４の情報を示している。
【０１４０】
制御部１６０は、比率Ｒがプレアラーム用閾値Ｔ１以上であると判断すると（ステップＳＴ７のＮＯ）、次に、比率Ｒがアラーム用閾値Ｔ２未満であるか否かを判断する（ステップＳＴ９）。制御部１６０は、比率Ｒがアラーム用閾値Ｔ２未満であると（ステップＳＴ９のＹＥＳ）、モータ３１がプレアラーム状態であると判断する（ステップＳＴ１０）。制御部１６０は、プレアラーム状態であると判断すると、第４乃至第１２の情報を、所定の時刻に、通信部１５５を介して外部装置１５６に送信する（ステップＳＴ１１）。
【０１４１】
制御部１６０は、比率Ｒがアラーム用閾値Ｔ２以上であると（ステップＳＴ９のＮＯ）、モータ３１がアラーム状態であると判断する（ステップＳＴ１２）。制御部１６０は、モータ３１がアラーム状態であると判断すると、次に、アラーム状態であると判断したモータ３１を停止する信号を、通信部１５５を介して制御基板１２２に送信して、モータ３１を停止する。また、制御部１６０は、アラーム状態であると判断したモータ３１が当該判断以降駆動されないように、通信部１５５を介して制御基板１２２に信号を送信する（ステップＳＴ１３）。
【０１４２】
次に、制御部１６０は、第５乃至第１２の情報を、通信部１５５を介して外部装置１５６に送信する（ステップＳＴ１４）。制御部１６０は、第５乃至第１２の情報を送信すると、ステップＳＴ１に戻る。
【０１４３】
また、制御部１６０は、リセット信号を受信すると、モータ３１に対する駆動の制限を解除する。制御部１６０は、具体的には、モータ３１ごとに設定されたリセット信号を受信すると、受信した信号に対応するモータ３１の制限を解除する信号を、通信部１５５を介して制御基板１２２に送信する。
【０１４４】
また、制御部１６０は、初期データを削除する信号を受信すると、軸受３７の初期データＦを記憶部１５０から削除する。制御部１６０は、具体的には、モータ３１ごとに設定された初期データを削除する信号を受信すると、受信した信号に対するモータ３１の初期データを削除する。
【０１４５】
このように構成される検出器１４０によれば、給水装置１０が設置現場に設置された後、モータ３１の最低回転速度から最高回転速度までを複数の回転速度範囲に分けた内の所定の回転速度範囲のそれぞれで初期に駆動されたときの検出器１４０の検出値をＡＤ変換した後にフーリエ変換して得られる所定周波数帯域の振幅スペクトルの最大スペクトル値を初期データＦとして記憶部１５０に記憶し、初期以降の駆動時の最大スペクトル値を運転データＣとして記憶部１５０に記憶し、初期データＦに対する運転データＣの比率Ｒを算出する。そして、制御部１６０は、比率Ｒがプレアラーム用閾値Ｔ１以下であると、ポンプ装置３０が正常であると判断する。そして、制御部１６０は、ポンプ装置３０が正常であると判断すると、通信部１５５を介して、第１乃至第４の情報を、ポンプ制御装置１２０に送信する。
【０１４６】
このように、給水装置１０が設置現場に設置された状態での検出器１４０による検出値をフーリエ変換することで得られる所定周波数帯域の振幅スペクトルの最大スペクトル値に基づいて初期データＦ及び運転データＣを求め、記憶することで、初期データＦを記憶部１５０に記憶したときの給水装置１０の設置条件、及び運転データＣを記憶部１５０に記憶したときの給水装置１０の設置条件が同じであるので、軸受３７の異常の判断に対する、給水装置１０の設置条件の影響が生じない。この為、軸受３７の異常判断の精度を向上できる。
【０１４７】
さらに、初期データＦ及び運転データＣとして、軸受３７に異常が生じたときに振幅に変化が生じる周波数を含む所定周波数帯域の振幅スペクトルの最大ピーク値を用いることで、軸受３７の異常の検出の精度を向上できる。
【０１４８】
さらに、制御部１６０が、ポンプ装置３０が正常であると判断すると、正常であると判断したときの所定回転速度範囲での検出器１４０の検出値をフーリエ変換して得られる振幅スペクトルに基づく第１乃至第４の情報を、通信部１５５を介して外部装置１５６に送信する。
【０１４９】
この為、定期的に、ポンプ装置３０の軸受３７の第１乃至第４の情報を得ることが可能となる。結果、作業員による軸受３７の定期的な点検作業が不要となる。また、第１乃至第５の情報を、例えば、給水装置１０に関する各種報告書に記載する情報として用いることもできる。
【０１５０】
さらに、制御部１６０は、軸受３７の異常を判断すると、第５乃至第１２の情報を、通信部１５５を介して外部装置１５６に送信する。この為、給水装置１０を管理する管理先は、軸受３７の異常を把握することが可能となる。さらに、他の正常な軸受３７の情報を得ることが可能となる。正常な軸受３７の情報を同時に得られることで、例えば、正常であっても、近いうちにプレアラーム状態となりそうな軸受３７を検出することが可能となる。近いうちにプレアラーム状態となりそうな軸受３７がある場合は、異常と判断された軸受３７を交換するタイミングで、合わせて、近いうちにプレアラーム状態となりそうな軸受３７を交換することで、軸受３７の交換作業の回数を低減することが可能となる。
【０１５１】
さらに、制御部１６０は、ポンプ装置３０の異常としてプレラーム状態を判断すると、第５乃至第１２の情報を、通信部１５５を介して外部装置１５６に送信する。このように、プレアラーム状態で、第６乃至第１０の情報を得ることができるので、作業員は、その後に発生されると想定されるアラーム状態に対する準備に対して十分な時間を確保することが可能となる。
【０１５２】
さらに、制御部１６０は、異常を判断すると、第５乃至第１２の情報を、通信部１５５を介して外部装置１５６に、外部装置１５６が設置される会社等の就業時間内に送信する。この為、外部装置１５６が設置される会社等の担当者が、就業時間内に、通信部１５５から送信された第５乃至第１２の情報を確認することが可能となる。また、外部装置１５６が設置される会社等と、給水装置１０を管理する会社等が異なる場合は、外部装置１５６が設置される会社等の担当者は、就業時間内に、給水装置１０を管理する会社等に、軸受３７に異常が生じていること報告することが可能となる。
【０１５３】
さらに、制御部１６０は、軸受３７の異常としてアラーム状態を判断すると、アラーム状態と判断された軸受３７を有するポンプ装置３０の駆動に制限をかける。この為、給水装置１０の故障が進むことを防止できる。
【０１５４】
さらに、制御部１６０は、リセット信号を受信することで、モータ３１に対する駆動の制限を解除する。この為、アラーム状態であると判断されたポンプ装置３０に対して、振動や音圧を再度確認した場合には、リセット信号を送信することで、当該確認を行うことが可能となる。
【０１５５】
さらに、制御部１６０は、初期データの削除信号を受信すると、記憶部１５０に記憶された初期データＦを削除する。この為、例えば、給水装置１０のモータ３１や軸受３７を交換した場合であっても、この交換した後のポンプ装置３０の軸受３７に応じた初期データＦ及び運転データＣを改めて記憶部１５０に記憶することが可能となる。
【０１５６】
さらに、制御部１６０は、軸受３７の異常としてアラーム状態を判断すると、すぐに、第１の乃至第４の情報を、通信部１５５を介して外部装置１５６に送信する。
【０１５７】
この為、外部装置１５６が設置される会社等の担当者は、ポンプ装置３０の駆動の停止を要する異常を、当該異常の発生直後に把握することが可能となる。
【０１５８】
さらに、制御部１６０は、複数のポンプ装置３０のうちのいずれかのポンプ装置３０の軸受３７の異常を判断すると、当該異常を判断された以外のポンプ装置３０が備える軸受３７の、記憶部１５０に記憶された第１０乃至第１２の情報を、通信部１５５を介して外部装置１５６に送信する。この為、給水装置１０の管理先は、正常である軸受３７を備えるポンプ装置３０についても、第１０乃至第１２の情報から、軸受３７の状態を把握できる。この為、例えば、まだ正常である軸受３７であっても、プレアラーム状態やアラーム状態に近いうちになると判断できる場合は、併せて補修作業を行うことも可能となり、給水装置１０の補修作業の回数を減らすことが可能となる。
【０１５９】
さらに、モータ３１の回転速度範囲、及び所定の周波数帯域に応じた閾値Ｔが用いられる。具体的には、モータ３１の回転速度範囲が６４〜７２（Ｈｚ）では、閾値Ｔは、１．４であり、モータ３１の回転速度範囲７２〜７５では、閾値Ｔは２である。このようにモータ３１の回転速度範囲に応じた閾値Ｔが用いられることで、軸受３７の異常判断の精度を向上できる。
【０１６０】
さらに、制御部１６０が、給水装置１０が備える複数のポンプ装置３０のうち一台のモータ３１のみが駆動しているときに、当該駆動しているモータ３１の軸受３７の振動を検出する検出器１４０の検出値から軸受３７の異常を判断する構成であることで、複数の検出器１４０ごとに制御部１６０を設ける必要がないので、異常検出装置１３０の製造コストを低減できる。なお、一台のモータ３１のみが駆動しているとは、モータが単独運転しているということである。
【０１６１】
さらに、制御部１６０は、モータ３１の最低回転速度から最高回転速度までの範囲を複数の回転速度範囲に分けたうちの所定の回転速度範囲として、複数の回転速度範囲のそれぞれでの検出器１４０の検出結果に基づいて、初期データＦ及び運転データＣを求めた。すなわち、制御部１６０は、流量検出器１００が停止流量を検出する回転速度である、最低回転速度付近の回転速度での検出器１４０の検出結果に基づいても異常を判断した。換言すると、制御部１６０は、流量が停止流量となると、検出器１４０により音圧を検出する。流量検出器１００が停止流量を検出する回転速度である、最低回転速度付近の回転速度では、モータ３１の運転音が比較的静かな状態となるので、軸受３７の異常を判断しやすくなる。
【０１６２】
この為、停止流量を検出したときの検出器１４０の検出結果に基づいて軸受３７の異常を判断することで、軸受３７の異常の判断の精度を向上できる。
【０１６３】
上述したように、本発明の一実施形態に係る給水装置１０によれば、軸受の異常の判断に用いられる情報を提供できる異常検出装置を提供できる。
【０１６４】
なお、上述の例では、異常検出装置１３０は、検出器１４０によって軸受３７の音圧を検出する構成が一例として説明されたが、これに限定されない。他の例では、軸受３７の振動を検出する構成であってもよい。この場合、異常検出装置１３０は、検出器１４０に代えて、軸受３７の振動を検出する検出器が用いられる。
【０１６５】
また、上述の例では、給水装置１０が複数台の一例として３台のポンプ装置３０を備え、ポンプ制御装置１２０が複数台のポンプ装置３０を交互運転制御により運転する構成が一例として説明されたが、これに限定されない。他の例では、ポンプ制御装置１２０は、２台以上のポンプ装置３０が同時に駆動する状態を有する並列運転制御により、複数のポンプ装置３０を制御してもよい。異常検出装置１３０は、一台のポンプ装置３０のみが駆動している状態で、軸受３７の異常を判断することで、他のモータ３１の振動・騒音の影響を受けないため、精度よく、軸受の異常を検出でき、さらに、制御部１６０を、検出器１４０ごとに設ける必要がないので、異常検出装置１３０の製造コストを低減できる。
【０１６６】
または、ポンプ制御装置１２０が並列運転制御により複数台のポンプ装置３０を制御する構成の場合では、異常検出装置１３０は、同時に運転している複数台のポンプ装置３０のうち、最高周波数で運転しているポンプ装置３０に設けられる検出器１４０の検出結果に基づいて、当該軸受３７の異常を判断する構成であってもよい。
【０１６７】
ここで言う並列運転は、複数台のポンプ装置３０のうち少なくとも一台のポンプ装置３０が最高周波数で定速運転を行い、他の一台が変速運転を行う運転である。また、ここで言う最高周波数の運転とは、モータ３１に供給される交流電圧の周波数が最高周波数であることである。
【０１６８】
また、上述の例では、モータ３１の最低回転速度から最高回転速度までの範囲を複数の回転速度範囲に分けたうちの所定の回転速度範囲として、複数の回転速度範囲のそれぞれでの検出器１４０の検出結果に基づいて、初期データＦ及び運転データＣを求める構成が一例として説明されたがこれに限定されない。他の例では、所定の回転速度範囲として、軸受３７の異常を判断しやすい回転速度範囲が用いられてもよい。この所定の回転速度範囲の一例は、停止流量となる、最低回転速度付近の回転速度を含む回転速度範囲である。
【０１６９】
また、上述の例では、ポンプ装置３０の駆動毎に一回、予め設定された時間例えば３秒間、検出器１４０により検出し、検出結果をフーリエ変換して、初期データＦまたは運転データＣを求めたが、これに限定されない。他の例では、例えば、ポンプ装置３０の駆動毎に複数回、検出器１４０により検出し、それぞれの検出結果により得られた最大ピーク値を用いて初期データＦ及び運転データＣを求めてもよい。
【０１７０】
すなわち、制御部１６０は、初期として設定される所定回数の駆動時毎に、複数の最大ピーク値を検出し、所定回数の駆動で得られた全ての最大ピーク値を比較して、最も大きい最大ピーク値を初期データＦとして記憶する。
【０１７１】
同様に、初期以降の駆動時毎に複数の最大ピーク値を検出し、これら最大ピークのうち最も大きな最大ピーク値を運転データＣとして記憶してもよい。
【０１７２】
この構成の場合、記憶部１５０は、検出器１４０による検出のタイミングと、検出器１４０により軸受３７の情報を検出する時間と、一度の駆動時に検出する回数と、を記憶する。検出器１４０による検出のタイミングは、例えば１０秒毎である。検出器１４０により軸受３７の情報を検出する時間は、例えば３秒である。すなわち、検出器１４０は、１０秒おきに、３秒間、軸受３７の振動を検出し、合計で、予め設定された複数回検出する。
【０１７３】
例えば、駆動毎の検出回数として複数回の一例として２回が設定され、初期の駆動として２回の設定されている場合では、モータ３１の初期の駆動としての１回目の所定の回転速度範囲での駆動時に、まず検出器１４０により３秒間検出し、この検出結果をフーリエ変換して所定周波数帯域の最大ピーク値を求め、前回の検出後のさらに１０秒後に検出器１４０により２回目の検出を行い、この検出結果をフーリエ変換して所定周波数帯域の最大ピーク値を求める。そして、所定周波数帯域での１回目の検出により求めた最大ピーク値及び２回目の検出により求めた２つの最大ピーク値を比較して、より大きな最大ピーク値を、モータ３１の１回目初期の駆動時の最大ピーク値とする。
【０１７４】
同様に、モータ３１の初期の駆動としての２回目の所定速度範囲での駆動時に、最大ピーク値を２つ検出し、これら２つの最大ピーク値を比較して、より大きな最大ピーク値を、モータ３１の２回目初期の駆動時の最大ピーク値とする。
【０１７５】
そして、１回目初期の最大ピーク値及び２回目初期の最大ピーク値を比較して、より大きな最大ピーク値を、初期データＦとして記憶する。
【０１７６】
また、制御部１６０は、複数のポンプ装置３０の全ての運転が停止している状態で、複数の検出器１４０のうちの１つの検出器１４０で音圧を検出して、所定周波数帯域の振幅スペクトルを求めて、この振幅スペクトルに基づく暗騒音データを求める。
【０１７７】
ここで所定周波数帯域は、初期データＦ及び運転データＣを検出するに用いられた所定周波数帯域である。暗騒音データは、例えば、所定周波数帯域の最大ピーク値である。すなわち、暗騒音データは、運転データＣと同様に検出される値である。また、暗騒音データを求める１つの検出器１４０は、例えば予め決定されている。なお、暗騒音データを求める１つの検出器１４０は、適宜に決定されてもよい。
【０１７８】
制御部１６０は、暗騒音データを、初期データＦと比較する。ここで、暗騒音データと比較される初期データＦを有するポンプ装置３０は、例えば、暗騒音データを検出した検出器１４０を有するポンプ装置３０である。また、暗騒音データと比較される初期データＦは、暗騒音データを検出した検出器１４０を備えるポンプ装置３０のモータ３１の所定の回転速度範囲のそれぞれの初期データＦのうち、最小の初期データＦである。ここで、所定の回転速度範囲は、初期データＦ及び運転データＣを検出する際に用いられる所定の回転速度範囲である。本実施形態では、モータ３１の最低回転速度から最高回転速度までを複数の回転速度範囲のうちの全ての回転速度範囲である。
【０１７９】
制御部１６０は、暗騒音データを、暗騒音データを検出した検出器１４０を有するポンプ装置３０のモータ３１の所定の回転速度範囲のそれぞれの初期データＦのうち最も小さい値と比較して、暗騒音データが初期データＦよりも所定の一定値以上下回るか否かを判断する。すなわち、制御部１６０は、初期データＦから暗騒音データをひいた差の値が、所定の一定値以上であるか否かを判断する。
【０１８０】
制御部１６０は、初期データＦから暗騒音データをひいた差の値が、所定の一定値以上であると、以降の音圧の検出を行う。すなわち、音圧の検出を中止しない。ここで、所定の一定値は、暗騒音が、複数のポンプ装置３０の異常の判断に影響を与えないと判断できる値であり、予め決定される。例えば、所定の一定値を、ポンプ装置３０以外の回転機械の駆動の有無を判断できる閾値として設定してもよい。この場合、制御部１６０は、初期データＦから暗騒音データを引いた差の値が所定の一定値以上であると、ポンプ装置３０以外の回転機械が駆動していないと判断できる。また、以降の音圧の検出を行わないとは、複数のポンプ装置３０のいずれかが駆動している状態で、検出器１４０による当該駆動しているポンプ装置３０の音圧の検出を行わないということである。
【０１８１】
また、制御部１６０は、初期データＦから暗騒音データをひいた差の値が、所定の一定値以上であり、以降のポンプ装置３０の音圧の検出を行うと判断してから、次に複数のポンプ装置３０の全ての運転が停止している状態となると、改めて暗騒音データを検出する。そして、この暗騒音データを、所定の回転速度範囲のそれぞれの初期データＦのうち最も小さい値と比較する。そして、制御部１６０は、初期データＦから暗騒音データをひいた差の値が、所定の一定値未満であると、それ以降の音圧の検出を再開しない。制御部１６０は、初期データＦから暗騒音データを引いた差の値が、所定の一定値以上であると、それ以降の音圧の検出を行う。
【０１８２】
すなわち、複数のポンプ装置３０が設置されている機械室に、他の回転機械、例えば、コンプレッサーなどが稼動している状態で検出器１４０による音圧検出を行うと、他の回転機械の運転音が外部雑音となる。この為、全てのポンプ装置３０の停止中に、いずれかの検出器１４０により外部の騒音を測定して暗騒音データを検出し、この暗騒音データが、所定の回転速度範囲のそれぞれの初期データＦより所定の一定値、例えば１０ｄＢ以上、下回らなかった場合、以降の音圧検出を行わないことを決定し、運転号機と回転速度値の送信を行わないようにしている。
【０１８３】
すなわち、制御部１６０は、初期データＦから暗騒音データを引いた差の値が、所定の一定値以上であることで、外部騒音により、モータ３１の異常の判断に影響が生じないと判断して、以降の音圧の検出を行う。
【０１８４】
これにより、外部音の影響を受けることなく、軸受の異常検出が可能となる。例えば、所定の一定値を、ポンプ装置３０以外の回転機械の駆動の有無を判断できる値に設定すると、他の回転機械が稼動していない時間帯に、検出器１４０により音圧検出を実施することとなり、外部音の影響を受けることなく、軸受の異常検出が可能となる。
【０１８５】
なお、上記の所定の一定値の一例である１０ｄＢは、JIS Z 8731「環境騒音の表示・測定方法」の「暗騒音の影響の補正」より、暗騒音の最大ピーク値が、初期データのピーク値より１０ｄＢ以上低い場合は、運転データが暗騒音の影響を受けないと判断していることに基づいている。なお、所定の一定値は、１０ｄＢに限定されるものではない。所定一定値は、複数のポンプ装置３０が設置される設置現場の環境に応じて、適宜設定することが可能である。
【０１８６】
また、上述の例では、回転機械の最小回転速度から最大回転速度までを複数の回転速度範囲に分けた内の所定の回転速度範囲の一例として、複数の回転速度範囲の全てが設定された。具体的には、所定の回転速度範囲として、回転速度範囲６４〜６６（Ｈｚ）と、回転速度範囲６６〜６８（Ｈｚ）と、回転速度範囲６８〜７０（Ｈｚ）と、回転速度範囲７０〜７２（Ｈｚ）と、回転速度範囲７２〜７４（Ｈｚ）と、回転速度範囲７４〜７５（Ｈｚ）と、が設定された。
【０１８７】
しかしながら、これに限定されない。複数の回転速度範囲の一部が所定の回転速度範囲として設定されてもよい。
【０１８８】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、各実施形態は適宜組み合わせて実施してもよく、その場合組み合わせた効果が得られる。更に、上記実施形態には種々の発明が含まれており、開示される複数の構成要件から選択された組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、課題が解決でき、効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明と同等の記載を付記する。
［１］
回転軸及び前記回転軸を支持する軸受を具備する回転機械の前記軸受の振動または音圧を検出する検出器と、
異常を判断する為の閾値を記憶する記憶部と、
外部装置と通信する通信部と、
前記回転機械が設置現場に設置された後、前記回転機械の最小回転速度から最大回転速度までを複数の回転速度範囲に分けたうちの所定の回転速度範囲での初期の駆動時での前記検出器の検出値をフーリエ変換して所定周波数帯域の振幅スペクトルを求めて、この振幅スペクトルに基づく初期データを前記記憶部に記憶し、前記所定の回転速度範囲での前記回転機械の初期以降の駆動時の前記検出器の検出値をフーリエ変換して前記所定周波数帯域の振幅スペクトルを求めてこの振幅スペクトルに基づく運転データを前記記憶部に記憶し、前記初期データに対する前記運転データの比率を演算し、前記比率及び前記閾値に基づいて前記軸受が正常と判断すると、前記通信部を介して前記外部装置に、前記所定の回転速度範囲での前記検出器の検出値をフーリエ変換して得られる振幅スペクトルの情報を送信する制御部と、
を具備する異常検出装置。
［２］
前記制御部は、前記初期として設定された所定回数の駆動時毎に複数回の前記振幅スペクトルを求め、前記所定回数で求めた複数の振幅スペクトルの最大ピーク値を比較して最も大きな値を前記初期データとして前記記憶部に記憶し、前記初期以降の駆動毎に前記振幅スペクトルを求めるとともに求めた振幅スペクトル値の最大ピーク値を前記運転データとして前記記憶部に記憶する、［１］に記載の異常検出装置。
［３］
前記制御部は、前記比率及び前記閾値に基づいて前記軸受に異常が生じたと判断すると、異常を判断した時刻、前記回転機械の起動回数、前記回転機械の積算運転時間、及び異常を判断した前記所定の回転速度範囲での前記検出器の検出値をフーリエ変換して求めた前記振幅スペクトルの情報を、前記通信部により前記外部装置に送信する、［１］に記載の異常検出装置。
［４］
前記制御部は、前記通信部により、前記外部装置に、異常を判断した時刻、前記回転機械の起動回数、前記回転機械の積算運転時間、及び異常を判断した前記所定の回転速度範囲での前記検出器の検出値をフーリエ変換して求めた前記振幅スペクトルの情報を、予め設定された所定の時刻に送信する、［３］に記載の異常検出装置。
［５］
前記異常は、前記回転機械の停止を要する異常であり、
前記制御部は、異常を判断すると、前記回転機械の駆動に制限をかける、
［３］に記載の異常検出装置。
［６］
前記異常は、前記回転機械の運転を継続可能な第１の異常、及び前記回転機械の停止を要する第２の異常を含み、
前記閾値は、第１の異常を判断する為の第１の閾値、及び前記第２の異常を判断する為の第２の閾値を含み、
前記制御部は、前記初期データに対する前記運転データの比率が前記第１の閾値未満であると正常と判断し、前記初期データに対する前記運転データの比率が前記第１の閾値以上でありかつ前記第２の閾値未満であると前記第１の異常と判断し、前記初期データに対する前記運転データの比率が前記第２の閾値以上であると前記第２の異常と判断して前記回転機械を駆動に制限をかけ、リセット信号を受信すると、前記回転機械の前記制限を解除し、前記初期データの削除の要求信号を受信すると、前記記憶部に記憶された前記初期データを削除する、［１］に記載の異常検出装置。
［７］
前記回転機械は、複数設けられ、
前記検出器は、複数設けられて、複数の前記回転機械のそれぞれの前記軸受の振動または音圧を検出し、
前記制御部は、前記複数の検出器の検出結果に基づいて前記複数の軸受のいずれかの軸受の異常を判断すると、前記記憶部に記憶された、他の前記回転機械の起動回数、他の前記回転機械の積算運転時間、及び他の前記回転機械の前記所定の回転速度範囲での前記検出器の検出値をフーリエ変換して求められる前記振幅スペクトルを、前記通信部によって、前記外部装置に送信する、
［１］に記載の異常検出装置。
［８］
前記検出器は、複数設けられて、複数の前記回転機械のそれぞれの前記軸受の振動または音圧を検出し、
前記制御部は、前記複数の回転機械のうち単独運転をしている回転機械の前記軸受の振動または音圧の検出を行う、
［１］に記載の異常検出装置。
［９］
前記回転機械は、ポンプを駆動するモータであり、
前記検出器は、複数設けられて、複数の前記モータのそれぞれの前記軸受の振動または音圧を検出し、
前記制御部は、前記検出器により、並列運転を行っている前記ポンプのうち最高周波数で定速運転しているポンプを駆動する前記モータの前記軸受の振動または音圧を検出する、
［１］に記載の異常検出装置。
［１０］
前記回転機械は、ポンプを駆動するモータであり、
前記制御部は、前記ポンプの吐出流量が停止流量となると、前記検出器により、前記ポンプを駆動する前記モータの前記軸受の振動または音圧を検出する、
［１］に記載の異常検出装置。
［１１］
前記回転機械は、複数設けられ、
前記検出器は、複数設けられて複数の前記回転機械のそれぞれの軸受の音圧を検出し、
前記制御部は、前記複数の回転機械の全ての運転が停止している状態で、複数の前記検出器の１つで音圧を検出して前記所定周波数帯域の振幅スペクトル求めてこの振幅スペクトルに基づく運転データを求め、前記運転データ及び前記初期データを比較して前記初期データ及び前記運転データの差が所定の一定値以上でないと、音圧の検出を中止する、
［１］に記載の異常検出装置。
【符号の説明】
【０１８９】
１０…給水装置、３０…ポンプ装置、３１…モータ、３２…ポンプ、３６…回転軸、３７…軸受、３７ａ…外輪、３７ｂ…内輪、３７ｃ…転動体、１３０…異常検出装置、１４０…検出器、１５０…記憶部、１６０…制御部、１７０…センサ。
【要約】
【課題】軸受の異常の判断に用いられる情報を提供できる異常検出装置を提供すること。
【解決手段】異常検出装置１３０の制御部１６０は、給水装置１０が設置現場に設置された後、モータ３１の最小回転速度から最大回転速度までを複数の回転速度範囲に分けたうちの所定の回転速度範囲でのモータ３１の初期の駆動時での検出器１４０の検出値をフーリエ変換して所定周波数帯域の振幅スペクトルを求めてこの振幅スペクトルに基づく初期データＦを記憶部１５０に記憶し、初期以降の駆動時の検出器１４０の検出値をフーリエ変換して所定周波数帯域の振幅スペクトル求めてこの振幅スペクトルに基づく運転データＣを記憶部１５０に記憶し、初期データＦに対する運転データＣの比率を演算し、比率及び閾値Ｔ１，Ｔ２に基づいて軸受３７が正常であると判断すると、通信部１５５を介して外部装置１５６に、所定の回転速度範囲での検出器１４０の検出値をフーリエ変換して得られる振幅スペクトルの情報を送信する。
【選択図】      図１【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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