[发明专利]容积式泵

说明书

技术领域

本发明涉及一种可检测异常运转的容积式泵。

背景技术

容积式泵中，伴随运动构件(例如活塞或转子)在泵室内运动(例如往复运动或旋转运动)，输送流体。输送对象的流体例如可以为液体。此外，以下，将输送对象的流体仅称为“流体”。

这样的容积式泵中，从防止部件的磨损或损伤的观点出发，期望检测异常运转。作为异常运转，例如有空运转、准空运转、封闭运转、异物混入等。

空运转是指因向容积式泵供给流体的贮器内变空等而停止向容积式泵的供给流体，在泵室内流体几乎或完全不存在的状态下的运转。在泵室内流体几乎不存在的状态例如是指存在于泵室内的流体的体积(ml)相对于泵室的容积(ml)所占的比例为百分之几以下的状态。在该情况下，贮器内的气体(例如空气)取代流体而流入泵室内，在泵室内的大部分或全部中存在气体。另外，在气体取代流体而流入泵室时，也存在泵室内的一部分成为真空状态，而剩余的部分中存在气体的情况。这样的空运转例如在与容积式泵的吸入侧连接的配管中产生了异常时向容积式泵供给流体的装置中产生了异常等情况下发生。

准空运转是指存在于泵室内的流体的体积比正常运转时减少的状态下的运转。例如，在从正常运转转为空运转的过程中，存在于泵室内的流体的体积逐渐减少的情况属于准空运转。

封闭运转是指在与容积式泵的喷出侧连接的喷嘴或配管中，由于流体的一部分固化等而造成流路变窄的状态、或者封闭状态下的运转。异物混入是指异物与流体一同流入容积式泵的泵室内的状态下的运转。

关于容积式泵的异常运转的检测，至今提出了各种方案。例如，在专利文献1中，做出了关于一种检测单轴偏心螺杆泵的空运转的单元的提案。该空运转检测单元由第一及第二空运转检测装置构成。第一空运转检测装置从定子(外部件)的温度检测传感器接收信号，在定子的温度超过设定温度时判定为空运转。另外，第二空运转检测装置从温度检测传感器接收信号，在定子的温度上升的梯度超过设定温度的梯度时判定为空运转。

另外，专利文献2中对一种泵用的异常检测装置进行了提案。该异常检测装置检测电动机的旋转扭矩并以一定周期进行存储，并计算其平均值即比较值、相对于比较值的上限容许范围、以及相对于比较值的下限容许范围。另外，根据设定数比比较值的设定数多的旋转扭矩来计算平均值并将其作为基准值。并且，根据上限容许范围及下限容许范围来决定相对于基准值的容许范围，并基于比较值是否在容许范围内进行判定，若不在容许范围内，则判定为泵异常。由此，定子发生磨损，与转子(内部件)的位置关系发生变化，从而能够将作用于使转子旋转的电动机的负载不稳定的状态作为异常进行检测。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：特许第4191857号

专利文献2：特许第5424202号

发明所要解决的课题

如上所述，在容积式泵中，期望检测异常运转。专利文献1中，在外部件即定子上配置温度传感器，并基于定子的温度上升来判定空运转。

但是，由于定子由橡胶等弹性体或树脂构成，热传导率较低。因此，转为空运转的状态后直至温度传感器的测定温度的上升需要时间(例如10分钟左右)，在此期间，定子会出现磨损。另外，不仅定子的温度因空运转而上升，而且定子的温度还会因转子(内部件)的转速上升、泵负载增加、流体的温度上升等而上升。在由于这些空运转以外的主要因素而导致定子的温度上升的情况下，会误判定为空运转。为减少误判定，可以考虑通过设置延迟定时器等而在一定时间内温度持续上升的情况下才判定为空运转。但是，若设置延迟定时器，则空运转的检测所需的时间也会增加。

另外，在流体的润滑性优异的情况下，即使为空运转的状态，残存于定子内的极少的流体也会作为润滑剂起作用，从而易于抑制定子的温度的上升。因此，在流体的润滑性优异的情况下，在专利文献1所记载的检测单元中，空运转的检测有可能需要时间。另外，在转子的转速小的情况下，在定子中，散热大于与转子的摩擦热。因此，定子的温度不会发生变化，在专利文献1所记载的检测单元中，空运转的检测有可能需要时间。

而且，专利文献1所记载的检测单元以空运转为对象，对封闭运转及异物混入并未进行研究探讨。