JPH07103147A - ダイヤフラムポンプの出力制御方法およびその回路 - Google Patents
ダイヤフラムポンプの出力制御方法およびその回路Info
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- JPH07103147A JPH07103147A JP24517593A JP24517593A JPH07103147A JP H07103147 A JPH07103147 A JP H07103147A JP 24517593 A JP24517593 A JP 24517593A JP 24517593 A JP24517593 A JP 24517593A JP H07103147 A JPH07103147 A JP H07103147A
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- pump
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 簡単な制御回路での出力の制御ができ、効率
のよい運転ができるダイヤフラムポンプの出力制御方法
およびその回路を提供する。 【構成】 パルス信号を発生するパルス発生器５と、前
記パルス信号と制御信号によりＳＳＲ３の動作制御信号
を発生するゲート回路４と、前記動作制御信号によりＳ
ＳＲ３をスイッチングさせ、低速運転するばあいは前記
パルス発生器５のパルスによりＡＣ電源２の駆動電流を
断続することによって、ダイヤフラムポンプ１の出力を
制御する。
のよい運転ができるダイヤフラムポンプの出力制御方法
およびその回路を提供する。 【構成】 パルス信号を発生するパルス発生器５と、前
記パルス信号と制御信号によりＳＳＲ３の動作制御信号
を発生するゲート回路４と、前記動作制御信号によりＳ
ＳＲ３をスイッチングさせ、低速運転するばあいは前記
パルス発生器５のパルスによりＡＣ電源２の駆動電流を
断続することによって、ダイヤフラムポンプ１の出力を
制御する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はダイヤフラムポンプの出
力制御方法およびその回路に関する。さらに詳しくは、
定格出力とその約１／２の出力のいずれでも運転できる
ダイヤフラムポンプの出力制御方法およびその回路に関
する。
力制御方法およびその回路に関する。さらに詳しくは、
定格出力とその約１／２の出力のいずれでも運転できる
ダイヤフラムポンプの出力制御方法およびその回路に関
する。
【０００２】
【従来の技術】ダイヤフラムポンプは、ダイヤフラムに
連結され永久磁石を有する振動子と、この振動子の外周
部に設けられ、交流電源により駆動される電磁コイルと
からなり、両者の磁気的相互作用によって、振動子を、
ひいては該振動子に連結されたダイヤフラムを交流電源
の周期に呼応して往復運動させることにより、流体を吸
引し、そののち吐出するものである。
連結され永久磁石を有する振動子と、この振動子の外周
部に設けられ、交流電源により駆動される電磁コイルと
からなり、両者の磁気的相互作用によって、振動子を、
ひいては該振動子に連結されたダイヤフラムを交流電源
の周期に呼応して往復運動させることにより、流体を吸
引し、そののち吐出するものである。
【０００３】このダイヤフラムポンプは、たとえば水位
などに応じて汲み出し量を減らすため、ポンプの出力を
制御する必要が生じる。
などに応じて汲み出し量を減らすため、ポンプの出力を
制御する必要が生じる。
【０００４】従来のダイヤフラムポンプの出力を制御す
る方法としては、サイリスタを使用することにより、交
流電源の各サイクルのある移相部分をカットする移相制
御による方法や、電磁コイルから中間タップを導出し、
このタップを切り替えるタップ切り替えによる方法が用
いられている。
る方法としては、サイリスタを使用することにより、交
流電源の各サイクルのある移相部分をカットする移相制
御による方法や、電磁コイルから中間タップを導出し、
このタップを切り替えるタップ切り替えによる方法が用
いられている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】移相制御による方法
は、ポンプを駆動する交流電流に高周波成分を含みやす
く、ポンプ特性を下げずにノイズ対策を行うことが難し
く、ポンプ特性を下げずにポンプの出力を制御するため
には、複雑な回路手段を用いて制御しなければならない
という問題がある。
は、ポンプを駆動する交流電流に高周波成分を含みやす
く、ポンプ特性を下げずにノイズ対策を行うことが難し
く、ポンプ特性を下げずにポンプの出力を制御するため
には、複雑な回路手段を用いて制御しなければならない
という問題がある。
【０００６】また、タップ切り替えによる方法は有接点
となり、機械的故障が生じ易いという問題がある。
となり、機械的故障が生じ易いという問題がある。
【０００７】さらに、この種のダイヤフラムポンプで
は、ダイヤフラムのバネ定数（ヤング率）やロッドの質
量、ポンプ側のダンピングファクタなどにより定まる機
械的インピーダンスに整合する周波数で振動し易く、出
力を下げれば励振周波数も下げることが好ましいが、従
来の方法はいずれも励振周波数は商用交流電源の周波数
のままで、機械的インピーダンスと整合せずノイズが発
生し易い。
は、ダイヤフラムのバネ定数（ヤング率）やロッドの質
量、ポンプ側のダンピングファクタなどにより定まる機
械的インピーダンスに整合する周波数で振動し易く、出
力を下げれば励振周波数も下げることが好ましいが、従
来の方法はいずれも励振周波数は商用交流電源の周波数
のままで、機械的インピーダンスと整合せずノイズが発
生し易い。
【０００８】ここに機械的インピーダンスに整合する周
波数とは、ダイヤフラムのバネ定数やロッドの質量、ポ
ンプ側のダンピングファクタなどの機械的定数により定
まるダイヤフラムの励振し易い周波数を意味する。
波数とは、ダイヤフラムのバネ定数やロッドの質量、ポ
ンプ側のダンピングファクタなどの機械的定数により定
まるダイヤフラムの励振し易い周波数を意味する。
【０００９】本発明は前述の問題を解消し、簡単な構成
で、出力を約１／２に制御するばあいにも効率のよい運
転ができるダイヤフラムポンプの出力制御方法およびそ
の回路を提供することを目的とする。
で、出力を約１／２に制御するばあいにも効率のよい運
転ができるダイヤフラムポンプの出力制御方法およびそ
の回路を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明のダイヤフラムポ
ンプの出力制御方法は、商用交流電源で動作する電磁石
を有するダイヤフラムポンプの出力制御方法であって、
パルスにより前記商用交流電源をスイッチングすること
によりダイヤフラムポンプの出力を下げることを特徴と
するものである。
ンプの出力制御方法は、商用交流電源で動作する電磁石
を有するダイヤフラムポンプの出力制御方法であって、
パルスにより前記商用交流電源をスイッチングすること
によりダイヤフラムポンプの出力を下げることを特徴と
するものである。
【００１１】前記パルスの周波数を前記ポンプの機械的
インピーダンスに整合する周波数に調整することが、ポ
ンプの効率を上げる点から好ましい。
インピーダンスに整合する周波数に調整することが、ポ
ンプの効率を上げる点から好ましい。
【００１２】また、本発明のダイヤフラムポンプの出力
制御回路は、商用交流電源で動作する電磁石を有するダ
イヤフラムポンプの出力制御回路であって、前記商用交
流電源に接続される２端子の一方にソリッドステートリ
レーが接続され、該ソリッドステートリレーの入力側に
ゲート回路が接続され、該ゲート回路の第１の入力端子
にパルス発生器が接続され、かつ、前記ゲート回路の第
２の入力端子に制御信号が入力され、該制御信号に応じ
て前記商用交流電源が直接に、または前記パルス発生器
のパルスによりスイッチングされて前記ポンプに印加さ
れることにより前記ポンプの出力が制御されるものであ
る。
制御回路は、商用交流電源で動作する電磁石を有するダ
イヤフラムポンプの出力制御回路であって、前記商用交
流電源に接続される２端子の一方にソリッドステートリ
レーが接続され、該ソリッドステートリレーの入力側に
ゲート回路が接続され、該ゲート回路の第１の入力端子
にパルス発生器が接続され、かつ、前記ゲート回路の第
２の入力端子に制御信号が入力され、該制御信号に応じ
て前記商用交流電源が直接に、または前記パルス発生器
のパルスによりスイッチングされて前記ポンプに印加さ
れることにより前記ポンプの出力が制御されるものであ
る。
【００１３】前記パルス発生器は周波数可変型であるこ
とが、ポンプの機械的インピーダンスに整合するのに好
都合である。
とが、ポンプの機械的インピーダンスに整合するのに好
都合である。
【００１４】前記ソリッドステートリレーがゼロクロス
型であることが、出力切り替えに伴うノイズを低減させ
る点から好ましい。
型であることが、出力切り替えに伴うノイズを低減させ
る点から好ましい。
【００１５】
【作用】本発明によれば、ポンプの出力を低下させる低
速運転を行うとき、商用交流電源をパルスでスイッチン
グするため、低速運転時のダイヤフラムの励振周波数は
パルスの周波数で変えることができ、低速運転にあった
機械的インピーダンスに整合する周波数でダイヤフラム
を励振させることができる。その結果、ポンプの効率が
向上し消費電力対吐出量の効率が上昇すると共に、ダイ
ヤフラムの励振周波数を下げても吐出量の脈動が少な
い。また機械的インピーダンスに整合させることにより
ダイヤフラムの振動により生じる騒音の高周波成分が低
くなり、静かな運転になる。
速運転を行うとき、商用交流電源をパルスでスイッチン
グするため、低速運転時のダイヤフラムの励振周波数は
パルスの周波数で変えることができ、低速運転にあった
機械的インピーダンスに整合する周波数でダイヤフラム
を励振させることができる。その結果、ポンプの効率が
向上し消費電力対吐出量の効率が上昇すると共に、ダイ
ヤフラムの励振周波数を下げても吐出量の脈動が少な
い。また機械的インピーダンスに整合させることにより
ダイヤフラムの振動により生じる騒音の高周波成分が低
くなり、静かな運転になる。
【００１６】
【実施例】つぎに、図面を参照しながら本発明のダイヤ
フラムポンプの出力制御方法およびその回路について説
明する。図１は本発明のダイヤフラムポンプの出力制御
回路の一実施例のブロックダイヤグラムである。
フラムポンプの出力制御方法およびその回路について説
明する。図１は本発明のダイヤフラムポンプの出力制御
回路の一実施例のブロックダイヤグラムである。
【００１７】図１において、１は可動磁石式ダイヤフラ
ムエアーポンプ（以下、ポンプという）であり、駆動電
流の一方の入力端子１ａは100 Ｖ、50Ｈｚまたは60Ｈｚ
の商用交流電源（以下、ＡＣ電源という）２の一方の端
子２ｂに接続され、ポンプ１の駆動電流の他方の入力端
子１ｂはソリッドステートリレー（以下、ＳＳＲとい
う）３の出力端子３ａ、３ｂを介してＡＣ電源２の他方
の端子２ａに接続されている。ＳＳＲ３の一方の入力側
端子３ｃには直流電源６のプラス端子が接続され、ＳＳ
Ｒ３の他方の入力側端子３ｄには、ゲート回路４の出力
が入力され、ゲート回路４の出力がプラスのときはＳＳ
Ｒ３がＯＦＦとなり、ＡＣ電源２からの電力は遮断さ
れ、ゲート回路４の出力がマイナス（０）のときはＳＳ
ＲがＯＮになり、ＡＣ電源２の電力がポンプ１に印加さ
れる。ゲート回路４の一方の入力端子４ａにはパルス発
生器５からのパルス信号が入力され、ゲート回路４の他
方の入力端子４ｂにはポンプの駆動を定格出力で行う
か、約１／２の低速運転で行うかの制御信号が入力さ
れ、定格出力で運転を行うばあいはゲート回路４がマイ
ナス（０）の信号を出し、ＳＳＲ３がＯＮになってＡＣ
電源２の電力がポンプ１に印加され、低速運転を行うば
あいはパルス信号がＳＳＲ３の入力端子３ｄに印加さ
れ、パルスのプラスのときはＳＳＲ３がＯＦＦになり、
パルスのマイナス（０）のときはＳＳＲ３がＯＮにな
り、パルス的にＡＣ電源２の電力がポンプ１に印加さ
れ、低速運転を行う。パルス発生器５、ゲート回路４は
直流電源６からそれぞれ電源電圧が供給されている。本
実施例においては、直流電源６にはＡＣ電源２が接続さ
れ、直流電源６はＡＣ電源２の交流電圧を整流して直流
電圧を発生させている。
ムエアーポンプ（以下、ポンプという）であり、駆動電
流の一方の入力端子１ａは100 Ｖ、50Ｈｚまたは60Ｈｚ
の商用交流電源（以下、ＡＣ電源という）２の一方の端
子２ｂに接続され、ポンプ１の駆動電流の他方の入力端
子１ｂはソリッドステートリレー（以下、ＳＳＲとい
う）３の出力端子３ａ、３ｂを介してＡＣ電源２の他方
の端子２ａに接続されている。ＳＳＲ３の一方の入力側
端子３ｃには直流電源６のプラス端子が接続され、ＳＳ
Ｒ３の他方の入力側端子３ｄには、ゲート回路４の出力
が入力され、ゲート回路４の出力がプラスのときはＳＳ
Ｒ３がＯＦＦとなり、ＡＣ電源２からの電力は遮断さ
れ、ゲート回路４の出力がマイナス（０）のときはＳＳ
ＲがＯＮになり、ＡＣ電源２の電力がポンプ１に印加さ
れる。ゲート回路４の一方の入力端子４ａにはパルス発
生器５からのパルス信号が入力され、ゲート回路４の他
方の入力端子４ｂにはポンプの駆動を定格出力で行う
か、約１／２の低速運転で行うかの制御信号が入力さ
れ、定格出力で運転を行うばあいはゲート回路４がマイ
ナス（０）の信号を出し、ＳＳＲ３がＯＮになってＡＣ
電源２の電力がポンプ１に印加され、低速運転を行うば
あいはパルス信号がＳＳＲ３の入力端子３ｄに印加さ
れ、パルスのプラスのときはＳＳＲ３がＯＦＦになり、
パルスのマイナス（０）のときはＳＳＲ３がＯＮにな
り、パルス的にＡＣ電源２の電力がポンプ１に印加さ
れ、低速運転を行う。パルス発生器５、ゲート回路４は
直流電源６からそれぞれ電源電圧が供給されている。本
実施例においては、直流電源６にはＡＣ電源２が接続さ
れ、直流電源６はＡＣ電源２の交流電圧を整流して直流
電圧を発生させている。
【００１８】ＳＳＲ３としては、ノイズを発生しにくい
という理由からゼロクロス型のＳＳＲが好ましい。ま
た、入力パルスのＯＮ、ＯＦＦ信号に対して、出力のス
イッチング動作は完全に追従しなければならない。
という理由からゼロクロス型のＳＳＲが好ましい。ま
た、入力パルスのＯＮ、ＯＦＦ信号に対して、出力のス
イッチング動作は完全に追従しなければならない。
【００１９】図２に本実施例の直流電源の一例の回路図
を示す。変圧器61の一次側端子61ａ、61ｂはＡＣ電源２
に接続され、二次側端子61ｃ、61ｄはたとえば、整流ダ
イオードを４個ブリッジ接続した整流回路などからなる
整流器62に接続されている。整流器62のプラス側出力端
子はさらに３端子レギュレータ63に接続され、マイナス
側出力端子はアースに接続されている。３端子レギュレ
ータ63の入出力の両端子とアースとのあいだにはそれぞ
れ平滑コンデンサＣ1 、Ｃ2 が接続され、平滑コンデン
サＣ2 の両端が直流電源６の出力端子となり、直流電圧
Ｖｃｃを供給する。
を示す。変圧器61の一次側端子61ａ、61ｂはＡＣ電源２
に接続され、二次側端子61ｃ、61ｄはたとえば、整流ダ
イオードを４個ブリッジ接続した整流回路などからなる
整流器62に接続されている。整流器62のプラス側出力端
子はさらに３端子レギュレータ63に接続され、マイナス
側出力端子はアースに接続されている。３端子レギュレ
ータ63の入出力の両端子とアースとのあいだにはそれぞ
れ平滑コンデンサＣ1 、Ｃ2 が接続され、平滑コンデン
サＣ2 の両端が直流電源６の出力端子となり、直流電圧
Ｖｃｃを供給する。
【００２０】直流電源６はこの例に限らず、バッテリ
ー、市販直流電源のような一般的な直流電源を使用する
ことができる。
ー、市販直流電源のような一般的な直流電源を使用する
ことができる。
【００２１】つぎに、本実施例のパルス発生器５とゲー
ト回路４の一例について図３を参照しながら説明する。
パルス発生器５はたとえば抵抗Ｒ1 とコンデンサＣ3 か
らなるＣＲ発振回路を有し、バイアス電圧を調整するこ
とにより発振周期を調整できるブロッキング発振器など
からなるパルス発生回路とパルス発生回路で発生したパ
ルス信号を分周して所望の周期のパルス信号に変換する
分周回路とから構成されている。電圧変換器Ｒｖは、図
２に示される直流電源６の出力電圧Ｖｃｃを、抵抗（Ｒ
2 、Ｒ3 、Ｒ4 ）分割により所望の直流電圧に変換する
もので、基本周波数調整用電圧となる。これにより、パ
ルス信号の周期を調整することによりダイヤフラムポン
プの機械的インピーダンスに整合する周波数にダイヤフ
ラムの励振周波数を下げることができる。
ト回路４の一例について図３を参照しながら説明する。
パルス発生器５はたとえば抵抗Ｒ1 とコンデンサＣ3 か
らなるＣＲ発振回路を有し、バイアス電圧を調整するこ
とにより発振周期を調整できるブロッキング発振器など
からなるパルス発生回路とパルス発生回路で発生したパ
ルス信号を分周して所望の周期のパルス信号に変換する
分周回路とから構成されている。電圧変換器Ｒｖは、図
２に示される直流電源６の出力電圧Ｖｃｃを、抵抗（Ｒ
2 、Ｒ3 、Ｒ4 ）分割により所望の直流電圧に変換する
もので、基本周波数調整用電圧となる。これにより、パ
ルス信号の周期を調整することによりダイヤフラムポン
プの機械的インピーダンスに整合する周波数にダイヤフ
ラムの励振周波数を下げることができる。
【００２２】ゲート回路４はＮＡＮＤ回路41、42が２個
直列に接続された構成であり、ＮＡＮＤ回路41の２つの
入力端子がゲート回路４の入力端子４ａ、４ｂになり、
それぞれの入力端子にはパルス発生器５のパルス信号お
よび制御信号が入力される。ＮＡＮＤ回路41の出力は、
ＮＡＮＤ回路42に入力され、ＮＡＮＤ回路42の出力がゲ
ート回路４の出力端子４ｃから出力される。
直列に接続された構成であり、ＮＡＮＤ回路41の２つの
入力端子がゲート回路４の入力端子４ａ、４ｂになり、
それぞれの入力端子にはパルス発生器５のパルス信号お
よび制御信号が入力される。ＮＡＮＤ回路41の出力は、
ＮＡＮＤ回路42に入力され、ＮＡＮＤ回路42の出力がゲ
ート回路４の出力端子４ｃから出力される。
【００２３】つぎに、ゲート回路４の動作について説明
する。図４（ａ）は制御信号がＨのばあい（出力が約１
／２の低速運転）であり、図４（ｂ）は制御信号がＬの
ばあい（定格運転）であり、それぞれ、上から制御信号
の波形、パルス信号の波形、ＮＡＮＤ回路41の出力信号
の波形、ゲート回路４の出力信号波形を示している。図
４（ａ）において、制御信号がＨのばあい、ＮＡＮＤ回
路41の出力はパルス信号が反転した信号となり、この信
号がＮＡＮＤ回路42でさらに反転され、ゲート回路４の
出力はパルス信号と同じ信号になる。また、図４（ｂ）
において、制御信号がＬのばあい、ＮＡＮＤ回路41の出
力はＨとなり、これがＮＡＮＤ回路42で反転され、ゲー
ト回路４の出力はＬとなる。
する。図４（ａ）は制御信号がＨのばあい（出力が約１
／２の低速運転）であり、図４（ｂ）は制御信号がＬの
ばあい（定格運転）であり、それぞれ、上から制御信号
の波形、パルス信号の波形、ＮＡＮＤ回路41の出力信号
の波形、ゲート回路４の出力信号波形を示している。図
４（ａ）において、制御信号がＨのばあい、ＮＡＮＤ回
路41の出力はパルス信号が反転した信号となり、この信
号がＮＡＮＤ回路42でさらに反転され、ゲート回路４の
出力はパルス信号と同じ信号になる。また、図４（ｂ）
において、制御信号がＬのばあい、ＮＡＮＤ回路41の出
力はＨとなり、これがＮＡＮＤ回路42で反転され、ゲー
ト回路４の出力はＬとなる。
【００２４】そのため、ゲート回路４の入力端子４ｂに
Ｌの制御信号が入力されたばあい（定格動作）、ゲート
回路４の出力は常にＬの出力信号が出力端子４ｃに出力
される。この出力信号がＳＳＲ３の動作制御信号とな
る。ＳＳＲ３の入力端子３ｄにゲート回路４からＬの信
号が入力されると、ＳＳＲ３の端子３ａ，３ｂは常にＯ
Ｎとなる。したがって、ポンプ１にはＳＳＲ３を介し
て、ＡＣ電源２より駆動電流が常に供給され、ポンプ１
は連続運転される。このため、その出力は定格出力とな
る。
Ｌの制御信号が入力されたばあい（定格動作）、ゲート
回路４の出力は常にＬの出力信号が出力端子４ｃに出力
される。この出力信号がＳＳＲ３の動作制御信号とな
る。ＳＳＲ３の入力端子３ｄにゲート回路４からＬの信
号が入力されると、ＳＳＲ３の端子３ａ，３ｂは常にＯ
Ｎとなる。したがって、ポンプ１にはＳＳＲ３を介し
て、ＡＣ電源２より駆動電流が常に供給され、ポンプ１
は連続運転される。このため、その出力は定格出力とな
る。
【００２５】一方、ゲート回路４の入力端子４ｂにＨの
制御信号が入力されたばあい（低速動作）、ゲート回路
４の出力はパルス信号と同じ周期のパルス信号が出力端
子４ｃに出力される。この出力信号がＳＳＲ３の動作制
御信号となる。ＳＳＲ３の入力端子３ｄにゲート回路４
からパルス信号が入力されると、ＳＳＲ３はパルス信号
がＬのときＯＮになり、ＨのときＯＦＦになる。したが
って、ポンプ１にはＳＳＲ３がＯＮのとき、ＡＣ電源２
より駆動電流が供給され、ＯＦＦのときは供給されな
い。これにより、ポンプ１は周期的に断続して駆動さ
れ、その出力は連続駆動のときの定格出力と比較して低
減される。パルス信号のＯＮ時間とＯＦＦ時間の比は必
ずしも１でなくてもポンプ１の出力を制御することがで
きる。ＯＮ時間とＯＦＦ時間が同じでなくても特定周期
のＯＮ、ＯＦＦ制御でポンプ１の出力を定格出力の１／
２に制御することが可能となる。
制御信号が入力されたばあい（低速動作）、ゲート回路
４の出力はパルス信号と同じ周期のパルス信号が出力端
子４ｃに出力される。この出力信号がＳＳＲ３の動作制
御信号となる。ＳＳＲ３の入力端子３ｄにゲート回路４
からパルス信号が入力されると、ＳＳＲ３はパルス信号
がＬのときＯＮになり、ＨのときＯＦＦになる。したが
って、ポンプ１にはＳＳＲ３がＯＮのとき、ＡＣ電源２
より駆動電流が供給され、ＯＦＦのときは供給されな
い。これにより、ポンプ１は周期的に断続して駆動さ
れ、その出力は連続駆動のときの定格出力と比較して低
減される。パルス信号のＯＮ時間とＯＦＦ時間の比は必
ずしも１でなくてもポンプ１の出力を制御することがで
きる。ＯＮ時間とＯＦＦ時間が同じでなくても特定周期
のＯＮ、ＯＦＦ制御でポンプ１の出力を定格出力の１／
２に制御することが可能となる。
【００２６】低速運転のばあい、ポンプ１のダイヤフラ
ムはパルス信号に同期して周期的に振動するため、ポン
プ１の機械的インピーダンスと整合した周波数で、ダイ
ヤフラムを励振させることができ、ダイヤフラムの振動
により生じる騒音の高周波成分が低くなり、静かな運転
ができる。また、消費電力対吐出量の効率が上がるとと
もに、ダイヤフラムの励振周波数を下げても吐出量の脈
動が少ない。
ムはパルス信号に同期して周期的に振動するため、ポン
プ１の機械的インピーダンスと整合した周波数で、ダイ
ヤフラムを励振させることができ、ダイヤフラムの振動
により生じる騒音の高周波成分が低くなり、静かな運転
ができる。また、消費電力対吐出量の効率が上がるとと
もに、ダイヤフラムの励振周波数を下げても吐出量の脈
動が少ない。
【００２７】本実施例ではゲート回路をＮＡＮＤ回路を
２個直列に接続した例で行ったが、ＮＡＮＤ回路42はイ
ンバータのような他の回路でもよい。
２個直列に接続した例で行ったが、ＮＡＮＤ回路42はイ
ンバータのような他の回路でもよい。
【００２８】つぎに、具体的な実施例によりさらに詳細
に説明する。ポンプ１として、定格出力100 リットル／
分（0.15 kgf／ｃｍ2 ）のダイヤフラム式エアーポンプ
を用い、ＡＣ電源２は単相100 Ｖ、60Ｈｚの電源を用
い、制御信号は直流電源の出力電圧をトグルスイッチを
介してＯＮ、ＯＦＦさせることにより発生させた。
に説明する。ポンプ１として、定格出力100 リットル／
分（0.15 kgf／ｃｍ2 ）のダイヤフラム式エアーポンプ
を用い、ＡＣ電源２は単相100 Ｖ、60Ｈｚの電源を用
い、制御信号は直流電源の出力電圧をトグルスイッチを
介してＯＮ、ＯＦＦさせることにより発生させた。
【００２９】パルス発生器５のパルスを12ミリ秒ＯＮ、
12ミリ秒ＯＦＦのパルスとしてポンプ１の特性を図５に
示す測定装置を用いて下記の手順で測定し、その結果を
図６に示した。図６のＡは定格動作のグラフであり、Ｂ
は低速動作のグラフである。すなわち、ポンプ１の出力
口にデジタルマノメータ12とフロート式流量計13をホー
ス15で接続し、ＡＣ電源２とポンプ１の制御回路11との
あいだに電力計14が接続されている。
12ミリ秒ＯＦＦのパルスとしてポンプ１の特性を図５に
示す測定装置を用いて下記の手順で測定し、その結果を
図６に示した。図６のＡは定格動作のグラフであり、Ｂ
は低速動作のグラフである。すなわち、ポンプ１の出力
口にデジタルマノメータ12とフロート式流量計13をホー
ス15で接続し、ＡＣ電源２とポンプ１の制御回路11との
あいだに電力計14が接続されている。
【００３０】測定法は、まず制御信号をＬとし、（イ）
ポンプ１を定格動作させたのち、デジタルマノメータ12
が意図した背圧を表示するようにフロート式流量計13の
流量しぼりダイヤル13ａにより、流量計13のしぼり弁を
調整する。（ロ）つぎに、流量計13の流量値、デジタル
マノメータ12の背圧値、電力計14の電力値を記録する。
（ハ）ついで、制御信号をＨとし、低速動作に切り替え
る。流量計13のしぼり弁は一定に保ってあっても背圧は
変化するので、再び流量計13の流量値、デジタルマノメ
ータ12の背圧値、電力計14の電力値を記録する。（ニ）
定格動作に戻し、（イ）の手順で背圧を変化させ、
（ロ）以下の手順を繰り返す。
ポンプ１を定格動作させたのち、デジタルマノメータ12
が意図した背圧を表示するようにフロート式流量計13の
流量しぼりダイヤル13ａにより、流量計13のしぼり弁を
調整する。（ロ）つぎに、流量計13の流量値、デジタル
マノメータ12の背圧値、電力計14の電力値を記録する。
（ハ）ついで、制御信号をＨとし、低速動作に切り替え
る。流量計13のしぼり弁は一定に保ってあっても背圧は
変化するので、再び流量計13の流量値、デジタルマノメ
ータ12の背圧値、電力計14の電力値を記録する。（ニ）
定格動作に戻し、（イ）の手順で背圧を変化させ、
（ロ）以下の手順を繰り返す。
【００３１】これにより測定された測定値の一例を表１
に示す。
に示す。
【００３２】
【表１】
【００３３】なお、ホース15の流量がポンプ１の吐出量
であるため、吐出量は流量と同一の値となる。
であるため、吐出量は流量と同一の値となる。
【００３４】以上の測定値からも分かるように低速動作
では定格動作と比較して電力は50％に下がるのに対して
吐出量は63％であり、効率が1.26倍上昇することがわか
る。
では定格動作と比較して電力は50％に下がるのに対して
吐出量は63％であり、効率が1.26倍上昇することがわか
る。
【００３５】なお、ダイヤフラムエアーポンプの応用例
のなかには、たとえば、浄化槽のばあいのように、空気
吐出量が常に定格値である必要はなく、外部の条件に応
じて吐出量を制限しても差支えないばあいがある。この
ようなばあいには、外部条件を検知してその信号を、本
発明のポンプの制御信号として入力すれば省エネルギー
ポンプの制御システムを構築できる。
のなかには、たとえば、浄化槽のばあいのように、空気
吐出量が常に定格値である必要はなく、外部の条件に応
じて吐出量を制限しても差支えないばあいがある。この
ようなばあいには、外部条件を検知してその信号を、本
発明のポンプの制御信号として入力すれば省エネルギー
ポンプの制御システムを構築できる。
【００３６】また、夜間時など騒音に対する配慮がとく
に要求されるばあいには、周囲の明るさを検知しその信
号や、タイムスイッチなどを用い、定刻になると発せら
れる信号や、手動スイッチなどからの信号を本発明の制
御回路に制御信号として入力することにより、低速動作
運転に切り替えれば効果的である。
に要求されるばあいには、周囲の明るさを検知しその信
号や、タイムスイッチなどを用い、定刻になると発せら
れる信号や、手動スイッチなどからの信号を本発明の制
御回路に制御信号として入力することにより、低速動作
運転に切り替えれば効果的である。
【００３７】さらに、圧力センサや流量センサをつけ、
背圧や吐出量を監視するばあい、低速動作に切り替える
ことにより、背圧や吐出量が制限されセンサーの選定が
容易になる。
背圧や吐出量を監視するばあい、低速動作に切り替える
ことにより、背圧や吐出量が制限されセンサーの選定が
容易になる。
【００３８】
【発明の効果】本発明によれば、パルス発生器とゲート
回路とＳＳＲによりＡＣ駆動電流をパルスで制御してい
るため、簡単な構成でポンプの出力を制御することがで
き、しかもパルスの周波数でダイヤフラムの励振周波数
を調整できる。その結果低速運転を行ってもポンプの機
械的インピーダンスに整合させることができ、騒音の高
周波成分が低くなり、静かな運転をできると共に、消費
電力に対する吐出量の効率が上昇する。
回路とＳＳＲによりＡＣ駆動電流をパルスで制御してい
るため、簡単な構成でポンプの出力を制御することがで
き、しかもパルスの周波数でダイヤフラムの励振周波数
を調整できる。その結果低速運転を行ってもポンプの機
械的インピーダンスに整合させることができ、騒音の高
周波成分が低くなり、静かな運転をできると共に、消費
電力に対する吐出量の効率が上昇する。
【００３９】さらに、回路構成が簡単で安価に形成でき
ると共に、無接点のＳＳＲを使用しているため、寿命が
長く、しかもノイズ対策の必要がない。その結果、セン
サなどと組み合わせ、たとえば浄化槽の水位の自動監視
などと組合せて高度な省エネルギーシステムの確立に寄
与する。
ると共に、無接点のＳＳＲを使用しているため、寿命が
長く、しかもノイズ対策の必要がない。その結果、セン
サなどと組み合わせ、たとえば浄化槽の水位の自動監視
などと組合せて高度な省エネルギーシステムの確立に寄
与する。
【図１】本発明のダイヤフラムポンプの出力制御回路の
一実施例のブロックダイヤグラムである。
一実施例のブロックダイヤグラムである。
【図２】本発明の出力制御回路に使用される直流電源の
一例の回路図である。
一例の回路図である。
【図３】本発明の出力制御回路に使用されるパルス発生
器とゲート回路の一例の回路図である。
器とゲート回路の一例の回路図である。
【図４】図３のゲート回路の各部の信号波形を示す図で
あり、（ａ）は低速動作のばあい、（ｂ）は定格動作の
ばあいである。
あり、（ａ）は低速動作のばあい、（ｂ）は定格動作の
ばあいである。
【図５】ダイヤフラムポンプの特性を測定するための装
置の説明図である。
置の説明図である。
【図６】本発明の制御回路を使用したダイヤフラムポン
プの特性を示すグラフである。
プの特性を示すグラフである。
１ ポンプ ２ ＡＣ電源 ３ ＳＳＲ ４ ゲート回路 ５ パルス発生器
Claims (5)
- 【請求項１】 商用交流電源で動作する電磁石を有する
ダイヤフラムポンプの出力制御方法であって、パルスに
より前記商用交流電源をスイッチングすることによりダ
イヤフラムポンプの出力を下げることを特徴とするダイ
ヤフラムポンプの出力制御方法。 - 【請求項２】 前記パルスの周波数を前記ポンプの機械
的インピーダンスに整合する周波数に調整することを特
徴とする請求項１記載のダイヤフラムポンプの出力制御
方法。 - 【請求項３】 商用交流電源で動作する電磁石を有する
ダイヤフラムポンプの出力制御回路であって、前記商用
交流電源に接続される２端子の一方にソリッドステート
リレーが接続され、該ソリッドステートリレーの入力側
にゲート回路が接続され、該ゲート回路の第１の入力端
子にパルス発生器が接続され、かつ、前記ゲート回路の
第２の入力端子に制御信号が入力され、該制御信号に応
じて前記商用交流電源が直接に、または前記パルス発生
器のパルスによりスイッチングされて前記ポンプに印加
されることにより前記ポンプの出力が制御されるダイヤ
フラムポンプの出力制御回路。 - 【請求項４】 前記パルス発生器は周波数可変型である
請求項３記載のダイヤフラムポンプの出力制御回路。 - 【請求項５】 前記ソリッドステートリレーがゼロクロ
ス型である請求項３記載のダイヤフラムポンプの出力制
御回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24517593A JPH07103147A (ja) | 1993-09-30 | 1993-09-30 | ダイヤフラムポンプの出力制御方法およびその回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24517593A JPH07103147A (ja) | 1993-09-30 | 1993-09-30 | ダイヤフラムポンプの出力制御方法およびその回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07103147A true JPH07103147A (ja) | 1995-04-18 |
Family
ID=17129729
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24517593A Pending JPH07103147A (ja) | 1993-09-30 | 1993-09-30 | ダイヤフラムポンプの出力制御方法およびその回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07103147A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003103283A (ja) * | 2001-09-28 | 2003-04-08 | Fuji Clean Kogyo Kk | 排水処理装置および排水処理方法 |
| JP2011208508A (ja) * | 2010-03-29 | 2011-10-20 | Housetec Inc | 電磁式ポンプおよび水処理システム |
| IT201700103749A1 (it) * | 2017-09-15 | 2019-03-15 | Robertshaw S R L | Pompa e relativo metodo di controllo |
-
1993
- 1993-09-30 JP JP24517593A patent/JPH07103147A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003103283A (ja) * | 2001-09-28 | 2003-04-08 | Fuji Clean Kogyo Kk | 排水処理装置および排水処理方法 |
| JP2011208508A (ja) * | 2010-03-29 | 2011-10-20 | Housetec Inc | 電磁式ポンプおよび水処理システム |
| IT201700103749A1 (it) * | 2017-09-15 | 2019-03-15 | Robertshaw S R L | Pompa e relativo metodo di controllo |
| EP3456965A1 (en) * | 2017-09-15 | 2019-03-20 | Robertshaw S.r.l. | Pump, and corresponding control method |
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