JP2003155980A

JP2003155980A - 流体搬送機構

Info

Publication number: JP2003155980A
Application number: JP2001354900A
Authority: JP
Inventors: Toshiharu Shimizu; 敏晴清水
Original assignee: Tacmina Corp
Current assignee: Tacmina Corp
Priority date: 2001-11-20
Filing date: 2001-11-20
Publication date: 2003-05-30
Anticipated expiration: 2021-11-20
Also published as: JP3790785B2

Abstract

(57)【要約】【課題】往復動ポンプを用いて比較的簡単に構成さ
れ、配管経路内の圧力を適切に保持可能である、流体搬
送機構を提供する。【解決手段】流体を搬送可能な配管経路１１と、前記
配管経路１１に接続されて前記流体を搬送させる駆動源
となる往復動ポンプ１２とを備えた流体搬送機構であっ
て、前記往復動ポンプ１２に供給される電流値を検知す
る電流検知部と、前記往復動ポンプ１２を駆動させるた
めに機能する回転手段の回転数を検知する回転数検知部
と、前記電流検知部の検知値および前記回転数検知部の
検知値の少なくとも一方に基づいて前記往復動ポンプの
制御を行う制御部１５とを備えたことを特徴としてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、流体を搬送可能な
配管経路と、この配管経路に接続されて流体を搬送させ
る駆動源となる往復動ポンプとを備えた流体搬送機構に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】流体を搬送させる際に用いられる流体搬
送機構は、図６に示すように、通常、流体を搬送可能に
形成された配管経路１０１、およびこの配管経路中に設
けられて流体を搬送させるために機能するポンプ１０２
等を用いて構成されている。この図６においては、ポン
プ１０２を駆動させることによって、配管経路１０１に
対して、矢印Ｘ１方向から流体が流入し、矢印Ｘ２方向
に流体が流出すべく、流体搬送機構が構成されている。

【０００３】また、図６に示すように、一般的な流体搬
送機構においては、流体の流出等の開閉を行うために、
その配管経路１０１の所定箇所にバルブ１０３が設けら
れている。そしてさらに、図６に示した流体搬送機構に
おいては、配管経路１０１から分岐した他の配管経路１
１１に、リリーフ弁１０４が設けられている。

【０００４】上述したように、従来技術にかかる流体搬
送機構においては、通常、ポンプ１０２の下流側にリリ
ーフ弁１０４が設けられているため、配管経路１０１内
の圧力が何らかの事情により上昇したとしても、配管経
路１０１内の圧力が配管経路１１１を介してリリーフ弁
１０４の設定圧力に達すれば、搬送されている流体の一
部または全量がリリーフ弁１０４から排出される。した
がって、従来技術によれば、このようにリリーフ弁１０
４を設けることにより、配管経路１０１内の圧力を設定
値に保持することが可能となる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術にかかる流体搬送機構においては、次のような問
題があった。

【０００６】流体搬送機構は、様々な流体の搬送に用い
られ、その流体の性質は様々である。したがって、必要
に応じて、高濃度の酸性あるいはアルカリ性のいわゆる
腐食現象を生ぜしめる流体を搬送させなければならない
場合がある。従来技術においては、このような流体を搬
送する場合においても、配管経路内の圧力上昇等を防止
するために、リリーフ弁が設けられているが、このよう
な流体をリリーフ弁から配管経路外に排出するのは好ま
しくないという問題があった。なぜならば、リリーフ弁
からこのような流体を排出すれば、その周囲が腐食して
しまうおそれがあるからである。また、このような腐食
を防止するために、リリーフ弁から排出される流体がそ
の周囲の構成要素に接触しないようにリリーフ弁まわり
を構成することも考えられるが、このような構成は、リ
リーフ弁周囲の構成（リリーフ弁自身、およびそのまわ
りの配管構造）が複雑になるという問題があった。

【０００７】さらに、上記従来技術においては、リリー
フ弁１０４は、配管経路１０１内の圧力を所定圧に保持
することは可能であるが、ポンプ１０２の不具合等を察
知し、その駆動状態を制御等することはできないという
問題があった。つまり、どのような原因によって配管経
路１０１内が昇圧したとしても、リリーフ弁１０４の動
きに関わらず、ポンプ１０２の運転が行われるので、ポ
ンプ１０２に故障等が生ずるという問題があった。つま
り、リリーフ弁１０４によっては、ポンプ１０２を適切
に保護できないという問題があった。なお、このような
問題を防止するために、ポンプ１０２の運転制御を行う
制御部にて、供給される電流を検知等する（過負荷状態
等を検知する）ものもあるが、ポンプ１０２に供給され
る電流と実際のポンプ１０２の駆動状態等との間にタイ
ムラグが存在するため、適切な制御を行うことができな
いという問題があった。特に図６の流体搬送機構を成す
ポンプ１０２が往復動ポンプである場合には、往復動ポ
ンプはその構造上、吸込工程では負圧となることから過
負荷情報がクリアされて適切な制御を行うことができな
いという問題があった。

【０００８】そこで、本発明は、上記従来技術にかかる
流体搬送機構の問題を解決するためになされたものであ
って、往復動ポンプを用いて比較的簡単に構成され、配
管経路内の圧力を適切に保持可能である、流体搬送機構
を提供することを課題とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の第一態様にかか
る流体搬送機構は、上記従来技術の課題を解決するため
になされたものであって、流体を搬送可能な配管経路
と、前記配管経路に接続されて前記流体を搬送させる駆
動源となる往復動ポンプとを備えた流体搬送機構であっ
て、前記往復動ポンプに供給される電流値を検知する電
流検知部と、前記往復動ポンプを駆動させるために機能
する回転手段の回転数を検知する回転数検知部と、前記
電流検知部の検知値および前記回転数検知部の検知値の
少なくとも一方に基づいて前記往復動ポンプの制御を行
う制御部とを備えたことを特徴としている。

【００１０】また、本発明の第二態様にかかる流体搬送
機構は、流体を搬送可能な配管経路と、前記配管経路に
接続されて前記流体を搬送させる駆動源となる往復動ポ
ンプとを備えた流体搬送機構であって、前記配管経路に
おける前記往復動ポンプの下流側に設けられたリリーフ
弁と、前記往復動ポンプに供給される電流値を検知する
電流検知部と、前記往復動ポンプを駆動させるために機
能する回転手段の回転数を検知する回転数検知部と、前
記電流検知部の検知値および前記回転数検知部の検知値
の少なくとも一方に基づいて前記往復動ポンプの制御を
行う制御部とを備えたことを特徴としている。

【００１１】さらに、上記第一および第二態様にかかる
流体搬送機構においては、前記制御部が、電源投入時か
ら第一所定時間経過後に、前記往復動ポンプの制御を開
始すべく構成されていることが好ましい。また、前記制
御部が、前記回転手段の起動時から第二所定時間経過後
に、前記往復動ポンプの制御を開始すべく構成されてい
ることも好ましい。

【００１２】また、上記第一および第二態様にかかる流
体搬送機構においては、前記制御部が、前記電流検知部
が過電流を検知した場合には、前記往復動ポンプを停止
させる構成が好ましいく、さらには、前記制御部が、予
め定められた第一検知時間内において前記電流検知部が
連続して過電流を検知した場合には、前記往復動ポンプ
を停止させるべく構成され、前記第一検知時間が、前記
往復動ポンプのストローク周期に基づいて定められてい
る構成が好ましい。

【００１３】また、上記第一および第二態様にかかる流
体搬送機構においては、前記制御部が、前記回転数検知
部の検知値に基づいて演算される前記回転手段の回転数
の偏差が比較判定値以上である場合には、前記往復動ポ
ンプを停止させる構成が好ましく、さらには、前記制御
部が、予め定められた第二検知時間内において前記回転
数検知部の検知値に基づいて演算される前記回転手段の
回転数の偏差が連続して比較判定値以上となった場合に
は、前記往復動ポンプを停止させるべく構成され、前記
予め定められた検知時間が、前記往復動ポンプのストロ
ーク周期に基づいて定められている構成が好ましい。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて、本発明の
実施の形態を説明する。本実施形態にかかる流体搬送機
構は、往復動ポンプとこれを制御する制御部等とを用い
て構成されており、この制御部にて取得される種々の情
報に基づいて往復動ポンプに作用している過負荷状態等
を判断して、適宜制御部が、往復動ポンプの停止制御等
を行うべく構成されている。

【００１５】図１は、本発明の実施形態にかかる流体搬
送機構の概略図を示したものである。本実施形態にかか
る流体搬送機構は、図１に示すように、流体を搬送可能
に形成された配管経路１１、およびこの配管経路１１中
に設けられて（接続されて）流体を搬送させる駆動源と
して機能する往復動ポンプ１２等を用いて構成されてい
る。この図１に示された流体搬送機構は、往復動ポンプ
１２を駆動させることによって、配管経路１１に対し
て、矢印Ａ１方向から流体が流入し、矢印Ａ２方向に流
体が流出すべく、流体搬送機構が構成されている。

【００１６】また、図１に示すように、本実施形態にか
かる流体搬送機構においては、流体の流出等の開閉を行
うために、その配管経路１１の所定箇所（往復動ポンプ
１２の下流側）にバルブ１３が設けられている。

【００１７】さらに、本実施形態においては、往復動ポ
ンプ１２の運転制御を行うための制御部１５が設けられ
ている。そして、この制御部１５は、往復動ポンプ１２
に供給される電流値を検知する電流検知部（図示省略）
からの信号、および往復動ポンプ１２を駆動させるため
に機能するモータ（本発明の「回転手段」に相当）の回
転数を検知する回転数検知部（図示省略）からの信号等
を受けて、適切に往復動ポンプ１２の運転状態を制御す
べく構成されている。

【００１８】また、本実施形態にかかる往復動ポンプ１
２を駆動させるモータとしては、ＤＣモータが用いられ
ている。このＤＣモータは、過負荷に対するリニア特性
が良好であり、過電流を検知しやすいという特徴を有し
ている。

【００１９】図１に示すように構成された流体搬送機構
においては、上述したように、制御部１５が、電流検知
部からの信号と回転数検知部からの信号とを受けて、少
なくともいずれか一方の値（あるいはこの値を用いた演
算結果）に基づいて、往復動ポンプ１２の運転を制御し
ている。すなわち、これらの信号から、配管経路１１内
の圧力状態を判断して、配管経路１１内の圧力が所定値
を超えることのないように、往復動ポンプ１２を制御し
ている。

【００２０】また、制御部１５においては、往復動ポン
プ１２に電源が投入されたとき、あるいはモータの回転
が開始されたときに、配管経路１１内の圧力が上昇して
いない（すなわち、往復動ポンプ１２に過負荷が作用し
ていない）にもかかわらず、過負荷が作用しているかの
ような信号が受信される場合がある。これの一つの原因
は、電源投入時の突入電流であると考えられる。また、
もう一つの原因は、モータ起動時には始動トルクが必要
となるため、電流値のピークが表れるからであると考え
られる。

【００２１】そこで、本実施形態においては、制御部１
５が、電源投入時から所定時間（本発明の「第一所定時
間」に相当）経過後（例えば、０．５ｓ経過後）に、往
復動ポンプ１２の制御（電流検知部および回転数検知部
の少なくとも一方からの検知値に基づいた制御（停止制
御等））を開始すべく構成されている。また、本実施形
態においては、制御部１５が、モータの起動時から所定
時間（本発明の「第二所定時間」に相当）経過後（例え
ば、０．５ｓ経過後）に、往復動ポンプ１２の制御（電
流検知部および回転数検知部の少なくとも一方からの検
知値に基づいた制御（停止制御等））を開始すべく構成
されている。

【００２２】さらに、往復動ポンプを用いて流体搬送機
構を構成すると、上記「発明が解決しようとする課題」
においても説明した通り、吸込工程では負圧となること
から、過負荷情報（電流検知部にて得られる過電流情報
等）がクリアされて、往復動ポンプの適切な制御を行う
ことができないおそれがある。

【００２３】そこで、本実施形態においては、制御部１
５にて情報を取得して往復動ポンプ１２を制御する際に
は、すなわち、過負荷状態を検知して往復動ポンプ１２
の停止制御を行う場合には、過負荷状態を検知するため
に用いる情報を取得するタイミングを、往復動ポンプ１
２のストローク周期に基づいて定めている。具体的に
は、往復動ポンプ１２の吐出工程のときに、過負荷状態
を検知するために用いる情報を取得すべく構成されてい
る。そして、制御部１５は、この吐出工程に得られた情
報に基づいて、往復動ポンプの現在の状態（過負荷状態
にあるか否か等）を判断すべく構成されている。

【００２４】また、本実施形態においては、回転数検知
部の検知値に基づいて演算されたモータの回転数の偏差
に関する信号が制御部１５に送られており、この偏差の
絶対値が、比較判定値（例えば、１０％）以上となった
場合には、制御部１５が、往復動ポンプ１２の停止制御
を行うべく構成されている。

【００２５】次に、本実施形態にかかる往復動ポンプ１
２の具体的な制御手順をフローチャート等に基づいて説
明する。

【００２６】ここで、図２は、本実施形態にかかる往復
動ポンプを制御する際のメインフローチャートを示した
ものである。

【００２７】図２に示すように、本実施形態にかかる往
復動ポンプ１２は、運転が開始されると、制御部１５に
おいて、往復動ポンプ１２を回転駆動させるモータの回
転数に相当する電圧の取り込みが行われる（ステップＳ
２１）。つまり、ここでは、モータを所望の回転数で回
転させるために入力された指令信号の電圧値が制御部１
５に送られ、制御部１５は、原則として、この指令信号
電圧値に基づいて往復動ポンプ１２を駆動させるべく、
モータを回転させる。

【００２８】次いで、モータに供給される電流値の測定
が行われる（ステップＳ２２）。ここで測定された電流
値は、後の過電流検知等に用いられる。

【００２９】次いで、ステップＳ２３においては、Ｓ２
２にて測定された電流値等を用いて過電流チェックが行
われ、この処理において、モータを制御する際の停止フ
ラグ等の設定が行われる。過電流チェックを行うのは、
配管経路１１内の圧力が上昇すると、それに伴い往復動
ポンプ１２の往復動部分（例えば、ダイヤフラム等）が
過負荷状態となって、電流値（特に吐出工程時の電流
値）が高まり、これをチェックすることによって、配管
経路１１内の詰まり等を早期に判断可能だからである。
つまり、配管経路１１内の圧力上昇と電流値（過電流）
との関係を予め実験等にて把握しておけば、過電流の状
態を検知することによって、配管経路１１内の詰まり等
を早期に判断し、これによって往復動ポンプ１２の停止
制御等を行い、往復動ポンプ１２および配管経路１１等
の破損等を効果的に防止することができる。詳細は、後
述する。

【００３０】次いで、ＲＵＮ入力信号の取り込み（ステ
ップＳ２４）、モータの回転数の測定（ステップＳ２
５）が行われる。Ｓ２５においては、実際に回転してい
るモータの実測値が取得される。ここで、「ＲＵＮ入力
信号」とは、モータを回転させることを了承する信号で
あって、この信号が取り込まれれば、ユーザからモータ
（延いては往復動ポンプ１２）を駆動させることが了承
されたこととなる。

【００３１】次いで、ステップＳ２６においては、Ｓ２
１にて取り込まれた指令信号電圧値（に基づくモータの
回転数）と、Ｓ２５にて測定されたモータの回転数とに
基づいて、モータ回転数の比較演算処理等が行われ、モ
ータを制御する際の停止フラグ等の設定が行われる。モ
ータの回転数のチェック（偏差処理）を行うのは、配管
経路１１内の圧力が上昇すると、それに伴い往復動ポン
プ１２の往復動部分（例えば、ダイヤフラム等）が過負
荷状態となって、モータの回転数が変動し（指令値通り
に回転せず）、これをチェックすることによって、配管
経路１１内の詰まり等を早期に判断可能だからである。
つまり、配管経路１１内の圧力上昇とモータ回転数の偏
差との関係を予め実験等にて把握しておけば、モータの
回転数の偏差を検知することによって、配管経路１１内
の詰まり等を早期に判断し、これによって往復動ポンプ
１２の停止制御等を行い、往復動ポンプ１２および配管
経路１１等の破損等を効果的に防止することができる。
詳細は、後述する。

【００３２】次いで、ステップＳ２７においては、Ｓ２
３およびＳ２６にて設定された停止フラグおよびＲＵＮ
入力信号等に基づいて、モータ処理（モータの回転始動
制御および回転停止制御等）が行われる。詳細は、後述
する。

【００３３】図２に示すように、本実施形態において
は、Ｓ２７までの処理が終了した後には、再度Ｓ２１以
降の処理が繰り返して行われることとなる。

【００３４】次に、図２のフローチャートに示された各
処理について具体的に説明する。まずはじめに、過電流
チェック処理（Ｓ２３）について説明する。

【００３５】図３は、図２にて示された本実施形態にか
かる過電流チェック処理のフローチャートを示したもの
である。

【００３６】図３に示すように、この過電流チェック処
理においては、まずはじめに、図２のＳ２２にて測定さ
れた電流値が、過電流か否かの判断が行われる（ステッ
プＳ２３１）。ここで、過電流とは、予め定められた値
を超えた電流のことであって、本実施形態においては、
通常の運転状態の吐出工程において最も大きな電流値の
２０％〜４０％アップの電流値をしきい値として、この
値を超えた電流を過電流とする。本実施形態において
は、通常運転時の最大電流の３０％アップの値を過電流
を定める際のしきい値としている。また、Ｓ２２におけ
る電流値の測定は、１０ｍｓ〜３０ｍｓの間に一度程度
の割合で行われている。そして、この過電流であるか否
かの判断（Ｓ２３１）も、基本的には、取得された電流
値の全てに対して行われているため、Ｓ２３１の処理
は、１０ｍｓ〜３０ｍｓの間に一度程度の割合で行われ
ていることとなる。このＳ２３１において、過電流が検
知されている場合（Ｓ２３１にて「Ｙｅｓ」）には、次
いでステップＳ２３２の処理が行われ、過電流が検知さ
れていない場合（Ｓ２３１にて「Ｎｏ」）には、直ち
に、この図３のサブルーチンが終了されて、次いでＳ２
４の処理（図２参照）が行われる。

【００３７】次いで、ステップＳ２３２の処理において
は、モータの起動時から所定時間（本発明の「第二所定
時間」に相当）（例えば、０．５ｓ）が経過したか否か
が判断される。そして、所定時間が経過している場合
（Ｓ２３２にて「Ｙｅｓ」）には、次いでステップＳ２
３３の処理が行われ、所定時間が経過していない場合
（Ｓ２３２にて「Ｎｏ」）には、直ちに、この図３のサ
ブルーチンが終了されて、次いでＳ２４の処理（図２参
照）が行われる。ここでは、先に説明したように、モー
タ起動時における始動トルクによって、制御部１５が、
過負荷であると誤判断することを避けるために、あらか
じめ所定時間のタイムラグ（測定開始に関するタイムラ
グ）が設けられている。

【００３８】次いで、ステップＳ２３３の処理において
は、過電流が検知されはじめてからの累積時間（電流検
知部が過電流を連続して検知している時間）が、所定の
判定時間（本発明の「第一検知時間」に相当）（例え
ば、１５０ｍｓ）を超えているか否かが判断される。そ
して、所定の判定時間を超えている（１５０ｍｓを超え
ている）場合（Ｓ２３３にて「Ｙｅｓ」）には、次い
で、ステップＳ２３４の処理が行われ、所定の判定時間
を超えていない（１５０ｍｓを超えていない）場合（Ｓ
２３３にて「Ｎｏ」）には、直ちに、この図３のサブル
ーチンが終了されて、次いでＳ２４の処理（図２参照）
が行われる。ここで、敢えて所定の「判定時間」（本発
明の「第一検知時間」に相当）を定めているのは、往復
動ポンプが吐出工程と吸込工程とを有するからである。
つまり、本実施形態にかかる流体搬送機構は、往復動ポ
ンプ１２を用いて構成されているため、吐出工程と吸込
工程とを合わせた時間内（あるいはそれ以上の測定期間
内）で過電流の判定を行うとすると、吸込工程では負圧
となることから過負荷情報がクリアされるおそれがあ
る。したがって、本実施形態においては、比較的短い間
隔を「判定時間」として定めて、吐出工程における過負
荷を適切に判断すべく構成されている。例えば、吐出工
程と吸込工程とを合わせた往復動ポンプ１２のストロー
ク周期が、１．４ｓ程度である場合には、各工程が略
０．７ｓ程度で行われるため、上記「判定時間」を１５
０ｍｓ程度に設定する。

【００３９】次いで、ステップＳ２３４の処理において
は、モータを停止させるための「停止フラグ」の設定が
行われる。つまり、上記Ｓ２３１〜Ｓ２３３の処理を経
て、過電流が判定時間をオーバーして検知されていると
判断された場合に、このＳ２３４においては、「停止フ
ラグ」の設定が行われる。そして、この「停止フラグ」
は、後述するモータ処理に利用される。このＳ２３４の
処理が終了すれば、図３のサブルーチンが終了されて、
次いでＳ２４の処理（図２参照）が行われる。

【００４０】次に、偏差処理（Ｓ２６）について説明す
る。

【００４１】図４は、図２にて示された本実施形態にか
かる偏差処理のフローチャートを示したものである。

【００４２】図４に示すように、この偏差処理において
は、まずはじめに、偏差に関する演算処理を行うための
データが存在するか否かの判断が行われる（ステップＳ
２６１）。ここで、演算処理を行うためのデータとは、
Ｓ２１にて取り込まれた指令信号電圧値、およびＳ２５
にて測定されたモータ回転数の実測値のことである。こ
れらのデータが存在する場合（Ｓ２６１にて「Ｙｅ
ｓ」）には、次いでステップＳ２６２の処理が行われ、
データが存在しない場合（Ｓ２６１にて「Ｎｏ」）に
は、直ちに、この図４のサブルーチンが終了されて、次
いでＳ２５の処理（図２参照）が行われる。

【００４３】次いで、ステップＳ２６２の処理において
は、モータを回転駆動させる際の指令値（回転数）と、
実際のモータの回転数との比較演算が行われる。つま
り、このＳ２６２において、モータの回転数の偏差Ｘ％
（例えば、Ｘ＝（（指令値回転数−実際の回転数）／指
令値回転数）×１００）が演算される。この演算処理が
終了したら、次いでステップＳ２６３の処理が行われ
る。

【００４４】次いで、ステップ２６３の処理において
は、Ｓ２６２にて演算された偏差Ｘが比較判定値をオー
バーしているか否かが判断される。具体的には、偏差Ｘ
（％）の値が±１０（％）（比較判定値）を超えている
か否か（換言すれば、Ｘの絶対値が１０（比較判定値）
より大きいか否か）が判断され、大きい場合（Ｓ２６３
にて「Ｙｅｓ」）には、次いでステップＳ２６４の処理
が行われ、そうでない場合（Ｓ２６３にて「Ｎｏ」）に
は、直ちに、この図４のサブルーチンが終了されて、次
いでＳ２５の処理（図２参照）が行われる。なお、この
実施形態においては、「偏差Ｘの値が±１０を超えてい
るか否か」を一つのしきい値として、モータ回転数の不
具合から過負荷等の発生状態を判断する場合について説
明したが、本発明はこの構成に限定されるものではな
く、このしきい値は、適宜設定可能である。

【００４５】次いで、ステップＳ２６４の処理において
は、Ｓ２６３にて演算される偏差Ｘが比較判定値を超え
はじめてからの累積時間（比較判定値を超える値を連続
して検知している時間）が、所定の判定時間（本発明の
「第二検知時間」に相当）（例えば、３．０ｓ）を超え
ているか否かが判断される。そして、所定の判定時間
（３．０ｓ）を超えている場合（Ｓ２６４にて「Ｙｅ
ｓ」）には、次いでステップＳ２６５の処理が行われ、
所定の判定時間（３．０ｓ）を超えていない場合（Ｓ２
６４にて「Ｎｏ」）には、直ちに、この図４のサブルー
チンが終了されて、次いでＳ２５の処理（図２参照）が
行われる。ここで、定めている「判定時間」（本発明の
「第二検知時間」に相当）とは、後述すべく、この設定
時間を超えてもなお回転数の偏差値がオーバーしていれ
ば、モータの停止制御、および警報出力等を行うための
時間である。つまり、この判定時間内において、偏差値
が通常の範囲内に戻れば、停止制御等は行わないことと
なる。

【００４６】次いで、ステップＳ２６５の処理において
は、モータを停止させるための「停止フラグ」の設定が
行われる。つまり、上記Ｓ２６１〜Ｓ２６４の処理を経
て、比較判定値を超える偏差値が判定時間をオーバーし
て検知されていると判断された場合に、このＳ２６５に
おいて、「停止フラグ」の設定が行われる。そして、こ
の「停止フラグ」は、後述するモータ処理に利用され
る。このＳ２６５の処理が終了すれば、図４のサブルー
チンが終了されて、次いでＳ２７の処理（図２参照）が
行われる。

【００４７】次に、モータ処理（Ｓ２７）について説明
する。

【００４８】図５は、図２にて示された本実施形態にか
かるモータ処理のフローチャートを示したものである。

【００４９】図５に示すように、このモータ処理におい
ては、まずはじめに、停止フラグが設定されているか否
かが判断される（ステップＳ２７１）。ここでいう「停
止フラグ」とは、図３（Ｓ２３４）あるいは図４（Ｓ２
６５）にて設定される「停止フラグ」のことである。

【００５０】そして、停止フラグが設定されている場合
（Ｓ２７１にて「Ｙｅｓ」）には、モータの停止制御が
行われ（ステップＳ２７３）、設定されていない場合
（Ｓ２７１にて「Ｎｏ」）には、ＲＵＮ入力信号の有無
が判断される（ステップＳ２７２）。そして、Ｓ２７２
にて、ＲＵＮ入力有りと判断された場合（Ｓ２７２にて
「Ｙｅｓ」）には次いでステップＳ２７７の処理が行わ
れ、ＲＵＮ入力無しと判断された場合（Ｓ２７２にて
「Ｎｏ」）には次いでステップＳ２７３の処理が行われ
る。

【００５１】すなわち、上述したように、停止フラグが
設定されている場合（Ｓ２７１にて「Ｙｅｓ」）、およ
び停止フラグは設定されていない（Ｓ２７１にて「Ｎ
ｏ」）がＲＵＮ入力もない場合（Ｓ２７２にて「Ｎ
ｏ」）に、往復動ポンプ１２を駆動させるモータの停止
制御（Ｓ２７３）が行われることとなる。

【００５２】次いで、モータの停止制御（Ｓ２７３）が
行われた後、停止フラグ設定の有無が判断され（ステッ
プＳ２７４）、なんらかの停止フラグが設定されている
場合（Ｓ２７４にて「Ｙｅｓ」）には、警報出力をＯＮ
状態（ステップＳ２７５）とし、停止フラグが設定され
ていない場合（Ｓ２７４にて「Ｎｏ」）には、警報出力
をＯＦＦ状態（ステップＳ２７６）とする。そして、こ
れらのＳ２７５およびＳ２７６の処理の後には、この図
５のサブルーチンが終了されて、次いで、Ｓ２１の処理
（図２参照）が行われる。

【００５３】また、Ｓ２７２の処理において、ＲＵＮ入
力ありと判断された場合（Ｓ２７２にて「Ｙｅｓ」）に
は、モータが稼働中か否かが判断される（ステップＳ２
７７）。

【００５４】モータが稼働中でない場合（Ｓ２７７にて
「Ｎｏ」）、すなわち、モータの駆動開始時である場合
には、モータを回転させる際に定められている各設定値
の初期化が行われた（ステップＳ２７８）後に、モータ
始動が行われ（ステップＳ２７９）、この後図５のサブ
ルーチンが終了されて、次いで、Ｓ２１の処理（図２参
照）が行われる。なお、本実施形態において初期化され
る設定値としては、過電流チェックを行う際の所定時間
（Ｓ２３２）、判定時間（Ｓ２３３）、および偏差処理
を行う際の判定時間（Ｓ２６４）等がある。一方、モー
タが稼働中である場合（Ｓ２７７にて「Ｙｅｓ」）に
は、ＲＵＮ入力信号に基づいてモータが回転駆動中であ
ると考えられるため、その稼働状態を維持しつつ、この
図５のサブルーチンが終了されて、次いで、Ｓ２１の処
理（図２参照）が行われる。

【００５５】以上説明したように、本実施形態にかかる
流体搬送機構においては、制御部１５が、電流検知部お
よび回転数検知部からの出力信号に基づいてモータの回
転および停止制御を行っている。より具体的には、電流
検知部からの検知値により判断される過電流、および回
転数検知部等から得られるモータ回転数を演算して得ら
れる偏差値（回転数の偏差値）に基づいて、モータの停
止フラグ等を設定して、モータの制御を行っている。し
たがって、次のような効果を得ることができる。

【００５６】本実施形態によれば、上述したように、配
管経路１１に対して特に構成要素を設けることなく、制
御部１５と、これに信号を送る電流検知部および回転数
検知部とを用いて、配管経路１１内の圧力変動を関知す
ることができる。また、このような関知を行うと共に、
それぞれの検知信号に応じて所定のしきい値を設け、こ
れに基づくモータの回転停止制御等を行うことができ
る。したがって、本実施形態によれば、リリーフ弁等を
設けることなく配管経路内の圧力上昇等を防止すること
が可能となるため、高濃度の酸性あるいはアルカリ性の
いわゆる腐食現象を生ぜしめる流体を搬送させるのに適
した流体搬送機構を得ることができる。

【００５７】また、本実施形態によれば、制御部１５に
おいて配管経路１１内の圧力上昇を察知した場合には、
直ちに往復動ポンプ１２の停止制御が行われるため、配
管経路１１のみならず往復動ポンプ１２の保護も行うこ
とができる。加えて、本実施形態によれば、この制御を
行う際の種々の信号の検知タイミングを、往復動ポンプ
のストローク周期に合わせているため、より適切で効果
的な制御を実現することができる。

【００５８】すなわち、本実施形態によれば、往復動ポ
ンプ１２を用いて比較的簡単に構成され、配管経路１１
内の圧力を適切に保持可能である、流体搬送機構を得る
ことができる。

【００５９】なお、本発明は上記実施形態に限定される
ものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて、上
述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。

【００６０】上記実施形態においては、往復動ポンプ１
２の運転状態を制御する制御部１５のみを用いて配管経
路１１内の圧力を所定圧力内に保持する構成について説
明したが、本発明はこの構成に限定されるものではな
い。したがって、例えば、上記実施形態にて説明した制
御部１５と共に、配管経路１１中にリリーフ弁を設けて
もよい。このような構成によれば、リリーフ弁の設定圧
力以下の状態で往復動ポンプ１２の停止制御を行うべく
制御部１５等を構成することによって、制御部１５とリ
リーフ弁との両方にて配管経路１１内の圧力を保持可能
であるから、より高度で且つ安全な圧力保持機構とする
ことができる。

【００６１】また、上記実施形態においては、電流検知
部と回転数検知部とを用いて、過電流とモータの回転数
の偏差とを検知し、これらの少なくとも一方に基づい
て、制御部が１５が往復動ポンプ１２の制御（主に停止
制御）を行う場合について説明したが、本発明はこの構
成に限定されるものではない。したがって、例えば、必
要に応じて、電流検知部および回転数検知部のいずれか
一方のみを用い、その検知部にて得られた検知値に基づ
いて、制御部が往復動ポンプを制御すべく構成してもよ
い。

【００６２】また、上記実施形態においては、往復動ポ
ンプ１２の構成については特に説明しなかったが、本発
明にかかる往復動ポンプ１２の構成は特に限定されな
い。したがって、例えば、ダイヤフラム、ベローズ、プ
ランジャ、あるいはバケット等のいずれを用いたポンプ
であってもよい。

【００６３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
制御部が、電流検知部および回転数検知部からの出力信
号に基づいてモータ（往復動ポンプを成すモータ）の回
転および停止制御を行うことによって、往復動ポンプを
用いて比較的簡単に構成され、配管経路内の圧力を適切
に保持可能である、流体搬送機構を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態にかかる流体搬送機構の概略
である。

【図２】本発明の実施形態にかかる往復動ポンプを制御
する際のメインフローチャートである。

【図３】図２に示された過電流チェック処理のフローチ
ャートである。

【図４】図２に示された偏差処理のフローチャートであ
る。

【図５】図２に示されたモータ処理のフローチャートで
ある。

【図６】従来技術にかかる流体搬送機構の概略である。

【符号の説明】

１１…配管経路１２…往復動ポンプ１３…バルブ１５…制御部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】流体を搬送可能な配管経路と、前記配管
経路に接続されて前記流体を搬送させる駆動源となる往
復動ポンプとを備えた流体搬送機構であって、前記往復動ポンプに供給される電流値を検知する電流検
知部と、前記往復動ポンプを駆動させるために機能する回転手段
の回転数を検知する回転数検知部と、前記電流検知部の検知値および前記回転数検知部の検知
値の少なくとも一方に基づいて前記往復動ポンプの制御
を行う制御部とを備えたことを特徴とする流体搬送機
構。
【請求項２】流体を搬送可能な配管経路と、前記配管
経路に接続されて前記流体を搬送させる駆動源となる往
復動ポンプとを備えた流体搬送機構であって、前記配管経路における前記往復動ポンプの下流側に設け
られたリリーフ弁と、前記往復動ポンプに供給される電流値を検知する電流検
知部と、前記往復動ポンプを駆動させるために機能する回転手段
の回転数を検知する回転数検知部と、前記電流検知部の検知値および前記回転数検知部の検知
値の少なくとも一方に基づいて前記往復動ポンプの制御
を行う制御部とを備えたことを特徴とする流体搬送機
構。
【請求項３】前記制御部が、電源投入時から第一所定
時間経過後に、前記往復動ポンプの制御を開始すべく構
成されている請求項１または２に記載の流体搬送機構。
【請求項４】前記制御部が、前記回転手段の起動時か
ら第二所定時間経過後に、前記往復動ポンプの制御を開
始すべく構成されている請求項１から３のいずれか１項
に記載の流体搬送機構。
【請求項５】前記制御部が、前記電流検知部が過電流
を検知した場合には、前記往復動ポンプを停止させる請
求項３または４記載の流体搬送機構。
【請求項６】前記制御部が、予め定められた第一検知
時間内において前記電流検知部が連続して過電流を検知
した場合には、前記往復動ポンプを停止させるべく構成
され、前記第一検知時間が、前記往復動ポンプのストローク周
期に基づいて定められている請求項３または４に記載の
流体搬送機構。
【請求項７】前記制御部が、前記回転数検知部の検知
値に基づいて演算される前記回転手段の回転数の偏差が
比較判定値以上である場合には、前記往復動ポンプを停
止させる請求項３から６のいずれか１項に記載の流体搬
送機構。
【請求項８】前記制御部が、予め定められた第二検知
時間内において前記回転数検知部の検知値に基づいて演
算される前記回転手段の回転数の偏差が連続して比較判
定値以上となった場合には、前記往復動ポンプを停止さ
せるべく構成されている請求項３から６のいずれか１項
に記載の流体搬送機構。