JP2006250018A

JP2006250018A - ポンプおよびそれを備えた液体供給装置

Info

Publication number: JP2006250018A
Application number: JP2005066993A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Nomoto; 広志野元; Chiyouken Hatsutori; 朝賢服部
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2005-03-10
Filing date: 2005-03-10
Publication date: 2006-09-21

Abstract

【課題】アキュムレータの設置を要せず、小型で低コストのポンプおよびそれを備えた液体供給装置を提供することを目的とする。
【解決手段】液体を吸排する羽根車２を内蔵したポンプ部１と、ポンプ部１を駆動するモータ部３と、モータ部３を制御する制御部９とを有し、前記ポンプ部１の圧力を検知する圧力センサ５を備え、前記制御部９は、モータ部３が停止しているときに圧力センサ５により検知された圧力が所定値以下のときにモータ部３を駆動する制御モードと、圧力センサ５により検知された圧力の低下度合が所定値以上のときにモータ部３を駆動する制御モードとした。
【選択図】図１

Description

本発明は、モータにより駆動され、液体を吸入して吐出するポンプおよびそれを備えた液体供給装置に関する。

ポンプにおいては、液体を吸排する羽根車を備えたポンプ部と、そのポンプ部を駆動するためのモータ部およびモータ部を制御する制御部が取りつけられていて、前記ポンプ部にはポンプ部が吸い上げる液体が流れる吸込路と、ポンプ部から吐出された液体が流れる吐出路が接続されている。

また吐出路には液体の流量を検知する流量センサと、圧力を検知する圧力センサが取りつけられていて、さらに吐出路の圧力を蓄えるアキュムレータと、吐出路流れる液体の流量を調整する開閉弁が配置されたポンプが提案されている（例えば特許文献１参照）。

上記構成により、ポンプの制御部は流量センサで検知された流量が所定量以下の場合にモータ部を停止させる制御モードとなっている。

そしてモータが停止した後に開閉弁を開いた際に、圧力センサにより検知された吐出路の圧力が所定値以下のときにモータ部を駆動する制御モードとなっている。
特開昭５７−９３６９３号公報

しかしながら、上記従来の構成では吐出路が長いときに、アキュムレータの容量不足により吐出路の開閉弁を急に開放した際は、開閉弁部の圧力低下とポンプ部の圧力センサが検知する圧力低下に時間差が生じることがあった。

よってモータは、開閉弁を開放したときから遅れて起動することとなり、開閉弁から流量が減少することがあった。この課題を解決するため大容量のアキュムレータが必要となり、ポンプが大型になってしまうとともにコストの増加につながる場合があった。

本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、アキュムレータの設置を要せず、小型で低コストのポンプおよびそれを備えた液体供給装置を提供することを目的とする。

本発明は上記目的を達成するために、液体を吸排する羽根車を内蔵したポンプ部と、ポンプ部を駆動するモータ部と、モータ部を制御する制御部とを有し、前記ポンプ部の圧力を検知する圧力検知手段を備え、前記制御部は、モータ部が停止しているときに圧力検知手段により検知された圧力が所定値以下のときにモータ部を駆動する制御モードと、圧力検知手段により検知された圧力の低下度合が所定値以上のときにモータ部を駆動する制御モードとしたことを特徴としている。

この構成により、アキュムレータの設置を要せず、例えば開閉弁を急に開いたときでも吐出路から吐出される液体の流量が低下しないという作用が達成できる。

本発明は、アキュムレータの設置を要せず、小型で低コストのポンプおよびそれを備えた液体供給装置を提供できるという効果を奏する。

本発明の実施の形態は、液体を吸排する羽根車を内蔵したポンプ部と、ポンプ部を駆動するモータ部と、モータ部を制御する制御部とを有し、ポンプ部の圧力を検知する圧力検知手段を備え、制御部は、モータ部が停止しているときに圧力検知手段により検知された圧力が所定値以下のときにモータ部を駆動する制御モードと、圧力検知手段により検知された圧力の低下度合が所定値以上のときにモータ部を駆動する制御モードとしたものである。

これによりアキュムレータの設置を要せず、例えば開閉弁を急に開いたときでも吐出路から吐出される液体の流量が低下しないため、小型で低コストのポンプを提供できる。

また、ポンプ部は、少なくともポンプ部に吸入される液体の流量またはポンプ部から吐出される液体の流量を検知する流量検知手段を備え、制御部は流量検知手段で検知された流量が所定値以下のときにモータ部を停止させる制御モードとしてもよい。

この場合は、モータ部の停止をより確実に行うことができる。

以下、本発明の実施例について図面を用いて説明する。

（実施例１）
図１に実施例１に示すポンプの全体概要図、図２に実施例１に示すポンプにおける制御回路を示すブロック図を示すように、回転時に発生する遠心力を利用して水にエネルギーを与える羽根車２を備えたポンプ部１があり、羽根車２を駆動するモータ部３がポンプ部１と一体的に取り付けてある。

モータ部３内には羽根車２を駆動させるためのステータ４が配置されている。

前記ポンプ部１に吸込路（吸い込み側通水路）７と吐出路（吐き出し側通水路）８が取り付けてある。吸い込み側通水路７には、ポンプ部１内の水が吸い込み側に戻らないように逆止弁６が取り付けられている。

吐出し側通水路８には、吐き出し側通水路８の圧力を検知する圧力センサ５と、排出される水量を調整する開閉弁１０が取り付けられていて、圧力センサ５の信号によりモータ部３を制御する制御部９が配置されている。

前記制御部９には、ポンプ部１と制御部９を駆動するための電源１１が供給されている。

以上の構成において、本実施例１におけるポンプの動作を図１から図４を用いて説明する。

吸い込み側通水路７からポンプ部１および吐き出し側通水路８内には水が満たされた状態にあり、吸い込み側通水路７に取り付けてある逆止弁６が閉じられ、吐き出し側通水路８に取り付けてある開閉弁１０も閉じている。
このときポンプ部１の内部にある貯留水にかかる吐出圧力Ｐｈは起動圧力Ｐｓよりも大きな圧力があり、モータ部３は停止している（ステップ１）。

また、吐き出し側通水路８に取り付けてある開閉弁１０の開放などがない場合、モータ部３は停止している（ステップ２のＮ）。

次に吐き出し側通水路８に取り付けてある開閉弁１０が開放される（ステップ２のＹ）。

このとき開閉弁１０が少し開放され場合、吐出圧力Ｐｈが少しずつ低下し吐出圧力Ｐｈが起動圧力Ｐｓ以下になったときモータ部３が起動する（ステップ３のＹ）、（ステップ６）。

一方、図４の吐出圧力Ｐｈの波形と図４の開閉弁から排出される水量の波形図に示すように、吐き出し側通水路８に取り付けてある開閉弁１０が急に開放し、開閉弁から大量の水が排出された場合、吐出圧力Ｐｈが急に低下する。
このとき、吐出圧力Ｐｈが起動圧力Ｐｓより大きいとき、制御部９に入力される圧力センサ５で検知した吐出圧力Ｐｈの信号を用い、一定時間内の圧力変化量△Ｐを算出する（ステップ４）。

そして、制御部９により算出された一定時間内の圧力変化量△Ｐが、起動圧力変化量△Ｐｓ以上になったときモータ部３が起動する（ステップ５のＹ）、（ステップ６）。

このとき図４に示すように、吐出圧力Ｐｈが起動圧力Ｐｓ以下になったときモータ部３が起動するときよりも、一定時間内の圧力変化量△Ｐが、起動圧力変化量△Ｐｓ以上になったときモータ部３が起動する制御モードが加わることで、△ｔ時間だけモータ部３が早く起動し、開放弁１０から排出される水量の低下を防ぐことができる。

一方、制御部９により算出された一定時間内の圧力変化量△Ｐが起動圧力変化量△Ｐｓより小さいときモータ部３は停止している（ステップ５のＮ）。

以上のように本実施例１によれば、開閉弁１０を急に開放した際に発生する開閉弁１０から排出される水量の低下に有効な手段である、吐出し側通水路８へのアキュムレータの設置を要せず、小型で低コストのポンプを提供することができる。

なお、本実施例においては、流量センサについて特に示していないが、例えば吸い込み側通水路７または吐出し側通水路８のいずれかに羽根車方式や電磁方式などの流量センサを配置し、その流量センサにより検知された流量が所定値以下のときにモータ部３を停止させても良い。

これにより開閉弁１０を閉じたときにモータ部３をより確実に停止させることができる。

また、吐出圧力Ｐｈは０ｋＰａから４００ｋＰａであれば良く、起動圧力Ｐｓは８０ｋＰａから２５０ｋＰａで、好ましくは１８０ｋＰａであれば良い。

そして、一定時間内の圧力変化量△Ｐは０ｋＰａ／ｓから４０００ｋＰａ／ｓであれば良い。

さらに、起動圧力変化量△Ｐｓは５０ｋＰａ／ｓから１０００ｋＰａ／ｓで、好ましくは１００ｋＰａ／ｓあればよい。

本発明の制御方法は、モータにより駆動され、液体を吸入して吐出するポンプおよびそれを備えた液体供給装置の制御方法として利用することが可能である。

実施例１に示すポンプの全体概要図実施例１に示すポンプにおける制御回路を示すブロック図実施例１に示すポンプにおける制御方法を示すフローチャート実施例１に示すポンプにおける制御方法を示す吐出圧力Ｐｈの波形図とモータの運転状態および開閉弁から排出される水量の波形図

符号の説明

１ポンプ部
２羽根車
３モータ部
４ステータ
５圧力センサ
６逆止弁
７吸込路（吸い込み側通水路）
８吐出路（吐出し側通水路）
９制御部
１０開閉弁
１１電源

Claims

液体を吸排する羽根車を内蔵したポンプ部と、ポンプ部を駆動するモータ部と、モータ部を制御する制御部とを有し、前記ポンプ部の圧力を検知する圧力検知手段を備え、前記制御部は、モータ部が停止しているときに圧力検知手段により検知された圧力が所定値以下のときにモータ部を駆動する制御モードと、圧力検知手段により検知された圧力の低下度合が所定値以上のときにモータ部を駆動する制御モードとしたことを特徴とするポンプ。
前記ポンプ部は、少なくともポンプ部に吸入される液体の流量またはポンプ部から吐出される液体の流量を検知する流量検知手段を備え、前記制御部は流量検知手段で検知された流量が所定値以下のときにモータ部を停止させる制御モードとしたことを特徴とする請求項１記載のポンプ。
請求項１または２に記載のポンプを備えた液体供給装置。