JPH07103147A - Output control method of diaphragm and circuit thereof - Google Patents

Output control method of diaphragm and circuit thereof

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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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output
pump
circuit
pulse
diaphragm
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JP24517593A
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Japanese (ja)
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Motohiro Nagai
元浩 永井
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Techno Takatsuki Co Ltd
Original Assignee
Techno Takatsuki Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To provide a diaphragm pump output control method and its circuit, capable of controlling the pump output in a simple control circuit in addition to operation excellent in efficiency. CONSTITUTION:Output of a diaphragm pump 1 is controlled by A pulse generator 5 generating a pulse signal while a gate circuit 4 generates an operation control signal of an SSR 3 according to these pulse and control signals. This SSR 3 is switched by this operation control signal, and in the case where low speed operation is carried out, a driving current of AC power 2 is intermitted according to a pulse of the pulse generator 5.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[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。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a diaphragm pump output control method and its circuit. For more details,
The present invention relates to an output control method and a circuit of a diaphragm pump that can operate at both a rated output and an output that is about half of the rated output.

【0002】[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。
2. Description of the Related Art A diaphragm pump is composed of a vibrator connected to the diaphragm and having a permanent magnet, and an electromagnetic coil provided on the outer peripheral portion of the vibrator and driven by an AC power source. , Oscillator,
As a result, the diaphragm connected to the vibrator is reciprocated in response to the cycle of the AC power source to suck the fluid and then discharge the fluid.

【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。
In this diaphragm pump, since the pumping amount is reduced according to the water level, it is necessary to control the output of the pump.

【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。
As a conventional method for controlling the output of the diaphragm pump, a thyristor is used to control the phase shift part of each cycle of the AC power source by a phase shift control, or an intermediate tap is derived from an electromagnetic coil. Then
A method of tap switching is used to switch the taps.

【0005】[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。
In the method based on phase shift control, it is easy to include high frequency components in the AC current that drives the pump, it is difficult to take measures against noise without lowering the pump characteristics, and the pump characteristics without lowering the pump characteristics. In order to control the output of, there is a problem that it has to be controlled using complicated circuit means.

【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。
Further, the tap switching method has a problem that it has a contact point and a mechanical failure is likely to occur.

【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。
Furthermore, in this type of diaphragm pump, it is easy to vibrate at a frequency that matches the mechanical impedance determined by the spring constant (Young's modulus) of the diaphragm, the mass of the rod, the damping factor on the pump side, etc. Although it is preferable to lower the frequency as well, in all of the conventional methods, the excitation frequency remains the frequency of the commercial AC power supply, and it is not matched with the mechanical impedance and noise is likely to occur.

【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。
The frequency matching the mechanical impedance means a frequency at which the diaphragm is easily excited, which is determined by mechanical constants such as the spring constant of the diaphragm, the mass of the rod, and the damping factor on the pump side.

【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。
The present invention solves the above-mentioned problems and provides a diaphragm pump output control method and a circuit having a simple structure and capable of operating efficiently even when the output is controlled to about 1/2. With the goal.

【0010】[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。
The output control method for a diaphragm pump according to the present invention is an output control method for a diaphragm pump having an electromagnet that is operated by a commercial AC power supply.
It is characterized in that the output of the diaphragm pump is lowered by switching the commercial AC power supply with a pulse.

【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。
It is preferable to adjust the frequency of the pulse to a frequency that matches the mechanical impedance of the pump in order to increase the efficiency of the pump.

【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。
The output control circuit of the diaphragm pump of the present invention is an output control circuit of a diaphragm pump having an electromagnet that operates with a commercial AC power supply, and a solid state is provided at one of two terminals connected to the commercial AC power supply. A relay is connected, a gate circuit is connected to an input side of the solid state relay, a pulse generator is connected to a first input terminal of the gate circuit, and a control signal is connected to a second input terminal of the gate circuit. Is input, and the commercial AC power source is applied to the pump by switching the commercial AC power source directly or by the pulse of the pulse generator according to the control signal, and thereby controlling the output of the pump.

【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。
It is convenient for the pulse generator to be of a variable frequency type in order to match the mechanical impedance of the pump.

【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。
It is preferable that the solid-state relay is a zero-cross type from the viewpoint of reducing noise accompanying output switching.

【0015】[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。
According to the present invention, when the commercial AC power supply is switched by the pulse when the low speed operation for reducing the output of the pump is performed, the excitation frequency of the diaphragm during the low speed operation can be changed by the pulse frequency. It is possible to excite the diaphragm at a frequency that matches the mechanical impedance that was in operation. As a result, the efficiency of the pump is improved, the efficiency of power consumption versus the discharge amount is increased, and the pulsation of the discharge amount is small even if the excitation frequency of the diaphragm is lowered. Further, by matching with the mechanical impedance, the high frequency component of the noise generated by the vibration of the diaphragm is reduced, and the operation becomes quiet.

【0016】[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。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An output control method for a diaphragm pump and a circuit thereof according to the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of an output control circuit of a diaphragm pump of the present invention.

【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。
In FIG. 1, reference numeral 1 is a movable magnet diaphragm air pump (hereinafter referred to as a pump), and one input terminal 1a for driving current is 100 V, 50 Hz or 60 Hz.
Is connected to one terminal 2b of the commercial AC power supply (hereinafter referred to as AC power supply) 2 and the other input terminal 1b of the driving current of the pump 1 is connected to the output terminals 3a and 3b of the solid state relay (hereinafter referred to as SSR) 3. It is connected to the other terminal 2a of the AC power supply 2 through. The positive terminal of the DC power supply 6 is connected to one input side terminal 3c of the SSR3,
The output of the gate circuit 4 is input to the other input terminal 3d of R3, and when the output of the gate circuit 4 is positive, SS
When R3 is turned off, the power from the AC power supply 2 is cut off, and the output of the gate circuit 4 is minus (0), SS
R is turned on, and the power of the AC power supply 2 is applied to the pump 1. A pulse signal from the pulse generator 5 is input to one input terminal 4a of the gate circuit 4, and the other input terminal 4b of the gate circuit 4 drives the pump at a rated output or a low speed of about 1/2. When a control signal indicating whether the operation is performed is input, and when the operation is performed at the rated output, the gate circuit 4 outputs a negative (0) signal, the SSR3 is turned on, and the AC signal is output.
When the electric power of the power source 2 is applied to the pump 1 and a low speed operation is performed, a pulse signal is applied to the input terminal 3d of the SSR3, and when the pulse is positive, the SSR3 is turned off,
When the pulse is minus (0), the SSR 3 is turned on, the power of the AC power source 2 is applied to the pump 1 in a pulsed manner, and the low speed operation is performed. A power supply voltage is supplied to each of the pulse generator 5 and the gate circuit 4 from a DC power supply 6. In the present embodiment, the AC power supply 2 is connected to the DC power supply 6, and the DC power supply 6 rectifies the AC voltage of the AC power supply 2 to generate the DC voltage.

【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。
The SSR 3 is preferably a zero-cross type SSR because it is less likely to generate noise. Moreover, the output switching operation must completely follow the ON and OFF signals of the input pulse.

【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。
FIG. 2 shows a circuit diagram of an example of the DC power supply of this embodiment. The primary side terminals 61a and 61b of the transformer 61 are the AC power source 2
The secondary side terminals 61c and 61d are connected to a rectifier 62 including a rectifying circuit in which four rectifying diodes are bridge-connected. The positive side output terminal of the rectifier 62 is further connected to the three-terminal regulator 63, and the negative side output terminal is connected to the ground. Smoothing capacitors C 1 and C 2 are respectively connected between the input and output terminals of the three-terminal regulator 63 and the ground, and both ends of the smoothing capacitor C 2 serve as output terminals of the DC power supply 6 to supply the DC voltage Vcc. .

【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。
The DC power supply 6 is not limited to this example, and a general DC power supply such as a battery or a commercially available DC power supply can be used.

【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
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。
Next, an example of the pulse generator 5 and the gate circuit 4 of this embodiment will be described with reference to FIG.
The pulse generator 5 has, for example, a CR oscillation circuit composed of a resistor R 1 and a capacitor C 3, and a pulse generation circuit composed of a blocking oscillator capable of adjusting an oscillation cycle by adjusting a bias voltage and a pulse generated by the pulse generation circuit. The frequency dividing circuit divides the signal into a pulse signal having a desired period and a frequency dividing circuit. The voltage converter Rv converts the output voltage Vcc of the DC power supply 6 shown in FIG.
2, R 3, R 4) separated by and converts into a desired DC voltage, the fundamental frequency adjusting voltage. Accordingly, by adjusting the period of the pulse signal, the excitation frequency of the diaphragm can be lowered to a frequency that matches the mechanical impedance of the diaphragm pump.

【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。
The gate circuit 4 has a structure in which two NAND circuits 41 and 42 are connected in series. Two input terminals of the NAND circuit 41 become the input terminals 4a and 4b of the gate circuit 4,
The pulse signal and the control signal of the pulse generator 5 are input to the respective input terminals. The output of the NAND circuit 41 is
It is input to the NAND circuit 42, and the output of the NAND circuit 42 is output from the output terminal 4c of the gate circuit 4.

【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。
Next, the operation of the gate circuit 4 will be described. In FIG. 4A, when the control signal is H (the output is about 1
4 (b) is the case where the control signal is L (rated operation), and the waveform of the control signal, the waveform of the pulse signal, and the output signal of the NAND circuit 41 are shown from above, respectively. Waveforms and output signal waveforms of the gate circuit 4 are shown. In FIG. 4A, when the control signal is H, the output of the NAND circuit 41 becomes a signal obtained by inverting the pulse signal, this signal is further inverted by the NAND circuit 42, and the output of the gate circuit 4 is the same as the pulse signal. Become a signal. In addition, FIG.
In, when the control signal is L, the output of the NAND circuit 41 becomes H, which is inverted by the NAND circuit 42, and the output of the gate circuit 4 becomes L.

【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。
Therefore, when an L control signal is input to the input terminal 4b of the gate circuit 4 (rated operation), the output of the gate circuit 4 is always an L output signal to the output terminal 4c. This output signal becomes the operation control signal of the SSR3. When an L signal is input from the gate circuit 4 to the input terminal 3d of the SSR3, the terminals 3a and 3b of the SSR3 are always O.
N. Therefore, the driving current is constantly supplied to the pump 1 from the AC power source 2 via the SSR 3, and the pump 1
Is operated continuously. Therefore, the output becomes the rated output.

【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。
On the other hand, when the H control signal is input to the input terminal 4b of the gate circuit 4 (low speed operation), the output of the gate circuit 4 is a pulse signal having the same cycle as the pulse signal is output to the output terminal 4c. . This output signal becomes the operation control signal of the SSR3. The gate circuit 4 is connected to the input terminal 3d of the SSR3.
When the pulse signal is input from SSR3, the SSR3 is turned on when the pulse signal is L and turned off when the pulse signal is H. Therefore, when the SSR 3 is ON, the pump 1 has the AC power supply 2
More drive current is supplied, and it is not supplied when it is OFF. As a result, the pump 1 is intermittently driven periodically, and its output is reduced as compared with the rated output during continuous driving. The output of the pump 1 can be controlled even if the ratio of the ON time and the OFF time of the pulse signal is not necessarily 1. Even if the ON time and the OFF time are not the same, the output of the pump 1 is 1 / of the rated output by the ON / OFF control of a specific cycle.
It becomes possible to control to 2.

【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。
During low speed operation, the diaphragm of the pump 1 periodically oscillates in synchronization with the pulse signal. Therefore, the diaphragm can be excited at a frequency matched with the mechanical impedance of the pump 1 and the diaphragm vibrates. The high-frequency component of the noise generated by is reduced, and quiet operation is possible. Further, the efficiency of power consumption vs. discharge amount is increased, and even if the vibration frequency of the diaphragm is lowered, pulsation of discharge amount is small.

【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。
In this embodiment, the gate circuit is an example in which two NAND circuits are connected in series, but the NAND circuit 42 may be another circuit such as an inverter.

【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。
Next, a more detailed description will be given with reference to specific examples. Pump 1 has a rated output of 100 liters /
Minute (0.15 kgf / cm 2 ) diaphragm type air pump is used, AC power supply 2 uses single phase 100 V, 60 Hz power supply, and control signal turns ON / OFF the output voltage of the DC power supply via a toggle switch. Caused by.

【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。
The pulse of the pulse generator 5 is turned on for 12 milliseconds,
The characteristics of the pump 1 as a 12-millisecond OFF pulse were measured by the following procedure using the measuring device shown in FIG. 5, and the results are shown in FIG. 6A is a graph of rated operation, and B is
Is a graph of low speed operation. That is, a digital manometer 12 and a float type flow meter 13 are connected to the output port of the pump 1 by a hose 15, and a power meter 14 is connected between the AC power supply 2 and the control circuit 11 of the pump 1.

【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。
The measurement method is as follows. First, the control signal is set to L, and (a)
After operating pump 1 at the rated speed, digital manometer 12
Adjust the squeezing valve of the flow meter 13 with the flow squeezing dial 13a of the float type flow meter 13 so as to display the intended back pressure. (B) Next, the flow rate value of the flow meter 13, the back pressure value of the digital manometer 12, and the power value of the power meter 14 are recorded.
(C) Then, the control signal is set to H to switch to the low speed operation. Since the back pressure changes even if the restriction valve of the flow meter 13 is kept constant, the flow rate value of the flow meter 13, the back pressure value of the digital manometer 12, and the power value of the power meter 14 are recorded again. (D)
Return to rated operation, change the back pressure by the procedure of (a),
(B) Repeat the following procedure.

【0031】これにより測定された測定値の一例を表1
に示す。
An example of the measured values thus obtained is shown in Table 1.
Shown in.

【0032】[0032]

【表1】 [Table 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。
Since the flow rate of the hose 15 is the discharge rate of the pump 1, the discharge rate is the same as the flow rate.

【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。
As can be seen from the above measured values, in the low speed operation, the electric power is reduced to 50% as compared with the rated operation, while the discharge amount is 63% and the efficiency is increased by 1.26 times.

【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。
In some application examples of the diaphragm air pump, the air discharge amount does not have to be the rated value at all times as in the case of a septic tank, and the discharge amount may be limited according to external conditions. There is a case In such a case, an external condition can be detected and the signal can be input as a control signal for the pump of the present invention to construct a control system for the energy-saving pump.

【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。
When it is necessary to take noise into consideration, such as at night, the ambient brightness is detected and its signal is used. It is effective to switch to the low-speed operation operation by inputting the above signal as a control signal into the control circuit of the present invention.

【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。
Furthermore, a pressure sensor and a flow rate sensor are attached,
When monitoring back pressure and discharge rate, switching to low speed operation limits back pressure and discharge rate and facilitates sensor selection.

【0038】[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。
According to the present invention, since the AC drive current is controlled by the pulse by the pulse generator, the gate circuit and the SSR, the output of the pump can be controlled with a simple structure and the frequency of the pulse can be controlled. The diaphragm excitation frequency can be adjusted with. As a result, it is possible to match the mechanical impedance of the pump even during low-speed operation, the high-frequency component of noise is reduced, quiet operation is possible, and the efficiency of the discharge amount with respect to power consumption is increased.

【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。
Further, the circuit structure is simple and can be formed at low cost, and since the non-contact SSR is used, the service life is long and no noise countermeasure is required. As a result, it contributes to the establishment of a high-level energy-saving system in combination with a sensor or the like, for example, automatic monitoring of the water level in the septic tank.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【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。
FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of an output control circuit of a diaphragm pump of the present invention.

【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。
FIG. 2 is a circuit diagram of an example of a DC power supply used in the output control circuit of the present invention.

【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。
FIG. 3 is a circuit diagram of an example of a pulse generator and a gate circuit used in the output control circuit of the present invention.

【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。
4A and 4B are diagrams showing signal waveforms of respective parts of the gate circuit of FIG. 3, where FIG. 4A is for low speed operation, and FIG. 4B is for rated operation.

【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。
FIG. 5 is an explanatory diagram of an apparatus for measuring characteristics of a diaphragm pump.

【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。
FIG. 6 is a graph showing characteristics of a diaphragm pump using the control circuit of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ポンプ 2 AC電源 3 SSR 4 ゲート回路 5 パルス発生器 1 Pump 2 AC Power Supply 3 SSR 4 Gate Circuit 5 Pulse Generator

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【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。
1. An output control method for a diaphragm pump having an electromagnet that is operated by a commercial AC power supply, wherein the output of the diaphragm pump is reduced by switching the commercial AC power supply with a pulse. Control method.
【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。
2. The output control method for a diaphragm pump according to claim 1, wherein the frequency of the pulse is adjusted to a frequency that matches the mechanical impedance of the pump.
【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。
3. An output control circuit of a diaphragm pump having an electromagnet that operates on a commercial AC power supply, wherein a solid state relay is connected to one of two terminals connected to the commercial AC power supply, and an input of the solid state relay. To the gate circuit, a pulse generator is connected to the first input terminal of the gate circuit, and a control signal is input to the second input terminal of the gate circuit, and the control signal is input in response to the control signal. An output control circuit for a diaphragm pump, in which a commercial AC power source is directly or switched by a pulse of the pulse generator and applied to the pump to control the output of the pump.
【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。
4. The output control circuit of the diaphragm pump according to claim 3, wherein the pulse generator is a frequency variable type.
【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。
5. The output control circuit for a diaphragm pump according to claim 3, wherein the solid state relay is a zero cross type.
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