JP3291797B2 - 遠心分離機 - Google Patents

遠心分離機

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JP3291797B2
JP3291797B2 JP32531292A JP32531292A JP3291797B2 JP 3291797 B2 JP3291797 B2 JP 3291797B2 JP 32531292 A JP32531292 A JP 32531292A JP 32531292 A JP32531292 A JP 32531292A JP 3291797 B2 JP3291797 B2 JP 3291797B2
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佳能 二井内
徳康 松藤
伸治 城戸
孝之 綿引
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、遠心分離機のように回
転体を高速回転させる装置における冷却ファンの制御に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の遠心分離機には冷却ファ
ンとして主にACファンが用いられている。ACファン
は50Hzと60Hzで回転数すなわち風量が変化する
ため、風量が少なくなる50Hzで十分な冷却効果が得
られるよう設計されている。また、ファンは50Hzと
60Hzで同一のものが使用されていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来、この種の遠心分
離機に使用される冷却用ファンは前記したとおり主にA
Cファンであり、60Hzで使用すると50Hzで使用
する場合に比べ回転数すなわち風量が約20%多くな
る。設計に当っては風量が少なくなる50Hzでも十分
な冷却効果が得られるようファンを選定するため冷却フ
ァンの回転数が高くなる60Hz地区では余分な風を与
えることになり、その結果としてファン音が50Hz地
区に比べ大きくなるという問題があった。一例を上げる
と日本サ−ボ(株)から販売されている120mm角の
ファン(名称:センタ、形式:CT3B55A)は無負
荷騒音が50Hz時45dBであるのに対し、60Hz
時は48dBと3dBも高くなっている。50Hz地区
用と60Hz地区用で使用するファンを変えれば上記し
た問題を解決することができるが共通性が無くなり製
造、販売工程が煩雑になるという新たな問題が発生す
る。電源周波数によって回転数が変化しないDCファン
を使用しても上記した問題を解決することができるがD
C電源を新たに設ける必要がある。また、ファンの回転
数をフィ−ドバックし、回転数を制御すればファン音を
周波数に関係なく一定に保つことが可能となるが制御器
がより複雑、高価になる問題がある。
【0004】本発明の目的は60Hz地区においても安
価に50Hz時と同程度のファン音を維持し、かつ、必
要風量を確保することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的は、電源の周波
数を分別する電源周波数分別回路と、電源周波数分別回
路により分別された電源周波数におけるゼロボルトクロ
ス点を検出する電源ゼロボルトクロス点検出回路と、電
源ゼロボルトクロス点検出回路及び電源周波数分別回路
からの信号が入力されるマイクロコンピュータとを有す
る制御器と、ゼロボルトクロス点から所定時間経過した
後に電圧を印加することによって、電源周波数分別回路
により60Hzと分別した場合に50Hz時の印加電圧に
応じた回転数で回転制御するための電圧が印加される冷
却ファンと、試料を内蔵し回転する回転体とを備えた遠
心分離機において、制御器は、回転体が加速或いは減速
している場合には、所定時間に達する前に冷却ファンに
電圧を印加するように構成したことにより達成される。
【0006】また、上記目的は、電源の周波数を分別す
る電源周波数分別回路と、電源周波数分別回路により分
別された電源周波数におけるゼロボルトクロス点を検出
する電源ゼロボルトクロス点検出回路と、電源ゼロボル
トクロス点検出回路及び電源周波数分別回路からの信号
が入力されるマイクロコンピュータとを有する制御器
と、ゼロボルトクロス点から所定時間経過した後に電圧
を印加することによって、電源周波数分別回路により6
0Hzと分別した場合に50Hz時の印加電圧に応じた回
転数で回転制御するための電圧が印加される冷却ファン
と、試料を内蔵し回転する回転体を収容する回転室内を
減圧するための真空ポンプとを備えた遠心分離機におい
て、制御器は、真空ポンプが運転している場合には、所
定時間に達する前に冷却ファンに電圧を印加するように
構成したことにより達成される。
【0007】
【作用】遠心分離機に供給される電源の周波数を分別
し、60Hz電源と判断した場合、冷却ファンに供給す
る電圧を下げることでファンの回転数を下げることがで
きる。
【0008】
【実施例】以下、実施例を用い本発明を説明する。図2
において試料2を挿入した回転体1(以下ロ−タと称
す)は駆動装置3により回転室4内で高速に回転させら
れる。駆動装置3には冷却フィン5が設けてあり、駆動
装置用冷却ファン6によって冷却される。回転室4内に
はロ−タ1を冷却するためのボウル7が設けてあり、冷
却装置8により温度制御される。冷却装置8はボウル7
と反対側に熱交換用のフィン9を有しており冷却装置用
冷却ファン10、11でロ−タ1から奪った熱を放出する役
目をしている。回転室4内はロ−タ1の風損を低減する
ため真空ポンプ12で減圧されている。また、本体電源13
の電源周波数を分別し駆動装置3、各種ファンなどを制
御する制御器14と制御器14内の素子などを冷却する制御
器用冷却ファン15を持っている。
【0009】今、図1に示すとおり遠心分離機本体側の
電源スイッチを入れると制御器14で電源13の周波数を分
別し60Hz電源と判断した場合、冷却ファン6、10、
11、15に供給する電圧を下げる。下げる電圧は前もって
冷却ファン6、10、11、15の回転数が50Hz時と同様
になるよう定められている。これにより60Hz地区に
おいても50Hz地区と同程度のファン音とすることが
可能となる。
【0010】次に冷却ファンの電圧制御方法について例
を上げ説明する。制御器14は図3に示すとおり電源周波
数分別回路17、電源ゼロボルトクロス点検出回路18、真
空ポンプ制御回路24、駆動モ−タ制御回路23、冷却ファ
ン電圧制御用ソリッドステ−トリレ−(以下SSRと称
す)20、21、22、マイクロコンピュ−タ(以下マイコン
と称す)19などで構成されている。今、電源周波数分別
回路17は電源周波数を分別し50Hz/60Hz判別信
号をマイコン19に入力する。一方、マイコン19は電源13
のゼロボルトクロス点を認識するために電源ゼロボルト
クロス点検出回路18からの信号を取り込む。マイコン19
が電源周波数を60Hzと判断した場合、マイコン19は
図4に示すように電源13のゼロボルトクロス点t0から
定められた時間(所定時間)SSR20、21、22をオフ
し、tf点でオンさせる。次にゼロボルトクロス点t1
達するとSSR20、21、22をオフし、tf−t0時間後に
再度オンさせる。これを繰り返すことによりSSR20、
21、22の出力電圧の実効値を下げることができる。この
ようにして作られた出力電圧が駆動装置用冷却ファン
6、冷却装置用冷却ファン10、11、制御器用冷却ファン
15に供給されファンの回転を制御する。上記のtf−t0
はファンの回転が50Hz時と同様になるように定めら
れている。また、マイコン19が50Hzと判断した場合
はSSR20、21、22を常時オンして電源電圧をそのまま
ファンに印加する。なお、電源周波数分別回路17の代わ
りに50、60Hzの切り換えスイッチを設け、60Hzに
設定した場合に上記したような冷却ファンの電圧制御を
行うようにすることでも本目的を達成できる。この切り
換えスイッチは装置を設置する際に一度設定すればよい
から操作上問題となることはない。
【0011】次にACファンにおける電圧と回転数との
関係を図5に示す。60Hz時に50Hzと同様の回転
数となるように電圧をVaからVbに下げた場合、P点
でファンを駆動することになり図5からも判るように僅
かな電圧変動でも回転数が大きく変動することになる。
遠心分離機のようにロ−タが加速する間、あるいは減速
する間、真空ポンプが動作している間など、間欠的に電
流が多く流れ電圧降下を引き起こす装置は冷却ファンへ
の制御電圧(実効値)も下がり、うなり音となって使用
者に不快感を与える場合がある。この課題を解決する方
法を図6で説明する。マイコン19で60Hzと判断した
場合、上記したように冷却ファン6、10、11、15に供給
する電圧をSSR20、21、22で制御する。つぎにロ−タ
1が加速する間、あるいは減速する間、真空ポンプ12が
動作している間など、電源電圧が通常電圧Aに比べBの
ように低下する時、SSR20、21、22をオンする点をt
f0からtf1に変え実効値が変わらないようにする。特に
起動直後はCのように電圧降下が大きくなるが、SSR
20、21、22をオンする点をさらにtf2に変えることで起
動時の冷却ファンのうなり音も解消できる。つまり、ゼ
ロボルトクロス点t 0 から所定時間経過した後に電圧を
印加することによって、電源周波数分別回路17により6
0Hzと分別した場合、冷却ファン6、10、11、15に
は、50Hz時の印加電圧に応じた回転数で回転制御す
るための電圧が印加される。その後、ロー タ1が加速或
いは減速する場合には、所定時間に達するt f0 点前のt
f1 点で冷却ファン6、10、11、15に電圧を印加するよう
に構成している。更に、冷却ファン6、10、11、15に5
0Hz時の印加電圧に応じた回転数で回転制御するため
の電圧が印加された後、真空ポンプ12が定常運転時の場
合には、所定時間に達するt f0 点前のt f1 点で冷却ファ
ン6、10、11、15に電圧を印加するように構成し、また
真空ポンプ12が起動運転時の場合には、所定時間に達す
るt f1 点前のt f2 点で冷却ファン6、10、11、15に電圧
を印加するように構成している。また制御器14により、
真空ポンプ12の定常運転時における冷却ファン6、10、
11、15への印加時間は、上記所定時間より短くし、真空
ポンプ12の起動運転時における冷却ファン6、10、11、
15への印加時間は更に短く制御している。以上の制御を
図7、8にフロ−チャ−トで示す。
【0012】
【発明の効果】本発明によれば、遠心分離機に供給され
る電源の周波数を分別し、60Hz電源と判断した場
合、冷却ファンに供給する電圧を下げることができるよ
うにしたので60Hz地区で使用しても冷却ファンの回
転音を50Hz時と同等に維持し、かつ、必要風量を確
保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明になる冷却ファンに印加する電圧の制御
を説明するフロ−チャ−トである。
【図2】本発明になる遠心分離機の構造を説明する図で
ある。
【図3】制御器の構成を説明する図である。
【図4】冷却ファンに印加する電圧の制御を説明する図
である。
【図5】ACファンにおける電圧と回転数の関係を示す
図である。
【図6】電源電圧が変化するとき、冷却ファンに印加す
る電圧を制御する方法を説明する図である。
【図7】ロ−タが加速、減速している時の冷却ファンの
制御を説明するフロ−チャ−トである。
【図8】真空ポンプ動作時の冷却ファン制御を説明する
フロ−チャ−トである。
【符号の説明】
1はロ−タ、2は試料、3は駆動装置、4は回転室、5
は冷却フィン、6は駆動装置用冷却ファン、7はボウ
ル、8は冷却装置、9はフィン、10、11は冷却装置用冷
却ファン、12は真空ポンプ、13は電源、14は制御器、15
は制御器用冷却ファン、16は電源スイッチ、17は電源周
波数分別回路、18は電源ゼロボルトクロス点検出回路、
19はマイクロコンピュ−タ、20、21、22は冷却ファン電
圧制御用ソリッドステ−トリレ−、23は駆動モ−タ制御
回路、24は真空ポンプ制御回路である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大山 久延 茨城県勝田市武田1060番地 日立工機エ ンジニアリング株式会社内 審査官 中村 泰三 (56)参考文献 特開 昭58−53696(JP,A) 特開 昭60−150726(JP,A) 特開 平3−254722(JP,A) 実開 平2−25040(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B04B 15/02 B04B 9/10

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電源の周波数を分別する電源周波数分別
    回路と、該電源周波数分別回路により分別された電源周
    波数におけるゼロボルトクロス点を検出する電源ゼロボ
    ルトクロス点検出回路と、該電源ゼロボルトクロス点検
    出回路及び前記電源周波数分別回路からの信号が入力さ
    れるマイクロコンピュータとを有する制御器と、前記ゼ
    ロボルトクロス点から所定時間経過した後に電圧を印加
    することによって、前記電源周波数分別回路により60
    Hzと分別した場合に50Hz時の印加電圧に応じた回転
    数で回転制御するための電圧が印加される冷却ファン
    と、試料を内蔵し回転する回転体とを備えた遠心分離機
    において、前記制御器は、前記回転体が加速或いは減速
    している場合には、前記所定時間に達する前に前記冷却
    ファンに電圧を印加するように構成したことを特徴とす
    る遠心分離機。
  2. 【請求項2】 電源の周波数を分別する電源周波数分別
    回路と、該電源周波数分別回路により分別された電源周
    波数におけるゼロボルトクロス点を検出する電源ゼロボ
    ルトクロス点検出回路と、該電源ゼロボルトクロス点検
    出回路及び前記電源周波数分別回路からの信号が入力さ
    れるマイクロコンピュータとを有する制御器と、前記ゼ
    ロボルトクロス点から所定時間経過した後に電圧を印加
    することによって、前記電源周波数分別回路により60
    Hzと分別した場合に50Hz時の印加電圧に応じた回転
    数で回転制御するための電圧が印加される冷却ファン
    と、試料を内蔵し回転する回転体を収容する回転室内を
    減圧するための真空ポンプとを備えた遠心分離機におい
    て、前記制御器は、前記真空ポンプが運転している場合
    には、前記所定時間に達する前に前記冷却ファンに電圧
    を印加するように構成したことを特徴とする遠心分離
    機。
  3. 【請求項3】 前記制御器は、前記真空ポンプの定常運
    転時における前記冷却ファンへの印加時間を前記所定時
    間より短く制御し、前記真空ポンプの起動運転時におけ
    る前記冷却ファンへの印加時間は更に短く制御するよう
    に構成したことを特徴とする請求項2記載の遠心分離
    機。
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