JP3539763B2 - 可変速ポンプ装置 - Google Patents
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Description
【産業上の利用分野】
本発明は可変速ポンプ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の可変速ポンプ装置について、図6を参照して説明する。図6において、1は電源である。この電源1から供給される電力は動力回路2を介してモ−タ3に接続される。このモ−タ3によりポンプ4が駆動される。
【0003】
このポンプ4の入口には吸液管5が接続され、出口には給液管6が接続されている。
この給液管6には管内を流れる液体の圧力を検出する圧力検出手段7が設けられている。この圧力検出手段7で検出された圧力信号pは制御部10に出力される。
【0004】
この制御部10は圧力検出手段7からの圧力信号pとを比較し、圧力が目標圧力に近づくよう、可変速制御手段17内の制御回路12に、速度信号fを出力する。
【0005】
制御回路12は、速度信号fに対応した回転数で可変速モ−タ3を運転するように動力回路2を制御する。
また、電源1は可変速制御手段13の電源14に接続されている。
【0006】
また、15は冷却フィン、16は冷却ファン、17は制御盤、13は可変制御手段である。
次に、従来の動作について説明する。動力回路2は、電源1からの電力を、可変速モータ3を任意の回転数で運転させるように変換し、可変速モータ3に供給している。
【0007】
そして、ポンプ運転中は、動力回路2は内部損失により、発熱する。この発熱が、動力回路2の許容温度を越えないよう、冷却フィン15を設け、冷却ファン16で強制冷却している。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来では、冷却ファン16の寿命が、一般的には2〜3年と短かったため、冷却ファン16の定期的な交換が必要となり、維持費のコストアップとなっていた。
【0009】
しかし、冷却ファン16の交換を行わないと、冷却ファンが寿命で停止し、動力回路2が異常発熱し、可変速制御手段13が停止してしまうという問題があった。
【0010】
また、冷却ファン16を回すことにより、電気料金の増大や、騒音の増大となった。特に、ポンプの運転頻度が少ない用途で、冷却ファンが常時運転しているときは、ポンプの消費電力に比べ、冷却ファンの消費電力は大きく、電気料金への影響は大きくなるという問題があった。
【0011】
本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、その目的は冷却ファンを不要にすることにより、冷却ファンの寿命による可変速制御手段の停止や、交換費用や、電気料金の増大や、騒音の増大を防止することができる可変速ポンプ装置を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】
請求項1に係わる可変速ポンプ装置は、ポンプの回転数を任意回転数にする可変速制御手段を備えた可変速ポンプ装置において、上記可変速制御手段をポンプの揚水で冷却する冷却手段と、上記可変速制御手段の内部回路を外気と遮断するための遮断部材と、ポンプ停止中も常時微小の熱拡散をし、結露しにくい回路側に設けた外部端子とを具備するとともに、上記冷却手段は、ポンプ停止後は、速やかに冷却作用が停止するようにポンプの揚液の一部を通過させる構成であることを特徴とする。
【0014】
請求項2に係わる可変速ポンプ装置の遮断部材は樹脂等の絶縁材とすることにより上記可変制御手段の内部回路を外気と遮断するようにしていることを特徴とする。
【0015】
【作用】
請求項1において、可変速制御手段をポンプの揚水で冷却するようにしたので、従来冷却のために用いていたファンを使用する必要がない。このため、電気料金の削減や騒音の増大を防止することができる。さらに、冷却手段は揚水の一部を通過させる構成であるため、ポンプ停止後に速やかに冷却作用を停止させることができる。
【0017】
請求項2において、遮断部材を樹脂等の絶縁材とすることにより可変制御手段の内部回路と外気との遮断を効率良く行うことができる。
【0018】
【実施例】
以下図面を参照して本発明の一実施例に係わる可変速ポンプ装置について説明する。図1は可変速ポンプ装置の全体的なブロック図である。図1において、1は電源である。この電源1は端子a、動力回路22、端子cを介してモ−タ3に供給される。このモ−タ3によりポンプ4が駆動される。
【0019】
このポンプ4の入口には吸液管5が接続され、出口には給液管6が接続されている。
この給液管6には管内を流れる液体の圧力を検出する圧力検出手段7が設けられている。この圧力検出手段7で検出された圧力信号pは制御部10に出力される。
【0020】
この制御部10は圧力検出手段7からの圧力信号pとを比較し、圧力が目標圧力に近づくよう、可変速制御手段11内の制御回路23に速度信号fを出力する。この制御回路23の詳細な構成については図4を参照して後述する。
【0021】
この制御回路23は動力回路22のトランジスタの導通を制御する制御信号を出力する。この動力回路22の詳細な構成については図2を参照して後述する。
また、ポンプ4の出口側に設けられた給液管6には冷却手段24が設けられている。この冷却手段24は前述した動力回路22を冷却するために設けられている。そして、ポンプ4からの揚液は冷却手段24の手前でバイパス管45に分流すると共に、冷却手段24に流れ込む。冷却手段24内を通る揚液の容積すなわち、冷却手段24の内容積を小さくすることによって、冷却手段24の熱容量を小さくすることにより、ポンプ運転中は、冷却手段に流れる揚液が常に入れ替わることにより十分な冷却を行うとともに、ポンプ停止中は、冷却手段24を通る揚液の流れが停止し、短時間の間に揚液の温度が上昇し、ポンプ停止中は冷却効果を停止する。
【0022】
冷却手段24の内容積を小さくし、また冷却手段24への配管を細くするために、冷却手段24への配管は、図1に示すように、可変速ポンプ4から給液管6への配管から分岐した配管とする。
【0023】
また、冷却手段24と可変速ポンプ4、給液管6とを結ぶ配管を、細い樹脂パイプなど熱を通しにくいものにすることにより、ポンプ停止時の冷却作用の停止はさらに速やかとなる。
【0024】
以上により、ポンプ停止中は冷却手段24の冷却作用は速やかに停止する。
次に、図2を参照して動力回路22の詳細な構成について説明する。図2において、ダイオ−ドD1,D2の直列接続体、ダイオ−ドD3,D4の直列接続体、ダイオ−ドD5,D6の直列接続体が互いに並列に接続されている。
【0025】
そして、各直列接続体のダイオ−ドの間には、電源1から出力される交流正弦波電圧が入力されている。そして、ダイオ−ドD5,D6の直列接続体の両端には平滑コンデンサC1が接続されている。
【0026】
さらに、コンデンサC1の両端にはトランジスタQ1,Q2の直列接続体、トランジスタQ3,Q4の直列接続体、トランジスタQ5,Q6の直列接続体が接続されている。
【0027】
次に、図4を参照して制御回路23の詳細な構成について説明する。制御部10から出力される速度信号fは制御回路23内のアンプ31,A/D変換器32,入力ポ−ト33を介してCPU(中央処理装置)34に出力される。
【0028】
このCPU34にはメモリ35が接続されている。また、CPU34には出力ポ−ト36を介してドライブ回路37が接続されている。
次に、図5を参照して可変速ポンプ装置の外観について説明する。まず、本可変速ポンプ装置の底部には冷却手段24が載置されている。この冷却手段24の入力部にはポンプ4からの配管41が接続され、その出力部には給液管6が接続されている。つまり、ポンプ4からの揚液は冷却手段24を通り、給液管6に排出される。
【0029】
この冷却手段24の上には動力回路22,制御回路23が載置されている。この動力回路22及び制御回路23は周囲温度より低い温度となっても回路の充電部が結露しないように外部と遮断されている。例えば、樹脂などの絶縁物Aを充填することにより、密閉されており、樹脂などの絶縁物の外表面が結露することはあっても、内部の充電部は結露しないようになっている。
【0030】
また、端子台などは、外部回路との接続のため、露出しないようになっている。
第1図において、電源1からの配線は端子aに接続され、制御部10からの速度信号線fは端子bに接続され、可変速モータ3への配線は端子cに接続される。これらの端子a,b,c、は第1図のように、常に微小の発熱をしている電源回路25の付近、すなわち、周囲温度より温度の高い位置に配置されている。
【0031】
また、電源回路25の微小な発熱が、冷却手段24によって冷却され、相殺されてしまわないように、電源回路25と冷却手段24とは、制御回路23を介して、互いに離れた位置に配置されている。
【0034】
次に、上記のように構成された本発明の一実施例の動作について説明する。まず、電源1からの3相交流電力は、6個のダイオ−ドDで整流され、直流に変換され、コンデンサCに蓄えられる。そして、6個のトランジスタQ1〜Q6をオン/オフ制御することにより、任意の周波数の交流電力に変換され、可変速モ−タ3に出力される。
【0035】
この可変速モ−タ3は図3に示すように、実効値が正弦波となるようにスイッチングされる。なお、図3は説明のため、粗いパルスの波形となっているが、実際は、パルスの周波数は10数KHzとし、可変速モ−タ3からの電磁音が可聴域以上となるようにし、静音化をはかっている。
【0036】
また、制御部10からの速度信号fは、増幅器31で増幅され、A/D変換器32でアナログ信号からデジタル信号に変換され、入力ポート33を経由して、CPU34に入力される。
【0037】
CPU34より、速度信号fに応じた信号が、出力ポート36を経由して、前述のトランジスタTr1を駆動する、駆動回路37へ出力される。すなわち、図4の駆動回路37によって、図2の6個のトランジスタTr1が所定の順序でON/OFFされ、その結果、図3に示す略正弦波の交流電圧が出力される。
【0038】
そして、可変速モ−タ3が回転し、可変速ポンプ4が駆動される。可変速ポンプ4からの揚液の一部は、冷却手段24に導かれる。冷却手段24の内部は空洞となっている。冷却手段24内を通過した後、揚液は揚液管6へと導かれる。
【0039】
なお、上記実施例では充電露出部を、微小発熱部付近に配置したが、充電部でなくてもよい。結露が障害となるものなら何でも良い。
また、上記実施例では、微小発熱部として、電源回路25で説明したが、発熱するものであれば電源回路以外でも良い。
【0040】
さらに、上記実施例では、微小発熱部と冷却手段24とを互いに遠ざけるために、両社の間に制御回路23を配置したが、両社が熱的に離される方法であれば、他の方法でも良い。たとえば、同一面上で互いに離れているようにしても良い。
【0041】
上記実施例では、可変速制御手段の内部回路の外気と遮断のために、樹脂などの絶縁物を充填していたが、外気と遮断できる方法であれば何でもよい。例えば、内部に空間のある密閉容器などでも良い。樹脂のかわりに任意の絶縁物を用いてもよい。
【0042】
以上のように揚水の一部を使用した冷却手段24により動力回路22を冷却するようにしたので、冷却ファンを必要としないので、冷却ファンの寿命による突然の停止を防ぐことができる。また、冷却ファンの、2〜3年毎の定期的な交換も不要である。
【0043】
また、冷却ファンを運転することによる電気料金の増大や、騒音の増大を防ぐことができる。
さらにまた、端子など外部へ露出する部分を微小発熱部付近の、周囲温度より温度の高い所へ配置したので、端子部の結露による動作不能や誤動作を防ぐことができる。
【0044】
また、電源回路25などの微小発熱部を、冷却部から熱的に分離したので、発熱が微小なときでも、冷却によって相殺されてしまうことが無く、十分な結露防止ができる。
【0045】
充電部などを外部へ露出する必要性の無い、内部回路は、外部から遮蔽したので、冷却により周囲温度より低い温度になっていても、外気に触れないので結露を防ぐことができる。
【0046】
また、冷却手段24の熱容量を小さくしたので、ポンプ運転中は、揚液が常に入れ替わることにより十分な冷却が行え、ポンプ停止中は、短時間の間に冷却手段の温度が上がり、従って、ポンプ停止時は冷却作用が速やかに停止するのでより結露防止が容易となる。
【0047】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明によれば、揚水の一部を使用した冷却手段により動力回路を冷却するようにしたので、冷却ファンを不要にすることにより、冷却ファンの寿命による可変速制御手段の停止や、交換費用や、電気料金の増大や、騒音の増大を防止することができる可変速ポンプ装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係わる可変速ポンプ装置の構成を示す全体的なブロック図。
【図2】同実施例の動力回路の詳細な構成を示す回路図。
【図3】同実施例に係わり、動力回路22から出力される正弦波の交流出力を示す波形図。
【図4】同実施例に係わり、制御回路23の詳細な構成を示す回路図。
【図5】同装置全体の外観を示す斜視図。
【図6】従来の可変速ポンプ装置の構成を示す全体的なブロック図。
【符号の説明】
1…電源、3…モ−タ、4…ポンプ、5…吸液管、6…給液管、7…圧力検出手段、11…可変制御手段、22…動力回路、23…制御回路、24…冷却手段、45…バイパス管、31…アンプ、32…A/D変換器、33…入力ポ−ト、34…CPU、35…メモリ、36…出力ポ−ト、37…ドライブ回路、25…電源回路。
Claims (2)
- ポンプの回転数を任意回転数にする可変速制御手段を備えた可変速ポンプ装置において、
上記可変速制御手段をポンプの揚水で冷却する冷却手段と、
上記可変速制御手段の内部回路を外気と遮断するための遮断部材と、
ポンプ停止中も常時微小の熱拡散をし、結露しにくい回路側に設けた外部端子とを具備するとともに、上記冷却手段は、ポンプ停止後は、速やかに冷却作用が停止するようにポンプの揚液の一部を通過させる構成であることを特徴とする可変速ポンプ装置。 - 上記遮断部材は樹脂等の絶縁材とすることにより上記可変制御手段の内部回路を外気と遮断するようにしていることを特徴とする請求項1記載の可変速ポンプ装置。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP15715994A JP3539763B2 (ja) | 1994-07-08 | 1994-07-08 | 可変速ポンプ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP15715994A JP3539763B2 (ja) | 1994-07-08 | 1994-07-08 | 可変速ポンプ装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH0821367A JPH0821367A (ja) | 1996-01-23 |
JP3539763B2 true JP3539763B2 (ja) | 2004-07-07 |
Family
ID=15643478
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP15715994A Expired - Lifetime JP3539763B2 (ja) | 1994-07-08 | 1994-07-08 | 可変速ポンプ装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP3539763B2 (ja) |
-
1994
- 1994-07-08 JP JP15715994A patent/JP3539763B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0821367A (ja) | 1996-01-23 |
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