JP5707115B2 - Solenoid-driven diaphragm pump - Google Patents
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Description
本発明は、例えば、除菌器などに適用されるソレノイド駆動式のダイヤフラムポンプに関する。 The present invention relates to a solenoid-driven diaphragm pump applied to, for example, a sterilizer.
従来より、井戸水に含まれる鉄マンガンイオンなどをろ過槽により除去するとともに、除菌して飲用水として利用している。ろ過槽は内部にセラミック製ろ過砂や、その表面に二酸化マンガンをコーティングした除マンガン用ろ過材などを充填している。 Conventionally, ferromanganese ions and the like contained in well water are removed by a filtration tank and sterilized to be used as drinking water. The filter tank is filled with ceramic filter sand or a filter material for removing manganese with the surface coated with manganese dioxide.
また、ろ過槽1次側には、除菌・酸化剤としての次亜塩素酸ナトリウムを注入する除菌器が設置されている。 A sterilizer for injecting sodium hypochlorite as a sterilizing / oxidizing agent is installed on the primary side of the filtration tank.
除菌器は、次亜塩素酸ナトリウムを貯留しておく薬液槽と、ろ過流量を検出するための磁石付き回転翼を有する流量比例注入用流量検出部を備えている。さらに、除菌器は、ろ過流量に比例した一定量の次亜塩素酸ナトリウムを注入するダイヤフラムポンプと、井戸水が通過する連結管及び薬液注入部を備えている。 The sterilizer includes a chemical tank for storing sodium hypochlorite and a flow rate detection unit for proportional flow rate injection having a rotor blade with a magnet for detecting the filtration flow rate. Furthermore, the sterilizer includes a diaphragm pump that injects a certain amount of sodium hypochlorite proportional to the filtration flow rate, a connecting pipe through which well water passes, and a chemical solution injection unit.
除菌器に使用されるダイヤフラムポンプは、小型で装置内に組込み易く、そのポンプ特性は精密注入に適している。また、ダイヤフラムポンプでは、ダイヤフラムを駆動するために往復動作が必要なため、アクチュエータとしては、安価で構造が簡単な電磁ソレノイドが多用されている。 The diaphragm pump used in the sterilizer is small and easy to incorporate in the apparatus, and its pump characteristics are suitable for precision injection. Moreover, since the diaphragm pump needs to reciprocate to drive the diaphragm, an electromagnetic solenoid that is inexpensive and has a simple structure is often used as the actuator.
ソレノイド駆動式のダイヤフラムポンプは、薬液を吐出する時には、ソレノイドコイルに電流を流して可動鉄心を付勢部材としての戻しバネの戻し力に抗して前進させてダイヤフラムを押し出すようになっている。 In the solenoid-driven diaphragm pump, when discharging a chemical solution, an electric current is supplied to the solenoid coil to advance the movable iron core against the return force of a return spring as a biasing member to push out the diaphragm.
ところで、上記したダイヤフラムは、ポンプの組立時に、可動鉄心の主軸の先端部に取り付けられ、また、消耗品であるため、使用現場において交換する場合がある。このダイヤフラムの取付時、或いは交換時には、ソレノイドへの通電はなく、戻しバネの戻し力により可動鉄心の主軸が後退されてその先端部が引っ込んだ状態となる。 By the way, the above-described diaphragm is attached to the tip of the main shaft of the movable iron core at the time of assembling the pump, and is a consumable part. When the diaphragm is attached or replaced, the solenoid is not energized, and the main axis of the movable iron core is retracted by the return force of the return spring, and the tip portion is retracted.
このため、従来においては、可動鉄心の主軸の先端部に対するダイヤフラムの取付けや、交換が手間取り、ダイヤフラムに過剰な引張力を加えて破損させてしまう虞があった。 For this reason, conventionally, attaching and replacing the diaphragm with respect to the tip of the main shaft of the movable iron core takes time and there is a risk that the diaphragm is damaged by applying an excessive tensile force.
本発明は、上記事情に着目してなされたもので、その目的とするところは、可動鉄心の主軸の先端部に対するダイヤフラムの取付けや、交換を容易にできるようにしたソレノイド駆動式のダイヤフラムポンプを提供することにある。 The present invention has been made paying attention to the above circumstances, and its object is to provide a solenoid-driven diaphragm pump that can easily attach and replace the diaphragm to the tip of the main shaft of the movable iron core. It is to provide.
上記課題を解決するため、請求項1記載の発明は、可動鉄心の主軸の先端部に着脱自在に取り付けられるダイヤフラムを有し、運転時には、ソレノイドに電流を供給することにより前記可動鉄心の主軸を付勢部材の付勢力に抗して前進させて前記ダイヤフラムを押し出し、電流の供給を停止することにより前記可動鉄心を前記付勢部材の付勢力によって後退させて前記ダイヤフラムを戻すように構成されたソレノイド駆動式のダイヤフラムポンプにおいて、前記可動鉄心の主軸に対する前記ダイヤフラムの着脱作業時に操作される操作部と、この操作部が操作されるのに基づいて、前記ソレノイドに所定時間電流を供給して前記可動鉄心の主軸を前進させてその状態を保持するように制御する制御手段とを備えたことを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problem, the invention described in claim 1 has a diaphragm that is detachably attached to the tip of the main shaft of the movable iron core, and the main shaft of the movable iron core is supplied by supplying current to the solenoid during operation. The diaphragm is moved forward against the urging force of the urging member to push out the diaphragm, and the supply of current is stopped to retract the movable iron core by the urging force of the urging member to return the diaphragm. In the solenoid-driven diaphragm pump, an operation unit that is operated when the diaphragm is attached to and detached from the main shaft of the movable iron core, and an electric current is supplied to the solenoid for a predetermined time based on the operation unit being operated. And a control means for controlling the main shaft of the movable iron core to advance and maintain the state.
請求項3記載の発明は、可動鉄心の主軸の先端部に着脱自在に取り付けられるダイヤフラムを有し、自動運転時は、ソレノイドに電流を供給することにより前記可動鉄心の主軸を付勢部材の付勢力に抗して前進させて前記ダイヤフラムを押し出し、電流の供給を停止することにより前記可動鉄心を前記付勢部材の付勢力によって後退させて前記ダイヤフラムを戻すように構成されたソレノイド駆動式のダイヤフラムポンプにおいて、前記自動運転の停止時には、前記ソレノイドに電流を供給して前記可動鉄心の主軸を前進させた状態にしてから、前記ソレノイドに通常運転時の供給電流よりも少ない保持電流を供給して前記主軸の押出状態を保持するように制御する制御手段を備えたことを特徴とする。 According to a third aspect of the invention, has a diaphragm removably attached to the distal end portion of the main shaft of the armature, during automatic operation, the biasing of the urging member main axis of said movable iron core by supplying a current to the solenoid extruding said diaphragm is advanced against the force, current the movable iron core of the solenoid-driven, which is configured to return the diaphragm is retracted by the biasing force of the biasing member diaphragm by stopping the supply of In the pump, when the automatic operation is stopped, a current is supplied to the solenoid so that the main shaft of the movable core is advanced, and then a holding current smaller than a supply current during normal operation is supplied to the solenoid. Control means for controlling the main shaft to be pushed out is provided.
本発明によれば、可動鉄心の主軸の先端部に対するダイヤフラムの着脱作業が容易になり、ダイヤフラムの損傷を防止できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the attachment or detachment operation | work of the diaphragm with respect to the front-end | tip part of the main axis | shaft of a movable iron core becomes easy, and damage to a diaphragm can be prevented.
また、運転停止時におけるデッドスペースを削減して内部における酸素ガスの発生を抑制できる。 In addition, it is possible to reduce the dead space when the operation is stopped and suppress the generation of oxygen gas inside.
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1及び図2は、本発明の一実施の形態であるダイヤフラムポンプ10を示すものである。図1は、後述するダイヤフラム18が後退している状態を示し、図2は、ダイヤフラム18が前進している状態を示すものである。
1 and 2 show a
ダイヤフラムポンプ10は円筒状のモータケース12を備え、このモータケース12内にはソレノイド14が設けられている。モータケース12の前面側にはダイヤフラム18が設けられているとともに、ポンプ本体24がネジ30等により液密に取り付けられている。
The
モータケース12の後面側には後部カバー20が固定的に設けられ、後部カバー20には樹脂製の調整ネジ22がねじ込まれている。モータケース12と後部カバー20は耐食性や、発生する騒音の周波数域を考慮して樹脂製とされている。以下、ソレノイド14側から見て、ポンプ本体24側を前方とし、その逆を後方として説明する。
A
ソレノイド14は、固定鉄心31と金属製のプランジャ16とによって構成されている。ソレノイド14の固定鉄心31は、ベース37とケース38を備え、ケース38内には、円筒状のソレノイドコイル39とコイルボビン41が収納されている。
The
プランジャ16は、円筒状のソレノイドコイル39の中心に位置し、前後方向に沿って移動自在に設けられている。ソレノイドコイル39の入力端子(図示せず)には、電力線86が接続されている。プランジャ16は、主軸32と、主軸32に一体的に取り付けられた可動鉄心34と、主軸32の後部側に設けられた補助磁極板36とから構成されている。主軸32は、固定鉄心31の中心に設けられた孔15内に、軸受17を介して摺動自在に設けられ、この主軸32の先端部に上記したダイヤフラム18が着脱自在に取り付けられている。
The
可動鉄心34は、固定鉄心31の後部側に形成された凹部40内に摺動自在に収納されている。可動鉄心34は、プランジャ16が所定位置まで前進すると、固定鉄心31の凹部40内の弾性部材46に当接し、プランジャ16の前進を停止させるようになっている。
The
可動鉄心34と固定鉄心31との間には、コイルバネである付勢部材としての戻しバネ44が介在され、プランジャ16を所定のバネ力で後方に付勢している。
A
補助磁極板36は、金属板で、主軸32に一体に取り付けられており、プランジャ16を前進させるときに磁気回路を形成し、プランジャ16の推力を増加させる。調整ネジ22は、後部カバー20にネジで組み付けられており、後部カバー20に対して左右に回されることにより、前端部52を任意の位置に設定できるようになっている。
The auxiliary
ダイヤフラム18は、板状で、弾性材料からなり、ポンプ本体24に形成された圧送室54に臨ませて取り付けられている。ダイヤフラム18は、中心部分が主軸32の先端に組み付けられ、外周部分がモータケース12の前端縁とポンプ本体24との間に液密に固定されている。ダイヤフラム18の形状、材質は特に問わない。
The
ポンプ本体24には、上述した圧送室54がほぼ中央に形成してあり、図の下方に流入口96が、図の上方に流出口98が設けられている。圧送室54の流入口96側には流入用一方向ボール弁56が、また流出口98側には流出用一方向ボール弁58がそれぞれ設けられている。ポンプ本体24の流入口96には、図3に示す貯留槽100からの送液管102がソケット104により連結している。またポンプ本体24の流出口98には、送液管106がソケット108により連結している。
The pump
送液管106の他端は、通水管110の混入部(図示せず)に延びている。混入部は、送液管106から送られた液体、例えば、次亜塩素酸ナトリウムなどの除菌剤を、通水管110内を流れる流体、例えば井戸水内に流出させ、除菌剤を井戸水に混入させる。混入部の下流側の通水管110は、例えばろ過装置などを介して家庭用の蛇口などに接続されている。
The other end of the
上記した構成において、ダイヤフラムポンプ10のソレノイドコイル39に電流が供給されて磁力が発生すると、プランジャ16が戻しバネ44の付勢力に抗して吸引される。プランジャ16が吸引されると、ダイヤフラム18が図2に示すように圧送室54内で前進する。これにより、流入用一方向ボール弁56が閉じて流出用一方向ボール弁58が開き、所定量の薬剤が所定の圧力でダイヤフラムポンプ10から流出される。
In the configuration described above, when current is supplied to the
ダイヤフラムポンプ10から流出した薬剤は、送液管106を通り、通水管110の混入部に送られ、通水管110内を通過する流体(井戸水のろ過水)に混入される。
The medicine that has flowed out of the
一方、ソレノイドコイル39への通電が停止されて磁力が消失すると、プランジャ16が戻しバネ44のバネ力で後方に移動し、補助磁極板36が調整ネジ22の前端部に当接することにより停止する。このプランジャ16の後退により、ダイヤフラム18が圧送室54内で後退する。これにより、流入用一方向ボール弁56が開いて、流出用一方向ボール弁58が閉じ、所定量の薬剤が貯留槽100からダイヤフラムポンプ10内に流入される。
On the other hand, when the energization to the
ダイヤフラムポンプ10は、上記したダイヤフラム18の進退が繰り返される毎に所定量の薬剤を通水管110のろ過水に混入させる。
The
ところで、上記したダイヤフラム18はポンプ10の組立時に、可動鉄心34の主軸32の先端部に取り付けられ、また、消耗品であるため、使用現場で交換される場合がある。
By the way, the above-described
このダイヤフラム18の取付、交換時には、ソレノイドコイル39には電流が供給されないため、戻しバネ44の付勢力により可動鉄心34の主軸32は後退されて引っ込んだ状態となる。このため、ダイヤフラム18の取付け、交換作業が手間取り、ダイヤフラム18を損傷させてしまう虞があった。
When the
そこで、この実施の形態では、ダイヤフラム18の取付時、交換時には、ソレノイドコイル39に電流を供給して戻しバネ44の付勢力に抗して可動鉄心34の主軸32を前進させて押し出すようにしている。
Therefore, in this embodiment, when the
即ち、図4に示すように、ソレノイドコイル39には駆動回路112を介して電源回路111が接続されている。また、駆動回路112には制御手段としての制御部114が接続され、制御部114には運転ボタン115、操作部としての操作ボタン113、及び流量を検出する検出センサなどの流量検出部116が接続されている。
That is, as shown in FIG. 4, a
操作ボタン113は、ダイヤフラム18の取付け、交換時に押圧操作されるものである。制御部114は、操作ボタン113が押圧操作されると、ソレノイドコイル39に例えば、10秒間電流を供給するように駆動回路112を制御するようになっている。
The
また、このダイヤフラム18の取付け、交換時には、ダイヤフラム18には水圧が作用していないため、ソレノイドコイル39に供給する電流値としては、戻しバネ44を押し出す推力のみでよい。従って、必要とされる電流値は、通常運転時の電流値よりも小さくてもよく、ソレノイドコイル39に供給される電流値としては、通常運転時の50%以下に制御されるようになっている。
In addition, when the
上記した構成において、操作ボタン113が押圧操作されると、ソレノイドコイル39に例えば、10秒間電流が供給され、戻しバネ44の付勢力に抗して可動鉄心34の主軸32が前進されて押し出される。この押し出された主軸32の先端部にダイヤフラム18を取付け、或いは交換する。従って、ダイヤフラム18に過剰な引張り力を加えるといったことなく、その着脱が可能となり、作業性を向上できるとともに、ダイヤフラム18を破損させてしまう虞もない。
In the above configuration, when the
一方、上記したポンプ本体24内で酸素ガスの気泡が発生すると、所謂「ガスロック」と呼ばれる注入量不足を起こす虞がある。この問題は、貯留槽100に貯留する薬液に5から12%の原液が使用され、気温が高く、酸素ガスの発生量が多くなる夏期に顕著であった。
On the other hand, when oxygen gas bubbles are generated in the pump
そこで、この実施の形態では、ポンプ本体24内での酸素ガスの気泡の発生を抑制できるようにしている。
Thus, in this embodiment, the generation of oxygen gas bubbles in the
即ち、制御部114は、通水管110の流量を検出する流量検出部116により、給水量が少なくなった時点で、ダイヤフラムポンプが停止されると、ソレノイドコイル39に電流を供給して可動鉄心34の主軸32を前進させて押し出した状態にしてから、保持電流を供給するように駆動回路112を制御する。
That is, when the diaphragm pump is stopped when the water supply amount is reduced by the flow
これにより、ダイヤフラム18の押出し状態が維持され、ポンプ本体24内の次亜塩素酸ナトリウムの容量を少なくしてデッドスペースが削減される。従って、酸素ガスの気泡の発生を抑制でき、「ガスロック」と呼ばれる注入量不足を防止することができる。
As a result, the extruded state of the
なお、保持電流は、可動鉄心34が固定鉄心31に最も近接して発生推力が最大になってから供給されるため、保持電流値は、通常運転時の電流値より小さくても可動鉄心34の主軸32の押し出し状態を維持できる。従って、保持電流値は、通常運転時の電流値より小さくなるように制御され、消費電力を少なくするとともに、温度上昇も低くすることが可能となる。
The holding current is supplied after the
なお、上記した実施の形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。この実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
[1] 可動鉄心の主軸の先端部に着脱自在に取り付けられるダイヤフラムを有し、運転時には、ソレノイドに電流を供給することにより前記可動鉄心の主軸を付勢部材の付勢力に抗して前進させて前記ダイヤフラムを押し出し、電流の供給を停止することにより前記可動鉄心を前記付勢部材の付勢力によって後退させて前記ダイヤフラムを戻すように構成されたソレノイド駆動式のダイヤフラムポンプにおいて、
前記可動鉄心の主軸に対する前記ダイヤフラムの着脱作業時に操作される操作部と、
この操作部が操作されるのに基づいて、前記ソレノイドに所定時間電流を供給して前記可動鉄心の主軸を前進させてその状態を保持するように制御する制御手段と
を備えたことを特徴とするソレノイド駆動式のダイヤフラムポンプ。
[2] 前記制御手段は、前記操作部の操作に基づいて前記ソレノイドに供給される電流値を通常運転時よりも少なく制御することを特徴とする[1]記載のソレノイド駆動式のダイヤフラムポンプ。
[3] 自動運転時に、ソレノイドに電流を供給することにより可動鉄心の主軸を付勢部材の付勢力に抗して前進させてダイヤフラムを押し出し、電流の供給を停止することにより前記可動鉄心を前記付勢部材の付勢力によって後退させて前記ダイヤフラムを戻すように構成されたソレノイド駆動式のダイヤフラムポンプにおいて、
前記自動運転の停止時には、前記ソレノイドに電流を供給して前記可動鉄心の主軸を前進させた状態にしてから、前記ソレノイドに通常運転時の供給電流よりも少ない保持電流を供給して前記主軸の押出状態を保持するように制御する制御手段
を備えたことを特徴とするソレノイド駆動式のダイヤフラムポンプ。
The above-described embodiment is presented as an example and is not intended to limit the scope of the invention. This embodiment can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the spirit of the invention. This embodiment and its modifications are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.
Hereinafter, the invention described in the scope of claims of the present application will be appended.
[1] It has a diaphragm that is detachably attached to the tip of the main shaft of the movable core, and during operation, the main shaft of the movable core is advanced against the biasing force of the biasing member by supplying current to the solenoid. In the solenoid-driven diaphragm pump configured to push out the diaphragm and stop the supply of current to retract the movable iron core by the urging force of the urging member and return the diaphragm,
An operation unit that is operated when the diaphragm is attached to or detached from the main shaft of the movable core;
Control means for controlling to supply the current to the solenoid for a predetermined time based on the operation of the operation unit to advance the main shaft of the movable iron core and maintain the state.
A solenoid-driven diaphragm pump characterized by comprising:
[2] The solenoid-driven diaphragm pump according to [1], wherein the control unit controls a current value supplied to the solenoid less than that during normal operation based on an operation of the operation unit.
[3] During automatic operation, by supplying current to the solenoid, the main shaft of the movable core is advanced against the biasing force of the biasing member to push out the diaphragm, and by stopping the supply of current, the movable core is In a solenoid-driven diaphragm pump configured to retract by the biasing force of the biasing member and return the diaphragm,
When the automatic operation is stopped, a current is supplied to the solenoid to advance the main shaft of the movable iron core, and then a holding current smaller than a supply current during normal operation is supplied to the solenoid to Control means for controlling to hold the extruded state
A solenoid-driven diaphragm pump characterized by comprising:
10…ダイヤフラムポンプ、14…ソレノイド、16…プランジャ、18…ダイヤフラム、31…固定鉄心、32…主軸、34…可動鉄心、44…戻しバネ(付勢部材)、113…操作ボタン(操作部)、114…制御部(制御手段)。
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記可動鉄心の主軸に対する前記ダイヤフラムの着脱作業時に操作される操作部と、
この操作部が操作されるのに基づいて、前記ソレノイドに所定時間電流を供給して前記可動鉄心の主軸を前進させてその状態を保持するように制御する制御手段と
を備えたことを特徴とするソレノイド駆動式のダイヤフラムポンプ。 The diaphragm has a diaphragm that is detachably attached to the tip of the main shaft of the movable iron core, and during operation, the main shaft of the movable iron core is advanced against the urging force of the urging member by supplying current to the solenoid. In a solenoid-driven diaphragm pump configured to move the movable iron core backward by the urging force of the urging member and return the diaphragm by pushing out the current supply,
An operation unit that is operated when the diaphragm is attached to or detached from the main shaft of the movable core;
And a control means for controlling to supply the current to the solenoid for a predetermined time based on the operation of the operation unit to advance the main shaft of the movable iron core and maintain the state thereof. Solenoid driven diaphragm pump.
前記自動運転の停止時には、前記ソレノイドに電流を供給して前記可動鉄心の主軸を前進させた状態にしてから、前記ソレノイドに通常運転時の供給電流よりも少ない保持電流を供給して前記主軸の押出状態を保持するように制御する制御手段
を備えたことを特徴とするソレノイド駆動式のダイヤフラムポンプ。 A diaphragm removably attached to the distal end portion of the main shaft of the armature, during automatic operation, is moved forward against the main axis of the movable iron core to the urging force of the urging member by supplying an electric current to the solenoid the In a solenoid-driven diaphragm pump configured to push out the diaphragm and return the diaphragm by moving the movable iron core backward by the biasing force of the biasing member by stopping the supply of current.
When the automatic operation is stopped, a current is supplied to the solenoid to advance the main shaft of the movable iron core, and then a holding current smaller than a supply current during normal operation is supplied to the solenoid to A solenoid-driven diaphragm pump, characterized by comprising control means for controlling to maintain the extruded state.
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