(57)【要約】  液体の流量及び圧力を最適にすることができる液体供給装置を提供する。  液体供給装置は、交流電源の周波数を変換するインバータ、インバータで駆動される電動機を有するポンプ、制御部などを備える。制御部は、物理量検出部、媒体制御部などを備える。物理量検出部は、インバータの出力に関する物理量を検出する。媒体制御部は、物理量検出部で検出した物理量に基づき、ポンプが供給する液体の流量又は圧力の少なくとも１つを制御する。
2014132353.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電源の周波数を変換するインバータと、該インバータで駆動される電動機を有するポンプとを備え、該ポンプにより液体を供給する液体供給装置において、
前記インバータの出力に関する物理量を検出する物理量検出部と、
該物理量検出部で検出した物理量に基づき、前記ポンプが供給する液体の流量又は圧力の少なくとも１つを制御する媒体制御部と
を備えることを特徴とする液体供給装置。
【請求項２】
前記物理量検出部は、
前記電動機のトルク、トルク電流又は電力の少なくとも１つを検出するようにしてあることを特徴とする請求項１に記載の液体供給装置。
【請求項３】
前記媒体制御部は、
前記インバータが変換する周波数を制御して前記ポンプが供給する液体の流量又は圧力の少なくとも１つを制御するようにしてあることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の液体供給装置。
【請求項４】
前記媒体制御部は、
前記物理量検出部で検出した物理量及び流体を供給するための管路での該流体の摩擦抵抗と流量との関係を示す管路抵抗特性に基づいて前記ポンプが供給する液体の流量又は圧力の少なくとも１つを制御するようにしてあることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の液体供給装置。
【請求項５】
前記媒体制御部は、
前記インバータが変換する周波数を、前記管路抵抗特性及び電動機のトルク曲線で画定される周波数に制御して前記ポンプが供給する液体の流量又は圧力の少なくとも１つを制御するようにしてあることを特徴とする請求項４に記載の液体供給装置。
【請求項６】
前記媒体制御部は、
前記インバータが変換した周波数が、前記管路抵抗特性及び電動機のトルク曲線で画定される周波数より高い場合、前記インバータの周波数を下げて流体の流量を減少させるようにしてあることを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の液体供給装置。
【請求項７】
前記媒体制御部は、
前記インバータが変換した周波数が、前記管路抵抗特性及び電動機のトルク曲線で画定される周波数より低い場合、前記インバータの周波数を上げて流体の流量又は圧力を増加させるようにしてあることを特徴とする請求項４乃至請求項６のいずれか１項に記載の液体供給装置。
【請求項８】
前記媒体制御部は、
前記物理量検出部で検出したトルク又はトルク電流が所定の閾値より大きい場合、前記管路抵抗特性及び電動機のトルク曲線で画定される周波数まで前記インバータの周波数を下げて流体の圧力を減少させるようにしてあることを特徴とする請求項４乃至請求項７のいずれか１項に記載の液体供給装置。
【請求項９】
前記ポンプが供給する液体の流量を設定する流量設定部を備え、
前記媒体制御部は、
前記インバータが変換する周波数を、前記流量設定部で設定した流量及び前記電動機のトルク曲線で画定される周波数に調整して流体の圧力を制御するようにしてあることを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載の液体供給装置。
【請求項１０】
前記ポンプが供給する液体の圧力を設定する圧力設定部を備え、
前記媒体制御部は、
前記インバータが変換する周波数を、前記圧力設定部で設定した圧力及び前記電動機のトルク曲線で画定される周波数に調整して流体の流量を制御するようにしてあることを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれか１項に記載の液体供給装置。
【請求項１１】
予め定められた前記液体の圧力と前記電動機のトルク又はトルク電流との関係及び前記物理量検出部で検出した前記電動機のトルク又はトルク電流に基づいて、前記ポンプが供給する液体の圧力を算出する圧力算出部と、
該圧力算出部で算出した圧力を表示する圧力表示部と
を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項１０のいずれか１項に記載の液体供給装置。
【請求項１２】
前記圧力算出部で算出した圧力が所定の圧力範囲を超えた場合、その旨を報知する報知部を備えることを特徴とする請求項１１に記載の液体供給装置。
【請求項１３】
予め定められた前記液体の流量と前記インバータが変換する周波数との関係及び該インバータが変換した周波数に基づいて、前記ポンプが供給する液体の流量を算出する流量算出部と、
該流量算出部で算出した流量を表示する流量表示部と
を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項１１のいずれか１項に記載の液体供給装置。
【請求項１４】
前記流量算出部で算出した流量が所定の流量範囲を超えた場合、その旨を報知する報知部を備えることを特徴とする請求項１３に記載の液体供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、交流電源の周波数を変換するインバータと、インバータで駆動される電動機を有するポンプとを備え、ポンプにより液体を供給する液体供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プラスチック等の合成樹脂を用いて成形品を射出成形する射出成形機には金型が使用されている。射出成形の金型は、溶融したプラスチックが充填される空間部分であるキャビティ、溶融したプラスチックを冷却固化するための冷却水などの液体を流す管路を有する。金型の温度を正確に所要の温度に維持することは、成形品の精度を高めるために非常に重要なことである。【０００３】
そこで、タンクに設けたヒータで加熱した液体を、ポンプによりタンク、熱交換器、金型、タンクの順に循環させ、温度センサで熱交換器から流出した液体の温度を測定し、測定値に基づいて金型の温度を調整する金型温度調整装置が開示されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平５−１３１４５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
成型品の形状又は構造などに応じて、金型のキャビティの形状又は構造も異なるため、適切な流量及び圧力の液体を金型に供給するためには、供給する流量又は圧力に応じて、例えば、カスケードポンプ又は渦巻きポンプなどの適切なポンプを選択して使用しなければならなかった。また、金型に応じて所要のポンプを使用した場合に、成形機で使用する金型を変えたときには、金型の圧力損失が変化し、また金型へ供給する液体の流量も変化する。このために、金型に供給する液体の圧力及び流量を最適な状態にするためには、別のポンプに変更する必要があった。【０００６】
また、比較的高圧の液体を供給することができるカスケードポンプを使用した場合、金型等での圧力損失により圧力が上昇したとき、ポンプの電流が定格電流を超えてしまい、過電流によりポンプの動作が停止してしまう。このような事態を防止するため、液体を供給する管路には圧力を下げるためのバイパス路を設けて、管路の圧力が一定値を超えたときにはバイパス管路を作動させてポンプを保護している。【０００７】
また、比較的多くの流量の液体を供給することができる渦巻きポンプを使用した場合、流量が増加したとき、ポンプの電流が定格電流を超えてしまい、過電流によりポンプの動作が停止してしまう。このような事態を防止するため、管路には流量を制限するための手動のバルブを設けて、バルブの弁を調整しなければならない。しかし、流量計は非常に高価であり、実際には流量計を設置していない場合がほとんどである。このため、実際の液体の流量を把握することができず、手動バルブで必要以上に流量を制限しているのが実情である。【０００８】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、液体の流量及び圧力を最適にすることができる液体供給装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
第１発明に係る液体供給装置は、交流電源の周波数を変換するインバータと、該インバータで駆動される電動機を有するポンプとを備え、該ポンプにより液体を供給する液体供給装置において、前記インバータの出力に関する物理量を検出する物理量検出部と、該物理量検出部で検出した物理量に基づき、前記ポンプが供給する液体の流量又は圧力の少なくとも１つを制御する媒体制御部とを備えることを特徴とする。【００１０】
第２発明に係る液体供給装置は、第１発明において、前記物理量検出部は、前記電動機のトルク、トルク電流又は電力の少なくとも１つを検出するようにしてあることを特徴とする。【００１１】
第３発明に係る液体供給装置は、第１発明又は第２発明において、前記媒体制御部は、前記インバータが変換する周波数を制御して前記ポンプが供給する液体の流量又は圧力の少なくとも１つを制御するようにしてあることを特徴とする。【００１２】
第４発明に係る液体供給装置は、第１発明乃至第３発明のいずれか１つにおいて、前記媒体制御部は、前記物理量検出部で検出した物理量及び流体を供給するための管路での該流体の摩擦抵抗と流量との関係を示す管路抵抗特性に基づいて前記ポンプが供給する液体の流量又は圧力の少なくとも１つを制御するようにしてあることを特徴とする。【００１３】
第５発明に係る液体供給装置は、第４発明において、前記媒体制御部は、前記インバータが変換する周波数を、前記管路抵抗特性及び電動機のトルク曲線で画定される周波数に制御して前記ポンプが供給する液体の流量又は圧力の少なくとも１つを制御するようにしてあることを特徴とする。【００１４】
第６発明に係る液体供給装置は、第４発明又は第５発明において、前記媒体制御部は、前記インバータが変換した周波数が、前記管路抵抗特性及び電動機のトルク曲線で画定される周波数より高い場合、前記インバータの周波数を下げて流体の流量を減少させるようにしてあることを特徴とする。【００１５】
第７発明に係る液体供給装置は、第４発明乃至第６発明のいずれか１つにおいて、前記媒体制御部は、前記インバータが変換した周波数が、前記管路抵抗特性及び電動機のトルク曲線で画定される周波数より低い場合、前記インバータの周波数を上げて流体の流量又は圧力を増加させるようにしてあることを特徴とする。【００１６】
第８発明に係る液体供給装置は、第４発明乃至第７発明のいずれか１つにおいて、前記媒体制御部は、前記物理量検出部で検出したトルク又はトルク電流が所定の閾値より大きい場合、前記管路抵抗特性及び電動機のトルク曲線で画定される周波数まで前記インバータの周波数を下げて流体の圧力を減少させるようにしてあることを特徴とする。【００１７】
第９発明に係る液体供給装置は、第１発明乃至第８発明のいずれか１つにおいて、前記ポンプが供給する液体の流量を設定する流量設定部を備え、前記媒体制御部は、前記インバータが変換する周波数を、前記流量設定部で設定した流量及び前記電動機のトルク曲線で画定される周波数に調整して流体の圧力を制御するようにしてあることを特徴とする。【００１８】
第１０発明に係る液体供給装置は、第１発明乃至第９発明のいずれか１つにおいて、前記ポンプが供給する液体の圧力を設定する圧力設定部を備え、前記媒体制御部は、前記インバータが変換する周波数を、前記圧力設定部で設定した圧力及び前記電動機のトルク曲線で画定される周波数に調整して流体の流量を制御するようにしてあることを特徴とする。【００１９】
第１１発明に係る液体供給装置は、第１発明乃至第１０発明のいずれか１つにおいて、予め定められた前記液体の圧力と前記電動機のトルク又はトルク電流との関係及び前記物理量検出部で検出した前記電動機のトルク又はトルク電流に基づいて、前記ポンプが供給する液体の圧力を算出する圧力算出部と、該圧力算出部で算出した圧力を表示する圧力表示部とを備えることを特徴とする。【００２０】
第１２発明に係る液体供給装置は、第１１発明において、前記圧力算出部で算出した圧力が所定の圧力範囲を超えた場合、その旨を報知する報知部を備えることを特徴とする。【００２１】
第１３発明に係る液体供給装置は、第１発明乃至第１１発明のいずれか１つにおいて、予め定められた前記液体の流量と前記インバータが変換する周波数との関係及び該インバータが変換した周波数に基づいて、前記ポンプが供給する液体の流量を算出する流量算出部と、該流量算出部で算出した流量を表示する流量表示部とを備えることを特徴とする。【００２２】
第１４発明に係る液体供給装置は、第１３発明において、前記流量算出部で算出した流量が所定の流量範囲を超えた場合、その旨を報知する報知部を備えることを特徴とする。【００２３】
第１発明にあっては、物理量検出部は、インバータの出力に関する物理量を検出する。インバータの出力に関する物理量は、例えば、電動機のトルクであり、電動機のトルクに変換することができるトルク電流、負荷電流又は電動機の出力電力なども含めることができる。物理量検出部は、インバータの内部に設けてもよく、あるいは電動機側にセンサを設けて検出してもよい。媒体制御部は、物理量検出部で検出した物理量に基づき、ポンプが供給する液体の流量又は圧力の少なくとも１つを制御する。液体の流量は、電動機の回転軸の回転数、すなわちインバータが変換する周波数と比例する関係にある。また、液体の圧力は、電動機のトルクと比例する関係にある。例えば、液体の流量を増減させるためには、インバータの周波数を上下するように制御し、また液体の圧力を増減させるためには、電動機のトルクが増減するようにインバータの周波数を制御することにより、液体の流量又は圧力を最適な値にすることができる。【００２４】
第２発明にあっては、物理量検出部は、電動機のトルク、トルク電流又は電力（出力電力）の少なくとも１つを検出する。これにより、物理量検出部で検出した電動機のトルク、トルク電流又は電力を用いて、インバータが変換する周波数を制御するためのフィードバックを行うことができる。【００２５】
第３発明にあっては、媒体制御部は、インバータが変換する周波数を制御してポンプが供給する液体の流量又は圧力の少なくとも１つを制御する。ポンプの羽根の回転速度、すなわち電動機の回転軸の回転速度とポンプが供給する液体の流量との間には、流量が回転速度に比例する関係がある。また、電動機の回転軸の回転速度とポンプが供給する液体の圧力との間には、圧力が回転速度の２乗に比例する関係がある。電動機の回転軸の回転速度はインバータが変換する周波数に比例し、液体の圧力は電動機のトルク又はトルク電流に比例する。インバータ制御された電動機については、インバータの周波数と電動機のトルクとの間に電動機のトルク曲線で表される特性を有する。従って、インバータの周波数を制御することにより、液体の流量を制御することができ、同時に電動機のトルクがトルク曲線上に沿って制御されることにより、液体の圧力を制御することができる。【００２６】
第４発明にあっては、媒体制御部は、物理量検出部で検出した物理量及び流体を供給するための管路での流体の摩擦抵抗と流量との関係を示す管路抵抗特性に基づいてポンプが供給する液体の流量又は圧力の少なくとも１つを制御する。管路抵抗特性は、管路を流れる液体の摩擦抵抗と流量との関係を示し、液体の摩擦抵抗は流量の２乗に比例する。液体の圧力が増加すると摩擦抵抗も増加する。すなわち、管路を流れる液体の流量と圧力との関係は、当該管路の管路抵抗特性に依存して変化することになる。従って、管路の管路抵抗特性がどのような特性であっても、また管路抵抗特性が具体的にどのような特性であるのか把握することができない場合でも、インバータの周波数を制御することにより、液体の流量を制御することができ、同時に管路抵抗特性に基づいて液体の圧力も制御することができる。【００２７】
第５発明にあっては、媒体制御部は、インバータが変換する周波数を、管路抵抗特性及び電動機のトルク曲線で画定される周波数に制御してポンプが供給する液体の流量又は圧力の少なくとも１つを制御する。管路を流れる液体の流量と圧力との関係は、当該管路の管路抵抗特性に依存して変化する。一方、インバータ制御された電動機のトルクは、インバータの周波数に応じて電動機のトルク曲線に依存して変化する。また、電動機のトルクと液体の圧力とは比例する。管路抵抗特性及び電動機のトルク曲線で画定される周波数とは、例えば、液体の圧力及び流量が管路抵抗特性を満たすとともに、インバータの周波数と電動機のトルクが使用するトルク曲線上にあるような周波数である。すなわち、管路の管路抵抗特性がどのような特性であっても、また管路抵抗特性が具体的にどのような特性であるのか把握することができない場合でも、インバータが変換する周波数を調整することにより、液体の流量と圧力とは管路抵抗特性に基づいて変化させるとともに、電動機のトルクがトルク曲線上になるようにすることができるので、電動機の使用範囲であって最大の能力で使用することができる。そして、金型などの負荷の状態が変化しても、電動機の最大の能力で液体の圧力及び流量を供給することができる。【００２８】
第６発明にあっては、媒体制御部は、インバータが変換した周波数が、管路抵抗特性及び電動機のトルク曲線で画定される周波数より高い場合、インバータの周波数を下げて流体の流量を減少させる。金型などの負荷の状態が変化し、仮に液体の流量が増加した場合、液体の圧力及び流量が管路抵抗特性を満たすものの、インバータの周波数と電動機のトルクが使用するトルク曲線を超える。そこで、液体の圧力及び流量が管路抵抗特性を満たす状態で、インバータの周波数を下げて流体の流量を減少させることにより、インバータの周波数と電動機のトルクが使用するトルク曲線上になるように制御する。これにより、従来であれば、管路の流量を把握することができないため、管路のバルブを絞って管路抵抗を大きくして流量を必要以上に下げて使用する必要があったが、上述の構成により、金型などの負荷の状態が変化しても、電動機の最大の能力で液体の流量を制御することができる。また、管路の流量を調整するための調整バルブも不要となる。【００２９】
第７発明にあっては、媒体制御部は、インバータが変換した周波数が、管路抵抗特性及び電動機のトルク曲線で画定される周波数より低い場合、インバータの周波数を上げて流体の流量又は圧力を増加させる。金型などの負荷の状態が変化し、仮に液体の流量が減少した場合、液体の圧力及び流量が管路抵抗特性を満たすものの、インバータの周波数と電動機のトルクが使用するトルク曲線を下回った状態となる。そこで、液体の圧力及び流量が管路抵抗特性を満たす状態で、インバータの周波数を上げて流体の流量を増加させることにより、インバータの周波数と電動機のトルクが使用するトルク曲線上になるように制御する。また、電動機のトルクが増加すれば液体の圧力を高めることができる。これにより、金型などの負荷の状態が変化しても、電動機の最大の能力で液体の流量及び圧力を増加させることができる。【００３０】
第８発明にあっては、媒体制御部は、物理量検出部で検出したトルク又はトルク電流が所定の閾値より大きい場合、管路抵抗特性及び電動機のトルク曲線で画定される周波数までインバータの周波数を下げて流体の圧力を減少させる。金型などの負荷の状態が変化し、仮に液体の圧力が増加した場合、液体の圧力及び流量が管路抵抗特性を満たすものの、インバータの周波数と電動機のトルクが使用するトルク曲線を超える。そこで、液体の圧力及び流量が管路抵抗特性を満たす状態で、インバータの周波数を下げて液体の流量を減少させることにより、液体の圧力が管路抵抗特性に基づいて下がるようにする。液体の圧力が低下するので電動機のトルクも減少し、インバータの周波数と電動機のトルクが使用するトルク曲線上になるように制御する。これにより、従来であれば、金型などの負荷の状態が変化した場合に、管路内の圧力が高圧にならないように圧力を逃がすためのバイパス路（バイパス回路）を設ける必要があったが、上述の構成により、金型などの負荷の状態が変化しても、液体の圧力が高くなりすぎることを防止することができ、バイパス路を設ける必要がない。【００３１】
第９発明にあっては、媒体制御部は、インバータが変換する周波数を、流量設定部で設定した流量及び電動機のトルク曲線で画定される周波数に調整して流体の圧力を制御する。例えば、金型などの負荷の状態が変化し、仮に液体の流量が増加した場合、設定した流量に下げるべくインバータの周波数を下げ、電動機のトルク曲線に沿って液体の流量を設定値にする。これにより、金型などの負荷の状態が変化した場合でも、常に設定した流量になるように制御することができる。また、電動機のトルクがトルク曲線に沿って増加するので、液体の流量を設定値に下げる場合には、液体の圧力を増加させることができる。【００３２】
第１０発明にあっては、媒体制御部は、インバータが変換する周波数を、圧力設定部で設定した圧力及び電動機のトルク曲線で画定される周波数に調整して流体の流量を制御する。例えば、金型などの負荷の状態が変化し、仮に液体の圧力が増加した場合、設定した圧力に下げるべくインバータの周波数を上げ、電動機のトルク曲線に沿って電動機のトルクを下げることにより、液体の圧力を設定値にする。これにより、金型などの負荷の状態が変化した場合でも、常に設定した圧力になるように制御することができる。また、インバータの周波数を上げるので、液体の圧力を設定値に下げる場合には、液体の流量を増加させることができる。【００３３】
第１１発明にあっては、圧力算出部は、予め定められた液体の圧力と電動機のトルク又はトルク電流との関係及び物理量検出部で検出した電動機のトルク又はトルク電流に基づいて、ポンプが供給する液体の圧力を算出する。液体の圧力と電動機のトルク又はトルク電流との関係は、液体の圧力と電動機のトルク又はトルク電流との関係を示す関係式上の複数の点での圧力とトルク又はトルク電流とを対応付けて記憶しておき、当該対応付けを参照して圧力を算出してもよく、あるいは、液体の圧力と電動機のトルク又はトルク電流との関係を示す関係式から演算して圧力を算出してもよい。圧力表示部は、算出した圧力を表示する。これにより、液体を流す管路に圧力計を設ける必要がなくなる。また、圧力計を用いることによる圧力計測の誤差がなく、正確に液体の圧力を求めることができる。【００３４】
第１２発明にあっては、報知部は、圧力算出部で算出した圧力が所定の圧力範囲を超えた場合、その旨を報知する。例えば、液体の圧力が上限値を超えた場合、あるいは下限値を下回った場合、音声又は表示などでその旨を報知することができる。【００３５】
第１３発明にあっては、流量算出部は、予め定められた液体の流量とインバータが変換する周波数との関係及びインバータが変換する周波数に基づいて、ポンプが供給する液体の流量を算出する。液体の流量とインバータが変換する周波数との関係は、液体の流量とインバータが変換する周波数との関係を示す関係式上の複数の点での流量とインバータの周波数とを対応付けて記憶しておき、当該対応付けを参照して流量を算出してもよく、あるいは、液体の流量とインバータの周波数との関係を示す関係式から演算して流量を算出してもよい。流量表示部は、算出した流量を表示する。これにより、高価な流量を設けていなくても、正確に液体の流量を求めることができる。【００３６】
第１４発明にあっては、報知部は、流量算出部で算出した流量が所定の流量範囲を超えた場合、その旨を報知する。例えば、液体の流量が上限値を超えた場合、あるいは下限値を下回った場合、音声又は表示などでその旨を報知することができる。
【発明の効果】
【００３７】
本発明によれば、液体の流量又は圧力を最適な値にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本実施の形態の液体供給装置を含む液体供給システムの構成の一例を示す説明図である。
【図２】ポンプが供給する水の流量及び圧力とモータの回転軸の回転数との関係を示す特性の一例を示す模式図である。
【図３】本実施の形態のインバータ制御されたモータの出力特性の一例を示す説明図である。
【図４】ポンプから金型までの配管の管路抵抗特性の一例を示す模式図である。
【図５】本実施の形態の液体供給装置による流量制御の第１例を示す説明図である。
【図６】本実施の形態の液体供給装置による流量制御の第２例を示す説明図である。
【図７】本実施の形態の液体供給装置による圧力制御の第１例を示す説明図である。
【図８】本実施の形態の液体供給装置による圧力制御の第２例を示す説明図である。
【図９】本実施の形態の液体供給装置による流量設定の一例を示す説明図である。
【図１０】本実施の形態の液体供給装置による圧力設定の一例を示す説明図である。
【図１１】本実施の形態の液体供給装置による圧力及び流量の両方を設定する場合の一例を示す説明図である。
【図１２】モータのトルク比とポンプが供給する水の圧力との関係の一例を示す説明図である。
【図１３】インバータの周波数とポンプが供給する水の流量との一例を示す説明図である。
【図１４】本実施の形態の液体供給装置を含む液体供給システムの構成の他の例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて説明する。図１は本実施の形態の液体供給装置１００を含む液体供給システムの構成の一例を示す説明図である。図１に示すように、液体供給装置１００は、インバータ１０、制御部２０、ポンプ３０、設定部２４、表示部２５などを備える。制御部２０は、物理量検出部２１、媒体制御部２２、記憶部２３などを備える。ポンプ３０は、電動機としてのモータ３１を備える。
【００４０】
ポンプ３０と液体が供給される金型１との間には、ポンプ３０から金型１へ液体を送出するための配管５、金型１からポンプ３０へ液体を戻すための配管５を接続してある。ポンプ３０から金型１へ液体を送出するための配管５には送媒バルブ３を介装してある。また、金型１からポンプ３０へ液体を戻すための配管５には、返媒バルブ４及びタンク２を介装してある。なお、タンク２には、不図示の給水用の配管及び排水用の配管が接続されてある。
【００４１】
タンク２は、ヒータ及び熱交換機（不図示）などを備え、金型１から戻った液体の温度を所定の温度に設定することができる。本実施の形態では、液体が供給される装置として、金型を一例として説明するが、液体が供給される装置は、金型に限定されるものではなく、液体の流量及び圧力が変動するような熱交換機、その他の装置も含むものとする。
【００４２】
本実施の形態において、金型１は、比較的小さな金型から比較的大きな金型まで種々のものがある。例えば、寸法は比較的小さいものの形状が複雑な成型品には、小さな金型が使用される。小さな金型の場合には、金型に設けられた管路も複雑になり高圧の液体を供給する必要がある。一方、寸法又は形状が大きな成型品には、大きな金型が使用される。大きな金型の場合には、金型の温度を適切な温度に制御するためには、多くの流量の液体を供給する必要がある。また、液体としては、水、油などを使用することができるが、以下の説明では液体の一例として水を使用するものとする。
【００４３】
インバータ１０は、５０Ｈｚ又は６０Ｈｚなどの商用電源から供給される交流電源の周波数（基底周波数）を変換し、変換した周波数の交流電圧をポンプ３０のモータ３１に出力する。
【００４４】
ポンプ３０は、ケーシング（容器）内でモータ３１の回転により羽根車を高速回転し、水（液体）に作用する遠心力を利用することにより、所要の圧力及び流量の水を供給する。本実施の形態では、ポンプ３０は、流量が大きい（例えば、９０Ｌ／ｍｉｎ程度以上の流量）渦巻きポンプ、流量は比較的少ないが高圧の水を供給することができるカスケードポンプなどを含むものとする。
【００４５】
物理量検出部２１は、インバータ１０の出力に関する物理量を検出する。インバータ１０の出力に関する物理量は、例えば、モータ３１のトルク、トルク電流又は出力電力（電力）などである。なお、トルクには、実際のトルクを定格トルク（モータ３１の固有の一定値）で除算した値であるトルク比（無次元化したもの）も含む。本実施の形態では、モータ３１のトルクには、モータ３１のトルクに変換することができるトルク電流、負荷電流又はモータ３１の出力電力なども含めることができるものとする。すなわち、モータ３１のトルクとは、モータ３１のトルクだけでなく、モータ３１のトルク電流、負荷電流又はモータ３１の出力電力も含めることができるものとする。
【００４６】
物理量検出部２１は、モータ３１へ出力する出力電流によりモータ３１のトルクを取得することができる。より具体的には、インバータ１０の出力電流は、モータ３１のトルクに応じたトルク電流（有効電流）成分とトルクに寄与しない無効電流成分との合計であるので、出力電流から無効電流成分を減算したトルク電流に基づいてモータ３１のトルクを求めることができる。
【００４７】
物理量検出部２１でモータ３１のトルク、トルク電流又は電力（出力電力）の少なくとも１つを検出することにより、インバータ１０が変換する周波数を制御するためのフィードバックを行うことができる。
【００４８】
なお、物理量検出部２１はインバータ１０の内部のセンサ（不図示）で物理量を検出する構成でもよく、あるいは、インバータ１０とモータ３１との間にセンサ２１１を設け、インバータ１０の外部に設けられたセンサ２１１で物理量を検出するようにしてもよい。
【００４９】
インバータ１０が変換する周波数とモータ３１の回転軸の回転数（「回転速度」とも称する）との関係は、Ｖｆ＝１２０×Ｆ／Ｓで表すことができる。ここで、Ｖｆはモータ３１の回転軸の回転数で、Ｓはモータ３１の極数で、Ｆはインバータ１０の周波数である。例えば、モータ３１が４極であり、インバータ１０の周波数Ｆが５０Ｈｚの場合、モータ３１の回転軸の回転数Ｖｆは１５００ｒｐｍとなり、インバータ１０の周波数Ｆが６０Ｈｚの場合、モータ３１の回転軸の回転数Ｖｆは１８００ｒｐｍとなる。
【００５０】
媒体制御部２２は、物理量検出部２１で検出した物理量に基づき、ポンプ３０が供給する水の流量又は圧力の少なくとも１つを制御する。
【００５１】
図２はポンプ３０が供給する水の流量及び圧力とモータ３１の回転軸の回転数との関係を示す特性の一例を示す模式図である。図２に例示する特性は、ポンプ単体の特性であり、カスケードポンプ又は渦巻きポンプのいずれも同様の特性を有する。
【００５２】
ポンプ３０が供給する水の流量Ｑは、モータ３１の回転軸の回転数、すなわちインバータ１０が変換する周波数と比例する関係にある。すなわち、モータ３１の回転軸の回転数Ｖｆと、ポンプ３０が供給する水の流量Ｑとの間には、流量Ｑが回転数Ｖｆに比例する関係（Ｑ∝Ｖｆ）がある。例えば、インバータ１０の周波数が上がって、モータ３１の回転軸の回転数がＶｆ１、Ｖｆ２、Ｖｆ３と増加すると、流量Ｑも増加する。
【００５３】
また、ポンプ３０が供給する水の圧力Ｐは、モータ３１の回転軸の回転数、すなわちインバータ１０が変換する周波数と比例する関係にある。より具体的には、モータ３１の回転軸の回転数Ｖｆと、ポンプ３０が供給する水の圧力Ｐとの間には、圧力Ｐが回転数Ｖｆの２乗に比例する関係（Ｐ∝Ｖｆ2 ）がある。例えば、インバータ１０の周波数が上がって、モータ３１の回転軸の回転数がＶｆ１、Ｖｆ２、Ｖｆ３と増加すると、圧力も増加する。また、液体の圧力Ｐとモータ３１のトルクＴとの間には、圧力ＰがトルクＴに比例する関係（Ｐ∝Ｔ）がある。
【００５４】
従って、液体の流量を増減させるためには、インバータ１０の周波数を上下するように制御し、また液体の圧力を増減させるためには、モータ３１のトルクが増減するようにインバータ１０の周波数を制御することにより、液体の流量又は圧力を最適な値にすることができる。
【００５５】
図３は本実施の形態のインバータ制御されたモータの出力特性の一例を示す説明図である。図３において、横軸はインバータ１０の周波数を示し、縦軸はモータ３１のトルク（出力トルク）及び出力電力を示す。図３に示すように、インバータ１０の周波数が基底周波数(例えば、５０Ｈｚ又は６０Ｈｚ)を境にしてモータ３１の出力特性が変わる。基底周波数以下では、定トルク特性となり、基底回転数以上では定出力（定電力）特性となる。
【００５６】
図３中、実線で示すモータ３１のトルク曲線（トルク特性）のように、モータ３１のトルクは、定トルク領域では一定となり、定出力領域ではインバータ１０の周波数が大きくなるにつれて徐々に小さくなる。定出力領域におけるモータ３１のトルク曲線上ではモータの出力電力が一定となる。
【００５７】
また、図３中、破線で示すモータ３１の電力曲線（出力電力特性）のように、モータ３１の出力電力は、定トルク領域ではインバータ１０の周波数が大きくなるにつれて徐々に大きくなり、定出力領域では一定となる。定出力領域ではインバータ１０の周波数が大きくなるにつれて徐々に小さくなる。定トルク領域におけるモータ３１の電力曲線上ではモータ３１のトルクが一定となる。
【００５８】
媒体制御部２２は、インバータ１０が変換する周波数を制御してポンプ３０が供給する水の流量又は圧力の少なくとも１つを制御することができる。インバータ制御されたモータ３１については、インバータ１０の周波数とモータ３１のトルクとの間に、図３で例示するモータ３１のトルク曲線で表される特性を有する。従って、インバータ１０の周波数を制御することにより、水の流量を制御することができ、同時にモータ３１のトルクがトルク曲線上に沿って制御されることにより、水の圧力を制御することができる。
【００５９】
図４はポンプから金型までの配管の管路抵抗特性の一例を示す模式図である。図４において、横軸は水の流量を示し、縦軸は水の摩擦抵抗を示す。なお、図４では簡略化のため、吸出し水面からの高さである実揚程は省略している。管路抵抗特性は、管路を流れる液体の摩擦抵抗と流量との関係を示し、液体の摩擦抵抗は流量の２乗に比例する。液体の圧力が増加すると摩擦抵抗も増加するので、管路を流れる液体の流量と圧力との関係は、当該管路の管路抵抗特性に依存して変化することになる。
【００６０】
また、仮に配管にバルブを設けてバルブの開度を調整した場合、バルブの開度を小さくするほど、管路抵抗特性の流量に対する摩擦抵抗は高くなり（図４において、符号Ｒ１で示す曲線に近づく）、また、バルブの開度を大きくするほど、流量が多くなる（図４において、符号Ｒ５で示す曲線に近づく）。
【００６１】
なお、本実施の形態と異なり、従来の場合には、配管に手動のバルブを設け、バルブを絞る（開度を一定以上大きくしない）ことにより、配管に流れる水の流量を制限しなければならなかった。これは、比較的多くの流量の液体を供給することができる渦巻きポンプを使用した場合、流量が増加したとき、ポンプの電流が定格電流を超えてしまい、過電流によりポンプの動作が停止してしまうという事態を防止する必要があったからである。また、流量計は非常に高価であり、実際には流量計を設置していない場合がほとんどであるため、実際の液体の流量を把握することができず、より安全にするためには、手動バルブで必要以上に流量を制限しなければならいのが実情であるからである。
【００６２】
本実施の形態では、媒体制御部２２は、物理量検出部２１で検出した物理量（例えば、モータ３１のトルク）及び配管５での水の管路抵抗特性に基づいてポンプ３０が供給する液体の流量又は圧力の少なくとも１つを制御する。図４に示すように、配管５を流れる水の流量と圧力との関係は、配管５の管路抵抗特性に依存して変化することになる。従って、配管５の管路抵抗特性がどのような特性であっても、また管路抵抗特性が具体的にどのような特性であるのか把握することができない場合でも、インバータ１０の周波数を制御することにより、水の流量を制御することができ、同時に管路抵抗特性に基づいて水の圧力も制御することができる。
【００６３】
また、媒体制御部２２は、インバータ１０が変換する周波数を、管路抵抗特性及びモータ３１のトルク曲線で画定される周波数に制御してポンプ３０が供給する水の流量又は圧力の少なくとも１つを制御する。配管を流れる水の流量と圧力との関係は、図４に示すように、当該配管の管路抵抗特性に依存して変化する。一方、インバータ制御されたモータ３１のトルクは、図３に示すように、インバータ１０の周波数に応じてモータ３１のトルク曲線に依存して変化する。また、モータ３１のトルクとポンプ３０が供給する水の圧力とは比例する。
【００６４】
管路抵抗特性及びモータ３１のトルク曲線で画定される周波数とは、例えば、水の圧力及び流量が管路抵抗特性を満たすとともに、インバータ１０の周波数とモータ３１のトルクが使用するトルク曲線上にあるような周波数である。すなわち、配管５の管路抵抗特性がどのような特性であっても、また管路抵抗特性が具体的にどのような特性であるのか把握することができない場合でも、インバータ１０が変換する周波数を調整することにより、ポンプ３０が供給する水の流量と圧力とは管路抵抗特性に基づいて変化させるとともに、モータ３１のトルクがトルク曲線上になるようにすることができるので、モータ３１の使用範囲であって最大の能力で使用することができる。そして、金型などの負荷の状態が変化しても、モータ３１の最大の能力で水の圧力及び流量を制御することができる。
【００６５】
以下、本実施の形態の液体供給装置１００による水の流量及び圧力の制御方法について詳細に説明する。
【００６６】
図５は本実施の形態の液体供給装置１００による流量制御の第１例を示す説明図である。図５において、横軸はインバータ１０の周波数であり、縦軸はモータ３１の出力トルク（トルク）を示す。図５に示すモータのトルク曲線は、例えば、モータ３１の使用範囲であって最大の能力で使用することができるトルク曲線（例えば、定格１００％時など）である。なお、モータ３１のトルク曲線は、最大限の能力を発揮する場合のトルク曲線に限定されるものではなく、定格の、９５％、９０％でもよく、あるいは、定格を超えた１０５％、１１０％などでもよい。また、管路抵抗曲線は、図４に例示したものであり、図５の例では、比較的流量が多い場合の例を示している。
【００６７】
図５に示すように、媒体制御部２２は、インバータ１０が変換した周波数が、管路抵抗特性及びモータ３１のトルク曲線で画定される周波数（例えば、図５の符号Ｂで示す点における周波数）より高い場合（例えば、図５の符号Ａで示す点における周波数）、インバータ１０の周波数をＦａからＦｂにΔＦだけ下げて流体の流量を減少させる。
【００６８】
金型などの負荷の状態が変化し、仮に図５の符号Ａで示すように、液体の流量が増加した場合、液体の圧力及び流量が管路抵抗特性を満たすものの、インバータ１０の周波数とモータ３１のトルクが使用するトルク曲線を超える。そこで、水の圧力及び流量が管路抵抗特性を満たす状態（符号Ａから符号Ｂへ遷移する状態）で、インバータ１０の周波数を下げて水の流量を減少させることにより、インバータ１０の周波数とモータ３１のトルクが使用するトルク曲線上になるように制御する。これにより、従来であれば、配管の流量を把握することができないため、配管に設けたバルブを絞って管路抵抗を大きくして流量を必要以上に下げて使用する必要があった。しかし、本実施の形態上では、金型などの負荷の状態が変化しても、モータ３１の最大の能力で水の流量を制御して、多くなった流量を少なくすることができる。また、配管５の流量を調整するための調整バルブも不要となる。
【００６９】
図６は本実施の形態の液体供給装置１００による流量制御の第２例を示す説明図である。図６のトルク曲線及び管路抵抗曲線は、図５と同様である。図６に示すように、媒体制御部２２は、インバータ１０が変換した周波数が、管路抵抗特性及びモータ３１のトルク曲線で画定される周波数（例えば、図６の符号Ｂで示す点における周波数）より低い場合（例えば、図６の符号Ｃで示す点における周波数）、インバータ１０の周波数をＦｃからＦｂにΔＦだけ上げて流体の流量を増加させる。
【００７０】
金型などの負荷の状態が変化し、仮に図６の符号Ｃで示すように、水の流量が減少した場合、水の圧力及び流量が管路抵抗特性を満たすものの、インバータ１０の周波数とモータ３１のトルクが使用するトルク曲線を下回る。そこで、水の圧力及び流量が管路抵抗特性を満たす状態（符号Ｃから符号Ｂへ遷移する状態）で、インバータ１０の周波数を上げて水の流量を増加させることにより、インバータ１０の周波数とモータ３１のトルクが使用するトルク曲線上になるように制御する。これにより、金型などの負荷の状態が変化しても、モータ３１の最大の能力で水の流量を制御して、少なくなった流量を多くすることができる。
【００７１】
図７は本実施の形態の液体供給装置１００による圧力制御の第１例を示す説明図である。図７のトルク曲線は図５と同様である。また、図７の管路抵抗曲線は、図４に例示した管路抵抗特性のうち、比較的圧力が高い場合の例を示している。
【００７２】
媒体制御部２２は、物理量検出部２１で検出したモータ３１のトルク又はトルク電流が所定の閾値より大きい場合（例えば、図７の符号Ａで示す点では、モータ３１のトルクはトルク曲線を超えている）、管路抵抗特性及びモータ３１のトルク曲線で画定される周波数までインバータの周波数をＦａからＦｂにΔＦだけ下げて流体の圧力を減少させる。
【００７３】
金型などの負荷の状態が変化し、仮に図７の符号Ａで示すように、水の圧力が増加した場合、水の圧力及び流量が管路抵抗特性を満たすものの、インバータ１０の周波数とモータ３１のトルクが使用するトルク曲線を超える。そこで、水の圧力及び流量が管路抵抗特性を満たす状態（符号Ａから符号Ｂへ遷移する状態）で、インバータ１０の周波数を下げて水の流量を減少させることにより、水の圧力が管路抵抗特性に基づいて下がるようにする。水の圧力が低下するのでモータ３１のトルクも減少し、インバータ１０の周波数とモータ３１のトルクがトルク曲線上（図７の符号Ｂで示す点）になるように制御する。これにより、従来であれば、金型などの負荷の状態が変化した場合に、配管内の圧力が高圧にならないように圧力を逃がすためのバイパス路（バイパス回路）を設ける必要があったが、本実施の形態であれば、金型などの負荷の状態が変化しても、水の圧力が高くなりすぎることを防止することができ、バイパス路を設ける必要がない。
【００７４】
図８は本実施の形態の液体供給装置１００による圧力制御の第２例を示す説明図である。図８のトルク曲線及び管路抵抗曲線は図７と同様である。図８に示すように、媒体制御部２２は、インバータ１０が変換した周波数が、管路抵抗特性及びモータ３１のトルク曲線で画定される周波数（例えば、図８の符号Ｂで示す点における周波数）より低い場合（例えば、図８の符号Ｃで示す点における周波数）、インバータ１０の周波数をＦｃからＦｂにΔＦだけ上げて流体の流量を増加させる。
【００７５】
金型などの負荷の状態が変化し、仮に図６の符号Ｃで示すように、水の流量が減少した場合、水の圧力及び流量が管路抵抗特性を満たすものの、インバータ１０の周波数とモータ３１のトルクが使用するトルク曲線を下回る。そこで、水の圧力及び流量が管路抵抗特性を満たす状態（符号Ｃから符号Ｂへ遷移する状態）で、インバータ１０の周波数を上げて水の流量を増加させることにより、インバータ１０の周波数とモータ３１のトルクが使用するトルク曲線上になるように制御する。また、モータ３１のトルクが増加すればポンプ３０が供給する水の圧力を高めることができる。これにより、金型などの負荷の状態が変化しても、モータ３１の最大の能力で水の圧力を制御して、低くなった圧力を高くすることができる。
【００７６】
射出成型機で小型の金型を使用する場合、金型内部の管路が複雑で圧力損失が大きい。金型の構造が複雑になればなるほど金型内部の管路の構造も複雑となり圧力損失がさらに大きくなる傾向がある。このため、金型に水を供給するポンプとしては、少流量であって高圧力のポンプが要求されるため、従来では、金型を変更する際にポンプもより高圧のものに取り換える必要があった。本実施の形態では、インバータ１０の周波数を制御することにより、金型などの負荷が変動しても、モータ３１の限界能力でポンプ３０が供給する水の流量、圧力を制御することができるので、例えば、一層複雑な金型に変更する場合でも、より高圧のポンプへの取り換えが不要であり、元々使用していたポンプをそのまま使用することができる。また、本実施の形態により、ポンプの圧力を高め、あるいは流量を増やすことができるので、金型の熱交換性能を高めることができ、結果として射出成型品の精度を高めて成型品の品質を向上させることができる。
【００７７】
上述のように、本実施の形態の液体供給装置１００によれば、１つのポンプ３０で、ポンプを変更することなく、小流量の領域から大流量の領域までの水を金型等へ供給することができ、例えば、金型の変更に伴ってポンプを変更する手間が不要となり、作業効率を向上させることができる。また、複数のポンプを予め準備しておく必要もないので設備費などの製造コストを低減することができる。
【００７８】
次に、ポンプ３０が供給する水の流量及び圧力を所望の設定値に設定する方法について説明する。図９は本実施の形態の液体供給装置１００による流量設定の一例を示す説明図である。
【００７９】
設定部２４は、操作パネル等を備え、流量設定部としての機能を有し、ポンプ３０が供給する水の流量値を設定する。
【００８０】
媒体制御部２２は、インバータ１０が変換する周波数を、設定部２４で設定した流量（図９の符号Ｍで示す点に対応する流量Ｑｍ）及びモータ３１のトルク曲線で画定される周波数に調整して流体の圧力を制御する。例えば、金型などの負荷の状態が変化し、仮に図９の符号Ａで示すように、水の流量が点Ａで示す流量Ｑａに増加した場合、設定した流量に下げるべくインバータ１０の周波数を下げ、モータ３１のトルク曲線に沿って水の流量を設定値Ｑｍにする。これにより、金型などの負荷の状態が変化した場合でも、常に設定した流量になるように制御することができる。また、モータ３１のトルクがトルク曲線に沿って増加するので、水の流量を設定値に下げる場合には、図９に示すように、水の圧力をＰａからＰｍまでΔＰだけ増加させることができる。
【００８１】
図１０は本実施の形態の液体供給装置１００による圧力設定の一例を示す説明図である。設定部２４は、圧力設定部としての機能を有し、ポンプ３０が供給する水の圧力値を設定する。
【００８２】
媒体制御部２２は、インバータ１０が変換する周波数を、設定部２４で設定した圧力（図１０の符号Ｍで示す点に対応する圧力Ｐｍ）及びモータ３１のトルク曲線で画定される周波数に調整してポンプ３０が供給する水の流量を制御する。例えば、金型などの負荷の状態が変化し、仮に図１０の符号Ｂで示す点に対応する圧力Ｐｂに増加した場合、設定した圧力Ｐｍに下げるべくインバータ１０の周波数を上げ、モータ３１のトルク曲線に沿ってモータ３１のトルクを下げることにより、水の圧力を設定値Ｐｍにする。これにより、金型などの負荷の状態が変化した場合でも、常に設定した圧力になるように制御することができる。また、インバータ１０の周波数を上げるので、水の圧力を設定値に下げる場合には、水の流量をＱｂからＱｍへΔＱだけ増加させることができる。
【００８３】
図１１は本実施の形態の液体供給装置１００による圧力及び流量の両方を設定する場合の一例を示す説明図である。設定部２４は、ポンプ３０が供給する水の圧力値及び流量値の両者を設定する。
【００８４】
媒体制御部２２は、インバータ１０が変換する周波数を、設定部２４で設定した圧力及び流量（図１１の符号Ｍで示す点に対応する圧力Ｐｍ及び流量Ｑｍ）及びモータ３１のトルク曲線で画定される周波数に調整してポンプ３０が供給する水の流量を制御する。
【００８５】
例えば、設定前のモータのトルク曲線上の符号Ｃで示す点に対応する流量Ｑｃ及び圧力Ｐｃでポンプ３０を運転していた場合に、図１１の符号Ｍで示す点に対応する流量Ｑｍ及び圧力Ｐｍでポンプ３０を運転すべく設定されたとする。この場合、媒体制御部２２は、インバータ１０が変換する周波数を、符号Ｍで示す点がトルク曲線上になるようにモータ３１のトルク曲線を設定する（設定後のモータのトルク曲線）。別言すれば、設定後のモータのトルク曲線を新たなトルク閾値として設定する。
【００８６】
そして、媒体制御部２２は、インバータ１０の周波数を下げるとともに、設定後のトルク曲線に沿ってモータ３１のトルクを下げることにより、ポンプ３０が供給する水の流量及び圧力が設定値になるように制御する。モータ３１の出力電力（消費電力）は、モータ３１の回転軸の回転数の３乗、すなわち、インバータ１０の周波数の３乗に比例するので、ポンプ３０が供給する水の圧力及び流量を設定値にすべくインバータ１０の周波数を下げることにより消費電力を大幅に低減することが可能となる。
【００８７】
次に、本実施の形態の液体供給装置１００による水などの液体の圧力及び流量の表示について説明する。
【００８８】
図１２はモータ３１のトルク比とポンプ２０が供給する水の圧力との関係の一例を示す説明図である。トルク比は、実際のトルクを定格トルク（モータ３１の固有の一定値）で除算したものであり、トルクに換算することができる。ポンプ３０が供給する水の圧力Ｐと、モータ３１のトルク比Ｒ又はトルクＴとは比例する関係にある。例えば、Ｐ＝ｃ×Ｒ＋ｄ、あるいはＰ＝ｃ×Ｔ＋ｄと表すことができる。図１２の直線は、Ｐ＝ｃ×Ｒ＋ｄの関係を図示したものである。なお、定数ｃ、ｄは、ポンプ３０、モータ３１等の仕様等により決定される。
【００８９】
図１２に示すように、トルク比が１５０％の場合、圧力は約０．２５ＭＰａであり、トルク比が１７０％の場合、圧力は約０．６ＭＰａとなる。なお、図１２において、トルク比が１５０％の場合、トルクは約２．４Ｎｍであり、トルク比が１７０％の場合、トルクは２．７Ｎｍであるが、トルク比に対するトルクの値は、モータ３１、ポンプ３０の特性に応じて固有の関係を示す。また、図１２の例は一例であって、これに限定されるものではない。
【００９０】
記憶部２３は、図１２に例示した、モータ３１のトルク比又はトルクとポンプ２０が供給する水の圧力との関係を示す関係式上の複数の点での圧力値とトルク比又はトルク値とを対応付けて記憶している。
【００９１】
媒体制御部２２は、圧力算出部としての機能を有し、予め定められた水の圧力とモータ３１のトルク又はトルク電流との関係及び物理量検出部２１で検出したモータ３１のトルク又はトルク電流に基づいてトルク比を求め、ポンプ３０が供給する水の圧力を算出する。
【００９２】
水の圧力とモータ３１のトルク（トルク比を含む）又はトルク電流との関係は、前述のように、水の圧力とモータ３１のトルク又はトルク電流との関係を示す関係式上の複数の点での圧力とトルク又はトルク電流とを対応付けて記憶部２３に記憶しておき、当該対応付けを参照して圧力を算出することができる。あるいは、水の圧力とモータ３１のトルク又はトルク電流との関係を示す関係式から演算して圧力を算出してもよい。
【００９３】
表示部２５は、例えば、液晶パネルなどを有し、圧力表示部としての機能を有する。表示部２５は、媒体制御部２２で算出した圧力を表示する。例えば、表示部２５は、ポンプ３０が供給する水の圧力を、０〜２．０ＭＰａの範囲で表示するように構成することができるが、これに限定されるものではない。これにより、液体を流す配管に圧力計を設ける必要がなくなる。また、圧力計を用いることによる圧力計測の誤差がなく、正確に液体の圧力を求めることができる。
【００９４】
すなわち、媒体制御部２２は、物理量検出部２１で検出したモータ３１のトルクに対応する圧力を図１２に例示した関係式から圧力を算出し、表示部２５は、算出された圧力を表示することができるので、配管５に圧力計を設ける必要がなくなる。
【００９５】
従来は、例えば、金型に液体を供給する場合、圧力計は給水圧力、排水圧力、装置内の系内圧力の影響を受けるため、ポンプの吐出圧力を圧力計で計測することは困難であった。圧力計でポンプの吐出圧力を読み取るためには、一旦成形機などの装置を停止し、ポンプの起動及び停止を繰り返し、それぞれの場合の圧力値の差分を計算して求める必要があった。また、タンクに給水する際には、給水圧がかかるため、ポンプの吐出圧力を圧力計で計測することができたとしても、給水圧の分だけ圧力が上昇して計測されるので、正確な圧力を計測することが困難である。また、圧力計は常時圧力変動を受けるため、圧力計の寿命が短いという欠点があった。しかし、本実施の形態では、圧力計が不要であるので従来のような問題を解決することができる。
【００９６】
図１３はインバータ１０の周波数とポンプ３０が供給する水の流量との一例を示す説明図である。ポンプ３０が供給する水の流量Ｑと、インバータ１０が変換する周波数Ｆとは比例する関係にある。例えば、Ｑ＝ａ×Ｆ＋ｂと表すことができる。図１３の直線は、Ｑ＝ａ×Ｆ＋ｂの関係を図示したものである。なお、定数ａ、ｂは、ポンプ３０、モータ３１等の仕様等により決定される。
【００９７】
図１３において、符号Ｐ１で示す直線は、流量が比較的多いポンプの場合を示し、符号Ｐ３で示す直線は、流量が比較的少ないポンプ（例えば、カスケードポンプなど）の場合を示し、符号Ｐ２で示す直線は、流量が中程度のポンプの場合を示す。なお、図１３の例は一例であって、これに限定されるものではない。
【００９８】
記憶部２３は、図１３に例示した、インバータ１０の周波数とポンプ３０が供給する水の流量との関係を示す関係式上の複数の点での周波数の値と流量値とを対応付けて記憶している。
【００９９】
媒体制御部２２は、流量算出部としての機能を有し、予め定められた、ポンプ３０が供給する水の流量とインバータ１０が変換する周波数との関係及びインバータ１０が変換する周波数に基づいて、ポンプ３０が供給する水の流量を算出する。
【０１００】
ポンプ３０が供給する水の流量とインバータ１９が変換する周波数との関係は、水の流量とインバータ１０が変換する周波数との関係を示す関係式上の複数の点での流量とインバータの周波数とを対応付けて記憶部２３に記憶しておき、当該対応付けを参照して流量を算出することができる。あるいは、水の流量とインバータ１０の周波数との関係を示す関係式から演算して流量を算出してもよい。
【０１０１】
表示部２５は、流量表示部としての機能を有し、算出された流量を表示する。例えば、表示部２５は、ポンプ３０が供給する水の流量を、０〜５００Ｌ／ｍｉｎの範囲で表示するように構成することができるが、これに限定されるものではない。これにより、高価な流量を設けていなくても、ポンプ３０が供給する水の流量を正確に求めることができる。
【０１０２】
表示部２５は、スピーカを備え、報知部としての機能を有する。表示部２５は、媒体制御部２２で算出した圧力が所定の圧力範囲を超えた場合、その旨を報知する。例えば、液体の圧力が上限値を超えた場合、あるいは下限値を下回った場合、音声又は表示などでその旨を報知することができる。
【０１０３】
また、表示部２５は、媒体制御部２２で算出した流量が所定の流量範囲を超えた場合、その旨を報知する。例えば、液体の流量が上限値を超えた場合、あるいは下限値を下回った場合、音声又は表示などでその旨を報知することができる。
【０１０４】
図１４は本実施の形態の液体供給装置１００を含む液体供給システムの構成の他の例を示す説明図である。図１の例との相違点は、複数の装置が配管５に介装されている。図１４の例では、２台の金型１、２台の熱交換機７、１台の他の装置８を設けている。また、各装置に接続される配管には、給水自動弁６を介装してある。
【０１０５】
図１４に示すようなシステムでは、それぞれの装置（金型１、熱交換機７、他の装置８）が媒体としての液体を要求し、かつ当該要求が装置の動作状態に応じて不定期に発生する。
【０１０６】
本実施の形態の液体供給装置１００は、ポンプ３０が供給する液体の圧力を一定に維持しつつ流量を調整することができるので、それぞれの装置が不定期に必要とする流量を供給することができる。例えば、図１４の例において、熱交換機７への液体の流量が変動した場合でも、金型１及び他の装置８へ供給する液体の流量及び圧力を維持することができる。これにより、それぞれの装置の熱交換を安定させることができる。
【符号の説明】
【０１０７】
１  金型
１０  インバータ
２０  制御部
２１  物理量検出部
２２  媒体制御部
２３  記憶部
２４  設定部
２５  表示部
３０  ポンプ
３１  モータ
【図１】
2014132353.tif 000003
【図２】
2014132353.tif 000004
【図３】
2014132353.tif 000005
【図４】
2014132353.tif 000006
【図５】
2014132353.tif 000007
【図６】
2014132353.tif 000008
【図７】
2014132353.tif 000009
【図８】
2014132353.tif 000010
【図９】
2014132353.tif 000011
【図１０】
2014132353.tif 000012
【図１１】
2014132353.tif 000013
【図１２】
2014132353.tif 000014
【図１３】
2014132353.tif 000015
【図１４】
2014132353.tif 000016
【手続補正書】
【提出日】平成28年5月10日(2016.5.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
第１発明に係る液体供給装置は、交流電源の周波数を変換するインバータと、該インバータで制御される電動機を有するポンプとを備え、該ポンプにより液体を供給する液体供給装置において、前記インバータの出力に関する物理量を検出する物理量検出部と、該物理量検出部で検出した物理量に基づいて前記インバータが変換する周波数を制御して、前記インバータの周波数と前記電動機のトルクとの間の所定のトルク曲線で表される特性に応じて、前記ポンプが供給する液体の流量又は圧力の少なくとも１つを制御する媒体制御部とを備えることを特徴とする。
第２発明に係る液体供給装置は、第１発明において、前記媒体制御部は、前記インバータが変換する周波数を前記所定のトルク曲線で表される特性に応じて制御して、前記ポンプが供給する液体の流量を制御し、制御した液体の流量を、前記流体を供給するための管路での該流体の摩擦抵抗と流量との関係を示す管路抵抗特性に依拠して変化させて、前記ポンプが供給する液体の圧力を制御することを特徴とする。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
第３発明に係る液体供給装置は、第１発明又は第２発明において、前記物理量検出部は、前記電動機のトルク、トルク電流又は電力の少なくとも１つを検出するようにしてあることを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
第４発明に係る液体供給装置は、第２発明において、前記媒体制御部は、前記インバータが変換した周波数が、前記管路抵抗特性及び前記所定のトルク曲線で画定される周波数より高い場合、前記インバータの周波数を下げて流体の流量を減少させるようにしてあることを特徴とする。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
第５発明に係る液体供給装置は、第２発明又は第４発明において、前記媒体制御部は、前記インバータが変換した周波数が、前記管路抵抗特性及び前記所定のトルク曲線で画定される周波数より低い場合、前記インバータの周波数を上げて流体の流量又は圧力を増加させるようにしてあることを特徴とする。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
第６発明に係る液体供給装置は、第２発明、第４発明又は第５発明のいずれか１つにおいて、前記媒体制御部は、前記物理量検出部で検出したトルク又はトルク電流が所定の閾値より大きい場合、前記管路抵抗特性及び前記所定のトルク曲線で画定される周波数まで前記インバータの周波数を下げて流体の圧力を減少させるようにしてあることを特徴とする。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
第７発明に係る液体供給装置は、第１発明乃至第６発明のいずれか１つにおいて、前記ポンプが供給する液体の流量を設定する流量設定部を備え、前記媒体制御部は、前記インバータが変換する周波数を、前記流量設定部で設定した流量及び前記所定のトルク曲線で画定される周波数に調整して流体の圧力を制御するようにしてあることを特徴とする。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
第８発明に係る液体供給装置は、第１発明乃至第７発明のいずれか１つにおいて、前記ポンプが供給する液体の圧力を設定する圧力設定部を備え、前記媒体制御部は、前記インバータが変換する周波数を、前記圧力設定部で設定した圧力及び前記所定のトルク曲線で画定される周波数に調整して流体の流量を制御するようにしてあることを特徴とする。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
第９発明に係る液体供給装置は、第１発明乃至第８発明のいずれか１つにおいて、予め定められた前記液体の圧力と前記電動機のトルク又はトルク電流との関係及び前記物理量検出部で検出した前記電動機のトルク又はトルク電流に基づいて、前記ポンプが供給する液体の圧力を算出する圧力算出部と、該圧力算出部で算出した圧力を表示する圧力表示部とを備えることを特徴とする。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
第１０発明に係る液体供給装置は、第９発明において、前記圧力算出部で算出した圧力が所定の圧力範囲を超えた場合、その旨を報知する報知部を備えることを特徴とする。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
第１１発明に係る液体供給装置は、第１発明乃至第１０発明のいずれか１つにおいて、予め定められた前記液体の流量と前記インバータが変換する周波数との関係及び該インバータが変換した周波数に基づいて、前記ポンプが供給する液体の流量を算出する流量算出部と、該流量算出部で算出した流量を表示する流量表示部とを備えることを特徴とする。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
第１２発明に係る液体供給装置は、第１１発明において、前記流量算出部で算出した流量が所定の流量範囲を超えた場合、その旨を報知する報知部を備えることを特徴とする。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
媒体制御部は、インバータが変換する周波数を制御してポンプが供給する液体の流量又は圧力の少なくとも１つを制御する。ポンプの羽根の回転速度、すなわち電動機の回転軸の回転速度とポンプが供給する液体の流量との間には、流量が回転速度に比例する関係がある。また、電動機の回転軸の回転速度とポンプが供給する液体の圧力との間には、圧力が回転速度の２乗に比例する関係がある。電動機の回転軸の回転速度はインバータが変換する周波数に比例し、液体の圧力は電動機のトルク又はトルク電流に比例する。インバータ制御された電動機については、インバータの周波数と電動機のトルクとの間に電動機のトルク曲線で表される特性を有する。従って、インバータの周波数を制御することにより、液体の流量を制御することができ、同時に電動機のトルクがトルク曲線上に沿って制御されることにより、液体の圧力を制御することができる。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
第２発明にあっては、媒体制御部は、物理量検出部で検出した物理量及び流体を供給するための管路での流体の摩擦抵抗と流量との関係を示す管路抵抗特性に基づいてポンプが供給する液体の流量又は圧力の少なくとも１つを制御する。管路抵抗特性は、管路を流れる液体の摩擦抵抗と流量との関係を示し、液体の摩擦抵抗は流量の２乗に比例する。液体の圧力が増加すると摩擦抵抗も増加する。すなわち、管路を流れる液体の流量と圧力との関係は、当該管路の管路抵抗特性に依存して変化することになる。従って、管路の管路抵抗特性がどのような特性であっても、また管路抵抗特性が具体的にどのような特性であるのか把握することができない場合でも、インバータの周波数を制御することにより、液体の流量を制御することができ、同時に管路抵抗特性に基づいて液体の圧力も制御することができる。
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
また、媒体制御部は、インバータが変換する周波数を、管路抵抗特性及び電動機のトルク曲線で画定される周波数に制御してポンプが供給する液体の流量又は圧力の少なくとも１つを制御する。管路を流れる液体の流量と圧力との関係は、当該管路の管路抵抗特性に依存して変化する。一方、インバータ制御された電動機のトルクは、インバータの周波数に応じて電動機のトルク曲線に依存して変化する。また、電動機のトルクと液体の圧力とは比例する。管路抵抗特性及び電動機のトルク曲線で画定される周波数とは、例えば、液体の圧力及び流量が管路抵抗特性を満たすとともに、インバータの周波数と電動機のトルクが使用するトルク曲線上にあるような周波数である。すなわち、管路の管路抵抗特性がどのような特性であっても、また管路抵抗特性が具体的にどのような特性であるのか把握することができない場合でも、インバータが変換する周波数を調整することにより、液体の流量と圧力とは管路抵抗特性に基づいて変化させるとともに、電動機のトルクがトルク曲線上になるようにすることができるので、電動機の使用範囲であって最大の能力で使用することができる。そして、金型などの負荷の状態が変化しても、電動機の最大の能力で液体の圧力及び流量を供給することができる。
【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
第３発明にあっては、物理量検出部は、電動機のトルク、トルク電流又は電力（出力電力）の少なくとも１つを検出する。これにより、物理量検出部で検出した電動機のトルク、トルク電流又は電力を用いて、インバータが変換する周波数を制御するためのフィードバックを行うことができる。
第４発明にあっては、媒体制御部は、インバータが変換した周波数が、管路抵抗特性及び電動機のトルク曲線で画定される周波数より高い場合、インバータの周波数を下げて流体の流量を減少させる。金型などの負荷の状態が変化し、仮に液体の流量が増加した場合、液体の圧力及び流量が管路抵抗特性を満たすものの、インバータの周波数と電動機のトルクが使用するトルク曲線を超える。そこで、液体の圧力及び流量が管路抵抗特性を満たす状態で、インバータの周波数を下げて流体の流量を減少させることにより、インバータの周波数と電動機のトルクが使用するトルク曲線上になるように制御する。これにより、従来であれば、管路の流量を把握することができないため、管路のバルブを絞って管路抵抗を大きくして流量を必要以上に下げて使用する必要があったが、上述の構成により、金型などの負荷の状態が変化しても、電動機の最大の能力で液体の流量を制御することができる。また、管路の流量を調整するための調整バルブも不要となる。
【手続補正２０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
第５発明にあっては、媒体制御部は、インバータが変換した周波数が、管路抵抗特性及び電動機のトルク曲線で画定される周波数より低い場合、インバータの周波数を上げて流体の流量又は圧力を増加させる。金型などの負荷の状態が変化し、仮に液体の流量が減少した場合、液体の圧力及び流量が管路抵抗特性を満たすものの、インバータの周波数と電動機のトルクが使用するトルク曲線を下回った状態となる。そこで、液体の圧力及び流量が管路抵抗特性を満たす状態で、インバータの周波数を上げて流体の流量を増加させることにより、インバータの周波数と電動機のトルクが使用するトルク曲線上になるように制御する。また、電動機のトルクが増加すれば液体の圧力を高めることができる。これにより、金型などの負荷の状態が変化しても、電動機の最大の能力で液体の流量及び圧力を増加させることができる。
【手続補正２１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
第６発明にあっては、媒体制御部は、物理量検出部で検出したトルク又はトルク電流が所定の閾値より大きい場合、管路抵抗特性及び電動機のトルク曲線で画定される周波数までインバータの周波数を下げて流体の圧力を減少させる。金型などの負荷の状態が変化し、仮に液体の圧力が増加した場合、液体の圧力及び流量が管路抵抗特性を満たすものの、インバータの周波数と電動機のトルクが使用するトルク曲線を超える。そこで、液体の圧力及び流量が管路抵抗特性を満たす状態で、インバータの周波数を下げて液体の流量を減少させることにより、液体の圧力が管路抵抗特性に基づいて下がるようにする。液体の圧力が低下するので電動機のトルクも減少し、インバータの周波数と電動機のトルクが使用するトルク曲線上になるように制御する。これにより、従来であれば、金型などの負荷の状態が変化した場合に、管路内の圧力が高圧にならないように圧力を逃がすためのバイパス路（バイパス回路）を設ける必要があったが、上述の構成により、金型などの負荷の状態が変化しても、液体の圧力が高くなりすぎることを防止することができ、バイパス路を設ける必要がない。
【手続補正２２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
第７発明にあっては、媒体制御部は、インバータが変換する周波数を、流量設定部で設定した流量及び電動機のトルク曲線で画定される周波数に調整して流体の圧力を制御する。例えば、金型などの負荷の状態が変化し、仮に液体の流量が増加した場合、設定した流量に下げるべくインバータの周波数を下げ、電動機のトルク曲線に沿って液体の流量を設定値にする。これにより、金型などの負荷の状態が変化した場合でも、常に設定した流量になるように制御することができる。また、電動機のトルクがトルク曲線に沿って増加するので、液体の流量を設定値に下げる場合には、液体の圧力を増加させることができる。
【手続補正２３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３２】
第８発明にあっては、媒体制御部は、インバータが変換する周波数を、圧力設定部で設定した圧力及び電動機のトルク曲線で画定される周波数に調整して流体の流量を制御する。例えば、金型などの負荷の状態が変化し、仮に液体の圧力が増加した場合、設定した圧力に下げるべくインバータの周波数を上げ、電動機のトルク曲線に沿って電動機のトルクを下げることにより、液体の圧力を設定値にする。これにより、金型などの負荷の状態が変化した場合でも、常に設定した圧力になるように制御することができる。また、インバータの周波数を上げるので、液体の圧力を設定値に下げる場合には、液体の流量を増加させることができる。
【手続補正２４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
第９発明にあっては、圧力算出部は、予め定められた液体の圧力と電動機のトルク又はトルク電流との関係及び物理量検出部で検出した電動機のトルク又はトルク電流に基づいて、ポンプが供給する液体の圧力を算出する。液体の圧力と電動機のトルク又はトルク電流との関係は、液体の圧力と電動機のトルク又はトルク電流との関係を示す関係式上の複数の点での圧力とトルク又はトルク電流とを対応付けて記憶しておき、当該対応付けを参照して圧力を算出してもよく、あるいは、液体の圧力と電動機のトルク又はトルク電流との関係を示す関係式から演算して圧力を算出してもよい。圧力表示部は、算出した圧力を表示する。これにより、液体を流す管路に圧力計を設ける必要がなくなる。また、圧力計を用いることによる圧力計測の誤差がなく、正確に液体の圧力を求めることができる。
【手続補正２５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３４】
第１０発明にあっては、報知部は、圧力算出部で算出した圧力が所定の圧力範囲を超えた場合、その旨を報知する。例えば、液体の圧力が上限値を超えた場合、あるいは下限値を下回った場合、音声又は表示などでその旨を報知することができる。
【手続補正２６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３５】
第１１発明にあっては、流量算出部は、予め定められた液体の流量とインバータが変換する周波数との関係及びインバータが変換する周波数に基づいて、ポンプが供給する液体の流量を算出する。液体の流量とインバータが変換する周波数との関係は、液体の流量とインバータが変換する周波数との関係を示す関係式上の複数の点での流量とインバータの周波数とを対応付けて記憶しておき、当該対応付けを参照して流量を算出してもよく、あるいは、液体の流量とインバータの周波数との関係を示す関係式から演算して流量を算出してもよい。流量表示部は、算出した流量を表示する。これにより、高価な流量を設けていなくても、正確に液体の流量を求めることができる。
【手続補正２７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３６】
第１２発明にあっては、報知部は、流量算出部で算出した流量が所定の流量範囲を超えた場合、その旨を報知する。例えば、液体の流量が上限値を超えた場合、あるいは下限値を下回った場合、音声又は表示などでその旨を報知することができる。
【手続補正２８】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電源の周波数を変換するインバータと、該インバータで制御される電動機を有するポンプとを備え、該ポンプにより液体を供給する液体供給装置において、
前記インバータの出力に関する物理量を検出する物理量検出部と、
該物理量検出部で検出した物理量に基づいて前記インバータが変換する周波数を制御して、前記インバータの周波数と前記電動機のトルクとの間の所定のトルク曲線で表される特性に応じて、前記ポンプが供給する液体の流量又は圧力の少なくとも１つを制御する媒体制御部と
を備えることを特徴とする液体供給装置。
【請求項２】
前記媒体制御部は、
前記インバータが変換する周波数を前記所定のトルク曲線で表される特性に応じて制御して、前記ポンプが供給する液体の流量を制御し、
制御した液体の流量を、前記流体を供給するための管路での該流体の摩擦抵抗と流量との関係を示す管路抵抗特性に依拠して変化させて、前記ポンプが供給する液体の圧力を制御することを特徴とする請求項１に記載の液体供給装置。
【請求項３】
前記物理量検出部は、
前記電動機のトルク、トルク電流又は電力の少なくとも１つを検出するようにしてあることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の液体供給装置。
【請求項４】
前記媒体制御部は、
前記インバータが変換した周波数が、前記管路抵抗特性及び前記所定のトルク曲線で画定される周波数より高い場合、前記インバータの周波数を下げて流体の流量を減少させるようにしてあることを特徴とする請求項２に記載の液体供給装置。
【請求項５】
前記媒体制御部は、
前記インバータが変換した周波数が、前記管路抵抗特性及び前記所定のトルク曲線で画定される周波数より低い場合、前記インバータの周波数を上げて流体の流量又は圧力を増加させるようにしてあることを特徴とする請求項２又は請求項４に記載の液体供給装置。
【請求項６】
前記媒体制御部は、
前記物理量検出部で検出したトルク又はトルク電流が所定の閾値より大きい場合、前記管路抵抗特性及び前記所定のトルク曲線で画定される周波数まで前記インバータの周波数を下げて流体の圧力を減少させるようにしてあることを特徴とする請求項２、４又は５のいずれか１項に記載の液体供給装置。
【請求項７】
前記ポンプが供給する液体の流量を設定する流量設定部を備え、
前記媒体制御部は、
前記インバータが変換する周波数を、前記流量設定部で設定した流量及び前記所定のトルク曲線で画定される周波数に調整して流体の圧力を制御するようにしてあることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の液体供給装置。
【請求項８】
前記ポンプが供給する液体の圧力を設定する圧力設定部を備え、
前記媒体制御部は、
前記インバータが変換する周波数を、前記圧力設定部で設定した圧力及び前記所定のトルク曲線で画定される周波数に調整して流体の流量を制御するようにしてあることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の液体供給装置。
【請求項９】
予め定められた前記液体の圧力と前記電動機のトルク又はトルク電流との関係及び前記物理量検出部で検出した前記電動機のトルク又はトルク電流に基づいて、前記ポンプが供給する液体の圧力を算出する圧力算出部と、
該圧力算出部で算出した圧力を表示する圧力表示部と
を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載の液体供給装置。
【請求項１０】
前記圧力算出部で算出した圧力が所定の圧力範囲を超えた場合、その旨を報知する報知部を備えることを特徴とする請求項９に記載の液体供給装置。
【請求項１１】
予め定められた前記液体の流量と前記インバータが変換する周波数との関係及び該インバータが変換した周波数に基づいて、前記ポンプが供給する液体の流量を算出する流量算出部と、
該流量算出部で算出した流量を表示する流量表示部と
を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項１０のいずれか１項に記載の液体供給装置。
【請求項１２】
前記流量算出部で算出した流量が所定の流量範囲を超えた場合、その旨を報知する報知部を備えることを特徴とする請求項１１に記載の液体供給装置。
【国際調査報告】
2014132353.tif 000017
2014132353.tif 000018
2014132353.tif 000019