(57)【要約】【課題】定常的に流体を搬送可能でありつつも、必要に応じて適当量の流体を搬送可能な往復動ポンプを提供することを主課題とする。【解決手段】本発明に係る往復動ポンプは、駆動パルス信号６に基づいて駆動部４０が駆動され、定常的な駆動のために一定時間毎に内部パルス信号１が生成され、非定常的な外部パルス信号２が入力され、カウント手段３０が、前記内部パルス信号１及び外部パルス信号２を双方受け入れ、該内部パルス信号１及び外部パルス信号２に応じた一元的なカウント値として加算し、監視手段５０が、前記駆動部４０の往復動の最小ストローク周期に対応した時間毎にカウント値を監視し、前記監視手段５０が前記カウント値を監視する際に所定条件に適合するカウント値が存在する場合に、前記駆動パルス信号６が生成されるとともに、前記所定条件に適合するカウント値を減算するよう構成される。【選択図】図１
2007205309.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動パルス信号に基づいて駆動部が駆動される往復動ポンプであって、
前記駆動部を定常的に駆動させるべく一定時間毎に内部パルス信号を生成する内部パルス信号生成手段と、
外部操作に基づいて非定常的に生成された外部パルス信号が入力される外部パルス信号入力手段と、
前記内部パルス信号及び外部パルス信号を双方受け入れ、該内部パルス信号及び外部パルス信号に応じた一元的なカウント値として加算するカウント手段と、
前記駆動部の往復動の最小ストローク周期に対応した時間毎にカウント値を監視する監視手段と、
駆動パルス信号を生成する駆動パルス信号生成手段と、を備え、
前記監視手段が前記カウント値を監視する際に所定条件に適合するカウント値が存在する場合に、前記駆動パルス信号が生成されるとともに、前記所定条件に適合するカウント値を減算するよう構成されることを特徴とする往復動ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、往復動ポンプに関し、より具体的には、駆動パルス信号に基づいて駆動部が駆動される往復動ポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、循環系を循環する液体や液槽中に存在する液体等の流体（以下、「対象流体」という）の性状を一定に維持するために、該対象流体に対して定常的に薬液等の流体を注入する流体搬送機構が用いられる。かかる流体搬送機構においては、流体の定量搬送に適した往復動ポンプが用いられ、該往復動ポンプは、適宜設定される搬送量に応じた一定時間毎に生成される駆動パルス信号に基づいて駆動部が駆動されるものである。
【０００３】
また、このような流体搬送機構においては、何らかの原因で対象流体の性状が突発的に変化した場合などであっても、これに対応して薬液等を注入すべく流体を搬送できるように、前記往復動ポンプとは別に補助的なポンプが備えられる。かかる補助的なポンプは、例えば対象流体の性状を測定する測定装置に接続されて、対象流体の性状の変化が確認された際に自動で駆動されたり、人為的な判断に基づいて手動で駆動されたりするものである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、流体を定量搬送する往復動ポンプを設けた上で別途補助的なポンプを設けるのでは、流体搬送機構の構成が複雑なものとなり、コストが高くなってしまう。また、補助的なポンプは常時作動するものではないため、流体搬送機構が無駄の多いものとなってしまうという問題がある。
【０００５】
そこで、本発明は、定常的に流体を搬送可能でありつつも、必要に応じて適当量の流体を搬送可能な往復動ポンプを提供することを目的とし、延いては、往復動ポンプが組み込まれる流体搬送機構の構成を簡素化してコストを低減し且つ無駄の少ないものとすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る往復動ポンプは、駆動パルス信号に基づいて駆動部が駆動される往復動ポンプであって、前記駆動部を定常的に駆動させるべく一定時間毎に内部パルス信号を生成する内部パルス信号生成手段と、外部操作に基づいて非定常的に生成された外部パルス信号が入力される外部パルス信号入力手段と、前記内部パルス信号及び外部パルス信号を双方受け入れ、該内部パルス信号及び外部パルス信号に応じた一元的なカウント値として加算するカウント手段と、前記駆動部の往復動の最小ストローク周期に対応した時間毎にカウント値を監視する監視手段と、駆動パルス信号を生成する駆動パルス信号生成手段と、を備え、前記監視手段が前記カウント値を監視する際に所定条件に適合するカウント値が存在する場合に、前記駆動パルス信号が生成されるとともに、前記所定条件に適合する前記カウント値を減算するよう構成されることを特徴とする。
【０００７】
上記構成からなる往復動ポンプによれば、一定時間毎に生成される内部パルス信号により、定常的に駆動部が駆動される。そして、搬送量を増加させる必要のある場合などには、自動若しくは手動による外部操作で外部パルス信号が非定常的に入力され、駆動部の駆動に反映される。また、この往復動ポンプでは、所定条件に適合するカウント値が存在する場合には、カウント値が所定条件に適合しない値となるまで、往復動の最小ストローク周期に対応した時間毎に駆動パルス信号が生成されて、駆動部が駆動される。ところで、この往復動ポンプでは、内部パルス信号及び外部パルス信号をこれに応じたカウント値として一元的に置き換えて加算した上で該カウント値に基づいて駆動パルス信号を生成するため、内部パルス信号や外部パルス信号が競合したとしても、内部パルス信号若しくは外部パルス信号をロスすることなく、駆動部の駆動に確実に反映させることが可能となる。なお、前記所定条件とは、例えば一つのカウント値に対して駆動パルス信号が一つ生成される場合には、カウント値が存在するか否かであり、また、例えば二つ以上の所定数のカウント値に対して駆動パルス信号が一つ生成される場合には、前記所定数以上のカウント値が存在するか否かである。
【発明の効果】
【０００８】
以上のように、本発明に係る往復動ポンプによれば、流体を定量搬送する機能と、それに追加して流体を搬送する機能とが一つに集約され、定常的に流体を搬送することができつつも、必要に応じて適当量の流体を搬送することができる。従って、本発明に係る往復動ポンプが組み込まれる流体搬送機構の構成を簡素化してコストを低減し且つ無駄の少ないものとすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下に、本発明に係る往復動ポンプの一実施形態について、図面に基づいて説明する。
【００１０】
本実施形態に係る往復動ポンプは、循環系を循環する液体や液槽に存在する液体等の流体（以下、「対象流体」という）の性状を一定に維持するために、該対象流体に対して定常的に薬液等の流体を注入する流体搬送機構に組み込まれるものである。該流体搬送機構には、往復動ポンプの他に、例えば対象流体の性状を測定する測定装置が備えられる。
【００１１】
具体的には、本実施形態に係る往復動ポンプは、図１に示すように、一定時間毎に内部パルス信号１を生成する内部パルス信号生成手段１０と、外部操作に基づいて非定常的に生成された外部パルス信号２が入力される外部パルス信号入力手段２０と、前記内部パルス信号１及び外部パルス信号２を双方受け入れ、該内部パルス信号及び外部パルス信号に応じた一元的なカウント値として加算するカウント手段３０と、駆動部４０の往復動の最小ストローク周期Ｔminに対応した時間毎にカウント値を監視する監視手段５０と、駆動部４０を駆動する駆動パルス信号６を生成する駆動パルス信号生成手段６０とを備える。そして、前記監視手段が前記カウント値を監視する際に所定条件に適合するカウント値が存在する場合に、前記駆動パルス信号６が生成されるとともに、前記所定条件に適合するカウント値を減算するよう構成されるものである。また、駆動部４０は、駆動パルス信号６に基づいて駆動される。
【００１２】
また、本実施形態に係る往復動ポンプは、往復動のストローク周期Ｔを可変に構成されるものであり、内蔵される駆動部４０は、例えば最大で毎分３００回程度駆動可能である。なお、駆動部４０の最小ストローク周期Ｔminは、駆動部４０が毎分最大３００回駆動可能な性能を有する場合には、０．２秒となる。なお、駆動部４０の最小ストローク周期Ｔminは、往復動ポンプの機械構造上実現可能なストローク周期の上限値近辺に設定される。具体的には、該往復動ポンプは、いわゆるソレノイドポンプであり、前記駆動部４０は、電磁石によって電磁的に駆動される。また、往復動のストローク周期Ｔは、往復動ポンプの本体部に設けられる制御パネル等を操作することによって調節可能である。
【００１３】
なお、前記カウント手段３０と監視手段５０とは、ＣＰＵ等の第一制御部１００に備えられ、また、前記駆動パルス信号生成手段６０は、往復動ポンプに内蔵されるＣＰＵ等の第二制御部２００に備えられる。ただし、前記各手段は、別々の制御部に備えられる必要はなく、一つの制御部に一体的に備えられるものであってよく、また、前記各制御部１００，２００は、いずれも往復動ポンプに内蔵されるものであってもよく、いずれも往復動ポンプの外部に設けられるものであってもよい。また、前記制御部は、論理回路によっても構成することが可能である。
【００１４】
前記内部パルス信号生成手段１０は、前記駆動部４０を定常的に駆動させるべく、前記ストローク周期Ｔに一致する一定時間毎に内部パルス信号１を生成する。該ストローク周期Ｔは、駆動部４０の性能に基づいて定められる最小ストローク周期Ｔminよりも長く設定される。例えば、ストローク周期Ｔは、０．３秒に設定され、この場合には、往復動ポンプは、毎分２００回駆動する。なお、生成された内部パルス信号１は、カウント手段３０に提供される。
【００１５】
前記外部パルス信号入力手段２０は、外部操作に基づいて生成された外部パルス信号２が入力されるいわゆるインターフェースである。前記外部パルス信号２は、外部パルス信号生成手段７０から提供されるものであり、該外部パルス信号生成手段７０によって自動若しくは手動で生成される。なお、外部パルス信号生成手段７０によって生成された外部パルス信号２は、外部パルス信号入力手段２０を介して前記カウント手段３０に提供される。具体的には、外部パルス信号２が前記カウント手段３０で直接処理可能な形式である場合には、外部パルス信号入力手段２０は、外部パルス信号２を通過させる中継端子として機能するものであり、外部パルス信号２が前記カウント手段３０で直接処理することのできない形式である場合には、外部パルス信号入力手段２０は、外部パルス信号２を前記カウント手段３０で直接処理可能な形式に変換する機能を有する。また、該外部パルス信号入力手段２０は、複数設けられ、それぞれ外部パルス信号２を受け入れ可能である。
【００１６】
該外部パルス信号生成手段７０は、例えば、上述のような流体搬送機構に備えられる測定装置である。該測定装置は、例えば、対象流体に含まれる特定成分の濃度を測定し、濃度変化を検知し得る。そして、濃度変化を打ち消すのに必要な薬液等の流体の分量を算出し得る。さらには、該算出された分量を搬送するのに必要な往復動ポンプの駆動回数を算出し得る。前記外部パルス信号２は、これらの算出結果に基づいて生成される。具体的には、外部パルス信号生成手段７０は、二つ設けられる（以下、それぞれ「第一外部パルス信号生成手段７１」及び「第二外部パルス信号生成手段７２」という）。
【００１７】
前記カウント手段３０は、前記前記内部パルス信号１及び外部パルス信号２に応じてカウント値を加算する。具体的には、カウント手段３０は、一つの内部パルス信号１若しくは外部パルス信号２を一つのカウント値として加算（インクリメント）し、内部パルス信号１若しくは外部パルス信号２が一つ提供されるたびにカウント値を一つ増加させる。また、一つの駆動パルス信号６を一つのカウント値として減算（デクリメント）し、即ち、駆動パルス信号生成手段６０が駆動パルス信号６を一つ生成するたびにカウント値を一つ減少させる。
【００１８】
前記監視手段５０は、前記駆動部４０の最小ストローク周期Ｔminに一致する一定時間毎にカウント値を監視する。具体的には、０．２秒毎にカウント値を監視する。
【００１９】
前記駆動パルス信号生成手段６０は、駆動パルス信号６を生成し、生成された駆動パルス信号６は、前記駆動部４０に提供され、駆動部４０を一回（一ストローク分）駆動させる。
【００２０】
次に、上記構成からなる往復動ポンプの動作について、図２に基づいて説明する。なお、前記所定条件は、一つのカウント値に対して駆動パルス信号６が一つ生成されることから、カウント値が存在するか否かである。
【００２１】
まず、時刻ｔ０において、内部パルス信号生成手段１０により内部パルス信号１が生成され、カウント手段３０がカウント値を一つ加算して、カウント値が０から１に増加する。その後、時刻ｔ１において監視手段５０がカウント値を監視し、カウント値が１であることから、該カウント値が駆動パルス信号６を生成するのに必要な条件に適合するため、駆動パルス信号生成手段６０によって駆動パルス信号６が生成され、駆動部４０が一回駆動される。そして、前記カウント手段３０は、カウント値を一つ減算して、カウント値が１から０に減少する。
【００２２】
次に、時刻ｔ２では、監視手段５０がカウント値を監視するが、カウント値が０であることから、該カウント値が駆動パルス信号６を生成するのに必要な条件に適合しないため、駆動パルス信号６が生成されず、駆動部４０が駆動されない。
【００２３】
そして、時刻ｔ３では、第一外部パルス信号生成手段７１で生成された外部パルス信号２１が外部パルス信号入力手段２０に入力され、前記カウント手段３０がカウント値を一つ加算して、カウント値が０から１に増加する。また、時刻ｔ４では、内部パルス信号生成手段１０により内部パルス信号１が生成され、カウント手段にカウント値が一つ加算されて、カウント値が１から２に増加する。さらに、時刻ｔ５では、第一外部パルス信号生成手段７１で生成された外部パルス信号２１が外部パルス信号入力手段２０に入力され、前記カウント手段３０は、カウント値をさらに一つ加算して、カウント値が２から３に増加する。
【００２４】
その後、時刻ｔ６において監視手段５０がカウント値を監視し、カウント値が３であることから、該カウント値が駆動パルス信号６を生成するのに必要な条件に適合するため、駆動パルス信号生成手段６０によって駆動パルス信号６が生成され、駆動部４０が一回駆動される。そして、前記カウント手段３０は、カウント値を一つ減算して、カウント値が３から２に減少する。
【００２５】
なお、時刻ｔ７においては、第二外部パルス信号生成手段７２で生成された外部パルス信号２２が外部パルス信号入力手段２０に入力されるが、往復動ポンプは、上記のような第一外部パルス信号生成手段７１で生成された外部パルス信号２１が入力される場合と同様の動作を行う。
【００２６】
このように、本実施形態に係る往復動ポンプにおいては、一定時間毎に生成される内部パルス信号の合間に外部パルス信号が処理される態様で駆動部の駆動が行われる。
【００２７】
以上のように、本実施形態に係る往復動ポンプによれば、一定時間毎に生成される内部パルス信号１により、駆動部４０が定常的に駆動される。そして、搬送量を増加させる必要のある場合などには、外部操作で外部パルス信号２が非定常的に入力され、カウント値が一つ加算されることで駆動部４０の駆動に反映される。また、この往復動ポンプでは、カウント値が存在する場合には、カウント値が０となるまで、駆動部４０の最小ストローク周期Ｔminに一致する一定時間毎に駆動パルス信号６が生成されて、駆動部４０が駆動される。さらに、この往復動ポンプでは、内部パルス信号１及び外部パルス信号２をこれに応じたカウント値として一元的に置き換えて加算した上で該カウント値に基づいて駆動パルス信号６を生成するため、内部パルス信号１や外部パルス信号２が競合したとしても、いずれをもロスすることなく、これらの信号分、駆動部４０を確実に駆動させることが可能となる。
【００２８】
このように、本実施形態に係る往復動ポンプでは、流体を定量搬送する機能と、それに追加して流体を搬送する機能とが集約され、定常的に流体を搬送することができつつも、必要に応じて適当量の流体を搬送させることができる。従って、本実施形態に係る往復動ポンプが組み込まれる流体搬送機構の構成を簡素化してコストを低減し且つ無駄の少ないものとすることができる。
【００２９】
なお、本発明に係る往復動ポンプは、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【００３０】
例えば、上記実施形態においては、カウント手段３０が一つの外部パルス信号２を一つのカウント値として加算するものとして説明したが、これに限定されるものではなく、複数の外部パルス信号２，２…ごとにカウント値を一つ加算するものであってもよい。同様に、カウント手段３０が一つの駆動パルス信号６を一つのカウント値として減算するものとして説明したが、これに限定されるものではなく、複数の駆動パルス信号６，６…ごとにカウント値を一つ減算するものであってもよい。即ち、各信号とカウント値とが１：１に対応するものに限定されるものではなく、各信号とカウント値とが任意の比率で対応するものであってもよい。また、前記各信号の属性に応じて信号とカウント値との比率が信号ごとに異なるものであってもよい。さらに、カウント値の減算は、別途備えられる制御手段等によって行われるものであってもよい。
【００３１】
また、前記監視手段５０は、前記駆動部４０の最小ストローク周期Ｔminに一致する一定時間毎にカウント値を監視するものとして説明したが、これに限定されるものではなく、最小ストローク周期Ｔminに対応した時間毎（例えば、最小ストローク周期Ｔminの二倍の時間毎）にカウント値を監視するものであってもよい。
【００３２】
そして、前記外部パルス信号２は、外部パルス信号生成手段７０から自動的に生成されるものとして説明したが、これに限定されるものではなく、外部パルス信号生成手段７０として別途設けられる外部パルス信号２の発信スイッチを人為的に押すことによって手動で生成されるものであってもよい。
【００３３】
さらに、外部パルス信号生成手段７０は、往復動ポンプとは別途流体搬送機構に備えられる測定装置であるとして説明したが、これに限定されるものではなく、往復動ポンプの本体部に一体的に備えられるものであってもよい。即ち、外部パルス信号生成手段７０は、物理的に往復動ポンプの外部に設けられることを意図したものではなく、非定常的なパルス信号を生成するものであるという趣旨において、内部パルス信号生成手段１０とは区別されるものである。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明に係る往復動ポンプは、上述のように、循環系を循環する液体や液槽に存在する液体等の対象流体の性状を一定に維持するために、該対象流体に対して定常的に薬液等の流体を注入する流体搬送機構において有用であり、特に、クーリングタワーを用いた空調機システム等の分野において、空調機システム内を循環する液体の性状を一定に維持すべく処理剤を注入する流体搬送機構において有用である。
【００３５】
具体的に説明すると、空調機システム内を循環する液体には、該空調機システムを構成する機器の破損を防止して正常に稼動させるために、一定の濃度で処理剤が注入される。しかしながら、かかる空調機システムにおいては、クーリングタワーで循環液体の蒸発や飛散が発生するのに伴って、前記処理剤が損失する。また、不純物が増加して循環液体の電気伝導度が変化した場合など液質が一定の基準を超えた場合には、ブローと呼ばれる水の入れ替えが行われ、この際にも前記処理剤は損失する。このように、循環液体中の処理剤の濃度が不規則に変化するため、クーリングタワーを用いた空調機システムにおいては、定常的に処理剤を注入しつつも、循環液体の性状の変化に追随して注入量を適宜変更することのできる本発明に係る往復動ポンプが大変に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の実施形態に係る往復動ポンプのブロック図を示す。
【図２】同実施形態に係る往復動ポンプの動作を説明するタイムチャートを示す。
【符号の説明】
【００３７】
１…内部パルス信号、２…外部パルス信号、６…駆動パルス信号、１０…内部パルス信号生成手段、２０…外部パルス信号入力手段、３０…カウント手段、４０…駆動部、５０…監視手段、６０…駆動パルス信号生成手段、７０…外部パルス信号生成手段、１００…第一制御部、２００…第二制御部
【図１】
2007205309.tif 000003
【図２】
2007205309.tif 000004