ソレノイド駆動ポンプの制御回路
【課題】ユーザーが電源電圧の選択を必要としないソレノイド駆動ポンプの制御回路を提供する。
【解決手段】ソレノイド駆動ポンプのソレノイド８を駆動する駆動回路７を具備するソレノイド駆動ポンプの制御回路において、駆動回路７に電圧を提供する電源１の電圧を検出する検出手段５と、該検出手段５で検出した電圧をソレノイド８に供給する所望の電圧と比較し、且つ検出した電圧を所望の電圧にすべくソレノイドの駆動回路７に制御信号を供給する演算処理部６とが設けられている。
【解決手段】ソレノイド駆動ポンプのソレノイド８を駆動する駆動回路７を具備するソレノイド駆動ポンプの制御回路において、駆動回路７に電圧を提供する電源１の電圧を検出する検出手段５と、該検出手段５で検出した電圧をソレノイド８に供給する所望の電圧と比較し、且つ検出した電圧を所望の電圧にすべくソレノイドの駆動回路７に制御信号を供給する演算処理部６とが設けられている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ソレノイド駆動ポンプの制御回路に関する。さらに詳しくは、ソレノイドに供給する電気エネルギを一定化することが可能なソレノイド駆動ポンプの制御回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ソレノイド駆動ポンプとしては種々のものが存在するが、その制御回路の基本的構成としては、例えば図５に示す如く、ソレノイド８の一端側の端子８ａに直流電源を接続し、又その他端側には、パルスのオン時間が一定で且つオンの周期（周波数）が可変なパルス発生回路１１に接続されたスイッチ１２を設けて、該スイッチ１２のパルス信号に応じた切換えによりソレノイド８に電流を断続的に供給させるものである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、前記従来のようなソレノイド駆動ポンプの制御回路において、ソレノイド８の一端側の端子８ａに接続する直流電源と、パルス発生回路１１の適用される電圧の範囲がスイッチ１２によって決定されている。
即ち、電源電圧に対応するスイッチ１２を有する制御回路が使用されるため、電源電圧が異なればそれに対応する駆動回路及びソレノイドを必要とする。
従って制御回路の種類が複数となり、在庫管理が困難であるという問題がある。
【０００４】
また、上述のように制御回路及びソレノイドは電源電圧に対応するため、ユーザーが使用する電源電圧を間違えると、制御回路が動作不良を起こしたり、焼損するという問題もある。
【０００５】
更に、ユーザーは電源電圧に応じてポンプと制御回路を複数種類扱うこととなり、管理が困難であるばかりでなく、管理コストが大きくなるという問題もある。
【０００６】
本発明は、以上のような問題点を解決するためになされたもので、ユーザーが電源電圧の選択を必要としないソレノイド駆動ポンプの制御回路を提供することを課題とする。
【０００７】
また、本発明の他の課題は、種類が低減され、従って管理が容易なソレノイド駆動ポンプの制御回路を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するためになされた本発明は、ソレノイド駆動ポンプのソレノイド８を駆動させる駆動手段を具備したソレノイド駆動ポンプの制御回路において、前記駆動手段に電気エネルギを供給する電源１の前記電気エネルギを検出する検出手段と、該検出手段で検出した前記電気エネルギの値をソレノイド８に供給する所望の値と比較し、且つ検出した前記電気エネルギの値を所望の値にすべくソレノイドの駆動手段に制御信号を供給する演算処理部とが設けられてなる構成であることを特徴としている。
【０００９】
本発明に係るソレノイド駆動ポンプの制御回路は、以上のように、検出手段を用いて駆動手段に電気エネルギを供給する電源１の前記電気エネルギの値を検出し、該検出した値を演算処理部において所望の値と比較し、ソレノイドの駆動手段が所望する値をソレノイド８に供給すべく、前記駆動手段に制御信号を供給する。したがって、電源１がソレノイド８を駆動するために適していない電圧である場合においても、駆動手段に供給される電気エネルギを所望の値に変換してソレノイド８に供給することが可能となる。
【００１０】
また、本発明に係るソレノイド駆動ポンプの制御回路においては、前記電気エネルギの検出対象が電圧である場合において、前記検出手段が、基準電圧が与えられた電圧比較器を用いて構成されており、前記電圧が前記電圧比較器に供給される構成であることが好ましい。
【００１１】
また、本発明に係るソレノイド駆動ポンプの制御回路においては、前記電気エネルギの検出対象が電圧である場合において、前記検出手段が、基準電圧が与えられた電圧比較器と分圧回路とを用いて構成されており、前記電圧が前記分圧回路を介して前記電圧比較器に供給される構成であることが好ましい。
【００１２】
また、本発明に係るソレノイド駆動ポンプの制御回路においては、前記電気エネルギの検出対象が電圧である場合において、前記検出手段が、基準電圧が与えられた演算回路を用いて構成されており、前記電圧が前記演算回路に供給される構成であることが好ましい。
【００１３】
また、本発明に係るソレノイド駆動ポンプの制御回路においては、前記電気エネルギの検出対象が電圧である場合において、前記演算処理部が、基準電圧が与えられた電圧比較器と半波全波切替回路とを用いて構成されており、前記電圧が前記電圧比較器に供給され、前記電圧比較器内で前記基準電圧と前記電圧とを比較した結果に基づいて前記半波全波切替回路を制御して、前記半波全波切替回路からの制御信号に基づいて前記電気エネルギの値たる前記電圧値を所望の値とする構成であることが好ましい。
【００１４】
また、本発明に係るソレノイド駆動ポンプの制御回路においては、前記電気エネルギの検出対象が電圧である場合において、前記演算処理部が、基準電圧が与えられた電圧比較器と分圧回路とＮＯＲ回路とパルス発生器とを用いて構成されており、前記電圧が前記分圧回路を介して前記電圧比較器に供給され、前記電圧比較器内で前記基準電圧と前記電圧とを比較した結果に基づいて前記ＮＯＲ回路に信号を供給し、パルス発生器からの信号と前記電圧比較器からの信号とを用いて前記ＮＯＲ回路を制御して、前記ＮＯＲ回路からの制御信号に基づいて前記電気エネルギの値たる前記電圧値を所望の値とする構成であることが好ましい。
【００１５】
また、本発明に係るソレノイド駆動ポンプの制御回路においては、前記電気エネルギの検出対象が電圧である場合において、前記演算処理部が、基準電圧が与えられた演算回路とデューティ可変発信器とＡＮＤ回路とパルス発生器とを用いて構成されており、前記電圧が前記演算回路に供給され、前記演算回路内で前記基準電圧と前記電圧とを比較した結果に基づいて前記デューティ可変発信器が制御され、該デューティ可変発信器から前記ＡＮＤ回路に信号が供給され、前記デューティ可変発信器からの信号と前記パルス発生器からの信号とを用いて前記ＡＮＤ回路を制御して、前記ＡＮＤ回路からの制御信号に基づいて前記電気エネルギの値たる前記電圧値を所望の値とする構成である事が好ましい。
【００１６】
さらに、本発明に係るソレノイド駆動ポンプの制御回路においては、前記駆動手段が、駆動回路を用いて構成されていることが好ましく、また、前記駆動手段が、コンデンサと放電制御スイッチとを用いて構成されていることも好ましい。
【００１７】
また、上記課題を解決するためになされた本発明に係るソレノイド駆動ポンプの制御回路は、ソレノイド駆動ポンプのソレノイド８を駆動する駆動回路７を具備するソレノイド駆動ポンプの制御回路において、駆動回路７に電圧を提供する電源１の電圧を検出する検出手段５と、該検出手段５で検出した電圧をソレノイド８に供給する所望の電圧と比較し、且つ検出した電圧を所望の電圧にすべくソレノイドの駆動回路７に制御信号を供給する演算処理部６とが設けられてなる構成であることを特徴としている。
【００１８】
このように、検出手段５により駆動回路７に電圧を供給する電源１の電圧を検出し、該検出した電圧を演算処理部６において所望の電圧と比較し、ソレノイドの駆動回路７が所望の電圧をソレノイド８に供給すべく駆動回路７に制御信号を供給するので、電源１がソレノイド８を駆動するために適していない電圧である場合においても、駆動回路７に供給される電圧を所望の電圧に変換してソレノイド８に供給することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明に係る制御回路によれば、検出手段により駆動回路に電圧を供給する電源の電圧を検出し、該検出した電圧を演算処理部において所望の電圧と比較し、ソレノイドの駆動回路が所望の電圧をソレノイドに供給すべく駆動回路に制御信号を供給するので、電源がソレノイドを駆動するために適していない電圧である場合においても、一種の制御回路で駆動回路に供給される電圧を所望の電圧に変換してソレノイドに供給することができ、従って、ユーザーが電源電圧を一定にする等の選択を行う必要がない。
【００２０】
更に、一種の制御回路で電圧の異なる電源に対応することができるので、制御回路の種類が低減され、管理が非常に容易となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２２】
＜第一の実施形態＞
図１は、本発明の第一の実施形態に係るソレノイド駆動ポンプの制御回路を示すブロック図である。
図１において、１は交流電圧の電源を示す。電源１が供給可能な電圧は、例えば９０〜２６４Ｖとされる。
２は電源１の電圧を後述の演算処理部に提供するため、電源１の電圧の１０分の１程度、例えば２４Ｖ程度の交流の低圧へと変換する変圧器を示し、３は例えばダイオード等から構成され、変圧器２からの電圧を直流電圧に整流すると同時に安定化を行う整流回路を示す。
【００２３】
また、４はソレノイド８を駆動する直流電圧を生成する例えばダイオード等から構成される整流回路を示す。また、５は検出手段であり、この検出手段５は、整流回路４からの電圧を分圧し、例えば０〜５Ｖ程度に変換し、その変換した電圧を検出する役割を果たす検出部と、該検出された電圧をデジタル信号に変換するアナログ／デジタル変換器とから構成されている。以下、本実施形態においては、検出手段５をアナログ／デジタル変換部（以下、単にＡ／Ｄ変換部という）５という。
ここで、Ａ／Ｄ変換部５においては、検出部において整流回路４からの電圧を分圧し、０〜５Ｖ程度の低圧に変圧するので、高圧では扱えないＡ／Ｄ変換器においても扱うことができる。
【００２４】
６は、上述の整流回路３からの直流電圧で駆動され、且つＡ／Ｄ変換部５からのデジタル信号、即ち電源電圧のデジタル化された値が入力される演算処理部を示す。本実施形態において、演算処理部６は、例えばＣＰＵで構成される。また、演算処理部６は、ポンプの運転を制御可能な制御部９に電気的に接続されていると共に、駆動電圧等の予め記憶されている設定値を供給可能な、ＲＯＭ等のデータ供給部１１に接続されている。
【００２５】
前記演算処理部６及び整流回路４は、更に本実施形態の駆動手段たる駆動回路７に電気的に接続されており、該駆動回路７はポンプを駆動するソレノイド８に接続され、電圧を供給してソレノイド８を駆動している。
【００２６】
上述の変圧器２、整流回路３、整流回路４、Ａ／Ｄ変換部（検出手段）５、演算処理部６、駆動回路（駆動手段）７、ソレノイド８及び制御部９から本発明のソレノイド駆動ポンプの制御回路１０が構成されており、該制御回路１０の動作を以下に説明する。
【００２７】
まず、電源１からの交流電圧は変圧器２と整流回路４に分岐される。変圧器２においては演算処理部６を駆動するため、電源１の電圧を低圧に変換し、低圧に変換された電圧を整流回路３へ送る。整流回路３においては、電源１の電圧を直流電圧とした後、演算処理部６へと送る。
【００２８】
一方、整流回路４からの直流電圧は、Ａ／Ｄ変換部５へ送られてデジタル信号（以下、入力値という）に変換された後、演算処理部６に入力される。
【００２９】
更に、演算処理部６には、ＲＯＭ等のデータ供給部１１から、予め設定された駆動電圧（以下、設定値という）が入力される。
【００３０】
尚、演算処理部６には更に、第２の制御部１２からポンプの運転・停止に関する信号（例えば、作業者によるオン・オフのスイッチング動作）や、予め設定されているストローク数等を示す信号が入力され、その信号に基づいて演算処理部６が制御部９に制御信号を送る。
【００３１】
演算処理部６は、演算処理部６に入力される上記直流電圧を示す信号（例えば直流電圧に比例する信号）をモニターすべく、直流電圧を示す信号を上記第２の制御部１２に入力する。第２の制御部１２においては、上述の現在の直流電圧に基づき、ソレノイド８に断線等の異常がないかどうかを検出し、異常があることが検出されると、ポンプを停止させるよう、信号を演算処理部６に送る。
演算処理部６においては、前記信号に基づいて、ポンプを停止させるよう、ソレノイド８にかける電圧を調整すべく制御信号を制御部９に入力する。
【００３２】
また、第２の制御部１２において異常がないと検出された場合には、ポンプを運転させ、オン・オフの周期の調整を行うべく制御信号を演算処理部６へ送る。
前記演算処理部６においては、Ａ／Ｄ変換部５からの入力値が調整され、ソレノイド８を駆動する駆動電圧を前記設定値とすべく、オン・オフのデューティを調整する制御信号が制御部９に送られる。
【００３３】
このように、演算処理部６においては、上述の制御信号（ポンプを運転・停止させる、又はオン・オフの周期の調整を行う制御信号）に基づいて、駆動回路７を制御する制御部９に供給するための、制御部用信号が生成される。
換言すると、制御部９を介して、演算処理部６からの制御信号をソレノイド８の駆動回路７に供給することができる。
【００３４】
前記制御部用信号は、制御部９からソレノイド８を駆動する駆動回路７に送られる一方、整流回路４からは電源１の直流電圧が駆動回路７に付加される。即ち、駆動回路７には、電源１の直流電圧が供給されるが、同時に制御部９から制御部用信号が供給されることとなる。
従って、駆動回路７においては制御部９で生成された制御部用信号を増幅し、ソレノイド８を駆動する駆動電圧を制御することによってソレノイド８に適切な電圧を加えて駆動することができる、或いは、ポンプを停止させる制御信号であれば、ソレノイドに電圧が加わらないように制御できるのである。
【００３５】
ここで、制御部９から駆動回路７に供給される制御部用信号について説明する。該制御部用信号は、ソレノイド８に供給される、整流回路４からの直流電圧をスイッチングし、オン・オフのデューティを制御する信号である。制御の具体的な方法としては、パルス幅制御方式、位相制御方式等が用いられる。
【００３６】
このように、電源１からの電圧を演算処理部６において所望の電圧と比較し、ソレノイドの駆動回路７が所望の電圧をソレノイド８に供給すべく、制御部９から駆動回路７に制御部用信号を供給するので、電源１がソレノイド８を駆動するために適していない電圧である場合においても、駆動回路７に供給される電圧を所望の電圧に変換してソレノイド８に供給することができる。
【００３７】
即ち、電源１が異なる場合にも、駆動回路７を含む制御回路１０を異ならしめることなく、一種の制御回路で電圧の異なる電源に対応することができる。
【００３８】
従って、ユーザーが電源電圧を一定にする等の調整を行う必要がなく、電源電圧を調整する手間が省けるという効果が得られる。
【００３９】
更に、一種の制御回路で電圧の異なる電源に対応することができるので、制御回路の種類が低減され、電源が異なる際に対応する制御回路を選択する必要がない。従って、対応する制御回路の選択を誤り、制御回路及びソレノイドの動作不良を引き起こしたり、焼損する等の問題が無く、管理が非常に容易となる。
【００４０】
また、本実施形態に係る制御回路は、ソレノイドの駆動電圧のデューティを制御することにより駆動電圧を一定にできるため、直流ソレノイドの駆動回路で、ソレノイドを駆動する電源に電圧を安定化する機能が備わっていないもの全般に適用することが可能である。
【００４１】
上述の実施の形態においては、演算処理部としてＣＰＵを用いたが、Ａ／Ｄ変換部で検出した電圧をソレノイド８に供給する所望の電圧と比較し、検出した電圧を所望の電圧にすべく制御信号を駆動回路７に供給する、即ち駆動回路７の直流電圧をスイッチングすることができるものであれば、適宜変更可能である。
【００４２】
また、上述の実施の形態においては、駆動電圧の設定値が演算処理部内に記憶されている場合について説明したが、設定値が記憶される場所は、演算処理部内に限定されず、例えばＲＯＭ等の外部記憶素子であってもよい。
このように、ＲＯＭ等の外部記憶素子に設定値を記憶させれば、外部記憶素子を交換するのみで容易に設定値を変更することができる効果が得られる。なお、これは、以下に説明する第二〜第四の実施形態についても同様である。
【００４３】
＜第二の実施形態＞
図２は、本発明の第二の実施形態に係るソレノイド駆動ポンプの制御回路を示すブロック図である。
図２において、１は交流電圧の電源を示す。電源１が供給可能な電圧は、例えば９０〜２６４Ｖとされる。
【００４４】
２１は電源１の電圧を後述の比較手段たる電圧比較器に提供するため、電源１の電圧を整流する整流回路を示している。
ここでは、整流回路２１を介して電源１からの電圧を電圧比較器に提供する構成を示しているが、場合によっては、整流回路２１の上流側に降圧回路を配し、また、整流回路２１の下流側に平滑回路を配してもよい。このような構成であれば、降圧回路、整流回路、および平滑回路を介して、電源１からの電圧が電圧比較器へ提供されることとなる。
【００４５】
２２はソレノイド８を駆動させる直流電圧を生成する、例えばダイオード等から構成される整流回路を示している。
【００４６】
２３は整流回路２１から提供される電源１の電圧と基準電圧２３ａとを比較する電圧比較器を示している。基準電圧２３ａとしては、例えばＤＣ５Ｖが与えられる。
【００４７】
２５は半波全波切替回路であり、この半波全波切替回路２５においては、電圧比較器２３の結果に基づいて、整流回路２２の切替が行われる。具体的には、電圧比較器２３に基準電圧２３ａが与えられた状態で、電源１の電圧が１００Ｖ程度（例えば９０Ｖ〜１６５Ｖ程度）である場合には全波、２００Ｖ程度（例えば１６５Ｖから２６４Ｖ程度）である場合には半波となるように、ソレノイド８に供給するための電源を整流する整流回路２２の切替が行われる。
なお、ここでは、供給される電圧を２つの領域（９０Ｖ〜１６５Ｖの領域と１６５Ｖ〜２６４Ｖの領域）に区分けして、それぞれの領域に応じて半波・全波の切替を行う場合について示したが、本実施形態はこの構成に限定されるものではない。したがって、例えば、供給される電圧を、９０Ｖ〜１４４Ｖ、１４４Ｖ〜１８０Ｖ、１８０Ｖ〜２６４Ｖの３つの領域に区分けして、半波全波回路２５の制御を行ってもよい。具体的には、９０Ｖ〜１４４Ｖの領域については全波に切り替え、１８０Ｖ〜２６４Ｖの領域については半波に切り替え、そして、１４４Ｖ〜１８０Ｖの領域については半波全波切替回路２５からの出力を停止するように制御することも好ましい。実際の供給電源は、１００Ｖ近傍（９０Ｖ〜１４４Ｖ）の領域、あるいは２００Ｖ近傍（１８０Ｖ〜２６４Ｖ）の領域に存在することが多いため、かかる構成も実施態様の一つとしては好適であり、この構成によれば、比較的低容量の安定化電源回路２６を用いてもソレノイド駆動ポンプの制御回路を構成することが可能となる。また、このように３つの領域に区分けする構成においては、新たに電圧比較器等を設ける必要がある。
【００４８】
２６は安定化電源回路であり、電源１の電圧に応じて全波・半波に切り替えられた脈流電力が、この安定化電源回路２６に供給されることとなる。この安定化電源回路２６の出力電圧は、基準電圧２６ａにより安定化されている。この安定化電源回路２６においては、余分なエネルギを熱等に変換して放出すること等によって、電源１からのエネルギの安定化を図っている。基準電圧２６ａとしては、例えばＤＣ５Ｖが与えられる。
なお、本実施形態においては、整流回路２２からの脈流電力を直接に安定化電源回路２６に供給する場合を示したが、場合によっては、整流回路２２と安定化電源回路２６との間に平滑回路を配し、平滑回路を介して脈流電力を安定化電源回路２６に供給するように構成してもよい。
【００４９】
２８はソレノイド８を駆動させる駆動手段たる駆動回路であり、この駆動回路２８にはパルス発生回路２９が電気的に接続されている。パルス発生回路２９からは、ＯＮ時間一定、ＯＦＦ時間可変の駆動パルスが出力されており、この駆動パルスを用いて駆動回路２８のスイッチングが行われる。
【００５０】
図２に示された本実施形態においては、電圧の検出を行う検出手段は、基準電圧２３ａが与えられている電圧比較器２３を用いて構成されている。なお、場合によっては、整流回路２２およびその周辺の機器（例えば、降圧回路、平滑回路等）をも合わせて、検出手段として機能する場合もある。
また、演算処理部は、基準電圧２３ａが与えられている電圧比較器２３および半波全波切替回路２５を用いて構成されている。
【００５１】
以上のように、本実施形態においては、電源１からの電圧と、基準電圧２３ａとを電圧比較器２３で比較して、その結果に基づいて、全波・半波の切替を行って、駆動回路２８に供給される電圧の制御が行われる。
すなわち、図２に示した制御回路２０を用いることにより、ソレノイド８（を駆動させる駆動回路２８）に供給する電源電圧を一定化することが可能となる。
【００５２】
したがって、本実施形態によれば、電源１からの電圧を電圧比較器２３において所望の電圧（基準電圧２３ａに基づく電圧）と比較し、駆動回路２８が所望の電圧をソレノイド８に供給すべく、半波全波切替回路２５からの信号に基づいて、整流回路２２が制御される。本実施形態によれば、このように、半波全波切替回路２５からの信号に基づいて整流回路２２が制御されるので、駆動回路２８に供給される電圧を所望の電圧に変換してソレノイド８に供給することが可能となる。
【００５３】
すなわち、本実施形態においても、第一の実施形態と同様に、電源１が異なる場合にも、一種の制御回路２０で電圧の異なる電源に対応することができる。したがって、ユーザーが電源電圧を一定にする等の調整を行う必要がなく、電源電圧を調整する手間が省けるという効果が得られる。
さらに、一種の制御回路２０で電圧の異なる電源に対応することができるので、制御回路の種類が低減され、電源が異なる際に対応する制御回路を選択する必要がない。したがって、対応する制御回路の選択を誤り、制御回路及びソレノイドの動作不良を引き起こしたり、焼損する等の問題が無く、管理が非常に容易となる。
【００５４】
＜第三の実施形態＞
図３は、本発明の第三の実施形態に係るソレノイド駆動ポンプの制御回路を示すブロック図である。
図３において、１は交流電圧の電源を示す。電源１が供給可能な電圧は、例えば９０〜２６４Ｖとされる。
【００５５】
３１はソレノイド８を駆動させる直流電圧を生成する、例えばダイオード等から構成される整流回路を示している。
【００５６】
本実施形態においては、電源１から、整流回路３１、充電制御スイッチ３２、および電流制限回路３３を介して、コンデンサ３４に直流電力が充電される。
【００５７】
また、このコンデンサ３４には、分圧回路３６が接続されており、コンデンサ３４両端の電圧を電圧比較器３７に導くように構成されている。さらに、電圧比較器３７には、基準電圧３７ａが与えられている。すなわち、この電圧比較器３７においては、コンデンサ３４の電圧と基準電圧３７ａとが比較され、コンデンサ３４の電圧が監視されている。基準電圧３７ａとしては、例えばＤＣ５Ｖが与えられる。
また、コンデンサ３４には、放電制御スイッチ３５が接続されている。この放電制御スイッチ３５は、パルス発生器３８の信号で開閉し、コンデンサ３４に充電された直流電力をソレノイド８に供給するように構成されている。
【００５８】
さらに、図３に示された本実施形態においては、電圧比較器３７の出力およびパルス発生器３８の出力がＮＯＲ回路３９に導かれる。ＮＯＲ回路３９においては、このＮＯＲ回路３９に供給された電圧比較器３７の比較値とパルス発生器３８からの値とに基づいて、充電制御スイッチ３２の制御が行われる。ＮＯＲ回路３９による充電制御スイッチ３２の制御によって、コンデンサ３４の充電量が一定に保たれる。
【００５９】
図３に示された本実施形態においては、電圧の検出を行う検出手段は、基準電圧３７ａが与えられている電圧比較器３７と分圧回路３６とを用いて構成されている。なお、場合によっては、電流制限回路３３およびその周辺の機器をも合わせて、検出手段として機能する場合もある。
また、演算処理部は、基準電圧３７ａが与えられている電圧比較器３７、分圧回路３６およびＮＯＲ回路３９を用いて構成されている。
さらに、駆動手段は、コンデンサ３４および放電制御スイッチ３５を用いて構成されている。
【００６０】
以上のように、本実施形態においては、コンデンサ３４に充電された電圧と、基準電圧３７ａとを電圧比較器３７で比較して、その結果をＮＯＲ回路３９に供給する。そして、電圧比較器３７からの値と、パルス発生器３８からの値とをＮＯＲ回路３９に供給し、これらの値に基づいて、コンデンサ３４の充電量を調整する充電制御スイッチ３２の制御を行っている。
すなわち、図３に示した制御回路３０を用いることにより、ソレノイド８に供給するエネルギを一定化することが可能となる。
【００６１】
したがって、本実施形態においても、第一および第二の実施形態と同様に、電源１が異なる場合にも、一種の制御回路３０で電圧の異なる電源に対応することができる。したがって、ユーザーが電源電圧を一定にする等の調整を行う必要がなく、電源電圧を調整する手間が省けるという効果が得られる。
さらに、一種の制御回路３０で電圧の異なる電源に対応することができるので、制御回路の種類が低減され、電源が異なる際に対応する制御回路を選択する必要がない。したがって、対応する制御回路の選択を誤り、制御回路及びソレノイドの動作不良を引き起こしたり、焼損する等の問題が無く、管理が非常に容易となる。
【００６２】
＜第四の実施形態＞
図４は、本発明の第四の実施形態に係るソレノイド駆動ポンプの制御回路を示すブロック図である。
図４において、１は交流電圧の電源を示す。電源１が供給可能な電圧は、例えば９０〜２６４Ｖとされる。
【００６３】
４１は電源１の電圧を後述の演算回路に提供するため、電源１の電圧を整流する整流回路を示している。
ここでは、整流回路４１を介して電源１からの電圧を演算回路に提供する構成を示しているが、場合によっては、整流回路４１の上流側に降圧回路を配し、また、整流回路４１の下流側に平滑回路を配してもよい。このような構成であれば、降圧回路、整流回路、および平滑回路を介して、電源１からの電圧が演算回路へ提供されることとなる。
【００６４】
４２は演算回路であり、この演算回路４２には基準電圧４２ａが与えられており、この演算回路４２によって、後述するデューティ可変発信器が制御される。基準電圧２６ａとしては、例えばＤＣ５Ｖが与えられる。
【００６５】
４３はソレノイド８を駆動する直流電圧を生成する、例えばダイオード等から構成される整流回路を示している。
【００６６】
４４はソレノイド８を駆動させる駆動手段たる駆動回路である。この駆動回路４４には、整流回路４３が接続されており、整流回路４３から駆動回路４４に対して、ソレノイド８を駆動させるための直流電力が供給される。また、駆動回路４４には、後述するＡＮＤ回路からの制御信号も供給される。
【００６７】
図４に示された本実施形態においては、電圧の検出を行う検出手段は、基準電圧４２ａが与えられている演算回路４２を用いて構成されている。なお、場合によっては、整流回路４１およびその周辺の機器をも合わせて、検出手段として機能する場合もある。
また、演算処理部は、基準電圧４２ａが与えられている演算回路４２、デューティ可変発信器４５およびＡＮＤ回路４６を用いて構成されている。ここで、デューティ可変発信器４５としては、例えば、ＰＷＭ（パルス幅制御方式）、ＦＭ（周波数制御方式）、ＰＭ（位相制御方式）等の方式を用いて構成される機器があげられる。
【００６８】
本実施形態においては、演算回路４２に対して、整流回路４１からの電圧（電源部１の電圧）と、基準電圧４２ａとが供給され、演算回路４２からの出力によってデューティ可変発信器４５のデューティが調節される。また、デューティ可変発信器４５の出力とパルス発生器４７の出力とは、ＡＮＤ回路４６で形成されるゲート回路に導かれる。そして、ＡＮＤ回路４６で形成されるゲート回路の出力によって駆動回路４４のスイッチングが行われ、ソレノイド８の駆動制御が行われる。
【００６９】
すなわち、本実施形態によれば、基準電圧４２ａが与えられている演算回路４２に整流回路４１（電源部１）からの電圧が供給され、その電圧に応じて、演算処理分４２からデューティ可変発信器４５に対して、制御信号が供給される。そして、電源部１の電圧に応じた演算回路４２からの制御信号によって、デューティ可変発信器４５のデューティが調節され、このデューティとパルス発生器４７の出力とがＡＮＤ回路４６に供給される。つまり、本実施形態によれば、このＡＮＤ回路４６から駆動回路４４に対して出力される制御信号は、電源部１の電圧に応じて可変であるように構成されているので、ソレノイド８（を駆動させる駆動回路４４）に供給する平均電圧を一定化することが可能となる。
【００７０】
したがって、本実施形態においても、第一、第二および第三の実施形態と同様に、電源１が異なる場合にも、一種の制御回路４０で電圧の異なる電源に対応することができる。したがって、ユーザーが電源電圧を一定にする等の調整を行う必要がなく、電源電圧を調整する手間が省けるという効果が得られる。
さらに、一種の制御回路４０で電圧の異なる電源に対応することができるので、制御回路の種類が低減され、電源が異なる際に対応する制御回路を選択する必要がない。したがって、対応する制御回路の選択を誤り、制御回路及びソレノイドの動作不良を引き起こしたり、焼損する等の問題が無く、管理が非常に容易となる。
【００７１】
なお、以上の各実施形態においては、ソレノイドに与える電気的エネルギである電圧を一定化する場合、あるいはコンデンサの充電量を一定化する場合について説明したが、本発明はこの構成に限定されるものではなく、例えば、電流を一定化するように構成してもよい。また、実用範囲（各機器が連続して使用可能な温度範囲、ソレノイドが正常に作動する範囲等）において、コイル発熱あるいは、ソレノイドに対する吸引力が電圧により多少ばらついてもよい。さらに、段階的にソレノイドに供給するエネルギ（一定化するエネルギの種類）を切り替えるような構成であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明の第一の実施形態に係るソレノイド駆動ポンプの制御回路を示すブロック図。
【図２】本発明の第二の実施形態に係るソレノイド駆動ポンプの制御回路を示すブロック図。
【図３】本発明の第三の実施形態に係るソレノイド駆動ポンプの制御回路を示すブロック図。
【図４】本発明の第四の実施形態に係るソレノイド駆動ポンプの制御回路を示すブロック図。
【図５】従来のソレノイド駆動ポンプの制御回路の一例を示すブロック図。
【符号の説明】
【００７３】
１…電源 ５…Ａ／Ｄ変換部分 ６…演算処理部
７，２８，４４…駆動回路 ８…ソレノイド
２１，２２，３１，４１，４３…整流回路 ２３，３７…電圧比較器
２３ａ，２６ａ，３７ａ，４２ａ…基準電圧 ２５…半波全波切替回路
２６…安定化電源回路 ２９，３８，４７…パルス発生器
３４…コンデンサ ３５…放電制御スイッチ ３６…分圧回路
３９…ＮＯＲ回路 ４２…演算回路 ４５…デューティ可変発信器
４６…ＡＮＤ回路
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ソレノイド駆動ポンプの制御回路に関する。さらに詳しくは、ソレノイドに供給する電気エネルギを一定化することが可能なソレノイド駆動ポンプの制御回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ソレノイド駆動ポンプとしては種々のものが存在するが、その制御回路の基本的構成としては、例えば図５に示す如く、ソレノイド８の一端側の端子８ａに直流電源を接続し、又その他端側には、パルスのオン時間が一定で且つオンの周期（周波数）が可変なパルス発生回路１１に接続されたスイッチ１２を設けて、該スイッチ１２のパルス信号に応じた切換えによりソレノイド８に電流を断続的に供給させるものである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、前記従来のようなソレノイド駆動ポンプの制御回路において、ソレノイド８の一端側の端子８ａに接続する直流電源と、パルス発生回路１１の適用される電圧の範囲がスイッチ１２によって決定されている。
即ち、電源電圧に対応するスイッチ１２を有する制御回路が使用されるため、電源電圧が異なればそれに対応する駆動回路及びソレノイドを必要とする。
従って制御回路の種類が複数となり、在庫管理が困難であるという問題がある。
【０００４】
また、上述のように制御回路及びソレノイドは電源電圧に対応するため、ユーザーが使用する電源電圧を間違えると、制御回路が動作不良を起こしたり、焼損するという問題もある。
【０００５】
更に、ユーザーは電源電圧に応じてポンプと制御回路を複数種類扱うこととなり、管理が困難であるばかりでなく、管理コストが大きくなるという問題もある。
【０００６】
本発明は、以上のような問題点を解決するためになされたもので、ユーザーが電源電圧の選択を必要としないソレノイド駆動ポンプの制御回路を提供することを課題とする。
【０００７】
また、本発明の他の課題は、種類が低減され、従って管理が容易なソレノイド駆動ポンプの制御回路を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するためになされた本発明は、ソレノイド駆動ポンプのソレノイド８を駆動させる駆動手段を具備したソレノイド駆動ポンプの制御回路において、前記駆動手段に電気エネルギを供給する電源１の前記電気エネルギを検出する検出手段と、該検出手段で検出した前記電気エネルギの値をソレノイド８に供給する所望の値と比較し、且つ検出した前記電気エネルギの値を所望の値にすべくソレノイドの駆動手段に制御信号を供給する演算処理部とが設けられてなる構成であることを特徴としている。
【０００９】
本発明に係るソレノイド駆動ポンプの制御回路は、以上のように、検出手段を用いて駆動手段に電気エネルギを供給する電源１の前記電気エネルギの値を検出し、該検出した値を演算処理部において所望の値と比較し、ソレノイドの駆動手段が所望する値をソレノイド８に供給すべく、前記駆動手段に制御信号を供給する。したがって、電源１がソレノイド８を駆動するために適していない電圧である場合においても、駆動手段に供給される電気エネルギを所望の値に変換してソレノイド８に供給することが可能となる。
【００１０】
また、本発明に係るソレノイド駆動ポンプの制御回路においては、前記電気エネルギの検出対象が電圧である場合において、前記検出手段が、基準電圧が与えられた電圧比較器を用いて構成されており、前記電圧が前記電圧比較器に供給される構成であることが好ましい。
【００１１】
また、本発明に係るソレノイド駆動ポンプの制御回路においては、前記電気エネルギの検出対象が電圧である場合において、前記検出手段が、基準電圧が与えられた電圧比較器と分圧回路とを用いて構成されており、前記電圧が前記分圧回路を介して前記電圧比較器に供給される構成であることが好ましい。
【００１２】
また、本発明に係るソレノイド駆動ポンプの制御回路においては、前記電気エネルギの検出対象が電圧である場合において、前記検出手段が、基準電圧が与えられた演算回路を用いて構成されており、前記電圧が前記演算回路に供給される構成であることが好ましい。
【００１３】
また、本発明に係るソレノイド駆動ポンプの制御回路においては、前記電気エネルギの検出対象が電圧である場合において、前記演算処理部が、基準電圧が与えられた電圧比較器と半波全波切替回路とを用いて構成されており、前記電圧が前記電圧比較器に供給され、前記電圧比較器内で前記基準電圧と前記電圧とを比較した結果に基づいて前記半波全波切替回路を制御して、前記半波全波切替回路からの制御信号に基づいて前記電気エネルギの値たる前記電圧値を所望の値とする構成であることが好ましい。
【００１４】
また、本発明に係るソレノイド駆動ポンプの制御回路においては、前記電気エネルギの検出対象が電圧である場合において、前記演算処理部が、基準電圧が与えられた電圧比較器と分圧回路とＮＯＲ回路とパルス発生器とを用いて構成されており、前記電圧が前記分圧回路を介して前記電圧比較器に供給され、前記電圧比較器内で前記基準電圧と前記電圧とを比較した結果に基づいて前記ＮＯＲ回路に信号を供給し、パルス発生器からの信号と前記電圧比較器からの信号とを用いて前記ＮＯＲ回路を制御して、前記ＮＯＲ回路からの制御信号に基づいて前記電気エネルギの値たる前記電圧値を所望の値とする構成であることが好ましい。
【００１５】
また、本発明に係るソレノイド駆動ポンプの制御回路においては、前記電気エネルギの検出対象が電圧である場合において、前記演算処理部が、基準電圧が与えられた演算回路とデューティ可変発信器とＡＮＤ回路とパルス発生器とを用いて構成されており、前記電圧が前記演算回路に供給され、前記演算回路内で前記基準電圧と前記電圧とを比較した結果に基づいて前記デューティ可変発信器が制御され、該デューティ可変発信器から前記ＡＮＤ回路に信号が供給され、前記デューティ可変発信器からの信号と前記パルス発生器からの信号とを用いて前記ＡＮＤ回路を制御して、前記ＡＮＤ回路からの制御信号に基づいて前記電気エネルギの値たる前記電圧値を所望の値とする構成である事が好ましい。
【００１６】
さらに、本発明に係るソレノイド駆動ポンプの制御回路においては、前記駆動手段が、駆動回路を用いて構成されていることが好ましく、また、前記駆動手段が、コンデンサと放電制御スイッチとを用いて構成されていることも好ましい。
【００１７】
また、上記課題を解決するためになされた本発明に係るソレノイド駆動ポンプの制御回路は、ソレノイド駆動ポンプのソレノイド８を駆動する駆動回路７を具備するソレノイド駆動ポンプの制御回路において、駆動回路７に電圧を提供する電源１の電圧を検出する検出手段５と、該検出手段５で検出した電圧をソレノイド８に供給する所望の電圧と比較し、且つ検出した電圧を所望の電圧にすべくソレノイドの駆動回路７に制御信号を供給する演算処理部６とが設けられてなる構成であることを特徴としている。
【００１８】
このように、検出手段５により駆動回路７に電圧を供給する電源１の電圧を検出し、該検出した電圧を演算処理部６において所望の電圧と比較し、ソレノイドの駆動回路７が所望の電圧をソレノイド８に供給すべく駆動回路７に制御信号を供給するので、電源１がソレノイド８を駆動するために適していない電圧である場合においても、駆動回路７に供給される電圧を所望の電圧に変換してソレノイド８に供給することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明に係る制御回路によれば、検出手段により駆動回路に電圧を供給する電源の電圧を検出し、該検出した電圧を演算処理部において所望の電圧と比較し、ソレノイドの駆動回路が所望の電圧をソレノイドに供給すべく駆動回路に制御信号を供給するので、電源がソレノイドを駆動するために適していない電圧である場合においても、一種の制御回路で駆動回路に供給される電圧を所望の電圧に変換してソレノイドに供給することができ、従って、ユーザーが電源電圧を一定にする等の選択を行う必要がない。
【００２０】
更に、一種の制御回路で電圧の異なる電源に対応することができるので、制御回路の種類が低減され、管理が非常に容易となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２２】
＜第一の実施形態＞
図１は、本発明の第一の実施形態に係るソレノイド駆動ポンプの制御回路を示すブロック図である。
図１において、１は交流電圧の電源を示す。電源１が供給可能な電圧は、例えば９０〜２６４Ｖとされる。
２は電源１の電圧を後述の演算処理部に提供するため、電源１の電圧の１０分の１程度、例えば２４Ｖ程度の交流の低圧へと変換する変圧器を示し、３は例えばダイオード等から構成され、変圧器２からの電圧を直流電圧に整流すると同時に安定化を行う整流回路を示す。
【００２３】
また、４はソレノイド８を駆動する直流電圧を生成する例えばダイオード等から構成される整流回路を示す。また、５は検出手段であり、この検出手段５は、整流回路４からの電圧を分圧し、例えば０〜５Ｖ程度に変換し、その変換した電圧を検出する役割を果たす検出部と、該検出された電圧をデジタル信号に変換するアナログ／デジタル変換器とから構成されている。以下、本実施形態においては、検出手段５をアナログ／デジタル変換部（以下、単にＡ／Ｄ変換部という）５という。
ここで、Ａ／Ｄ変換部５においては、検出部において整流回路４からの電圧を分圧し、０〜５Ｖ程度の低圧に変圧するので、高圧では扱えないＡ／Ｄ変換器においても扱うことができる。
【００２４】
６は、上述の整流回路３からの直流電圧で駆動され、且つＡ／Ｄ変換部５からのデジタル信号、即ち電源電圧のデジタル化された値が入力される演算処理部を示す。本実施形態において、演算処理部６は、例えばＣＰＵで構成される。また、演算処理部６は、ポンプの運転を制御可能な制御部９に電気的に接続されていると共に、駆動電圧等の予め記憶されている設定値を供給可能な、ＲＯＭ等のデータ供給部１１に接続されている。
【００２５】
前記演算処理部６及び整流回路４は、更に本実施形態の駆動手段たる駆動回路７に電気的に接続されており、該駆動回路７はポンプを駆動するソレノイド８に接続され、電圧を供給してソレノイド８を駆動している。
【００２６】
上述の変圧器２、整流回路３、整流回路４、Ａ／Ｄ変換部（検出手段）５、演算処理部６、駆動回路（駆動手段）７、ソレノイド８及び制御部９から本発明のソレノイド駆動ポンプの制御回路１０が構成されており、該制御回路１０の動作を以下に説明する。
【００２７】
まず、電源１からの交流電圧は変圧器２と整流回路４に分岐される。変圧器２においては演算処理部６を駆動するため、電源１の電圧を低圧に変換し、低圧に変換された電圧を整流回路３へ送る。整流回路３においては、電源１の電圧を直流電圧とした後、演算処理部６へと送る。
【００２８】
一方、整流回路４からの直流電圧は、Ａ／Ｄ変換部５へ送られてデジタル信号（以下、入力値という）に変換された後、演算処理部６に入力される。
【００２９】
更に、演算処理部６には、ＲＯＭ等のデータ供給部１１から、予め設定された駆動電圧（以下、設定値という）が入力される。
【００３０】
尚、演算処理部６には更に、第２の制御部１２からポンプの運転・停止に関する信号（例えば、作業者によるオン・オフのスイッチング動作）や、予め設定されているストローク数等を示す信号が入力され、その信号に基づいて演算処理部６が制御部９に制御信号を送る。
【００３１】
演算処理部６は、演算処理部６に入力される上記直流電圧を示す信号（例えば直流電圧に比例する信号）をモニターすべく、直流電圧を示す信号を上記第２の制御部１２に入力する。第２の制御部１２においては、上述の現在の直流電圧に基づき、ソレノイド８に断線等の異常がないかどうかを検出し、異常があることが検出されると、ポンプを停止させるよう、信号を演算処理部６に送る。
演算処理部６においては、前記信号に基づいて、ポンプを停止させるよう、ソレノイド８にかける電圧を調整すべく制御信号を制御部９に入力する。
【００３２】
また、第２の制御部１２において異常がないと検出された場合には、ポンプを運転させ、オン・オフの周期の調整を行うべく制御信号を演算処理部６へ送る。
前記演算処理部６においては、Ａ／Ｄ変換部５からの入力値が調整され、ソレノイド８を駆動する駆動電圧を前記設定値とすべく、オン・オフのデューティを調整する制御信号が制御部９に送られる。
【００３３】
このように、演算処理部６においては、上述の制御信号（ポンプを運転・停止させる、又はオン・オフの周期の調整を行う制御信号）に基づいて、駆動回路７を制御する制御部９に供給するための、制御部用信号が生成される。
換言すると、制御部９を介して、演算処理部６からの制御信号をソレノイド８の駆動回路７に供給することができる。
【００３４】
前記制御部用信号は、制御部９からソレノイド８を駆動する駆動回路７に送られる一方、整流回路４からは電源１の直流電圧が駆動回路７に付加される。即ち、駆動回路７には、電源１の直流電圧が供給されるが、同時に制御部９から制御部用信号が供給されることとなる。
従って、駆動回路７においては制御部９で生成された制御部用信号を増幅し、ソレノイド８を駆動する駆動電圧を制御することによってソレノイド８に適切な電圧を加えて駆動することができる、或いは、ポンプを停止させる制御信号であれば、ソレノイドに電圧が加わらないように制御できるのである。
【００３５】
ここで、制御部９から駆動回路７に供給される制御部用信号について説明する。該制御部用信号は、ソレノイド８に供給される、整流回路４からの直流電圧をスイッチングし、オン・オフのデューティを制御する信号である。制御の具体的な方法としては、パルス幅制御方式、位相制御方式等が用いられる。
【００３６】
このように、電源１からの電圧を演算処理部６において所望の電圧と比較し、ソレノイドの駆動回路７が所望の電圧をソレノイド８に供給すべく、制御部９から駆動回路７に制御部用信号を供給するので、電源１がソレノイド８を駆動するために適していない電圧である場合においても、駆動回路７に供給される電圧を所望の電圧に変換してソレノイド８に供給することができる。
【００３７】
即ち、電源１が異なる場合にも、駆動回路７を含む制御回路１０を異ならしめることなく、一種の制御回路で電圧の異なる電源に対応することができる。
【００３８】
従って、ユーザーが電源電圧を一定にする等の調整を行う必要がなく、電源電圧を調整する手間が省けるという効果が得られる。
【００３９】
更に、一種の制御回路で電圧の異なる電源に対応することができるので、制御回路の種類が低減され、電源が異なる際に対応する制御回路を選択する必要がない。従って、対応する制御回路の選択を誤り、制御回路及びソレノイドの動作不良を引き起こしたり、焼損する等の問題が無く、管理が非常に容易となる。
【００４０】
また、本実施形態に係る制御回路は、ソレノイドの駆動電圧のデューティを制御することにより駆動電圧を一定にできるため、直流ソレノイドの駆動回路で、ソレノイドを駆動する電源に電圧を安定化する機能が備わっていないもの全般に適用することが可能である。
【００４１】
上述の実施の形態においては、演算処理部としてＣＰＵを用いたが、Ａ／Ｄ変換部で検出した電圧をソレノイド８に供給する所望の電圧と比較し、検出した電圧を所望の電圧にすべく制御信号を駆動回路７に供給する、即ち駆動回路７の直流電圧をスイッチングすることができるものであれば、適宜変更可能である。
【００４２】
また、上述の実施の形態においては、駆動電圧の設定値が演算処理部内に記憶されている場合について説明したが、設定値が記憶される場所は、演算処理部内に限定されず、例えばＲＯＭ等の外部記憶素子であってもよい。
このように、ＲＯＭ等の外部記憶素子に設定値を記憶させれば、外部記憶素子を交換するのみで容易に設定値を変更することができる効果が得られる。なお、これは、以下に説明する第二〜第四の実施形態についても同様である。
【００４３】
＜第二の実施形態＞
図２は、本発明の第二の実施形態に係るソレノイド駆動ポンプの制御回路を示すブロック図である。
図２において、１は交流電圧の電源を示す。電源１が供給可能な電圧は、例えば９０〜２６４Ｖとされる。
【００４４】
２１は電源１の電圧を後述の比較手段たる電圧比較器に提供するため、電源１の電圧を整流する整流回路を示している。
ここでは、整流回路２１を介して電源１からの電圧を電圧比較器に提供する構成を示しているが、場合によっては、整流回路２１の上流側に降圧回路を配し、また、整流回路２１の下流側に平滑回路を配してもよい。このような構成であれば、降圧回路、整流回路、および平滑回路を介して、電源１からの電圧が電圧比較器へ提供されることとなる。
【００４５】
２２はソレノイド８を駆動させる直流電圧を生成する、例えばダイオード等から構成される整流回路を示している。
【００４６】
２３は整流回路２１から提供される電源１の電圧と基準電圧２３ａとを比較する電圧比較器を示している。基準電圧２３ａとしては、例えばＤＣ５Ｖが与えられる。
【００４７】
２５は半波全波切替回路であり、この半波全波切替回路２５においては、電圧比較器２３の結果に基づいて、整流回路２２の切替が行われる。具体的には、電圧比較器２３に基準電圧２３ａが与えられた状態で、電源１の電圧が１００Ｖ程度（例えば９０Ｖ〜１６５Ｖ程度）である場合には全波、２００Ｖ程度（例えば１６５Ｖから２６４Ｖ程度）である場合には半波となるように、ソレノイド８に供給するための電源を整流する整流回路２２の切替が行われる。
なお、ここでは、供給される電圧を２つの領域（９０Ｖ〜１６５Ｖの領域と１６５Ｖ〜２６４Ｖの領域）に区分けして、それぞれの領域に応じて半波・全波の切替を行う場合について示したが、本実施形態はこの構成に限定されるものではない。したがって、例えば、供給される電圧を、９０Ｖ〜１４４Ｖ、１４４Ｖ〜１８０Ｖ、１８０Ｖ〜２６４Ｖの３つの領域に区分けして、半波全波回路２５の制御を行ってもよい。具体的には、９０Ｖ〜１４４Ｖの領域については全波に切り替え、１８０Ｖ〜２６４Ｖの領域については半波に切り替え、そして、１４４Ｖ〜１８０Ｖの領域については半波全波切替回路２５からの出力を停止するように制御することも好ましい。実際の供給電源は、１００Ｖ近傍（９０Ｖ〜１４４Ｖ）の領域、あるいは２００Ｖ近傍（１８０Ｖ〜２６４Ｖ）の領域に存在することが多いため、かかる構成も実施態様の一つとしては好適であり、この構成によれば、比較的低容量の安定化電源回路２６を用いてもソレノイド駆動ポンプの制御回路を構成することが可能となる。また、このように３つの領域に区分けする構成においては、新たに電圧比較器等を設ける必要がある。
【００４８】
２６は安定化電源回路であり、電源１の電圧に応じて全波・半波に切り替えられた脈流電力が、この安定化電源回路２６に供給されることとなる。この安定化電源回路２６の出力電圧は、基準電圧２６ａにより安定化されている。この安定化電源回路２６においては、余分なエネルギを熱等に変換して放出すること等によって、電源１からのエネルギの安定化を図っている。基準電圧２６ａとしては、例えばＤＣ５Ｖが与えられる。
なお、本実施形態においては、整流回路２２からの脈流電力を直接に安定化電源回路２６に供給する場合を示したが、場合によっては、整流回路２２と安定化電源回路２６との間に平滑回路を配し、平滑回路を介して脈流電力を安定化電源回路２６に供給するように構成してもよい。
【００４９】
２８はソレノイド８を駆動させる駆動手段たる駆動回路であり、この駆動回路２８にはパルス発生回路２９が電気的に接続されている。パルス発生回路２９からは、ＯＮ時間一定、ＯＦＦ時間可変の駆動パルスが出力されており、この駆動パルスを用いて駆動回路２８のスイッチングが行われる。
【００５０】
図２に示された本実施形態においては、電圧の検出を行う検出手段は、基準電圧２３ａが与えられている電圧比較器２３を用いて構成されている。なお、場合によっては、整流回路２２およびその周辺の機器（例えば、降圧回路、平滑回路等）をも合わせて、検出手段として機能する場合もある。
また、演算処理部は、基準電圧２３ａが与えられている電圧比較器２３および半波全波切替回路２５を用いて構成されている。
【００５１】
以上のように、本実施形態においては、電源１からの電圧と、基準電圧２３ａとを電圧比較器２３で比較して、その結果に基づいて、全波・半波の切替を行って、駆動回路２８に供給される電圧の制御が行われる。
すなわち、図２に示した制御回路２０を用いることにより、ソレノイド８（を駆動させる駆動回路２８）に供給する電源電圧を一定化することが可能となる。
【００５２】
したがって、本実施形態によれば、電源１からの電圧を電圧比較器２３において所望の電圧（基準電圧２３ａに基づく電圧）と比較し、駆動回路２８が所望の電圧をソレノイド８に供給すべく、半波全波切替回路２５からの信号に基づいて、整流回路２２が制御される。本実施形態によれば、このように、半波全波切替回路２５からの信号に基づいて整流回路２２が制御されるので、駆動回路２８に供給される電圧を所望の電圧に変換してソレノイド８に供給することが可能となる。
【００５３】
すなわち、本実施形態においても、第一の実施形態と同様に、電源１が異なる場合にも、一種の制御回路２０で電圧の異なる電源に対応することができる。したがって、ユーザーが電源電圧を一定にする等の調整を行う必要がなく、電源電圧を調整する手間が省けるという効果が得られる。
さらに、一種の制御回路２０で電圧の異なる電源に対応することができるので、制御回路の種類が低減され、電源が異なる際に対応する制御回路を選択する必要がない。したがって、対応する制御回路の選択を誤り、制御回路及びソレノイドの動作不良を引き起こしたり、焼損する等の問題が無く、管理が非常に容易となる。
【００５４】
＜第三の実施形態＞
図３は、本発明の第三の実施形態に係るソレノイド駆動ポンプの制御回路を示すブロック図である。
図３において、１は交流電圧の電源を示す。電源１が供給可能な電圧は、例えば９０〜２６４Ｖとされる。
【００５５】
３１はソレノイド８を駆動させる直流電圧を生成する、例えばダイオード等から構成される整流回路を示している。
【００５６】
本実施形態においては、電源１から、整流回路３１、充電制御スイッチ３２、および電流制限回路３３を介して、コンデンサ３４に直流電力が充電される。
【００５７】
また、このコンデンサ３４には、分圧回路３６が接続されており、コンデンサ３４両端の電圧を電圧比較器３７に導くように構成されている。さらに、電圧比較器３７には、基準電圧３７ａが与えられている。すなわち、この電圧比較器３７においては、コンデンサ３４の電圧と基準電圧３７ａとが比較され、コンデンサ３４の電圧が監視されている。基準電圧３７ａとしては、例えばＤＣ５Ｖが与えられる。
また、コンデンサ３４には、放電制御スイッチ３５が接続されている。この放電制御スイッチ３５は、パルス発生器３８の信号で開閉し、コンデンサ３４に充電された直流電力をソレノイド８に供給するように構成されている。
【００５８】
さらに、図３に示された本実施形態においては、電圧比較器３７の出力およびパルス発生器３８の出力がＮＯＲ回路３９に導かれる。ＮＯＲ回路３９においては、このＮＯＲ回路３９に供給された電圧比較器３７の比較値とパルス発生器３８からの値とに基づいて、充電制御スイッチ３２の制御が行われる。ＮＯＲ回路３９による充電制御スイッチ３２の制御によって、コンデンサ３４の充電量が一定に保たれる。
【００５９】
図３に示された本実施形態においては、電圧の検出を行う検出手段は、基準電圧３７ａが与えられている電圧比較器３７と分圧回路３６とを用いて構成されている。なお、場合によっては、電流制限回路３３およびその周辺の機器をも合わせて、検出手段として機能する場合もある。
また、演算処理部は、基準電圧３７ａが与えられている電圧比較器３７、分圧回路３６およびＮＯＲ回路３９を用いて構成されている。
さらに、駆動手段は、コンデンサ３４および放電制御スイッチ３５を用いて構成されている。
【００６０】
以上のように、本実施形態においては、コンデンサ３４に充電された電圧と、基準電圧３７ａとを電圧比較器３７で比較して、その結果をＮＯＲ回路３９に供給する。そして、電圧比較器３７からの値と、パルス発生器３８からの値とをＮＯＲ回路３９に供給し、これらの値に基づいて、コンデンサ３４の充電量を調整する充電制御スイッチ３２の制御を行っている。
すなわち、図３に示した制御回路３０を用いることにより、ソレノイド８に供給するエネルギを一定化することが可能となる。
【００６１】
したがって、本実施形態においても、第一および第二の実施形態と同様に、電源１が異なる場合にも、一種の制御回路３０で電圧の異なる電源に対応することができる。したがって、ユーザーが電源電圧を一定にする等の調整を行う必要がなく、電源電圧を調整する手間が省けるという効果が得られる。
さらに、一種の制御回路３０で電圧の異なる電源に対応することができるので、制御回路の種類が低減され、電源が異なる際に対応する制御回路を選択する必要がない。したがって、対応する制御回路の選択を誤り、制御回路及びソレノイドの動作不良を引き起こしたり、焼損する等の問題が無く、管理が非常に容易となる。
【００６２】
＜第四の実施形態＞
図４は、本発明の第四の実施形態に係るソレノイド駆動ポンプの制御回路を示すブロック図である。
図４において、１は交流電圧の電源を示す。電源１が供給可能な電圧は、例えば９０〜２６４Ｖとされる。
【００６３】
４１は電源１の電圧を後述の演算回路に提供するため、電源１の電圧を整流する整流回路を示している。
ここでは、整流回路４１を介して電源１からの電圧を演算回路に提供する構成を示しているが、場合によっては、整流回路４１の上流側に降圧回路を配し、また、整流回路４１の下流側に平滑回路を配してもよい。このような構成であれば、降圧回路、整流回路、および平滑回路を介して、電源１からの電圧が演算回路へ提供されることとなる。
【００６４】
４２は演算回路であり、この演算回路４２には基準電圧４２ａが与えられており、この演算回路４２によって、後述するデューティ可変発信器が制御される。基準電圧２６ａとしては、例えばＤＣ５Ｖが与えられる。
【００６５】
４３はソレノイド８を駆動する直流電圧を生成する、例えばダイオード等から構成される整流回路を示している。
【００６６】
４４はソレノイド８を駆動させる駆動手段たる駆動回路である。この駆動回路４４には、整流回路４３が接続されており、整流回路４３から駆動回路４４に対して、ソレノイド８を駆動させるための直流電力が供給される。また、駆動回路４４には、後述するＡＮＤ回路からの制御信号も供給される。
【００６７】
図４に示された本実施形態においては、電圧の検出を行う検出手段は、基準電圧４２ａが与えられている演算回路４２を用いて構成されている。なお、場合によっては、整流回路４１およびその周辺の機器をも合わせて、検出手段として機能する場合もある。
また、演算処理部は、基準電圧４２ａが与えられている演算回路４２、デューティ可変発信器４５およびＡＮＤ回路４６を用いて構成されている。ここで、デューティ可変発信器４５としては、例えば、ＰＷＭ（パルス幅制御方式）、ＦＭ（周波数制御方式）、ＰＭ（位相制御方式）等の方式を用いて構成される機器があげられる。
【００６８】
本実施形態においては、演算回路４２に対して、整流回路４１からの電圧（電源部１の電圧）と、基準電圧４２ａとが供給され、演算回路４２からの出力によってデューティ可変発信器４５のデューティが調節される。また、デューティ可変発信器４５の出力とパルス発生器４７の出力とは、ＡＮＤ回路４６で形成されるゲート回路に導かれる。そして、ＡＮＤ回路４６で形成されるゲート回路の出力によって駆動回路４４のスイッチングが行われ、ソレノイド８の駆動制御が行われる。
【００６９】
すなわち、本実施形態によれば、基準電圧４２ａが与えられている演算回路４２に整流回路４１（電源部１）からの電圧が供給され、その電圧に応じて、演算処理分４２からデューティ可変発信器４５に対して、制御信号が供給される。そして、電源部１の電圧に応じた演算回路４２からの制御信号によって、デューティ可変発信器４５のデューティが調節され、このデューティとパルス発生器４７の出力とがＡＮＤ回路４６に供給される。つまり、本実施形態によれば、このＡＮＤ回路４６から駆動回路４４に対して出力される制御信号は、電源部１の電圧に応じて可変であるように構成されているので、ソレノイド８（を駆動させる駆動回路４４）に供給する平均電圧を一定化することが可能となる。
【００７０】
したがって、本実施形態においても、第一、第二および第三の実施形態と同様に、電源１が異なる場合にも、一種の制御回路４０で電圧の異なる電源に対応することができる。したがって、ユーザーが電源電圧を一定にする等の調整を行う必要がなく、電源電圧を調整する手間が省けるという効果が得られる。
さらに、一種の制御回路４０で電圧の異なる電源に対応することができるので、制御回路の種類が低減され、電源が異なる際に対応する制御回路を選択する必要がない。したがって、対応する制御回路の選択を誤り、制御回路及びソレノイドの動作不良を引き起こしたり、焼損する等の問題が無く、管理が非常に容易となる。
【００７１】
なお、以上の各実施形態においては、ソレノイドに与える電気的エネルギである電圧を一定化する場合、あるいはコンデンサの充電量を一定化する場合について説明したが、本発明はこの構成に限定されるものではなく、例えば、電流を一定化するように構成してもよい。また、実用範囲（各機器が連続して使用可能な温度範囲、ソレノイドが正常に作動する範囲等）において、コイル発熱あるいは、ソレノイドに対する吸引力が電圧により多少ばらついてもよい。さらに、段階的にソレノイドに供給するエネルギ（一定化するエネルギの種類）を切り替えるような構成であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明の第一の実施形態に係るソレノイド駆動ポンプの制御回路を示すブロック図。
【図２】本発明の第二の実施形態に係るソレノイド駆動ポンプの制御回路を示すブロック図。
【図３】本発明の第三の実施形態に係るソレノイド駆動ポンプの制御回路を示すブロック図。
【図４】本発明の第四の実施形態に係るソレノイド駆動ポンプの制御回路を示すブロック図。
【図５】従来のソレノイド駆動ポンプの制御回路の一例を示すブロック図。
【符号の説明】
【００７３】
１…電源 ５…Ａ／Ｄ変換部分 ６…演算処理部
７，２８，４４…駆動回路 ８…ソレノイド
２１，２２，３１，４１，４３…整流回路 ２３，３７…電圧比較器
２３ａ，２６ａ，３７ａ，４２ａ…基準電圧 ２５…半波全波切替回路
２６…安定化電源回路 ２９，３８，４７…パルス発生器
３４…コンデンサ ３５…放電制御スイッチ ３６…分圧回路
３９…ＮＯＲ回路 ４２…演算回路 ４５…デューティ可変発信器
４６…ＡＮＤ回路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ソレノイド駆動ポンプのソレノイド（８）を駆動させる駆動手段を具備したソレノイド駆動ポンプの制御回路において、
前記駆動手段に電気エネルギを供給する電源（１）の前記電気エネルギを検出する検出手段と、該検出手段で検出した前記電気エネルギの値をソレノイド（８）に供給する所望の値と比較し、且つ検出した前記電気エネルギの値を所望の値にすべくソレノイドの駆動手段に制御信号を供給する演算処理部とが設けられてなることを特徴とするソレノイド駆動ポンプの制御回路。
【請求項２】
前記電気エネルギの検出対象が電圧である場合において、前記検出手段が、基準電圧が与えられた電圧比較器を用いて構成されており、前記電圧が前記電圧比較器に供給される請求項１に記載のソレノイド駆動ポンプの制御回路。
【請求項３】
前記電気エネルギの検出対象が電圧である場合において、前記検出手段が、基準電圧が与えられた電圧比較器と分圧回路とを用いて構成されており、前記電圧が前記分圧回路を介して前記電圧比較器に供給される請求項１に記載のソレノイド駆動ポンプの制御回路。
【請求項４】
前記電気エネルギの検出対象が電圧である場合において、前記検出手段が、基準電圧が与えられた演算回路を用いて構成されており、前記電圧が前記演算回路に供給される請求項１に記載のソレノイド駆動ポンプの制御回路。
【請求項５】
前記電気エネルギの検出対象が電圧である場合において、前記演算処理部が、基準電圧が与えられた電圧比較器と半波全波切替回路とを用いて構成されており、前記電圧が前記電圧比較器に供給され、前記電圧比較器内で前記基準電圧と前記電圧とを比較した結果に基づいて前記半波全波切替回路を制御して、前記半波全波切替回路からの制御信号に基づいて前記電気エネルギの値たる前記電圧値を所望の値とする請求項１に記載のソレノイド駆動ポンプの制御回路。
【請求項６】
前記電気エネルギの検出対象が電圧である場合において、前記演算処理部が、基準電圧が与えられた電圧比較器と分圧回路とＮＯＲ回路とパルス発生器とを用いて構成されており、前記電圧が前記分圧回路を介して前記電圧比較器に供給され、前記電圧比較器内で前記基準電圧と前記電圧とを比較した結果に基づいて前記ＮＯＲ回路に信号を供給し、パルス発生器からの信号と前記電圧比較器からの信号とを用いて前記ＮＯＲ回路を制御して、前記ＮＯＲ回路からの制御信号に基づいて前記電気エネルギの値たる前記電圧値を所望の値とする請求項１に記載のソレノイド駆動ポンプの制御回路。
【請求項７】
前記電気エネルギの検出対象が電圧である場合において、前記演算処理部が、基準電圧が与えられた演算回路とデューティ可変発信器とＡＮＤ回路とパルス発生器とを用いて構成されており、前記電圧が前記演算回路に供給され、前記演算回路内で前記基準電圧と前記電圧とを比較した結果に基づいて前記デューティ可変発信器が制御され、該デューティ可変発信器から前記ＡＮＤ回路に信号が供給され、前記デューティ可変発信器からの信号と前記パルス発生器からの信号とを用いて前記ＡＮＤ回路を制御して、前記ＡＮＤ回路からの制御信号に基づいて前記電気エネルギの値たる前記電圧値を所望の値とする請求項１に記載のソレノイド駆動ポンプの制御回路。
【請求項８】
前記駆動手段が、駆動回路を用いて構成された請求項１に記載のソレノイド駆動ポンプの制御回路。
【請求項９】
前記駆動手段が、コンデンサと放電制御スイッチとを用いて構成された請求項１に記載のソレノイド駆動ポンプの制御回路。
【請求項１０】
ソレノイド駆動ポンプのソレノイド（８）を駆動する駆動回路（７）を具備するソレノイド駆動ポンプの制御回路において、駆動回路（７）に電圧を提供する電源（１）の電圧を検出する検出手段（５）と、該検出手段（５）で検出した電圧をソレノイド（８）に供給する所望の電圧と比較し、且つ検出した電圧を所望の電圧にすべくソレノイドの駆動回路（７）に制御信号を供給する演算処理部（６）とが設けられてなることを特徴とするソレノイド駆動ポンプの制御回路。
【請求項１】
ソレノイド駆動ポンプのソレノイド（８）を駆動させる駆動手段を具備したソレノイド駆動ポンプの制御回路において、
前記駆動手段に電気エネルギを供給する電源（１）の前記電気エネルギを検出する検出手段と、該検出手段で検出した前記電気エネルギの値をソレノイド（８）に供給する所望の値と比較し、且つ検出した前記電気エネルギの値を所望の値にすべくソレノイドの駆動手段に制御信号を供給する演算処理部とが設けられてなることを特徴とするソレノイド駆動ポンプの制御回路。
【請求項２】
前記電気エネルギの検出対象が電圧である場合において、前記検出手段が、基準電圧が与えられた電圧比較器を用いて構成されており、前記電圧が前記電圧比較器に供給される請求項１に記載のソレノイド駆動ポンプの制御回路。
【請求項３】
前記電気エネルギの検出対象が電圧である場合において、前記検出手段が、基準電圧が与えられた電圧比較器と分圧回路とを用いて構成されており、前記電圧が前記分圧回路を介して前記電圧比較器に供給される請求項１に記載のソレノイド駆動ポンプの制御回路。
【請求項４】
前記電気エネルギの検出対象が電圧である場合において、前記検出手段が、基準電圧が与えられた演算回路を用いて構成されており、前記電圧が前記演算回路に供給される請求項１に記載のソレノイド駆動ポンプの制御回路。
【請求項５】
前記電気エネルギの検出対象が電圧である場合において、前記演算処理部が、基準電圧が与えられた電圧比較器と半波全波切替回路とを用いて構成されており、前記電圧が前記電圧比較器に供給され、前記電圧比較器内で前記基準電圧と前記電圧とを比較した結果に基づいて前記半波全波切替回路を制御して、前記半波全波切替回路からの制御信号に基づいて前記電気エネルギの値たる前記電圧値を所望の値とする請求項１に記載のソレノイド駆動ポンプの制御回路。
【請求項６】
前記電気エネルギの検出対象が電圧である場合において、前記演算処理部が、基準電圧が与えられた電圧比較器と分圧回路とＮＯＲ回路とパルス発生器とを用いて構成されており、前記電圧が前記分圧回路を介して前記電圧比較器に供給され、前記電圧比較器内で前記基準電圧と前記電圧とを比較した結果に基づいて前記ＮＯＲ回路に信号を供給し、パルス発生器からの信号と前記電圧比較器からの信号とを用いて前記ＮＯＲ回路を制御して、前記ＮＯＲ回路からの制御信号に基づいて前記電気エネルギの値たる前記電圧値を所望の値とする請求項１に記載のソレノイド駆動ポンプの制御回路。
【請求項７】
前記電気エネルギの検出対象が電圧である場合において、前記演算処理部が、基準電圧が与えられた演算回路とデューティ可変発信器とＡＮＤ回路とパルス発生器とを用いて構成されており、前記電圧が前記演算回路に供給され、前記演算回路内で前記基準電圧と前記電圧とを比較した結果に基づいて前記デューティ可変発信器が制御され、該デューティ可変発信器から前記ＡＮＤ回路に信号が供給され、前記デューティ可変発信器からの信号と前記パルス発生器からの信号とを用いて前記ＡＮＤ回路を制御して、前記ＡＮＤ回路からの制御信号に基づいて前記電気エネルギの値たる前記電圧値を所望の値とする請求項１に記載のソレノイド駆動ポンプの制御回路。
【請求項８】
前記駆動手段が、駆動回路を用いて構成された請求項１に記載のソレノイド駆動ポンプの制御回路。
【請求項９】
前記駆動手段が、コンデンサと放電制御スイッチとを用いて構成された請求項１に記載のソレノイド駆動ポンプの制御回路。
【請求項１０】
ソレノイド駆動ポンプのソレノイド（８）を駆動する駆動回路（７）を具備するソレノイド駆動ポンプの制御回路において、駆動回路（７）に電圧を提供する電源（１）の電圧を検出する検出手段（５）と、該検出手段（５）で検出した電圧をソレノイド（８）に供給する所望の電圧と比較し、且つ検出した電圧を所望の電圧にすべくソレノイドの駆動回路（７）に制御信号を供給する演算処理部（６）とが設けられてなることを特徴とするソレノイド駆動ポンプの制御回路。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００７−２９８０４２（Ｐ２００７−２９８０４２Ａ）
【公開日】平成１９年１１月１５日（２００７．１１．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１８１０１４（Ｐ２００７−１８１０１４）
【出願日】平成１９年７月１０日（２００７．７．１０）
【分割の表示】特願２０００−３１２２２１（Ｐ２０００−３１２２２１）の分割
【原出願日】平成１０年９月２２日（１９９８．９．２２）
【出願人】（０００２２９７６０）株式会社タクミナ (25)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１１月１５日（２００７．１１．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年７月１０日（２００７．７．１０）
【分割の表示】特願２０００−３１２２２１（Ｐ２０００−３１２２２１）の分割
【原出願日】平成１０年９月２２日（１９９８．９．２２）
【出願人】（０００２２９７６０）株式会社タクミナ (25)
【Ｆターム（参考）】
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