ダイアフラムポンプの運転制御方法
【課題】ポンプ部分または供給管路に検出体を配設することなく、ダイアフラムポンプの空運転を検出できるようにして、異物混入や液漏れを防ぎ、供給タンク内の液切れも確実に検出できるダイアフラムポンプの運転制御方法を提供することを目的とする。
【解決手段】空気駆動式のダイアフラムポンプの本体１の排気圧力を検出する空気圧センサ８と、この空気圧センサ８の検出した変動周期Ｆｘを記憶する制御部９を有し、この制御部９は変動周期Ｆｘが基準変動周期Ｆｓ以下のときに、空運転と判断してダイアフラムポンプの本体１の運転停止または警告表示をする構成としたことにより、液体の圧力変化に比べて即応する空気圧の変動周期を検出して、迅速かつ確実に空運転に対処できる。
【解決手段】空気駆動式のダイアフラムポンプの本体１の排気圧力を検出する空気圧センサ８と、この空気圧センサ８の検出した変動周期Ｆｘを記憶する制御部９を有し、この制御部９は変動周期Ｆｘが基準変動周期Ｆｓ以下のときに、空運転と判断してダイアフラムポンプの本体１の運転停止または警告表示をする構成としたことにより、液体の圧力変化に比べて即応する空気圧の変動周期を検出して、迅速かつ確実に空運転に対処できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧縮空気を駆動力とするダイアフラムポンプを用いて処理液を移送するときに、空運転となったことを検出して処理液の移送を停止することのできるダイアフラムポンプの運転制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のダイアフラムポンプの運転制御方法は、処理液の供給を適正に管理して、スループットの向上及び歩留まりの向上を図る運転制御方法が知られていた。
【０００３】
以下そのダイアフラムポンプの運転制御方法について図７および図８を用いて説明する。
【０００４】
図７に示すように、半導体ウエハＷに処理液としてのレジスト１０３を供給するレジストタンク１０２とをレジスト供給管路１０４で接続する。レジスト供給管路１０４にはダイアフラム１０５を備えた電動ポンプ１０１が介設され、この電動ポンプ１０１のポンプ部分１０６またはレジスト供給管路１０４に検出体１０７を配設し、各検出体１０７に接続される圧力センサ１０８からの検出信号を制御手段１０９に伝達する。
【０００５】
そして、図８に示すように、制御手段１０９は圧力センサ１０８からの信号により、電動ポンプ１０１の吐出圧の増加または吸入圧の低下と判断して、フィルタの目詰まりやレジストタンク１０２内のレジスト１０３の液切れを検知することができるものである。
【０００６】
すなわち、レジストタンク１０２からレジスト１０３を供給するときに、ポンプ部分１０５またはレジスト供給管路１０４などの処理液の流通部に配設される検出体１０７によって、レジスト１０３の吸入圧および吐出圧を検出し、制御手段１０９は圧力センサ１０８の信号に基づいて電動ポンプ１０１の運転を制御する構成となっていた（例えば下記特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第３１６６０５６号公報（図３、図４）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
このような従来例において、フィルタの目詰まりや供給タンク内の液切れを検出するために、ダイアフラムポンプのポンプ部分、または吸入側と吐出側の供給管路中にそれぞれ検出体を配設する必要があり、ポンプ部分または供給管路を一部加工することにより、加工部分で変形や劣化が起こりやすくなり、さらに異物混入や液漏れが生じると、配管系統や生産設備の故障の原因になるという課題がある。
【０００９】
また、粘性の高い処理液を供給する場合は、検出体の反応が鈍くなり、供給タンク内の液切れの検出が難しくなるという課題がある。
【００１０】
そこで本発明は、ポンプ部分または供給管路に検出体を配設することなく、ダイアフラムポンプの圧力変動を検出できるようにして、異物混入や液漏れを防ぎ、供給タンク内の液切れの検出も迅速かつ確実に検出できるダイアフラムポンプの運転制御方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
そして、この目的を達成するために本発明は、天面に開口部を備えた液体容器と、この液体容器の前記開口部を通して挿入される吸引管と、この吸引管の先端部から吸入した処理液を移送する空気駆動式のダイアフラムポンプと、このダイアフラムポンプの排気側の空気排出管に設けた検出部と、この検出部の検出した空気圧力値の変動周期Ｆｘを記憶する制御部を有し、この制御部は変動周期Ｆｘが基準変動周期Ｆｓ以下のときに、空運転と判断して前記ダイアフラムポンプの運転停止または警告表示をすることを特徴とするダイアフラムポンプの運転制御方法としたものである。
【００１２】
また、天面に開口部を備えた液体容器と、この液体容器の前記開口部を通して挿入される吸引管と、この吸引管の先端部から吸入した処理液を移送する空気駆動式のダイアフラムポンプと、このダイアフラムポンプの排気側の空気排出管に設けた検出部と、この検出部の検出した空気圧力値の変動幅Ｐｘを記憶する制御部を有し、この制御部は変動幅Ｐｘが連続して変動幅Ｐｓ以下となるときに、空運転と判断して前記ダイアフラムポンプの運転停止または警告表示をすることを特徴とするダイアフラムポンプの運転制御方法としたものである。
【００１３】
また、天面に開口部を備えた液体容器と、この液体容器の前記開口部を通して挿入される吸引管と、この吸引管の先端部から吸入した処理液を移送する空気駆動式のダイアフラムポンプと、このダイアフラムポンプの排気側の空気排出管に設けた検出部と、この検出部の検出した空気圧力値の変動周期および変動幅を記憶する制御部を有し、この制御部は変動周期Ｆｘが基準変動周期Ｆｓ以下のとき、かつ変動幅Ｐｘが連続して変動幅Ｐｓ以下となるときに、空運転と判断して前記ダイアフラムポンプの運転停止または警告表示をすることを特徴とするダイアフラムポンプの運転制御方法としたものである。
【００１４】
また、前記制御部は、空運転と判断する回数Ｍｘが少なくとも規定回数Ｍｓ回以上のときに、前記ダイアフラムポンプの運転停止または警告表示をするようにしたものである。
【００１５】
また、前記制御部は、前記ダイアフラムの往復動する累計回数Ｎｘと、空運転と判断したときの累計回数ΣＭｘを記憶し、予め定めた補正係数αを用いて、演算累計回数Ｎｙを Ｎｘ＋ΣＭｘ×αとして算出し、この演算累計回数Ｎｙが基準累計回数Ｎｓ以上のとき、ダイアフラムの寿命と判断して前記ダイアフラムポンプの運転停止またはダイアフラム交換の警告表示をするようにしたものである。
【００１６】
そして、これら手段により、初期の目的を達成するものである。
【発明の効果】
【００１７】
以上のように本発明は、このダイアフラムポンプの排気側の空気排出管に設けた検出部と、この検出部の検出した空気圧力値の変動周期Ｆｘを記憶する制御部を有し、この制御部は変動周期Ｆｘが基準変動周期Ｆｓ以下のときに、空運転と判断して前記ダイアフラムポンプの運転停止または警告表示をする構成としたことにより、空気圧駆動式のダイアフラムポンプの正常運転時の空気圧波形と、液体容器が空になったときの空気圧波形の違いを、その周期の違いとして識別することにより、液体の圧力変化に比べて即応する空気圧の変動周期を検出して、迅速かつ確実に空運転を検出できるとともに、液体の吸引管に圧力検出用の検出体を設置しないので、吸引管や生産設備の異物混入や液漏れなどが生じることもなく、さらにドラム缶のような天面に開口部のある液体容器の場合に、液体容器の底面に滞留する処理液を余すことなく吸引して便利に使用できるという効果を得ることができる。
【００１８】
また、このダイアフラムポンプの排気側の空気排出管に設けた検出部と、この検出部の検出した空気圧力値の変動幅Ｐｘを記憶する制御部を有し、この制御部は変動幅Ｐｘが連続して基準変動幅Ｐｓ以下となるときに、空運転と判断して前記ダイアフラムポンプの運転停止または警告表示をする構成としたことにより、空気圧駆動式のダイアフラムポンプの正常運転時の空気圧波形と、液体容器が空になったときの空気圧波形の違いを、変動幅が縮小した波形の連続的な出現として識別することにより、液体の圧力変化に比べて迅速かつ確実に空運転を検出できるので、上記と同様に、異物混入や液漏れなどなく、天面に開口部のある液体容器でも便利に使用できるという効果を得ることができる。
【００１９】
また、このダイアフラムポンプの排気側の空気排出管に設けた検出部と、この検出部の検出した空気圧力値の変動周期Ｆｓおよび変動幅Ｐｘを記憶する制御部を有し、この制御部は変動周期Ｆｘが基準変動周期Ｆｓ以下のとき、かつ変動幅Ｐｘが連続して基準変動幅Ｐｓ以下となるときに、空運転と判断して前記ダイアフラムポンプの運転停止または警告表示をするという構成にしたことにより、空気圧駆動式のダイアフラムポンプの正常運転時の空気圧波形と、液体容器が空になったときの空気圧波形の違いを、その変動周期の変化および変動幅が縮小した波形の連続的な出現として識別することにより、液体の圧力変化に比べて、また空気圧波形の１つの変化だけを比較するのに比べて、より確実に空運転を検出できるという効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施の形態１〜３のダイアフラムポンプの運転制御方法の全体構成図
【図２】同、空気導入に伴う処理液吸引を示すダイアフラムポンプの概略断面図
【図３】（１）同、ダイアフラムポンプの正常運転時のタイムチャート、（２）同、ダイアフラムポンプの空運転時のタイムチャート
【図４】（１）本発明の実施の形態１のダイアフラムポンプの運転制御方法の変動周期検出のフローチャート、（２）同、変動幅検出のフローチャート
【図５】本発明の実施の形態２のダイアフラムポンプの運転制御方法のフローチャート
【図６】本発明の実施の形態３のダイアフラムポンプの運転制御方法のフローチャート
【図７】従来のダイアフラムポンプの運転制御方法のポンプ部付近の要部拡大図
【図８】同、ダイアフラムポンプの検出圧力変化を示すタイムチャート
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明の請求項１記載のダイアフラムポンプの運転制御方法は、天面に開口部を備えた液体容器と、この液体容器の前記開口部を通して挿入される吸引管と、この吸引管の先端部から吸入した処理液を移送する空気駆動式のダイアフラムポンプと、このダイアフラムポンプの排気側の空気排出管に設けた検出部と、この検出部の検出した空気圧力値の変動周期Ｆｘを記憶する制御部を有し、この制御部は変動周期Ｆｘが基準変動周期Ｆｓ以下のときに、空運転と判断して前記ダイアフラムポンプの運転停止または警告表示をするという構成を有する。これにより、空気圧駆動式のダイアフラムポンプの正常運転時の空気圧波形と、液体容器が空になったときの空気圧波形の違いを、その周期の違いとして識別することにより、液体の圧力変化に比べて即応する空気圧の変動周期を検出して、迅速かつ確実に空運転を検出できるとともに、液体の吸引管に圧力検出用の検出体を設置しないので、吸引管や生産設備の異物混入や液漏れなどが生じることもなく、さらにドラム缶のような天面に開口部のある液体容器の場合に、液体容器の底面に滞留する処理液を余すことなく吸引して便利に使用できるという効果を奏する。
【００２２】
また、天面に開口部を備えた液体容器と、この液体容器の前記開口部を通して挿入される吸引管と、この吸引管の先端部から吸入した処理液を移送する空気駆動式のダイアフラムポンプと、このダイアフラムポンプの排気側の空気排出管に設けた検出部と、この検出部の検出した空気圧力値の変動幅Ｐｘを記憶する制御部を有し、この制御部は変動幅Ｐｘが連続して基準変動幅Ｐｓ以下となるときに、空運転と判断して前記ダイアフラムポンプの運転停止または警告表示をするという構成を有する。これにより、空気圧駆動式のダイアフラムポンプの正常運転時の空気圧波形と、液体容器が空になったときの空気圧波形の違いを、変動幅が縮小した波形の連続的な出現として識別することにより、液体の圧力変化に比べて迅速かつ確実に空運転を検出できるので、上記と同様に、異物混入や液漏れなどなく、天面に開口部のある液体容器でも便利に使用できるという効果を奏する。
【００２３】
また、天面に開口部を備えた液体容器と、この液体容器の前記開口部を通して挿入される吸引管と、この吸引管の先端部から吸入した処理液を移送する空気駆動式のダイアフラムポンプと、このダイアフラムポンプの排気側の空気排出管に設けた検出部と、この検出部の検出した空気圧力値の変動周期Ｆｓおよび変動幅Ｐｘを記憶する制御部を有し、この制御部は変動周期Ｆｘが基準変動周期Ｆｓ以下のとき、かつ変動幅Ｐｘが連続して基準変動幅Ｐｓ以下となるときに、空運転と判断して前記ダイアフラムポンプの運転停止または警告表示をするという構成を有する。これにより、空気圧駆動式のダイアフラムポンプの正常運転時の空気圧波形と、液体容器が空になったときの空気圧波形の違いを、その変動周期の変化および変動幅が縮小した波形の連続的な出現として識別することにより、液体の圧力変化に比べて、また空気圧波形の１つの変化だけを比較するのに比べて、より確実に空運転を検出できるという効果を奏する。
【００２４】
また、前記制御部は、空運転と判断する回数Ｍｘが少なくとも規定回数Ｍｓ回以上のときに、前記ダイアフラムポンプの運転停止または警告表示をするという構成を有する。これにより、ダイアフラムポンプの運転開始時や別の原因で空気圧波形が歪んだ場合でも、一時的な現象であれば、制御部は空運転と判断せずに安定して運転を継続できるので、信頼性の高い運転制御ができるという効果を奏する。
【００２５】
また、前記制御部は、前記ダイアフラムの往復動する累計回数Ｎｘと、空運転累計回数ΣＭｘを記憶し、予め定めた補正係数αを用いて、演算累計回数ＮｙをＮｙ＝Ｎｘ＋αΣＭｘとして算出し、この演算累計回数Ｎｙが基準累計回数Ｎｓ以上のとき、ダイアフラムの寿命と判断して前記ダイアフラムポンプの運転停止またはダイアフラム交換の警告表示をするという構成を有する。これにより、同一のダイアフラムポンプを継続して使用する場合に、ダイアフラムの往復動する累計回数Ｎ１だけでなく、空運転を行った累計回数Ｎ２を記憶して補正することにより、演算累計回数Ｎｘを空運転も考慮した累計回数として算出するので、ダイアフラムの交換時期も的確に把握することができるという効果を奏する。
【００２６】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００２７】
（実施の形態１）
図１に示すように、空気圧駆動式のダイアフラムポンプの本体１はドラム缶などの液体容器２に収納された処理液３を吸引して固定タンク（図示せず）に移送するものであり、駆動源として圧縮空気１１を本体１に供給することにより、後述するダイアフラム１２ａ、１２ｂを往復運動させて、ポンプ機能を発揮するものである。本体１には処理液３を移送するための吸引管４と供給管５が接続され、さらに圧縮空気１１を導入する空気導入管６と、導入した圧縮空気１１を排出する空気排出管７が接続されている。吸引管４は液体容器２の天面２ａに設けたに開口部２ｂを介して液体容器２内に挿入され、吸引管４の先端部４ａは液体容器２の底面２ｃに近接して配置されている。
【００２８】
また、本体１に接続される空気導入管６の他端は、圧縮空気１１の製造装置（図示せず）に接続され、空気導入管６には圧縮空気１１を導入または停止するための開閉バルブ６ａと、適正な空気圧に調整するためのレギュレータ６ｂが挿入されている。また、本体１の排気側に接続される空気排出管７の他端には、消音のためのサイレンサー７ａが取り付けられている。さらに空気排出管７には、排気される圧縮空気１１の空気圧の検出部として空気圧センサ８が挿入され、空気圧センサ８の検出信号を受けて、開閉バルブ６ａを開閉操作するように指令する制御部９が設けられている。また制御部９は警報装置１０とも接続され、液体容器２の処理液３が空になったことを検知したときに、警報装置１０を駆動して使用者に報知するようになっている。
【００２９】
図２において、ダイアフラムポンプ１の内部には、一対の屈曲耐久性のあるダイアフラム１２ａ、１２ｂが、周辺部を隔壁に固定され、中央部分は左右に往復動できる状態で取り付けられ、離間するダイアフラム１２ａ、１２ｂの中心部は左右動可能な金属製のシャフト１３により連結され、この左右動に連動して後述する空気切替弁１６ｂが切り替わるようになっている。またダイアフラム１２ａ、１２ｂの外側には液体室１５ａ、１５ｂが付設され、内側には空気室１４ａ、１４ｂが付設されている。すなわち、ダイアフラム１２ａは液体室１５ａと空気室１４ａとの間に介在し、ダイアフラム１２ｂは液体室１５ｂと空気室１４ｂとの間に介在している。そして、空気室１４ａ、１４ｂは中央構造体１６に内蔵された空気切替弁１６ｂに接続され、空気切替弁１６ｂは中央構造体１６の外周にそれぞれ設けた空気導入口１６ａと空気排出口１６ｃに繋がり、さらに空気導入口１６ａは、図２に示す空気導入管６と接続され、空気排出口１６ｃは空気排出管７と接続されている。
【００３０】
また、液体室１５ａ、１５ｂは、上部に逆止弁１９ａ、１９ｂと吐出管部１８を介して、１つの吐出口１８ａに接続し、さらに液体室１５ａ、１５ｂは下部に逆止弁２０ａ，２０ｂと吸引管部１７を介して、１つの吸入口１７ａに接続している。そして、逆止弁１９ａ，１９ｂは液体室１５ａ、１５ｂの内圧がプラスになれば開放し、マイナスになれば閉鎖し、また逆止弁２０ａ、２０ｂは液体室１５ａ、１５ｂの内圧がプラスになれば閉鎖し、マイナスになれば開放することで、液体室１５ａ、１５ｂに処理液３を吸入口１７ａから吸引して、吐出口１８ａから吐出できるものである。なお、本体１に設けた吸入口１７ａは吸引管４と、吐出口１８ａは供給管５と接続している。
【００３１】
たとえば空気導入口１６ａから空気切替弁１６ｂを介して空気室１４ａに圧縮空気１１が導入されて充満すると、ダイアフラム１２ａが液体室１５ａ側に湾曲して、液体室１５ａ内にある処理液３を吐出口１８ａから吐出する働きをする。このとき、ダイアフラム１２ａはダイアフラム１２ｂとシャフト１３により連結されているので、ダイアフラム１２ｂは空気室１４ｂ側に湾曲して、空気室１４ｂ内にある圧縮空気１１を空気排出口１６ｃから空気排出管７へと押し出すとともに、液体室１５ｂ内に処理液３を吸入する働きをする。次に、空気切替弁１６ｂが切り替わり、空気室１４ｂに圧縮空気が導入され、液体室１５ｂ内の処理液３を吐出口１８ａから吐出する。同時に空気室１４ａの圧縮空気が排出され、液体室１５ｂ内に処理液３が吸引される。このように、圧縮空気１１を空気導入口１６ａから供給することにより、ダイアフラム１２ａ、１２ｂが交互に吸引と吐出を繰り返し、このサイクルに合わせて圧縮空気１１は空気室１４ａと空気室１４ｂから交互に排出される。そして、この排出される空気圧は、空気排出管７に設けた空気圧センサ８により検出されている。
【００３２】
図３（１）に示すように、ダイアフラムポンプの本体１が正常に運転しているときは、空気排出管７に設けた空気圧センサ８の圧力検出値は規則的に上下する波形を描いており、その波形の変動周期Ｆｘは予め定めた基準周期Ｆｓより大なる値を示し、またその波形の変動幅Ｐｘは予め定めた基準幅Ｐｓより大なる値を示している。しかし、図３（２）に示すように、液体容器２の処理液３が少なくなくなると、吸引管４の先端部４ａが液面から離れるため、ダイアフラムポンプの本体１は空運転をすることになり、このときは、その波形の変動周期Ｆｘは予め定めた基準周期Ｆｓより小なる値を示すか、あるいは、その波形の変動幅Ｐｘは予め定めた基準幅Ｐｓより小なる値を連続的に示すものである。また、変動周期Ｆｘと変動幅Ｐｘがともに基準値から外れることも多くなる。ここで、基準周期Ｆｓと基準幅Ｐｓは設備や使用状況に応じて自由に設定できるものである。
【００３３】
上記構成において、図１の構成図および図４（ａ）に示すフローチャートに従って説明すると、まずダイアフラムポンプの本体１に空気導入管６から圧縮空気１１を通して吸引管４から液体容器２内の処理液３を吸入し、供給管５を介して処理液３の供給を開始する（Ｓ１０１）。そして、空気圧センサ８で空気排出管７内の空気圧を経時的に検出して、その波形の変動周期Ｆｘを基準周期Ｆｓと比較し（Ｓ１０２）、もし変動周期Ｆｘが基準周期Ｆｓより小ならば、空運転の警報表示を行い（Ｓ１０３）、しばらくして運転を停止する（Ｓ１０４）。
【００３４】
このように、従来例に示した液体の圧力変化に比べて、より俊敏に反応する空気排気管の空気圧の変動周期を検出して基準周期と比較することにより、迅速かつ確実に空運転を検出することができるものである。
【００３５】
次に、波形の変動幅Ｐｘから空運転を検出する方法を、図１および図４（ｂ）に示すフローチャートに従って説明する。
【００３６】
まずダイアフラムポンプの本体１を運転するときに、制御部９で記録する判断回数ｎｘは自動的にクリアされ（Ｓ１１１）、ダイアフラムポンプの本体１の運転により処理液３を移送始めると（Ｓ１１２）、空気圧センサ８で空気排出管７内の空気圧を経時的に検出して、その波形の変動幅Ｐｘを基準変動幅Ｐｓと比較し、Ｐｘ＜Ｐｓならば次に進み、それ以外はＳ１１１に戻る（Ｓ１１３）。次に、判断回数ｎｘに１を加えて記録し（Ｓ１１４）、判断回数ｎｘが規定回数ｎｋを超えたときに（Ｓ１１５）、空運転の警報表示を行い（Ｓ１１６）、しばらくして運転を停止する（Ｓ１１７）。なお、規定回数ｎｋはポンプ特性や処理液の粘性などの使用条件に合わせて１以上の数値を設定する。
【００３７】
このように、空気排気管の空気圧の変動幅を検出して基準変動幅と比較することにより、迅速かつ確実に空運転を検出することができるものである。
【００３８】
また、図４（１）のステップＳ１０２の後に、サブルーチンＳ１として図４（２）のステップＳ１１１に飛ぶようなフローを採用すれば、波形の変動周期Ｆｘおよび変動幅Ｐｘの２種類の検出値を用いて判断ができるので、精度を高めて空運転を検出することができる。
【００３９】
（実施の形態２）
本実施の形態において、図１と同様の構成要素については同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００４０】
図５に示すように、まずダイアフラムポンプの本体１を運転するときに、制御部９で記録する空運転と判断できる回数Ｍｘは自動的にクリアされ（Ｓ２０１）、運転を開始して処理液３を移送続けると（Ｓ２０２）、実施の形態１で示したように、空気圧センサ８で空気排出管７内の空気圧を検出して制御部９で本体１の空運転を判別している（Ｓ２０３）。制御部９はさらに検出値が基準値から外れる回数、すなわち空運転と判断できる回数Ｍｘを累計して記録する（Ｓ２０３）。そして、空運転と判断できる回数Ｍｘが規定回数Ｍｓを超えたときに（Ｓ２０５）、空運転の警報表示を行い（Ｓ２０６）、しばらくして運転を停止する（Ｓ２０７）。なお、規定回数Ｍｓはポンプ特性や処理液の粘性などの使用条件に合わせて１以上の数値を設定する。
【００４１】
これにより、ダイアフラムポンプの本体１の運転開始時や別の原因で空気圧波形が歪んだ場合でも、制御部９は空運転とは異なる一時的な現象と見なして運転を継続できるので、運転中の不要な中断を防ぐことができ、信頼性の高い運転制御ができる。
【００４２】
（実施の形態３）
本実施の形態において、実施の形態２と同様の構成要素については同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００４３】
図６に示すように、まずダイアフラムポンプの本体１を運転するときに、制御部９の記録保持部（図示せず）で記録していたダイアフラムの往復動する累計回数Ｎｘと、空運転と判断したときの空運転累計回数ΣＭｘを演算記録部（図示せず）に読み込む（Ｓ３０１）。次に運転を開始すると（Ｓ３０２）、ダイアフラムが往復動するので累計回数Ｎｘのカウントを増加させる（Ｓ３０３）。さらに空気圧センサ８で空気排出管７内の空気圧を監視して、制御部９が空運転と判別した場合は（Ｓ３０４）、先に読み込んだ空運転累計回数ΣＭｘに、空運転回数Ｍｘを加えて、最新の空運転累計回数ΣＭｘを計算し（Ｓ３０５）、さらに演算累計回数ＮｙをＮｙ＝Ｎｘ＋αΣＭｘとして算出する。ここで、αは本体１が空運転したときのダイアフラムの補正係数としている（Ｓ３０６）。そして演算累計回数Ｎｙが基準累計回数Ｎｓ以上のときは（Ｓ３０７）、ダイアフラム交換の警報表示を行い（Ｓ３０８）、即座に運転を停止する（Ｓ３０９）。
【００４４】
これにより、同一のダイアフラムポンプを継続して使用する場合に、ダイアフラム１２ａ、１２ｂの往復動する累計回数Ｎｘだけでなく、空運転累計回数ΣＭｘを記憶して補正することにより、演算累計回数Ｎｙを空運転も考慮した累計回数として算出するので、ダイアフラム１２ａ、１２ｂの交換時期も的確に把握することができる。
【００４５】
なお、ダイアフラム１２ａ、１２ｂを交換したときに、制御部９に記録した演算累計回数Ｎｙと空運転累計回数ΣＭｘの積算値を０に戻すことにより、繰り返してダイアフラム交換時期の検出を行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
圧縮空気を駆動源とするダイアフラムポンプの排気側の圧力を検出して、空運転時には迅速かつ安全に運転を停止できるので、気体が混合するのを嫌う化学薬品・高純度液体はもちろん、高価な化粧品・医薬品・化学原料などの移送にも適用できる。
【符号の説明】
【００４７】
１ 本体（ダイアフラムポンプ）
２ 液体容器
２ａ 天面
２ｂ 開口部
２ｃ 底面
３ 処理液
４ 吸引管
４ａ 先端部
５ 供給管
６ 空気導入管
６ａ 開閉バルブ
７ 空気排出管
８ 空気圧センサ（検出部）
９ 制御部
１０ 警報装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧縮空気を駆動力とするダイアフラムポンプを用いて処理液を移送するときに、空運転となったことを検出して処理液の移送を停止することのできるダイアフラムポンプの運転制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のダイアフラムポンプの運転制御方法は、処理液の供給を適正に管理して、スループットの向上及び歩留まりの向上を図る運転制御方法が知られていた。
【０００３】
以下そのダイアフラムポンプの運転制御方法について図７および図８を用いて説明する。
【０００４】
図７に示すように、半導体ウエハＷに処理液としてのレジスト１０３を供給するレジストタンク１０２とをレジスト供給管路１０４で接続する。レジスト供給管路１０４にはダイアフラム１０５を備えた電動ポンプ１０１が介設され、この電動ポンプ１０１のポンプ部分１０６またはレジスト供給管路１０４に検出体１０７を配設し、各検出体１０７に接続される圧力センサ１０８からの検出信号を制御手段１０９に伝達する。
【０００５】
そして、図８に示すように、制御手段１０９は圧力センサ１０８からの信号により、電動ポンプ１０１の吐出圧の増加または吸入圧の低下と判断して、フィルタの目詰まりやレジストタンク１０２内のレジスト１０３の液切れを検知することができるものである。
【０００６】
すなわち、レジストタンク１０２からレジスト１０３を供給するときに、ポンプ部分１０５またはレジスト供給管路１０４などの処理液の流通部に配設される検出体１０７によって、レジスト１０３の吸入圧および吐出圧を検出し、制御手段１０９は圧力センサ１０８の信号に基づいて電動ポンプ１０１の運転を制御する構成となっていた（例えば下記特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第３１６６０５６号公報（図３、図４）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
このような従来例において、フィルタの目詰まりや供給タンク内の液切れを検出するために、ダイアフラムポンプのポンプ部分、または吸入側と吐出側の供給管路中にそれぞれ検出体を配設する必要があり、ポンプ部分または供給管路を一部加工することにより、加工部分で変形や劣化が起こりやすくなり、さらに異物混入や液漏れが生じると、配管系統や生産設備の故障の原因になるという課題がある。
【０００９】
また、粘性の高い処理液を供給する場合は、検出体の反応が鈍くなり、供給タンク内の液切れの検出が難しくなるという課題がある。
【００１０】
そこで本発明は、ポンプ部分または供給管路に検出体を配設することなく、ダイアフラムポンプの圧力変動を検出できるようにして、異物混入や液漏れを防ぎ、供給タンク内の液切れの検出も迅速かつ確実に検出できるダイアフラムポンプの運転制御方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
そして、この目的を達成するために本発明は、天面に開口部を備えた液体容器と、この液体容器の前記開口部を通して挿入される吸引管と、この吸引管の先端部から吸入した処理液を移送する空気駆動式のダイアフラムポンプと、このダイアフラムポンプの排気側の空気排出管に設けた検出部と、この検出部の検出した空気圧力値の変動周期Ｆｘを記憶する制御部を有し、この制御部は変動周期Ｆｘが基準変動周期Ｆｓ以下のときに、空運転と判断して前記ダイアフラムポンプの運転停止または警告表示をすることを特徴とするダイアフラムポンプの運転制御方法としたものである。
【００１２】
また、天面に開口部を備えた液体容器と、この液体容器の前記開口部を通して挿入される吸引管と、この吸引管の先端部から吸入した処理液を移送する空気駆動式のダイアフラムポンプと、このダイアフラムポンプの排気側の空気排出管に設けた検出部と、この検出部の検出した空気圧力値の変動幅Ｐｘを記憶する制御部を有し、この制御部は変動幅Ｐｘが連続して変動幅Ｐｓ以下となるときに、空運転と判断して前記ダイアフラムポンプの運転停止または警告表示をすることを特徴とするダイアフラムポンプの運転制御方法としたものである。
【００１３】
また、天面に開口部を備えた液体容器と、この液体容器の前記開口部を通して挿入される吸引管と、この吸引管の先端部から吸入した処理液を移送する空気駆動式のダイアフラムポンプと、このダイアフラムポンプの排気側の空気排出管に設けた検出部と、この検出部の検出した空気圧力値の変動周期および変動幅を記憶する制御部を有し、この制御部は変動周期Ｆｘが基準変動周期Ｆｓ以下のとき、かつ変動幅Ｐｘが連続して変動幅Ｐｓ以下となるときに、空運転と判断して前記ダイアフラムポンプの運転停止または警告表示をすることを特徴とするダイアフラムポンプの運転制御方法としたものである。
【００１４】
また、前記制御部は、空運転と判断する回数Ｍｘが少なくとも規定回数Ｍｓ回以上のときに、前記ダイアフラムポンプの運転停止または警告表示をするようにしたものである。
【００１５】
また、前記制御部は、前記ダイアフラムの往復動する累計回数Ｎｘと、空運転と判断したときの累計回数ΣＭｘを記憶し、予め定めた補正係数αを用いて、演算累計回数Ｎｙを Ｎｘ＋ΣＭｘ×αとして算出し、この演算累計回数Ｎｙが基準累計回数Ｎｓ以上のとき、ダイアフラムの寿命と判断して前記ダイアフラムポンプの運転停止またはダイアフラム交換の警告表示をするようにしたものである。
【００１６】
そして、これら手段により、初期の目的を達成するものである。
【発明の効果】
【００１７】
以上のように本発明は、このダイアフラムポンプの排気側の空気排出管に設けた検出部と、この検出部の検出した空気圧力値の変動周期Ｆｘを記憶する制御部を有し、この制御部は変動周期Ｆｘが基準変動周期Ｆｓ以下のときに、空運転と判断して前記ダイアフラムポンプの運転停止または警告表示をする構成としたことにより、空気圧駆動式のダイアフラムポンプの正常運転時の空気圧波形と、液体容器が空になったときの空気圧波形の違いを、その周期の違いとして識別することにより、液体の圧力変化に比べて即応する空気圧の変動周期を検出して、迅速かつ確実に空運転を検出できるとともに、液体の吸引管に圧力検出用の検出体を設置しないので、吸引管や生産設備の異物混入や液漏れなどが生じることもなく、さらにドラム缶のような天面に開口部のある液体容器の場合に、液体容器の底面に滞留する処理液を余すことなく吸引して便利に使用できるという効果を得ることができる。
【００１８】
また、このダイアフラムポンプの排気側の空気排出管に設けた検出部と、この検出部の検出した空気圧力値の変動幅Ｐｘを記憶する制御部を有し、この制御部は変動幅Ｐｘが連続して基準変動幅Ｐｓ以下となるときに、空運転と判断して前記ダイアフラムポンプの運転停止または警告表示をする構成としたことにより、空気圧駆動式のダイアフラムポンプの正常運転時の空気圧波形と、液体容器が空になったときの空気圧波形の違いを、変動幅が縮小した波形の連続的な出現として識別することにより、液体の圧力変化に比べて迅速かつ確実に空運転を検出できるので、上記と同様に、異物混入や液漏れなどなく、天面に開口部のある液体容器でも便利に使用できるという効果を得ることができる。
【００１９】
また、このダイアフラムポンプの排気側の空気排出管に設けた検出部と、この検出部の検出した空気圧力値の変動周期Ｆｓおよび変動幅Ｐｘを記憶する制御部を有し、この制御部は変動周期Ｆｘが基準変動周期Ｆｓ以下のとき、かつ変動幅Ｐｘが連続して基準変動幅Ｐｓ以下となるときに、空運転と判断して前記ダイアフラムポンプの運転停止または警告表示をするという構成にしたことにより、空気圧駆動式のダイアフラムポンプの正常運転時の空気圧波形と、液体容器が空になったときの空気圧波形の違いを、その変動周期の変化および変動幅が縮小した波形の連続的な出現として識別することにより、液体の圧力変化に比べて、また空気圧波形の１つの変化だけを比較するのに比べて、より確実に空運転を検出できるという効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施の形態１〜３のダイアフラムポンプの運転制御方法の全体構成図
【図２】同、空気導入に伴う処理液吸引を示すダイアフラムポンプの概略断面図
【図３】（１）同、ダイアフラムポンプの正常運転時のタイムチャート、（２）同、ダイアフラムポンプの空運転時のタイムチャート
【図４】（１）本発明の実施の形態１のダイアフラムポンプの運転制御方法の変動周期検出のフローチャート、（２）同、変動幅検出のフローチャート
【図５】本発明の実施の形態２のダイアフラムポンプの運転制御方法のフローチャート
【図６】本発明の実施の形態３のダイアフラムポンプの運転制御方法のフローチャート
【図７】従来のダイアフラムポンプの運転制御方法のポンプ部付近の要部拡大図
【図８】同、ダイアフラムポンプの検出圧力変化を示すタイムチャート
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明の請求項１記載のダイアフラムポンプの運転制御方法は、天面に開口部を備えた液体容器と、この液体容器の前記開口部を通して挿入される吸引管と、この吸引管の先端部から吸入した処理液を移送する空気駆動式のダイアフラムポンプと、このダイアフラムポンプの排気側の空気排出管に設けた検出部と、この検出部の検出した空気圧力値の変動周期Ｆｘを記憶する制御部を有し、この制御部は変動周期Ｆｘが基準変動周期Ｆｓ以下のときに、空運転と判断して前記ダイアフラムポンプの運転停止または警告表示をするという構成を有する。これにより、空気圧駆動式のダイアフラムポンプの正常運転時の空気圧波形と、液体容器が空になったときの空気圧波形の違いを、その周期の違いとして識別することにより、液体の圧力変化に比べて即応する空気圧の変動周期を検出して、迅速かつ確実に空運転を検出できるとともに、液体の吸引管に圧力検出用の検出体を設置しないので、吸引管や生産設備の異物混入や液漏れなどが生じることもなく、さらにドラム缶のような天面に開口部のある液体容器の場合に、液体容器の底面に滞留する処理液を余すことなく吸引して便利に使用できるという効果を奏する。
【００２２】
また、天面に開口部を備えた液体容器と、この液体容器の前記開口部を通して挿入される吸引管と、この吸引管の先端部から吸入した処理液を移送する空気駆動式のダイアフラムポンプと、このダイアフラムポンプの排気側の空気排出管に設けた検出部と、この検出部の検出した空気圧力値の変動幅Ｐｘを記憶する制御部を有し、この制御部は変動幅Ｐｘが連続して基準変動幅Ｐｓ以下となるときに、空運転と判断して前記ダイアフラムポンプの運転停止または警告表示をするという構成を有する。これにより、空気圧駆動式のダイアフラムポンプの正常運転時の空気圧波形と、液体容器が空になったときの空気圧波形の違いを、変動幅が縮小した波形の連続的な出現として識別することにより、液体の圧力変化に比べて迅速かつ確実に空運転を検出できるので、上記と同様に、異物混入や液漏れなどなく、天面に開口部のある液体容器でも便利に使用できるという効果を奏する。
【００２３】
また、天面に開口部を備えた液体容器と、この液体容器の前記開口部を通して挿入される吸引管と、この吸引管の先端部から吸入した処理液を移送する空気駆動式のダイアフラムポンプと、このダイアフラムポンプの排気側の空気排出管に設けた検出部と、この検出部の検出した空気圧力値の変動周期Ｆｓおよび変動幅Ｐｘを記憶する制御部を有し、この制御部は変動周期Ｆｘが基準変動周期Ｆｓ以下のとき、かつ変動幅Ｐｘが連続して基準変動幅Ｐｓ以下となるときに、空運転と判断して前記ダイアフラムポンプの運転停止または警告表示をするという構成を有する。これにより、空気圧駆動式のダイアフラムポンプの正常運転時の空気圧波形と、液体容器が空になったときの空気圧波形の違いを、その変動周期の変化および変動幅が縮小した波形の連続的な出現として識別することにより、液体の圧力変化に比べて、また空気圧波形の１つの変化だけを比較するのに比べて、より確実に空運転を検出できるという効果を奏する。
【００２４】
また、前記制御部は、空運転と判断する回数Ｍｘが少なくとも規定回数Ｍｓ回以上のときに、前記ダイアフラムポンプの運転停止または警告表示をするという構成を有する。これにより、ダイアフラムポンプの運転開始時や別の原因で空気圧波形が歪んだ場合でも、一時的な現象であれば、制御部は空運転と判断せずに安定して運転を継続できるので、信頼性の高い運転制御ができるという効果を奏する。
【００２５】
また、前記制御部は、前記ダイアフラムの往復動する累計回数Ｎｘと、空運転累計回数ΣＭｘを記憶し、予め定めた補正係数αを用いて、演算累計回数ＮｙをＮｙ＝Ｎｘ＋αΣＭｘとして算出し、この演算累計回数Ｎｙが基準累計回数Ｎｓ以上のとき、ダイアフラムの寿命と判断して前記ダイアフラムポンプの運転停止またはダイアフラム交換の警告表示をするという構成を有する。これにより、同一のダイアフラムポンプを継続して使用する場合に、ダイアフラムの往復動する累計回数Ｎ１だけでなく、空運転を行った累計回数Ｎ２を記憶して補正することにより、演算累計回数Ｎｘを空運転も考慮した累計回数として算出するので、ダイアフラムの交換時期も的確に把握することができるという効果を奏する。
【００２６】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００２７】
（実施の形態１）
図１に示すように、空気圧駆動式のダイアフラムポンプの本体１はドラム缶などの液体容器２に収納された処理液３を吸引して固定タンク（図示せず）に移送するものであり、駆動源として圧縮空気１１を本体１に供給することにより、後述するダイアフラム１２ａ、１２ｂを往復運動させて、ポンプ機能を発揮するものである。本体１には処理液３を移送するための吸引管４と供給管５が接続され、さらに圧縮空気１１を導入する空気導入管６と、導入した圧縮空気１１を排出する空気排出管７が接続されている。吸引管４は液体容器２の天面２ａに設けたに開口部２ｂを介して液体容器２内に挿入され、吸引管４の先端部４ａは液体容器２の底面２ｃに近接して配置されている。
【００２８】
また、本体１に接続される空気導入管６の他端は、圧縮空気１１の製造装置（図示せず）に接続され、空気導入管６には圧縮空気１１を導入または停止するための開閉バルブ６ａと、適正な空気圧に調整するためのレギュレータ６ｂが挿入されている。また、本体１の排気側に接続される空気排出管７の他端には、消音のためのサイレンサー７ａが取り付けられている。さらに空気排出管７には、排気される圧縮空気１１の空気圧の検出部として空気圧センサ８が挿入され、空気圧センサ８の検出信号を受けて、開閉バルブ６ａを開閉操作するように指令する制御部９が設けられている。また制御部９は警報装置１０とも接続され、液体容器２の処理液３が空になったことを検知したときに、警報装置１０を駆動して使用者に報知するようになっている。
【００２９】
図２において、ダイアフラムポンプ１の内部には、一対の屈曲耐久性のあるダイアフラム１２ａ、１２ｂが、周辺部を隔壁に固定され、中央部分は左右に往復動できる状態で取り付けられ、離間するダイアフラム１２ａ、１２ｂの中心部は左右動可能な金属製のシャフト１３により連結され、この左右動に連動して後述する空気切替弁１６ｂが切り替わるようになっている。またダイアフラム１２ａ、１２ｂの外側には液体室１５ａ、１５ｂが付設され、内側には空気室１４ａ、１４ｂが付設されている。すなわち、ダイアフラム１２ａは液体室１５ａと空気室１４ａとの間に介在し、ダイアフラム１２ｂは液体室１５ｂと空気室１４ｂとの間に介在している。そして、空気室１４ａ、１４ｂは中央構造体１６に内蔵された空気切替弁１６ｂに接続され、空気切替弁１６ｂは中央構造体１６の外周にそれぞれ設けた空気導入口１６ａと空気排出口１６ｃに繋がり、さらに空気導入口１６ａは、図２に示す空気導入管６と接続され、空気排出口１６ｃは空気排出管７と接続されている。
【００３０】
また、液体室１５ａ、１５ｂは、上部に逆止弁１９ａ、１９ｂと吐出管部１８を介して、１つの吐出口１８ａに接続し、さらに液体室１５ａ、１５ｂは下部に逆止弁２０ａ，２０ｂと吸引管部１７を介して、１つの吸入口１７ａに接続している。そして、逆止弁１９ａ，１９ｂは液体室１５ａ、１５ｂの内圧がプラスになれば開放し、マイナスになれば閉鎖し、また逆止弁２０ａ、２０ｂは液体室１５ａ、１５ｂの内圧がプラスになれば閉鎖し、マイナスになれば開放することで、液体室１５ａ、１５ｂに処理液３を吸入口１７ａから吸引して、吐出口１８ａから吐出できるものである。なお、本体１に設けた吸入口１７ａは吸引管４と、吐出口１８ａは供給管５と接続している。
【００３１】
たとえば空気導入口１６ａから空気切替弁１６ｂを介して空気室１４ａに圧縮空気１１が導入されて充満すると、ダイアフラム１２ａが液体室１５ａ側に湾曲して、液体室１５ａ内にある処理液３を吐出口１８ａから吐出する働きをする。このとき、ダイアフラム１２ａはダイアフラム１２ｂとシャフト１３により連結されているので、ダイアフラム１２ｂは空気室１４ｂ側に湾曲して、空気室１４ｂ内にある圧縮空気１１を空気排出口１６ｃから空気排出管７へと押し出すとともに、液体室１５ｂ内に処理液３を吸入する働きをする。次に、空気切替弁１６ｂが切り替わり、空気室１４ｂに圧縮空気が導入され、液体室１５ｂ内の処理液３を吐出口１８ａから吐出する。同時に空気室１４ａの圧縮空気が排出され、液体室１５ｂ内に処理液３が吸引される。このように、圧縮空気１１を空気導入口１６ａから供給することにより、ダイアフラム１２ａ、１２ｂが交互に吸引と吐出を繰り返し、このサイクルに合わせて圧縮空気１１は空気室１４ａと空気室１４ｂから交互に排出される。そして、この排出される空気圧は、空気排出管７に設けた空気圧センサ８により検出されている。
【００３２】
図３（１）に示すように、ダイアフラムポンプの本体１が正常に運転しているときは、空気排出管７に設けた空気圧センサ８の圧力検出値は規則的に上下する波形を描いており、その波形の変動周期Ｆｘは予め定めた基準周期Ｆｓより大なる値を示し、またその波形の変動幅Ｐｘは予め定めた基準幅Ｐｓより大なる値を示している。しかし、図３（２）に示すように、液体容器２の処理液３が少なくなくなると、吸引管４の先端部４ａが液面から離れるため、ダイアフラムポンプの本体１は空運転をすることになり、このときは、その波形の変動周期Ｆｘは予め定めた基準周期Ｆｓより小なる値を示すか、あるいは、その波形の変動幅Ｐｘは予め定めた基準幅Ｐｓより小なる値を連続的に示すものである。また、変動周期Ｆｘと変動幅Ｐｘがともに基準値から外れることも多くなる。ここで、基準周期Ｆｓと基準幅Ｐｓは設備や使用状況に応じて自由に設定できるものである。
【００３３】
上記構成において、図１の構成図および図４（ａ）に示すフローチャートに従って説明すると、まずダイアフラムポンプの本体１に空気導入管６から圧縮空気１１を通して吸引管４から液体容器２内の処理液３を吸入し、供給管５を介して処理液３の供給を開始する（Ｓ１０１）。そして、空気圧センサ８で空気排出管７内の空気圧を経時的に検出して、その波形の変動周期Ｆｘを基準周期Ｆｓと比較し（Ｓ１０２）、もし変動周期Ｆｘが基準周期Ｆｓより小ならば、空運転の警報表示を行い（Ｓ１０３）、しばらくして運転を停止する（Ｓ１０４）。
【００３４】
このように、従来例に示した液体の圧力変化に比べて、より俊敏に反応する空気排気管の空気圧の変動周期を検出して基準周期と比較することにより、迅速かつ確実に空運転を検出することができるものである。
【００３５】
次に、波形の変動幅Ｐｘから空運転を検出する方法を、図１および図４（ｂ）に示すフローチャートに従って説明する。
【００３６】
まずダイアフラムポンプの本体１を運転するときに、制御部９で記録する判断回数ｎｘは自動的にクリアされ（Ｓ１１１）、ダイアフラムポンプの本体１の運転により処理液３を移送始めると（Ｓ１１２）、空気圧センサ８で空気排出管７内の空気圧を経時的に検出して、その波形の変動幅Ｐｘを基準変動幅Ｐｓと比較し、Ｐｘ＜Ｐｓならば次に進み、それ以外はＳ１１１に戻る（Ｓ１１３）。次に、判断回数ｎｘに１を加えて記録し（Ｓ１１４）、判断回数ｎｘが規定回数ｎｋを超えたときに（Ｓ１１５）、空運転の警報表示を行い（Ｓ１１６）、しばらくして運転を停止する（Ｓ１１７）。なお、規定回数ｎｋはポンプ特性や処理液の粘性などの使用条件に合わせて１以上の数値を設定する。
【００３７】
このように、空気排気管の空気圧の変動幅を検出して基準変動幅と比較することにより、迅速かつ確実に空運転を検出することができるものである。
【００３８】
また、図４（１）のステップＳ１０２の後に、サブルーチンＳ１として図４（２）のステップＳ１１１に飛ぶようなフローを採用すれば、波形の変動周期Ｆｘおよび変動幅Ｐｘの２種類の検出値を用いて判断ができるので、精度を高めて空運転を検出することができる。
【００３９】
（実施の形態２）
本実施の形態において、図１と同様の構成要素については同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００４０】
図５に示すように、まずダイアフラムポンプの本体１を運転するときに、制御部９で記録する空運転と判断できる回数Ｍｘは自動的にクリアされ（Ｓ２０１）、運転を開始して処理液３を移送続けると（Ｓ２０２）、実施の形態１で示したように、空気圧センサ８で空気排出管７内の空気圧を検出して制御部９で本体１の空運転を判別している（Ｓ２０３）。制御部９はさらに検出値が基準値から外れる回数、すなわち空運転と判断できる回数Ｍｘを累計して記録する（Ｓ２０３）。そして、空運転と判断できる回数Ｍｘが規定回数Ｍｓを超えたときに（Ｓ２０５）、空運転の警報表示を行い（Ｓ２０６）、しばらくして運転を停止する（Ｓ２０７）。なお、規定回数Ｍｓはポンプ特性や処理液の粘性などの使用条件に合わせて１以上の数値を設定する。
【００４１】
これにより、ダイアフラムポンプの本体１の運転開始時や別の原因で空気圧波形が歪んだ場合でも、制御部９は空運転とは異なる一時的な現象と見なして運転を継続できるので、運転中の不要な中断を防ぐことができ、信頼性の高い運転制御ができる。
【００４２】
（実施の形態３）
本実施の形態において、実施の形態２と同様の構成要素については同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００４３】
図６に示すように、まずダイアフラムポンプの本体１を運転するときに、制御部９の記録保持部（図示せず）で記録していたダイアフラムの往復動する累計回数Ｎｘと、空運転と判断したときの空運転累計回数ΣＭｘを演算記録部（図示せず）に読み込む（Ｓ３０１）。次に運転を開始すると（Ｓ３０２）、ダイアフラムが往復動するので累計回数Ｎｘのカウントを増加させる（Ｓ３０３）。さらに空気圧センサ８で空気排出管７内の空気圧を監視して、制御部９が空運転と判別した場合は（Ｓ３０４）、先に読み込んだ空運転累計回数ΣＭｘに、空運転回数Ｍｘを加えて、最新の空運転累計回数ΣＭｘを計算し（Ｓ３０５）、さらに演算累計回数ＮｙをＮｙ＝Ｎｘ＋αΣＭｘとして算出する。ここで、αは本体１が空運転したときのダイアフラムの補正係数としている（Ｓ３０６）。そして演算累計回数Ｎｙが基準累計回数Ｎｓ以上のときは（Ｓ３０７）、ダイアフラム交換の警報表示を行い（Ｓ３０８）、即座に運転を停止する（Ｓ３０９）。
【００４４】
これにより、同一のダイアフラムポンプを継続して使用する場合に、ダイアフラム１２ａ、１２ｂの往復動する累計回数Ｎｘだけでなく、空運転累計回数ΣＭｘを記憶して補正することにより、演算累計回数Ｎｙを空運転も考慮した累計回数として算出するので、ダイアフラム１２ａ、１２ｂの交換時期も的確に把握することができる。
【００４５】
なお、ダイアフラム１２ａ、１２ｂを交換したときに、制御部９に記録した演算累計回数Ｎｙと空運転累計回数ΣＭｘの積算値を０に戻すことにより、繰り返してダイアフラム交換時期の検出を行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
圧縮空気を駆動源とするダイアフラムポンプの排気側の圧力を検出して、空運転時には迅速かつ安全に運転を停止できるので、気体が混合するのを嫌う化学薬品・高純度液体はもちろん、高価な化粧品・医薬品・化学原料などの移送にも適用できる。
【符号の説明】
【００４７】
１ 本体（ダイアフラムポンプ）
２ 液体容器
２ａ 天面
２ｂ 開口部
２ｃ 底面
３ 処理液
４ 吸引管
４ａ 先端部
５ 供給管
６ 空気導入管
６ａ 開閉バルブ
７ 空気排出管
８ 空気圧センサ（検出部）
９ 制御部
１０ 警報装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
天面に開口部を備えた液体容器と、この液体容器の前記開口部を通して挿入される吸引管と、この吸引管の先端部から吸入した処理液を移送する空気駆動式のダイアフラムポンプと、このダイアフラムポンプの排気側の空気排出管に設けた検出部と、この検出部の検出した空気圧力値の変動周期Ｆｘを記憶する制御部を有し、この制御部は変動周期Ｆｘが基準変動周期Ｆｓ以下のときに、空運転と判断して前記ダイアフラムポンプの運転停止または警告表示をすることを特徴とするダイアフラムポンプの運転制御方法。
【請求項２】
天面に開口部を備えた液体容器と、この液体容器の前記開口部を通して挿入される吸引管と、この吸引管の先端部から吸入した処理液を移送する空気駆動式のダイアフラムポンプと、このダイアフラムポンプの排気側の空気排出管に設けた検出部と、この検出部の検出した空気圧力値の変動幅Ｐｘを記憶する制御部を有し、この制御部は変動幅Ｐｘが連続して基準変動幅Ｐｓ以下となるときに、空運転と判断して前記ダイアフラムポンプの運転停止または警告表示をすることを特徴とするダイアフラムポンプの運転制御方法。
【請求項３】
天面に開口部を備えた液体容器と、この液体容器の前記開口部を通して挿入される吸引管と、この吸引管の先端部から吸入した処理液を移送する空気駆動式のダイアフラムポンプと、このダイアフラムポンプの排気側の空気排出管に設けた検出部と、この検出部の検出した空気圧力値の変動周期および変動幅を記憶する制御部を有し、この制御部は変動周期Ｆｘが基準変動周期Ｆｓ以下のとき、かつ変動幅Ｐｘが連続して基準変動幅Ｐｓ以下となるときに、空運転と判断して前記ダイアフラムポンプの運転停止または警告表示をすることを特徴とするダイアフラムポンプの運転制御方法。
【請求項４】
前記制御部は、空運転と判断する回数Ｍｘが少なくとも規定回数Ｍｓ回以上のときに、前記ダイアフラムポンプの運転停止または警告表示をするようにした請求項１〜３のいずれかに記載のダイアフラムポンプの運転制御方法。
【請求項５】
前記制御部は、前記ダイアフラムの往復動する累計回数Ｎｘと、空運転累計回数ΣＭｘを記憶し、予め定めた補正係数αを用いて、演算累計回数ＮｙをＮｙ＝Ｎｘ＋αΣＭｘとして算出し、この演算累計回数Ｎｙが基準累計回数Ｎｓ以上のとき、ダイアフラムの寿命と判断して前記ダイアフラムポンプの運転停止またはダイアフラム交換の警告表示をするようにした請求項４記載のダイアフラムポンプの運転制御方法。
【請求項１】
天面に開口部を備えた液体容器と、この液体容器の前記開口部を通して挿入される吸引管と、この吸引管の先端部から吸入した処理液を移送する空気駆動式のダイアフラムポンプと、このダイアフラムポンプの排気側の空気排出管に設けた検出部と、この検出部の検出した空気圧力値の変動周期Ｆｘを記憶する制御部を有し、この制御部は変動周期Ｆｘが基準変動周期Ｆｓ以下のときに、空運転と判断して前記ダイアフラムポンプの運転停止または警告表示をすることを特徴とするダイアフラムポンプの運転制御方法。
【請求項２】
天面に開口部を備えた液体容器と、この液体容器の前記開口部を通して挿入される吸引管と、この吸引管の先端部から吸入した処理液を移送する空気駆動式のダイアフラムポンプと、このダイアフラムポンプの排気側の空気排出管に設けた検出部と、この検出部の検出した空気圧力値の変動幅Ｐｘを記憶する制御部を有し、この制御部は変動幅Ｐｘが連続して基準変動幅Ｐｓ以下となるときに、空運転と判断して前記ダイアフラムポンプの運転停止または警告表示をすることを特徴とするダイアフラムポンプの運転制御方法。
【請求項３】
天面に開口部を備えた液体容器と、この液体容器の前記開口部を通して挿入される吸引管と、この吸引管の先端部から吸入した処理液を移送する空気駆動式のダイアフラムポンプと、このダイアフラムポンプの排気側の空気排出管に設けた検出部と、この検出部の検出した空気圧力値の変動周期および変動幅を記憶する制御部を有し、この制御部は変動周期Ｆｘが基準変動周期Ｆｓ以下のとき、かつ変動幅Ｐｘが連続して基準変動幅Ｐｓ以下となるときに、空運転と判断して前記ダイアフラムポンプの運転停止または警告表示をすることを特徴とするダイアフラムポンプの運転制御方法。
【請求項４】
前記制御部は、空運転と判断する回数Ｍｘが少なくとも規定回数Ｍｓ回以上のときに、前記ダイアフラムポンプの運転停止または警告表示をするようにした請求項１〜３のいずれかに記載のダイアフラムポンプの運転制御方法。
【請求項５】
前記制御部は、前記ダイアフラムの往復動する累計回数Ｎｘと、空運転累計回数ΣＭｘを記憶し、予め定めた補正係数αを用いて、演算累計回数ＮｙをＮｙ＝Ｎｘ＋αΣＭｘとして算出し、この演算累計回数Ｎｙが基準累計回数Ｎｓ以上のとき、ダイアフラムの寿命と判断して前記ダイアフラムポンプの運転停止またはダイアフラム交換の警告表示をするようにした請求項４記載のダイアフラムポンプの運転制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１３−６０８２８（Ｐ２０１３−６０８２８Ａ）
【公開日】平成２５年４月４日（２０１３．４．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１９８４３６（Ｐ２０１１−１９８４３６）
【出願日】平成２３年９月１２日（２０１１．９．１２）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月４日（２０１３．４．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月１２日（２０１１．９．１２）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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