專利名稱：旋轉(zhuǎn)機(jī)械裝置及供水裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及旋轉(zhuǎn)機(jī)械裝置，特別是涉及對泵進(jìn)行變換器控制、向集中住宅等進(jìn)行供水的供水裝置。
背景技術(shù)：
例如，在供水裝置等的旋轉(zhuǎn)機(jī)械裝置中，通過使用將商用交流電源的頻率及電壓變換為任意的頻率及電壓的變換器，廣泛進(jìn)行著泵的可變速運(yùn)轉(zhuǎn)。變換器因?yàn)槟軐Ⅱ?qū)動泵的發(fā)動機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度任意改變，所以能夠以與泵的負(fù)荷對應(yīng)的最合適的旋轉(zhuǎn)速度運(yùn)轉(zhuǎn)，與以額定速度運(yùn)轉(zhuǎn)時相比，能夠達(dá)到節(jié)能化。
在這樣的變換器中設(shè)置有由用于表示與電流、頻率、變換器相關(guān)的信息的液晶顯示器和7段顯示器等構(gòu)成的顯示部，以及改變(切換)變換器的設(shè)定(如加速時間和減速時間等的設(shè)定)和顯示在顯示部的內(nèi)容的按鈕等的操作部。在使用多個變換器控制多個泵時，這樣的顯示部及操作部設(shè)置在每個變換器中。另外，在設(shè)置了控制變換器的控制部時，此控制部中也設(shè)置了顯示部和操作部。
這樣，在以往的供水裝置中使用多個變換器時，只是設(shè)置了變換器的數(shù)量加上控制基板的數(shù)量的顯示部及操作部。這樣，在以往的供水裝置等的旋轉(zhuǎn)機(jī)械裝置中，需要多個顯示部，這些顯示部導(dǎo)致成本的上升，另外，因?yàn)槎鄠€顯示部是分別存在的，所以操作者不容易理解顯示內(nèi)容。
另外，在手動強(qiáng)制停止任意的泵和變換器或停止運(yùn)轉(zhuǎn)時，如果使用與控制部連接的操作部及顯示部進(jìn)行操作，則作為對象的泵和變換器的指定等的操作變得繁瑣。另外，雖然通過在每個泵中設(shè)置聯(lián)鎖結(jié)構(gòu)就能夠容易操作，但由于部件增加，結(jié)果會導(dǎo)致成本上升。
另外，以往，在變換器中設(shè)置了變換器自身需要的電源，在控制部中設(shè)置了控制部自身需要的電源。因此，需要分別開發(fā)變換器用的電源和控制部用的電源，這成為成本上升的重要原因。另外，由于這些電源需要空間，變換器及控制部的基板必須增加搭載電源的部分。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是基于這些現(xiàn)有技術(shù)的問題點(diǎn)而產(chǎn)生的，目的是提供能夠在最大限度地減少構(gòu)成部件、從而降低制造成本的旋轉(zhuǎn)機(jī)械裝置及供水裝置。
根據(jù)本發(fā)明的第1實(shí)施方式，提供具有旋轉(zhuǎn)機(jī)械、對上述旋轉(zhuǎn)機(jī)械的旋轉(zhuǎn)頻率進(jìn)行可變控制的變換器、以及控制上述變換器的控制部的旋轉(zhuǎn)機(jī)械裝置。上述控制部具有顯示與上述變換器有關(guān)的信息的顯示部。
根據(jù)本發(fā)明，能夠除去以往設(shè)置在變換器中的顯示部，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)最簡單的變換器。由于在控制變換器的控制部中匯集設(shè)置了顯示部，所以能夠?qū)@示部的數(shù)量降到最少，廉價地制造旋轉(zhuǎn)機(jī)械裝置。另外，由于顯示部的數(shù)量少，所以操作者能夠容易地理解顯示內(nèi)容，提高操作性。
上述變換器，最好具有用于進(jìn)行該變換器的設(shè)定的必要的最小限度的操作部。這樣，在變換器中保留了用于進(jìn)行變換器的設(shè)定的必要的最小限度的操作部時，即使增減變換器的數(shù)量，也沒有必要改變控制部的操作部的結(jié)構(gòu)。
根據(jù)本發(fā)明的第2實(shí)施方式，提供具有多個泵、對于對應(yīng)泵的旋轉(zhuǎn)頻率進(jìn)行可變控制的多個變換器、以及控制上述多個變換器的控制部的供水裝置。上述多個變換器具有進(jìn)行上述對應(yīng)泵的自動運(yùn)轉(zhuǎn)·停止·試驗(yàn)運(yùn)轉(zhuǎn)等泵的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的切換的運(yùn)轉(zhuǎn)切換開關(guān)。
這樣，由于進(jìn)行自動運(yùn)轉(zhuǎn)·停止·試驗(yàn)運(yùn)轉(zhuǎn)等泵的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的切換的運(yùn)轉(zhuǎn)切換開關(guān)作為操作部設(shè)置在各變換器中，所以在強(qiáng)制地停止或運(yùn)轉(zhuǎn)任意泵時，能夠容易地達(dá)到這個目的。
根據(jù)本發(fā)明的第3實(shí)施方式，提供具有多個泵、對于對應(yīng)泵的旋轉(zhuǎn)頻率進(jìn)行可變控制的多個變換器、以及控制上述多個變換器的控制部的供水裝置。上述多個變換器具有通過亮燈及滅燈來顯示上述對應(yīng)泵的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的燈。
這樣，由于通過亮燈及滅燈來顯示對應(yīng)泵的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的燈設(shè)置在各變換器中，所以就沒有必要為了顯示泵的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)設(shè)置復(fù)雜且高價的液晶顯示器和7段顯示器，能夠降低供水裝置的成本。
根據(jù)本發(fā)明的第4實(shí)施方式，提供具有多個旋轉(zhuǎn)機(jī)械、對于對應(yīng)旋轉(zhuǎn)機(jī)械的旋轉(zhuǎn)頻率進(jìn)行可變控制的多個變換器、以及控制上述多個變換器的控制部的旋轉(zhuǎn)機(jī)械裝置。上述變換器具有向該變換器供電的同時向上述控制部供電的電源部。
這樣，通過由變換器的電源部向控制部供電，就沒有必要另外設(shè)置控制部用的直流電源。因此，能夠降低裝置的制造成本，也能夠減小控制部的大小。另外，穩(wěn)定的電源的開發(fā)需要花費(fèi)很多的時間及費(fèi)用，但由于根據(jù)上述實(shí)施方式，只開發(fā)搭載在變換器上的電源部就可以了，所以能夠?qū)崿F(xiàn)裝置的成本降低。另外，控制部能夠接收多個變換器的電源部提供的電力，所以，例如即使某個變換器的漏電切斷器動作，只要其他變換器的漏電切斷器沒有動作，就能夠從其他的變換器的電源部向控制部提供電力。這樣，能夠穩(wěn)定地向控制部提供電源。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，能夠?qū)⒁怨┧b置為首的旋轉(zhuǎn)機(jī)械裝置的結(jié)構(gòu)部件減到最小限度，從而降低制造成本。
圖1是表示本發(fā)明的第1實(shí)施方式中的供水裝置的概況圖。
圖2是表示圖1的變換器的概況圖。
圖3是表示圖1的控制部的概況圖。
圖4是表示圖2的變換器與圖3的控制基板間的電源系統(tǒng)的概況圖。
圖5是表示本發(fā)明的第2實(shí)施方式中供水裝置的變換器的概況圖。
圖6是表示本發(fā)明的第2實(shí)施方式中供水裝置的控制部的概況圖。
圖7是表示本發(fā)明的第3實(shí)施方式中的供水裝置的概況圖。
1，101 供水裝置2 儲罐3 泵4 發(fā)動機(jī)5，5a 變換器6，6a 控制部10 配管12 水位檢測器14 供水管16 電磁閥18 配管20 排出管22 單向閥24 流量開關(guān)26，103力傳感器28 力水箱30 串行通信電纜50 主基板52，62，62a操作盤54，54aI/O基板(輸入輸出基板)56 漏電切斷器60 控制基板102自來水主管104吸入配管105逆流防止裝置500整流器501開關(guān)元件(電力部)
502，600 通信部503，601 存儲器504，602 CPU505電源部506，523，544，545 接口507，608 電源端子520運(yùn)轉(zhuǎn)切換開關(guān)521，546，620 燈522，622，625，626 操作按鈕540，541，603，604 輸入端子542，605，606 輸出端子543，607 雙列直插開關(guān)609系統(tǒng)聯(lián)鎖裝置624顯示部具體實(shí)施方式
下面，參照圖1至圖7詳細(xì)說明涉及本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)機(jī)械裝置的實(shí)施方式。在本實(shí)施方式中，作為旋轉(zhuǎn)機(jī)械裝置，是就使用供水裝置的例子來說明的。另外，在圖1至圖7中，相同或相當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)部件使用的相同的符號，省略了重復(fù)的說明。
圖1是表示本發(fā)明的第1實(shí)施方式中的供水裝置的概況圖。如圖1所示，供水裝置1具有2個儲罐2、通過配管10與各儲罐2連接的2個泵3、驅(qū)動泵3的發(fā)動機(jī)4、控制發(fā)動機(jī)4的旋轉(zhuǎn)頻率的變換器5、控制以變換器5為首的各種機(jī)器的控制部6。
各儲罐2中，設(shè)置了由電極棒12a檢測儲罐2水位的水位檢測器12。本實(shí)施方式中的水位檢測器12檢測4個液面水位(充水、放水、恢復(fù)、缺水)。自來水由與自來水主管(未圖示)連接的供水管14通過電磁閥16向各儲罐2導(dǎo)入。由水位檢測器12檢測儲罐2的水位，根據(jù)水位的增減由控制部6開閉電磁閥16。通過這樣的結(jié)構(gòu)，自來水暫時存儲在儲罐2中，此存儲的水由泵3提供給住宅等終端的用戶。
配管18及排出管20與各泵3的排出側(cè)連接，由泵3將儲罐2里的自來水提供給住宅等末端的用戶。配管18中分別設(shè)置了單向閥22及流量開關(guān)24，流量開關(guān)24的輸出被輸入到各變換器5中。而且，單向閥22是用于在泵3停止時防止水由排出側(cè)向吸入側(cè)逆流的逆流防止閥，流量開關(guān)24是用于檢測配管18內(nèi)的水量變少的裝置。
排出管20中設(shè)置了檢測泵3的排出壓力的壓力傳感器26，此壓力傳感器26的輸出信號輸入到控制部6中。另外，壓力水箱28與排出管20連接，由流量開關(guān)24檢測出水量變少時，為了防止泵3的切斷運(yùn)轉(zhuǎn)，能夠在壓力水箱28蓄壓后停止泵3的運(yùn)轉(zhuǎn)。
在此供水裝置1中，根據(jù)流量開關(guān)24和壓力傳感器26等的輸出信號，使用變換器5對泵3的旋轉(zhuǎn)速度(旋轉(zhuǎn)頻率)進(jìn)行可變控制。一般進(jìn)行為了使由壓力傳感器26檢測出的的壓力信號與設(shè)定的目標(biāo)壓力一致而控制泵3的旋轉(zhuǎn)速度、使泵3的排出壓力成為一定而控制的排出壓力一定控制，通過將泵3的排出壓力的目標(biāo)值適當(dāng)變化將末端用戶中的供給水壓控制為一定的推定末端壓力一定控制等。通過這些控制，因?yàn)橐耘c每個時期的需要水量相符的旋轉(zhuǎn)速度驅(qū)動泵3，所以能夠達(dá)到節(jié)能。
另外，當(dāng)流量開關(guān)24為ON時，就判斷為未用水、水量少的狀態(tài)，停止泵3的運(yùn)轉(zhuǎn)。通過排出壓力的降低等，檢測出水在使用時，再次啟動泵。水量少時停止泵3的情況下，也可以加速一次泵3，進(jìn)行在壓力水箱28中蓄壓后停止泵3的蓄壓運(yùn)轉(zhuǎn)。
由于本實(shí)施方式的供水裝置1具有多個泵，所以能夠進(jìn)行伴隨追加分離的多臺運(yùn)轉(zhuǎn)，或者在檢測出運(yùn)轉(zhuǎn)中特定的泵3和變換器5的異常時，向其他正常的泵3和變換器5切換運(yùn)轉(zhuǎn)繼續(xù)供水。
圖2是表示圖1的變換器5的概況圖。如圖2所示，變換器5具有主基板50、進(jìn)行變換器5的設(shè)定(如加速時間和減速時間等的設(shè)定)等的操作盤52、進(jìn)行各種信號的輸入輸出的I/O基板(輸入輸出基板)54。
主基板50具有對通過漏電切斷器(接地漏電線路切斷器ELB)56輸入的交流電進(jìn)行整流的整流器500、將由整流器500整流的電力變換為所期望頻率的交流電的開關(guān)元件(電力部)501、與控制部6和其他的變換器5通過串行通信電纜30進(jìn)行信息收發(fā)的通信部(串行出入口)502、存儲各種程序的存儲器(作為ROM和可寫可換的不揮發(fā)性存儲元件的可消可再寫存儲器等)503、根據(jù)存儲在存儲器503中的程序進(jìn)行運(yùn)算控制工作的CPU504。
在主基板50中，由整流器500將通過漏電切斷器56輸入的電力轉(zhuǎn)換為直流電，驅(qū)動IGBT(絕緣柵雙極晶體管)等的開關(guān)元件501轉(zhuǎn)換為所期望頻率的交流電(與從控制部6通過通信部502發(fā)送的信息對應(yīng)的頻率的電力)，再將此電力提供給驅(qū)動泵3的發(fā)動機(jī)4。
存儲器503中存儲了用于進(jìn)行開關(guān)元件501的控制和通過通信部502進(jìn)行的信息的收發(fā)、與I/O基板54及操作盤52進(jìn)行信息的收發(fā)的程序，各種變換器控制及運(yùn)轉(zhuǎn)控制程序。這些程序由CPU504實(shí)施。而且，存儲器503與CPU504可以搭載在同一個半導(dǎo)體芯片上。由于存儲器503與CPU504等由直流電驅(qū)動，所以變換器5的主基板50中設(shè)置了將直流電提供給主基板50的電源部505。此電源部505由變壓器、整流器、電容器等構(gòu)成。而且，此電源部505還向操作盤52和I/O基板54供電。
I/O基板54具有根據(jù)變換器5的使用用途能夠自由改變的各種輸入端子及輸出端子。圖2所示的I/O基板54中設(shè)置有設(shè)置在各泵3中、將檢測泵3溫度的熱敏電阻發(fā)出的信號輸入的模擬輸入端子540，將設(shè)置在變換器5的初級側(cè)的漏電切斷器56的解扣信號和設(shè)置在泵3的排出側(cè)的流量開關(guān)24的ON/OFF信號輸入的數(shù)字輸入端子541，用于向裝置外部輸出作為顯示泵3是否在運(yùn)轉(zhuǎn)中(泵的運(yùn)停)的ON/OFF信號的運(yùn)轉(zhuǎn)信號、告知泵3及變換器5等的故障的故障信號的數(shù)字輸出端子542。
另外I/O基板54中設(shè)置了雙列直插開關(guān)543，此雙列直插開關(guān)543用于具有多個變換器的供水裝置中的變換器號碼(泵號碼)的設(shè)定等。
這樣，I/O基板54具有熱敏電阻、漏電切斷器56、流量開關(guān)24等每個泵系列中必要的信號(依存于泵的輸入信號)的輸入端子，同樣也具有運(yùn)轉(zhuǎn)和故障等每個泵系列中必要的信號(依存于泵的輸出信號)的輸出端子。因此，沒有必要像以往那樣在控制部6中設(shè)置這些輸入輸出端子，即使增加泵的臺數(shù)時，也沒有必要另外準(zhǔn)備這些信號的輸入輸出用的基板。
I/O基板54與主基板50通過接口544、506互相連接。由I/O基板54的輸入端子540、541輸入的信號按照存儲在主基板50的存儲器503里的程序，從通信部502發(fā)送到控制部6。另外根據(jù)控制部6和主基板50的CPU504的判斷，故障信號通過接口506、544由輸出端子542向外部輸出。
如圖2所示，操作盤52具有選擇由變換器5驅(qū)動的泵3的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)、即試驗(yàn)·停止·自動運(yùn)轉(zhuǎn)的運(yùn)轉(zhuǎn)切換開關(guān)(操作部)520，顯示運(yùn)轉(zhuǎn)·故障的燈521，為了進(jìn)行變換器5的設(shè)定等所需的最小限度數(shù)量的操作按鈕(操作部)522。此操作盤52與以往的變換器的操作盤不同，不具有由用于顯示關(guān)于變換器5的信息的液晶顯示器和7段顯示器等構(gòu)成的顯示部。
操作盤52通過接口523、545與I/O基板54連接。通過切換運(yùn)轉(zhuǎn)切換開關(guān)520，能夠切換泵3的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，能夠通過操作操作按鈕522，改變(切換)變換器5的設(shè)定(如加速時間和減速時間等的設(shè)定)和顯示部里顯示的內(nèi)容。而且，在本實(shí)施方式中，操作盤52與主基板50分別形成，操作盤52通過接口523、545與I/O基板連接，但操作盤52也可以與I/O基板54形成一體。
操作盤52的運(yùn)轉(zhuǎn)切換開關(guān)520為“自動”時，根據(jù)控制部6發(fā)出的指令，對泵3進(jìn)行可變速控制。運(yùn)轉(zhuǎn)切換開關(guān)520為“停止”時，不論控制部6的指令如何，變換器5都停止對泵3的驅(qū)動。另外運(yùn)轉(zhuǎn)切換開關(guān)520為“試驗(yàn)”時，能夠用手動來試驗(yàn)運(yùn)轉(zhuǎn)(試運(yùn)轉(zhuǎn))變換器5、發(fā)動機(jī)4及泵3。在供水裝置1中，在安裝裝置時和進(jìn)行泵3和發(fā)動機(jī)4的維修等時，進(jìn)行適合的泵3的試驗(yàn)運(yùn)轉(zhuǎn)。在此試驗(yàn)運(yùn)轉(zhuǎn)中，檢查裝置是否運(yùn)轉(zhuǎn)或泵的旋轉(zhuǎn)方向是否正確。
由于這樣的運(yùn)轉(zhuǎn)切換開關(guān)520設(shè)置在各變換器5中，所以在強(qiáng)制停止和運(yùn)轉(zhuǎn)任意泵時，能夠容易達(dá)到此目的。而且，變換器5在運(yùn)轉(zhuǎn)切換開關(guān)520切換為“停止”或“試驗(yàn)”時，向控制部6傳達(dá)已切換成停止?fàn)顟B(tài)或試驗(yàn)狀態(tài)，控制部6能夠進(jìn)行考慮此情況后的控制。
圖3是表示圖1的控制部6的概況圖。如圖3所示，控制部6具有進(jìn)行信號的輸入輸出及裝置的控制的控制基板60、進(jìn)行各種設(shè)定的操作盤62。
控制基板60具有與變換器5的通信部502連接的通信部(串行出入口)600，存儲了各種程序的存儲器(作為ROM或可重寫的非易失性存儲元件的閃存器等)601，根據(jù)存儲器601存儲的程序進(jìn)行運(yùn)算控制工作的CPU602。通過通信部600進(jìn)行泵3的運(yùn)停、旋轉(zhuǎn)頻率、變換器5的解扣等的信息的收發(fā)。而且，存儲器601與CPU602也可以搭載在同一個半導(dǎo)體芯片上。
另外控制基板60具有輸入與儲罐2的液面有關(guān)的信號(水位檢測器12的輸出信號)等的輸入端子603，輸入來自壓力傳感器26的輸出信號的輸入端子604，用于向電磁閥16輸出輸出信號的輸出端子605，用于向外部輸出儲罐2的狀態(tài)(充水·放水·缺水·故障等)的輸出端子606。這樣，向輸入端子603、604輸入不依存于泵的輸入信號，從輸出端子605、606輸出不依存于泵的輸出信號。另外，控制基板60具有雙列直插開關(guān)607。
這樣，控制基板60中設(shè)置了沒有必要在每個泵中設(shè)置的與儲罐2的液面有關(guān)的信號、排出壓力和流入壓力等的輸入輸出端子(不依存于泵的輸入輸出端子)，但如上所述，因?yàn)槊總€泵系列中必要的輸入輸出端子(依存于泵的輸入輸出端子)設(shè)置在變換器5的I/O基板54中，所以能夠從控制基板60中減少輸入輸出端子，實(shí)現(xiàn)小型化。同時能夠?qū)崿F(xiàn)成本降低。
控制基板60實(shí)施存儲在存儲器601的控制程序，通過由操作盤62設(shè)定的條件和來自各種傳感器的信號，決定各泵3的運(yùn)停(運(yùn)轉(zhuǎn)臺數(shù))及運(yùn)轉(zhuǎn)頻率，并發(fā)送到變換器5進(jìn)行泵3的旋轉(zhuǎn)頻率控制。另外，控制基板60通過來自各種傳感器的信號和來自變換器5的解扣信號，進(jìn)行停止泵3的運(yùn)轉(zhuǎn)、或者向其他的泵3切換運(yùn)轉(zhuǎn)等的控制。
在此，安裝裝置時以及進(jìn)行泵3和發(fā)動機(jī)4的維修時，進(jìn)行泵3的試驗(yàn)運(yùn)轉(zhuǎn)(試運(yùn)轉(zhuǎn))。此試驗(yàn)運(yùn)轉(zhuǎn)通過將變換器5的操作盤52的運(yùn)轉(zhuǎn)切換開關(guān)520手動切換至“試驗(yàn)”進(jìn)行。試驗(yàn)運(yùn)轉(zhuǎn)時的發(fā)動機(jī)4的旋轉(zhuǎn)頻率可以通過操作盤52的操作按鈕(上下按鈕)522改變成任意的旋轉(zhuǎn)頻率。但是，若以高頻率進(jìn)行試驗(yàn)運(yùn)轉(zhuǎn)，不使用水時，供水裝置1的次級側(cè)的配管內(nèi)的壓力就會上升，產(chǎn)生配管接頭的泄漏等問題。
為了避免這些問題，試驗(yàn)運(yùn)轉(zhuǎn)時，將變換器5的最高運(yùn)轉(zhuǎn)頻率控制為比通常運(yùn)轉(zhuǎn)時低。具體地說，在變換器5的設(shè)定中，可以設(shè)定試驗(yàn)運(yùn)轉(zhuǎn)時的最高運(yùn)轉(zhuǎn)頻率自身，或者將試驗(yàn)運(yùn)轉(zhuǎn)時的最高運(yùn)轉(zhuǎn)頻率作為對通常運(yùn)轉(zhuǎn)時的最高運(yùn)轉(zhuǎn)頻率的比率設(shè)定。由此，能夠防止供水裝置1的次級側(cè)的配管內(nèi)的壓力過度上升。
另外，各變換器5中能夠自由進(jìn)行試驗(yàn)運(yùn)轉(zhuǎn)。即，能夠在其他泵自動運(yùn)轉(zhuǎn)時，試驗(yàn)運(yùn)轉(zhuǎn)任意的其他的泵。這時，由于由試驗(yàn)運(yùn)轉(zhuǎn)中的泵加壓的部分由壓力傳感器26檢測出，所以只要試驗(yàn)運(yùn)轉(zhuǎn)中的泵的旋轉(zhuǎn)速度(旋轉(zhuǎn)頻率)不是非常大，則進(jìn)行通常的壓力控制就行。但是，在超過這種旋轉(zhuǎn)速度手動提高旋轉(zhuǎn)速度的情況下，即使其他泵停止，排出壓力也會變?yōu)槟繕?biāo)壓力以上。因此，控制基板60對于試驗(yàn)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的變換器5，當(dāng)排出壓力將要上升到目標(biāo)壓力以上時，能夠控制旋轉(zhuǎn)速度使其不上升到目標(biāo)壓力以上，或者能夠降低旋轉(zhuǎn)速度。即，為了在泵3的試驗(yàn)運(yùn)轉(zhuǎn)時不使排出壓力上升到規(guī)定的壓力以上，通過自動地對泵3的運(yùn)轉(zhuǎn)頻率進(jìn)行限制，能夠安全且簡單地進(jìn)行泵3的試驗(yàn)運(yùn)轉(zhuǎn)。
控制基板60的存儲器601和CPU602接收變換器5的主基板50的電源部505提供的直流電驅(qū)動。圖4是表示變換器5與控制基板60間的電源系統(tǒng)的概況圖。
變換器5的主基板50的電源部505的電容以合并了驅(qū)動變換器5的必要電力和驅(qū)動控制基板60的必要電力的電力為基準(zhǔn)而進(jìn)行了設(shè)計(jì)。如圖2及圖4所示，主基板50具有與電源部505連接的電源端子507，此電源端子507與設(shè)置在控制部6的控制基板60中的電源端子608連接。這樣，變換器5的主基板50的電源部505能夠向控制部6的控制基板60提供驅(qū)動電力(+5V、+12V、+24V等的直流電)。
這樣，通過由變換器5提供控制部6的控制基板60用的電力，就沒有必要另外設(shè)置控制基板60用的直流電源。因此能夠降低供水裝置的制造成本，也能夠減小控制基板60的大小。另外，穩(wěn)定的電源開發(fā)需要花費(fèi)相當(dāng)多的時間及費(fèi)用，但根據(jù)本實(shí)施方式，只需要開發(fā)搭載在變換器上的電源部就可以了，所以能夠降低裝置的成本。
在本實(shí)施方式中，如圖4所示，各變換器5的電源端子507與直接控制基板60的電源端子608連接。因此，變換器5的電源部505中，為了不使某個變換器的電力向其他的變換器逆流，設(shè)置了由二極管等構(gòu)成的逆流防止機(jī)構(gòu)(未圖示)。
另外，本實(shí)施方式中，能夠從多個變換器5向控制部6的控制基板60供電，即，由于多個變換器5的電源部505與控制基板60并列連接，即使某個變換器由于漏電切斷器56的解扣等而不能供電，也能夠由其他的變換器向控制基板60提供充分的電力。這樣，本實(shí)施方式中的結(jié)構(gòu)，有正常繼續(xù)控制基板60的工作，防止供水裝置1的運(yùn)轉(zhuǎn)停止的預(yù)備功能，能夠?qū)崿F(xiàn)向控制部6提供電源的穩(wěn)定化。另外，即使在增設(shè)了變換器時，由于只增設(shè)與已設(shè)的變換器相同形式的變換器就可以，所以變換器數(shù)量的增減就變得容易。
而且，減少電源的數(shù)量沒有圖示，但意味著也可以在控制基板60中設(shè)置電源部，由這個電源部向各變換器5提供直流電?；蛘咭部梢耘c變換器5或控制基板60分別設(shè)置電源部，由這個電源部向變換器5和控制基板60提供直流電。這種情況下，由于電源部在沒有正常工作時裝置停止，所以不能實(shí)現(xiàn)上述預(yù)備功能。另外，在考慮增設(shè)變換器時，有必要使用容量有富余的電源部或者根據(jù)變換器的增設(shè)而增設(shè)電源部。
如圖3所示，控制部6的操作盤62具有顯示裝置狀態(tài)的燈620、設(shè)定供水裝置1的目標(biāo)壓力等的運(yùn)轉(zhuǎn)條件的操作按鈕622、由用于顯示與裝置有關(guān)的信息的液晶顯示器或7段顯示器等構(gòu)成的顯示部624。由操作按鈕622進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)模式的選擇和運(yùn)轉(zhuǎn)條件的設(shè)定。另外，顯示部624中顯示運(yùn)轉(zhuǎn)中的裝置的參數(shù)等。
如上所述，各變換器5的操作盤52與以往的變換器的操作盤不同，沒有設(shè)置顯示部。電流和運(yùn)轉(zhuǎn)頻率等與變換器5有關(guān)的信息在控制部6的操作盤62H設(shè)置的顯示部624中顯示。即，按下變換或器5的操作盤52的操作按鈕522，則控制部6的操作盤62上的顯示部624中顯示與變換器5有關(guān)的信息。這時，可以設(shè)計(jì)成按下操作按鈕522中的任何一個按鈕就能切換顯示部624的形式，也可以在操作按鈕522中設(shè)置顯示切換用的按鈕。
這樣，根據(jù)本實(shí)施方式，由于沒有必要在變換器5中設(shè)置液晶等的顯示部，所以能夠降低裝置的成本，另外，由于將顯示部匯集設(shè)置在控制部6中，操作者能夠容易地理解顯示內(nèi)容，能夠提高操作性。
另一方面，由于變換器5的操作盤52中留有必要的最小限度的操作按鈕522，所以能夠由變換器5的操作盤52中的操作切換顯示。因此，與由控制部6的操作盤62中的操作切換顯示相比，顯示的切換操作變得簡便，即使在有增減泵3及變換器5的情況下，也沒有必要改變控制部6的操作盤62的顯示部6224的結(jié)構(gòu)。而且在用于顯示的操作稍微麻煩時，也可以由控制部6的操作盤62中的操作切換顯示，顯示各變換器5的信息。
控制部6的操作盤62除了具有顯示與上述變換器5相關(guān)信息的功能以外，還具有能夠通過操作按鈕622的操作選擇性地顯示供水裝置1的運(yùn)轉(zhuǎn)中的排出壓力和流入壓力等的功能。另外，通過操作按鈕622的操作，能夠設(shè)定供水裝置1的目標(biāo)壓力等的運(yùn)轉(zhuǎn)條件。另外，此操作盤62具有警報(bào)蜂鳴器，在發(fā)出警報(bào)時，在顯示部624中顯示警報(bào)內(nèi)容。
圖5是表示本發(fā)明的第2實(shí)施方式的供水裝置的變換器5a的概況圖。圖2所示的變換器5中設(shè)置了進(jìn)行變換器5的設(shè)定等的操作盤52，但本實(shí)施方式的變換器5a中沒有設(shè)置操作盤。取而代之的是，在I/O基板54a中設(shè)置了由亮燈及滅燈表示對應(yīng)泵的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的燈546。圖5所示的例子中，作為這種燈546設(shè)置了表示運(yùn)轉(zhuǎn)、停止、故障、試驗(yàn)、自動的燈。通過使用這種燈546，就沒有必要設(shè)置顯示泵運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的復(fù)雜且高價的液晶顯示器或7段顯示器，能夠降低供水裝置的成本。
圖6是表示本實(shí)施方式中的控制部6a的概況圖。圖6所示的操作盤62a除了具有圖3所示的操作盤62的操作按鈕622和顯示部624以外，還具有選擇設(shè)定的泵的按鈕625，選擇被選擇的泵3的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)即試驗(yàn)·自動運(yùn)轉(zhuǎn)·運(yùn)轉(zhuǎn)·停止的運(yùn)轉(zhuǎn)切換按鈕626。即，第1實(shí)施方式的變換器5的操作盤52的功能附加在控制部6a的操作盤62a上。
而且，控制部6a的控制基板60a中，設(shè)置了用于進(jìn)行來自供水裝置外部的強(qiáng)制停止運(yùn)轉(zhuǎn)等的指示的系統(tǒng)聯(lián)鎖端子609。例如，在與供水裝置隔離的地方設(shè)置遠(yuǎn)程顯示器，在此遠(yuǎn)程顯示器中確認(rèn)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的情況下，在從外部停止裝置時，使用此系統(tǒng)聯(lián)鎖端子609。
圖7是表示本發(fā)明的第3實(shí)施方式的供水裝置101的概況圖。圖7所示的供水裝置101是將泵3直接連接在自來水主管102上，利用自來水主管102的壓力進(jìn)行供水的直接連接型的供水裝置。在此供水裝置101中，用于檢測自來水主管102水壓的吸入側(cè)壓力傳感器103設(shè)置在吸入配管104中，將此輸出向控制部6輸入。另外在吸入配管104中設(shè)置了逆流防止裝置105。
在上述實(shí)施方式中，說明了將變換器5適用于供水裝置的例子，但并不限定于此。將變換器5的操作盤52和I/O基板54變更為適當(dāng)?shù)牟考⒏膶懘鎯ζ?03中的程序，就能將上述變換器5適用于供水裝置以外的各種裝置。因此，由于不改變變換器5的主基板50的硬件結(jié)構(gòu)就能將本發(fā)明適用于各種裝置，所以能夠降低裝置的成本。
另外，雖然用于控制驅(qū)動DC無刷發(fā)動機(jī)的電源的頻率的機(jī)器一般大多稱為驅(qū)動器，但是在對交流電進(jìn)行整流并利用開關(guān)元件使其成為所期望頻率的電力的這一點(diǎn)上，驅(qū)動器與用于驅(qū)動感應(yīng)電動機(jī)的變換器是一樣的。因此，可以使用上述結(jié)構(gòu)的變換器驅(qū)動DC無刷發(fā)動機(jī)。而且，在使用DC無刷發(fā)動機(jī)時，可以將發(fā)動機(jī)的旋轉(zhuǎn)信號和電流信號輸入到變換器5的I/O基板54中。
當(dāng)然，儲罐2、泵3、發(fā)動機(jī)4、變換器5、控制部6、控制基板60等的數(shù)量不限定于圖示的數(shù)量。另外，變換器5的通信部502與控制基板60的通信部600間的通信不只是串行通信，也可以是由無線進(jìn)行的。另外，在上述的實(shí)施方式中，是將供水裝置作為例子進(jìn)行說明的，但本發(fā)明不限定于供水裝置，例如，能夠適用于用于需要控制旋轉(zhuǎn)速度的鼓風(fēng)機(jī)和壓縮機(jī)等的旋轉(zhuǎn)機(jī)械裝置的變換器。即，將泵換成鼓風(fēng)機(jī)或壓縮機(jī)，將壓力傳感器換成溫度傳感器等的檢測裝置負(fù)載的裝置，就能夠適用于使用鼓風(fēng)機(jī)和壓縮機(jī)的各種裝置。
以上說明了本發(fā)明的一實(shí)施方式，但本發(fā)明并不限定于上述的實(shí)施方式，在其技術(shù)的思想范圍內(nèi)，當(dāng)然可以用各種不同的方式實(shí)施。
權(quán)利要求
1.一種旋轉(zhuǎn)機(jī)械裝置，具有旋轉(zhuǎn)機(jī)械、對于上述旋轉(zhuǎn)機(jī)械的旋轉(zhuǎn)頻率進(jìn)行可變控制的變換器、以及控制上述變換器的控制部；其特征在于上述控制部具有顯示與上述變換器有關(guān)的信息的顯示部。
2.一種供水裝置，具有多個泵、對于對應(yīng)泵的旋轉(zhuǎn)頻率進(jìn)行可變控制的多個變換器、以及控制上述多個變換器的控制部；其特征在于上述多個變換器具有進(jìn)行上述對應(yīng)泵的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的切換的運(yùn)轉(zhuǎn)切換開關(guān)。
3.一種供水裝置，具有多個泵、對于對應(yīng)泵的旋轉(zhuǎn)頻率進(jìn)行可變控制的多個變換器、以及控制上述多個變換器的控制部；其特征在于上述多個變換器具有通過亮燈及滅燈來顯示上述對應(yīng)泵的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的燈。
4.一種旋轉(zhuǎn)機(jī)械裝置，具有多個旋轉(zhuǎn)機(jī)械、對于對應(yīng)旋轉(zhuǎn)機(jī)械的旋轉(zhuǎn)頻率進(jìn)行可變控制的多個變換器、以及控制上述多個變換器的控制部；其特征在于上述變換器具有向該變換器供電的同時向上述控制部供電的電源部。
全文摘要
提供能夠?qū)?gòu)成元件降到必要的最小限度、降低制造成本的供水裝置。供水裝置1具有泵3、對泵3的旋轉(zhuǎn)頻率進(jìn)行可變控制的變換器5、控制變換器5的控制部6?？刂撇?具有顯示與變換器5有關(guān)的信息的顯示部624。變換器5具有進(jìn)行對應(yīng)泵3的自動運(yùn)轉(zhuǎn)、停止、試驗(yàn)運(yùn)轉(zhuǎn)的切換的運(yùn)轉(zhuǎn)切換開關(guān)520。變換器5具有向變換器5供電的同時向控制部6供電的電源部505。
文檔編號F04B49/06GK1696509SQ20051006967
公開日2005年11月16日 申請日期2005年5月10日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月10日
發(fā)明者平巖廣直, 中島薰, 小松崇秀, 佐藤元保, 石原誠一, 田村博之, 手島友治, 中原聰, 檜垣展宏, 黑田清志 申請人:株式會社荏原制作所, 株式會社荏原電產(chǎn)