| 【発明の名称】 |
ダイヤフラム型エアポンプ |
| 【発明者】 |
【氏名】佐藤 賢志
【氏名】広田 伸也
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| 【要約】 |
【課題】ポンプ本体の故障を未然に防ぐとともに、ダイヤフラムゴムの寿命を延ばすことができるダイヤフラム型エアポンプを提供することにある。
【解決手段】ポンプ本体（１）の空気流量を検知する空気流量検知手段（２）を設けて、この空気流量検知手段（２）が検知する上記空気流量が、所定のしきい値以下になると、同空気流量を自らさらに低下させてなる。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 ポンプ本体の空気流量を検知する空気流量検知手段を設けて、この空気流量検知手段が検知する上記空気流量が、所定のしきい値以下になると、同空気流量を自らさらに低下させてなることを特徴とするダイヤフラム型エアポンプ。
【請求項２】 上記しきい値よりも上の値の上しきい値を設定し、上記空気流量が、この上しきい値以下になると、上記ポンプ本体に設けられたダイヤフラムゴムの交換時期を予報報知するように報知手段を設けたことを特徴とする請求項１記載のダイヤフラム型エアポンプ。
【請求項３】 上記報知手段が、予め設定した第１の所定時間以内に上記上しきい値以下または上記しきい値以下になれば、上記ポンプ本体に設けたエアフィルターの清掃・交換時期とみなして、同エアフィルターの清掃・交換を報知するものとなしたことを特徴とする請求項２記載のダイヤフラム型エアポンプ。
【請求項４】 上記報知手段が、予め設定した上記第１の所定時間よりも長い第２の所定時間を超えて上記しきい値以下になれば、上記ダイヤフラムゴムの寿命時期とみなして、同ダイヤフラムゴムの交換を報知するものとなしたことを特徴とする請求項３記載のダイヤフラム型エアポンプ。
【請求項５】 上記報知手段が、音、光、振動のうち、少なくとも１種を用いて報知するものであることを特徴とする請求項２ないし請求項４いずれか記載のダイヤフラム型エアポンプ。
【請求項６】 上記しきい値よりも下の値の下しきい値を設定し、上記空気流量が、この下しきい値以下になると、上記ポンプ本体の運転動作を停止するようになしたことを特徴とする請求項１ないし請求項５いずれか記載のダイヤフラム型エアポンプ。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ダイヤフラム型エアポンプに関し、具体的には、汚水を微生物にて浄化処理する浄化槽においてばっ気槽に空気を送り込ませるのに有用なダイヤフラム型エアポンプに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来のダイヤフラム型エアポンプとしては、例えば、ポンプ本体に設けられているダイヤフラムゴムの劣化やエアフィルターの目詰まりによって、徐々にではあるが、吐出する空気流量が低下していき、やがては、浄化槽本体の内部に空気を送り込まれないようになり、結果的に、ばっ気槽が腐敗して放流される水質が悪化するものであり、それを防ぐために、定期的な維持管理を行うことで、常に良好な状態に保つ必要があるものが知られていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このようなダイヤフラム型エアポンプにおいては、ダイヤフラムゴムの劣化の状態が目視では判定することができず、エアフィルターの目詰まりも内部の状態までは目視ではわからないために、明確な判定基準がないというのが実情であった。それゆえに、各部品の清掃時期や交換時期については、維持管理する人の経験に負うところが多く、ポンプ本体ごとの管理状態に大きなばらつきがあった。また、維持管理の頻度としては、法定上で３回／年（約３〜５ヶ月間隔）と決められているために、時間的に離散している維持管理の狭間に内部部品が破損しても、維持管理する人がすぐに気づいて対応するとはかぎらないものであり、むしろ故障に気づかずにそのまま放置される可能性が高いものであった。
【０００４】そこで、ダイヤフラム型エアポンプの機能に決定的なダメージを与える内部部品の破損、特に、ダイヤフラムゴムの破損については、メーカーごとに機械的な機構によって、破損の検出や回路の停止を行っていたものであった。ところが、機械的な機構は、輸送振動によって誤動作をする危険があると同時に、回路の一部を物理的に破壊することで停止させるために、部品交換の必要が生じることもあるので、完全な機構とはいえないものであった。また、このようなダイヤフラム型エアポンプにおいては、トラブルが発生してから初めて動作するパッシブな機構であり、故障を未然に防ぐことが不可能である点が非常に問題であった。しかも、エアフィルターの目詰まりについては、圧力損失が増大しても部品の破損には繋がらず、ポンプ本体に与えるダメージも小さいために、どのメーカーも明確な対策がなされていないものであった。
【０００５】本発明は、上述の事実に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、ポンプ本体の故障を未然に防ぐとともに、ダイヤフラムゴムの寿命を延ばすことができるダイヤフラム型エアポンプを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に係るダイヤフラム型エアポンプは、ポンプ本体（１）の空気流量を検知する空気流量検知手段（２）を設けて、この空気流量検知手段（２）が検知する上記空気流量が、所定のしきい値以下になると、同空気流量を自らさらに低下させてなることを特徴とする。
【０００７】本発明の請求項２に係るダイヤフラム型エアポンプは、上記しきい値よりも上の値の上しきい値を設定し、上記空気流量が、この上しきい値以下になると、上記ポンプ本体（１）に設けられたダイヤフラムゴム（１８）の交換時期を予報報知するように報知手段（４）を設けたことを特徴とする。
【０００８】本発明の請求項３に係るダイヤフラム型エアポンプは、上記報知手段（４）が、予め設定した第１の所定時間以内に上記上しきい値以下または上記しきい値以下になれば、上記ポンプ本体（１）に設けたエアフィルターの清掃・交換時期とみなして、同エアフィルターの清掃・交換を報知するものとなしたことを特徴とする。
【０００９】本発明の請求項４に係るダイヤフラム型エアポンプは、上記報知手段（４）が、予め設定した上記第１の所定時間よりも長い第２の所定時間を超えて上記しきい値以下になれば、上記ダイヤフラムゴム（１８）の寿命時期とみなして、同ダイヤフラムゴム（１８）の交換を報知するものとなしたことを特徴とする。
【００１０】本発明の請求項５に係るダイヤフラム型エアポンプは、上記報知手段（４）が、音、光、振動のうち、少なくとも１種を用いて報知するものであることを特徴とする。
【００１１】本発明の請求項６に係るダイヤフラム型エアポンプは、上記しきい値よりも下の値の下しきい値を設定し、上記空気流量が、この下しきい値以下になると、上記ポンプ本体（１）の運転動作を停止するようになしたことを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明を実施形態に係る図面に基いて詳しく説明する。
【００１３】図１は、本発明の一実施形態に係るダイヤフラム型エアポンプを用いた浄化槽全体の概略図である。図２は、本発明のダイヤフラム型エアポンプを用いた際の各段のしきい値の点とともに、空気量と経過時間との関係を示したグラフ図である。図３は、本発明の一実施形態に係るダイヤフラム型エアポンプの概要を示した断面図である。図４は、本発明のダイヤフラム型エアポンプに用いられる一実施形態に係る空気流量検知手段を示した概略図である。
【００１４】本発明のダイヤフラム型エアポンプは、図１ないし図４に示すごとく、ポンプ本体（１）の空気流量を検知する空気流量検知手段（２）を設けて、この空気流量検知手段（２）が検知する上記空気流量が、所定のしきい値以下になると、同空気流量を自らさらに低下させてなっているものである。
【００１５】上記ポンプ本体（１）は、図１に示すごとく、ばっ気槽（５）に繋がるものであって、例えば、同ポンプ本体（１）の先端に散気管（６）が設けられており、この散気管（６）からばっ気槽（５）に空気が送り込まれるようになっているものである。
【００１６】そして、図１に示すごとく、上記ばっ気槽（５）以外に、浄化槽全体としては、一般の浄化槽と同様に、例えば、処理水槽（７）や消毒槽（８）や放流孔（９）や移送管（１０）や処理槽（１２）や流入孔（１３）やろ材（１４）が必要に応じて設けられているものである。
【００１７】上記空気流量検知手段（２）は、上記ポンプ本体（１）の空気流量を検知するものである。この空気流量検知手段（２）としては、ポンプ本体（１）の空気流量を検知することができるものであれば、種類や形態など問われないものである。また、この空気流量検知手段（２）は、図１に示すごとく、上記ポンプ本体（１）の近傍に設けられていてもかまわないし、その他の場所に設けられていてもかまわないものであり、その点に関しても特に制限されるものではないものである。
【００１８】上記空気流量検知手段（２）としては、上述のように種類や形態など問われないものであるが、例えば、図４に示すごとく、上記ポンプ本体（１）に繋がる空気流路（１５）内にセンサー（１６）を設けておき、さらに、このセンサー（１６）と繋がるようにしてマイコン（１７）を設置されているものが用いられてもかまわないものである。そして、上記センサー（１６）内部で空気流量を定期的にサンプリングするなどして各測定時の空気流量を比較するなどしてその差異などを上記マイコン（１７）に判断させて検知させるものである。
【００１９】上記センサー（１６）としては、単に空気流量を検知するだけでも良いが、圧力検知や内部抵抗の変化によって検知するものであってもかまわないものである。また、上記マイコン（１７）としては、予め空気流量と上記センサー（１６）からのデータの相関を表すデータテーブルが組み込んであるものであってもかまわないものである。さらに、このデータテーブルにダイヤフラムゴム（１８）の寿命時期でのセンサーデータの値から設定されたような上記しきい値などが設定されていてもかまわないものである。
【００２０】本発明では、図２に示すごとく、空気流量検知手段（２）が検知する上記空気流量が、所定のしきい値（Ｂ）以下になると、同空気流量を自らさらに低下させてなっているものである。すなわち、上記ポンプ本体（１）は、図２に示したように所定のしきい値（Ｂ）の点からは、低空気量運転となるものである。
【００２１】本発明は、このような構成をとることによって、空気流量検知手段（２）にてポンプ本体（１）の空気流量を常に検知させることができ、この空気流量検知手段（２）が検知する空気流量が、所定のしきい値以下になったところで、空気流量を自らさらに低下させて、ポンプ本体（１）としては直ちに低空気量運転とすることができ、同ポンプ本体（１）自体の受けるダメージを予め低くすることができ、その結果、ポンプ本体（１）の故障を未然に防ぐとともに、同ポンプ本体（１）に設けられたダイヤフラムゴム（１８）の寿命を延ばすことができるものである。
【００２２】すなわち、本発明は、ポンプ本体（１）の故障を未然に防ぐとともに、ダイヤフラムゴム（１８）の寿命を延ばすことができるものである。
【００２３】なお、本発明のダイヤフラム型エアポンプ内には、図３に示すごとく、必要に応じて、上記ダイヤフラムゴム（１８）の他に、駆動子（１９）や永久磁石（２０）や電磁石（２１）や取付台（２２）やポンプ室（２３）や逆止弁（２４）などが自由自在に設けられているものである。
【００２４】ところで、上記低空気量運転は、例えば、電圧を下げたり、周波数を小さくしたり、電磁石コイルの抵抗値を大きくするなどによって行われるものである。この低空気量運転によって、ダイヤフラムゴム（１８）の振幅量または振動数を小さくするために、同ダイヤフラムゴム（１８）に加わる引っ張りストレスや温度ストレスが小さくなり、その結果、同ダイヤフラムゴム（１８）の寿命を延ばすことができるものである。
【００２５】また、上記しきい値よりも上の値の上しきい値を設定し、上記空気流量が、この上しきい値以下になると、上記ポンプ本体（１）に設けられたダイヤフラムゴム（１８）の交換時期を予報報知するように報知手段（４）を設けているものであると、報知手段（４）にてポンプ本体（１）に設けられたダイヤフラムゴム（１８）の交換時期を予報報知させるので、使用者へ迅速にダイヤフラムゴム（１８）の交換時期を気づかせることができるものとなる上に、同使用者としてはダイヤフラムゴム（１８）の交換時期を余裕をもって計画することができるものとなる。よって、ポンプ本体（１）の故障をより一層未然に防ぐとともに、ダイヤフラムゴム（１８）の寿命をより一層確実に延ばすことができるものである。例えば、使用者としては、ポンプ本体（１）を低空気量運転に切り替えなければならないと考えて、実際に予め早めに低空気量運転に切り替えてもかまわないし、上記しきい値になったときに直ぐに低空気量運転に切り替えるための準備をしていてもかまわないものである。
【００２６】なお、上記報知手段（４）は、予報報知することができるものであれば、図１に示すごとく、上記ポンプ本体（１）や上記空気流量検知手段（２）などに繋がり、同ポンプ本体（１）の運転時間や空気量などを示している表示手段（３）に設けられていてもかまわないし、その他の場所に設けられていてもかまわないものであり、その点に関しては特に制限されるものではないものである。そして、この表示手段（３）には、その他にも、例えば、停止後経過時間表示部（１１）などが常に表示されるようになっていてもかまわないものである。
【００２７】そして、上記上しきい値（Ａ）は、図２に示すごとく、上記しきい値（Ｂ）よりも上の値に設定されているものであり、経過時間としては、しきい値（Ｂ）よりも前になるものである。
【００２８】さらに、上記報知手段（４）が、予め設定した第１の所定時間以内に上記上しきい値以下または上記しきい値以下になれば、上記ポンプ本体（１）に設けたエアフィルターの清掃・交換時期とみなして、同エアフィルターの清掃・交換を報知するものとなしたものであると、使用者へ迅速にエアフィルターの清掃・交換時期を気づかせることができるものとなり、結果として、ポンプ本体（１）の故障をより一層未然に防ぐとともに、ダイヤフラムゴム（１８）の寿命をより一層確実に延ばすことができるものである。
【００２９】具体的には、予め設定する第１の所定時間が、図２に示す上しきい値（Ａ）以前またはしきい値（Ｂ）以前でのポンプ本体（１）が運転を始めてからの経過時間とすると、この第１の所定時間が、通常のダイヤフラムゴム（１８）の劣化による空気流量の低下分にて要する経過時間であるが、同第１の所定時間よりも短い時間で上記上しきい値以下または上記しきい値以下になれば、通常のダイヤフラムゴム（１８）の劣化以外に空気流量の低下する原因があり、それがエアフィルターの目詰まりであるために、上述のごとき予め設定した第１の所定時間以内に上記上しきい値以下または上記しきい値以下になれば、上記ポンプ本体（１）に設けたエアフィルターの清掃・交換時期とみなして、同エアフィルターの清掃・交換を報知するものと報知手段（４）をなすことができるものである。
【００３０】なお、上記報知手段（４）が、予め設定した上記第１の所定時間よりも長い第２の所定時間を超えて上記しきい値以下になれば、上記ダイヤフラムゴム（１８）の寿命時期とみなして、同ダイヤフラムゴム（１８）の交換を報知するものとなしたものであると、使用者へ迅速にダイヤフラムゴム（１８）の寿命時期を気づかせることができるものとなり、結果として、ポンプ本体（１）の故障をより一層未然に防ぐとともに、ダイヤフラムゴム（１８）の寿命をより一層確実に延ばすことに繋がるものである。
【００３１】具体的には、予め設定する第２の所定時間が、上記第１の所定時間よりも長くて、図２に示すしきい値（Ｂ）でのポンプ本体（１）が運転を始めてからの経過時間とすると、この第２の所定時間が、通常のダイヤフラムゴム（１８）の劣化による空気流量の低下分にて要する経過時間であるが、同第２の所定時間と同じか長い時間で上記しきい値以下になれば、通常のダイヤフラムゴム（１８）の劣化で空気流量が低下したものと考えられて、上述のごとき予め設定した上記第１の所定時間よりも長い第２の所定時間を超えて上記しきい値以下になれば、上記ダイヤフラムゴム（１８）の寿命時期とみなして、同ダイヤフラムゴム（１８）の交換を報知するものと報知手段（４）をなすことができるものである。
【００３２】上述の場合、例えば、上記エァフィルターの清掃・交換をした後、操作スイッチを押すことによって、上記報知手段（４）からの報知信号を消すことができ、再度エアフィルターの使用時期のカウントが「０」から始まり、これが再び上記第１の所定時間内にしきい値以下になるようであれば、再度エアフィルターの目詰まりを判断し、報知手段（４）にて報知されるものである。通常、これが、何度か繰り返されることになるが、このカウントとは別に最初の使用開始からのタイマーは動きつづけており、この経過時間が第２の所定時間よりも長くなると、上記第１の所定時間のカウントは無視されて、優先してダイヤフラムゴム（１８）の寿命時期とみなされるようになっているものである。
【００３３】特に、上記報知手段（４）が、音、光、振動のうち、少なくとも１種を用いて報知するものであると、この音、光、振動のうち、少なくとも１種を用いて報知する報知手段（４）にて使用者へより一層確実に報知することができるものとなり、使用者へより一層迅速にポンプ本体（１）に関してのエアフィルターの清掃・交換時期やダイヤフラムゴム（１８）の寿命時期といった情報を気づかせることができるものとなる。
【００３４】また、上記報知手段（４）としては、１回の報知で上記音、光、振動のうち、複数種の報知が同時になされてもかまわないものである。例えば、報知の際に音と振動で同時に報知してもかまわないし、光、振動で同時に報知するようにしてもかまわないものである。
【００３５】なお、上記しきい値よりも下の値の下しきい値を設定し、上記空気流量が、この下しきい値以下になると、上記ポンプ本体（１）の運転動作を停止するようになしたものであると、下しきい値以下になるまでダイヤフラムゴム（１８）が劣化しても交換されていないことで、ポンプ本体（１）の故障を引き起こさないように、この下しきい値以下になった時点で同ポンプ本体（１）の運転動作を停止させて、ダイヤフラムゴム（１８）の交換を待つことができるものであり、結果として、ポンプ本体（１）の故障をより一層確実に未然に防ぐことができるようになるものである。
【００３６】具体的には、図２に示すごとく、上記下しきい値（Ｃ）は、上記しきい値（Ｂ）よりも下の値に設定されているものであり、この下しきい値（Ｃ）での経過時間より後の経過時間では、上記ポンプ本体（１）の運転動作が停止して、空気量は０となっているものである。
【００３７】ところで、上記下しきい値は、例えば、フルスペックの４０％水準に設定されており、上記しきい値は、フルスペックの６０％水準に設定されており、上記上しきい値は、フルスペックの８０％水準に設定されているものである。そして、それぞれの値での上記ポンプ本体（１）のふるまいを上記マイコン（１７）に組み込んでおくと良いものである。
【００３８】本発明に係るダイヤフラム型エアポンプによると、図１ないし図３に示すごとく、ポンプ本体（１）の空気流量を検知する空気流量検知手段（２）を設けて、この空気流量検知手段（２）が検知する上記空気流量が、所定のしきい値以下になると、同空気流量を自らさらに低下させてなるので、空気流量検知手段（２）にてポンプ本体（１）の空気流量を常に検知させることができ、この空気流量検知手段（２）が検知する空気流量が、所定のしきい値以下になったところで、空気流量を自らさらに低下させて、ポンプ本体（１）としては直ちに低空気量運転とすることができ、同ポンプ本体（１）自体の受けるダメージを予め低くすることができ、その結果、ポンプ本体（１）の故障を未然に防ぐとともに、同ポンプ本体（１）に設けられたダイヤフラムゴム（１８）の寿命を延ばすことができるものである。
【００３９】すなわち、本発明は、ポンプ本体（１）の故障を未然に防ぐとともに、ダイヤフラムゴム（１８）の寿命を延ばすことができるものである。
【００４０】
【発明の効果】本発明の請求項１に係るダイヤフラム型エアポンプによると、空気流量検知手段（２）にてポンプ本体（１）の空気流量を常に検知させることができ、この空気流量検知手段（２）が検知する空気流量が、所定のしきい値以下になったところで、空気流量を自らさらに低下させて、ポンプ本体（１）としては直ちに低空気量運転とすることができ、同ポンプ本体（１）自体の受けるダメージを予め低くすることができ、その結果、ポンプ本体（１）の故障を未然に防ぐとともに、同ポンプ本体（１）に設けられたダイヤフラムゴム（１８）の寿命を延ばすことができるものである。
【００４１】すなわち、本発明は、ポンプ本体（１）の故障を未然に防ぐとともに、ダイヤフラムゴム（１８）の寿命を延ばすことができるものである。
【００４２】本発明の請求項２に係るダイヤフラム型エアポンプによると、請求項１記載の場合に加えて、報知手段（４）にてポンプ本体（１）に設けられたダイヤフラムゴム（１８）の交換時期を予報報知させるので、使用者へ迅速にダイヤフラムゴム（１８）の交換時期を気づかせることができるものとなる上に、同使用者としてはダイヤフラムゴム（１８）の交換時期を余裕をもって計画することができるものとなる。よって、ポンプ本体（１）の故障をより一層未然に防ぐとともに、ダイヤフラムゴム（１８）の寿命をより一層確実に延ばすことができるものである。
【００４３】本発明の請求項３に係るダイヤフラム型エアポンプによると、請求項２記載の場合に加えて、使用者へ迅速にエアフィルターの清掃・交換時期を気づかせることができるものとなり、結果として、ポンプ本体（１）の故障をより一層未然に防ぐとともに、ダイヤフラムゴム（１８）の寿命をより一層確実に延ばすことができるものである。
【００４４】本発明の請求項４に係るダイヤフラム型エアポンプによると、請求項３記載の場合に加えて、使用者へ迅速にダイヤフラムゴム（１８）の寿命時期を気づかせることができるものとなり、結果として、ポンプ本体（１）の故障をより一層未然に防ぐとともに、ダイヤフラムゴム（１８）の寿命をより一層確実に延ばすことに繋がるものである。
【００４５】本発明の請求項５に係るダイヤフラム型エアポンプによると、請求項２ないし請求項４いずれか記載の場合に加えて、この音、光、振動のうち、少なくとも１種を用いて報知する報知手段（４）にて使用者へより一層確実に報知することができるものとなり、使用者へより一層迅速にポンプ本体（１）に関してのエアフィルターの清掃・交換時期やダイヤフラムゴム（１８）の寿命時期といった情報を気づかせることができるものとなる。
【００４６】本発明の請求項６に係るダイヤフラム型エアポンプによると、請求項１ないし請求項５いずれか記載の場合に加えて、下しきい値以下になるまでダイヤフラムゴム（１８）が劣化しても交換されていないことで、ポンプ本体（１）の故障を引き起こさないように、この下しきい値以下になった時点で同ポンプ本体（１）の運転動作を停止させて、ダイヤフラムゴム（１８）の交換を待つことができるものであり、結果として、ポンプ本体（１）の故障をより一層確実に未然に防ぐことができるようになるものである。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００５８３２
【氏名又は名称】松下電工株式会社
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| 【出願日】 |
平成１１年１２月２２日（１９９９．１２．２２） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１００１１１５５６
【弁理士】
【氏名又は名称】安藤 淳二 （外１名）
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| 【公開番号】 |
特開２００１−１８２６６２（Ｐ２００１−１８２６６２Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年７月６日（２００１．７．６） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−３６５４３８ |
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