JP2016191501A - ドレンポンプ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電子制御回路等を用いることなく、十分にハンチング運転の発生を防止する。
【解決手段】ドレンポンプ装置は、ドレンタンク（１２）に貯留されたドレン水を排出するポンプ（２）と、ドレン水の水位が下限水位を超過しているときにＯＮとなり、前記下限水位以下であるときにＯＦＦとなる第１スイッチ（３）と、ドレン水の水位が上限水位を超過しているときにＯＮとなり、前記上限水位以下であるときにＯＦＦとなる第２スイッチ（４）と、前記ポンプへ通電するＯＮ状態と、前記通電を停止するＯＦＦ状態との間で状態変化が可能なリレー（６）とを備える。リレーは、第１スイッチ及び第２スイッチが共にＯＮの状態において前記ＯＮ状態となり、その後に、第２スイッチのみがＯＦＦとなる状態において前記ＯＮ状態を維持し、さらにその後に、第１スイッチもＯＦＦとなる状態において前記ＯＦＦ状態となる。
【選択図】図１

Description

本発明は、空気調和装置等で生成されるドレン水を、所要の高さまで汲み上げて排出するドレンポンプ装置に関する。

空気調和装置の室内機は、そのケーシング内に熱交換器を備えている。前記熱交換器おいて、冷媒と空気との熱交換の際にドレン水が生成されるため、これを室外に排出する必要がある。例えば天井埋込式若しくは天井吊り下げ式の室内機の場合、ドレン水を自然流出させる方式を採用するのは困難である。このため、生成されたドレン水をタンクで回収し、そのドレン水を所要の高さまで汲み上げて排出するドレンポンプ装置が用いられている（例えば、特許文献１〜３参照）。

ドレンポンプ装置は、ポンプ機能部を動作させるためのモータと、前記タンク内のドレン水の水位を検出して前記モータへの通電ＯＮ−ＯＦＦを切り換えるフロートスイッチとを備える。前記フロートスイッチは、ドレン水に浮かぶフロートと、該フロートの上昇度合いによってＯＮ−ＯＦＦが切り替わる機械的な接点部とを含む。前記タンク内のドレン水の水位が、予め定められた運転水位に至ると、前記接点部がＯＮとなって前記モータに通電されてポンプ機能部が動作し、ドレン水が排出される。一方、水位が前記運転水位よりも低い予め定められた停止水位に至ると、前記接点部がＯＦＦとなって前記モータへの通電は停止され、ポンプ機能部も停止する。

特開平６−１３７５８６号公報 特開平７−３３２６９６号公報 特開平８−４９８７２号公報

従来のドレンポンプ装置では、前記運転水位と前記停止水位との水位差（デファレンシャル）を、前記接点部を作動させるためのレバー機構において、機械的に作り出している。このため、デファレンシャルを大きく取ることは困難であり、ポンプモータへの通電が頻繁にＯＮ／ＯＦＦを繰り返すハンチング運転の発生を十分に抑制できないという問題があった。マイコン等を用いた電子制御回路によるラッチ制御により前記ハンチング運転を抑止する手法も存在するが、コストアップを招来し、また前記電子制御回路の配置スペースを考慮せねばならないという不具合がある。

本発明の目的は、電子制御回路等を用いることなく、十分にハンチング運転の発生を防止できるドレンポンプ装置を提供することにある。

本発明の一局面に係るドレンポンプ装置は、ドレン水を貯留するドレンタンク（１２）と、前記ドレンタンクに貯留されたドレン水を排出するポンプ（２）と、前記ドレンタンク内のドレン水の水位が、予め定められた下限水位を超過しているときにＯＮとなり、前記下限水位以下であるときにＯＦＦとなる第１スイッチ（３）と、前記ドレンタンク内のドレン水の水位が、予め定められた上限水位を超過しているときにＯＮとなり、前記上限水位以下であるときにＯＦＦとなる第２スイッチ（４）と、前記ポンプへ通電するＯＮ状態と、前記通電を停止するＯＦＦ状態との間で状態変化が可能なリレー（６）と、を備え、前記リレー（６）は、前記第１スイッチ（３）がＯＮとなり、前記第２スイッチ（４）がＯＦＦとなる第１状態において前記ＯＦＦ状態であり、前記第１状態の後に、前記第１スイッチ（３）及び第２スイッチ（４）が共にＯＮとなる第２状態において前記ＯＮ状態となり、前記第２状態の後に、前記第２スイッチ（４）のみがＯＦＦとなる第３状態において前記ＯＮ状態を維持し、前記第３状態の後に、前記第１スイッチ（３）もＯＦＦとなる第４状態において前記ＯＦＦ状態となる。

このドレンポンプ装置によれば、ドレンタンク（１２）内におけるドレン水の下限水位に対応する第１スイッチ（３）と、上限水位に対応する第２スイッチ（４）とが用いられる。リレー（６）は、前記第１スイッチ（３）がＯＮとなる第１状態ではポンプへ通電させず、前記第１スイッチ（３）及び前記第２スイッチ（４）が共にＯＮとなったとき（上限水位に至ったとき）にＯＮ状態となって、前記ポンプ（２）へ通電させる（第２状態）。また、リレー（６）は、この第２状態から前記第２スイッチ（４）のみがＯＦＦとなっても（上限水位以下であるが下限水位を超過しているとき）、ＯＮ状態を維持し（第３状態）、前記第１スイッチ（３）及び前記第２スイッチ（４）が共にＯＦＦとなったとき（下限水位以下となったとき）、ＯＦＦ状態となる（第４状態）。従って、前記第１スイッチ（３）及び前記第２スイッチ（４）のＯＮ−ＯＦＦ動作と、前記リレー（６）のＯＮ状態−ＯＦＦ状態との組合せによってデファレンシャルを取ることができ、これによりハンチング運転を防止することができる。

上記のドレンポンプ装置において、前記第１スイッチ（３）及び第２スイッチ（４）が、それぞれ、前記ドレンタンク（１２）に貯留されたドレン水の水位の変動に応じて上下動し、マグネット（３５，４５）が付設されたフロート（３１，４１）と、前記ドレン水の水位の上昇によって前記マグネットが接近可能な位置に配置され、前記マグネットの磁力が作用したときにＯＮとなり、前記磁力が実質的に作用しないときにＯＦＦとなるリードスイッチ（３３，４３）と、を備えることが望ましい。

このドレンポンプ装置によれば、マグネット（３５，４５）の磁力によってＯＮ−ＯＦＦが切り替わるリードスイッチ（３３，４３）が用いられるので、従来のフロートと接点スイッチとをレバーを用いて連結する一般的なスイッチに比べて、機械的な摺動部分を少なくすることができる。従って、第１スイッチ（３）及び第２スイッチ（４）の２つのスイッチを要する本発明のドレンポンプ装置（１）において、リレーの動作の信頼性を高めることができる。

上記のドレンポンプ装置において、前記フロート（３１，４１）の上下動をガイドするガイド部（３２，４２）をさらに備え、前記フロート（３１，４１）は、前記ドレン水と接するフロート本体（３１１，４１１）と、該フロート本体から上方に突出する被ガイド部（３１２，４１２）とを含み、前記マグネット（３５，４５）は前記被ガイド部に搭載され、前記第１スイッチ（３）が有するフロートを第１フロート（３１）とし、前記第２スイッチ（４）が有するフロートを第２フロート（４１）とする場合、前記第１スイッチがＯＮとなる状態における前記第１フロートのフロート本体の喫水線の高さをｈ１、前記第２スイッチがＯＮとなる状態における前記第２フロートのフロート本体の喫水線の高さをｈ２とするとき、ｈ２＞ｈ１であり、ｈ１とｈ２とのデファレンシャルは、予め定められた前記第３状態を保持させる設定期間に応じて定められることが望ましい。

このドレンポンプ装置によれば、第１フロート（３１）及び第２フロート（４１）の各喫水線の高さｈ１、ｈ２を適宜に調整することによって、必要なデファレンシャルを自在に設定することができる。例えば、ハンチング運転をなるべく抑止することを求めるならば、ｈ１とｈ２との高さを大きく異ならせれば良い。すなわち、このドレンポンプ装置によれば、デファレンシャルの設定自由度が大きくなるので、求められるスペックやユーザーの様々な要望に対応することが可能となる。

上記のドレンポンプ装置において、前記ポンプ（２）は、駆動源としてポンプモータ（２１）を備え、前記リレー（６）は、接点（６３、６４）及び励磁コイル（６１）を含み、これらは、前記ポンプモータ（２１）への通電経路（Ｌ３、Ｌ１１）に前記第１スイッチ（３）を介して配置されて通電維持回路を構成し、前記通電維持回路は、前記第２状態において、前記接点（６３、６４）が閉となることで、前記ポンプモータ（２１）への通電可能な状態となり、前記第３状態において、前記接点（６３、６４）を通した前記励磁コイル（６１）への通電により、前記ポンプモータ（２１）への通電を維持する構成とすることができる。

或いは、上記のドレンポンプ装置において、前記ポンプ（２）は、駆動源としてポンプモータ（２１）を備え、前記リレー（６）は、第１接点（６２）、第２接点（６３）及び励磁コイル（６１）を備え、前記第１接点（６２）は、前記ポンプモータ（２１）に直列接続され、前記第１スイッチ（３）は、前記励磁コイル（６１）に対する第１通電経路（Ｌ３）において前記第２接点（６３）と直列接続され、前記第２スイッチ（４）は、前記励磁コイル（６１）に対する第２通電経路（Ｌ４）を通して直接前記励磁コイルに接続されており、前記第２状態において、少なくとも前記第２通電経路（Ｌ４）を経由した前記励磁コイル（６１）に対する通電によって、前記第１接点（６２）及び前記第２接点（６３）が閉となり、前記第３状態において、前記第１通電経路（Ｌ３）を経由した前記励磁コイル（６１）に対する通電によって、前記第１接点（６２）及び前記第２接点（６３）が閉の状態が維持され、前記第４状態において、前記第１通電経路（Ｌ３）において前記第１スイッチ（３）がＯＦＦになることに伴い前記励磁コイル（６１）に対する通電が停止されることで、前記第１接点（６２）及び前記第２接点（６３）が開となる構成とすることができる。

このドレンポンプ装置によれば、シンプルな回路構成で、前記第１スイッチ（３）及び前記第２スイッチ（４）のＯＮ−ＯＦＦ動作の組合せによって、前記リレー（６）に求められる動作を実行させることができる。

上記のドレンポンプ装置において、常時ＯＮであり、前記ドレンタンク内のドレン水の水位が、予め定められた異常水位を超過しているときにＯＦＦとなる第３スイッチ（５）と、前記第３スイッチがＯＦＦとなると動作する異常報知リレー（７）とをさらに備えることが望ましい。

このドレンポンプ装置によれば、一つのリレー、すなわち異常報知リレー（７）をさらに追加するだけで、ドレンタンク内のドレン水が異常水位に至っていることを検知する機能を具備させることができる。

本発明によれば、電子制御回路等を用いることなく、２つのドレン水位検出スイッチと１つのリレーを用いるのみで、十分にハンチング運転の発生を防止できるドレンポンプ装置を提供することができる。

図１は、本発明の実施形態に係るドレンポンプ装置の外観を示す斜視図である。 図２は、図１に示すドレンポンプ装置のドレンタンクとカバーとをと取り外した状態の斜視図である。 図３は、前記ドレンポンプ装置に適用される第１スイッチの詳細を示す断面図である。 図４は、第１スイッチ及び第２スイッチの動作を模式的に示す図である。 図５は、第１スイッチ及び第２スイッチの動作を模式的に示す図である。 図６は、第１スイッチ及び第２スイッチの動作を模式的に示す図であって、デファレンシャルを示す図である。 図７は、第１スイッチ及び第２スイッチの動作を模式的に示す図である。 図８は、第１スイッチ及び第２スイッチの動作を模式的に示す図である。 図９は、ドレンポンプ装置の運転制御のための回路図である。 図１０は、ドレンポンプ装置の運転制御例を示すタイムチャートである。 図１１は、ドレンポンプ装置の運転制御回路の変形例を示す回路図である。

以下、図面に基づいて、本発明の実施形態に係るドレンポンプ装置１について説明する。ドレンポンプ装置１は、好ましくは、空気調和装置の室内機、特に天井埋込式若しくは天井吊り下げ式の室内機が備える熱交換器おいて、冷媒と空気との熱交換が行われる際に発生するドレン水を回収し、回収したドレン水を所期の揚程（例えば５ｍ〜１２ｍ程度の揚程）まで汲み上げて排出する用途に用いられる。

＜ドレンポンプ装置の外観構造＞
図１は、本実施形態に係るドレンポンプ装置１の外観を示す斜視図である。ドレンポンプ装置１は、平板状の矩形基板１１と、基板１１の下方に取り付けられたドレンタンク１２と、ドレンポンプ２（ポンプ）とを含む。基板１１は、各種の部品の搭載ベースであり、各種部品の取り付け孔やビス孔等を備えている。ドレンタンク１２は、所定量のドレン水を貯留する。ドレンタンク１２は、上面が開口した容器であり、その開口部が基板１１の下面に嵌め込まれている。ドレンポンプ２は、ドレンタンク１２に貯留されたドレン水を排出する動作を行う。

基板１１には、ドレン水をドレンタンク１２内に導入するための受入孔１３と、ドレンタンク１２に貯留されたドレン水を外部へ排出するための吐出ノズル１４とが設けられている。受入孔１３は、基板１１を貫通する円形の貫通孔である。図１では、２つの受入孔１３が基板１１の短側片の近傍に設けられ、これらが蓋部材にて閉蓋されている例を示している。吐出ノズル１４からは、ドレンポンプ２がドレンタンク１２から汲み上げたドレン水が吐出される。この吐出ノズル１４には、ドレン水の排水配管の一端が接続される。また、基板１１の上面には、当該基板１１に搭載される電気部品を覆うカバー１５が取り付けられている。

＜ドレンポンプ装置の内部構造＞
図２は、ドレンポンプ装置１の内部構造を示す斜視図である。図２は、図１とは斜視方向を反転し、且つ、ドレンタンク１２及びカバー１５を取り除いた状態における、ドレンポンプ装置１の斜視図を示している。ドレンポンプ装置１は、上述のドレンポンプ２に加え、第１スイッチ３、第２スイッチ４、第３スイッチ５、運転用リレー６（リレー）及び異常用リレー７（異常報知リレー）を備えている。

ドレンポンプ２は、駆動源としてのポンプモータ２１と、このポンプモータ２１により駆動されるインペラユニット２２とを有する。ポンプモータ２１は、基板１１の上面にマウントされている。インペラユニット２２は、円盤状のケーシングであり、基板１１の下面において宙づりにされる態様で基板に保持されている。ドレンタンク１２内に所定量のドレン水が貯留されると、インペラユニット２２は当該ドレン水に浸漬される。

インペラユニット２２は、インペラケーシング２２１と、このインペラケーシング２２１内に収容されているインペラとを含む。前記インペラには、ポンプモータ２１の出力軸２１１が連結されている。インペラユニット２２の下面における前記インペラに対向する位置には、ドレン水の吸い込み用の開口が設けられている。また、インペラユニット２２の上面の側周部付近には、ドレン水の吐出口２２２が設けられている。この吐出口２２２と、上述の吐出ノズル１４とが連通されている。

ポンプモータ２１に通電され、前記インペラに回転駆動力が与えられると、前記吸い込み用の開口からドレン水がインペラケーシング２２１内に吸い込まれる。そして、前記インペラの作用によって高圧とされたドレン水が、前記吐出口２２２から吐出される。

第１スイッチ３及び第２スイッチ４は、いずれもドレンタンク１２内のドレン水の水位に応じて作動するフロートスイッチであり、ドレンポンプ装置１の通常運転時において、ドレンポンプ２（ポンプモータ２１）の運転制御のために用いられるスイッチである。第１スイッチ３は、ドレンタンク１２内のドレン水の水位が、予め定められた下限水位を超過しているときにＯＮとなり、前記下限水位以下であるときにＯＦＦとなる。一方、第２スイッチ４は、ドレンタンク１２内のドレン水の水位が、予め定められた上限水位を超過しているときにＯＮとなり、前記上限水位以下であるときにＯＦＦとなる。この点については、図４〜図８に基づき、後記で詳述する。

第１スイッチ３は、第１フロート３１、第１ガイド部３２、第１リードスイッチ３３及び第１ホルダ３４を含む。同様に、第２スイッチ４は、第２フロート４１、第２ガイド部４２、第２リードスイッチ４３及び第２ホルダ４４を含む。第１スイッチ３及び第２スイッチ４は同じ構造を備えているが、両者の配置関係は、下限水位検出用の第１スイッチ３の方が上限水位検出用の第２スイッチ４よりも全体的に下方へシフトされた関係にある。

図３は、第１スイッチ３の詳細を示す断面図である。第１フロート３１は、水よりも比重の軽い素材によって形成され、ドレンタンク１２に貯留されたドレン水の水位の変動に応じて上下動する。第１フロート３１は、円柱型のフロート本体３１１と、このフロート本体３１１の上面から上方に突出し、やや先細りの角柱体からなる被ガイド部３１２と、被ガイド部３１２に付設されたマグネット３５とを含む。フロート本体３１１は、ドレン水と接する部分であり、ドレン水への浮遊時にはその一部が水中へ沈む。被ガイド部３１２は、フロート本体３１１と比較して上下方向に長い部材であり、その頂面付近にマグネット３５が搭載されている。

第１ガイド部３２は、第１フロート３１の上下動をガイドするものであり、下向きに開口した角筒状部材からなる。本実施形態では、基板１１と第１ガイド部３２とが樹脂材料を用いて一体成型されている例を示している。第１ガイド部３２の内部キャビティの上下方向の長さは、第１フロート３１の被ガイド部３１２の上下方向の長さと略同じである。また、前記内部キャビティの水平断面のサイズは、被ガイド部３１２の水平断面のサイズよりもやや大きく、フロート本体３１１の直径よりも小さい。このような第１ガイド部３２に被ガイド部３１２が嵌め込まれ、第１ガイド部３２の内壁面に沿って被ガイド部３１２が上下方向に摺動可能とされている。なお、前記内部キャビティは、上方に向けて幅狭となる金型抜き勾配を有している。

第１ガイド部３２の下端部３２１は、下方に向けてラッパ型に拡開されている。これにより、例えばドレンポンプ装置１が水平面に対して傾斜した面に配置された場合に、第１フロート３１が第１ガイド部３２の下端エッジに係止されてしまうことを防止できる。第１ガイド部３２の上端部３２２は、前記内部キャビティの上部を完全に覆う平板である。上端が閉塞されていることによって、前記内部キャビティに塵埃等が進入することが防止され、被ガイド部３１２の前記摺動を阻害しない。また、第１ガイド部３２の内壁面には、上下方向に延在する溝部３２３が複数本設けられ、当該内壁面と被ガイド部３１２との摺動抵抗を抑制する工夫が施されている。

第１リードスイッチ３３は、被ガイド部３１２に搭載されたマグネット３５の磁力が作用したときにＯＮ（閉）となり、前記磁力が実質的に作用しないときにＯＦＦ（開）となる一対の接点を備えている。第１リードスイッチ３３は、ドレンタンク１２内のドレン水の水位の上昇によってマグネット３５が接近可能な位置、すなわち第１ガイド部３２の上端部３２２の上に配置されている。

第１ホルダ３４は、第１フロート３１（フロート本体３１１）の下端面を支持する部材である。ドレンタンク１２内にドレン水が存在しないとき、図３に示すように、第１フロート３１は第１ホルダ３４によって保持され、第１ガイド部３２からの第１フロート３１の抜け止めが図られる。ドレン水位が上昇してフロート本体３１１が第１ホルダ３４から浮上すると、被ガイド部３１２は第１ガイド部３２に沿って上昇してゆき、マグネット３５と第１リードスイッチ３３が徐々に接近する。そして、ドレン水位が予め定められた下限水位まで至ると、マグネット３５と第１リードスイッチ３３とは上端部３２２を挟んで近接した状態となり、マグネット３５の磁力によって第１リードスイッチ３３がＯＮとなる。

第２スイッチ４の第２フロート４１、第２ガイド部４２、第２リードスイッチ４３及び第２ホルダ４４は、それぞれ、上記で説明した第１スイッチ３の第１フロート３１、第１ガイド部３２、第１リードスイッチ３３及び第１ホルダ３４と同じである。従って、第２スイッチ４の各部の説明は省略する。なお、第２スイッチ４は、ドレン水位が予め定められた上限水位に到達することを検出するスイッチであるので、第２ホルダ４４の配置位置は第１ホルダ３４よりも高い位置とされ、これに合わせて第２ガイド部４２も第１ガイド部３２よりも上方に突出している。

第３スイッチ５もまた、ドレンタンク１２内のドレン水の水位に応じて作動するフロートスイッチである。但し、この第３スイッチ５は、ドレンポンプ装置１の異常検出のために設けられているスイッチであり、接点が常時ＯＮであり、ドレンタンク１２内のドレン水の水位が、予め定められた異常水位を超過しているときにＯＦＦとなる。

運転用リレー６は、電磁石と、この電磁石（励磁コイル）への通電によって発生する磁力により動作する接点とを備えた電磁継電器である。運転用リレー６としては、電磁石へ通電されたときに接点が閉じる（ＯＮ）となるａ接点タイプのリレーが用いられる。運転用リレー６は、ドレンポンプ装置１において、ドレンポンプ２（ポンプモータ２１）へ通電させるＯＮ状態と、前記通電を停止するＯＦＦ状態との間で状態変化を行わせる機能を担う。

上記の状態変化は、第１スイッチ３及び第２スイッチ４のＯＮ−ＯＦＦの組合せに基づいて生じる。大略的には、運転用リレー６は、第１スイッチ（３）がＯＮとなり前記第２スイッチ（４）がＯＦＦとなる第１状態において前記ＯＦＦ状態であり、第１スイッチ３及び第２スイッチ４が共にＯＮとなる第２状態において前記ＯＮ状態となり、前記第２状態の後に、第２スイッチ４のみがＯＦＦとなる第３状態において前記ＯＮ状態を維持し、前記第３状態の後に、第１スイッチ３もＯＦＦとなる第４状態において前記ＯＦＦ状態となる。この点については、図９及び図１０に基づき後記で詳述する。

異常用リレー７は、同じく電磁石と、この電磁石の磁力により動作する接点とを備えた電磁継電器である。この異常用リレー７としては、電磁石へ通電されたときに接点が閉じる（ＯＮ）となるａ接点タイプのリレーが用いられる。異常用リレー７の動作は、第３スイッチ５と連動する。第３スイッチ５がＯＮのとき、前記電磁石への通電が行われる。第３スイッチ５がＯＦＦとなったとき、つまり異常水位を検知したとき、前記電磁石への通電が停止され、接点が開く。この動作により、例えば空調機本体の異常報知回路や、運転停止等を行わせる安全回路等が作動するよう構成される。

＜第１スイッチ及び第２スイッチの動作＞
図４〜図８は、第１スイッチ３及び第２スイッチ４の動作を説明するための模式的な図である。これらの図では、図面の理解を容易にするため、第１ガイド部３２と第２ガイド部４２との高さを同じとし、その代わりに第１フロート３１を第２フロート４１よりも長く描いている。

図４は、ドレンタンク１２に未だドレン水が貯留されていない空の状態を示している。この場合、第１スイッチ３の第１フロート３１及び第２スイッチ４の第２フロート４１に浮力は生じない。このため、各々のフロートの自重により、第１フロート３１のフロート本体３１１は第１ホルダ３４に、第２フロート４１のフロート本体４１１は第２ホルダ４４に、それぞれ接している。この状態では、各マグネット３５、４５と第１、第２リードスイッチ３３、４３とは大きく離間している。このため、マグネット３５、４５の磁力はいずれも実質的に作用せず、第１、第２リードスイッチ３３、４３はＯＦＦの状態である（第１スイッチ３＝ＯＦＦ、第２スイッチ４＝ＯＦＦ）。

図５は、矢印Ａ１で示すように、受入孔１３からドレン水が導入され、ドレンタンク１２内に下限水位までドレン水が貯留された状態を示している。この状態では、第１フロート３１に浮力が生じる。図５中において符号ｈ１で示す点線は、第１フロート３１のフロート本体３１１の喫水線（つまり、下限水位）を示している。このとき、第１フロート３１のマグネット３５は第１リードスイッチ３３に近接し、これをＯＮの状態とする。一方、この下限水位は第２フロート４１に未だ浮力を発生させない水位である。従って、第２リードスイッチ４３はＯＦＦの状態を維持している（第１状態；第１スイッチ３＝ＯＮ、第２スイッチ４＝ＯＦＦ）。

図６は、受入孔１３からさらにドレン水が導入され、ドレンタンク１２内に上限水位までドレン水が貯留された状態を示している。この状態では、第２フロート４１にも浮力が生じる。図６中において符号ｈ２で示す点線は、第２フロート４１のフロート本体４１１の喫水線（つまり、上限水位）を示している。第２フロート４１のマグネット４５は第２リードスイッチ４３に近接し、これをＯＮの状態とする。第１フロート３１にも浮力が生じているが、既に移動範囲の上限まで移動しているので、図５に示した位置から実質的に動いておらず、第１リードスイッチ３３はＯＮの状態を維持している（第２状態；第１スイッチ３＝ＯＮ、第２スイッチ４＝ＯＮ）。

図６に示すように、第１スイッチ３及び第２スイッチ４が共にＯＮとなると、運転用リレー６がＯＮ状態となり、ドレンポンプ２を動作させる。これにより、矢印Ａ２で示すように、吐出ノズル１４からのドレン水の排出が開始される。一般に、受入孔１３からのドレン水の流入量よりも、ドレンポンプ２の稼働時における吐出ノズル１４からのドレン水の排出量の方が大きい。従って、しばらくの間、ドレンポンプ２が稼働すると、ドレン水位は前記上限水位を下回る。

図７は、ドレンポンプ２による排水によって、ドレンタンク１２内のドレン水の水位が図６の状態からある程度下がった状態を示している。このときの第２フロート４１のフロート本体４１１の喫水線ｈ２１は、下限水位の喫水線ｈ１と上限水位の喫水線ｈ２との間に位置するようになる。フロート本体４１１が喫水線ｈ２１の高さまで下降すると、第２フロート４１のマグネット４５は第２リードスイッチ４３から離間するので、第２リードスイッチ４３はＯＦＦの状態となる。一方、第１リードスイッチ３３については、ドレン水位が前記下限水位まで下降していないので、ＯＮの状態を維持する（第３状態；第１スイッチ３＝ＯＮ、第２スイッチ４＝ＯＦＦ）。

このように、第１スイッチ３及び第２スイッチ４が共にＯＮの状態（図６）から、第２スイッチ４のみがＯＦＦとなる状態（図７）に移行しても、運転用リレー６はＯＮ状態を維持する。従って、ドレンポンプ２は継続して稼働され、吐出ノズル１４からのドレン水の排出も継続される。ドレン水の排出が進行すると、やがて、ドレン水位は図５に示す下限水位に至る。

図８は、さらなるドレン水の排水が行われ、図５の状態からさらにドレン水位が下降した状態を示している。このときの第１フロート３１のフロート本体３１１の喫水線ｈ１１は、下限水位の喫水線ｈ１よりも下降するようになる。フロート本体３１１が喫水線ｈ１１の高さまで下降すると、第１フロート３１のマグネット３５は第１リードスイッチ３３から離間するので、第１リードスイッチ３３はＯＦＦの状態となる。第２フロート４１は、最下点まで下降し、第２ホルダ４４で支持されている状態であり、第２リードスイッチ４３もＯＦＦの状態である（第４状態；第１スイッチ３＝ＯＦＦ、第２スイッチ４＝ＯＦＦ）。

図８に示すように、第１スイッチ３及び第２スイッチ４が共にＯＦＦとなると、運転用リレー６がＯＦＦ状態となり、ドレンポンプ２の動作を停止させる。これにより、吐出ノズル１４からのドレン水の排出も停止する。次にドレンポンプ２が稼動するのは、受入孔１３からドレンタンク１２内へのドレン水の導入が進み、ドレン水位が図６に示す上限水位に至ったときである。

以上の通り、本実施形態のドレンポンプ装置１によれば、ドレンポンプ２の運転水位は、第２スイッチ４がＯＮとなる状態における第２フロート４１のフロート本体４１１の喫水線ｈ２の水位（上限水位）である。また、ドレンポンプ２の停止水位は、第１スイッチ３がＯＮとなる状態における第１フロート３１のフロート本体３１１の喫水線ｈ１の水位（下限水位）である。図６から明らかな通り、両者の高さ関係は、ｈ２＞ｈ１である。このｈ２（運転水位）とｈ１（停止水位）との水位差であるデファレンシャルＤは、従来のように機械的に作り出されたものではなく、第１スイッチ３及び第２スイッチ４のＯＮ−ＯＦＦ動作と、運転用リレー６のＯＮ状態−ＯＦＦ状態との組合せによって作り出されるものである。従って、デファレンシャルＤを図６に示す通り大きく取ることができ、これによりハンチング運転を効果的に防止することができる。

さらに、各喫水線ｈ１、ｈ２の高さは、例えば第１、第２フロート３１、４１の被ガイド部３１２，４１２の上下方向の長さを調整する等して、自在に設定することが可能である。このことは、デファレンシャルＤを自在に設定できることを意味する。例えば、ハンチング運転をなるべく抑止することを求めるならば、ｈ１とｈ２との高さを大きく異ならせれば良いことになる。デファレンシャルＤの決定は、一旦ドレンポンプ２の運転を開始してから停止させるまでの期間（上記第３状態を保持させる期間）の決定に繋がる。本実施形態のドレンポンプ装置１によれば、求められるスペックやユーザーの様々な要望に対応して、デファレンシャルＤを設定することが可能となる。

＜回路図の説明＞
続いて、上記の動作を実現させるための、ドレンポンプ装置１の回路構成例について説明する。図９は、ドレンポンプ装置１の運転制御のための回路図である。ドレンポンプ装置１は、電気的に、電源装置８１と、該電源装置８１から与えられて動作する回路部とを備える。前記回路部は、ドレンポンプ２のポンプモータ２１、第１スイッチ３、第２スイッチ４、第３スイッチ５、運転用リレー６及び異常用リレー７を含む。

電源装置８１は、単相１００Ｖ又は２００Ｖの商用交流電圧を、ヒューズ８２を介して前記回路部に供給する。前記回路部は、前記交流電圧に基づく電流の通電経路となる通電ラインＬ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５を含む。通電ラインＬ１に対し、通電ラインＬ２及び通電ラインＬ５は並列接続されている。通電ラインＬ３（第１通電経路）及び通電ラインＬ４（第２通電経路）は、並列状態で通電ラインＬ５に対して直列接続されている。

ポンプモータ２１（Ｍ１Ｐ）は、通電ラインＬ２に接続されている。ポンプモータ２１には、始動用コンデンサＣが並列接続されている。運転用リレー６は、第１接点６２、第２接点６３及び励磁コイル６１（Ｋ１Ｒ）を備える。第１接点６２は、通電ラインＬ２に組み入れられ、ポンプモータ２１とは直列接続の関係にある。第２接点６３は、通電ラインＬ３に組み入れられている。励磁コイル６１は、通電ラインＬ３及び通電ラインＬ４に連なる通電ラインＬ５に組み入れられている。励磁コイル６１に通電されると、第１接点６２及び第２接点６３はＯＮ状態（閉）となり、前記通電が停止されると、第１接点６２及び第２接点６３はＯＦＦ状態（開）となる。

第１スイッチ３の第１リードスイッチ３３（ＦＳ１）は、通電ラインＬ３に組み入れられている。すなわち、第１リードスイッチ３３は、励磁コイル６１（通電ラインＬ５）に対する通電経路の一つである通電ラインＬ３において、第２接点６３と直列接続されている。既述の通り、第１リードスイッチ３３は、ドレンタンク１２内に下限水位までドレン水が貯留されたときにＯＮとなる。

第２スイッチ４の第２リードスイッチ４３（ＦＳ２）は、通電ラインＬ４に組み入れられている。すなわち、第２リードスイッチ４３は、励磁コイル６１（通電ラインＬ５）に対するもう一つの通電経路である通電ラインＬ４を通して、運転用リレー６の接点を介することなく、励磁コイル６１に接続されている。第２リードスイッチ４３は、ドレンタンク１２内に上限水位までドレン水が貯留されたときにＯＮとなる。

第３スイッチ５の接点５１（ＦＳ３）は、通電ラインＬ１に組み入れられている。接点５１は常時ＯＮであり、ドレンタンク１２内のドレン水の水位が異常水位を超過したときにＯＦＦとなる。

異常用リレー７は、励磁コイル７１（Ｋ２Ｒ）と、接点７２とを備える。励磁コイル７１は、通電ラインＬ１に組み入れられ、第３スイッチ５の接点５１と直列接続の関係にある。接点７２は、空気調和装置の本体に備えられている安全回路８３を動作させるための接点である。安全回路８３は、第３スイッチ５がＯＦＦとなったとき、つまり、ドレン水の排水が正常に行われていないことが検出されたときに、ドレン水のオーバーフローを防止するために前記空気調和装置の運転を停止させる回路である。安全回路８３には、オン端子７３とオフ端子７４とが備えられている。

電源装置８１から交流電圧が印加され、励磁コイル７１に電流が流れると、接点７２はオン端子７３に接し、安全回路８３を非動作の状態とする。一方、ドレン水の異常水位時に接点５１がＯＦＦとなり、励磁コイル７１への通電が停止されると、接点７２はオフ端子７４に接し、安全回路８３を動作状態とする。なお、第２接点６３及び励磁コイル（Ｋ１Ｒ）は、ポンプモータ２１への通電経路Ｌ１３、Ｌ５に第１スイッチ３を介して配置されることによって、通電維持回路を構成している。

＜ドレンポンプ装置の運転制御例＞
続いて、図９に示す回路構成を備えたドレンポンプ装置１の運転制御例を、図１０に示すタイムチャートに沿って説明する。

時刻Ｔ１は、ドレンポンプ装置１の電源スイッチが投入され、電源装置８１から前記回路部へ交流電圧が印加されたタイミングである。既述の通り、第３スイッチ５の接点５１（ＦＳ３）は当初からＯＮである。この時刻Ｔ１では、異常用リレー７の励磁コイル７１（Ｋ２Ｒ）だけに通電され、接点７２はオン端子７３に接する。図９に示した回路図は、この時刻Ｔ１の状態である。なお、時刻Ｔ１では、ドレンタンク１２内にドレン水は貯留されていないものとし、時刻Ｔ１以降、空気調和装置の運転が開始され、ドレンタンク１２へドレン水が徐々に貯留されてゆくものとする。

時刻Ｔ２は、ドレンタンク１２内においてドレン水が下限水位まで貯留されたタイミングである（第１状態；図５参照）。この時刻Ｔ２において、第１リードスイッチ３３（ＦＳ１）はＯＮとなる。しかし、第１リードスイッチ３３がＯＮとなっても、運転用リレー６の第２接点６３（Ｋ１Ｒ）はＯＦＦ状態であるので、通電ラインＬ３を通した励磁コイル６１への通電は行われない。従って、第１接点６２（Ｋ１Ｒ）もＯＦＦ状態のままであり、ポンプモータ２１（Ｍ１Ｐ）には通電されない。

時刻Ｔ３は、ドレンタンク１２内においてドレン水が上限水位まで貯留されたタイミングである（第２状態；図６参照）。この時点で、ポンプモータ２１の運転が開始される。すなわち、時刻Ｔ３においては、第１リードスイッチ３３（ＦＳ１）に加え、第２リードスイッチ４３（ＦＳ２）もＯＮとなる。その結果、通電ラインＬ４及びＬ５を経由した励磁コイル６１に対する通電が開始され、これにより第１接点６２及び第２接点６３（Ｋ１Ｒ）がＯＮとなる。従って、通電ラインＬ２を通してポンプモータ２１（Ｍ１Ｐ）へ通電され、当該ポンプモータ２１が駆動を開始する。時刻Ｔ３以降、ドレンポンプ２によるドレン水の排出が開始される。

時刻Ｔ４は、ドレン水の水位が、上限水位よりも下降したタイミングである（第３状態；図７参照）。時刻Ｔ４においては、上限水位を検知する第２リードスイッチ４３（ＦＳ２）がＯＦＦとなる。但し、下限水位を検知する第１リードスイッチ３３（ＦＳ１）はＯＮのままである。このため、通電ラインＬ４を経由した励磁コイル６１への通電ルートは消失するものの、通電ラインＬ３を経由した励磁コイル６１への通電ルートは残存する。よって、第１接点６２及び第２接点６３（Ｋ１Ｒ）のＯＮ状態が維持される。結果として、通電ラインＬ２を通してポンプモータ２１（Ｍ１Ｐ）への通電が続き、当該ポンプモータ２１の駆動が継続される。

時刻Ｔ５は、ドレン水の水位が、下限水位よりも下降したタイミングである（第４状態；図８参照）。時刻Ｔ５においては、上限水位を検知する第２リードスイッチ４３（ＦＳ２）に加え、第１リードスイッチ３３（ＦＳ１）もＯＦＦとなる。これにより、通電ラインＬ３を経由した励磁コイル６１への通電ルートも消失し、第１接点６２及び第２接点６３（Ｋ１Ｒ）はＯＦＦ状態に変化する。結果として、通電ラインＬ２を通したポンプモータ２１（Ｍ１Ｐ）への通電は遮断され、当該ポンプモータ２１の駆動が停止される。従って、時刻Ｔ５の時点で、ドレンポンプ２によるドレン水の排出は停止する。

時刻Ｔ６は、再びドレン水の水位が上昇し、ドレンタンク１２内においてドレン水が下限水位まで貯留されたタイミングである。このときの状況は、先に説明した時刻Ｔ２と同じである。時刻Ｔ７は、ドレン水の水位がさらに上昇し、ドレンタンク１２内においてドレン水が上限水位まで貯留されたタイミングである。このときの状況は、先に説明した時刻Ｔ３と同じであって、時刻Ｔ７においてドレンポンプ２の運転が再開される。以下、同様な動作が、空気調和装置の運転中に繰り返される。

時刻Ｔ８は、第３スイッチ５の接点５１（ＦＳ３）がＯＦＦとなるタイミングである。ドレンポンプ２が運転状態にあるにも拘わらず、ドレン水の排水が進まないと、第３スイッチ５の接点５１がＯＮからＯＦＦに変化する。このとき、ドレンタンク１２内のドレン水の水位が異常水位を超過している状況にある。接点５１（ＦＳ３）がＯＦＦになると、異常用リレー７の励磁コイル７１（Ｋ２Ｒ）への通電が遮断される。その結果、接点７２はオフ端子７４に接し、安全回路８３を動作させる。これに伴い、前記空気調和装置の運転が停止される。

＜ドレンポンプ装置の作用効果＞
以上説明した本実施形態に係るドレンポンプ装置１によれば、ドレン水の上限水位を検出する第１スイッチ３と下限水位を検出する第２スイッチ４との２つのスイッチを用い、これら第１、第２スイッチ３，４のＯＮ−ＯＦＦ動作と、運転用リレー６のＯＮ状態−ＯＦＦ状態との組合せによって、マイコン制御的な要素を用いることなく、デファレンシャルＤを取ることができる。従って、十分なデファレンシャルＤを取ることができ、ドレンポンプ２のハンチング運転を防止することができる。従って、ドレンポンプ装置１の耐久性を高めることができる。

また、第１、第２スイッチ３、４として、マグネット３５，４５の磁力によってＯＮ−ＯＦＦが切り替わる第１、第２リードスイッチ３３，４３が用いられている。このため、従来のフロートと接点スイッチとをレバーを用いて連結する一般的なスイッチに比べて、機械的な摺動部分を少なくすることができる。従って、第１スイッチ３及び第２スイッチ４の２つのスイッチを要する本実施形態のドレンポンプ装置１において、リレーの動作の信頼性を高めることができる。

さらに、運転時のドレン水位検出用に第１スイッチ３及び第２スイッチ４の２つのスイッチを備えるので、仮に一方のスイッチが故障しても、他方のスイッチを利用してドレン水位の検出を行わせ、運転を継続させることが可能である。

＜変形実施形態＞
以上、本発明の一実施形態を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、次のような変形実施形態を取ることができる。

（１）図１１は、ドレンポンプ装置１の運転制御回路の変形例を示す回路図である。変形例に係る運転制御回路は、電源装置８１、ポンプモータ２１、第１スイッチ３、第２スイッチ４及び運転用リレー６を含む。この図１１では、第３スイッチ５及び異常用リレー７の回路は省いている。上記の実施形態と相違する点は、運転用リレー６が一つの接点６４を具備するリレーである点である。

電源装置８１からの通電経路となる通電ラインＬ１１に、第１スイッチ３の第１リードスイッチ３３（ＦＳ１）、運転用リレー６の接点６４、励磁コイル６１（Ｋ１Ｒ）及びポンプモータ２１が直列に接続されている。第１スイッチ３と接点６４との区間において通電ラインＬ１１と並列な通電ラインＬ１２には、第２スイッチ４の第２リードスイッチ４３（ＦＳ２）が組み入れられている。接点６４及び励磁コイル（Ｋ１Ｒ）は、ポンプモータ２１への通電経路（Ｌ１１に第１スイッチ３を介して配置されることによって、通電維持回路を構成している。

変形例に係る運転制御回路においても、図１０に示したタイムチャートと同様な動作を実行させることができる。すなわち、時刻Ｔ２において、第１リードスイッチ３３（ＦＳ１）はＯＮとなるが、励磁コイル６１への通電は行われないので、ポンプモータ２１への通電経路は遮断されたままである。時刻Ｔ３において、第２リードスイッチ４３（ＦＳ２）がＯＮとなることで、通電ラインＬ１２を経由するポンプモータ２１への通電経路が確保され、ポンプモータ２１が駆動を開始する。また、励磁コイル６１への通電によって、接点６４が閉じる。

時刻Ｔ４において、第２リードスイッチ４３（ＦＳ２）がＯＦＦとなるが、通電ラインＬ１１を経由したポンプモータ２１への通電ルートは残存する。従って、ポンプモータ２１の駆動が継続される。時刻Ｔ５において、第１リードスイッチ３３（ＦＳ１）もＯＦＦとなると、通電ラインＬ１１を経由した励磁コイル６１、ポンプモータ２１への通電ルートが消失し、接点６４はＯＦＦ状態に変化する。これにより、ポンプモータ２１の駆動が停止される。

（２）上記実施形態では、第１スイッチ３及び第２スイッチ４として、フロート３１、４１と、これを受け入れるガイド部３２、４２とを用いたものを示した。これは一例であり、第１スイッチ３及び第２スイッチ４として、この種のドレンポンプ装置に適用されている各種タイプのスイッチを用いることができる。例えば、ドレンタンク１２内において上下方向に延びるステムと、このステムに挿入され該ステムに沿って上下動するフロートとを備えたスイッチを用いても良い。

１ ドレンポンプ装置
２ ドレンポンプ（ポンプ）
３ 第１スイッチ
４ 第２スイッチ
５ 第３スイッチ
６ 運転用リレー（リレー）
７ 異常用リレー（異常報知リレー）
１２ ドレンタンク
３１、４１ 第１フロート、第２フロート（フロート）
３２、４２ 第１ガイド部、第２ガイド部（ガイド部）
３３、４３ 第１リードスイッチ、第２リードスイッチ（リードスイッチ）
３５、４５ マグネット
６１ 励磁コイル
６２ 第１接点
６３ 第２接点
６４ 接点

Claims (6)

1. ドレン水を貯留するドレンタンク（１２）と、
   前記ドレンタンクに貯留されたドレン水を排出するポンプ（２）と、
   前記ドレンタンク内のドレン水の水位が、予め定められた下限水位を超過しているときにＯＮとなり、前記下限水位以下であるときにＯＦＦとなる第１スイッチ（３）と、
   前記ドレンタンク内のドレン水の水位が、予め定められた上限水位を超過しているときにＯＮとなり、前記上限水位以下であるときにＯＦＦとなる第２スイッチ（４）と、
   前記ポンプへ通電するＯＮ状態と、前記通電を停止するＯＦＦ状態との間で状態変化が可能なリレー（６）と、を備え、
   前記リレー（６）は、
   前記第１スイッチ（３）がＯＮとなり、前記第２スイッチ（４）がＯＦＦとなる第１状態において前記ＯＦＦ状態であり、
   前記第１状態の後に、前記第１スイッチ（３）及び第２スイッチ（４）が共にＯＮとなる第２状態において前記ＯＮ状態となり、
   前記第２状態の後に、前記第２スイッチ（４）のみがＯＦＦとなる第３状態において前記ＯＮ状態を維持し、
   前記第３状態の後に、前記第１スイッチ（３）もＯＦＦとなる第４状態において前記ＯＦＦ状態となる、ドレンポンプ装置。
2. 請求項１に記載のドレンポンプ装置において、
   前記第１スイッチ（３）及び第２スイッチ（４）が、それぞれ、
   前記ドレンタンク（１２）に貯留されたドレン水の水位の変動に応じて上下動し、マグネット（３５，４５）が付設されたフロート（３１，４１）と、
   前記ドレン水の水位の上昇によって前記マグネットが接近可能な位置に配置され、前記マグネットの磁力が作用したときにＯＮとなり、前記磁力が実質的に作用しないときにＯＦＦとなるリードスイッチ（３３，４３）と、を備えるドレンポンプ装置。
3. 請求項２に記載のドレンポンプ装置において、
   前記フロート（３１，４１）の上下動をガイドするガイド部（３２，４２）をさらに備え、
   前記フロート（３１，４１）は、前記ドレン水と接するフロート本体（３１１，４１１）と、該フロート本体から上方に突出する被ガイド部（３１２，４１２）とを含み、前記マグネット（３５，４５）は前記被ガイド部に搭載され、
   前記第１スイッチ（３）が有するフロートを第１フロート（３１）とし、前記第２スイッチ（４）が有するフロートを第２フロート（４１）とする場合、
   前記第１スイッチがＯＮとなる状態における前記第１フロートのフロート本体の喫水線の高さをｈ１、前記第２スイッチがＯＮとなる状態における前記第２フロートのフロート本体の喫水線の高さをｈ２とするとき、ｈ２＞ｈ１であり、
   ｈ１とｈ２とのデファレンシャルは、予め定められた前記第３状態を保持させる設定期間に応じて定められる、ドレンポンプ装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載のドレンポンプ装置において、
   前記ポンプ（２）は、駆動源としてポンプモータ（２１）を備え、
   前記リレー（６）は、接点（６３、６４）及び励磁コイル（６１）を含み、これらは、前記ポンプモータ（２１）への通電経路（Ｌ３、Ｌ１１）に前記第１スイッチ（３）を介して配置されて通電維持回路を構成し、
   前記通電維持回路は、
   前記第２状態において、前記接点（６３、６４）が閉となることで、前記ポンプモータ（２１）への通電可能な状態となり、
   前記第３状態において、前記接点（６３、６４）を通した前記励磁コイル（６１）への通電により、前記ポンプモータ（２１）への通電を維持する、ドレンポンプ装置。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載のドレンポンプ装置において、
   前記ポンプ（２）は、駆動源としてポンプモータ（２１）を備え、
   前記リレー（６）は、第１接点（６２）、第２接点（６３）及び励磁コイル（６１）を備え、
   前記第１接点（６２）は、前記ポンプモータ（２１）に直列接続され、
   前記第１スイッチ（３）は、前記励磁コイル（６１）に対する第１通電経路（Ｌ３）において前記第２接点（６３）と直列接続され、
   前記第２スイッチ（４）は、前記励磁コイル（６１）に対する第２通電経路（Ｌ４）を通して直接前記励磁コイルに接続されており、
   前記第２状態において、少なくとも前記第２通電経路（Ｌ４）を経由した前記励磁コイル（６１）に対する通電によって、前記第１接点（６２）及び前記第２接点（６３）が閉となり、
   前記第３状態において、前記第１通電経路（Ｌ３）を経由した前記励磁コイル（６１）に対する通電によって、前記第１接点（６２）及び前記第２接点（６３）が閉の状態が維持され、
   前記第４状態において、前記第１通電経路（Ｌ３）において前記第１スイッチ（３）がＯＦＦになることに伴い前記励磁コイル（６１）に対する通電が停止されることで、前記第１接点（６２）及び前記第２接点（６３）が開となる、ドレンポンプ装置。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載のドレンポンプ装置において、
   常時ＯＮであり、前記ドレンタンク内のドレン水の水位が、予め定められた異常水位を超過しているときにＯＦＦとなる第３スイッチ（５）と、
   前記第３スイッチがＯＦＦとなると動作する異常報知リレー（７）と、
   をさらに備える、ドレンポンプ装置。

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