JP3483305B2 - 自動水位制御装置 - Google Patents
自動水位制御装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、フロートスイッチを用
いてポンプの起動・停止を行うための自動水位制御装置
に関するものである。
いてポンプの起動・停止を行うための自動水位制御装置
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、フロートスイッチを用いた水槽等
の排水用の自動水位制御装置として、図６に示した装置
が採用されている。この図６の装置の構造および作用機
構は、特開平３−２４６３９５号公報の２頁左上欄〜右
上欄および第４図に従来法として記載されている。
の排水用の自動水位制御装置として、図６に示した装置
が採用されている。この図６の装置の構造および作用機
構は、特開平３−２４６３９５号公報の２頁左上欄〜右
上欄および第４図に従来法として記載されている。
【０００３】図６の装置においては、商用交流電源の電
圧はトランス(Tr)によりパワーリレー(RY)の制御電圧ま
で降下する。水位が上昇すると、下限用フロートスイッ
チ（停止用フロートスイッチ）(FSL) がＯＮになる。さ
らに水位が上昇して上限用フロートスイッチ（起動用フ
ロートスイッチ）(FSU) がＯＮになると、パワーリレー
(RY)が作動して、その接点(RY1), (RY2)をＯＮにする。
これによりパワーリレー(RY)が自己保持されると共にポ
ンプモータ(M) が起動し、排水が始まる。排水が進んで
水位が低下すると上限用フロートスイッチ(FSU) がＯＦ
Ｆになるが、下限用フロートスイッチ(FSL) がＯＮの状
態になっているので、パワーリレー(RY)は作動し続け
る。水位がさらに低下して下限用フロートスイッチ(F
SL) がＯＦＦになった時点でパワーリレー(RY)が不動作
となり、その接点(RY1), (RY2)がＯＦＦとなってポンプ
モーター(M) が停止し、排水終了となる。
圧はトランス(Tr)によりパワーリレー(RY)の制御電圧ま
で降下する。水位が上昇すると、下限用フロートスイッ
チ（停止用フロートスイッチ）(FSL) がＯＮになる。さ
らに水位が上昇して上限用フロートスイッチ（起動用フ
ロートスイッチ）(FSU) がＯＮになると、パワーリレー
(RY)が作動して、その接点(RY1), (RY2)をＯＮにする。
これによりパワーリレー(RY)が自己保持されると共にポ
ンプモータ(M) が起動し、排水が始まる。排水が進んで
水位が低下すると上限用フロートスイッチ(FSU) がＯＦ
Ｆになるが、下限用フロートスイッチ(FSL) がＯＮの状
態になっているので、パワーリレー(RY)は作動し続け
る。水位がさらに低下して下限用フロートスイッチ(F
SL) がＯＦＦになった時点でパワーリレー(RY)が不動作
となり、その接点(RY1), (RY2)がＯＦＦとなってポンプ
モーター(M) が停止し、排水終了となる。
【０００４】上述の特開平３−２４６３９５号公報の自
動運転装置においては、ポンプ１台の自動型運転装置の
制御回路とポンプ２台の自動交互並列型運転装置の制御
回路とを共通化するようにしている。そしてこの公報の
実施例および第２図には、自動水位制御装置として図７
に示したような自動型運転装置の回路構成が示されてい
る。この自動運転装置の回路の説明は省略するが、水位
センサとして上記従来法で使われているような上限用フ
ロートスイッチと下限用のフロートスイッチとを使い分
けていることには変りはない。
動運転装置においては、ポンプ１台の自動型運転装置の
制御回路とポンプ２台の自動交互並列型運転装置の制御
回路とを共通化するようにしている。そしてこの公報の
実施例および第２図には、自動水位制御装置として図７
に示したような自動型運転装置の回路構成が示されてい
る。この自動運転装置の回路の説明は省略するが、水位
センサとして上記従来法で使われているような上限用フ
ロートスイッチと下限用のフロートスイッチとを使い分
けていることには変りはない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】図６や図７に示したよ
うに、従来の排水用の自動水位制御装置においては、水
位の上昇限には上限用フロートスイッチを使い、下降限
には下限用フロートスイッチを使うというように使い分
けを行っている。この場合、もし上限用フロートスイッ
チと下限用フロートスイッチとを誤って反対に設置した
場合には、ポンプの作動不良を招くことになる。
うに、従来の排水用の自動水位制御装置においては、水
位の上昇限には上限用フロートスイッチを使い、下降限
には下限用フロートスイッチを使うというように使い分
けを行っている。この場合、もし上限用フロートスイッ
チと下限用フロートスイッチとを誤って反対に設置した
場合には、ポンプの作動不良を招くことになる。
【０００６】そこで、上限用フロートスイッチと下限用
フロートスイッチとを区別するために、それぞれのフロ
ートスイッチのフロートの色を変えたり、各フロートに
識別用の文字を付したり、各フロートの成形時に凹凸の
マークを付したりすることなどが行われるが、このよう
なことは製造工程の複雑さやコスト高を招くことにな
る。
フロートスイッチとを区別するために、それぞれのフロ
ートスイッチのフロートの色を変えたり、各フロートに
識別用の文字を付したり、各フロートの成形時に凹凸の
マークを付したりすることなどが行われるが、このよう
なことは製造工程の複雑さやコスト高を招くことにな
る。
【０００７】さらに、各フロートスイッチが故障したと
きや耐用期間が経過したときのフロートスイッチの取り
替えに際し、フロートスイッチのリード線の接続が難し
いので誰もが容易に取り替えることができるというわけ
にはいかず、メンテナンスの点でも不利となる。
きや耐用期間が経過したときのフロートスイッチの取り
替えに際し、フロートスイッチのリード線の接続が難し
いので誰もが容易に取り替えることができるというわけ
にはいかず、メンテナンスの点でも不利となる。
【０００８】本発明は、このような背景下において、上
限および下限の水位検出用のスイッチとしてどちらのス
イッチを選んでも所期の作動が可能となるようにするこ
とにより、スイッチ誤接続の問題を一切解消すると共
に、フロートスイッチへの識別付与の必要性もなくし、
さらには装置のコンパクト化、生産性の向上、低コスト
化および易メンテナンス化を図ることのできる自動水位
制御装置を提供することを目的とするものである。
限および下限の水位検出用のスイッチとしてどちらのス
イッチを選んでも所期の作動が可能となるようにするこ
とにより、スイッチ誤接続の問題を一切解消すると共
に、フロートスイッチへの識別付与の必要性もなくし、
さらには装置のコンパクト化、生産性の向上、低コスト
化および易メンテナンス化を図ることのできる自動水位
制御装置を提供することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の自動水位制御装
置は、フロートスイッチ(2) に内蔵された複数個の水位
検出スイッチ(2a), (2b)による水位検出信号に基いてポ
ンプモーター(M) のＯＮ、ＯＦＦ作動を行う自動水位制
御装置であって、商用交流電源の電圧を降下させると共
に直流に変換するための直流電源変換機構部(1) 、電圧
比較機構(3) 、ポンプモーター(M) 作動のためのパワー
リレー(4) および水位検出スイッチ(2a), (2b)を制御回
路として備えることにより、上限および下限の水位検出
用のスイッチとしての水位検出スイッチ(2a), (2b)の組
み合わせをどのように選んでも、電圧比較機構(3) に入
力される電圧と電圧比較機構(3) のスレッショルド電圧
との大小関係に応じてパワーリレー(4) がＯＮ、ＯＦＦ
作動するようにしたことを特徴とするものである。
置は、フロートスイッチ(2) に内蔵された複数個の水位
検出スイッチ(2a), (2b)による水位検出信号に基いてポ
ンプモーター(M) のＯＮ、ＯＦＦ作動を行う自動水位制
御装置であって、商用交流電源の電圧を降下させると共
に直流に変換するための直流電源変換機構部(1) 、電圧
比較機構(3) 、ポンプモーター(M) 作動のためのパワー
リレー(4) および水位検出スイッチ(2a), (2b)を制御回
路として備えることにより、上限および下限の水位検出
用のスイッチとしての水位検出スイッチ(2a), (2b)の組
み合わせをどのように選んでも、電圧比較機構(3) に入
力される電圧と電圧比較機構(3) のスレッショルド電圧
との大小関係に応じてパワーリレー(4) がＯＮ、ＯＦＦ
作動するようにしたことを特徴とするものである。
【００１０】以下本発明を詳細に説明する。
【００１１】フロートスイッチ(2) には、複数個の水位
検出スイッチ(2a), (2b)が内蔵される。この場合のフロ
ートスイッチ(2) は、次の２つのいずれの態様であって
もよい。
検出スイッチ(2a), (2b)が内蔵される。この場合のフロ
ートスイッチ(2) は、次の２つのいずれの態様であって
もよい。
【００１２】その一つは、フロートスイッチ(2) として
複数（通常は２個）のフロートスイッチ(21), (22)を用
い、そのいずれか一方に水位検出スイッチ(2a)、他方に
水位検出スイッチ (2b) を内蔵するものである。
複数（通常は２個）のフロートスイッチ(21), (22)を用
い、そのいずれか一方に水位検出スイッチ(2a)、他方に
水位検出スイッチ (2b) を内蔵するものである。
【００１３】他の一つは、フロートスイッチ(2) として
１個のフロートスイッチを用い、それに複数個（通常は
２個）の水位検出スイッチ(2a), (2b)の双方を内蔵する
ものである。
１個のフロートスイッチを用い、それに複数個（通常は
２個）の水位検出スイッチ(2a), (2b)の双方を内蔵する
ものである。
【００１４】水位検出スイッチ(2a), (2b)としては、水
銀スイッチやリードスイッチなどが用いられる。
銀スイッチやリードスイッチなどが用いられる。
【００１５】そして本発明の自動水位制御装置において
は、上述のフロートスイッチ(2) のほかに、商用交流電
源の電圧を降下させると共に直流に変換するための直流
電源変換機構部(1) 、電圧比較機構(3) 、ポンプモータ
ー(M) 作動のためのパワーリレー(4) および水位検出ス
イッチ(2a), (2b)を制御回路として設ける。
は、上述のフロートスイッチ(2) のほかに、商用交流電
源の電圧を降下させると共に直流に変換するための直流
電源変換機構部(1) 、電圧比較機構(3) 、ポンプモータ
ー(M) 作動のためのパワーリレー(4) および水位検出ス
イッチ(2a), (2b)を制御回路として設ける。
【００１６】変換機構部(1) は、トランス(11)、全波整
流器(12)（または半波整流器）、コンデンサー(13)など
から構成される。電圧比較機構(3) は、電圧比較器Ａ(3
1)または通常タイマーＩＣと呼ばれるＩＣによる電圧比
較器Ｂ(32)などから構成される。パワーリレー(4) は、
ポンプモーター(M) の作動を行うものである。
流器(12)（または半波整流器）、コンデンサー(13)など
から構成される。電圧比較機構(3) は、電圧比較器Ａ(3
1)または通常タイマーＩＣと呼ばれるＩＣによる電圧比
較器Ｂ(32)などから構成される。パワーリレー(4) は、
ポンプモーター(M) の作動を行うものである。
【００１７】具体的な回路の説明は次の作用の項で述べ
るが、上記の各部材ないし機構を備えた制御回路を採用
することにより、上限および下限の水位検出用のスイッ
チとして水位検出スイッチ(2a), (2b)の組み合わせをど
のように選んでも、電圧比較機構(3) に入力される電圧
と電圧比較機構(3) のスレッショルド電圧との大小関係
に応じてパワーリレー(4) がＯＮ、ＯＦＦ作動するよう
になる。
るが、上記の各部材ないし機構を備えた制御回路を採用
することにより、上限および下限の水位検出用のスイッ
チとして水位検出スイッチ(2a), (2b)の組み合わせをど
のように選んでも、電圧比較機構(3) に入力される電圧
と電圧比較機構(3) のスレッショルド電圧との大小関係
に応じてパワーリレー(4) がＯＮ、ＯＦＦ作動するよう
になる。
【００１８】
【作用】図１は本発明の自動水位制御装置の構成および
作動機構を説明するための回路図である。
作動機構を説明するための回路図である。
【００１９】図１において、自動水位制御装置の本体
(7) 内のトランス(11)は商用交流電源の電圧を降下させ
るものであり、全波整流器(12)（(D1)の符号も付記して
ある）およびコンデンサー(13)（(C1)の符号も付記して
ある）と共に直流電源への変換機構部(1) を構成してい
る。
(7) 内のトランス(11)は商用交流電源の電圧を降下させ
るものであり、全波整流器(12)（(D1)の符号も付記して
ある）およびコンデンサー(13)（(C1)の符号も付記して
ある）と共に直流電源への変換機構部(1) を構成してい
る。
【００２０】フロートスイッチ(2) は第１フロートスイ
ッチ(21)と第２フロートスイッチ (22) とからなり、い
ずれか一方に水位検出スイッチ(2a)、他方に水位検出ス
イッチ (2b) を内蔵している。（図１では、第１フロー
トスイッチ(21)に水位検出スイッチ(2a)、第２フロート
スイッチ(22)に水位検出スイッチ(2b)を内蔵した場合を
描いてある。）
ッチ(21)と第２フロートスイッチ (22) とからなり、い
ずれか一方に水位検出スイッチ(2a)、他方に水位検出ス
イッチ (2b) を内蔵している。（図１では、第１フロー
トスイッチ(21)に水位検出スイッチ(2a)、第２フロート
スイッチ(22)に水位検出スイッチ(2b)を内蔵した場合を
描いてある。）
【００２１】電圧比較機構(3) は、この図１では電圧比
較器Ａ(31)を利用した機構を採用している。(4) はパワ
ーリレーであり、(RY)の符号も付記してある。(5) はト
ランジスターである。整流器(6) （(D2)の符号も付記し
てある）は、パワーリレー(4) のＯＮ、ＯＦＦ時のサー
ジ電圧によるトランジスター(5) の保護のためのサージ
キラーである。(R1)〜(R9)は抵抗、(M) はポンプモータ
ーである。
較器Ａ(31)を利用した機構を採用している。(4) はパワ
ーリレーであり、(RY)の符号も付記してある。(5) はト
ランジスターである。整流器(6) （(D2)の符号も付記し
てある）は、パワーリレー(4) のＯＮ、ＯＦＦ時のサー
ジ電圧によるトランジスター(5) の保護のためのサージ
キラーである。(R1)〜(R9)は抵抗、(M) はポンプモータ
ーである。
【００２２】次に、第１フロートスイッチ(21)を上限
用、第２フロートスイッチ(22)を下限用にそれぞれ設置
したときの排水動作を説明する。
用、第２フロートスイッチ(22)を下限用にそれぞれ設置
したときの排水動作を説明する。
【００２３】図１において、変換機構部(1) により変換
された直流電源部の電圧をＥとし、水位検出スイッチ(2
a), (2b)ともＯＦＦの状態とすれば、電圧比較器Ａ(31)
のマイナス側の入力電圧Ｖ1 -は、抵抗(R3)と(R4)の分圧
となって、 Ｖ1 -＝Ｅ・R4/(R3+R4) となる。一方、電圧比較器Ａ(31)のプラス側の入力電圧
すなわちスレッショルド電圧Ｖ1 +は、抵抗(R6)と(R7)、
および正帰還をかけるための抵抗(R8)より、Ｖ1 -＞Ｖ1 +
とすると、電圧比較器Ａ(31)の出力Ｖo は低電位（以下
ＶL と称する）で、 Ｖ1 +＝Ｅ・ {R7・R8/(R7+R8)} ／{R6 + R7・R8/(R7+
R8)} である。次に該水位検出スイッチ(2a), (2b)がＯＮの状
態になりＶ1 +＞Ｖ1 -になると、電圧比較器Ａ(31)の出力
Ｖo は高電位（以下ＶH と称する）となり、スレッショ
ルド電圧Ｖ2 +は Ｖ2 +＝Ｅ・R7／ {R6・R8/(R6+R8) + R7} と変化する。
された直流電源部の電圧をＥとし、水位検出スイッチ(2
a), (2b)ともＯＦＦの状態とすれば、電圧比較器Ａ(31)
のマイナス側の入力電圧Ｖ1 -は、抵抗(R3)と(R4)の分圧
となって、 Ｖ1 -＝Ｅ・R4/(R3+R4) となる。一方、電圧比較器Ａ(31)のプラス側の入力電圧
すなわちスレッショルド電圧Ｖ1 +は、抵抗(R6)と(R7)、
および正帰還をかけるための抵抗(R8)より、Ｖ1 -＞Ｖ1 +
とすると、電圧比較器Ａ(31)の出力Ｖo は低電位（以下
ＶL と称する）で、 Ｖ1 +＝Ｅ・ {R7・R8/(R7+R8)} ／{R6 + R7・R8/(R7+
R8)} である。次に該水位検出スイッチ(2a), (2b)がＯＮの状
態になりＶ1 +＞Ｖ1 -になると、電圧比較器Ａ(31)の出力
Ｖo は高電位（以下ＶH と称する）となり、スレッショ
ルド電圧Ｖ2 +は Ｖ2 +＝Ｅ・R7／ {R6・R8/(R6+R8) + R7} と変化する。
【００２４】ここで水位検出スイッチ(2a), (2b)ともＯ
ＦＦの状態で、Ｖ1 -＞Ｖ1 +となるように抵抗(R6)，(R7)
および(R8)を選定することにより、電圧比較器Ａ(31)の
出力Ｖo はＶL で、トランジスター(6) はＯＦＦであ
る。従って、パワーリレー(4)はＯＦＦの状態であり、
ポンプモーター(M) は起動しない。
ＦＦの状態で、Ｖ1 -＞Ｖ1 +となるように抵抗(R6)，(R7)
および(R8)を選定することにより、電圧比較器Ａ(31)の
出力Ｖo はＶL で、トランジスター(6) はＯＦＦであ
る。従って、パワーリレー(4)はＯＦＦの状態であり、
ポンプモーター(M) は起動しない。
【００２５】水位が上昇して、下限用とした第２フロー
トスイッチ(22)がＯＮになると、電圧比較器Ａ(31)のマ
イナス入力電圧Ｖ2 -は、抵抗(R3)と抵抗(R4)に抵抗(R2)
が並列に接続されたものの分圧となり、Ｖ1 -＞Ｖ2 -とな
る。
トスイッチ(22)がＯＮになると、電圧比較器Ａ(31)のマ
イナス入力電圧Ｖ2 -は、抵抗(R3)と抵抗(R4)に抵抗(R2)
が並列に接続されたものの分圧となり、Ｖ1 -＞Ｖ2 -とな
る。
【００２６】ここで、前記Ｖ1 +をさらにＶ1 -＞Ｖ2 -＞Ｖ
1 +となるように抵抗(R6)、抵抗(R7)および抵抗(R8)を選
定することにより、電圧比較器Ａ(31)の出力Ｖo は変化
せずＶL で、ポンプモーター(M) は起動しない。
1 +となるように抵抗(R6)、抵抗(R7)および抵抗(R8)を選
定することにより、電圧比較器Ａ(31)の出力Ｖo は変化
せずＶL で、ポンプモーター(M) は起動しない。
【００２７】さらに水位が上昇し、上限用とした第１フ
ロートスイッチ(21)がＯＮになると、電圧比較器Ａ(31)
のマイナス入力電圧Ｖ3 -は、抵抗(R3)と抵抗(R4)に抵抗
(R2), (R1)とが並列接続されたものの分圧となり、Ｖ1 -
＞Ｖ2 -＞Ｖ3 -となる。
ロートスイッチ(21)がＯＮになると、電圧比較器Ａ(31)
のマイナス入力電圧Ｖ3 -は、抵抗(R3)と抵抗(R4)に抵抗
(R2), (R1)とが並列接続されたものの分圧となり、Ｖ1 -
＞Ｖ2 -＞Ｖ3 -となる。
【００２８】ここで、電圧比較器Ａ(31)のプラス入力電
圧Ｖ1 +をさらにＶ1 -＞Ｖ2 -＞Ｖ1 +＞Ｖ3 -となるように選
定することにより、電圧比較器Ａ(31)の出力Ｖo はＶL
からＶH に変化し、抵抗(R9)を通してトランジスター
(5) にベース電流が流れ、パワーリレー(4) が作動し、
その接点(RY1) をＯＮにする。これによりポンプモータ
ー(M) が起動し、排水が始まる。
圧Ｖ1 +をさらにＶ1 -＞Ｖ2 -＞Ｖ1 +＞Ｖ3 -となるように選
定することにより、電圧比較器Ａ(31)の出力Ｖo はＶL
からＶH に変化し、抵抗(R9)を通してトランジスター
(5) にベース電流が流れ、パワーリレー(4) が作動し、
その接点(RY1) をＯＮにする。これによりポンプモータ
ー(M) が起動し、排水が始まる。
【００２９】電圧比較器Ａ(31)の出力Ｖo がＶL からＶ
H になると、抵抗(R8)により正帰還をかけているので、
電圧比較器Ａ(31)のプラス入力電圧すなわちスレッショ
ルド電圧Ｖ2 +は抵抗(R6), (R7), (R8)によって選定さ
れ、Ｖ2 +＞Ｖ1 +と変化する。
H になると、抵抗(R8)により正帰還をかけているので、
電圧比較器Ａ(31)のプラス入力電圧すなわちスレッショ
ルド電圧Ｖ2 +は抵抗(R6), (R7), (R8)によって選定さ
れ、Ｖ2 +＞Ｖ1 +と変化する。
【００３０】排水が進み、水位が低下して第１フロート
スイッチ(21)がＯＦＦになっても、Ｖ2 +をＶ1 -＞Ｖ2 +＞
Ｖ2 -となるように選定することにより、電圧比較器(31)
の出力Ｖo はＶH から変化せず、ポンプモーター(M) は
作動し続ける。
スイッチ(21)がＯＦＦになっても、Ｖ2 +をＶ1 -＞Ｖ2 +＞
Ｖ2 -となるように選定することにより、電圧比較器(31)
の出力Ｖo はＶH から変化せず、ポンプモーター(M) は
作動し続ける。
【００３１】さらに水位が低下して第２フロートスイッ
チ(22)がＯＦＦとなった状態で、電圧比較器Ａ(31)のマ
イナス入力電圧Ｖ1 -がＶ1 -＞Ｖ2 +となるので、電圧比較
器Ａ(31)の出力Ｖo はＶH からＶL に変化してトランジ
スター(5) はＯＦＦになり、パワーリレー(4) はＯＦＦ
の状態となってポンプモーター(M) が停止し、排水が完
了する。
チ(22)がＯＦＦとなった状態で、電圧比較器Ａ(31)のマ
イナス入力電圧Ｖ1 -がＶ1 -＞Ｖ2 +となるので、電圧比較
器Ａ(31)の出力Ｖo はＶH からＶL に変化してトランジ
スター(5) はＯＦＦになり、パワーリレー(4) はＯＦＦ
の状態となってポンプモーター(M) が停止し、排水が完
了する。
【００３２】なお、各フロートスイッチ(21), (22)の上
下設定位置を変更し、上限用として第２フロートスイッ
チ(22)を、下限用として第１フロートスイッチ(21)を採
用した場合であっても、抵抗(R1), (R2), (R3)および(R
4)を同じ値の抵抗とすれば、同一の動作となる。
下設定位置を変更し、上限用として第２フロートスイッ
チ(22)を、下限用として第１フロートスイッチ(21)を採
用した場合であっても、抵抗(R1), (R2), (R3)および(R
4)を同じ値の抵抗とすれば、同一の動作となる。
【００３３】電圧比較機構(3) として通常タイマーＩＣ
と呼ばれるＩＣによる電圧比較器Ｂ(32)を用いた場合
も、作動機構は同様となる。
と呼ばれるＩＣによる電圧比較器Ｂ(32)を用いた場合
も、作動機構は同様となる。
【００３４】このように本発明の自動水位制御装置によ
れば、上限および下限の水位検出用のスイッチとして水
位検出スイッチ(2a), (2b)の組み合わせをどのように選
んでも、電圧比較機構(3) に入力される電圧と電圧比較
機構(3) のスレッショルド電圧との大小関係に応じてパ
ワーリレー(4) がＯＮ、ＯＦＦ作動する。従って、スイ
ッチ誤接続の問題は一切解消すると共に、フロートスイ
ッチ(2) への識別付与の必要性もなくなる。
れば、上限および下限の水位検出用のスイッチとして水
位検出スイッチ(2a), (2b)の組み合わせをどのように選
んでも、電圧比較機構(3) に入力される電圧と電圧比較
機構(3) のスレッショルド電圧との大小関係に応じてパ
ワーリレー(4) がＯＮ、ＯＦＦ作動する。従って、スイ
ッチ誤接続の問題は一切解消すると共に、フロートスイ
ッチ(2) への識別付与の必要性もなくなる。
【００３５】
【実施例】次に実施例をあげて本発明をさらに説明す
る。
る。
【００３６】実施例１
図２は本発明の自動水位制御装置の一例を示した回路図
である。
である。
【００３７】図２において、変換機構部(1) により変換
された直流電源部の電圧をＥ＝12ボルトとし、水位検出
スイッチ(2a), (2b)がともにＯＦＦの状態であれば、電
圧比較器Ａ(31)のマイナス側の入力電圧Ｖ1 -は抵抗(R3)
と(R4)の分圧となるから、 Ｖ1 -＝Ｅ・R4/(R3+R4)＝12×10/(1+10) ＝10.9ボルト となる。一方、電圧比較器Ａ(31)のプラス側の入力電
圧、すなわちスレッショルド電圧Ｖ1 +は、抵抗(R6)と(R
7)、および正帰還された抵抗(R8)の分圧とにより、 Ｖ1 +＝Ｅ・ {R7・R8/(R7+R8)} ／ {R6 + R7・R8/(R7+R8)} ＝12× {56×36/(56+36)} ／ {22+ 56×36/(56+36)} ＝ 6ボルト となる。
された直流電源部の電圧をＥ＝12ボルトとし、水位検出
スイッチ(2a), (2b)がともにＯＦＦの状態であれば、電
圧比較器Ａ(31)のマイナス側の入力電圧Ｖ1 -は抵抗(R3)
と(R4)の分圧となるから、 Ｖ1 -＝Ｅ・R4/(R3+R4)＝12×10/(1+10) ＝10.9ボルト となる。一方、電圧比較器Ａ(31)のプラス側の入力電
圧、すなわちスレッショルド電圧Ｖ1 +は、抵抗(R6)と(R
7)、および正帰還された抵抗(R8)の分圧とにより、 Ｖ1 +＝Ｅ・ {R7・R8/(R7+R8)} ／ {R6 + R7・R8/(R7+R8)} ＝12× {56×36/(56+36)} ／ {22+ 56×36/(56+36)} ＝ 6ボルト となる。
【００３８】このとき、Ｖ1 -＞Ｖ1 +であるから、電圧比
較器Ａ(31)の出力Ｖo はＶL で、トランジスター(5) は
ＯＦＦである。従って、パワーリレー(4) はＯＦＦの状
態であり、ポンプモーター(M) は起動しない。
較器Ａ(31)の出力Ｖo はＶL で、トランジスター(5) は
ＯＦＦである。従って、パワーリレー(4) はＯＦＦの状
態であり、ポンプモーター(M) は起動しない。
【００３９】水位が上昇して、下限用とした第２フロー
トスイッチ(22)がＯＮになると、電圧比較器Ａ(31)のマ
イナス入力電圧Ｖ2 -は抵抗(R3)と抵抗(R4)に抵抗(R2)が
並列に接続されたものの分圧となるから、 Ｖ2 -＝12×{1/(1/10+1/1.5)}／{1+1/(1/10+1/1.5)} ＝ 6.8ボルト により、Ｖ1 -＞Ｖ2 -となる。
トスイッチ(22)がＯＮになると、電圧比較器Ａ(31)のマ
イナス入力電圧Ｖ2 -は抵抗(R3)と抵抗(R4)に抵抗(R2)が
並列に接続されたものの分圧となるから、 Ｖ2 -＝12×{1/(1/10+1/1.5)}／{1+1/(1/10+1/1.5)} ＝ 6.8ボルト により、Ｖ1 -＞Ｖ2 -となる。
【００４０】ここで、前記Ｖ1 +はＶ1 -＞Ｖ2 -＞Ｖ1 +（1
0.9ボルト＞ 6.8ボルト＞ 6ボルト）であるので、電圧
比較器Ａ(31)の出力Ｖo は変化せずＶL で、ポンプモー
ター(M) は起動しない。
0.9ボルト＞ 6.8ボルト＞ 6ボルト）であるので、電圧
比較器Ａ(31)の出力Ｖo は変化せずＶL で、ポンプモー
ター(M) は起動しない。
【００４１】さらに水位が上昇し、上限用とした第１フ
ロートスイッチ(21)がＯＮすると、電圧比較器Ａ(31)の
マイナス入力電圧Ｖ3 -は、抵抗(R3)と抵抗(R4)に抵抗
(R2),(R1) とが並列接続されたものの分圧となるから、 Ｖ3 -＝12×{1/(1/10+1/1.5+1/1.5)}／{1+1/(1/10+1/1.5+1/1.5)} ＝ 4.9ボルト により、Ｖ1 -＞Ｖ2 -＞Ｖ3 -となる。
ロートスイッチ(21)がＯＮすると、電圧比較器Ａ(31)の
マイナス入力電圧Ｖ3 -は、抵抗(R3)と抵抗(R4)に抵抗
(R2),(R1) とが並列接続されたものの分圧となるから、 Ｖ3 -＝12×{1/(1/10+1/1.5+1/1.5)}／{1+1/(1/10+1/1.5+1/1.5)} ＝ 4.9ボルト により、Ｖ1 -＞Ｖ2 -＞Ｖ3 -となる。
【００４２】ここで、電圧比較器Ａ(31)のプラス入力電
圧Ｖ1 +はＶ1 -＞Ｖ2 -＞Ｖ1 +＞Ｖ3 -（10.9ボルト＞ 6.8ボ
ルト＞ 6ボルト＞ 4.9ボルト）となる。すなわち、Ｖ1 +
＞Ｖ 3 -となることにより、電圧比較器Ａ(31)の出力Ｖo
はＶL からＶH に変化し、抵抗(R9)を通してトランジス
ター(5) にベース電流が流れ、パワーリレー(4) が作動
し、その接点(RY1) をＯＮにする。これによりポンプモ
ーター(M) が起動し、排水が始まる。
圧Ｖ1 +はＶ1 -＞Ｖ2 -＞Ｖ1 +＞Ｖ3 -（10.9ボルト＞ 6.8ボ
ルト＞ 6ボルト＞ 4.9ボルト）となる。すなわち、Ｖ1 +
＞Ｖ 3 -となることにより、電圧比較器Ａ(31)の出力Ｖo
はＶL からＶH に変化し、抵抗(R9)を通してトランジス
ター(5) にベース電流が流れ、パワーリレー(4) が作動
し、その接点(RY1) をＯＮにする。これによりポンプモ
ーター(M) が起動し、排水が始まる。
【００４３】電圧比較器Ａ(31)の出力Ｖo がＶL からＶ
H になると、抵抗(R8)により正帰還をかけているので、
電圧比較器Ａ(31)のプラス入力電圧、すなわちスレッシ
ョルド電圧Ｖ2 +は抵抗(R6), (R7), (R8)により、 Ｖ2 +＝Ｅ・R7／ {R6・R8/(R6+R8) + R7} ＝12×56／ {22×36/(22+36) + 56} ＝ 9.6ボルト となる。これはスレッショルド電圧がＶ1 +（ 6ボルト）
よりＶ2 +（ 9.6ボルト）に上昇したこととなる。
H になると、抵抗(R8)により正帰還をかけているので、
電圧比較器Ａ(31)のプラス入力電圧、すなわちスレッシ
ョルド電圧Ｖ2 +は抵抗(R6), (R7), (R8)により、 Ｖ2 +＝Ｅ・R7／ {R6・R8/(R6+R8) + R7} ＝12×56／ {22×36/(22+36) + 56} ＝ 9.6ボルト となる。これはスレッショルド電圧がＶ1 +（ 6ボルト）
よりＶ2 +（ 9.6ボルト）に上昇したこととなる。
【００４４】排水が進み、水位が低下して第１フロート
スイッチ(21)がＯＦＦになっても、Ｖ2 +がＶ1 -＞Ｖ2 +＞
Ｖ2 -（10.9ボルト＞ 9.6ボルト＞ 6.8ボルト）となり、
Ｖ2 +＞Ｖ2 -であるので、電圧比較器Ａ(31)の出力Ｖo は
ＶH から変化せず、ポンプモーター(M) は作動し続け
る。
スイッチ(21)がＯＦＦになっても、Ｖ2 +がＶ1 -＞Ｖ2 +＞
Ｖ2 -（10.9ボルト＞ 9.6ボルト＞ 6.8ボルト）となり、
Ｖ2 +＞Ｖ2 -であるので、電圧比較器Ａ(31)の出力Ｖo は
ＶH から変化せず、ポンプモーター(M) は作動し続け
る。
【００４５】さらに水位が低下して第２フロートスイッ
チ(22)がＯＦＦとなった状態で、電圧比較器Ａ(31)のマ
イナス入力電圧Ｖ1 -がＶ1 -＞Ｖ2 +（10.9ボルト＞ 9.6ボ
ルト）となるので、電圧比較器Ａ(31)の出力Ｖo はＶH
からＶL に変化して、トランジスター(5) はＯＦＦにな
り、パワーリレー(4) はＯＦＦの状態となってポンプモ
ーター(M) が停止し、排水が完了する。
チ(22)がＯＦＦとなった状態で、電圧比較器Ａ(31)のマ
イナス入力電圧Ｖ1 -がＶ1 -＞Ｖ2 +（10.9ボルト＞ 9.6ボ
ルト）となるので、電圧比較器Ａ(31)の出力Ｖo はＶH
からＶL に変化して、トランジスター(5) はＯＦＦにな
り、パワーリレー(4) はＯＦＦの状態となってポンプモ
ーター(M) が停止し、排水が完了する。
【００４６】以上の関係を示すと、次の表１のようにな
る。
る。
【００４７】
【表１】
【００４８】実施例２
図３は本発明の自動水位制御装置の他の一例を示した回
路図である。図４（イ），（ロ）は、図３の電圧比較器
Ｂ(32)における２，６ピン入力電圧とパワーリレー(4)
のＯＮ、ＯＦＦ状態との関係を示したグラフである。
路図である。図４（イ），（ロ）は、図３の電圧比較器
Ｂ(32)における２，６ピン入力電圧とパワーリレー(4)
のＯＮ、ＯＦＦ状態との関係を示したグラフである。
【００４９】この実施例２においては、電圧比較機構
(3) として通常タイマーＩＣと呼ばれるＩＣによる電圧
比較器Ｂ(32)を用いている。作用の項および実施例１に
おいて本発明の自動水位制御装置の作用機構を詳しく述
べたので、ここでは簡単な説明にとどめることにする。
(3) として通常タイマーＩＣと呼ばれるＩＣによる電圧
比較器Ｂ(32)を用いている。作用の項および実施例１に
おいて本発明の自動水位制御装置の作用機構を詳しく述
べたので、ここでは簡単な説明にとどめることにする。
【００５０】タイマーＩＣと呼ばれる５５５の２，６ピ
ンに同じ信号を入力することにより、スレッショルド電
圧が変化する。すなわち、ヒステリシスをもった比較器
として使用する。なおスレッショルド電圧は、ＩＣ内部
で電源電圧の１／３と２／３、すなわち電源電圧が１２
ボルトの場合、４ボルトと８ボルトに設定される。
ンに同じ信号を入力することにより、スレッショルド電
圧が変化する。すなわち、ヒステリシスをもった比較器
として使用する。なおスレッショルド電圧は、ＩＣ内部
で電源電圧の１／３と２／３、すなわち電源電圧が１２
ボルトの場合、４ボルトと８ボルトに設定される。
【００５１】表２は、図３の回路を用いたときの水位検
出スイッチ(2a), (2b)のＯＮ、ＯＦＦ状態、電圧比較器
Ｂ(32)への入力電圧、電圧比較器Ｂ(32)のスレッショル
ド電圧、パワーリレー(4) のＯＮ、ＯＦＦ状態、ポンプ
モーター(M) のＯＮ、ＯＦＦ状態の関係を示した表であ
り、その関係は図４（イ），（ロ）に図示してある。
出スイッチ(2a), (2b)のＯＮ、ＯＦＦ状態、電圧比較器
Ｂ(32)への入力電圧、電圧比較器Ｂ(32)のスレッショル
ド電圧、パワーリレー(4) のＯＮ、ＯＦＦ状態、ポンプ
モーター(M) のＯＮ、ＯＦＦ状態の関係を示した表であ
り、その関係は図４（イ），（ロ）に図示してある。
【００５２】
【表２】
【００５３】実施例３
図５は本発明の自動水位制御装置に用いるフロートスイ
ッチ(2) の一例を示した説明図である。
ッチ(2) の一例を示した説明図である。
【００５４】実施例１および実施例２においては、フロ
ートスイッチ(2) として第１フロートスイッチ(21)と第
２フロートスイッチ(22)を用いたが、そのような２個の
フロートスイッチ(2) に代えて、図５のように、水位検
出スイッチ(2a), (2b)の双方を動作角度を異にして内蔵
した１個のフロートスイッチ(2) を用いることもでき
る。
ートスイッチ(2) として第１フロートスイッチ(21)と第
２フロートスイッチ(22)を用いたが、そのような２個の
フロートスイッチ(2) に代えて、図５のように、水位検
出スイッチ(2a), (2b)の双方を動作角度を異にして内蔵
した１個のフロートスイッチ(2) を用いることもでき
る。
【００５５】この場合は、水位検出スイッチ(2a)と水位
検出スイッチ (2b) とが常に上下方向に位置するような
フロートスイッチ(2) の構造（たとえば形状）とする
が、水位検出スイッチ(2a), (2b)のどちらが上方向（ま
たは下方向）になってもよい。
検出スイッチ (2b) とが常に上下方向に位置するような
フロートスイッチ(2) の構造（たとえば形状）とする
が、水位検出スイッチ(2a), (2b)のどちらが上方向（ま
たは下方向）になってもよい。
【００５６】
【発明の効果】本発明の自動水位制御装置を用いれば、
上限および下限の水位検出用のスイッチとして水位検出
スイッチ(2a), (2b)の組み合わせをどのように選んで
も、電圧比較機構(3) に入力される電圧と電圧比較機構
(3) のスレッショルド電圧との大小関係に応じてパワー
リレー(4) がＯＮ、ＯＦＦ作動する。
上限および下限の水位検出用のスイッチとして水位検出
スイッチ(2a), (2b)の組み合わせをどのように選んで
も、電圧比較機構(3) に入力される電圧と電圧比較機構
(3) のスレッショルド電圧との大小関係に応じてパワー
リレー(4) がＯＮ、ＯＦＦ作動する。
【００５７】すなわち、フロートスイッチ(2) が２個の
フロートスイッチ(21), (22)からなり、そのいずれか一
方に水位検出スイッチ(2a)、他方に水位検出スイッチ
(2b)が内蔵されているときは、フロートスイッチ(21),
(22)に高低差をつけるだけでよく、上限用、下限用の区
別を要しない。またフロートスイッチ(2) が１個のフロ
ートスイッチからなり、それに水位検出スイッチ(2a),
(2b)の双方が動作角度を異にして内蔵されているとき
は、水位検出スイッチ(2a), (2b)のどちらが上方向（ま
たは下方向）になってもよいので、１個のフロートで２
水位の検出ができる。１個のフロートの場合は、狭い場
所で制御する際にフロート同士が絡み合うことがないと
いう利点もある。
フロートスイッチ(21), (22)からなり、そのいずれか一
方に水位検出スイッチ(2a)、他方に水位検出スイッチ
(2b)が内蔵されているときは、フロートスイッチ(21),
(22)に高低差をつけるだけでよく、上限用、下限用の区
別を要しない。またフロートスイッチ(2) が１個のフロ
ートスイッチからなり、それに水位検出スイッチ(2a),
(2b)の双方が動作角度を異にして内蔵されているとき
は、水位検出スイッチ(2a), (2b)のどちらが上方向（ま
たは下方向）になってもよいので、１個のフロートで２
水位の検出ができる。１個のフロートの場合は、狭い場
所で制御する際にフロート同士が絡み合うことがないと
いう利点もある。
【００５８】従って、誰が扱ってもスイッチ誤接続の問
題は一切解消すると共に、フロートスイッチへの識別付
与の必要性もなくなる。また、フロートスイッチ(2) の
リード線の接続も極めて容易なので、故障時あるいは耐
用期間経過後のフロートスイッチ(2) の取り替え交換も
容易である。加えて、自動水位制御装置本体に収容する
パワーリレー(4) においては自己保持用の接点は必要な
いのでその分だけ小さくすることができる。
題は一切解消すると共に、フロートスイッチへの識別付
与の必要性もなくなる。また、フロートスイッチ(2) の
リード線の接続も極めて容易なので、故障時あるいは耐
用期間経過後のフロートスイッチ(2) の取り替え交換も
容易である。加えて、自動水位制御装置本体に収容する
パワーリレー(4) においては自己保持用の接点は必要な
いのでその分だけ小さくすることができる。
【００５９】よって本発明によれば、スイッチ誤接続の
問題が解消され、かつ、装置のコンパクト化、生産性の
向上、低コスト化および易メンテナンス化が図られる。
問題が解消され、かつ、装置のコンパクト化、生産性の
向上、低コスト化および易メンテナンス化が図られる。
【図１】本発明の自動水位制御装置の構成および作動機
構を説明するための回路図である。
構を説明するための回路図である。
【図２】本発明の自動水位制御装置の一例を示した回路
図である。
図である。
【図３】本発明の自動水位制御装置の他の一例を示した
回路図である。
回路図である。
【図４】図３の電圧比較器Ｂ(32)における２，６ピン入
力電圧とパワーリレー(4) のＯＮ、ＯＦＦ状態との関係
を示したグラフである。
力電圧とパワーリレー(4) のＯＮ、ＯＦＦ状態との関係
を示したグラフである。
【図５】本発明の自動水位制御装置に用いるフロートス
イッチ(2) の一例を示した説明図である。
イッチ(2) の一例を示した説明図である。
【図６】従来の自動水位制御装置の例を示した回路図で
ある。
ある。
【図７】従来の自動水位制御装置の例を示した回路図で
ある。
ある。
(1) …直流電源変換機構部、(11)…トランス、(12)…全
波整流器、(13)…コンデンサー、(2) …フロートスイッ
チ、(21)…第１フロートスイッチ、(22)…第２フロート
スイッチ、(2a), (2b)…水位検出スイッチ、(3) …電圧
比較機構、(31)…電圧比較器Ａ、(32)…電圧比較器Ｂ、
(4) …パワーリレー、(5) …トランジスター、(6) …整
流器、(7) …自動水位制御装置の本体、(M) …ポンプモ
ーター、(RY)…パワーリレー、(RY1), (RY2)…接点、(T
r)…トランス、(R1)〜(R9)…抵抗、(D1), (D2)…整流
器、(C1), (C2)…コンデンサー、(FSL) …下限用フロー
トスイッチ、(FSU) …上限用フロートスイッチ
波整流器、(13)…コンデンサー、(2) …フロートスイッ
チ、(21)…第１フロートスイッチ、(22)…第２フロート
スイッチ、(2a), (2b)…水位検出スイッチ、(3) …電圧
比較機構、(31)…電圧比較器Ａ、(32)…電圧比較器Ｂ、
(4) …パワーリレー、(5) …トランジスター、(6) …整
流器、(7) …自動水位制御装置の本体、(M) …ポンプモ
ーター、(RY)…パワーリレー、(RY1), (RY2)…接点、(T
r)…トランス、(R1)〜(R9)…抵抗、(D1), (D2)…整流
器、(C1), (C2)…コンデンサー、(FSL) …下限用フロー
トスイッチ、(FSU) …上限用フロートスイッチ
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
F04D 15/00
F04B 49/06 311
G05D 9/12
H02P 3/18
Claims (5)
- 【請求項１】フロートスイッチ(2) に内蔵された複数個
の水位検出スイッチ(2a), (2b)による水位検出信号に基
いてポンプモーター(M) のＯＮ、ＯＦＦ作動を行う自動
水位制御装置であって、商用交流電源の電圧を降下させ
ると共に直流に変換するための直流電源変換機構部(1)
、電圧比較機構(3) 、ポンプモーター(M) 作動のため
のパワーリレー(4) および水位検出スイッチ(2a), (2b)
を制御回路として備えることにより、上限および下限の
水位検出用のスイッチとしての水位検出スイッチ(2a),
(2b)の組み合わせをどのように選んでも、電圧比較機構
(3) に入力される電圧と電圧比較機構(3) のスレッショ
ルド電圧との大小関係に応じてパワーリレー(4) がＯ
Ｎ、ＯＦＦ作動するようにしたことを特徴とする自動水
位制御装置。 - 【請求項２】フロートスイッチ(2) が２個のフロートス
イッチ(21), (22)からなり、そのいずれか一方に水位検
出スイッチ(2a)、他方に水位検出スイッチ(2b)が内蔵さ
れている請求項１記載の自動水位制御装置。 - 【請求項３】フロートスイッチ(2) が１個のフロートス
イッチからなり、そのフロートスイッチに水位検出スイ
ッチ(2a), (2b)の双方が内蔵されている請求項１記載の
自動水位制御装置。 - 【請求項４】電圧比較機構(3) が、電圧比較器Ａ(31)を
利用したものである請求項１記載の自動水位制御装置。 - 【請求項５】電圧比較機構(3) が、通常タイマーＩＣと
呼ばれるＩＣによる電圧比較器Ｂ(32)を利用したもので
ある請求項１記載の自動水位制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15782894A JP3483305B2 (ja) | 1994-04-26 | 1994-04-26 | 自動水位制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15782894A JP3483305B2 (ja) | 1994-04-26 | 1994-04-26 | 自動水位制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07293488A JPH07293488A (ja) | 1995-11-07 |
| JP3483305B2 true JP3483305B2 (ja) | 2004-01-06 |
Family
ID=15658215
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15782894A Expired - Fee Related JP3483305B2 (ja) | 1994-04-26 | 1994-04-26 | 自動水位制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3483305B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104133494A (zh) * | 2014-07-03 | 2014-11-05 | 广西桂林林松电力科技开发有限公司 | 一种自动加减负荷控制器及运作方法 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN202017608U (zh) * | 2010-07-08 | 2011-10-26 | 漳州灿坤实业有限公司 | 一种水泵控制电路 |
| CN104879293B (zh) * | 2015-05-05 | 2016-08-17 | 湘潭大学 | 一种应用于稻田和鱼塘的全自动潜水泵 |
| CN106996379B (zh) * | 2017-04-28 | 2018-08-14 | 深圳市能源环保有限公司 | 一种污水泵两泵控制线路 |
| CN107965448B (zh) * | 2017-12-12 | 2019-07-19 | 锦州佰特清洁能源科技有限公司 | 一种自动上水安全控制器 |
-
1994
- 1994-04-26 JP JP15782894A patent/JP3483305B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104133494A (zh) * | 2014-07-03 | 2014-11-05 | 广西桂林林松电力科技开发有限公司 | 一种自动加减负荷控制器及运作方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07293488A (ja) | 1995-11-07 |
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