JP5061620B2 - Pump device and dishwasher using the same - Google Patents

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Description

本発明は、水などの液体を移送するポンプ装置、およびこれを用いて業務用や一般家庭用や業務用などに使用される食器洗い機に関するものである。   The present invention relates to a pump device that transfers a liquid such as water, and a dishwasher that is used for business use, general household use, business use, and the like.

従来、ポンプ装置を用いたこの種の食器洗い機は、回転センサによって検知される回転速度が、ポンプに気泡が吸入された時に、一時的に上昇することによって検知する(例えば、特許文献1参照)。   Conventionally, this type of dishwasher using a pump device detects a rotational speed detected by a rotation sensor by temporarily rising when bubbles are sucked into the pump (see, for example, Patent Document 1). .

図15は、特許文献1に記載された従来の食器洗い機の断面図を示すものである。図15に示すように、DCブラシレスモータ1を使用したポンプ2は、ロータ3の位置検知を行うホールICを用いた回転センサ4を有しており、回転速度は別途設けられる制御装置から加減できるものとなっており、ロータ3に直結されたインペラ5の回転速度の値は、回転センサ4の出力から検知が可能なものとなっている。   FIG. 15 shows a cross-sectional view of a conventional dishwasher described in Patent Document 1. As shown in FIG. As shown in FIG. 15, the pump 2 using the DC brushless motor 1 has a rotation sensor 4 using a Hall IC that detects the position of the rotor 3, and the rotation speed can be adjusted from a separately provided control device. The value of the rotation speed of the impeller 5 directly connected to the rotor 3 can be detected from the output of the rotation sensor 4.

インペラ5から送り出された洗浄水は、ノズル6から庫内に噴き出されるものとなっているが、基準の水位Hよりも低い場合には、泡噛みが発生するものとなる。   The washing water sent out from the impeller 5 is jetted into the chamber from the nozzle 6, but when it is lower than the reference water level H, bubble biting occurs.

図16は、特許文献1に記載された従来の食器洗い機の泡噛み時のポンプ回転速度グラフを示すものである。泡の発生が増加が始まった時点t1から、負荷のトルクが小さくなり、回転速度の上昇に、泡噛みなしのS0から、S1に達した時点t2で泡噛みを抑えるため速度の低下を図り、回転速度を落としたS2で運転することにより、泡噛みを防いだ運転を5分間継続した後、t3にて定常回転速度S0に戻すものとなっている。
特開2005−511号公報
FIG. 16 shows a pump rotation speed graph when the conventional dishwasher described in Patent Document 1 is chewed with foam. From the time t1 when the generation of bubbles starts to increase, the torque of the load is reduced, and the rotation speed is increased. From S0 without foaming, to reduce the speed at the time t2 when S1 is reached, the speed is reduced. By operating at S2 at a reduced rotational speed, the operation that prevents the biting of the bubbles is continued for 5 minutes, and then returned to the steady rotational speed S0 at t3.
JP-A-2005-511

しかしながら、前記従来の構成では、例えばホールICなどを用いた、回転センサ4が必要となるため装置が高価なものとなるという問題点を有していた。   However, the conventional configuration has a problem that the device becomes expensive because the rotation sensor 4 using, for example, a Hall IC is required.

従来の技術において、回転センサ4は、DCブラシレスモータ1を運転する上での永久磁石を有するロータ3の位置検知を行うものであるので、DCブラシレスモータ1という構成にした時点で存在しているものであるが、コスト的には高いものとなり、例えばセンサレスベクトル制御と呼ばれるような技術などを用いて、回転センサ4なしでのDCブラシレスモータ1運転を行う構成もある。   In the prior art, the rotation sensor 4 detects the position of the rotor 3 having a permanent magnet when the DC brushless motor 1 is operated, and therefore exists when the DC brushless motor 1 is configured. However, the cost is high, and there is a configuration in which the DC brushless motor 1 is operated without the rotation sensor 4 using a technique called sensorless vector control, for example.

ただ、そのような構成にしたとしても、一般にインバータ回路などと呼ばれるような、高価な制御装置が必要なものとなるため、どうしてもコスト的には高いものとならざるを得ない面がある。   However, even if such a configuration is used, an expensive control device generally called an inverter circuit or the like is required, and thus there is an unavoidably high cost.

これに対して、コンデンサモータ(コンデンサランモータ)というような一種の誘導電動機(インダクションモータ)を用いたものとすることが、極めて有効に作用するものとなり、DCブラシレスモータという形式よりも、格段にコストが低減できるものとなる。   On the other hand, it is extremely effective to use a kind of induction motor (induction motor) such as a capacitor motor (capacitor run motor), which is much more effective than a DC brushless motor. Cost can be reduced.

しかしながら、その場合には、泡噛み検知を行うために回転センサ4を改めて設けることは、コストの上昇につながるものとなり、泡噛み検知のためだけに回転センサ4を設け、なおかつ、その上に、マイクロコンピュータなどを用いる回路基板までの配線までも設けるとなると、せっかく低価格の誘導電動機を用いてもコスト面で優位性が小さいものとなるという課題を有したものとなっていた。   However, in that case, providing the rotation sensor 4 again for detecting the bubble biting leads to an increase in cost, and the rotation sensor 4 is provided only for the bubble biting detection. When wiring to a circuit board using a microcomputer or the like is provided, there is a problem that even if a low-priced induction motor is used, the cost advantage is small.

本発明は上記課題を解決するもので、低コストの誘導電動機を使用した上で、回転センサが不要であり、泡噛みが適切に検知できる低コストのポンプ装置、およびこれを用いた食器洗い機を実現することを目的とする。   The present invention solves the above problems, and uses a low-cost induction motor, does not require a rotation sensor, and can provide a low-cost pump device that can properly detect foam biting, and a dishwasher using the pump device. It aims to be realized.

前記課題を解決するために、本発明のポンプ装置は、進相コンデンサと、前記進相コンデンサを直列接続した巻線を含む複数の巻線を有する誘導電動機と、少なくとも1つの巻線に流れる電流を検知する電気量検知手段と、泡噛み判定手段とを備え、前記泡噛み判定手段は、泡噛みした時に増加する高調波成分を含む信号を前記電気量検知手段から受けて、電気量検知手段の基本波成分に対する高調波成分の比率が所定値以上となった場合に泡噛みを判定するものである。 In order to solve the above problems, a pump device according to the present invention includes a phase advance capacitor, an induction motor having a plurality of windings including a series connection of the phase advance capacitor, and a current flowing through at least one winding. An electric quantity detection means for detecting a bubble and a bubble biting determination means, wherein the bubble biting judgment means receives a signal including a harmonic component that increases when the bubble is bitten from the electric quantity detection means , and the electric quantity detection means The bubble biting is determined when the ratio of the harmonic component to the fundamental wave component becomes equal to or greater than a predetermined value .

これによって、インバータ回路が不要で、低コストの誘導電動機を使用し、回転センサが無い構成でありながら、比較的簡単な構成で泡噛みの判定が可能なポンプ装置を実現することができるものとなる。   As a result, it is possible to realize a pump device that does not require an inverter circuit, uses a low-cost induction motor, has a rotation sensor, and can determine bubble biting with a relatively simple configuration. Become.

本発明は、誘導電動機を用い、回転センサの無い低コストの構成でありながら、泡噛みの判定が可能なポンプ装置を実現することができるものとなる。   The present invention can realize a pump device that uses an induction motor and has a low-cost configuration that does not include a rotation sensor, and that can determine whether or not a bubble is caught.

第1の発明は、進相コンデンサと、前記進相コンデンサを直列接続した巻線を含む複数の巻線を有する誘導電動機と、少なくとも1つの巻線に流れる電流を検知する電気量検知手段と、泡噛み判定手段とを備え、前記泡噛み判定手段は、泡噛みした時に増加する高調波成分を含む信号を前記電気量検知手段から受けて、電気量検知手段の基本波成分に対する高調波成分の比率が所定値以上となった場合に泡噛みを判定する構成とすることにより、安価な誘導電動機を使用し、かつ回転センサなしという低コストでありながら、比較的簡単に泡噛み判定を行わせることができるものとなる。 The first invention is an induction motor having a phase advance capacitor, a plurality of windings including a winding in which the phase advance capacitor is connected in series, an electric quantity detection means for detecting a current flowing in at least one winding, A bubble biting determination unit, the bubble biting determination unit receives a signal including a harmonic component that increases when the bubble bites from the electric quantity detection unit, and generates a harmonic component relative to a fundamental wave component of the electric quantity detection unit. By adopting a configuration in which the bubble biting is determined when the ratio exceeds a predetermined value , the bubble biting determination can be performed relatively easily while using an inexpensive induction motor and having a low cost without a rotation sensor. Will be able to.

第2の発明は、第1の発明の電気量検知手段が検知する電気量を、誘導電動機の巻線と進相コンデンサの直列回路に流れる電流としたことにより、比較的小さい電流を小型の電気量検知手段で実現しながら、泡噛み判定が効果的に行うことができる、低コストのポンプ装置を実現することができるものとなる。   In the second invention, the electric quantity detected by the electric quantity detection means of the first invention is the current flowing through the series circuit of the winding of the induction motor and the phase advance capacitor, so that a relatively small current can be reduced to a small electric It is possible to realize a low-cost pump device capable of effectively performing the bubble biting determination while being realized by the amount detection means.

第3の発明は、第1の発明の電気量検知手段が検知する電気量を、進相コンデンサを接続しない誘導電動機の巻線に流れる電流としたことにより、比較的小さい電流を小型の電気量検知手段で実現しながら、泡噛み判定が効果的に行うことができる、低コストのポンプ装置を実現することができるものとなる。   In the third aspect of the invention, the electric quantity detected by the electric quantity detection means of the first invention is the current flowing through the winding of the induction motor not connected to the phase advance capacitor, so that a relatively small current is reduced to a small electric quantity. A low-cost pump device that can effectively perform the bubble biting determination while being realized by the detection means can be realized.

第4の発明は、第1の発明の電気量検知手段が検知する電気量を、交流電源から誘導電動機に供給される電流としたことにより、誘導電動機に供給される全電流を把握しながらの泡噛み検知を行うことができるポンプ装置を実現することができるものとなる。   In the fourth invention, the electric quantity detected by the electric quantity detection means of the first invention is set to the current supplied from the AC power source to the induction motor, thereby grasping the total current supplied to the induction motor. A pump device capable of detecting bubble biting can be realized.

第5の発明は、進相コンデンサと、前記進相コンデンサを直列接続した巻線を含む複数の巻線を有する誘導電動機と、前記進相コンデンサと巻線の接続点の電位を検知する電気量検知手段と、泡噛み判定手段とを備え、前記泡噛み判定手段は、泡噛みした時に増加する高調波成分を含む信号を前記電気量検知手段から受けて、電気量検知手段の基本波成分に対する高調波成分の比率が所定値以上となった場合に泡噛みを判定する構成とすることにより、抵抗分圧などの簡単かつ低コストで、電気量検知手段を構成することができることから、とりわけコスト面で優位性のあるポンプ装置を実現することができるものとなる。 According to a fifth aspect of the present invention, there is provided an induction motor having a plurality of windings including a phase advance capacitor, a winding in which the phase advance capacitor is connected in series, and an electric quantity for detecting a potential at a connection point between the phase advance capacitor and the winding. A detection means and a bubble biting determination means, wherein the bubble biting determination means receives a signal including a harmonic component that increases when the bubble bites, from the electric quantity detection means, and with respect to the fundamental wave component of the electric quantity detection means By adopting a configuration in which the bubble biting is determined when the ratio of the harmonic components exceeds a predetermined value, it is possible to configure the electric quantity detection means at a simple and low cost such as resistance partial pressure. It is possible to realize a pump device that is superior in terms of surface.

の発明は、第1〜第のいずれか1つの発明の構成に加え、交流電源の周波数を検知する電源周波数検知手段を有し、少なくとも2つの交流電源周波数に対応して、泡噛み判定のしきい値を変化させる構成とすることにより、例えば日本のように電源周波数50ヘルツと60ヘルツがある場合にも、電源周波数に対応した正しい泡噛み判定が可能となるものとなる。 In addition to the configuration of any one of the first to fifth inventions, the sixth invention has power supply frequency detection means for detecting the frequency of the AC power supply, and corresponds to at least two AC power supply frequencies. By adopting a configuration in which the determination threshold value is changed, even when there are power supply frequencies of 50 Hz and 60 Hz as in Japan, for example, correct bubble biting determination corresponding to the power supply frequency can be performed.

の発明は、第1〜第のいずれか1つの発明のポンプ装置を有し、泡噛み判定した場合に、一旦誘導電動機を停止させることにより、泡噛みによるポンプ性能の低下を抑えた食器洗い機を実現することができるものとなる。 The seventh invention has the pump device according to any one of the first to sixth inventions, and when the bubble biting determination is made, the induction motor is temporarily stopped to suppress a decrease in pump performance due to the bubble biting. A dishwasher can be realized.

の発明は、第1〜第のいずれか1つの発明のポンプ装置と、給水手段を有し、泡噛み判定した場合に、前記給水手段は給水動作を行う構成とすることにより、泡噛みによるポンプ性能の低下を抑えた食器洗い機を実現することができるものとなる。 According to an eighth aspect of the present invention, there is provided a pump device according to any one of the first to sixth aspects and a water supply means, and when the bubble biting is determined, the water supply means performs a water supply operation to thereby It becomes possible to realize a dishwasher that suppresses a decrease in pump performance due to chewing.

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.

(実施の形態1)
図1は、本発明の第1の実施の形態におけるポンプ装置の回路図である。図1において、100V50Hzまたは60Hzという2種類の周波数の可能性を持つ交流電源10、交流電源に一端子が接続された誘導電動機11、進相コンデンサ12、トライアック13、零ボルト信号発生回路15、電気量検知手段17、マイクロコンピュータによって構成した泡噛み判定手段18、5Vの直流電源20、および泡噛み判定手段18の出力Qに応じてトライアック13をオンオフさせるための抵抗22、23、24、トランジスタ25を設けたものとなっている。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a circuit diagram of a pump device according to a first embodiment of the present invention. In FIG. 1, an AC power supply 10 having the possibility of two types of frequencies of 100 V 50 Hz or 60 Hz, an induction motor 11 having one terminal connected to the AC power supply, a phase advance capacitor 12, a triac 13, a zero volt signal generating circuit 15, Resistors 22, 23, 24 for turning on and off the triac 13 in accordance with the amount detection means 17, the foam biting judgment means 18, 5 V DC power supply 20 constituted by a microcomputer, and the output Q of the foam biting judgment means 18, a transistor 25 It has become that.

誘導電動機11は、2つの巻線30、31、および回転子32を備えたものとなっており、巻線30は主巻線として動作し、巻線31は進相コンデンサ12が直列に接続された上で交流電源10から、巻線30よりも進んだ位相の電流が供給される補助巻線として動作するものとなっている。   The induction motor 11 includes two windings 30 and 31 and a rotor 32. The winding 30 operates as a main winding, and the winding 31 is connected to the phase advance capacitor 12 in series. In addition, the AC power supply 10 operates as an auxiliary winding to which a current having a phase advanced from that of the winding 30 is supplied.

零ボルト信号発生回路15は、ダイオード35、36、抵抗40、41、42、43、44、発光ダイオードとフォトトランジスタの複合部品として構成されたフォトカプラ50、トランジスタ51、コンデンサ52によって構成され、VACの極性が正の期間にはハイ、負の場合にはロー、またほぼ零ボルトのタイミングでエッジを有する信号が発せられるものとなっている。   The zero volt signal generation circuit 15 includes diodes 35 and 36, resistors 40, 41, 42, 43, and 44, a photocoupler 50 configured as a composite part of a light emitting diode and a phototransistor, a transistor 51, and a capacitor 52. A signal having an edge is generated at a timing of high when the polarity is positive, low when the polarity is negative, and approximately zero volts.

電気量検知手段17は、一次コイルが巻線31と直列に接続された電流トランス60、抵抗61、62、63、64、保護用のダイオード66、67、コンデンサ68によって構成されており、巻線31に流れる電流を検知して、その電流の瞬時値に応じたアナログ電圧V1が出力されるものとなっている。   The electric quantity detection means 17 includes a current transformer 60 having a primary coil connected in series with the winding 31, resistors 61, 62, 63 and 64, protective diodes 66 and 67, and a capacitor 68. The current flowing through 31 is detected, and an analog voltage V1 corresponding to the instantaneous value of the current is output.

図2は、本実施の形態において、交流電源10が60ヘルツで、泡噛みが発生している状態のポンプ装置の各部動作波形図を示したものであり、(ア)は、交流電源10の電圧VAC波形、(イ)は零ボルト信号発生回路15の出力電圧Vzの波形、(ウ)は電気量検知手段17の出力電圧Va波形を示したものとなっている。   FIG. 2 is a waveform diagram showing the operation of each part of the pump device in the present embodiment when the AC power supply 10 is 60 Hz and foaming is occurring. The voltage VAC waveform, (A) shows the waveform of the output voltage Vz of the zero volt signal generation circuit 15, and (C) shows the waveform of the output voltage Va of the electric quantity detection means 17.

時刻t0においては、交流電源10の電圧が零となるが、(イ)に示されているように、この瞬間に零ボルト信号発生回路15は、出力電圧Vzはローからハイに立ち上がるものとなっている。   At time t0, the voltage of the AC power supply 10 becomes zero, but as shown in (A), at this moment, the zero volt signal generation circuit 15 causes the output voltage Vz to rise from low to high. ing.

その後8.33ms毎に、交流電源10は半サイクルが経過し、ハイとローを繰り返すものとなっている。   After that, every 8.33 ms, the AC power supply 10 is half cycle and repeats high and low.

また(ウ)は、t0、t1、t2、t3…のタイミングで、電圧値Vaのサンプリングが行われ、それぞれ、v0、v1、v2、v3…としてマイクロコンピュータによって構成された泡噛み判定手段18内に取り込まれていくものとなっている。   Further, (c) is the sampling of the voltage value Va at the timing of t0, t1, t2, t3..., And in the bubble biting judgment means 18 constituted by the microcomputer as v0, v1, v2, v3. It will be taken in.

本実施の形態では、直流電源20として5Vのものを使用し、抵抗62、63をいずれも4.7キロオームとしていることから、(ウ)に示されるVaの電圧波形は、電流の零点に2.5Vが対応し、これに巻線31に流れる電流波形の相似波形が重畳した波形となり、正負がほぼ同じ振幅となっていることから、電流の零点をVa=2.5Vに変換されるものとすることから、0から5Vの電圧範囲を有効に利用してアナログ/デジタル変換(A/D変換)が可能となり、8ビットのデジタル値への変換を行う場合、電流値零に対しては、128が対応し、プラス側の電流値については、129から255が、またマイナス側の電流値については、0から127が対応するものとなる。   In the present embodiment, a DC power supply 20 of 5V is used, and the resistors 62 and 63 are both 4.7 kilohms. Therefore, the voltage waveform of Va shown in (c) is 2 at the current zero point. .5V corresponds to the waveform in which the similar waveform of the current waveform flowing in the winding 31 is superimposed on this, and the positive and negative have almost the same amplitude, so the zero point of the current is converted to Va = 2.5V Therefore, analog / digital conversion (A / D conversion) becomes possible by effectively using the voltage range of 0 to 5V, and when converting to an 8-bit digital value, 128 correspond to the positive current value from 129 to 255, and the negative current value from 0 to 127.

この部分の電流波形については、泡噛みが発生して誘導電動機11の負荷トルクが小さくなった場合には、巻線31と進相コンデンサ12の共振動作のQ値(共振の強さ)が大きくなり、また誘導電動機11内の鉄心の磁気飽和による、励磁電流への3次高調波成分等の発生などにより、各部の電流、電圧波形の歪が大きくなり、3次高調波等の高調波成分が多く含まれたものとなる傾向があり、電圧Vaの波形についても同様の傾向が見られるものとなる。   Regarding the current waveform in this portion, when bubble chewing occurs and the load torque of the induction motor 11 decreases, the Q value (resonance strength) of the resonance operation of the winding 31 and the phase advance capacitor 12 increases. Moreover, due to the magnetic saturation of the iron core in the induction motor 11 and the generation of third harmonic components, etc., in the excitation current, the distortion of current and voltage waveforms in each part increases, and harmonic components such as third harmonics. Tends to be included, and the same tendency is observed for the waveform of the voltage Va.

図3は、本実施の形態のポンプ装置の泡噛み判定手段17に用いられるマイクロコンピュータのプログラムのフローチャートを示している。   FIG. 3 shows a flowchart of a microcomputer program used for the bubble biting determination means 17 of the pump device of the present embodiment.

図3において、開始69から処理をスタートし、周波数判定ルーチン70を経て、Vz立ち上がり待ち71に到達し、Vz信号の立ち上がりを待って以下の処理に移るものとなる。   In FIG. 3, the process starts from the start 69, passes through the frequency determination routine 70, reaches the Vz rising edge 71, waits for the rising edge of the Vz signal, and moves to the following process.

入力72において、各サンプリングデータv0からv11を順次入力し、基本波計算73にて、変数S1とC1にフーリエ級数展開で言うところの正弦成分と余弦成分に相当する値の概略値を符号付きの16ビット変数で求め、A1において、それらの自乗の和を計算するが、これは基本波成分の絶対値の自乗に相当する値の概略値に相当するものとなる。   In the input 72, the respective sampling data v0 to v11 are sequentially input, and in the fundamental wave calculation 73, approximate values of values corresponding to the sine component and cosine component in terms of Fourier series expansion are signed into the variables S1 and C1. A 16-bit variable is used, and the sum of squares thereof is calculated in A1, which corresponds to an approximate value of a value corresponding to the square of the absolute value of the fundamental wave component.

なお、S1とC1は3倍の係数を掛けているが、これは後に3次高調波との対応において、サンプリング数の違いによる不公平をなくすために乗じたものとなる。   Note that S1 and C1 are multiplied by a factor of three, which will be multiplied later to eliminate unfairness due to the difference in the number of sampling in correspondence with the third harmonic.

また、上述したように電流値の零は128という値に対応したものとなっているが、S1およびC1の計算においては、引き算がなされるためキャンセルされるものとなるので、例えば抵抗62、63の抵抗値バラツキなどのために、電流零に相当するデジタル値が128からずれていても、S1、C1、A1などの計算結果には、影響が及ぶことがないものとなるので、抵抗62、63として低コストで抵抗値が不揃いなものを使用しても、結果への影響はほとんどないものにすることができる。   Further, as described above, the current value zero corresponds to the value 128, but in the calculation of S1 and C1, since it is canceled because it is subtracted, for example, resistors 62 and 63 are used. Due to the resistance value variation, even if the digital value corresponding to the current zero deviates from 128, the calculation results such as S1, C1, A1, etc. will not be affected. Even if a low-cost resistor with uneven resistance values is used as 63, the result can be hardly affected.

なお、基本波計算73については、A1が基本波電流の実効値の自乗に比例する値となるため、さらに開平計算を行ってもよいが、マイクロコンピュータにかかる負荷を軽減するため、本実施の形態においては、自乗に対応したままの状態の数値で扱うものとしており、これは後述する3次高調波の計算についても同様である。   As for the fundamental wave calculation 73, since A1 is a value proportional to the square of the effective value of the fundamental wave current, square root calculation may be performed, but in order to reduce the load on the microcomputer, In the embodiment, the numerical values in the state corresponding to the square are used, and the same applies to the calculation of the third harmonic described later.

A1判断74においては、基本波成分の値が所定値以下の場合には、泡噛み判定の対象条件から外すものとしており、これによって誘導電動機が停止している場合などに不要な信号が発せられるのを防いでいるものである。   In the A1 determination 74, when the value of the fundamental wave component is equal to or less than a predetermined value, it is excluded from the target condition for the bubble biting determination, thereby generating an unnecessary signal when the induction motor is stopped. It is something that is preventing.

3次高調波計算75は、基本波生産73と同様に、3次高調波成分に対応する概略値の計算を行っている部分であり、S3、C3、A3の値が算出されるものとなる。   The third-order harmonic calculation 75 is a part for calculating an approximate value corresponding to the third-order harmonic component, similarly to the fundamental wave production 73, and the values of S3, C3, and A3 are calculated. .

なお、本実施の形態で行っている基本波計算73、3次高調波計算75は、各成分の概略値を計算する簡略的な計算方法であり、更に精度を上げる場合には、もっとサンプリングの位相間隔を短いものとし、それぞれの位相における三角関数を用いて本格的なフーリエ級数展開を行うなど方法を用いれば、各次成分の位相による計算値の変化や、より高調波成分の有無による計算値の変化を抑えることも可能となる。   Note that the fundamental wave calculation 73 and the third harmonic calculation 75 performed in the present embodiment are simple calculation methods for calculating the approximate value of each component. If the phase interval is short and a method such as full-scale Fourier series expansion using trigonometric functions at each phase is used, the calculation value changes due to the phase of each order component, or the calculation is based on the presence or absence of higher harmonic components. It is also possible to suppress changes in the value.

また、本実施の形態においては、交流電源10の1周期についての12個のデータすべてを一旦入力してから、S1、C1、S3、C3を計算しているが、サンプリングの都度、加算や減算を行ってもよく、その場合にはマイクロコンピュータの処理速度は若干高いものが要求されるものとはなるが、結果が出るまでの時間短縮は図ることができるものとなり、またデータを記憶する領域を削減することができるというメリットは発生してくる。   In this embodiment, all 12 data for one cycle of the AC power supply 10 are once input, and then S1, C1, S3, and C3 are calculated. However, every time sampling is performed, addition or subtraction is performed. In this case, the processing speed of the microcomputer is required to be slightly higher, but the time until the result is obtained can be shortened, and the data storage area The merit that it can be reduced occurs.

高次高調波による計算の影響を抑えるためには、例えばRCでハードのフィルタ回路を追加し、それを電気量検知手段17の出力に挿入する方法なども、有効に作用する場合がある。   In order to suppress the influence of the calculation due to the higher-order harmonics, for example, a method of adding a hard filter circuit with RC and inserting it into the output of the electric quantity detection means 17 may also work effectively.

また、サンプリングの位相間隔を短いものにするには、マイクロコンピュータの処理速度を上げる必要がある場合もあるが、1周期(60Hzでは16.67ms)で、すべてのサンプリングを完結させずに、2周期目で1周期目のサンプリング位相を中間タイミングをサンプリングしていく方法などを用いれば処理速度が低いマイクロコンピュータでも使用することができるものとなる。   Further, in order to shorten the sampling phase interval, it may be necessary to increase the processing speed of the microcomputer, but in one cycle (16.67 ms at 60 Hz), all sampling is not completed. If a method of sampling the intermediate timing of the sampling phase of the first cycle in the cycle is used, the microcomputer can be used even with a low processing speed.

比率計算76は、基本波に対する3次高調波成分の割合の自乗に相当する値を求め、変数R3とした上で、R3判断77で、Yよりも大きな場合に、「泡噛み」判定78にて泡噛みが発生しているという判定を行うものとなっており、本実施の形態においては、Y=0.014とすることにより、適切な泡噛み判定がなされるものとなっている。   The ratio calculation 76 obtains a value corresponding to the square of the ratio of the third harmonic component with respect to the fundamental wave, sets it as a variable R3, and when the R3 determination 77 is larger than Y, the “bubble bite” determination 78 is determined. In this embodiment, by setting Y = 0.014, appropriate bubble biting determination is made.

従って、本実施の形態のポンプ装置は、泡噛み判定手段18が、泡噛みした時に増加する高調波成分を含む信号を電気量検知手段17から受けて、泡噛みを判定するものとなっており、かつ泡噛み判定手段18は、電気量検知手段の基本波成分に対する高調波成分の比率が所定値以上となった場合に泡噛みを判定する構成となっている。   Therefore, in the pump device of the present embodiment, the bubble biting determination means 18 receives a signal including a harmonic component that increases when the bubble bites from the electric quantity detection means 17, and determines the bubble biting. In addition, the bubble biting determination unit 18 is configured to determine the bubble biting when the ratio of the harmonic component to the fundamental wave component of the electric quantity detection unit becomes a predetermined value or more.

なお、本実施の形態においてはA1およびA3が、いずれも高調波成分の自乗に相当する値となっていることから、R3は基本波成分に対する3次高調波成分の比率の自乗に相当する値となっているが、それを考慮した上で所定値Yを決めておくことにより、基本波成分に対する高調波成分の比率が所定値以上となった場合に泡噛みを判定させることができるものとなる。   In this embodiment, since A1 and A3 are both values corresponding to the square of the harmonic component, R3 is a value corresponding to the square of the ratio of the third harmonic component to the fundamental component. However, if the predetermined value Y is determined in consideration of this, it is possible to determine the bubble biting when the ratio of the harmonic component to the fundamental component exceeds the predetermined value. Become.

いずれにしても基本波成分に対する比率が判定の対象となることから、電気量検知手段17の構成要素の電流トランス60や抵抗61の特性ばらつきなどに対しては、影響を受けにくいものとなり、信頼性の高い泡噛み判定がなされるポンプ装置として実現がなされるものとなるという効果があるが、基本波成分に対する比率をとらなくとも、高調波成分だけからの判定で十分な信頼性が可能となる場合には、たとえばA3が所定値よりも大きいか否かで、泡噛みの有無を判定するようにすることもできる。   In any case, since the ratio with respect to the fundamental wave component becomes the object of determination, the characteristic variation of the current transformer 60 and the resistor 61 of the constituent elements of the electric quantity detection means 17 is hardly affected, and the reliability Although it is effective as a pump device that makes highly accurate bubble biting judgments, sufficient reliability can be achieved by judging only from harmonic components without taking a ratio to the fundamental wave components. In this case, for example, the presence or absence of bubble chewing can be determined based on whether A3 is larger than a predetermined value.

もちろん使用するマイクロコンピュータの能力に余裕がある場合などには、A1、A3、もしくはR3の開平計算などを行ってもかまわない。   Of course, when there is a margin in the capacity of the microcomputer to be used, square root calculation of A1, A3, or R3 may be performed.

また、本実施の形態においては、高調波として3次のみとしているが、これは当該部分に流れる電流波形には3次高調波成分が他の次数の高調波に対して大きく、泡噛みが発生した時の変化としても大きいものが観測されたことによるものであるが、設計によっては3次高調波以外の他の次数の変化で泡噛みを判定するもの、また複数の次数の高調波成分を合成した値、たとえば各次数の成分の自乗を足し合わせたものなどを用いてもよいが、その場合には、サンプリングの数を増やす、サンプリングの時間的間隔を短くするなどの構成が必要となってくる傾向があり、その上で、たとえば5次高調波相当となるR5、7次高調波相当となるR7をR3と足し合わせるなどの計算を行わせるというようなフローチャートが必要となってくるものとなる。   In this embodiment, only the third harmonic is used as the harmonic, but this is because the third harmonic component is larger than the other harmonics in the current waveform flowing through the part, and bubble biting occurs. This is due to the fact that a large change was observed, but depending on the design, the bubble biting is judged by a change in other orders other than the third harmonic, and the harmonic components of a plurality of orders are used. A synthesized value, for example, the sum of the squares of the components of each order may be used, but in that case, a configuration such as increasing the number of samplings or shortening the sampling time interval is required. In addition, there is a need for a flowchart for performing calculations such as adding R5 corresponding to the fifth harmonic and R7 corresponding to the seventh harmonic to R3. To become.

図4は、周波数判定ルーチン70の内容を若干詳細に示したフローチャートである。図4において、本ルーチンの開始85から、Vz立ち上がり待ち86に入り、Vz信号の立ち上がりで、18.3ms待ち87に移り、18.3ms後に、Vz=High?88に入り、ハイである場合には60ヘルツであるという判定がなされ、ローである場合には50ヘルツであるという判定がなされるものとなる。   FIG. 4 is a flowchart showing the details of the frequency determination routine 70 in some detail. In FIG. 4, from the start 85 of this routine, a Vz rise wait 86 is entered, and at the rise of the Vz signal, the process moves to 18.3 ms wait 87, and after 18.3 ms, Vz = High? If it enters 88 and is high, it will be determined that it is 60 hertz, and if it is low, it will be determined that it is 50 hertz.

上記した部分は、電源周波数判定手段89の構成となるものであり、Vz信号の立ち上がりタイミングから18.3ms経過した時点でのVz信号の状態を再確認して、周波数を判定するものとなっているが、特にこのような構成で電源周波数判定手段89を構成しなければならないというものではなく、他にさまざまな構成を用いることができるものとなり、また電源周波数の判定結果にノイズなどによる影響を排除する目的から、複数回の判断を実施した後、最終判定を行うというような構成も、よく用いられるものであり、誤動作の防止を行う上で、非常に有効なものとなる。   The above-described portion is the configuration of the power supply frequency determination unit 89, and the frequency is determined by reconfirming the state of the Vz signal when 18.3 ms has elapsed from the rising timing of the Vz signal. However, the power frequency determining means 89 is not particularly required to have such a configuration, and various other configurations can be used, and the determination result of the power frequency is affected by noise or the like. For the purpose of elimination, a configuration in which a final determination is performed after performing a plurality of determinations is often used and is very effective in preventing malfunction.

60ヘルツの場合には、90にてY←0.014の代入、さらに91にてTs←1.39msの代入がなされるものとなる。   In the case of 60 hertz, substitution of Y ← 0.014 is performed at 90, and substitution of Ts ← 1.39 ms is performed at 91.

一方50ヘルツの場合には、93にてY←0.010の代入が、94にてはTs←1.67msの代入がなされるものとなっている。   On the other hand, in the case of 50 hertz, substitution of Y ← 0.010 is made at 93, and substitution of Ts ← 1.67 ms is made at 94.

ここで、Tsはサンプリングの時間的間隔であって、交流電源10の周期の12分の1となる値をTsとして設定しているものとなっており、Yに関しては、泡噛みが発生した時に増加する高調波電流成分の増大が十分に検知できるだけの閾値としてYの値の設定をそれぞれの周波数に応じて行っている。   Here, Ts is a sampling time interval, and a value that is one-twelfth of the period of the AC power supply 10 is set as Ts. With regard to Y, when bubble biting occurs The value of Y is set according to each frequency as a threshold that can sufficiently detect an increase in the increasing harmonic current component.

本実施の形態においては、Xに関しては50ヘルツであっても60ヘルツであっても同じ値を設定するものとなっているため、X設定95については1つにまとめた状態でフローチャートを構成している。   In the present embodiment, since the same value is set for X regardless of whether it is 50 Hz or 60 Hz, the flowchart is configured with the X setting 95 combined into one. ing.

ただし、特に電流の大きさが50ヘルツと60ヘルツでかなり異なる場合には、Xの値をそれぞれで異なった値にしてもよく、フローチャートの合流前に移せば実現できるものとなる。   However, especially when the magnitude of the current is significantly different between 50 Hz and 60 Hz, the values of X may be different from each other, and can be realized by moving before the merge of the flowcharts.

リターン96にて、周波数判定ルーチン70が完結してメインルーチンに戻るものとなる。   At return 96, the frequency determination routine 70 is completed and the process returns to the main routine.

このようにして、本実施の形態のポンプ装置では、交流電源10の周波数を検知する電源周波数検知手段89を有し、50ヘルツと60ヘルツという2つの交流電源周波数に対応して、それぞれYの値を設定することにより、泡噛み判定のしきい値を変化させるものとなっているため、日本国内の50ヘルツと60ヘルツの混在している条件においても、いずれの周波数においても正しい泡噛み判定がなされるポンプ装置が実現できるものとなる。   In this way, the pump device of the present embodiment has the power frequency detecting means 89 for detecting the frequency of the AC power supply 10, and corresponds to two AC power supply frequencies of 50 Hz and 60 Hz, respectively. By setting the value, the threshold value for bubble biting determination is changed. Therefore, the correct bubble biting decision can be made at any frequency even in the mixed condition of 50 Hz and 60 Hz in Japan. A pump device capable of achieving the above can be realized.

図5は、本実施の形態のポンプ装置における電気量検知手段17の出力電圧Va波形、すなわち巻線31は進相コンデンサ12の直列回路に流れる電流に相当する波形を示したものであり、それぞれ(ア)は60ヘルツで泡噛み無しの運転中、(イ)は60ヘルツで泡噛み有りの運転中、(ウ)は50ヘルツで泡噛み無しの運転中、(エ)は50ヘルツで泡噛み有りの運転中のものである。   FIG. 5 shows the waveform of the output voltage Va of the electric quantity detection means 17 in the pump device of the present embodiment, that is, the waveform corresponding to the current flowing through the series circuit of the phase advance capacitor 12. (A) 60 Hz, no bubble biting operation, (A) 60 Hz, no bubble biting operation, (C) 50 Hz, no bubble biting operation, (D) 50 Hz, no bubble biting operation It is during driving with biting.

なお、各図の振幅の大きさを示す数値に関しては、Va値そのものではなく、電気量検知手段17の入力電流値で示している。   Note that the numerical value indicating the magnitude of the amplitude in each figure is not the Va value itself but the input current value of the electric quantity detection means 17.

図5に見られるように、50ヘルツと60ヘルツという電源周波数の条件の違いにより、電流値、電流波形には差があるが、どちらの周波数の場合においても、電流波形の歪の大きさは泡噛みの有る場合の方が、泡噛みが無い場合に比べて大きくなるものであり、特に基本波成分に対する3次高調波の比率を計算し、かつ電源周波数毎に閾値が適切に設定される本実施の形態の構成を用いることにより、泡噛みの有無を十分な信頼性で判定することができるものとなる。   As seen in FIG. 5, there are differences in the current value and current waveform due to the difference in power supply frequency conditions of 50 Hz and 60 Hz, but the magnitude of the distortion of the current waveform is the case at either frequency. When there is a bubble bite, it will be larger than when there is no bubble bite. Especially, the ratio of the third harmonic to the fundamental wave component is calculated, and the threshold value is set appropriately for each power frequency. By using the configuration of the present embodiment, it is possible to determine the presence or absence of foam biting with sufficient reliability.

(実施の形態2)
図6は、本発明の第2の実施の形態におけるポンプ装置の回路図である。図6においては、電気量検知手段17が接続され、検知の対象となる電流として、誘導電動機11の巻線30としているが、その他の部分の構成に関しては、第1の実施の形態となんら変わるところがなく、全くの同等の構成要素を用いたものとなっている。
(Embodiment 2)
FIG. 6 is a circuit diagram of a pump device according to the second embodiment of the present invention. In FIG. 6, the electric quantity detection means 17 is connected and the winding 30 of the induction motor 11 is used as a current to be detected. However, the configuration of other parts is different from that of the first embodiment. However, there are no equivalent components.

したがって、本実施の形態では、電気量検知手段17が検知する電気量が、誘導電動機11の内の進相コンデンサ12を接続しない方の巻線30に流れる電流となっている。   Therefore, in the present embodiment, the amount of electricity detected by the amount-of-electricity detection means 17 is a current flowing through the winding 30 of the induction motor 11 that is not connected to the phase advance capacitor 12.

図7は、本実施の形態において、電気量検知手段17の出力電圧Vbの波形であり、一般にコンデンサモータ、あるいはコンデンサランモータと呼ばれる誘導電動機11の主巻線、もしくはメイン巻線として動作する巻線30への供給電流に相当する波形となっている。   FIG. 7 shows the waveform of the output voltage Vb of the electric quantity detection means 17 in this embodiment, and the winding that operates as the main winding or main winding of the induction motor 11 generally called a capacitor motor or capacitor run motor. The waveform corresponds to the current supplied to the line 30.

図7において、(ア)は泡噛みが無い状態にて、(イ)は泡噛みが有る状態においてのものであるが、これらは交流電源10の周波数としては、60ヘルツのものとしている。   In FIG. 7, (A) is in a state where there is no bubble biting, and (A) is in a state where there is bubble biting, but the frequency of the AC power supply 10 is 60 Hz.

各図の振幅の大きさを示す数値に関しては、Vb値そのものではなく、電気量検知手段17の入力電流値で示している。   The numerical value indicating the magnitude of the amplitude in each figure is not the Vb value itself but the input current value of the electric quantity detection means 17.

本実施の形態においても、泡噛みが有る場合の方が電気量検知手段17の出力電圧に含まれる高調波成分が大きいという傾向があるので、第1の実施の形態と同様にして、泡噛みの有無の判定ができるものとなる。   Also in the present embodiment, since there is a tendency that the harmonic component contained in the output voltage of the electric quantity detection means 17 is larger when there is bubble biting, the bubble biting is the same as in the first embodiment. It is possible to determine whether or not there is any.

(実施の形態3)
図8は、本発明の第3の実施の形態におけるポンプ装置の回路図である。図8おいては、電気量検知手段17が接続され、検知の対象となる電流として、交流電源から誘導電動機11への供給部分としているが、その他の部分の構成に関しては、第1の実施の形態となんら変わるところがなく、全くの同等の構成要素を用いたものとなっている。
(Embodiment 3)
FIG. 8 is a circuit diagram of a pump device according to the third embodiment of the present invention. In FIG. 8, the electric quantity detection means 17 is connected, and the current to be detected is a supply portion from the AC power source to the induction motor 11, but the configuration of the other portions is the first embodiment. There is no difference from the form, and it uses completely equivalent components.

したがって、本実施の形態では、電気量検知手段17が検知する電気量は、交流電源10から誘導電動機11に供給される電流となっている。   Therefore, in the present embodiment, the amount of electricity detected by the amount-of-electricity detection means 17 is a current supplied from the AC power supply 10 to the induction motor 11.

図9は、本実施の形態において、電気量検知手段17の出力電圧Vcの波形であり、誘導電動機11の供給電流を合計した電流波形に対応するものとなっている。図9において、(ア)は泡噛みが無い状態にて、(イ)は泡噛みが有る状態においてのものであるが、これらは交流電源10の周波数としては、60ヘルツのものとしている。   FIG. 9 shows the waveform of the output voltage Vc of the electric quantity detection means 17 in the present embodiment, which corresponds to the current waveform obtained by summing the supply currents of the induction motor 11. In FIG. 9, (A) is in a state where there is no foam bite, and (A) is in a state where there is bubble bite, these are 60 Hz as the frequency of the AC power supply 10.

なお、各図の振幅の大きさを示す数値に関しては、Vc値そのものではなく、電気量検知手段17の入力電流値で示している。   In addition, regarding the numerical value indicating the magnitude of the amplitude in each figure, it is indicated not by the Vc value itself but by the input current value of the electric quantity detection means 17.

本実施の形態においても、泡噛みが有る場合の方が電気量検知手段17の出力電圧に含まれる高調波成分が大きいという傾向があるので、やはり第1の実施の形態と同様にして、泡噛みの有無の判定ができるものとなる。   Also in the present embodiment, since there is a tendency that the harmonic component contained in the output voltage of the electric quantity detection means 17 is larger in the case where there is bubble biting, the same as in the first embodiment, The presence or absence of biting can be determined.

本実施の形態においては、電気量検知手段17に入力される電流の大きさは、第1の実施の形態、第2の実施の形態と比較すると、大きいものなることから、電流トランス60の仕様が多少大きなものが必要となる傾向はあるが、誘導電動機に供給される総合電流となることから、泡噛みの有無以外の誘導電動機11の状態、たとえば発熱の状況を把握するなどの検知、あるいは他の制御に用いることができる範囲として拡大がなされるものとなる。   In the present embodiment, the magnitude of the current input to the electric quantity detection means 17 is larger than that in the first embodiment and the second embodiment. However, since it becomes a total current supplied to the induction motor, detection of the state of the induction motor 11 other than the presence or absence of bubble chewing, for example, grasping the state of heat generation, or the like The range that can be used for other control is expanded.

(実施の形態4)
図10は、本発明の第4の実施の形態におけるポンプ装置の回路図である。本実施の形態においては、誘導電動機11の巻線30、31の内の、進相コンデンサ12を直列接続した方の巻線31に対して、進相コンデンサ12と巻線31の接続点に接続され、その電位を検知する電気量検知手段100が設けられている。
(Embodiment 4)
FIG. 10 is a circuit diagram of a pump device according to the fourth embodiment of the present invention. In the present embodiment, of the windings 30 and 31 of the induction motor 11, the winding 31 connected in series with the phase advance capacitor 12 is connected to the connection point between the phase advance capacitor 12 and the winding 31. In addition, an electric quantity detecting means 100 for detecting the potential is provided.

電気量検知手段100の構成としては、抵抗101、102、103、104、ダイオード105、106、およびコンデンサ107を備えており、誘導電動機11を駆動中の進相コンデンサ12の端子間の電圧に相当する電圧を、3個の抵抗101、102、103により、センター値を直流電源20の電圧の1/2に相当するほぼ2.5Vとし、かつ分圧を施し、直流電源20の電圧範囲をオーバーしないように、ダイオード105、106による保護と、不要な高次高調波やノイズの除去を行う抵抗104、コンデンサ106のフィルタ作用を加えた上で、アナログの出力電圧Vdとして、マイクロコンピュータによって構成した泡噛み判定手段18に印加させるものである。   The configuration of the electric quantity detection means 100 includes resistors 101, 102, 103, 104, diodes 105, 106, and a capacitor 107, which corresponds to the voltage between the terminals of the phase advance capacitor 12 that is driving the induction motor 11. The center voltage is set to approximately 2.5 V corresponding to ½ of the voltage of the DC power supply 20 by the three resistors 101, 102, 103, and the voltage is divided to exceed the voltage range of the DC power supply 20. In order to prevent this, the protection by the diodes 105 and 106 and the filtering function of the resistor 104 and the capacitor 106 that remove unnecessary high-order harmonics and noise are added, and the analog output voltage Vd is configured by a microcomputer. This is applied to the bubble biting determination means 18.

その他の部分の構成に関しては、第1の実施の形態と全く同等のものとなっている。   The configuration of other parts is exactly the same as that of the first embodiment.

図11は、本実施の形態のポンプ駆動装置が、交流電源10が100V60Hzで動作している状態における、動作波形を示したものであり、(ア)は泡噛みが無い状態、(イ)は泡噛みが有る状態でのVd波形が示されている。   FIG. 11 shows operation waveforms in the state where the AC power supply 10 is operating at 100 V 60 Hz in the pump drive device of the present embodiment. The Vd waveform in the state where there is a bubble bite is shown.

ただし、各図の振幅の大きさを示す数値に関しては、Vd値そのものではなく、電気量検知手段17の入力電圧値で示している。   However, the numerical value indicating the magnitude of the amplitude in each figure is not the Vd value itself but the input voltage value of the electric quantity detection means 17.

進相コンデンサ12に流れる電流は、第1の実施の形態の述べた波形となるため、進相コンデンサ12の端子間電圧は、それが積分されたものとなり、泡噛みが有る場合には、進相コンデンサ12の電圧波形にも3次高調波成分が含まれたものとなるため、Vdをマイクロコンピュータによって実現された泡噛み判定手段18で、高調波成分の1つである3次高調波成分を検知することにより、所定値以上の3次高調波成分が含まれた時点で、泡噛みと判定結果を出すことができるものとなる。   Since the current flowing through the phase advance capacitor 12 has the waveform described in the first embodiment, the voltage between the terminals of the phase advance capacitor 12 is integrated. Since the third harmonic component is also included in the voltage waveform of the phase capacitor 12, the third harmonic component, which is one of the harmonic components, is obtained by the bubble biting determination means 18 realized by a microcomputer. By detecting the above, when the third harmonic component equal to or greater than the predetermined value is included, the bubble biting and the determination result can be obtained.

本実施の形態においては、第1の実施の形態において用いている電流トランスが不要であって、代わりに比較的低コストの抵抗101、102、103で電圧検知を行うものとなることから、電気量検知手段100は低コストのものとすることができるという効果がある。   In the present embodiment, the current transformer used in the first embodiment is unnecessary, and voltage detection is performed by using the relatively low-cost resistors 101, 102, and 103 instead. The amount detecting means 100 has an effect that it can be made low cost.

ただし、進相コンデンサ12の端子電圧に対しては、高い周波数成分になるほど低くなる傾向があることから、高調波成分の含有率という面では小さくなる傾向があり、泡噛みが発生した場合に、高調波電流成分の増加がかなり多くなる設計となった場合に有効となる。   However, since the terminal voltage of the phase advance capacitor 12 tends to be lower as the frequency component becomes higher, it tends to be smaller in terms of the content ratio of the harmonic component. This is effective when the design is such that the increase in harmonic current components is considerably large.

以上、第1から第3の実施の形態に示したポンプ装置は、高調波成分を検知して泡噛みの判定を行うことにより、回転センサなしという低コストの構成でありながら、泡噛みの判定が行えるものとなる。   As described above, the pump devices shown in the first to third embodiments detect the foaming by detecting the harmonic component, thereby determining the bubble biting while having a low-cost configuration without a rotation sensor. Can be done.

なお、実施の形態によっては、50Hzの場合については述べていないものもあったが、第1の実施の形態と同様、周波数判定手段89を設けることによって、複数の電源周波数条件下で、それぞれ正常な泡噛み判定が行われるものとなるものである。   In some embodiments, the case of 50 Hz is not described. However, in the same manner as in the first embodiment, by providing the frequency determination means 89, each is normal under a plurality of power supply frequency conditions. A bubble chewing determination is performed.

(実施の形態5)
図12は、本発明の第5の実施の形態における食器洗い機の断面図である。図12において、誘導電動機11、進相コンデンサ12、トライアック13、電気量検知手段17、泡噛み判定手段18は、第1の実施の形態で述べたものをそのまま用いたものポンプ装置110が構成されているものであり、進相コンデンサ12が接続された巻線31の電流に含まれる高調波成分によって、泡噛み判定を行うものとなっている。
(Embodiment 5)
FIG. 12 is a sectional view of a dishwasher according to the fifth embodiment of the present invention. In FIG. 12, the induction motor 11, the phase advance capacitor 12, the triac 13, the electric quantity detection means 17, and the bubble biting determination means 18 are the same as those described in the first embodiment, and the pump device 110 is configured. The bubble biting determination is performed based on the harmonic component contained in the current of the winding 31 to which the phase advance capacitor 12 is connected.

トライアック13は、図1などでも示されているように、マイクロコンピュータを用いた泡噛み判定手段18が出力するQ信号がハイであればオンとされ、ローであればオフとされるものとなっている。   As shown in FIG. 1 and the like, the triac 13 is turned on when the Q signal output from the bubble biting determination means 18 using a microcomputer is high, and is turned off when the signal is low. ing.

水道に接続された給水管112と給水弁113は、給水手段114を構成しており、給水弁113についても泡噛み判定手段18に用いられているマイクロコンピュータにより開/閉の制御が可能なものとなっている。   The water supply pipe 112 and the water supply valve 113 connected to the water supply constitute the water supply means 114, and the water supply valve 113 can be controlled to be opened / closed by the microcomputer used for the bubble biting determination means 18. It has become.

食器洗い機の動作としては、食器に洗剤の入った水(洗浄水)をポンプ装置110によって循環させて洗いを行う行程と、同様に真水を循環させるすすぎ行程などがあるが、それぞれ循環が所定時間終了した段階で、機内の水あるいは洗浄水をポンプ装置110が機外に排水する排水する行程が存在する。   The operation of the dishwasher includes a washing process in which water (washing water) containing detergent in the dishes is circulated by the pump device 110 and a rinsing process in which fresh water is circulated. At the stage of completion, there is a process of draining the in-machine water or the washing water from the pump device 110 to the outside of the machine.

図13は、洗い行程の動作波形図を示しているものであり、(ア)は給水手段114の給水弁113に送られる信号であり、ハイであれば給水がなされるものとなっている。   FIG. 13 shows an operation waveform diagram of the washing process. (A) is a signal sent to the water supply valve 113 of the water supply means 114, and if it is high, water is supplied.

(イ)は泡噛み検知手段18の出力信号で、ハイであれば泡噛みと判定されている状態にある。   (A) is an output signal of the bubble biting detection means 18. If it is high, it is in a state where it is determined as bubble biting.

(ウ)はトライアック13へのオンオフ信号Qであって、ハイであれば、誘導電動機11が駆動される状態となる。   (C) is an on / off signal Q to the triac 13, and if it is high, the induction motor 11 is driven.

食器を洗浄している洗い行程の期間においては、本実施の形態の食器洗い機は、t1に給水手段114が給水状態となり、機内にとりあえず最小限の水を導いた時点t2で、一旦給水手段114は給水を停止した状態となり、同時にQが立ち上がってポンプ装置110を運転する。   In the period of the washing process in which the dishes are being washed, the dishwasher of the present embodiment temporarily supplies the water supply means 114 at time t2 when the water supply means 114 is in the water supply state at t1 and the minimum amount of water is introduced into the machine for the time being. Becomes a state where water supply is stopped, and at the same time, Q rises and the pump device 110 is operated.

t3において、ポンプ装置110は泡噛み判定し、これを受けてt4において給水弁113が開かれ、t4から5秒後のt5まで給水手段114が給水動作を行う。   At t3, the pump device 110 determines that the foam is engaged, and at t4, the water supply valve 113 is opened, and the water supply means 114 performs the water supply operation until t5 after 5 seconds from t4.

なお、本実施の形態においては、Q信号はハイを継続していることから、誘導電動機11は駆動し続けている状態となり、泡噛みが無くなるまではハイ信号が続くものとなる。   In the present embodiment, since the Q signal continues to be high, the induction motor 11 continues to be driven, and the high signal continues until the bubble bite disappears.

このような動作により、機内の水位が上昇し、泡噛みの発生は抑えられるものとなる。   By such an operation, the water level in the machine rises and the occurrence of bubble biting is suppressed.

以降においても、泡噛み判定手段18が泡噛みが有ることを検知すると、都度給水動作を行うものとなっている。   Thereafter, when the bubble biting determination means 18 detects that there is a bubble bite, the water supply operation is performed each time.

よって、本実施の形態においては、泡噛みが無い場合には、そのままの水位で運転が継続されることから、ポンプ装置110の運転に必要かつ十分な水量での運転が可能となり、無駄な水の消費を極力抑えることができるものとなる。   Therefore, in the present embodiment, when there is no bubble biting, the operation is continued at the same water level, so that it is possible to operate with a sufficient amount of water necessary for the operation of the pump device 110, and wasteful water Consumption can be reduced as much as possible.

図14は、排水時の動作波形図を示しているものであり、(ア)、(イ)、(ウ)は、それぞれ図13と同じ部分の動作波形図を示している。   FIG. 14 shows operation waveform diagrams during drainage, and (a), (b), and (c) show operation waveform diagrams of the same parts as in FIG.

排水時においては、t6時点でQをハイとすることにより、排水動作が開始されるが、ポンプ装置110を働かせている最中に、泡噛みの判定があったt7時点で、Qをローとして、誘導電動機11を一旦停止しポンプ装置110は動作を停止する。   At the time of drainage, the drainage operation is started by setting Q to high at time t6, but Q is set to low at time t7 when there is a determination of bubble biting while the pump device 110 is operating. Then, the induction motor 11 is temporarily stopped and the pump device 110 stops operating.

これは、泡噛みが一旦発生してしまった場合には、そのままポンプ装置の運転を継続しても、排水の機能が極端に損なわれるものとなり、これを避けるための動作となる。   This is an operation for avoiding the occurrence of bubble biting once the function of the drainage is extremely impaired even if the operation of the pump device is continued as it is.

これにより、泡噛みしていた空気が水面まで戻り、ポンプ装置110は自然に泡噛みの無い状態に戻るものである。   As a result, the air that has been engaged in the foam returns to the water surface, and the pump device 110 naturally returns to the state without the foam engagement.

そして、その5秒後のt8において、Qをハイとし、再度トライアック13がオンされて再び排水動作が継続されるものとなり、このような動作をさせることにより、排水後に機内に残る水量(残水量)を極力少なく抑えることができるものとなる。   At t8 after 5 seconds, Q is set to high, the TRIAC 13 is turned on again, and the draining operation is continued again. By performing such an operation, the amount of water remaining in the machine after draining (residual water amount) ) Can be suppressed as much as possible.

よって、汚れや洗剤などを含んだ洗浄水の残水量が抑えられることによる、すすぎの性能向上、すすぎ回数の削減による時間短縮などが可能となるものとなり、またすべての行程が終了した時点での残水量も最小限に抑えられるものとなることから、腐敗などによる次回の動作への悪影響なども最小限に抑えることができるものとなる。   Therefore, it becomes possible to improve the performance of rinsing by reducing the amount of residual cleaning water containing dirt and detergent, shorten the time by reducing the number of times of rinsing, and when all the steps are completed Since the amount of remaining water can be minimized, adverse effects on the next operation due to rot can be minimized.

以上のように、本発明にかかるポンプ装置は、誘導電動機と、泡噛みした時に増加する高調波成分を含む信号を受ける電気量検知手段を設けることにより、低コストの誘導電動機を使用した上で、回転センサが不要であり、泡噛みが適切に検知できる低コストのポンプ装置、およびこれを用いた無駄な水の使用を抑え、排水時の残水量も抑えた食器洗い機を実現できるものとなる。   As described above, the pump device according to the present invention uses an induction motor and a low-cost induction motor by providing an electric quantity detection unit that receives a signal including a harmonic component that increases when a bubble is bitten. , A low-cost pump device that does not require a rotation sensor, can detect foam biting appropriately, and a dishwasher that suppresses the use of wasted water and reduces the amount of remaining water during drainage. .

本発明の実施の形態1におけるポンプ装置の回路図Circuit diagram of pump device in Embodiment 1 of the present invention (ア)同ポンプ装置の交流電源の電圧波形図(イ)同零ボルト信号発生カイロの出力電圧波形図(ウ)同電気量検知手段の出力電圧波形図(A) Voltage waveform diagram of AC power source of the pump device (A) Output voltage waveform diagram of the same zero volt signal generating warmer (C) Output voltage waveform diagram of the same electric quantity detection means 同ポンプ装置の泡噛み判定手段に用いられるマイクロコンピュータのメインフローチャートMain flowchart of microcomputer used for bubble biting determination means of the pump device 同ポンプ装置のマイクロコンピュータの周波数判定ルーチンのフローチャートFlowchart of microcomputer frequency determination routine of the pump device (ア)〜(エ)同ポンプ装置の電気量検知手段の出力電圧波形図(A)-(D) Output voltage waveform diagram of electric quantity detection means of the pump device 本発明の実施の形態2におけるポンプ装置の回路図Circuit diagram of pump device in embodiment 2 of the present invention (ア)(イ)同ポンプ装置の電気量検知手段の出力電圧波形図(A) (a) Output voltage waveform diagram of the electric quantity detection means of the pump device 本発明の実施の形態3におけるポンプ装置の回路図Circuit diagram of pump device in embodiment 3 of the present invention (ア)(イ)同ポンプ装置の電気量検知手段の出力電圧波形図(A) (a) Output voltage waveform diagram of the electric quantity detection means of the pump device 本発明の実施の形態4におけるポンプ装置の回路図Circuit diagram of pump device in embodiment 4 of the present invention (ア)(イ)同ポンプ装置のポンプ駆動装置の動作波形図(A) (b) Operation waveform diagram of pump drive unit 本発明の実施の形態5における食器洗い機の断面図Sectional drawing of the dishwasher in Embodiment 5 of this invention (ア)〜(ウ)同食器洗い機の洗い行程での動作波形図(A)-(C) Waveform diagram during the washing process of the dishwasher (ア)〜(ウ)同食器洗い機の排水時の動作波形図(A) ~ (C) Waveform diagram of the dishwasher during drainage 従来の食器洗い機の断面図Cross-sectional view of a conventional dishwasher 同食器洗い機の動作波形図Waveform diagram of the dishwasher

符号の説明Explanation of symbols

10 交流電源
11 誘導電動機
12 進相コンデンサ
17 電気量検知手段
18 泡噛み判定手段
30、31 巻線
89 電源周波数検知手段
110 ポンプ装置
114 給水手段
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 AC power supply 11 Induction motor 12 Phase advance capacitor | condenser 17 Electric quantity detection means 18 Foam biting determination means 30, 31 Winding 89 Power supply frequency detection means 110 Pump apparatus 114 Water supply means

Claims (8)

進相コンデンサと、前記進相コンデンサを直列接続した巻線を含む複数の巻線を有する誘導電動機と、少なくとも1つの巻線に流れる電流を検知する電気量検知手段と、泡噛み判定手段とを備え、前記泡噛み判定手段は、泡噛みした時に増加する高調波成分を含む信号を前記電気量検知手段から受けて、電気量検知手段の基本波成分に対する高調波成分の比率が所定値以上となった場合に泡噛みを判定するポンプ装置。 A phase advance capacitor, an induction motor having a plurality of windings including a series connection of the phase advance capacitor, an electric quantity detection means for detecting a current flowing in at least one winding, and a bubble biting determination means The bubble biting determination means receives a signal including a harmonic component that increases when the bubble bites from the electric quantity detection means, and the ratio of the harmonic component to the fundamental wave component of the electric quantity detection means is equal to or greater than a predetermined value. A pump device that determines whether or not a bubble has been caught. 電気量検知手段が検知する電気量は、誘導電動機の巻線と進相コンデンサの直列回路に流れる電流とした請求項1記載のポンプ装置。 2. The pump device according to claim 1, wherein the amount of electricity detected by the amount of electricity detecting means is a current flowing in a series circuit of a winding of the induction motor and a phase advance capacitor. 電気量検知手段が検知する電気量は、進相コンデンサを接続しない誘導電動機の巻線に流れる電流とした請求項1記載のポンプ装置。 The pump device according to claim 1, wherein the amount of electricity detected by the amount of electricity detecting means is a current flowing through a winding of an induction motor not connected to a phase advance capacitor. 電気量検知手段が検知する電気量は、交流電源から誘導電動機に供給される電流とした請求項1記載のポンプ装置。 The pump device according to claim 1, wherein the amount of electricity detected by the amount of electricity detecting means is a current supplied from an alternating current power source to the induction motor. 進相コンデンサと、前記進相コンデンサを直列接続した巻線を含む複数の巻線を有する誘導電動機と、前記進相コンデンサと巻線の接続点の電位を検知する電気量検知手段と、泡噛み判定手段とを備え、前記泡噛み判定手段は、泡噛みした時に増加する高調波成分を含む信号を前記電気量検知手段から受けて、電気量検知手段の基本波成分に対する高調波成分の比率が所定値以上となった場合に泡噛みを判定するポンプ装置。 A phase advance capacitor, an induction motor having a plurality of windings including a winding in which the phase advance capacitor is connected in series, an electric quantity detection means for detecting a potential at a connection point of the phase advance capacitor and the winding, and bubble biting The bubble biting determination unit receives a signal including a harmonic component that increases when the bubble is bitten from the electric quantity detection unit, and the ratio of the harmonic component to the fundamental wave component of the electric quantity detection unit is A pump device that determines whether or not a foam is caught when a predetermined value or more is reached . 交流電源の周波数を検知する電源周波数検知手段を有し、少なくとも2つの交流電源周波数に対応して、泡噛み判定のしきい値を変化させる請求項1〜のいずれか1項に記載のポンプ装置。 The pump according to any one of claims 1 to 5 , further comprising a power source frequency detecting means for detecting a frequency of the AC power source, wherein the threshold value for bubble biting determination is changed corresponding to at least two AC power source frequencies. apparatus. 請求項1〜のいずれか1項に記載のポンプ装置を有し、泡噛み判定した場合に、一旦誘導電動機を停止させる食器洗い機。 A dishwasher comprising the pump device according to any one of claims 1 to 6 and once stopping the induction motor when the bubble biting is determined. 請求項1〜のいずれか1項に記載のポンプ装置と給水手段を有し、泡噛み判定した場合
に、前記給水手段は給水動作を行う食器洗い機。
A dishwasher comprising the pump device according to any one of claims 1 to 6 and a water supply means, wherein the water supply means performs a water supply operation when a bubble biting determination is made.
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