JPH0634458B2

JPH0634458B2 - 電気モ−タ制御装置

Info

Publication number: JPH0634458B2
Application number: JP60161032A
Authority: JP
Inventors: ジエイ．シエーフアーエドワード
Original assignee: FURANKURIN EREKUTORITSUKU CO Inc
Current assignee: FURANKURIN EREKUTORITSUKU CO Inc
Priority date: 1984-07-20
Filing date: 1985-07-20
Publication date: 1994-05-02
Anticipated expiration: 2009-05-02
Also published as: DE3581128D1; BR8503443A; EP0169625A2; DK328485D0; JPS6158127A; EP0169625B1; EP0169625A3; ZA851495B; DK328485A; CA1229402A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、地方住居における水井戸ポンプ等の井戸ポン
プの電気モータのための制御装置に関する。

（従来技術及び発明が解決しようとする問題点）従来のこの種の井戸ポンプは、井戸に設置された電気モ
ータによって作動するポンプを具備し、このポンプは貯
水槽とパイプにより接続され、この貯水槽は住居の配水
系統に接続される。代表的な従来のポンプ制御装置は、
パイプに接続され貯水槽の水圧に感応する圧力スイッチ
を備えている。このスイッチは、予め設定された圧力の
範囲内に維持するようにモータを作動し停止する。電気
モータは通常単相型で、制御部は更に始動巻線制御スイ
ッチと、コンデンサー始動モータの場合はコンデンサー
を具備する。

先行技術のこの種の制御装置においては、制御部を分離
することが好ましい場合もある。

例えば、圧力スイッチを一つの場所に、モータ始動巻線
制御スイッチ及びコンデンサーを他の場所に設置する。
その他の配置に関しては、1984年 7月31日付けのR.H. S
peedの米国特許番号4,462,758 号に開示されており、圧
力スイッチと始動巻線スイッチが一体に固定され一つの
ハウジング内に収納されている。

より詳細に説明すれば、従来、都市におけるような水道
供給設備のない他方の住居では、井戸を掘削する必要が
あった。

この場合、第8 図に示したように、井戸211 は住居210
より離れた場所（概略10メートル程度）に掘削されるの
が通常で、圧力がかけられた水貯蔵タンク212 が住居21
0 内に配置され、パイプ213 によって、この水貯蔵タン
ク212 と井戸211 が接続されている。また、モータポン
プ214 が井戸211 の底部に配置され、このモータポンプ
214 によって、水がパイプ213 を介してタンク212 に送
られるようになっている。さらに、タンク212 には、コ
ントロールボックス215 が取付けられ、このボックス21
5 内に圧力応答スイッチ217 が設けられている。なお、
この圧力スイッチ217 は、後述するように本発明で言う
ところの圧力スイッチ17に相当する。

このシステムには、さらに、電気的にモータ214 に接続
され、かつ圧力スイッチ217 に接続されたモータ始動巻
線制御器が備えられている。なお、このモータ始動巻線
制御器は、後述するように、本願で言う始動巻線制御ス
イッチ16に相当し、これは第4 図に示したカバー66内に
取付けられている。

このカバー66内に取付けられたモータ制御器は、二つの
場所のいずれかに取付けられている。すなわち、コント
ロールボックス215 の内部か、又は、井戸211 の上端に
設けられたボックス220 の内部に取付けられている。

従って、従来の構造としては、モータ制御器がボックス
215 内に取りつけるための構造か、又はボックス220 内
に取りつけるための構造かのいずれかに適した構造とな
っていた。

換言すれば、従来の制御装置は、前述のように、別々の
場所に取り付けられるか、或いは一体に取り付けられる
かのいずれかになっているという欠点があった。

本発明の目的は、必要に応じて、各部分を一ケ所に設置
するか、或いは別々に設置することが可能な制御装置を
提供することにある。すなわち、本発明の電気モータ制
御装置は、ボックス215 内又はボックス220 内のいずれ
にも取付け可能とするものである。

更に、この制御装置は堅固で、電気的接続が容易な上
に、始動巻線制御スイッチの取外し及び交換が簡単であ
る。

（問題点を解決するための手段）本発明は、上述した従来技術の問題点及び目的に鑑み発
明なされたものであって、その要旨とするところは、支持壁或いは圧力スイッチに取り付けるための電気モー
タ制御装置であって、ベース部と取付部とを有する支持部を有し、前記ベース部が該ベース部に取り付けられた複数の第一
の電気端子と、該ベース部内部に形成された電気リード
線のための開口部とを有し、前記取付部がその内部に形成された第一の開口部を有し
ており、さらに前記電気モータ制御装置が、前記ベース部の前記
第一の電気端子に接続された複数の第二の電気端子を有
するモータ制御スイッチを有しており、前記取付部が、前記支持部を圧力スイッチに取り付ける
ための第一の取付手段と、前記取付部を支持壁に取り付
けるための第二の取付手段とを有し、前記第１の取付手段が、前記取付部内に形成された前記
第一の開口部に配置された第一の締め具を備え、且つ前
記圧力スイッチに形成された電線孔すなわち取付穴に取
り付けるのに適し、前記第二の取付手段が、前記取付部に形成された第二の
開口部と、該第二の開口部に配置された第二の締め具を
備え、且つ前記支持壁に取り付けるのに適していること
を特徴とする電気モータ制御装置である。

すなわち、この構成によって、第一の取付け手段によっ
て、圧力スイッチに直接取付け、又は、第二の取付け手
段によって、圧力スイッチから離れた箇所のいずれにも
選択的に取付けることが可能になっているのである。

本発明による制御装置は、電気モータ及び圧力スイッチ
とともに使用するようになっている。制御装置は、圧力
スイッチ、或いは該圧力スイッチから離れた箇所の他の
取り付け面のいずれかに取り付けるようになっている端
子ベースから成る。更に、この制御装置は、その上にモ
ータ始動巻線制御スイッチを有するプリント回路制御ス
イッチ基盤を含み、端子ベースとスイッチ基盤は、始動
巻線制御スイッチをベースに取り付けられた端子と接続
するために、その上に更に係合する速接続端子を具備す
る。該端子は、リード線によってモータ及び圧力スイッ
チに接続されるようになっている。制御装置は更に、内
部にスイッチ基盤と始動コンデンサーが取り付けられた
カバーを含む。該カバーはベースに開閉可能に取り付け
られ、この取り付け状態において、速接続端子は各部間
を電気的に接続するために接続されている。カバーはま
た端子ベースの端子をも包んでいる。

（実施例）本発明の前述及び他の目的、及び利点は添付図面に基づ
く下記の詳細な説明により明らかになるであろう。

第１図は、本発明の制御装置を含む井戸ポンプモータシ
ステムの電気的概略図、第２図は、制御装置のプリント
回路スイッチ基盤の平面図、第３図は、第２図の基盤の
端面図、第４図は、本発明の制御装置の断面図、第５図
は、圧力スイッチに取り付けられた制御装置の斜視図、
第６図は、第５図に示された構造で、制御装置のカバー
を取り外した状態をあらわす他の図、第７図は、カバー
を取外し壁等の取り付け面に固定した制御装置の図であ
る。

第１図に示したように、本発明のモータ回路は、主巻線
11及び始動巻線12を持つ単相誘導電動機10を有する。両
巻線11及び12は、二本のモータリード線13及び14によっ
て始動巻線制御スイッチ16に接続される。圧力スイッチ
17は、一つのリード線18によって制御スイッチ16と、も
う一方のリード線19によってモータ巻線11及び12に接続
される。この圧力スイッチ17は、接点21及び22を有し、
これらの接点は電源リード線23に接続され、該リード線
23は従来の交流電源に接続されるようになっている。

圧力スイッチ17は、米国特許番号3,340,372 号に開示さ
れ、Square D companyにより製造され、その製品番号FS
G2圧力スイッチとして販売されている従来型のものでよ
い。この圧力スイッチは、貯水槽（図示していない）内
の水圧を感知し、水圧レベルが予め設定した最小値を示
した場合には接点21及び22を閉じ、逆に水圧が予め設定
した最大値を示した場合にはこれを開くように接続され
る。

始動巻線制御スイッチ16もまた、A.L.Streater の米国
特許番号4,307,327 号、或いはT.A. Miller の米国特許
番号4,463,304 号に開示されたスイッチのような従来方
式のものでもよい。この例では、Millerの特許に示され
た制御回路が図示されている。

第１図に示したシステムの作動において、電源リード線
23は電源に接続され、圧力スイッチ17は水圧を感知する
ように接続される。水圧が予め設定した低い値にまで低
下すると、圧力スイッチの接点が閉じられる。始動時に
は、制御スイッチ16は電源を主巻線及び始動巻線11及び
12に接続する。モータの速度が定速に近づくと、スイッ
チ16が自動的に作動して始動巻線12の接続を断つ。この
際モータは主巻線により回転し続ける。勿論、モータ
は、水槽内の圧力が上方の設定値に達するまで水を水槽
内に注入するポンプ（図示していない）を作動するよう
に接続される。圧力が設定値に達すると、圧力スイッチ
１７が自動的に作動して接点21及び22を開き、それによ
ってモータ10が停止される。水圧が低下すると、前述の
サイクルが繰り返される。

第２図及び第３図に示したように、モータ始動巻線制御
スイッチ16は、比較的平坦な直方形のプリント回路基盤
26に取り付けられている。制御スイッチは、二個のトラ
イアック27及び28、リードスイッチ29、及びリードスィ
ッチ29に巻きつけられたコイル31を含む。プリント基盤
26は、二つの電線33及び34によって、第４図に示した始
動コンデンサー36に接続される。前述のMillerの特許に
開示されているように、二個のトライアック27及び28、
始動巻線12、及びコンデンサー36は、電源リード線を横
切って直列に接続されている。二個のトライアックのゲ
ート或いは制御部は、リードスイッチの両側に接続さ
れ、コイル31は始動及び主巻線電流が該コイル31内を流
れるように電源リード線の一つに接続される。

本明細書では、参照としてMiller特許の開示をとりいれ
た。

更に、プリント回路基盤26は、三つの速接続端子脚37,3
8 及び39を含むが、これは第３図に示されている。二本
の脚37及び39は、コイル31の両端に接続される。第４図
に示したように、脚37〜39は、端子ベース41に取り付け
られた速接続端子に係合する。

第４図及び第６図において、成形プラスチックで形成さ
れた端子ベース41は、平坦でほぼ直方形状のベース壁42
と、直立した即ちベース壁42とほぼ直角な取り付け壁43
を含む。ベース壁42には、二つの開口部44及び45（第６
図）が形成され、取り付け壁43には１つの穴47が形成さ
れる。第６図に示したように、取り付け壁43は、ベース
壁42の全長にわたって延びているのではなく、この例で
はベース壁42の長さの略中央に配設される。

ベース壁42は、取り付け壁43が配設されている上方或い
は同じ側に形成され、反対縁に近くに形成された複数の
段或いは突出部48を具備する。この例では、五個の突出
部48が設けられているが、各突出部には上面に穴49が形
成されている。各穴49には、内面にねじが切られた締付
けリベット51が固着される。各リベット51には端子ねじ
52がねじ込まれ、第６図及び第７図に示すように、リー
ド線或いは電線を端子に固着するために使用される。

中央寄りの三つの突出部48にはまた、速接端子コンセン
ト56,57 及び58が設けられている。第４図に示すよう
に、スイッチ基盤の三本の脚37,38 及び39は、端子ベー
ス41の三個の端子コンセント56,57 及び58と接続するよ
うに配設される。端子ベースの外側寄りの二個の突出部
48は、ねじ52の下にリード線締付け具59及び60を具備す
る。

更に制御装置は、成形プラスチックから形成されるカバ
ー66（第４図及び第５図）を含む。該カバー66は、底部
が開放されて形成され、カバー縁67の端部67は、第４図
及び第５図に示すように、端子ベース41の輪郭形状と合
致するように構成される。カバーが端子ベースの上側に
設置されると、カバーに形成された溝を貫通して延び、
ベース41に形成された穴にねじ込まれるねじ68によって
互いに固着される。カバー66は、逆Ｕ字型の断面形状を
有し、取り付け壁43に近接したその側壁70には切欠部69
が形成され、取り付け壁43の外縁に接合する。

コンデンサー36は、カバー66の上方内部に取り付けら
れ、カバーの上方は、第４図に示すように円筒形状のコ
ンデンサー36の曲率に適合するように湾曲して形成され
ることが好ましい。カバー66の内側にリブ76を形成し、
カバーを補強し且つカバー内でコンデンサー36と係合し
てコンデンサーが移動するのを防止することが好まし
い。

コンデンサー36は、プリント基盤取り付け用ブラケット
77（第４図）によってカバー66の上方に維持される。ブ
ラケット77は直角形状で、その一方の腕78はコンデンサ
ー36の下側に延びその底部と係合する。ブラケット77の
他方の腕79は、カバーの突出部81と係合し、ねじ82によ
りブラケット77はカバー66の内部に固着される。ブラケ
ット77の下側には、複数のタブ83が形成され、プリント
回路基盤の縁部を係合保持する。第４図に示すように、
基盤26はこのタブ83の間に挿入されるが、このタブ83は
柔軟性を有しており、僅かに外方向に屈曲して基盤26を
カバーに取り付けたり取外したりすることができる。更
に、ブラケット77は好ましくは、二つの球状の突出部80
をその下側に形成し、基盤26に形成された開口部85（第
２図）内に延びるようにして、基盤を合わせてブラケッ
トに正しく取り付ける。この様に取り付けると、第４図
に示したように、カバー66を端子ベース41に対して下方
に移動し、ベースと密接に係合させる時に前述のように
三つの脚37〜39はコンセント56〜58と係合するように位
置する。

制御装置は、第５図及び第６図に示すように、圧力スイ
ッチ17に直接固定するか、或いは第７図に示すように、
圧力スイッチ17から離れた位置で壁のような取り付け面
91の取り付けるようになっている。二通りの設置方法に
おいて、モーターのリード線13,14 及び19は端子ベース
41のベース壁42に形成された穴44を貫通する。

第5 図及び第6 図ならびに第9 図に顕著に示されている
ように、制御装置は、取り付け壁43に形成された穴47を
貫通して取り付けられた短いブシュ92（第４図）によっ
て、圧力スイッチ17に固定することができる。

すなわち、第4 図に顕著に示されているように、ブシュ
92には、取り付け壁43の内面と嵌合する拡大頭部或いは
フランジ93が設けられ、さらに、ブシュ92の軸に管状の
スペーサ94が取り付けられて、取り付け壁43の外面と嵌
合し、ブシュ92の画部ねじ端には薄ナット96が嵌め込ま
れている。一方、標準的な圧力スイッチ17には、第６図
に示すように、スイッチ17の両側面には一つの電源リー
ド線用電線孔99が開設されている。

従って、第９図に顕著に示されるように、制御装置を圧
力スイッチ17に取付ける場合には、ナット96をブシュ92
から取外し、ブシュ92の外部ねじ端を圧力スイッチ17の
電線孔（取付孔）99に挿入し、薄ナット96を用いてブシ
ュ92と端子ベース41を圧力スイッチ17の側壁に固着すれ
ばよい。なお、この場合、スペーサ94は、端子ベース41
と圧力スイッチ17の間に位置している。また、二本の電
源リード線23は、圧力スイッチのもう一方の孔に接続さ
れている電線管97を介して圧力スイッチ17に接続され
る。一方、第６図及び第9 図に示すように、二本のリー
ド線18及び19は、ブシュ92を貫通して延び、リード線18
は端子56に接続される。このように脚37〜39のうちの一
つは、リード線18と基盤26上の始動巻線制御スイッチと
を接続するために、端子56と接続される。モータのリー
ド線13及び14は、他の端子57及び58に接続されるが、勿
論また始動巻線制御スイッチにも接続されている。第１
図及び第６図に示すように、リード線19は、圧力スイッ
チからモータまで真直ぐに延びている。

このように、端子ベース41は、圧力スイッチ17の側に固
着され、カバー66を取り外すと、電源リード線は端子56
〜58及びモータ及び圧力スイッチに容易に取り付けるこ
とができる。カバー66を端子ベース41の上部を覆うよう
に下方に移動し、速接続端子が係合すると、始動巻線制
御スイッチとコンデンサーへの電化的接続が自動的に行
われる。その後、ねじ68を締付け、カバーをベースに保
持する。

複数の孔98（第６図）は好ましくはベース壁42を貫通す
るように形成され、それによって制御装置内部に凝縮し
た水分を排出することができる。制御装置が戸外の湿気
に曝される場所に取り付けられる場合には、このような
湿気や水分が集められて、通常制御装置の底の部分に設
けられる孔98から排出される。

制御装置を、第７図に示すように、壁等の取り付け面91
に固定する場合には、ブシュ92、スペーサ94及び薄ナッ
ト96を取外して、取り付け壁43を面91に位置させる。取
り付け壁43には複数のねじ孔104 が形成されており（第
9 図参照）、このねじ孔104 を介して、適当な締付けね
じ101 によって、壁43が取り付け面91に固着される。取
り付け壁43の孔47は勿論、面91によって塞がれ、端子と
圧力スイッチを接続する電気リード線は、ベース壁42に
開設された孔45を挿通する。リード線が挿通する電線管
は薄ナット103 によって固定される。接地線107 は、最
寄りの接地電力線コネクターに接続される。制御装置が
電源スイッチに取り付けられる場合は、接地線は圧力ス
イッチ内で接地され、別の支持面に取り付けられる場合
には、接地線が最寄りの地面に接地される。

上述によって明らかなように、端子ベースは、特定の据
付要求に応じて、第５図及び第６図及び第9 図に示すよ
うに、圧力スイッチに直接取り付けることもでき、或い
は第７図に示したように別の支持面にも取り付けること
もできる。

何れの場合においても、カバーを取り外すと端子が露出
されるので、端子ベース上の端子の接続が容易であり、
且つカバーをベースにかぶせることによって始動巻線制
御スイッチへの電気的接続が容易に行なえる。コンデン
サー及び始動巻線スイッチの修理或いは交換のための取
外しも、モータ及び圧力スイッチへの電気的接続を妨げ
ることなく簡単に行なえる。プリント回路取り付けブラ
ケットによりプリント回路基盤が支持され、又コンデン
サーが所定の位置に保持される。更に、プリント基盤上
の部品は、コンデンサーから離れているために、モータ
作動時にコンデンサーから発生する熱により始動巻線制
御スイッチの校正値が変化することはない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の制御装置を含む井戸ポンプモータシ
ステムの電気的概略図、第２図は、制御装置のプリント
回路スイッチ基盤の平面図、第３図は、第２図の基盤の
端面図、第４図は、本発明の制御装置の断面図、第５図
は、圧力スイッチに取り付けられた制御装置の斜視図、
第６図は、第５図に示された構造で、制御装置のカバー
を取り外した状態をあらわす他の図、第７図は、カバー
を取外し壁等の取り付け面に固定した制御装置の図、第
８図は従来の地方住居における井戸及び配水系統の構成
を示す概略図、第9 図は、制御装置を圧力スイッチに取
り付けた場合の状態を示す部分切欠断面図である。 10……単相誘導電動機、11……主巻線、12……始動巻
線、13,14 ……モータリード線、16……始動巻線制御ス
イッチ、17……圧力スイッチ、18,19 ……リード線、36
……コンデンサー、37〜39……脚、41……端子ベース、
42……ベース壁、43……取り付け壁、44,45 ……開口
部、47,49 ……穴、48……突出部、51……締付けリベッ
ト、52……端子ねじ、56,57,58……速接端子コンセン
ト、59,60 ……リード線締付け具、66……カバー、69…
…切欠部、70……側壁、76……リブ、77……ブラケッ
ト、78,79 ……腕、81……突出部、82……ねじ、83……
タブ、91……取り付け面、92……ブシュ、93…… 拡大
頭部（フランジ）、94……スペーサ、96……薄ナット、
104 ……ねじ孔、107 ……接地線。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｈ０５Ｋ 7/14 Ｎ 7301−4Ｅ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】支持壁或いは圧力スイッチに取り付けるた
めの電気モータ制御装置であって、ベース部と取付部とを有する支持部を有し、前記ベース部が該ベース部に取り付けられた複数の第一
の電気端子と、該ベース部内部に形成された電気リード
線のための開口部とを有し、前記取付部がその内部に形成された第一の開口部を有し
ており、さらに前記電気モータ制御装置が、前記ベース部の前記
第一の電気端子に接続された複数の第二の電気端子を有
するモータ制御スイッチを有しており、前記取付部が、前記支持部を圧力スイッチに取り付ける
ための第一の取付手段と、前記取付部を支持壁に取り付
けるための第二の取付手段とを有し、前記第一の取付手段が、前記取付部内に形成された前記
第一の開口部に配置された第一の締め具を備え、且つ前
記圧力スイッチに形成された電線孔すなわち取付穴に取
り付けるのに適し、前記第二の取付手段が、前記取付部に形成された第二の
開口部と、該第二の開口部に配置された第二の締め具を
備え、且つ前記支持壁に取り付けるのに適していること
を特徴とする電気モータ制御装置。
【請求項２】前記第一の締め具が、前記第一の開口部に
配置された螺子が形成されたブシュと該ブシュに螺合さ
れたナットとを備えることを特徴とする特許請求の範囲
第１項に記載の電気モータ制御装置。
【請求項３】前記第二の開口部が螺子孔であり、且つ前
記第二の締め具が螺子であることを特徴とする特許請求
の範囲第１項に記載の電気モータ制御装置。
【請求項４】さらに前記ベース部上に配置され且つ前記
電気端子及び前記モータ制御スイッチを被う脱着自在な
カバーが備えられていることを特徴とする特許請求の範
囲第１項に記載の電気モータ制御装置。
【請求項５】さらに前記カバーを前記ベース部に接合さ
せるために、前記カバーと前記ベース部上に脱着手段が
備えられていることを特徴とする特許請求の範囲第４項
に記載の電気モータ制御装置。
【請求項６】前記モータ制御スイッチと前記第二の電気
端子が前記カバーに取り付けられていることを特徴とす
る特許請求の範囲第４項に記載の電気モータ制御装置。
【請求項７】前記第一の電気端子と第二の電気端子が速
接続端子であることを特徴とする特許請求の範囲第６項
に記載の電気モータ制御装置。
【請求項８】前記モータ制御スイッチが、第二の電気端
子が取り付けられた回路基盤を有し、さらに、前記カバ
ーの内側に取り付けられたブラケットを有しており、前
記回路基盤が前記ブラケットに取り付けられていること
を特徴とする特許請求の範囲第７項に記載の電気モータ
制御装置。
【請求項９】前記ブラケットが、前記回路基盤に脱着自
在に係合するためのタブと、前記ブラケットに基盤を配
置するための芯合わせ手段とを備えていることを特徴と
する特許請求の範囲第８項に記載の電気モータ制御装
置。
【請求項１０】前記モータ制御スイッチが、さらに前記
カバーの一側に配置されたコンデンサーを有し、前記ブ
ラケットが前記コンデンサーに係合してコンデンサーを
前記一側に保持することを特徴とする特許請求の範囲第
８項に記載の電気モータ制御装置。
【請求項１１】前記取付部が、前記ベース部と略直角に
形成され、前記カバーが、前記取付部とベース部の縁に
密接に装着されることを特徴とする特許請求の範囲第４
項に記載の電気モータ制御装置。
【請求項１２】さらに前記ベース部に端子ブロックを備
えており、前記第一の電気端子が前記端子ブロックに装
着されていることを特徴とする特許請求の範囲第１項に
記載の電気モータ制御装置。
【請求項１３】前記端子ブロックが前記ベース部から取
り外し可能で、さらに前記端子ブロックを前記ベース部
に脱着自在に装着するための装着手段を有することを特
徴とする特許請求の範囲第12項に記載の電気モータ制御
装置。