JPH0676664U - 水中電動ポンプの自動運転制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】ポンプモーター内にトランスやパワーリレーを
内装しておく必要がなく、コンパクトに構成せられ、且
つ自己保持回路により水位の２位制御を確実に行わせる
ことができる装置を、ローコストに提供すること。 【構成】フロート式水位感知機構Ｆを支持する取付ホル
ダー５内に、トライアックを主体とし電子回路にて構成
せられた無接点形式のスイッチングエレメント９を内装
し、トライアックの起動回路および自己保持回路を構成
せしめるよう電気的に接続したことにより、水位の所定
上昇限でポンプを起動させ所定下降限でポンプを停止さ
せるという自動運転制御が行われる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の技術分野】

本考案は、水中電動ポンプの自動運転制御装置、更に詳しくは、槽内水位の所 定上昇限でポンプを起動させ所定下降限でポンプを停止させるという、水位の２ 位制御を自動的に行わせるための装置に関する。

【０００２】

【従来技術とその問題点】

従来、水中ポンプの運転制御は、単相１００Ｖ或は２００Ｖの電源をトランス によって２４Ｖ以下の低電圧に落とし、この低電圧をフロート式水位検出装置内 のリードスイッチによって開閉し、これと連動するパワーリレー等によってポン プモーターを制御するという方式が一般に用いられている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

このようなトランスとパワーリレーを組み合わせた従来の制御装置では、電圧 が変わればトランスを交換しなければならないという不便さがある。また、トラ ンスやリレーの附設に大なるスペースを要するため、これを検出装置側に内装さ せることはできず、ポンプモーターのヘッドカバー内に設けることになり、それ だけヘッドカバーを深く大きなものとする必要がある。

【０００４】 更にまた、非自動式ポンプを自動式とするについては、ヘッドカバーまで別作 しなければならず、改造に手数と費用が掛かり過ぎることになる。従って、既製 の非自動式ポンプに水位検出装置を附設してこれを自動式ポンプに改造するとい うようなことは事実上不可能であり、この種の水位検出装置を有する自動式ポン プというものは当初から自動式に設計されていることを必要とする。

【０００５】 更にまた、水位の２位制御を確実に行わせるためには、例えば特願昭５６ー４ ２９４０号発明におけるうような極めて複雑な機構が用いられ、コスト高となる ことが避けられないものとされていた。

【０００６】

【考案の目的】

本考案の目的は、コンパクトで収容スペースが小さくて済み、ポンプモーター 内にトランスやパワーリレーを内装しておく必要がなく、既製の非自動式水中電 動ポンプに装着してこれを自動式水中電動ポンプに容易に変換させることのでき 、且つ水位の２位制御を確実に行わせることができる装置を、ローコストに提供 することにある。

【０００７】

【問題を解決するための手段】

本考案に係る水中電動ポンプの自動運転制御装置においては、水位の増減によ り昇降作動するフロートと、該フロートの昇降作動に伴ない作動する作動子と、 該作動子の接近離隔により開閉せしめられるリードスイッチとを組合せてなるフ ロート式水位感知機構を用い、該フロート式水位感知機構を支持する取付ホルダ ー内に、トライアックを主体とし電子回路にて構成せられた無接点形式のスイッ チングエレメントを内装し、水位の増減に伴なうリードスイッチの開閉作動によ りトライアックの起動回路を開閉せしめるよう電気的に接続し、かつ、取付ホル ダーの基部上から電源コードを導出させてなる水中電動ポンプの水位検出装置に おいて、前記取付ホルダーの基部に穿設された導出孔よりスイッチングエレメン トの引出線を導出させ、該導出部の周辺を水中ポンプ外筺の電源コード引出口の 周辺と対向する取付部に形成したのである。

【０００８】

【実施例】

以下、実施例の図面について説明する。

【０００９】 Ｐは本考案装置の実施対象とされる水中電動ポンプであって、外筐１の適所の 電源コード２の引出口３を開設し、該引出口３にはパッキング等の水密構造体４ を取り外し可能に装着させるようになっている。

【００１０】 ５は取付ホルダーであって、その基部５′には導出孔１２が穿設せられ、該導 出孔１２の周辺部は前記引出口３の周辺部と対向する取付部に形成されている。

【００１１】 Ｆは取付ホルダー５により支持されるフロート式水位感知機構であって、水位 の増減により昇降作動するフロート７と、該フロート７の昇降作動に伴い作動す る作動子８と、該作動子８の接近・離隔により開閉せしめられるリードスイッチ ６とによって構成されるが、その作動形式としては、実施例の図面のように電源 コードに繋留せられたフロート７が水位の増減に伴い傾動状に昇降する形式のも のであってもよく、或は昇降ガイドに嵌合させたフロートが水位の増減に伴い垂 直状に昇降する形式のものであってもよい。ただし、前者にあってはリードスイ ッチをフロート７内に設置し、後者にあってはリードスイッチを昇降ガイド内に 設置することになる。なお、作動子８は通常はマグネット製であり、常開状のリ ードスイッチに接近することによって磁力の作用でこれを閉成させ、離隔するこ とによってリードスイッチを開放復帰させるものである。しかし必ずしもこの態 様に限定されるべきではなく、例えば固定マグネットを配して常閉状としたリー ドスイッチに対し、磁性体製の作動子が接近することにより固定マグネットの磁 力を遮断してリードスイッチを開放させ、離隔することによりリードスイッチを 閉成復帰させるという態様であってもよい。

【００１２】 ９はトライアック１０を主体とし電子回路にて構成せられた無接点形式のスイ ッチングエレメントであって、取付ホルダー５内に内装せられ、水位の増減に伴 うフロート７の昇降作動によりリードスイッチ６が開閉してトライアック１０の 起動回路を開閉せしめるよう電気的に接続する。即ち、図３に示すよう、トライ アック１０のＴ₁端子は単相の１００Ｖ或いは２００Ｖ電源の１線Ｌ₁に接続せら れ、Ｔ₂端子はポンプモーターＭを介して上記単相電源の他線Ｌ₂と接続せられ、 トライアック１０のＧ端子とＴ₁端子との間には上部水位検知機構下のリードス イッチ６ａが接続されてトライアック起動回路を構成せしめている。また、トラ イアック１０のＧ端子とＴ₂端子との間には下部水位感知機構Ｆのリードスイッ チ６ｂが接続せられ、且つポンプモーターＭと並列にコンデンサーＣ₁が接続さ れて自己保持回路を構成せしめている。更にまた、本考案水位検出装置ではトラ イアック１０を確実にターンオフさせるため、トライアック１０のＴ₁端子とＴ₂ 端子との間にコンデンサーＣ₂および抵抗Ｒ₂からなるアブソーバーを並列に接続 して、転流時の電圧上昇率を制御する。このアブソーバーを装備しない場合には 、素子に加わるサージ電圧の値がある値以上になるとゲート信号なしにＯＮ状態 に移行する制御不能の現象を惹起する。なお、結線については図４のようなプリ ント基板１１が用いられる。

【００１３】 前記スイッチングエレメント９からの引出線９′は取付ホルダー５の基部５′ に穿設された導出孔１２より導出されて、ポンプ外筐１に穿設された引出口３内 へ導入し得るようになっている。

【００１４】 本考案装置を用いて既製の非自動式ポンプを自動式ポンプに変換させるについ ては、図５のように、パッキング等の水密構造体４を電源コード引出口３上から 取り外し、取付ホルダー基部５′を引出口３上へ重合させ、スイッチングエレメ ント９からの引出線９′，９′を電源コード２の一線２ａと、モーター側引出線 １３の一線１３ａとに夫々各別に接続し、これら接続部を引出口３内または導出 孔１２内に封じ込み、且つ、取付ホルダー基部５′上から水密構造体４を介して 電源コード２を導出させた状態において上記水密構造体４および取付ホルダー基 部５′を引出口３上へ定着させる。

【００１５】 上記定着時には、押えカバー１４および締付ボルト１５が使用される。すなわ ち、既製の非自動式ポンプにおける電源コード引出口３の周辺に穿設されている ネジ孔１６および押えカバー１４の周辺部に穿設されているボルト孔１７と孔心 が一致するように、取付ホルダー基部５′の取付部にもボルト孔１７′が穿設さ れていて、これらボルト孔１７，１７′に締付ボルト１５を挿通してその先端部 を引出口周辺のネジ孔１６へ螺装することにより、取付ホルダー５が水中ポンプ Ｐの外筐１上に定着せられ、図６および図７のように、フロート式水位感知機構 Ｆを水中ポンプＰの外側部に設置させた状態となるのである。

【００１６】

【作 用】

この状態において、水中ポンプＡを例えば槽内水の排水用に供した場合の作動 態様を説明すると、外部からの液体の流入により槽内水位が漸増し、図８のよう に所定の上昇限ｌ₁に達するとフロート７は上動し作動子８の作動でリードスイ ッチ６を閉作動させることによりスイッチングエレメント９の出力回路が導通さ れて水中ポンプＰは駆動し、槽内水を吸水口１８より吸い込んで吐出口１９より 槽外へ排出する。

【００１７】 水中ポンプＰの排水作用により槽内の水位が次第に低下し、図９のように所定 の下降限ｌ₂に達するとフロート７は下動し作動子８の作動でリードスイッチ６ を開作動させることによりスイッチングエレメント９の出力回路は遮断されて水 中ポンプＰの運転を停止させることになる。

【００１８】 トライアック１０は、正・負いずれの信号を加えても転流させることができ、 サイリスタのように順方向のみでなく、逆方向に電圧を印加した場合でも、ゲー ト信号を加えることにより転流させることができる。本考案装置においては、上 下に隔設された２個のフロート式水位感知機構内のリードスイッチ６ａ，６ｂの ＯＮ・ＯＦＦ状態により、トライアック１０のＴ₁端子とＴ₂端子間のＯＮ・ＯＦ Ｆ状態を制御する。

【００１９】 このようにして槽内水位の所定上昇限ｌ₁でポンプを起動させ所定下降限ｌ₂で ポンプを停止させるという自動運転制御が、本考案装置の附設により行われ得る のである。

【００２０】 更に附言するならば、本考案装置においては図３のような結線により自己保持 回路が構成されているため、上部リードスイッチ６ａがＯＮすることによりトラ イアック１０のＧ端子とＴ₁端子間にゲート電流が流れ、トライアック１０がＯ ＮしてＴ₁端子とＴ₂端子間がＯＮし、トライアック起動回路もＯＮ状態となって ポンプモーターＭを起動する。そして水位が所定の下降限ｌ₂に達し、下部リー ドスイッチ６ｂをＯＦＦの状態で上部リードスイッチ６ａがＯＦＦとなると、ゲ ート電流もＯＦＦとなり、トライアック起動回路もＯＦＦ状態となって、ポンプ モーターＭは直ちに停止する。しかし水位が再び所定の上昇限ｌ₁に達し、下部 リードスイッチ６ｂがＯＮの状態で上部リードスイッチ６ａをＯＮした場合は、 ポンプモーターＭが起動する。ポンプモーターＭが起動し始めると、図１０に示 すようなループ電圧が発生する。このループ電圧から発生する波形は図１１のよ うになっており、これが図１０に示すループ電圧Ａの中でコンデンサーＣ₁に蓄 えられるが、下部リードスイッチ６ｂには接点間の抵抗があるため、弱いループ 電圧Ｂも発生する。そしてこれがトライアック１０のゲートをＯＮしその動作を 保持することになる。従って、ポンプモーターＭが回転し始め水位の低下によっ て上部リードスイッチ６ａがＯＦＦになった後も、水位が所定の下降限ｌ₂に達 せず下部リードスイッチ６ｂが閉じておればポンプモーターＭの逆起電力とコン デンサーＣ₁に蓄えられたエネルギーによってトライアック１０は引き続きＯＮ 状態を維持し、水位が所定の下降限ｌ₂に達するまでポンプモーターＭは回転を 続ける。そして下部リードスイッチ６ｂがＯＦＦ状態となった時点、つまり、水 位が所定の下降限ｌ₂に達した時点でＧ端子とＴ₂端子が短絡してポンプモーター Ｍを停止させることになるのである。

【００２１】

【考案の効果】

本考案においては上述のように、フロート式水位感知機構Ｆを支持する取付ホ ルダー５内に、トライアック１０を主体とし電子回路にて構成せられた無接点形 式のスイッチングエレメント９を内装して、水位の増減に伴うリードスイッチ６ の開閉作動によりトライアック１０の起動回路を開閉せしめるようになっている ので、パワーリレーとトランスを使った従来のものに比し遥かに小型となり且つ コストを下げることができると共に、ポンプモーター内にトランスやパワーリレ ーを内装しておく必要がなく、従って既製の非自動式ポンプに本考案装置を装着 するのみで直ちに自動式ポンプとして使用し得られ、また、これをポンプＰの外 側から取り外すことによって元の非自動式に復させることもできるという利点が ある。

【００２２】 つまり、既製の非自動式ポンプを適時自動式または非自動式に変換することが できるのであって、半導体化された半永久的な接点寿命を有する制御回路が極め てコンパクトに構成されて取付ホルダー５内に内装されているため、非自動式ポ ンプを自動式ポンプに変換するに際してトランスやパワーリレーをポンプモータ ー内へ収容する必要がなく、従ってヘッドカバーを新たに別作することを要しな いのである。

【００２３】 また、半導体化された制御回路によって、使用電圧についても単相１００〜２ ００Ｖまで無段階に対応し得るという利点があり、且つ自己保持回路により水位 の２位制御が確実に行われる装置を、ローコストに提供することができるのであ る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案装置の要部縦断側面図である。

【図２】図１のＸ−Ｘ線における横断平面図である。

【図３】本考案装置における電気結線図である。

【図４】本考案装置における電気結線に用いられるプリ
ント基板の拡大図である。

【図５】本考案装置を既製の水中ポンプに取り付けるた
めの電源コード引出口から水密構造体を取り除いた状態
を示す要部縦断側面図である。

【図６】本考案装置を既製の水中ポンプに取り付けた状
態を示す側面図である。

【図７】本考案装置を既製の水中ポンプに取り付けた状
態を示す要部縦断側面図である。

【図８】槽内水位が所定の上昇限に達した時点における
本考案装置の作動状態を示す説明図である。

【図９】槽内水位が所定の下降限に達した時点における
本考案装置の作動状態を示す説明図である。

【図１０】本考案装置の電気回路におけるループ電圧発
生状態を示した説明図である。

【図１１】図１０のループ電圧から発生する波形図であ
る。

【符号の説明】

１ 水中ポンプ外筐 ２ 電源コード ３ 電源コード引出口 ５ 取付ホルダー ５′ 取付ホルダーの基部 ６ａ 上部リードスイッチ ６ｂ 下部リードスイッチ ７ フロート ８ 作動子 ９ スイッチングエレメント ９′ 引出線 １０ トライアック １２ 導出孔 Ｆ フロート式水位感知機構

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 水位の増減により昇降作動するフロート（７）と、該フ
   ロート（７）の昇降作動に伴ない作動する作動子（８）
   と、該作動子（８）の接近離隔により開閉せしめられる
   リードスイッチ（６）とを組合せてなるフロート式水位
   感知機構（Ｆ）を用い、該フロート式水位感知機構
   （Ｆ）を支持する取付ホルダー（５）内に、トライアッ
   ク（１０）を主体とし電子回路にて構成せられた無接点
   形式のスイッチングエレメント（９）を内装し、水位の
   増減に伴なうリードスイッチ（６）の開閉作動によりト
   ライアック（１０）の起動回路を開閉せしめるよう電気
   的に接続し、かつ、取付ホルダー（５）の基部（５′）
   上から電源コード（２）を導出させてなる水中電動ポン
   プの水位検出装置において、前記取付ホルダー（５）の
   基部（５′）に穿設された導出孔（１２）よりスイッチ
   ングエレメント（９）の引出線（９′）を導出させ、該
   導出部の周辺を水中ポンプ外筺（１）の電源コード引出
   口（３）の周辺と対向する取付部に形成したことを特徴
   とする水中電動ポンプの自動運転制御装置。