JPS59122791A - 電動ポンプ交互運転制御システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 水槽に液を送り込む電動ポンプを２台として、夫々の電
動ポジづを交互に運転する電動ポンプ交互運転制御シス
テムに関するものである。

〔背景技術〕

従来、電動ポンプの長寿命化を図るために２台の電動ポ
ンプを交互に切替えるシステムがあったが、かかる従来
例はポンプの保賎Ω為にサーマルリレーのような保護装
置が各々に設けられているに過きないため、例えは一方
の保護装置が働いて当該電動ポンプが停止した場合、水
槽の液面制御リレー回路からは給水要求又は排水要求の
出力が出されたままの状態になるため電動ポンプの切替
の制御回路部の制御は変化せず、電動ポンプの停止によ
シ、水が出ない又は異常増水し、水槽からあふれる等の
２次的事故に拡がるという欠点があった。

ンプを自動的に停止させて、正常側の電動ポンプを切替
え運転し、水槽内の液位を適正に確保することが可能な
電動ポンプ交互運転制御シスデムを提供するにある。

実施例１ （渦成ｌ） 第１図は実施例回路を示しており、図中Ａｉ□、八（２
は同一の第２図に示す給水イｔすのような水槽（１）に
水を送るための電動ポンプで、これら電動ホン−５Ｍ、
　、八・１□は夫々電磁開閉器ＭＣ，、ｈ二Ｃ２の開閉
接点ＩＴＩｃＩ、ＩｎＣ２及び保護装置としてのサーマ
ルリレーＴＲ１、ＴＲ２の通電発熱回路を介して８相交
流電源ＡＣに接続しである。８相交流電源ＡＣの２相間
Ｑては後述の第１のリレーＲ’ｈのリレー接点ｒｌ＋と
、上記電磁匪閉器ＭＣＩの励磁〕イルと、サーマルリレ
ーＴＲ，のリレー接点ｔｒｌの常閉側との直列回路及び
、後述の第２のリレーＲｙ２のリレー接点ｒ２□と、上
記電磁開閉器ＭＣ２の励磁コイルと、サーマ）しリレー
ＴＲ，ｚのリレー接点ｔｒ２　の常閉側との直列回路を
接続すると共に、水槽＋ｌ）の液位を検出する液面検知
棒（２１）・・・からの検知信号に基いて所定の上限液
位に達すると出力接点０□をオフさせ、下限液位まで液
位が下がると出力接点Ｏ０をオンさせてしステリシス動
作を行なう液面制御リレー回路（３）と、制御回路の直
流電源を得るための直流電源回路（４）と倉接続してお
シ、更に並列的に接続しであるサーマルリレーＴＲ，、
ＴＲ２のリレー接点ｔｒｌ　、　ｔｒ２の常開側を介し
て電動ポンプ保護用リレー（５）の励磁コイルも接続し
である。直流電源回路部（４）の出力端子間には電動ポ
ンプ保護用リレー（５）の第１のリレー接点ａ１を介し
て故障表示ラン−５ｔ６）を接続し、更に第１のリレー
ＲＹｔの別のリレー接点ｒｓｔを介して第１の電動ポン
プＭ、の運転中であることを表示する表示ランプ（７）
を接続すると共に、第２のリレーＲｙ２の別のリレー接
点ｒ２２を介して第２の電動ポンプＭ２の運転を表示す
るだめの表示ランプ（８）を接続しである。また直流電
源回路部（４）の出力端子間には電動ポンプＭ、　、　
Ｍ２の交互運転と、異常時の制御とを行なうための制御
回路部が接続されている。図中（９）は自動運転と、試
験運転とを切換えるだめの選択スイッチで、（１０）は
電動ポンプＭｌ　、Ｍ２のいずれか一方のみを運転させ
るか、交互運転させるかを選択するだめの選択スイッチ
であって、これら選択スイッチｔ９）　ｔｌＯ）の共通
端子は共通接続し、選択スイッチ（９）の自動運転側接
点Ｘｌは前記液面制御リレー回路（３）の出力接点ｏ１
を介して直流電源回路部（４）の出力端子のプラス側に
、また試験運転側接点Ｘ２は直接上記プラス側に接続し
である。また選択スイッチ（１０）の第１の接点Ｓ１は
第１のリレーＲＹ＋の励磁コイルを介して直流電源回路
部（４）の出力端子のマイナス側に、また第８の接点Ｓ
３は第２のリレーＲＹ２の励磁コイルを介して直流電源
回路部（４）の出力端子のマイナス側に接続しである。

また第２の接点Ｓｌは抵抗Ｒ３，Ｒ４と第１のトランジ
スタＴｒｌとを介して直流電源回路部（４）の出力端子
のマイナス側に接続するとともに、第２のトランジスタ
ＴｒｌとタイオードＤ１とを介して第１のりレーＲｙｌ
の励磁］イルに、また第３のトランジスタＴｒｓとタイ
オードＤ、とを介して第・２のすし−Ｒｙ、の励磁コイ
ルに接続しである。また前記電動ホンづ保護用リレー（
５）の第２のリレー接点ａ２を介して抵抗Ｒ，、Ｒ２か
らなるトランジスタＴｒｓのベースバイアス回路を直流
電源回路部（４）の出力端子間に接続しである。ｉ抗Ｒ
４とトランジスタＴｒｌのコレクタ０工三ツタとの直列
回路には抵抗Ｒ６と、コンデンサＣ２との並列回路を接
続し、更に抵抗Ｒ４とＲ３との接続点はインバータＩＮ
１と、シュ三・シトトリガ回路＋Ｉ＋）きを介してＤ型
フリップフロップＦＦのクロック端子ＣＰに接続しであ
る。Ｄ型フリップフロップＦＦのベースに接続しである
。抵抗ＲＩＧは抵抗Ｒ８とでトランジスタ１゛ｒ２のベ
ースバイアス回路を構成し、また抵抗Ｒ１□は抵抗Ｒ０
とでトランジスタＴｒｘ　のベースバイアス回路を構成
している。またリレーＲｙ１ｒ　Ｒｙｊの励磁コイルに
夫々並列接続したタイオードＤ３．　Ｄ、は逆起電圧吸
収用タイオードである。

ＦＵはヒユーズである。また液位検知棒（２Ｉ）は下限
液位検知用、液位検知棒（２２）は上限液位検知用、（
２，、）は共通用検知棒である。

動　　作 全図示するように選択スイッチ（９）を自動運転側の接
点Ｘ１に投入すると共に選択スイッチ（ｌＯ）を交互運
転選択用の第２の接点Ｓ２側に投入し、液面制御リレー
回路（３）の液位検知棒（２，）による検知後て上限液
位以下にあるとすると、液面制御リレー回路（３）の出
力接点０１がオンする。そしてイ区にＤ型フリッづフ０
ツ″ｊＦＦのＱ出力がゝＬ　Ｈ７／レベルとすると、Ｑ
出力はゝ１Ｌ“レベルとなシ、その結果ＰＮＰ型のトラ
ンジスタＴｒｓはオフ％　　ｒｒ３はオンと々る。

トランジスタＴｒ３がオンとなると、リレーＲＹ２の励
磁コイルに電流が流れてリレーＲＹｚのリレー接点ｒ２
１　＋　ｒ２□が共にオンとな）、電磁開閉器ＭＣ２は
動作してその開閉接点ｍｃ２をオシし、電動ポンプＮｉ
２の運転を開始する。同時に表示ラップ（８）が通電さ
れ電動ポンプＭ２が運転中であるこ２を表示する。

さて水イ曹の液位が所定レベルに達すると、液面制御リ
レー回路（３）をまこれを検知して出力接点０．をオフ
し、リレーＲｙ２の通電が無くなるため、電磁開閉器Ｍ
Ｃ２は復帰し、開閉接点ｆｉｃ１がオフとなって電動ポ
ンプＭ２の運動が停止する。同時に表示ランプ（８）の
通電も無くなるため消灯する。一方］ンデンサＣ２は充
電々流が供給されなくなるため放電し、インバータＩＮ
、の入力をゝゝＨ″レベルからゝゝＬｎレベルとする。

その結果シュミツトドリカ回路ｉ＋すの入力はゝゝＬ″
レベルから蓼Ｈ”レベルとなってこの１１Ｈ“しベルの
電圧が所定レベルを越えるとシュ三・シトトリガ回路（
１りは急激に出力をゝゝＬ　／／　ｔ、。

ベルからゝゝＨ″　レベルに変え、Ｄ型フリッラフロッ
’：５ＦＦＪζり０ツクを与えることになる。このクロ
ックが与えられることによってＤ型フリップフ０ツブＦ
ＦはＱ出力をＤ入力端に入力してラッチし、Ｑ出力をゝ
ゝＨ“レベルからゝゝＬ“レベルに、そしてＱ出力をゝ
ゝＬ　ｒｒ　レベルからゝゝＨ″レベルに反転させる。

次に水槽（１）の液位が上述の下限液位に下がると再び
液面制御リレー回路（３）の出力接点ｏ１がオンする。

このオシによってトランジスタ１′ｒ２のベースにベー
ス電流が流れてオンし、このトランジスタ］゛ｒ２とタ
イオード１）１を介してリレーＲｙ＋の励磁コイルに電
流が流れて、リレーＲｙ１のリレー接点ｒ１、＋　ｒ１
２がオ′Ｊ″Ｊ−る◎このオンによって、電磁開閉器ｋ
Ｉｃ＋が作動して、その開閉接点ｍｃｉを通じて・電動
ポンプＭｌに通電し、電動ポンプ〜１１の運転を開始す
る。同時に表示ランプ（７ｉに通電し、電動車：７プＭ
ｌが運転動作中であることを表示する。このようにして
ＤｄフリツプフＯツブＦ’　ＦのＱ出力、Ｑ出力全液面
制御リレー回路（３）の出力接点０１のオフするごとに
交互に反転させ、出力接点０１のオン時に運転する電動
ポンプＭｌ　、　Ｍ２を交互に切替えることができるの
である。

さてこのような交互運転中において、主回路が故障、例
えば欠相や過電流によって電動ポンプ八（１が運転中に
故障したとすると、サーマルリレー丁に１が動作して、
そのリレー接点ｔｒ　、を常閉側から常開側に切替え、
■、軸動ポンプ保護リレー（５〕の励磁フィルに通電す
る。この結果リレー接点ａ、。

Ｒ２かオンし、故障表示ラップ（６）を点灯するととも
に、トラーＪ、；スタＴｒ１のベースバイアス回路に通
電するっまたサーマルリレーＴＲ，のリレー接点ｔｒ１
の切替シによシ、亀磁開閉器へｉＣ２が復帰してその開
閉接点ｍｃｌがオフし、電動ホン’ｊＭ＋の通電を止め
る。トランジスタＴｒ１は順バイアスされることによっ
てオンし、コンデシサＣ２の充電電荷を放出する。この
放出によってインバータＩＮ、の入力かゝゝＨ”　レベ
ルからＩＬＬ“レベルに反転し、シｌ三ットトリカ回路
（１１７を通じてＤ型フリッつ）〇ップドＦのタロツク
端子ＣＰにクロックを与え、Ｑ出力々、Ｑ出力とを反転
うる。例えばＱ出力が１１Ｌ“レベルからゝゝＨ″レベ
ルに、また６出力がゝゝＨ“レベルから”Ｌ“レベルに
反転し、トランジスタ”ｌ’ｒ３がオンとなる。この結
果リレーＲｙ２の励磁コイルに通電かなされ、」−述し
たと同様に電磁開閉器ＭＣ，が動作し、その開閉接点ｍ
ｃ２を通じて電動ポンプ？ｖｉ２Ｖｃ通電し運転を電動
ポンプＭ、より切替えるのである。

尚選択スイッチ（９，を試験側Ｘ２に切替えると、液面
制御リレー回路（３）の出力接点０．のオシ、オフに無
関係にポンプの運転が行なえる。首だ選択スイッチ（Ｉ
ＩＪを第１の接点Ｓ１側に入れると、リレーＲｙ１の励
磁コイルに選択スイッチ（９１（ｌｃｉｊを通じて電流
を流して電動ホン″ｊＭ、のみの運転か、また第３の接
点Ｓ３に切替えると同＆にしてリレーＲＹ２の励磁］イ
１しに電流を流し、電動ホンづＭ２のみの運転が行なえ
る。

尚、上記コンデンサＣ２は出力接点０１の子セタリンジ
を吸収するためのものであり、またインバータＩ　Ｎは
電動ポンプｈ１□又はＭ２が停止した瞬間に自動切替え
することによシ、ψ出力接点０１が投入された時点では
定められた、リレーＲｙ１又ｒ／′１Ｒｙ２が動作する
だけの状態まで準備をととのえておくためのものであシ
、このインバータＩＮを省略すると、出力接点Ｏがオン
になった時点で、一方のりレ−Ｒｙ＋　（又はリレーＲ
ｙｚ　）が動作しようとし、同時にＤ型フリッづフロツ
ー５ＦＦが反転してリレーＲＹ２（又はリレーＲｙ＋　
）が動作するという不安定状態が発生する。またコンデ
ンサＣ１はリレー接点ａ２のチＰタリンタ吸収用のコン
デンサである。

実施例２ 構　成 第３は１１−Ｌ実施例２０路を示して２シ、この実施例
は′嵯動ポンプ保護用すし−（５）　ｆ！ｃ用いずに直
接サー？　ＩＬ、すり、　−ＴＲ，、ＴＲ２のリレー接
点ｔｒ、　、　ｔｒ２をｍ制御回路部の信号としたもの
である。つまりサーマルリレーＴＲ，のリレー接点ｔｒ
ｌとタイオードＤ、を介して故障表示ランプ（６）を直
流電源回路部（４）に接続し、サーマルリレーＴＲ２の
リレー接点ｔｒ２はタイオードＤ６を介してリレー接点
ｔｒ、　　とタイオードＤ５の直列回路に並列接続し、
タイオードＤ６．Ｄ６の接続点を抵抗Ｒ１を介してトラ
ンジスタ、Ｉ′ｒ１のベースに接続しである。また各タ
イオードＤ５　＋Ｄ１１のアノードは夫々に対応して設
けたトランジスタ’ｒｒ４＋　’ｒｒ、　Ｑベース回路
にイン７”ｌ−夕ＩＮ２．　ＩＮ、。

を介して接続しである。トランジスタＴｒ６はリレー　
Ｒ）’＋と直流電源回路部（４）のマイナス出力端子と
の間に挿入され、トランジスタＴｒ５はリレーＲｙ２と
一流電源回路部（４）のマイナス出力端子との間に挿入
されたものである。また各リレーＲ）’ｓ　＋　ＲＹ２
には夫々表示ランプ（７１ｆ８１を並列接続しである。

動作 しかしてサーマルリレーＴＲ，、ＴＲ２が動作しない通
常状態では、トランジスタ’ｒｒ、　、　”ｒｒ５はベ
ースがゝＸＨｎレベルとなってオン状態にあシ、従って
液面制御リレー回路（３）の出力接点０、のオン、オフ
によって、実施例１と同様に交互にリレーＲＹ＋、　Ｒ
ｙ２が動作し、電動ポンプ八ｆ１．　ｈｔ□を交互運転
するのである。またこのときリレーＲｙ、又はＲｙ２の
励磁と共に表示ランプ（７）又は（８）が点灯し、対応
する電動ポンプＭ１又はＭ２が運転中であることを表示
できるのである。

さて主回路に故障が発生して、サーマルリレーＴＲ＋　
、　ＴＲ２のいずれかが動作した場合、例えばサーマル
リレー］゛Ｒ１が動作したとすると、そのリレー接点ｔ
ｒ１がオンとなシ故障表示ランプ（６）に通電が為され
、またトランジスタＴｒ１がオンとなる。同時に対応す
るトランジスタＴｒ４のベースがゝゝＬ“レベルとなっ
て、トランジスタＴｒ４がオフし、そのオフと共にリレ
ーＲＹ＋の励磁回路を遮断する。

従って実施例１と同様にＤ型フリップフＯツブ庄の反転
動作と共にリレーＲＹ２のみが励磁されて、電動ポジづ
Ｍ２のみの運転が為されることになる実施例８ 本実施例では液面異常検知リレー回路０めを設け、この
液面異常検知リレー回路（１２）の液面異常信号が出る
と、システムが正常動作をしていないと判断し、現在運
転中の電動ポンプを停止させ、他の電動ポンプに切替え
るようにしたもので、実施例１における電動車シブ保護
用リレー（５１のリレー接点ａ２の位置にこのリレー接
点ａ２の代シに液面異常検知リレー回路部の出力接点Ｙ
、を挿入したものである。

動作 液面制御リレー回路（Ｉ２！は第２図に示す液位検知棒
（２、）の下限液位まで液位が下がると、電動ポンプＭ
゛、、ｈｔ、の運転の再開を行なう為に出力接点Ｏ工を
オンし、液位検知棒（２゜）の上限液位まで液位が上が
る電動ホンプへ’　ｉ　＃　”　ｌの運転を停止させる
為に出力接点０２をオフする動作を為すものであるが、
リレーＲ）ｒ！又はＲＹｚの故障、電動ポンプＭ１又は
ｈ’ｉ　ｌの故障、画一９−ずれ等によシ液面制御がう
まく行々えなかった場合、異常減水が生じることとなり
、５、”−面制御異常検知リレー回路（ｌは液位竺知棒
（２４）でこの異常減水を検知し出力接点Ｙ１をオンさ
せるのである。

つまり実施例１の電動ポンプ保護用リレー（５）のリレ
ー接点ａ２のオン時と同様にトラ、７．１；スタＴｒ＋
をオシさせ、運転する電動車ンプ′入二、又はん。を切
替えることができるのである。そして液位が正常に戻る
と、出力接点Ｙ１はオフし、制御回路部は通常の状態に
戻るわけであるが、再び故障側の電動ポンプに切替わる
と、上述の異常減水が生じ正常な電動ポンプ側へ運転が
切替わることになる。

このようにし結果的には常に正常な電動ポンプが単独運
動されることになる。ここで最初の故障にたれも気付か
ず、運転を続ける心配がでてくるが、液面制御異常検知
リレー回路（１２）の他のリレー接点Ｙ２を異常表示ラ
ンプα３．を介して直流電源回路部（１２）の出力端子
間に接続してあって、上述のように異常減水が生じるた
びに異常表示う：／プに全点灯して警報表示を行なうこ
とができるから、管理者は故障発生が分シ、修理作業の
必要性も確認できるのである。

尚各実施例は給水槽への給水に係るものであるが受水槽
からの排水に用いてもよい。

〔発明の効果〕 本発明は上述のように楊成した電動ポンプ交互運転制御
システムにおいて、電動ポンプの異常によって生じる異
常液位や、過電流等の異常現象を検知する異常検知手段
を設け、この異常検知手段の出力でオンするトランジス
タをオン時にインバータの入力をゝゝＬｎ　レベルとす
るように接−続しだので、Ｄ型フリップフロップの出力
を異常発生時に反転できて、電動ポンプの運転を正常側
に自動的に切替えできるものであ−って、その為従来運
転停止によって生じていた液位の異常を適正な液位にす
ることが可能となり、その結果給水の停止や、異常増水
による水槽からのあふれ出し等を未然に防止でき、また
上述のインバータによってＤ型フリップフ０ツブの反転
動作は液面制御リレー回路の出力のオフの灰に確実に行
なえ、出力のオシ時に正しい電動ポンプの反転動作が得
られるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例１０回路図、第２図は同上の水
槽の液位検知棒の概略配置構成図、第８図は本発明の実
施例２０回路図、第４図は本発明の実施例３の回路図で
あシ、０＋は水槽、（２Ｉ）・・・は液位検知棒、（３
）は液面制御リレー回路、ＦＦはＤ型フリップフロップ
、′ｒＲ□、　′ｒＲ２はす一マルリレーｓ　Ａ１＋　
、　Ｍ２は電動ポンプ、Ｒｙ、　、　Ｒｙ２はリレー、
１Ｎ１はインバータ、’ｆ’ｒｌ・・・はトランジスタ
、（１１）ｒｒｉシュミットトリガ回路である。 代理人　弁理士　　石　１）長　七

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　水槽に給水又は水槽から排水するために設け
   た２台の電動ポンプと、水槽の液位が所定範囲に存在す
   るように下限液位と上限液位とを検知して出力をオシオ
   フする液面制御リレー回路部と、該液面制御リレー回路
   部の出力の非発生時にインバータを介してゝゝＨ−”レ
   ベルのクロックが与えられ、Ｑ出力とＱ出力とを反転さ
   せてラッチするＤ型フリップフＯツブと、前記Ｑ出力で
   制御されオシ時に一方の電動ポンプを動作させるスイッ
   チング手段と、前記Ｑ出力で制御されオン時に他方の″
   電動ポンプを動作させるスイッチシタ手段とを備え、出
   力接点のオシ時に両スイツチンク手段に電源を供給して
   Ｑ出力、Ｑ出力に応じて片方のスイッチング手段をオン
   させる電動ポンプ交互運転制御システムにおいて、電動
   ポンプの異常によって生じる異常液位や、過電流等の異
   常現象を検知する異常検知手段を設け、この異常検知手
   段の出力でオシするトランジスタをオン時にインバータ
   のへ力をゝゝＬ“レベルとするように接続したことを特
   徴とする電動ホ′Ｊプ交互道転制御システム。
2. （２）異常検知手段として、各電動ポンプの通電回路に
   挿入したサーマルリレーを月いて成ることを特徴とする
   特許請求の範囲褐１項記載の電動ポンプ交互運転制御！
   システム。
3. （３）異常検知手段として水槽内の液位が所定し。 ベルに下がったことを検知する液面異常検知リレー回路
   を用いて成ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の電動ポンプ交互運転制御システム０