JPS5943994A - 電動式真空ポンプの制御装置 - 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】 本発明は真空タンク内に負圧を発生させるポンプの駆動
装置に関し、殊にポンプを駆動する電動機の保礁装置に
関する。

従来この種ポンプ駆動用電動機の制御装置は第１図に示
す如く構成されている。

ポンプ駆動用電動機１はリレー２の接点２ａ及び主スィ
ッチ３を介して電源４に接続されている。

圧力スイッチ５は図示しない真空タンク内の圧力を検出
し、タンク内の圧力が正常な負正になっていれば開状態
となっている。

タイマー回路６は真空タンク内の圧力が所定値以上にな
って圧力スイッチ５が閉じた時リレー２のコイル２ｂに
所定時間通電する回路である。

コイル２ｂに通電式れると接点２ａは閉じ、ポンプ、駆
動用電動８１は回転する。

タイマー回路６は圧力スイッチ５に直列に接続された分
圧抵抗５ａ、６ｂを有し、両抵抗の分圧点にベースが接
続されたトランジスタ６Ｃを有する。

トランジスタ６Ｃのコレクタはコイル２ｂを介して１に
源に接続され、エミッタはアースに接続されている。

更に制御回路６は分圧抵抗６ｂに並列に即ちトランジス
タ６Ｃのベースエミッタ間に接続されたコンデンサ６ｄ
を有する。

従って圧力スイッチ５が閉じると分圧抵抗６ｂの電圧降
下分だけトランジスタ６Ｃのベース電位が上昇してトラ
ンジスタ６Ｃが導通し、コイル２ｂへ′電源から電流が
供給される。

同時に抵抗６ｂの電圧降下と同じ電圧になるまでコンデ
ンサ６ｄが充電される。

かくしてポンプが駆動されると真空タンク内の圧力は低
下し、正常な圧力に戻ると圧力スイッチ５は再度開き、
タイマー回路への通電が断たれる。

しかし、その後もコンデンサ６ｄの放電々流がトランジ
スタ６Ｃのベースエミッタを通って流れる為、コンデン
サ６ｄの放電が終了するまではトランジスタ６Ｃの導通
状態は維持される。

従って、真空タンク内の圧力が正常圧力に戻った後も所
定の時間ポンプは１駆動さ・れ、真空タンク内の圧力を
余分に低下させる。

かくして、真空タンク内の圧力が圧力スイッチ５の作動
圧力に上昇するまでの時間を長くして、圧力スイッチ５
の頻繁な開閉を避け、ポンプ駆動用電動機の駆動停止の
頻繁な繰返しを防止している。

タイマー回路６とリレー２は上記の様に動作するポンプ
駆動用電動機１の駆動回路を構成している。

圧力スイッチ８は圧力スイッチ５の動作圧力よシもつと
高い圧力で閉成する圧力スイッチである。

タンクに大気が侵入し斥シ、ポンプが故障したりして、
ポンプが作動してもタンク内の圧力が所定値に低下せず
、ポンプがいつまでもまわりつづける様な場合に、圧力
スイッチ８が閉成してランプ７全点灯させ、異常を表示
する。

従来のこの様な電動式真空ポンプの制御装置にあっては
、タンク内の圧力が圧力スイッチ５の作動圧力と圧力ス
イッチ８の作動圧力との間の圧力で安定すると圧力スイ
ッチ５はいつまでも閉成したままにもかかわらず、圧力
スイッチ８は閉成せず異常表示ができない。

あるいは、圧力スイッチ５の開成によってポンプが駆動
され、一旦タンク内の圧力が所定の低圧に戻っても、大
気の侵入があるど圧力スイッチ５の閉成までの時間が短
くなり、ポンプ駆動用電動機が頻繁に駆動停止すること
になる。

あるいはポンプの故障の場合は正常な低圧状態になるま
でに長い時間がかかる。

一般にこの種真空ポンプは、数秒乃至士数秒の運転で、
正常な低圧が得られる様に設計されており、その作動は
１０分乃至３０分に一回と非常に作動回数が少ない。従
って、電動機の巻線はこの様な短時間運転用に設計され
ている。７しかるに上記の様な異常状態で長時間連続運
転されたり、駆動停止が頻繁に繰返されると、電動機の
巻線が自己発熱で焼損する恐れがある。

本発明の目的は上記問題点を解決し、この種ポンプ駆動
用電動機の焼損を防止する点にある。

本発明の特徴は、例えば電動機１駆動回路を作動させる
為の圧力スイッチの出力発生時間を測定することによっ
て実質的に電動機の駆動時間を測定し、その時間が所定
時間を越える様な場合に、圧力スイッチの出力状態に優
先して電動機を強制的に停止する様にした点にある。

以下第２図に示す一実施例に基づき本発明を詳説する。

第１図と同一符号のものは同一物であるので説明は省略
する。

第１図と異なるのは、圧力スイッチ５の開成時間を検出
して結果的に電動機１の運転時間を検出する電動機運転
時間検出手段１０と、この検出手段１０の出力によって
作動するリレー１１から成る電動機強制停止手段１２を
設けた点である。

電動機運転時間検出手段１０は圧力スイッチ５と直列に
接続された分圧抵抗回路（抵抗１０ａ。

１０ｂから成る）、分圧抵抗１０ａ、１０ｂに対して並
列に接続された抵抗１０Ｃとコンデンサ１０ｄとの直列
回路、抵抗１０ｃとコンデンサ１０ｄとの接続点にベー
スが接続されエミッタが抵抗１０ａと１０ｂとの分圧的
に接続されたトランジスタ１０ｇ１及び抵抗１０Ｃに並
列に接続されたダイオード１０ｅと抵抗１０ｆとの直列
回路とから構成されている。

電動機強制停止手段１２はトランジスタ１０ｇのコレク
タと電源との間に接続されたコイルｌｌａを持つリレー
１１と、リレー１１の接点１１Ｃを介してトランジスタ
６Ｃのベースとアースとを結ぶ導線とから構成される。

尚、リレー１１は接点１１Ｃの他に同一作動のもう一つ
の接点１１ｂを有していてこの接点は一端が電源に接続
されたランプの他端とアースとの間に接続されている。

動作を説明する。

圧力スイッチ５が閉成すると逆流防止ダイオード６ｅを
介してタイマー回路６が伺勢され、従来同様電動機１が
駆動される。

同時にコンデンサ１０のｄが抵抗１０Ｃを介して充電さ
れる。

トランジスタ１０ｇのエミッタの電位は抵抗１０ｂの′
電圧降下分だけベース電位より筒くなっているので、コ
ンデンサ１０ｄの充電電圧がこの抵抗１０ｂの電圧時Ｆ
にペースエミッタ間電圧を加えた電圧まで充電されなけ
ればトランジスタ１０ｇは導通しない。

正常な運転状態では圧力スイッチ５が閉成している時間
は通常数秒程度で心って、この様な短い時間ではトラン
ジスタ１０ｇＴｈ導通させるに足る電圧がコンデンサ１
０まに充電できない様に抵抗１０Ｃ１コンデンザ１０改
の充電時定数が決定されている。

実施例の回路では、圧力スイッチ５の閉成から開成まで
の約５秒とタイマー回路６の設定時間約５秒とを加えた
約１０秒の２倍、即ち約２０秒でトランジスタ１０ｇが
導通する様に設計した。

正常状態では圧力スイッチ５が閉成している約５秒の間
コンデンサ１０ｄは充電され、圧力スイッチが開くとダ
イオード１０　ｅ、抵抗１０ｆ、ダイオード６ｅ、抵抗
６ａ、６ｂ（あるいは抵抗１０ａ、１Ｏｂ）を介して放
電する。

抵抗１０ｆは抵抗１０Ｃより小さな値に設定されている
。コンデンサ１０ｄの放電時には、充電抵抗１０Ｃ以外
に、抵抗６ａ、６ｂ（あるいは抵抗１０ａ、Ｊｏｂ）を
介して放電々流が流れる結果放電時定数が犬きくなυす
ぎ、コンデンサ１０（１に残留電荷が蓄積して、正常時
でもトランジスタ１０ｄが導通するので、これを防止す
る為、放電時にはダイオード１０ｅと抵抗１０ｆ　（抵
抗１ｏｃよシ小さい値）の回路を通して放゛屯−させ、
必要以上の残留電荷が生じない様にしである。

ちなみに正常時に一度充電された電荷は約３０秒で放電
する様に設定した。

従って少なくとも３０秒間圧力スイッチ５が閉成しなけ
ればコンデンサ１０ｄに残留電荷は生じない。

異常時には圧力スイッチ５が閉成し／こままとなシ、こ
の状態が２０秒継続するとコンデンサｌＯｄが所定電圧
に充電され、トランジスタ１０ｇを導通させる。

するとリレー１１のコイルｌｌａ・が付勢され−ご接点
１１Ｃが閉成し、トランジスタ６ｃのベースをアースに
短絡するので、圧力スイッチ５が閉成していてもトラン
ジスタ６ｃは非導通となる。

その結果リレー２が不作動となって電動機１を強制的に
停止し、その結果２０秒間以上の連続運転を防止する。

この時リレー１１の接点１１ｂも閉成し、ランプ７が点
灯し、異常状態を表示する。

また圧力スイッチ５が３０秒以内の周期で開閉する異常
状態の場合は、コンデンサ１０ｄの残留電荷の蓄積によ
りやがてコンデンサ１０ｄが所定電圧に光電され、トラ
ンジスタ１ｏｇを導通させる。

圧カスイツヂ５の開閉周期が１０秒以下になると結果的
に電動機は連続運転となる。

この様な場合はコンデンサ１０ｄの残留電荷の蓄積の為
に、圧力スイッチ５が閉成した１まになった場合よりも
多少長時間電動機が運転されることになるが、それでも
４０〜５０秒の間にトランジスタ１．０　ｇが導通して
、前述同様電動機を停止できた。

圧力スイッチ５の開閉周期が３０秒を越えると強制的に
゛電動機が停止されることはないが、この場合には２０
秒間の自動停止期間があり、電動機がその間に十分冷却
されるので、駆動停止が繰返されても電動機の焼損は発
生しなかった。

実施例では圧力スイッチ５の開成時間を測定して、間接
的に電動機の運転時間と做したが、以下の様な物理欧を
測定しても直接あるいは間接的に電動機の運転時間を測
定できる。

（１）電動機の回転状態 （２）　　ポンプの吸入・吐出圧力状態（３）　　リレ
ー２の作動状態 （４）　トランジスタ６Ｃの作動状態 以上説明した様に本発明によれば、電動機の運転時間を
測定して必要以上に長く電動機が運転されている場合に
は負圧タンクの圧力が所定値までさがらなくても電動機
を停止する様にしたので、ポンプや、タンク、あるいは
圧力スイッチ等の故障によって電動機まで、焼損してし
まうという従来の電動式真空ポンプの制御装置の欠点を
除去できた。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の電動式真空ポンプの制御装置を示す図面
、第２図は本発明になる電動式真空ポンプの一実施例を
示す図面である。 １・・・ポンプ駆動用電動機、２・・・リレー、訃・・
圧力スイッチ、６・・・タイマー回路、１０・・・電動
機運転時間測定手段、１２・・・電動機強制停止手段。 ￥１図 ８　　　　　　　　　ろ ￥２０

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、真空タンク内に負圧を発生させる為のポンプ、該ポ
   ンプを駆動する電動機、前記タンク内の圧力が所定値以
   上になった時出力を発生する圧力検出段、該検出手段の
   出力によって前記タンク内の負圧が正常な圧力に低下す
   るまで前ＧＣポンプ駆動用電動機を作動させる電動機駆
   動回路を有するものにおいて、前記電動機の運転時間を
   測定すると共に該時間が所定時間を越えた時出力を発生
   する電動機運転時間測定手段、該電動機運転時間測定手
   段の出力によって作動し、前記圧力検出手段の出力に優
   先して前記電動機を停止する電動機強制停止手段を設け
   たことを特徴とする電動式真空ポンプの制御装置。 ２、特許請求の範囲第１項に記載したものにおいて、前
   記電動機運転時間測定装置が前記電動機の運転時間を所
   定時間内において累積する手段を有することを特徴とす
   る電動式真空ポンプの制御装置。 ３、特許請求の範囲第１項に記載したものにおいて、前
   記電動機運転時間測定手段の出力によって作動し、警報
   装置を作動させる台報装置作動手段を有することを特徴
   とする電動式真空ポンプの制御装置。