JPS62159790A

JPS62159790A - ポンプ制御装置

Info

Publication number: JPS62159790A
Application number: JP29897485A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Ueda; 信一上田
Original assignee: Yashima Denki Co Ltd
Current assignee: Yashima Denki Co Ltd
Priority date: 1985-12-30
Filing date: 1985-12-30
Publication date: 1987-07-15
Also published as: JPH0561478B2

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】（イ）産業上の利用分野この発明は、井戸用等のポンプ制御装置、特に凍結防止
機能を有するポンプ制御装置に関する。

（ロ）従来の技術従来よりよく知られた井戸ポンプ制御装置は、ポンプの
出水側に圧力スイッチを設け、蛇口を開き水を出すと、
圧力が下がって圧力スイッチがオンし、これによりポン
プのモータを運転させて揚水を行い、圧力が上昇すると
モータが停止する。

また、モーフ運転中に蛇口を閉じると、圧力が上がって
圧力スイッチがオフし、ポンプのモータの運転を停止す
るようになっている。また、この種井戸ポンプ制御装置
において、冬期あるいは寒冷地での使用で、ポンプモー
タ等の凍結破壊が生じないように電球を点灯し、あるい
はヒータに通′遇する等して温度降下を抑え、いわゆる
凍結防止処理を施しているものがある。

また、圧力スイッチの他に流量スイッチも設け、圧力と
流量を検出し、その状態に応し、ボンブモ−タを制御す
るものも提案されている。

（ハ）発明が解決しようとする問題点上記従来の給水ポンプ制御装置では、凍結防止を行うた
めに電球やヒータを設けているが、これらは凍結防止手
段であり、凍結の心配のない季節では全く無用となり、
装置全体としてコスト高となる問題があった。

一方、凍結は給水蛇口が全閉され、流量が零の時に特に
その防止策が必要となる。

この発明は、上記に鑑み、ヒータ等の特別専用の凍結防
止手段を用いることなく、蛇口全閉時における凍結防止
をなし得るポンプ制御装置を提供することを目的として
いる。

（ニ）問題点を解決するための手段この発明のポンプ制御装置は、交流電源（７）と、主コ
イル（２）・補助コイル（３）を含み、前記交流電源に
よって駆動されるポンプモータ（１）と、前記主コイル
の通電を制御するため主コイルに直列に接続される第１
のスイッチング回路（５）と、前記補助コイルの通電を
制御するため補助コイルに直列に接続される第２のスイ
ッチング回路（６）と、ポンプ系の圧力を検出する圧力
スイッチ（１８）と、ポンプ系の流量に応答する流量ス
イッチ（１９）と、ポンプモータ近傍の温度を検出する
温度センサ（２２）と、この温度センサで検出される温
度が所定値以下である場合に出力を出す低温検出回路（
２３）と、前記圧力スイ・７チがオフ、流量スイッチが
オフ、低温検出回路に出力をの状態で前記第１のスイッ
チング回路を位相制御し、第２のスイッチング回路をオ
フさせる論理制御手段（２０，２５，２６，２８，２９
）とから構成されている。

（ホ）作用このポンプ制御装置では、圧力スイッチがオフ状態（圧
力大）、流量スイッチがオフ状態（蛇口全閉）である時
に、温度センサで検出される温度が低温検出回路で所定
値以下の低温であると検出されると、第１のスイッチン
グ回路を位相制御し、第２のスイッチング回路はオフす
る。そのため、補助コイルには電流が流れず、ポンプモ
ータは駆動されないが、主コイルには位相角に応じた電
流が流れ、主コイル自身の発熱により一定温度以上に保
温され、凍結が防止される。

くべ）実施例以下、実施例により、この発明をさらに詳細に説明する
。

第１図は、この発明の一実施例を示す井戸ポンプ制御装
置の回路ブロック図である。

この実施例井戸ポンプ制御装置において、ポンプモータ
１は主コイル２と補助コイル３及びコンデンサ４を含み
、主コイル２は一端が補助コイル３に共通接続され、他
端が第１のスイッチング回路５に直列に接続されている
。また、補助コイル３はコンデンサ４を介して、第２の
スイッチング回路６に直列に接続されている。

主コイル２と第１のスイッチング回路５の直列回路及び
補助コイル３と第２のスイッチング回路６の直列回路は
、コイル保護用のサーモスタットｌａを介して、いずれ
も交流電源７に並列接続されている。

第１のスイッチング回路５は、トライアック８、逆並列
接続ダイオード９，１０、三脚トランス１１等から構成
されている。三脚トランス１１は、−次コイルＬＩ、二
次コイルし２及び三次コイルＬ３からなるものである。

三脚トランス１１は、二次コイル上２側が短絡されると
三次コイルし３に低電圧が発注し、逆並列接続ダンオー
ド９．１０を介してトライアック８の端子ＴＩ、ゲート
０間にトリガゲート電圧以上の電圧が印加され、トライ
アック８は点弧されるようになっている。

第２のスイッチング回路６は、トライアック１２と、こ
のトライアック１２を点弧する点弧回路１３等から構成
されており、点弧回路１３はホトカプラ１４の光導電素
子１５を含んでいる。

三脚トランス１１の一次コイルＬ、は交流電源７に接続
され、二次コイル上２側に導出された交流電圧は整流回
路１６で整流され、定電圧回路１７で安定化され、電子
回路各部に電源電圧が与えられるようになっている。

一方、圧力スイッチ１８及び？ＲＮスイッチ１９のオン
／オフ信号が、保温運転検出回路２０と省電力運転検出
回路２１に入力されている。また、ポンプモータ近傍に
設けられる温度センサ２２で検出される温度が、低温検
出比較回路２３で２℃の温度と比較され、２℃より低い
と低温を示す信号が出力され、保温運転検出回路２０に
入力されるようになっている。

保温運転検出回路２０は、圧力スイッチ１８よりロー信
号、流量スイッチ１９よりロー信号、また低温検出回路
２３より温度が２℃以下であることを示すハイ信号を受
けると、保温運転を示す信号を論理回路２５に加えると
ともに、オア回路３４を介して、点弧位相角制御回路２
８に加えるようになっている。また、三脚トランス１１
の二次コイル上２側に導出される交流電圧のゼロクロス
がゼロクロス検出回路で検出され、点弧位相角制御回路
２８に入力されるようになっている。点弧位相角制御回
路２８は、保温運転検出回路２０あるいは省電力運転検
出回路２１から付勢信号が加えられている条件下でゼロ
クロス信号が入力されると、ゼロクロス点から所定期間
（位相角α）ローで、その後、次のゼロクロス点までハ
イとなる信号を出力し、論理回路２５に加え、論理回路
２５を通して、位相角制御を行うようになっている。

発振回路２４は、数ＫＨｒ〜十数Ｋ　Ｉｌｚの信号を発
振し、その信号を論理回路２５に加えている。論理回路
２５は、保温運転検出回路２０、省電力運転検出回路２
１の出力状態及び点弧位相角制御回路２８からの信号に
応じ、発振回路２４よりの信号を主コイル用スイッチン
グ回路２６に加えて、この発振信号により主コイル用ス
イッチング回路２６をオン／オフし、三脚トランス１１
の二次コイルＬ２を短絡・開放する。

また、論理回路２５は、保温運転検出回路２０と省電力
運転検出回路２１の出力状態に応じ、補助コイル用スイ
ッチング回路２９をオン／オフする。補助コイル用スイ
ッチング回路２９のオン／オフにより、ホトカプラ１４
の発光ダイオード３０が点灯あるいは消灯する。この発
光ダイオード３０の発光で、光が点弧回路１３の光導電
素子１５に送られ、光導電素子１５の抵抗値が小さくな
り、これに応じて第２のスイッチング回路６のトライア
ック１２が点弧されるようになっている。

第１のスイッチング回路５には、変流器３１が結合され
、ポンプモータ１の主コイル２に流れる電流を導出し、
突入電流不動作回路３２で、突入電流等による過大値は
不動作とする一方、運転電流比較回路３３で電流が所定
値以上であるか否かを比較し、所定値以上であればその
旨を示す信号を省電力運転検出回路２１に入力するよう
になっている。

次に、この実施例装置の動作を説明する。

先ず、蛇口が適宜開かれ、ポンプモータ１も回転し、揚
水が行われる場合を想定すると、この場合、圧力スイツ
チ１８がオン、流量スイッチ１９もオンであり、保温運
転検出回路２０は通常運転を示す信号を論理回路２５に
入力するが、点弧位相角制御回路２８は付勢しない。そ
のため、整流回路１６で整流された信号波形を第２図（
ａ）の波形とし、発振回路２４よりの信号が第２図（ｂ
ｌとすると、この信号でオン／オフされる主コイル用ス
イッチング回路２６の出力は、第２図（Ｃ１となる。つ
まり、交流信号の全サイクルに亘り、オン／オフされる
。そして、三脚トランス１１の二次コイルＬ２の短絡・
開放が繰返される。この二次コイルＬ２の短絡により、
第１のスイッチング回路５のトライアック８が点弧され
、主コイル２に電流が流れる。また、論理回路２５は補
助コイル用スイッチング回路２９もオンし、発光ダイオ
ード３０を点灯するので、第２のスイッチング回路６の
トライアック１２も点弧され、補助コイル３にも電流が
流れ、ポンプモータ１が駆動される。

次に、蛇口が全閉され、ポンプ系の圧力が大きく、流量
が０の場合を想定する。この場合、圧力スイツチ１８が
ロー（オフ）、流量スイッチ１９もロー（オフ）であり
、これらの信号が保温運転検出回路２０に入力される。

しかし、温度センサ２２で検出される温度が常温付近で
あると、検出温度は２℃よりも高く、従って、この場合
は低温検出比較回路２３はロー信号を出力する。そのた
め、保温運転検出回路２０に入力される信号が全てロー
となり、これらの論理状態信号が論理回路２５に加えら
れる。この状態は、蛇口全閉で温度も常温であるから、
ポンプモータ１を駆動する必要もないし、主コイル２及
び補助コイル３に電流を流す必要もないので、論理回路
２５は主コイル用スイッチング回路２６及び補助コイル
用スイッチング回路２９をオンしない。従って、第１の
スイッチング回路５及び第２のスイッチング回路６はい
ずれもオフしたままである。

蛇口が全閉状態で、ポンプ近傍の温度が２℃より低くな
ると、ポンプ系の水が凍結するおそれがある。

この場合、温度センサで２２で検出される温度が２°Ｃ
より低いので、低温検出比較回路２３は低温であること
を示すハイ　（オン）信号を出力する。

保温運転検出回路２０は、この低温を示すハイ信号、さ
らに圧力スイッチ１８及び流量スイッチ１９のロー信号
を受けて、これらの信号状態、つまり保温運転を示す信
号を論理回路２５に入力する。

また、保温運転を示す信号により、点弧位相角制御回路
２８が付勢される。そのため、点弧位相角制御回路２８
は、第２図（ｄ）に示すゼロクロス信号を受けてαの期
間の後にオンし、ゼロクロス点でオフする信号（第２図
（ｅ）参照〕を論理回路２５に入力する。これにより、
論理回路２５は第２図（ｆｌに示すように、α期間後か
ら次のゼロクロス点まで、発振回路２４の信号を主コイ
ル用スイッチング回路２６に入力する。そのため、主コ
イル用スイッチング回路２６の出力は第２図（ｇｌに示
すようになり、α期間後から次のゼロクロス点まで、三
脚トランス１１の二次コイルＬ２を短絡・開放する。そ
して短絡時に三脚トランス１１の三次コイルＬ３に電圧
が誘起され、トライアック８が点弧する。つまり、第１
のスイッチング回路５が位相制御される。これにより、
ポンプモータ１の主コイル２に電流が流れ、この電流に
より主コイル２自身が発熱し、保温作用を営む。そのた
め、ポンプ系の凍結が防止される。

この場合、論理回路２５は、補助コイル用スイッチング
回路２９をオフしている。そのため、第２のスイッチン
グ回路６がオフしており、補助コイル３には電流が流れ
ないので、ポンプモータ１は駆動されない。

なお、上記実施例において、主コイルにどの程度の電流
を流して凍結防止をなすかは、点弧位相角αの設定を調
整することになる。

（ト）発明の効果この発明によれば、圧力スイッチがオフ、流量スイッチ
がオフの状態下で、所定温度以下の低温が検出されると
、ポンプモータの補助コイルをオフにしたまま、主コイ
ルのみに電流を流し、主コイル自身の発する熱及び保温
機能により、ポンプ系の水の温度が低下するのを防止で
き、特別専用の手段を用いることなく、凍結防止を行う
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施例を示すポンプ制御装置の
回路ブロック図、第２図は、同装置の動作を説明するた
めの波形図である。ｌ：ポンプモータ、　２：主コイル、３：補助”：Ｉイル、　　　５：第１のスイッチング回
路、６：第２のスイッチング回路、７：交流電源、　　　　１８：圧力スイ・ソチ、１９：
流量スイッチ、２０：保温運転検出回路、２２：温度セ
ンサ、　２３：低温検出比較回路、２５：論理回路、２６：主コイル用スイッチング回路、２８二点弧位相角制御回路、２９：補助コイル用スイッチング回路。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）交流電源と、主コイル・補助コイルを含み、前記
交流電源によって駆動されるポンプモータと、前記主コ
イルの通電を制御するため主コイルに直列に接続される
第１のスイッチング回路と、前記補助コイルの通電を制
御するため補助コイルに直列に接続される第２のスイッ
チング回路と、ポンプ系の圧力を検出する圧力スイッチ
と、ポンプ系の流量に応答する流量スイッチと、ポンプ
モータ近傍の温度を検出する温度センサと、この温度セ
ンサで検出される温度が所定値以下である場合に出力を
出す低温検出回路と、前記圧力スイッチがオフ、流量ス
イッチがオフ、低温検出回路に出力有の状態で前記第１
のスイッチング回路を位相制御し、第２のスイッチング
回路をオフさせる論理制御手段とを備えたことを特徴と
するポンプ制御装置。