JPS63230986A - 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】 （イ）　産業上の利用分骨 本発明は、吸込側配管の挿入された貯水部に低水位検出
センサを設け、該低水位検出センサの所、定水位以下の
検知信号に基いてボン・ブモータを起動才能とするポン
プの制御装置に関する。

（ロ）　従来の技術 未出願人が特願昭６１−１０７３０７号で出願した従来
の技術では、吸込側の貯水部が所定水位以下になった場
合、低水位検出センサで検知して、ポンプモータを起動
不能としているが、前記低水位検出センサの低水位検出
レベルの近傍で水位が小刻みに変動した場合には、前記
低水位検出センサがオン、オフをくり返し、前記ポンプ
モータが頻繁に起動、停止をくり返す等の欠点があった
。

（ハ）　発明が解決しようとする問題点本発明は、前述
の欠点を解消し、貯水部の水位が小刻みに変動した場合
にもポンプモータが頻繁に起動、停止しないようにして
安定した運転ができるようにするものである。

（二、）　　問題点を解決するための手段本発明は、ポ
ンプモータの設置されたポンプ本体部に吸込側配管を連
通し、該吸込側配管を貯水部に挿入すると共に、該貯水
部に低水位検出センサを設け、該低水位検出センサの検
出信号に基いて前記ポンプモータを起動不能としてなる
ものにおいて、 前記低水位検出センサを、回復水位検出レベルが低水位
検出レベルより高くなるようにヒステリシス幅を設けて
構成してなるものである。

（ホ）　作用 本発明によれば、貯水部の水位が小刻みに変動した場合
にも、その変動幅が低水位検出センサのヒステリシス幅
の範囲内にあるときはこの低水位検出センサが頻繁にオ
ン、オフすることがなく、従ってポンプモータは頻繁に
起動、停止（チャタリング）をくり返さない。

（へ）　実施例 次に本発明の一実施例について説明する。

第１図において、（１）はポンプ本体部で、具体的には
、ポンプモータ（２）（後記する）及びポンプケーシン
グ（図示しない）等から構成され、前記ポンプモータ（
２）及び前記ポンプケーシングは他部品と共に収納カバ
ーで覆われている。またポンプモータ（２）はその回転
軸に取着したウェスコ型インペラー等を介して熱伝達の
良好な状態で前記ポンプケーシングに連結している。（
３）はポンプ本体部（１）に接続した吸込側配管で、逆
止弁（３ａ）を介設している。（４）は吸込側配管く３
）の挿入された貯水部で、井戸及び貯水タンク等にて構
成され正常時には水位が一定番こ保たれている。貯水タ
ンクで構成された貯水部（４）では、水位に連動するポ
ールタップ等にて水道の蛇口を開閉することで、水位を
常時一定に保っているが、水道の断水等の場合には給水
されず一方的に流出するのみで水位が低下する危惧があ
る。（５）は前記貯水部（４）の水位が低下したことを
検出する低水位検出センサで、その詳細は後述される。

（６）はポンプ本体部（１）に接続した吐出側配管、（
７）は吐出側配管（６）に設けた圧力センサ、（８）は
流量センサ、（９）は吐出側配管（６）に接続した圧力
タンク、（１０）は吐出側配管（６）の先端部に設けた
吐出水栓である。

第２５Ａにおいて、（１１）はポンプの制御装置の主要
部を構成するマイコンで、中央処理装置（１２〉、メモ
リ？１３）、更にはこのメモリ（１３）に設けたり一ド
オンリーメモリ（１４）を有している。このマイコン（
１１）の機能については後述される。

（１５）は商用電源に＠絞した電源回路部で、前記ポン
プモータ（２）に直列接続したスイッチング回路部（１
６）を有している。スイッチング回路部（１６）は交流
電流制限素子としてのトライアック（１７）等により形
成され、このトライブック（１７）のゲート側のフォト
トライアック（１Ｂ）を介してオン、オフされる。

（１９）は前記スイッチング回路部（１６）に制御信号
を送る制御回路部で、マイコン（１１）の駆動用出力ボ
ート（ＧＯ）に接続されると共に、フォトダイオード（
２０）を有して前記スイッチング回路部（１６）のフォ
トトライアック（１８）とカップリング芒れている。

（２１）は直流電源回路部で、降圧用トランス（２２）
、整流子（２３）及びＲＣ平滑回路（２４）を有して、
５ボルトと７ボルトの電圧を各所に給電する。

（２５）は割込信号回路部で、商用電源電圧を降圧用ト
ランス（２２）を介して余波整流回路（２６）に印加し
て、該全波整流回路（２６）の出力側から第３図（ａ）
に示すような全波整流信号（ｖ７）を入力し、この、全
波整流信号（Ｖ、）をツェナーダイオード（２７）にて
レベル分割してトランジスタ（２８）のベースに作用し
てこのトランジスタ（２８）を所定時間だけ導通させ、
従ってトランジスタ（２Ｂ）の出力端（ｂ）に第３図（
ｂ）に示すような商用電源周波数の半周期に同期したパ
ルス信号（Ｖ＋＋＋ｔ）を出力し、このパルス信号（ｖ
１□）を割込み信号としてボート＜’ｒｖτ）に入力し
ている。

（２９）はリセット回路部で、種々の故障によりポンプ
モータ（２）が停止された場合に、そのリセットボタン
（３０）を手動操作することによりポンプモータ（２）
を起動可能にするものである。

（３１）は前記ポンプモータ（２）の過電流を検出する
過電流検出回路部で、前記ポンプモータ（２）の電流値
をカレントトランス（３２）で検出して、このトランス
（３２）の２次側端子（ｂｌ）（ｂ２）に接続した整流
子（３３）及びＲＣ平滑回路（３４）を介してコンパレ
ータ（３５）のプラス側端子に電流値の比例電圧を入力
し、この比例電圧をマイナス側に入力する基準値として
の電圧信号と比較して過電流を判定する。この基準値と
しての信号はラダー抵抗（３６）から出力端’Ｆ（ｅ）
を介して入力する。この過電流検出回路部（３１）では
、前記リードオンリーメモリ（１４）に記憶されている
過電流基準値に基いて出カポ−１−（ＤＯ）〜（Ｄ２）
及び（ＦＯ）〜（Ｆ３）から電流データを順次出力して
ラダー抵抗（３６）を通じて段階状電圧を発生し、この
基準信号としての段階状電圧と前記ポンプモータ（２）
の電流値に比例したカレントトランス（３２）からの電
圧とを比較し、段階状電圧値が小０くなった時コンパレ
ータ（３５）の出力は高レベルとなり同時にこの高レベ
ル信号がマイコン（１１）のボート（ＡＯ）に入力して
、マイコン（１１）によりポンプモータ（２）の過電流
が判定、検出される。

（３７）は表示装置で、フォトダイオード（３８ａ）（
３８ｂ）（３８ａ）（３８ｄ）を有してポート（ＫＯ）
（ＥｌバＥ　２）（Ｅ３）を介してマイコン（１１）の
内部の駆動部（３９）に接続している０表示装置（３７
）ではマイコン（１ｔ）の出力に基いて駆動部（３９）
が各フォトダイオード（３８ａ）（３８ｂ）（３８ｃ）
（３８ｄ）を選択的に点灯し点灯状態の組、合せによっ
て保温運転、空転、締切運転等の種々の状態を区別して
表示する。使用者はその表示状態をその説明畠に対照し
て、トラブルの種類及びそのトラブルに対する処理方法
をｆＩＲｉに知ることができる。

（４０）は温度検出回路部で、ポンプモータ（２）の近
傍に配置され雰囲気温度を検知する温度センサ（４１）
とコンパレータ（４２）を有し、温度センサ（４１）の
温度１３号を分割抵抗（４３）との接続部からコンパレ
ータ（４２）のマイナス側に入力し、この温度信号をプ
クス側に入力する基準値信号と比較して保温の必要な温
度等を検出する。前記基準値信号はラダー抵抗（３６）
から出力端子（ｅ）を介して入力する。この温度検出回
路部（４０）では、マイコン（１１）のリードオンリー
メモリ（１４）に記憶されている種々の温度基準値に基
いてそれぞれに対応して出力ポート（ＤＯ）〜（Ｄ２）
及び（ＦＯ）〜（Ｆ３）から温度データ［７Ｆ（Ｈ）、
７（Ｈ）、・・・Ｄｏ＜Ｈ）コを順次出力してラダー抵
抗（３６）を通じて段階状電圧を発生し、この基準値信
号としての段階状電圧とポンプの雰囲気温度に対応した
電圧とを比較し、段階状電圧値が小さく変転したときフ
ンパレータ（４２）の出力は高レベルとなり同時にこの
高レベル信号がマイコン（１１）のポート（Ａ１）に入
力してマイコン（１１）により保温の必要な温度等の種
々の温度を検出する。具体的には、保温の必要な２℃以
下の温度、後述のように保温運転モードから正常運転モ
ードへ移行させるときの９℃以上の温度等を検出する。

（４４）は自動切換スイッチ部で、前記圧力センサ（７
，）及び前記流量センサ（８）のそれぞれに対応するス
イッチ部（７ａ）（８ａ）を有している。

而して前記低水位検出センサ（５）は、第４図及び第５
図に示すように、前記貯水部（４）に配設（たエアート
ラップ部（４５）と、該エアートラップ部（’４５）に
ホース（４６）で連通したダイアフラム部（４７）と、
該ダイアフラム部（４７）の可動鉄心（４８）が挿入、
離脱することでインダクタンスの変化する検出コイル（
４９）等から構成されている。この低水位検出センサ（
５）では、□更に、前記検出コイル（４９）を第２図に
示すように発振回路部（５０）に配設し、該発振回路部
（５０）の検出コイル（４９）及びコンデンサ（５１）
（５２）で発生きれたＬ−Ｃ発振周波数をバッファアン
プ（５３）で整形増幅することによりパルス信号を発生
し、該パルス信号の周波数を２段フリップ７０ツブ（５
４）で１７４に減少させて前記マイコン（１１）の入力
ボート（ＣＯ）に入力して、このパルス信号を計数回路
部（図示しない）で計数し、所定時間内の計数パルス数
に基いて間接的に前記貯水部（４）の水位を検出できる
ように構成しである。且つ前記低水位検出センサ（５）
では、前記マイコン（１１）の計数回路部のパルス信号
の比較基準値等を適当に設定することにより、第５図（
ａ）に示すような低水位検出レベル（Ｌｌ）で低水位検
出信号を前記マイコン（１１）内で発生して、この低水
位検出信号に基いて前記ポンプモータ（２）を起動不能
としている。この起動不能時には前記マイコン（１１）
はスイッチング回路部（１９）の制御信号をオフ状態に
ロックするように構成しである。また低水位検出センサ
（５）では、第５図（ｂ）に示すような回復水位検出レ
ベル（Ｌ２）で前記低水位検出信号を解除して前記ポン
プモータ（２）を起動可能にすべく構成しである。前記
低水位検出センサ（５）では、前述のように、回復水位
検出レベル（Ｌ２）が低水位検出レベル（Ｌｌ）より高
くなるようにヒステリシス幅（Ｈ）を設けて構成しであ
るため、このビステリシス幅（Ｈ）の範囲内で水位が変
動してもこれによってポンプモータ（２）が頻繁に起動
、停止してしまうことが防止される。

曲記ポンプの制御装置では、水栓（１０）が開かれてポ
ンプ本体部（１）の圧力が低下すると、圧力センサ（７
）が作動してそれに基いてマイコン（１１）（７）出力
ボート（ＧＯ）の制御回路部（１９）が導通し、電源ス
イッチング回路部（１Ｇ）がオンとなりポンプモータ（
２）が作動する。

水栓（１０）が閉じられて流量がなくなると流量センサ
（８）が作動してそれに基いて制御回路部（１９）のフ
ォトトライアック（２０）が非導通となり、ポンプモー
タ（２）も停止する。

検出温度が２℃以下に低下した場合には、正常運転モー
ドへ移行し、マイコン（１１）のボー）（ＩＮＴ）に入
力する商用電源電流の半周期に同期したパルス信号（ｖ
Ｉ、ｌｉ）に基いてポート（ＧＯ）から第３図（Ｃ）に
示すような制御信号（Ｖｏｕｔ）を出力し、この制御信
号（Ｖ　ｏｕｔ　）に基いてトライアック（１７）を所
定周期（３Ｔａ）毎に商用電源周波数の１／２周期（Ｔ
ａ）分だけ導通し、従ってポンプモータ（２）は第３図
（ｄ）に示すような商用電源周波数の１７２周期分だけ
の小波形電流により突入電流及びノイズの小さい状態で
保温加熱される。そして検出温度が９℃以上になった場
合には正常運転（揚水運転）モードへ復帰する。

また前記制御装置では、貯水部（４）の水位が低下して
低水位検出レベルとなった場合には、低水位検出センサ
（５）から低水位検出信号が発生してポンプモータ（２
）は起動不能となる。この起動不能状態においては水位
が小刻みに変動してもこれに悪影響されることなく低水
位検出センサ（５）は＋１！続して低水位検出信号を出
力し、従ってポンプモータ（２）の頻繁な起動、停止の
くり返しが防止される。

（ト）　　発明の効果 本発明は以上のように構成されたから、断水等により貯
水部の水位が所定レベルより低下した場合にはポンプモ
ータを起動不能としてポンプ本体部の空運転等を防止で
きると共に、貯水部の水位が小刻みに変動した場合にも
その変動幅が低水位検出センサのヒステリシス幅の範囲
内にあるときはこの低水位検出センサが頻繁にオン、オ
フすることがなく、従ってポンプモータの頻繁な起動、
停止を防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第５図は本発明の一実施例を示し、第１図は
水路図、第２図は電気回路図、第３図は第２図の各所で
発生する信号波形図、第４図は低水位検出センサの斜視
図、第５図（ａ）（ｂ）は低水位検出センサの動作説明
図である。 （１）・・・ポンプ本体部、（２）・・・ポンプモータ
、（３）・・・吸込側配管、（４）・・・貯水部、（５
）・・・低水位検出センサ、（Ｌｌ）・・・低水位検出
レベル、〈Ｌ２）・・・回復、水位検出レベル、（Ｈ）
・・・ヒステリシス幅。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ポンプモータの設置されたポンプ本体部に吸込側
   配管を連通し、該吸込側配管を貯水部に挿入すると共に
   、該貯水部に低水位検出センサを設け、該低水位検出セ
   ンサの検出信号に基いて前記ポンプモータを起動不能と
   してなるものにおいて、 前記低水位検出センサを、回復水位検出レベルが低水位
   検出レベルより高くなるようにヒステリシス幅を設けて
   構成したことを特徴とするポンプの制御装置。